折點(diǎn)加氯法脫氨氮后余氯的脫除

來(lái)源：http://thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2019-01-08

　　摘要：隨著(zhù)人們生活質(zhì)量的不斷提升，用水質(zhì)量保障日漸成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。水處理工作中，消毒作為保障水質(zhì)的重要環(huán)節，在濾除水雜質(zhì)，清除水污染等過(guò)程中起到了不可或缺的作用。當下我國水處理采用的加氯法在提高水質(zhì)的同時(shí)，也在很大程度上控制了水體中傳染病的蔓延。本文以加氯法實(shí)驗為基礎，通過(guò)分析水處理過(guò)程中的氯投加量和處理后的余氯停留時(shí)間，對水處理中的余氯脫除方法進(jìn)行探究，并基于折點(diǎn)加氯法脫氨氮技術(shù)，對水體余氯脫除的實(shí)際處理手段進(jìn)行探究。

　　關(guān)鍵詞：折點(diǎn)加氯法;水處理;脫氨氮;余氯處理

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　　1.折點(diǎn)加氯法脫氨氮研究背景

　　我國作為煤礦儲備大國，煤礦的開(kāi)采與利用十分普及。而在煤礦開(kāi)發(fā)過(guò)程中，煤制焦炭以及焦化產(chǎn)品的回收等過(guò)程都會(huì )產(chǎn)生一定量的廢水，由于廢水中的部分冷凝水是在煤炭焦化過(guò)程中產(chǎn)生的，所以煤炭工業(yè)中的廢水多含有大量的氰化物、高濃度的酚以及多類(lèi)型的氨氮有機物。煤炭工業(yè)廢水的產(chǎn)生，對我國居民用水安全構成了一定威脅。污水直接對外排放，使得污水中的氨氮有機物直接污染了河流與水庫，進(jìn)而污染人們的生活用水，此外煤礦工業(yè)廢水在污水處理過(guò)程中也難以實(shí)現對其中氨氮化合物的有效清除，這也對污水處理工作的開(kāi)展造成了阻礙。隨著(zhù)我國對用水及其安全處理工作的大量開(kāi)展，水處理過(guò)程中的氨氮處理技術(shù)也得到了一定程度的提高，清華大學(xué)，同濟大學(xué)等多所大學(xué)開(kāi)設了A/O法實(shí)驗研究課程，鞍山耐火設計研究院也對內循環(huán)法的廢水處理進(jìn)行了深入研究，在社會(huì )各領(lǐng)域對含氨氮廢水處理的研究與總結中，折點(diǎn)加氯脫氨氮法與活性炭技術(shù)余氯處理法得以提出，這也為當下我國水處理技術(shù)的發(fā)展提供了有效參考。

　　2.水處理折點(diǎn)加氯原理分析

　　折點(diǎn)加氯法脫氨氮水處理是基于A(yíng)²/O法生物處理技術(shù)基礎，對生化出水進(jìn)行折點(diǎn)加氯處理，使其氨氮濃度降至10mg/L，并達到國家規定的排放標準。含氨氮廢水的折點(diǎn)加氯處理，也有效去除了水中的二價(jià)硫和可氧化氰化物，使得水質(zhì)得到了有效提升，這也為居民用水安全提供了更為有力的保障。在折點(diǎn)加氯污水處理過(guò)程中，水體中次氯酸的投入量要與水體PH值相統一，當PH值達到中性左右時(shí)，改變次氯酸的投入量，投料量與水體PH關(guān)系如圖：

　　如圖分析可知，當水體中氨氮含量與次氯酸投加量的比低于5.06時(shí)，水體中產(chǎn)生的化學(xué)反應主要以次氯酸的氨化為主，反應方程式為：NH3+HOCl=NH2Cl+H2O。當污水中氨氮氯化第一階段結束后，生成的一氯胺會(huì )導致水中的余氯濃度增加，這時(shí)要進(jìn)一步加大次氯酸的投加量，使一氯胺發(fā)生如下反應：NH2Cl+HOCl=NHCl2+H2O，反應產(chǎn)生的二氯胺會(huì )繼續和第一階段產(chǎn)生的一氯胺進(jìn)行反應，進(jìn)而生成氮氣和氫離子，化學(xué)反應方程式為： NH2Cl+NHCl2=N2↑+3H++3Cl-，在第三階段的化學(xué)反應過(guò)程中，污水中的氮元素以氮氣的形式脫離水體，在折點(diǎn)加氯法生成氮氣的同時(shí)，水中的余氯濃度也隨著(zhù)Cl/N數值的增加而減小，如圖，當水體Cl/N的數值達到7.6時(shí)，由于水中游離態(tài)的次氯酸增多，會(huì )直接導致水中殘留氯濃度再次增大，這也是實(shí)際水處理過(guò)程中產(chǎn)生的常見(jiàn)現象，所以要實(shí)現在提升折點(diǎn)加氯法效率的同時(shí)，保證水體余氯的清除效率，應在投入次氯酸的同時(shí)關(guān)注水體的PH值變化，當水體氨氮含量達到國家排放標準后及時(shí)停止氯化合物的投入。

　　3.加氯脫氨氮后余氯的活性炭處理探究

　　由于污水處理過(guò)程中水體的加氯處理會(huì )造成氯化合物的剩余，這會(huì )直接導致水體的二次污染，進(jìn)而對河流湖泊生態(tài)系統和社會(huì )居民用水造成影響，所以在對水體開(kāi)展折點(diǎn)法加氯脫氨氮處理后，還應對水體做進(jìn)一步的余氯處理。對比折點(diǎn)加氯法脫氨氮技術(shù)原理圖和次氯酸的實(shí)際投料控制，可以得出水體經(jīng)脫氨氮處理后，殘留氯主要以結合余氯和游離余氯構成，其中結合余氯主要包括化學(xué)處理過(guò)程中產(chǎn)生的一氯胺和二氯胺，游離態(tài)余氯的主要構成則為次氯酸。在對污水余氯活性炭處理的研究中，社會(huì )各領(lǐng)域的研究尚未得出一致結論，但究其結構原理可知，該反應所涉及的化學(xué)方程式主要為C+HOCl=CO+H++Cl-和2NH2Cl+CO=N2↑+C+2H++2Cl-+H2O，如公式所指出的，活性炭在水體中與殘留次氯酸進(jìn)行反應，最終生成了氮氣、碳單質(zhì)、氫離子、氯離子和水，反應過(guò)程中，次氯酸在活性炭的作用下分解成為了不同單質(zhì)與粒子，使得污水中的殘留氯化合物得到了有效分解。在余氯的活性炭處理過(guò)程中，為將水體中的余氯濃度穩定控制在1mg/L以下，要在余氯處理時(shí)設立多個(gè)活性炭層，并保證處理水體在其中的停留時(shí)間保持在30min左右，水體與活性炭長(cháng)時(shí)間的接觸反應，能夠有效提升水體氨氮和余氯的去除效率，進(jìn)而有效地提升處理后水體的品質(zhì)。應值得注意的是，在折點(diǎn)加氯脫氨氮的余氯處理過(guò)程中，為保證余氯的處理效率在95%以上，應注重活性炭技術(shù)和COD、色度等處理技術(shù)的有機結合，多項余氯處理技術(shù)的融入，使余氯的處理效率得以有效提升的同時(shí)，也極大地節約了水體處理的成本費用，這對我國今后水體處理技術(shù)的研究與發(fā)展是具有重要意義的。

　　結束語(yǔ)

　　折點(diǎn)加氯法脫氨氮處理技術(shù)和余氯處理技術(shù)的提出，為我國水質(zhì)優(yōu)化提供了更為有效的處理途徑，煤礦及工業(yè)污水在該技術(shù)處理下，不僅實(shí)現了水質(zhì)的有效優(yōu)化，也極大地減少了污水對自然水體的污染與危害，這在我國水源的優(yōu)化及資源可持續發(fā)展中起到了極其重要的作用。

　　參考文獻

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