1、氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性 是生成的次氯酸的强氧化性给自来水消毒 的。
2、所谓消毒,就是杀死微生物,而次氯酸的强氧化性就是导致它们的细胞中的酶被氧化并且蛋 白质被阻止合成而死亡,从而实现了消毒。
3、氯气
氯气,化学式为Cl₂。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,可溶于水,易压缩,可液化为金黄色液态氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。氯气在早期作为造纸、纺织工业的漂白剂。
4、毒性
氯气是一种有毒气体,它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和盐酸,对上呼吸道黏膜造成损伤:次氯酸使组织受到强烈的氧化;盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀,使呼吸道黏膜浮肿,大量分泌黏液,造成呼吸困难,所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状重时,会发生肺水肿,使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。1L空气中最多可允许含氯气1mg,超过这个量就会引起人体中毒。
液氯消毒法(chlorine disinfection)指的是将液氯汽化后通过加氯机投入水中完成氧化和消毒的方法。
液氯是迄今为止最常用的方法,其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯法一般要求不少于30 min的接触时间,接触池容积较大;氯气是剧毒危险品,存储氯气的钢瓶属高压容器,有潜在威胁,需要按安全规定兴建氯库和加氯间;液氯消毒将生成有害的有机氯化物,但是他的持续灭菌能力,让他成为现今水处理行业里比较常用的工艺.
2加氯消毒原理编辑
氯在常温下为黄绿色气体,具强烈刺激性及特殊臭味,氧化能力很强。在6、7个大气压下,可变成液态氯,体积缩小457倍。液态氯灌入钢瓶,有利于贮存和运输。
除氯外,漂白粉[Ca(clO)Cl)和漂粉精][Ca(ClO)2]等也能用于消毒。含氯化合物中,氯的价数大于负一者,称为有效氯,具有杀菌作用。漂白粉含有效氯约为30%,漂粉精约含60-70%。
氯消毒原理:氯溶于水后起下列反应:
Cl2+H20=HCl+HClO
HClO=H+ +OCL-
漂白粉在水中也能水解成次氯酸,氯的杀菌作用,主要是次氯酸体积小,不荷电,易穿过细胞壁;同时,它又是一种强氧化剂,能损害细胞膜,使蛋白质、RNA和DNA等物质释出,并影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏),从而使细菌死亡。氯对病毒的作用,在于对核酸的致死性损害。上述反应是可逆反应,因而一氯胺和二氯胺的杀菌原理仍是次氯酸的作用,只是在次氯酸被消耗后,反应才向左进行;氯胺本身也有杀菌作用,但需较高的浓度和接触时间。
HCIO(次氯酸)或CIO-(次氯酸根)形态的氯被称之为游离性残余氯。对细菌的杀灭能力而
言在较低的PH值条件下存在的HCIO更有效。
3加氯消毒方法编辑
①普通氯化消毒:是指水的需氯量较低,且基本无氨,用少量氯即可达到消毒目的的一种消毒法。此法产生的主要是游离性余氯,所需接触时间短,效果可靠。但要求原水污染较轻,且基本无酚类物质(否则会产生氯酚臭);原水为地面水时,往往会使饮用水具有致突变性,以及含有三卤甲烷。
②氯胺消毒法:本法相当于前述加氯量控制在C点前的消毒,不同的只是人为地加氨(液氨、硫酸铵或氯化铵)。氨与氯的比例应通过试验确定,其范围一般为1:3-1:6。与普通氯化消毒法相比,本法产生的三卤甲烷明显较低;消毒后的饮水,在Ames试验中其致突变性亦较弱;如先加氨后加氯,则可防止氯酚臭;如先加氯,消毒后再加氨,则可使管网末梢余氯得到保证。但本法的消毒作用较弱,故要求的接触时间较长,余氯浓度较高;费用较贵:一氯胺在大肠杆菌回变试验中呈阳性反应。
③折点消毒法:本法的优点是:消毒效果可靠;能明显降低锰、铁、酚和有机物含量;并具有降低臭味和色度的作用。缺点是耗氯多,并因而有可能产生较多的氯化副产物;需事先求出折点加氯量,且有时折点不明显;会使水的pH过低,故必要时尚需加碱调整。
④过量氯消毒法:当有机污染严重,或需在短时间内达到消毒目的时,可加过量氯于水中,使余氯达到1-5mg/L。消毒后的水,需用S02、亚硫酸钠或活性炭脱氯。
氯消毒法还可根据加氯点不同而分为预氯化法,后氯化法和中途加氯法。预氯化法是指在混凝沉淀前加氯,其主要目的在于改良混凝沉淀和防止藻类生长。但易生成大量氯化副产物。后氯化法即在滤后水中加氯,它是最常用的氯消毒法。中途加氯又称二次加氯,是在管网中途的加压泵站或贮水池泵站的补充加氯。管道很长时,采用此法既能保证末梢余氯,又不致使水厂附近的管网水含余氯过高。
氯气溶于水会发生化学反应产生次氯酸,次氯酸具有强氧化性,次氯酸分解形成新生态氧[O],新生态氧的极强氧化性使菌体和病毒上的蛋白质等物质变性,从而致死病源微生物。