10、加氯消毒及紫外消毒實驗為了預防腸道傳染病的發生和流行，確保飲用水的安全，水經凈化后還必須進行消毒。消毒方法很多，主要有兩大類：一是物理法，如煮沸、紫外線照射、超聲波殺菌等；二是化學法，是往水中投加各種消毒劑，如氯、臭氧、高錳酸鉀、碘、溴等氧化劑和某些金屬離子。目前我國廣泛采用的是氯化消毒法。加氯消毒裝置紫外消毒裝置進水流量控制閥加樣泵加樣口進水流量控制閥浮子流量計紫外燈管進水管出水管進水管出水管一.加氯消毒實驗（折點加氯）（一）實驗目的：

(1)掌握折點加氯消毒的實驗技術。

(2)通過實驗，探討某含氨氮水樣與不同氯量接觸一定時間(2h)的情況下，水中游離而余氯、化合性余氯及總余氯量與投氯量的關系。（二）加氯消毒原理：氯氣或其他氯化消毒劑溶于水后,在常溫下很快水解成次氯酸(HOCL)CL2+H2O→HOCL+H++CL-2Ca(OCL)CL+2H2O→HOCL+Ca(OH)2+CaCL2Ca(OCL)2+2H2O→2HOCL+Ca(OH)2HOCL特點：呈電中性

→易接近并吸附于微生物

分子小→顆粒小，易穿過微生物細胞壁

a.影響細菌多種酶系統，損傷細胞膜，強氧化劑→使蛋白，核酸釋出致細菌死亡

b.氧化病毒核酸，使病毒死亡。

此外氯加入水時，可產生氯胺，也有殺菌作用。加氯量與余氯量的關系水中存在較多氨時，(加氯量：氨氮<5：1時，余氯以NH2CL為主）出現余氯后，隨加氯量增加余氯逐漸增加，但產生的主要為化合性余氯。至C點，加氯量增加，余氯反而下降，是因為氯與氨已全部形成氯胺，而氯胺在過量氯作用下逐漸分解。如：

達D點時，分解結束，繼續加氯余氯又上升，形成游離性余氯，故D點稱為折點。

原水游離氨在0.5mg/L以下時，加氯量可控制在折點后；原水游離氨在0.5mg/L以上時，產生的化合性余氯已夠消毒，加氯量可控制在C點前。

（三）實驗步驟:(1)水樣制備。取自來水20L加入1％含量氨氮溶液2mL，混勻，即得實驗用原水，其氨氮含量約lmg／L或略高于lmg／L。(2)測原水水溫及氨氮含量，記入表7—2。測氨氮用直接比色法，測氨氮步驟如下：

①于50mL比色管中加入50mL原水。

②另取50mL比色管18支，分別注入氨氮標準溶液0mL、0.2mL、0.4mL、0.7mL、1.0mL、1.4mL、1.7mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL、4.0mL、4.5mL、5.0mL、5.5mL、6.0mL、6.5mL、7.0mL及8.0mL，均用蒸餾水稀釋至50mL。

③向水樣及氨氮標準溶液管內分別加入lmL酒石酸鉀鈉溶液，混勻，再加lmL碘比汞鉀溶液，混勻后放置10min，進行比色。(3)進行折點加氯實驗

①調節流量控制閥門，使進水流量控制在100L/h,分別在12個1000mL燒杯中各盛原水1000mL。

②同時打開并調節加樣泵加樣速率，分別按每燒杯加氯量為lmg、2mg、4mg、6mg、8mg、10mg、12mg、14mg、16mg、18mg、20mg進行氯源投加（幻燈片2）。

③將12個盛有1000mL原水的燒杯注明編號(1、2、……12)，其投氯量分別為0mg／L、lmg／L、2mg／L、4mg／L、6mg／L、8mg／L、10mg／L、12mg／L、14mg／L、16mg／L、18mg／L及20mg／L，快速混勻2h后，立即測各燒杯水樣的游離氯、化合氯及總余氯的量，并記錄數據（見下表）。水樣編號123456789101112漂白粉溶液投加量/ml加氯量總余氯（A）游離性余氯（B）化合性余氯（C＝A－B）④總氯及余氯的測定：使用意大利哈納總氯和余氯測定儀進行測定（測定方法見附表：總氯和余氯測定儀使用方法附表2：總氯和余氯測定儀使用方法）（四）實驗結果整理根據比色測定結果進行余氯計算，繪制游離余氯、化合余氯及總余氯與投氯量的關系曲線。（五）注意事項

(1)各水樣加氯的接觸時間應盡可能相同或接近，以利互相比較。

(2)所用漂白粉的存放時間，最好不要超過幾個月。漂白粉應密閉存放，避免受熱受潮。（六）思考題

(1)水中含有氨氮時，投氯量—余氯量關系曲線為何出現折點?(2)有哪些因素影響投氯量?(3)本實驗原水如采用折點加氯消毒，應有多大的投氯量?二紫外消毒實驗（一）實驗目的：

(1)了解紫外消毒的工作原理。

(2)掌握紫外消毒系統的基本流程（二）紫外消毒的原理：

水的紫外線消毒，是通過紫外線對水的照射進行的，是一個光化學過程。紫外線的殺菌機理是一個較為復雜的過程，較為普遍的看法是：微生物體受到紫外線照射，吸取了紫外線的能量，實質是核酸對紫外線能量的吸收。核酸吸收紫外線后發生突變，其復制、轉錄封鎖受到阻礙，從而引起微生物體內蛋白質和酶的合成障礙；另一方面產生自由基可引起光電離，從而導致細胞死亡。

紫外線消毒器的消毒能力是指在額定進水量的情況下對水中微生物的殺滅功能。其物理表達式表示在該狀態下的輻照劑量：W——輻照劑量，μW/（cm2?s）；

I——輻照強度，μW/cm2；

V——消毒器的有效水容積，L；

Q——消毒器的額定進水量，m3/h殺滅不同的微生物需要不同的輻照劑量，確定決定合適的輻照劑量是確定消毒器能力的核心問題。一般來說，水消毒應該側重于殺滅通過水傳染疾病的腸道細菌，所以紫外線消毒器所能提供的輻照劑量最低應不小于9000μW/（cm2?s）。本實驗中紫外消毒裝置額定進水流量為0.1m3/h（即100L/h）（三）實驗步驟：（1）調節紫外消毒裝置中進水流量控制閥，分別按50L/h、100L/h、200L/h的流量進水（2）按上述三種不同流量進水，正常運行紫外消毒裝置10min，分別在出水管處采集消毒后水樣（3）按照微生物實驗當中《水中大腸桿菌總數的測定》進行微生物的測定，將檢測結果記入到下表中：進水流量50L/h100L/h200L/h大腸桿菌群總數附表1：加氯消毒與紫外消毒的比較加氯消毒優點：消毒效果可靠；操作簡便，易于控制；具有剩余消毒劑，并易于監測；成本低。缺點：原水有機物含量高時,會產生大量氯化副產物,特別在用預氯法或折點氯化法時;水中酚含量超標時,會產生氯酚溴;氯氣有毒,需防止漏出和事故。紫外消毒優點：接觸時間短；效率高；不影響水質，無臭味；管理簡單缺點：無持續殺菌作用；成本較貴附表2：總氯和余氯測定儀使用方法

意大利哈納總氯和余氯測定儀比色瓶操作程序：①打開儀表盤上電源開關②選擇測定模式（“總氯”或“余氯”）③將10ml待測樣品倒入比色瓶中，旋緊瓶蓋④將比色瓶正確放入到測定儀中⑤按“ZERO”鍵，液晶屏出現“SIP”字樣⑥數秒中以后出現“－0.0－”字樣，表示儀表已回零，可繼續進