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一、氯消毒原理

HOCl和OCl-都有氧化能力，但细菌是带负电的， 所以一般认为主要是通过HOCl的作用来消毒的。
只有它才能扩散到细菌表面，并穿透细胞壁 到细菌内部，破坏细菌酶系统。 能损害细胞膜，使蛋白质、 RNA、DNA 等物质 释放出来，并影响多种酶系统，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。
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游离性余氯：HOCl和OCl-与水接触30分钟后
有0.3～0.5mg/L余氯。
余 氯 ： 出 厂 水 接 触 30 分 后 余 氯 不 低 于
0.3mg/L ； 在 管 网 末 梢 不 应 低 于
0.05mg/L。
④和⑤电子和空穴迁移到半导体表面分别与吸附在 半导体表面的物质发生氧化 - 还原反应，如下图 1-1所示。
氧化有机物的原理

TiO2 + hv (λ<387 nm) →TiO2 (e-cb+h+vb)
h+ + H2O (or OH- surf.)→· OH + H+


e-cb + O2→·O2· O2- + H+→·OOH

高级氧化技术的类型

高级氧化技术 (Advanced Oxidation Technologies, 简称 AOT) 已逐渐成为各国水处理技术研究的热点课题 , 美国还发行了以 AOT命名的期刊。 高级氧化技术定义为可产生大量· OH的技术过程


O3/UV
H2O2/UV
H2O2/O3 Fenton法 纳米光催化氧化法 电化学催化降解法



④抑制酶的活性 。
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第二节 氯消毒
氯 化 作 用 （ chlorination ） 常用作消毒的同义词。
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一、氯消毒原理
氯易溶于水中，在清水中，发生下列反应： Cl2 + H2O HOCl + H+ + ClHOCl H+ + OCl HOCl 和 OCl 的比例与水中温度和 pH 有关。 pH高时，OCl-较多。 pH>9，OCl 接近100%。 pH<6，HOCl接近100%。 pH=7.54，[HOCl]=[OCl ]
染及农药废水等均获得了良好的效果，且表现出了
良好的市场前景和社会经济效益。

这类技术在石油行业的应用才刚刚开始。
有待研究的问题
要使高级氧化水处理过程及高级氧化协同过程 广泛应用，还必须解决如下问题:
(1) · OH的形成机理尚需进一步研究
(2) · OH与污染物的反应机理和反应动力学 (3) 各种高效氧化反应器的设计
• 1902年 比利时的Middleheike市首次在公共 水处理中采用氯消毒
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三、消毒方法：


化学药剂（氧化剂等） 物理法（热和光） 机械法（格网、膜） 辐射（射线、紫外光、电子束）
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消毒方法
化学药剂法
物理方法
机械法
辐射方法
四、消毒作用机理

①破坏细胞壁； ②改变细胞通透性： ③改变微生物的DNA或RNA；

实践也表明pH越低，消毒作用越强。 有关氯消毒理论仍有待研究。
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pH值与HOCl的关系
一、ห้องสมุดไป่ตู้消毒原理
如果水中有氨存在：
NH3 + HOCl NH2Cl + H 2O NH2Cl + HOCl NHCl2 + H 2O
NHCl2 + HOCl NCl3 + H 2O
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一、氯消毒原理

消毒与灭菌 (Sterilization) 不同：灭菌是消
灭所
有活的生物。
评价指标：生活饮用水卫生规范，卫生部,
2007.1

细菌总数：<100个/mL 总大肠菌群：每100mL水样中不得检出
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二、消毒简史
• 1854年 John Snow 在伦敦发现霍乱
（cholera）与饮用水密切相关 • 1881年 Koch 发现氯可以杀死细菌
Disinfection
第一节 概述
一、消毒定义：

将水体中的病原微生物 (Pathogenic organisms) 灭活，使之减少到可以接受的程度。 人体内致病微生物主要包括：病菌(bacteria)、 病毒（viruses）（如传染性肝炎病毒、脑膜炎 病毒）等。
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原生动物胞囊（protozoan oocysts and cysts）、
结合的高级氧化过程已成功应用于氧化饮用水中的
痕量有机物 , 与单一臭氧化法相比 , 处理费用下降约 50%。
国内……

目前,国内对单一系统AOT水处理技术也进行大量研
究，并取得了一些可喜的成果。

如利用Ｈ2Ｏ2/ＵＶ系统处理造纸污水、利用Ｏ3/ＵＶ
系统处理工业废水和废气、利用TiO2/UV系统处理印
产物比例与pH有关。

pH>9，一氯胺占优势 pH为7时，一氯胺和二氯胺同时存在 pH<6.5时，二氯胺 pH<4.5 三氯胺



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一、氯消毒原理

氯氨的消毒也是依靠 HOCl。只有HOCl消耗得差不
多时，反应才会向左移动。因此，有氯胺存在时， 消毒作用比较缓慢。

如氯消毒 5 分钟，杀灭细菌 99 ％以上，而用氯胺消
水处理：消毒

以能源利用和环境保护为背景，有
机物的光催化降解研究十分活跃，多
相光催化治理环境污染成为当今日益
重视技术，它在废水净化处理中正发
挥着巨大潜能。
基本原理图
光催化基本原理
光催化过程的基本步骤： ①光生电子-空穴对的生成；
②电子-空穴在半导体内重新结合；
③电子空穴迁移到半导体表面，在表面重新结合；

超声降解法
高级氧化水处理技术的应用前景

到20世纪90年代，美国及欧洲等发达国家，AOT已
应用于各种废水和饮用水处理过程。

如美国休斯顿一家研究所将Ｏ 3/ ＵＶ系统用于处理
含氰化物、农药及含氯的有机溶剂废水,使其几乎完
全降解为无害物。

在瑞士、法国和英国，利用 TiO2/UV 、 O3/UV 系统
毒，相同条件下仅杀灭50％。

三种氯胺中，二氯胺消毒效果最好，但有嗅味。三
氯胺消毒作用极差，且有恶嗅味。
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二、加氯量
1、加氯量 加氯量＝需氯量＋余氯 需氯量：杀灭细菌氧化有机物所消耗的氯量。
即灭活水中微生物、氧化有机物和 还 原性物质所消耗的部分。
自由性或游离性氯（free available chlorine）： 水中HOCl、OCl－中所含的氯总量 化合性氯或结合性氯（combined available