补充1: 消毒设备 Disinfection,消毒与灭菌,消 毒,清除或杀灭水中的病原微生物,灭 菌,清除或杀灭物水中的一切微生物, 以杀灭芽孢为准,消毒相对的，不一定达到无菌的要求。 灭菌绝对的，一定达到无菌的要求。,为了保障饮用者的身体健康，防止水致疾病的传播，饮用水中不应含有致病微生物，其中主要是指细菌性病原微生物和病毒性病原微生物。,消毒目的,水传疾病病原体,水传疾病病原体,2006年国家颁布的新生活饮用水卫生标准GB5749-2006。 新标准具有以下三个特点：1. 加强对水质有机物、微生物和水质消毒的要 求，新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增至106项，增加了71项。2. 统一了城镇和农村饮用水卫生标准3. 实现饮用水标准与国际接轨，指标的要求更为严格。,细菌学指标 （生活饮用水卫生标准GB5749-2006）,1、细菌总数：主要用以评价水质清洁程度和考核净化效果，细菌总数越多说明水污染越严重。规范以菌落形成单位（CFU）表示细菌总数，规定每ml水不超过100CFU。,细菌学指标,2、总大肠菌群与粪大肠菌群：总大肠菌群可作为粪便污染的指示菌。 仅来源于人和温血动物粪便的大肠菌群称粪大肠菌群，是可在44.5培养温度下生长的耐热大肠菌群。 水质规范规定在任意的100ml水样中不得检出总大肠菌群或粪大肠菌群。,细菌学指标,3、游离性余氯为使饮水具有持续消毒能力以确保其饮用安全性，饮水消毒所加入的氯消毒剂，在发挥杀菌作用而消耗之后，应有一定量的剩余，称为游离性余氯。 规范规定，加氯消毒持续接触30分钟以上，水中游离性余氯不低于 0.3/L，管网末梢不低于0.05/L。,饮水消毒可采用物理方法（如热、紫外线、超声波消毒），或化学方法（如氯、碘、臭氧等消毒）。水量不多时，加热煮沸是最简便有效的方法，水温100、35分钟即可杀灭一般肠道致病菌和寄生虫卵。目前，使用最广泛的是氯化消毒法。 饮用水的氯化消毒常用的氯化消毒剂有液态氯、漂白粉，漂白粉精。有效氯是指含氯化合物中氯的化合价大于-1者，具有杀菌作用 。,氯消毒的作用原理氯易溶于水中，在清水中，发生下列反应：Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-HOCl H+ + OCl-HOCl和OCl-的比例与水中温度和pH有关。氯在常温下为黄绿色气体，具有强烈刺激性及特殊臭味，氧化能力很强。在6个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。,水中HOCl与OCl-的比例关系,水中HOCl与OCl-的相对比例取决于 温度和pH值,PH高时，OCl-较多。 HOCl和OCl-都有氧化能力，,氯消毒原理,主要通过HOCl起作用。 HOCl 为很小的中性分子，能扩散到带负电的细菌表面，并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部。当HOCl 分子到达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。OCl-虽亦为具有杀菌能力的有效氯，但带有负电，难于接近带负电的细菌表面，杀菌能力比HOCl差得多。生产实践表明，pH值越低则消毒作用越强，证明HOCl是消毒的主要因素。,当水中含有氨氮成分或向水中投加氨时，起主要消毒作用的依然是HOCl。氯加入水中产生如下反应：Cl2+H2O HOCl+HClNH3+HOCl NH2Cl+H2ONH2Cl+ HOCl NHCl2+H2ONHCl2+ HOCl NCl3+H2O,氯氨消毒原理,加氯量,加氯量可分为两部分：需氯量和余氯。 余氯：包括自由性余氯和化合性余氯 自由性余氯：Cl2、HOCl、OCl- 化合性余氯： NH2Cl、NHCl2、NCl3,一、加氯设备,1、加氯系统概述组成：氯的采集、计量和投加。 储存：氯库 采集：液态氯、气态氯,2、氯的贮存设备氯瓶是一种储氯的钢制压力容器，外壳应按规定必须油漆成草绿色(盛氯专用)。钢瓶要定期试压，确保安全。干燥氯气或液态氯对钢瓶无腐蚀作用，但遇水或受潮则会严重腐蚀金属，故必须严格防止水或潮湿空气进入氯瓶。液氯出厂的满瓶液氯，一般留有20的气态氯空间，使满液氯在70前不致使氯瓶受到液体膨胀的静压力而破裂，保持一定的余压也是为了防止潮气进入氯瓶，同时还便于取用气态氯。,3、氯的采集设备 1）气态氯的采集 用于用气量小时。氯瓶内的液氯在一定温度下，保持一定压力，液氯汽化后，压力降低，并吸收空气中的热量。氯气进入温度比容器温度低的管路和设备时，会重新凝结。 2）液态氯的采集用于用气量大时。将液态氯通过温度80度的水浴桶加热汽化。,4、氯的计量和投加设备,1）转子加氯机由旋风分离器、弹簧膜阀、控制阀、转子流量计、中转玻璃罩和平衡水箱、水射器等主要部件构成。氯瓶中的氯气首先进入旋风分离器,通过弹簧膜阀、控制阀进入转子流量计后，经中转玻璃罩,被水射器抽出与管道中的压力水混合, 氯溶解于水并输送至加氯点。,（1）部件功能a、旋风分离器：分离、沉降氯气中的杂质（铁锈、油污），定时打开分离器下部旋塞排除。 b、弹簧膜阀：当氯瓶中压力小于0.1MPa时，自动关闭，保证瓶内保持一定剩余压力。,c、控制阀和流量计：控制和测定加氯量。 d、中转玻璃罩：起着观察加氯机工作情况的作用。此外，还起稳定加氯量、防止压力水倒流和当水源中断时，破坏罩内真空的作用。 e、平衡水箱：可补充和稳定中转玻璃罩内的水量，当水流中断时使中转玻璃罩破坏真空。 f、水射器：除从中转玻璃罩内抽吸所需的氯，并使之与水混合、溶解于水（进行投加）外，还起是玻璃罩内保持负压状态的作用。,加氯机,操作步骤：1）开启压力水阀门，使水射器工作，同时开启平衡水箱进水阀门； 2）待平衡水箱升至溢流管口时，缓慢开启氯瓶上的出氯阀，是转子稳定在规定的标尺刻度上。,加氯机停止使用时，应按以下操作步骤：首先关闭氯瓶出氯阀，数分钟后关闭控制阀；再关闭平衡水箱进水阀，等到在中转玻璃罩和转子流量计内透明无氯后，关闭压力水进出阀，使水射器停止工作。,2）真空加氯机,组成：真空调节阀、控制柜和水射器 真空调节阀安装在氯瓶间，控制柜安装在加氯间，水射器安装在冷却塔塔下水池附近。当水射器产生的真空通过加氯控制柜传到真空调节阀时，该阀自动打开，并将压力气体调节为真空气体。由于加氯系统为全真空运行，故有效地控制了氯气泄漏，有利于环境保护和操作人员的健康。,部件功能,加氯控制柜内有一V型槽孔板，槽上有一滑塞可沿密封环滑动，其每滑动一个位置对应着一个孔径，即对应着一定的投加速率。因此，可精确控制加氯量的大小。 加氯机和在线余氯分析仪联锁，根据余氯当前值随时调整V型槽孔径，实现自动连续加氯。也可手动调整旋钮，改变V型槽孔孔径，控制加氯量。,部件功能,真空调节阀上设有压力止回调节阀和压力放泄阀，当真空调节阀失灵时，压力止回调节阀可起到二级保护作用；当前两者均关闭不严时，压力放泄阀将自动启动，将泄漏的氯气排至室外，确保加氯系统不出现正压。 水射器内部装有止回阀，可防止回水进入加氯系统。,控制方式,手动 远程手动控制 自动控制 复合环路控制,5、漏氯吸收装置,由串联的双塔组成，具有多级吸收功能，能确保将泄漏出来的氯气及时吸收，并进行无害化处理。 当有氯气泄漏时，安装在氯库中的漏氯报警仪开始报警，并将漏氯信号传递到泄氯吸收安全装置，装置自动运行，风机和泵开始运转。风机将含氯气体由下往上压入吸收塔，泵抽取吸收液进行雾化喷淋，含氯气体在吸收塔内接触反应，反应结束后，尾气返回到氯库，反应后的液体回流到溶液箱，经过再生后又被抽到吸收塔内进行反应，不断循环使用.,本装置可以将泄漏的氯气有效地控制在氯库与泄氯吸收安全装置所构成的封闭的内部系统中处理，不向大气排放尾气，处理漏氯事故更彻底。,加氯间及加氯仓库,加氯间 1）加氯间一般应设在靠近投加地点。 2）加氯量大的加氯间，氯瓶和加氯机应考虑分离。加氯间必须与其他工作间分开，并应有下列安全措施 （1）直接通向外部且向外开的门； （2）可以观察室内情况的观察孔。,加氯间及加氯仓库,3） 在加氯间出入处，应设有工具箱、抢修用品箱及防毒面具等。照明和通风设备的开关应设置在室外。 4） 加氯间内的管线不宜露出地面，应敷设在沟槽里。 5） 加氯管材的一般要求为：氯气管使用紫铜管或无缝钢管；配制成一定浓度的加氯（水）管使用橡胶管；给水管使用镀锌钢管。,6） 应设有磅秤作为校核设备，磅秤面宜与地面相平，便于防止氯瓶。 7） 加氯间及氯瓶间可根据具体情况设置每小时换气12次的通风设备。由于氯气比空气重，故排气孔应设在低处。,8） 加氯设备（包括管道）应保证不间断工作，并根据具体情况考虑设置备用数量，一般每种不少于两套。 9） 通向加氯间的压力水管道应保证不间断供水，并尽量保持管道内水压的稳定。 10）当加氯间需要采暖时宜用暖气。如用火炉时火口应设在室外。暖气散热片或火炉应离开氯瓶和加氯机。,加氯仓库,1） 液氯通常被储存在氯瓶内。 2） 液氯库建筑应防止强烈光线照射，可考虑设百叶箱。 3） 液氯的储备量应按供应和运输等条件确定，一般按最大用量的15-30天计算。 4） 液氯仓库一般应设在水厂主导风向的下方，并与厂外经常有人的建筑物保持尽可能远的距离。 5） 仓库外应设有检查漏气的观察孔。 6） 应有强制通风装备。 7） 消毒药剂仓库和加氯（氨）间应根据具体情况设置机械搬运设备。常用的有电瓶车，单轨吊车等。,二、饮用水消毒方法,氯消毒的优点： 1）液氯成本低、材料来源方便，投加设备简单，易于操作，处理水量较大时，单位水体的处理费用较低。 2）水体氯消毒后能长时间地保持一定数量的余氯，从而具有持续消毒能力，消毒效果良好。 3）氯消毒历史较长，经验较多，是一种比较成熟的消毒方法。,氯消毒的缺点： 1）消毒副产物问题。在使用液氯消毒后，往往会产生卤化有机物等消毒副产物，可能会对人体产生损害。 2）贾第虫和隐孢子虫的问题。 3）饮用水生物稳定性问题。,二、二氧化氯消毒设备,特点为一种黄绿色气体，高效的强氧化剂，有效氯含量为氯气263%，很低浓度的二氧化氯就能氧化许多无机物，它对微生物细胞壁有较强的吸附和穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物，因此二氧化氯除对一般细菌有杀灭作用外，对细菌和病毒的消毒效果好。,特点在水的PH值为69的范围内消毒效果不受PH值的影响；不与氨反应，当水中存在氨时不影响消毒效果；二氧化氯在水中的稳定性次于氯胺，但高于游离氯，能在管网中保存较长时间，起剩余保护作用；对水中多种有机物都有氧化分解作用，具广谱杀菌能力，副产物较少，不生成三卤甲烷等副产物，还可去除水中色度、臭味、铁、锰等，已受全球关注。 但是二氧化氯的费用很高，这在很大程度上限制了该法的使用。,1、二氧化氯制取设备,1）还原法以盐酸为还原剂的方法 主反应: NaClO3+2HClClO2+1/2Cl2+H2O+NaCl 副反应: NaClO3+6HCl3Cl2+ NaCl +3H2O 在该法中，HCl既是还原剂、又是酸化剂，生成的NaCl可用于电解制NaClO3，可降低生产成本。该法的缺点是一次投资多、收率低、Cl2含量高。,2）隔膜电解法,电解法是以氯酸钠或氯化钠为原料，采用隔膜电解技术制取ClO2，所用的电解液可以是食盐溶液、亚氯酸盐溶液和氯酸盐溶液。电解过程中，在阴极制得烧碱溶液和氢气，阳极获得ClO2、氯气、过氧化氢及臭氧的混合物。 电解法制取ClO2设备复杂，生产成本高，产气量不稳定，故障率高，耗电量大，影响了该法的推广和应用。,工业制法,装置：,阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连 电流方向：从电源正极流向电解槽阳极，再经溶液流向电解槽阴极，最后流向电源负极。 电子方向：从电源负极流向电解槽阴极，再经溶液流向电解槽阳极，最后流向电源正极。 综上：电解槽阳极失电子，电解槽阴极得电子 阳极反应：2Cl-2e- Cl2 阴极反应：2H2O2e -H22OH- 总反应：2Cl-2H2OCl2H22OH-,