摘 要：目前，城市再生水作為有效解決我國城市水資源緊張的現(xiàn)狀，受到了普遍的關(guān)注，因此，文章主要結(jié)合作者的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，首先分析了城市再生水的主要處理工藝，然后詳細(xì)探討了城市再生水氯消毒的相關(guān)理論，包括氯消毒的原理和影響因素等，最后結(jié)合加氯量、TOC、溫度，以及氨氮等四個(gè)因素對氯衰減的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，希望可以為同類的實(shí)踐研究提供一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：再生水；氯消毒；試驗(yàn)

1 概述

當(dāng)前，我國的水資源緊張狀況仍然沒有得到有效的緩解，尤其在再生水的回收利用方面還應(yīng)該加強(qiáng)支持力度。而在城市再生水的回收利用過程中，安全性是大家關(guān)注的普遍問題，其中消毒又是保證再生全安全的重要措施。通過有效的消毒，可以將水中的原微生物消滅，從而保證水質(zhì)的安全。不過關(guān)于該部分內(nèi)容的研究目前并不深入，尤其針對再生水的消毒來說，還有很大的進(jìn)步空間。在這種情況下，氯消毒作為一種有效的解決途徑受到了人們的普遍關(guān)注。因此，其作為當(dāng)前城市再生水消毒的重要途徑，對其研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義?；诖?，文章對相關(guān)的內(nèi)容展開了詳細(xì)的探討。

2 城市再生水的主要處理工藝

文章即將探討的某城市再生水的工藝流程圖如圖1所示，該處理廠每日能夠生產(chǎn)數(shù)萬噸的再生水，對于消毒進(jìn)行研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在再生水的處理工藝流程中，主要包括混凝沉淀、CMF-s（浸沒式連續(xù)微濾膜）過濾、RO（反滲透）與O3（臭氧）、氯消毒等，其中臭氧與反滲透能夠基于實(shí)際情況進(jìn)行比例的調(diào)整。針對文章所探討的氯消毒來說，主要存在著兩個(gè)加氯的位置，正如上圖中所示，第一個(gè)加氯消毒位置是在混凝沉淀之前，通過這次加氯能夠?yàn)镃MF-s工藝的保護(hù)提供重要的保障；而第二個(gè)加氯的位置則位于RO與臭氧工藝處理之后，即將進(jìn)入清水池之前，該處加氯主要是通過管道來加的，如果在出口的位置對水質(zhì)檢測未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的話還需要重新補(bǔ)加氯。同時(shí)，在文章的再生水處理工藝流程中，所采用的消毒劑為液氯，而具體的添加量則是基于實(shí)際情況進(jìn)行人工調(diào)節(jié)的。

3 城市再生水氯消毒的相關(guān)理論

3.1 城市再生水氯消毒的原理

氯氣屬于有毒氣體的范疇，比空氣重，有著極強(qiáng)的氧化性，在一定的環(huán)境條件之下能夠液化，文章所分析的加氯消毒，主要是將其加入到再生水中，達(dá)到消滅其中存在的微生物的目的。在具體的消毒過程中，并非是氯氣本身的消毒作用，而是其與水發(fā)生水解反應(yīng)所生產(chǎn)的次氯酸的過程，其相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式主要如下所示：

d2+H2O=HCIO+HCL

在上式中的HCIO還能夠進(jìn)一步離解成為次氯酸根離子與氫離子：其生成的為中性的分子，其本身的分子量是很小的，并不帶有電性，其能夠有效穿透生物膜，大多數(shù)微生物的生物膜帶負(fù)電，再生水加氯后會(huì)與次氯酸結(jié)合，使之穿透細(xì)胞膜進(jìn)入微生物的體內(nèi)。而且，次氯酸的氧化作用還能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的多種酶細(xì)胞破壞掉，從而終止其生理活動(dòng)，繼而使得整個(gè)微生物失去活力并且死亡。

3.2 城市再生水氯消毒的主要影響因素

目前，對城市再生水氯消毒效果帶來影響的主要因素有溫度、pH、初始氯濃度、接觸時(shí)間、有機(jī)物以及氨氮等等。其中溫度、初始氯濃度以及接觸時(shí)間主要體現(xiàn)在余氯的衰減上，而下文也將結(jié)合氯衰減的影響因素展開相關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析。一般情況下，溫度越高，殺菌的效果越好，這是因?yàn)榘殡S著溫度的上升，會(huì)促進(jìn)次氯酸向著細(xì)胞之內(nèi)擴(kuò)散并加快他們與酶的反應(yīng)，因此，能夠取得良好的殺菌效果。同時(shí)，較短的接觸時(shí)間以及較高的初始氯濃度也能夠有效保證消毒效果。同時(shí)，這些因素對加氯量的影響還是以季節(jié)為周期的，具有一定的規(guī)律性。

4 城市再生水氯消毒的實(shí)驗(yàn)研究

水質(zhì)、投氯量都會(huì)對氯衰減帶來一定的影響，對于再生水運(yùn)行工藝中最佳投氯量有著一定的影響。在再生水中，pH值相對比較穩(wěn)定，因此，文章主要結(jié)合加氯量、TOC、溫度、以及氨氮等四個(gè)因素對氯衰減的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，分別得到了四個(gè)氯衰減的結(jié)果曲線。

（1）加氯量的實(shí)驗(yàn)研究。為了有效分析加氯量與氯衰減之間的關(guān)系，取用再生水廠的臭氧工藝出水，然后分別投加不同濃度的氯，分別將水樣初始氯濃度控制在不同的四個(gè)濃度中，然后在其他的因素下，對不同時(shí)刻的總余氯濃度進(jìn)行記錄，以得到在不同初始氯濃度下的氯衰減的情況，結(jié)果如圖2（1）所示。（2）TOC的實(shí)驗(yàn)研究。TOC，也即是總有機(jī)碳，是表示水中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)，在按照相應(yīng)的要求選定了水樣之后，用蒸餾水稀釋到不同的有機(jī)物濃度，加入相同的初始氯濃度，同時(shí)保證pH條件、溫度，測定出不同時(shí)刻的總余氯濃度，結(jié)果如圖2（2）所示。（3）溫度的實(shí)驗(yàn)研究。在化學(xué)反應(yīng)平衡以及化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素中，溫度是一個(gè)主要的因素，無論是參與化學(xué)反應(yīng)中還是殺菌效果，氯的衰減都和溫度有著直接的關(guān)聯(lián)。同樣，高溫與氯自身的衰減速度有著直接的關(guān)聯(lián)，務(wù)必需要對不同溫度下的再生水廠的實(shí)際投氯量進(jìn)行研究。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2（3）所示。（4）氨氮的實(shí)驗(yàn)研究。在選定了實(shí)驗(yàn)水樣之后，在水樣中分別加入不同濃度的氯化銨溶液并搖勻，在五分鐘之后加入次氯酸鈉溶液使加氯量為4mg/L，恒溫、避光，對不同時(shí)刻的總余氯量濃度進(jìn)行測定，相關(guān)的結(jié)果如圖2（4）所示。

5 結(jié)束語

總之，在城市再生水的消毒中，氯消毒是一種有效的措施，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，不過，不同的因素對于消毒的效果也有著很大的影響，因此，通過文章的實(shí)驗(yàn)，希望能夠?yàn)槁认局袑Ω鞣N因素的控制提供一種良好的參考。

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