当水中有机物主要为氨和氮化物,其实际需氯量满足后,加氯量增加,余氯量增加,但是后者增长缓慢,一段时间后,加氯量增加,余氯量反而下降,此后加氯量增加,余氯量又上升,此折点后自由性余氯出现,继续加氯消毒效果最好,即折点加氯。原因:当余氯为化合性氯时,发生反应,使氯胺被氧化为不起消毒作用的化合物,余氯会逐渐减小,但一段时间后,消耗氯的杂质消失,出现自由性余氯时,随加氯量增加,余氯又会上升。利:当原水受严重污染,它能降低水的色度,去除恶臭,降低水中有机物含量,提高混凝效果。弊:水中有机污染物与氯生成三卤甲烷,必须预处理或深度处理。
废水中的NH3-N可在适当之pH值,利用氯系的氧化剂(如Cl2、NaOCl)使之氧化成氯胺(NH2Cl、NHCl2、NCl3)之后,再氧化分解成N2气体而达脱除之目的。此处理方法一般通称为折点加氯法。氨系废液及废水折点加氮法之处理流程如图所示。
基本原理
废水中含有氨和各种有机氮化物,大多数污水处理厂排水中含有相当量的氮。如果在二级处理中完成了硝化阶段,则氮通常以氨或硝酸盐的形式存在。投氯后次氯酸极易与废水中的氨进行反应,在反应中依次形成三种氯胺:
NH3 + HOCl → NH2Cl(一氯胺) + H2O
NH2Cl + HOCl → NHCl2(二氯胺) + H2O
NH2Cl + HOCl→ NCl3(三氯胺) + H2O
上述反应与pH值、温度和接触时间有关,也与氨和氯的初始比值有关,大多数情况下,以一氯胺和二氯胺两种形式为主。其中的氯称为有效化合氯。
在含氨水中投入氯的研究中发现,当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1∶1时,化合余氯即增加,当摩尔比达到 1.5∶1时,(质量比7.6∶1),余氯下降到最低点,此即"折点""。在折点处,基本上全部氧化性的氯都被还原,全部氨都被氧化,进一步加氯就都产生自由余氯。