25．选择使用(yòng)污泥调理(lǐ)剂应考虑的因素有(yǒu)哪些？

⑴调理(lǐ)剂的品种特点

就常用(yòng)的铝盐和铁盐无机调理(lǐ)剂而言，使用(yòng)铝盐时的药剂投加量较大，所形成的絮體(tǐ)密度较小(xiǎo)，调理(lǐ)效果较差，在脱水过程中会堵塞滤布。因此，在选用(yòng)无机调理(lǐ)剂时，尽可(kě)能(néng)采用(yòng)铁盐；当使用(yòng)铁盐会带来许多(duō)问题时，再考虑采用(yòng)铝盐。无机调理(lǐ)剂与有(yǒu)机调理(lǐ)剂相比，药剂投加量较大，形成的絮體(tǐ)颗粒细小(xiǎo)，但絮體(tǐ)强度较高。因此在利用(yòng)真空过滤机和板框压滤机使污泥脱水时，可(kě)以考虑采用(yòng)无机调理(lǐ)剂。与无机调理(lǐ)剂相比，有(yǒu)机调理(lǐ)剂药剂投加量较小(xiǎo)，形成的絮體(tǐ)粗大，但絮體(tǐ)强度较低，比无机调理(lǐ)剂形成的絮體(tǐ)更容易破碎。而且一旦絮體(tǐ)被破坏，不论采用(yòng)无机调理(lǐ)剂还是有(yǒu)机调理(lǐ)剂，都不易恢复到原来的状态。因此在利用(yòng)离心脱水机和带式压滤机使污泥脱水时，可(kě)以考虑采用(yòng)有(yǒu)机调理(lǐ)剂。在采用(yòng)无机调理(lǐ)剂或有(yǒu)机调理(lǐ)剂中的一种难以达到理(lǐ)想的调理(lǐ)效果时，可(kě)以考虑将无机和有(yǒu)机调理(lǐ)剂复配使用(yòng)，有(yǒu)时能(néng)取得更好的调理(lǐ)效果。比如石灰和三氯化铁联合使用(yòng)，不但能(néng)起到调节pH值的作用(yòng)，而且石灰和污水中的重碳酸钙生成的碳酸钙颗粒结构还能(néng)增加污泥的孔隙率，促进泥水分(fēn)离。

⑵污泥性质

不同性质的污泥，选用(yòng)调理(lǐ)剂的种类和投加量也有(yǒu)很(hěn)大差异。对有(yǒu)机物(wù)含量高的污泥，较為(wèi)有(yǒu)效的调理(lǐ)剂是阳离子型有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂，而且有(yǒu)机物(wù)含量越高，越适宜选用(yòng)聚合度越高的阳离子型有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂。而对以无机物(wù)為(wèi)主的污泥，则可(kě)以考虑采用(yòng)阴离子型有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂。污泥性质的不同直接影响调理(lǐ)效果：初沉池污泥较易脱水，而浮渣和剩余活性污泥则较难脱水，混合污泥的脱水性能(néng)则介于两者之间。為(wèi)达到一定的调理(lǐ)效果，所需调理(lǐ)剂的数量存在显著差异。一般来说，越难脱水的污泥其调理(lǐ)用(yòng)药剂量越大，污泥颗粒细小(xiǎo)，会导致调理(lǐ)剂消耗量的增加，污泥中的有(yǒu)机物(wù)含量和碱度高，也会导致调理(lǐ)剂用(yòng)量的加大。另外，污泥含固率也影响调理(lǐ)剂的投加量，一般污泥含固率越高，调理(lǐ)剂的投加量越大。

⑶温度

污泥的温度直接影响着无机盐类调理(lǐ)剂的水解作用(yòng)，温度低时，水解作用(yòng)会变慢。如果温度低于10oC，调理(lǐ)效果会明显变差，可(kě)通过适当延長(cháng)调理(lǐ)时间的方法改善调理(lǐ)效果。使用(yòng)有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂时，如果配制药液的母液或自来水温度过低或污泥温度过低，就会由于水的动力粘滞度和高分(fēn)子调理(lǐ)剂溶液本身的粘度变大而不利于稀释均匀和调理(lǐ)混合均匀，进而影响污泥调理(lǐ)效果和脱水效果。因此，冬季气温较低时，要重视污泥输送系统的保温环节（从污水处理(lǐ)系统排出的污泥温度一般不低于15oC），尽量减少污泥输送过程中热量的损失。在必要的情况下，可(kě)以采取对有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂稀释罐加热或适当延長(cháng)混合溶解时间和加大搅拌强度的方法改善溶解条件。

⑷pH值

污泥的pH值决定无机盐类调理(lǐ)剂的水解产物(wù)形态，同一种调理(lǐ)剂对不同pH值的污泥的调理(lǐ)效果也大不相同。铝盐的水解反应受pH值的影响很(hěn)大，其凝聚反应的最佳pH值范围為(wèi)5～7。当pH值大于8或小(xiǎo)于4时，难以形成絮體(tǐ)，也就是说失去了调理(lǐ)的作用(yòng)。而高铁盐调理(lǐ)剂受pH值的影响较小(xiǎo)，无论污泥呈酸性还是呈碱性，都能(néng)形成水解产物(wù)Fe(OH)3絮體(tǐ)，最佳pH值范围為(wèi)6～11。亚铁盐在pH值為(wèi)8～10的污泥中，其溶解度较高的水解产物(wù)能(néng)被氧化成溶解度较低的Fe(OH)3絮體(tǐ)。因此选用(yòng)无机盐类调理(lǐ)剂时，首先要考虑脱水污泥的具體(tǐ)pH值，如果pH值偏离其凝聚反应的最佳范围，最好更换使用(yòng)另一种调理(lǐ)剂。否则就要考虑在对污泥进行调理(lǐ)之前，投加酸或碱调整污泥的pH值，一般情况下，都不采取这种措施。

pH值对聚合電(diàn)解质的调理(lǐ)效果也有(yǒu)影响，污泥的pH值影响着调理(lǐ)剂分(fēn)子的電(diàn)离、荷電(diàn)状况以及分(fēn)子形状。阳离子型聚合電(diàn)解质在低pH值的酸性污泥中的電(diàn)离度较大，分(fēn)子形状趋向舒展；而在高pH值的碱性污泥中電(diàn)离度较小(xiǎo)，分(fēn)子形状趋向卷曲。与阳离子型聚合電(diàn)解质性质相反，阴离子型聚合電(diàn)解质在低pH值的酸性污泥中的電(diàn)离度较小(xiǎo)，分(fēn)子形状趋向卷曲；而在高pH值的碱性污泥中電(diàn)离度较大，分(fēn)子形状趋向舒展。阴阳离子型聚合電(diàn)解质的情况稍有(yǒu)不同，在等電(diàn)点时，整个分(fēn)子呈中性，正负两种電(diàn)荷相互吸引，故分(fēn)子紧密卷曲成团。在等電(diàn)点两侧，分(fēn)子上都会有(yǒu)一种電(diàn)荷过剩，因互相排斥作用(yòng)而使分(fēn)子趋向舒展。

⑸配制浓度

调理(lǐ)剂的配制浓度不仅影响调理(lǐ)效果，而且影响药剂消耗量和泥饼产率，其中有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂影响更為(wèi)显著。一般来说，有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂配制浓度越低，药剂消耗量越少，调理(lǐ)效果越好。这是因為(wèi)有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂配制浓度越低，越容易混合均匀，分(fēn)子链伸展得越好，架桥凝聚作用(yòng)发挥得越好，调理(lǐ)效果当然也越好。但配制浓度过高或过低都会降低泥饼产率。而无机高分(fēn)子调理(lǐ)剂的调理(lǐ)效果几乎不受配制浓度的影响。经验和有(yǒu)关研究表明，有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂配制浓度在0.05%～0.1%之间比较合适，三氯化铁配制浓度10%最佳，而铝盐配制浓度在4%～5%最為(wèi)适宜。

⑹投加顺序

当采用(yòng)不止一种调理(lǐ)剂时，调理(lǐ)剂投加的顺序也会影响调理(lǐ)效果。当采用(yòng)铁盐和石灰作调理(lǐ)剂时，一般先投加铁盐，再投加石灰，这样形成的絮體(tǐ)与水较易分(fēn)离，而且调理(lǐ)剂总的消耗量也较少。当采用(yòng)无机调理(lǐ)剂和有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂联合调理(lǐ)污泥时，先投加无机调理(lǐ)剂，再投加有(yǒu)机高分(fēn)子调理(lǐ)剂，一般可(kě)以取得较好的调理(lǐ)效果。

⑺混合反应条件

要想达到最好的调理(lǐ)效果，污泥与调理(lǐ)剂实现完全充分(fēn)的混合是非常必要的。但值得注意的是，污泥与调理(lǐ)剂混合反应形成絮體(tǐ)后，决不能(néng)再被破坏，因為(wèi)絮體(tǐ)一旦受到破坏就很(hěn)难恢复到原来的状态。经验表明，针对某种污泥，使用(yòng)某种调理(lǐ)剂，只有(yǒu)混合反应的强度和时间在一定范围内，才能(néng)取得较好的调理(lǐ)效果，而且调理(lǐ)效果会随着停留时间的增加而降低。这就是说，经过试验确定了调理(lǐ)的时间和强度后，必须在实际操作中严格遵守执行。一方面不能(néng)随意延長(cháng)或缩短混合反应的时间，另一方面要尽可(kě)能(néng)快地使调理(lǐ)后的污泥进入脱水机。

26．调理(lǐ)剂的投加量如何确定？

污泥调理(lǐ)的药剂消耗量没有(yǒu)固定的标准，根据污泥的品种、消化程度、固體(tǐ)浓度等具體(tǐ)性质的不同，投加量会出现一定的差异。因此，大多(duō)是在实验室或在现场直接试验确定调理(lǐ)剂的种类及具體(tǐ)投加量。

一般来说，按污泥干固體(tǐ)重量的百分(fēn)比计，三氯化铁的投加量為(wèi)5%～10%，硫酸亚铁约為(wèi)10%～15%，消石灰的投加量為(wèi)20%～40%，聚合氯化铝和聚合硫酸铁约為(wèi)1%～3%，阳离子型聚丙烯酰胺為(wèi)0.1%～0.3%。据有(yǒu)关资料介绍，由于常用(yòng)的聚丙烯酰胺系列有(yǒu)机合成高分(fēn)子调理(lǐ)剂的价格较為(wèi)昂贵（有(yǒu)的品种是普通无机调理(lǐ)剂的十几甚至二十倍以上），虽然其投加量较少，但折合调理(lǐ)每吨污泥的费用(yòng)，使用(yòng)有(yǒu)机合成高分(fēn)子调理(lǐ)剂的成本仍然较高。普遍的做法是优选无机调理(lǐ)剂，当无机调理(lǐ)剂作用(yòng)较差、难以达到理(lǐ)想的调理(lǐ)效果时，再考虑使用(yòng)有(yǒu)机合成高分(fēn)子调理(lǐ)剂或将无机和有(yǒu)机调理(lǐ)剂复配使用(yòng)。

27．使用(yòng)调理(lǐ)剂的注意事项有(yǒu)哪些？

為(wèi)了更好地使用(yòng)调理(lǐ)剂，应注意以下事项：①充分(fēn)了解和掌握被处理(lǐ)污泥的性质（浓度、成分(fēn)等），②试验确定适合于污泥性质和脱水机性质的调理(lǐ)剂种类，③试验确定调理(lǐ)剂的注入点、反应条件、投加量等，④根据调理(lǐ)剂的性质确定调理(lǐ)剂的溶解、储存等使用(yòng)方法。

一般来说，无机调理(lǐ)剂适用(yòng)于真空过滤脱水和板框压滤脱水，而有(yǒu)机调理(lǐ)剂则较适用(yòng)于离心脱水和带式压滤脱水。在使用(yòng)离心脱水机和带式压力脱水机时，為(wèi)了形成不易破碎的粗大絮凝物(wù)，一般使用(yòng)分(fēn)子量在10万、甚至100万以上的阳离子系列高分(fēn)子调理(lǐ)剂。同时还要注意，由于离心脱水机是在2000～3000G的高离心力下进行固液分(fēn)离，使用(yòng)分(fēn)子量越大的高分(fēn)子调理(lǐ)剂，越容易形成坚固的絮凝物(wù)，越有(yǒu)利于脱水；而对带式压滤脱水机来讲，分(fēn)子量过高时，调理(lǐ)剂的部分(fēn)粘性会残留在絮凝物(wù)上，从而导致滤饼在滤布上的剥离性较差。就阳离子调理(lǐ)剂而言，对于同样污泥，和离心脱水机相比，带式压力脱水机要求调理(lǐ)剂的阳离子度较高、而投加量较少。

一般来说，污泥浓度高时，使用(yòng)高分(fēn)子量的调理(lǐ)剂效果较好，而污泥浓度低时，使用(yòng)分(fēn)子量较低的调理(lǐ)剂效果较好。

废水生物(wù)处理(lǐ)产生的剩余污泥和回流污泥的性质相同，其主要成分(fēn)是微生物(wù)的絮凝物(wù)，一般带有(yǒu)负電(diàn)荷，因此為(wèi)使剩余污泥凝聚，最好使用(yòng)阳离子的调理(lǐ)剂。当前使用(yòng)较多(duō)的阳离子调理(lǐ)剂是聚丙酰胺的共聚物(wù)或氨基甲基化变性物(wù)，通过调整阳离子变性条件，可(kě)得到不同阳离子度的调理(lǐ)剂。根据阳离子度的不同（可(kě)用(yòng)胶體(tǐ)滴定法测定），阳离子调理(lǐ)剂可(kě)分(fēn)為(wèi)高、中、低阳离子度调理(lǐ)剂。

28．脱水剂、调理(lǐ)剂与絮凝剂、助凝剂的关系是什么？

脱水剂是对污泥进行脱水之前投加的药剂，也就是污泥的调理(lǐ)剂，因此脱水剂和调理(lǐ)剂的意义是一样的。脱水剂或调理(lǐ)剂的投加量一般都以污泥干固體(tǐ)重量的百分(fēn)比计。

絮凝剂应用(yòng)于去除污水中悬浮物(wù)，是水处理(lǐ)领域的重要药剂。絮凝剂的投加量一般以待处理(lǐ)水的单位體(tǐ)积内投加的数量来表示。

脱水剂（调理(lǐ)剂）与絮凝剂、助凝剂的投加量都可(kě)以称為(wèi)加药量。同一种药剂既可(kě)以在处理(lǐ)污水时应用(yòng)為(wèi)絮凝剂，又(yòu)可(kě)以在剩余污泥处理(lǐ)过程中应用(yòng)為(wèi)调理(lǐ)剂或脱水剂。

助凝剂用(yòng)在水处理(lǐ)领域作為(wèi)絮凝剂的助剂时被称為(wèi)助凝剂，同一种助凝剂在剩余污泥处理(lǐ)时一般不称助凝剂，而是统称為(wèi)调理(lǐ)剂或脱水剂。

使用(yòng)絮凝剂时，由于水中的悬浮物(wù)数量毕竟有(yǒu)限，為(wèi)了实现絮凝剂与悬浮颗粒的充分(fēn)接触，需要配备混合、反应设施，并且都要具有(yǒu)足够的时间，比如混合需要几十秒(miǎo)到数分(fēn)钟、反应则需要15～30min。而污泥脱水时从投加调理(lǐ)剂到污泥进入脱水机往往只有(yǒu)几十秒(miǎo)的时间，即只有(yǒu)相当于絮凝剂的混合过程、没有(yǒu)反应的时间，而且经验也表明，调理(lǐ)效果会随着逗留时间的延長(cháng)而降低。

29．消泡剂的种类有(yǒu)哪些？

消泡剂的效果与发泡液的种类有(yǒu)关，即有(yǒu)的消泡剂对某些发泡液效果显著，而对其它发泡液效果不明显，甚至没有(yǒu)作用(yòng)。常用(yòng)的消泡剂按成分(fēn)不同可(kě)分(fēn)為(wèi)硅（树脂）类、表面活性剂类、链烷烃类和矿物(wù)油类。

⑴硅（树脂）类：硅树脂消泡剂又(yòu)称乳剂型消泡剂，使用(yòng)方法是将硅树脂用(yòng)乳化剂（表面活性剂）乳化分(fēn)散在水中后投加到废水中。二氧化硅细粉是另一种消泡效果较好的硅类消泡剂。

⑵表面活性剂类：此类消泡剂其实是乳化剂，即利用(yòng)表面活性剂的分(fēn)散作用(yòng)，使形成泡沫的物(wù)质在水中保持稳定的乳化状态分(fēn)散，从而避免生成泡沫。

⑶链烷烃类：链烷烃类消泡剂是用(yòng)乳化剂把链烷烃蜡或其衍生物(wù)乳化分(fēn)散后制成的消泡剂，其用(yòng)途与表面活性剂类的乳化型消泡剂类似。

⑷矿物(wù)油类：以矿物(wù)油為(wèi)主要消泡成分(fēn)。為(wèi)了改善效果，有(yǒu)时混合金属皂、硅油、二氧化硅等物(wù)质一起使用(yòng)。此外，為(wèi)使矿物(wù)油容易扩散到发泡液表面，或者使金属皂等均匀分(fēn)散在矿物(wù)油中，有(yǒu)时还可(kě)投加各种表面活性剂。

30．常用(yòng)pH调整剂有(yǒu)哪些？

将含酸废水pH值调高时，以碱或碱性氧化物(wù)為(wèi)中和剂，而将碱性废水pH值调低时则以酸或酸性氧化物(wù)做中和剂。调整酸性废水pH值时经常采用(yòng)的中和剂有(yǒu)石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠、碳酸钠等，调整碱性废水pH值时一般采用(yòng)硫酸、盐酸。

在对含酸废水进行中和时，还可(kě)以就近使用(yòng)一些碱性工业废渣，比如化學(xué)软水站排出的碳酸钙废渣、有(yǒu)机化工厂或乙炔发生站排放的電(diàn)石废渣（主要成分(fēn)為(wèi)氢氧化钙）、钢厂或電(diàn)石厂筛下的废石灰、热電(diàn)厂的炉灰渣和硼酸厂的硼泥等。在对碱性废水进行处理(lǐ)时，也可(kě)以使用(yòng)烟道气利用(yòng)其中的CO2、SO2等酸性气體(tǐ)对废水中的碱进行中和。

当废水的pH值过大或过小(xiǎo)时，為(wèi)减少pH值调整时所需的溶药池和药剂池容积及实现pH值调整的自动化控制，可(kě)以使用(yòng)40%NaOH和98%H2SO4分(fēn)别作為(wèi)含酸废水和含碱废水的pH值调整剂。同时可(kě)以避免使用(yòng)石灰类碱剂所带来的污泥问题，减少二次污染的机会。

31．消毒剂的选择应考虑哪些因素？

废水经一级或二级处理(lǐ)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很(hěn)可(kě)观，并有(yǒu)存在病原菌的可(kě)能(néng)。因此，废水排入水體(tǐ)前应进行消毒处理(lǐ)。

目前，用(yòng)氯化法消毒能(néng)产生有(yǒu)害物(wù)质，影响人體(tǐ)健康已广為(wèi)人知，这是因為(wèi)氯与水中有(yǒu)机物(wù)作用(yòng)，同时有(yǒu)氧化和取代作用(yòng)，氧化作用(yòng)可(kě)以促使去除有(yǒu)机物(wù)，而取代作用(yòng)则是氯与有(yǒu)机物(wù)结合，形成了有(yǒu)致突变或致癌活性的卤化物(wù)。美國(guó)规定三卤甲烷(THMS)的最大浓度為(wèi)100μg/L，德國(guó)、加拿(ná)大、日本也分(fēn)别规定為(wèi)25μg/L、350μg/L、100μg/L，我國(guó)1985年版《生活饮用(yòng)水卫生标准》中也规定了氯仿的上限為(wèi)60μg/L。有(yǒu)鉴于此，废水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用(yòng)其他(tā)消毒剂代替，如二氧化氯、臭氧、紫外線(xiàn)辐射等，以减少有(yǒu)害物(wù)质的生成。

各种消毒剂的优缺点和适用(yòng)条件见表8--2。参考此表，可(kě)以初步确定应该使用(yòng)的消毒剂。

表8--2各种消毒剂的优缺点和适用(yòng)条件

32．消毒剂的种类有(yǒu)哪些？各自的特点是怎样的？

常用(yòng)的消毒剂有(yǒu)次氯酸类、二氧化氯、臭氧、紫外線(xiàn)辐射等。次氯酸类消毒剂有(yǒu)液氯、漂白粉、漂粉精、氯片、次氯酸钠等形态，主要是通过HOCl起消毒作用(yòng)。次氯酸类消毒剂的弱点是容易和水中的有(yǒu)机物(wù)生成氯代烃，而氯代烃已被确认為(wèi)是对人體(tǐ)健康极為(wèi)不利的，同时处理(lǐ)过的水会有(yǒu)一些令人不快的气味。次氯酸类消毒剂粉尘和放出的氯气对人的呼吸道、眼睛及皮肤都有(yǒu)强烈的刺激作用(yòng)，如果不慎溅入眼睛或触及皮肤，要立即用(yòng)大量清水冲洗。存放环境要阴凉、通风和干燥，遠(yuǎn)离热源和火种，不能(néng)与有(yǒu)机物(wù)、酸类及还原剂共储混运，运输过程中要防止雨淋和日光曝晒，装卸时动作要轻，避免碰撞和滚动。

次氯酸类消毒剂消毒时往往发生的是取代反应，这也是使用(yòng)次氯酸类消毒剂会产生氯代烃的根本原因，而臭氧和二氧化氯消毒时发生的是纯氧化反应，因而可(kě)以破坏有(yǒu)机物(wù)的结构，在杀菌的同时还可(kě)以提高废水的可(kě)生化性（BOD5/CODCr值），去除水中的部分(fēn)CODCr。二氧化氯消毒与臭氧或紫外線(xiàn)消毒相比，前者一次性投资低，运行费用(yòng)高（大约0.1元/m3）；后者一次性投资高，运行费用(yòng)低（大约0.02元/m3）。

臭氧消毒和紫外線(xiàn)消毒可(kě)以在很(hěn)短的时间内达到消毒的效果，经过臭氧消毒和紫外線(xiàn)消毒的二沉池出水或回用(yòng)水细菌总数和总大肠菌群等微生物(wù)指标可(kě)以达到要求，但他(tā)们的缺点是瞬时反应，无法保持效果，抵抗管道内微生物(wù)的滋生和繁殖，因此在回用(yòng)水系统使用(yòng)这两种方法消毒时，往往需要在其出水中再投加0.05～0.1mg/L二氧化氯或0.3～0.5mg/L的氯，以保持管网末梢有(yǒu)足够的余氯量。

33．氯的物(wù)化性质是怎样的？

氯在常压下是黄绿色气體(tǐ)，在0oC和一个大气压时的密度為(wèi)3.2mg/mL，即约為(wèi)空气的2.5倍重，具有(yǒu)强烈的刺激性。一般采用(yòng)電(diàn)解食盐水溶液的方法制取氯气，然后将氯气加压冷却制得液氯，液氯极易气化，沸点是-34.5oC。加压后的液氯成為(wèi)黄绿色透明液體(tǐ)，1kg液氯气化后體(tǐ)积可(kě)以变為(wèi)300L。氯性质很(hěn)活泼，能(néng)溶于水，溶解度随水温的升高而降低。氯是具有(yǒu)强烈刺激性的窒息气體(tǐ)，对人的呼吸系统、眼部及皮肤都能(néng)产生伤害，空气中最高允许浓度為(wèi)1mL/m3。虽不自燃，但可(kě)以助燃，在日光下与其他(tā)易燃气體(tǐ)混合时会发生燃烧和爆炸，可(kě)以和大多(duō)数物(wù)质起反应。

氯是一种强氧化剂，具有(yǒu)杀菌能(néng)力强、价格低廉、来源方便的优点，是水处理(lǐ)行业应用(yòng)历史最為(wèi)悠久的消毒剂。氯消毒的机理(lǐ)是依靠水解生成的次氯酸HOCl向微生物(wù)的细胞壁内扩散，与细胞的蛋白质反应生成化學(xué)稳定性极好的N-Cl键。另外，氯能(néng)氧化微生物(wù)的某些活性物(wù)质，抑制并杀死微生物(wù)。

34．如何防止氯中毒？

虽然空气中最高允许浓度為(wèi)1mL/m3，但長(cháng)期在低于此值的环境中工作，也会导致慢性中毒，表现為(wèi)患慢性支气管炎、慢性胃肠炎、牙龈炎、口腔炎、皮肤搔痒症等疾病。短时间暴露在高氯环境中，会导致急性中毒。轻度急性中毒表现為(wèi)喉干胸闷、脉搏加快等症状，重度急性中毒表现為(wèi)支气管痉挛和水肿，甚至出现昏迷或休克。為(wèi)防止出现氯中毒的措施可(kě)总结如下：

⑴经常接触氯气的工作人员对氯味的敏感程度会有(yǒu)所降低，常常会在闻不到氯味的时候，人就已经受到氯的伤害。因此操作人员的值班室要和加氯间分(fēn)开设置，并在加氯间安装监测及警报装置，随时对其中的氯浓度进行检测。

⑵加氯间要靠近加氯点，两者间距不超过30m。加氯间建筑要坚固防火、耐冻保温、通风良好、大门外开，并与其他(tā)工作间严格分(fēn)开、没有(yǒu)任何直接连通。由于氯比空气重，因此当氯气在室内泄漏后，会将空气排挤出去，在封闭的室内下部积聚并逐渐向上扩散。所以加氯间的底部必须安装强制排风设施，进气孔要设在高处。

⑶加氯间门外要备用(yòng)检修工具、防毒面具和抢救器具等，照明和通风设备的开关也要设在室外，在进入加氯间之前，先进行通风。通向加氯间的压力水管必须保证不间断供水，并保持水压稳定，同时还要有(yǒu)应对突然停水的措施。加氯间内要设置碱液池，并定时检验，保证碱液随时有(yǒu)效。当发现氯瓶有(yǒu)严重泄漏时，戴好防毒面具，然后将氯瓶迅速移入碱液池中。

⑷当发现现场有(yǒu)人急性氯中毒后，要设法迅速将中毒者转移到具有(yǒu)新(xīn)鲜空气的地方，对呼吸困难者，应当让其吸氧，严禁进行人工呼吸，可(kě)以用(yòng)2%的碳酸氢钠溶液為(wèi)其洗眼、鼻、口等部位，还可(kě)以让其吸入雾化的5%碳酸氢钠溶液。

35．使用(yòng)液氯瓶时的注意事项有(yǒu)哪些？

液氯是目前國(guó)内外应用(yòng)最广的消毒剂，除消毒外还有(yǒu)氧化作用(yòng)。液氯通常在钢瓶中贮存和运输，使用(yòng)时，液氯转变成氯气加入水中。

⑴氯瓶内压力一般為(wèi)0.6～0.8MPa，所以不能(néng)在太阳下曝晒或靠近炉火或其他(tā)高温热源，以免气化时压力过高发生爆炸。液氯和干燥的氯气对铜、铁和钢等金属没有(yǒu)腐蚀性，但遇水或受潮时，化學(xué)活性增强，能(néng)腐蚀大多(duō)数金属。因此贮氯钢瓶必须保持0.05～0.1MPa的余压，不能(néng)全部用(yòng)空，以免进水。

⑵液氯变成氯气要吸收热量，1kg液氯变成1kg氯气约需要289kJ热量。在气温较低时，氯瓶从空气中吸收的热量有(yǒu)限，液氯气化的数量受到限制时，需要对氯瓶进行加热。但切不可(kě)用(yòng)明火、蒸汽直接加热氯瓶，也不宜使氯瓶温度升高太多(duō)或太快，一般可(kě)使用(yòng)15～25oC的温水连续淋洒氯瓶的方法对氯瓶加温。

⑶要经常用(yòng)10%氨水检查加氯机与氯瓶的连接处是否泄漏，如果发现加氯机的氯气管出现堵塞现象，切不可(kě)用(yòng)水冲洗，可(kě)以用(yòng)钢丝疏通，再用(yòng)打气筒或压缩空气将杂物(wù)吹掉。

⑷开启前要检查氯瓶的放置位置是否正确，一定要保证出口朝上，即放出来的是氯气而不是液氯。开氯瓶总阀时，要先缓慢开半圈，随即用(yòng)10%氨水检查是否漏气，一切正常后再逐渐打开。如果阀门难以开启，不能(néng)用(yòng)榔头敲击，也不能(néng)長(cháng)板手硬扳，以防将阀杆拧断。

使用(yòng)次氯酸钠消毒时的注意事项有(yǒu)哪些？

固态次氯酸钠NaClO為(wèi)白色粉末，具有(yǒu)刺激性气味，在空气中极不稳定，受热后迅速分(fēn)解。商(shāng)品固态次氯酸钠的有(yǒu)效氯一般為(wèi)10%～12%，常用(yòng)制备方法是液碱氯化法，即在30%以下的氢氧化钠溶液中通入氯气进行反应。商(shāng)品固态次氯酸钠使用(yòng)方便，但消毒效果比氯差，费用(yòng)也高于氯消毒。

由于次氯酸钠容易因阳光、温度的作用(yòng)而分(fēn)解，一般用(yòng)次氯酸钠发生器就地制备后立即投加。利用(yòng)钛阳极電(diàn)解食盐水(沿海地區(qū)可(kě)用(yòng)海水作為(wèi)盐溶液)，得到的次氯酸钠溶液是淡黄色透明液體(tǐ)，含有(yǒu)效氯6g/L～11g/L。一般每生产1kg有(yǒu)效氯，食盐消耗量约3～4.5kg，耗電(diàn)量5～10kWh，通常其消耗比使用(yòng)漂白粉消毒还要低。

次氯酸钠固體(tǐ)或溶液都不宜久存，而且必须在避光低温环境下存放。電(diàn)解生产次氯酸钠溶液最好是使用(yòng)多(duō)少，随时生产多(duō)少。气温低于30oC时，每天损失有(yǒu)效氯0.1～0.15mg/L，如果气温超过30oC，每天损失有(yǒu)效氯可(kě)达0.3～0.7mg/L。因此，如果為(wèi)了具有(yǒu)一定储备量以备用(yòng)，一般夏天储存时间不超过一天，冬天不超过7d。

36．使用(yòng)漂白粉消毒时的注意事项有(yǒu)哪些？

漂白粉CaCl2∙Ca(OCl)2∙2H2O為(wèi)白色粉末，有(yǒu)氯的气味，含有(yǒu)效氯20%～25%。漂白粉易吸潮，性质极不稳定，日光照射、受热均能(néng)使其变质而降低有(yǒu)效氯成分(fēn)。与有(yǒu)机物(wù)、易燃液體(tǐ)混合能(néng)发热自燃，受高热会发生爆炸。氯片是用(yòng)漂粉精3Ca(OCl)2∙2Ca(OH)2∙2H2O加工成的片剂，含有(yǒu)效氯60%～70%。氯片和漂粉精稳定性比漂白粉高，可(kě)以在常温下储存200d以上不分(fēn)解。两者的消毒作用(yòng)与氯相同，以有(yǒu)效氯计的加氯量、接触时间等参数可(kě)以参照液氯。

使用(yòng)漂白粉作消毒剂，需配成溶液加注，而且一般需设混合池。每包50kg的漂白粉先加400～500kg水搅拌成10%～15%溶液，再加水调成1%～2%浓度的溶液。混合池通常有(yǒu)隔板式与鼓风式两种。用(yòng)氯片消毒时，废水流入特制的氯片消毒器，浸润溶解氯片，并与之混合，然后再进接触池。

37．二氧化氯的物(wù)化性质是怎样的？

二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色气體(tǐ)，性质极不稳定，与氯一样的刺激性气味，毒性比氯要大，相对密度為(wèi)2.4。二氧化氯在常温下即能(néng)压缩成液體(tǐ)，并很(hěn)容易挥发。二氧化氯很(hěn)容易爆炸，温度升高、暴露在光線(xiàn)下或与某些有(yǒu)机物(wù)接触摩擦，都可(kě)能(néng)发生爆炸，而且液體(tǐ)二氧化氯比气體(tǐ)二氧化氯更易爆炸。在空气中的體(tǐ)积浓度超过10%时或水中二氧化氯浓度超过30%就会发生爆炸。二氧化氯易溶于水，在水中的溶解度是氯的5倍，但ClO2不和水起化學(xué)反应，在水中极易挥发，在光線(xiàn)照射下容易发生光化學(xué)分(fēn)解。贮存在敞开容器中的ClO2水溶液，ClO2含量会下降很(hěn)快。因此，二氧化氯不宜贮存，最好现场制取和使用(yòng)。

市场上销售的商(shāng)品稳定二氧化氯溶液，多(duō)為(wèi)无色或略带黄绿色透明液體(tǐ)，二氧化氯含量一般在2%左右，而且要加入一定量的特制稳定剂（如碳酸钠、硼酸钠及过氯化物(wù)的水溶液或二乙烯三胺五亚甲基膦酸等），但运输和储存时仍要注意避开高温和强光。因此，采用(yòng)二氧化氯消毒时，最好在现场边生产边使用(yòng)。二氧化氯杀菌后生成无毒物(wù)质，对环境水體(tǐ)没有(yǒu)污染。

38．使用(yòng)二氧化氯时的注意事项有(yǒu)哪些？

⑴在水处理(lǐ)中，二氧化氯的投加量一般為(wèi)0.1～1.5mg/L，具體(tǐ)投加量随原水性质和投加用(yòng)途而定。当仅作為(wèi)消毒剂时，投加范围是0.1～1.3mg/L；当兼用(yòng)作除嗅剂时，投加范围是0.6～1.3mg/L；当兼用(yòng)作氧化剂去除铁、锰和有(yǒu)机物(wù)时，投加范围是1～1.5mg/L。

⑵二氧化氯是一种强氧化剂，其输送和存储都要使用(yòng)防腐蚀、抗氧化的惰性材料，要避免与还原剂接触，以免引起爆炸。

⑶采用(yòng)现场制备二氧化氯的方法时，要防止二氧化氯在空气中的积聚浓度过高而引起爆炸，一般要配备收集和中和二氧化氯制取过程中析出或泄漏气體(tǐ)的措施。

⑷在工作區(qū)和成品储藏室内，要有(yǒu)通风装置和监测及警报装置，门外配备防护用(yòng)品。

⑸稳定二氧化氯溶液本身没有(yǒu)毒性，活化后才能(néng)释放出二氧化氯，因此活化时要控制好反应强度，以免产生的二氧化氯在空气中的积聚浓度过高而引起爆炸。

⑹二氧化氯溶液要采用(yòng)深色塑料桶密闭包装，储存于阴凉通风处，避免阳光直射和与空气接触，运输时要注意避开高温和强光环境，并尽量平稳。

39．二氧化氯的制备方法有(yǒu)哪些？

二氧化氯的制备方法有(yǒu)很(hěn)多(duō)种，在水处理(lǐ)行业中，一般用(yòng)氯、盐酸或稀硫酸与亚氯酸钠或氯酸钠反应的办法生产，还有(yǒu)使用(yòng)次氯酸钠酸化后与亚氯酸钠合成二氧化氯的。反应式分(fēn)别如下：

2NaClO3+2NaCl+2H2SO4→2ClO2+Cl2+2Na2SO4+2H2O

Cl2+2NaClO2→2ClO2+2NaCl

5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O

10NaClO2+5H2SO4→8ClO2+5Na2SO4+4H2O+2HCl

NaClO+2HCl+2NaClO2→2ClO2+3NaCl+H2O

使用(yòng)氯和亚氯酸钠合成二氧化氯时，先调制pH﹤2.5的氯水溶液，再和一定量的10%亚氯酸钠溶液一起进入反应室，在反应室中充分(fēn)混合和反应，生成二氧化氯。理(lǐ)论上，每10g亚氯酸钠加3.9g氯，可(kě)生成7.5g二氧化氯。為(wèi)了防止未起反应的亚氯酸钠被带入水中，通常要加入比理(lǐ)论值多(duō)的过量氯。

其他(tā)方法与上述方法的操作基本类似，為(wèi)保证反应过程的安全性，酸和氯酸钠或次氯酸钠都配成水溶液，也都是要加入过量的酸，以提高氯酸钠或次氯酸钠的转化率。生成的ClO2溶液可(kě)按照合适的投加量直接加到水中进行消毒。

國(guó)内市场上有(yǒu)许多(duō)使用(yòng)電(diàn)解法生产二氧化氯的设备，但实际上，这些设备制造的所谓二氧化氯至多(duō)是二氧化氯和氯的复合物(wù)，不可(kě)能(néng)彻底解决氯类消毒剂会产生氯代烃的问题，而且已经有(yǒu)使用(yòng)复合二氧化氯时发生爆炸的事例。

40．臭氧的物(wù)化性质是怎样的？

人类发现臭氧已经有(yǒu)一百年的历史。在距离地球表面15～25公里的高空，因受太阳紫外線(xiàn)照射的缘故，形成了包围在地球外围空间的臭氧层，这厚厚的臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。

臭氧分(fēn)子式為(wèi)O3，是氧的同素异构體(tǐ)，又(yòu)名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名，雷電(diàn)后的腥臭味即是電(diàn)击产生臭氧而使空气具有(yǒu)的气味。在常温常压下，较低浓度的臭氧是无色气體(tǐ)，当浓度达到15%时，呈现出淡蓝色。臭氧的沸点是-112oC，密度是2.144g/m3，是氧的1.65倍。可(kě)燃物(wù)在臭氧中燃烧比在氧气中燃烧更加猛烈，可(kě)获得更高的温度。

臭氧在水中的溶解度较高，在同样条件下是纯氧的10倍。臭氧分(fēn)子结构极不稳定，容易分(fēn)解成氧气，而且臭氧在水中比在空气中更容易自行分(fēn)解。臭氧在空气中的半衰期一般為(wèi)20～50分(fēn)钟，一般随温度与湿度的增高而加快。臭氧在水中半衰期约為(wèi)35分(fēn)钟，随水质与水温的不同而有(yǒu)所变化。臭氧在水溶液中的稳定性受水中所含杂质的影响较大，特别是有(yǒu)金属离子存在时，臭氧可(kě)迅速分(fēn)解為(wèi)氧气。

41．臭氧在水处理(lǐ)中的应用(yòng)有(yǒu)哪些？

臭氧和氯的氧化还原電(diàn)位分(fēn)别是2.07V和1.36V，因此，臭氧的氧化性仅次于羟基自由基∙OH和氟，是一种比氯性质更强烈的氧化剂和杀生剂，在水处理(lǐ)中的可(kě)以作為(wèi)氧化剂或消毒剂。

作為(wèi)消毒剂消毒时，其杀菌和除病毒效果较好，而且接触时间较短。比如臭氧达到某种消毒效果要求投加量与接触时间的乘积是5的话，要达到同样效果，氯的投加量与接触时间的乘积是1440。臭氧消毒的最大特点是当水中含有(yǒu)有(yǒu)机物(wù)时，不会产生氯消毒时容易生成的有(yǒu)机氯化物(wù)一类有(yǒu)毒物(wù)质。而且由于臭氧的氧化力极强，不但可(kě)以杀菌，还可(kě)以除去水中的色味等有(yǒu)机物(wù)，即同时具有(yǒu)杀菌、除臭、去色、除酚等多(duō)种作用(yòng)。由于其分(fēn)解快而没有(yǒu)残留物(wù)质存在，因此特别适用(yòng)于对微污染地表水為(wèi)水源的饮用(yòng)水消毒和污水深度处理(lǐ)出水的消毒。

利用(yòng)臭氧的强氧化性，可(kě)以将污水中的Fe2+、Mn2+等金属离子氧化到较高或最高氧化态，再加碱形成更难溶的氢氧化物(wù)沉淀从水中除去。当废水中含有(yǒu)氰化物(wù)、硫化物(wù)、亚硝酸盐等有(yǒu)毒还原性无机物(wù)时，可(kě)以使用(yòng)臭氧氧化的方法，将其氧化為(wèi)CO2、N2O、SO42-、NO3-等无毒或毒性较小(xiǎo)的物(wù)质。

与有(yǒu)机物(wù)反应时，臭氧的氧化作用(yòng)可(kě)导致不饱和的有(yǒu)机分(fēn)子的破裂而发生臭氧分(fēn)解。即臭氧分(fēn)子在极性有(yǒu)机分(fēn)子原来的双键位置上发生反应，把其分(fēn)子分(fēn)裂為(wèi)两个羧酸类分(fēn)子。臭氧化物(wù)的自发性分(fēn)裂产生一个羧基化合物(wù)和带有(yǒu)酸性和碱性基团的两性离子，后者是不稳定的，可(kě)分(fēn)解成酸和醛。因此，在废水处理(lǐ)领域，已开始广泛利用(yòng)臭氧的这一性质对一些难以生物(wù)降解的有(yǒu)机废水进行处理(lǐ)，作為(wèi)二级生物(wù)处理(lǐ)的预处理(lǐ)。紫外/臭氧光化學(xué)系统能(néng)促进臭氧分(fēn)解产生氧化能(néng)力更强的∙OH自由基，从而提高臭氧的氧化速率和效率，实现对有(yǒu)机物(wù)彻底的矿化处理(lǐ)。比如这样的系统对含二甲苯废水进行处理(lǐ)时，可(kě)以将二甲苯彻底氧化成无毒的水及二氧化碳。

42．使用(yòng)臭氧时的注意事项有(yǒu)哪些？

⑴臭氧是一种有(yǒu)毒气體(tǐ)，对人體(tǐ)眼和呼吸器官有(yǒu)强烈的刺激作用(yòng)，正常大气中的臭氧的體(tǐ)积比浓度是(1～4)×10-8m3/m3，当空气中臭氧體(tǐ)积比浓度达到(1～10)×10-6m3/m3时，就会使人出现头痛、恶心等症状。《工业企业设计卫生标准》GBZ1—2002规定車(chē)间空气中O3的最高允许浓度為(wèi)0.3mg/m3。

⑵臭氧极不稳定，在常温常压下容易自行分(fēn)解成為(wèi)氧气并放出热量。在空气中，臭氧的分(fēn)解速度与温度和其浓度有(yǒu)关，温度越高，分(fēn)解越快，浓度越高，分(fēn)解越快。臭氧在水中的分(fēn)解速度比在空气中的分(fēn)解速度要快得多(duō)，水中的羟离子对其分(fēn)解有(yǒu)强烈的催化作用(yòng)，所以pH值越高，臭氧分(fēn)解越快。因此不能(néng)贮存和运输，必须在使用(yòng)现场制备。

⑶臭氧具有(yǒu)强烈的腐蚀性，除铂、金、铱、氟以外，臭氧几乎可(kě)与元素周期表中的所有(yǒu)元素反应。因此凡与其接触的容器、管道、扩散器均要采用(yòng)不绣钢、陶瓷、聚氯乙烯塑料等耐腐蚀材料或作防腐处理(lǐ)。

⑷臭氧在水中的溶解度只有(yǒu)10mg/L，因此通入污水中的臭氧往往不能(néng)被全部利用(yòng)。為(wèi)了提高臭氧的利用(yòng)率，接触反应池最好建成水深5～6m的深水池，或建成封闭的多(duō)格串联式接触池，并设置管式或板式微孔扩散器散布臭氧。

43．臭氧的制备方法有(yǒu)哪些？

臭氧的制备方法有(yǒu)化學(xué)法、電(diàn)解法、紫外線(xiàn)法、辐照法和无声放電(diàn)法等。水处理(lǐ)中应用(yòng)的多(duō)是无声放電(diàn)法，其生产臭氧的原理(lǐ)是在两平行高压電(diàn)极之间隔以一层介電(diàn)體(tǐ)(又(yòu)称诱電(diàn)體(tǐ)，通常是特种玻璃材料)并保持一定的放電(diàn)间隙；通入15000～17500V高压交流電(diàn)后，在放電(diàn)间隙形成均匀的蓝紫色電(diàn)晕放電(diàn)，经过净化和干燥的空气或氧气通过放電(diàn)间隙，氧分(fēn)子受高能(néng)電(diàn)子激发获得能(néng)量，并相互发生碰撞聚合形成臭氧分(fēn)子。生产1kg臭氧耗電(diàn)约20～30kW。

臭氧由臭氧发生器制取，一般以空气或氧气為(wèi)原料，空气中含有(yǒu)的蒸气和灰尘都会形成弧電(diàn)损坏電(diàn)极和降低臭氧产量，所以进入臭氧发生器的空气必须预先经过净化和干燥。利用(yòng)氧气作為(wèi)制造臭氧的原料时，并不是纯氧效果最好，一般氧气浓度在92%～99%臭氧产率最高，这可(kě)能(néng)是因為(wèi)其中的杂质起到了催化剂的作用(yòng)。利用(yòng)氧气為(wèi)原料的臭氧发生器，國(guó)外单机发生量已可(kě)达250kg/h，这為(wèi)大规模利用(yòng)臭氧消毒打下了良好的基础。

為(wèi)了提高臭氧的溶水效果，一般使用(yòng)水深较大（5～6m）的接触池，而且应使臭氧以微气泡形式，在水中迅速混合和扩散。常用(yòng)臭氧加注方法有(yǒu)静态混合器、文(wén)丘里管和微孔曝气等形式，这一过程要在接触池内完成，接触时间通常只要数分(fēn)钟，结合不同的水质，臭氧的投加量一般為(wèi)1～5mg/L之间。為(wèi)此，臭氧氧化工艺主要包括空气净化干燥装置、臭氧发生器以及水-臭氧的接触池。

44．废水处理(lǐ)中常用(yòng)的氧化剂和还原剂有(yǒu)哪些？

从理(lǐ)论上说，氧化还原電(diàn)位不同的两种物(wù)质都可(kě)以相对地成為(wèi)氧化剂或还原剂，但在废水处理(lǐ)实践中能(néng)够使用(yòng)的氧化剂或还原剂必须满足以下要求：

①对废水中希望去除的污染物(wù)质有(yǒu)良好的氧化或还原作用(yòng)

②反应后生成的物(wù)质应当无害以避免二次污染

③价格便宜、来源可(kě)靠

④能(néng)在常温下快速反应、不需要加热

⑤反应时所需的pH值最好在中性，不能(néng)太高或太低。

在废水处理(lǐ)中常用(yòng)的氧化剂有(yǒu)：

①在接受電(diàn)子后还原变成带负電(diàn)荷离子的中性原子，如O2、Cl2、O3等；

②带正電(diàn)荷的原子，接受電(diàn)子后还原成带负電(diàn)荷的离子，比如在碱性条件下，漂白粉、次氯酸钠等药剂中的次氯酸根OCl-中的CL+和二氧化氯中的Cl4+接受電(diàn)子还原成Cl-；

③带高价正電(diàn)荷的原子在接受電(diàn)子后还原成带低价正電(diàn)荷的原子，例如三氯化铁中的Fe3+和高锰酸钾中的Mn7+在接受電(diàn)子后还原成Fe2+和Mn2+。

在废水处理(lǐ)中常用(yòng)的还原剂有(yǒu)：

①在给出電(diàn)子后被氧化成带正電(diàn)荷的中性原子，例如铁屑、锌粉等；

②带负電(diàn)荷的原子在给出電(diàn)子后被氧化成带正電(diàn)荷的原子，例如硼氢化钠中的硼元素為(wèi)负5价，在碱性条件下可(kě)以将汞离子还原成金属汞，同时自身被氧化成正三价。

③金属或非金属的带正電(diàn)的原子，在给出電(diàn)子后被氧化成带有(yǒu)更高正電(diàn)荷的原子。例如硫酸亚铁、氯化亚铁中的二价铁离子Fe2+在给出一个電(diàn)子后被氧化成三价铁离子Fe3+；二氧化硫SO2和亚硫酸盐SO32-中的四价硫在给出两个電(diàn)子后，被氧化成六价硫，形成SO42-。