折点加氯除氨氮的基本原理与反应
文摘
2024-12-17 08:00
山东
折点加氯法除氨是利用在水中的氨与氯反应生成氮气，从而将水中氨去除的化学处理法。这种方法还可以起到杀菌作用，同时使一部分有机物无机化，但经氯化处理后出水中残有氯，排入一般水系中会对鱼类有影响，故必须附设去除余氯的工艺设施。
在含有氨的水中投入次氯酸(HClO)时，随HCIO的投加逐步进行下述反应：NH2Cl+HClO→NH2Cl2+H2O （2）NH2Cl+NHCl2→N2↑+3H++3Cl- （3）图中余氯=结合性余氯+游离性余氯;结合性余氯=CH2Cl+ CHCl2;游离性余氯=HCIO +CIO-；NH4+-N浓度=NH3-NH4+-N+NH2Cl+ NHCl2。投加氯量和氨氮之比(Cl/N)在5.07以下时 (图中的①)，首先进行式(1)的反应，生成NH2Cl，水中余氯浓度增大；其后，随着次氯酸投加量的增加，NH2Cl按式(2)进行反应，生成NHCl2 (图中的②)，同时进行式(1)的反应，水中的氮呈N2被去除。CI/N 超过a点后，水中的余氯浓度随Cl/N的增大而减少。当Cl/N比值达到某个数值时，水中NH2Cl、NHCl2反应耗尽，随着加氯量的增加，因未反应而残留的次氯酸(即游离余氯)增多，水中余氯的浓度再次增大。这个余氯最小值的点即b点称为折点。此时的Cl/N按理论计算为7.6，由此可见，折点加氯除氨的实质就是生成的NH2CI和NHCl2，进一步相互反应生成N2除去。注意，当pH值不在中性范围时，酸性条件下可生成三氯胺，在碱性条件下多生成硝酸，脱氯效率降低。NH4++4HClO+2OH→NO3-+4H++4Cl-+3H2O
