1、目前自来水消毒杀菌的主要方式是什么?
答:中国目前自来水净化方式:氯气杀菌;世界发达国家和地区自来水净化方式:紫外线和臭氧技术杀菌。
2、什么是氯?
答:氯气是黄绿色、有强烈窒息性异味、有毒的气体。它是很强的氧化剂,与二氧化碳接触能形成光气,在高压下可液化为液氯,密度为2.48kg/m3,熔点-102℃,沸点-34.6℃,在空气中呈白色烟雾,极易溶于水、醇和醚,其水溶液称为盐酸。
3、自来水中为什么要添加氯?
答:自来水原本应该是一种既卫生又安全的饮用水,但由于环境的污染,导致水中细菌等有害物质大量滋生,为了要抑制和杀灭水中的细菌,在处理水过程中加入氯。
4、氯对人体有什么危害?
答:氯气对人体有严重危害,它能刺激眼、鼻、喉以及上呼吸道等。引起急性肺水肿及肺炎,浓度高时可麻痹呼吸中枢、出现“闪击性死亡”。长期吸入低浓度的氯会引起慢性中毒,导致体内产生大量的自由基,加速人体衰老速度。主要病症为鼻炎、慢性支气管炎、肺气肿、肝硬化、动脉粥样硬化,甚至是癌症。
氯加入水中后,会让您的头发产生干涩、断裂、分叉,也让您的肌肤漂白化、皮肤层脱落及产生奇痒无比的皮癣过敏症。氯受热后与水中有机腐质产生三氯甲烷等致癌物质。
5、含余氯的水对清洗蔬菜、水果、谷物等有何影响?
答:氯会破坏蔬菜水果、谷物中的维生素、矿物质等营养成分,严重影响人体对营养物质的吸收。
6、余氯是如何进入人体的?
答:用于自来水中的氯,对任何有毛细孔如皮肤、鼻孔、口腔、肺部、毛发、眼睛、肉类蔬果菜等氧化表层,都很容易快速被吸收。
7、余氯为什么容易通过人体皮肤被吸收?
答:因为人体皮肤表层遍布毛孔和汗腺,在与自来水接触的瞬间,余氯可以很容易的通过这些细微的毛孔进入被人体皮肤所吸收。
8、长期用含余氯的水洗澡有什么危害?
答:用含有余氯的自来水洗澡,浴室内氯气的总量中有四成是经由呼吸道吸入,三成是由皮肤吸收,是平常通过饮用进入人体体内氯的6~8倍,轻者产生瘙痒,日积月累到中年致癌率会增加30%;
9、为什么说自来水烧开后危害更大?
答:将自来水加以煮沸,氯受热后与水中有机腐质产生三氯甲烷等致癌物质,三氯甲烷将比自来水增加3~4倍,如果余氯不能去除,我们每日所饮用的咖啡、茶或汤,经加温煮沸饮用后;我们的体内即增加了3~4倍的致癌物。
10、长期饮用含余氯的水会导致什么疾病?
答:心脏疾病、冠状动脉粥样硬化、贫血症、膀胱癌、肝癌、直肠癌、高血压和过敏等症状。
11、余氯对儿童有什么危害?
答:用自来水在给儿童洗澡时,氯会使头发产生干涩断裂分岔,也会使肌肤漂白化、皮肤层脱落及产生奇痒无比的皮癣过敏症;当氯和有机物,比如汗液相互作用的时候,容易造成周围空气中形成三氯化氮,这非常容易损害眼睛和嗓子;氯通过呼吸道吸入肺部后,会损害呼吸细胞(Clara细胞),进而导致哮喘和肺气肿。
12、余氯对孕妇有什么危害?
答:孕妇长期饮用含有氯的自来水,会对胎儿心、肺的生长造成影响,可能导致新生儿心律不齐、心力衰竭,以及肺部功能性障碍。
13、余氯对老人有什么危害?
答:可导致动脉粥样硬化、心力衰竭、动脉硬化、心脏病、膀胱癌、肝癌、直肠癌、高血压。
水中余氯的去除方法
水处理中为防止水中细菌滋生,常向水中投人杀菌剂,最常用的是氯,并维持一定的过剩量,这就是余氯,余氯可分为游离性余氛和化合性余氯两种,这里所指的是游离性余氯。
在工业水处理中,去除水中余氯主要是后续处理装置的需要,后续的离子交换系统为防止离子交换树脂被氧化,要求进水中余氯含量低于0.1mg/L,后续的反渗透装置为防止反渗透膜被氧化,要求进水中余氯为零(复合膜)或低于0.3mg/L(醋酸纤维膜)。
去除水中余氯的方法目前有两种,一是向水中添加某些化学药品,如NaHSO3,二是让水通过粒状果壳活性炭过滤器。两种方法目前都有应用。
1.脱除水中余氯的原理
目前一般认为,脱氯过程是吸附、催化和氯与炭反应的一个综合过程。吸附与活性炭对水中有机物吸附相同,只是吸附质分子比有机物分子小。氯与炭反应,是指余氯在水中以次氯酸形式存在,它在炭表面进行化学反应,活性炭作为还原剂把次氯酸还原为氯离子:Cl2+HO→HOCI+HCI
在酸性或中性条件下,余氯主要是以HOCI形式存在。HOCl遇到活性炭会氧化活性炭,在果壳活性炭表而生成氧化物(或CO、C02),HOCl被还原成h+和cl-。
水通过活性炭滤床后,水中余氯可以彻底去除,滤后出水余氯可以接近零。
2.脱除水中余氯的产品种类选择
脱除水中余氯的活性炭可以用粒状活性炭,也可以用粉状活性炭,但目前用得多的还是粒状活性炭过滤处理,脱除水中余氯的粒状活性炭滤床的流速可以设计为20m/h,这主要因为活性炭对余氯去除速度较快。
关于脱除余氯的活性炭选择,其物理性能同吸附有机物的活性炭选择,对其吸附性能选择有三种方法:
第一种方法是按活性炭比表面积、碘值、四氯化碳吸附值等一般吸附性能指标进行选择,这主要因为活性炭吸附的氯分子较小,与碘的分子大小相近,它可以进入活性炭微孔中,充分发挥活性炭所有表面参与吸附的作用。因此选择比表面积和碘值高的活性炭,对余氧的吸附性能也好。
第二种方法是测定活性炭对余氯的吸附等温线,选择吸附容量高的活性炭。吸附等温线的测定方法同前述活性炭对水中有机物的吸附等温线测定。
第三种方法是测定活性炭去除水中余氯的半脱氯值,所谓半脱氯值是指含余氧的水通过一活性炭吸附柱,确定当出水中余氯浓度刚好等于进水中余氧浓度一半所需要的炭层高度(cm),即为半脱氯值。按规定,半脱氯值小于6cm的活性炭用于脱氯时效果较好。
半脱氯值测定装置示于图4-20,试验用水为人工配制的含余氯5mg/L±0.5mg/L的水,pH7-7.5,以1cm/s±0.1cm/s流速通过活性炭柱,活性炭层高10cm±0.1cm,活性炭粒度1-2.5mm,不同活性炭之间粒度差应在士0.05mm之内。活性炭需经预处理。试验用水水温20℃±3℃,测出水中余氯浓度,按下式计算半脱氛值:H1/2=0.3010H/1gC0-lgC
上式中:H1/2--半脱氯值,cm;H--活性炭柱层高,cm;Co--进水中余氯浓度,mg/L;C--出水中余氯浓度,mg/L。
3.影响脱除余氯的因素
(1)活性炭颗粒大小
虽然粒径变小,对活性炭比表面积影响不大(大约为0.02%),但粒径变小使内部更多孔隙向液相敞开,便于对余氯的吸附与反应。某活性炭粒径对脱除余氯的影响示于图4-21。从图上看出,活性炭颗粒越小,脱除余氯越快,效果较好。所以工业上脱除余氯的活性炭颗粒应当尽量选择小的。
(2)pH
由于水ph影响水中余氯的形态,所以也影响活性炭脱除余氯的效果(图4-22)。水中余氯主要是指Cl2、HOCl、OCl-,三者相互比例随pH变动而变动(表4-13),活性炭对分子态HOCl脱除速度比离子态OCI-,要快,所以低pH对活性炭脱除水中余氯有利。
水中余氯形态与pH关系表4-13
pH值
cl2
HOCl
OCl-
99%
80%
20%
100%
(3)温度
试脸表明,温度升高有利于活性炭脱氯(图4-23),这种规律与活性炭物理吸附规律不同,这也说明不能将活性炭脱氯过程看成单纯的物理吸附过程。
(4)水浊度的影响
水浊度高,有可能会堵塞一部分活性炭孔,从而阻碍余氯分子向活性表面的扩散,因而使脱氯速度下降(图4-24)。
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