Bài giảng Cấp thoát nước - Chương 4

Tài liệu tham khảo Cấp thoát nước - Chương 4: Khử trùng nước
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cấp thoát nước - Chương 4 Chương 4. Khö trïng n−íc KH TRÙNG NƯ C• ð ngăn ng a các b nh d ch, nư c c p cho sinh ho t ph i ñư c di t trùng.• Các h th ng c p nư c công nghi p cũng c n ph i ñư c di t trùng ñ ngăn ng a s k t bám c a c a các VSV lên thành ng d n nư c trong các thi t b làm l nh, làm gi m kh năng truy n nhi t ñ ng th i làm tăng t n th t thu l c c a h th ng.• Các quá trình cơ h c không th lo i tr ñư c toàn b VSV và vi trùng có trong nư c, do ñó c n ti n hành các biên pháp lý h c và hoá h c ñ kh trùng nư c. 1 Các phương pháp kh trùng nư cPhương pháp v t lý:• Phương pháp nhi t: nhóm VK sinh bào t không b di t• Phương pháp chi u tia t ngo i (tia c c tím, chi u dài bư c sóng 254 µm): p/p này ch có hi u qu khi các tia chi u qua 1 l p nư c m ng, không có hi u qu trong trư ng h p nư c ñ c.• Ưu ñi m c a p/p v t lý: không làm thay ñ i t/c lý hoá c a nư c, không gây nên các hi u qu ph .• Tuy nhiên do hi u qu th p nên thư ng ch áp d ng quy mô nh v i các ñi u ki n kinh t cho phép.Phương pháp hoá h c:• S d ng các ch t OXH m nh (Cl2, NaOCl, Ca(OCl)2, O3, KMnO4, OCl2) ñ OXH men c a t bào VSV làm cho quá trình ñ ng hoá và d hoá b ngưng tr , VSV b tiêu di t. P/p này ñư c áp d ng r ng rãi ñ kh trùng nư c m i quy mô do hi u qu cao. 2 1. KH TRÙNG B NG CLO 1.1 B n ch t c a quá trình di t trùng b ng Clo. • Clo nguyên ch t trong ñk bình thư ng là 1 ch t khí màu vàng, có mùi khó ch u, và r t ñ c. 15oC khí clo b hoá l ng dư i áp l c nén 5,75 at, clo l ng có màu vàng xanh, tr ng lư ng riêng 1,43 kg/l. ð ti n cho vi c v n chuy n và b o qu n khí clo ñư c nén thành th l ng trong các bình ch a b ng thép, áp l c nén 20-25 kg/cm2 • Clo là ch t ôxy hoá m nh, th OXH tiêu chu n Eo = 1.36V, b t kỳ d ng nào, nguyên ch t hay h p ch t, khí tác d ng v i nư c ñ u t o ra phân t axit hypoclorơ HOCl là ch t kh trùng r t m nh. • Quá trình di t VSV x y ra qua 2 giai ño n: ñ u tiên ch t kh trùng khuy ch tán xuyên qua v t bào VSV, sau ñó ph n ng v i men bên trong t bào và phá ho i quá trình trao ñ i ch t d n ñ n s di t vong c a t bào.1.1 B n ch t c a quá trình di t trùng b ng Clo.• T c ñ c a quá trình kh trùng ñư c xác ñ nh b ng ñ ng h c c a quá trình khuy ch tán ch t di t trùng qua v t bào và ñ ng h c c a quá trình phân hu men t bào.• T c ñ c a quá trình kh trùng tăng khi n ng ñ c a ch t kh trùng và nhi t ñ nư c tăng ñ ng th i ph thu c vào d ng không phân ly c a ch t kh trùng, vì quá trình khuy ch tán qua v t bào x y ra nhanh hơn quá trình phân ly.• T c ñ kh trùng b ch m ñi r t nhi u khi trong nư c có các ch t h u cơ, c n lơ l ng và các ch t kh khác. 3 1.1 B n ch t c a quá trình di t trùng b ng Clo.• Ph n ng ñ c trưng là s thu phân c a clo t o ra axit hypoclorơ và axit clohydric: Cl2 + H2O ⇋ HOCl + HCl ho c d ng phương trình phân ly: Cl2 + H2O ⇋ 2H+ + OCl- + Cl- Khi s d ng clorua vôi làm ch t sát trùng: Ca(OCl)2 + H2O ⇋ CaO + 2HOCl 2HOCl ⇋2H+ + 2OCl- 1.1 B n ch t c a quá trình di t trùng b ng Clo.• Kh năng di t trùng c a clo ph thu c vào s t n t i c a HOCl mà s phân ly c a HOCl l i ph thu c vào n ng ñ ion H+ có trong nư c. Th c nghi m cho th y quá trình thu phân c a clo x y ra hoàn toàn khi pH>4. 41.1 B n ch t c a quá trình di t trùng b ng Clo.• H ng s thu phân c a clo trong nư c 25oC là: [ HOCl ][ H + ][Cl − ] K= [Cl2 ]• V i HOCl, giá tr c a h ng s phân ly thay ñ i ph thu c nhi t ñ : - 0oC giá tr ñó là 1,5.10-8 - 10oC giá tr ñó là 2.10-8 - 25oC giá tr ñó là 2,7.10-81.1 B n ch t c a quá trình di t trùng b ng Clo.• M c ñ phân ly c a HOCl ph thu c vào các giá tr khác nhau c a pH v i nư c 20oC.• Khi pH tăng, n ng ñ HOCl gi m làm cho hi u qu kh trùng cũng gi m ñi tương ng.• ð quá trình kh trùng nư c b ng clo ñ t hi u qu cao nh t, nên ti n hành khi nư c có ñ pH th p, trư c khi x lý n ñ nh nư c. pH 4 5 6 7 8 9 10 11 OCl-, 0.10 0.50 2.50 21.00 75.00 97.00 99.50 99.90 % HOCl, 99.90 99.50 97.50 79.00 25.00 3.00 0.50 0.10 % 51.1 B n ch t c a quá trình di t trùng b ng Clo.• Khi trong nư c có amoniac, mu i hay các h p ch t h u cơ có ch a nhóm amoni thì clo, axit hypoclorơ, ion hypoclorơ tham gia vào ph n ng v i chúng t o thành monocloramin và dicloramin. HOCl + NH3 → NH2Cl + H2O HOCl + NH2Cl → NHCl2 + H2O ...