有效氯是指在水中加入含氯消毒劑可產(chǎn)生的具有氧化能力的氯含量。

有效氯與水接觸一定時(shí)間后，除了與水中的細(xì)菌、微生物、有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)相互作用外，還會(huì)消耗一部分氯，留下一部分氯，稱為余氯。

總氯為游離余氯(Cl2，HClO，ClO-)和化合物余氯(NH2cl，NHCl2，NCl3)，我們通常稱余氯為游離余氯。

加氯消毒劑后，既要保證出廠水的微生物指標(biāo)能夠達(dá)到要求，又要保持一定的余氯值，避免管網(wǎng)輸送過程中微生物的滋生，實(shí)現(xiàn)健康飲水。《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 GB  5749-2006對飲用水中的余氯和總氯作了如下要求：

自由余氯：與水接觸時(shí)間至少30分鐘，出廠水余氯值0.3毫克/升，出廠水限值4毫克/升，管網(wǎng)末端水余含量0.05毫克/升；

總氯：與水接觸時(shí)間至少120分鐘，出水總氯值0.5毫克/升，出水限值為3毫克/升，管網(wǎng)末端水余含量 0.05毫克/升。

自由余氯殺菌的5min原理是高氧化性的HClO和ClO-侵入細(xì)菌并到達(dá)細(xì)菌內(nèi)部，它們的氧化會(huì)破壞細(xì)菌酶系統(tǒng)，從而達(dá)到殺滅細(xì)菌的目的。免費(fèi)余氯殺菌效果快。根據(jù)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，自由余氯殺菌可在5分鐘內(nèi)殺死99%以上的細(xì)菌。但組合余氯的氧化能力較弱，殺菌速度不如游離余氯，5分鐘內(nèi)可殺死60%的細(xì)菌。然而，通過增加組合余氯的濃度或延長殺菌時(shí)間，保證一定的ct值，可以達(dá)到同樣的殺菌效果。水廠清水池一般停留時(shí)間在2小時(shí)以上。使用復(fù)合余氯進(jìn)行消毒時(shí)，可以保證殺菌效果。

水中氯的添加可分為兩部分，即氯需求量和余氯氯需求量，氯需求量是指殺死細(xì)菌、氧化有機(jī)物和還原物質(zhì)所消耗的部分。余氯指的是抑制細(xì)菌生長的部分。

當(dāng)水體主要受細(xì)菌、有機(jī)物和還原性物質(zhì)污染，沒有氨氮和氮化合物污染時(shí)，加入含氯消毒劑(不含二氧化氯)后，余氯主要為游離余氯，氯用量與余氯的關(guān)系如圖1所示：

當(dāng)水中存在氨氮或含氮有機(jī)物時(shí)，加入含氯消毒劑(不含二氧化氯)后，細(xì)菌和還原性物質(zhì)先消耗一部分氯(OA段)，再與氨氮等含氮物質(zhì)反應(yīng)生成一氯胺(AH段，合并余氯)。當(dāng)氯用量繼續(xù)增加時(shí)，結(jié)合余氯轉(zhuǎn)化為氮(HB段)，當(dāng)用量繼續(xù)增加時(shí)，自由余氯(BC段)將開始出現(xiàn)。游離余氯比組合余氯氧化更強(qiáng)，殺菌速度比組合余氯快。但在保證CT值(殺菌時(shí)間和濃度)的情況下，完全可以達(dá)到殺菌效果，保證飲用水安全。因此，當(dāng)水中存在氨氮和含氮有機(jī)物，影響正常加氯時(shí)，建議控制出廠水中的總氯，既能減少加氯量，保證出廠水中總氯的穩(wěn)定，又能避免加氯量增加產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物。

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