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概念

有效氯

指氯消毒劑加入到水中所能產生的具有氧化能力的氯含量。

余氯

當有效氯與水經一定時間接觸后，除了與水中細菌、微生物、有機物、無機物等作用消耗一部分氯量外，還剩下了一部分氯量，這部分氯量就叫做余氯。

總氯

游離性余氯(Cl2、HClO、ClO-)

化合性余氯(NH2Cl、NHCl2、NCl3)

*我們通常說的余氯指的是游離性余氯。

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標準

投加氯消毒劑后不僅需保證出廠水微生物指標能達到要求，而且需保持一定的余氯值，保證在管網輸送過程中避免微生物的滋生，達到健康的飲用水。

《生活飲用水衛生標準》GB 5749-2006對飲用水中余氯及總氯指標做出以下要求:

游離余氯:與水接觸時間至少需30min，出廠水中余氯值≥0.3mg/L，出廠水限值4mg/L，管網末梢水中余量≥0.05mg/L;

總氯:與水接觸時間至少需120min，出廠水中總氯值≥0.5mg/L，出廠水限值3mg/L，管網末梢水中余量≥0.05mg/L。

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殺菌效果

游離余氯的殺菌主要原理是強氧化性的HClO、ClO-侵入細菌體內，到達細菌內部，并其氧化作用，破壞細菌酶系統，從而達到殺死細菌的目的，游離余氯殺菌效果快，據靜態實驗結果，游離余氯消毒，5min內可殺滅99%以上的細菌;而化合性余氯的氧化能力弱，殺菌速度不及游離性余氯，5min內可殺滅60%的細菌，但提高化合性余氯的濃度或延長殺菌時間，保證一定的CT值，即可達到相同殺菌效果。水廠清水池的停留時間一般均在2小時以上，當使用化合性余氯消毒時，能保證殺菌效果。

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余氯與總氯的產生及控制

水中加氯量可分為兩部分，即需氯量和余氯。

需氯量指用于殺死細菌、氧化有機物和還原性物質所消耗的部分。

余氯指為了抑制細菌滋生繁殖的部分。

當水中主要受細菌、有機物和還原性物質污染，無氨氮及氮化合物污染時，投加氯消毒劑(不包含二氧化氯)后，余氯主要為游離性余氯。

加氯量與余氯的關系如圖1所示:

圖1

當水中存在氨氮或含氮有機物時，投加氯消毒劑(不包含二氧化氯)后，細菌與還原性物質先消耗一部分氯(OA段)，然后與氨氮等含氮物質反應生成一氯胺(AH段，化合性余氯)，當氯投加量繼續增加后，化合性余氯轉化為氮氣(HB段)，當投加量繼續增加，會開始出現游離余氯(BC段)，稱為折點加氯。

氯量與余氯的關系如圖2所示:

圖2

當水中存在氨氮時，需過折點B時，投加氯的量的與氨氮含量的比為7.6:1，如氨氮大于0.3mg/L時，出廠水需控制余氯時，有效氯投加量必須大于2.3kg/kt(10%的次氯酸鈉投加氯為23kg/kt)才能過折點，隨著氨氮的增加酒精報警器，加氯量會越大。由于氨氮的存在，水廠往往會出現游離性余氯值很低，甚至測不到，而總氯值已經很高的情況余氯，此時，不斷增加投加量氫氣報警器，仍會出現總氯越來越高而游離性余氯沒有的情況，想達到出廠水的游離性余氯要求投加量可能是平時的好幾倍。當水中存在氨氮或含氮化合物時，建議出廠水控制總氯，一方面余氯，當消毒接觸時間達到要求時，總氯能滿足滅菌要求;另一方面，投加量可減少很多，減少成本的同時減少三氯甲烷等副產物的產生。

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余氯與總氯的監測

目前實驗室中常用的余氯檢測方法為3,3’,5,5’-四甲基聯苯胺比色法與DPD法(便攜式余氯儀)，3,3’,5,5’-四甲基聯苯胺比色法中在測定余氯后放置10min后為總氯，便攜式余氯儀可測定余氯與總氯，差別在于使用不同的試劑粉包與反應時間。在線測定余氯方法中，DPD法的余氯儀和便攜式余氯儀一樣，換總氯試劑就可測定總氯。不管是實驗室中還是在線儀表，在測余氯的基礎中均能方便實現測定總氯。

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結論

游離性余氯氧化性比化合性余氯強，殺菌速度比化合性余氯快，但在保證CT值(殺菌時間與濃度)的情況下，完全能達到殺菌效果，保證飲用水安全。故當水中氨氮及含氮有機物存在，影響正常加氯時，建議出廠水控制總氯余氯，不僅能減少加氯量，保證出廠水總氯的穩定性，而且能避免加氯量增大導致的消毒副產物的生成。

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