氯是一种有强烈臭味的黄色气体,具有很强的氧化能力,通常是电解食盐生产烧碱(氢氧化钠)时的副产品。氯在常温下加压至6~7个大气压即可液化,便于贮藏和运输,使用时又通过加氯机使液态氯变为气态,溶解于水中,制成氯水,然后再投加于准备消毒的水中。到目前为止,液态氯是自来水厂中使用最普遍、成本最低的消毒剂。
除氯气外,应用于饮水消毒的氯化合物主要有漂白粉和漂份清(次氯酸钙)。漂白粉的分子式为Ca(C10)cl,其中有杀菌能力的氯是C10-分子团中的氯,称为有效氯。C10-与H+化合成HCIO,具有强大的杀菌能力,C1-则无杀菌作用。商品漂白粉中有效氯含量约为25~30%。漂粉精的分子式为Ca(C10):,含有效氯60-70%。
关于氯化消毒法的原理有很多说法,占优势的杀菌原理是:氯加入水中后,常温下在几秒钟内即可全部水解C12+H2O←HClO+H+Cl-,水解形成的次氯酸(HCIO)体积微小,电荷为中性,故具有较强的渗入细胞壁的能力。次氯酸是强氧化剂,能使细菌细胞中的磷酸丙糖去氢酶中的巯基被氧化而破坏,而这种酶对吸收葡萄糖有重要作用,故破坏这种酶即可引起细菌和死亡。漂白粉和漂粉精加入水中后也能水解生成次氯酸,起到杀菌的作用。
氯化消毒法的效果可受以下几种因素的影响:当pH值小于5.0时,氯水解后全部生成HCIO;据实验,接触30分钟后HCIO杀灭大肠菌的能力比C10-约大80倍。水温高则杀菌能力强。0℃~5℃时全部杀灭水中一定量大肠杆菌所需时间比20℃~25℃时所需时间约多3倍。水中的悬浮物能消耗部分有效氯。因此,浑浊的水须先经过混凝沉淀、过滤等净化过程,然后再加氯消毒。加氯量必须超过水的需氯量,使在氧化和杀菌后还能剩余一些有效氯。
使用次氯酸来消毒