生活饮用水消毒可按《室外给水设计规范》（GB50013--2006）第9.8.7条规定： 氯消毒宜采用液氯、漂白粉、漂白精、次氯酸钠消毒剂。目前设计一般采用液氯（大规模水厂）较多、其次采用二氧化氯（小规模水厂）。

地下水原水水质比较好，液氯成本要稍低，但安全隐患比较大，还是用clo2吧

氯胺
纯的一氯胺是一种无色的不稳定的液体，沸点为一66℃。一氯胺能够溶于冷水中，也能溶于乙醇，微溶于四氯化碳和苯.氯胺的消毒效果与氯消毒相比要差，所以氯胺被看作是二级消毒剂。即使一些病菌可以被氯胺灭活，但所需要的浓度较高，接触时间较长。氯胺的稳定性好于氯，所以氯胺对于控制微生物的再生长好于自由氯. Reilly报道在管网水余氯高于0.2mg/LL时仍有63%的水样检出大肠杆菌, LeChevallie也发现氯胺对控制管道中的大肠杆菌要好于自由氯，其他的学者也发现采用氯胺能够更好的控制管道中大肠杆菌的再生长.
氯胺在20世纪30年代和40年代被经常使用，由于二战导致氨的供应紧张，氯胺的使用量逐渐减少。但是氯消毒产生的消毒副产物越来越成为大家关注的焦点，所以氯胺的使用又逐渐增加起来，这是由于氯胺所产生的消毒副产物比氯消毒产生的消毒副产物少的缘故;除此，氯胺的穿透能力比氯强，能够更好的控制生物膜;氯胺活性低，持续时间长，能够更好的控制管网末梢死水区的微生物生长;氯胺还能够减少由于采用氯消毒产生的口感和味觉的抱怨。
氯胺的灭活能力差，一直被作为二级消毒剂广泛使用，所以氯胺对微生物的灭活机理研究的很少。Jacangelo在研究氯胺对大肠杆菌的灭活时得出氯胺很容易和氨基酸，肤氨酸，蛋氨酸，色氨酸反应，因此氯胺灭活的机理是阻止蛋白质的合成或者阻止以蛋白质为底物的生物活动。Jacangel。甚至得出氯胺对微生物的攻击是多靶位的。也有一些针对病毒的研究，Olivieri在研究氯胺对f2的灭活基础上得出氯胺对RNA具有破坏力;而Fujioka等对脊髓灰质炎病毒的灭活试验得出氯胺对病毒的蛋白质外壳有破坏力，所以氯胺对病毒的灭活可能会由于病毒的种类不同和消毒剂的浓度不同而灭活的机理不同。
1.采用氯胺消毒，随着氯与氨氮比值的降低二氯乙酸和三氯乙酸生成量减少 ， 降至4:1 ，总卤乙酸的生成量可以降低70.6%，但是继续降低这一比值对卤乙酸生成量的降低影响很小。采用氯胺消毒也能够明显降低三卤甲烷的生成量，氯与氨氮的比值降至4:1 ，三卤甲烷的生成总量与自由氯消毒相比降低了89%，同时二澳一氯甲烷不再被检出。
2. 采用氯胺消毒消毒副产物的生成量与氯胺的投加量线性相关性好，但是由于氯胺的投加量低，所以消毒副产物的生成量较低。氯胺消毒三氯乙酸和三氯甲烷的生成量随着氯胺反应时间加长而变化很小，4h后基本稳定 ，二氯乙酸的生成量会随着反应时间加长而不断升高，但是24h后基本趋于稳定。
3. 采用氯胺消毒，升高pH有利于降低消毒副产物的生成量及种类，pH升高至8一溟二氯甲烷就不再被检出，三卤甲烷的总量减少了82.3%;卤乙酸的生成量也随着pH值的升高而减少，二氯乙酸和三氯乙酸都降低 ， 但是二氯乙酸减少程度比三氯乙酸减少的程度略大。
4. 采用氯胺消毒有利于对含有高浓度澳离子的饮用水氯化消毒副产物的控制 。采用氯胺进行消毒，澳代副产物的生成量会由于澳离子浓度的升高而增加，但是与自由氯消毒相比，具有增加量少的优点。
总之 ， 采用氯胺消毒替代氯化消毒，能够很好的控制氯化消毒副产物，提高了饮用水的化学安全性。
氯胺形成的主要影响因素:反应时间、Cl: N ,p H值、水温、浊度和Brˉ，探讨了这些因素对氯胺形成规律的影响;针对模拟管网，探讨了pH值停留时间对模拟管网氯胺衰减规律的影响，得到以下结论:
(1) 综合考虑C1:N及pH的影响，确定氯99%转化为一氯胺的时间为7.2min;
(2 )C l :N 是影响氯胺生成的最主要因素之一:C1:N=4-4.5(质量比)时，一氯胺占总氯的分数最高，可达99.7% ;当C1:N=3-4(质量比)时，一氯胺占总氯分数达到97%左右;当而当Cl:N >5(质量比)时，一氯胺占总氯的分数迅速降低，因此，实验中确定最佳生成氯胺的C1:N为4.2 : 1(质量比);
(3 )水温对氯胺的形成的影响并不明显:水温从4℃升高至25℃时一氯胺的生成量仅降低2.41 %，可认为水温不是影响氯胺形成的主要因素;
(4) pH值对一氯胺形成有一定的影响:pH值在8.1～8.4范围内，生成的一氯胺所占分数最高，确定一氯胺形成最佳pH值=8.3;
(5 )浊度和溴离子不利于一氯胺的形成，应尽量控制在比较小的范围;
综上所述 ，确定氯胺形成的最佳生成条件:反应时间7.2min,C l:N=4.2 :1 , p H值=8.3,浊度、水温及溴离子在允许的条件下，尽可能小。
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氯胺
1氧化机理 氯胺是公共给水消毒剂之一。由于氯胺消毒所产生的三卤甲烷等氯化消毒副产物比较少，已成为液氯的重要替代性消毒剂。氯胺 的 主 要生成反应是:
CI2+H2O →HOCI+ H CI ( 4一 3)
NH3+ HOCI→ NH2CI十HCI(4-4)
NH2C l + H OC I→NHCI2+H2O ( 4一 5)
NHCI2+ HOCI→NH3+ H20 ( 4一 6)
NH2Cl, NHC12和NC13统称为氯胺。
氯胺消毒可理解为通过次氯酸起消毒作用，包括次氯酸的氧化作用及新生态氧作用。目前普遍认为HOCI氧化作用是主要的。由于次氯酸为很小的中性分子，能很容易地扩散到带负电的细菌面，并通过细菌的细胞壁渗到细菌内部，与蛋白质发生氧化作用或破坏磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而使细菌死亡.氯胺对于病毒的灭活则在于其破坏了病毒的蛋白质外壳和RNA(核糖核酸)。
2.影响氮胺物种的因素从上述反应可见，次氯酸、一氯胺、二氯胺、三氯胺都存在于水体中，以上四者都是有效余氯，它们在平衡状态下的含量比例决定于氯和氨的投加比例、pH值和温度。
本研究基于实验室实验，温度均为20，故仅讨论pH值和氯和氨的投加比例两因素对氯胺物种的影响。
(1) p H值 对氯胺的影响
由图 4 -1 可以看出，当pH值在3.5左右时，以三氯胺为主，大约有三分之一;当pH值在4.5左右时，氯胺中二氯胺占优势，约70 ;当pH值在6-8之间，氯胺中一氯胺为最多，可达到75%以上。
比较 三 种 氯胺的消毒效果，一氯胺是较弱的消毒剂，需要25倍一100倍的接触时间能达到与氯气相同的效果，但会在管网系统中保留很长时间，且在管网末梢仍具消毒作用;二氯胺比一氯胺消毒效果更强，但不稳定，有较明显的气味，当pH值低时，二氯胺所占比例大，消毒效果好;三氯胺有明显的令人不快的气味，在光照下易分解，消毒效果极差，由于三氯胺溶解度低，且不稳
定易气化，所以一般自来水中不会含有NC13;
(2) 氯和氨的投加比例(C12: NH3)对氯胺物种的影响氯和氨的 投加比例的不同，导致生成氯胺的化学反应发生变化，从而使氯胶的三种物种组成比例相应转变，相关反应如下:
①CI2:NH3 ≤5:1时
(a) p H值 在6-8时:HOCI+ NH3→NH2C1+ H 2O ( 4-7 )
(b) p H <5 .5: 2 NH2C1+H＋=NH4++NHC12 ( 4-8 )
②5:1 (a) p H= 7时: NH2C1+ HOCI→NHC12+ H 2O (4 -9 )
(b) p H> 7.5时: 2NH2C1+C12=N2+4HC1 (4- 10 )
③ C12:NH3: 7.6:1时: 2NH3+ Cl2= N2+ 6HC1 ( 4-11)
(3 )氯胺消毒减少THMs的原因用氯胺来消毒自来水，可以大大减少氯仿、二卤乙酸等THMs的生成。其中CHC13己被确认具有致癌性，国家生活饮用水标准规定它的含量应小于60ug/ L。本研究以CHC13为例，探讨氯胺可减少THMs含量的原因。
一般认为 CHC13的形成是甲烷(CH4)的3个氢原子被氯取代而生成，其反应历程为:
CH4 + C12→CH3C1 + HC1 (4 -12 )
CH3C1 + C12 →CH2C12+ HCI (4-13)
H2 CI2 + C12 →CHC13 + HCI (4 -14 )
但是 ， 天然水加氯产生CHC13的机理比较复杂,，CHCI3可能是卤仿反应的产物。由于氯是强氧化剂，可使有机物的某些活性基团活化，发生一系列化学反应而生成各种结构复杂的有机物，其中一些可以发生卤仿反应。例如:腐植物的降解产物间二酚或天然水中含有一CO-CH2-CO一结构的有机化合物经氯化处理时经由烯醇化而发生卤仿反应.
以上 CH C13的形成过程中都含有氯取代过程，而氯取代反应历程中碳游离基的生成是重要的一步，当氨加入以后，由于N-H上的H原子的反应活性大于C-H上的H原子，因此，游离基氯首先取代氨上的H原子而生成氯胺化合物。
这样使得形成CHC13所必需的具有反应活性的游离基浓度减少，导致了CHC13形成量的减少。此外，氨与CHC13不发生化学反应，因此，氨不能降低己生成的CHC13的含量.

3氯胺消毒剂的应用自20世纪70年代发现饮用水氯化消毒能产生具有致突变性河致癌性的氯化物产物以来，许多国家的饮用水卫生标准都规定了氯仿、四氯化碳等氯化副产物的限量。这一标准的实施，大大的推动了降低氯化副产物制水工艺和氯的替代性消毒剂的研究与应用。
Norman等报道美国Huran市以James河为水源，氯化消毒的饮用水氯仿含量高达309ug/L,改用氯胺消毒后，THMs的含量下降了75%，使水质符合了卫生标准要求。在美国的市政供水中，约有25%的水厂采用了氯胺消毒. Nissimen等分析了35个以各种不同制水工艺的水厂出水中氯化副产物的含量，分析结果显示，采用氯胺和臭氧消毒的氯化副产物浓度最低。这些事实进一步证明了以氯胺消毒取代游离氯消毒能明显降低饮水氯化副产物含量。
有资料显示，氯胺在水中存在稳定，其半衰期约为游离氯的100倍.因而持续消毒的效果更好，更能保证管网末梢和慢流地区的余氯要求，有效防止二次污染。Neden等对氯胺和游离氯消毒水的二次污染进行了2年多的观察，氯胺消毒区的细菌总数和大肠菌群超标率明显低于游离氯消毒区。
Hansson等报道，澳大利亚Mundaring水厂采用游离氯消毒时，在管网50km2以外检不出余氯，分离出了阿米巴原虫，1985年改用氯胺消毒，在500km2范围内，一次投药后，10～25d仍可检出。0.5mg/L的余氯，再也没有发现阿米巴原虫。以上对比不难看出，氯胺不失为一种较理想的消毒剂。
此外，氯胺消毒过的饮用水嗅味较低，因为HOCI是逐渐放出的，这样就使氯嗅味减轻一些。在液氯的替代消毒剂中，氯胺也是比较廉价的。
然而氯胺并使非完美无缺的消毒剂，它存有一些不利因素。有研究表明，氯胺需长时间与水接触才能获得与氯消毒相同的效果。用氯消毒时，5分钟内可杀灭细菌达99%;而用氯胺时，在同样条件下5min内仅达60% ，需要将水与氯胺的接触时间延长到十几小时，才能达到99%以上的灭菌效果。这说明如要达到和氯相同的消毒效果，需要通过增加氯胺浓度和接触时间来弥补。
另外，氯胺的氧化能力弱，减少有藻类产生的臭味可能性较小，几乎不可能氧化有机物质产生令人不快的臭味。使用时亦须严格控制氨的投量，以防止过多二氯胺、三氯胺形成带来的异味，及多余的氨被氧化后而产生的亚硝酸盐。
目前，国内外许多研究人员致力于寻求一种合适的灭活蚤类的氧化剂。本研究认为，作为合格的灭蚤用氧化剂，需要具备以下条件:
首先，氧化剂必须具备高效性。即氧化剂的氧化能力要强，灭活剑水蚤的效率高，减小氧化剂的投加量。
其次，氧化剂要具备安全性。氧化剂尽可能不与水处理系统其他工艺单元中的药剂发生干扰作用或者不良化学反应，以免影响水处理出水质量。对水源水质条件，如pH值、温度、COD等影响作用要小。尤其是对人体的健康不会产生新的危害，保障饮用水水质的安全。
最后，氧化剂还要具有实用性。氧化剂能长期持续，效果明显，易于操作管理运行。最好能在现有水厂设施上即可投入使用，无需做大的调整，方便而且经济性好。
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学习一下，现在还可以用氯胺了，这是新技术吧！！

氯、氨投加时间间隔对氯胺消毒副产物的影响
试验的水样采用滤后水，氯的投加浓度为5mg/L，在氯投加后立即进行混合，根据设计好的时间间隔投加氯化铰溶液，氨氮的投加量为1/4的余氯，加入氨氮后轻轻混匀，20℃反应24h，采用抗坏血酸终止反应。试验的结果如图2-16。结果表明:氯与氨氮的投加时间间隔越长生成的副产物越多，三氯甲烷的生成量由lOm in的13.61ug/L增至360min的41.01ug/L，三氯乙酸也由5.7ug/L增至13.58ug/L。所以对于停留时间长的笔架山清水池(停留时间为4h和6h)的消毒，不适合采用一次性投加氯，而应采用两点投加或采用先投加氯后投加氯胺的方式，在满足对细菌灭活的基础上投加氨形成氯胺，避免一次投加氯所产生的消毒副产物超标的问题。
实验的结果同氯消毒副产物与氯接触时间之间的关系结论相一致，自由氯接触时间的延长会导致消毒副产物的生成量，因此应该减少自由氯的接触时间;同时，采用氯胺进行消毒，消毒副产物的生成量不会由于接触时间的延长而消毒副产物生成量大量升高，以及采用自由氯进行消毒，消毒副产物的前体物与自由氯能够在短时间内快速反应，将使得氯胺进行消毒副产物时，前体物的数量减少，以及氯胺对消毒副产物的产生量较氯弱，所以采用先氯后氯胺的消毒方式进行滤后水消毒，为了减少消毒副产物的生成量，尽量减少自由氯消毒的时间。