摘要：以深圳某水库水为原水，进行了加氯量、反应时间、pH值、原水中有机物含量及消毒剂种类等氯化反应条件对三氯甲烷生成量影响的试验，并在此基础上提出了优化消毒、降低三氯甲烷等消毒副产物生成量的控制对策。
关键词：消毒副产物 三氯甲烷 优化消毒
Influence of Chlorination Conditions on Amount of Chloroform Formation
tract：Experiment was made,in which Shenzhen reservoir water was taken as source water to observe the influence of chlorination conditions such as chlorine dosage,reac tion time,pH value,organics concentration and varieties of disinfectant on the a mount of chloroform formation.Based on the experiment results,control measures w ere proposed for the formation of disinfection byproducts such as chloroform thr ough optimization of disinfection.
Keywords: drinking water; disinfection byproduct; chloroform; optimization of disinfection
美国AWWA消毒分会于1990年对全美267家自来水厂消毒剂的使用情况进行了2次随机抽样调查，统计结果表明尽管加氯消毒会产生“三致”性的氯化消毒副产物，但由于采用氯消毒具 有杀菌效果好、使用方便、处理成本低和运行管理方便等优点，267家水厂中仍有87%的水厂采用加氯消毒，而且在短时间内很难有其他消毒剂能全面替代加氯消毒[1]，所以对加氯消毒工艺进行优化及局部改善比寻求全面替代技术更切合实际。
氯具有优良的消毒灭菌效果，因此对于加氯消毒而言，主要任务就是通过加氯消毒反应条件的优化，在保证消毒效果的同时尽量减少三氯甲烷等消毒副产物的生成量，即所谓优化消毒(optimized disinfection)。
1 加氯量的影响
① 与加氯量的关系
如果水中不含氨，则和加氯量应呈线性关系，加氯量越大则(游离性)就越高，但如果水中含有氨，则情况会有很大的不同，加入水中的氯会与氨生成各种形式的氯胺，当投氯量进一步增大时，还可能将氨氧化为氮气和硝酸盐。
氯和氨反应生成各种形式的反应产物的理论需氯量见参考文献[2]。
各种化学反应的结果导致水中的游离并非随加氯量的增加呈线性增加。通过实际加氯和测定试验得到加氯量与水中含量的关系见图1。
从图1可见，当水中氨氮浓度为3.06mg/L、有效氯投量为0～10mg/L时，随着投氯量的提高，水中总的含量基本呈线性上升的趋势，而游离性增加和氨氮下降都比较平缓。特别需要注意的是，加氯量＞6mg/L(有效氯)时水中的游离随加氯量增加而升高的幅度已很小。
② 加氯量对卤代烃生成量的影响
取滤后水分别按有效氯含量为2、4、6、8mg/L加氯，将加氯水样置于棕色瓶，避光反应24h后用硫代硫酸钠对进行中和，然后对各水样中的三氯甲烷和四氯化碳含量进行测定，结果见表1。
| 加氯量(mg/L) | 2 | 4 | 6 | 8 |
| 三氯甲烷(μg/L) | ＜ | 8 | 27 | 48 |
| 四氯化碳(μg/L) | ＜0.5 | ＜0.5 | ＜0.5 | ＜0.5 |
| 注：滤后水为3.36 mg/L，氨氮为0.39 mg/L，亚 硝酸盐氮为0.11 mg/L。 | ||||
由表1可知，科学、合理地确定加氯量对控制三氯甲烷的生成量有十分重要的作用。
2 氯化反应时间的影响
氯化反应时间对三氯甲烷生成量的影响如图2所示。
由图2可以看出，水中的有机物(以腐殖酸作代表)与氯需要较长的反应时间。在1h内有机物浓度对影响很小，在各种腐殖酸浓度下(0.4、0.8、1.2、1.6、2.0mg/L)氯化反应1h后出水的游离值近乎相等；而当加氯反应时间为12h时，有机物浓度对水中游离 的影响开始明显地表现出来，高腐殖酸浓度下的值大幅下降。
国内外有关研究结果认为需要7d时间才能达到氯化反应平衡，在此期间氯化时间对消毒副产物的生成量有很大的影响，时间越长则以三氯甲烷为代表的消毒副产物的产生量也越大。
取滤后水分别加入5个250mL磨口瓶中，使其中的水全充满，向瓶中分别加入次氯酸钠溶液，使有效氯投量均为4mg/L。分别在6、12、24、48和72h用硫代硫酸钠中止这5个磨口瓶的氯化反应，然后对其中的三氯甲烷含量进行测定，不同反应时间所对应的三氯甲烷的生成量如图3所示。
从图3可以看出，氯化反应时间对三氯甲烷生成量有很大的影响，时间越长出水三氯烷的生成量就越高。
