给水处理技术基础知识

给⽔处理4.1给⽔处理概论⼀.给⽔⽔质指标1.物理指标

（1）浊度（2）悬浮物（3）臭和味2.化学指标

（1）杂质或污染物质的单项指标（2）⽆机特性的综合指标（3）有机污染物的综合指标3.微⽣物指标4.放射性指标⼆.⽔质标准

1.⽣活饮⽤⽔⽔质标准

（1）饮⽤⽔⽔质项⽬⼤为增加，从原35项增加到96项

（2）把检测项⽬分为常规检测项⽬（34项）和⾮常规检测项⽬（62项）（3）提⾼了对浊度的要求

（4）在饮⽤⽔常规检测项⽬中增加了耗氧量（⾼锰酸盐指数）：耗氧量（以O2计）不超过3mg/L，特殊情况下不超过5mg/L。

（5）在⽆机物、有机物单项项⽬的选择和的确定上，既借鉴国外标准（WHO、欧盟、美国），⼜考虑中国国情。（6）重视消毒剂和消毒副产物的危害，从原有的1项，增加到13项。

（7）对部分原有项⽬的提出更严格的要求，共4项：浊度、铅、镉、四氯化碳。（8）增加了粪性⼤肠菌群的项⽬。2.⼯业⽤⽔⽔质标准3.其他重要⽔质标准

（1）地表⽔环境质量标准（2）其他⽔质标准三.给⽔处理的基本⽅法与基本⼯艺1.给⽔处理的基本⽅法（1）去除颗粒物

⽅法有：混凝、沉淀、澄清、⽓浮、过滤、筛滤（格栅、筛⽹、微滤机、滤⽹滤芯过滤器等）、膜分离（微滤、超滤）、沉砂（粗⼤颗粒的沉淀）、离⼼分离（旋流沉砂）等

（2）去除、调整⽔中溶解（⽆机）离⼦、溶解⽓体的处理⽅法

处理⽅法有：⽯灰软化、离⼦交换、地下⽔除铁除锰、氧化还原、化学沉淀、膜分离（反渗透、纳滤、电渗析、浓差渗析等⽅法）、⽔质稳定（⽔中溶解离⼦的平衡，防⽌结垢和腐蚀等，详见本书第五章）、除氟（⾼氟⽔的饮⽤⽔除氟）、氟化（低氟⽔的饮⽤⽔加氟）、吹脱（去除游离⼆氧化碳、硫化氢等）、曝⽓（充氧）、除⽓（锅炉⽔除氧等）等（3）去除有机物的处理⽅法

⽅法有：粉状炭吸附、原⽔曝⽓、⽣物预处理、臭氧预氧化、⾼锰酸钾预氧化、过氧化氢预氧化、预氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、⽣物活性炭、膜分离、⼤孔树脂吸附（⽤于⼯业纯⽔、⾼纯⽔制备中有机物的去除）等

（4）消毒⽅法

⽅法有：氯消毒、⼆氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、电化学消毒、加热消毒等（5）冷却⽅法2.给⽔处理的基本⼯艺

饮⽤⽔处理的⼯艺分成：（1）饮⽤⽔常规处理⼯艺（2）在饮⽤⽔常规处理⼯艺的基础上，增加预处理和（或）深度处理的饮⽤⽔处理⼯艺（3）其他特殊处理⼯艺混凝

⼀.胶体的基本性质1.胶体的特性

⽔中杂质按其颗粒⼤⼩，可以分成为溶解物、胶体颗粒和悬浮物三⼤类。

捕2.混凝过程

在⽔处理中，混凝的⼯艺过程实际上分为“凝聚”与“絮凝”两个过程，对应的⼯艺或设备称为“混合”与“反应”。（1）凝聚

在⽔处理⼯艺中，凝聚主要指加⼊混凝剂后的化学反应过程（胶体的脱稳）和初步的絮凝过程。 （2）絮凝絮凝是指细⼩矾花逐渐长⼤的物理过程。 3.混凝动⼒学 （

令F p 得G （2）速度梯度计算

对于机械搅拌，对单位容积⽔体的搅拌功率为:VVNp N

1000100021总ηηη==

式中N —电机功率，KW;

η1――搅拌设备机械效率，约为0.75；

η2――传动系统的效率，0.6～0.9； η总――总效率，0.5～0.7。对于⽔⼒搅拌，⽔流对液体所作的功即为⽔流的⽔头损失。TghVgQhp ρρ==

式中Q —流量，m 3/s;⽔的密度（约为1000kg/m 3

） h —流过⽔池的⽔头损失，m; T —⽔⼒停留时间，s;g —重⼒加速度，9.81m/s 2

。 混凝过程的动⼒学控制参数如下：对于混合池：G=500～1000s -1 T=10～30对于絮凝反应池：G=20～70s -1 GT=104～10.混凝剂与助凝剂 1.混凝剂 （1）硫酸铝

Al 2O 3的含量不⼩于15.6％，液体产品中Al 2O 3的含量不⼩于7.8％，适宜PH 值为5.5～8，最佳范围6.5～7.5。 （2）聚合氯化铝

[Al 2(OH)n Cl 6-n ]m ,式中m 为聚合度，通常m ≤10，n ＝3～5。Al 2O 3的含量不⼩于32％和29％，液体产品Al 2O 3的含量不⼩于12％和10％，适宜PH 值为5～9。 （3）三氯化铁 PH 值的适应范围（5～11） （4）硫酸亚铁 （5）聚合硫酸铁化学式为[Fe 2(OH)n (SO 4)3-n/2]m ,式中n<2,m=f(n)。PH 值范围为5～11，最佳范围6～9。 （6）其他复合式药剂，如聚合铝铁，聚合铝硅，混凝复合药剂 2.助凝剂（1）活化硅酸

（2）聚丙烯酰胺（3）⽯灰（4）其他3.混凝药剂的投加（1）投加量确定（2）投配系统

（3）混凝药剂投加的⾃动控制

1）数学模型法 2）现场模拟试验法 3）特性参数控制法五.混合设备

混合时间⼀般10～30s，速度梯度500～1000s-1。1.机械混合

⽔⼒停留时间为1～2min,平均速度梯度500s-1左右。2.⽔⼒混合

（1）管式静态混合器（2）压⼒⽔管混合（3）其他有：跌⽔混合、漩流混合等。六.絮凝反应池

絮凝反应池的⽔⼒停留时间⼀般为10～30min，GT值在104～1051.机械搅拌

总的⽔⼒停留时间⼀般为15～20min，桨板边缘处的线速度从第⼀级的0.5m/s 降到最后⼀级的0.2m/s。2.⽔⼒搅拌（1）隔板反应池

起端流速⼀般为0.5～0.6m/s，末端流速⼀般为0.2～0.3m/s,⽔⼒停留时间20～30min，总的⽔头损失0.3～0.5m。（2）折板反应池

各段的流速可分别为：第⼀段：0.25～0.35m/s;第⼆段：0.15～0.25m/s;

第三段：0.10～0.15m/s。⽔⼒停留时间较短，⼀般为6～15min。

（3）其他形式的反应池3.不同形式絮凝池的组合使⽤（1）往复式隔板与回转式隔板组合（2）机械反应与隔板反应组合七.影响混凝效果的因素1.⽔温2.浊度与悬浮物3.⽔的PH值沉淀

⼀.颗粒沉淀特性 1.沉淀分类

（1）⾃由沉淀 （2）絮凝沉淀 （3）拥挤沉淀 （4）压缩沉淀 2.离散颗粒沉淀速度 （1）颗粒沉速公式

ρ⼆1.（ （（（（4）颗粒沉到池底（CD 线）就算已被去除。 2.理想沉淀池对颗粒的去除率理想沉淀池对⽔中悬浮颗粒的总的去除率为：?+-=001)1(x udxu x E

3.理想沉淀池中特定颗粒沉速与表⾯负荷的关系在理想沉淀池中：0vt L = 00t u H = 00u H vL t =

=

00q A Q LBvHB LvH u ====

式中 t 0—沉淀池的⽔⼒停留时间； B —池宽；

沉淀池排泥系统：

1）多⽃池底重⼒排泥 2）穿孔管重⼒排泥 3）机械排泥 2.沉淀池基本设计参数

对于采⽤混凝沉淀⼯艺的饮⽤⽔处理，沉淀池特定颗粒沉速设计值⼀般为u0=0.3～0.6mm/s 。根据原⽔情况，⼜可采⽤以下设计数据：

（1）对于原⽔浊度<250NTU,u0=0.35～0.45mm/s(相当于；q0=1.26～1.62m3/(m2h))(2)对于原⽔浊度>250NTU,u0=0.5～0.6mm/s(相当于；q0=1.80～2.16 m3/(m2h)) 四.沉淀池1.平流式沉淀池

对平流式沉淀池的有关要求：

（1）沉淀池的长度与宽度之⽐不得⼩于4，长度与深度之⽐不得⼩于10，以保证断⾯⽔流均匀。（

（（Re 2.123（ Q 斜板沉淀池的产⽔流量为与⽔流垂直的过⽔断⾯⾯积乘以流速：θ

θsin sin vBL nL nvBQ == 即θsin BL Q v =

把v 代⼊前式并整理，可以得到导向流斜板沉淀池产⽔量的计算式：）原斜斜斜A (A u )(nBlcos u 00+=+=ηθηLB Q

A 原――斜板沉淀池的池表⾯⾯积，等于池的长度*宽度。

同向流斜板沉淀池的计算公式为：）原斜斜斜A (A u )(nBlcos u 00-=-=ηθηLB Q 异向流斜板沉淀池，在采⽤常⽤斜板结构数据的条件下，⼀般可采⽤q 斜＝9.0～11.0m 3/(m 2·h). (3) 异向流斜(管)板沉淀池

在给⽔处理中，异向流斜板沉淀池宜⽤于进⽔浊度长期低于1000NTU 的原⽔，斜板（管）沉淀区的液⾯负荷，应按相似条件下的经验确定，⼀般可采⽤9.0～11.0 m 3/(m 2·h)。

斜板部分常⽤的数据是：斜板长度l=1m,倾⾓为60度，板间距（或管径）30～50mm 。沉淀池斜板管下⾯的配⽔区⾼度不宜⼩于 1.5m ，斜板管上⾯的清⽔区保护⾼度⼀般不宜⼩于1.0m 。 （4）同向流斜板沉淀池

同向流的斜板数据⼀般采⽤：板间距35mm ，斜板的上部为沉淀区斜板，斜板长度l=2.0～2.5m,倾斜⾓为40度；斜板的下部为排泥区斜板，斜板长度不⼩于0.5m ，倾斜⾓为60度。

同向流斜板沉淀池沉淀区的液⾯负荷⼀般为30～40 m 3/(m 2·h)。 （5）侧向流斜板沉淀池

给⽔处理中侧向流斜板沉淀池的数据是：斜板的结构尺⼨⼀般为倾斜⾓50～60，板间距50～80mm ，斜板内的⽔平流速⼀般采⽤v=10～20mm/s ；侧向流斜板体的容积负荷约为8～10 m 3

/(m 2

·h). 3.竖流式沉淀池 4.福流式沉淀池 五.澄清1.澄清池⼯作原理

在澄清池中通过机械或⽔⼒作⽤悬浮保持着⼤量的矾花颗粒，其浓度⼀般在每升⼏克，进⽔中经混凝剂脱稳的细⼩颗粒与池中保持的⼤量矾花颗粒发⽣接触

凝聚反应，被直接黏附在矾花上，然后再在澄清池的分离区与清⽔分离。2.机械搅拌澄清池

⽔在机械搅拌澄清池中的总停留时间可采⽤1.2～1.5h。第⼀反应室和第⼆反应室的⽔⼒停留时间⼀般控制在20～30min，其中第⼆反应室按计算流量的停留时间是30～60s。u0=0.8～1.1mm/s。3.脉冲澄清池

脉冲澄清池的脉冲周期⼀般为30～40s，其中充⽔与放⽔的时间⽐为3：1～4：1。清⽔区的上升流速⼀般可以采⽤0.7～1.0mm/s，悬浮层⾼度和清⽔区⾼度各为1.5～2.0m。六.⽓浮1.⽓浮原理

原理是在⽔中加⼊⼤量的微⼩⽓泡，并使其黏附在颗粒上，共同快速上浮，从⽽⼤⼤加快了颗粒的分离速度。2.⽓浮池

表⾯负荷⼀般采⽤5.4～9 m3/(m2·h) (u0=1.5～2.5mm/s),回流⽐为5％～10％。3.浮沉池

浮沉池斜板区液⾯负荷⼀般采⽤10 m3/(m2·h)左右。过滤⼀.过滤原理1.过滤技术分类（1）表层过滤

表层过滤的颗粒去除机理是机械筛除。（2）深层过滤

深层过滤颗粒去除的主要机理是接触凝聚，即颗粒的去除是通过⽔中悬浮颗粒与滤料颗粒进⾏了接触凝聚，⽔中颗粒附着在滤料颗粒上⽽被去除。

⽯英砂滤料的规格是：d=0.5～1.2mm,滤层厚度700mm。2.深层过滤的机理(1)迁移

在滤料层孔隙中随⽔流动的⼩颗粒在下列作⽤下可以与滤料颗粒的表⾯进⾏接触，这些作⽤有：拦截、重⼒沉降、惯性、扩散、⽔动⼒作⽤等。（2）附着

颗粒之间存在的附着⼒的作⽤下，⽔中颗粒被附着截留下来。⼆.滤池的运⾏1.滤池的运⾏周期（1）过滤状态

正向过滤，反向过滤，双向过滤，辐流过滤。

滤池的设计最⼤⽔头损失（滤池的最⾼⽔位与滤后⽔出⽔堰之间的⾼差）⼀般为2～2.5m，滤池的过滤周期⼀般在12～24h。（2）反冲洗状态1）单独⽤⽔反冲洗

2）⽔反冲洗加表⾯辅助冲洗3）⽓⽔联合反冲洗

滤料层的膨胀率⼀般需达到40％～50％，⼀般需要冲洗5～7min，加上冲洗前后的操作过程，整个反冲洗过程⽤时⼀般约为10min。

反冲洗⽤⽔采⽤过滤后的清⽔，由反冲洗⽔塔或反冲洗⽔泵提供，所⽤⽔量⼀般占过滤⽔量的5％左右。

滤间正在反冲洗和检修⽽停⽌进⽔期间，由于上游来⽔⽔量不变，因此正在运⾏的各滤间的进⽔流量将略有增加，⽔量为正常运⾏时的n/(n-1)倍，池中滤速也相应增加。此时的滤速为强制滤速。2.滤池过滤的运⾏⽅式

变⽔头恒速过滤；恒⽔头恒速过滤；减速过滤（1）变⽔头恒速过滤

变⽔头恒速过滤是滤池运⾏的⼀种主要⽅式，其滤池结构特点是进⽔⼝的⽔位⾼于滤池中的最⾼⽔位，⼀般采⽤进流堰进⽔，每格滤间的进⽔流量基本相等。（2）恒⽔头恒速过滤

与变⽔头恒速过滤不同相⽐，恒⽔头恒速过滤的进⽔⼝是在滤池⽔⾯以下，以淹没式进流。（3）减速过滤

减速过滤的滤速在过滤周期中是逐渐降低的。三.滤料

1.滤料的材质与规格（1）滤料材质

1）适当的尺⼨、形状、级配或均匀度； 2）有⼀定的机械强度，使⽤中的磨损率低；3）有良好的化学稳定性，不得溶出对⼈体健康有害的物质；4）价格便宜。（2）滤料规格

1)最⼩粒径（dmin）与最⼤粒径（dmax）

若d=0.5～1.2mm,即dmin=0.5mm,dmax=1.2mm 。 2）滤料的有效粒径d 10滤料中⼩于该粒径的颗粒的重量占滤料总重量的10％。 3）滤料的不均匀系数K 80801080d d K

式中 d 10—滤料中⼩于该粒径的颗粒的重量占滤料总重量的10％。

d 80—滤料中⼩于该粒径的颗粒的重量占滤料的总重量的80％。 K 80代表了滤料的不均匀程度。越⼤，表⽰粗细颗粒分布越⼤，对于过滤和反冲洗越不利。

K 80越接近与1，滤料的⼤⼩越均匀，过滤和反冲洗的效果越好。 4）其他粒径表⽰法，如当量粒径、中位粒径、平均粒径等2.⽔处理常⽤滤料 （1）⽯英砂滤料

1）粒径dmin=0.5mm,dmax=1.2mm,K80<2.0; 2）滤料层厚度h=700mm;

3)正常滤速v=8～10m/h,强制滤速v 强＝10～14m/h;

4)反冲洗强度q=12～15L/(sm2),反冲洗膨胀率约45％，冲洗时间7～5min. （2）⽆烟煤⽯英砂双层滤料1）上层为⽆烟煤滤料，粒径dmin=0.8mm,dmax=1.8mm,K80<2.0,厚度h=300～400mm;

2）下部为⽯英砂滤料，粒径dmin=0.5mm,dmax=1.2mm,K80<2.0,厚度h=400mm 3)正常滤速v=10～14m/h,强制滤速v 强=14～18m/h;

4)反冲洗强度q=13～16L/(sm2),反冲洗膨胀率约50％，冲洗时间8～6min 。 （3）均质滤料均质滤料的含义是指使滤料层中上下颗粒分布均匀的滤料。 基本运⾏参数：1）有效粒径d10=0.95～1.35mm,K60<1.6;

2）滤料层厚度h>950mm,⼀般在1000～1500mm; 3)设计滤速v=8～15m/h;

4)反冲洗步骤为：先⽓擦洗1～2min ，再⽓⽔共同冲洗4～3min ，最后⽔冲洗4～3min;

5）⽓冲洗的空⽓冲洗强度13～17L/(s ·m 2);⽔冲洗强度在⽓⽔共同冲洗时为3～4.5 L/(s ·m 2)，最后⽔冲洗时强度为4～6 L/(s·m 2)；表⾯横向扫洗强度为1.4～2.3 L/(s ·m 2)。 （4）其他滤料

1）三层滤料 2）纤维球滤料 3）聚苯⼄烯泡沫滤料 4）锰砂滤料四.滤池的基本构造

滤池由滤料层、承托层、配⽔系统、冲洗排⽔槽、集⽔渠等部分组成。1.滤料层

2.配⽔系统和承托层（1）⼤阻⼒配⽔系统

穿孔管上总的开孔率（孔⼝⾯积与滤池⾯积之⽐）很低，为0.20％～0.28％，在反冲洗时孔⼝流速v=5～6m/s,产⽣较⼤的⽔头损失，约为3～4m左右，孔⼝⽔头损失远⾼于配⽔系统中各孔⼝处沿程损失的差别，由此相对消除了滤池中各孔⼝位置不同对配⽔均匀性的影响，实现了配⽔均匀。⼤阻⼒配⽔系统单池的⾯积最⼤可到100m2左右。

孔⼝直径为9～12mm,布置在与中垂线45度⾓的下侧，交错排列。各层的粒径时16～32mm、8～16mm、4～8/2～4,各层厚度100mm。

⼤阻⼒配⽔系统滤池的反冲洗⽔由反冲洗⽔塔或反冲洗⽔泵提供，总的反冲洗⽔头6～8m。优点时：其配⽔均匀性好，单池⾯积⼤（可到100m2左右），基建造价低，⼯作可靠。不⾜之处：需单设反冲⽔塔或⽔泵，反冲洗所需⽔头⼤、能耗⾼。（2）⼩阻⼒配⽔系统

开孔率⼀般在1.0％～1.5％，反冲洗⽔头只需1m左右。

优点：不需设置反冲洗⽔塔或⽔泵，反冲洗⽔头⼩，动⼒费省，易于实现滤池⾃动化运⾏。不⾜：单池⾯积⼩（最⼤约50m2左右），且基建费较⾼。

中阻⼒配⽔系统，开孔率在0.6％～0.8％，配⽔系统多⽤双层滤砖。3.反冲洗排⽔系统（1）冲洗排⽔槽设计要求：

1）池⾯的反冲废⽔应⾃由跌落⼊冲洗排⽔槽，槽中⽔⾯以上要有⼀定保护⾼；2）单位排⽔槽长度的服务⾯积应相等，槽⾯⽔平（误差在2mm以内），槽间距不得过⼤（⼀般为1.5～2.0m）；3）排⽔槽的底应略⾼于滤料层膨胀后的⾼度；4）冲洗排⽔槽的出⽔应⾃由跌落⼊集⽔渠。（2）集⽔渠4.辅助系统

（1）反冲洗⽔塔与⽔泵

采⽤⼤阻⼒配⽔系统的滤池所需的反冲洗⽔头（H0）约为7～8m，包括

1）从⽔塔或⽔泵⾄滤池的管道中的⽔头损失（设计计算时可先按1m考虑）；2）滤池配⽔系统的⽔头损失（主要为孔⼝损失，⼤约为3～4m）；

3）承托层的⽔头损失（约0.15m）;

4）使滤料层膨胀的⽔头损失（约0.7m ）; 5）备⽤⽔头（1.5～2.0m ）等。

反冲洗⽔泵在滤池冲洗时直接从清⽔池中抽⽔进⾏反冲洗。反冲洗⽔泵的扬程H 为：e H H H +=0

式中 H 0――反冲洗⽔头； H e ――滤池冲洗排⽔槽槽顶与清⽔池最低⽔位之间的⾼程差。

该系统的投资省，但操作较⿇烦，且⽔泵较⼤，反冲洗期间⽤电量明显增⼤。反冲洗⽔塔的容量按⼀个滤间冲洗⽤⽔量的1.5倍设置，反冲洗⽔塔的池底与滤池冲洗排⽔槽槽顶的⾼程差按反冲洗⽔头H 0设置。 （2）管廊（3）滤池控制系统

对滤池的过滤与反冲洗⼯控进⾏⾃动控制的基本形式有： 1）⽔⼒控制； 2）时间程序控制； 3）以上两者的结合 （4）表⾯冲洗装置

滤池的表⾯冲洗装置是在砂⾯以上50～70mm 处设置穿孔管。 五.滤池1.普通快滤池

滤池单池⾯积⼩于100m 2，⼀般在20～50m 2，滤池池深⼀般为3.2～3.6m 。过滤⽅式为⼏个滤间为⼀组的恒⽔头恒速过滤（需控流阀）或减速过滤。 2.双阀滤池 3.虹吸滤池

6-8个滤间组成⼀个系统，过滤运⾏⽅式为变⽔头恒速过滤，冲洗前的最⼤⽔头损失⼀般采⽤1.5m 。 4.重⼒式⽆阀滤池变⽔头恒速过滤，最⼤过滤⽔头⼀般采⽤1.5m 。 5.移动罩滤池设计过滤⽔头可采⽤1.2～1.5m 。 6.均质滤料滤池 7.压⼒滤罐滤料厚度⼀般为1.0～1.2m ，最终允许⽔头损失⼀般可达5～6m 。消毒⼀.消毒概论1.消毒⽬的

饮⽤⽔消毒的⽬的是杀灭⽔中对⼈体健康有害的绝⼤部分病原微⽣物，包括病菌、病毒、原⽣动物的胞囊等，以防⽌通过饮⽤⽔传播疾病。

细菌总数≤100CUF/mL,总⼤肠菌群和粪便⼤肠菌群每100ml⽔样中不得捡出（此外还有剩余消毒剂浓度的指标）。2.消毒⽅法（1）氯消毒

对于受到有机污染（包括天然的腐殖质类污染、⽣活污染、⼯业污染等）的⽔体，加氯消毒可以产⽣对⼈体有害的卤代消毒副产物，如三卤甲烷（THMs）、卤⼄酸（HAAs）等物质。

（2）⼆氧化氯消毒（3）臭氧消毒（4）紫外线消毒3.消毒剂的投加点

1）清⽔池前投加的消毒主⼯序；

2）调整出⼚⽔剩余消毒剂浓度的补充投加（在⼆泵站处）；

3）控制输⽔管渠和⽔⼚构筑物内菌藻⽣长的⽔⼚取⽔⼝或净⽔⼚⼊⼝的预投加；4）配⽔管⽹中的补充投加等。⼆.氯消毒1.氯消毒的原理

氯灭活微⽣物的机制包括：氯能氧化损坏细胞膜，使其渗透性增加，导致细胞内物质如蛋⽩质、RNA、DNA的漏出，影响钾的吸收和保留；氯进⼊细胞质后，

能破坏⼲扰多种酶系统，并可损坏基因组，使细胞丧失⽣理能⼒。

饮⽤⽔消毒通常以⼤肠杆菌作为肠道微⽣物的指⽰菌，衡量消毒处理的效果。对于不含氨的⽔，向⽔中加⼊氯后⽴即产⽣以下反应：

Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-所⽣成的次氯酸（HOCL）是弱酸，在⽔中部分电离成次氯酸根和氢离⼦。HOCl?OCl-+H+

⽔中HOCl和OCl-的⽐例与⽔的PH值和温度有关。HOCl和OCl-都被计⼊，称为是游离性氯或⾃由性氯。

天然⽔体中⼀般含有少量的氨氮。加氯产⽣的HOCL会与氨氮反应，⽣成氯胺：NH3+HOCl?NH2Cl+H2O NH2Cl+HOCl?NHCl2+H2O NHCl2+HOCl?NCl3+H2O

氯胺的存在形式同氯与氨的⽐例和⽔的PH值有关。在Cl2:NH3的重量⽐≤5：1、PH值在7～9的范围内，⽔中氯胺基本上为⼀氯胺。在Cl2:NH3的重量⽐≤5：1、PH值为6的条件下，⼀氯胺仍占优势（约80％）。三氯胺只在⽔的PH值⼩于4.5的条件下才存在。

氯胺的灭活微⽣物的机理类似于氯，能破坏膜的完整性，从⽽能影响膜的渗透性和微⽣物的呼吸，并能对细胞的重要代谢功能造成不可逆的损害。氯胺被计为化合性氯。

游离氯和化合性氯都具有消毒功能，两者之和称为有效氯。经⼀定接触时间后⽔中剩余的有效氯称之为余氯。余氯⼜可划分为游离性余氯和化合性余氯。2.加氯量

⽔与氯应充分混合，其接触时间不应⼩于30min,氯胺消毒的接触时间不应⼩于2h。我国《⽣活饮⽤⽔卫⽣标准》和《⽣活饮⽤⽔卫⽣规范》都规定：⽔中游离性余氯的浓度，在与⽔接触时间30分钟后应不低于0.3mg/L,管⽹末梢⽔不应低于0.05mg/L。3.氯消毒⼯艺