污水处理 次氯酸钠处理氨氮的机理及过程

次氯酸钠配成的溶液成黄绿色，氯气溶于水导致。首先发生分解反应：

NaClO + H ₂ O=NaOH + HClO（可逆）

PH为7时，HClO约占80%，ClO ^- 约占20%，一般来说Cl ₂ 、HClO、ClO ^- 均具有氧化能力。当HClO投加尾水中，水中存在氨氮时，在氧化杂质等还原性物质之外，加入水中的氯会与水中的氨氮发生下列反应：

NH? ^? +HOCl→NH?Cl+H?O+H? 一氯胺

NH?Cl+HOCl→NHCl?+H?O 二氯胺

NHCl?+HOCl→NCl?+H?O 三氯胺

上述三个反应，均是可逆反应，跟PH值密切相关，逆反应再次分解成HClO，它们都具有氧化性，但氧化性不及HClO强，但是它们在水中稳定，杀菌的持续时间长

Cl ₂ 、HClO、ClO ^- 称为游离性余氯，NH?Cl、NHCl?、NCl?及其他氯胺化合物称为化合性余氯。两者统称为 余氯 。

需氯量=加氯量-余氯量

当持续投加次氯酸钠，自由氯将会导致折点反应 ^① ，HClO会氧化氯胺，进一步去除氨氮，发生反应如下：

2NH?Cl+HClO=N ₂   ↑ +3HCl+ H?O

2NH? Cl+ 3HClO= N ₂  ↑+5HCl+ 3H?O

次氯酸钠去除氨氮，控制在pH在弱碱性，消耗H ⁺ ，促进ClO ^－ 电离，加快反应向右进行。

从这些方程式可以发现，氯化法除氮的关键是投加适量的NaClO。据上式计算，当NaClO投加量与氨氮的质量比（Cl/N)为 3.8 时，摩尔比2：3时，污水中的氨氮能够被氧化为N ₂ ，而且化合态余氯值最小，因此将该点称为折点。当C1/N比大于3.8时，所投加的氯产生自由余氯；当C1/N比小于 3.8时，除氨效果不佳。

则化合余氯被氧化后，期间没有消毒作用。当没有杂质再消耗HClO时，则说明氨氮被除尽，此时的氧化效果才是最好的。尾水经过混凝絮凝、沉淀、过滤后则可采用1.0-1.5mg/L。

过量的HClO见光分解，发生如下反应：

2 HClO = 2 HCl + O ₂   ↑  光照

产生的氧气以及氧化氨氮生成的氮气，会附着在活性污泥表面，增大污泥的浮力导致污泥漂浮，通过斜管沉淀池漂浮于水面上（NaClO不能太过量，同时要注意氧化氨氮水池避免强光照）。

NaOH + HCl = NaCl + H ₂ O

2 NaClO ==光照==2 NaCl + O ₂ ↑