氨氮超标后，用次氯酸（钠）应急原理

氨氮超标后，用次氯酸（钠）应急原理

在工业废水、生活污水处理中，氨氮超标是高频突发问题，若未及时处理易导致排放超标。此时，折点加氯法（以次氯酸或次氯酸钠为氧化剂）是主流应急方案，其核心是通过氧化反应将水体中氨氮转化为氮气释放，实现氨氮快速去除。

该工艺的反应过程具有阶段性：氧化剂投加后，先与氨氮反应生成一氯铵，后续持续氧化生成二氯胺、三氯铵；因三氯铵稳定性差，会进一步分解为氮气，最终使氨氮浓度降至极低水平。当氧化剂投加量达到特定值时，水中氨氮浓度最低且余氯量最小，这一临界点被称为 “折点”，也是该工艺名称的由来。

 

一、折点加氯法核心原理

折点加氯法的本质是次氯酸（或次氯酸钠水解生成的次氯酸）与氨氮的氧化还原反应，需经过 3 个关键阶段，各阶段反应公式如下：

1. 第一阶段：生成一氯铵

次氯酸先与氨氮反应生成一氯铵（化合性余氯的主要成分），反应式为：

 

此阶段氨氮浓度逐步降低，化合性余氯随加氯量增加而上升。

1. 第二阶段：一氯铵氧化为氮气

持续投加氧化剂，一氯铵进一步被氧化，生成氮气（核心去除产物），反应式为：

此阶段化合性余氯随加氯量增加而下降，直至折点。

1. 第三阶段：次氯酸分解（副反应）

水中次氯酸受杂质、光线影响会发生催化分解，需在计算加氯量时考虑，反应式为：

 

二、加氯量 - 余氯曲线：4 个关键阶段（附表格）

理解加氯量与余氯的关系是用好折点加氯法的关键，曲线可分为 4 个阶段，各阶段特征如下表所示：

曲线分段	加氯量特征	余氯状态	核心反应	消毒效果
OA 段	加氯量≤杂质耗氧量（b）	余氯 = 0	氯被有机物、还原性物质消耗	无有效消毒
AH 段	加氯量＞b，未达峰点（H）	化合性余氯（一氯铵为主）	NH3 HClO=NH2Cl H2O	有一定消毒效果
HB 段	加氯量＞H，未达折点（B）	化合性余氯下降	2NH2Cl HClO=N2↑ 3HCl H2O	消毒效果减弱
BC 段	加氯量＞B（折点后）	出现自由性余氯	无耗氯杂质，次氯酸留存	消毒效果最佳

注：表中 b 为水中杂质耗氧量（mg/L），H 为峰点（化合性余氯最高），B 为折点（氨氮最低、余氯最低）。

三、氨氮浓度与加氯量计算：3 个加氯点公式

实际应用中，加氯量需根据氨氮浓度（c）、余氯目标值（a）、杂质耗氧量（b）及加氯点位置确定，具体公式如下：

加氯点位置	适用条件	加氯量公式（mg/L）	说明
AH 段（Y1）	氨氮浓度 c≥0.33a	y1=b 1.38a	余氯为化合性，加氯量最低
HB 段（Y2）	氨氮完全反应（c 耗尽）	y2=b 4.18c 1.034×(3.03c?a)	氯胺氧化为氮气，加氯量中等
BC 段（Y3）	氨氮浓度极低（c→0）	y3=b 7.31c 1.35a	余氯为自由性，加氯量最高（Y1 的 2-3 倍）

参数说明：

b：水中杂质耗氧量（需通过预实验测定，一般生活污水 b≈1-3 mg/L）；a：余氯控制目标值（化合氯通常设 1-3 mg/L，游离氯设 0.3-0.5 mg/L）；c：原水氨氮浓度（mg/L，需通过水质检测获取）。

四、实操常见问题解答（避坑指南）

1. 冬季氨氮升高，加氯点怎么调？

冬季枯水期氨氮浓度上升，若原用 BC 段（游离氯），加氯量会增至平时 2 倍以上。此时应将加氯点调整至 AH 段（化合氯），减少加氯量，同时将化合余氯目标值提高（因低温会减弱化合氯消毒效果）。

2. 转换加氯点时，测不到余氯怎么办？

若既无游离氯也无化合氯，说明加氯点在折点（B）附近，需减少加氯量，使加氯点前移至 AH 或 HB 段，即可检测到化合性余氯。

3. 氨氮浓度极低时，如何达标？

当 c＜0.33a 时，无法通过 AH 段（化合氯）达到余氯目标，需切换至 BC 段（游离氯），按公式 y3=b 7.31c 1.35a 计算加氯量。