7.1.1 加氯消毒原理及其影响因素
在自来水厂和污水处理厂的出水阶段，广泛采用加氯消毒工艺，以杀灭水中的细菌和病毒。在工业循环冷却水的处理中，也采用加氯杀菌除藻工艺，因为冷却水在循环过程中，由于部分水蒸发，水中的营养物质被浓缩了，细菌等微生物会大量繁殖，易于形成黏泥污垢，过多的黏泥污垢会导致管道堵塞和腐蚀。
加氯消毒是指向水中通入氯气杀死细菌等微生物的消毒方法，氯气通常由瓶装液氯提供。氯气通入水中后，极易溶于水，并与水发生反应生成次氯酸和盐酸，反应式如下：
生成的次氯酸是弱酸，在水中发生离解生成氢离子和次氯酸根：
氯的消毒作用是通过生成的次氯酸产生的。HClO（也可写成HOCl）是不带电的中性分子，分子量很小，可以扩散到带负电荷的细菌表面，并穿过细菌的细胞壁进入细菌体内，然后由Cl 原子的氧化作用破坏细菌的酶系统而导致细菌死亡。而ClO-虽然也包含一个氯原子，但由于它带有负电荷而不易靠近带负电荷的细菌。因此ClO-虽有氧化能力，但难以起到消毒作用。(https://www.daowen.com)
影响氯消毒效果的因素主要有pH 值和温度。
pH 值是影响消毒效果的一个重要因素。当水的pH 值较高时，式（7.2）中的化学平衡会向右侧移动，使水中的HClO 浓度降低，从而消毒效果降低。pH 值越低，消毒效果越好。实际运行中，一般应控制pH<7.5，以保证消毒效果。否则，应加酸使pH 值降低。
水的pH 值直接控制着次氯酸的电离度。低pH 值对于次氯酸的存在有利。在pH=5.0时，次氯酸的电离度很小，故杀生效果好；在pH=7.5 时，水中次氯酸（HClO）的浓度和次氯酸根（ClO-）的浓度几乎相等；在pH≥9.5 时，次氯酸几乎全部电离为次氯酸根离子，故杀生效果差（图7.1）。一般地说，以氯为主的微生物控制方案的pH 值范围以6. 5～7. 5 为最佳。pH<6.5 时，虽能提高氯的杀生效果，但水系统中金属的腐蚀速度将增加。
图7.1 pH 值对水中游离氯的影响
温度对消毒效果的影响也很大。温度越高，消毒效果越好，反之越差。其原因是温度升高能促使HClO 向细胞内扩散。另外式（7.2）的离解平衡常数K 值随温度的升高而减小，有利于化学平衡向左移动，使HClO 浓度增大，有利于消毒。
