台水評價◆自來水工程概要題庫下載題庫

在公共給水及污水放流水中加氯主要的目的是為了防止水媒疾病的傳播。因此在自來水廠常加入氯氣作為殺菌劑，氯溶於水之反應方程式如下：

Cl2+H2O→HOCl+HCl

HOCl→H++OCl-

當氯氣溶於水中會變成次氯酸或次氯酸根離子，而氯(Cl2)、次氯酸(HOCl)及次氯酸鹽(OCl-)皆具有消毒能力，通常合稱為自由餘氯(free chlorine residuals)，其消毒能力為HOCl> Cl2 >OCl-。而氯及次氯酸鹽因常先與其他物質引起側反應(side reaction)，故加氯量常要超過需氯量，才能完成消毒作用。

當水中有氯存在時，氯或次氯酸會先與氨作用形成一氯胺(monochloramine)、二氯胺(dichloramine)及三氯胺(trichloramine)，其反應如下：

NH3+HOCl→NH2Cl+H2O (一氯胺)

NH2Cl+HOCl→NHCl2+H2O (二氯胺)

NHCl2+HOCl→NCl3+H2O (三氯胺)

一氯胺及二氯胺亦具有消毒能力，稱為結合餘氯(combined chlorine residuals)(並不含三氯胺)，其消毒力與自由餘氯相較下為自由餘氯>結合餘氯。

當在水中持續加氯，使得水中的氨完全被反應掉：

2NH3+3Cl2→N2+6H++6Cl-

而所加之氯量剛好將氨完全反應掉，此反應點稱為加氯破折點，超過此折點繼續加氯，此時水中氯之形式，以自由餘氯存在，此種加氯方式稱為折點加氯(breakpoint chlorination)。