在水处理领域中，折点加氯法是一种广泛应用的技术，主要用于去除水中的氨氮（NH₄⁺或NH₃）。这一方法通过向水中加入过量的氯气（Cl₂）或其他氧化剂，与氨发生化学反应，从而实现氨氮的去除。以下是该过程中涉及的主要化学反应及其原理。

1. 氯气与氨的初步反应

当向含氨的水中加入氯气时，首先发生的是氯气与氨的直接反应：

\[ NH_3 + Cl_2 \rightarrow NH_2Cl + HCl \]

这个反应生成了一种叫做一氯胺（NH₂Cl）的中间产物。一氯胺是一种较稳定的化合物，在水中可以长时间存在。

2. 一氯胺的进一步氧化

接下来，一氯胺会继续与剩余的氯气反应，形成二氯胺（NHCl₂）：

\[ NH_2Cl + Cl_2 \rightarrow NHCl_2 + HCl \]

随后，二氯胺也可能进一步被氧化为三氯化氮（NCl₃），这是一种挥发性较强的物质：

\[ NHCl_2 + Cl_2 \rightarrow NCl_3 + HCl \]

3. 氨的完全氧化

在过量氯气的作用下，最终阶段是氨的完全氧化成氮气（N₂）和水（H₂O）：

\[ 2NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow N_2 + 6HCl \]

这一过程确保了氨氮的有效去除，并且生成的盐酸可以通过后续处理步骤去除。

折点加氯法的优势

折点加氯法具有操作简单、效果显著的特点，尤其适用于高浓度氨氮废水的处理。然而，由于需要加入过量的氯气，可能会导致运行成本较高，并且可能产生一些副产物如氯化物和氮气等。

综上所述，折点加氯法通过一系列复杂的化学反应有效地去除了水中的氨氮，成为水处理行业的重要技术之一。在实际应用中，需根据具体水质条件调整氯气投加量，以达到最佳的处理效果并降低运行成本。