Гіпохлорит натрію в водоочистці
Гіпохлорит натрію в водоочистці:
Практика застосування, транспортування, зберігання
Обробка питної води
Тема якості води не сходить зі сторінок газет і журналів. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, щорічно у світі через низьку якість питної води вмирає близько 5 млн. чоловік. Інфекційна захворюваність населення, пов'язаного з водопостачанням, досягає 500 млн. випадків в рік. Це дає підставу вважати проблему якісного водопостачання, тобто забезпечення населення доброякісною надійно знезараженої водою, найважливішим завданням, що вимагає комплексного і найбільш ефективного рішення. Розглядаючи існуючу практику дезінфекції питної води в розвинених країнах, бачимо, що, наприклад, в США 98,6% питної води піддається хлоруванню. Озонування становить лише 0,37%, інші методи - 0,25%. Причина в тому, що хлорування найбільш економічний і ефективний метод знезараження питної води в порівнянні з будь-якими іншими методами. Проте, даний спосіб має ряд серйозних недоліків. Останнім часом у зв'язку з погіршенням якості води в природних джерелах і з зростанням протяжності водопроводів, на яких проводиться хлорування води рідким хлором, зростає ймовірність нещасних випадків, пов'язаних з можливістю отруєння хлором як населення, так і обслуговуючого персоналу при його транспортуванні, зберіганні, дозуванні. Для великих водопровідних станцій нормативний місячний запас хлору обчислюється десятками тонн і його зберігання, особливо на станціях, що знаходяться в міській межі, вельми небезпечно; причому і на невеликих водогонах зберігання декількох балонів з хлором може представляти небезпеку і вимагає високу кваліфікацію обслуговуючого персоналу. Зауважимо, що витрати, пов'язані з експлуатацією тари для зрідженого хлору, в більшості випадків порівнянні з витратами на отримання хлору.
Одним із шляхів вирішення цього завдання є заміна рідкого хлору на інший хлорсодержащий реагент - гіпохлорит натрію (ГПХН). Зберігаючи всі переваги хлорування. метод знезараження за допомогою водного розчину гіпохлориту натрію дозволяє уникнути основної проблеми - роботи з високотоксичним газом. Він відносно безпечний при зберіганні та використанні. Ефективний проти більшості хвороботворних мікроорганізмів, окисляє залізо і марганець, запобігає зростання водоростей і биообрастаний. Має здатність зберігати знезаражувальний ефект впродовж тривалого часу транспортування води по трубах. Хлораторные станції, переобладнані на гіпохлорит натрію, не підлягають контролю з боку інспектуючих органів. Таким чином, гіпохлорит натрію (марки "А") є найбільш переважним реагентом на стадії попереднього окислення і для стерилізації води в кінці обробки перед подачею її в розподільчу мережу.
До гіпохлориту натрію, що застосовується замість рідкого хлору для дезінфекції питної води, пред'являються певні вимоги, що стосуються концентрації лугу, важких металів, наприклад, заліза, стабільності розчину, кольоровості, вміст активного хлору. Для питного водопостачання цим вимогам відповідає гіпохлорит натрію марки "А".
Зазвичай у систему водоочищення гіпохлорит натрію вводять після попереднього розведення водою. Після розведення в 100 разів відбувається зниження рН і концентрації активного хлору до 0,125. При введенні нерозбавленого гіпохлориту в систему трубопроводів в подаючих каналах утворюється осад, що складається з гідроксиду магнію і діоксиду кремнію, забиває водні канали. Тому концентрація лугу в гипохлорите повинна бути такою, щоб не викликати утворення осаду. При обробці води гіпохлоритом натрію відбувається окислення речовин, що входять до складу протоплазми клітин бактерій, що викликає їх загибель. Однак лише незначна частина вводиться у воду хлору використовується для руйнування бактеріальних клітин. Основна його кількість витрачається на взаємодію з органічними і неорганічними речовинами, присутніми у воді. Тому для економії гіпохлориту (у 4-5 разів) рекомендується вводити його для знезаражування води лише у фільтровану воду, тобто в резервуари чистої води (РЧВ). Сумарний витрата гіпохлориту на окиснення мікроорганізмів, органічних і мінеральних домішок характеризує хлорпоглощаемость води. Тому визначення дози ГПХН, необхідного для ефективного ведення процесу знезараження, знаходиться в прямій залежності від величини і швидкості хлорпоглощения. Необхідно відзначити, що доза введеного хлору (ГПХН) повинна бути більше хлорпоглощаемости на величину залишкового хлору. Це є гарантією того, що окислення бактерій та органічних речовин практично завершено.
Оброблення побутових і промислових
стічних вод
Гіпохлорит натрію (ГПХН) успішно застосовується для обробки промислових та побутових вод. При цьому руйнуються тваринні і рослинні мікроорганізми. Усувається запах, який утворюється з сірковмісних речовин. ГПХН знешкоджує промислові стоки, наприклад, від ціаністих сполук. Він застосовується для обробки води, що містить іон амонію. Процес здійснюється при температурі вище 700З в лужному середовищі з додаванням СаСl2 і СаСl3 для розкладання сполук аміаку.
Для очищення фенолів використовують 10-11% розчин гіпохлориту натрію в кількості 3-9 мг/л. Ступінь очищення досягає 99,99%. Гумінові речовини, що знаходяться в оброблюваній стічній воді, перетворюються в хлороформы, дихлоруксусную кислоту, трихлороцтову кислоту, хлоральдегиды і деякі інші речовини, концентрація яких у воді значно нижче початкової.
Дезінфекція води плавальних
басейнів і ставків
Плавальні басейни являють собою об'єкти колективного користування, тому вода в них повинна відповідати нормам для питної води.
Виконання цих вимог досягається глибоким очищенням і знезаражуванням циркулюючої води. Як правило, для цієї мети найкраще підходять розчини гіпохлориту натрію (ГПХН). Їх помірна ціна, висока ефективність по відношенню до бактерій і водоростей, а головне, нешкідливість для обслуговуючого персоналу та відвідувачів басейну роблять цей продукт найбільш придатним для обробки води в побутових умовах. Технічний ГПХН дозволяє отримати чисту, прозору воду. Він забезпечує повну дезінфекцію води і здійснює її захист від бактеріальних забруднень.
Очисні споруди басейнів зазвичай включають: коагуляционную обробку води, фільтрацію через піщано-антрацитовые фільтри, нагрівання, її подкисливание і хлорування. Підкислення води на стадії хлорування застосовується для підтримки оптимальної величини рН в межах 7,2 - 7,8, при якій досягається максимальний знезаражуючий ефект. Надійне знезараження протягом 30 хвилин забезпечує розчини, що містять 0,1 - 0,2% ГПХН. Вміст залишкового хлору у воді підтримується на рівні 0,3 - 0,5 мг/л Вміст хлору в зоні дихання не повинно перевищувати 0,1 мг/м3 у публічних плавальних басейнах і 0,03 мг/м3 в спортивних басейнах. Заміна газоподібного хлору на гіпохлорит натрію призводить до зниження виділення хлору в повітрі і, крім того, дозволяє легше підтримувати залишкову кількість активного хлору у воді.
Використання гіпохлориту натрію
в харчовій і молочній промисловості
В даний час з усіх дезінфікуючих засобів, які використовуються в харчовій і молочній промисловості, гіпохлорит натрію (ГПХН) оцінюється (серед цих продуктів) з першого класу, як найбільш придатний для цих цілей і найбільш економічний. Він показав високу ефективність відносно майже всіх рослинних клітин, бактерій і спор. Застосовується для знищення ракоподібних і молюсків; для різних промивань, для боротьби проти бактеріофагів сыроваренной промисловості, для дезінфекції резервуарів. Широко застосовується в пивоварній промисловості. Зазвичай застосовують розчин ГПХН, що містить 30-40 мг/л активного хлору.
Застосовується ГПХН і в рибництві. У вигляді розбавлених розчинів знищує всі види патогенних агентів і використовується для дезінфекції водойм з твердим дном і берегами. Використовується для дезінфекції рибальських мереж, сачков, баків для зберігання риби.
Велике застосування гіпохлорит натрію знайшов у побуті та охороні здоров'я.
Транспортування і зберігання розчину
гіпохлориту натрію
Дезинфікуючі властивості розчинів гіпохлориту натрію (ГПХН) пояснюється наявністю в них активного хлору і кисню. У водних розчинах ГПХН спочатку дисоціює на іони Nа+ і СlО- , останній з яких може розкладатися з виділенням активного кисню або хлору. Отже, розкладання гіпохлориту натрію в процесі його зберігання є закономірним процесом. Зберігання розчинів ГПХН завжди супроводжується випадінням осаду у вигляді дрібних пластівців.
Випадання осаду сприяє освітленню розчинів ГПХН, що призводить до збільшення світлопропускання цих розчинів. З літератури відомо, що ГПХН може викристалізовуватися з розчинів у вигляді кристалогідратів NaOCl х 5 Н2O, NaOCl х 2,5 Н2О, NaOCl х Н2О. При кімнатній температурі в осад випадає переважно кристалогідрат NaOCL х 5 Н2О, тобто цей процес неминучий. При використанні ГПХН та його зберігання необхідно визначити його основні характеристики, зокрема, вміст активного хлору, а також знати швидкість розкладання ГПХН.
Згідно з Гостом допускається втрата активного хлору після закінчення 10 діб з дня відвантаження не більше 30%. первісного змісту. У той же час при правильній доставці і зберіганні, падіння активного хлору в розчині ГПХН не може перевищувати 15% протягом місяця.
Споживачі зобов'язані знати основні правила транспортування та зберігання гіпохлориту натрію.
1. Гіпохлорит натрію транспортується залізничним і автомобільним транспортом відповідно до правилами перевезень небезпечних вантажів.
2. ГПХН перевозиться в гуммированных залізничних цистернах, у контейнерах із склопластику або поліетилену.
3. Кришки люків контейнерів повинні бути обладнані воздушником для скидання виділяється в процесі розпаду кисню.
4. Цистерни, контейнери, бочки повинні бути заповнені на 90% об'єму.
5. Наливні люки повинні бути ущільнені гумовими прокладками.
6. Контейнери та бочки перед заповненням обов'язково повинні бути промиті, т. к. залишився осад різко знижує концентрацію активного хлору в розчині, частина з якої витрачається на окислення речовини осаду.
7. Зберігати розчини гіпохлориту натрію можна тільки в затемнених або пофарбованої темною фарбою скляних бутлях або поліетиленових каністрах, бочках.
Відомо, що іони металів є каталізатором процесу розкладання ГПХН. Тому сталева тара для перевезення і зберігання повинна бути обов'язково гуммирована. Відмічено суттєвий вплив температури на швидкість розкладання. При підвищенні температури швидкість розкладання гіпохлориту натрію різко збільшується. Тому продукт зберігають в закритих неопалюваних складських приміщеннях.
Практика застосування гіпохлориту натрію
в Україні
Гіпохлорит натрію (жавелевая вода) відомий і застосовується в практиці світової медицини з 1785 року. Завдяки повної розчинності у воді, зручності дозування гіпохлорит натрію застосовується як дезінфікуючий засіб практично у всіх сферах життєдіяльності людини. На сьогоднішній день гіпохлорит натрію - один з найефективніших та швидкодіючих дезінфікуючих агентів, які мають широкий спектр дії проти всіх відомих в даний час мікроорганізмів. Гіпохлорит натрію є одним з найбільш дешевих дезінфектантів.
Всесвітня організація охорони здоров'я включила гипохлоритсодержащий відбілювач в список дезінфектантів "високого рівня", завдяки його активності проти ряду високо інфекційних бактерій і вірусів, включаючи вірус імунодефіциту людини, що викликає СНІД.
Більш ніж столітній досвід застосування показує, що використання гипохлоритов згідно з рекомендаціями є безпечним і не викликає ефектів, що впливають на здоров'я людей.
В настоящее время в Украине гипохлорит натрия успешно используется для обеззараживания питьевой воды. Основное преимущество, отмечаемое единогласно руководством данных горводоканалов, состоит в экологической безопасности применения гипохлорита натрия для населения городов и персонала станций. Используя гипохлорит натрия вместо хлора, предприятия водоподготовки сохраняют показатели качества воды, при этом выходят из разряда “особо опасных объектов” и не имеют проблем с выполнением ПБХ-93, заключением договоров с МСЧ и т.д.
Крім знезараження питної води, напрацьований досвід застосування гіпохлориту натрію для зниження в артезіанській воді заліза, марганцю, сірководню. Протягом ряду років гіпохлорит натрію використовується як знезаражуючого реагенту води в басейнах, спортивних споруд і школах. Гіпохлорит натрію виробляється і реалізується на ринку України як дезінфікуючий засіб загального призначення з 1968 року. Продукт випускається та реалізується згідно з чинним ГОСТ 11086-76 та ТУ У 6-05761620.014-99.
Науково-практичний журнал «Вода та водоочисні технології»
