Хлор - Современное состояние проблемы обеззараживания воды

Преимущества

    - окисляет растворенные железо, марганец и сульфиды - улучшает удаление цветности - улучшает привкус и запах - может улучшить коагуляцию и фильтрование взвеси - эффективный биоцид - простой и недорогой способ дезинфекции вне зависимости от размеров системы - наиболее широко используемый метод дезинфекции и, потому, известный наилучшим образом - доступен в виде гипохлорита натрия или кальция. Использование этих решений имеет преимущество для малых систем чем использование газообразного хлора поскольку они просты в использовании, более безопасны, требуют меньшей номенклатуры оборудования чем при работе с газообразным хлором - обеспечивает остаточную концентрацию

Недостатки

    - может вызвать ухудшение в коагуляции/фильтрации растворенных органических веществ - образует галогенсодержащие побочные продукты - обработанная вода может иметь привкус и запах в зависимости от качества вода и дозы - газообразный хлор опасен для здоровья и коррозионно-активен - при работе с газообразным хлором могут понадобиться специальные защищающие от утечек и газоочистительные сооружения - обычно гипохлорит натрия или кальция более дороги, чем газообразный хлор - гипохлорит натрия ухудшается со временем при воздействии света - гипохлорит натрия - коррозионно-активный реагент - гипохлорит кальция должен храниться в холодном, сухом месте, поскольку реагирует во влажных условиях и под воздействием света - в растворе гипохлорита кальция может образоваться осадок по причине наличия примесей, поэтому может потребоваться антинакипин реагент - более высокие концентрации раствора гипохлорита нестабильны и могут образовывать хлорат - уменьшение эффективности при высоких рН - образует oxygenated побочные продукты, которые биоразлагаемы и которые могут улучшить последующий биологический рост если не поддерживается остаточная концентрация хлора - высвобождает компоненты, связанные в распределительной системе (например, мышьяк) за счет изменения окислительно-восстановительного состояния

Хлор

Параметры

Описание

Генерация

Хлорирование может производится газообразным озоном или прочими хлорсодержащими реагентами, которые могут в жидкой или твердой форме. Газообразный хлор может вырабатываться многими способами, включая электролиз щелочного раствора или соляной кислоты, в результате реакции между хлоридом натрия и азотной кислотой или окисления соляной кислоты. Поскольку хлор является стабильным соединением, газообразный хлор, гипохлорит натрия и гипохлорит кальция обычно производятся не на месте использования на химическом производстве.

Основные цели применения

Основной функцией хлорирования является дезинфекция. Хлор также служит как окисляющий агент для удаления привкуса и запаха, предотвращения повторного роста водорослей, поддержания в чистоте фильтрующей загрузки, удаления железа и марганца, разрушения сероводорода, удаления мутности, поддержания качества воды в распределительной системе и улучшения коагуляции.

Эффективность инактивации

Повышение сложности дезинфекции хлором в следующем порядке: бактерии, вирусы, простейшие. Хлор является предельно эффективным дезинфектантом для инактивации бактерий и имеет высокую эффективность инактивации вирусов. Однако хлор менее эффективен для инактивации цист Giardia. Ооцисты Cryptosporidium обладают высокой стойкостью к воздействию хлора.

Образование побочных продуктов

При попадании в воду, свободный хлор вступает в реакцию с органическими веществами естественного происхождения и бромидом с образованием ТГМ, некоторых галогенуксусных кислот и прочих

Ограничения

Точки ввода

Исходная вода, перед коагуляцией / после резервуара исходной воды, перед отстаиванием / после коагуляции, после отстаивания / перед фильтрованием, после фильтрования (дезинфекция) или в распределительной сети.

Примечания

Поскольку хлор является сильным окислителем и имеет высокую коррозионную активность, следует предусмотреть специальные условия для его хранения и применения при планировании станции водоподготовки. Кроме того, важным вопросом является применение хлора с точки зрения опасности его эксплуатации.

Диоксид хлора

Преимущества

    - диоксид хлора более эффективен чем хлор и хлорамины для инактивации вирусов, Cryptosporidium и Giardia - окисляет железо, марганец и сульфиды - может улучшить процесс осветления - позволяет регулировать привкусы и запахи, вызванные водорослями, разлагающейся растительностью, так же как и фенольных соединений - при правильных условиях производства (например, без излишков хлора) не образуются галогенсодержащие побочные продукты - прост в производстве - биоцидные свойства не зависят от рН - диоксид хлора обеспечивает остаточную концентрацию

Недостатки

    - применение диоксида хлора приводит к образованию специфических побочных продуктов: хлорита и хлората - эффективность генератора и сложность оптимизации может вызвать излишки хлора в точке ввода, что потенциально может вызвать образование галогеносодержащих ППД - стоимость включает подготовку персонала, отбор проб и лабораторные исследования по определению концентрации хлорита и хлората - оборудование обычно арендуется и стоимость хлорита натрия высока - измерение объема диоксида хлора связано со взрывоопасностью поэтому он должен производиться на месте - диоксид хлора разлагается под действием солнечного света - диоксид хлора должен производиться на месте использования - приводит к образованию неприятных запахов в некоторых системах

Диоксид хлора

Параметры

Описание

Генерация

Диоксид хлора должен производиться на месте применения. В большинстве случаев подготовки питьевой воды, диоксид хлора изготавливается по мере необходимости и напрямую вводится в разбавляющий поток. Доступны генераторы, позволяющие производить диоксид хлора из хлорита натрия и различного сырья, наподобие газообразного хлора, гипохлорита натрия, серной или соляной кислоты. Небольшое количество произведенного раствора, до 1 процента (10 г/л) диоксида хлора могут храниться в сохранности в темных, холодных (<5С) и не имеющих невентилируемых пространств местах.

Основные цели применения

Диоксид хлора используется как первичный или вторичный дезинфектант, для регуляции запахов и привкусов, снижения ТГМ/HAA, регуляции концентрации железа и марганца, удаления цветности, разрушения сульфидов и фенолов, удаления Zebra mussel.

Эффективность инактивации

Диоксид хлора позволяет быстро инактивировать большинство микроорганизмов в широком диапазоне рН. Он более эффективен чем хлор (для патогенов) и не имеет зависимости от рН в пределах рН 5-10, но имеет меньшую эффективность чем озон.

Образование побочных продуктов

При введении в воду, диоксид хлора вступает в реакцию со многими органическими и неорганическими соединениями. В качестве конечных продуктов этих реакций образуются хлориты и хлораты (соединения, потенциально имеющие влияние на организм в виде гемолитической анемии и прочих заболеваний). Ион хлората доминирует в дальнейших реакциях между остаточным хлоритом и свободным хлором, который используется в распределительной системе. Диоксид хлора не вызывает образования ТГМ. Диоксид хлора применяется для снижения образования ТГМ и HAA, окисляя предшественников и позволяя точке хлорирования сместиться далее по течению потока после коагуляции, отстаивания, фильтрации снижающих количество природных органических веществ.

Точки ввода

На обычных станциях водоподготовки, диоксид хлора, используемый для окисления, вводится в исходную воду, отстойники, или после отстаивания. Для снижения потребности в окислителе и соответственном снижении дозы диоксида хлора и образования хлорита, обычно вводят диоксид хлора после отстаивания. Отношение диоксида хлора к возможному возникновению запахов и привкусов ограничивают использование диоксида хлора в качестве вторичного дезинфектанта пере подачей в распределительную сеть. Следовательно системы водоснабжения, рассматривающие использование диоксида хлора для окисления и первичной дезинфекции могут рассмотреть возможность использования в качестве вторичного дезинфектанта хлорамины.

Примечания

Следует провести исследование с целью определения приблизительной дозы диоксида хлора для получения требуемого дезинфицирующего значения СТ. В дополнение к токсичности хлора, диоксид хлора взрывоопасен при уровне >10% в воздухе. Доза диоксида хлора не может превышать 1,4 мг/л для ограничения общей комбинированной концентрации ClO2, ClO2-, ClO3-, до максимального 1,0 мг/л. В условиях норматива на ППД, максимальный остаточный уровень дезинфектанта для диоксида хлора составляет 0,8 мг/л, а максимальный уровень для хлорита - не более 1,0 мг/л (амер). Нормативы на использование диоксида хлора различны в различных штатах.

Похожие статьи




Хлор - Современное состояние проблемы обеззараживания воды

Предыдущая | Следующая