Очистка водой гипохлорита натрия

Применение гипохлорита натрия в водоочистке

Дезинфекция питьевой воды

Технический гипохлорит натрия является наиболее предпочтительным реагентом на стадии предварительного окисления и для стерилизации воды в конце обработки перед подачей ее в распределительную сеть. Он используется также для дезинфекции насосных станций и водонапорных башен, канализации, вспомагательных устройств.

К гипохлориту натрия, применяемому вместо жидкого хлора для дезинфекции питьевой воды, предъявляются определенные требования, касающиеся концентрации щелочи и тяжелых металлов, например железа, стабильности, цветности.

Обычно в систему водоочистки гипохлорит натрия вводят после предварительного разбавления. После разбавления в 100 раз гипохлорита натрия, содержащего 12,5% активного хлора и имеющего рН 12-13, происходит понижение рН до 10-11 и концентрации активного хлора до 0,125 (в действительности величина рН имеет более низкое значение).

При использовании вместо газообразного хлора гипохлорита натрия в процессе ввода этого реактива в систему трубопроводов для его разбавления там образуется осадок, состоящий из гидроксида магния и диоксида кремния, забивающий водные каналы.Поэтому концентрация щелочи в гипохлорите натрия должна быть такой, чтобы не вызывать образования осадка. Для обработки питьевой воды применяется гипохлорит натрия характеризующийся следующими показателями:

Содержание активного хлора, %	5
Содержание свободной щелочи, %	2
Нерастворимая часть, %	0,01
Mg, млн -1	1
Mg, млн -1	1
Mg, млн -1	1

Проведенные в Японии исследования показали, что при использовании гипохлорита натрия для дезинфекции воды необходимо учитывать концентрацию щелочи в гипохлорите и поддерживать ее ниже определенного уровня. Концентрация остаточной щелочи в момент окончания реакции хлорирования влияет на концентрацию растворенных в готовом продукте ионов тяжелых металлов, поэтому следует по мере возможности снижать остаточную концентрацию щелочи.

В отличие от хлора гипохлориты имеют щелочной характер и могут применяться для повышения уровня рН обрабатываемой воды. С изменением рН обрабатываемой воды меняются соотношения между хлорноватистой кислотой и ионами гипохлорита. С возрастанием рН хлорноватистая кислота распадается на ионы Н и ClO. Так, например, при рН 6 доля HСlO составляет 97%, а доля гипохлоритных ионов 3%. При рН7 доля HСlO составляет 78%, а гипохлорита — 22%, при рН 8 доля HСlO — 24%, гипохлорита — 76%. Таким образом, при высоких значениях рН в воде HСlO превращается в неактивный гипохлорит ион. Помимо значения рН на дезинфицирующие свойства оказывают влияние температура и содержание свободного активного хлора.

Данные по избытку активного хлора, необходимому для полной стерилизации питьевой воды, при различных температурах, времени воздействия и величине рН

Температура воды, С0	Время воздействия, мин	Требуемый избыток хлора, мг/л
		pН 6	pН 7	pН 8
10	5	0,5	0,7	1,2
	10	0,3	0,4	0,7
	30	0,1	0,12	0,20
	45	0,07	0,07	0,14
	60	0,05	0,05	0,01
20	5	0,3	0,4	0,7
	10	0,2	0,20	0,4
	15	0,1	0,15	0,25
	30	5	0,06	0,12
	45	0,04	0,04	0,08
	60	0,03	0,03	0,06

Наиболее допустимое содержание гипохлорита натрия в воде, по данным ФРГ, составляет 0,3 мг/л активного хлора. Допускается повышение содежания активного хлора в питьевой воде до 0,06 мг/л, если это временно совершенно необходимо для обеззараживания воды (такие же концентрации поддерживаются при обработки воды хлором, гипохлоритом кальция, хлорной известью). После обработки воды в ней должно содержаться не менее 0,1 мг/л свободного хлора.

Для осуществления дезинфекции питьевой воды все шире применяются электрические установки для получения гипохлорита натрия.

Дезинфекция воды плавательных бассейнов и прудов

Обычно для этой цели используются разбавленные растворы гипохлорита натрия. Их умеренная цена, эффективность по отношению к водорослям и бактериям, а также безвредность для человека делают этот продукт наиболее пригодным для обработки воды в бассейнах. Технический гипохлорит натрия позволяет получить чистую прозрачную воду, лишенную водорослей и бактерий. Он обеспечивает полноту дезинфекции воды и осуществляет ее защиту от бактериальных загрязнений.

Как и при дезинфекции питьевой воды, при использовании гипохлорита для дезинфекции воды плавательных бассейнов большое значение придается контролю за содержанием активного хлора. Важное значение имеет также поддержание рН на определенном уровне, обычно 7,4-8,0, а еще лучше 7,0-7,4. Регулирование рН осуществляется с помощью растворов соляной или серной кислоты.

Проведенные в России исследования по дезинфекции воды плавательных бассейнов показали, что эффективное обеззараживание при поддержании остаточного хлора на уровне 0,3-0,5 мг/л. Надежное обеззараживание в течение 30 мин обеспечивают растворы, содержащие 0,1-0,2% гипохлорита натрия. Содержание хлора в зоне дыхания не должно превышать 0,1 мг/м 3 в публичных плавательных бассейнах и 0,03 мг/м 3 в спортивных бассейнах. Замена газообразного хлора гипохлоритом натрия приводит к снижению выделения хлора в воздух и, кроме того, позволяет легче поддерживать остаточное количество активного хлора воде. Несмотря на появление новых более перспективных дезинфицирующих средств, гипохлорит натрия продолжает использоваться для дезинфекции воды плавательных бассейнов.

Обработка бытовых и промышленных сточных вод

Гипохлорит натрия применяется для обработки бытовых и промышленных вод, для разрушения животных и растительных микроорганизмов, устранения запахов (особенно образующихся из серосодержащих веществ), обезвреживания промышленных стоков, например, от цианистых соединений.

Он может быть использован для обработки воды, содержащей аммоний. Процесс осуществляют при температуре выше 70 0 С в щелочной среде с добавлением CaCl2 или СаСО3 для разложения соединений аммиака.

Для очистки от фенолов (содержание 0,42-14,94 мг/л) используют 9% раствор гипохлорита натрия в количестве 0,2-8,6 мг/л. Степень очистки достигает 99,99%. При обработке гипохлоритом воды, содержащей фенолы, происходит образование фенолоксифенолов.

В ходе обработки вод, содержащих гуминовые вещества, последние превращаются в хлороформы, дихлоруксусную кислоту, трихлоруксусную кислоту, хлоральдегиды и некоторые другие вещества, концентрация которых в воде значительно ниже. Известны данные об использовании гипохлорита натрия для удаления ртути из сточных вод.

Использование гипохлорита натрия в пищевой промышленности

В начале восьмидесятых годов институт биологии и ее применения к проблемам питания в Дижоне (Франция) провел изучение дезинфицирующих средств, используемых в пищевой промышленности. Гипохлорит натрия был оценен среди этих продуктов по первому классу как наиболее пригодный для этих целей и наиболее экономичный. Он показал высокую эффективность в отношении почти всех растительных клеток, спор и бактерий. По этой причине гипохлорит натрия находит широкое применение в пищевой промышленности для дезинфекции с целью уничтожения ракообразных и моллюсков; для различных промывок; для борьбы против бактериофагов в сыроваренной промышленности; для дезинфекции резервуаров, загонов для скота.

Гипохлорит натрия относится к числу средств используемых в пивоваренной промышленности. Обычно применяют раствор, содержащий 30-40 мг/л активного хлора. Гипохлорит натрия является отличным антимикробным агентом. В частности в США его применяют для обработки зерна.

Использование гипохлорита натрия в молочной промышленности

На предприятиях молочной промышленности основное назначение дезинфицирующих мероприятий — предупреждение микробного инфицирования молочных продуктов.

Гипохлорит натрия является достаточно эффективным средством, используемым для этой цели. В России применяют для этих целей гипохлорит натрия марки А. Он содержит 170 г/л активного хлора и 40- 60 г/л щелочи. Бактерицидное действие гипохлорита натрия проявляется при 20-25 0 С и экспозиции 3-5 минут.Для снижения корозирующего действия гипохлорита был предложен препарат ГИПОХЛОР. Его получают смешением гипохлорита натрия, каустической соды и метасиликата натрия. Коррозирующее действие этого препарата на металлические поверхности в 10-15 раз меньше, чем обычного гипохлорита натрия. В молочной промышленности традиционные средства дезинфекции начинают вытесняться новыми препаратами, обладающими одновременно и моющими и дезинфицирующими свойствами.

Наиболее перспективными из них являются натриевая и калиевая соли трихлоризоциануровой кислоты.

Использование гипохлорита в рыбоводстве

Гипохлорит натрия в виде разбавленных растворов уничтожает все виды патогенных агентов и используется для дезинфекции водоемов с твердым дном и берегами. Кроме того он используется при дезинфекции рыболовных сетей, сачков и баков из пластика для хранения рыбы.

Использование гипохлорита в здравоохранении

В комплексе профилактических мероприятий, направленных на ограничение больничных инфекции, важную роль играет дезинфекция. Для этой цели может быть использован гипохлорит натрия. В частности, в ПНР для этих целей используют гипохлорит натрия производства Тарновского азотного предприятия, с содержанием активного хлора не менее 55. Гипохлорит натрия оказывает дезинфицирующее действие на грамм-положительные и грамм-отрицательные бактерии, туберкулезные палочки, споры бактерий, болезнетворные грибки и вирусы. Имеются сведения (Россия) использования растворов гипохлорита натрия (0,03-0,05%) для лечения гнойных абцессов, гнойных гайморитов, розовых угрей и трофических язв как наружное средство и средство для инъекций.

Другие области применения

Гипохлорит входит в составы синтетических моющих средств, используемых в бытовой химии, в составы дезинфицирующей пасты с отбеливающим эффектом, дезинфицирующих средств с окислительными, хлорирующими и бактерицидными свойствами.

В настоящее время за рубежом и в России наметилась тенденция развития использования гипохлорита натрия для дезинфекции небольших объемов воды с применением электролитического метода его получения. Этот метод находит все большую популярность во всем мире.

Хотя гипохлорит натрия продолжает использоваться в пищевой, молочной промышленности, но он все более вытесняется другими видами средств, обладающими сочетанием моющих и дезинфицирующих свойств. Все чаще его вводят в составы таких средств.

Источник

Очистка воды гипохлоритом натрия

Одной из эффективных, современных, а главное, безопасных для здоровья схем химического окисления воды для её очистки является метод окисления гипохлоритом натрия. Даже без угольной очистки, после дозации гипохлорита и обезжелезивания вода становится чистой и пригодной для использования в быту.

ОЧИСТКА ВОДЫ МЕТОДОМ ОКИСЛЕНИЯ ГИПОХЛОРИТОМ НАТРИЯ. КАК РАБОТАЕТ МЕТОД

Суть метода заключается в пропорциональном дозировании водного раствора гипохлорита натрия (натрия хлорноватокислого Марки А) в целях окисления железа, марганца, сероводорода и других органических веществ для общей водоочистной дезинфекции. В этом процессе задействуют срабатывающий от импульсного счетчика в момент расхода воды насос дозации.

Схема процесса выглядит так. Вода поступает в систему водоочистки, это фиксируется счетчиком, включается магнитный контакт (геркон), подаётся импульс на насос дозации, насос осуществляет рассчитанное количество впрысков раствора гипохлорита в подающую трубу, ведущую в систему водоочистки. Чем больше расход воды, тем больше импульсов и, соответственно, больше впрысков. Как только расход воды прекращается, процесс останавливается.

ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ ОКИСЛЕНИЯ ДВУХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА

Как известно из школьной программы, окислением называют реакцию присоединения кислорода к другим элементам. Легко подвергаются окислению простейшие металлы — железо и марганец

Процесс окисления двухвалентного железа происходит по формуле:

2 Fe(HCO3)2 + NaClO + H2O = 2 Fe(OH)3↓ + 4 CO2↑ + NaCl (10)

Являясь сильным окислителем, кислород воздуха всегда ищет источник окисления и вступает в химическую реакцию с этим веществом.

В глубоких артезианских скважинах железо находится в растворенном состоянии и при попадании в воду кислорода со временем превращается в коллоидный раствор железа (Fe(OH)3). После коагуляции коллоидный раствор превращается в гидроксид железа

(Fe2O3 · 3H2O), образуя твердый осадок, который застревает в загрузке фильтра-обезжелезивателя.

Гипохлорит выигрывает перед кислородом воздуха, т.к. последний действует медленно и быстро расходуется на окисление, а гипохлорит действует лучше, как по времени так и по эффективности. При взаимодействии с растворенным железом, марганцем, сероводородом и органическими веществами гипохлорит легко отдает атом кислорода. Углекислый газ, освободившись от молекулы железа улетучивается, а окисленное до твердого трехвалентного состояния железо выпадает в осадок и застревает в фильтрующей среде обезжелезивателя. Концентрация пищевой соли и углекислого газа настолько незначительна, что никак не влияет на качество воды.

Сложнее с сероводородом (Н2S). Его сложно удалить из воды, и он препятствует процессу окисления железа. Однако под воздействием гипохлорита натрия сероводород распадается, превращаясь в серу. В виде сульфатов сера в твердом состоянии успешно задерживается в загрузке обезжелезивателя.

ПРЕИМУЩЕСТВА МЕТОДА ОКИСЛЕНИЯ ГИПОХЛОРИТОМ НАТРИЯ ПЕРЕД МЕТОДОМ АЭРАЦИИ

Цена (аэрация дороже в среднем на 15 тыс.руб, а стоимость раствора мизерная).

Более тихая работа (звук работы насоса дозации гораздо ниже воздушного компрессора).

Эффективность (гипохлорит натрия — отличный окислитель, не требующий контактной ёмкости).

Возможность точного расчета (точную дозировку раствора можно посчитать, а объём воздуха — нет).

Наличие гибкой настройки дозации (на выбор: насосы разной мощности и с разными функциями управления).

Гипохлорит натрия — сильный и быстро работающий окислитель. При концентрациях до 15 мг/л железа для его использования в бытовых системах очистки воды домов, коттеджей и дач контактная ёмкость не требуется. Гипохлорит подается в трубу в непосредственной близости к осадочному фильтру (обезжелезивателю).

ПОКАЗАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

Гипохлорит натрия применяется там, где использование напорной аэрации не рекомендуется из-за наличия больших концентраций следующих элементов:

— сероводорода (от 0,01 мг/л, запах 4-5 баллов),

— железа (от 8-10мг/л),

— марганца (от 0,7мг/л),

— органических веществ (перманганатная окисляемость выше 4,5).

ПРИМЕР РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВО ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ

Возьмём скважину со следующими параметрами:

Железо двухвалентное — 8,8 мг/л.

Марганец — 0,39 мг/л.

Сероводород — 0,01 мг/л.

Потребляемый объем воды — 2 куба в сутки.

При указанных параметрах для дозировки понадобится 1,5 литра рабочего раствора (10 г/л) в сутки.

Для более точного расчёта по Вашим параметрам Вы можете обратиться к специалистам нашей компании. Вам обязательно помогут.

СРОК ГОДНОСТИ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ

Под воздействием температуры воздуха, света и других факторов, как и бензин, гипохлорит натрия со временем теряет свою эффективность. За год концентрация активного хлора падает в среднем со 190 до 110 г/л.

Рекомендуется со временем повышать концентрацию рабочего раствора. Логично, что закупать гипохлорит впрок в больших количествах нецелесообразно: 1 запасной канистры будет достаточно. Гипохлорит натрия доступен к покупке по средней цене 1250 руб. за 30-литровую канистру.

НАСОСЫ ДОЗАЦИИ

Гипохлорит натрия — является коррозийно-активным веществом и агрессивен даже к стали, меди и алюминию. Его дозация происходит в протекающую по трубе воду, поэтому здесь важна высокая точность дозировки. Для этого используются специальные насосы-дозаторы.

Различают насосы дозации двух типов — мембранные и перистальтические.

Мембранные насосы — отличаются относительной дешевизной, создают большое давление, но грешат щелчками в момент срабатывания впрыска реагента. В основе их работы — резкие толчки электромагнитного клапана.

Перистальтические насосы — работают почти без звука, стойкие к износу, но дороже мембранных. Принцип работы заключается во вращении роликового механизма, проталкивающего раствор по эластичной трубочке.

Насосы дозации бывают как постоянного дозирования — не настраиваемые, так и с возможностью регулирования дозировки. Есть модели со встроенным контроллером, который, принимая сигнал от внешнего датчика, определяет пропорции дозирования автоматически.

Указанные виды насосов успешно справляются со своей основной задачей: по импульсному сигналу водяного счетчика подать нужное количество раствора в протекающую по трубе воду.

СОВЕТЫ ПО МОНТАЖУ И НАСТРОЙКЕ НАСОСА ДОЗАЦИИ

Насос можно установить двумя путями: либо на стену, либо на ёмкость с раствором.

Обратите внимание! Мембранным насосам вредит работа без жидкого раствора: может послужить скорейшему выходу его из строя. Для перистальтического насоса это не так важно, но вместо раствора он будет подавать в трубу водоснабжения воздух, и система будет «завоздушиваться», а это — нарушение технологии. Есть риск гидроударов при переключении режимов промывки в клапане обезжелезивателя.

Чтобы избежать попадания пыли в ёмкость и запах гипохлорита не выходил наружу, сверлите отверстия в пластиковом покрытии ёмкости на полмиллиметра меньше диаметра трубки, чтобы она входила в корпус ёмкости очень плотно. Тщательно очистите от стружки ёмкость перед тем как зальёте в нее рабочий раствор.

Для настройки насоса дозации ознакомьтесь с инструкцией на импульсный водосчетчик для определения частоты импульсов и с инструкцией на насос дозации для понимания объёма одной дозы впрыска. Вся эта информация необходима для расчета нужного для работы количества рабочего раствора.

После монтажа и настройки насоса дозации можно запускать систему.

СОВЕТЫ ПО ЗАПУСКУ СИСТЕМЫ

Обратите внимание на кран отбора пробы, расположенного после водосчетчика и перед угольным фильтром. В том случае, если система дозации настроена правильно, вода из этого крана, налитая в открытую ёмкость должна иметь запах свежести. Если чувствуется сильный запах хлора, значит есть ошибка в расчетах и раствора дозируется слишком много. Если есть легкий запах железа, сероводорода или застоявшейся воды — это значит, что активного хлора дозируется недостаточно, и его количества не хватает на окисление и удаление всех загрязнений из воды. В этих случаях пересчитайте дозировку и скорректируйте её.

Наличие в воде остаточного хлора можно определить также с помощью прибора для запуска бассейнов.

Вода, забранная с пробоотборного крана, должна иметь легкий вкус хлорированной воды — это норма. После прохождения угольного фильтра вкус воды станет приятным и без запаха. Показатель железа после теста должен быть 0,3 и менее мг/л.

Безусловно, настройка системы очистки воды методом окисления гипохлоритом натрия — процесс достаточно трудоёмкий и технически сложный. Обратитесь к нашим специалистам, для того, чтобы всё сделать правильно — и Вы долгие годы будете пользоваться чистой, вкусной и полезной водой.

Источник