Станция обеззараживания воды хлором

В ХХ веке наука открыла способ обеззараживания питьевой воды путем хлорирования. Это был прорыв, позволивший значительно снизить опасность заболеваний, которые имеют бактериальную этиологию. Ведь для патогенов влага является идеальной средой для жизни и размножения, поэтому через водопровод без предварительной очистки к нам могут попадать бактерии. А хлор и его соединения воздействуют на патогенную микрофлору, угнетая их жизнедеятельность. Но с течением времени изменились и усовершенствовались и подходы к фильтрации ресурса, поэтому будет резонно задать вопрос – какая польза и вред от данного метода, а также, в чем он заключается.

Что такое хлорирование

Это одна из стадий водоподготовки. Метод позволяет обеззараживать водную среду от всех микробов, кроме хлоррезистентных, то есть устойчивых к веществу. В ходе процесса в резервуар добавляется химический элемент в различном виде (жидкость, газ), происходит реакция. В результате качества жидкости сохраняются, а болезнетворные микроорганизмы погибают.

Гигиена питьевой воды – зачем проводить дезинфекцию хлорным раствором

Живущие в водопроводе бактерии могут быть возбудителями достаточно опасных эпидемий. Поэтому в 1900 году было разработано решение, которое на данный момент остается актуальным – обеззараживание с помощью хлора. Интересный факт, что именно этот новый метод позволил предотвратить начавшуюся вспышку эпидемии холеры в 1908 году.

Это не единственная альтернатива, можно также кипятить жидкость, облучать, окислять или озонировать. Кипячение и облучение экономически невыгодно и недостаточно эффективно, окисление может привести к изменению химического состава (ресурс становится непригодным для питья), а озонирование, самый современный, прогрессивный метод, хоть и дает отличные плоды и перспективы, не подходит для массового внедрения, поскольку озон не сохраняется длительное время, а период водоотведения по трубопроводу от точки водоподготовки до пользователей может быть достаточно долгим. Поэтому до настоящего времени хлорирование воды в системе холодного водоснабжения используется практически во всех населенных пунктах России.

Деятельность водяных станций обуславливается нормативным документом. ГОСТ 18190-72 был выпущен еще в 1927 г., с этого периода были проведены дополнительные исследования, сделаны выводы, но это не повлияло на конечный текст норматива. Есть установленные пределы по добавлению вещества. Считается, что эта норма определена так, чтобы:

полностью обеззаразить среду;

не нанести вред здоровью людей и животных, употребляющих воду;

не изменить таких качеств, как прозрачность, цвет, запах.

В данном документе представлены методы, как необходимо брать пробы, а также какие процедуры проводить, чтобы выявить концентрацию остаточного активного вещества в образце.

Таким образом, доза, которая будет являться рекомендуемой, устанавливается в каждом конкретном случае на основании анализа жидкости и только после него. Но есть СанПиН 2.1.4.1074-01, в котором все же указана норма хлора в питьевой воде в двух состояниях:

остаточное содержание уже в водопроводе и из-под крана – не более 0,3-0,5 мг/л (если больше, вы можете начать жаловаться на компанию, которая является поставщиком ресурса);

доза для дезинфекции уже после фильтрования – от 0,7 до 3 мг/л в зависимости от качества вод – подземный источник или поверхностные.

Хлорирование как метод обеззараживания

Мы определили, что важна точная дозировка, но почему? При недостаточной концентрации вещества возможно появление бактериальной активности. Но российские государственные службы и центры водоподготовки скорее добавят больше нужного, чем меньше. В таком случае это может привести к:

повышению вероятности отравления потребителей;

изменению питьевых свойств ресурса – вода становится невкусной, имеет ярко выраженный запах.

И если нормативом считается до 0,5 мг/л, то при плохой санитарно-эпидемиологической обстановке целесообразно удвоение концентрации активного вещества на период вспышки эпидемии.

Реагент должен хорошо раствориться в жидкости, а также находиться в таком состоянии не менее, чем полчаса до употребления. Сейчас в качестве химической добавки используют гипохлорит вместо хлора. Он более безопасен и безвреден для организма, не токсичен, не взрывоопасен, но при этом обеспечивает отличную защиту от патогенной микрофлоры.

Преимущества очистки воды хлором

Эффективность при устранении болезнетворных микроорганизмов. Только очень малая доля бактерий имеет устойчивость к веществу. Это способствует предотвращению развития эпидемий.

Меняются параметры ресурса – убирается оттенок, посторонний запах или привкус.

Расход коагулянтов очень небольшой. Это экономичная система.

Из-за концентрации вещества, очистные сооружения на водяных башнях также поддерживаются в отличном санитарном состоянии.

Большой опыт, известные технологии и проверенные годами и даже столетием технологические решения.

Окислитель прост в транспортировке.

Диспенсер напольный AquaPro 6207CH (охлаждение/нагрев/комн.темп)

Диспенсер настенный AquaPro 3207CH (охлаждение/нагрев)

Колонна аэрации AS-0844 VO-90

Недостатки метода

Хранить химикат даже не очень продолжительное время нельзя, он теряет свою активность.

Цисты – это те бактерии, которые устойчивы к данному веществу.

В состоянии газа хлор способен выделять токсичные испарения.

Если концентрация будет значительно превышена, в организме начинают накапливаться хлораты, происходит постепенное химическое отравление.

Требуется дополнительная очистка, то есть метод водоподготовки имеет больше ступеней, чем некоторые другие.

Экологи бьют тревогу, что из-за неправильной транспортировки, а также по причине слива токсичных отходов в окружающую среду экологическая чистота и баланс нарушаются.

Хлор приводит к повышению коррозионной активности, что негативно сказывается на металлических резервуарах, трубах и различных комплектующих для трубопровода.

Таким образом, можно сделать вывод, что действительно опасно для организма только гиперхлорирование воды, возможное из-за ошибочной дозировки или халатного выполнения сотрудниками станций водоподготовки своих должностных обязанностей. Но давайте разберемся, какой именно вред оказывает реагент.

Ученые давно установили, что накопление вещества приводит к образованию канцерогенных соединений. При этом хлористый раствор опасен вне зависимости от того, каким путем он поступает – через пищевод и внутренние органы, слизистые оболочки или кожу.

Несмотря на то, что нет уверенности и полностью доказанных фактов, говорящих о прямой связи накопления хлора и болезней, специалисты выдвигают гипотезы о том, что такое состояние может вызвать:

образование раковой опухоли;

патологические процессы в мочеполовой системе, ЖКТ и печени;

нарушения сердечно-сосудистой системы.

Одни из исследований, подтверждающих гипотезы онкологов, были проведены в Америке. Эпидемиологи сравнили две карты – одну с количеством заболевших раком людей, вторую с показателями концентрации хлорки в воде. Эпицентры с высокими цифрами на обоих картах совпали.

Одно из последствий без научных опытов замечает большинство женщин. При купании, умывании, мытье головы хлорированной жидкостью кожа становится стянутой, может образоваться шелушение.

Есть еще одна возможность – аллергическая реакция. Она обычно проявляется как кашель, чихание, покраснение глаз и опухоль слизистых оболочек носа.

Любой негативный эффект, оказываемый водопроводной водой, а также местами с гиперхлорированием, например, бассейнами, имеет накопительный эффект. Последствия, вероятнее всего, проявятся после многих лет проживания в городской среде, ведь по некоторым данным в сельской местности концентрация реагента в водопроводе обычно ниже или вовсе отсутствует.

Заметить в бытовых условиях, что имеет место избыточное хлорирование, несложно. Для этого обратите внимание на состояние ваших волос. При высоком содержании хлора они:

становятся ломкими, безжизненными, сухими – естественная жировая оболочка просто не может пробиться через образованный хлором налет;

хуже укладываются феном;

не держат стойкость цвета при окрашивании, выцветают;

секутся – концы раздваиваются и истончаются;

выпадают и теряют свою былую густоту.

И все тело будет страдать после умывания и купания. Может:

появиться сухость, шелушение;

зуд, покраснение на коже;

ускоренный процесс старения, выражающийся в пигментных пятнах и морщинках.

Из-за высокой токсичности говорят о трех возможных фазах интоксикации.

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Первая, она же легкая, характеризуется покраснением слизистых оболочек и кожных покровов. Также пациент начинает слышать незначительный запах хлора даже при отсутствии прямого контакта с ним. Может появиться назойливый аллергический кашель, который сопровождается слезливостью.

Вторая, или средняя, стадия может проходить с удушающими приступами кашля и трудностями при дыхании. Этому часто сопутствуют боли в грудной клетке. Не обратившись к врачу, вы рискуете получить легочный отек.

Третья фаза – тяжелая. Она характеризуется потерей сознания, судорогами и затруднением дыхания вплоть до его прекращения, асфиксии.

У обычных потребителей водопроводного ресурса редко наблюдаются такие ярко выраженные симптомы, наиболее часто – первая стадия, облегченное протекание.

Бытует мнение, что прокипятив воду, получишь обеззараженный напиток без опасных примесей. И с одной стороны, это кажется объективным, ведь газ, которым и является Cl, испаряется при нагреве до определенного градуса. Но есть один нюанс. При кипячении реагент начинает активно вступать в химические реакции и образовывать соединения и токсины, например, трихлорметан, который очень вреден для организма. И чем длительнее нагрев, тем больше таких последствий.

Как влияют полученные диоксины:

снижают способность иммунной системы к защите;

негативно воздействуют на почки и печень.

Технологии и виды хлорирования

Разновидности различаются в зависимости от того, каким веществом будет проводиться процесс. Наиболее распространенный – с помощью хлорной извести. Сам по себе реагент является ядовитым. Чтобы его получить, смешивают известковый порошок с газом Cl. Есть много материалов, которые разрушаются под воздействием этой смеси, поэтому хранение и транспортировка затруднительны. Расход достаточно высокий, токсичность тоже, поэтому часто применяют второй метод – использование диоксида кремния, он имеет преимущества:

хорошее дезинфицирующее качество;

лучше воспринимается человеком, в том числе обонянием и вкусовыми рецепторами;

в продуктах отработки нет хлорной органики – это более экологично.

Но, к сожалению, вещество является отчасти взрывоопасным, а также дорогостоящим.

Методы хлорирования

Есть два основных вида, которые различаются в зависимости от качества исходной воды. Очень сильно на это влияет сезонность, характеристики отличаются, поэтому следует осуществлять несколько проверок за год.

Предхлорирование – используется как вспомогательное средство при таких процессах как коагулирование или обезжелезивание.

Постхлорирование, или финишное. С ним мы сталкиваемся чаще всего при водоподготовке.

В зависимости от дозы реагентов, процедура может быть нормальной (до 0,5 мг на литр) или перехлорированием – удвоение норм.

Есть также комбинированный вариант, когда вместе с Cl добавляются еще некоторые бактерицидные компоненты. Это может быть добавление магния, серебра, меди или аммиака.

Дехлорирование воды

Если есть излишки хлора в уже подготовленной жидкости, то их нужно вывести. Есть несколько промышленных вариантов:

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

АМЕТИСТ - 02 М Жилой дом до 10 человек или до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

аэронирование – это принудительное насыщение кислородом, азотом или иными газами;

дозирование других реагентов, которые могут связать остаточный хлор;

использование фильтров с активированным углем.

Последний вариант – один из самых лучших, поскольку вместе с указанным реагентом выводятся и другие опасные примеси.

Угольная насадка может быть приобретена в специальном магазине, она прикручивается непосредственно на кран и достаточно скромная по цене. Но очень важно промывать конструкцию очень горячей водой, так как это позволит убить бактерии – им удобно распространяться в такой среде.

Есть еще варианты:

ультрафиолетовое излучение – такой вариант обеззараживания дополнительно убивает патогены;

ионообменные смолы – ионизация приводит к реакции, в ходе которой появляется осадок из солей с ионами натрия;

обратный осмос – наиболее эффективный фильтр из мембранного материала, есть минус, он заключается в полном устранении из жидкости микроэлементов.

Аналитический контроль процесса

Есть множество нормативных документов, которые регламентируют нормативы и проверки. Одни из них имеют международный формат, такие как ISO, а также методологические указания МУК, которые являются инструкциями для действий. И, конечно, есть ГОСТ, о котором мы говорили выше. В основном для всего требуется специальный химический анализ.

Иногда времени на лабораторное тестирование нет и нужно получить результаты в режиме реального времени. Тогда подойдут 4 способа:

Специальное оборудование находится на станциях водоподготовки.

В одну ячейку с каплей исследуемой среды подается напряжение на двух электродах. Образуемый ток приводит к тому, что катоды притягиваются в одну из сторон. Стоимость прибора невысокая, точность эффективная.

Процесс в системе ХВС – видео

Посмотрим, как проходит процесс в водопроводе:

Хлорирование воды на станциях водоподготовки

Сооружения по обработке осадка

Осуществлять обработку избыточного активного ила с высокой влажностью (99,2-99,6%) нерентабельно, поэтому его предварительно уплотняют в илоуплотнителях. В процессе уплотнения уменьшается влажность, а следовательно, и объема избыточного ила.

Избыточный активный ил непрерывно поступает в илоуплотнитель, где отдает основную массу свободной влаги в виде иловой воды. Осадок из илоуплотнителя подается на дальнейшую обработку. Отделенная иловая вода содержит значительное количество растворенных органических загрязнений, поэтому она возвращается в цепочку очистки воды перед аэротенками.

Количество избыточного ила, удаляемого из аэротенков, определяется по норме 0,35 кг на 1 кг снятой БПК₂₀ и составляет:

гле — БПК₂₀ поступающего стока, ;

— БПК₂₀ очищенного стока,

— среднесуточный расход сточных вод, .

Расчетный расход избыточного ила, поступающего на илоуплотнитель:

где — влажность поступающего ила, ;

— плотность поступающего ила, .

Необходимый объем илоуплотнителей:

где — продолжительность уплотнения, .

Принимаем 2 илоуплотнителя в виде колодцев диаметром 2 м.

Количество уплотненного ила составляет:

где — влажность поступающего ила, ;

— влажность уплотненного ила, ;

— количество избыточного ила, удаляемого из аэротенков, ;

— плотность уплотненного ила, .

Количество воды, отводимой из илоуплотнителей, составляет:

Иловая вода отводится в аэротенк. Выпуск уплотненного ила осуществляется под гидростатическим напором на иловые площадки.

Иловые площадки являются одним из первых сооружений обработки осадка сточных вод. Иловые площадки предназначены для естественного обезвоживания осадков, образующихся на станциях биологической очистки сточной воды. Применение этих сооружений объясняется простотой инженерного обеспечения и легкостью эксплуатации по сравнению с фильтр-прессами, вкуум-фильтрами, сушильными установками.

Наиболее простым и распространенным способом обезвоживания осадка является сушка их на иловых площадках с естественным основанием (с дренажем или без дренажа), с отстаиванием и поверхностным отводом воды и на площадках-уплотнителях.

Данным проектом предусматриваются иловые площадки на естественном основании с дренажем.

Иловые площадки состоят из карт, окруженных со всех сторон валиками. Размеры карт определяют исходя из влажности осадка, способа уборки после подсыхания.

На иловых площадках устраиваются дороги с пандусами для съезда на карты автотранспорта и средств механизации.

Необходимая полезная площадь иловых площадок составляет:

где — уплотненного ила, ;

— нагрузка на иловые площадки, принимаемая по , ;

Дополнительная площадь иловых площадок, занимаемая валиками, дорогами, канавами:

где — коэффициент, учитывающий дополнительную площадь от полезной. Принимаем .

Общая площадь иловых площадок

Иловые площадки проверяются, на зимнее намораживание:

где — количество уплотненного ила, ;

— продолжительность периода намораживания: число дней в году со средней суточной, температурой воздуха ниже -10°С; принимается ;

— полезная площадь иловых площадок, м2;

— коэффициент, учитывающий часть площади, отводимой под зимнее намораживание: ;

— коэффициент, учитывающий уменьшение объема осадка вследствие зимней фильтрации и испарения: .

Принимаем к устройству четыре карты с размерами 16х34 м каждая.

Количество обезвоженного осадка влажностью 70%, вывозимого с иловых площадок:

где — количество уплотненного ила, ;

— влажность уплотненного ила, ;

— влажность обезвоженного осадка, .

Площадка складирования подсушенного осадка

Для складирования обезвоженного осадка предусматривается открытая площадка, рассчитанная на 4-5 месячное хранение кека при высоте слоя 1,5-2 м. Ее площадь: . Размеры в плане 10,5х21,5 м

Расчет хлораторной установки

Принимаем дозу хлора для дезинфекции вод Д_хл= 3 г/м3. Расход хлора за 1 ч при максимальном расходе

Расход хлора в сутки

В хлораторной предусматривается установка двух хлораторов ЛОНИИ-100К. Один хлоратор рабочий, а другой — резервный.

Определим, сколько баллонов-испарителей необходимо иметь для обеспечения полученной производительности в 1 ч:

где — выход из одного баллона, кг/ч; =2 кг/ч (таблица 5.1 ) для баллонов расположенных под углом 90о.

Принимаем баллоны вместимостью 40 л, содержащие 50 кг жидкого хлора.

Принимаем в данном курсовом проекте две самостоятельные установки для испарения хлора из баллонов и его дозирования. Одна из них является резервной.

В соответствии с действующими нормами для размещения оборудования и хлора в баллонах предусматривается строительство здания, состоящего из двух помещений: хлордозаторной и расходного склада хлора. Хлордозаторная оборудуется двумя выходами: один — через тамбур и второй — непосредственно наружу (со всеми дверями, открывающимися наружу). Расходный склад хлора изолируют от хлордозаторной огнестойкой стеной без проемов.

Баллоны-испарители хранятся в расходном складе хлора. Для контроля за расходованием хлора на складе устанавливают двое циферблатных весов марки РП-500-Г13(м), на которых размещается по пять баллонов. Каждые весы с баллонами являются частью двух самостоятельных установок для испарения и дозирования хлора, работающих периодически.

Всего за сутки будет использоваться 60/50=1,2баллона. Таким образом, в момент начала работы установки, когда на весах будет установлено 5 баллонов, запас хлора будет достаточен для работы в течении: 10/1,2=8,3сут.

При выработке газа из пяти баллонов на одних весах запас хлора будет достаточен для работы в течении: 5/1,2=4,15сут.

В хлораторной помещаем два хлоратора ЛОНИИ-100К и два баллона (грязевика) вместимостью 50 л. Каждый хлоратор, баллон (грязевик) и одни весы с баллонами-испарителями, расположенные на расходном складе, образуют самостоятельную технологическую схему для испарения и дозирования хлора, работающую периодически.

Хлордозаторная обеспечивается подводом воды питьевого качества с давлением не менее 0.4 МПа и расходом:

где — норма водопотребления, м3 на 1 кг хлора, =0,4 м3/кг.

Для заданного расхода размеры смесителя, м, составят:

Для обеспечения контакта хлора со сточной водой запроектируем контактные резервуары по типу горизонтальных отстойников.

где Т — продолжительность контакта хлора со сточной водой, Т=30 мин.

При скорости движения сточных вод в контактных резервуарах мм/м длина резервуара L, м, составит:

Площадь поперечного сечения , м2, равна:

При глубине Н=2.6 м и ширине каждой секции b=6 м число секций:

Фактическая продолжительность контакта воды с хлором в час максимального притока воды:

С учетом времени движения воды в отводящих лотках фактическая продолжительность контакта воды с хлором составит около 31 мин.

Принимаем контактные резервуары, разработанные ЦНИИЭП инженерного оборудования. Они имеют ребристое днище, в лотках которого расположены смывные трубопроводы с насадками, а по продольным стенам смонтированы аэраторы и перфорированные трубы. Осадок удаляют один раз в 5-7 суток. При отключении секции осадок взмучивается технической водой, поступающей из насадков, и возвращается в начало очистных сооружений. Для поддержания осадка во взвешенном состоянии смесь в резервуаре аэрируют сжатым воздухом при интенсивности 0,5 м3/(м2ч).

Для подачи сжатого воздуха в контактные резервуары принимаем две воздуходувки ВК-12 (одна резервная).

Общие сведения о предприятии ООО Газпром трансгаз Уфа

Для выполнения этих задач предприятие осуществляет следующие виды деятельности:

— обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию газовых объектов региона;

— строит газопроводы и другие объекты транспортировки газа, а также объекты соцкультбыта на территории республики;

— охраняет окружающую среду, рационально использует природные ресурсы, применяет экологически чистые и энергосберегающие технологии при транспортировке газа;

— разрабатывает новые технологии и механизмы для ремонта и строительства газопроводов, проводит научно-исследовательские, тематические и опытно-конструкторские работы .

— сохранение природной среды в зоне размещения эксплуатируемых объектов, разумное и рациональное использование природных ресурсов;

— обеспечение экологической безопасности строительства и эксплуатации объектов;

— охрана здоровья и экологическая безопасность персонала и населения в местах осуществления хозяйственной деятельности;

— системное улучшение экологической обстановки во всех филиалах Общества, вовлечение всего персонала в природоохранную деятельность.

хлораторная камера

Для вентиляции хлораторной предусматривается вентиляционная камера с 12-кратиым обменом воздуха в 1 ч, осуществляемым двумя центробежными вентиляторами типа ЭВР-3 с электродвигателем А-32-41. Вентиляция включается за 5—10 мин до входа обслуживающего персонала в хлораторную и продолжается в течение всего времени пребывания работающих в помещении.

Требуется произвести технологические и гидравлические расчеты очистных канализационных сооружений, представленных на рис. 7.1.

Типовая очистная станция производительностью 30—60 тыс. мг1сутки 1 монорельс; 2 склад реагентов; 3— помещение воздуходувок; 4 — насосная; 5 — уголь

Как в зарубежной, так и отечественной практике в последнее время стали применять озонирование воды.

Полная производительность очистных сооружений водопровода должна обеспечить: полезный расход воды, то есть подачу ее всем категориям потребителей; расход воды на собственные нужды очистных сооружений (главным образом на промывку фильтров, а также на опорожнение при очистке и последующей промывке отстойников, осветлителей, камер реакции, смесителей, резервуаров чистой воды, на нужды хлораторных, аммонизаторных установок и на другие расходы очистных сооружений) и расход воды на пополнение пожарного запаса воды в резервуарах.

В проектных решениях предусматриваются автоматизация и диспетчеризация работы очистных сооружений, что создает условия для нормальной их эксплуатации. В СССР проведена большая работа по типизации сооружений для очистки бытовых сточных вод. Типовые проекты разработаны для решеток, песколовок, отстойников, аэротенков, биофильтров, контактных резервуаров, хлораторной и воздуходувных станций, метантенков и вспомогательных сооружений. Типизированы также детали очистных сооружений: распределительные камеры для отстой ников, лотки, шибера и др. Многие из указанных типовых проектов широко используют на биологических станциях, проектируемых для совместной очистки промышленных и бытовых сточных вод. Кроме того, типизированы некоторые сооружения (например, станции нейтрализации), предназначаемые для очистки промышленных сточных вод.

В зависимости от агрегатного состояния вводимых в воду хлора или хлорсодержащих реагентов определяется технология обработки сточных вод и аппаратурное оформление процесса. Если воду обрабатывают газообразным хлором или диоксидом хлора, процесс проводят в абсорберах; если реагенты находятся в растворе, то их подают в смеситель и далее в контактный резервуар. Хлораторные установки включают складское хозяйство и устройства для дозирования. Необходимы также растворные и расходные баки, смесители, камеры реакций, отстойники и другие сооружения. Рабочий раствор реагента готовят обычно в виде 5 % раствора по активному хлору. Для хлорирования газообразным хлором наиболее широко применяются вакуумные хлораторы производительностью по хлору 0,08-20 кг/ч.

Химизм и методы обеззараживания

Процесс обеззараживания воды хлором определяют образующиеся при растворе­нии в ней хлора хлорноватистая кислота НОС1 (сильный окислитель) и гипохлорит-ион CIO (более слабый окислитель). Их наличие рассматривают как присутствие в виде свободного активного хлора.

Хлор взаимодействует с водой по уравнению

Бактериальный эффект хлора вызван взаимодействием хлорноватистой кислоты и гипохлоритного иона с протоплазмой клеток бактерий. Кинетика процесса обеззараживания при постоянной концентрации остаточного хлора в воде описывается уравнением

где N₀ и N-соответственно начальное и по истечении времени; t - количество микро­организмов в воде; А - константа скорости обеззараживания, t -1 .

Эффективность обеззараживания воды хлором зависит в основном от начальной дозы хлора и продолжительности его контакта с водой. Степень загрязненности воды органическими веществами характеризуется хлоропоглощаемостью воды.

При наличии в хлорируемой воде аммонийного азота или азотсодержащих органи­ческих соединений (аминокислот) свободный хлор вступает с ними во взаимодействие, образуя хлорамины и другие хлорпроизводные. Хлор, присутствующий в воде в виде соединений с указанными веществами, рассматривают как связанный активный хлор. Оба вида хлора могут существовать в воде одновременно.

При аммонизации воды остаточный хлор является связанным активным хлором.

На сооружениях водоподготовки хлор для обеззараживания применяют в виде Сl₂, хлорреагентов - растворов товарных гипохлорита натрия и кальция, гипохлорита на­трия, получаемого электролитическим способом из поваренной соли на месте, хлорной извести, хлораминов, а также хлора, полученного из минерализованной артезианской воды методом прямого электролиза.

Основные характеристики хлора и хлорреагентов.

Жидкий хлор (Сl₂) (с содержанием 96-98%) - подвижная маслянистая жидкость желто-зеленого цвета, с точкой кипения при нормальном давлении - 33,6 °С; удельный вес - 1,43 кг/л; теплоемкость - 0,2262 ккал/кг-град; коэффициент динамической вязко­сти при температуре 38 °С - 0,005. Согласно требованиям ГОСТ 6718-93 в хлоре долж­но содержаться не менее 99,5% Сl ₂ (по объему); влаги - не более 0,06% (по весу). Рас­творимость хлора в воде при давлении 200 мм рт. ст. и температуре 0 и 10 °С соответст­венно равна 2,6 и 2,1 г/л. При давлении 750 мм рт. ст. растворимость хлор-газа в воде 9,65 г/л. При снижении температуры насыщенной хлором воды из нее выпадают крис­таллы гидратов хлора Сl ₂ *7,З*Н ₂O

Технологические характеристики хлорсодержащих реагентов

Содержание активного хлора, %

99,8% - высший сорт

Кальций гипохло­рит нейтральный

72,0 - высший сорт

Диоксид хлора (Сl0₂) - газ, содержит 90-95% активного хлора, является эффектив­ным дезинфицирующим средством, обладает следующими преимуществами перед хло­ром: более высокий бактерицидный и вируцидный эффект, отсутствие в продуктах об­работки хлорорганических соединений, высокая степень окисления (до образования С0₂), отсутствие необходимости перевозки на большие расстояния, поскольку изготов­ление производят на месте. Диоксид хлора обладает более длительным во времени бак­терицидным действием (9-20 сут), чем хлор, не зависящим от температуры, pH, органи­ческих веществ, включая гуминовые вещества, и аммонийный азот в воде. Для стан­дартных условий обеззараживания (800-1000 индексируемых микроорганизмов в 1 мл) режим хлорирования: доза - 0,1-0,5 г/м 3 , продолжительность контакта - 5-10 мин обес­печивает 100%-ную инактивацию. 2%-ный водный раствор Сl0 ₂ получают взаимодей­ствием 9% НСl и 7,5% хлорита натрия NaCl0 ₂ - соответственно 0,5 и 1,7 кг на 1 кг ак­тивного хлора.

Товарный гипохлорит натрия (NaOCl) ГОСТ 11086-76 - прозрачная жидкость зе­леноватого цвета, не содержащая взвешенных частиц. Поступает в гуммированных ци­стернах (6 т). Содержание активного хлора 100-185 г/л, щелочь в пересчете на NaOH - 10-20 г/л, железо общее - не более 0,07 г/л. Нашел применение на водопроводных стан­циях любой производительности как более активный, чем хлор, в отношении вирусов дезинфектант, малотоксичный (IV класс токсичности), безопасный в эксплуатации и бо­лее простой в применении. Не взаимодействует с аммонийным азотом, оставаясь в фор­ме свободного хлора, обеспечивает более глубокое обеззараживание воды и упрощает контроль остаточного хлора. Основной побочный продукт NaOH (85-87%).

Гипохлорит кальция (Са(СlO)₂) - гранулированное твердое вещество, содержащее от 30-45 до 54-72% активного хлора при наличии примесей NaCl (10-16%), Са(ОН )₂ (6-10%), СаС0 ₃ (2%). Содержание активного хлора в продукте снижается при хранении на 3-5% в год. Дезинфицирующая способность гипохлорита кальция эквивалентна ги­похлориту натрия. Он имеет те же эксплуатационные преимущества. Химическая фор­мула гипохлорита кальция по ГОСТ 25263-22Е - ЗСа(0Сl) ₂ -2Са(0Н) ₂ -2Н₂0

В первом сорте содержание Сl ₂ составляет 64% от массы технического продукта, во втором сорте - 52%. Представляет собой белый кристаллический порошок влажностью не более 2%. Поставляют и хранят его в таре. Гипохлорит кальция (хлорноватистый кислый кальций) нейтральный по ГОСТ 25263-82Е марки А содержит активного хлора не менее 72,0% (высший сорт), 64,0% (первый сорт) и 52,0% (второй сорт). Приготавли­вают (как и гипохлорит натрия) в затворном баке с мешалкой в виде концентрированно­го раствора ( 10 %), разбавляют очищенной водой до концентрации активного хлора 0,5-2% в растворном баке, осветляют на фильтре с кварцевой загрузкой и дозируют с помощью насоса-дозатора в трубопровод перед РЧВ.

Хлорная известь СаОСl ₂ - гранулированное твердое вещество, содержит 25-30% активного хлора, гигроскопичная вследствие содержания СаСl ₂ и нестойка из-за реак­ции гидролиза и распада под влиянием света и атмосферной углекислоты. Хранение до­пустимо только в неповрежденной стандартной упаковке, в закрытых складских поме­щениях, сухих, затемненных и хорошо вентилируемых при температуре воздуха не вы­ше 20 °С.

Гипохлорит натрия - получают на месте электролизом из разбавленного насыщен­ного раствора NaCl при температуре 15 °С, содержит 6 - 8 % активного хлора. Содержа­ние остальных ингредиентов:

• хлорид натрия (NaCl)- 12 мг/л;
• бромиды (Вr) - 6 мг/л;
• хлораты (СlO₃ - ) - 260 мг/л;
• броматы (ВrO₃ - ) - 3,5 мг/л;
• оксид рутения (Ru 0 ₂) - менее 20 мкг/л;
• хлороформ (СНСl₃) - 150 мкг/л.

Считают, что бактерицидная реакция хлора и его соединений носит физиологичес­кий характер. Хлор вступает во взаимодействие с протеинами и аминосоединениями оболочки и внутриклеточного вещества, вызывая распад структуры клеток бактерий и ферментов вирусов.

Бактериологическая активность различных хлорреагентов определяется рядом: хлорамин таблице.