Указания за употреба на дезинфектанта натриев хипохлорит. Структурна химична формула на натриев хипохлорит

Натриевият хипохлорит е химически материал, използван в различни области като дезинфектант. Това съединение може да се използва за дезинфекция на всякакви повърхности, материали, течности и др. Има няколко разновидности на това вещество. Много често, например, натриев хипохлорит клас А се използва като дезинфектант.

Какво е

Този продукт се предлага на пазара под формата на зеленикаво-жълта течност. Получава се чрез електролиза на готварска сол. Понякога натриевият хипохлорит се получава чрез хлориране на воден разтвор на натриев хидроксид. Химическата формула на това съединение е следната - NaClO. Основната отличителна черта на натриевия хипохлорит клас А е неговата висока антибактериална активност.

Това съединение по друг начин се нарича вода от "джавел" или "лабарак". В свободно състояние натриевият хипохлорит е доста нестабилно вещество.

Обхват на приложение

Натриевият хипохлорит може да се произвежда съгласно GOST или TU. Първият тип средства се използват главно за дезинфекция на вода. Може да е:

питейна вода и в централизирани комунални мрежи;

промишлени и битови отпадъчни води;

вода в басейните.

Натриев хипохлорит, произведен по спецификация и с по-ниско качество, се използва, разбира се, и за целите на дезинфекцията. Това лекарство, например, често се използва за:

дезинфекция на природни и отпадъчни води;

пречистване на вода в рибни водоеми;

дезинфекция в хранително-вкусовата промишленост.

Също така този натриев хипохлорит може да се използва за направата на различни видове избелващи агенти. Предимствата на това съединение, когато се използва като дезинфектант, включват безопасност за околната среда. В околната среда натриевият хипохлорит бързо се разлага на вода, готварска сол и кислород.

Принцип на работа

Една от отличителните черти на натриевия хипохлорит клас А е, че той може да има вредно въздействие върху патогени от голямо разнообразие от видове. Тоест може да се класифицира като група универсални дезинфектанти.

Когато се разтвори във вода, това съединение, подобно на обикновената белина, образува киселина, която има дезинфекционен ефект. Формулата за образуване на дезинфектант е следната:

NaClO + H 2 O / NaOH + HClO.

Тази реакция е равновесна. Процесът на образуване на хипохлорна киселина зависи преди всичко от pH на водата и нейната температура.

Натриевият хипохлорит може да унищожи например следните видове бактерии във водата:

патогенни ентерококи;

гъбички Candida albicans;

някои видове анаеробни бактерии.

Този продукт убива вредните микроорганизми не само ефективно, но и много бързо – в рамките на 15-30 секунди.

Натриев хипохлорит клас А: характеристики

Както вече споменахме, това съединение е зеленикава течност. Техническите характеристики на този дезинфектант са както следва:

Хлор - минимум 190 g/dm3;

коефициент на пропускливост на светлина - минимум 20%;

алкална концентрация - 10-20 g/dm 3 по отношение на NaOH;

концентрация на желязо - не повече от 0,02 g/dm3.

Активният хлор в това съединение може да достигне до 95%.

Транспорт и съхранение

Натриевият хипохлорит може да се разлива в различни видове контейнери. Най-често се транспортира в железопътни цистерни от гумирана стомана. Този материал може да бъде опакован в контейнери от фибростъкло и полиетилен. Бъчви и стъклени бутилки също могат да се използват като контейнери. Натриевият хипохлорит се транспортира по шосе в контейнери в съответствие със съответните стандарти за безопасност.

Това съединение трябва да се съхранява в неотопляеми помещения. В този случай съхраняваният натриев хипохлорит не трябва да се излага на слънчева светлина. В големи обеми този материал обикновено се съхранява в гумирана стомана или в контейнери, покрити с устойчиви на корозия материали.

За съжаление няма гаранционен срок на годност за натриев хипохлорит клас А. Предприятията, отговорни за дезинфекцията на водата, трябва независимо да проверят годността на този продукт преди употреба. Качеството на това съединение не трябва да бъде по-ниско от препоръчаното от нормативната документация за дезинфекция на тези специфични обекти.

Маркировка на опаковката

По този начин няма срок на годност за натриев хипохлорит клас А. Преди употреба тази връзка се проверява за качество от самите потребителски компании. Но разбира се, организациите, занимаващи се с дезинфекция на вода, трябва да имат определена информация за това какъв вид продукт купуват.

Разбира се, контейнерите, съдържащи натриев хипохлорит, като всяко друго химическо съединение, са етикетирани, което трябва, наред с други неща, да съдържа:

Уважаеми партньори, напоследък зачестиха исканията, свързани с въвеждането на нов GOST за натриев хипохлорит. Считаме за необходимо да изясним, че GOST R 57568-2017 „Воден разтвор на натриев хипохлорит“ НЕ е въведен, за да ЗАМЕНИ GOST 11086-76 „Натриев хипохлорит (клас A)“ и НЕ го ОТМЕНЯ (не го замества). За натриев хипохлорит, произведен по мембранен метод, е разработен и въведен нов GOST. Въпреки това продуктите, произведени съгласно двата GOST ( GOST R 57568-2017 - мембранен метод, GOST 11086-76 - диафрагмен метод ), имат еднакъв обхват на приложение - в системи за питейно водоснабдяване и за дезинфекция на вода в плувни басейни и могат да се използват при равни условия, като се вземе предвид тяхната концентрация, посочена в техническата и разрешителната документация.

ОБЛАСТ НА ПРИЛОЖЕНИЕ:
Водните разтвори на натриев хипохлорит се използват широко за дезинфекция поради тяхната висока антибактериална активност и широк спектър на действие върху различни микроорганизми; този дезинфектант се използва в много области на човешката дейност, главно при пречистването на питейна вода и отпадъчни води.

Използва се натриев хипохлорит от различни марки:

• разтвор клас А съгласно GOST 11086-76- в химическата промишленост, за дезинфекция на питейна вода и вода в басейни, за дезинфекция и избелване;
• разтвор клас B съгласно GOST 11086-76 - във витаминната индустрия, като окислител за избелване на тъкани;
• разтвор клас А по спецификация - за дезинфекция на природни и отпадъчни води за битово и питейно водоснабдяване, дезинфекция на вода в рибни водоеми, дезинфекция в хранително-вкусовата промишленост, производство на избелващи препарати;
• разтвор клас Б по спецификация - за дезинфекция на площи, замърсени с фекални изхвърляния, хранителни и битови отпадъци; дезинфекция на отпадни води;
• разтвор клас B, G по спецификация - за дезинфекция на вода в рибни водоеми;
• разтвори от степен Е по ТУ - за дезинфекция, подобна на степен А по ТУ, както и дезинфекция в здравни заведения, заведения за обществено хранене, съоръжения за гражданска защита и др., както и дезинфекция на питейна вода, отпадни води и избелване.

ОПИСАНИЕ И ОСНОВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Натриев хипохлорит - NaCIO, се получава чрез хлориране на воден разтвор на натриев хидроксид (NaOH) с молекулярен хлор (Cl2) или чрез електролиза на разтвор на готварска сол (NaCI). Молекулна маса на NaCIO (според международните атомни маси 1971) -74,44. Произвежда се индустриално под формата на водни разтвори с различни концентрации.

Дезинфекционният ефект на натриевия хипохлорит се основава на факта, че когато се разтвори във вода, подобно на хлора, когато се разтвори във вода, той образува хипохлориста киселина, която има пряко окислително и дезинфекционно действие

NaCIO + H20 NaOH + HC10

Реакцията е равновесна и образуването на хипохлорна киселина зависи от pH и температурата на водата.

В Руската федерация съставът и свойствата на натриевия хипохлорит, произведен от промишлеността или получен директно от потребителя в електрохимични инсталации, трябва да отговарят на изискванията на GOST или TU. Основните характеристики на разтворите на натриев хипохлорит, регулирани от тези документи, са дадени в таблицата.

Бележки:

1. За разтвори в съответствие с GOST 11086-76 се допуска загуба на активен хлор след 10 дни от датата на изпращане на не повече от 30% от първоначалното съдържание и промяна на цвета до червеникаво-кафяв цвят.
2. За разтвори по спецификации загубата на активен хлор след 10 дни от датата на изпращане за класове А и В е не повече от 30% от първоначалното съдържание, за класове С и D - не повече от 20%, за клас Е - не повече от 15%.

Aqua-Chemical LLC, като официален дистрибутор на Skoropuskovsky Synthesis LLC в Северозападния федерален окръг на Руската федерация, доставя само натриев хипохлорит клас А съгласно ГОСТ 11086-76.

Следната информация се отнася само за тази марка.

ПРЕПОРЪКИ ЗА УПОТРЕБА И СЪХРАНЕНИЕ:
Натриевият хипохлорит трябва да се съхранява в неотопляеми вентилирани складове, не се допуска съхранение с органични продукти, запалими материали и киселини. Соли на тежки метали и контакт с такива метали не се допускат в продукта.

Препоръчва се продуктът да се съхранява при температура не по-висока от 15°C, при температура над 35°C натриевият хипохлорит бързо се разлага със загуба на активен хлор. При температури под -7°C продуктът започва да кристализира, а при -25°C и по-ниски се втвърдява напълно.

Той е силно корозивен за повечето метали, включително неръждаема стомана. Препоръчително е да се съхранява и транспортира в пластмасови или титаниеви контейнери.

ПРЕДПАЗНИ МЕРКИ:
Разтворът на натриев хипохлорит съгласно GOST 11086-76 клас А е силен окислител, ако влезе в контакт с кожата, може да причини изгаряния, а ако попадне в очите, може да причини слепота.

При нагряване над 35°C, натриевият хипохлорит се разлага, образувайки хлорати и отделяйки хлор и кислород. ПДК на хлор във въздуха на работната зона - 1 mg/m3; във въздуха на населените места: 0,1 mg/m3 - максимално еднократно и 0,03 mg/m3 - средноденонощно.

Натриевият хипохлорит е негорим и неексплозивен, но при контакт с органични горими вещества (стърготини, парцали и др.) по време на процеса на сушене може да предизвика самозапалване.
Индивидуалната защита на персонала трябва да се извършва със специално облекло и лични предпазни средства: газови маски от клас B или BKF, гумени ръкавици и очила.

При попадане на разтвор на натриев хипохлорит върху кожата, изплакнете обилно с вода в продължение на 10-12 минути, ако продуктът попадне в очите ви, изплакнете незабавно обилно с вода и насочете пострадалия към лекар.

ОПАКОВКИ И ОПЦИИ ЗА ДОСТАВКА:
Продуктът се доставя в полиетиленови опаковки (контейнери, варели, бидони) и цистерни.

Натриев хипохлорит (NaOCl)е химическо вещество, което се използва ефективно в промишлеността, медицината и в ежедневието за дезинфекция на вода, включително питейна вода, избелване, елиминиране на миризми, антисептично третиране, почистване на повърхности и много други.

Кога е открит натриевият хипохлорит?

Натриевият хипохлорит има дълга история. Около 1785 г. французинът Клод Луи Бертоле открива избелващи агенти на основата на натриев хипохлорит. Парижката компания Societé Javel представи продукт, наречен „ликьор от жавел“. Първоначално се използва за избелване на памук. Поради специфичните си характеристики, „ликьорът от жавел“ се превърна в популярен състав. Хипохлоритът имал способността да премахва петна от дрехите при стайна температура. Във Франция натриевият хипохлорит все още е известен като "eau de Javel" ("вода от жавел").

Какви са характеристиките на натриевия хипохлорит?

Натриевият хипохлорит е бистър, леко жълт разтвор с характерна миризма. Натриевият хипохлорит има относителна плътност 1,1 (5,5% воден разтвор). Домакинският белина обикновено съдържа 5% натриев хипохлорит (с рН около 11) и дразни кожата. По-концентрирана смес, съдържаща 10-15% натриев хипохлорит (с pH около 13), може да причини изгаряния на кожата и корозия на повърхности. Натриевият хипохлорит е нестабилен. Активният хлор се отделя от разтвора със скорост 0,75 грама на ден. Нагряването ускорява отделянето на хлор, при което натриевият хипохлорит се разпада. Също така, разлагането настъпва при излагане на слънчева светлина, когато веществото влезе в контакт с киселини, определени метали или газове. Разтворът на натриев хипохлорит е незапалим, но разлагането на безводен натриев хипохлорит при температура 70° става експлозивно. Натриевият хипохлорит е силен окислител, който реагира с много редуциращи агенти. Тези характеристики трябва да се запомнят при транспортиране, съхранение и използване на натриев хипохлорит.

Какво се случва след добавяне на натриев хипохлорит към водата

Когато търговският натриев хипохлорит се добави към водата, pH на водата се повишава поради факта, че натриевият хипохлорит съдържа натриев хидроксид. Когато натриевият хипохлорит се разтвори във вода, се образуват две вещества, които играят роля в окисляването и дезинфекцията. Това е хипохлорна киселина (HOCl) и по-малко активен продукт от нейното разпадане - хипохлоритен анион (OCl -). pH на водата е индикатор за количеството образувана хипохлорна киселина. При използване на натриев хипохлорит за дезинфекция на вода се използва рН коректор за стабилизиране на нивото на рН - препарат на основата на неорганична киселина.

Как се прави натриев хипохлорит?

Натриевият хипохлорит обикновено се произвежда по два начина:

1. Разтваряне на готварска сол в омекотена вода, получаване на концентриран саламура. Разтворът се подлага на електролиза, при която се образува разтворен във вода натриев хипохлорит. Този разтвор съдържа до 150 g активен хлор (Cl 2) на литър. По време на тази реакция се образува много експлозивен водород, така че процесът трябва да бъде придружен от вентилация.

2. Насищане на сода каустик (NaOH) с хлорен газ. В резултат на реакцията се образуват натриев хипохлорит, вода (H 2 O) и готварска сол (NaCl):

Cl 2 + 2NaOH + → NaOCl + NaCl + H 2 O

Как се използва натриевият хипохлорит?

Натриевият хипохлорит има широк спектър от приложения. Например в селското стопанство, химическата промишленост, бояджийската и лаковата промишленост, хранително-вкусовата промишленост, в производството на стъкло, хартия, във фармацевтичната промишленост, в производството на синтетика, за дезинфекция на питейна вода и пречистване на отпадъчни води. В текстилната промишленост натриевият хипохлорит се използва за избелване на тъкани. Натриевият хипохлорит понякога се добавя към промишлените отпадъчни води за намаляване на миризмите. Натриевият хипохлорит неутрализира сероводорода (H 2 S) и амоняка (NH 3). Използва се и за детоксикация на цианидни вани в металургията. Натриевият хипохлорит може да се използва за предотвратяване на растежа на водорасли и миди в охладителните кули. В системите за пречистване на вода натриевият хипохлорит се използва за дезинфекция на вода. В домакинствата хипохлоритът се използва за почистване и дезинфекция на дома.

Как действа дезинфекцията с натриев хипохлорит?

Когато натриевият хипохлорит се добави към водата, се образува хипохлориста киселина HOCl:

NaOCl + H 2 O → HOCl + NaOH -

Хипохлорната киселина е силен окислител. На окислителните свойства на хипохлорната киселина HOCl се основава дезинфекционният ефект на HCN. Като цяло дезинфекцията с натриев хипохлорит е подобна на дезинфекцията с хлор.

Как се използва натриевият хипохлорит в плувните басейни?

Натриевият хипохлорит се използва за дезинфекция и окисляване на вода. Предимството на хипохлорита е, че микроорганизмите не могат да се защитят срещу него. Натриевият хипохлорит е ефективен срещу бактериите Legionella и биофилма, в който тези бактерии могат да растат. Хипохлорната киселина се получава от реакцията на натриев хипохлорит с хлорен газ. Във водата се образува така нареченият активен хлор.

Има много приложения за натриев хипохлорит. За системи за електролиза на място, воден разтвор на NaCl се използва като суровина за производството на хипохлорит. При разтваряне във вода се получават натриеви Na + и хлорни Cl - йони:

4NaCl - → 4Na + + 4Cl -

Докато физиологичният разтвор преминава през електролизера, на електродите възниква следната реакция:

Аноден процес:

2Cl - – 2e - = Cl 2

Процес на катода:

2H + + 2e - = H 2

Процесът в електролизера се дължи на химическото взаимодействие на получените продукти:

Cl 2 + OH - = Cl - + HOCl

Обща схема на процеса:

NaCl + H 2 O = NaOCl + H 2

Предимството на системата за електролиза на сол е, че не изисква транспортиране и съхранение на натриев хипохлорит. Когато натриевият хипохлорит се съхранява дълго време, той губи своята активност. По време на процеса на електролиза се отделя експлозивен водород, така че работата на системата трябва да бъде осигурена с постоянна вентилация. Системата е с малък капацитет и изисква буфер за съхранение на хипохлорна киселина. Разходите за закупуване и поддръжка на система за електролиза далеч надхвърлят разходите за закупуване на концентриран натриев хипохлорит, което означава, че периодът на изплащане е много дълъг.

При използване на натриев хипохлорит клас А е необходимо да се добави оцетна или сярна киселина към водата. Предозирането на киселини може да доведе до отделяне на вредни газове. Ако дозировката е недостатъчна, нивото на pH остава твърде високо, което може да доведе до дразнене на очите. Тъй като натриевият хипохлорит се използва както за окисляване на замърсители (от урина, пот, козметика), така и за отстраняване на патогенни микроорганизми, необходимото ниво на неговата концентрация зависи от концентрацията на замърсителите. Ако водата е била филтрирана преди добавянето на натриев хипохлорит, е необходима по-малка доза.

Какви са здравните ефекти на натриевия хипохлорит?

Няма специфичен праг, след който ефектите на натриевия хипохлорит върху човешкото здраве да стават очевидни. Разтворите му могат да бъдат опасни поради възможността за отделяне на токсичен хлор, чието вдишване предизвиква задушаващ ефект и дразнене на дихателните пътища. Приемането на разреден натриев хипохлорит през устата причинява усещане за парене, стомашна болка, кашлица, диария, респираторно дразнене и повръщане. Концентрираните разтвори могат да причинят сериозни увреждания и дори перфорация на стомашно-чревния тракт. Контактът на слаб разтвор на хипохлорит с кожата или очите причинява зачервяване и болка. Директният контакт с концентриран хипохлорит в очите може да причини частична или пълна загуба на зрение. Натриевият хипохлорит е токсичен за всички водни организми. Но въпреки силната химическа активност, безопасността на натриевия хипохлорит за хората се потвърждава от проучвания на токсикологични центрове в Северна Америка и Европа, които експериментално показват, че веществото в работни концентрации не оказва сериозно въздействие върху здравето след случайно поглъщане или контакт с кожата. Също така е потвърдено, че натриевият хипохлорит не е мутагенно и канцерогенно вещество, както и кожен алерген.

Натриев хипохлорит в плувни басейни

Натриевият хипохлорит не е вреден за хората в концентрациите, в които се използва в плувните басейни. Твърде много хлор във водата причинява дразнене на кожата и лигавиците и дори може да причини увреждане на дихателните пътища, хранопровода, очите и кожата. В нормални концентрации може да причини червени очи и да издаде характерната миризма на хлор в плувен басейн. Когато има достатъчно смес от урина и пот, компонентите на тази смес реагират с хипохлориста киселина, за да образуват хлорамини. Хлорамините дразнят лигавиците и могат да причинят миризма на белина. Повечето плувни басейни решават тези проблеми чрез почистване и циркулация на водата и третиране на басейна с хлор.

Разтвори на натриев хипохлоритизползвани за дезинфекция и дезинфекция на водаоколо 100 години. Дългогодишна практика на използване на решения натриев хипохлоритза пречистване на вода, както у нас, така и в чужбина, показва, че реактивите могат да се използват в широк диапазон:

• За дезинфекция на вода в басейнии резервоари за различни цели;
• за пречистване на природни и отпадъчни води в системата за битово и питейно водоснабдяване;
• при пречистване на битови и промишлени отпадъчни води и др.

Използване на разтвори натриев хипохлоритЗа дезинфекция на водата в басейнаи езера ви позволява да получите чиста, прозрачна вода, без водорасли и бактерии. По време на обработката басейни с разтвори на натриев хипохлоритсъдържанието трябва да бъде внимателно контролирано активен хлор във вода. Важно е поддържане на Ph на определено ниво, обикновено 7,4-8,0 и за предпочитане 7,6-7,8. Регулиране на Phизвършва се чрез въвеждане на специални добавки.

Съдържанието на остатъчен хлор във водата на басейна трябва да бъде на ниво 0,3-0,5 mg/dm 3 . Надежден дезинфекцияв рамките на 30 мин. осигуряват разтвори, съдържащи 0,1-0,2% натриев хипохлорит. В този случай съдържанието на активен хлор в зоната на дишане не трябва да надвишава 0,1 mg/dm 3 в обществени басейни и 0,03 mg/m 3 в спортни басейни. Замяната на хлорния газ с натриев хипохлорит води до намаляване на отделянето на хлор във въздуха и освен това улеснява поддържането на остатъчното количество активен хлор във водата.

Използване на разтвори натриев хипохлоритза пречистване на питейна вода, за предпочитане в етапа на предварително окисляване, и за стерилизиране на водата преди подаването й към разпределителната мрежа. Обикновено в система за пречистване на вода разтвори на натриев хипохлоритприложен след разреждане приблизително 100 пъти. В същото време, в допълнение към намаляването концентрация на активен хлор, стойността на Ph също намалява (от 12-13 на 10-11), което допринася за повишаване дезинфекционна способност на разтвора.

Натриев хипохлоритшироко приложение: за пречистване на битови и промишлени отпадъчни води; за унищожаване на животински и растителни микроорганизми; елиминиране на миризми; неутрализиране на промишлени отпадъчни води, включително тези, съдържащи цианидни съединения. Може да се използва и за пречистване на вода, съдържаща амоний, феноли и хуминови вещества.

Натриев хипохлоритсъщо се използва за неутрализиране на промишлени отпадъчни води от цианидни съединения; за отстраняване на живак от отпадъчните води и за третиране на вода за охлаждане на кондензатори в електроцентрали.

Основни свойства на натриевия хипохлорит:

Натриев хипохлорит(натриева сол на хипохлориста киселина) - NaClO, получава се чрез хлориране на воден разтвор на натриев хидроксид (NaOH). Произвежда се индустриално под формата на водни разтвори с различни концентрации. Разтвори с ниска концентрация натриев хипохлоритполучен чрез електролиза на разтвор на натриев хлорид (NaCl) в специални електрохимични инсталации, обикновено директно от потребителя.

Водни разтвори на натриев хипохлоритзапочва да се използва за дезинфекция от самото начало на хлорната индустрия. Благодарение на високата си антибактериална активност и широк спектър на действие върху различни микроорганизми, този дезинфектант се използва в много области на човешката дейност.

Дезинфекционен ефект на натриевия хипохлоритсе основава на факта, че когато се разтвори във вода, подобно на хлора, образува хипохлорна киселина, която има пряко окислително и дезинфекциращо действие.

NaClO + H 2 O → ← NaOH + HClO

Решения има натриев хипохлоритразлични марки.

Основни физични и химични показатели разтвори на натриев хипохлорит, произведени в Руската федерация:

Разтвори на натриев хипохлоритизползвани са различни марки:

• разтвор клас А - в химическата промишленост, за дезинфекция на питейна вода и вода в басейни, за дезинфекция и избелване;
• разтвор клас B - във витаминната индустрия, като окислител;
• разтвор клас А - за дезинфекция на природни и отпадъчни води в битови и питейни водоснабдителни системи, дезинфекция на вода в рибни водоеми, в хранително-вкусовата промишленост, за производство на избелващи препарати;
• разтвор марка Б за дезинфекция на площи, замърсени с фекални изхвърляния, хранителни и битови отпадъци; дезинфекция на отпадни води;
• разтвор клас B, G po - за дезинфекция на вода в рибни водоеми;
• разтвор клас E po - за дезинфекция, подобна на степен А, както и дезинфекция в здравни заведения, заведения за обществено хранене, санаториуми, детски заведения, басейни, съоръжения за гражданска защита и др., както и дезинфекция на питейна вода, отпадни води, избелване .

Трябва да се отбележи, че за производството разтвори на натриев хипохлориткласове А и Б и разтвори от клас А не се допуска използването на отработен хлор от органични и неорганични индустрии, които консумират хлор, както и сода каустик, получена по живачен метод.

Разтвори от клас Б се получават от отработен хлор от органично и неорганично производство и диафрагмен или живачен натриев хидроксид.

Разтвори от степени B и G се получават от отработения хлор на етапа на втечняване на производството на хлор и диафрагмена сода каустик с добавяне на стабилизираща добавка - цитрал от клас „Парфюмерия“. Разтвори от клас Е се получават чрез електролиза на разтвор на готварска сол.

Натриев хипохлорит - NaClO , се получава чрез хлориране на воден разтвор на натриев хидроксид ( NaOH ) молекулярен хлор ( Cl2 ) или електролиза на разтвор на готварска сол ( NaCl ). Можете да прочетете повече за методите за производство на натриев хипохлорит (SHC) в статията, публикувана на нашия уебсайт: „Натриев хипохлорит. Процес на получаване."
В Руската федерация съставът и свойствата на GPCN, произведени от промишлеността или получени директно от потребителя в електрохимични инсталации, трябва да отговарят на изискванията на GOST или TU. Основните характеристики на HPCN решенията, регулирани от тези документи, са дадени в таблица 1.

2. ОПИСАНИЕ И ОСНОВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Безводният натриев хипохлорит (ASHH) е нестабилно, безцветно кристално вещество.
Елементен състав: Na (натрий) (30,9%), кл (хлор) (47,6%), О (кислород) (21,5%).
Молекулна маса NaClO (според международните атомни маси 1971) -74.44.
Силно разтворим във вода: 53,4 g натриев хипохлорит се разтварят в 100 g вода при 20°C (или 130 g в 100 g вода при 50°C). Разтворимост NaClO представени в таблица 2.1.

Плътност на водни разтвори на натриев хипохлорит

Точка на замръзване на водни разтвори на натриев хипохлорит

Термодинамични характеристики на натриев хипохлорит в безкрайно разреден воден разтвор:

• стандартна енталпия на образуване, ΔH o 298: − 350,4 kJ/mol;
• стандартна енергия на Гибс, ΔG o 298: − 298,7 kJ/mol.

Водните разтвори на HPCN са много нестабилни и се разлагат с течение на времето дори при обикновени температури (със скорост от 0,08 до 0,1% на ден). Скоростта на разлагане на HPCN се влияе от излагането на слънчева радиация, наличието на катиони на тежки метали и хлориди на алкални метали. В същото време наличието на магнезиев или калциев сулфат, борна киселина, силикати и др. във воден разтвор забавя процеса на разлагане на HPCN. Трябва да се отбележи, че най-стабилните разтвори са тези със силно алкална среда (pH стойност > 10).
Натриевият хипохлорит има три известни кристални хидрата:

• монохидрат NaOCl H2O - изключително нестабилен, разлага се над 60°C, при по-високи температури с експлозия.
• кристален хидрат NaOCl 2.5 H 2 O - по-стабилен от монохидрата, топи се при 57,5°C.
• пентахидрат NaOCl 5 H 2 O - най-стабилната форма е бели или бледозелени ромбични кристали. Нехигроскопичен, силно разтворим във вода. Той дифундира във въздуха, преминавайки в течно състояние поради бързо разлагане. Точка на топене: 18 - 24,4°C. При нагряване до температура 30 - 50 °C се разлага.

2.1 Химични свойства на HPCN

Дисоциация, хидролиза и разлагане на HPCN във водни разтвори

Натриевият хипохлорит (SHC) е нестабилно съединение, което лесно се разлага с отделяне на кислород. Спонтанното разграждане става бавно дори при стайна температура: например за 40 дни най-стабилната форма е HPCN пентахидрат ( NaOCl 5H2O ) губи около 30% активен хлор:

2 NaOCl → 2 NaCl + O 2

Когато HPCN се нагрява, успоредно с неговото разлагане протича реакция на диспропорциониране:

3 NaOCl → NaClО 3 + 2NaCl

Натриевият хипохлорит образува хипохлориста киселина и хипохлоритен йон във вода в съотношения, определени от рН на разтвора, а именно съотношението между хипохлоритния йон и хипохлористата киселина се определя от реакциите на хидролиза на натриев хипохлорит и дисоциация на хипохлориста киселина ( виж фиг. Промяна във формите на активен хлор в разтвор на натриев хипохлорит в зависимост от рН на разтвора).
Разтваряйки се във вода, HPCN се дисоциира на натриеви катиони и аниони на хипохлорната киселина:

NaOCl → Na + + OCl −

Тъй като хипохлорната киселина ( HOCl ) е много слаб, хипохлоритният йон във водна среда претърпява хидролиза:

OCl − + H 2 O ↔ HOCl + OH −

Вече споменахме, че водните разтвори на HPCN са нестабилни и се разлагат с времето дори при обикновени температури и че най-стабилните разтвори са тези със силно алкална среда (рН > 11).
И така, как се разлага HPCN?
В силно алкална среда (pH > 10), когато хидролизата на хипохлоритния йон е потисната, разлагането става както следва:

2 OCl − → 2 Cl − + O 2

При температури над 35°C разлагането се придружава от реакция на диспропорциониране:

OCl − → ClO 3 − + 2 Cl −

В среда с рН от 5 до 10, когато концентрацията на хипохлорна киселина в разтвора е значително по-висока, разлагането протича по следната схема:

HOCl + 2 ClO − → ClO 3 − + 2 Cl − + H +
HOCl + ClO − → O 2 + 2 Cl − + H +

При по-нататъшно понижаване на pH, когато разтворът вече не съдържа ClO− йони, разлагането протича по следния начин:

3 HClO → ClO 3 − + 2 Cl − + 3 H +
2 HClO → O 2 + 2 Cl − + 2 H +

В крайна сметка, когато pH на разтвора е под 3, разлагането ще бъде придружено от освобождаване на молекулярен хлор:

4 HClO → 2 Cl 2 + O 2 + H 2 O

Като обобщение на горното можем да кажем, че при рН над 10 настъпва разлагане на кислород, при рН 5-10 - кислород и хлорат, при рН 3-5 - хлор и хлорат, при рН по-малко от 3 - разлагане на хлор на натриев хипохлорит решения.
Така, чрез подкисляване на разтвор на натриев хипохлорит със солна киселина, може да се получи хлор:

NaOCl + 2HCl → NaCl + Cl 2 + H 2 O .

Окислителни свойства на HPCN
Воден разтвор на натриев хипохлорит, който е силен окислител, влиза в множество реакции с различни редуциращи агенти, независимо от киселинно-алкалния характер на средата.
Вече разгледахме основните варианти за развитие на редокс процеса във водната среда:
в кисела среда:

NaOCl + H + → Na + + HOCl
2 HOCl + 2 H + + 2e − → Cl 2 + 2 H 2 O
HOCl + H + + 2e − → Cl − + H 2 O

в неутрална и алкална среда:

NaOCl → Na + + OCl −
2 OCl − + 2H 2 O + 2e − → Cl 2 + 4OH −
OCl − + H 2 O + 2e − → Cl − + 2 OH −

По-долу са основните редокс реакции, включващи натриев хипохлорит.
Така в леко кисела среда йодидите на алкални метали се окисляват до йод:

NaClO + 2 NaI + H 2 O → NaCl + I 2 + 2 NaOH , (1)

в неутрална среда за йодиране:

3 NaClO + NaI → 3 NaCl + NaIO 3 ,

в алкална среда до периодат:

4 NaClO + NaI → 4 NaCl + NaIO 4

Трябва да се спомене, че реакцията ( 1 ), базиран на принципа на колориметрично определяне на хлор във вода.
Под въздействието на натриев хипохлорит сулфитите се окисляват до сулфати:

NaClO + K 2 SO 3 → NaCl + K 2 SO 4

нитрити към нитрати:

2 NaClO + Ca(NO 2) 2 → 2 NaCl + Ca(NO 3) 2

оксалати и формиати до карбонати:

NaClO + NaOH + CHOONa → NaCl + Na 2 CO 3 + H 2 O

и т.н.
Фосфорът и арсенът се разтварят в алкален разтвор на натриев хипохлорит, образувайки соли на фосфорна и арсенова киселина.
Амонякът, под въздействието на натриев хипохлорит, през етапа на образуване на хлорамин се превръща в хидразин (уреята реагира по подобен начин). Вече сме обсъждали този процес в нашата статия „Хлориране на питейна вода“, така че тук представяме само общите химични реакции на това взаимодействие:

NaClO + NH 3 → NaOH + NH 2 Cl
NH 2 Cl + NaOH + NH 3 → N 2 H 4 + NaCl + H 2 O

Горните редокс реакции са много важни, тъй като влияят на консумацията на активен хлор и преминаването му в свързано състояние по време на хлориране на водата. Изчисляването на дозата активен хлор, когато се използва като хлорен агент, е подобно на това, което представихме в статията „Хлориране на питейна вода“.

2.2. Бактерицидни свойства на GPCN

2.3. Корозивна активност на GPCN

Натриевият хипохлорит има доста силен корозивен ефект върху различни материали. Това се дължи на неговите високи окислителни свойства, които обсъдихме по-рано. Ето защо при избора на структурни материали за производството на пречиствателни станции това трябва да се вземе предвид. Таблицата по-долу представя данни за скоростта на корозия на някои материали, когато са изложени на разтвори на натриев хипохлорит с различни концентрации и при различни температури. По-подробна информация за устойчивостта на корозия на различни материали във връзка с HPCN разтвори може да бъде намерена в таблицата за химическа съвместимост ( в rar архивен формат), публикувани на нашия уебсайт.
Също толкова важно е да се вземе предвид факта, че филтърната среда, която се използва за бързи насипни филтри, може да промени своите филтриращи свойства, когато е изложена на HPCN или по-точно на активен хлор, например, когато избирате филтърна среда за процеса на каталитична деферизация - катализатори за обезжелезяване.
Не трябва да забравяме, че активният хлор има отрицателен ефект върху мембранните процеси, по-специално причинява разрушаване на мембраните за обратна осмоза (говорихме за това в нашата статия „Обратна осмоза. Теория и практика на приложение.“), и при високи нива (повече от 1 mg / l) влияе отрицателно върху йонообменните процеси.
Що се отнася до материалите, от които трябва да бъде изработена самата дозираща система GPCN, тук е необходимо да се съсредоточим върху концентрациите на активен хлор в работните разтвори на GPCN, които естествено са значително по-високи от концентрациите в третираната вода. Ще поговорим за това малко по-късно.

Скорост на корозия на някои материали, когато са изложени на HPCN разтвори

3. ПРИЛОЖЕНИЕ НА НАТРИЕВ ХИПОХЛОРИТ

Промишлеността на Руската федерация произвежда GPNH под формата на водни разтвори с различни концентрации.
Използва се натриев хипохлорит от различни марки:

• разтвор клас А по GOST 11086 - в химическата промишленост, за дезинфекция на питейна вода и вода в басейни, за дезинфекция и избелване;
• разтвор клас B по GOST 11086 - във витаминната индустрия, като окислител за избелване на тъкани;
• разтвор клас А по спецификация - за дезинфекция на природни и отпадъчни води за битово и питейно водоснабдяване, дезинфекция на вода в рибни водоеми, дезинфекция в хранително-вкусовата промишленост, производство на избелващи препарати;
• разтвор клас Б по спецификация - за дезинфекция на площи, замърсени с фекални изхвърляния, хранителни и битови отпадъци; дезинфекция на отпадни води;
• разтвор клас B, G по спецификация - за дезинфекция на вода в рибни водоеми;
• разтвори от степен Е по ТУ - за дезинфекция, подобна на степен А по ТУ, както и дезинфекция в здравни заведения, заведения за обществено хранене, съоръжения за гражданска защита и др., както и дезинфекция на питейна вода, отпадни води и избелване.

Натриевият хипохлорит, използван вместо течен хлор за дезинфекция на питейна вода, подлежи на определени изисквания по отношение на концентрацията на алкални и тежки метали, като желязо, стабилност и цвят. Можете да се запознаете с основните характеристики на GPCN решенията, регулирани от нормативни документи.
Нека първо да обсъдим обработката на вода с натриев хипохлорит в различни индустрии и след това да се върнем към процеса на дезинфекция на вода с помощта на HPCN в битовите водоснабдителни системи.

3.1. Дезинфекция на водата в басейна чрез хлориране

В Руската федерация хигиенните изисквания за проектиране и експлоатация на плувни басейни, както и качеството на водата в тях са стандартизирани от SanPiN 2.1.2.1188-03, но доставчиците и производителите на вносно оборудване за пречистване и дезинфекция на вода в плувните басейни много често се фокусират върху изискванията на стандартите DIN 19643.
Системите за пречистване и дезинфекция на водата в басейните трябва да осигуряват:

По този начин инсталациите за пречистване и дезинфекция на водата в басейна в режим на рециркулация трябва да осигуряват отстраняване както на замърсители (механични, колоидни и разтворени), така и на микроорганизми, влизащи в басейна от въздуха и внесени от плувците. В същото време концентрациите на вредни вещества, които могат да се образуват в резултат на химични реакции на замърсители на водата с реагенти, използвани за дезинфекция и регулиране на състава на водата, не трябва да надвишават максимално допустимата концентрация. Изпълнението на тези изисквания е доста сложна инженерна и икономическа задача.
Основните мерки за осигуряване на качествена вода в басейна, които трябва да се извършват по време на експлоатацията му, са посочени от нас в страница „Експлоатация на басейни” на нашия сайт. В тази публикация ще се спрем само на дезинфекцията на водата в басейна чрез хлориране.
Вече знаем, че хлорирането е най-разпространеният реактивен метод за дезинфекция на вода, а също така най-достъпният и евтин. Хлорът е мощен окислител и има много широк спектър на антимикробно действие – т.е. способен да унищожи и унищожи огромното мнозинство от известните патогенни микроорганизми. Важно предимство на хлора е неговото удължено действие, т.е. способността да остане активен за дълго време във водата на басейна. Освен това, когато се комбинира с всеки друг метод за дезинфекция, именно хлорирането ви позволява да постигнете максимален ефект от дезинфекцията на водата в басейна.
Нека разгледаме накратко физикохимичния смисъл на процесите, протичащи във водата в басейна по време и след хлорирането. След разтваряне на хлорния агент във водата на басейна при оптимално ниво на pH (7,0 - 7,4) се образува хипохлоритен йон и хипохлорна киселина и се нарича ниво на свободен хлор, което според действащите санитарни стандарти трябва да се поддържа на 0,3 - 0,5 мг/л.
Нека отбележим, че посоченото ниво на рН на водата в басейна за процеса на хлориране не е избрано случайно - само в този диапазон на рН реакцията на хлориращия агент с водата протича с максимален „коефициент на полезно действие“, т.е. с максимален "добив" на свободен хлор.
Свободният хлор влиза в окислителни реакции с патогенни микроорганизми и замърсители, присъстващи във водата. Основната характеристика на процеса на хлориране на водата в басейна е, че в допълнение към микроорганизмите, които са основните обекти на дезинфекция, тя съдържа голям брой органични примеси от протеинова природа (мазнини, пот, кремове и др., Донесени от къпещите се). В резултат на взаимодействие с активния хлор те образуват неорганични и органични хлорамини, образувайки комбиниран хлор. Освен това последните са много стабилни и имат силно дразнещо действие, което се отразява много негативно на общото качество на водата в басейна.
Общото съдържание на свободен и комбиниран хлор във водата в басейна се нарича общ хлор. Нивото на комбинирания хлор, което се определя от разликата между общия и свободния хлор, не трябва да надвишава 1,2 mg/l във водата в басейна.
Като хлорни агенти за дезинфекция на водата в басейните най-често се използват:

• хлорен газ;
• натриеви, калциеви или литиеви хипохлорити;
• хлорирани производни на изоциануровата киселина: хлорирани изоцианурати (натриева сол на дихлоризоциануровата киселина, трихлоризоциануровата киселина).

В контекста на посоката на тази публикация ще разгледаме в сравнение само два хлорни агента: хлорен газ и натриев хипохлорит (SPH).

До известно време хлорният газ беше единственият хлорен агент, използван за дезинфекция на водата в басейна. Но използването му беше свързано с огромни разходи, за да се гарантира безопасността на процеса на хлориране ( Това ще бъде обсъдено по-подробно при разглеждането на процеса на дезинфекция на питейната вода.). Ето защо специалистите по оборудване за басейни се обърнаха към възможността за замяна на хлора с натриев хипохлорит. След определяне на оптималните условия за дезинфекция на водата по време на нейната рециркулация (главно диапазона на рН), изискванията за технологично оборудване и за организацията на контрола на съдържанието на хлор във водата, бяха разработени технологични схеми за скимерни и преливни басейни и хардуерно проектиране на процеса на пречистване и дезинфекция на водата в басейна в този вид, в който го виждаме днес.
За третиране на водата в басейните химиците са разработили стабилизирани GPCHN формули, чието производство сега се овладява от много компании. Ето някои от тях:

Мотото на процеса на пречистване на водата в басейна е: филтриране и дезинфекция. Страниците на нашия уебсайт, посветени на експлоатацията на плувни басейни, подробно описват методите и последователността на операциите, които ни позволяват да постигнем висококачествена и чиста вода в басейна. Единственото нещо, което не е посочено там е как да работите с GPHN.
Характеристиките на процеса на дезинфекция на водата в басейна с помощта на препарати, съдържащи HPCN (в режим на рециркулация) са (изброени по важност):

• намалена стойност на pH (стойността му може да бъде под 6,9);
• ограничено време за контакт на водата с дезинфектант (хлорен агент) - като правило се изчислява само за няколко минути;
• повишена температура на водата (достига 29 o C);
• повишено съдържание на органични вещества.

И в тези „адски“ условия за GPKhN е необходимо да се постигне максимално въздействие от него.
Как става това на практика? Като цяло всичко започва на етапа на проектиране на басейна. Когато поставят оборудването на циркулационния контур на басейна, те се опитват да осигурят максимален временен контакт между тях от мястото, където дезинфектантът се добавя към водата, докато водата навлезе в басейна. Следователно точката на въвеждане на дезинфектанта обикновено е напорната тръба на циркулационната помпа, т.е. най-отдалечената точка от връщащите дюзи. Там също е монтиран сензор за измерване на pH, а коригиращият състав се въвежда в смукателната тръба на циркулационната помпа, която в този случай служи като вид смесителна единица. Водонагревателят в басейна се поставя възможно най-близо до дюзите за връщане, за да се намалят първо загубите на топлина и второ, да се избегне преждевременното разрушаване на HPCN.

Е, сега нека опишем алгоритъм за извършване на операции по време на работа басейн:

• В началото се определят стойности pH и Red-Ox потенциал. Първият индикатор е необходим за регулиране на стойността на pH до оптималната стойност: 7,2 - 7,4. Вторият служи като вид индекс на замърсяване на водата, идваща от басейна, и е предназначен за предварително определяне на дозата дезинфектант, която ще се добави към пречистената вода. Такъв контрол може да се извърши или ръчно с помощта на подходящи устройства, или автоматично с помощта на сензори и вторични устройства - контролери, вградени в циркулационния кръг.
• Вторият етап всъщност е корекция на pH , т.е. в зависимост от измерената стойност, към водата се добавят реагенти, които намаляват или повишават стойността на рН (последните, като правило, се използват по-често, тъй като по време на работа на басейна водата се "подкиселява"). Стойността на pH се следи по същия начин, както в предишния случай. Но добавянето на реагенти може да се извърши ръчно (за басейни с малък обем вода) или автоматично (което най-често се използва за обществени басейни). В последния случай дозирането на pH коригиращите реагенти се извършва с помощта на дозиращи помпи, които имат вграден pH контролер.
• И накрая, те произвеждат инжектиране на работен разтвор GPCN в третираната вода, което се извършва по метода на пропорционално дозиране дозиращи помпи . В този случай пропорционалното дозиране (контрол на дозиращата помпа) се извършва според сигнал от сензор за хлор, монтиран директно в тръбопровода (за предпочитане директно пред нагревателя). Има и друг метод за наблюдение на качеството на дезинфекцията на водата в басейна и управление на дозиращата помпа - наблюдение на Red-Ox потенциала, т.е. индиректно измерване на активен хлор във вода. След входния блок GPCN обикновено се монтира динамичен миксер или се правят няколко резки завъртания в напорния тръбопровод на циркулационната помпа, за да се смеси напълно обработената вода с работния разтвор GPCN. И двете създават допълнително съпротивление на линията за връщане на вода към басейна. Това трябва да се има предвид при избора на циркулационна помпа.

Както видяхме, процесът на дезинфекция на водата в басейна е доста сложен и включва няколко етапа. Ето защо, за да се автоматизира напълно този процес и да се елиминира „човешкият“ фактор от него, бяха разработени дозиращи системи, състоящи се от една, две или дори три дозиращи помпи, контролери, сензори, електрохимични клетки и др. Тяхното описание можете да намерите на тази страница.
Дозирането на хипохлорит клас „Е” не се различава много от дозирането на стабилизирани препарати на основата на натриев хипохлорит клас „А”. Освен ако не е необходимо да се следи общото съдържание на сол във водата в басейна, тъй като хипохлоритът клас “E” съдържа готварска сол (вижте описанието на производствения процес). Следователно, когато се дозира, тази сол влиза в третираната вода и увеличава общото съдържание на сол (като се има предвид факта, че рециркулационната система е затворена и общият приток на прясна вода е само 10% от обема).

3.2. Пречистване на битови и промишлени отпадъчни води

Почистване на канали се състои в тяхната неутрализация и дезинфекция.
Дезинфекцията на отпадъчните води може да се извърши по няколко метода: хлориране, озониране и UV лъчение.
Дезинфекция (с хлор, натриев хипохлорит или директна електролиза) на битови отпадъчни води и техните смеси с промишлени отпадъчни води се извършва след тяхното пречистване. В случай на отделно механично третиране на битови и промишлени води, но тяхното съвместно биологично третиране, е разрешено (SNiP 2.04.03-85) да се предвиди дезинфекция само на битова вода след механичното й третиране с дехлориране, преди да се подаде за биологично лечение. Въпросът за изхвърлянето на отпадъчни води след дезинфекция трябва да се решава за всеки отделен случай в съгласие с териториалните агенции на Държавната санитарна и епидемиологична служба в съответствие с изискванията на SanPiN 2.1.2.12-33-2005 „Хигиенни изисквания за опазване на повърхностните води.”
Преди дезинфекция отпадъчните води се избистрят, освобождавайки ги от суспендирани частици (механично третиране), след което избистрената вода се окислява биологично (биологично третиране). Биологичното лечение се извършва по два метода: 1) интензивно (изкуствено лечение) и 2) екстензивно (естествено лечение).
Интензивен метод дава възможност за пречистване на отпадъчни течности в специални пречиствателни съоръжения, разположени на малка площ, но изисква електричество, изграждане на пречиствателни съоръжения, квалифициран персонал за тяхното управление и хлориране. Съоръженията за интензивно третиране включват аерационни резервоари и биоокислители (биологични филтри, перколатори).
Екстензивен метод изисква по-голяма площ, но е по-евтин за изграждане и експлоатация и произвежда дренаж без яйца на хелминти и патогенни бактерии. В този случай не се изисква хлориране. Обширните пречиствателни съоръжения включват биологични езера, полета за напояване и полета за филтриране.

Хлориране на отпадни води.
Хлорирането се използва за пречистване на битови и промишлени води, за унищожаване на животински и растителни микроорганизми, премахване на миризми (особено тези, образувани от съдържащи сяра вещества) и неутрализиране на промишлени отпадъчни води, например от цианидни съединения.
Отпадъчните води се характеризират с висока степен на органично натоварване. Емпирично установените стойности на дезинфекциращите концентрации на активен хлор в отпадъчните води могат да достигнат 15 mg/l. Следователно необходимите дози активен хлор и продължителността на контакта му с отпадъчните води се определят чрез пробно хлориране. За предварителни изчисления на дезинфекцията на отпадъчни води се вземат следните дози активен хлор: след механична обработка - 10 mg/l; след пълно изкуствено биологично третиране - 3 mg/l, след непълно - 5 mg/l.
Производителността на инсталацията за хлориране се изчислява въз основа на дозата активен хлор, взета с коефициент 1,5. Продължителността на контакт на хлор с дезинфекцирана вода зависи от формата на хлорните съединения. За свободен активен хлор продължителността на контакта е 0,5 ч., за комбиниран активен хлор - 1 ч. Остатъчният хлор след контакт с отпадъчни води трябва да включва: свободен активен хлор - 1 mg/l, комбиниран активен хлор - 1,5 mg/l.
Дозата на активния хлор трябва да надвишава специфичната стойност на хлорна абсорбция на водата, така че получената концентрация на активен хлор във водата да осигурява необходимия технологичен ефект (ниво на дезинфекция, степен на избистряне и др.). При изчисляване на дозата активен хлор за обработка на замърсена вода трябва да се вземе предвид стойността на нейната хлорна абсорбция, определена в съответствие с изискванията на стандарта ASTM D 1291-89.
Ако е необходимо за борба с ентеровирусите, се осигурява двойно хлориране: първично хлориране след пълно биологично третиране и вторично хлориране след допълнително филтриране или утаяване на водата. Дозите на активен хлор за първично хлориране в борбата с ентеровирусите са 3 - 4 mg/l с продължителност на контакта 30 минути, вторично хлориране 1,5 - 2 mg/l с продължителност на контакта 1,5 - 2 часа.
Хлорирането може да се използва за третиране на вода, съдържаща амоний. Процесът се провежда при температури над 70 o C в алкална среда с добавяне на CaCl2 или CaCO 3 за разграждане на амонячни съединения.
При обработката на вода, съдържаща хуминови вещества, последните се превръщат в хлороформи, дихлороцетна киселина, трихлороцетна киселина, хлоралдехиди и някои други вещества, чиято концентрация във водата е много по-ниска.
За отстраняване на феноли (съдържание 0,42-14,94 mg/l) използвайте 9% разтвор на натриев хипохлорит в количество 0,2-8,6 mg/l. Степента на пречистване достига 99,99%. Когато водата, съдържаща феноли, се хлорира, се образуват фенолоксифеноли.
Има известни данни за използването на натриев хипохлорит за отстраняване на живак от отпадъчни води.
Хлорирането на отпадни води с течен хлор чрез хлоратори има по-широко приложение в сравнение с процеса, при който се използва HPCN. Течният хлор се въвежда директно в отпадъчните води ( директно хлориране), или използвайки хлоратор. Ще ви разкажем повече за тези процеси, когато разглеждаме процеса на дезинфекция (хлориране) на питейната вода.
Когато натриевият хипохлорит се използва като хлорен агент, работният разтвор на HPCN се въвежда в третираната вода, като се използва методът на пропорционално дозиране, използвайки дозиращи помпи .
Хигиенните изисквания за организацията и контрола на дезинфекцията на отпадъчни води са установени в указанията MU 2.1.5.800-99.

3.3. Използване на натриев хипохлорит в хранително-вкусовата промишленост

Високият риск за здравето на потребителите винаги е породен от развалените хранителни продукти, което в никакъв случай не бива да се подценява. Най-често развалянето на храната се причинява от микроорганизми, които по време на технологичния процес на производство на хранителен продукт попадат в нея от недобре почистени и недобре дезинфекцирани повърхности на технологично оборудване, от недобре подготвена вода, въздух, от некачествени суровини, от неправилно изхвърлена промивна вода и накрая от производствения персонал.
Но основният източник на микроорганизми в хранително-вкусовата промишленост е прахът. Във всички области на производството на храни замърсяването с микроорганизми възниква в труднодостъпни места: сложно оборудване, капаци на резервоари, контейнери, провиснали тръбопроводи, шевове, фуги, криви и др. Поради това стриктно спазване на технологичния режим на производство, високи санитарни състояние на предприятието и провеждане на мерки за почистване и дезинфекция както на оборудването, така и на производствените помещения със систематичен микробиологичен контрол.
Още в началото на осемдесетте години на двадесети век Институтът по биология и неговото приложение към проблемите на храненето (Дижон, Франция) проведе изследване на дезинфектанти, използвани в хранително-вкусовата промишленост. В същото време GPCN беше оценен сред тези продукти в първия клас като най-подходящ за тези цели и най-икономичен. Показа висока ефективност срещу почти всички растителни клетки, спори и бактерии. Поради тази причина натриевият хипохлорит се използва широко в хранително-вкусовата промишленост за дезинфекция за унищожаване на ракообразни и мекотели; за различни измивания; за борба с бактериофагите в производството на сирене; за дезинфекция на резервоари, боксове.
Но в хранително-вкусовата промишленост дезинфектантите се избират всеки път специално в съответствие с изискванията. По този начин изискванията за дезинфектант по време на преработката на мляко могат да се различават или да бъдат напълно различни, отколкото например в пивоварната промишленост или при производството на безалкохолни напитки, или в месопреработвателната промишленост. Като цяло целта на използването на определен вид дезинфектант за определен подсектор на хранително-вкусовата промишленост е да се унищожат или намалят не всички микроорганизми, а тези, които са изключително вредни за произвежданите продукти (които по правило влияят на качеството и срок на годност на продуктите), както и патогенни микроорганизми.
Поради това в Руската федерация са разработени санитарни стандарти и правила за осигуряване на микробиологична безопасност за всеки от подсекторите на производството на храни. Ето някои от тях:

1. SP 3244-85 "Санитарни правила за предприятия от пивоварната и безалкохолната промишленост."
2. ИК 10-04-06-140-87 „Инструкции за санитарен и микробиологичен контрол на пивоварната и безалкохолната продукция”.
3. SanPiN 2.3.4.551-96 „Производство на мляко и млечни продукти. Санитарни правила и норми".
4. „Инструкции за санитарна обработка на оборудването в предприятията за млечна промишленост.“
5. „Инструкции за санитарна обработка на оборудване за производство на течни, сухи и пастообразни млечни продукти за бебешка храна.“
6. SP 3238-85 „Санитарни правила за предприятия от месната промишленост“.
7. SP 2.3.4.002-97 „Предприятия от хранително-вкусовата промишленост. Санитарни правила за месопреработвателни предприятия с малък капацитет.
8. „Инструкции за санитарна обработка на технологично оборудване и производствени помещения в предприятия за месопреработвателна промишленост“ (одобрени през 2003 г.).
9. SanPiN 2.3.4.050-96 „Предприятия от хранително-вкусовата промишленост (технологични процеси, суровини). Производство и продажба на рибни продукти. Санитарни правила и норми".
10. „Указания за санитарен и микробиологичен контрол при производството на хранителни продукти от риби и морски безгръбначни“. (№ 5319-91. L., Giprorybflot, 1991).
11. „Инструкции за санитарна обработка на технологично оборудване в рибопреработвателни предприятия и кораби.“ (№ 2981-84. М., Транспорт, 1985).

В допълнение към техните специфични критерии и подходящата ефективност и селективност на дезинфектанта за приложението, химическите дезинфектанти в хранително-вкусовата промишленост се избират въз основа на това дали ще се използват по „отворен” или „затворен” начин.
При дезинфекция в затворена система(CIP метод) в резултат на използването на автоматично пропорционално дозиране, което е широко разпространено днес, както и автоматичен контрол на процеса на измиване и дезинфекция, като правило, няма пряк контакт между оперативния персонал и химическия продукт (освен за момента на приготвяне на работния разтвор). Следователно в този случай няма пряка потенциална опасност за оперативния персонал във връзка с опасни и агресивни среди, като дезинфектанти и техните разтвори.
При отворен метод на дезинфекция, където е необходим ръчен метод на обработка, се наблюдава обратната ситуация. Тук оперативният персонал, от една страна, трябва да гарантира, че избягва директен контакт с химическия продукт, като използва лични предпазни средства, а от друга страна, ако е възможно, да използва максималните дезинфекционни възможности на продукта.
В хранително-вкусовата промишленост по правило не се използват чисти активни дезинфектанти, а техни разредени разтвори, които освен активни вещества съдържат известно количество помощни вещества. Тези вещества могат да бъдат: повърхностноактивни вещества за подобряване на омокрянето на повърхностите, които ще се дезинфекцират; Комплексообразуващи агенти за намаляване на твърдостта на водата; емулгатори и диспергатори за равномерно разпределение на реагента върху третираната повърхност и др.
Освен това, тъй като всеки дезинфектант „работи активно“ в определен диапазон на pH, в зависимост от основното вещество (дезинфектант), готовите за употреба дезинфекционни разтвори или техните концентрати трябва да имат кисела, неутрална или алкална среда. Няколко примера:както видяхме, натриевият хипохлорит и хлорсъдържащите съединения проявяват най-голяма активност само в алкална среда, а пероцетната киселина е по-ефективна в кисела среда. Четвъртичните амониеви съединения в кисела рН среда рязко губят своите дезинфекционни свойства, а алдехидите могат да се използват както в кисела, така и в неутрална среда и др.
Дезинфекцията с помощта на хлорни агенти е доста разпространена в хранително-вкусовата промишленост. В тази публикация ще се съсредоточим само върху хлорсъдържащите дезинфектанти, които съдържат натриев хипохлорит.
В самото начало трябва да се отбележи, че като правило всички дезинфектанти на базата на GPCN, използвани в хранително-вкусовата промишленост, в допълнение към основната си цел - унищожаване на бактерии и вируси, гъбички и плесени, премахват масла, мазнини, протеини , остатъци от кръв, петна от чай, кафе, плодове и др., защото имат избелващи свойства. Всички дезинфектанти на базата на GPCN се доставят в концентрирана форма, като работният разтвор се приготвя на място чрез разреждане на концентрата. По правило всички продукти са алкални (рН стойността на работния разтвор варира от 11 до 13). Това се дължи на химичните свойства на HPCN, които обсъдихме по-рано. Съдържанието на активен хлор в работния разтвор е от 60 до 240 mg/l. Таблицата показва някои от най-популярните дезинфектанти и почистващи препарати на базата на GPCN.

Използвани обозначения в таблицата: C - силикати; P - повърхностноактивни вещества, O - аромати; F - фосфати; А - алдехиди; I - инхибитори на корозията; SZh - стабилизатори на твърдост; К - комплексообразователи.

Добре знаем, че решаващият фактор при покупката на всеки хранителен продукт са неговите вкусови характеристики. Поради това технолозите в хранително-вкусовата промишленост не са склонни да използват дезинфектанти с хлорсъдържащи агенти, тъй като активният хлор има много „активен ефект“ върху вкуса и мириса на продуктите. Изключение прави външната дезинфекция на технологично оборудване, поради факта, че хлорът има изключително продължително действие. Натриевият хипохлорит е един от тези продукти. Обикновено за дезинфекция на технологично оборудване се използва HPCN разтвор, съдържащ 30-40 mg/l активен хлор. Бактерицидният ефект на натриевия хипохлорит се проявява след прилагане на разтвора при 20-25 ° C и излагане в продължение на 3-5 минути. Вярно е, че в този случай е необходимо да се вземе предвид корозивната активност на разтворите на GPCN, следователно, за да се намали корозивният ефект, се използва смес от натриев хипохлорит, сода каустик и натриев метасиликат (препаратът „Хипохлор“). Корозионната активност на това лекарство е 10-15 пъти по-малка от тази на обикновения натриев хипохлорит.
Що се отнася до обработката на вътрешните кухини на хранително-вкусовото оборудване, HPCN се заменя активно с препарати, които не съдържат хлор.

3.4. Използване на хипохлорит в рибовъдството

Рибни басейни, риболовни съоръжения, контейнери за жива риба, оборудване за рибовъдство, както и гащеризони и обувки на лица, занимаващи се с рибовъдни и ветеринарно-санитарни дейности, подлежат на периодично почистване и дезинфекция (дезинсекция). Най-често за това се използва белина. Но напоследък за тази цел се използва натриев хипохлорит под формата на разредени разтвори.
GPHN се използва доста активно при дезинфекцията на риболовни мрежи, мрежи и пластмасови резервоари за съхранение на риба.
Когато се използват разтвори на GPCN в рибовъдството, концентрацията на активен хлор, получена при използване на разтвори на белина и разтвори на GPCN, трябва да се преизчисли. В този случай те се ръководят от: „Ветеринарно-санитарни правила за рибовъдните стопанства“ и „Инструкции за ветеринарен надзор при транспортиране на жива риба, оплодени яйца, раци и други водни организми“.

3.5. Използване на хипохлорит в здравеопазването

Още по време на Първата световна война натриевият хипохлорит се използва успешно като антисептик за превръзки при лечение на рани и изгаряния. Тогава обаче чисто техническите трудности на масовото производство и не особено доброто качество на дрогата допринесоха за подписването на почти осъдителна присъда срещу него. Освен това пристигнаха нови, както изглеждаше тогава, по-ефективни лекарства и скоро те забравиха за хипохлорита... и си го спомниха през 60-те години на ХХ век по време на войната във Виетнам. Там, в ситуация, в която беше необходимо да се използват най-ефективните средства за борба с инфекцията, те предпочетоха натриев хипохлорит, а не най-новите антибиотици. Тази симпатия се обяснява не само с високата ефективност на HPCN, но и с универсалността на лекарството. Всъщност в условия на първа линия, вместо дузина опаковки, е по-добре да имате под ръка една бутилка разтвор, която може да се използва за измиване на раната, дезинфекция на кожата преди операция и лечение на инструменти.
Някак си сме свикнали, че зад всяко име на лекарство стои разшифровка на неговата сложна химична формула. Купувайки различни лекарства, ние не се интересуваме от тези тънкости, стига да помага. Но натриевият хипохлорит заслужава такова внимание. Оказва се, че в умерени концентрации хипохлоритът е напълно безопасен за хората. Хипохлоритът, колкото и да е странно, се вписва изненадващо добре във функционирането на системите на тялото, отговорни за защитата от инфекции и възстановяването на увредените тъкани. Те го възприемат като нещо родно и познато. И той наистина е „един от нас“: HPCN се произвежда постоянно в малки количества от левкоцитите, чието призвание е именно борбата с инфекцията. Не е тайна: едни и същи патогенни микроби имат различен ефект върху различните хора: някои дори няма да забележат атаката си, някои ще почувстват леко неразположение, а при други болестта ще премине тежко, понякога фатално. Известно е, че повишената чувствителност към инфекции е свързана с отслабване на защитните сили на организма. Хипохлоритът в човешкото тяло не само унищожава микробите, но и „настройва” имунната система да ги разпознава (и това е едно от най-важните му свойства).
При тежки заболявания, обширни рани, изгаряния, след продължително притискане на тъкани и тежки операции обикновено се развива самоотравяне на организма с продукти от разпад на тъканите. Токсичните вещества, които се натрупват в тялото, увреждат органите, отговорни за тяхното неутрализиране и отстраняване. Функциите на бъбреците, черния дроб, белите дробове и мозъка могат да бъдат значително нарушени. Това може да се помогне само отвън. В този случай обикновено се извършва хемосорбция - кръвта на пациента преминава през специални сорбентни филтри. Въпреки това, не всички токсини се абсорбират от тези филтри или не се абсорбират напълно.
Алтернатива на хемосорбцията беше методът на електрохимична детоксикация - интравенозно приложение на натриев хипохлорит, което може да се нарече вътрешно „ноу-хау“ (вече го споменахме, когато разглеждахме бактерицидните свойства на натриевия хипохлорит. Днес е трудно да си спомним точно какво подтикна нашите учени да го изследват Търсене на нетрадиционни средства или може би просто любопитство... Но хипохлоритът имаше късмет - служители на Изследователския институт по физико-химична медицина (именно в този институт те проведоха изследвания и активно въведоха хемосорбция, плазмафереза , ултравиолетовото облъчване на кръвта в медицинската практика...) „взеха го в обращение“ Техният интерес към натриевия хипохлорит се отличаваше с една съществена особеност: водата, от която се образува хипохлоритът, е неразделна основа на всички биологични процеси.Лекарството, за разлика от други, използвани в подобни случаи, не премахват отровите от тялото - просто ги разграждат до неутрални молекули, без да причиняват вреда.Токсините бързо изгарят в активния кислород на хипохлорита и състоянието на пациента се подобрява пред очите ни: кръвно налягане, сърдечната честота, бъбречната функция се нормализират, дишането се подобрява и човекът се връща в съзнание... Възможно е да се отървете от токсините, които не могат да бъдат направени по друг начин, без да бъдат отстранени от тялото. Според реаниматорите методът позволява да се оперират пациенти, считани преди за безнадеждни, с голям шанс за успех.
Хипохлоритът практически не предизвиква алергични реакции, които са толкова често срещани в наше време, което е точно това, което правят много антибиотици. Но за разлика от антибиотиците, които селективно убиват определени видове бактерии, натриевият хипохлорит унищожава почти всички патогенни микроорганизми, включително вируси, а онези микроби, които „случайно са оцелели“ при контакт с него, рязко губят своята вредна активност и стават лесна плячка за други елементи на имунната система. система.системи. Интересното е, че бактериите, леко „увредени“ от хипохлорит, също губят устойчивост към антибиотици.
Според различни авториразтвор на натриев хипохлорит успешно се използва при хирургична гнойна патология, както като бактерицидно лекарство за лечение на рани, така и като инфузионен детоксикиращ разтвор за интравенозно приложение в централните вени. Натриевият хипохлорит може да бъде въведен в тялото по всички възможни начини, като при това изпълнява не само детоксикационната и окислителната функция на черния дроб, но и стимулира биологичните и молекулярните механизми на фагоцитозата. Фактът, че натриевият хипохлорит се образува директно в макрофагите по време на фагоцитоза, предполага, че това е естествено и физиологично и класифицира използването на хипохлоритни разтвори като екологично чисти нелекарствени методи на лечение.
Освен това използването на разтвор на натриев хипохлорит се оказа ефективно не само в гнойната хирургия, урологията и гинекологията, но и в пулмологията, фтизиатрия, гастроентерология, стоматология, дерматовенерология и токсикология. Напоследък успешно се използва не само бактерицидното свойство на натриевия хипохлорит, но и неговата висока детоксикираща активност.
Анализът на използването на различни биологични системи за детоксикация (хемосорбция, хемодиализа, принудителна диуреза и др.) Само посочи перспективите за използване на системата за електрохимично окисляване като най-ефективен, физиологичен и технически неусложнен метод за детоксикация на тялото.
Изразеният терапевтичен ефект на натриевия хипохлорит при редица заболявания и състояния на организма се свързва не само с неговите детоксикиращи свойства, но и със способността му да подобрява кръвната картина, да повишава имунния статус, да има противовъзпалително и антихипоксично действие.
Водещата реакция, която детоксикира токсините и метаболитните продукти в организма е тяхното окисление от специален детоксикиращ ензим - цитохром Р-450. Физиологичният ефект се дължи на факта, че окислените вещества в тялото стават разтворими във вода (хидрофобните токсини се превръщат в хидрофилни) и благодарение на това те участват активно в процесите на други метаболитни трансформации и се елиминират. Като цяло, този процес в чернодробните клетки изглежда като окисление, усилено от молекулярен кислород и катализирано от цитохром Р-450. Тази важна детоксикираща функция на черния дроб не може да бъде напълно компенсирана от никоя друга телесна система. При тежки форми на интоксикация черният дроб не се справя напълно с функциите си за детоксикация, което води до отравяне на тялото и влошаване на патологичните процеси.
Имитирайки монооксидазната система на тялото, натриевият хипохлорит оказва значителна помощ в естествените детоксикиращи функции на тялото както при ендотоксикоза, така и при екзотоксикоза, а в случай на токсалбумин той просто не може да бъде заменен.
Разтвори на натриев и калциев хипохлорит се използват вместо белина по време на рутинна, крайна и превантивна дезинфекция за дезинфекция на различни предмети и секрети в зони на инфекциозни заболявания, както и за дезинфекция на специални обекти. Дезинфекцията се извършва чрез напояване, избърсване, измиване, накисване на предмети, които не се влошават с този метод на третиране.
Струпване на хора в ограничено пространство, недостатъчно отопление, висока влажност, лошо хранене, трудността да се спазва стриктно адекватен санитарен и противоепидемичен режим - позната ситуация в палатков лагер в зона на бедствие. При тези условия е доказана ефективността на използването на лекарствен разтвор на натриев хипохлорит в хирургията, оториноларингологията и терапията за профилактика на заболеваемостта, както за бежанците, така и за медицинския персонал. Лесното приготвяне на работния разтвор и добрите резултати в борбата срещу множество инфекциозни агенти, понякога резистентни на почти всички антибиотици, направиха възможно препоръчането на GPCN разтвори за широко приложение в медицинските грижи.
Лечението с разтвори на натриев хипохлорит позволява не само да компенсира равномерно острия недостиг на редица скъпи лекарства, но и да премине към качествено ново ниво на медицинска помощ. Евтиността, достъпността и универсалността на това лекарствено решение позволява в нашите трудни времена поне частично да се възстанови социалната справедливост и да се осигури качествена грижа за населението както в отдалечена селска болница, така и навсякъде в Русия, където има лекар.
Същите тези предимства го правят важен компонент за поддържане на високи хигиенни стандарти в целия свят. Това е особено очевидно в развиващите се страни, където използването на HPCN се превърна в решаващ фактор за спиране на епидемии от холера, дизентерия, коремен тиф и други водни биотични заболявания. По този начин, по време на епидемия от холера в Латинска Америка и Карибите в края на 20-ти век, натриевият хипохлорит успя да сведе до минимум заболеваемостта и смъртността, както беше съобщено на симпозиум за тропическите болести, проведен под егидата на Института Пастьор.

3.6. Използване на GPCN за избелване на пране в перални фабрики

Смята се, че избелването на пране по време на промишленото пране е най-потенциално опасната операция от всички операции, използвани при прането на дрехи, и белината, съответно, е най-опасното вещество за тъканите. Повечето белини, използвани в промишленото пране, са силни окислители, под въздействието на които повечето оцветени вещества след окисляване стават или безцветни, или разтворими във вода. И като всеки окислител, белината едновременно „атакува“ както петната, така и влакната на тъканите. Следователно, при избелване, разрушаването на тъканните влакна винаги ще бъде страничен процес. Има три вида белина, използвани в промишленото пране: пероксид (пероксид или кислород), хлор и сяра. В тази публикация ще се спрем само на един от хлорсъдържащите избелители за тъкани – натриев хипохлорит.
Избелването на тъкани с HPCN има история от повече от два века. Историческото наименование на разтвора на натриев хипохлорит, използван за избелване, е labarrack water или javelle water. Колкото и странно да изглежда, в продължение на два века практически нищо не се е променило в технологията за избелване на тъкани с HPCN решения. Натриевият хипохлорит се използва широко като белина и средство за отстраняване на петна в текстилното производство и промишлени перални и химическо чистене. Може безопасно да се използва върху много видове тъкани, включително памук, полиестер, найлон, ацетат, лен, коприна и други. Той е много ефективен при премахване на петна от пръст и широка гама от петна, включително кръв, кафе, трева, горчица, червено вино и др.
Избелващите свойства на натриевия хипохлорит се основават на образуването на редица активни частици (радикали) и по-специално на синглетен кислород, който има висок биоциден и окислителен ефект (за повече подробности вижте статията „Хлориране на питейна вода“ ), образуван при разлагането на хипохлорита:

NaOCl → NaCl + [O] .

Следователно не можете да правите без натриев хипохлорит при избелване на болнично бельо или бельо, засегнато от плесен.
Избелващите (окислителните) свойства на разтворите на натриев хипохлорит зависят от неговата концентрация, pH на разтвора, температура и време на експозиция. И въпреки че вече ги разгледахме в раздел 2 на тази публикация, ще се повторим малко във връзка с процеса на избелване.
Като цяло, колкото по-висока е концентрацията на HPCN в разтвора (колкото по-голяма е активността на HPCN) и колкото по-дълго е времето на експозиция, толкова по-голям е избелващият ефект. Но зависимостта на експозиционната активност от температурата е по-сложна. „Работи” перфектно дори при ниски температури (~ 40°C). С повишаване на температурата (до 60°C) активността на белината на базата на HPNC нараства линейно, а при по-високи температури се наблюдава експоненциална зависимост на нарастването на активността на белината.
Зависимостта на избелващите свойства на HPCN от стойността на pH е пряко свързана с химичните свойства на HPCN.При висока стойност на pH на околната среда (pH>10) активността на белина на базата на HPCN е относително ниска, т.к. Активният кислород участва основно в процеса на избелване - той действа доста бавно. Ако стойността на pH на средата започне да намалява, тогава активността на белина първо се увеличава, достигайки максимум при оптималната стойност на pH = 7 за хипохлорит, а след това с повишаване на киселинността активността отново намалява, но по-бавно от се наблюдава при повишаване на pH в алкална посока.
При промишленото пране операцията по избелване обикновено се комбинира с операциите по измиване и изплакване, вместо да се извършва отделно. По-удобно е и по-бързо. В същото време продължителността на самите операции се увеличава, така че белината има време да обработи равномерно всички елементи в отметката. В същото време се уверете, че белината на базата на GPCN не е твърде активна, тъй като ако реагира твърде активно, тя ще се консумира, преди да успее да проникне в центъра на отметката, което ще повлияе на процеса на премахване на петна в центъра на отметката, а влакната на тъканите, разположени върху повърхността на отметките, ще получат допълнителна повреда.
Британската асоциация за пране и почистване ( британскиПерачиПроучванеСдружение, БЛРА) са разработени препоръки за употребата на натриев хипохлорит за премахване на петна и избелване на тъкани по време на промишлено пране. Ето някои от тях:

• Работният разтвор на белина на базата на HPCN трябва да се използва с перилна течност с алкално pH или в смес със сапун или синтетичен детергент, така че белината да „работи“ по-бавно и повече или по-малко равномерно да насища целия обем на товара.
• Необходимо е да се добави такова количество течен търговски разтвор на натриев хипохлорит, че концентрацията на свободен хлор да е приблизително равна на 160 mg/l за разтвора в машината или 950 mg/kg за сухото тегло на товара.
• Температурата на течността, в която се добавя белина, не трябва да надвишава 60°C.

Според експертите на BLRA, ако тези препоръки се спазват, процесът на избелване с HPCN ще премахне повечето често срещани петна и ще причини минимални щети на тъканта.

3.7. Дезинфекция на питейна вода

Дозата на хлора се установява чрез технологичен анализ на базата на това, че в 1 литър вода, подадена на потребителя, остават 0,3...0,5 mg непрореагирал хлор (остатъчен хлор), което е показател за достатъчността на приета доза хлор. Изчислената доза хлор трябва да се приема като осигуряваща определеното количество остатъчен хлор. Изчислената доза се предписва в резултат на пробно хлориране. За избистрената речна вода дозата на хлора обикновено варира от 1,5 до 3 mg/l; при хлориране на подпочвените води дозата на хлора най-често не надвишава 1-1,5 mg/l; в някои случаи може да се наложи увеличаване на дозата хлор поради наличието на двувалентно желязо във водата. При повишено съдържание на хуминови вещества във водата, необходимата доза хлор се увеличава.
След въвеждане на хлорния агент във водата, която се третира, трябва да се осигури добро смесване с водата и достатъчна продължителност (най-малко 30 минути) на контакта му с водата преди подаването му на потребителя. Контакт може да възникне в резервоара за филтрирана вода или в тръбопровода за подаване на вода към потребителя, ако последният е с достатъчна дължина без водовземане. При изключване на един от резервоарите за филтрирана вода за промиване или ремонт, когато времето за контакт на водата с хлора не е осигурено, дозата на хлора трябва да се удвои.
Хлорирането на вече избистрената вода обикновено се извършва преди постъпването й в резервоара за чиста вода, където е осигурено времето, необходимо за контакта им.
Вместо хлориране на водата след утаители и филтри, във водопречиствателната практика понякога се използва хлорирането й преди постъпване в утаителите (предхлориране) - преди миксера, а понякога и преди подаването й към филтъра.
Предварителното хлориране насърчава коагулацията, окислява органичните вещества, които инхибират този процес, и следователно ви позволява да намалите дозата на коагуланта, а също така осигурява добро санитарно състояние на самите пречиствателни съоръжения. Предварителното хлориране изисква нарастващи дози хлор, тъй като значителна част от него се използва за окисляване на органични вещества, съдържащи се в все още неизбистрена вода.
Чрез въвеждане на хлор преди и след пречиствателните съоръжения е възможно да се намали общото потребление на хлор в сравнение с потреблението му по време на предварителното хлориране, като същевременно се запазят предимствата, осигурени от последното. Този метод се нарича двойно хлориране.

Дезинфекция с хлор.
Вече разгледахме накратко въпроса за инструменталното проектиране на процеса на хлориране на вода с използване на течен хлор като хлорен агент. В тази публикация ще се съсредоточим върху онези аспекти, които не са отразени от нас.
Дезинфекцията на вода с течен хлор все още се използва по-широко в сравнение с процеса, при който се използва HPCN. Течният хлор се въвежда в третираната вода директно ( директно хлориране), или използвайки хлоратор- устройство, което служи за приготвяне на разтвор на хлор (хлорна вода) в чешмяна вода и дозирането му.
За дезинфекция на водата най-често се използват хлоратори с непрекъснато действие, като най-добрите от тях са вакуумните, при които дозираният газ е под вакуум. Това предотвратява проникването на газ в помещението, което е възможно при хлораторите под налягане. Вакуумните хлоратори се предлагат в два вида: с разходомер за течен хлор и с разходомер за газов хлор.
В случай на използване директно хлориранетрябва да се осигури бързо разпределение на хлора в третираната вода. За тази цел дифузорът е устройство, чрез което се вкарва хлор във водата. Водният слой над дифузера трябва да бъде около 1,5 m, но не по-малко от 1,2 m.
За смесване на хлор с пречистената вода могат да се използват смесители от всякакъв тип, монтирани пред контактните резервоари. Най-простият е четков миксер. Представлява тава с пет вертикални прегради, разположени перпендикулярно или под ъгъл 45° срещу водния поток. Преградите стесняват напречното сечение и предизвикват вихрово движение, при което хлорната вода се смесва добре с пречистената вода. Скоростта на движение на водата през стеснения участък на смесителя трябва да бъде най-малко 0,8 m/s. Дъното на тавата на миксера е подредено с наклон, равен на хидравличния наклон.
След това сместа от пречистена вода и хлорирана вода се изпраща в контактни контейнери.

И така, има основните предимства на използването на хлор за хлориране на вода:

1. Концентрацията на активен хлор е 100% чисто вещество.
2. Качеството на продукта е високо, стабилно и не се променя по време на съхранение.
3. Простота на реакцията и предвидимост на дозата.
4. Наличие на масови доставки - могат да се транспортират със специални цистерни, варели и бутилки.
5. Съхранение - лесно за съхранение в складове за временно съхранение.

Ето защо втечненият хлор в продължение на много десетилетия е най-надеждното и универсално средство за дезинфекция на водата в централизираните водоснабдителни системи в населените места. Изглежда - защо да не продължим да използваме хлор за дезинфекция на водата? Нека да го разберем заедно...
GOST 6718-93 гласи, че: „ Течният хлор е течност с кехлибарен цвят, която има дразнещо и задушаващо действие. Хлорът е силно опасно вещество. Прониквайки дълбоко в дихателните пътища, хлорът засяга белодробната тъкан и причинява белодробен оток. Хлорът причинява остър дерматит с изпотяване, зачервяване и подуване. Усложнения като пневмония и нарушения на сърдечно-съдовата система представляват голяма опасност за засегнатите от хлора. Максимално допустимата концентрация на хлор във въздуха на работната зона на промишлените помещения е 1 mg/m 3 .»
В учебника на професор Слипченко В. А. „Подобряване на технологията за пречистване и дезинфекция на вода с хлор и неговите съединения” (Киев, 1997 г., стр. 10) е дадена следната информация за концентрацията на хлор във въздуха:

• Осезаема миризма - 3,5 mg/m3;
• Дразнене на гърлото - 15 mg/m3;
• Кашлица - 30 mg/m3;
• Максимално допустимата концентрация за краткотрайна експозиция е 40 mg/m 3 ;
• Опасна концентрация, дори и при краткотрайна експозиция - 40-60 mg/m3;
• Бърза смърт - 1000 mg/m3;

Няма съмнение, че оборудването, необходимо за дозиране на такъв смъртоносен реактив (статистиката почти редовно свидетелства за това), трябва да има редица степени на безопасност.
Следователно PBC („Правила за безопасност при производство, съхранение, транспортиране и използване на хлор“) изискват следното задължително периферно оборудване:

• везни за бутилки и съдове с хлор;
• спирателен кран за течен хлор;
• тръбопровод за хлор под налягане;
• приемник за газ хлор;
• филтър за газов хлор;
• скруберна инсталация (неутрализатор на хлор);
• анализатор за откриване на хлор във въздуха,

и при консумация на хлорен газ от бутилки повече от 2 кг/час или над 7 кг/час при консумация на хлор от контейнер - хлорни изпарители, които имат специални изисквания. Те трябва да бъдат оборудвани с автоматични системи, които предотвратяват:

• неразрешено потребление на хлорен газ в обеми, надвишаващи максималния капацитет на изпарителя;
• проникване на течната фаза на хлора през изпарителя;
• рязък спад на температурата на хлора в радиатора на изпарителя.

Изпарителят трябва да бъде оборудван със специален спирателен електромагнитен вентил на входа, манометър и термометър.
Целият процес на обработка на водата с хлор се извършва в специални помещения - хлориране, които също имат специални изисквания. Стаята за хлориране обикновено се състои от блокове от помещения: склад за доставка на хлор, стая за хлориране, вентилационна камера, помощни и помощни помещения.
Помещенията за хлориране трябва да бъдат разположени в отделни постоянни сгради от втора степен на пожароустойчивост. Около склада за хлор и помещението за хлориране със склада за хлор трябва да има непрекъсната плътна ограда, висока най-малко два метра, с плътни, плътно затварящи се врати, за да се ограничи разпространението на газовата вълна и да се предотврати достъпът на неоторизирани лица до територията на склада. Капацитетът на склада за доставка на хлор трябва да бъде минимален и да не надвишава 15-дневната консумация на водоснабдителната централа.
Радиусът на опасната зона, в която не е разрешено разполагането на жилищни, културни и битови обекти, е 150 m за складове за хлор в бутилки и 500 m за контейнери.
Инсталациите за хлориране трябва да се разполагат в ниските части на площадката на водоснабдителните съоръжения и предимно откъм подветрената страна на преобладаващите посоки на вятъра спрямо най-близките населени места (квартали).
Складът за доставка на хлор трябва да бъде отделен от другите помещения с глуха стена без отвори; складът трябва да има два изхода от противоположните страни на помещението. Един от изходите е оборудван с порта за транспортиране на бутилки или контейнери. Забранено е влизането на превозни средства в склада; трябва да се осигури подемно оборудване за транспортиране на съдовете от каросерията на превозното средство до склада. Празните контейнери трябва да се съхраняват в склада. Вратите и портите във всички помещения на помещението за хлориране трябва да бъдат отворени по време на евакуация. На изходите от склада са предвидени стационарни водни завеси. Съдовете с хлор трябва да бъдат поставени на стойки или рамки и да имат свободен достъп за закачане и захващане при транспортиране. Оборудването за неутрализиране на аварийните емисии на хлор е разположено в зоната за съхранение на хлор. Трябва да има възможност за загряване на бутилките в склада, преди да бъдат доставени в помещението за хлориране. Трябва да се отбележи, че когато хлорните бутилки се използват за дълъг период от време, те ще натрупат силно експлозивен азотен трихлорид и следователно от време на време хлорните бутилки трябва да бъдат подложени на рутинно промиване и пречистване на азотен хлорид.
Не се разрешава поставянето на помещения за хлориране във вдлъбнати помещения, те трябва да бъдат отделени от другите помещения с глуха стена без отвори и снабдени с два изхода навън, единият от които през вестибюла. Спомагателните помещения на помещенията за хлориране трябва да бъдат изолирани от помещенията, свързани с използването на хлор, и да имат независим изход.
Стаите за хлориране са оборудвани с приточна и смукателна вентилация. Отвеждането на въздух чрез постоянна вентилация от помещението за хлориране трябва да се извършва през тръба с височина 2 m над билото на най-високата сграда, разположена в радиус от 15 m, а чрез постоянна и аварийна вентилация от склада за доставка на хлор - през тръба с височина 15 м от нивото на земята.

Това е степента на опасност от хлор се свежда до минимум чрез наличието на цял набор от мерки за организиране на неговото съхранение и използване , включително чрез организиране на санитарно-охранителни зони (SPZ) на складове за реагенти, чийто радиус достига 1000 m за най-големите структури.
С разрастването на градовете обаче жилищното строителство се доближава до границите на санитарно-охранителната зона, а в някои случаи се намира в тези граници. Освен това се увеличи опасността от транспортиране на реактива от мястото на производство до мястото на потребление. Според статистиката по време на транспортирането се случват до 70% от различните аварии на химически опасни вещества. Пълномащабна авария на железопътна цистерна с хлор може да причини различни по степен щети не само на населението, но и на околната среда. В същото време токсичността на хлора, засилена от високата концентрация на реагента, намалява промишлената безопасност и антитерористичната устойчивост на водоснабдителните системи като цяло.
През последните години регулаторната рамка в областта на промишлената безопасност при работа с хлор беше затегната, което отговаря на изискванията на деня. В тази връзка експлоатационните служби имат желание да преминат към по-безопасен метод за дезинфекция на водата, т.е. към метод, който не се контролира от Федералната служба за екологичен, технологичен и ядрен надзор, но осигурява съответствие с изискванията на SanPiN за епидемиологичната безопасност на питейната вода. За тази цел хлорсъдържащият реагент, който най-често се използва при хлорирането (на второ място след течния хлор), е натриевият хипохлорит (SHC).

Дезинфекция с натриев хипохлорит
Във водоснабдителната практика за дезинфекция на питейната вода се използват концентриран натриев хипохлорит клас А със съдържание на активна част 190 g/l и нискоконцентриран натриев хипохлорит клас E със съдържание на активна част около 6 g/l.
Обикновено търговският натриев хипохлорит се въвежда в системата за пречистване на водата след предварително разреждане. След разреждане на натриев хипохлорит 100 пъти, съдържащ 12,5% активен хлор и имащ рН = 12-13, рН намалява до 10-11 и концентрацията на активен хлор до 0,125 (в действителност стойността на рН има по-ниска стойност) . Най-често разтвор на натриев хипохлорит се използва за обработка на питейна вода, характеризираща се с показателите, посочени в таблицата:

По този начин, за разлика от хлора, HPCN разтворите са алкални по природа и могат да се използват за повишаване нивото на рН на третираната вода.
Тъй като стойността на pH на третираната вода се променя, връзката между хипохлорната киселина и хипохлоритните йони се променя. Изследванията в Япония показват, че когато се използва натриев хипохлорит за дезинфекция на вода, алкалната концентрация в хипохлорита трябва да се вземе предвид и да се поддържа под определено ниво. С повишаване на рН хипохлорната киселина се разпада на йони H+ И ° С 10 - . Така например при pH = 6 пропорцията HClO е 97%, а делът на хипохлоритните йони е 3%. При pH = 7 фракция HClO е 78%, а хипохлорит - 22%, при pH = 8 дял HClO - 24%, хипохлорит - 76%. По този начин при високи стойности на pH във водата HClO се превръща в хипохлоритен йон.
Това означава, че стойността на рН на търговски разтвор на натриев хипохлорит се повишава поради факта, че алкалният разтвор на натриев хипохлорит е по-стабилен. От друга страна, чрез „алкализиране” на третираната вода намаляваме активността на хлорния агент. В допълнение, на границата между третираната вода и работния разтвор на HPCN се образува утайка от магнезиев хидроксид и силициев диоксид, които запушват водните канали. Следователно концентрацията на основата в натриевия хипохлорит трябва да бъде такава, че да не предизвиква образуването на тази утайка. Експериментално е установено, че оптималният диапазон на pH на водата при обработка с натриев хипохлорит е в диапазона от 7,2 до 7,4.
Освен стойността на рН дезинфекциращите свойства на HPNC се влияят от температурата и съдържанието на свободен активен хлор в работния разтвор. Данните за излишъка на активен хлор, необходим за пълна стерилизация на питейната вода при различни температури, времена на експозиция и стойности на pH са дадени в таблицата.

Загубата на активност на HPCN разтвори с течение на времето е ясно илюстрирана от следната таблица:

Въвеждането на работния разтвор HPCN в пречистената вода се извършва по метода на пропорционално дозиране с помощта на дозиращи помпи. В този случай, пропорционално дозиране ( управление на дозиращата помпа ) може да се направи или с помощта на импулсни водомери, или с помощта на сигнал от сензор за хлор, инсталиран директно в тръбопровода или след контактния резервоар. След входния блок на GPCN или на входа на контактния резервоар обикновено се монтира динамичен миксер за цялостно смесване на пречистената вода с работния разтвор на GPCN.
Натриевият хипохлорит за електролиза с клас „E“, получен в електролизатори без диафрагма, се подава към потока от преработена вода или чрез директно подаване (в случай на използване на електролизатори от поточен тип), или през резервоар за съхранение (в случай на използване електролизатори без поток), оборудвани с автоматична или ръчно контролирана система за дозиране Дозиращата система може да се управлява с помощта на импулсни водомери или сигнал от сензор за хлор, монтиран директно в тръбопровода или след контактния резервоар.

По този начин изглежда, че предимствата на използването на натриев хипохлорит пред хлора при хлориране на вода са съвсем очевидни: много по-безопасно е - не е запалимо или експлозивно; не е необходимо допълнително оборудване за осигуряване безопасността на процеса на хлориране, с изключение на наличието на: 6-кратна вентилация, резервоар за събиране на изтекъл натриев хипохлорит и контейнер с неутрализиращ разтвор (натриев тиосулфат). Оборудването, използвано при използване на GPHN за осигуряване на процеса на дезинфекция в станциите за пречистване на водата, не е класифицирано като промишлено опасно и не се контролира от Федералната служба за екологичен, технологичен и ядрен надзор. Това улеснява живота на операторите.
Но дали е така? Да се ​​върнем към свойствата на HPCN.

Многократно сме казвали, че разтворите на HPCN са нестабилни и податливи на разлагане. Така според данните Мосводоканалразбра, че Натриевият хипохлорит клас "А" губи до 30% от първоначалното съдържание на активната част в резултат на съхранение след 10 дни.Към това се добавя и фактът, че той замръзва през зимата при температура -25°C,а през лятото се наблюдава утаяване, което води до необходимостта от използване на железопътни цистерни с топлоизолация за транспортиране на реагента.
Освен това се случи увеличаване на обема на използване на реагента със 7-8 пъти в сравнение с хлора поради ниското съдържание на активната част и в резултат на това увеличаване на обема на транспортиране на железопътни цистерни (ежедневно един резервоар с обем от 50 тона за всяка станция),което се наложи наличието на големи складове за съхранение на запасите от реагенти в съответствие с изискванията на нормативните документи (30 дни доставка).
И както се оказа, В момента съществуващият производствен капацитет на концентриран натриев хипохлорит в европейската част на Русия не отговаря на бъдещите нужди на Мосводоканал в размер на около 50 хиляди кубически метра годишно.
Що се отнася до натриевия хипохлорит клас „Е“, Мосводоканал обръща внимание на факта, че значителна консумация на суровини: около 20 тона/ден готварска сол на всяка станция (за 1 кг активен хлор има от 3 до 3,9 кг готварска сол).В същото време качеството готварска сол (домашна суровина)не съответства изисквания, наложени от производителите на електролизери.И най-важното, електролизните инсталации за производство на нискоконцентрирани разтвори на натриев хипохлорит имат ограничено използване и недостатъчен експлоатационен опит (градовете Иваново и Шаря, област Кострома).
И ако може да се натрупа опит в експлоатацията на електролизни инсталации, тогава не можете да спорите със свойствата на GPHN. Освен това има и по-неблагоприятни примери: когато хипохлоритът е между две затворени спирателни устройства, постоянни газови емисии по време на естественото разлагане на HPCNдоведе до експлозии сферични кранове, филтри и други устройствас отделяне на хлор .
Операторите имат опит проблеми с избора на оборудване и работата му в среда на HPCN разтвори, които имат много висока корозивна активност. Допълнителни мерки също бяха необходими за предотвратяване на калцификация на фитингите, особено на входните точки на инжекторите и дифузорите.
Не можете да отхвърлите и човешкия фактор: най-голямото изтичане на хлор в пречиствателна станция (над 5 тона) е причинено от използването на GPCN. Това се случи в една от най-големите пречиствателни станции в САЩ в източната част на страната, когато шофьор на цистерна с железен хлорид (pH=4) погрешка източи продукта в резервоар с HPCN разтвор. Това доведе до незабавно освобождаване на хлор.
Това са "историите на ужасите"...
Но нека не забравяме, че това е мнението на специалистите от Мосводоканал, чиито станции обработват хиляди тонове вода всеки час и където първоначално е осигурена промишлена безопасност. Е, ако говорим за малки градове, села и т.н. Тук организацията на „хлоратор“ „ще струва доста стотинка“. Плюс това, недостатъчните разклонения на пътищата, а понякога и пълното им отсъствие, ще поставят под въпрос безопасността на транспортирането на такова опасно вещество като хлор. Следователно, както и да е, трябва да се ръководим от факта, че натриевият хипохлорит и в неговата форма хлорирането на водата ще намерят приложение там, особено след като може да се получи локално.

Заключение:
Докато хлорирането остава основният метод за дезинфекция на вода, какъв хлорен агент трябва да се използва: хлор или натриев хипохлорит, трябва да се определя от количеството вода, която се пречиства, нейния състав и възможностите за организиране на безопасен производствен процес във всеки конкретен случай. Това е задача на дизайнерите.

3.8. Дезинфекция на газопречиствателно оборудване за пречистване на вода

1. Предварително почистване на вътрешната повърхност резервоари за питейна вода (механично или хидравлично) за отстраняване на плаката и свободните отлагания от нея. Такова почистване трябва да се извърши, ако е възможно, веднага след източване на водата от резервоарите. За да се намали времето за почистване и да се улесни работата, днес има широка гама от химикали (т.нар технически препарати), които допринасят за отделянето дори на силно полепнали замърсители от повърхността на контейнерите. Вярно е, че при избора на такива вещества трябва да се съсредоточи върху тяхната химическа и корозивна активност, т.е. химическа съвместимост на строителните материали на контейнера с технически препарати. Тези вещества се нанасят върху повърхността на контейнера с последващо излагане или се добавят към водата по време на хидравлично почистване.
2. Цялостно изплакване на резервоарите за питейна вода след предварително почистване (най-често с насочена струя вода (от пожарен маркуч)). Ако при измиване на резервоари са използвани химически реактиви, тогава почистването от тях трябва да се извършва в строго съответствие с инструкциите за употреба на използвания реагент.
3. Избор на метод дезинфекция зависи от обема на резервоара, неговия дизайн и използвания дезинфектант. Третирането на всички повърхности на резервоара след предварително почистване с дезинфектанти на базата на GPCN е най-евтиният и надежден метод. Например разтвор на натриев хипохлорит с концентрация на активен хлор не повече от 10 mg/l може да се излее в празен, предварително почистен съд. След 24-часова експозиция (минимум) разтворът се източва и резервоарът отново се пълни с вода. Основният недостатък на този метод е, че капакът и горната част на стените на резервоара остават необработени, тъй като работният обем на всеки резервоар е 70 - 80% от общия обем. В допълнение, големият обем на резервоара ще изисква съответно голямо количество дезинфекциращ реагент, който след употреба трябва да се изхвърли без опасност от увреждане на околната среда.