Дозирование гипохлорита

Гипохлорит натрия — современная, безопасная для здоровья людей схема химического окисления воды для ее очистки. Вот на этом видео я пью воду сразу после дозации гипохлорита и обезжелезивания (без угольной очистки) доказывая этим своему заказчику и тебе, дорогой читатель, безопасность данного реагента.

СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Для окисления железа, марганца, сероводорода, органических веществ и для дезинфекции в водоочистке применяется метод пропорционального дозирования водного раствора гипохлорита натрия натрий хлорноватокислый Марки А с помощью насоса дозации, срабатывающего по расходу воды от импульсного водосчетчика.

цена готового комплекта

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Есть труба входа воды в систему водоочистки, есть обезжелезиватель и водосчетчик с импульсным герметичным контактом. Смотрим схему ниже. Когда очищенная вода поступает к потребителю — возникает расход воды, счетчик крутится, срабатывает магнитный герметичный контакт (геркон), по сигнальному кабелю подаются импульсы на насос дозации. Насос делает заданное количество впрысков раствора гипохлорита в трубу подачи воды на систему водоочистки в зависимости от скорости поступления импульсов. Больше расход воды — больше импульсов — больше впрысков. Вода перестала расходоваться, счетчик остановился, дозация прекратилась.

Схема обезжелезивания с дозацией гипохлорита

Во время обратной промывки фильтра — обезжелезователя (backwash) дозация не происходит, потому что вода поступает в обезжелезиватель снизу и нам ни в коем случае не хотелось бы, чтобы там фильтровались твердые фракции окисленных металлов и сера.

ХИМИЯ ПРОЦЕССА: Окисление двухвалентного железа происходит по формуле:

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

РАСШИФРОВКА ФОРМУЛЫ:

2 Fe(HCO3)2

равно

2 Fe(OH)3↓

4 CO2

NaCl (10)

Растворенное железо

Гипохлорит

натрия

вода

После реакции

Окисленное

железо

Углекислый

газ

Соль

Кислород воздуха являясь сильным окислителем всегда ищет нечто способное быть окисленным. И как только находит— сразу вспупает в химическую реакцию с этим веществом.

Реакцию присоединения кислорода к чему-либо называют ОКИСЛЕНИЕМ.

Простейшие металлы — железо, марганец легко подвергаются окислению кислородом.

Однако, в глубоких артезианских скважинах железо находится в растворенном состоянии и со временем превращается в коллоидный раствор железа Fe(OH)3 при попадании в воду кислорода. После коагуляции коллоидный раствор превращается в гидроксид железа Fe2O3 · 3H2O — твердый осадок, который застревает в загрузке фильтра-обезжелезивателя.

Однако, кислород воздуха действует медленно, быстро расходуется на окисление, а вот гипохлорит действует быстро и мощно. При взаимодействии с растворенным железом, марганцом, сероводородом и органическими веществами гипохлорит легко отдает атом кислорода. Углекислый газ, освободившись от молекулы железа улетучивается, а окисленное до твердого трехвалентного состояния железо выпадает в осадок и застревает в фильтрующей среде обезжелезивателя. Концентрация пищевой соли и углекислого газа настолько микроскопична, что никак не замечается нами в быту.

Сероводород Н2S— очень не приятный и трудноудаляемый из воды элемент, являясь восстановителем препятствует процессу окисления железа, но под воздействием гипохлорита распадается и превращается в серу. В виде сульфатов сера в твердом состоянии опять же застревает в загрузке обезжелезивателя.

ПРИЕМУЩЕСТВА МЕТОДА (перед аэрацией):

  • Дешево (дешевле тысяч на 15, чем аэрация, стоимость раствора мизерная)

  • Бесшумно (насос дозации работает гораздо тише компрессора)

  • Мощно (Гипохлорит — сильный и быстрый окислитель, не нужна контактная емкость)

  • Точный расчет (Можно расчитать точную дозировку, точное кол-во воздуха не посчитаешь)

  • Гибкая настройка дозации (можем выбрать насосы разной мощности и разного управления)

Гипохлорит — очень сильный и БЫСТРЫЙ окислитель. Для его использования в бытовых системах очистки воды (дома, коттеджи, дачи, дворцы и замки) при концентрациях до 15мг/л железа не требуется контактная емкость. Гипохлорит подается прямо в трубу в непосредственной близости к обезжелезивателю (осадочному фильтру).

ПОКАЗАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ ДАННОГО МЕТОДА ОКИСЛЕНИЯ:

Гипохлорит применяют там, где использование напорной аэрации не рекомендуется — большие концентрации:

РАСЧЕТ ДОЗИРОВКИ:

Для начала определимся с нормативным количеством активного хлора для окисления загрязнений (по СНиП 2.04.02-84):

Растворенное вещество 1 мг/л

Количество активного хлора

Железо двухвалентное 2 Fe(HCO3)2

0,67 мг/л

Марганец двухвалентный Mn2+

1,3 мг/л

Сероводород H2S

2,1 мг/л

Органические вещества

при ПМО 4-8 мг/л

4 мг/л АХ(СНиП 2.04.02-84 Приложение 4)
Перманганатная окисляемость воды, мг О/л Доза окислителя, мг/л
хлора
8-10 4-8
10-15 8-12
15-25 12-14

Рассчитаем требуемое количество активного хлора для нашей воды по этой формуле:

АХ (активный хлор г/ч) = ОБЪЕМ ВОДЫ м3/час * (Fe2+ * KFe + Mn2+ * KMn + H2S * KCB)

Fe2+ — содержание железа в исходной воде, мг/л;

KFe — расход активного хлора (ах) для окисления железа (0,67мг хлора на 1 мг железа)

Mn2+— содержание марганца в исходной воде, мг/л;

KMn — расход ах для окисления марганца (1,3 мг хлора на 1мг марганца);

— содержание сероводорода в исходной воде, мг/л;

KCB — расход ах для разрушения сероводорода (2,1 мг хлора на 1 мг сероводорода)

Остаточный, не израсходованный на реакции окисления активный хлор используется для ДИЗИНФЕКЦИИ воды (удаления органических веществ). Его количество определяется экспериментально путем добавления гипохлорита в воду и оценки ее качества.

ПРИМЕР РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ГИПОХЛОРИТА для очистки воды:

Грязная вонючая вода из скважины:

Железо двухвалентное 8,8 мг/л

Марганец 0,39 мг/л

Сероводород 0,01 мг/л

Максимальный объем воды 2 куба в час

АХ (г/ч) = 2 * (8,8*0,67 + 0,39*1,3 + 0,01*2,1)=2* (5,9+0,5+0,02)=12,8 гр. актив. хлора в час или 6,42 мг активного хлора на 1 литр воды.

РАБОЧИЙ РАСТВОР ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ:

Рабочий раствор — это, обычно 1% раствор — 10 г активного хлора на 1 литр воды. (UPDATE окт 2016: «Акватрол» разводит 1:10 = 19 г АХ на литр воды»).

Плотность концентрата Гипохлорита Марки А — 190 г/л

соответственно, разбавляем его 19:1 с водой.

ТАБЛИЦА РАЗБАВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА

для получения РАБОЧЕГО РАСТВОРА 10г/л активного хлора

Количество Гипохлорита

Количество воды

Объем рабочего раствора

На 1 литр Гипохлорита

19 литров

20 литров

2 литра NaClO

38 литров

40 литров

3 литра NaClO 57 литров

60 литров

4 литра NaClO 76 литров

80 литров

ПОТРЕБЛЕНИЕ ГИПОХЛОРИТА И РАЗМЕР ЕМКОСТИ:

Теперь, осознав, что при расходе воды 2 куба в сутки нам потребуется дозировать до полутора литров рабочего раствора (10г/л) в сутки прикинем размер емкости.

Гипохлорит, даже разбавленный до 10г/л агрессивная жидкость. Мы не будем наливать емкость под горлышко. И забирается он не со дна, а примерно с глубины 5-10см от дна емкости во избежании попадания в насос песка и всяких твердых осажденных на дно емкости частиц. Сам по себе гипохлорит осадков не создает, но в емкость, как показывает практика, часто попадает строительная пыль и моется такая емкость крайне редко.

Поэтому подбирая подходящую емкость посчитаем на сколько дней нам хватит полезного объема рабочего раствора выбранной нами при условии дозации 12,8г активного хлора для получения 2х кубов чистой воды:

Размер емкости

Объем рабочего раствора

Полезный объем

Запас полезного объема (ДНЕЙ)

30л

25л

22л

50л

45л

40л

70л

65л

57л

90л

85л

75л

120л

110л

90л

Потребление РАБОЧЕГО РАСТВОРА:

  • 1,5 литра в сутки
  • 45 литров в месяц
  • 550 литров в год

Потребление КОНЦЕНТРАТА 190г/л (Канистра стоимостью 1250 рублей — 30 литров)

  • 100 мл в сутки
  • 3 литра в месяц
  • 36 литров в год

но это не точное количество, все дело в том, что гипохлорит теряет свою плотность…

СРОК ГОДНОСТИ ГИПОХЛОРИТА:

Гипохлорит Марка А так же как и бензин теряет свою силу со временем. Происходит это под воздействием температуры, света и других факторов. Считается, что за год концентрация активного хлора падает в среднем со 190 до 110 г/л

Поэтому, концентрацию рабочего раствора следует повышать со временем.

И не стоит запасаться гипохлоритом впрок (покупать более 1 канистры).

Гипохлорит в химической промышленности является побочным продуктом всякого вида производств и в то же самое время он находит широкое применение в различных областях народного хозяйства — в рыбоводстве, очистке сточных вод, медицине, растениеводстве, водоподготовке бассейнов и питьевой воды, в химической промышленности в качестве растворителя и так далее.

Стоит он ДЕШЕВО — 1250р за 30 литровую канистру. И купить его не сложно. Он всегда был и будет доступен.

НАСОСЫ ДОЗАЦИИ:

Натрий хлорноватокислый NaOCl или, как я тут много раз говорил — гипохлорит — весьма коррозийно-активное вещество и агрессивен даже к стали, меди и алюминию. К тому же, как мы уже считали, дозировки относительно небольшие — литры в сутки. Дозация происходит в протекающую по трубе воду, поэтому дозировка нужна довольно-таки точная и своевременная.

Поэтому для дозирования гипохлорита используются СПЕЦИАЛЬНЫЕ насосы-дозаторы, кроме того, для водоочистки используются насосы высокого давления. Есть еще насосы-дозаторы безнапорные. Будьте внимательны при выборе насоса.

Насосы дозации бывают двух типов — мембранные и перистальтические.

МЕМБРАННЫЙ НАСОС

ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС

Более дешевый вариант, создает больше давление, издает щелчки при впрысках реагента.

Практически безшумный, износостойкий, дороже мембранных

В основе работы мембранных насосов — резкие толчки электромагнитного клапана. В основе перистальтических — вращение роликового механизма, проталкивающего раствор по элластичной трубочке. И те и другие бывают как постоянного дозирования — без настроек вообще, так и с возможностью регулирования дозировки, вплоть до встроенного контроллера, который принимает сигнал от внешнего датчика и сам определяет пропорции дозирования.

У нас задача простая: подать нужное количество раствора в протекающую по трубе воду по импульсному сигналу водосчетчика.

Состав комплекта:

Наименование

Стоимость

Насос дозации мембранный

EMEC FMS-MF 0703

Дозирующий насос «Stenner» E20PHF, регулировка без программирования, производительность 10,2 л\сутки

Емкость полиэтеленовая устойчивая к гипохлориту 50л

Водосчетчик импульсный 3/4″ СХВ20Д-БЕТАР

Гипохлорит натрия. Марка А 30л (Россия)

Общая стоимость комплекта 272$ с мембранным и 350$ с перистальтическим

  • канистра гипохлорита 30л 22$

МОНТАЖ И НАСТРОЙКА НАСОСА ДОЗАЦИИ:

В комплекте с насосом должны поставляться:

  • фитинги для трубки ¼» 4 шт. (два на самом насосе, один в баке и один на трубе водоснабжения)
  • Трубки ¼» 3 шт.
  • Датчик уровня рабочего раствора с кабелем 1-2м

  • Кронштейн

  • Крепеж

  • Погружной Фильтр забора рабочего раствора

МОНТАЖ:

Насос крепится двумя путями: 1) на стену, 2) на емкость с раствором. В зависимости от ситуации и наличия кронштейна монтажа на емкость — можно выполнить такой монтаж, обычно монтаж на стену ниже или выше уровня водопроводной трубы.

Фитинг подсоединения трубки ¼» к водопроводной трубе, в которую будет впрыскиваться раствор обычно цанговый для зажима трубки с одной стороны и наружняя резьба ½» или ¾» с другой. Он имеет встроенный обратный клапан из подпружининного стального шарика. Иногда на фитинге имеются обе резьбы и в случае необходимости ½» предлагается обрезать ножницами по полипропилену.

Схема подключения насоса дозации:

  1. Монтируем насос дозации на стену или емкость.

  2. Подсоединяем тубку от насоса к водопроводу. Фитинг подсоединения к водопроводу имеет встроенный обратный клапан.

  1. Подсоединяем трубку от насоса к фильтру забора раствора, который находится в 3-10см выше дна емкости. Это нужно для того, чтобы песок и твердые осадки не попадали в насос.

  1. Датчик уровня рабочего раствора подсоединяется к насосу проводом и опускается в емкость чуть выше уровня фильтра забора для того, чтобы в отсутствии рабочего раствора насос не начала хватать воздух.

Работа без жидкого раствора крайне вредна для мембранных насосов и приводит к быстрому их умиранию. Перистальтический насос не так критичен к работе без раствора, однако, вместо раствора он будет толкать в трубу водоснабжения воздух и система будет завоздушиваться. Это черевато некорректной работой и гидроударами при переключении режимов промывке в клапане обезжелезивателя.

  1. Подключаем еще одну (третью) трубочку ¼» к насосу для сброса излишков рабочего раствора обратно в емкость. Эту трубку следует опустить в емкость на глубину 15-20 см от дня емкости. Когда раствор будет заканчиваться оператор сможет слышать брызги при срабатывании.
  1. Подключаем сигнальный кабель импульсного водосчетчика

  1. Подключаем питание насоса 220В

Находим заливную пробку в насосе, если такая имеется, наливаем воды в насос.

В процессе монтажа, скорее всего придется сверлить отверстия в пластиковой емкости. Старайтесь сверлить отверстия на полмиллиметра меньше диаметра трубки, чтобы трубка вставлялась в корпус емкости очень плотно. Тогда пыль не будет попадать в емкость и запах гипохлорита не будет выходить из емкости. Следите за тем, чтобы пластиковая стружка после сверления не оставалась в емкости, ее следует тщательно вытряхнуть прежде, чем в емкость будет налит рабочий раствор.

НАСТРОЙКА НАСОСА:

Теперь нужно настроить насос для дозации нужного нам количества рабочего раствора.

Следует заглянуть в две инструкции:

  1. В инструкцию на импульсный водосчетчик для понимания частоты импульсов.

  2. В инструкцию на насос дозации для понимания одной дозы впрыска

Далее, выбираем режим работы насоса DIVIDE, либо MULTIPLY, при котором внешние импульсы делятся/умножаются на величину, установленную при программировании. Насос выполняет дозирование с частотой, определенной данным параметром. 1:n впрысков. Иначе говоря — насос совершает N впрысков (настраиваемый параметр) на один импульс водосчетчика.

Водосчетчики бывают с разной ценой деления (частотой) импульсов от 1 до 10 литров. Эта величина неизменна для вида водосчетчика. В зависимости от частоты подачи импульсов нам для пропорциональной дозации следует либо умножать импульсы на заданное число N, либо делить. Смотрите инструкцию на водосчетчик, чтобы определиться с частотой импульсов водосчетчика.

Вот небольшой расчет для мембранного насоса EMEC FMS-MF 0703:

В инструкции на этот насос есть таблица расхода, согласно которой насос перекачивает 0,56 мл раствора за один ход (впрыск) при давлении 3,5 атм.

А нам нужно подать 6,42 мг активного хлора на 1 литр воды.

В 1 литре (1000 мл) рабочего раствора содержится 10 гр (10 000 мг) активного хлора. В 1 мл рабочего раствора таким образом находится 10 мг активного хлора. Значит одном впрыске (0,56 мл) — 5,6 мг ах.

Теперь смотрим инструкцию на счетчик. Наш счетчик СХВ20Д-БЕТАР дает один импульс на 10 литров воды.

За 1 впрыск мы вносим 5,6 мг хлора, на один импульс водосчетчика нужно подать 64 мл раствора, а это значит, что при дозе впрыска 5,6 мг нужно сделать 11,5 впрысков на один импульс от водосчетчика.

Значит импульс мы будем ДЕЛИТЬ, стало быть выбираем режим DIVIDE 1/n

Устанавливаем значени N = 12 для совершения 12 впрысков при поступлении одного импульса.

Теперь, когда мы посчитали в цифрах сколько надо дозировать настраиваем насос дозации и запускаем систему.

ЗАПУСК СИСТЕМЫ:

После запуска обезжелезивателя, промывки загрузки пускаем воду на расход (в дом), насос срабатывает, дает 12 впрысков на каждые 10 литров воды.

Обратите внимание, у нас есть кран отбора пробы после водосчетчика, перед угольным фильтром. Почти весь гипохлорит должен уходить на окисление железа, остаточный хлор будет удаляться угольным фильтром, таким образом на выходе после угольного фильтра мы будем получать чистую питьевую воду. Без запаха и привкуса.

Схема обезжелезивания с дозацией гипохлорита

Если система дозации настроена правильно, то наливая воду в открытую емкость (ведро) с пробоотборного крана мы должны чувствовать запах свежести. Если присутствует сильный запах хлорки, значит мы где-то ошиблись в расчетах и дозируем слишком много. Если же присуствует легкий запах железа, болота, сероводорода, застоявшейся воды — значит активного хлора дозируется слишком мало и его не хватает на окисление и удаление всех загрязнений в воде. Дозировку следует пересчитать заново и скорректировать.

Так же наличие остаточного хлора можно определить с помощью прибора PH/CL Pooltester для бассейнов

Если на выходе с пробоотборного крана чувствуется запах свежести (запах свеже стиранного белья), вы можете без отвращения выпить пару глотков этой воды и почувствуете очень легкий вкус хлорированной воды, значит дозация настроена ПРАВИЛЬНО.

После угольного фильтра вода должна быть приятной на вкус и не иметь запаха. Показатель железа после теста — 0,3 и менее мг/л

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ:

Производство гипохлорита в Москве https://www.youtube.com/watch?v=K9Pgl4u6Jg4

Применение гипохлорита натрия в водоочистке

Дезинфекция питьевой воды

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

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

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

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

Содержание активного хлора, %

Содержание свободной щелочи, %

Нерастворимая часть, %

0,01

Mg, млн -1

Mg, млн -1

Mg, млн -1

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

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

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

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

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

Дезинфекция воды плавательных бассейнов и прудов

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

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

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

Обработка бытовых и промышленных сточных вод

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

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

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

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

Использование гипохлорита натрия в пищевой промышленности

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

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

Использование гипохлорита натрия в молочной промышленности

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

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

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

Использование гипохлорита в рыбоводстве

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

Использование гипохлорита в здравоохранении

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

Другие области применения

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

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

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

← Вернуться к списку

Инструкция по применению раствора гипохлорита натрия для целей дезинфекции:

1. Общие положения:

Гипохлорит натрия является солью хлорноватистой кислоты. Раствор получают заводским способом — поглощением хлора раствором едкого натра. В некоторых отраслях промышленности растворы гипохлоритов являются отходами производств. В соответствии с техническими условиями растворы гипохлорита натрия выпускают трех марок А, Б и В, отличающихся друг от друга по содержанию активного хлора, остаточной щелочности и внешнему виду. Марки А и Б — прозрачные зеленовато-желтые жидкости (допускается взвесь) с содержанием активного хлора 17%. Марка В — жидкость от желтого до коричневого цвета, выпускается I и II сортов, содержащих 12 и 9,5% активного хлора соответственно.

На заводах-изготовителях растворы гипохлоритов заливают в стальные гуммированные цистерны или контейнеры, а также в полиэтиленовые канистры или бочки емкостью 20—60 л. Раствор гипохлорита натрия разлагается при хранении, в связи с чем его хранят в закрытом, сухом, прохладном, хорошо проветриваемом нежилом помещении.

В виду слабой стойкости раствора гипохлорита и возможных нарушений правил хранения и приготовления рабочих растворов необходимо проводить проверку препаратов и приготовленных рабочих растворов иодометрическим методом на содержание активного хлора. Гипохлорит обладает бактерицидным и спорицидным действием.

2. Применение растворов гипохлорита натрия и кальция:

Раствор гипохлорита натрия используют взамен хлорной извести и ДТСГК. при текущей, заключительной и профилактической дезинфекции для обеззараживания различных предметов и выделений в очагах инфекционных заболеваний, а также для обеззараживания специальных объектов. Обеззараживание проводят орошением, протиранием, мытьем, замачиванием объектов, не портящихся при таком способе обработки. Белье и прочие ткани, а также металлические предметы, если они не защищены от коррозии, и окрашенные вещи обеззараживанию растворами гипохлоритов не подлежат. При инфекциях, вызванных вегетативными формами микроорганизмов, раствор гипохлорита натрия применяют по следующим режимам:

• Обеззараживание помещений (пол, стены), простой деревянной мебели, надворных установок проводят орошением растворами в концентрации 1% по активному хлору из расчета 300—500 мл/м2 при экспозиции 1 час. По окончании дезинфекции помещения обязательно проветривают.

• Для обеззараживания малоценных мягких вещей, а также ветоши, уборочного материала применяют растворы, содержащие 1 % активного хлора, из расчета 4—5 л на 1 кг сухого веса вещей и выдерживают в течение 1 часа.

• Посуду обеззараживают при полном погружении в 0,25— 1% по активному хлору раствор, в зависимости от наличия остатков пищи, на 1 час из расчета 1,5 л раствора на 1 комплект. По окончании дезинфекции посуду тщательно промывают водой.

• Ванны, унитазы, раковины и другое санитарно-техническое оборудование двукратно обильно орошают растворами 1 % концентрации.

• Жидкие выделения, остатки пищи и другие отбросы заливают неразведенными растворами гипохлоритов в соотношении 1 : 1. Для обеззараживания ночной посуды после удаления обеззараженного содержимого используют 0,25% по активному хлору растворы гипохлоритов, после чего посуду промывают водой.

• Обеззараживание верхних слоев почвы, асфальта и других объектов вне помещения производят растворами гипохлоритов в концентрации 1% по активному хлору из расчета 1,5 мл/м2.

3. Меры личной профилактики

При выполнении дезинфекционных работ раствором гипохлорита натрия каждый работающий обязан строго соблюдать меры личной безопасности, для чего следует пользоваться индивидуальными средствами защиты (респиратор РУ-60 с патроном марки А; защитные очки, резиновые перчатки; защитные передники). При попадании раствора гипохлорита натрия на кожу и слизистую глаз необходимо быстро и обильно промыть струей чистой воды.

4. Приготовление рабочих растворов гипохлорита натрия

Содержание активного хлора в растворе натрия гипохлорита, %

Количество в мл раствора гипохлорита, необходимое для приготовления 10 л рабочего раствора

0,25% по активному хлору

1% по активному хлору

17

150

600

12

210

840

10

250

1000

9

280

1110

8

315

1250

5

500

2000

Отходы промышленности, содержащие гипохлориты с нестандартным количеством активного хлора, могут быть также использованы для целей дезинфекции в порядке, предусмотренном данной инструкцией.

Очистка воды гипохлоритом натрия безопаснее хлора — эксперты

По его словам, вредность гипохлорита по сравнению с хлором меньше на десятки процентов, а в некоторых случаях, и в разы, и зависит от состояния воды, в которую добавляют реагент.

С ним соглашается представитель экологической общественной организации Гринпис России.

«Гипохлорит натрия намного менее опасный реагент по сравнению с хлором. Хотя мне знакомы другие способы водоподготовки, например, мембранные, но, вероятно, они не подходят для Москвы», — заявил руководитель токсической программы Гринпис России Алексей Киселёв.

Технический директор группы компаний «Росводоканал» Сергей Михеев отметил, что хлор применяется для вторичного обеззараживания воды, уже прошедшей первичную очистку. При этом необходимо, чтобы обеззараживающее вещество оставалось в воде все время, пока она движется в водопроводных сетях.

«Хлор обеспечивает надлежащее санитарное состояние воды в сети и, собственно, самой сети — чтобы у нас на трубах ничего не развивалось. Поэтому реагент должен оставаться в воде в небольших количествах, чтобы обеспечивать надлежащее санитарное состояние воды», — сказал эксперт.

Другие методы обеззараживания — ультрафиолетовое облучение, озонирование — действуют лишь до тех пор, пока вода не попадает в трубы. Их можно использовать только в небольших водопроводных сетях, где вода быстро попадает к потребителям, отметил Михеев.

Он подчеркнул, что хлор достаточно опасен — он использовался в качестве химического оружия, поэтому работа с ним требует сложных и дорогостоящих мер предосторожности.

«Недостатки хлора связаны, в основном, с тем, что это опасное вещество. Хлор поставляется в сжиженном виде, и все, что связано с его хранением на водопроводных станциях и применением, связано с определенным риском для обслуживающего персонала, риском для близлежащих населенных пунктов, жилой застройки», — сказал эксперт.

Кроме того, предприятия, использующие хлор, несут дополнительные затраты на охрану объекта, на автоматизированную систему оповещения, на оборудование для ликвидации выбросов, на специальные системы вентиляции, специальные системы хранения и нейтрализации поврежденных контейнеров с хлором.

В то же время гипохлорит — соединение натрия, хлора и кислорода — работает точно так же, как хлор, однако значительно безопаснее.

«Механика действия гипохлорита и хлора аналогична, процесс обеззараживания идет по одним и тем же химическим реакциям. Но гипохлорит натрия мы можем получать сами в нужное время, в нужном количестве», — отметил он.

Эксперт пояснил, что гипохлорит получают путем электрохимической реакции из обычной поваренной соли: для производства одного килограмма расходуется четыре килограмма соли и четыре киловатта электроэнергии.

Он отметил, что в советское время производство хлора было очень масштабным и себестоимость его была невысокой, поэтому водоканалам было выгодно применять привозной хлор. Однако изменения, связанные с ростом стоимости хлора и затратами на доставку, сделали применение гипохлорита достаточно выгодным экономически.

Насос-дозатор для гипохлорита натрия

Гипохлорит натрия как химическое соединение является одним из веществ, крайне интересных с точки зрения бытового и промышленного применения – благодаря своим разносторонним полезным качествам и невысокой себестоимости. Поскольку в исходном кристаллическом состоянии он довольно нестабилен, его хранение и транспортировка осуществляется, как правило, в виде водного раствора. Соответственно, непосредственное использование, дозирование гипохлорита натрия удобнее всего производить при помощи специализированных насосов-дозаторов.

Область применения.

Наиболее известным свойством раствора гипохлорита натрия (он же натрий хлорноватокислый или NaOCl) является способность оперативно, даже в низкой концентрации обезвреживать большинство распространённых болезнетворных микроорганизмов, включая многие бактерии и грибки. При более длительном воздействии NaOCl разрушает токсины органического происхождения, а также препятствует размножению мелкой водной флоры.

При этом, «рабочая», то есть – достаточная для эффективного применения, концентрация хлорноватокислого натрия полностью безопасна для здоровья человека, не носит канцерогенного характера и в целом не причиняет вреда окружающей среде.

Вышеперечисленные свойства обуславливают самую широкую область применения для дезинфекции бытовых и промышленных объектов. Неполный список включает

  • обеззараживание природной воды для подачи в качестве питьевой в водопроводные системы населённых пунктов;
  • дезинфекцию воды в частных и общественных бассейнах, малых городских водоёмах, фонтанах;
  • очистку потенциально патогенной среды городских и промышленных сточных вод;
  • проведение дезинфекционных мероприятий в поликлиниках, больницах, иных общественных зданиях;
  • бактерицидную обработку трубопроводных систем и перекачивающих агрегатов на предприятиях пищевой промышленности;
  • профилактическую обработку зерна и сельскохозяйственных кормов;
  • прочие действия, связанных с обеззараживанием разнообразных емкостей, помещений, материалов и т.д.

В качестве дезинфектанта и лекарственного средства, наружного и внутриполостного, гипохлорит натрия используется в традиционной медицине.

Не менее востребованными являются отбеливающие свойства. Хлорноватокислый натрий в составе различных разрекламированных средств используется как бытовой отбеливатель и эффективный пятновыводитель. Значительно большие объёмы задействуются в бумажной и текстильной промышленности, а также в общественных химчистках и прачечных.

Также NaOCl широко используется в качестве реактива и реагента во многих промышленных химических процессах – как окислитель, маркер или один из компонентов синтезируемого вещества.

Требования к перекачке и дозированию.

При всех своих положительных качествах водный раствор гипохлорита натрия обладает достаточно выраженным коррозийным эффектом и в значительных концентрациях способен оказывать ощутимое разрушительное воздействие на многие материалы, включая медь, алюминий и некоторые марки стали. Этот фактор должен учитываться при выборе оборудования для перекачки и дозирования NaOCl.

Кроме того, превышение рекомендуемой концентрации

  • в воде – может вызывать у человека раздражение слизистых оболочек, покраснение кожного покрова и иные реакции, схожие с аллергическими;
  • в растворе для отбеливания или удаления пятен – повреждение обрабатываемого материала
  • в химическом производстве – неверное протекание процесса и брак конечного продукта.

Соответственно, имеет крайне важное значение точность дозирования, с которой производится подача гипохлорита.

Специализированное оборудование.

1. Насосы-дозаторы умеренного объёма подачи. К таковым можно отнести насосы перистальтического типа и мембранные насосы-дозаторы с приводом электромагнитного действия. Они специально приспособлены для работы с гипохлоритом натрия – все материалы проточной части выполнены из синтетических материалов, способных сколь угодно долго контактировать с этим соединением.

У перистальтических насосов объём подачи контролируется при помощи регулирования частоты вращения роликового колеса, обеспечивающего продвижение жидкости вдоль эластичной трубки; у мембранных – регулированием количества импульсов, подаваемых на катушку электромагнита с соленоидом, толкающим диафрагму. Существуют модели с ручным аналоговым или цифровым управлением, с возможностью программирования времени и продолжительности работы по таймеру.

Более того, некоторые модели выпускаются со встроенными контроллерами, способными самостоятельно, на основании показаний внешних датчиков определять степень концентрации хлора, и, в зависимости от полученных данных, принимать решение о необходимости и объёме подачи хлорсодержащего препарата. Модели, не оснащённые контроллером, есть возможность подключить к внешнему контроллеру, выполненному в виде отдельного модуля. Существуют и уже скомпонованные, готовые к работе системы дозирования NaOCl.

Точность дозирования у перистальтических и мембранных насосов-дозаторов крайне высока – от нескольких миллилитров раствора в час. Однако, максимальный объём подачи у таких насосов достаточно невелик; они рассчитаны на обслуживание частных и общественных бассейнов, прачечных, химчисток – где «промышленные» объёмы не требуются.

2. Мембранные промышленные насосы. Принцип действия у них технически тот же, что и у мембранных насосов-дозаторов, но объём рабочей камеры значительно больше, отличается и конструкция привода. Пульсация диафрагмы обеспечивается ходом толкателя, через редуктор связанного с электрическим двигателем. Регулируя ход толкателя с помощью микрометрического винта, можно контролировать объём подачи раствора в диапазоне от 10 до 100% максимальной производительности, которая у насосов данного типа составляет 10 – 535 литров в час. То есть, точность дозирования начинается с отметки в 1 л/час.

Такой точности и производительности достаточно для организации водоподготовки в крупных системах водоснабжения, на промышленных предприятиях и т.д.

3. Плунжерные насосы. Внешне они схожи с мембранными промышленными, так как оснащаются аналогичным приводом, но в роли рабочего органа выступает не диафрагма, а цилиндр с плунжером. Плунжер представляет собой подобие поршня и действует по тому же принципу, совершая возвратно-поступательные движения внутри цилиндра. В отличие от поршня, плунжер имеет удлинённую форму и точнее подогнан по внутреннему диаметру цилиндра; уплотнения в плунжерном насосе усиленные.

Благодаря таким особенностям конструкции плунжерные насосы способны давать на выходе значительное противодавление, более чем двукратно превышающее показатели поршневых. Этот фактор важен для организации подачи раствора гипохлорита натрия в системы, обладающие собственным высоким внутренним давлением.

Регулировка подачи у плунжерных насосов так же, как и у мембранных, возможна в диапазоне 10 – 100%, но максимальная производительность практически вдвое больше и составляет 1027 литров в час. И для плунжерных, и для мембранных насосов, возможна опциональная установка на регулятор дистанционно управляемого сервопривода.

И плунжерные, и мембранные промышленные насосы выпускаются с вариантами исполнения головки насоса, мембраны или плунжера из материалов, устойчивых к окисляющему воздействию NaOCl и могут осуществлять его перекачку без какого-либо вреда для проточной части.

Более подробные данные об устройстве и дополнительных преимуществах, а также полные характеристики, которыми наделён конкретный насос-дозатор гипохлорита натрия, можно узнать в соответствующих разделах данного сайта или через систему онлайн-консультации.

Дозирование гипохлорита

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *