Обеззараживание водопроводной воды хлором и хлорсодержащими соединениями.

В качестве хлорреагентов используют в основном жидкий хлор, хлорную

известь, гипохлориты, диоксид хлора.

А) Жидкий хлор.

Устранение из воды болезнетворных и иных микроорганизмов и вирусов, из-за наличия которых вода становится непригодной для питья, хозяйственных нужд или промышленных целей, хлором или хлорсодержащими реагентами. Применение хлора — наиболее распространенный способ обеззараживания как в нашей стране, так и за рубежом. Впервые он был применен в 1894 в Германии. В России хлорирование больших количеств воды было применено в 1910 как принудительная мера при появлении холеры в Кронштадте и брюшного тифа в Н.Новгороде.

Растворимость хлора в воде зависит от температуры и давления. При атмосферном давлении и температуре 10 С в 1 л растворяется около 3 л газообразного хлора (9,65 г). При растворении в воде хлор образует хлорноватистую и соляную кислоты:

CI₂ + H₂O = HClO + НС1.

Одновременно протекает вторичная реакция:

НClO = СlO^- + Н⁺.

Направление этих реакций зависит от рН среды. При рН < 2 весь хлор находится в воде в молекулярной форме; при рН > 5 молекулярный хлор исчезает, превращаясь в хлорноватистую кислоту; при рН - 10 хлор переходит в форму гипохлорит-иона. В интервале значений рН - 5... 10, что обычно соответствует условиям О.в.х., в воде присутствует смесь хлорноватистой кислоты и гипохлорит-ионов. Хлорноватистая кислота обладает наибольшим бактерицидным действием, в связи с чем хлор в кислой среде более эффективен, чем в щелочной.

Несмотря на то, что хлорирование — самый распространенный способ обеззараживания природных вод, при применении его в воде образуются летучие галогенорганические соединения, в основном тригалогенметаны, обладающие канцерогенной и мутагенной активностью. В хлорированной воде обнаружено около 20 разл, летучих галогенорганических соединений. Их качеств, состав зависит от физические и химические показателей источника водоснабжения. Наиболее часто отмечается присутствие тригалогенметанов и четыреххлористого углерода.

Традиционными методами очистки (коагулирование, отстаивание и фильтрование) летучие галогенорганические соединения из воды не удаляются. Предотвращение или снижение их образования в процессе водоподготовки можно осуществлять изменением режима предварительной обработки водных ходов. Доза хлора в этом случае устанавливается не более 1— 2 мг/л.

Б) Соли хлорноватистой кислоты.

В промышленной очистке воды в последнее время используют гипохлорит натрия. Этот метод является более эффективным, чем использование жидкого хлора. Дело в том, что при использовании гипохлорита натрия не приходится сталкиваться с ядовитыми испарениями хлора. К тому же, из вышесказанного видим, что основным реагентом, обеззараживающим воду, является ион ClO^-.

Исходя из теоретических данных вспомним, что более сильная кислота (HCl) в растворе способна подавлять диссоциацию более слабой (в нашем случае HClO). В растворе соли же, такое явление отсутствует. Гипохлорит натрия – хорошо растворимое соединение.

В) Диоксид хлора.

Диоксид хлора обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с жидким хлором:

o Не образует токсичных вторичных органических галогенпроизводных, в частности трихлорметана, раздражающего слизистые оболочки;

o Окислительные свойства диоксида хлора практически не зависят от величины рН, что позволяет использовать дезинфектант как при производстве питьевой воды, так и в различных помышленных областях применения;

o В отличии от жидкого хлора менее токсичен;

o Высокий окислительно-восстановительный потенциал диоксида хлора позволяет проводить окисление примесей и эффективно разрушает клеточные стенки бактерий;