Хлорирование

Другим серьезным недостатком хлорирования является  образование в  воде под действием  хлора  хлорорганических  соединений  -  хлороформа, четыреххлористого углерода, бромдихлорметана, хлорфенола, хлорбензольных  и  хлорфенилуксусных  соединений, хлорированных пиренов и пиридинов, хлораминов и др. По данным многочисленных исследований,  известно, что хлорорганические соединения обладают высокой  токсичностью, мутагенностью  и  канцерогенностью. Это  приводит  к  возникновению  у  человека  новообразований, болезней  мочеполовых  путей  и  т.п. Установлены факты  образования в водопроводной воде канцерогенных галоидзамещенных углеводородов (тригалометанов, хлороформа и др.) в том случае, если хлорируется вода, содержащая природные и антропогенные органические соединения. Этот факт заставляет развитые  страны  применять  новые,  весьма  дорогие  технологии  водоподготовки,  исключающие хлорирование.

Бактерицидная активность хлора падает с ростом температуры, что снижает эффективность хлорирования летом. Такая же закономерность, кстати, наблюдается и для озонирования. Обеззараживающий эффект хлора сильно зависит от рН воды: при рН 7,2 он приблизительно в 6 раз больше, чем при рН 8,5. В щелочной среде, при рН больше 7,8 не  только  снижается  бактерицидное  свойство  хлора, увеличивается  цветность  и  мутность, но  и  происходит биологическое  обрастание  труб  и  фильтров.  Поэтому для  сохранения бактерицидного эффекта хлора в воде в этом случае необходимо увеличивать его концентрацию, что помимо нерациональных потерь, приводит к раздражению слизистой оболочки глаз  и носа. В  кислой среде, при рН меньше 6,5 вода становится настолько агрессивной, что начинается усиленная коррозия трубопроводов и оборудования. В этом случае необходимо подщелачивать воду, т.е. вводить в нее дополнительные реагенты.

Взрывоопасность  жидкого  хлора  может  стать  причиной  аварий,  которые  способны вызвать чрезвычайные ситуации.  Хлорирование сточных вод приводит к тому, что хлорпроизводные и остаточный хлор, попадая в естественные водоемы, отрицательно воздействуют на различные водные  организмы, вызывая  у них серьезные  физиологические изменения  и даже  гибель, что  приводит  к  нарушению  процессов  самоочищения  водоемов.  Хлорорганические соединения способны аккумулироваться в донных отложениях, тканях гидробионтов и, в конечном счете, они по трофическим цепям попадают в организм человека. Несмотря на технические сложности при транспортировке, хранении и дозировании хлор-газа, его высокую коррозионную активность, потенциальную опасность  возникновения  чрезвычайных  ситуаций процесс  хлорирования  на городских станциях водоподготовки и водоочистки в настоящее время широко применяется.

Хлорирование  как  метод  обеззараживания  активно  применяют  при  обработке воды бассейнов. В любом бассейне обязательно присутствуют азотсодержащие соединения, которые «приносят» в воду люди, например мочевина, аминокислоты. Вступая с ними  в  реакцию, хлор  образует хлорамины, или связанный  хлор. Хлорамины  имеют резкий  запах  и  раздражающе  действуют  на  кожу  и  слизистую  оболочку.  Люди  с чувствительной  кожей  часто  плохо  переносят  хлорированною  воду.  Поэтому  надо стремиться, чтобы содержание  хлораминов в ней  было минимально. Большое количество  хлораминов  образуется  в  том  случае,  когда  в  воде  находится  мало  свободного хлора по сравнению с азотсодержащими загрязнениями. Таким образом, резкий  запах хлора свидетельствует о том, что в воде его не слишком много, как считают многие, а как раз наоборот - слишком мало. Небольшие  объемы  воды можно хлорировать  гипохлоритом  натрия или кальция.  Применение  гипохлорита  натрия  устраняет  некоторые,  из  перечисленных,  для хлора недостатки. Согласно многолетним наблюдениям  установлено, что применение гипохлоритов  для обеззараживания воды в бассейнах практически исключает раздражение слизистой оболочки и кожных покровов тела, которое наблюдается при использовании газообразного хлора.  При  растворении  в  воде  происходит  гидролиз  этих  соединений  с  образованием хлорноватистой кислоты: NaOCL + H2O = HOCL + NaOH

Так же как и в случае использования газообразного хлора, соотношение недиссоциированной  хлорноватистой  кислоты  и  гипохлорит-ионов  определяется  величиной рН. Гипохлорит натрия  получают,  как  известно, электролизом  раствора обычной поваренной соли. При этом на аноде выделяется хлор, образующий в воде соляную и  хлорноватистую  кислоты. Хлорноватистая кислота  взаимодействует  со щелочью  у катода с образованием гипохлорита натрия. Стоимость единицы активного хлора в гипохлорите натрия больше, чем в  жидком хлоре в 1.78 раза. Электролиз морской воды позволяет получить продукт с концентрацией активного хлора до 3 г/л, более высокие концентрации (до 8 мг/л) могут  быть получены при электролизе  раствора поваренной соли. Применение электрохимического метода позволяет избежать трудностей, связанных с транспортированием и хранением токсичного газообразного хлора.

Pages: 1 2