Измерение концентрации хлора – один из важнейших этапов водоподготовки в различных областях промышленности и производства питьевой воды.
Использование хлора
Хлор (Cl) является сильным окислителем и одним из лучших на сегодняшний день дезинфицирующих средств. Правильный уровень остаточного хлора в питьевой воде гарантирует, что она безопасна для потребления человеком, но слишком большое его количество может иметь пагубные последствия в фармацевтическом производстве, процессах мембранной обработки и других областях применения.
Независимо от того, проводится ли мониторинг в лаборатории или в полевых условиях, надлежащее измерение и мониторинг остаточного уровня хлора помогает снизить эти риски.
Если Вам необходимо подобрать оборудование для оценки качества воды для промышленности, водоканалов и аналогичных задач – просто отправьте запрос на нашу электронную почту.
При добавлении в воду хлор реагирует, образуя свободный хлор или хлорамины (при наличии аммиака), которые:
- действуют как мощные бактерицидные средства;
- окисляют металлы, позволяя удалять их из раствора;
- уменьшают многие неприятные вкусы и запахи.
Риски, связанные с наличием остаточного хлора, включают в себя:
- возможный вред для здоровья – избыточный хлор должен быть удален из воды, используемой для городского водоснабжения и пищевой промышленности, чтобы предотвратить отравления;
- вред для экологической обстановки – даже при низких уровнях хлор может нанести вред окружающей среде, особенно организмам, живущим в воде и почве;
- повреждения конструкций – хлориды, которые могут образовываться из-за использования хлорированной воды, могут вызывать трещины в нержавеющей стали, потенциально повреждая оборудование и конструкции;
- риски на фармацевтических производствах – хлор может повредить фармацевтические вещества во время производства, что приводит к плохому качеству продукции или полной потере продукта;
- повреждения оборудования для очистки воды – в системах очистки воды хлор может разлагать мембраны обратного осмоса и ионообменные смолы;
Поскольку хлор может быть вредным, есть задачи, которые требуют процедуры дехлорирования. Адсорбционное дехлорирование использует активированный уголь для удаления соединений хлора. Химическое дехлорирование использует восстановительные агенты, такие как сульфиты, бисульфиты или метабисульфиты, для нейтрализации видов хлора.
Где используется измерение концентрации хлора
Питьевая вода
Во время предварительного окисления вода проходит обработку хлором (предхлорированием) для осаждения минералов в качестве основного этапа обработки, помимо собственно обеззараживания. Затем вода фильтруется для улучшения чистоты и снова хлорируется.
Чтобы очистка была эффективной, измерение концентрации хлора должно проводится до и после фильтрации (а также pH, температура воды и время контакта).
Большинство водоочистных сооружений имеют контактную камеру, где хлор смешивается и остается в контакте с водой в течение необходимого времени в зависимости от температуры, pH и типа микроорганизмов, присутствующих в воде.
Определенное время контакта обеспечивает остаточный уровень хлора, нужный для поддержания процесса дезинфекции воды, когда она попадает в резервуары для хранения или перемещается по системе распределения.
Все хлорирование до и после прохождения фильтров контролируется в нескольких точках на протяжении всего процесса обработки. Дополнительное хлорирование водопроводной воды в сети обычно проводится на насосных станциях.
Крайне важно контролировать уровни хлора в распределительной системе, с тем чтобы обеспечить надлежащий уровень концентрации вещества в соответствии с нормативными стандартами.
Преимущества использования хлора для дезинфекции питьевой воды:
- хлор устраняет бактерии, плесень и микроводоросли, которые обычно растут в водохранилищах, на стенах водопровода и в резервуарах для хранения;
- он является мощным бактерицидом, снижая уровень многих болезнетворных микроорганизмов в питьевой воде до приемлемых уровней;
- хлор помогает удалить растворенное железо и марганец из сырой воды;
- он также уменьшает многие неприятные вкусы и запахи путем окисления природных органических соединений, таких как дурно пахнущая секреция водорослей, сульфиды и запахи из разлагающейся растительности.
У данной практики есть и определенные недостатки, в том числе:
- хлор не эффективен против таких простейших, как криптоспоридия – опасный для жизни паразит;
- во время хлорирования нежелательный аммиак может вступать в реакцию с избытком хлора, образуя хлорамины, которые снижают потенциал дезинфекции и могут создавать проблемы со вкусом/запахом воды, когда средства контроля недостаточно эффективны;
- при реакции с органикой в воде хлор может образовывать побочные продукты реакции, которые считаются вредными для здоровья человека. Из-за этих рисков существуют правила, которые ограничивают уровень таких продуктов, а также остаточные концентрации хлора в питьевой воде.
Очистка сточных вод
Измерение концентрации хлора на водоочистных сооружениях - одна из важнейших задач. Хлорирование используется на заключительных этапах водоочистки для уничтожения патогенов, а также микроорганизмов, используемых на предыдущих стадиях производства для предотвращения распространения заболеваний.
Для снижения токсичности сточных вод используется дехлорирование, позволяющее обеспечить соответствие нормам до сброса сточных вод в озера, реки или океан. Хлор также используется для окисления цианидов, которые поддаются хлорированию.
Градирни и системы охлаждения в промышленности
Если уровень хлора слишком низок, разрастание органики может засорять системы водоснабжения заводов и предприятий по производству энергии. Однако, если уровень данного вещества слишком высок, системы подачи воды могут подвергаться коррозии.
Пищевая промышленность
В пищевой промышленности также проводится дезинфекция, необходимая для фруктов, овощей, птицы и мяса. Поддержание надлежащих остатков хлора имеет важное значение для оптимизации промывочной воды. Рециркуляция воды, используемая для полоскания при пастеризации в конце процесса упаковки, накапливает загрязняющие вещества. Поэтому необходимо поддерживать строго определенный уровень хлорирования.
Способы мониторинга хлора в воде
Колориметрия
Оптическое измерение концентрации хлора использует изменения в интенсивности цвета для определения концентрации определенных веществ в растворе. Когда в образец добавляются соответствующие буферные и индикаторные растворы, возникает реакция, создающая цвет, интенсивность которого пропорциональна концентрации хлора. Интенсивность цвета измеряется на глаз, колориметром или спектрофотометром. Этот метод подвержен многим помехам от изменения цвета и параметра мутности в образце, а также некоторым химическим веществам, кроме хлора, одновременно реагирующим с индикатором.
Метод DPD
Метод DPD, также относящийся к колориметрическим и использует реакцию окисления. Это наиболее широко используемый колориметрический метод. Он работает с параметрами как свободного, так и общего хлора с помощью полевых, лабораторных или онлайн-инструментов. Однако метод DPD подвержен помехам со стороны других окислителей, таких как марганец, хром и хлорамины.
Титрование
Этот метод определяет концентрацию хлора на основе завершения химической реакции между хлором и титранта, добавленного к образцу. Вещество добавляют постепенно, пока реакция не будет завершена. Конечная точка (или точка эквивалентности) — это точка, в которой титрант и хлор полностью сбалансированы. Точка эквивалентности может быть определена визуально с помощью цветового индикатора или с помощью электрохимического датчика. Ручные, визуальные измерения менее точны и более подвержены помехам от цвета или мутности в образце, в то время как титрование с использованием электродов является более точным.
Амперометрия
Этот метод представляет собой амперометрическое титрование. К электроду подается небольшое напряжение, и конечная точка реакции определяется изменением параметров тока.
Этот метод может использоваться как для свободного, так и для общего хлора, диоксида хлора и хлоридов.
Купить оборудование для мониторинга качества воды с доставкой в любой регион России
У Вас есть вопросы по особенностям и эксплуатации прибора? Хотите запросить разработку решения на основе представленного оборудования?
Чтобы запросить коммерческое предложение и проконсультироваться по возможностям использования оборудования для мониторинга качества воды отправьте запрос на нашу электронную почту. Наш специалист свяжется с Вами и ответит на любые интересующие вопросы.
Запрашиваемые опции для заказчика включают: выезд специалиста к заказчику, шеф монтаж, подключение оборудования, разработка индивидуального решения «под ключ». Поставка приборов возможна в любой регион Российской Федерации и стран, входящих в Таможенный союз.