Хлорирование воды

Хлорирование является наиболее популярным методом дезинфицирования вследствие наиболее продолжительного эффекта после введения начальной дозы. Это означает, что микробы будут удалены даже из застоявшейся воды в трубах.

При использовании других методов, бактерии и вирусы погибают только в зонах дезинфекции, через которые проходит вода. Если вирус или бактерия попадут в воду после прохождения зоны дезинфекции, они будут иметь возможность свободно размножаться.

Метод хлорирования имеет два основных недостатка:

1. растворенный в воде хлор оставляет легкий не приятный вкус во рту; кофе и чай, приготовленные на хлорированной воде, также имеют другой вкус.
2. При избыточном хлорировании воды на металлических и резиновых поверхностях, контактирующих с хлорированной водой, может возникнуть коррозия.

Простое хлорирование воды

Количество хлора, которое должно быть добавлено в воду во время ее дезинфицирования, зависит как от состава и температуры воды, так и от продолжительности отстаивания (время от момента добавления хлора до момента выхода этой хлорированной воды из крана). Обычная доза хлорирования составляет 1,0-1,5 мг/литр при продолжительности отстаивания примерно 30 минут.

Количество хлора должно быть увеличено:

• при продолжительности отстаивания менее 30 минут;
• при содержании в воде железа, серы, аммиака или других органических соединений в значительном количестве;
• при температуре воды ниже 10°С;
• при значении кислотности рН воды выше 7.

Рис.37 Хлорирование воды

Условия хлорирования

Для уничтожения бактерий нужно совсем немного хлора, тогда как, чтобы убить вирусы, необходимо значительно большее его количество. Производительность дозирования измеряется в мг/литр или в промилле (ppm). 1 ppm (промилле) равен 1 литру концентрированного хлора, содержащегося в одном миллионе литров воды, или 1 литру концентрированного хлора в 1000 м3 воды.

Некоторое количество добавленного хлора пассивируется в воде металлами, минералами, илистыми и органическими веществами и, следовательно, становится инертным. Часть хлора будет связываться с аммиаком, находящимся в воде, что снижает его бактерицидные свойства. Такое соединение называется инертным остатком. Остальная часть называется активным остатком хлора.

Активный остаток хлора примерно в 20 раз более эффективен в уничтожении бактерий, чем смешанный остаток, поэтому контроль за концентрацией необходим именно для этого активного остатка.

Активный остаток хлора должен периодически проверяться. Обычно вместе с установкой хлорирования поставляется комплект для контроля. Если такового в наличии нет, то его можно приобрести отдельно.

Количество активного остатка хлора в воде после 30-минутного отстаивания должно составлять 0,2-0,5 промилле, с максимальным значением кислотности воды рН 7.

При значении кислотности воды рН выше 7, остаток хлора должен быть не менее 0,8 ppm.

Рис.38 Простое и избыточное хлорирование

Избыточное хлорирование

В системах, где нет возможности соблюсти 30-минутное время отстаивания, должно быть добавлено большое количество хлора, что называется избыточным хлорированием.

Если вкус хлора в такой воде очень резкий и неприятен для питья, то эту воду необходимо пропустить через активированный уголь.

Рис.39 Соотношение между временем отстаивания и концентрацией остатка хлора

Рис.40 Добавление таблеток, содержащих хлор

Хлорирование скважины

Чтобы продлить время отстаивания и, таким образом, снизить дозу хлора, целесообразно проводить хлорирование скважины напрямую.

Для этих целей применяется гипохлорит кальция в форме таблеток. Они содержат примерно 50% активного хлора по отношению к весу и могут напрямую вводиться в скважину с помощью специального загрузочного устройства, которое добавляет в скважину таблетки во время работы насоса. Такой способ предпочтителен там, где разрешено хлорирование скважин. Таблетки должны вводиться в воду через специальную пластиковую трубу, чтобы избежать коррозии обсадной и напорной труб.

Если вода в скважине заражена железобактерией, которая образует железистый ил на фильтре и на фильтрующей гальке в таком количестве, что забивает фильтр, для ее уничтожения и очищения фильтра необходимо напрямую производить хлорирование скважины. При этом железобактерия погибает.

Хлорирование дозировочным насосом

Если хлорирование скважин напрямую запрещено, можно производить хлорирование воды после того, как ее выкачают из-под земли. Для этих целей используется гипохлорит натрия.

• Для бытового применения гипохлорит натрия представляет собой 5% раствор хлора
• Для промышленного применения гипохлорит натрия — 20% раствор хлора

Рис.41 Дозировочный насос

Для дозирования используются мембранные или подобные им насосы, дозирующие определенное количество хлорирующего раствора при каждом ходе мембраны. Перекачивание, как правило, производится с помощью мембраны и клапанов, которые открывают и закрывают всасывающий и напорный патрубки насоса.

Рис.42 Дозирование

Производительность дозировочного насоса

Производительность дозировочного насоса регулируется изменением шага насоса. Хлорирующий насос работает постоянно во время работы насоса, подающего воду.

Если нет возможности установить мембранный насос для дозирования хлора в малых количествах, можно разбавить его мягкой водой в соотношении 1:10 и дозировать в 10 раз большим объемом.

Инжекторное хлорирование

Наиболее дешевым способом инжекторного хлорирования является использование эжекторного или центробежного насоса, расположенного выше уровня земли. Впрыскивание происходит при образовании перепада давления между всасывающей и напорной стороной насоса при его работе.

Когда вода с большой скоростью проходит мимо напорной магистрали эжектора, в напорном патрубке эжектора создается разряжение и гипохлорид натрия подсасывается из емкости. Гипохлорид смешивается с водой в потоке струи диффузора. Из диффузора смешанная с хлором вода попадает на всасывание перекачивающего воду насоса и доставляется им в накопительный резервуар. Количество хлора, всасываемого из емкости, содержащей раствор, регулируется с помощью игольчатого клапана, размещенного в трубопроводе, подающем хлорирующий раствор.

Этот трубопровод должен быть оснащен пластиковым или нержавеющим обратным клапаном, чтобы избежать обратного тока воды при остановке насоса. В системах, где процесс хлорирования происходит недалеко от точки потребления, очень важно, чтобы объем напорного бака в литрах соответствовал половине расхода насоса в час при максимальном потреблении, чтобы обеспечить достаточное время отстаивания воды для уничтожения всех бактерий при простом хлорировании.

Если нет такой возможности, нужно применять избыточное хлорирование. Напорный бак должен быть оснащен входным и выходным диффузорами, чтобы не дать воде сразу проходить через бак.

Рис.43 Инжекторное хлорирование