Гипохлорит натрия для обработки питьевой воды

Хлорирование продолжает оставаться самым распространенным способом обработки воды в мире, поскольку хлор является дезинфектантом пролонгированного действия, присутствие которого в воде исключает возможность ее повторного заражения при транспортировке потребителям. Применение жидкого хлора требует неукоснительного соблюдения "Правил по производству, транспортированию, хранению и потреблению хлора" (ПБ 09-594-03), в связи с чем затраты на обеспечение мер безопасности при использовании жидкого хлора многократно превышают затраты на само хлорирование. Затраты же на ликвидацию последствий возможной разгерметизации многотонных запасов жидкого хлора вообще не предсказуемы.

Тем не менее, альтернатива жидкому хлору есть - это технический раствор гипохлорит натрия (ГХН) с концентрацией по активному хлору 190 г/дм3, который является наиболее предпочтительным реагентом на стадии предварительного окисления и последующего обеззараживания питьевой воды перед подачей её в распределительную сеть. Предприятием Акви ТЭК выполнен ряд проектов реконструкции насосно-фильтровальных станции (НФС) водоподготовки в Свердловской области с применением менее опасного реагента ГХН, взамен существующего хлорирования жидким хлором. Принятые технические решения позволяют реконструировать НФС без дополнительного строительства. Изменяется обеззараживающий хлорный реагент на первичном, вторичном дозировании; заменяется устаревшее оборудование, устанавливается новое для обеспечения безопасной работы сооружений. Основанием для внедрения реагента гипохлорита натрия в Свердловской области послужил положительный опыт его применения на сооружениях ГВС ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»; УКС ГТС «Мосводоканал», а также ряд технологических преимуществ по сравнению с традиционной обработкой воды жидким хлором: -реагент ГХН применяется в виде водного раствора и безопасен в обращении; -при хранении и использовании гипохлорита натрия практически отсутствует выделение газообразного хлора; -производительность системы дозирования гипохлорита натрия может регулироваться в автоматическом режиме как по сигналу расходомера (пропорциональное дозирование без обратной связи), так и по сигналу прибора, контролирующего остаточное содержание реагента после его введения (дозирование с обратной связью); -для внедрения технологии хлорирования питьевой воды ГХН используются существующие помещения, что значительно упрощает переход сооружений на новую технологию; -товарный гипохлорит натрия содержит относительно невысокие концентрации активного хлора (не более 15% по массе), поэтому оборудование для его нейтрализации значительно сокращается как по размеру, так и по сложности; -товарный раствор гипохлорита натрия содержит в своём составе свободную щелочь (от 40 до 60 г/дм3), что значительно улучшает условия обработки воды при использовании коагулянтов, содержащих свободную кислоту, и сокращает затраты на подщелачивание обрабатываемой воды; -раствор гипохлорита натрия менее опасен, к нему предъявляются более мягкие требования при транспортировке; -товарный раствор гипохлорита натрия может перевозиться всеми видами транспорта. Применение вместо хлора раствора гипохлорита натрия практически не вносит изменения в отработанную на насосно-фильтровальных станциях технологию с точки зрения обеспечения качества получаемой питьевой воды. Вместе с тем, появление возможности размещения складов обеззараживающего реагента (ГХН) непосредственно вплотную к блокам очистки и узлам обеззараживания воды, а не на отдельной площадке, несомненно повышает оперативность управления технологическим процессом, а также практически исключает риск масштабных аварийных ситуаций, которые имеют место при использовании свободного хлора. Проектные решения предусматривают полную автоматизацию технологических процессов хлорирования исходной воды ГХН. Все операции по дозированию реагента осуществляются в автоматическом режиме с учетом фактических результатов контроля расхода и качества воды. Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) обеспечивает постоянный контроль параметров процесса и управление технологическими режимами для поддержания фактических показателей в регламентных значениях.

В проектной документации предусмотрен достаточный комплекс мер для предотвращения аварийной разгерметизации оборудования и локализации выбросов вредных веществ, защиты эксплуатационного персонала. Принятые технические решения соответствуют требованиям норм и правил в области промышленной безопасности. Гипохлорит натрия, преимущества использования его как альтернативного хлору реагента при обработке питьевой воды Гипохлорит натрия марки А (ГХН), ГОСТ 11086-76; ТУ 6-01-29-93 – NaOCL относится к реагентам-дезинфектантам и применяется для окисления и обеззараживания питьевой воды. Плотность раствора при 20 °С – 1,27 г/см3.Слабощелочной раствор довольно устойчив. Дезинфицирующее действие ГХН основано на том, что при растворении в воде он точно так же, как хлор образует хлорноватистую кислоту, которая оказывает непосредственное окисляющее и дезинфицирующее действие. При введении гипохлорита натрия в воду образуются хлорноватистая и соляная кислоты по реакции: NaCLO+H2O=HCLO+NaOH; HCLO=CLO-+H+ Реакция является равновесной, и образование хлорноватистой кислоты зависит от величины рН и температуры воды.

Гипохлорит натрия обеспечивает эффективную дезинфекцию против всех известных патогенных (болезнетворных) бактерий, вирусов, грибковых инфекций и простейших. Гипохлорит натрия не горюч и не взрывоопасен. Гипохлорит натрия – более активный, чем хлор, малотоксичный, безопасный в эксплуатации и более простой в применении. Поставка реагента в виде технического гипохлорита не представляет серьёзной опасности для окружающих территорий. Вследствие того, что гипохлорит натрия поставляется и применяется в жидком виде, хранить и утилизировать его в случае утечки гораздо проще, чем газообразный хлор. Содержание хлора в растворе ГХН обычно выражается в процентах веса раствора, например, 1 литр технического гипохлорита весом 1,14 кг содержит 15% или 0,159 кг хлора. В РФ состав и свойства ГХН, выпускаемого промышленностью, должны соответствовать нормам, указанным в Таблице 10. Таблица 10 Требования, предъявляемые к товарному гипохлориту натрия № п/п Наименование показателя Норма для марки А ОКП 21 4713 0100 1 2 3 1 Внешний вид Жидкость зеленовато-жёлтого цвета 2 Коэффициент светопропускания, % 20 3 Массовая концентрация активного хлора, г/дм3 не менеЕ-190 4 Массовая концентрация щёлочи в пересчёте на NaOH, г/дм3 10-20 5 Массовая концентрация железа, г/дм3, не более 0,02

Растворы гипохлорита натрия являются окислителями, при попадании на кожу оказывает раздражающее действие на кожные покровы и слизистые оболочки. Кумулятивными, кожно-резорбтивными свойствами и сенсибилизирующим действием не обладает; по уровню токсичности этот раствор относится к малоопасным веществам 4-го класса опасности. Разлитый продукт (небольшое его количество) необходимо нейтрализовать 10% раствором сульфита натрия и смыть водой. Гипохлорит натрия в контакте с органическими горючими веществами (опилки, ветошь и др.) в процессе высыхания может вызвать их самовозгорание. При попадании на окрашенные предметы гипохлорит натрия всех марок может вызвать их обесцвечивание. При нагревании выше 35°С гипохлорит натрия разлагается с образованием хлоратов и выделением хлора и кислорода. ПДК хлора в воздухе рабочей зоны 1 мг/м3; в воздухе населённых мест допустимая максимальная разовая концентрация 0,1 мг/м3,среднесуточная - 0,03 мг/м3. Гипохлорит натрия хранят в специальных полиэтиленовых, гуммированных или покрытых коррозийнно-стойкими материалами емкостях, защищённых от солнечного света, в закрытых складских неотапливаемых или мало отапливаемых помещениях.

Помещения для хранения и применения гипохлорита натрия должны быть оборудованы принудительной и приточно-вытяжной вентиляцией. Емкостное оборудование должно быть герметичным. Индивидуальная защита персонала должна осуществляться с применением специальной одежды и индивидуальных средств защиты: противогазов, перчаток, защитных очков, резиновых сапог, фартуков из прорезиненной ткани. Сточные воды, содержащие гипохлорит натрия нейтрализуются раствором сульфита натрия до сброса в канализацию. Не допускается хранить товарный раствор гипохлорита натрия с органическими продуктами, горючими материалами и кислотами. Раствор гипохлорита натрия поставляется в специальных полиэтиленовых емкостях с верхним сливом вместимостью 50, 200-1000 дм3. Транспортируется железной дорогой или автотранспортом. Гипохлорит натрия производится предприятиями России, в т.ч. ЗАО «Каустик» г. Стерлитамак, ООО «Сода-Хлорат» г. Березники, Пермская область, ОАО «Химпром» г. Волгоград. Водоочистные сооружения могут обойтись без жидкого хлора