1. Mechanismus dezinfekce chlornanem sodným
Chlornan sodný je vysoce účinný dezinfekční prostředek-obsahující chlór. Jeho desinfekční účinek zahrnuje především působení kyseliny chlorné, působení vznikajícího kyslíku a chloraci. Oxidace kyseliny chlorné je hlavním baktericidním mechanismem dezinfekčních prostředků obsahujících chlor-.
Dezinfekční prostředky-obsahující chlor tvoří ve vodě kyselinu chlornou, která působí na bakteriální proteiny. Kyselina chlorná může nejen interagovat s buněčnou stěnou, ale také díky své malé molekulární velikosti a nedostatku náboje může pronikat do buněk a způsobit oxidaci nebo zničit fosfátdehydrogenázu, což vede k buněčné smrti.
Stojí za zmínku, že ačkoli jsou chlorové dezinfekční prostředky široce používány v průmyslu, mnoho vodáren postupně omezuje používání kapalného chlóru kvůli významným bezpečnostním rizikům spojeným s jeho výrobou, skladováním, přepravou a používáním.
Naproti tomu dezinfekce chlornanem sodným má výhody vysoké bezpečnosti a jednoduchého dávkovacího zařízení. Použití chlornanu sodného jako náhrady kapalné chlorové dezinfekce se stalo nevratným trendem.
2. Srovnání procesů dávkování chlornanu sodného
V současné době lze dezinfekce chlornanem sodným dosáhnout dvěma způsoby: jedním je použití generátoru chlornanu sodného k online výrobě roztoku chlornanu sodného; druhým je použití předem-připraveného roztoku chlornanu sodného.
Bez ohledu na použitý způsob/systém dávkování má každý své výhody a nevýhody. Dezinfekční účinek a náklady na tunu vody upravené těmito dvěma způsoby se významně neliší.
V oblastech s dostatečnou zásobou před-připravených chemikálií (u tří nebo více dodavatelů splňujících požadavky) se proto doporučuje používat zakoupený před-připravený roztok chlornanu sodného. Tato metoda má relativně nižší náklady na provoz a údržbu, kratší cykly objednávání zařízení a výstavby a žádné zvláštní požadavky na běžný provoz a údržbu.
Pro malé{0}}úpravny vody, zejména v oblastech s nepohodlným zásobováním a dopravou, se doporučuje použít k přípravě a přidávání roztoku na místě-vyvíječ chlornanu sodného. Vyhnete se tak riziku špatného dezinfekčního účinku v důsledku dlouhodobého skladování- degradace chemikálie.
3. Dávkování chlornanu sodného
Množství chlóru přidávaného během dezinfekce se liší v závislosti na kvalitě surové vody a požadavcích na dezinfekci. Aby bylo dosaženo spolehlivých a dlouhotrvajících{1}}dezinfekčních účinků, měla by dávka splňovat dva požadavky:
1) „Potřeba chlóru“ spotřebovaná k usmrcení bakterií k dosažení stanovených cílů dezinfekce a oxidaci organické hmoty.
2) „Zbytkový chlór“ potřebný k inhibici opětovného růstu zbytkových bakterií ve vodě. Předpisy o zbytkovém chlóru také poskytují jednoduchou metodu pro stanovení dávkování a posouzení dezinfekčního účinku.
4. Faktory ovlivňující chlornan sodný
1) Vliv dávkování chlornanu sodného na účinnost inaktivace
Přidáním různých množství chlornanu sodného do 1 1 vzorku vody a reakcí po dobu 30 minut byla spočítána koncentrace pomocí metody membránové filtrace. Výsledky ukázaly, že:
Velmi dobrý inaktivační účinek má dezinfekce chlornanem sodným. Při dávce chlornanu sodného 2,5 mg/l bylo dosaženo 100% inaktivace. Pro dosažení podobných požadavků jako GB18920-2002 lze za optimální dávkování chlornanu sodného považovat 2,5–3,0 mg/l.
2) Vliv pH na dezinfekci chlornanem sodným
Při dávce chlornanu sodného 0,5 mg/l se rychlost logaritmické inaktivace dezinfekce chlornanem sodným s rostoucím pH snižovala z 2,03 na 0,27, což vykazovalo klesající trend.
To vede k závěru, že poměr ClO{0}} ke kyselině chlorné ve vodě je řízen hlavně pH. Při nižším pH je podíl kyseliny chlorné vyšší, což má za následek silnější baktericidní schopnost.
3) Vliv koncentrace amoniakálního dusíku na účinnost inaktivace
Amoniakální dusík rychle reaguje s chlornanem sodným, spotřebovává jej a vytváří monochloramin a dichloramin. Pokud je ve vodě přítomen chloramin, je dezinfekční účinek relativně pomalý a přímo ovlivňuje dávkování chlornanu sodného a účinnost inaktivace.
Související studie ukázaly, že když jsou hladiny amoniakálního dusíku 1, 3, 5, 8, 10 a 15 mg/l, vliv různých množství chlornanu sodného přidaného po dobu 30 minut na inaktivační účinek je následující:
Když je amoniakální dusík nižší nebo roven 15 mg/l a dávka chlornanu sodného nižší nebo rovna 6,0 mg/l, inaktivační účinek dezinfekce chlornanem sodným se zhoršuje se zvyšující se hladinou amoniakálního dusíku; když je amoniakální dusík 8 mg/l, jsou bakterie zcela inaktivovány dávkou chlornanu sodného 5,0 mg/l.
