1. Mecanisme de desinfecció amb hipoclorit de sodi
L'hipoclorit de sodi és un desinfectant-que conté clor molt eficaç. El seu efecte de desinfecció inclou principalment l'acció de l'àcid hipoclorós, l'acció de l'oxigen naixent i la cloració. L'oxidació de l'àcid hipoclorós és el principal mecanisme bactericida dels desinfectants que contenen clor-.
Els desinfectants que contenen-clor formen àcid hipoclorós a l'aigua, que actua sobre les proteïnes bacterianes. L'àcid hipoclorós no només pot interactuar amb la paret cel·lular, sinó que també, a causa de la seva petita mida molecular i la seva manca de càrrega, pot penetrar a les cèl·lules per provocar l'oxidació o destruir la fosfat deshidrogenasa, provocant la mort cel·lular.
Val la pena esmentar que, tot i que els desinfectants amb clor s'utilitzen àmpliament a la indústria, moltes plantes d'aigua estan reduint gradualment l'ús de clor líquid a causa dels importants riscos de seguretat associats a la seva producció, emmagatzematge, transport i ús.
En canvi, la desinfecció amb hipoclorit de sodi té els avantatges d'una alta seguretat i un equip de dosificació senzill. L'ús d'hipoclorit de sodi per substituir la desinfecció amb clor líquid s'ha convertit en una tendència irreversible.
2. Comparació dels processos de dosificació d'hipoclorit de sodi
Actualment, la desinfecció d'hipoclorit de sodi es pot aconseguir de dues maneres: una és utilitzant un generador d'hipoclorit de sodi per produir una solució d'hipoclorit de sodi en línia; l'altra és utilitzant una-solució d'hipoclorit de sodi preparada prèviament.
Independentment del mètode/sistema de dosificació utilitzat, cadascun té els seus avantatges i desavantatges. L'efecte de desinfecció i el cost per tona d'aigua tractada pels dos mètodes no són significativament diferents.
Per tant, a les zones amb un subministrament suficient de-substàncies químiques preparades prèviament (amb tres o més proveïdors que compleixin els requisits), es recomana utilitzar una solució d'hipoclorit de sodi pre-prepreparada. Aquest mètode té costos d'operació i manteniment relativament més baixos, cicles de comandes i construcció d'equips més curts i no té requisits especials per a l'operació i el manteniment de rutina.
Per a les plantes de tractament d'aigua a petita-escala, especialment en zones amb subministrament i transport incòmodes, es recomana utilitzar un generador d'hipoclorit de sodi per preparar i afegir la solució al lloc-. D'aquesta manera s'evita el risc d'efecte de desinfecció deficient a causa de la degradació d'emmagatzematge a llarg termini-del producte químic.
3. Dosificació d'hipoclorit de sodi
La quantitat de clor afegit durant la desinfecció varia segons la qualitat de l'aigua bruta i els requisits de desinfecció. Per aconseguir efectes de desinfecció fiables i-de llarga durada, la dosi ha de complir dos requisits:
1) El "requisit de clor" consumit per matar els bacteris per aconseguir objectius de desinfecció especificats i oxidar la matèria orgànica.
2) El "clor residual" necessari per inhibir el creixement de bacteris residuals a l'aigua. La normativa sobre clor residual també ofereix un mètode senzill per determinar la dosi i jutjar l'efecte de la desinfecció.
4. Factors que afecten l'hipoclorit de sodi
1) L'efecte de la dosi d'hipoclorit de sodi sobre l'eficàcia de la inactivació
Afegint diferents quantitats d'hipoclorit de sodi a 1 L de mostra d'aigua i reaccionant durant 30 minuts, es va comptar la concentració mitjançant el mètode de filtració de membrana. Els resultats van mostrar que:
La desinfecció amb hipoclorit de sodi té un molt bon efecte d'inactivació. Amb una dosi d'hipoclorit de sodi de 2,5 mg/L, es va aconseguir una inactivació del 100%. Per aconseguir requisits similars als GB18920-2002, la dosi òptima d'hipoclorit de sodi es pot considerar que és de 2,5-3,0 mg/L.
2) Efecte del pH sobre la desinfecció amb hipoclorit de sodi
A una dosi d'hipoclorit de sodi de 0,5 mg/L, la taxa d'inactivació logarítmica de la desinfecció amb hipoclorit de sodi va disminuir de 2,03 a 0,27 amb l'augment del pH, mostrant una tendència a la baixa.
Això porta a la conclusió que la proporció de ClO- a àcid hipoclorós a l'aigua està controlada principalment pel pH. A un pH més baix, la proporció d'àcid hipoclorós és més alta, donant lloc a una capacitat bactericida més forta.
3) Efecte de la concentració de nitrogen d'amoníac sobre l'eficàcia de la inactivació
El nitrogen amoníac reacciona ràpidament amb l'hipoclorit de sodi, consumint-lo i generant monocloramina i dicloramina. Quan la cloramina està present a l'aigua, l'efecte de desinfecció és relativament lent, afectant directament la dosi d'hipoclorit de sodi i l'eficàcia de la inactivació.
Estudis relacionats han demostrat que quan els nivells de nitrogen d'amoníac són d'1, 3, 5, 8, 10 i 15 mg/L, l'efecte de diferents quantitats d'hipoclorit de sodi afegit durant 30 minuts sobre l'efecte d'inactivació és el següent:
Quan el nitrogen d'amoníac és inferior o igual a 15 mg/L i la dosi d'hipoclorit de sodi és inferior o igual a 6,0 mg/L, l'efecte d'inactivació de la desinfecció amb hipoclorit de sodi es deteriora amb l'augment del nivell de nitrogen d'amoníac; quan el nitrogen d'amoníac és de 8 mg/L, els bacteris s'inactiven completament amb una dosi d'hipoclorit de sodi de 5,0 mg/L.