Tuzli suvni xlorlash - Salt water chlorination

Tuzli suvni xlorlash Tuzli suv xlorini avstraliyalik sanoat kimyogari Ted Romer BSC Ind Chem ixtiro qildi. (Watermaid) va alohida-alohida Barry Gillings (Orsino) tomonidan ishlab chiqarilgan mahsulot birinchi bo'lib 1971 yilda tijorat maqsadida sotilgan. Shu kuni Romland sanoati boshlangan (Hozirda Watermaid Pty Ltd - watermaid.com) yana bir kompaniya Orsino (Barry Gillings), shuningdek elektrolitik xlorator ishga tushirildi. Orsino elektrodlari Platin elektrodlaridan foydalangan va elektrodlarni toza saqlash uchun artish jarayonini qo'llagan. Bu oxir-oqibat muvaffaqiyatsizlikka uchradi va Orsino (Barri Gillings tomonidan ishlab chiqilgan) halok bo'ldi. Watermaid mahsuloti hozirda Avstraliyaning Sidney shahridagi Terrey Xillsda ishlab chiqarilmoqda. Ted Romer tomonidan namoyish qilingan blok 1970 yilda ser Edvard Jon Liz Xollstromning shaxsiy hayvonot bog'ida bo'lgan va dengiz suvi birligi bo'lgan. 1972 yilda Len Devid va Ted Romer o'rtasida Pert aeroportida Len ishlab chiqaradigan mahsulotni ishlab chiqarish masalasini muhokama qilish uchun uchrashuv bo'lib o'tgan. Larri Ogden 1972 yilda Yangi Zelandiyada alohida-alohida elektrolitik xlorinator ishlab chiqilganligini ham ta'kidlaydi. Elektrokimyoviy xlorlash - bu eritilgan ishlatadigan jarayon tuz (1000–36,000 ppm yoki 1-36 gacha g / l ) uchun do'kon sifatida xlorlash suzish havzalari va issiq vannalar uchun tizim.[1] Xlor generatori (tuz xujayrasi, tuz generatori, tuz xloratori yoki SWG deb ham ataladi) foydalanadi elektroliz erigan tuz mavjudligida (NaCl ) xlorli gaz (Cl2) yoki uning erigan shakllari - gipoxlorli kislota (HClO ) / natriy gipoxlorit (NaClO ) - bu odatda hovuzlarda ishlatiladigan tozalovchi vosita. Vodorod ham yon mahsulot sifatida ishlab chiqariladi. Shunday qilib, sho'r suv havzasi yoki hammom yoki kurort hammomi (Jakuzi taniqli brend bo'lish) aslida xlorsiz emas; u to'g'ridan-to'g'ri xlor qo'shish o'rniga qo'shilgan tuz va xlor generatoridan foydalanadi.

Hovuzni an'anaviy xlorlashdan farqi

An'anaviy suzish havzalarida xlor mavjudligini bepul mavjud xlor (FAC) va mavjud xlor (CAC) ning kombinatsiyasi deb ta'riflash mumkin.[2] FAC suvni zararsizlantirish uchun mavjud bo'lgan erkin xlordan iborat bo'lsa, CAC tarkibiga kiradi xloraminlar, FACning aminlar bilan reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi (basseynga odamning terlashi, tupurik, shilliq, siydik va boshqa biologik moddalar va hasharotlar va boshqa zararkunandalar tomonidan kiritilgan).[3] Xloraminlar basseynlarning "xlor hidi", shuningdek terining va ko'zning tirnash xususiyati uchun javobgardir. Ushbu muammolar xlor miqdorining etarli emasligi natijasidir va xlorning normal miqdoridan 5-10 baravar qo'shilishi bilan "shokka tushishi" kerak bo'lgan hovuzni ko'rsatadi.[2] Tuzli suv havzalarida, [4] generator doimiy ravishda erkin xlor ishlab chiqarish uchun elektrolizdan foydalanadi. Shuningdek, u an'anaviy shok (oksidlovchi) singari xloraminlarni ham yoqib yuboradi. An'anaviy xlorli basseynlarda bo'lgani kabi, to'g'ri suv kimyosini saqlash uchun sho'r suv havzalarini nazorat qilish kerak. Tuzning etarli emasligi, SWG qurilmasida xlor hosil qilishning noto'g'ri (past) sozlanishi, xlorga bo'lgan talabning yuqoriligi, past stabilizator, quyosh nurlari, nasosning tezligi etarli emasligi yoki xlor generatori bilan bog'liq mexanik muammolar sabab bo'lishi mumkin. Yomg'ir suvi bilan to'kib tashlash, qayta yuvish va suyultirish tufayli tuz miqdori kamaytirilishi mumkin.[5]

The Village, Florida shtatidagi sho'r suvli xlorli hovuz.
Tuzli suv xlorli hovuz Qishloqlar, Florida.

Sog'liqni saqlash muammolari

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, sho'r suv havzalarida xlorni tozalash ishlari hanuzgacha qo'llanilib kelinmoqda dezinfektsiya qilinadigan qo'shimcha mahsulotlar An'anaviy basseynlarda mavjud bo'lgan (DBP).[6] Eng katta tashvish haloketonlar va trihalometanlar (THM) bu ustun shakl bromoform.[6] Bromoformning juda yuqori darajasi - 1,3 mg / litrgacha yoki ko'rsatma qiymatlaridan 13 baravar ko'p Jahon Sog'liqni saqlash tashkiloti - ba'zi umumiy sho'r suv havzalarida topilgan.[6][7]

Ishlab chiqaruvchilar 1980-yillarning boshidan beri Qo'shma Shtatlarda sho'r suvli xlor generatorlarini ishlab chiqarishni boshladilar va ular birinchi marta tijorat maqsadlarida paydo bo'ldi. Yangi Zelandiya 1970-yillarning boshlarida (Aquatech IG4500).[8]

Ishlash

Xlorator hujayrasi paralleldan iborat titanium bilan qoplangan plitalar ruteniy va ba'zan iridiy. Qadimgi modellarda qattiq plitalardan ko'ra teshikli (yoki mash) plitalardan foydalaniladi. Elektroliz tabiiy ravishda plitalarga kaltsiy va boshqa minerallarni jalb qiladi. Shunday qilib, suv kimyosi va foydalanish hajmiga qarab, hujayra yumshoq kislota eritmasida vaqti-vaqti bilan tozalashni talab qiladi (1 qism) HCl suvning 15 qismiga to'g'ri keladi) kaltsiy kaltsiy karbonat yoki kaltsiy nitrat kabi aralash kristallar. Haddan tashqari ko'payish hujayra samaradorligini pasaytirishi mumkin. Hovuzda etarli bo'lmagan tuz bilan xloratorni uzoq vaqt davomida ishlatish, qoplamani qoplashi mumkin, bu esa qimmatga tushishini talab qiladi[tushuntirish kerak ] almashtirish, juda kuchli kislotali yuvish vositasidan foydalanish mumkin.

Tuzli suv havzalari stabilizatorni ham talab qilishi mumkin (siyanurik kislota ) Quyoshning ultrabinafsha nurlarining hovuzdagi erkin xlorni parchalanishini to'xtatish uchun yordam beradi. Odatiy darajalar 20 - 50 ppm. Ular shuningdek talab qiladi pH pH qiymati 7,2 ga yaqin bo'lsa, xlor samaraliroq bo'lib, 7,2 dan 7,8 gacha saqlanishi kerak. O'rtacha tuz miqdori odatda 3000-5000 ppm oralig'ida, tuz miqdori 35000 ppm atrofida bo'lgan okeandan ancha past.[9] Suzish havzalarida tuz odatda pastki qismga quyiladi va u erimaguncha hovuz cho'tkasi bilan supuriladi; konsentrlangan sho'r suvni qaytaruvchi suv tizimiga kiritish mumkin bo'lsa, u haddan tashqari o'tkazuvchanlik tufayli xlorator hujayrasini noto'g'ri ishlashiga olib kelishi mumkin.

Tuzli suvni xlorlash ortiqcha gidroksil ionlarini hosil qiladi va bu unga tez-tez qo'shib turishni talab qiladi xlorid kislota (HCl, shuningdek ma'lum muriyat kislotasi ) ishqorni zararsizlantirish uchun. Dastlabki xlor kimyosi quyidagicha.

4NaCL -> 4Na + + 4Cl- Tuz suvda eriydi.

4Na + + 4Cl- -> 4Na + 2Cl2 Elektroliz orqali.

4Na + 4H20 -> 4Na + + 4OH- + 2H2 Metall natriyning suv bilan reaktsiyasi.

2Cl2 + 2H2O -> 2HClO + 2H + + 2Cl- Suvli Xlor gazining gidrolizi.

2HClO -> HClO + ClO- + H + pH 7,5 va 25C da gipoxlorli kislotaning dissotsilanishi.

4NaCl + 3H2O -> 4Na + + HClO + ClO- + OH- + 2Cl- + 2H2 Yuqorida aytilganlarning hammasi.

PH qiymatini 7,5 ga qaytarish uchun xlorid kislota qo'shilishi

HCl + 4Na + HClO + ClO- + OH- + 2Cl- + 2H2 -> HClO + OCl- + H2O + 4Na + + 3Cl- + 2H2.

NaCl + HCl + 2H20 -> HClO + OCl- + Na + + 2H2 Oxirgi ikkitasining tarmog'i.

Foyda va kamchiliklar

Hovuzlardagi tuz tizimlarining afzalliklari - bu qulaylik va doimiy xlor asosidagi tozalovchi vositasini etkazib berish. An'anaviy xlorlash usullariga nisbatan tirnash xususiyati beruvchi xloraminlarning kamayishi va eritilgan elektrolizni kamaytirishning "yumshatish" ta'siri gidroksidi suvdagi minerallar ham foyda sifatida qabul qilinadi. Xlorga sezgir bo'lgan ba'zi odamlar uchun ushbu tizimlar kamroq tajovuzkor bo'lishi mumkin. Tuzli suv havzalarini yil davomida saqlash arzonroq, chunki tuz savdo xlorlarga qaraganda ancha arzon.

Kamchiliklari - bu tizimning boshlang'ich qiymati, texnik xizmat ko'rsatish va hujayralarni almashtirish narxi. Tuz korroziydir va ba'zi metallarga va noto'g'ri muhrlangan toshlarga zarar etkazadi. Biroq, tuz xlorli basseynning ideal fiziologik konsentratsiyasi juda past (<3500 ppm, odamlarning tuzni ta'mga ko'ra qabul qilish chegarasi); dengiz suvi bu kontsentratsiyadan o'n baravar ko'p), shikastlanish odatda hovuz kimyosi yoki elektrolitik hujayraning noto'g'ri saqlanishi tufayli sodir bo'ladi. Hovuz uskunalarini ishlab chiqaruvchilar odatda kafolat bermaydilar zanglamaydigan po'lat kaltsiy va boshqa gidroksidi cho'kma birikmasi tabiiy ravishda katod plitasida, ba'zan esa hovuzning o'zida "masshtablash ". Hujayrani muntazam ravishda parvarish qilish zarur; bu bajarilmasa hujayra samaradorligi pasayadi. Tuzli xloratorlarning ma'lum konstruktsiyalari anod va katod o'rtasida ikkita elektrodning rollarini muntazam ravishda almashtirib turadigan" teskari qutblanish "usulidan foydalanadi, kaltsiy birikmasining to'planib boradigan elektrodni eritib yuborishiga olib keladi, bunday tizimlar elektrolitik hujayrani tozalash zarurligini va suvda kaltsiy shkalasining paydo bo'lishini kamaytiradi, ammo yo'q qilmaydi.

Xlor hosil bo'lganda, pH ko'tarilib, xlorning samarasiz bo'lishiga olib keladi. Kimyo avtomatizatsiyasiga ega bo'lgan ko'plab tizimlar ko'tarilgan pH qiymatini sezishi va ikkalasini ham avtomatik ravishda joriy qilishi mumkin CO2 yoki xlorid kislota pH qiymatini maqsad darajasiga qaytarish uchun.

Avtomatlashtirish tizimlari, shuningdek, tozalash vositalarini kuzatib borish orqali tozalash vositalarini boshqaradi ORP yoki suvning oksidlanish-qaytarilish darajasi. Bu talab asosida faqat kerakli miqdordagi xlor hosil bo'lishiga imkon beradi.

Natriy bromidi o'rniga ishlatilishi mumkin natriy xlorid, bromli basseyn ishlab chiqaradi. Foyda va salbiy tomonlari tuz tizimining foydalari bilan bir xil. PH qiymatini muvozanatlash uchun xlorid asosidagi kislotadan foydalanish shart emas. Bundan tashqari, brom oksidlovchi sifatida emas, balki faqat zararsizlantirish vositasi sifatida samarali bo'ladi, shuning uchun noorganik chiqindilarni yoqish va kombinatsiyalangan bromlarni bo'shatish uchun vodorod peroksid yoki xlorga asoslangan har qanday zarba kabi "zarba" qo'shish zarurati paydo bo'ladi. Natriy xlorid tizimida bu qo'shimcha qadam kerak emas, chunki xlor ham tozalovchi, ham oksidlovchi sifatida samarali bo'ladi. Foydalanuvchiga vaqti-vaqti bilan faqat "super xlorlash" yoki xlor ishlab chiqarishni ko'paytirish kerak bo'ladi. Odatda bu haftada bir martadan kam yoki ko'p miqdordagi hammom yukidan keyin kam bo'ladi.

Adabiyotlar

  1. ^ Vudxest, Kevin. "Xlor ishlab chiqaruvchilar: Tuzli suv havzasi ko'pincha tanlov havzasidir". Olingan 19 fevral 2013.
  2. ^ a b Devid Short, Fran J. Donegan (2012). Hovuzlar va kurortlar: rejalashtirish, loyihalash, parvarishlash, obodonlashtirish. Yuqori Saddle River, NJ: ijodiy uy egasi. p. 239. ISBN  978-1-58011-391-5.
  3. ^ "Yopiq suzish havzalarida xloraminlarni boshqarish". NSW hukumat sog'lig'i. 2012 yil 3-dekabr. Olingan 20 fevral 2013.
  4. ^ "Eng yaxshi 10 ta tuzli suv xloratorlari".
  5. ^ "Tuzli suv xloratori". Seshanba, 8 oktyabr 2019 yil
  6. ^ a b v Klark, Jon R. 101. Tuzli suv havzasi. PWPH nashrlari. PT3.
  7. ^ Beech va boshq 1980 suzish havzasidagi suvda nitratlar, xloratlar va trihalometanlar, Am J sog'liqni saqlash 70 (1): p79-82
  8. ^ "Tuzli suv bilan suzish havzalari".
  9. ^ Sho'rlanish - eritilgan tuzlar, sho'rlanishni o'lchash, windows2universe.org.