1. Mechanizmus dezinfekcie chlórnanom sodným
Chlórnan sodný je vysoko účinný dezinfekčný prostriedok-obsahujúci chlór. Jeho dezinfekčný účinok zahŕňa najmä pôsobenie kyseliny chlórnej, pôsobenie vznikajúceho kyslíka a chlórovanie. Oxidácia kyseliny chlórnej je hlavným baktericídnym mechanizmom dezinfekčných prostriedkov obsahujúcich chlór-.
Dezinfekčné prostriedky-obsahujúce chlór tvoria vo vode kyselinu chlórnu, ktorá pôsobí na bakteriálne proteíny. Kyselina chlórna môže nielen interagovať s bunkovou stenou, ale vďaka svojej malej molekulovej veľkosti a nedostatku náboja môže preniknúť do buniek a spôsobiť oxidáciu alebo zničenie fosfátdehydrogenázy, čo vedie k bunkovej smrti.
Stojí za zmienku, že hoci sú chlórové dezinfekčné prostriedky v priemysle široko používané, mnohé vodárne postupne obmedzujú používanie kvapalného chlóru z dôvodu významných bezpečnostných rizík spojených s jeho výrobou, skladovaním, prepravou a používaním.
Naproti tomu dezinfekcia chlórnanom sodným má výhody vysokej bezpečnosti a jednoduchého dávkovacieho zariadenia. Používanie chlórnanu sodného ako náhrady tekutej chlórovej dezinfekcie sa stalo nezvratným trendom.
2. Porovnanie procesov dávkovania chlórnanu sodného
V súčasnosti možno dezinfekciu chlórnanom sodným dosiahnuť dvoma spôsobmi: jedným je použitie generátora chlórnanu sodného na výrobu roztoku chlórnanu sodného online; druhým je použitie vopred{0}}pripraveného roztoku chlórnanu sodného.
Bez ohľadu na použitý spôsob/systém dávkovania má každý svoje výhody a nevýhody. Dezinfekčný účinok a náklady na tonu vody upravenej týmito dvoma metódami sa výrazne nelíšia.
Preto v oblastiach s dostatočnou zásobou pred-pripravených chemikálií (s tromi alebo viacerými dodávateľmi spĺňajúcimi požiadavky) sa odporúča použiť zakúpený pred-pripravený roztok chlórnanu sodného. Táto metóda má relatívne nižšie náklady na prevádzku a údržbu, kratšie objednávacie a konštrukčné cykly zariadení a žiadne špeciálne požiadavky na bežnú prevádzku a údržbu.
Pre malé-zariadenia na úpravu vody, najmä v oblastiach s nepohodlným zásobovaním a dopravou, sa odporúča použiť generátor chlórnanu sodného na prípravu a pridanie roztoku na-mieste. Vyhnete sa tak riziku slabého dezinfekčného účinku v dôsledku dlhodobého-degradovania chemikálie pri skladovaní.
3. Dávkovanie chlórnanu sodného
Množstvo chlóru pridaného počas dezinfekcie sa mení v závislosti od kvality surovej vody a požiadaviek na dezinfekciu. Na dosiahnutie spoľahlivých a{1}}dlhotrvajúcich dezinfekčných účinkov by dávka mala spĺňať dve požiadavky:
1) „Potreba chlóru“ spotrebovaného na usmrtenie baktérií na dosiahnutie špecifikovaných cieľov dezinfekcie a oxidáciu organickej hmoty.
2) „Zbytkový chlór“ potrebný na inhibíciu opätovného rastu zvyškových baktérií vo vode. Predpisy o zvyškovom chlóre tiež poskytujú jednoduchú metódu na určenie dávkovania a posúdenie dezinfekčného účinku.
4. Faktory ovplyvňujúce chlórnan sodný
1) Vplyv dávkovania chlórnanu sodného na účinnosť inaktivácie
Pridaním rôznych množstiev chlórnanu sodného do 1 1 vzorky vody a reakciou počas 30 minút sa koncentrácia vypočítala pomocou metódy membránovej filtrácie. Výsledky ukázali, že:
Veľmi dobrý inaktivačný účinok má dezinfekcia chlórnanom sodným. Pri dávke chlórnanu sodného 2,5 mg/l sa dosiahla 100 % inaktivácia. Aby sa dosiahli podobné požiadavky ako v GB18920-2002, za optimálnu dávku chlórnanu sodného možno považovať 2,5–3,0 mg/l.
2) Vplyv pH na dezinfekciu chlórnanom sodným
Pri dávke chlórnanu sodného 0,5 mg/l sa rýchlosť logaritmickej inaktivácie dezinfekcie chlórnanom sodným znížila z 2,03 na 0,27 so zvyšujúcim sa pH, čo vykazuje klesajúci trend.
To vedie k záveru, že pomer ClO{0}} ku kyseline chlórnej vo vode je riadený hlavne pH. Pri nižšom pH je podiel kyseliny chlórnej vyšší, čo má za následok silnejšiu baktericídnu schopnosť.
3) Vplyv koncentrácie amoniakálneho dusíka na účinnosť inaktivácie
Amoniakálny dusík rýchlo reaguje s chlórnanom sodným, spotrebúva ho a vytvára monochlóramín a dichlóramín. Keď je vo vode prítomný chlóramín, dezinfekčný účinok je relatívne pomalý, čo priamo ovplyvňuje dávkovanie chlórnanu sodného a účinnosť inaktivácie.
Súvisiace štúdie ukázali, že keď sú hladiny amoniakálneho dusíka 1, 3, 5, 8, 10 a 15 mg/l, vplyv rôznych množstiev chlórnanu sodného pridaného počas 30 minút na inaktivačný účinok je nasledujúci:
Ak je amónny dusík nižší alebo rovný 15 mg/l a dávka chlórnanu sodného nižšia alebo rovná 6,0 mg/l, inaktivačný účinok dezinfekcie chlórnanom sodným sa zhoršuje so zvyšujúcou sa hladinou amoniakálneho dusíka; keď je amoniakálny dusík 8 mg/l, baktérie sú úplne inaktivované dávkou chlórnanu sodného 5,0 mg/l.