Εγκαταστάσεις χλωρίωσης

Σύστημα χλωρίωσης για την απολύμανση φυσικών και επεξεργασμένων υδάτων

Γενικά

Η ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΚΟΥΤΣΟΥΚΟΣ Α.Ε. αναλαμβάνει την μελέτη και την τοποθέτηση του συστήματος χλωρίωσης φυσικών και επεξεργασμένων υδάτων. Το χλώριο είναι ένα έξοχο απολυμαντικό και οξειδωτικό, όπως επίσης και ένα καλό μέσο χλωρίωσης. Παρέχει ένα σταθερό υπόλειμμα στο παρεχόμενο σύστημα εάν το νερό είναι απαλλαγμένο από αμμωνία και οργανικές ενώσεις που απαιτούν χλώριο για οξείδωση. Εφόσον όμως το χλώριο μπορεί να παράγει THMs (trihalomethanes) και άλλες αλογονούχες (TOX) και μη-αλογονούχες οργανικές ενώσεις, η χρήση του θα πρέπει να ελαχιστοποιηθεί, κυρίως όταν υπάρχουν ενώσεις που μπορούν να μετατραπούν σε THMs και TOX. Οι διαθέσιμες μορφές χλωρίου για απολύμανση είναι η αέρια, η στερεή και το υδατικό διάλυμα. Όταν προστίθεται στο νερό υφίσταται χημικές αντιδράσεις και οι παραγόμενες ενώσεις αδρανοποιούν ή σκοτώνουν τους ανεπιθύμητους μικροοργανισμούς.

Χλωρίωση με αέριο χλώριο

Το στοιχειακό χλώριο είναι ένα τοξικό, κίτρινο – πράσινο αέριο σε πρότυπες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Παρέχεται σε κυλίνδρους μεγάλης πίεσης και μεγάλης αντοχής και εξαερώνεται ραγδαία όταν ελευθερώνεται. Καθώς το υγρό εξατμίζεται, η θερμοκρασίας του πέφτει και επιβραδύνει τον ρυθμό εξάτμισης, κάνοντας αναγκαστική τη χρήση δοχείου με πολλαπλό σημείο εξάτμισης ή εξαεριστήρα. Υπάρχουν δυο βασικοί τύποι χλωριωτών αερίου:

1. Μονάδες που παρέχουν με πίεση απευθείας αέριο χλώριο
2. Μονάδες που παρέχουν υπό κενό διάλυμα χλωρίου.

Οι μονάδες που παρέχουν απευθείας αέριο χλώριο υπό πίεση στο νερό χρησιμοποιούνται όταν δεν είναι διαθέσιμη ηλεκτρική παροχή ή όταν η διαφορά πίεσης του νερού καθιστά αδύνατη την λειτουργία μιας μονάδας παροχής διαλύματος. Οι μονάδες παροχής διαλύματος αναμιγνύουν το αέριο με ένα τμήμα από το ρεύμα του νερού, για να παραχθεί διάλυμα υποχλωριώδους οξέως και υποχλωριώδους ιόντος, το οποίο τελικά αναμιγνύεται με το κύριο ρεύμα του νερού. Αυτές οι μονάδες λειτουργούν υπό την βάση του ελέγχου κενού, το οποίο παύει αυτόματα εάν η παροχή νερού στο ρεύμα που χρησιμοποιεί διακοπεί. Τα συστήματα παροχής διαλύματος είναι ασφαλέστερα στη λειτουργία και προτιμούνται από τους περισσότερους διαχειριστές.

Χλωρίωση με διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου(ΝaOCl)

Το διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου συνήθως εφαρμόζεται σε συγκεντρώσεις των 5 με 15 % σε χλώριο. Η χρήση του είναι ευκολότερη σε σχέση από αυτή του αερίου χλωρίου ή του υποχλωριώδους ασβεστίου. Το διάλυμα παρέχεται κατευθείαν στο νερό με μετρητές-χλωριωτές. Τα διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου χάνουν την απολυμαντική τους ικανότητα κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης, για αυτό θα πρέπει να αποθηκεύονται σε σκοτεινό, ξηρό και ψυχρό χώρο, όχι περισσότερο από διάστημα ενός μήνα. Διαφορετικά μπορεί να παραχθεί επιτόπου με την εξής τεχνική :

Το σύστημα αποτελείται από μια μονάδα δύο δοχείων, στα οποία διάλυμα αλατιού (NaCl) ηλεκτρολύεται, παράγοντας ένα διάλυμα υποχλωριώδους οξέως στο ένα δοχείο και ένα διάλυμα καυστικού νατρίου στο άλλο δοχείο, σύμφωνα με την εξίσωση :

Na ⁺  +  Cl ^- +  2H₂O  +  e^-  →  HOCl  +  NaOH  +  H₂ 

Χρησιμοποιώντας την επιτόπου παραγωγή αποφεύγεται η αγορά και αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων αερίου χλωρίου ή διαλύματος υποχλωριώδους, αλλά υπάρχουν αρκετά μειονεκτήματα. Η διαδικασία παραγωγής παράγει αέριο υδρογόνο, το οποίο προκαλεί πυρκαγιές και κινδύνους εκρήξεων, ενώ το παραγόμενο υδροξείδιο του νατρίου που είναι καυστικό διάλυμα απαιτεί κατάλληλη αποθήκευση. Ωστόσο, ορισμένες ιδιαίτερες θεωρήσεις μπορεί να καταστήσουν την επιτόπου παραγωγή μια πολύ ικανοποιητική μέθοδος απολύμανσης.

Χλωρίωση με στερεό υποχλωριώδε ασβέστιο

Το υποχλωριώδες ασβέστιο είναι ένα λευκό στερεό που μπορεί να προμηθευτεί σε κοκκώδεις μορφή ή με την μορφή σκόνης και ταμπλετών. Περιέχει 60% διαθέσιμο χλώριο και είναι αμέσως διαλυτό στο νερό. Είναι διαβρωτικό υλικό με δυνατή οσμή και απαιτεί κατάλληλο χειρισμό. Όταν αποθηκεύεται είναι πολύ σταθερό, και επομένως μπορεί να προμηθεύεται σε αραιά χρονικά διαστήματα. Ωστόσο είναι υγροσκοπικό και αντιδρά αργά με την ατμοσφαιρική υγρασία για να σχηματίσει αέριο χλώριο. Επομένως τα δοχεία μεταφοράς πρέπει να αδειάζουν προσεκτικά και τελείως. Τυπικά το περιεχόμενο των δοχείων αδειάζετε σε μια δεξαμενή ανάμιξης όπου διαλύεται τελείως στο νερό. Το παραγόμενο διάλυμα που είναι διαβρωτικό αποθηκεύεται σε ειδικά δοχεία για χημικά υλικά. Διαλύματα με διαθέσιμο χλώριο 1 με 2% μπορούν να διανεμηθούν και με δοσομετρικές διαφραγματικές αντλίες κατάλληλες για χημικά διαλύματα.