ที่มาของคลอรีนอิสระในกระบวนการบำบัดน้ำ
ต้นกำเนิดของคลอรีนอิสระในกระบวนการบำบัดน้ำ
น้ำเป็นทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และการรับรองความปลอดภัยสำหรับการบริโภคถือเป็นสิ่งสำคัญสูงสุด วิธีหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในการบำบัดน้ำคือการเติมคลอรีน ซึ่งช่วยกำจัดแบคทีเรียและไวรัสที่เป็นอันตราย แต่คลอรีนอิสระนี้มาจากไหน? ในบทความนี้ เราจะมาสำรวจที่มาของคลอรีนอิสระในกระบวนการบำบัดน้ำ
คลอรีนอิสระเป็นสารประกอบทางเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารฆ่าเชื้อในโรงบำบัดน้ำ เป็นสารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังซึ่งสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส และจุลินทรีย์อื่นๆ ที่อาจมีอยู่ในน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ คลอรีนอิสระรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้ในการบำบัดน้ำคือก๊าซคลอรีน (Cl2) ก๊าซนี้ผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสของน้ำเค็มหรือโดยปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริกกับแมงกานีสไดออกไซด์
กระบวนการอิเล็กโทรลิซิสเกี่ยวข้องกับการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านสารละลายของน้ำเค็มซึ่งมีโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ส่งผลให้คลอไรด์ไอออน (Cl-) ถูกออกซิไดซ์ ส่งผลให้เกิดก๊าซคลอรีน จากนั้นก๊าซคลอรีนจะถูกรวบรวมและนำไปใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำ วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีประสิทธิภาพและความคุ้มค่า
ช่วงการวัด
| N,N-ไดเอทิล-1,4-ฟีนิลีนไดเอมีน (DPD) สเปกโตรโฟโตเมทรี | รุ่น | |||
| ซีแอลเอ-7112 | คลา-7212 | ซีแอลเอ-7113 | คลา-7213 | ช่องทางเข้า |
| ช่องเดียว | ช่องคู่ | ช่องเดียว | ช่องคู่ | ช่วงการวัด |
| คลอรีนอิสระ：(0.0-2.0)มก./ลิตร คำนวณเป็น Cl2; | คลอรีนอิสระ:(0.5-10.0)มก./ลิตร คำนวณเป็น Cl2; | pH：（0-14）；อุณหภูมิ：（0-100）℃ | ||
| ความแม่นยำ | ||||
| คลอรีนอิสระ:±10 เปอร์เซ็นต์หรือ ±0.05mg/L(ใช้ค่ามาก)คำนวณเป็น Cl2; | คลอรีนอิสระ:±10 เปอร์เซ็นต์หรือ±0.25มก./ลิตร(ใช้ค่ามาก)คำนวณเป็น Cl2; | pH:±0.1pH；อุณหภูมิ：±0.5℃ | ||
| ระยะเวลาการวัด | ||||
| ≤2.5 นาที | ช่วงเวลาสุ่มตัวอย่าง | |||
| ช่วงเวลา (1～999) นาทีสามารถตั้งค่าได้ตามต้องการ | รอบการบำรุงรักษา | |||
| แนะนำเดือนละครั้ง (ดูบทการบำรุงรักษา) | ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม | |||
| ห้องที่มีการระบายอากาศและแห้งโดยไม่มีการสั่นสะเทือนที่รุนแรง อุณหภูมิห้องที่แนะนำ：（15～28）℃；ความชื้นสัมพัทธ์：≤85 เปอร์เซ็นต์ （ไม่มีการควบแน่น） | การไหลของตัวอย่างน้ำ | |||
| （200-400） มล./นาที | แรงดันขาเข้า | |||
| （0.1-0.3） บาร์ | ช่วงอุณหภูมิน้ำเข้า | |||
| （0-40）℃ | แหล่งจ่ายไฟ | |||
| AC (100-240)V； 50/60Hz | พลัง | |||
| 120W | การเชื่อมต่อสายไฟ | |||
| สายไฟ 3 แกนพร้อมปลั๊กเชื่อมต่อกับเต้ารับหลักด้วยสายกราวด์ | เอาต์พุตข้อมูล | |||
| RS232/RS485/（4～20）mA | ขนาด | |||
| H*W*D：（800*400*200）mm | อีกวิธีหนึ่งในการผลิตคลอรีนอิสระคือโดยปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริก (HCl) กับแมงกานีสไดออกไซด์ (MnO2) ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดก๊าซคลอรีน น้ำ และแมงกานีสคลอไรด์ จากนั้นจึงรวบรวมก๊าซคลอรีนและใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการฆ่าเชื้อ วิธีการนี้มักใช้ในโรงบำบัดน้ำขนาดเล็กหรือในสถานการณ์ที่ไม่สามารถกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสได้
เมื่อมีการผลิตก๊าซคลอรีนแล้ว ก็จะถูกเติมลงในน้ำในลักษณะที่ได้รับการควบคุม โดยทั่วไปจะทำโดยการฉีดก๊าซคลอรีนเข้าไปในแหล่งจ่ายน้ำ ณ จุดใดจุดหนึ่งในกระบวนการบำบัด ปริมาณคลอรีนที่เติมได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามีอยู่ในปริมาณที่เพียงพอที่จะฆ่าเชื้อในน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ต้องไม่มากเกินไป เนื่องจากคลอรีนในระดับสูงอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ เมื่อเติมคลอรีนลงในน้ำแล้ว จะเกิดปฏิกิริยาเคมีหลายชุด ก๊าซคลอรีนทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างกรดไฮโปคลอรัส (HOCl) และกรดไฮโดรคลอริก (HCl) สารประกอบเหล่านี้เรียกรวมกันว่าคลอรีนอิสระ คลอรีนอิสระมีปฏิกิริยาสูงและสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียและไวรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการรบกวนเยื่อหุ้มเซลล์และ DNA ของพวกมัน โปรดทราบว่าคลอรีนอิสระไม่ใช่คลอรีนรูปแบบเดียวที่มีอยู่ในกระบวนการบำบัดน้ำ คลอรีนรวมหรือที่เรียกว่าคลอรามีนก็อาจมีอยู่เช่นกัน คลอรามีนเกิดขึ้นเมื่อคลอรีนอิสระทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียหรือสารประกอบไนโตรเจนอินทรีย์ที่อาจมีอยู่ในน้ำ แม้ว่าคลอรีนอิสระจะมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อมากกว่า แต่คลอรามีนจะมีความเสถียรมากกว่าและให้การป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ได้ยาวนานขึ้น โดยสรุป คลอรีนอิสระเป็นองค์ประกอบสำคัญของกระบวนการบำบัดน้ำ ผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสของน้ำเค็มหรือโดยปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริกกับแมงกานีสไดออกไซด์ เมื่อผลิตแล้ว จะเติมลงในแหล่งน้ำอย่างระมัดระวังเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียและไวรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ การทำความเข้าใจที่มาและบทบาทของคลอรีนอิสระในการบำบัดน้ำเป็นสิ่งสำคัญในการรับรองความปลอดภัยและคุณภาพของน้ำดื่มของเรา |
|||
Another method of producing free chlorine is by the reaction of hydrochloric acid (HCl) with manganese dioxide (MnO2). This reaction produces chlorine gas, water, and manganese chloride. The chlorine gas is then collected and used for disinfection purposes. This method is commonly used in smaller water treatment plants or in situations where the electrolysis process is not feasible.
Once the chlorine gas is produced, it is then added to the water in a controlled manner. This is typically done by injecting the chlorine gas into the water supply at a specific point in the treatment process. The amount of chlorine added is carefully regulated to ensure that it is present in sufficient quantities to effectively disinfect the water, but not in excess, as high levels of chlorine can be harmful to human health.
Once the chlorine is added to the water, it undergoes a series of chemical reactions. The chlorine gas reacts with water to form hypochlorous acid (HOCl) and hydrochloric acid (HCl). These compounds are collectively referred to as free chlorine. Free chlorine is highly reactive and can effectively kill bacteria and viruses by disrupting their cell membranes and DNA.
It is important to note that free chlorine is not the only form of chlorine present in water treatment processes. Combined chlorine, also known as chloramines, can also be present. Chloramines are formed when free chlorine reacts with ammonia or organic nitrogen compounds that may be present in the water. While free chlorine is more effective at disinfection, chloramines are more stable and provide longer-lasting protection against microbial growth.
In conclusion, free chlorine is a vital component of water treatment processes. It is produced through the electrolysis of saltwater or by the reaction of hydrochloric acid with manganese dioxide. Once produced, it is carefully added to the water supply to effectively kill bacteria and viruses. Understanding the origin and role of free chlorine in water treatment is crucial for ensuring the safety and quality of our drinking water.
