Il concetto di cloro residuo
Il cloro residuo è la quantità di cloro disponibile che rimane nell'acqua dopo che quest'ultima è stata clorata e disinfettata.
Questa parte del cloro viene aggiunta durante il processo di trattamento dell'acqua per uccidere batteri, microrganismi, sostanze organiche e inorganiche presenti nell'acqua. Il cloro residuo è un importante indicatore dell'efficacia della disinfezione dei corpi idrici. Il cloro residuo può essere suddiviso in due categorie: cloro residuo libero e cloro residuo combinato. Il cloro residuo libero comprende principalmente il cloro libero sotto forma di Cl2, HOCl, OCl-, ecc.; il cloro residuo combinato è costituito da sostanze clorammine generate dalla reazione del cloro libero con sostanze ammoniacali, come NH2Cl, NHCl2, NCl3, ecc. In generale, per cloro residuo si intende il cloro residuo libero, mentre il cloro residuo totale è la somma del cloro residuo libero e del cloro residuo combinato.
La quantità di cloro residuo viene solitamente misurata in milligrammi per litro. Il livello di cloro residuo deve essere adeguato, né troppo alto né troppo basso. Un livello troppo elevato di cloro residuo conferirà all'acqua un odore sgradevole, mentre un livello troppo basso potrebbe comprometterne la capacità di sterilizzazione e ridurre la sicurezza igienica dell'acqua potabile. Pertanto, nel trattamento dell'acqua di rubinetto, il livello di cloro residuo viene generalmente monitorato e regolato per garantire la sicurezza e l'idoneità della qualità dell'acqua.
Il ruolo del cloro nella disinfezione degli impianti di depurazione urbani
1. Il ruolo della disinfezione con cloro
La clorazione è un metodo di disinfezione comunemente utilizzato per il trattamento delle acque reflue urbane. Le sue funzioni principali sono le seguenti:
1. Buon effetto disinfettante
Nel trattamento delle acque reflue, il cloro è in grado di uccidere la maggior parte dei batteri e dei virus. Il cloro inattiva i microrganismi ossidando le loro proteine e gli acidi nucleici. Inoltre, il cloro può uccidere le uova e le cisti di alcuni parassiti.
2. Effetto ossidante sulla qualità dell'acqua
L'aggiunta di cloro può anche ossidare la materia organica presente nell'acqua, provocandone la decomposizione in acidi inorganici, anidride carbonica e altre sostanze. Il cloro reagisce con la materia organica nell'acqua producendo ossidanti come l'acido ipocloroso e il monossido di cloro, che a loro volta decompongono la materia organica.
3. Inibire la crescita batterica
L'aggiunta di una quantità adeguata di cloro può inibire la crescita di alcuni microrganismi, ridurre la quantità di fanghi nel serbatoio di reazione e diminuire la difficoltà e il costo dei trattamenti successivi.
2. Vantaggi e svantaggi della disinfezione con cloro
1. Vantaggi
(1) Buon effetto disinfettante: un dosaggio appropriato di cloro può uccidere la maggior parte dei batteri e dei virus.
(2) Dosaggio semplice: l'apparecchiatura per il dosaggio del cloro ha una struttura semplice ed è facile da manutenere.
(3) Basso costo: il costo delle apparecchiature per la distribuzione del cloro è basso e facile da acquistare.
2. Svantaggi
(1) Il cloro genera sostanze nocive come l'ipocloronitrile: quando il cloro reagisce con la materia organica contenente azoto, vengono generate sostanze nocive come l'ipocloronitrile, che causeranno inquinamento ambientale.
(2) Problema del cloro residuo: alcuni prodotti a base di cloro non sono volatili e rimarranno nei corpi idrici, influenzando il successivo utilizzo dell'acqua o causando problemi ambientali.
3. Aspetti da tenere in considerazione quando si aggiunge cloro
1. Concentrazione di cloro
Se la concentrazione di cloro è troppo bassa, non si ottiene l'effetto disinfettante desiderato e le acque reflue non vengono disinfettate efficacemente; se la concentrazione di cloro è troppo alta, il contenuto di cloro residuo nell'acqua sarà elevato, causando danni alla salute umana.
2. Tempo di iniezione del cloro
Il momento dell'iniezione di cloro deve essere scelto in corrispondenza dell'ultima fase del processo di depurazione delle acque reflue, per evitare che le acque di scarico perdano cloro o producano altri prodotti di fermentazione in altre fasi, compromettendo così l'effetto disinfettante.
3. Selezione dei prodotti a base di cloro
Sul mercato sono disponibili diversi prodotti a base di cloro con prezzi e prestazioni differenti, pertanto la scelta del prodotto più adatto dovrebbe basarsi sulle specifiche esigenze.
In sintesi, l'aggiunta di cloro è uno dei metodi efficaci per il trattamento e la disinfezione delle acque reflue urbane. Nel processo di depurazione, un uso razionale e l'iniezione di cloro possono garantire efficacemente la sicurezza della qualità dell'acqua e migliorare l'efficienza del trattamento. Tuttavia, è necessario prestare attenzione anche ad alcuni dettagli tecnici e a questioni di tutela ambientale quando si aggiunge cloro.
Perché si aggiunge cloro al trattamento delle acque:
Nella fase di scarico degli impianti di trattamento delle acque potabili e reflue, il processo di disinfezione con cloro è ampiamente utilizzato per eliminare batteri e virus presenti nell'acqua. Anche nel trattamento dell'acqua di raffreddamento industriale a circolazione forzata si utilizzano processi di sterilizzazione con cloro e rimozione delle alghe, poiché durante la circolazione dell'acqua di raffreddamento, a causa dell'evaporazione di parte dell'acqua, i nutrienti si concentrano, favorendo la moltiplicazione di batteri e altri microrganismi e la formazione di depositi fangosi. Un eccesso di questi depositi può causare ostruzioni e corrosione delle tubature.
Se la concentrazione di cloro residuo nell'acqua del rubinetto è troppo elevata, i principali pericoli sono:
1. È altamente irritante e dannoso per l'apparato respiratorio.
2. Reagisce facilmente con la materia organica presente nell'acqua producendo sostanze cancerogene come il cloroformio e il cloroformio.
3. Come materia prima per la produzione, può avere effetti negativi. Ad esempio, quando viene utilizzato per produrre vino di riso, ha un effetto battericida sui lieviti durante il processo di fermentazione e influisce sulla qualità del vino. Poiché il cloro viene generalmente utilizzato per purificare l'acqua del rubinetto, il cloro residuo genera sostanze cancerogene come il cloroformio durante il processo di riscaldamento. Il consumo prolungato può causare gravi danni all'organismo umano. In particolare, negli ultimi anni, l'inquinamento delle fonti idriche è diventato sempre più grave, il che porta direttamente a un aumento del contenuto di cloro residuo nell'acqua del rubinetto.
Quali sono i metodi di misurazione del cloro residuo?
1. Colorimetria DPD
Principio: In condizioni di pH 6,2~6,5, il ClO2 reagisce inizialmente con il DPD nella fase 1 generando un composto rosso, ma la quantità che appare raggiunge solo un quinto del suo contenuto totale di cloro disponibile (equivalente alla riduzione del ClO2 a ioni clorito). Se un campione d'acqua viene acidificato in presenza di ioduro, reagiscono anche clorito e clorato e, quando neutralizzati con l'aggiunta di bicarbonato, il colore risultante corrisponde al contenuto totale di cloro disponibile del ClO2. L'interferenza del cloro libero può essere controllata aggiungendo glicina. Il principio si basa sul fatto che la glicina può convertire immediatamente il cloro libero in acido clorurato-amminoacetico, ma non ha alcun effetto sul ClO2.
2. Metodo dell'elettrodo rivestito
Principio: L'elettrodo è immerso nella camera elettrolitica, e quest'ultima è a contatto con l'acqua attraverso una membrana idrofila porosa. L'acido ipocloroso diffonde nella cavità elettrolitica attraverso la membrana idrofila porosa, generando una corrente sulla superficie dell'elettrodo. L'intensità della corrente dipende dalla velocità di diffusione dell'acido ipocloroso nella cavità elettrolitica. La velocità di diffusione è proporzionale alla concentrazione di cloro residuo nella soluzione. Misurando l'intensità della corrente, è possibile determinare la concentrazione di cloro residuo nella soluzione.
3. Metodo dell'elettrodo a voltaggio costante (metodo dell'elettrodo senza membrana)
Principio: Tra l'elettrodo di misura e quello di riferimento viene mantenuto un potenziale stabile, e i diversi componenti misurati produrranno intensità di corrente differenti a questo potenziale. Il sistema di misurazione della microcorrente è costituito da due elettrodi di platino e un elettrodo di riferimento. All'elettrodo di misura, le molecole di cloro o di ipoclorito vengono consumate e l'intensità della corrente generata è correlata alla concentrazione di cloro residuo nell'acqua.
Lo strumento portatile per la misurazione del cloro residuo LH-P3CLO di Lianhua utilizza il metodo di rilevamento DPD, che è semplice da usare e fornisce risultati rapidi. È sufficiente aggiungere 2 reagenti e il campione da analizzare per ottenere risultati comparativi a colori. Il campo di misura è ampio, i requisiti sono semplici e i risultati sono accurati.
Data di pubblicazione: 30 aprile 2024
