Хлорирование питьевой воды

 

5.1 Цель занятия: Освоить приёмы обеззараживания воды хлорированием.

5.2 Задачи занятия:

- определить содержание активного хлора в хлорной извести;

- определить хлорпотребность воды;

- определить остаточный хлор в хлорированной воде.

Хлорирование - широко распространенный, надежный, доступный и дешевый способ обеззараживания воды. Для хлорирования используют хлорную известь или газообразный хлор. Хлорную известь получают путем воздействия хлора на сухую гашеную известь: Са(ОН) ₂ + Сl₂ = СаСl₂ + Н₂О.

При добавлении хлора в любом его виде к воде происходит гидролиз, в результате которого образуется хлорноватистая (НОСl) кислота, которая диссоциирует (НОСl ↔ ОСl^-+Н⁺), образуя гипохлорит ион (ОСl^-).

Поступающий в воду хлор при хлорировании вначале взаимодействует с органическими и легкоокисляющимися неорганическими веществами, затем оказывает губительное действие на микробные клетки.

Существует несколько вариантов хлорирования питьевой воды:

- обычное (нормальное) хлорирование, когда хлор добавляют к воде после коагуляции, отстаивания и фильтрации, применяют для обеззараживания воды с хорошими физико-химическими показателями;

- двойное хлорирование используется при высокой цветности воды, при повышенном содержании в ней органических веществ;

- хлорирование и суперхлорирование (обработка воды высокими дозами хлора) применяют в тех случаях, когда вода сильно загрязнена и заражена;

- хлорирование с добавлением аммиака или аммонийных солей - аммонизация удлиняет время сохранения остаточного хлора и предотвращает привкусы и запахи, возникающие в результате хлорирования.

На водопроводных станциях воду обеззараживают газообразным хлором в специальных установках-хлораторах.

Хлор, находящийся в воде в виде хлорноватистой кислоты и гипохлорит иона, и называют свободным активным хлором. Содержание активного хлора в хлорной извести непостоянно, под влиянием света, влаги, температуры его количество постепенно уменьшается. Поэтому хлорную известь перед употреблением необходимо исследовать на содержание активного хлора в пределах 25-35%.

5.3 Определение активного хлора в хлорной извести. К 1 мл отстоявшегося 1%-ного раствора хлорной извести добавляют 50 мл дистиллированной воды, к ней приливают 1 мл 5%-ного раствора серной кислоты, 2 мл 10%-ного йодистого калия и 1 мл 1%-ного раствора крахмального клейстера. Хлор в кислой среде вытесняет из йодистого калия эквивалентное количество йода, который с крахмалом дает синюю окраску. Содержание колбы титруют 0,01n раствором гипосульфита до исчезновения окраски. Процентное содержание хлора в хлорной извести вычисляют по следующей формуле:

Х = А∙ 0,355∙10,

где Х –содержание активного хлора в хлорной извести, %;

А – объём раствора гипосульфита, пошедший на титрование, мл;

0,355 - количество мг хлора, которое связывает 1 мл 0,01n раствора гипосульфита;

10 - множитель.

Доза активного хлора для обеззараживания воды зависит от степени загрязненности воды и от количества в ней микроорганизмов, она колеблется в пределах 0,5-25 мг на 1 литр, иногда и выше, а время воздействия его на воду от 15 минут до 2 часов.

5.4 Определение хлорпотребности воды. Исследуемую воду разливают по 200 мл в три колбы, затем в 1-ю колбу добавляют 1 каплю, во вторую – 2 капли, в третью –3 капли 1%-ного раствора хлорной извести. Содержимое каждой колбы размешивают отдельной палочкой и оставляют стоять на 30 минут.

По истечении 30 минут, в каждую колбу добавляют по 5 капель соляной кислоты, разведенной 1:2, 1мл 10%-ного раствора йодистого калия и 1 мл 1%-ного крахмального клейстера.

При наличии в воде свободного хлора, оставшегося после окисления имевшихся в воде органических веществ и микроорганизмов, вода окрашивается в синий цвет. Для хлорирования берут дозу той колбы, в которой вода окрашена в слабо-синий цвет.

Расчет необходимого количества раствора хлорной извести для обеззараживания 1 литра данной воды производят по формуле:

Х = А·5 / Б,

где А - количество капель 1%-ного раствора хлорной извести, внесенных в колбу, шт.;

Б - число капель раствора хлорной извести в 1 мл, шт.;

5 - приведение взятого объема воды к 1 л.

Зная дозу 1%-ного раствора хлорной извести, необходимую для обеззараживания 1 л исследуемой воды, подсчитывают общее количество раствора, необходимого для обработки всего объема воды, подлежащей хлорированию. Об эффективности хлорирования судят по остаточному активному хлору, который обязательно должен присутствовать в воде после контакта ее с хлором в количестве 0,3-0,5 мг/л.

5.5 Определение остаточного хлора в хлорированной воде. В колбу наливают 200 мл хлорированной воды, добавляют 2 мл разведенной (1:2) соляной кислоты, 2 мл раствора йодистого калия и 1 мл раствора крахмального клейстера. Посиневшую жидкость титруют 0,01n раствором гипосульфита до полного обесцвечивания. Расчет количества мг остаточного хлора в 1 л хлорированной воды производят по формуле:

Х = А·5· 0,355,

где Х - количество остаточного хлора в 1 л хлорированной воды, мг/л;

А – объём гипосульфита, пошедшего на титрование, мл;

5 – приведение объема воды к 1 литру;

0,355 – количество мг хлора, которое связывает 1 мл гипосульфита.

При перехлорирование воды, когда остаточного хлора в воде содержится больше допустимых количеств, избыток хлора необходимо нейтрализовать, т.е. провести дехлорирование.

Дехлорирование делают чаще всего сухим гипосульфитом, количество которого в мг на 1 л хлорированной воды устанавливают по формуле:

Х = (А·5·0,355) - 0,5/ 0,355 ·2,48,

где Х – масса гипосульфита, необходимого для дехлорирования 1 л воды, мг;

А·5·0,355 – количество остаточного хлора в 1 л хлорированной воды, мг/л;

0,5 – допустимое количество остаточного хлора в 1 л питьевой воды, мг/л;

2,48 - количество сухого гипосульфита, содержащегося в 1 мл 0,01n раствора его, мг.

 

Контрольные вопросы

 

1) Способы хлорирования воды.

2) Состав хлорной извести и ее активная часть.

3) Определение содержания активного хлора в хлорной извести, хлор потребление воды и относительного хлора в хлорированной воде.

4) Сущность дехлорирования воды.

 

БИБЛИОГРАФИЯ

 

1. Гигиена сельскохозяйственных животных: В 2 кн. Кн.1 Общая зоогигиена / Кузнецов А.Ф., Демчук М.В., Карелин А.И. и др.; Под ред. Кузнецова А.Ф. и Демчука В.М. - М.: Агропромиздат, 1991. – С. 104 – 146.

2. Голосов И.М., Болтушкин А.И., Прибытков П.Ф. Санитарная оценка воды в животноводстве. - Л.: Колос, 1967. 94 с.

3. Костюнина В.Ф., Калюжный Н.С., Плотинский Ю.И. Методы контроля за физическими свойствами и химическим составом воды. – М.: (МВА), 1987. 36 с.

4. Костюнина В.Ф., Калюжный Н.С., Плотинский Ю.И. Санитарная оценка воды и методы улучшения ее качества. - М.: (МВА), 1987. 58 с.

5. Кузнецов А.Ф. Гигиена кормления сельскохозяйственных животных. – Л.: Агропромиздат, 1989. – С. 21 – 49.

6. Гигиена сельскохозяйственных животных / А.Ф. Кузнецов, М.С. Найденский, А.А. Шуканов, Б.Л. Белкин. – М.: Колос, 2001. – С. 70 – 87.

7. Ляпин О.А., Белоусов А.М., Сенько А.Я. и др. Гигиена сельскохозяйственных животных (учебно-методическое пособие к выполнению лабораторно-практических занятий). – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2001. – С. 43 – 58.

8. Онегов А.П., Дудырев Ю.И., Хабибулов М.А. Справочник по гигиене сельскохозяйственных животных. – М.: Россельхозиздат, 1985. – С. 65 – 81.

9. Практикум по зоогигиене / А.Ф. Кузнецов, А.А. Шуканов, В.И. Баланин и др.; Под ред. А.Ф. Кузнецова. – М.: Колос, 1999. – С. 54 – 96.

10. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества».//Российская газета 14.11.2001. – С. 11 – 15.

11. Храбустовский И.Ф., Демчук М.В., Онегов А.П. Практикум по зоогигиене – М.: Колос, 1984. – С. 56 – 98.

ПРИЛОЖЕНИЕ