Tại sao cần phải khử trùng

Ngành công nghiệp xử lý nước thải, bao gồm gần 15.000 nhà máy chỉ riêng ở Hoa Kỳ, liên quan đến việc xử lý nước thải từ nông nghiệp, nước thải và các nhà máy công nghiệp.

Quá trình xử lý thường bao gồm ba giai đoạn sơ cấp, thứ cấp và nâng cao.

Sau giai đoạn chính và xử lý thứ cấp, 85% tất cả các chất hữu cơ nên được loại bỏ. Trong quá trình xử lý tiên tiến, nước thải được khử trùng để giảm (hoặc loại bỏ) mầm bệnh có thể gây hại cho người, động vật và thực vật.

Cho dù nước được xử lý cuối cùng được sử dụng để uống hoặc thải ra môi trường, một số mức độ khử trùng thường được yêu cầu.

Về khí clo

Khí clo có màu vàng lục, mật độ gấp đôi không khí. Công dụng to lớn của nó như một chất khử trùng đã biến nó thành phương pháp khử trùng chiếm hai phần ba tất cả các cơ sở nước uống, nhưng một số nhược điểm tiềm ẩn đang khiến các nhà máy nước và nước thải phải xem xét thay thế.

Ưu điểm khí clo

Clo nói chung là một trong những chất khử trùng hiệu quả nhất, và được biết là làm mất tác dụng của hầu hết các vi sinh vật gây bệnh. Cụ thể, khí clo có liên quan đến xử lý nước thải vì nó rẻ hơn và chiếm ít không gian lưu trữ hơn khi so sánh với các giải pháp clo.

Nhược điểm khí clo

Cùng với các mặt tích cực của clo, có một số mối quan tâm về an toàn và sức khỏe liên quan đến các cơ sở xử lý nước thải:

Nó là một chất kích thích đường hô hấp độc hại. Tiếp xúc với 4 ppm trong hơn một giờ có thể gây ảnh hưởng đáng kể đến hô hấp.

Một số phản ứng gây ra vụ nổ khí clo, bao gồm acetylene, ammonia, hydro và flo.

 

Clo ướt cực kỳ ăn mòn.

Do những nguy cơ tiềm ẩn của khí clo, các quy định của liên bang giới hạn số lượng một vị trí có thể lưu trữ tại một thời điểm, dẫn đến việc cân nhắc lưu trữ và xử lý đặc biệt.

Với các mối nguy hiểm đã biết của khí clo, đặc biệt là khi được lưu trữ tại chỗ với khối lượng lớn, một số xử lý nước và nước thải đang xem xét các phương án khử trùng hoặc các kỹ thuật lưu trữ khí clo khác.

Các lựa chọn thay thế cho việc lưu trữ khí clo lớn

Để sử dụng các thế mạnh của khí clo để khử trùng, mà không phải lưu trữ nó với khối lượng lớn, sản xuất tại chỗ là một giải pháp thay thế khả thi.

Các phát triển công nghệ mới nổi đang tạo ra khí clo, hypochlorite và các chất khử trùng khác tại chỗ ngày càng dễ tiếp cận, hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Sản xuất khí clo tại chỗ (OSCG)

Trong quá trình tạo khí clo tại chỗ (OSCG), khí clo được tạo ra thông qua quá trình điện phân dung dịch nước muối. Quá trình này bao gồm một dung dịch natri clorua và nước và áp dụng điện. Phản ứng tạo ra khí clo với các sản phẩm phụ natri hydroxit và khí hydro.

Thay vì lưu trữ một lượng lớn khí clo tại chỗ, OSCG cung cấp cho nhà máy quyền truy cập theo yêu cầu vào chất khử trùng hiệu quả cao này mà không có mối quan tâm an toàn tương tự.

Sản xuất Hypochlorite (OSSG) tại chỗ

Cách hiệu quả và tiết kiệm nhất để sử dụng hypochlorite, so với vận chuyển và lưu trữ thương mại số lượng lớn là dành cho nhà máy để tạo ra nó tại chỗ.

Để làm điều này, một phản ứng oxy hóa được thực hiện giữa natri clorua và nước, tạo thành sodium hypochlorite.

Xử lý các hệ thống tạo tại chỗ

Mặc dù việc tạo tại chỗ thường an toàn hơn, hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn so với các giải pháp thay thế, các nhà máy phải tự tin vào độ tin cậy của hệ thống tạo tại chỗ của họ.

Các hóa chất liên quan đến hoặc hình thành trong quá trình tạo tại chỗ có thể bao gồm khí clo, hypochlorite, caustics, hydro clorua (HCl) và nước muối tất cả một số hóa chất ăn mòn nhất phải đối mặt trong các nhà máy xử lý nước và nước thải. Các vật liệu đường ống và bể chứa được chỉ định phải chịu được phạm vi pH rộng, ăn mòn và các mối quan tâm tương thích khác.

CPVC là một công nghệ phù hợp lý tưởng cho quá trình CPVC xử lý nước thải tại chỗ. Để xem cách Corzan® CPVC đứng vững với hơn 400 hóa chất, hãy xem Bảng kháng hóa chất CPzan CPVC.

Các lựa chọn thay thế cho khí clo

Nếu việc tạo tại chỗ không phải là một lựa chọn cho nhà máy của bạn, hãy xem xét các lựa chọn thay thế khác để khử trùng thay cho khí clo.

Hypochlorite natri (NaClO)

Được biết đến phổ biến hơn như chất tẩy trắng, chất lỏng màu vàng nhạt này là một dẫn xuất clo an toàn hơn nhiều so với khí clo. Bởi vì nó được sản xuất và lưu trữ dưới dạng chất lỏng, nguy cơ tiềm ẩn khi có khí clo áp suất cao tại chỗ được loại bỏ. Và, ở dạng này, nồng độ clo (5-15%) thấp hơn là cần thiết cho khử trùng nước so với khí clo hoặc canxi hypochlorite.

Cần khoảng một gallon natri hypochlorite cường độ công nghiệp (nồng độ 10-12%) để thay thế một pound khí clo.

Khi natri hypochlorite (NaClO) được đưa vào nước, phản ứng hóa học tạo thành axit hypochlorous và ion hypochlorite. Khi chúng kết hợp, clo tự do có sẵn (FAC) hình thành và hoạt động như chất khử trùng.

Nó là một sự thay thế đặc biệt thiết thực để sử dụng với nước có độ cứng thấp. Trộn natri hypoclorit pH cao với nước có độ cứng cao có thể tạo ra muối canxi và thúc đẩy sự co giãn.

Mặc dù an toàn hơn khí clo, nhưng nên thận trọng với sodium hypochlorite để hạn chế phơi nhiễm. Nó có thể gây kích ứng da, dạ dày và cổ họng, tùy thuộc vào mức độ hoặc loại tiếp xúc.

Tính ổn định của giải pháp cũng là một vấn đề, vì nó bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm nhiệt, ánh sáng, pH và kim loại. Mỗi yếu tố thúc đẩy sự cố của giải pháp, làm giảm hiệu quả và thời hạn sử dụng tương đối nhanh hơn so với các giải pháp thay thế.

Canxi Hypochlorite (Ca (ClO) 2)

Được sản xuất từ ​​khí clo, canxi hypochlorite thường có sẵn ở dạng rắn hoặc khô dưới dạng viên hoặc hạt trắng.

Clo tập trung trong canxi hypochlorite là khoảng 65%, cao hơn nhiều so với natri hypochlorite, dẫn đến chi phí cao hơn.

Trong khi chi phí trả trước lớn hơn phát sinh, canxi hypochlorite cung cấp chi phí xử lý thấp hơn so với hai chất khử trùng phổ biến nhất.

Canxi hypochlorite duy trì tính ổn định và hiệu quả của nó trong quá trình bảo quản tốt hơn natri hypochlorite, nhưng có thể gây nguy hiểm nếu chịu nhiệt hoặc được lưu trữ trong hoặc gần một vật liệu hữu cơ dễ bị oxy hóa hoặc trong kim loại.

Brom (Br)

Brom là một chất lỏng màu nâu đỏ nặng, là chất thay thế khả thi cho clo để khử trùng nước khi nước được thải ra môi trường.

Vì amoniac có trong nước thải, bromamines được sản xuất thông qua việc tiêm bromine và thậm chí còn hiệu quả hơn cả chloramines.

Nhược điểm của bromine là chi phí tương đối của nó trong hầu hết các tình huống. Việc sử dụng hiện bị giới hạn chủ yếu cho các tàu hải quân và giàn khoan dầu, vì nó có thể được khai thác từ nước biển. Nó cũng không được khuyến khích để uống nước vì nó có các sản phẩm phụ có hại và nó làm cho nước có mùi vị kém.

Dioxide clo (ClO2)

Clo điôxit là một loại khí màu vàng lục với những ưu điểm và nhược điểm tương tự như khí clo. Nó là một chất khử trùng hiệu quả, nhưng cực kỳ mạnh và có thể nguy hiểm nếu không được xử lý đúng cách.

Nếu clo dioxide được sử dụng để khử trùng trong nhà máy, cho dù được tạo ra tại chỗ hoặc ngoài địa điểm, CPVC là một vật liệu tuyệt vời để xử lý hóa chất. Vì clo dioxide không ổn định ở hầu hết nhiệt độ, đường ống và tàu phải chịu được oxy một cách an toàn khi vật liệu xuống cấp. Polyolefin và polyolefin fluor, ví dụ, dễ bị thấm oxy.

Corzan CPVC xử lý nước thải có các đặc tính kháng hóa chất cần thiết để xử lý clo dioxide và các sản phẩm phụ của nó.

Vận chuyển và lưu trữ hóa chất ăn mòn và oxy hóa

Mỗi chất khử trùng có sẵn để xử lý nước và nước thải có thể gây ra sự ăn mòn và làm hỏng một số vật liệu nhất định. Đường ống và bể CPVC là lý tưởng để lưu trữ và vận chuyển nhiều chất khử trùng và hóa chất khác. Tìm hiểu cách CPVC xử lý nước thải được sử dụng hiệu quả trong các nhà máy xử lý nước thải bằng cách tải xuống hướng dẫn, Sử dụng CPVC trong Nhà máy xử lý nước thải hoặc liên hệ TCG để có tài liệu này.