Автоматична установка контролю і дозування гіпохлориту натрію

Технологічна схема

В даний час знезараження питної води на підприємстві здійснюється за допомогою хлор-газу в хлораторних установках ежекційного типу. Хлор подається по системі хлоропроводів в резервуари чистої води, де відбувається контакт хлор-газу з питною водою.

У зв'язку з тим, що хлор дуже токсична речовина, а транспортування і зберігання хлор-газу - вибухонебезпечне, його використання створює загрозу для обслуговуючого персоналу і населення, що проживає поблизу насосних станцій, тому рекомендується перехід на альтернативні способи знезараження води (ультрафіолет, гіпохлорит натрію, озонування і т.д.). З перерахованих способів знезараження води тільки хлорвмісні речовини мають знезаражувальну післядію протягом певного періоду часу. Тому найбільш зручний і економічно вигідний спосіб знезараження питної води - є використання розчину гіпохлориту натрію (NaCLO).

Характеристики гіпохлориту натрію

Найбільш надійним і економічно доцільним методом знезараження питної води є її хлорування, а гіпохлорит натрію відноситься до хлоровмісних реагентів, які характеризуються здатність зберігати знезаражувальний ефект впродовж тривалого часу транспортування води по трубах, але в той же час є менш токсичним, ніж рідкий хлор. Гіпохлорит натрію є найменш токсичним і дефіцитним, відносно дешевим порівняно з іншими реагентами, що містять активний хлор.

Розчин гіпохлориту натрію NaClO отримують методом електролізу кухонної солі. Найбільш стійкими є розчини гіпохлориту натрію при рН> 11. З гідратів гіпохлориту натрію найбільш стійким є гідрат NaCLO * 5H2O. До факторів, різко впливають на стабільність розчинів гіпохлориту натрію, відносяться концентрація I температура.

Так розчини, що містять 250 г / л NaCLO втрачають при кімнатній температурі половину активного хлору за 5 місяців, 100 г / л NaCLO - за 7 місяців, 50 г / л - за 2 роки, 25 г / л за 5 ... 6 років. При температурі 60 ° С розчин з вмістом 50 г / л NaClO втрачає половину активного хлору за 13 діб, а при 100 ° С - по 5:00.

При впливі світла швидкість розкладу NaCLO збільшується приблизно в два рази. Для підвищення стабільності розчини NaCLO зберігають в темряві при низькій температурі. Якщо в розчин гіпохлориту натрію додати певну кількість MgSO4, в осад випадає гідроокис магнію, який захоплює іони важких металів, підвищуючи стабільність гіпохлориту. Відомо, що стабільність гіпохлориту натрію зростає в присутності силікату натрію в мольному співвідношенні NA2O: SiO2 від 1: 1 до 1: 2 ... 1: 3,5

Стабілізуючу дію на розчини гіпохлориту натрію здійснює желатин, казеїн або їх суміш. Наприклад, 8% - ний розчин NaOH хлорують до рН 8,4 ... 8,6, потім додають 0,3% желатину i встановлюють рН = 9,2 ... 9,4. Отримують стабільний розчин, що вміщає 7,5 ... 8,0% NaCLO. Випускають гіпохлорит натрію у вигляді розчинів, що містять близько 15% активного хлору. Для окремих споживачів ці розчини розбавляють до 5 і 10% -них.

Хімічні та фізичні властивості:
• хімічна формула-NaCLO;
• агрегатний стан: Водний розчин. Тверда форма - не стійка. При контакті з повітрям продукт швидко переходить в рідкий стан;
• температура кипіння-розкладається при температурі більше 35 °С;
• щільність - 1,12 г / см3;
• розчинність у воді-82% при t = 25 °С;
• водневий показник-pH = 11;
• зовнішній вигляд-Рідина від жовто-зеленого кольору з червоним;
• запах-різкий хлору;
• летючість - при розкладанні виділяється хлор, оксид натрію;
• реакційна здатність-сильний окислювач, реагує з металами, викликає корозію металів.

Пожежо - та вибухонебезпечність:
• негорюча вибухонебезпечна речовина. Підтримує горіння, так як є сильним окислювачем (при контакті з горючими органічними речовинами-тирса , ганчір'я та інші в процесі висихання може викликати самозаймання);
• температурний межа поширення полум'я - не горить;
• концентраційний межа поширення полум'я - не горить;
• можливість термодеструкції, продукти освіти-хлор, оксид натрію;
• Засоби пожежогасіння-підбираються в залежності від вибухопожежонебезпечних властивостей горючих матеріалів, що знаходяться в зоні загоряння разом з даним продуктом, з урахуванням наявності в гіпохлоритах сильної окислювальної здатності;
• особливі заходи протипожежної безпеки-уникати нагріву до 70 ° С і вище (розкладання з вибухом). Зберігати окремо від горючих матеріалів.

Токсичність:
• кумулятивність-слабка.
• клінічна картина гострого отруєння-першіння в горлі, кашель, аритмічне дихання, біль у животі, діарея, блювання, сплутаність свідомості, кома, шок.
• найбільш вразливі органи і системи - ЦНС, система дихання, печінка, нирки, підшлункова залоза, шкіра, очі
• дози (концентрації), що мають токсичну дію:
• ЕDmin = 1000 мг / кг (людина, в / к одноразово по дії на ЦНС);
• ЕDmin = 45 мг / кг (людина, в / в одноразово по дії на ЦНС);
• шкірно-резорбтивна дія-ні;
• сенсибілізуючу дію-так;
• емдріотоксична дія - не вивчено;
• гонадотоксичних дію-так;
• мутагенну дію-так.
• Вплив гіпохлориту натрію на організм людини:
• Гіпохлорит натрію марки "А" За ступенем впливу на організм людини відноситься до речовин 3-го класу небезпеки відповідно до ГОСТ 12.1.007-76, як помірно небезпечна речовина при введенні в шлунок і до 4-го класу малонебезпечних речовин при нанесенні на шкіру, що викликає помірне місцеве подразнення на шкіру і виражене на слизову оболонку очей.
• Гіпохлорит натрію в концентраціях 0,5-0,3% (по препарату) при одноразовому Контакті не викликає місцевого подразнення на шкіру, в концентраціях 4-5% викликає слабке подразнення. При повторному контакті викликає сухість шкіри після 2-3 нанесення.
• Інгаляційну небезпеку речовина проявляє за рахунок виділення в повітря хлору, який подразнює слизову оболонку очей і органів дихання.
• Гранично-допустима концентрація в повітрі робочої зони 1,0 мг / м3 (2-й клас небезпеки по ГОСТ 12.1.007-76)
• Гранично допустима концентрація в атмосферному повітрі-0,1 мг / м3.

Розрахунок витрати розчину гіпохлориту натрію
Розрахунок витрати гіпохлориту натрію (NaCLO) проведений для 6% розчину NaCLO наведено в табличній формі.

Технологічне обладнання

Згідно з розрахунками, для контролю і дозування розчину гіпохлориту натрію використовується обладнання Фірми ETATRON D. S.:
• Насоси дозатори продуктивністю 16 л / год, 14 бар
  Керування насосами дозаторами здійснюється за допомогою контролера хлору Etatron eSELECT B1.
• Значення дози хлору визначається за допомогою гальванометричного датчика хлору Etatron SCLO3.

Залежно від дози хлору, яке встановлюється на контролері, активізується пропорціальний релейний вихід 4-20 мА, який регулює роботу частотного перетворювача насоса.

В цьому випадку величина аналогового сигналу максимальна - 20 мА, а насос-дозатор працює з максимальною продуктивністю. При наближенні значення дози хлору з встановленим на контролері, величина сигналу пропорційно зменшується і при досягненні встановленого значення дорівнює 4 мА. При цьому реле контролера вимикається, а частотний перетворювач насоса-дозатора зупиняється в режимі очікування.

Розрахунок витрати гіпохлориту натрію (NaCLO)