2) хлорамин
3) жидкий хлор (+)
4) гипохлорит натрия
Жидкий хлор является наиболее распространённым средством обеззараживания воды в системах централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. При подаче в воду он быстро переходит в растворённое состояние и гидролизуется с образованием хлорноватистой кислоты: Cl2 + H2O ⇄ HCl + HClO. Хлорноватистая кислота и гипохлорит-ион образуют свободный активный хлор, который окисляет ферменты, мембраны и генетический материал микроорганизмов.
Преимуществами жидкого хлора являются высокая бактерицидная эффективность, возможность точного дозирования, сравнительно невысокая стоимость и формирование остаточного свободного хлора в распределительной сети. Наличие остаточного хлора имеет важное санитарное значение: оно поддерживает обеззараживающий эффект после выхода воды с очистных сооружений и служит косвенным критерием достаточности хлорирования. Эффективность процесса зависит от дозы, времени контакта, температуры, мутности, содержания органических веществ и pH воды; при повышении pH доля менее активного гипохлорит-иона возрастает.
Гипохлориты кальция и натрия также выделяют активный хлор, однако применяются преимущественно при небольших объёмах водоподготовки, в автономных системах или как резервные реагенты. Хлорамины действуют медленнее и обладают меньшей окислительной активностью, хотя обеспечивают более стойкий остаточный эффект. Обращение с жидким хлором требует герметичного оборудования, вентиляции и строгих мер химической безопасности, поскольку при испарении образуется токсичный газ.
| Критерий | Жидкий хлор | Гипохлориты | Хлорамины |
|---|---|---|---|
| Форма реагента | Сжиженный элементарный хлор, дозируемый через испаритель и хлоратор | Твёрдый гипохлорит кальция или водный раствор гипохлорита натрия | Соединения хлора, образующиеся при взаимодействии хлора с аммиачными соединениями |
| Основной действующий фактор | Свободный активный хлор: преимущественно хлорноватистая кислота | Хлорноватистая кислота и гипохлорит-ион | Связанный активный хлор в составе монохлорамина и других хлораминов |
| Скорость обеззараживания | Высокая при правильной дозе и достаточном времени контакта | Высокая, но зависит от концентрации и стабильности препарата | Ниже, чем у свободного хлора |
| Сохранение эффекта в сети | Формирует контролируемый остаточный свободный хлор | Также формирует остаточный свободный хлор, но раствор натрия нестабилен при хранении | Обеспечивает более стойкий остаточный эффект, но слабее и медленнее инактивирует микроорганизмы |
| Основная область применения | Крупные централизованные станции водоподготовки | Небольшие и автономные системы, бассейны, резервное обеззараживание | Отдельные схемы водоподготовки при необходимости длительного остаточного действия |
| Главное ограничение | Токсичность при утечке, необходимость герметичного хранения и специальной аппаратуры | Снижение активности при хранении; возможное изменение минерализации и pH воды | Медленная инактивация, зависимость от соотношения хлора и аммиака, риск образования побочных продуктов |
Таким образом, выбор жидкого хлора обусловлен сочетанием высокой эффективности и технологической пригодности для больших объёмов воды. Контроль обеззараживания включает определение остаточного свободного хлора после заданного времени контакта и оценку микробиологических показателей. Недостаточная доза не гарантирует эпидемиологическую безопасность, а избыточная может ухудшать органолептические свойства воды и увеличивать образование хлорорганических побочных продуктов. Поэтому хлорирование проводят по регламентированной дозе с учётом хлоропоглощаемости и физико-химических свойств воды.