ما هو الكلور المتبقي في الماء وكيفية اكتشافه؟

مفهوم الكلور المتبقي
الكلور المتبقي هو كمية الكلور المتاحة المتبقية في الماء بعد معالجة المياه بالكلور وتطهيرها.
يضاف هذا الجزء من الكلور أثناء عملية معالجة المياه لقتل البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة والمواد العضوية والمواد غير العضوية الموجودة في الماء. يعد الكلور المتبقي مؤشرا هاما على تأثير تطهير المسطحات المائية. يمكن تقسيم الكلور المتبقي إلى فئتين، وهما الكلور المتبقي الحر والكلور المتبقي المدمج. يشمل الكلور الحر المتبقي بشكل أساسي الكلور الحر على شكل Cl2، HOCl، OCl-، وما إلى ذلك؛ الكلور المتبقي المدمج هو مواد الكلورامين الناتجة بعد تفاعل الكلور الحر ومواد الأمونيوم، مثل NH2Cl، NHCl2، NCl3، إلخ. بشكل عام، يشير الكلور المتبقي إلى الكلور الحر المتبقي، في حين أن إجمالي الكلور المتبقي هو مجموع الكلور الحر المتبقي و الكلور المتبقي مجتمعة.
عادة ما يتم قياس كمية الكلور المتبقية بالملليجرام لكل لتر. يجب أن تكون كمية الكلور المتبقية مناسبة، وليست مرتفعة جدًا ولا منخفضة جدًا. سيؤدي ارتفاع نسبة الكلور المتبقي إلى ظهور رائحة كريهة للمياه، بينما قد يؤدي انخفاض نسبة الكلور المتبقي إلى فقدان المياه قدرتها على الحفاظ على التعقيم وتقليل السلامة الصحية لإمدادات المياه. ولذلك، في معالجة مياه الصنبور، عادة ما يتم مراقبة مستوى الكلور المتبقي وتعديله لضمان سلامة وملاءمة نوعية المياه.
دور الكلور في تطهير معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية
1. دور التطهير بالكلور
الكلورة هي طريقة تطهير شائعة الاستخدام لمعالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية. وظائفها الرئيسية هي كما يلي:
1. تأثير تطهير جيد
في معالجة مياه الصرف الصحي، يمكن للكلور أن يقتل معظم البكتيريا والفيروسات. يعمل الكلور على تعطيل الكائنات الحية الدقيقة عن طريق أكسدة بروتيناتها وأحماضها النووية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للكلور أن يقتل بيض وخراجات بعض الطفيليات.
2. التأثير المؤكسد على نوعية المياه
يمكن أن تؤدي إضافة الكلور أيضًا إلى أكسدة المواد العضوية الموجودة في الماء، مما يتسبب في تحلل المادة العضوية إلى أحماض غير عضوية وثاني أكسيد الكربون ومواد أخرى. يتفاعل الكلور مع المواد العضوية الموجودة في الماء لينتج مواد مؤكسدة مثل حمض الهيبوكلوروس وأول أكسيد الكلور، والتي تعمل بدورها على تحلل المادة العضوية.
3. تمنع نمو البكتيريا
إن إضافة كمية مناسبة من الكلور يمكن أن يمنع نمو بعض الكائنات الحية الدقيقة، ويقلل من كمية الحمأة في خزان التفاعل، ويقلل من صعوبة وتكلفة المعالجة اللاحقة.
2. مزايا وعيوب التطهير بالكلور
1. المزايا
(1) تأثير تطهير جيد: الجرعة المناسبة من الكلور يمكن أن تقتل معظم البكتيريا والفيروسات.
(2) الجرعات البسيطة: معدات جرعات الكلور لديها هيكل بسيط وسهلة الصيانة.
(3) التكلفة المنخفضة: تكلفة معدات توصيل الكلور منخفضة وسهلة الشراء.
2. العيوب
(1) يولد الكلور مواد ضارة مثل هيبوكلورونيتريل: عندما يتفاعل الكلور مع مادة عضوية تحتوي على النيتروجين، تتولد مواد ضارة مثل هيبوكلورونيتريل، مما يسبب التلوث البيئي.
(2) مشكلة بقايا الكلور: بعض منتجات الكلور ليست متطايرة وستبقى في المسطحات المائية، مما يؤثر على استخدام المياه لاحقًا أو مشاكل بيئية.
3. مسائل يجب الانتباه إليها عند إضافة الكلور
1. تركيز الكلور
إذا كان تركيز الكلور منخفضًا جدًا، فلا يمكن تحقيق تأثير التطهير ولا يمكن تطهير مياه الصرف الصحي بشكل فعال؛ إذا كان تركيز الكلور مرتفعًا جدًا، فسيكون محتوى الكلور المتبقي في الجسم المائي مرتفعًا، مما يسبب ضررًا لجسم الإنسان.
2. وقت حقن الكلور
يجب تحديد وقت حقن الكلور في آخر تدفق للعملية لنظام معالجة مياه الصرف الصحي لمنع مياه الصرف الصحي من فقدان الكلور أو إنتاج منتجات تخمير أخرى في عمليات أخرى، وبالتالي التأثير على تأثير التطهير.
3. اختيار منتجات الكلور
تتميز منتجات الكلور المختلفة بأسعار وأداء مختلف في السوق، ويجب أن يعتمد اختيار المنتجات على ظروف محددة.
باختصار، تعتبر إضافة الكلور إحدى الطرق الفعالة لمعالجة وتطهير مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية. في عملية معالجة مياه الصرف الصحي، الاستخدام الرشيد وحقن الكلور يمكن أن يضمن بشكل فعال سلامة جودة المياه وتحسين كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي. ومع ذلك، هناك أيضًا بعض التفاصيل الفنية وقضايا حماية البيئة التي يجب الانتباه إليها عند إضافة الكلور.
لماذا يضاف الكلور في معالجة المياه:
في مرحلة تدفق مياه الصنبور ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، يتم استخدام عملية التطهير بالكلور على نطاق واسع لقتل البكتيريا والفيروسات في الماء. في معالجة مياه التبريد الصناعية المتداولة، يتم أيضًا استخدام عملية التعقيم بالكلور وإزالة الطحالب، لأنه أثناء عملية تداول مياه التبريد، بسبب تبخر جزء من الماء، تتركز العناصر الغذائية الموجودة في الماء والبكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى. سوف تتكاثر بأعداد كبيرة، ومن السهل تكوين الوحل والأوساخ، ويمكن أن يسبب الوحل والأوساخ الزائدة انسداد الأنابيب وتآكلها.
إذا كان تركيز الكلور المتبقي في ماء الصنبور مرتفعًا جدًا، فإن المخاطر الرئيسية هي:
1. إنه مهيج للغاية ومضر بالجهاز التنفسي.
2. يتفاعل بسهولة مع المواد العضوية الموجودة في الماء لينتج مواد مسرطنة مثل الكلوروفورم والكلوروفورم.
3. باعتبارها مادة خام للإنتاج، قد يكون لها آثار ضارة. على سبيل المثال، عندما يتم استخدامه لإنتاج منتجات نبيذ الأرز، يكون له تأثير مبيد للجراثيم على الخميرة في عملية التخمير ويؤثر على جودة النبيذ. لأن الكلور يستخدم بشكل عام لتنقية مياه الصنبور، والكلور المتبقي سيولد مواد مسرطنة مثل الكلوروفورم أثناء عملية التسخين. الشرب على المدى الطويل سوف يسبب ضررا كبيرا لجسم الإنسان. خاصة في السنوات الأخيرة، أصبح تلوث مصادر المياه أكثر خطورة، مما يؤدي بشكل مباشر إلى زيادة محتوى الكلور المتبقي في مياه الصنبور.

ما هي طرق قياس الكلور المتبقي؟

1. قياس الألوان DPD
​
المبدأ: في ظل ظروف درجة الحموضة 6.2 ~ 6.5، يتفاعل ClO2 أولاً مع DPD في الخطوة 1 لتوليد مركب أحمر، ولكن يبدو أن الكمية تصل فقط إلى خمس إجمالي محتوى الكلور المتاح (أي ما يعادل اختزال ClO2 إلى أيونات الكلوريت) واحد. إذا تم تحميض عينة الماء في وجود اليوديد، فإن الكلوريت والكلورات يتفاعلان أيضًا، وعندما يتم تحييدهما بإضافة البيكربونات، فإن اللون الناتج يتوافق مع إجمالي محتوى الكلور المتوفر في ClO2. يمكن التحكم في تداخل الكلور الحر عن طريق إضافة الجليسين. الأساس هو أن الجليسين يمكنه تحويل الكلور الحر على الفور إلى حمض أمينوسيتيك مكلور، ولكن ليس له أي تأثير على ClO2.

2. طريقة القطب المطلي

المبدأ: يتم غمر القطب في غرفة الإلكتروليت، وتكون غرفة الإلكتروليت على اتصال بالماء من خلال غشاء مسامي محب للماء. ينتشر حمض الهيبوكلوروس إلى تجويف الإلكتروليت من خلال الغشاء المسامي المحب للماء، مما يشكل تيارًا على سطح القطب. يعتمد حجم التيار على السرعة التي ينتشر بها حمض الهيبوكلوروس في تجويف المنحل بالكهرباء. يتناسب معدل الانتشار مع تركيز الكلور المتبقي في المحلول. قياس الحجم الحالي. يمكن تحديد تركيز الكلور المتبقي في المحلول.
​
3. طريقة القطب الكهربائي ذو الجهد المستمر (طريقة القطب الكهربائي بدون غشاء)
​
المبدأ: يتم الحفاظ على إمكانات مستقرة بين أقطاب القياس والأقطاب المرجعية، وستنتج المكونات المقاسة المختلفة شدة تيار مختلفة عند هذه الإمكانية. وهو يتألف من قطبين من البلاتين وقطب مرجعي لتشكيل نظام قياس التيار الجزئي. عند قطب القياس، يتم استهلاك جزيئات الكلور أو هيبوكلوريت، وترتبط شدة التيار المتولد بتركيز الكلور المتبقي في الماء.

تستخدم أداة قياس الكلور المتبقي المحمولة LH-P3CLO من Lianhua طريقة اكتشاف DPD، وهي سهلة التشغيل ويمكن أن تنتج نتائج بسرعة. ما عليك سوى إضافة كاشفين والعينة المراد اختبارها، ويمكنك الحصول على نتائج مقارنة الألوان. نطاق القياس واسع، والمتطلبات بسيطة، والنتائج دقيقة.