một số khái niệm khử trùng nước muối

1 Một số khái niệm cơ bản về khử trùng nớc 1. Một số khái niệm cơ bản về khử trùng nớc Khử trùng nớc là loại khỏi nớc các loại vi sinh vật có thể gây bệnh cho ngời và súc vật khi sử dụng nớc. Tiệt trùng nớc là diệt tất cẩ các lọai vi sinh vật có trong nớc Vi sinh vật là các cơ thể sống mà chúng ta không thể nhìn thấy chúng bằng mắt thờng, muốn nghiên cứu chúng và quan sát chúng phải dùng kính hiển vi điện tử hoặc kính hiển vi quang học. Các vi sinh vật đợc kể đến: vi khuẩn, vivus, động vật nguyên sinh, tảo, nấm Những loài vi sinh vật gây bệnh trong môi trờng nớc chủ yếu là vi khuẩn, vius và độngvật nguyên sinh 2 2. Các phơng pháp khử trùng nớc Phơng pháp vật lí Phơng pháp hóa học Các phơng pháp khử trùng nớc Đun sôi gia nhiệt Chiếu tia UV Ph ơng pháp lọc châm Dùng sóng siêu âm Dùng ô zôn Dùng kim loại nặng Dùng iốt Dùng thuốc tím Dùng clo và các hợp chất của chúng Trong tất cả các phơng pháp nêu trên, phơng pháp khử trùng nớc bằng clo và các hợp chất của chúng là đợc áp dụng triệt để trong ngành nớc cấp. Quả thật, cách thức khử trùng nớc cấp bằng clo và các hợp chất của chúng có những tính u việt mà không có phơng pháp nào có đợc. 3 TÝnh chÊt hãa häc ®iÓn h×nh cña clo vµ c¸c hîp chÊt cña chóng TÝnh chÊt hãa häc ®iÓn hinh cña clo vµ c¸c hîp chÊt cña chóng ChÊt khö trïng tèt (Clo tiêm vào nước sau khi đã được làm trong vị trí khử trùng ) ChÊt « xi hãa m¹nh (Clo tiêm vào nước ở vị trí tiền hóa ) ChÊt tÈy mµu, tÈy mïi tèt (Clo tiêm vào nước ở vị trí tiền hóa ) 4 Khö trïng níc b»ng clo vµ c¸c hîp chÊt cña chóng • clo vµ hîp chÊt cña chóng thêng dïng trong xö lÝ níc cÊp D¹ng r¾n Hypoclorit can xi D¹ng dung dÞch Níc Javel D¹ng clo khÝ hãa láng Clo vµ c¸c hîp chÊt cña chóng ®îc dïng nhiÒu cho khö trïng níc cÊp. Trong ®ã phæ biÕn nhÊt lµ: • Dung dÞch Javel: khi tr¹m xö lÝ níc cã c«ng suÊt nhá • Clo khÝ hãa láng : khi tr¹m xö lÝ níc cã c«ng suÊt lín 5 clo và hợp chất của chúng thờng dùng trong xử lí nớc cấp 1. Dạng rắn 1.1. Clorua vôi a. Công thức Ca(ClO) 2 b. Tính chất vật lí -Tồn tại ở trạng thái rắn, màu trắng đục, là chất ô xi hóa mạnh, tẩy màu tẩy mùi, khử trùng rất tốt, mùi hắc, độc. -Hàm lợng clo hoạt tính (có tác dụng khử trùng nớc)từ 20-25% -Hút ẩm, và nồng độ clo hoạt tính giảm theo thời gian, và khi ánh sáng chiếu vào. -gây ăn mòn kim loại trong môi trờng n ớc và không khí xung quanh. 1.2. Canxi hypoclorit a. Công thức Ca(ClO) 2 b. Tính chất vật lí -Tồn tại ở trạng thái rắn, màu trắng đục, là chất ô xi hóa mạnh, tẩy màu tẩy rất tốt, mùi hắc, độc. -Hàm lợng clo hoạt tính (có tác dụng khử trùng n ớc)từ 30-55%, ngời ta sản xuất bằng cách sục khí clo bão hòa vào trong Canxiclorua vôi -Không hút ẩm, và nồng độ clo hoạt tính không giảm giảm theo thời gian nếu bảo quản đúng cách: Bao bì kín, trong kho khô ráo và tránh ánh sáng chuếi vào. -gây ăn mòn kim loại trong môi trờng nớc và không khí xung quanh. 6 Hợp chất khử trùng dạng dung dịch -Nớc Ja vel 1.1.Công thức NaClO+NaCl 1.2. Tính chất vật lí: -Tồn tại ở dạng lỏng, và là hỗn hợp của hai muối NaClO+NaCl, dung dịch có màu vàng chanh, tẩy màu, tẩy mùi và khử trùng tốt, mùi hắc, độc. Có thể sản xuất tại chỗ bằng cách điện phân muối ăn không màng ngăn với điện cực là than chì. Hàm lợng clo hoạt tính (thành phần có tác dụng khử trùng nớc)từ 6-8g/ l -Nồng độ clo hoạt tính giảm theo thời gian, và khi ánh sáng chiếu vào. -Gây ăn mòn kim loại trong môi trờng nớc và không khí xung quanh. 7 Clo khử trùng dạng khí hóa lỏng Công thức: Cl 2 Tính chất vất lí; -ở trạng thái thờng tồn tại ở trạng thái khí, có màu vàng lục, rất hắc, rất độc, nặmg hơn không khí với tỷ khối d=1,47kg/l. -Clo là nguyên tố rất hoạt động và điển hình. Trong hệ thống tuần hoàn có số thứ tự 17, chu kì III phân nhóm chính 7a. -là chất ô xi hóa mạnh, tẩy màu tẩy mùi rất tốt. -Diệt trùng tốt -Khí clo khô không gây ăn mòn kim loại, nó chỉ ăn mòn kim loại khi có độ ẩm, có phản ứng tạo thành a xít mạnh, tan, bay hơi và độc: Cl 2 +H 2 O =HClO +HCl -Khi tồn trữ và vận chuyển, clo tồn tại ở trạng thái khí hóa lỏng bằng cách nén khí clo trong các bình thép chịu lực ở áp suất 6-8atn Thiết bị định lợng clo khí hóa lỏng vào nớc: Clorator 8 Các vấn đề an toàn khi sử dụng clo và các hợp chất của nó 1.3. An toàn lao động -Khi vân hành ngời lao động phải mang đầy đủ bảo hộ lao động: Mũ, quần áo bảo hộ, găng tay, kính và mặt lạ phòng độc. -Khi bị hóa chất tiếp xúc với da hoặc bắn vào mắt, ngay lập tức rửa thật nhiều với nớc sạch. Trờng hợp bị nặng phải chuyển tới y tế Các bể chứa hóa chất phải kín là tối màu. Khu vực chứa hóa chất phải thông thoáng, khô ráo và có biển cảnh báo nguy hiểm. Phòng chống ăn mòn kim loại cho bơm, đờng ống dẫn hóa chất và các bể chứa. Khi hóa chất rò rỉ đợc xử lí bằng dung dịch sulfit natri 2- 5%, hoặc thiosulphat natri hoặc thsn họat tính bột: Na 2 SO 3 + Cl 2 +H 2 O = Na 2 SO 4 + 2HCl Na 2 S 2 O 3 + 2Cl 2 +5H 2 O = 2NaCl+ 6HCl +2H 2 SO 4 Sau đó xả nớc và pha loãng 9 Nguyên lí chung của sự khử trùng nớc Bản chất của quá trình khử trùng nớc bằng clo và các hợp chất của chúng: Clo là một chất ô xi hóa mạnh, dù ở bất cứ dạng nào đơn chất hay hợp chất khi tác dụng với nớc đều cho phân tử a xít hypoclorit HClO có tác dụng khử trùng rất mạnh. Quá trình diệt vi sinh vật trải qua hai giai đoạn: -Giao đoạn đầu: Chất khử trùng khuyếch tán và xuyên qua mang vi sinh vật -Giai đoạn sau: chất kử trùng tác dụng với men bên trong tế bào chất và phá hủy quá trình trao đổi chất dẫn toiứi tê bào vi sinh vật bị diệt vong. Các yếu tố ảnh hởng tới hiệu quả khử trùng nớc bằng clo và các hợp chất của chúng Hiệu quả khử trùng nớc diệt các loại vi sinh vật trong nớc phụ thuộc vào các yếu tố: Độ mạnh của chất khử trùng: Chất khử trùng có hoạt động càng mạnh, thì hiệu quả khử trùng càng cao Nồng độ chất khử trùng, nồng độ cáng tăng thì hiệu quả khử trùng càng lớn. Thời gian tiếp xúc giữa clo và nớc: thời gian càng tăng thhì hiệu quả khử trùng càng lớn. Số lợng vi sinh vật cần loại bỏ . Chủng loại vi sinh vật, đối vi khuẩn bào tử thì việc khử trung nớc bằng clo gặp hạn chế. Đồ pH của nớc, và pH thích hợp cho khử trùng là pH=6,5-8. Nhiệt độ của nớc thích hợp 15-35 0 C thì hiệu quả khử trùng cao nhất. Nồng đồ các chất hữu cơ và các chất lơ lửng càng lớn, thì hiệu quả khử trùng càng kém 10 Các phản ứng hóa học xảy ra khi clo hóa nớc Các phản ứng hóa học xảy ra khi cho clo vào nớc khi nớc không co amoniắc Khi hòa tan clo khử trùng dạng rắn vào nớc Ca(ClO) 2 +H 2 O =2HClO+Ca(OH) 2 Khi hòa tan clo khử trùng dạng lỏng vào nớc NaClO H + + ClO - Khi hòa tan clo khử trùng dạng khí vào nớc Cl 2 +H 2 O = HClO +HCl Giữa HClO và ClO - có m ối quan hệ HClO H + + ClO - Phõn t a xớt HClO khụng bn, cỳng b phõn hy t t gii phúng ra ụ xi nguyờn t HClO =HCl +O Chớnh ụ xi nguyờn t l cht: kh trựng v cht ty mu rt tt, cht ụ xi húa mnh. Khả năng diệt trùng của clo phj thuộc vào sự tồn tại của phân tử a xít hypoclorit HClO Quan hệ giữa [HClO] và [ClO - ]phụ thuộc vào giá trị pH cuả n ớc đợc thể hiện qua bảng bên Nh vậy muốn tăng hiệu quả khử trùng nớc bằng clo ta nên khử trùng nớc ở pH thấp do tạo ra nhiều phân tử phân tử a xít hypoclorit HClO Nhng tiêu chuẩn nớc dùng cho ăn uống và sinh hoạt thì giá trị pH =6,5-8,5 Vì vậy giá trị pH thích hợp cho sự khử trùng nhất là pH=7 pH 4 5 6 7 8 9 10 11 ClO - % 0,05 0,5 2,5 21 75 97 99,5 99,9 HClO % 99,9 5 99,5 97,5 79 25 3 0,5 0,1 Bảng1: Mức độ phân ly của a xít HClO phụ thuộc vào các giá trị pH khác nhau của nớc ở 20 0 C [...]... lớn nhất: sau một thời gian tiếp xúc bắt buộc, một lượng clo dư nào đó không tuân theo các qui luật khử trùng 9 Clo hóa quá mức: Clo hóa trên điểm tới hạn, thực hiện với liều cao để sinh ra clo dư cao ở dạng kết hợp Lượng clo dư kết hợp này cần phải loại bỏ 10 Khử clo: Giảm một phần hoặc toàn bộ clo dư của nước bằng phương pháp vật lí hoặc hóa học 14 Các thông số kĩ thuật để khử trùng nước bằng clo...Clo hóa nước có amoniắc Các phản ứng hóa học xảy ra khi cho clo vào nước khi nước có amoniắc Nước có amoniắc hay muối amoni hoặc hợp chất hữu cơ có nhóm amin khi clo hóa nước thì có các phản ứng giữa clo và amoniăc trước tạo thành các hợp chất cloramin: HClO +NH3 = NH2Cl +H2O phản ứng tạo monocloramin khi tỉ số HClO:NH3 . 1 Một số khái niệm cơ bản về khử trùng nớc 1. Một số khái niệm cơ bản về khử trùng nớc Khử trùng nớc là loại khỏi nớc các loại vi sinh vật có. khử trùng càng cao Nồng độ chất khử trùng, nồng độ cáng tăng thì hiệu quả khử trùng càng lớn. Thời gian tiếp xúc giữa clo và nớc: thời gian càng tăng thhì hiệu quả khử trùng càng lớn. Số. hiệu quả khử trùng nớc bằng clo và các hợp chất của chúng Hiệu quả khử trùng nớc diệt các loại vi sinh vật trong nớc phụ thuộc vào các yếu tố: Độ mạnh của chất khử trùng: Chất khử trùng có