1. Mehanizem dezinfekcije z natrijevim hipokloritom
Natrijev hipoklorit je zelo učinkovito razkužilo,-ki vsebuje klor. Njegov dezinfekcijski učinek vključuje predvsem delovanje hipoklorove kisline, delovanje nastajajočega kisika in kloriranje. Oksidacija hipoklorove kisline je glavni baktericidni mehanizem razkužil,-ki vsebujejo klor.
Razkužila,-ki vsebujejo klor, v vodi tvorijo hipoklorovo kislino, ki deluje na bakterijske beljakovine. Hipoklorova kislina ne more samo delovati s celično steno, temveč lahko zaradi svoje majhne molekularne velikosti in pomanjkanja naboja prodre v celice in povzroči oksidacijo ali uniči fosfat dehidrogenazo, kar povzroči celično smrt.
Omeniti velja, da kljub temu, da se razkužila s klorom pogosto uporabljajo v industriji, številne vodne tovarne postopoma zmanjšujejo uporabo tekočega klora zaradi znatnih varnostnih tveganj, povezanih z njegovo proizvodnjo, skladiščenjem, prevozom in uporabo.
Nasprotno pa ima dezinfekcija z natrijevim hipokloritom prednosti visoke varnosti in enostavne dozirne opreme. Uporaba natrijevega hipoklorita za zamenjavo dezinfekcije s tekočim klorom je postala nepovraten trend.
2. Primerjava postopkov doziranja natrijevega hipoklorita
Trenutno je mogoče dezinfekcijo z natrijevim hipokloritom doseči na dva načina: prvi je z uporabo generatorja natrijevega hipoklorita za izdelavo raztopine natrijevega hipoklorita na spletu; drugi je z uporabo predhodno-pripravljene raztopine natrijevega hipoklorita.
Ne glede na uporabljeno metodo/sistem doziranja ima vsak svoje prednosti in slabosti. Učinek dezinfekcije in cena na tono vode, obdelane z obema metodama, se bistveno ne razlikujeta.
Zato je na območjih z zadostno zalogo pred-pripravljenih kemikalij (s tremi ali več dobavitelji, ki izpolnjujejo zahteve) priporočljiva uporaba kupljene pred-pripravljene raztopine natrijevega hipoklorita. Ta metoda ima relativno nižje obratovalne in vzdrževalne stroške, krajši cikel naročanja opreme in gradnje ter ni posebnih zahtev za rutinsko delovanje in vzdrževanje.
Za manj-čistilne naprave za vodo, zlasti na območjih z neudobno oskrbo in transportom, je priporočljiva uporaba generatorja natrijevega hipoklorita za pripravo in dodajanje raztopine na-gradišču. S tem se izognete tveganju slabega učinka razkuževanja zaradi-razgradnje kemikalije pri dolgotrajnem skladiščenju.
3. Odmerjanje natrijevega hipoklorita
Količina klora, dodanega med dezinfekcijo, se razlikuje glede na kakovost surove vode in zahteve za dezinfekcijo. Da bi dosegli zanesljive in dolgotrajne-učinke razkuževanja, mora odmerek izpolnjevati dve zahtevi:
1) "Potreba po kloru", porabljena za ubijanje bakterij za doseganje določenih ciljev dezinfekcije in oksidacijo organskih snovi.
2) "Ostanki klora", ki je potreben za zaviranje ponovne rasti preostalih bakterij v vodi. Predpisi o rezidualnem kloru zagotavljajo tudi preprosto metodo za določanje odmerka in presojo učinka dezinfekcije.
4. Dejavniki, ki vplivajo na natrijev hipoklorit
1) Vpliv odmerka natrijevega hipoklorita na učinkovitost inaktivacije
Z dodajanjem različnih količin natrijevega hipoklorita v 1L vzorca vode in 30 minutnim reagiranjem smo prešteli koncentracijo z metodo membranske filtracije. Rezultati so pokazali, da:
Dezinfekcija z natrijevim hipokloritom ima zelo dober inaktivacijski učinek. Pri odmerku natrijevega hipoklorita 2,5 mg/L je bila dosežena 100 % inaktivacija. Za doseganje podobnih zahtev kot GB18920-2002 se lahko šteje, da je optimalni odmerek natrijevega hipoklorita 2,5–3,0 mg/l.
2) Vpliv pH na dezinfekcijo z natrijevim hipokloritom
Pri odmerku natrijevega hipoklorita 0,5 mg/l se je logaritemska stopnja inaktivacije dezinfekcije z natrijevim hipokloritom z naraščanjem pH zmanjšala z 2,03 na 0,27, kar kaže trend padanja.
To vodi do zaključka, da je razmerje med ClO- in hipoklorovo kislino v vodi v glavnem nadzorovano s pH. Pri nižjem pH je delež hipoklorove kisline večji, kar ima za posledico močnejšo baktericidno sposobnost.
3) Vpliv koncentracije dušika v amoniaku na učinkovitost inaktivacije
Dušik iz amonijaka hitro reagira z natrijevim hipokloritom, ga porabi in ustvari monokloramin in dikloramin. Ko je v vodi prisoten kloramin, je učinek dezinfekcije razmeroma počasen, kar neposredno vpliva na odmerjanje natrijevega hipoklorita in učinkovitost inaktivacije.
Povezane študije so pokazale, da je učinek različnih količin natrijevega hipoklorita, dodanega 30 minut, na inaktivacijski učinek, ko so ravni dušika v amoniaku 1, 3, 5, 8, 10 in 15 mg/L, naslednje:
Kadar je amonijev dušik manjši ali enak 15 mg/L in odmerek natrijevega hipoklorita manjši ali enak 6,0 mg/L, se inaktivacijski učinek dezinfekcije z natrijevim hipokloritom poslabša z naraščanjem ravni amonijskega dušika; ko je dušik v amonijaku 8 mg/L, so bakterije popolnoma inaktivirane z odmerkom natrijevega hipoklorita 5,0 mg/L.
