1. Mehanizam dezinfekcije natrijevim hipokloritom
Natrijev hipoklorit vrlo je učinkovit dezinficijens-koji sadrži klor. Njegov dezinfekcijski učinak uglavnom uključuje djelovanje hipoklorične kiseline, djelovanje nascentnog kisika i kloriranje. Oksidacija hipokloričaste kiseline glavni je baktericidni mehanizam dezinficijensa koji-sadrže klor.
Sredstva za dezinfekciju- koja sadrže klor stvaraju hipokloričnu kiselinu u vodi koja djeluje na bakterijske proteine. Hipoklorna kiselina ne samo da može stupiti u interakciju sa staničnom stijenkom, već također, zbog svoje male molekularne veličine i nedostatka naboja, može prodrijeti u stanice i izazvati oksidaciju ili uništiti fosfat dehidrogenazu, što dovodi do stanične smrti.
Vrijedno je spomenuti da iako se dezinficijensi s klorom naširoko koriste u industriji, mnoga postrojenja za vodu postupno smanjuju upotrebu tekućeg klora zbog značajnih sigurnosnih rizika povezanih s njegovom proizvodnjom, skladištenjem, transportom i upotrebom.
Nasuprot tome, dezinfekcija natrijevim hipokloritom ima prednosti visoke sigurnosti i jednostavne opreme za doziranje. Upotreba natrijevog hipoklorita kao zamjene za dezinfekciju tekućim klorom postala je nepovratan trend.
2. Usporedba procesa doziranja natrijevog hipoklorita
Trenutno se dezinfekcija natrijevim hipokloritom može postići na dva načina: jedan je korištenjem generatora natrijevog hipoklorita za online proizvodnju otopine natrijevog hipoklorita; drugi je upotrebom unaprijed-pripremljene otopine natrijeva hipoklorita.
Bez obzira na način/sustav doziranja koji se koristi, svaki ima svoje prednosti i nedostatke. Učinak dezinfekcije i trošak po toni vode tretirane dvjema metodama ne razlikuju se značajno.
Stoga se u područjima s dovoljnom opskrbom-pripremljenim kemikalijama (s tri ili više dobavljača koji ispunjavaju zahtjeve) preporučuje korištenje kupljene prethodno{1}}pripremljene otopine natrijeva hipoklorita. Ova metoda ima relativno niže troškove rada i održavanja, kraće cikluse naručivanja opreme i izgradnje te nema posebnih zahtjeva za rutinski rad i održavanje.
Za male-postrojenja za pročišćavanje vode, posebno u područjima s neprikladnom opskrbom i transportom, preporučuje se korištenje generatora natrijevog hipoklorita za pripremu i dodavanje otopine na-licu mjesta. Time se izbjegava rizik od lošeg učinka dezinfekcije zbog-propadanja kemikalije pri dugotrajnom skladištenju.
3. Doziranje natrijevog hipoklorita
Količina klora dodanog tijekom dezinfekcije varira ovisno o kvaliteti sirove vode i zahtjevima dezinfekcije. Kako bi se postigli pouzdani i dugotrajni -učinci dezinfekcije, doza treba ispunjavati dva zahtjeva:
1) "Potreba za klorom" koja se troši za ubijanje bakterija radi postizanja određenih ciljeva dezinfekcije i oksidacije organske tvari.
2) "Rezidualni klor" potreban za inhibiciju ponovnog rasta rezidualnih bakterija u vodi. Propisi o rezidualnom kloru također pružaju jednostavnu metodu za određivanje doze i procjenu učinka dezinfekcije.
4. Čimbenici koji utječu na natrijev hipoklorit
1) Učinak doziranja natrijevog hipoklorita na učinkovitost inaktivacije
Dodavanjem različitih količina natrijevog hipoklorita u 1L uzorka vode i reakcijom tijekom 30 minuta mjerena je koncentracija metodom membranske filtracije. Rezultati su pokazali da:
Dezinfekcija natrijevim hipokloritom ima vrlo dobar inaktivacijski učinak. Pri dozi natrijevog hipoklorita od 2,5 mg/L postignuta je 100% inaktivacija. Za postizanje sličnih zahtjeva kao GB18920-2002, optimalna doza natrijevog hipoklorita može se smatrati 2,5–3,0 mg/L.
2) Učinak pH na dezinfekciju natrijevim hipokloritom
Pri dozi natrijevog hipoklorita od 0,5 mg/L, logaritamska stopa inaktivacije dezinfekcije natrijevim hipokloritom smanjila se s 2,03 na 0,27 s povećanjem pH, pokazujući silazni trend.
To dovodi do zaključka da je omjer ClO- i hipokloridne kiseline u vodi uglavnom kontroliran pH. Pri nižem pH, udio hipoklorične kiseline je veći, što rezultira jačom baktericidnom sposobnošću.
3) Učinak koncentracije dušika u amonijaku na učinkovitost inaktivacije
Dušik iz amonijaka brzo reagira s natrijevim hipokloritom, troši ga i stvara monokloramin i dikloramin. Kada je kloramin prisutan u vodi, učinak dezinfekcije je relativno spor, što izravno utječe na dozu natrijevog hipoklorita i učinkovitost inaktivacije.
Povezane studije su pokazale da kada su razine dušika u amonijaku 1, 3, 5, 8, 10 i 15 mg/L, učinak različitih količina natrijevog hipoklorita dodanog tijekom 30 minuta na učinak inaktivacije je sljedeći:
Kada je dušik u amonijaku manji ili jednak 15 mg/L, a doza natrijevog hipoklorita manja ili jednaka 6,0 mg/L, učinak dezaktivacije dezinfekcije natrijevim hipokloritom pogoršava se s povećanjem razine dušika u amonijaku; kada je amonijačni dušik 8 mg/L, bakterije su potpuno inaktivirane s dozom natrijevog hipoklorita od 5,0 mg/L.