діоксид хлору

Здійснення мікробіологічного контролю і підтримання необхідної якості води традиційно знаходяться в ряду найважливіших, складних і нетривіальних завдань, з якими стикаються власники і обслуговуючий персонал басейнів. Адже здоров'я тих, що купаються наражається на серйозну небезпеку, якщо параметри води не відповідають стандартам.

Традиційний і найбільш поширений підхід до дезінфекції води заснований на внесення в басейн активного хлору в тій чи іншій формі. Переваги препаратів хлору загальновідомі і незаперечні, однак використання цього дезинфектанта не позбавлене і серйозних недоліків, які, особливо при неправильному застосуванні, здатні завдати істотної шкоди здоров'ю.

Хлор після додавання в воду утворює хлорноватистую кислоту, яка, будучи сильним окислювачем, забезпечує дезінфекцію. Основний недолік даного підходу полягає в тому, що хлор реагує з присутніми у воді забруднювачами, які виключно різноманітні і включають неорганічні і органічні матеріали, такі як частинки шкіри, косметичні засоби, азот-містять сполуки і т.д. При цьому утворюються хлор-заміщені продукти, основними з яких є тригалометани (ТГМ), галоуксусние кислоти і хлору-міни (пов'язаний хлор). Перераховані сполуки часто називають побічними продуктами дезінфекції.

Встановлено, що ТГМ і галоуксусние кислоти надають канцерогенну дію при тривалому вдиханні або ковтанні, а також при попаданні в організм через шкіру. У міру зростання уваги до питань безпеки навколишнього середовища і здоров'я людей, у багатьох країнах посилюються гранично допустимі концентрації ТГМ в питній та басейнової воді (наприклад, Директива 98/83 / ЄС). Хлораміни «відповідальні» за неприємний «запах басейну» і негативно впливають на шкіру і слизові оболонки. Іншим обмеженням хлору як дезінфек-танта є вузький діапазон рН, в якому він може бути ефективно використаний.

Перспективним рішенням розглянутих вище проблем може стати перехід від хлору до нових дезінфектантів з абсолютно іншими властивостями. Дійсно, в індустрії плавальних басейнів вже давно ведуться пошуки альтернативи хлору. Були випробувані численні реагенти і перевірені різноманітні концепції, однак вони або виявлялися малоефективними, або породжували нові проблеми. На сьогоднішній день одним з найкращих рішень визнана комбінація УФ-випромінювання і діоксиду хлору, реалізована компанією VanErp International (Нідерланди) у вигляді установки Blue Lagoon / DuOxide. Діоксид хлору, що поставляється у вигляді стабілізованого порошку (рис. 1) в кількості, достатній для приготування 10 л 0,3% водного розчину, вноситься в систему за допомогою станції дозування, інтегрованої в єдину систему з УФ-установкою (рис, 2). На рис. 3 представлений приклад змонтованої системи очищення і обробки басейнової води з використанням Blue Lagoon / DuOxide.

Мал. 2.Насоси для дозування реагентів, суміщені з УФ-установкою

УФ-випромінювання, що вбиває 99,9% мікроорганізмів, розглядається в спеціалізованій літературі досить часто, в зв'язку з чим в даній статті ми не будемо детально зупинятися на цьому методі. Набагато рідше (на наш погляд, незаслужено!) Професіонали звертають свій погляд до діоксиду хлору. Цей реагент давно і з успіхом застосовується в різних галузях промисловості, наприклад водоочищення, включаючи обробку стічних вод. Нижче ми більш детально розглянемо різні аспекти застосування даного дезінфектанту, порівнюючи його з традиційними засобами і, в першу чергу, з активним хлором.

Загальні відомості про диоксиде хлору СlO2

Мал. 3.Система очищення і обробки води на основі технології Blue Lagoon / DuOxide

Дане з'єднання було відкрито в 1814 році. Його можна отримати різними способами, виходячи з хлоритів (солей хлористого кислоти НСlO2) і хлоратов (солей хлорноватої кислоти НСlO3). При звичайних умовах діоксид хлору є газ, щільність якого в 2,4 рази більше щільності повітря, Однак в газоподібному стані СlO2 не зберігають зважаючи на його вибухонебезпечності. З цієї ж причини його рідко транспортують, зазвичай виробляючи там, де будуть згодом використовувати. Найчастіше діоксид хлору зберігають у вигляді 1% водного розчину, що абсолютно безпечно.

Відмінною рисою діоксиду хлору є те, що він не вступає в реакцію з водою, залишаючись розчиненим у воді газом. СlO2 має високу розчинність в воді, навіть у холодній (в 10 разів більше, ніж активний хлор). У водних розчинах при низькій концентрації діоксид хлору існує в формі вільного радикала. При зберіганні СlO2 повільно дисоціює на газоподібні хлор і кисень. Даний процес може бути прискорений під дією сонячного світла. СlO2 знаходить широке застосування в промисловості, оскільки є окислювачем і дезинфектантом.

окисні властивості

За окислювальному силі (пов'язаної з окислювально-відновним потенціалом) діоксид хлору поступається озону, перекису водню і активним хлором (Таблиця 1), Однак особливості механізму реакцій за участю СlO2. зумовлюють ряд його незаперечних переваг. По-перше, на відміну від інших дезінфектантів, діоксид хлору «забирає» у речовин-відновників 5 електронів, а не 2. Тобто одна молекула СlO2 здатна окислити більше речовин-забруднювачів. По-друге, його «візитною карткою» є висока ефективність при низьких концентраціях (рис. 4), що особливо важливо в разі басейнової води. Причиною такого незвичайного поведінки діоксиду хлору є те, що це єдиний з широко використовуваних дезінфектантів, існуючий у вигляді надзвичайно високоактивного молекулярного вільного радикала.

Порівняємо механізми дії СlO2 і активного хлору. Обидва дезинфектанта, окислюючи речовини-забруднювачі, відновлюються до нешкідливого хлорид-аніону, однак відбувається це по-різному. Активний хлор приймає два електрона, але крім цього окислювально-відновного процесу він вступає також в реакції приєднання і заміщення (при цьому неспарені електрони хлору і речовини-забруднювача об'єднуються) з утворенням хлор-заміщених побічних продуктів, про які було сказано вище (багато з яких вельми небезпечні!).

Діоксид хлору відновлюється в два етапи. На першій стадії він швидко (вільний радикал) приймає один електрон і переходить в менш реакційноздатні хлорит-аніон СlO2. який потім приймає ще 4 електрона. Хлор в складі СlO2 в силу вільнорадикальної природи здатний тільки приєднувати електрони, взяті від інших речовин (тобто окисляти їх), але ніяк не об'єднувати їх з іншими молекулами. Ось чому при використанні діоксиду хлору не утворюється хлор-заміщених сполук, Іншими словами, при обробці басейнової води цим реагентом утворюється набагато менше побічних продуктів.

Таблиця 1.Характеристика окислювачів, найбільш часто використовуваних в плавальних басейнах

Мал. 4.Взаімосвязь концентрації окислювачів, що вносяться до басейнову воду з високим рівнем забруднення, з їх залишкової концентрацією (виміряної за відповідним тесту) після дезінфекції

Є й інші безумовні переваги застосування даного окислювача. Як випливає з Таблиці 2, діоксид хлору характеризується рекордним значенням доступного хлору (визначається з урахуванням молекулярної маси окислювача, що припадає на один електрон, отриманий від речовини-відновника). Крім того, СlO2 діє в широкому діапазоні рН (від 4 до 10), що значно спрощує обслуговування басейну.

дезінфекція

Діоксид хлору реагує з органічними речовинами-компонентами клітинної стінки бактерій, блокуючи ряд протікають в живій клітині процесів. Основні «мішені» даного дезінфектанту - амінокислотні залишки білків і РНК. Взаємодія з ними призводить до придушення біосинтезу необхідних організму білків. CICX також проявляє високу антивірусну активність, перевершуючи за цим параметром озон. Діоксид хлору - один з небагатьох дезин-фектантов, які дозволяють ефективно боротися з такими стійкими організмами, як Giardia Lambia і Cryptosporidium. Таким чином, діоксид хлору характеризується широкою специфічністю по відношенню до патогенів.

Оскільки діоксид хлору впливає, в першу чергу, на білки клітинної стінки, у мікроорганізмів не може виникнути стійкості до даного дезінфектанту Крім того, діоксид хлору, перебуваючи у воді у вигляді розчиненого газу, легко проникає в усі області басейну і здатний руйнувати виключно небезпечну бактеріальну біоплівку , часто утворюється в басейнах. Також слід підкреслити, що СlO2 володіє більш пролонговану дію, ніж активний хлор.

Таким чином, діоксид хлору володіє численними достоїнствами, які жодним чином не знецінюються кілька більш високою вартістю даного дезінфектанту, в порівнянні з традиційними засобами, в першу чергу активним хлором. Пропонована компанією VanErp International концепція Blue Lagoon / DuOxide, заснована на комбінованому застосуванні діоксиду хлору і УФ-випромінювання, дозволить вам подбати про здоров'я тих, що купаються і підтримувати воду в ідеальному стані.

Основні переваги DuOxide:

забезпечує високу мікробіологічну безпеку, вбиваючи бактерії, віруси і інші патогени
знищує бактеріальну біоплівку
не викликає алергічних реакцій і неприємного «запаху басейну»
не призводить до утворення тригалометанів і інших канцерогенів
не викликає корозії конструкцій басейну
набагато менш вимогливий до точності дозування
може вноситися в воду за допомогою стандартного обладнання для басейнів
ефективний в широкому діапазоні рН від 4 до 10
проявляє високу активність при низьких концентраціях
має пролонговану дію.