Хлорирование производится введением в воду жидкого
хлора или хлорной извести и других хлорсодержащих препаратов. В полевой
обстановке чаще всего используется хлорная известь— белая
порошкообразная масса с резким запахом хлора. При правильном хранении (в
затемненном сухом помещении в плотно закрытой таре) хлорная известь
может содержать до 35% активного хлора, под влиянием которого при
обеззараживании воды погибают микроорганизмы; чаще всего количество
активного хлора составляет 20—25%.
В полевых условиях на пунктах водоснабжения применяют два способа
обеззараживания воды хлором: 1) хлорирование нормальными дозами хлора и
2) хлорирование большими дозами хлора (перехлорирование или
гиперхлорирование).
При хлорировании воды нормальными дозами хлора в нее вводят хлор с таким
расчетом, чтобы после окисления органических и неорганических веществ,
растворенных и взвешенных в воде, и гибели микроорганизмов в воде
осталось некоторое количество активного хлора в избытке (остаточный
хлор) При правильно проведенном обеззараживании воды количество
остаточного хлора должно составлять 0,3—0,5 мг/л. Чем сильнее загрязнена
вода, тем больше требуется активного хлора для окисления органических и
неорганических веществ и гибели микроорганизмов, иначе говоря, тем выше
ее хлорпотребность. При практическом хлорировании воды важно правильно
определить ее хлор-потребность, чтобы не вводить излишнего хлора,
который при большом содержании портит вкус воды и придает ей неприятный
запах.
Для определения хлорпотребности воды проводят опытное хлорирование ее в
трех емкостях известного объема (стаканы, банки, котелки, ведра).
Если хлорпотребность воды определяют в стаканах, поступают так: в три
стакана наливают по 200 мл исследуемой воды, специальной пипеткой (25
капель в 1 мл) добавляют в первый стакан 2 капли, во второй — 3, в
третий 4 капли 1% раствора хлорной извести; перемешивают и оставляют в
покое для контакта воды с хлором. Через 30 мин (зимой — через 1—2 часа)
в каждый стакан добавляют небольшое количество (на кончике перочинного
ножа) кристаллического йодистого калия и по 1 мл 1% раствора крахмала,
после чего воду перемешивают. Посинение воды в стаканах свидетельствует
о наличии в ней остаточного хлора. Чем интенсивнее, ярче окраска, тем
количество остаточного хлора в воде больше. Если посинения не произошло
ни в одном стакане, это свидетельствует о том, что хлорпотребность воды
высока и добавленного раствора хлорной извести оказалось мало. В этом
случае опыт повторяют с 5, 6 и 7 каплями 1% раствора хлорной извести.
Для количественного определения остаточного хлора второй пипеткой (тоже
25 капель в 1 мл) в стаканы, начиная с того, где вода имеет наиболее
слабую окраску, добавляют по каплям 0,7%
раствор гипосульфита натрия, тщательно размешивая
после каждой капли, до обесцвечивания. Капля этого раствора
соответствует 0,04 мг активного хлора.
Для определения рабочей дозы хлорной извести выбирают стакан, в котором
вода обесцветилась от двух капель 0,7% раствора гипосульфита натрия. Это
следует из такого расчета: если на один стакан потребовалось две капли
гипосульфита, то на 1 л ушло бы 2X5=10 капель, что соответствует
содержанию 0,4 мг/л (10x0,04) свободного остаточного хлора, т. е.
находится в допустимых пределах (0,3—0,5 мг/л).
Расчет рабочей дозы хлорной извести на основании опытного хлорирования
делается следующим образом.
Пример. Выбран стакан, в который было добавлено 5 капель 1 % раствора
хлорной извести. На 1 л воды следует взять 5x5=25 капель, или 1 мл
раствора Требуется хлорировать 1000 л воды. На 1000 л надо взять 1000X1
= =1000 мл 1% раствора хлорной извести или 10 г сухой хлорной извести
(так как в 100 мл 1% раствора содержится 1 г сухой хлорной извести).
При отсутствии времени и условий для определения хлорпотребности воды
опытным путем необходимое для обеззараживания воды количество хлорной
извести можно вычислить, пользуясь данными табл. 7.
Таблица 7
Определение количества хлора, требующегося для обеззараживания воды
Требуется для
обеззараживания воды
Природа источника,
качество воды
грамм на 1 м3
или миллиграмм на 1
лводы
1% раствора хлорной
извести
активного
хлора
25% хлорной извести
в литрах на 1 м3или в миллилитрах на 1
лводы
Артезианские воды,
во^ы чистых горных рек, осветленная вода
0,4—0,6
крупных рек и
озер
Прозрачная
колодезная и фильтро
1—1,5
4—6
ванная вода малых
рек
1,5—2
6—8
0,6—0,8
Вода крупных рек и
озер
Мутная колодезная
вода и вода из
2—3
8—12
0,8—1,2
прудов,
арыков
Сильно загрязненная
вода болот, прудов, арыков, дождевых ям
3—5
12—20
1,2—2
5—10 и более
20—40
2—4
В полевой обстановке хлорирование нормальными
дозами хлора, как правило, допускается только для воды, имеющей хорошие
санитарно-гигиенические показатели, при отсутствии ее бактериального
загрязнения. Более надежным способом обеззараживания воды является
перехлорирование.
При перехлорированйй воду обрабатывают большими
дозами активного хлора, заведомо превышающими ее хлорпотребность (1 Дозу
хлора устанавливают в зависимости от физических свойств и степени
заражения воды, характера источника воды и эпидемической обстановки в
районе его расположения. При относительно чистой воде доза хлора может
быть 5—10 мг/л, при загрязненной воде — 20—30 мг/л, а в некоторых
случаях — 50—100 мг/л.);
обычно эта доза не менее 20 мг/л.
Перехлорироваяие воды по сравнению с хлорированием нормальными дозами
имеет ряд преимуществ: не нужно определять хлорпотребность воды, время
обеззараживания воды сокращается до 15—20 мин летом и до 30 мин — 1 час
зимой; надежно обеззараживаются мутные воды, обладающие большой
цветностью, лучше устраняются несвойственные доброкачественной воде
запахи и привкусы.
Процесс перехлорирования воды состоит из следующих этапов:
— определение процента активного хлора в хлорной извести;
— расчет количества хлорной извести, необходимого для обеззараживания
всего объема взятой воды; внесение отвешенной согласно расчету хлорной
извести в резервуар с водой;
— определение остаточного хлора в воде по истечении времени,
необходимого для контакта воды с хлором;
— расчет количества гипосульфита натрия, необходимого для дехлорирования
воды, и введение его в воду.
Определение процента активного хлора в хлорной извести. Прежде всего
готовят 1% раствор хлорной извести. В мерный цилиндр наливают 100 мл
дистиллированной или свежепрокипяченной остуженной воды. На роговых
весах отвешивают 1 г хлорной извести и помещают в небольшую фарфоровую
ступку. Прилив из цилиндра в ступку несколько капель воды, тщательно
растирают известь до исчезновения комочков. Затем добавляют воды из
цилиндра, размешивают и переливают раствор в стакан или колбу;
оставшейся водой несколько раз ополаскивают ступку и пестик и воду
выливают в тот же стакан (колбу). Содержимое колбы взбалтывают и
фильтруют через бумажный фильтр в подготовленную склянку, которую после
этого закрывают пробкой.
Для определения процента активного хлора в хлорной извести капельной
пипеткой (25 капель в 1 мл) вносят 10 капель 1% раствора хлорной .
извести в колбу, куда предварительно наливают 100 мл дистиллированной
или свежепрокипяченной и остуженной воды, добавляют два-три раза
небольшое количество (на кончике перочинного ножа) кристаллического
бисульфата натрия (или 1 мл разведенной в отношении 1 :5 соляной
кислоты) и хорошо перемешивают. Затем в колбу вносят 20—30 кристаллов
йодистого калия (два раз на кончике перочинного ножа) и 1 мл 1 %
раствора крахмала и снова перемешивают. Жидкость в колбе окрашивается в
сине-фиолетовый цвет. Второй пипеткой (25 капель в 1 мл) добавляют по
каплям 0,7% раствор гипосульфита натрия, тщательно перемешивая после
каждой капли, до обесцвечивания раствора. Число капель 0,7% раствора
гипосульфита натрия, потребовавшихся для обесцвечивания, соответствует
проценту активного хлора в хлорной извести. Например, если на
обесцвечивание пошло 20 капель, то хлорная известь содержит 20%
активного хлора.
Расчет количества хлорной извести, необходимого для
перехлорирования данного объема воды, производится на основании
содержания активного хлора в хлорной извести и выбранной дозы хлора для
обеззараживания воды.
Пример. Перехлорированию подлежит 3000 л воды, содержание активного
хлора в хлорной извести — 20%, доза активного хлора, принятая для
пе-рехлорирования,— 20 мг/л. Если на 1 л нужно 20 мг активного хлора, то
на 3000 л пойдет
20X3000 = 60 000 мг, или 60 г активного хлора.
Так как хлорная известь содержит 20% активного хлора, то в 100 г извести
содержится 20 г активного хлора. Узнаем, в каком количестве хлорной
извести содержится 60 г активного хлора.
20 г активного хлора содержится в 100 г хлорной извести, 60 г активного
хлора — в х г хлорной извести, отсюда
60X100 олл х = —go— = 300 г хлорной извести.
Следовательно, для перехлорирования 3000 л воды дозой активного хлора 20
мг/л нужно ввести в воду 300 г хлорной извести, содержащей 20% активного
хлора.
Рассчитав необходимое для обеззараживания воды количество хлорной
извести (в нашем примере — 300 г), ее растворяют вводе (в кружке,
ведре), следя за тем, чтобы не осталось комочков; раствор выливают в
тару с водой, подлежащей перехлорированию, и воду хорошо перемешивают
деревянным веслом.
При правильно проведенном перехлорировании вода должна иметь резкий
запах хлора. Для удаления избытка хлора ее подвергают дехлорированию,
которое производится физическими или химическими способами. В первом
случае воду пропускают через фильтры, снаряженные веществами, способными
задерживать остаточный хлор, например через активированный или
измельченный древесный уголь. Однако этот процесс требует довольно много
времени, поэтому в полевых условиях чаще дехлорируют воду химическим
способом путем введения в нее гипосульфита натрия. Для этого сначала
определяют содержание остаточного хлора в воде.
Определение остаточного хлора в воде производят капельным способом так
же, как при хлорировании воды нормальными дозами хлора. В стакан
наливают 200 мл воды, добавляют йодистый калий, крахмал и по каплям 0,7%
раствор гипосульфита натрия до обесцвечивания.
Пример. На обесцвечивание 200 мл воды пошло 15 капель раствора
гипосульфита. Тогда на 1 л воды потребовалось бы 15X5=75 капель, что
соответствует содержанию 75X0,04 = 3 мг/л остаточного хлора в воде. Вся
вода, подвергнутая перехлорированию (3000 л в нашем примере), содержит
3X3000 = = 9000 мг, или 9 г остаточного хлора
Количество гипосульфита натрия, необходимое для дехлорирования воды,
определяют из расчета: 3,5 г кристаллического гипосульфита натрия на 1 г
остаточного хлора. В приведенном примере для связывания 9 г остаточного
хлора необходимо ввести в воду 9X3,5 = 31,5 г гипосульфита натрия.
Гипосульфит отвешивают на роговых весах, растворяют в небольшом
количестве воды в стеклянной банке (кружке, котелке) и выливают в тару с
хлорированной водой. После тщательного перемешивания вода годна к
употреблению.
При отсутствии условий для перехлори-рования воды описанным методом
можно пользоваться простейшим способом. При этом руководствуются данными
табл. 8.
Таблица 8
Количество хлорной извести и гипосульфита, идущее
на
перехлорирование
воды
Характер источника,
качество воды
Необходимая доза
на 10 ведер воды
хлорной извести (с
содержанием активного хлора не менее 20%)
гипосульфита
Вода грунтовых
колодцев, прозрачная бесцветная вода рек и озер Мутная и
заметно окрашенная вода рек и озер
3 г (одна чайная
ложка или соответствующая мерка1)
6 г (две чайные
ложки или соответствующая мерка)
1,4 г
(соответствующая мерка1)
2,8 г
(соответствующая мерка)
Отмеренную хлорную известь растворяют в небольшом
количестве воды (кружке, банке, котелке), выливают раствор в воду,
подлежащую обеззараживанию, перемешивают в течение 3 мин и по истечении
времени, необходимого для контакта воды с хлором, определяют запах
хлора. Наличие резкого запаха хлора свидетельствует о том, что доза
хлорной извести достаточна; если запах отсутствует, добавляют еще
хлорной извести в количестве, равном 1/4—1/3 первоначально взятого ее
количества. Гипосульфит добавляют к воде в виде раствора произвольной
концентрации. Если после перемешивания в воде остается запах хлора,
дополнительно вводят гипосульфит в количестве, равном 1/4—1/3 ранее
введенного.