Nguyên tắc khử trùng bằng natri hypoclorit, quy định an toàn và kế hoạch kiểm soát liều lượng chính xác

Khử trùng bằng natri hypoclorit hiện là quy trình khử trùng phổ biến nhất, an toàn nhất và được sử dụng rộng rãi nhất để bổ sung clo trong các công trình nước sinh hoạt, nhà máy cấp nước thị trấn, trạm bơm cấp nước thứ cấp và mạng lưới đường ống-điểm cuối. So với khử trùng bằng clo lỏng truyền thống, natri hypochlorite có những ưu điểm như độ an toàn cao, rủi ro bảo quản thấp, khử trùng ổn định, vận hành và bảo trì đơn giản và ít-sản phẩm phụ còn sót lại. Nó đã thay thế hoàn toàn quy trình clo lỏng có nguy cơ-rủi ro cao và trở thành phương pháp khử trùng được ưu tiên để chuyển đổi tiêu chuẩn hóa nguồn cấp nước thành thị và nông thôn.

Để tiêu chuẩn hóa hoạt động hàng ngày của các nhà máy nước, đảm bảo clo dư trong mạng lưới đường ống và nước đã xử lý đáp ứng các tiêu chuẩn, ngăn ngừa tai nạn an toàn và giảm chi phí tiêu thụ hóa chất, bài viết này chia sẻ các nguyên tắc khử trùng bằng natri hypoclorit, quy định sử dụng an toàn, lựa chọn điểm định lượng và sơ đồ kiểm soát liều lượng chính xác.

1. Cơ chế khử trùng

Natri hypoclorit (NaClO) trải qua phản ứng thủy phân khi hòa tan trong nước tạo thành axit hypoclorơ (HClO). Axit hypochlorous là thành phần hiệu quả thực sự phát huy tác dụng khử trùng và khử trùng.

Công thức phản ứng:

NaClO + H₂O → HClO + NaOH

Nguyên tắc khử trùng cốt lõi:

1. Các phân tử axit hypochlorous nhỏ và không tích điện nên có thể nhanh chóng xâm nhập vào màng tế bào của vi khuẩn và vi rút;

2. Sau khi xâm nhập vào vi sinh vật, nó oxy hóa và phá hủy các hệ thống enzyme, protein và cấu trúc axit nucleic;

3. Tiêu diệt triệt để vi khuẩn, E. coli, vi rút và tảo, đạt được hiệu quả khử trùng nước, kìm khuẩn và ngăn ngừa ô nhiễm nước thứ cấp.

2. Tác dụng kìm khuẩn liên tục

Lượng clo dư tự do thích hợp trong mạng lưới đường ống sẽ liên tục ức chế sự phát triển của vi khuẩn trong đường ống, ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp ở cuối mạng lưới và đảm bảo chất lượng nước ổn định cho-đường ống vận chuyển nước đường dài và đường ống cũ.

3. Ưu điểm của quy trình

- Độ an toàn cao hơn nhiều so với clo lỏng và clo dioxide;

- Tốc độ hòa tan nhanh, tốc độ khử trùng nhanh và khả năng thích ứng mạnh mẽ với những biến động về chất lượng nước;

- Thấp-tạo ra sản phẩm, dẫn đến hương vị nước ngon hơn;

- Mức độ tự động hóa thiết bị cao, thích hợp cho hoạt động không cần giám sát của nhà máy nước thông minh.

1. Quy định an toàn về bảo quản hóa chất

1. Natri hypochlorite là chất lỏng có tính ăn mòn và oxy hóa mạnh. Không được bảo quản cùng với axit, chất khử hoặc chất hữu cơ để tránh nguy cơ ngộ độc clo.

2. Phòng bảo quản phải được-thông gió tốt, tránh ánh sáng, mát mẻ và khô ráo. Nghiêm cấm tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời vì nhiệt độ cao sẽ đẩy nhanh quá trình phân hủy và bất hoạt của hóa chất.

3. Bể chứa phải được làm bằng vật liệu chống ăn mòn-PE. Nền đất phải được xử lý bằng các biện pháp chống-ăn mòn và chống{4}}r thấm. Cần lắp đặt mương thu gom khẩn cấp và đê khẩn cấp.

4. Thời hạn sử dụng phải được kiểm soát trong vòng 7–15 ngày. Việc lưu trữ-dài hạn sẽ làm giảm đáng kể lượng clo hiệu dụng, dẫn đến liều lượng không ổn định và tăng mức tiêu thụ hóa chất.

2. Quy định an toàn cá nhân

1. Người vận hành phải đeo:-găng tay chống ăn mòn, kính bảo hộ, quần áo bảo hộ và khẩu trang.

2. Nghiêm cấm tiếp xúc trực tiếp với da với dung dịch không pha loãng. Trong trường hợp bị bắn tung tóe, ngay lập tức rửa sạch liên tục với nhiều nước.

3. Nghiêm cấm lửa, hút thuốc và làm việc bằng sức nóng trong phòng thuốc thử.

4. Hệ thống kiểm tra hai người phải được triển khai cho các hoạt động chuẩn bị, định lượng và loại bỏ xỉ.

3. Quy định an toàn thiết bị

1. Bơm định lượng sử dụng bơm định lượng chống ăn mòn-chuyên dụng và đường ống được làm bằng vật liệu PVC/UPVC/PTFE.

2. Hệ thống phải được trang bị van giảm áp, van áp suất ngược, bộ đệm xung và bộ lọc để ngăn chặn dòng chảy ngược của đường ống, tắc nghẽn không khí và định lượng xung không đều.

3. Phòng thuốc thử được trang bị quạt hút, thiết bị báo rò rỉ và hệ thống phun nước khẩn cấp.

4. Thường xuyên kiểm tra đường ống xem có bị muối tích tụ và tắc nghẽn kết tinh không, đồng thời xả đường ống bằng nước sạch mỗi tuần một lần.

4. Tiêu chuẩn môi trường và an toàn

Nghiêm cấm xả trực tiếp các dung dịch thô. Hóa chất thải và nước thải rửa phải được thu gom về bể chứa nước thải của nhà máy, xử lý đạt tiêu chuẩn rồi thải ra ngoài để tránh ăn mòn mạng lưới đường ống và ô nhiễm môi trường.

Để cân bằng quá trình khử trùng, kiểm soát tảo và giữ clo trong mạng lưới đường ống, nguồn cung cấp nước thành phố thường áp dụng-chế độ định lượng hai giai đoạn là "tiền-khử clo + sau-khử clo".

1. Khử trùng sơ bộ bằng clo (Đầu vào bể lắng)

Chức năng:

Oxy hóa chất hữu cơ trong nước thô và diệt tảo;

Loại bỏ màu sắc và mùi hôi;

Ngăn chặn sự phát triển của rêu và bùn trong bể lắng;

Hỗ trợ quá trình keo tụ và cải thiện hiệu quả lắng.

2. Sau{1}}khử trùng bằng clo (Sau khi lọc, Đầu vào bể nước sạch)

Chức năng:

Quá trình khử trùng sơ cấp, tiêu diệt vi khuẩn còn sót lại sau quá trình lọc;

Đảm bảo nước thải từ bể chứa nước sạch đạt tiêu chuẩn;

Duy trì clo dư trên toàn bộ mạng lưới đường ống để đảm bảo an toàn cho chất lượng nước cuối cùng.

Sau đây là các-phạm vi liều lượng tiêu chuẩn ngành, có thể áp dụng trực tiếp cho các nhà máy xử lý nước (dựa trên 10% clo natri hypoclorit công nghiệp có sẵn):

1. Liều dùng tiêu chuẩn cho chất lượng nước thông thường

Liều lượng trước{0}}khử clo: 0,3–0,6 mg/L

Liều lượng sau{0}}khử clo: 0,8–1,2 mg/L

Tổng liều lượng kiểm soát: 1,1-1,8mg/L

2. Kế hoạch điều chỉnh năng động theo mùa (điểm giảm chi phí cốt lõi)

(1) Nước có nhiệt độ thấp và độ đục thấp vào mùa đông

Ít vi sinh vật và ít tảo

Tổng liều lượng giảm xuống còn: 1,0-1,3mg/L

(2) Chất lượng nước ổn định vào mùa xuân và mùa thu

Liều lượng tiêu chuẩn: 1,2-1,6mg/L

(3) Nhiệt độ cao và mùa tảo cao vào mùa hè

Vi khuẩn sinh sản nhanh, hàm lượng chất hữu cơ cao, dễ sinh mùi đất

Tổng liều lượng tăng lên: 1,6-2,0mg/L

(4) Nước thô có độ đục cao vào mùa mưa và mùa lũ

Nhiều trầm tích hơn, nhiều chất ô nhiễm hơn và sự biến động lớn về chất lượng nước

Tổng liều lượng tăng lên: 1,8-2,2mg/L

3. Tiêu chuẩn kiểm soát clo dư đối với mạng lưới đường ống và nước đã qua xử lý (tiêu chuẩn quốc gia)

1. Clo dư tự do trong nước đã xử lý: 0,3-0,8mg/L

2. Clo dư ở cuối mạng lưới đường ống: Lớn hơn hoặc bằng 0,05mg/L

3. Thời gian lưu nước trong trong bể nước trong Lớn hơn hoặc bằng 30 phút để đảm bảo đủ thời gian tiếp xúc khử trùng.

4. Giải pháp điều khiển tự động và chính xác

1. Định lượng tỷ lệ dòng chảy: Tự động điều chỉnh hành trình và tần số của bơm định lượng dựa trên tốc độ dòng chảy vào tức thời.

2. Điều khiển vòng-kín bằng máy đo clo dư trực tuyến, cung cấp phản hồi-theo thời gian thực và tinh chỉnh-liều lượng tự động.

3. Lập sổ cái dữ liệu: Ghi lại độ đục của nước thô, nhiệt độ nước, nồng độ liều lượng, clo dư tại nhà máy và lượng hóa chất tiêu thụ hàng ngày.

4. Thực hiện hiệu chỉnh thông số định lượng 7 ngày một lần để tránh dùng quá liều hoặc thiếu liều.

1. Clo dư thấp, cuối cùng không có clo

Nguyên nhân: Thuốc thử hết hạn phân hủy, không đủ liều lượng, tắc nghẽn không khí trong đường ống, bơm định lượng không chính xác

Giải pháp: Thay thế bằng thuốc thử mới, tăng tỷ lệ- clo hóa sau, thông hơi và hiệu chỉnh thân máy bơm.

2. Clo dư cao, mùi clo trong nước máy

Nguyên nhân: Quá liều lượng, phản ứng chậm do nhiệt độ nước thấp, quá trình clo- trước quá mức

Giải pháp: Giảm-khử trùng bằng clo, ưu tiên-tinh chỉnh các thông số tiếp theo mà không ảnh hưởng đến an toàn khử trùng.

3. Kết tinh và tắc nghẽn đường ống

Nguyên nhân: Natri hypoclorit dễ kết tinh và kết tủa muối.

Giải pháp: Xả đường ống bằng nước sạch hàng tuần, vệ sinh bộ lọc thường xuyên.

4. Mùa hè tảo nở hoa, nước có mùi khó chịu

Giải pháp: Tăng cường-quá trình khử clo trước một cách thích hợp để oxy hóa chất hữu cơ và tối ưu hóa mùi vị bằng công nghệ than hoạt tính.

Khử trùng bằng natri hypoclorit hiện là phương pháp khử trùng phổ biến an toàn nhất, ổn định nhất và tuân thủ để cấp nước cho thành thị và nông thôn. Bằng cách nắm vững các nguyên tắc khử trùng, tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình vận hành an toàn, triển khai liều lượng theo cấp độ, điều chỉnh linh hoạt các thông số trong suốt cả năm và sử dụng điều khiển vòng-đóng tự động, bạn có thể đạt được những điều sau:

1. 100% tuân thủ chất lượng nước, với tất cả vi khuẩn và vi sinh vật đều đáp ứng tiêu chuẩn;

2. Giữ clo trên toàn bộ mạng lưới đường ống, loại bỏ ô nhiễm thứ cấp về chất lượng nước tại điểm bán hàng;

3. Kiểm soát chính xác mức tiêu thụ hóa chất, giảm đáng kể chi phí vận hành nhà máy nước;

4. Loại bỏ các mối nguy hiểm về an toàn liên quan đến việc lưu trữ và vận hành hóa chất, đạt được tiêu chuẩn hóa và vận hành an toàn của nhà máy nước.