Гипохлорит натрия и технология Пюрейт. Сравнительный анализ 

Гипохлорит натрия  и диоксид хлора, получаемый по технологии Purate®. Сравнительный анализ.

В настоящее время гипохлорит натрия предлагается как наиболее дешевая и безопасная альтернатива жидкому хлору в процессе обеззараживания питьевой воды и сточных вод. Однако это не совсем так. Рассмотрим подробнее.

При  растворении  в воде жидкий хлор образует хлорноватистую кислоту (НСlО) и гипохлорит ион (СlО-). Основным дезинфицирующим агентом является хлорноватистая кислота (НСlО), которая при повышении рН переходит в гипохлорит ион (СlО-) за счет чего происходит снижение эффективности действия хлора и требуется введение повышенных доз реагента для поддержания дезинфицирующего эффекта.

Аналогично в водных растворах ведет себя гипохлорит натрия (ГХН).

Основными недостатками применения ГХН, как и хлора, является:

• опасность выделения газообразного хлора при хранении
• при увеличении величины рН воды снижается эффективность ГХН
• при разложении товарного ГХН, полученного хлорированием щёлочи, происходит кристаллизация поваренной соли из товарного раствора, которая нарушает работу дозирующей техники
• товарный раствор ГХН содержит 10-20 г/л щёлочи, за счёт которой происходит увеличение рН, поэтому при обеззараживании воды с высокой долей карбонатной жёсткости товарным ГХН образуется нерастворимый осадок на внутренних поверхностях трубопроводов
• образует побочные продукты дизинфекции, включая тригалометаны (в том числе хлороформ и бромоформ) и броматы в присутствии бромидов

Гипохлорит натрия (NaClO) используется в виде водного раствора. Для целей водоподготовки разрешается применение гипохлорита натрия марки А по ГОСТ 11086-76, согласно которому содержание активного вещества должно составлять не менее 160 г/л. Однако, допускается потеря активности до 30 % в течении месяца. Как показывает практический опыт применения гипохлорита натрия, его реальная концентрация  на объектах использования составляет примерно 125 г/л.

Для определения экономической эффективности применения ГХН необходимо  знать удельную стоимость 1 кг активного вещества, которая может быть рассчитана следующим образом:
1. Объем товарного ГХН для получения 1 кг активного вещества:(1000 г)/(125 г/л) = 8 л.
2. Масса товарного ГХН для получения  1 кг активного вещества: 8 л * 1,13 кг/л = 9,04 кг.
3. Удельная стоимость 1 кг по активному веществу: 9,04 кг*9,4 руб.* = 85 руб./кг

* Цена указана с учетом НДС 18% со складов заводов производителей в России, при разливе в тару Покупателя.

При более низкой стоимости гипохлорита натрия для обеспечения такого же бактерицидного эффекта, как у диоксида хлора  требуется подача значительно более высоких доз.

Это приводит к повышению затрат  на обработку воды и приводит к образованию нежелательных хлорорганических соединений в повышенных количествах.

 

Диоксид хлора, получаемый по технологии Purate® , имеет удельную стоимость 330 руб./кг (цены указаны с учетом НДС 18%.

В состав цен входят стоимости реагентов со склада в г. Екатеринбург при оптовых  закупках, не менее 10 тонн реагентов в партии).

Однако доза диоксида хлора необходимая для обеззараживания, как питьевой воды, так и сточных вод значительно ниже. Этим обусловлена  экономическая эффективность применения данной технологии.

 

Также диоксид хлора  обладает рядом преимуществ по сравнению с ГХН:
• дезинфицирующее действие практически не зависит от pH воды, в то время как эффективность хлора снижается с увеличением pH
• работает при пониженных дозах
• не образует хлораминов, наличие которых зачастую ухудшает органолептические показатели воды
• не способствует образованию тригалометанов и других хлорорганических соединений
• деодорирует воду, разрушает фенолы – источник неприятного вкуса и запаха
• не образует броматов и броморганических побочных продуктов дезинфекции в присутствии бромидов
• имеет эффективное вирулицидное действие.

 

Сравнительная таблица стоимости обеззараживания 1000 м³ очищенной питьевой воды диоксидом хлора и гипохлоритом натрия.

Показатели	Диоксид хлора по технологии Purate®		Гипохлорит натрия (12,5 % активного вещества  по массе)
	на 78 % серной кислоте	на 93 % серной кислоте
Вводимая доза реагента по  активному веществу, г/м3	до 0,1	до 0,1	до 0,8
Удельная стоимость активного вещества, руб./кг	380	330	85
Затраты на реагенты  для обеззараживания, руб./1000 м3	38	33	68
Разница эксплуатационных расходов по реагентам в  сравнении с гипохлоритом натрия	дешевле на 44%	дешевле на 52%	0

* Стоимости указаны с НДС 18%, на условиях поставки исходных реагентов со складов России по состоянию на апрель 2010 г.

 

Сравнительная таблица стоимости обеззараживания 1000 м³
очищенных стоков диоксидом хлора и гипохлоритом натрия.

Показатели	Диоксид хлора по технологии Purate®		Гипохлорит натрия (12,5 % активного вещества  по массе)
	на 78 % серной кислоте	на 93 % серной кислоте
Вводимая доза реагента по  активному веществу, г/м3	до 1,0	до 1,0	до 6,0
Удельная стоимость активного вещества, руб./кг	380	330	85
Затраты на реагенты  для обеззараживания, руб./1000 м3	380	330	510
Разница эксплуатационных расходов по реагентам в  сравнении с гипохлоритом натрия	дешевле на 25,5%	дешевле на 35,3%	0

Сравнительная таблица расходов исходных реагентов для обеззараживания очищенной питьевой воды диоксидом хлора и гипохлоритом натрия на сооружениях с производительностью 100 тыс. м3/сут.

 

Показатель	Диоксид хлора по технологии Purate®				Гипохлорит натрия (12,5 % активного вещества  по массе)
	Purate®		H2SO4		м3	т
	м3	т	м3	т
Вводимая доза реагента по активному веществу до, г/м3	0,1				0,8
Количество реагента в сутки	0,03	0,04	0,02	0,04	0,64	0,7
Количество реагента в месяц	0,9	1,2	0,66	1,2	19,2	21
Количество реагента в год	10,9	14,9	7,9	14,9	230,4	252

 

Сравнительная таблица расходов исходных реагентов для обеззараживания очищенных стоков  диоксидом хлора и гипохлоритом натрия на сооружениях с производительностью 100 тыс.м3/сут.

 

Показатель	Диоксид хлора по технологии Purate®				Гипохлорит натрия (12,5 % активного вещества  по массе)
	Purate®		H2SO4		м3	т
	м3	т	м3	т
Вводимая доза реагента по активному веществу до, г/м3	1,0				6,0
Количество реагента в сутки	0,3	0,4	0,2	0,4	4,8	5,4
Количество реагента в месяц	9	12	6,6	1,2	144	162
Количество реагента в год	109	149	79,2	149	1728	1944