1. Mecanismo de desinfección con hipoclorito de sodio
El hipoclorito de sodio es un desinfectante-que contiene cloro muy eficaz. Su efecto desinfectante incluye principalmente la acción del ácido hipocloroso, la acción del oxígeno naciente y la cloración. La oxidación del ácido hipocloroso es el principal mecanismo bactericida de los desinfectantes que contienen cloro-.
Los desinfectantes que contienen cloro-forman ácido hipocloroso en el agua, que actúa sobre las proteínas bacterianas. El ácido hipocloroso no sólo puede interactuar con la pared celular, sino que además, debido a su pequeño tamaño molecular y falta de carga, puede penetrar en las células para provocar oxidación o destruir la fosfato deshidrogenasa, provocando la muerte celular.
Cabe mencionar que aunque los desinfectantes con cloro se utilizan ampliamente en la industria, muchas plantas de agua están reduciendo gradualmente el uso de cloro líquido debido a los importantes riesgos de seguridad asociados con su producción, almacenamiento, transporte y uso.
Por el contrario, la desinfección con hipoclorito de sodio tiene las ventajas de una alta seguridad y un equipo de dosificación simple. El uso de hipoclorito de sodio para sustituir la desinfección con cloro líquido se ha convertido en una tendencia irreversible.
2. Comparación de los procesos de dosificación de hipoclorito de sodio
Actualmente, la desinfección con hipoclorito de sodio se puede lograr de dos maneras: una es mediante el uso de un generador de hipoclorito de sodio para producir una solución de hipoclorito de sodio en línea; la otra es usar una solución de hipoclorito de sodio previamente-preparada.
Independientemente del método/sistema de dosificación utilizado, cada uno tiene sus ventajas y desventajas. El efecto de desinfección y el costo por tonelada de agua tratada con los dos métodos no son significativamente diferentes.
Por lo tanto, en áreas con un suministro suficiente de productos químicos pre-preparados (con tres o más proveedores que cumplan los requisitos), se recomienda utilizar una solución de hipoclorito de sodio pre-preparada y comprada. Este método tiene costos de operación y mantenimiento relativamente más bajos, ciclos de construcción y pedidos de equipos más cortos y no tiene requisitos especiales para la operación y el mantenimiento de rutina.
Para plantas de tratamiento de agua a pequeña-escala, especialmente en áreas con suministro y transporte inconvenientes, se recomienda utilizar un generador de hipoclorito de sodio para preparar y agregar la solución en-el sitio. Esto evita el riesgo de un efecto de desinfección deficiente debido a la degradación del producto químico durante el almacenamiento a largo plazo-.
3. Dosis de hipoclorito de sodio
La cantidad de cloro agregado durante la desinfección varía según la calidad del agua cruda y los requisitos de desinfección. Para lograr efectos de desinfección fiables y-duraderos, la dosis debe cumplir dos requisitos:
1) El "requerimiento de cloro" consumido para matar bacterias para lograr objetivos de desinfección específicos y oxidar la materia orgánica.
2) El "cloro residual" necesario para inhibir el nuevo crecimiento de bacterias residuales en el agua. Las normas sobre cloro residual también proporcionan un método sencillo para determinar la dosis y juzgar el efecto de desinfección.
4. Factores que afectan al hipoclorito de sodio
1) El efecto de la dosis de hipoclorito de sodio sobre la eficacia de la inactivación
Al agregar diferentes cantidades de hipoclorito de sodio a 1 litro de muestra de agua y reaccionar durante 30 minutos, se contó la concentración utilizando el método de filtración por membrana. Los resultados mostraron que:
La desinfección con hipoclorito de sodio tiene un muy buen efecto de inactivación. Con una dosis de hipoclorito de sodio de 2,5 mg/l, se logró una inactivación del 100 %. Para lograr requisitos similares a GB18920-2002, se puede considerar que la dosis óptima de hipoclorito de sodio es de 2,5 a 3,0 mg/L.
2) Efecto del pH sobre la desinfección con hipoclorito de sodio
Con una dosis de hipoclorito de sodio de 0,5 mg/L, la tasa de inactivación logarítmica de la desinfección con hipoclorito de sodio disminuyó de 2,03 a 0,27 al aumentar el pH, mostrando una tendencia a la baja.
Esto lleva a la conclusión de que la proporción de ClO- a ácido hipocloroso en el agua está controlada principalmente por el pH. A un pH más bajo, la proporción de ácido hipocloroso es mayor, lo que da como resultado una capacidad bactericida más fuerte.
3) Efecto de la concentración de nitrógeno amoniacal sobre la eficacia de la inactivación
El nitrógeno amoniacal reacciona rápidamente con el hipoclorito de sodio, consumiéndolo y generando monocloramina y dicloramina. Cuando hay cloramina presente en el agua, el efecto de desinfección es relativamente lento y afecta directamente la dosis de hipoclorito de sodio y la eficacia de inactivación.
Estudios relacionados han demostrado que cuando los niveles de nitrógeno amoniacal son 1, 3, 5, 8, 10 y 15 mg/L, el efecto de diferentes cantidades de hipoclorito de sodio agregado durante 30 minutos sobre el efecto de inactivación es el siguiente:
Cuando el nitrógeno amoniacal es inferior o igual a 15 mg/L y la dosis de hipoclorito de sodio es inferior o igual a 6,0 mg/L, el efecto de inactivación de la desinfección con hipoclorito de sodio se deteriora al aumentar el nivel de nitrógeno amoniacal; cuando el nitrógeno amoniacal es de 8 mg/L, las bacterias se inactivan completamente con una dosis de hipoclorito de sodio de 5,0 mg/L.