Хлорамин
Хлорамины в плавательном бассейне,
их возникновение и борьба с ними
Я встречаю многих управляющих бассейнами, которые, работая в
интенсивно посещаемом бассейне, жалуются на то, что не могут понизить уровень
связанного хлора до уровня не более пятидесяти процентов от свободного хлора, т.е. для 0,5
свободного хлора - 0,25 связанного хлора. Значения выше этих могут
обуславливать проблемы с удалением связанного хлора даже с помощью ударной
(шоковой) обработки. И мы также должны понимать, что существует два типа
хлораминов и бороться с ними нужно 2 разными способами.
Когда гипохлорит кальция, гипохлорит натрия или газообразный хлор добавляют в
воду, они формируют хлорноватистую кислоту , которая потом действует как дезинфектант (убивает бактерии, водоросли, грибки и т.д.) так и как окислитель
(удаляет органические и неорганические примеси). Это желаемый эффект.
Нежелаемой, но неизбежной побочной реакцией является реакция хлорноватистой
кислоты с соединениями азота, привносимыми купальщиками и окружающей средой, эти соединения формируют целый класс соединений,
называемых "связанным хлором". С целью обсуждения полезным обобщением будет деление "связанного хлора" на органические
и неорганические хлорамины.
Неорганические хлорамины
Неорганические хлорамины являются результатом реакции HOCl с
аммиаком (NH3). Наиболее часто встречающиеся в бассейне хлорамины
это монохлорамины (NH2Cl), дихлорамины (NHCl2) и
трихлорамины (NCl3). Реакция выглядит следующим образом:
3NH3 + 6HOCl → NH2Cl + NHCl2
+ NCl3 + 6H2O
Органические хлорамины
Органические хлорамины - результат реакции HOCl с
азотосодержащими органическими соединениями, такими как протеины и
аминокислоты. Реакция описывается следующим уравнением:
R-NH2 + HOCl ---> R-NHCl + H2O,
где R --> органический радикал.
Проявления органических хлораминов
Органические хлорамины являются проблемой только в больших закрытых
интенсивно посещаемых плавательных бассейнах. Они не являются проблемой в
открытых бассейнах, возможно, благодаря каталитическому эффекту
ультрафиолетовых лучей, как превентивному так и разрушающему.
Основным проявлением органических хлораминов в бассейне
является следующее:
Связанный хлор остается на том же уровне даже после повторной
ударной обработки, но в то же время нет проблем с "запахом хлора",
проблем с дыханием или раздражением кожи/глаз.
Влияние на качество воды
Неорганические хлорамины обычно являются причиной так
называемого "запаха хлора", проблем с дыханием и раздражением глаз в
плавательных бассейнах. Это встречается при концентрациях свободного хлора на
уровнях около 0,3 мг/л. С другой стороны, органические хлорамины, хотя и
могут быть причиной проблем со вкусом или запахом, могут присутствовать в
гораздо больших концентрациях, не вызывая заметного изменения качества
воды. Поскольку они часто ошибочно идентифицируются как вредные неорганические
хлорамины, их часто называют в литературе "nuisance residuals" (досадные
примеси).
Тестирование связанного хлора
Стандартный тест на "свободный хлор" (СвобХлор), использующий DPD тестер
измеряет содержание HOCl. Это выполняется с помощью DPD #1 таблетки. Тест на
"связанный хлор" (СвязХлор) предназначен для измерения неорганических
хлораминов, упомянутых выше, т.е. NH2Cl, NHCl2 и NCl3.
Это делается с помощью таблетки DPD #2, которая предназначена для измерения
"общего хлора" ОбщХлор (т.е. HOCl + NH2Cl, NHCl2 и NCl3).
Связанный хлор вычисляется вычитанием СвобХлор из ОбщХлор.
СвязХлор = ОбщХлор - СвобХлор
Проблема, однако, возникает и при наличии описанных выше органических
хлораминов. Они часто реагируют с DPD #2 реагентом и интерпретируются как
неорганические хлорамины, что ведет к ошибочному заключению о высоких уровнях
концентрации моно-, ди- и трихлораминов.
Предельное хлорирование
Для того, чтобы удалить хлорамины, обычно используется процесс, называемый
"предельное хлорирование". В этом процессе хлор добавляется до тех пор, пока
отношение хлора (HOCl) к хлораминам не станет достаточно высоким, чтобы
превратить все хлорамины в газ азота (N2), HCl и H2O.
Обычно требуется соотношение хлора к хлораминам 10:1. Неорганические хлорамины
довольно легко удаляются с помощью предельного хлорирования. Для бассейнов с
содержанием неорганических хлораминов до 0,5 мг/л доза в 5 мг/л (в доступной
форме хлора) должна быть вполне адекватной. Последующим эффектом в бассейне
будет исчезновение "запаха хлора", проблем с дыханием и раздражением глаз.
К сожалению, многие органические хлорамины очень устойчивы к окислению хлором.
Следовательно, ударной обработкой бассейна можно добиться удаления
неорганических хлораминов, но не удаления органических.
Удаление органических хлораминов
Удаление органических хлораминов - непростая задача, поскольку, как было
отмечено выше, многие из них очень устойчивы к окислению хлором. Поэтому,
ударная обработка помогает слабо.
Представляется, что разбавление - это лучший метод, хотя и не желаемый по
экономическим и логистическим причинам.
Метод, который эффективен в какой-то мере - это фильтр с активированным
углем. Эти фильтры, удаляющие хлорамины, устанавливаются вне основной системы
циркуляции и постоянно обрабатывают, пропуская через себя, небольшой
альтернативный поток воды бассейна. Такие фильтры требуют периодической
регенерации активированного угля.
Заключение
Органические хлорамины являются продуктом реакции хлора и органических аминов,
например, аминокислот. Их присутствие почти незаметно (т.е. нет запаха или
раздражения глаз), но при измерении хлораминов с помощью DPD тестеров, они
часто вносят свою лепту в результаты тестов. Предельное хлорирование удаляет
неорганические хлорамины, являющееся причиной "запаха хлора" и раздражения
кожи или глаз, но не удаляет органические хлорамины. Лучший способ удаления
органических хлораминов - это разбавление.
 |
|
