1. सोडियम हाइपोक्लोराइट कीटाणुशोधन का तंत्र
सोडियम हाइपोक्लोराइट एक अत्यधिक प्रभावी क्लोरीन युक्त कीटाणुनाशक है। इसके कीटाणुशोधन प्रभाव में मुख्य रूप से हाइपोक्लोरस एसिड की क्रिया, नवजात ऑक्सीजन की क्रिया और क्लोरीनीकरण शामिल है। हाइपोक्लोरस एसिड का ऑक्सीकरण क्लोरीन युक्त कीटाणुनाशकों का मुख्य जीवाणुनाशक तंत्र है।
क्लोरीन युक्त कीटाणुनाशक पानी में हाइपोक्लोरस एसिड बनाते हैं, जो जीवाणु प्रोटीन पर कार्य करता है। हाइपोक्लोरस एसिड न केवल कोशिका भित्ति के साथ संपर्क कर सकता है, बल्कि अपने छोटे आणविक आकार और चार्ज की कमी के कारण, यह कोशिकाओं में प्रवेश करके ऑक्सीकरण का कारण बन सकता है या फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज को नष्ट कर सकता है, जिससे कोशिका मृत्यु हो सकती है।
उल्लेखनीय है कि यद्यपि उद्योग में क्लोरीन कीटाणुनाशकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, कई जल संयंत्र इसके उत्पादन, भंडारण, परिवहन और उपयोग से जुड़े महत्वपूर्ण सुरक्षा जोखिमों के कारण धीरे-धीरे तरल क्लोरीन का उपयोग कम कर रहे हैं।
इसके विपरीत, सोडियम हाइपोक्लोराइट कीटाणुशोधन में उच्च सुरक्षा और सरल खुराक उपकरण के फायदे हैं। तरल क्लोरीन कीटाणुशोधन के स्थान पर सोडियम हाइपोक्लोराइट का उपयोग एक अपरिवर्तनीय प्रवृत्ति बन गया है।
2. सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक प्रक्रियाओं की तुलना
वर्तमान में, सोडियम हाइपोक्लोराइट कीटाणुशोधन दो तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है: एक है सोडियम हाइपोक्लोराइट जनरेटर का उपयोग करके ऑनलाइन सोडियम हाइपोक्लोराइट समाधान का उत्पादन करना; दूसरा, पहले से तैयार सोडियम हाइपोक्लोराइट घोल का उपयोग करना।
उपयोग की जाने वाली खुराक पद्धति/प्रणाली के बावजूद, प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं। दोनों तरीकों से उपचारित प्रति टन पानी के कीटाणुशोधन प्रभाव और लागत में कोई खास अंतर नहीं है।
इसलिए, पहले से तैयार रसायनों की पर्याप्त आपूर्ति वाले क्षेत्रों में (जहां तीन या अधिक आपूर्तिकर्ता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं), खरीदे गए पहले से तैयार सोडियम हाइपोक्लोराइट समाधान का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। इस विधि में अपेक्षाकृत कम परिचालन और रखरखाव लागत, छोटे उपकरण ऑर्डरिंग और निर्माण चक्र, और नियमित संचालन और रखरखाव के लिए कोई विशेष आवश्यकता नहीं है।
छोटे पैमाने के जल उपचार संयंत्रों के लिए, विशेष रूप से असुविधाजनक आपूर्ति और परिवहन वाले क्षेत्रों में, साइट पर समाधान तैयार करने और जोड़ने के लिए सोडियम हाइपोक्लोराइट जनरेटर का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। यह रसायन के दीर्घकालिक भंडारण क्षरण के कारण खराब कीटाणुशोधन प्रभाव के जोखिम से बचाता है।
3. सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक
कीटाणुशोधन के दौरान जोड़े गए क्लोरीन की मात्रा कच्चे पानी की गुणवत्ता और कीटाणुशोधन आवश्यकताओं के आधार पर भिन्न होती है। विश्वसनीय और लंबे समय तक चलने वाले कीटाणुशोधन प्रभाव प्राप्त करने के लिए, खुराक को दो आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:
1) निर्दिष्ट कीटाणुशोधन लक्ष्यों को प्राप्त करने और कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीकरण करने के लिए बैक्टीरिया को मारने के लिए "क्लोरीन की आवश्यकता" का उपभोग किया जाता है।
2) पानी में अवशिष्ट बैक्टीरिया के पुनर्विकास को रोकने के लिए आवश्यक "अवशिष्ट क्लोरीन"। अवशिष्ट क्लोरीन पर नियम खुराक निर्धारित करने और कीटाणुशोधन प्रभाव का आकलन करने के लिए एक सरल विधि भी प्रदान करते हैं।
4. सोडियम हाइपोक्लोराइट को प्रभावित करने वाले कारक
1) निष्क्रियता प्रभावकारिता पर सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक का प्रभाव
1 लीटर पानी के नमूने में अलग-अलग मात्रा में सोडियम हाइपोक्लोराइट मिलाकर और 30 मिनट तक प्रतिक्रिया करके, झिल्ली निस्पंदन विधि का उपयोग करके एकाग्रता की गणना की गई। परिणामों से पता चला कि:
सोडियम हाइपोक्लोराइट कीटाणुशोधन का बहुत अच्छा निष्क्रियता प्रभाव होता है। 2.5 मिलीग्राम/लीटर की सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक पर, 100% निष्क्रियता हासिल की गई। जीबी18920-2002 जैसी समान आवश्यकताओं को प्राप्त करने के लिए, इष्टतम सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक 2.5-3.0 मिलीग्राम/लीटर माना जा सकता है।
2) सोडियम हाइपोक्लोराइट कीटाणुशोधन पर पीएच का प्रभाव
0.5 मिलीग्राम/लीटर की सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक पर, बढ़ते पीएच के साथ सोडियम हाइपोक्लोराइट कीटाणुशोधन की लॉगरिदमिक निष्क्रियता दर 2.03 से घटकर 0.27 हो गई, जो नीचे की ओर रुझान दिखाती है।
इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि पानी में हाइपोक्लोरस एसिड के लिए क्लो - का अनुपात मुख्य रूप से पीएच द्वारा नियंत्रित होता है। कम पीएच पर, हाइपोक्लोरस एसिड का अनुपात अधिक होता है, जिसके परिणामस्वरूप मजबूत जीवाणुनाशक क्षमता होती है।
3) निष्क्रियता प्रभावकारिता पर अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता का प्रभाव
अमोनिया नाइट्रोजन सोडियम हाइपोक्लोराइट के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है, इसका उपभोग करता है और मोनोक्लोरैमाइन और डाइक्लोरैमाइन उत्पन्न करता है। जब क्लोरैमाइन पानी में मौजूद होता है, तो कीटाणुशोधन प्रभाव अपेक्षाकृत धीमा होता है, जो सीधे सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक और निष्क्रियता प्रभावकारिता को प्रभावित करता है।
संबंधित अध्ययनों से पता चला है कि जब अमोनिया नाइट्रोजन का स्तर 1, 3, 5, 8, 10, और 15 मिलीग्राम/लीटर होता है, तो निष्क्रियता प्रभाव पर 30 मिनट के लिए जोड़े गए सोडियम हाइपोक्लोराइट की विभिन्न मात्रा का प्रभाव इस प्रकार होता है:
जब अमोनिया नाइट्रोजन 15 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर हो और सोडियम हाइपोक्लोराइट की खुराक 6.0 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर हो, तो अमोनिया नाइट्रोजन स्तर बढ़ने के साथ सोडियम हाइपोक्लोराइट कीटाणुशोधन का निष्क्रियता प्रभाव बिगड़ जाता है; जब अमोनिया नाइट्रोजन 8 मिलीग्राम/लीटर है, तो बैक्टीरिया 5.0 मिलीग्राम/लीटर की सोडियम हाइपोक्लोराइट खुराक से पूरी तरह से निष्क्रिय हो जाते हैं।