1. Sodyum Hipoklorit Dezenfeksiyon Mekanizması
Sodyum hipoklorit, klor-içeren oldukça etkili bir dezenfektandır. Dezenfeksiyon etkisi temel olarak hipokloröz asitin etkisini, yeni oluşan oksijenin etkisini ve klorlamayı içerir. Hipokloröz asidin oksidasyonu, klor-içeren dezenfektanların ana bakteri öldürücü mekanizmasıdır.
Klor-içeren dezenfektanlar suda hipokloröz asit oluşturur ve bu asit bakteriyel proteinlere etki eder. Hipokloröz asit yalnızca hücre duvarı ile etkileşime girmekle kalmaz, aynı zamanda küçük moleküler boyutu ve yük eksikliği nedeniyle hücrelere nüfuz ederek oksidasyona neden olabilir veya fosfat dehidrojenazı yok ederek hücre ölümüne yol açabilir.
Klor dezenfektanlarının endüstride yaygın olarak kullanılmasına rağmen, birçok su tesisinin üretimi, depolanması, nakliyesi ve kullanımı ile ilgili önemli güvenlik riskleri nedeniyle sıvı klor kullanımını giderek azalttığını belirtmekte fayda var.
Buna karşılık, sodyum hipoklorit dezenfeksiyonu, yüksek güvenlik ve basit dozaj ekipmanı avantajlarına sahiptir. Sıvı klor dezenfeksiyonunun yerine sodyum hipoklorit kullanımı geri dönülemez bir trend haline geldi.
2. Sodyum Hipoklorit Dozajlama Proseslerinin Karşılaştırılması
Şu anda, sodyum hipoklorit dezenfeksiyonu iki yolla gerçekleştirilebilmektedir: birincisi, çevrimiçi olarak sodyum hipoklorit çözeltisi üretmek için bir sodyum hipoklorit jeneratörü kullanmaktır; diğeri ise önceden-hazırlanmış bir sodyum hipoklorit çözeltisinin kullanılmasıdır.
Kullanılan dozaj yöntemi/sistemi ne olursa olsun, her birinin avantaj ve dezavantajları vardır. İki yöntemle arıtılan suyun ton başına dezenfeksiyon etkisi ve maliyeti önemli ölçüde farklı değildir.
Bu nedenle, önceden hazırlanmış kimyasalların yeterli düzeyde-tedarik edildiği alanlarda (üç veya daha fazla tedarikçinin gereksinimleri karşılaması durumunda), satın alınan önceden hazırlanmış-sodyum hipoklorit çözeltisinin kullanılması önerilir. Bu yöntem nispeten daha düşük işletme ve bakım maliyetlerine, daha kısa ekipman sipariş ve yapım döngülerine sahiptir ve rutin işletme ve bakım için özel gereksinimler gerektirmez.
Küçük-ölçekli su arıtma tesisleri için, özellikle tedarik ve ulaşımın zor olduğu bölgelerde, çözeltiyi sahada hazırlamak ve eklemek için bir sodyum hipoklorit jeneratörünün-kullanılması önerilir. Bu, kimyasalın uzun-süreli depolamada bozulması nedeniyle zayıf dezenfeksiyon etkisi riskini ortadan kaldırır.
3. Sodyum Hipoklorit Dozu
Dezenfeksiyon sırasında eklenen klor miktarı ham su kalitesine ve dezenfeksiyon gereksinimlerine göre değişir. Güvenilir ve uzun-kalıcı dezenfeksiyon etkileri elde etmek için dozajın iki gereksinimi karşılaması gerekir:
1) Belirtilen dezenfeksiyon hedeflerine ulaşmak ve organik maddeleri oksitlemek amacıyla bakterileri öldürmek için tüketilen "klor gereksinimi".
2) Suda kalan bakterilerin yeniden büyümesini engellemek için gereken "artık klor". Artık klorla ilgili düzenlemeler ayrıca dozajın belirlenmesi ve dezenfeksiyon etkisinin değerlendirilmesi için basit bir yöntem sağlar.
4. Sodyum Hipoklorit'i Etkileyen Faktörler
1) Sodyum Hipoklorit Dozajının İnaktivasyon Etkinliğine Etkisi
1 L su numunesine farklı miktarlarda sodyum hipoklorit eklenip 30 dakika reaksiyona sokularak membran filtrasyon yöntemi kullanılarak konsantrasyon sayıldı. Sonuçlar şunu gösterdi:
Sodyum hipoklorit dezenfeksiyonu çok iyi bir inaktivasyon etkisine sahiptir. 2,5 mg/L'lik sodyum hipoklorit dozajında %100 inaktivasyon elde edildi. GB18920-2002 ile benzer gereksinimleri karşılamak için optimal sodyum hipoklorit dozajının 2,5–3,0 mg/L olduğu düşünülebilir.
2) pH'ın Sodyum Hipoklorit Dezenfeksiyonuna Etkisi
0,5 mg/L'lik sodyum hipoklorit dozajında, sodyum hipoklorit dezenfeksiyonunun logaritmik inaktivasyon oranı, pH'ın artmasıyla birlikte 2,03'ten 0,27'ye düşerek düşüş eğilimi gösterdi.
Bu, sudaki ClO-'nun hipokloröz asit oranının esas olarak pH tarafından kontrol edildiği sonucuna varmaktadır. Daha düşük pH'ta hipokloröz asit oranı daha yüksektir, bu da daha güçlü bakteri yok etme kabiliyetine neden olur.
3) Amonyak Azotu Konsantrasyonunun İnaktivasyon Etkinliğine Etkisi
Amonyak azotu, sodyum hipoklorit ile hızla reaksiyona girer, onu tüketir ve monokloramin ve dikloramin üretir. Suda kloramin mevcut olduğunda dezenfeksiyon etkisi nispeten yavaştır ve sodyum hipoklorit dozajını ve inaktivasyon etkinliğini doğrudan etkiler.
İlgili çalışmalar amonyak nitrojen düzeyleri 1, 3, 5, 8, 10 ve 15 mg/L olduğunda 30 dakika süreyle eklenen farklı miktarlardaki sodyum hipokloritin inaktivasyon etkisine etkisinin şu şekilde olduğunu göstermiştir:
Amonyak nitrojeni 15 mg/L'ye eşit veya daha az ve sodyum hipoklorit dozajı 6,0 mg/L'ye eşit veya daha az olduğunda, sodyum hipoklorit dezenfeksiyonunun inaktivasyon etkisi, amonyak nitrojen seviyesinin artmasıyla kötüleşir; Amonyak nitrojeni 8 mg/L olduğunda 5,0 mg/L sodyum hipoklorit dozajı ile bakteriler tamamen etkisiz hale getirilir.