Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
7. szám - Dr. Csanády Mihály: A vízfertőtlenítés ellenőrzésére szolgáló analitikai módszerek
324 Hidrológiai Közlöny 1982. 7. sz. A vízfertőtlenítés ellenőrzésére szolgáló analitikai módszerek DE. CSANÁDY MIHÁLY* Bevezetés « A víz fertőtlenítése a legtöbb vízkezelési eljárás lényeges része. E célra mind a víz- és szennyvíztisztítás, mind a fürdővízkezelés terén csaknem kizárólag oxidációs eljárásokat használnak. Az esetek döntő többségében klórral és egyéb, aktív klórt tartalmazó vegyülettel végzik a fertőtlenítést, a tanulmányban ezért csak a klórozással foglalkozom. Szennyvíz klórozására az első adat 1854-ből származik [1], amely szerint London szennyvizét szagtalanítás céljából klórozták. Kifejezettten fertőtlenítés céljából ismereteink szerint először 1879-ben klórozták a szennyvizet, majd századunkban — 1903-mal kezdődően — az ivóvíz klóros fertőtlenítése általános gyakorlattá vált. Számos hátránya ellenére mind a mai napig csaknem kizárólagosan alkalmazott módszer, és a vízzel terjedő fertőzések megelőzésében ma nélkülözhetetlen. A régi gyakorlat és sok tapasztalat ellenére még ma sem minden kérdés tisztázott, ezért indokolt a témával foglalkozni. A klóros fertőtlenítés alapfolyamatait, a klóraminképződés szerepét, a klórozás egyéb melléktermékeit másutt már részletesen "ismertettük [2, 3], A jelen közleményben elsősorban a klórozási folyamat ellenőrzésére használható kémiai analitikai eljárásokat kívánom tárgyalni, előzőleg röviden áttekintve a különböző klórformák szereltét. A különböző klórformák szerepe Mivel a hazai gyakorlatban e kérdés nem eléggé ismert, fogalommeghatározással kell kezdeni. Összes aktív klór: A vízben jelenlévő összes, oxidáló hatású (enyhén savas közegben jodidokból elemi jódot felszabadító) klórvegyület, amelynek koncentrációját — bármely klór-forma esetében — a felszabadított (ill. felszabadítani képes) jóddal egyenértékű Cl., koncentrációjával fejezzük ki. Szabad aktív klór: A hipoklóros-sav, hipoklorition és oldott klórgáz alakjában — a pH-tól függő egyensúlyban —jelenlévő aktív klór. Kötött aktiv klór: Az összes aktív klórnak a nem szabad aktív klórként jelenlévő része (a gyakorlatban a klóraminok). Nem aktív klór: A nem oxidáló hatású klórvegyületekben lévő klór (kloridion, a legtöbb szerves klórvegyület pl. kloroform, klórbenzol stb.). A klóros fertőtlenítésben a hipoklóros-sav (HOCI) az aktív ágens, lényeges volna tehát, hogy ennek koncentrációját ismerjük. A legtöbb eljárással azonban csak a szabad aktív klór tartalmat tudjuk mérni, aminek csak egy —pH-tól függő — hányada a HOCI, a következő reakció-egyenleteknek megfelelően: * Országos Közegészségügyi Intézet, Budapest Cl 2 + H„0 = HOCI + H+ + ClHOCl=H+ + ClA szabad aktív klór 3 formájának a pH-tól függő megoszlását az 1. ábra mutatja [4], Eszerint 5-ös pH-nál a szabad aktív klór teljes mennyisége hipoklóros savként van jelen; a vízkezelésben szokásos pH értékeknél azonban jelentős a hipoklorition (0C1~) koncentrációja, 8-as pH fölött már ez dominál. A gyakorlat szempontjából ez azt jelenti, hogy például 8,5-ös pH-jú víznél (pl. Balaton) kb. 9 -szer annyi szabad aktív klórra van szükség adott fertőtlenítő hatás eléréséhez, mint 7,0 pH esetében (1. táblázat). Mindez szabad aktív klórra, tehát ammóniumion, illetve klóraminok távollétére vonatkozik Az ammonium-ion jelenlétében végbemenő klóramin-képződés a fertőtlenítő hatást még nagyobb mértékben befolyásolja, ahogy erre már korábban is rámutattunk [2]. A legtöbb tisztított szennyvíznek és elég sok — mélyfúrású kútból származó — ivóvíznek olvan nagy az ammónium-ion tartalma, hogy a hozzáadott klór (akár klórgáz, akár hipoklorit formájában adagoltuk) teljes egészében monoklóraminná (NH 2C1) alakul, amelynek reakciósebessége sokkal kisebb, mint a hipoklóros-savé. Az ún. törésponti görbét (2. ábra) a fertőtlenítéssel foglalkozó kézikönyvek bemutatják, sőt — javaslatunkra — ma már a vízfertőtlenítéssel foglalkozó ágazati-műszaki irányelv [13] mellékletében is szerepel. A görbe — amelyet tulajdonképpen minden fertőtlenítendő víz esetében fel kellene venni — jelentése a következő: Ammónium-iont tartalmazó vízhez aktív klórt (p. klórgázt) adagolva, először csak monoklóramin lesz jelen a vízben, ami kötött aktív klórként mérhető. 1. ábra. A pH hatása a szabad aktív klór megoszlására (20 °G, összesen só 100 mg/l) Puc. 1. BAiiHHue pH Ha pacnpedeAenue ceoöodnoao aKmueHOZO xAopa (20°C, cyMMa coAeü 1000 < MZ/A ) Fig. 1. Effect of pH value on form of free availabel chlorine (20 °G, less than 100 mgll- dissolved solids)
