A Magyar Hidrológiai Társaság XXXVI. Országos Vándorgyűlése (Gyula, 2018. július 4-6.)

5. SZEKCIÓ - Vízellátás. Ivóvizek biztonsági kérdései - 2. Dalkó Ilona - Salamon Endre (NKE Víztudományi Kar): Elektroklórozó teljesítményének vizsgálata

Az elektroklorozó berendezés teljesítményének értékelésére a következő mennyiségeket célszerű meghatározni:

1. Az időegység alatt termelt aktív klór mennyisége, t& (g/h, kg/d stb.)

2. Az elektrolízis hatásfoka (a cellán átfolyó töltés, hány %-a fordítódik aktív klór előállítására):

V-A C-n-F 1 =------—-----i-t

3 *

3

ahol Fa cella térfogata (dm ), AC az aktív klór koncentráció növekedése (mól CF /dm ), n=2 az oxidációs szám változás, F = 96485 C/mol Faraday-állandó, i a cellán átfolyó áram erőssége (A), t az elektrolízis ideje (s). A VU = O cellán átfolyó vízhozammal (dm /s) is használható a képlet, feltéve, hogy a vízhozam időben állandó.

3. Fajlagos energiafogyasztás: egységnyi tömegű aktív klór előállításhoz felhasznált energia:

SEC = EllílL = -ElÍ— V-A C Q-AC

' Ws ^

V§C12Z

ahol E a cellára kapcsolt feszültség. (Choi, et al., 2013)

Az elektrolizáló cella feszültségének és az alkalmazott áramerősségnek a mérése nem jelent gondot, ugyan így a vízhozam is nyomon követhető. A cella térfogata az elektródok elrendezésétől és az áramlási viszonyoktól függően nem feltétlenül egyértelműen lehatárolható (nem feltétlenül a teljes vízmennyiség folyik át az elektródok között). Üzemeltetési szempontból elegendő a berendezést fekete dobozként kezelni és csak a be és kilépő anyag- és energiaáramokat vizsgálni. Ha a hatékonyságot tovább szeretnénk fajlagosítani, akkor az elektródok felültétől független áramsűrűséget is célszerű meghatározni.

A mindennapi üzemeltetés és a hatékonyság vizsgálata során az aktív klór mennyiségének mérése jelenti nagyobb kihívást. Bár normál üzemben egyes forgalmazók a redoxpotenciál on-line mérését is elégségesnek találták a berendezés megfelelő szabályozásához, a hatásfok meghatározásához elengedhetetlen a termelt klór mennyiségének mérése.

Az elektrolízis során keletkezett aktív klór mérésére számos analitikai lehetőség áll rendelkezésre. Az máig érvényben lévő MSZ 448/25-81 A DPD-s fotometriás, a DPD-s térfogatos, az o-tolidines fotometriás és a jodometriás térfogatos módszert említi. Emellett rendelkezésre állnak amperometriás, és színes vegyületek roncsolásán alapuló fotometriás módszerek is. (Lishka & McFarren, 1971)

A leggyakrabban alkalmazott DPD-s fotometriás mérés és térfogatos jodometriás mérés hátránya, hogy az egyéb oxidáló anyagok a mérést zavarják, így ha az elektroklórozás során a klóron kívül egyéb oxidáló anyagok is képződnek, az a mérésben pozitív hibát jelent. Bár az elektroklórozás során előállított tömény hipoklorit oldat vizsgálata feltételezi, hogy a mérési tartománynak megfelelő hígítás történik, a magas klórtartalom és az egyéb anyagok roncsolhatják a DPD-t, ami viszont negatív hibához vezethet. A jodometriás titrálásnál ezzel szemben lehetőség van a titrálásra bemért minta mennyiségét változtatva széles hatások közt mérni, a hibaforrást jelentő hígítást kihagyva. Ezért 100 mg CI2 / dm felett érdemes inkább erre a módszerre hagyatkozni.

1.1. Eszközök és elvégzett vizsgálatok

A laboratóriumi méretű elektroklorozó vázlata az 1. ábrán látható. Az elektródok egy 25 mines PVC csőre helyezett 15 mm átmérőjű, lecsavarható félgömb fedővel rendelkező hengerben foglaltak helyet. A előre beállított sótartalmú ioncserélt vizet egy perisztaltikus szivattyúval

3