Войти
Хлорирование соленой воды - это процесс, в котором используется растворенная соль (2,500–6,000 ppm или 2,5–6 г / л ) в качестве запаса для системы хлорирования в первую очередь для бассейнов и гидромассажных ванн. Генератор хлора (также известный как соляная ячейка, генератор соли, хлоратор соли или SWG) использует электролиз в присутствии растворенной соли (NaCl ) для получения газообразного хлора (Cl2) или его растворенные формы - хлорноватистая кислота (HClO ) / гипохлорит натрия (NaClO ), которые являются дезинфицирующим средством, уже широко используемым в бассейнах. Водород также производится как побочный продукт. Таким образом, бассейн с морской водой, гидромассажная ванна или спа-ванна (Jacuzzi - это известный бренд) на самом деле не свободны от хлора; он просто использует добавленную соль и генератор хлора вместо прямого добавления хлора.
Присутствие хлора в традиционных плавательных бассейнах можно описать как комбинацию свободного доступного хлора (FAC) и комбинированного доступного хлора (CAC). В то время как FAC состоит из свободного хлора, который используется для дезинфекции воды, CAC включает хлорамины, которые образуются в результате реакции FAC с аминами (попадающими в бассейн через человеческий пот, слюну, слизь и т. моча и другие биологические препараты, насекомые и другие вредители). Хлорамины вызывают «запах хлора» бассейнов, а также вызывают раздражение кожи и глаз. Эти проблемы являются результатом недостаточного уровня свободного доступного хлора и указывают на то, что бассейн должен быть «шокирован» добавлением хлора в 5-10 раз превышающем нормальный. В бассейнах с морской водой генератор использует электролиз для непрерывного производства свободного хлора. Он также сжигает хлорамины так же, как традиционный шок (окислитель). Как и в случае с традиционно хлорированными бассейнами, за бассейнами с морской водой необходимо следить, чтобы поддерживать надлежащий химический состав воды. Низкие уровни хлора могут быть вызваны недостаточным количеством соли, неправильной (низкой) настройкой выработки хлора на блоке SWG, повышенным, чем обычно, потреблением хлора, низким уровнем стабилизатора, воздействием солнца, недостаточной скоростью насоса или механическими проблемами с генератором хлора. Количество соли можно снизить за счет разбрызгивания, обратной промывки и разбавления дождевой водой.
Бассейн с хлорированной соленой водой в The Villages, Флорида.Исследования показали, что, поскольку в бассейнах с соленой водой по-прежнему используется хлорная дезинфекция, они производят те же побочные продукты дезинфекции (DBP), которые присутствуют в традиционных бассейнах. Наибольшую озабоченность вызывают галокетоны и тригалометаны (THM), из которых преобладающей формой является бромоформ. В некоторых общественных бассейнах с морской водой были обнаружены очень высокие уровни бромоформа - до 1,3 мг / л, что в 13 раз больше нормативных значений Всемирной организации здравоохранения.
Производители производят соленую воду генераторы хлора в Соединенных Штатах с начала 1980-х годов, и они впервые появились в продаже в Новой Зеландии в начале 1970-х (Aquatech IG4500).
Хлоратор ячейка состоит из параллельных титановых пластин, покрытых рутением и иногда иридием. В более старых моделях используются перфорированные (или сетчатые) пластины, а не сплошные пластины. Электролиз естественным образом притягивает к пластинам кальций и другие минералы. Таким образом, в зависимости от химического состава воды и объема использования, ячейка будет требовать периодической очистки в растворе слабой кислоты (1 часть HCl на 15 частей воды), который удалит накопления кальция. сложные кристаллы, такие как карбонат кальция или нитрат кальция. Чрезмерное накопление может снизить эффективность клетки. Использование хлоратора в течение длительного времени при недостаточном количестве соли в бассейне может привести к удалению покрытия с элемента, что в свою очередь потребует дорогостоящей замены, а также при использовании слишком сильной промывки кислотой.
Для бассейнов с морской водой также может потребоваться стабилизатор (циануровая кислота ), чтобы солнечные ультрафиолетовые лучи не разрушали свободный хлор в бассейне. Обычные уровни составляют 20-50 промилле. Они также требуют, чтобы pH поддерживался в пределах от 7,2 до 7,8, при этом хлор более эффективен, если pH поддерживается ближе к 7,2. Средний уровень соли обычно находится в диапазоне 3000-5000 частей на миллион, что намного меньше, чем в океане, где уровень соли составляет около 35000 частей на миллион. В плавательных бассейнах соль обычно выливается на дно и сметается щеткой для бассейна, пока она не растворится; если концентрированный рассол попадает в систему оборотной воды, это может привести к неисправности ячейки хлоратора из-за чрезмерной проводимости.
Хлорирование соленой воды дает избыток гидроксил-ионов, и это требует частого добавления соляной кислоты (HCl, также известной как соляная кислота ) для нейтрализации щелочности.. Исходный химический состав хлора следующий.
4NaCL ->4Na + + 4Cl- Соль растворяется в воде.
4Na + + 4Cl- ->4Na + 2Cl2 Электролизом.
4Na + 4H20 ->4Na + + 4OH- + 2H2 Реакция металлического натрия с водой.
2Cl2 + 2H2O ->2HClO + 2H + + 2Cl- Гидролиз водного газообразного хлора.
2HClO ->HClO + ClO- + H +. Диссоциация хлорноватистой кислоты при pH 7,5 и 25 ° C.
4NaCl + 3H2O ->4Na + + HClO + ClO- + OH- + 2Cl- + 2H2 За вычетом всего вышеперечисленного.
Добавление соляной кислоты для восстановления pH до 7,5
HCl + 4Na + HClO + ClO- + OH- + 2Cl- + 2H2 ->HClO + OCl- + H2O + 4Na + + 3Cl- + 2H2.
NaCl + HCl + 2H2O ->HClO + OCl- + Na + + 2H2 За вычетом двух последних.
Преимущества соляных систем в бассейнах - это удобство и постоянная доставка дезинфицирующего средства на основе чистого хлора. Уменьшение количества раздражающих хлораминов по сравнению с традиционными методами хлорирования и «смягчающий» эффект электролиза, снижающий растворенные щелочные минералы в воде, также воспринимаются как преимущества. Для некоторых людей, чувствительных к хлору, эти системы могут быть менее опасными. Бассейны с соленой водой дешевле содержать в течение всего года, так как соль значительно дешевле коммерческого хлора.
Недостатками являются первоначальная стоимость системы, обслуживания и стоимость замены ячеек. Соль вызывает коррозию и может повредить некоторые металлы и некорректно запечатанные камни. Однако, поскольку идеальная концентрация солевого раствора в бассейне с хлорированной солью очень низкая (<3,500ppm, the threshold for human perception of salt by taste; морская вода примерно в десять раз выше этой концентрации), повреждение обычно происходит из-за неправильного содержания химического состава бассейна или неправильного обслуживания электролитической ячейки. Производители оборудования для бассейнов обычно не дают гарантии на изделия из нержавеющей стали , поврежденные бассейнами с солевым раствором. Образование осадка кальция и других щелочных металлов будет происходить естественным образом на катодной пластине, а иногда и в самой ванне в виде «накипи ». Необходимо регулярное обслуживание клетки; невыполнение этого требования снизит эффективность клетки. В некоторых конструкциях хлораторов на солевом растворе используется метод «обратной полярности», который будет регулярно переключать роли двух электродов между анодом и катодом, заставляя накопленный кальций растворяться на аккумулирующем электроде. Такие системы уменьшают, но не исключают необходимость очистки электролитической ячейки и появление накипи кальция в воде.
По мере образования хлора pH будет повышаться, что приведет к снижению эффективности хлора. Многие системы с химической автоматизацией могут определять рост pH и автоматически вводить либо CO2, либо соляную кислоту, чтобы вернуть pH к целевому уровню.
Системы автоматизации также будут управлять уровнями дезинфицирующего средства, отслеживая ОВП или уровни окислительно-восстановительного потенциала воды. Это позволяет производить только необходимое количество хлора в зависимости от потребности.
Бромид натрия можно использовать вместо хлорида натрия, который дает пул брома. Преимущества и недостатки такие же, как и у солевой системы. Нет необходимости использовать кислоту на основе хлорида для балансировки pH. Кроме того, бром эффективен только как дезинфицирующее средство, но не как окислитель, что оставляет необходимость в добавлении «шока», такого как перекись водорода или любой шок на основе хлора, для сжигания неорганических отходов и высвобождения связанного брома. Этот дополнительный шаг не требуется в системе хлорида натрия, так как хлор эффективен как дезинфицирующее средство, так и окислитель. Пользователю потребуется лишь изредка «сверххлорировать» или увеличивать выработку хлора клеткой. Обычно это делается реже одного раза в неделю или после больших нагрузок на купание.
