Perusteet; Klooridioksidi Veden Käsittelyyn; Klooridioksidin Valmistus; Toimintakulku - Grundfos Oxiperm OCD-164 Serie Instrucciones De Instalación Y Funcionamiento

3. Perusteet

3.1 Klooridioksidi veden käsittelyyn
Klooridioksidin ominaisuudet
• Voimakas ja nopea oksidointi- ja desinfiointiaine.
• Soveltuu käyttö-, prosessi-, jäähdytys- ja jäteveden käsitte-
lyyn.
• Kemiallisesti epävakaa yhdiste
– Kuumennettaessa voi hajota räjähdysmäisesti klooriksi ja
hapeksi.
– Joudutaan kehittämään käyttöpaikalla tarpeen mukaan, sillä
varastointi pulloissa ei ole mahdollista.
Klooridioksidin hyödyt klooriin verrattuna
• Laajasti käyttökelpoinen hyvien bakteriologisten, virologisten
ja mikrobiologisten ominaisuuksiensa ansiosta koko käyttöve-
den pH-alueella (pH 6,5 - 9). Kloorin desinfioiva vaikutus heik-
kenee pH-arvon kohotessa.
• Trihalogeenimetaaneja muodostuu vähän tai ei lainkaan.
• Ammoniakkia tai aminoyhdisteitä sisältäviä klooriamiineja ei
muodostu.
• Korkean molekyylimassan orgaanisten halogeeniyhdisteiden
muodostuminen on hyvin epätodennäköistä.
• Hyvä stabiilisuus vedessä. Pitkäaikainen bakteereja tappava
ja bakteerikasvua estävä vaikutus vesijohtoverkossa.

3.1.1 Klooridioksidin valmistus

Klooridioksidin valmistusjärjestelmä kehitettiin erityisesti jatku-
vaan tai ajoittaiseen klooridioksidiliuoksen valmistukseen veden
desinfiointia varten. Klooridioksidia kehitetään kloorivetyhap-
poa/natriumkloriittia käyttävällä menetelmällä seuraavan stoikio-
metrisen kaavan mukaisesti:
5 NaClO + 4 HCl <=> 4 ClO
2
Natriumkloriitti + kloorivetyhappo <=> klooridioksidi + natriumklo-
riitti + vesi
Varoitus
Järjestelmää saa käyttää vain 9 % kloorivetyhappo-
liuoksella ja 7,5 % natriumkloriittiliuoksella.
Yleisesti saatavana olevat liuokset, kuten 24,5 %
natriumkloriitti tai 32 % kloorivetyhappo aiheuttaisivat
räjähtävän pitoisuuden eikä niitä siksi saa käyttää
järjestelmässä laimentamattomina.
Tässä järjestelmässä käytetään 7,5 % NaClO
HCl-liuosta tilavuussuhteessa 1:1 kemiallista reaktiota varten.
Reaktioaika on noin 10 minuuttia. Tässä sovelluksessa käytetään
kloorivetyhapon moninkertaista stoikiometristä ylijäämää seuraa-
vista syistä:
• Reaktoriin muodostuu ei-kriittinen klooridioksidipitoisuus
20 g ClO /l.
2
Varoitus
Kaasumainen klooridioksidi on räjähtävää yli 300
3
g/m pitoisuuksina.
• 250-300 % happoylijäämällä saadaan hyvä klooridioksidin
tuotto. Suurempi ylijäämähapon lisääminen tuo enää pienen
parannuksen hyötysuhteeseen.
• Ylimäämähappo siirtyy kloorivetyhapon ja natriumkloriitin dis-
proportionaation tasapainoyhtälössä oikealle, jolloin saadaan
optimituotto.
+ 5 NaCl + 2 H O
2 2
-liuosta ja 9 %
2

3.2 Toimintakulku

• Klooridioksidiliuoksen muodostamiseen tarvitaan kolme kom-
ponenttia:
– Kloorivetyhappo (HCl)
– Natriumkloriitti (NaClO )
2
– Laimennusvesi (ohitus).
Prosessi määrittelee näiden komponenttien lisäysmäärät eikä
niitä saa muuttaa. Yksittäisten komponenttien virtauksia tarkkail-
laan virtausmittareilla ja virtauksensäätimillä.
Kloorivetyhappo (9 % liuos) ja natriumkloriitti (7,5 % liuos) annos-
tellaan reaktoriin tilavuussuhteessa 1:1. Sitten ne reagoivat kes-
kenään ja muodostavat ei-kriittisen klooridioksidipitoisuuden
20 g/l.
Reaktorin jälkeen klooridioksidiliuos laimennetaan ohitusvedellä
käyttövalmiiksi liuokseksi.
ClO -liuos
2
Reaktori
NaClO
2
Ohitusvesi
Kuva 2 Klooridioksidiliuoksen valmistus
HCl
215