Mikroorganizmalar nehirlerden, göllerden ve yer altı sularından elde edilen ham sularda bulunabilir. Tüm mikroorganizmalar insan sağlığına zararlı olmasa da, insanlarda hastalıklara neden olabilecek bazı varlıklar vardır. Bunlara patojenler denir. Suda bulunan patojenler, bir içme suyu dağıtım sistemi aracılığıyla bulaşabilir ve bu da onu tüketenlerde su kaynaklı hastalığa neden olabilir.
Su kaynaklı hastalıklarla savaşmak için patojenleri etkisiz hale getirmek için farklı dezenfeksiyon yöntemleri kullanılır. Pıhtılaşma, çökeltme ve filtreleme gibi diğer su arıtma işlemleriyle birlikte, klorlama, kamu tüketimi için güvenli olan su oluşturur.
Klorlama, suyu dezenfekte etmek için kullanılabilecek birçok yöntemden biridir. Bu yöntem ilk önce bir yüzyıl önce kullanılmış ve bugün hala kullanılmaktadır. İçme suyu kaynağının ne olacağı oksidasyonu ve dezenfeksiyonu için çeşitli türlerde klor veya klor içeren maddeler kullanan kimyasal bir dezenfeksiyon yöntemidir.
Klor, ilk olarak 1744'te İsveç'te keşfedildi. O zamanlar, insanlar sudaki kokuların hastalıkların bulaşmasından sorumlu olduğuna inanıyorlardı. 1835'te, sudaki kokuları gidermek için klor kullanıldı, ancak 1890'a kadar klorun dezenfeksiyon için etkili bir araç olduğu görülmedi; Su yoluyla bulaşan hastalık miktarını azaltmanın bir yolu. Bu yeni bulgunun ardından, klorlama Büyük Britanya'da başladı ve 1917'ye kadar 1908 ve Kanada'da Amerika Birleşik Devletleri'ne genişledi. Bugün, klorlama en popüler dezenfeksiyon yöntemidir ve tüm dünyada su arıtımında kullanılmaktadır.
Dezenfektan olarak klor kullanan yeni arıtma tesislerinde başarı sağlamak için çok sayıda araştırma ve birçok çalışma yapılmıştır. Klorlamanın başlıca avantajı, bakteri ve virüslere karşı etkili olduğu kanıtlanmış olmasıdır; ancak, bütün mikropları etkisiz hale getiremez. Bazı protozoan kistler klor etkisine karşı dirençlidir.
Protozoan kistlerin büyük bir endişe kaynağı olmadığı durumlarda, klorlama kullanımı iyi bir dezenfeksiyon yöntemidir çünkü ucuzdur, fakat muhtemelen mevcut diğer birçok kirleticiyi dezenfekte etmede ucuzdur. Klorlama işleminin diğer su arıtma yöntemleriyle karşılaştırıldığında uygulanması da oldukça kolaydır. Sudaki acil durumlarda nispeten hızlı bir şekilde patojenlerin aşırı yüklenmesini ortadan kaldırabildiği için etkili bir yöntemdir. Acil bir su durumu, bir filtre bozulmasından arıtılmış ve işlenmemiş su karışımına kadar her şey olabilir.
Klor, hücre zarına zarar vererek bir mikroorganizmayı etkisiz hale getirir. Hücre zarı zayıfladığında, klor, hücreye girebilir ve hücre solunumunu ve DNA aktivitesini bozabilir
Su arıtma işlemi boyunca herhangi bir zamanda / noktada klorlama yapılabilir - klorun eklenmesi gereken belirli bir zaman yoktur. Her klor uygulama noktası daha sonra farklı bir su kirliliği sorununu kontrol eder, böylece suyun arıtma tesisine girdiği andan ayrıldığı zamana kadar tam bir arıtma spektrumu sunar.
Ön klorlama, arıtma tesisine girdikten hemen sonra suya klor uygulandığında gerçekleşir. Klorlama öncesi aşamada, klor genellikle doğrudan ham suya (işlem tesisine giren arıtılmamış su) eklenir veya flaşlı karıştırıcıya eklenir (hızlı ve düzgün bir şekilde dağılmasını sağlayan bir karıştırma makinesi). Sudaki yosun ve diğer su canlılarını bertaraf etmek için ham suya klor eklenir, böylece suyun arıtılmasında sorunlara neden olmaz. Flaş karıştırıcıdaki ön klorlamanın tatları ve kokuları giderdiği ve su arıtma sistemi boyunca biyolojik büyümeyi kontrol ettiği, böylece çökeltme tanklarındaki (katıların yerçekimi ile çökeltme yoluyla uzaklaştırıldığı) ve filtrasyon ortamındaki (süzme ortamındaki) büyümeyi önlediği bulunmuştur. sedimantasyon tanklarında oturduktan sonra suyun içinden geçtiği filtreler). Klor ilavesi, mevcut olan herhangi bir demir, manganez ve / veya hidrojen sülfürü de okside eder, böylece bunlar da tortulaşma ve süzme aşamalarında çıkarılabilir.
Dezenfeksiyon, filtrasyondan hemen önce ve çökeltmeden sonra da yapılabilir. Bu biyolojik büyümeyi kontrol eder, demir ve manganez giderir, tat ve kokuları giderir, alg gelişimini kontrol eder ve rengi sudan alır. Bu sedimantasyon hücrelerinde biyolojik büyüme miktarını azaltmayacaktır.
Klorlama ayrıca, çoğu arıtma tesisinde yapıldığı zaman, arıtma işleminde son adım olarak da yapılabilir. Bu klor ilavesinin asıl amacı, suyu dezenfekte etmek ve dağıtım sistemi boyunca hareket ederken suda kalacak klor kalıntılarını muhafaza etmektir. Klorlanan filtrelenmiş su daha ekonomiktir çünkü daha düşük bir CT değeri gereklidir. Bu, konsantrasyon (C) ve temas zamanının (T) bir kombinasyonudur. BT kavramı daha sonra bu bilgi notunda tartışılmaktadır. Su çökeltme ve süzme işleminden geçtikten sonra, istenmeyen rganizmaların birçoğu uzaklaştırılmış ve sonuç olarak aynı etkinliği sağlamak için daha az klor ve daha kısa bir temas süresi gerekmektedir. Klor artıklarını desteklemek ve korumak için, yeniden klorlama adı verilen bir işlem bazen dağıtım sistemi içerisinde gerçekleştirilir. Bu, dağıtım sistemi boyunca uygun klor artık seviyelerinin korunmasını sağlamak için yapılır.
Arıtma işlemi sırasında suya ilave edilen herhangi bir klor tipi, klorlu suda ana dezenfekte edici bileşikler olan hipokloröz asit (HOCl) ve hipoklorit iyonlarının (OCl-) oluşmasına neden olacaktır. Bu broşürde daha sonra daha ayrıntılı bilgi verilmektedir.
Klorin Bir Şekli + H20 -> HOCl + OCl -
İki hipokloröz asitten en etkili olanıdır. Suda mevcut olan her bileşiğin miktarı, klor ilavesinden önce suyun pH seviyesine bağlıdır. Düşük pH seviyelerinde, hipokloröz asit hakim olacaktır. Hipokloröz asit ve hipoklorit iyonlarının kombinasyonu 'serbest korin' denilen şeyi oluşturur. Serbest klor, yüksek oksidasyon potansiyeline sahiptir ve kloraminler gibi diğer klor formlarından daha etkili bir dezenfektandır. Yükseltgenme potansiyeli bir bileşiğin bir başkası ile nasıl kolayca reaksiyona girebileceğinin bir ölçüsüdür. Yüksek oksidasyon potansiyeli, birçok farklı bileşiğin, bileşik ile reaksiyona girebildiği anlamına gelir. Bu ayrıca, bileşiğin başkaları ile reaksiyona girmeye hazır olacağı anlamına gelir.
Kombine klor, klor ve amonyak arasındaki reaksiyonun bir sonucu olarak üretilen organik azot bileşikleri ve kloraminlerin bir kombinasyonudur. Kloraminler, düşük oksidasyon potansiyeli nedeniyle suyun serbest klor gibi dezenfekte edilmesinde etkili değildir. Serbest klor yerine kloraminlerin yaratılmasından dolayı, başlangıçta su arıtma işleminde amonyak arzu edilmez, ancak arıtma işleminin sonunda klorden daha uzun süre kalan sistemde ikincil bir dezenfektan olarak kloraminler oluşturmak için eklenebilir. dağıtım sistemi boyunca temiz içme suyu sağlanması.
Suyu dezenfekte etmek için gereken klor miktarı, arıtılması gereken sudaki safsızlıklara bağlıdır. Sudaki birçok safsızlık, mevcut tüm safsızlıklarla reaksiyona girmesi için büyük miktarda klor gerektirir. Eklenen klor, bir klor kalıntısı mevcut olmadan önce sudaki tüm safsızlıklar ile reaksiyona girmelidir. Tüm safsızlıkları gidermek için gereken klor miktarı 'klor talebi' olarak adlandırılır. Bu, serbest klor üretilmeden önce gereken klor miktarı olarak da düşünülebilir. Klor talebi karşılandıktan sonra, kesme noktası klorlaması (klor talebi karşılanana kadar suya klor ilavesi) meydana geldi. Kırılma noktasından sonra, eklenen herhangi bir ilave klor, eklenen klor miktarıyla orantılı bir serbest klor kalıntısı ile sonuçlanacaktır. Artık klor, eklenen klor miktarı ile klor talebi arasındaki farktır. Çoğu su arıtma tesisi, kırılma noktasının ötesine klor ekleyecektir.
Klor ilavesi sırasında su içinde amonyum mevcutsa, bütün amonyum klorinle reaksiyona girene kadar kesme noktası klorlanması gerçekleşmez. Serbest klor ve kırılma noktası klorinasyonuna ulaşılmadan önce, amonyaktan 10 ila 15 kat daha fazla klor gerekir. Küçük su arıtma tesisleri sıklıkla, yalnızca gerekli klorin (amonyum iyonlarıyla ilişkili olarak) bir kısmını ekler ve su kaynaklarını uygun şekilde dezenfekte etmeden sona erer.
Oluşan kloramin tipi, klor ilavesinden önceki suyun pH'ına bağlıdır. PH 4.5 ve 8.5 seviyeleri arasında, suda hem monokloramin hem de dikloramin oluşur. 4.5 pH'da, dikloramin ominant formdur ve bunun altında trikloramin domine eder. 8.5'in üzerindeki bir pH'ta, onokloramin baskın şeklidir. Hipokloröz asit, amonyakla en hızlı oranda, 8.3 civarında bir pH seviyesinde reaksiyon gösterir. Klorin amonyak azot oranı, ne tür artıkların üretildiğini karakterize eder.
Klorlamanın temel amacı suyu dezenfekte etmektir, ancak bunun başka birçok faydası vardır. Ozonlama ve ultraviyole radyasyon gibi diğer dezenfeksiyon yöntemlerinden farklı olarak, klorlama, su depolama tanklarında veya su dağıtım sistemi içinde patojen büyümesi lasılığını azaltmak için bir artık sağlayabilir. Bazen dağıtım sistemleri, depolama tanklarına ve çıkmaz kısımlarda veya suyun kullanılmadığı yerlerde adil bir mesafe olabilir, kullanım için gönderilen arıtılmış suyun içinde uygun bir (klor) artık bırakılmazsa patojenler yeniden büyüyebilir. Bu, dağıtım sistemlerindeki temiz, arıtılmış suyun kontamine olmasına neden olacak balçık ve biyofilmlerin yanı sıra düşük su kalitesiyle sonuçlanır. Birçok hükümet çevre organı, sistemin tüm noktalarında bulunması gereken klor artıkları için kurallar veya standartlar belirlemiştir.
Klorlama işlemi suya klor ilavesini içerir, fakat klorlayıcı ürün mutlaka saf klor olmak zorunda değildir. Klorlama ayrıca klor içeren maddeler kullanılarak da gerçekleştirilebilir. Gereken pH koşullarına ve mevcut depolama seçeneklerine bağlı olarak, farklı klor içeren maddeler kullanılabilir. Su arıtımında kullanılan en yaygın üç klor türü: klor gazı, sodyum hipoklorit ve kalsiyum hipoklorit.
Klor gazı yeşilimsi sarı renktedir ve çok toksiktir. Havadan ağırdır ve bu nedenle kabından salınırsa toprağa batar. Klor gazının onu iyi bir dezenfektan yapan toksik etkisidir, ancak su kaynaklı patojenlerden daha toksiktir; Aynı zamanda insanlar için toksiktir. Solunum tahriş edicidir ve aynı zamanda cilt ve mukus zarlarını tahriş edebilir. Yüksek miktarda klor gazı dumanına maruz kalmak ölüm dahil ciddi sağlık sorunlarına neden olabilir. Bununla birlikte, suya girdikten sonra klor gazı, hipokloröz asit ve hipoklorit iyonlarına dönüşür ve bu nedenle insan toksik özelliklerinin tükettiğimiz içme suyunda bulunmadığını anlamak önemlidir.
Klor gazı, renkli amber olan sıkıştırılmış bir sıvı olarak satılmaktadır. Klor, bir sıvı olarak, sudan daha ağırdır (daha yoğundur). Klor sıvısı kabından salınırsa, hızlı bir şekilde gaz durumuna geri döner. Klor gazı kullanmak için en ucuz klor şeklidir. Su arıtması için gereken tipik klor gazı miktarı 1-16 mg / L sudur. Arıtılması gereken suyun kalitesine bağlı olarak farklı miktarlarda klor gazı kullanılır. Su kalitesi düşükse, temas süresi arttırılamazsa suyun dezenfekte edilmesi için daha yüksek miktarda klor gazı gerekecektir.
Suya (H20) klor gazı (Cl2) eklendiğinde, hipokloröz asit (HOCl) üretmek için hızla hidrolize olur ve hipokloröz asit daha sonra hipoklorit iyonlarına (OCl-) ve hidrojen iyonlarına (H +) ayrışır.
Cl2 + H20 -> HOCI + H + + OCl -
Hidrojen iyonları üretildiği için, su daha asidik hale gelir (suyun pH'ı düşer). Ayrışma miktarı suyun orijinal pH'ına bağlıdır. Suyun pH'ı 6,5'in altındaysa, neredeyse hiç ayrılma olmaz ve hipokloröz asit baskın olur. 8.5'in üzerindeki bir pH, klorun tamamen ayrışmasını görecek ve hipoklorit iyonları hakim olacaktır. 6.5 ila 8.5 arasındaki bir pH, hem hipokloröz asit hem de suda bulunan hipoklorit iyonlarını görecektir. Birlikte, hipokloröz asit ve hipoklorit iyonları serbest klor olarak adlandırılır. Hipoklorik asit daha etkili dezenfektandır ve bu nedenle dezenfeksiyon için daha düşük bir pH tercih edilir.
Kalsiyum hipoklorit (CaOCl), hipokloröz asidin kalsiyum tuzlarından oluşur. Klor gazı (Cl2) bir kalsiyum oksit (CaO) ve sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisine çözülerek üretilir. Kalsiyum hipoklorit, ya tablet şeklinde ya da granül bir toz halinde gelen beyaz, aşındırıcı bir katıdır. Kalsiyum hipoklorit çok kararlıdır ve uygun şekilde paketlendiğinde, ihtiyaç duyulana kadar büyük miktarlarda satın alınabilir ve saklanabilir. Ancak kimyasal çok aşındırıcıdır ve bu nedenle suyu arıtmak için kullanıldığında uygun kullanım gerektirir. Kalsiyum hipokloritin kuru bir alanda depolanması ve organik malzemelerden uzak tutulması gerekir. Odun, bez veya benzin yakınında depolanamaz çünkü kalsiyum hipoklorit ve organik madde kombinasyonu patlama için yeterli ısı oluşturabilir. Aynı zamanda nemden uzak tutulmalıdır çünkü tablet / granül toz kolayca nemi emer ve sonuç olarak (toksik) klor gazı oluşturur. Kalsiyum hipokloritin çok güçlü bir klor kokusu vardır - bunları depoya alırken akılda tutulması gereken bir şey.
Su arıtırken, klor gazı kullanmaktan daha az miktarda kalsiyum hipoklorit gerekir. Klor gazıyla gereken 1-16 mg / L ile karşılaştırıldığında, sadece 0.5-5 mg / L kalsiyum hipoklorit gereklidir. Suya kalsiyum hipoklorit eklendiğinde, hipoklorit ve kalsiyum iyonları üretilir.
Ca (OCl) 2 -> Ca + 2 + 2OCl -
Kalsiyum hipoklorit, klor gazı gibi pH'ı azaltmak yerine, suyun pH'ını arttırır (suyu daha az asidik hale getirir). Bununla birlikte, hipokloröz asit ve hipoklorit konsantrasyonları hala suyun pH'ına bağlıdır; bu nedenle, suyun pH'ını düşürerek, hipokloröz asit hala suda mevcut olacaktır. Sonuç olarak, kalsiyum hipoklorit ve klor gazı aynı tip artıkları üretir.
Sodyum hipoklorit (NaOCl), hipokloröz asidin sodyum tuzlarından oluşur ve bir dezenfektan olarak kullanılabilecek bir klor içeren bileşiktir. Klor gazı bir sodyum hidroksit çözeltisine çözündüğünde üretilir. Sıvı şeklinde, açık sarı bir renkle berraktır ve güçlü bir klor kokusuna sahiptir. Sodyum hipoklorit aşırı derecede aşındırıcıdır ve serin, karanlık ve kuru bir yerde muhafaza edilmelidir. Sodyum hipoklorit doğal olarak ayrışacaktır; bu nedenle bir seferde bir aydan fazla saklanamaz. Kullanılabilecek tüm farklı klor türleri arasında, kullanımı en kolay olanıdır.
Su arıtımı için gerekli olan sodyum hipoklorit miktarı, diğer iki klor formundan çok daha düşüktür ve 0.2-2 mg NaOCl / L su tavsiye edilir. Kalsiyum hipoklorit gibi, sodyum ipoklorit de bir hipoklorit iyonu üretecektir, ancak kalsiyum iyonları yerine, sodyum iyonları üretilir. NaOCl ayrıca hipoklorit iyonlarının oluşumuyla suyun pH'ını da arttıracaktır. Daha etkili bir dezenfektan olan hipokloröz asit elde etmek için, suyun pH'ı düşürülmelidir.
NaOCI -> Na + + OCl -
Klorlamanın bakteri ve virüslere karşı çok etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, su kaynaklı tüm patojenleri dezenfekte edemez. Bazı patojenler, yani protozoan kistler, klor etkisine karşı dirençlidir. İki protozoa kisti örneği olan Cryptosporidium ve Giardia, neden olabilecekleri ciddi hastalıklar nedeniyle büyük endişe yarattı. Cryptosporidium, 2001'de Kuzey Battleford'da ve Nisan 1993'te Milwaukee'deki salgının nedeni idi. Yüksek Giardia ve Cryptosporidium seviyelerine sahip ham sularda, başka bir dezenfeksiyon yöntemi düşünülmelidir. Bu protozoalar hakkında daha fazla bilgi için, lütfen kamusal bilgi ölümünde kendi başlıklı bilgi tablolarını okuyun.
Dezenfeksiyon işlemini etkileyen birçok faktör vardır. Bunlardan, klor konsantrasyonu veya dozu ve klor temas süresi (klorun sudaki herhangi bir safsızlıkla reaksiyona girmesine izin verilen süre) en önemli faktörlerdir.
Klorun insan tüketimi için arıtılan suda mevcut olabilecek mikroorganizmaları etkisiz hale getirmek için zamana ihtiyacı vardır. Klor mikroorganizmalarla ne kadar temasta olursa, süreç o kadar etkili olacaktır. Temas süresi, klorun ilk eklendiği zamandan suyun kullanıldığı veya tüketildiği zamana kadar olan zamandır.
Aynı pozitif ilişki, klor konsantrasyonu düşünüldüğünde de görülür. Klorun konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, su dezenfeksiyon işlemi o kadar etkili olacaktır. Bu ilişki doğrudur çünkü konsantrasyon arttıkça, dezenfeksiyon için klor miktarı artar. Klor konsantrasyonu ve dezenfeksiyon etkinliği arasındaki ilişkinin aksine, klor konsantrasyonu ve klorun suyla temas süresi ters bir ilişki gösterir. Klor konsantrasyonu arttıkça, gerekli su-klor temas süresi sonunda azalır. Dezenfeksiyon seviyesini (D) belirlemek için, bir CT değeri hesaplanabilir. Bu değer, klor konsantrasyonunun (C) ve temas süresinin (T) ürünüdür. Formül aşağıdaki gibidir: C * T = D. Bu kavram, klor konsantrasyonundaki (C) bir artışın, istenen aynı dezenfeksiyon seviyesini elde etmek için daha az temas süresi gerektireceğini östermektedir. Diğer bir olasılık, dezenfeksiyon seviyesinin aynı kalması için daha düşük bir klor konsantrasyonu gerektiren temas süresinde bir artış olabilir.
Gerekli CT değeri, aşağıdakiler dahil çeşitli faktörlere bağlıdır: sudaki patojenlerin tipi, suyun bulanıklığı, suyun pH'ı ve suyun sıcaklığı. Bulanıklık sudaki askıya alınmış maddedir ve patojen tipleri E.coli ve Campylobacter gibi bakterilerden Hepatit A içeren virüslere kadar değişebilir. Düşük sıcaklıklarda, yüksek bulanıklıkta veya daha yüksek pH seviyelerinde, CT değeri (yani dezenfeksiyon seviyesi) arttırılması gerekecek, ancak daha düşük bulanıklıkta, dezenfektanın mikroorganizmalarla temasını önleyen ve dolayısıyla daha düşük bir CT değeri gerektiren suda daha az askıya alınmış malzeme var. Daha yüksek bir su sıcaklığı ve daha düşük bir pH seviyesi, daha düşük bir CT değeri için izin verecektir.
Klor birçok farklı maddeyle reaksiyona girebilir. Ham suda, ilave klor ile reaksiyona girmesi için birkaç farklı safsızlık olabilir, bu da klor talebinin artmasına neden olur. Sonuç olarak, aynı inaktivasyon seviyesi için daha fazla klor ilave edilmesi gerekecektir. Suda ulunabilecek bazı önemli safsızlıklar şunlardır: çözünmüş demir, hidrojen sülfür, brom, amonyak, azot dioksit ve organik materyal. Bazı durumlarda, safsızlıklarla reaksiyona giren klorun sonucu suyun kalitesini (istenmeyen elementleri elimine ederek) artıracak, diğer durumlarda, klorlu safsızlık reaksiyonları insan sağlığına zarar veren istenmeyen yan ürünler yaratacaktır. Klor ilk önce organik bileşiklerle (çözünmüş organik madde, bakteri, virüs vb.) Reaksiyona girmeden önce inorganik safsızlıklar (çözünmüş demir, brom, amonyak, vb.) İle reaksiyona girer.
Suya arzu edilmeyen bir metalik tadı verecek olan demir, hipokloröz asitle reaksiyona irecek inorganik bileşiklerden biridir (saf klorin suya eklendikten sonra üretilen daha serbest serbest klor formu). Hipokloröz asit ile reaksiyona sokulduğunda, çözünmüş demir, çözülebilir bir durumdan çözünmeyen bir duruma geçer, çünkü reaksiyonun bir sonucu olarak bir çökelti oluşur. Demir çökeltisi çözünmez halde, su arıtma merkezi içindeki filtreleme işlemi ile uzaklaştırılabilir.
2 Fe 2+ (sıvı) + HOCI + 5H2O -> 2 Fe (OH) 3 (katı) + 5H + + Cl -
Hipokloröz asit ayrıca eğer arıtılmış suda mevcutsa hidrojen sülfit (H2S) ile reaksiyona girebilir. Hidrojen sülfit sudaki istenmeyen bir kirliliktir, çünkü suya istenmeyen bir koku verir. 1 mg / L'nin altındaki seviyelerde hidrojen sülfit suya küflü bir koku verirken, 1 mg / L'nin üzerindeki seviyelerde çürük bir yumurta kokusu hakim olacaktır. Hidrojen sülfit de toksiktir. Hipokloröz asit ve H2S reaksiyonu, ürünleri olarak hidroklorik asit ve kükürt iyonları verir.
H 2 S + HOCI -> H + + Cl - + S + H20
Sudaki brom, istenmeyen bileşiklerin üretilmesine neden olabilir. Brom iyonları, hipokrom asit oluşturmak için hipokloröz asit ile reaksiyona girebilir. Hipobromöz asit dezenfektan özelliklere sahiptir ve hipokloröz asitten daha reaktifdir. Hipokloröz asit veya hipobromöz asit, sudaki organik madde ile reaksiyona girer ve trihalometanlar gibi halojenli yan ürünler oluşturur.
Br - + HOCl -> HOBr + Cl -
Amonyak, suda bulunabilecek bir bileşiktir. Sudaki yaşam için bir besindir, fakat yüksek konsantrasyonlarda toksik hale gelecektir. Amonyak, çürüyen maddenin bir sonucu olarak üretilir ve bu nedenle doğal olarak suda bulunur; Bununla birlikte, insan aktivitesi ayrıca suya büyük miktarda amonyak salgılar ve bu da endişeye neden olabilecek artan bir monyak seviyesine katkıda bulunur. Bazı 'insan faaliyet kaynakları' şunları içerir: belediye atık su arıtma tesisleri, tarımsal salımlar ve kağıt hamuru ve kağıt fabrikaları, mayınlar, gıda işleme ve gübre üretimi gibi endüstriyel salımlar. Amonyak ve klor arasındaki reaksiyonlar, topluca kloraminler olarak bilinen monokloraminler, dikloraminler ve trikloraminler üretecektir. Bu bileşikler, dezenfeksiyon kapasitesine sahip oldukları için su arıtma işleminde faydalıdır, ancak kloraminler suda daha uzun süre dayanmasına rağmen, klor kadar etkili değildir.
Klor ayrıca düşük seviyelerde tat ve koku problemine neden olan monoklorofenoller, diklorofenoller veya triklorofenoller üretmek için fenollerle reaksiyona girer. Daha yüksek seviyelerde, klorofenoller toksiktir ve solunum ve enerji depolama sürecini etkiler. Klorofenoller temel olarak insan yapımı bileşiklerdir, ancak doğal olarak hayvan atıklarında ve organik malzemelerin ayrışmasında bulunabilir.
Klor sadece mikroorganizmalar için değil insanlar için de toksik olabilir. İnsanlar için, Klor gözlere, burun kanallarına ve solunum sistemine tahriş edicidir. Akut sağlık etkilerine neden olabileceği ve 1000 ppm kadar düşük konsantrasyonlarda ölümcül olabileceğinden, klor gazı dikkatle kullanılmalıdır. Bununla birlikte, klor gazı da su arıtımı için en pahalı klor şeklidir ve bu, sağlık tehdidinden bağımsız olarak çekici bir seçimdir.
İçme suyunda, klor konsantrasyonu genellikle çok düşüktür ve bu nedenle akut maruz kalmayla ilgili bir endişe değildir. Daha fazla endişe verici olanı, klorlu suya kronik maruz kalma nedeniyle uzun vadeli kanser riskidir. Bu, esas olarak, klorürün yan ürünleri olan trihalometanlar ve diğer dezenfeksiyon yan ürünlerinden kaynaklanmaktadır. rihalometanlar kanserojendir ve klorlu içme suyunda endişe konusu olmuştur. Klorlu su, mesane, kolon ve rektum kanseri riskinin artmasıyla ilişkilendirilmiştir. Mesane kanseri durumunda, risk iki katına çıkarılabilir. Her ne kadar içme suyunda kanserojenlerle ilgili endişeler olsa da, Health Canada Laboratuar Hastalık Kontrol Merkezi, bulaşıcı hastalıkları kontrol etmede klorlu suyun yararlarının, klorlama ile ilişkili risklerden ağır basacağını ve bunun kesilmesini haklı çıkarmaya yetmeyeceğini söylüyor. Bununla birlikte, Avrupa'da, birçok toplulukta korine son verilmiştir.
Dezenfeksiyon işlemindeki reaksiyonlardan bir dizi farklı yan ürün üretilebilir. İnorganik bileşikler ve klor arasındaki reaksiyonlardan kaynaklanan yan ürünler zararsızdır ve filtreden sudan kolayca çıkarılabilir. Kloraminler gibi diğer yan ürünler dezenfeksiyon işleminde faydalıdır çünkü dezenfekte edici özelliklere sahiptirler. Bununla birlikte, organik madde ile reaksiyona giren klordan üretilebilecek istenmeyen bileşikler vardır. Şu anda en çok ilgilendiren bileşikler, trihalometanlar (THM'ler) ve haloasetik asitlerdir (HAA'lar). THM'ler ve HAA'lar, halojenli organikler oluşturmak için klor ve organik materyal arasındaki hümik asitler ve fulvik asitler (her ikisi de organik maddenin çürümesinden üretilen) arasındaki reaksiyonlardan oluşur. Yüzey suyunda veya yüzey suyundan etkilenen yeraltı suyunda daha yüksek düzeyde THM oluşumu bulunmuştur.
Trihalometanlar birçok kanser türüyle ilişkilendirilir ve kanserojen olarak kabul edilir. En çok önem arzeden trihalometan, triklorometan olarak da adlandırılan kloroformdur. Bir zamanlar ameliyat sırasında anestezi olarak kullanıldı, ancak şimdi başka kimyasallar yapımında da kullanılıyor. Yaklaşık 900 ppm kloroform baş dönmesine, halsizliğe ve baş ağrısına neden olabilir. Kronik maruz kalma, karaciğere ve böbreklere zarar verebilir. Diğer zararlı dezenfeksiyon yan ürünleri: triklorasetik asit, dikloroasetik asit, bazı haloasetonitriller ve klorofenoller.
Triklorasetik asit, bir herbisit olarak kullanılmak üzere ticari olarak üretilir ve ayrıca içme suyunda üretilir. Bu kimyasal, insanlar için kanserojen olarak sınıflandırılmamaktadır ve hayvanlar için sınırlı bilgi bulunmaktadır. Dikloroasetik asit, mukoza zarlarına karşı tahriş edici, aşındırıcı ve tahrip edicidir. Bu aynı zamanda insandaki kanserojen olarak sınıflandırılmamaktadır. Haloacetonitriller geçmişte böcek ilacı olarak kullanılmış, ancak artık üretilmemiştir. Klor, doğal organik madde ve bromid arasındaki reaksiyonun bir sonucu olarak üretilirler. Klorofenoller tat ve koku problemlerine neden olur. Toksiktirler ve daha yüksek konsantrasyonlarda bulunduklarında, vücuttaki solunum ve enerji depolama sürecini etkilerler.
SONUÇ
Klorlama, uzun yıllardır kullanılan popüler bir su dezenfeksiyon yöntemidir. Bakteri ve virüslerin öldürülmesinde etkili olduğu, ancak bazı protozoan kistler için etkili olmadığı gösterilmiştir. Kanserojen bir dezenfeksiyon yan ürünü olan trihalometanlarla ilgili ndişeyle, birçok topluluk bu sürecin devamında tereddüt etmiştir. Klorlamanın bazı dezavantajları olmasına rağmen, en popüler, güvenilir ve uygun maliyetli su dezenfeksiyon yöntemi olmaya devam etmektedir.