کلر یکی از مواد اکسید کننده پرکاربرد در فرآیندهای گندزدایی آب و فاضلاب است که برای غیرفعال‌سازی باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر عوامل بیماری‌زا استفاده می‌شود. این ماده در بازار به شکل ترکیبات مختلفی از جمله هیپوکلریت سدیم، هیپوکلریت کلسیم و قرص‌های کلر عرضه می‌شود. انتخاب نوع مناسب کلر به ظرفیت سیستم، کیفیت آب ورودی، میزان آلودگی میکروبی و روش تزریق بستگی دارد.
در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی و شهری، ترکیبات کلردار معمولاً به کمک پمپ تزریق مواد شیمیایی و متناسب با دبی جریان به آب اضافه می‌شوند. کنترل مقدار تزریق و اندازه‌گیری کلر باقیمانده، از الزامات اصلی بهره‌برداری از این سیستم‌ها است.
کلر چیست؟
کلر با نماد شیمیایی Cl و عدد اتمی 17، یکی از عناصر گروه هالوژن‌ها و دارای خاصیت اکسیدکنندگی قوی است. کلر در حالت عنصری، گازی سمی با رنگ زرد متمایل به سبز است؛ اما در کاربردهای تصفیه آب، بیشتر از ترکیبات کلردار مانند هیپوکلریت سدیم (NaOCl) و هیپوکلریت کلسیم (Ca(OCl)₂) استفاده می‌شود.
این ترکیبات پس از حل شدن در آب، گونه‌های فعال کلر را آزاد می‌کنند. اسید هیپوکلرو (HOCl) یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر در گندزدایی است که با اکسید کردن اجزای سلولی میکروارگانیسم‌ها، فعالیت زیستی آن‌ها را مختل می‌کند.
انواع کلر صنعتی
محصولات کلردار مورد استفاده در تصفیه آب بر اساس ترکیب شیمیایی، درصد کلر فعال و شکل عرضه به چند گروه تقسیم می‌شوند. تفاوت این محصولات در غلظت ماده مؤثر، پایداری، شرایط نگهداری و روش مصرف است.
کلر مایع (هیپوکلریت سدیم)
هیپوکلریت سدیم که با نام آب ژاول یا وایتکس صنعتی نیز شناخته می‌شود، به شکل محلول عرضه شده و یکی از گزینه‌های رایج برای گندزدایی آب آشامیدنی، آب استخر و پساب تصفیه‌شده است. سهولت انتقال به مخزن ذخیره و امکان تزریق مستقیم توسط پمپ دوزینگ، استفاده از این ترکیب را در پکیج‌های کلرزنی متداول کرده است.
غلظت هیپوکلریت سدیم در محصولات تجاری متفاوت است و معمولاً بر اساس درصد وزنی یا مقدار کلر فعال مشخص می‌شود. این محلول در برابر نور و افزایش دما به‌تدریج تجزیه می‌شود؛ بنابراین شرایط نگهداری و مدت زمان ذخیره‌سازی بر کیفیت آن تأثیر دارد.
پودر کلر یا پرکلرین
پرکلرین نام رایج هیپوکلریت کلسیم با فرمول Ca(OCl)₂ است که معمولاً با درصد کلر فعال 65 تا 70 درصد عرضه می‌شود. این محصول به شکل پودر یا گرانول بوده و به دلیل غلظت بالای ماده مؤثر، برای گندزدایی آب استخرها، مخازن ذخیره آب، برخی فرآیندهای تصفیه فاضلاب و کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در صورت استفاده از پرکلرین در سیستم‌های تزریق مواد شیمیایی، باید محلول با غلظت مشخص و مطابق دستورالعمل سازنده تهیه شود. همچنین وجود ترکیبات کلسیمی و احتمال باقی‌ماندن ذرات نامحلول باید در طراحی مخزن آماده‌سازی و مسیر تزریق لحاظ شود.
قرص کلر
قرص‌های کلر معمولاً بر پایه تری‌کلروایزوسیانوریک اسید (TCCA) تولید می‌شوند و در انواع مختلف با درصد کلر فعال متفاوت عرضه می‌گردند. انحلال تدریجی این قرص‌ها باعث شده است که بیشتر در استخرها و سامانه‌های کوچک گندزدایی مورد استفاده قرار گیرند. قرص TCCA از نظر ترکیب شیمیایی با پرکلرین متفاوت است و نباید این دو محصول را یکسان در نظر گرفت.
کاربرد کلر در تصفیه آب و فاضلاب
مهم‌ترین کاربرد ترکیبات کلردار، گندزدایی و کنترل آلودگی میکروبی در جریان‌های آبی است. از جمله کاربردهای صنعتی آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تصفیه آب آشامیدنی: غیر فعال‌سازی عوامل بیماری‌زا و ایجاد کلر باقیمانده برای کنترل آلودگی ثانویه در شبکه توزیع.
- تصفیه فاضلاب: کاهش بار میکروبی پساب خروجی پکیج تصفیه فاضلاب پیش از تخلیه یا استفاده مجدد، با رعایت الزامات زیست‌محیطی.
- استخرها و مخازن آب: کنترل رشد باکتری‌ها و جلبک‌ها و حفظ کیفیت میکروبی آب.
- برج‌های خنک‌کننده: کنترل رشد میکروبی و تشکیل لایه‌های زیستی در مدارهای گردش آب.
- صنایع غذایی و بهداشتی: گندزدایی آب و سطوح تجهیزات، مطابق غلظت و دستورالعمل مجاز هر کاربرد.
نحوه انتخاب و تزریق کلر
انتخاب ماده کلردار تنها بر اساس قیمت هر کیلوگرم یا درصد خلوص انجام نمی‌شود. برای تعیین مقدار مصرف، باید دبی آب، میزان مواد آلی و آمونیاک، pH، دما، زمان تماس و کلر مورد نیاز فرآیند بررسی شود.
در سیستم‌های صنعتی، محلول کلر معمولاً در مخزن آماده‌سازی نگهداری شده و به کمک پمپ تزریق به خط آب وارد می‌شود. مقدار تزریق باید با آزمایش کلر باقیمانده و در صورت نیاز ORP کنترل شود. برای گندزدایی مؤثر، زمان تماس کافی و شرایط شیمیایی مناسب آب ضروری است. در نتیجه، تعیین دوز ثابت برای تمام منابع آب و کاربردها از نظر مهندسی صحیح نیست.
شرایط نگهداری و ایمنی کلر
هیپوکلریت سدیم باید در مخازن ذخیره مواد شیمیایی پلی اتیلنی یا پلی پروپیلنی سازگار با غلظت ماده نگهداری شود. محافظت در برابر نور مستقیم خورشید، گرما و آلودگی با فلزات، به حفظ پایداری محلول کمک می‌کند.
پرکلرین نیز باید در بسته‌بندی اصلی، محیط خشک و خنک و دور از رطوبت، اسیدها، مواد آلی و مواد قابل اشتعال نگهداری شود. اختلاط ترکیبات کلردار با اسیدها یا سایر مواد ناسازگار ممکن است موجب آزاد شدن گازهای سمی و بروز واکنش‌های خطرناک شود. استفاده از تجهیزات حفاظت فردی، تهویه مناسب و رعایت دستورالعمل SDS در زمان کار با این مواد ضروری است.
قیمت کلر و عوامل مؤثر بر آن
قیمت کلر به نوع ترکیب شیمیایی، درصد کلر فعال، برند تولید کننده، کشور سازنده، وزن بسته‌بندی و حجم سفارش بستگی دارد. در خرید صنعتی، هزینه حمل، شرایط بسته‌بندی و محل تحویل نیز بر قیمت نهایی تأثیرگذار است.
برای مقایسه صحیح قیمت‌ها باید محصولات دارای ترکیب شیمیایی و درصد خلوص یکسان بررسی شوند؛ زیرا قیمت یک کیلوگرم هیپوکلریت سدیم 15% با یک کیلوگرم پرکلرین 65% قابل مقایسه مستقیم نیست.
برای انتخاب و خرید کلر متناسب با ظرفیت سیستم تصفیه آب، مشخصات فنی محصول، درصد ماده مؤثر و مقدار مصرف مورد نیاز باید پیش از سفارش بررسی شود.
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.