يعمل مولّد هيبوكلوريت الصوديوم وفق عملية التكلور الكهربائي، التي تستخدم الماء وملح الطعام والكهرباء لإنتاج هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl). يُمرَّر المحلول الملحي (أو ماء البحر) عبر خلية تحليل كهربائي يسري فيها تيار مستمر فيحدث التحليل الكهربائي، وينتج فوراً هيبوكلوريت الصوديوم وهو مطهّر قوي. ثم يُجرَّع في الماء بالتركيز المطلوب لتطهيره، أو لمنع نمو الطحالب والقاذورات الحيوية.
في خلية التحليل الكهربائي، يمرَّر التيار بين الأنود والكاثود داخل المحلول الملحي، وهو ناقل جيد للكهرباء، فيتحلل محلول كلوريد الصوديوم كهربائياً.
) عند الأنود، بينما ينتج هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) وغاز الهيدروجين (H
) عند الكاثود.
ثم يتفاعل الكلور مع الهيدروكسيد ليكوّن هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl). ويمكن تبسيط هذا التفاعل على النحو التالي
يتراوح الرقم الهيدروجيني للمحلول الناتج بين 8 و8.5، وأقصى تركيز مكافئ للكلور فيه أقل من 8 g/l. وله عمر تخزيني طويل جداً يجعله صالحاً للتخزين.
وبعد جرعه في مجرى الماء لا يلزم تصحيح الرقم الهيدروجيني، خلافاً لما يُطلب غالباً مع هيبوكلوريت الصوديوم المنتَج بطريقة الغشاء. ويتفاعل محلول هيبوكلوريت الصوديوم تفاعلاً اتزانياً ينتج عنه حمض الهيبوكلوروز
لإنتاج ما يعادل 1kg من الكلور بمولّد هيبوكلوريت صوديوم موقعي، يلزم 4.5 kg من الملح و4 كيلوواط-ساعة من الكهرباء. ويحتوي المحلول النهائي على نحو 0.8% (8 غرام/لتر) من هيبوكلوريت الصوديوم.
ملح الطعام، وهو المادة الأساسية، غير سام وسهل التخزين. ويمنحك جهاز التكلور الكهربائي قوة الكلور دون خطر تخزين المواد الخطرة أو مناولتها.
لا يحتاج التحليل الكهربائي إلا إلى الماء وملح الطعام والكهرباء. وإجمالي تكلفة تشغيل جهاز التكلور الكهربائي أقل من طرق التكلور التقليدية.
هيبوكلوريت الصوديوم المولَّد موقعياً لا يفقد قوته مثل هيبوكلوريت الصوديوم التجاري، ولذلك لا يلزم تعديل الجرعة يومياً تبعاً لقوة المحلول.
طريقة تطهير معتمدة ومطابقة للوائح مياه الشرب
– بديل باشتراطات سلامة أقل مقارنةً بالأنظمة القائمة على غاز الكلور.
يتيح التوليد الموقعي لهيبوكلوريت الصوديوم للمشغّل أن ينتج القدر المطلوب فقط ووقت الحاجة إليه.
مقارنةً بهيبوكلوريت الصوديوم بتركيز 12.5%، يخفض استخدام الملح والماء الانبعاث الكربوني إلى الثلث. والمحلول الذي ينتجه نظامنا بتركيز أقل من 1% محلول وديع ويُعدّ غير خطر، ما يعني تدريباً أقل على السلامة وسلامة أفضل للعاملين.
خزان تفاعل توليد هيبوكلوريت الصوديوم: هيبوكلوريت الصوديوم المولَّد موقعياً من محلول ملحي صناعي أو من ماء البحر فعّال جداً في حماية المعدات من نمو القاذورات الدقيقة وفي مكافحة الطحالب والقشريات. وأجهزة التكلور الكهربائي المدمجة من إنتاج FHC مثالية لتطهير المياه أثناء الكوارث كالزلازل والفيضانات والأوبئة. وهي مصممة لتطهير مياه الشرب عند «نقطة الاستخدام» في الأرياف والقرى.
رغم أن الاعتبار الاقتصادي هو الميزة الأبرز لاستخدام هيبوكلوريت الصوديوم المولَّد موقعياً بدل أشكال التكلور الأخرى، فإن المزايا التقنية أكبر.
وفيما يلي بعض المشكلات المرتبطة باستخدام هيبوكلوريت الصوديوم السائل التجاري، وهو عالي التركيز (10-12%) من الكلور الفعّال، ويُنتَج بتمرير غاز الكلور في الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم)، ويُسمّى شائعاً الكلور السائل.
التآكل: يشكّل التآكل الناتج عن الهيبوكلوريت المنتَج تجارياً مصدر قلق لأثره على المعدات. فمحلول الهيبوكلوريت بتركيز 10 إلى 15% شديد العدوانية بسبب ارتفاع رقمه الهيدروجيني وتركيز الكلور فيه، وسيستغل بعدوانيته أي مواضع ضعيفة في شبكة أنابيب الهيبوكلوريت وقد يسبب تسريبات. لذا فاستخدام مولّد هيبوكلوريت صوديوم موقعي خيار حكيم.
الترسّبات: تكوّن ترسبات كربونات الكالسيوم مصدر قلق آخر عند استخدام الهيبوكلوريت السائل التجاري في التكلور. فهذا الهيبوكلوريت عالي الرقم الهيدروجيني، وعند خلط محلوله بماء التخفيف يرفع الرقم الهيدروجيني للماء الممزوج إلى ما فوق 9، فيتفاعل الكالسيوم في الماء ويترسّب على هيئة كربونات كالسيوم. وقد تتراكم الترسبات على الأنابيب والصمامات وعدّادات التدفق فتتوقف عن العمل بشكل سليم. ويُوصى بعدم تخفيف الهيبوكلوريت السائل التجاري، وباستخدام أصغر مقاس أنابيب يسمح به معدل التدفق في المنظومة.
توليد الغاز: من دواعي القلق الأخرى مع الهيبوكلوريت التجاري توليد الغاز. فالهيبوكلوريت يفقد قوته بمرور الوقت ويطلق غاز الأكسجين أثناء تحلله، ويزداد معدل التحلل مع ارتفاع التركيز ودرجة الحرارة ووجود محفّزات معدنية.
السلامة الشخصية: أي تسريب صغير في خطوط تغذية الهيبوكلوريت يؤدي إلى تبخر الماء ومن ثم انطلاق غاز الكلور.
تكوّن الكلورات: آخر دواعي القلق هو احتمال تكوّن أيون الكلورات. فهيبوكلوريت الصوديوم يتحلل بمرور الوقت مكوّناً أيون الكلورات (ClO3-) والأكسجين (O
). ويتوقف تحلل محلول الهيبوكلوريت على قوة المحلول ودرجة الحرارة ووجود محفّزات معدنية.
ويحدث تحلل هيبوكلوريت الصوديوم التجاري بطريقتين رئيسيتين:
أ). تكوّن الكلورات بسبب ارتفاع الرقم الهيدروجيني، 3NaOCl= 2NaOCl+NaClO3.
ب). فقد الكلور بالتبخر نتيجة ارتفاع درجة الحرارة.
ولذلك، عند أي قوة ودرجة حرارة معطاتين، ينتهي المنتج الأعلى تركيزاً بعد مدة إلى كلور متاح أقل من المنتج الأدنى تركيزاً، لأن معدل تحلله أكبر. وقد خلصت مؤسسة أبحاث الجمعية الأمريكية لأشغال المياه (AWWARF) إلى أن تحلل المبيّض المركّز (NaOCl) هو المصدر الأرجح لإنتاج الكلورات. ولا يُستحسن وجود تركيز عالٍ من الكلورات في مياه الشرب.
| شكل المنتج | ثبات الـ pH | الكلور المتاح | الحالة |
|---|---|---|---|
| غاز Cl₂ | منخفض | 100% | غاز |
| هيبوكلوريت الصوديوم (تجاري) | 13+ | 5-10% | سائل |
| هيبوكلوريت الكالسيوم الحبيبي | 11.5 | 20% | جاف |
| هيبوكلوريت الصوديوم (موقعي) | 8.7-9 | 0.8-1% | سائل |
فما المطهّر الأمثل إذن؟
— خطر جداً في المناولة وغير آمن في المناطق السكنية، وغالباً غير متوفر.
— هيبوكلوريت الكالسيوم فعّال، لكن عمليات الخلط والترسيب والتخلص من الحمأة فوضوية ومرهقة وتترك المكان كله متسخاً. كما يمتص المسحوق الرطوبة في مواسم الأمطار أو الأجواء الرطبة فيطلق غاز الكلور ويفقد قوته.
— الكلور السائل، أو هيبوكلوريت الصوديوم، فعّال جداً، وشكله السائل يجعل مناولته سهلة. لكن الكلور السائل المتاح تجارياً باهظ، ويفقد قوته بمرور الوقت حتى يصير ماءً، وخطر الانسكاب مشكلة شائعة معه.
— فعّال جداً واقتصادي وآمن وسهل التحضير والاستخدام. وهو أحدث تقنية يجري اعتمادها في معظم الدول.
نوفّر أنظمة مولّدات هيبوكلوريت الصوديوم بفعالية عالية وتكلفة معقولة وأمان وسهولة في التحضير والاستخدام. ولمزيد من المعلومات والتفاصيل التقنية عن مولّد هيبوكلوريت الصوديوم، تواصل معنا في أي وقت.