Хлорирование воды является надежным средством, предотвращающим распространение эпидемий, так как большинство патогенных бактерий (бациллы брюшного тифа, туберкулеза и дизентерии, вибрионы холеры, вирусы полиомиелита и энцефалита) весьма нестойки по отношению к хлору. Спорообразующих бактерий хлор не уничтожает, что является одним из недостатков этого метода обеззараживания.

Гидролиз хлора происходит (рис. 14.2) в соответствии с Уравнением

С образованием хлорноватистой кислоты, которая диссоциирует на соляную кислоту и атомарный кислород (в нейтральной или щелочной среде), обладающий сильными окислительными свойствами. Ю. Ю. Лурье считает, что хлорноватистая кислота диссоциирует в зависимости от рН с образованием гипохлоритного иона (ОСl-), при этом окислительное воздействие на микроорганизмы оказывает как сама хлорноватистая кислота, так и главным образом гипохлоритный ион:

При применении вместо хлора хлорной извести имеет место реакция

2СаОС12 + 2Н2О → СаС12 + Сa (ОН)2 + 2НС10.

Дальнейшая диссоциация хлорноватистой кислоты происходит аналогично описанному выше.

Эффект подавления бактериальной жизни при хлорировании зависит от дозы введенного хлора и продолжительности контакта его с водой. Поэтому хлоропоглощаемость одной и той же воды, равная суммарному расходу хлора на окисление микроорганизмов, органических и неорганических примесей, — величина переменная, зависящая от дозы введенного хлора, продолжительности контакта, величины рН, температуры воды и др. (рис. 14.3). Очевидно, что доза вводимого хлора должна

Рис. 14.3. Зависимость хлоропоглощаемости от времени контакта хлора с водой: дозы хлора, мг/л: 1 — 0,5; 2 — 0,75; 3 — 2,0; 4 — 4,0; 5 — 20,0

Быть больше величины хлоропоглощаемости на величину остаточного хлора, присутствие которого является гарантией того, что окисление бактерий и органических веществ в воде практически завершено. Связь между дозой введенного в воду хлора и содержанием остаточного хлора может иметь прямолинейный характер или ярко выраженный излом (рис. 14.4). Непрямолинейный характер этой зависимости имеет место при наличии в хлорируемой воде аммиака. Первая точка перелома на кривой 2 соответствует образованию монохлорамина NH2Cl с меньшим, чем у хлора окислительно-восстановительным потенциалом. Вторая — переломная точка кривой соответствует моменту окисления образовавшегося монохлорамина избыточным хлором.

Рис. 14.4. Зависимость остаточного хлора от дозы введенного в воду при отсутствии (1) и при наличии (2) в ней аммонийных солей

На практике в соответствии с качеством исходной воды применяют одно- или двухкратное хлорирование воды. При обработке высокоцветных вод, а также вод, богатых органическими веществами и бактериями, применяют двукратное хлорирование. При этом хлор в воду дозируется сначала перед камерами хлопьеобразования или осветлителями (предварительное хлорирование), а затем в фильтрованную воду, перед резервуаром чистой воды. Предварительное хлорирование необходимо для окисления органических защитных коллоидов, препятствующих процессу коагуляции, а также окисления гуминовых веществ, обусловливающих цветность воды, с целью экономии коагулянта, расходуемого на ее обесцвечивание. Доза хлора на предварительное хлорирование значительно выше той, которая вводится в фильтрованную воду, и может доходить до 5 мг/л.