Применение гипохлорита натрия как более безопасной альтернативы газообразному хлору при обеззараживании воды на предприятиях ВКХ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Применение гипохлорита натрия как более безопасной альтернативы газообразному хлору при обеззараживании воды на предприятиях ВКХ

вода обеззараживание натрий гипохлорид

А.В. Головачев

СО «Российская ассоциация водоснабжения

и водоотведения», г. Москва

E-mail:info@raww.ru

Рассмотрены особенности применения в качестве агентов для обеззараживания питьевой воды растворов гипохлорита натрия и проблем, связанных с его применением на предприятиях ВКХ.

Предприятия водопроводно-канализационного хозяйства уделяют особое внимание вопросам промышленной безопасности при эксплуатации взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов. Безопасность работы водоканалов стоит на одной ступени с качеством подаваемой населению питьевой воды. Одними из опасных производственных объектов в водоканалах являются объекты, использующие хлор и хлорсодержащие вещества.

Из всех окислителей, применяемых для обеззараживания воды, наиболее эффективным является хлор. Однако основным недостатком хлора является его высокая токсичность. Хлор является веществом остронаправленного действия 2-го класса опасности. С ростом и расширением селитебной зоны городов и поселков многие водопроводные и канализационные сооружения, находившиеся ранее на безопасных расстояниях от зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, оказываются вблизи мест массового скопления людей и создают серьезную угрозу группового поражения населения при авариях на хлорных объектах.

Технологии с применением раствора гипохлорита натрия для дезинфекции вод являются более безопасными по сравнению с использованием газообразного хлора. Поэтому за последние 20 лет около 60 % предприятий ВКХ (а это около 600 поселений) уже используют гипохлорит натрия (Казань, Уфа, Йошкар-Ола, Самара, Калуга, Тула, Брянск, Череповец и многие другие). В настоящее время готовятся к применению гипохлорита натрия Санкт-Петербург и Москва.

Примерно 25 % водоканалов, до сих пор использующих хлор, рассматривают вопрос перехода на гипохлорит натрия в ближайшее время (Альметьевск, Астрахань, Брянск, Нижний Новгород).

Однако, существуют сдерживающие факторы. Первый - финансовые возможности предприятия. А второй - это нормативно не урегулированные и во многом противоречивые, в отличие от хлора, вопросы безопасности при обращении с гипохлоритом натрия в России. Из-за нормативной неурегулированности появились случаи предъявления к таким объектам требований, как к опасным производственным объектам, - таких же как при использовании хлора, что, естественно, не стимулирует ухода от хлора.

Для обеззараживания воды применяются способы и средства с использованием следующих хлорпроизводных продуктов:

- высококонцентрированный химический гипохлорит натрия марки «А» и «Б» содержанием активного хлора 120-190 г/л, производимый на специализированных предприятиях;

- низкоконцентрированный электрохимический гипохлорит натрия марки «Э», производимый на месте потребления с использованием бездиафрагменных электролизеров;

- водный раствор окислителей (в том числе, хлор, диоксид хлора, озон), производимых на месте потребления с использованием мембранных электролизеров.

Опасность гипохлорита натрия марки «А» и «Б» состоит в самом химическом веществе - концентрированном гипохлорите натрия. Согласно ГОСТ 11086-76 «Гипохлорит натрия. Технические условия» гипохлорит натрия является окислителем, вызывающим раздражение кожных покровов и слизистой оболочки. Гипохлорит натрия при попадании на кожу может вызвать ожоги, а при попадании в глаза - слепоту. Он не горюч и невзрывоопасен. Однако при контакте с органическими горючими веществами (опилки, ветошь и др.) в процессе высыхания может вызвать их загорание. Существует необходимость хранения высококонцентрированного раствора гипохлорита на местах его производства и применения в транспортных емкостях, выполнение опасных операций по сливу-наливу, а также доставки и хранения исходного сырья.

Опасность процесса получения низкоконцентрированного электрохимического гипохлорита натрия на месте потребления с использованием бездиафрагменных и мембранных электролизеров состоит в том, что при этом образуется взрывоопасный газ водород. Сам же получаемый низкоконцентрированный электрохимический раствор гипохлорита натрия концентрацией менее 1 % (марки Э), согласно ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» относится к 4-му классу опасности, т.е. к малоопасным веществам.

При применении гипохлорита натрия существуют определенные проблемы, обусловленные свойствами этого продукта. Прежде всего, это выполнение опасных операций по сливу-наливу, а также доставки и хранения исходного сырья (хотя эти операции и менее опасные, чем для хлора), выделение хлора при смешивании с кислыми растворами, постоянные газовыделения при хранении вследствие естественного разложения, высокая коррозионная активность.

Однако в настоящее время отсутствует достаточно полная нормативная база по безопасности применения гипохлорита натрия на объектах водопроводно-канализационного хозяйства. Нет, например, точных данных по отнесению высококонцентрированного гипохлорита натрия к определенному классу опасности. ГОСТ 11086-76 «Гипохлорит натрия. Технические условия» требует обновления, в том числе в части показателей допустимых примесей при обработке питьевой воды.

В настоящее время, несмотря на существующий нормативный вакуум, предприятиями ВКХ осуществляется эксплуатация объектов, использующих гипохлорит натрия.

Так, например, вопросы безопасности при перевозке урегулируются с ГИБДД, продукт сопровождается набором документов содержащих информацию об особых условиях движения, пожаро- и взрывоопасности груза, его опасности для человека и окружающей среды, индивидуальных средствах защиты, мерах по предупреждению и ликвидации ЧС.

Многими поставщиками технологического оборудования электролизных установок предоставляются инструкции по охране труда для работников при обслуживании комплексов по обеззараживанию питьевой воды.

Следует особо отметить, что опасные вещества при получении раствора низкоконцентрированного гипохлорита натрия образуются в небольших количествах. Так, количество водорода, которое единовременно находится в системе электролизеров, эксплуатирующихся на объектах ВКХ, не превышает 2-3 м3, что в пересчете на массу составляет 270 грамм. Кроме того, взрывоопасный водород непрерывно удаляется из системы в безопасных концентрациях с помощью принудительной вентиляции, электролизеры выполнены в герметичном исполнении, максимально автоматизированы и снабжены необходимыми средствами противоаварийной автоматической защиты, отключающими установку при нарушениях установленных технологических параметров, система автоматизации позволяет вести технологический процесс без постоянного присутствия технического персонала. Радиус зоны возможных разрушений при взрыве водородовоздушной смеси не выходит за пределы производственного помещения. Максимальный радиус зоны разрушения составляет 4 м и соответствует избыточному давлению взрыва менее 2 кПа. Разрушение оборудования возможно в радиусе до 0,67 м, а частичное повреждение - в радиусе до 2 м. То есть разрушение технологического блока не приведет к разрушению соседних блоков и конструкций здания. Расчетами также установлено, что возможна загазованность территории в радиусе 57 м парами хлора с концентрацией менее 2,5 ПДК, парами хлористого водорода в радиусе 45 м с концентрацией менее 2,5 ПДК, т.е. радиус загазованности не выходит за пределы санитарной защитной зоны.

Следует отметить, что при применении импортных электролизных установок, все процессы в них полностью автоматизированы и не требуют присутствия персонала. Например, английские электролизные установки OSEC В1-200 работают в водоканалах городов Уфы, Йошкар-Олы.

Что касается высококонцентрированного гипохлорита натрия, то его количество на предприятиях ВКХ колеблется от 5 до 70 тонн в месяц на одном объекте.

Например, в Рязани используется 54 т/мес., в Казани - 69, Северске - 17, Курске - 31, Сергиевом Посаде - 28 тонн в месяц на одном объекте. Однако, единовременно на объектах находится меньшее количество.

Применение гипохлорита марок «А» и «Б» значительно безопаснее, чем применение хлора. В условиях интенсивной градостроительной деятельности объекты, применяющие высококонцентрированный гипохлорит натрия, оказавшиеся в городской черте либо в непосредственной близости от селитебных зон, не создают угрозы опасности для населения соседних районов и обеспечивают для населения, по сравнению с хлором, полную безопасность, так как аварийные ситуации на них носят локальный характер и не выходят за пределы производственного помещения.

Небольшие количества менее опасных веществ значительно уменьшают риски при эксплуатации производственных объектов. Что нашло свое отражение в документе, который называется «Административный регламент Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по исполнению государственной функции по регистрации опасных производственных объектов и ведению государственного реестра опасных производственных объектов» (утвержден приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 04 сентября 2007г. № 606).

Административный регламент определил, что «Опасные вещества, обращающиеся на объекте в количестве менее 2% от предельно допустимого, указанного в приложении 2 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», можно не учитывать при отнесении такого объекта к категории опасного производственного объекта.

Для объектов использующих высококонцентрированный гипохлорит натрия, двуокись хлора в количествах более 4-х тонн необходимо, по нашему мнению, предусматривать упрощенную систему надзора, по сравнению с использованием хлора, так как они являются менее опасными.

Повышение безопасности и оценка возможности применения обеззараживающих агентов на предприятиях ВКХ требует привести нормативную базу по данной проблеме с учетом опыта эксплуатации таких объектов.

Первые шаги уже были сделаны. Так, в соответствии с рекомендациями совещания «Состояние и перспективы развития хлориспользующих объектов системы водоподготовки ЖКХ», проведенного Ростехнадзором в апреле 2008 г. Ростехнадзору при участии Российской Ассоциации «Русхлор», Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения, специализированных организаций и водоканалов рекомендовано в течение 2008-2009 гг. организовать разработку методических рекомендаций по обеспечению безопасности при создании и эксплуатации объектов водоподготовки, использующих иные, кроме хлора, обеззараживающие технологии и химические реагенты.

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения готова приступить к разработке методических рекомендаций. Мы считаем, что в методических указаниях также должны быть определены требования к техническому гипохлориту и к поваренной соли, технологическому оборудованию, степени опасности объектов, объем обязательной документации и разрешений в соответствии с их мощностями и технологическими особенностями. Однако, безопасности невозможно достичь одномоментно, так как предприятиям ВКХ необходимо время для решения организационно-технических и финансовых вопросов, связанных с возможным переоборудованием отдельных узлов, приобретением и испытанием реагентов, материалов, приборов, обучением персонала.

Поэтому одновременно необходимо также определить сроки внедрения мероприятий по снижению опасности этих объектов. Сроки должны быть установлены на федеральном уровне, либо согласовываться территориальными органами Ростехнадзора на основании плана мероприятий, который готовит и представляет на рассмотрение предприятие ВКХ, но обязательно с учетом источников финансирования.

Размещено на Allbest.ru