De aanwezigheid van vrij chloor (ook bekend als chloorresidu, vrij chloorresidu, residuaal chloor) in drinkwater geeft aan dat: 1) aanvankelijk voldoende chloor werd toegevoegd aan het water om de bacteriën en sommige virussen die diarree veroorzaken te inactiveren; en, 2) het water wordt beschermd tegen herbesmetting tijdens opslag. De aanwezigheid van vrij chloor in drinkwater houdt verband met de afwezigheid van de meeste ziekteverwekkende organismen, en is dus een maat voor de drinkbaarheid van water.
Deze pagina beschrijft:
- De processen die plaatsvinden wanneer chloor aan water wordt toegevoegd en de definities die bij deze processen betrokken zijn
- Hoe en waarom het Safe Water System-project aanbeveelt om vrij chloor te testen
- Methoden om te testen vrij chloor in het veld in ontwikkelingslanden.
Definities
Wanneer chloor wordt toegevoegd aan drinkwater, gaat het door een reeks reacties hieronder beschreven.
Stroomschema voor toevoeging van chloor
Wanneer chloor wordt toegevoegd aan water, een deel van het chloor reageert eerst met anorganische en organische materialen en metalen in het water en is niet beschikbaar voor desinfectie (dit wordt de chloorbehoefte van het water genoemd). Nadat aan de chloorvraag is voldaan, wordt het resterende chloor totaalchloor genoemd. Totaal chloor wordt verder onderverdeeld in: 1) gecombineerd chloor, de hoeveelheid chloor die heeft gereageerd met anorganische (nitraten, enz.) En organische stikstofhoudende moleculen (ureum, enz.) Om zwakke desinfectiemiddelen te maken die niet beschikbaar zijn voor desinfectie en, 2) vrij chloor, het chloor dat overblijft en beschikbaar is om ziekteverwekkende organismen te inactiveren; het is een maat voor de drinkbaarheid van het water. Het totale chloorgehalte is dus gelijk aan de som van de gecombineerde metingen van chloor en vrij chloor.
Als u bijvoorbeeld volledig schoon water zonder verontreinigingen gebruikt, zal de vraag naar chloor nul zijn en aangezien er geen anorganische of organisch materiaal aanwezig, zal er geen gecombineerd chloor aanwezig zijn. De concentratie vrij chloor zal dus gelijk zijn aan de concentratie chloor die aanvankelijk werd toegevoegd. In natuurlijke wateren, met name oppervlaktewatervoorraden zoals rivieren, zal organisch materiaal een chloorvraag uitoefenen en zullen anorganische verbindingen zoals nitraten gecombineerd chloor vormen. De concentratie van vrij chloor is dus lager dan de concentratie van aanvankelijk toegevoegd chloor (vrij chloor = meting van totaal chloor – meting van gecombineerd chloor).
Waarom testen we Vrij chloor in drinkwater?
Het SWS-programma beveelt het testen van vrij chloor aan in twee omstandigheden:
- Om doseringstesten uit te voeren in projectgebieden voorafgaand aan de start van een programma.
- Om projecten voor de naleving van de chlorering te controleren en te evalueren door opgeslagen water in huishoudens te testen.
Het doel van het testen van de dosering is om te bepalen hoeveel chloor (natriumhypochlorietoplossing) moet worden toegevoegd op water dat zal worden gebruikt om te drinken om vrij chloor in het water te houden gedurende de gemiddelde opslagtijd van water in het huishouden (meestal 4-24 uur). Dit doel verschilt van het doel van op infrastructuur gebaseerde (via leidingen) waterbehandelingssystemen, waarvan het doel effectieve desinfectie is aan de eindpunten (dwz waterkranen) van het systeem: gedefinieerd door de WHO (1993) als: “een restconcentratie van vrije chloor groter dan of gelijk aan 0,5 mg / l (0,5 ppm of delen per miljoen) na een contacttijd van ten minste 30 minuten bij een pH lager dan 8,0. ” Deze definitie is alleen van toepassing wanneer gebruikers water rechtstreeks uit de stromende kraan drinken. Een vrij chloorgehalte van 0,5 mg / l vrij chloor zal voldoende residu zijn om de kwaliteit van het water via het distributienetwerk te behouden, maar is hoogstwaarschijnlijk niet voldoende om te handhaven de kwaliteit van het water wanneer dit water 24 uur in huis wordt bewaard in een emmer of jerrycan.
Daarom beveelt het SWS-programma voor doseringstesten aan dat:
- 30 minuten na toevoeging van natriumhypochloriet mag er niet meer dan 2,0 mg / L vrij chloor aanwezig zijn (dit zorgt ervoor dat het water geen onaangename smaak of geur heeft).
- Op 24 uur erna door toevoeging van natriumhypochloriet aan containers die door gezinnen worden gebruikt om water op te slaan, moet er minimaal 0,2 mg / l vrij chloor aanwezig zijn (dit zorgt voor microbiologisch veilig water).
De SWS Programmamethodologie leidt tot niveaus van vrij chloor die significant lager zijn dan de WHO-richtlijnwaarde f of vrij chloor in drinkwater, dat is 0,5 mg / L waarde. Het SWS-programma beveelt aan om vrij chloor te testen in huizen van SWS-gebruikers om te beoordelen of gebruikers het systeem al dan niet gebruiken en of ze het correct gebruiken.Huishoudens kunnen worden bezocht en ‘ter plaatse’ gecontroleerd om te bepalen of en hoeveel vrij chloor in hun drinkwater aanwezig is. Deze benadering is erg handig voor het monitoren van programmas omdat de aanwezigheid van vrij chloor in opgeslagen water verkregen uit een niet-gechloreerde bron een objectieve maatstaf is dat mensen de hypochlorietoplossing gebruiken.
Methoden om vrij chloor te testen in het veld in ontwikkelingslanden
Er zijn drie hoofdmethoden om vrij chloorresidu in drinkwater in ontwikkelingslanden te testen: 1) Zwembadtestkits, 2) Kleurenwiel testkits, en 3) digitale colorimeters. Alle drie de methoden zijn afhankelijk van een kleurverandering om de aanwezigheid van chloor te identificeren, en een meting van de intensiteit van die kleur om te bepalen hoeveel chloor aanwezig is.
Pooltestkits
De De eerste testmethode maakt gebruik van een vloeibare chemische OTO (orthotolidine) die een kleurverandering naar geel veroorzaakt in aanwezigheid van totaal chloor. U vult eenvoudig een buis met water, voegt 1-5 druppels van de oplossing toe en zoekt naar de kleurverandering. Deze kits worden in veel winkels verkocht als een manier om de concentratie van totaal chloor in zwembadwater te testen. Deze methode meet geen vrij chloor.
Voordelen van de zwembadtestkits:
- Lage kosten
- Zeer eenvoudig te gebruiken
Nadelen van de pooltestkits:
- Degradatie van de OTO-oplossing die na verloop van tijd onnauwkeurige metingen veroorzaakt
- Over het algemeen geen betrouwbare kwantitatieve resultaten
- Gebrek aan kalibratie en standaardisatie
Testkit voor kleurenwielen
Testkits voor kleurenwielen gebruiken een poeder- of tabletchemicaliën DPD (N, N diethyl-p- fenyleendiamine) die een kleurverandering naar roze veroorzaakt in aanwezigheid van chloor. De kleurenwielen zijn eenvoudiger en goedkoper dan digitale meters, omdat de veldwerker om de intensiteit van de kleurverandering te meten een kleurenwiel gebruikt om de kleur visueel af te stemmen op een numerieke vrije of totale chloorwaarde. De testkit kan worden gebruikt om vrij chloor en / of totaal chloor te meten (met behulp van verschillende chemicaliën in de kit), met een bereik van 0 – 3,5 mg / L, gelijk aan 0 – 3,5 ppm (delen per miljoen).
Voordelen van de kleurenwieltestkits:
- Nauwkeurige metingen indien correct gebruikt
- Lage kosten
Nadelen van de kleurenwieltestkits:
- Potentieel voor gebruikersfouten
- Gebrek aan kalibratie en standaardisatie
Digitale colorimeters
Digitale colorimeters zijn de meest nauwkeurige manier om vrij chloor en / of totaal chloorresidu in het veld in ontwikkelingslanden te meten. Deze colorimeters gebruiken de volgende methode: 1) toevoeging van DPD-tabletten of -poeder aan een flesje monsterwater dat een kleurverandering naar roze veroorzaakt; en, 2) het inbrengen van het flesje in een meter die de intensiteit van de kleurverandering afleest door een golflengte van licht uit te zenden en automatisch de kleurintensiteit (het vrije en / of totale chloorresidu) digitaal te bepalen en weer te geven. Het bereik van de meter is 0 – 4 mg / L, gelijk aan 0 – 4 ppm (parts per million).
Voordelen van de digitale colorimeters:
- Zeer nauwkeurig metingen
- Snelle resultaten
Nadelen van de digitale colorimeters:
- Kosten (hogere kosten dan andere methoden)
- Noodzaak van kalibratie met standaarden
Samenvatting
Het selecteren van hoe vrij en totaal chloor moet worden gemeten, kan ingewikkeld en afhankelijk zijn op een aantal factoren in een programma, waaronder de behoefte aan nauwkeurigheid, kosten en aantal te testen monsters. De keuze is ook sterk afhankelijk van hoe de gegevens worden gebruikt. Enkele aanbevelingen voor het kiezen van een methode op basis van de bemonsteringsdoelen worden hieronder beschreven:
- Doseringstesten voor een nieuw project: als het uw doel is om doseringstesten uit te voeren voor een project op nationale schaal, dan is het SWS-project zeer raadt het gebruik van digitale colorimeters aan. De nauwkeurigheid van de meters is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de juiste dosis wordt verkregen.
- Programmabewaking: als het uw doel is om te bepalen of gebruikers het chloor in hun huizen gebruiken, steek dan steekproeven in huis om de huishoudelijk water met zwembadtestkits is voldoende en biedt een eenvoudige indicator van de aan- of afwezigheid van totaal chloor.
Projectevaluatie: als het uw doel is om te bepalen of gebruikers de juiste hoeveelheid chloor en het gebruik van de chlooroplossing in huis, steekproeven in huis om het huishoudwater te bemonsteren met een kleurenwielkit geven meer informatie dan de zwembadtestkits (vrij chloor), terwijl ze relatief goedkoop en gemakkelijk te gebruiken blijven. / p>