Obecność wolnego chloru (znanego również jako resztkowy chloru, resztkowy wolny chlor, resztkowy chlor) w wodzie pitnej wskazuje, że: 1) początkowo dodano wystarczającą ilość chloru do woda do inaktywacji bakterii i niektórych wirusów powodujących biegunkę; oraz 2) woda jest chroniona przed ponownym skażeniem podczas przechowywania. Obecność wolnego chloru w wodzie pitnej jest skorelowana z brakiem większości organizmów chorobotwórczych, a zatem jest miarą przydatności wody do picia.
Na tej stronie opisano:
- Procesy zachodzące po dodaniu chloru do wody oraz definicje związane z tymi procesami
- Jak i dlaczego projekt Safe Water System zaleca testowanie wolnego chloru
- Metody testowania wolnego chloru w uprawie w krajach rozwijających się.
Definicje
Gdy chlor jest dodawany do wody pitnej, przechodzi przez serię reakcji opisanych poniżej.
Schemat blokowy dodawania chloru
Gdy chlor jest dodawany do wody, część chloru najpierw reaguje z materiałami nieorganicznymi i organicznymi oraz metalami w wodzie i nie jest dostępna do dezynfekcji (nazywa się to zapotrzebowaniem wody na chlor). Po zaspokojeniu zapotrzebowania na chlor pozostały chlor nazywany jest chlorem całkowitym. Chlor całkowity dzieli się dalej na: 1) chlor związany, czyli ilość chloru, która przereagowała z cząsteczkami nieorganicznymi (azotany itp.) I organicznymi zawierającymi azot (mocznik itp.), Tworząc słabe środki dezynfekujące niedostępne do dezynfekcji oraz 2) wolny chlor, który jest chlorem pozostałym i dostępnym do inaktywacji organizmów chorobotwórczych; jest miarą zdatności wody do picia. Zatem całkowity chlor jest równy sumie połączonych pomiarów chloru i wolnego chloru.
Na przykład, jeśli używasz całkowicie czystej wody bez zanieczyszczeń, zapotrzebowanie na chlor będzie wynosić zero, a ponieważ nie będzie obecny materiał organiczny, brak związanego chloru. Zatem stężenie wolnego chloru będzie równe stężeniu początkowo dodanego chloru. W wodach naturalnych, zwłaszcza w wodach powierzchniowych, takich jak rzeki, materiał organiczny będzie wymagał chloru, a związki nieorganiczne, takie jak azotany, będą tworzyć chlor związany. Zatem stężenie wolnego chloru będzie mniejsze niż stężenie początkowo dodanego chloru (Wolny chlor = pomiar całkowitego chloru – pomiar całkowitego chloru).
Dlaczego testujemy Wolny chlor w wodzie pitnej?
Program SWS zaleca testowanie wolnego chloru w dwóch przypadkach:
- Aby przeprowadzić testowanie dawkowania na obszarach objętych projektem przed rozpoczęciem programu.
- Aby monitorować i oceniać projekty pod kątem zgodności z chlorowaniem poprzez badanie przechowywanej wody w gospodarstwach domowych.
Celem testowania dawki jest określenie, ile chloru (roztworu podchlorynu sodu) należy dodać do wody, która będzie używana do picia w celu utrzymania wolnego chloru w wodzie przez średni czas przechowywania wody w gospodarstwie domowym (zwykle 4-24 godziny). Cel ten różni się od celu systemów uzdatniania wody opartych na infrastrukturze (rurociągowych), których celem jest skuteczna dezynfekcja punktów końcowych (tj. Kranów) systemu: zdefiniowanego przez WHO (1993) jako: „resztkowe stężenie wolnego chlor większy lub równy 0,5 mg / l (0,5 ppm lub części na milion) po co najmniej 30 minutach kontaktu przy pH poniżej 8,0. ” Ta definicja jest odpowiednia tylko wtedy, gdy użytkownicy piją wodę bezpośrednio z kranu. Poziom wolnego chloru wynoszący 0,5 mg / l wolnego chloru będzie wystarczający do utrzymania jakości wody w sieci dystrybucyjnej, ale najprawdopodobniej nie jest wystarczający do utrzymania jakość wody, gdy ta woda jest przechowywana w domu w wiadrze lub kanistrze przez 24 godziny.
W związku z tym program SWS zaleca do testowania dozowania, które:
- Po 30 minutach od dodania podchlorynu sodu nie powinno być więcej niż 2,0 mg / l wolnego chloru (dzięki temu woda nie będzie miała nieprzyjemnego smaku ani zapachu).
- 24 godziny po dodanie podchlorynu sodu do pojemników używanych przez rodziny do przechowywania wody powinno zawierać co najmniej 0,2 mg / l wolnego chloru (zapewnia to wodę bezpieczną mikrobiologicznie).
SWS Metodologia programu prowadzi do poziomów wolnego chloru, które są znacznie niższe niż wartość f wytyczna WHO lub wolny chlor w wodzie pitnej, który wynosi 0,5 mg / l. Program SWS zaleca testowanie wolnego chloru w domach użytkowników SWS w celu oceny, czy użytkownicy korzystają z systemu i czy używają go prawidłowo.Gospodarstwa domowe można odwiedzać i „sprawdzać na miejscu”, aby określić, czy i ile wolnego chloru jest obecny w ich wodzie pitnej. To podejście jest bardzo przydatne do monitorowania programu, ponieważ obecność wolnego chloru w przechowywanej wodzie otrzymanej z niechlorowanego źródła jest obiektywną miarą, że ludzie używają roztworu podchlorynu.
Metody badania wolnego chloru w warunkach terenowych w krajach rozwijających się
Istnieją trzy główne metody testowania pozostałości wolnego chloru w wodzie pitnej w krajach rozwijających się: 1) Zestawy testowe do basenów, 2) Koło kolorów zestawy testowe oraz 3) Cyfrowe kolorymetry. Wszystkie trzy metody polegają na zmianie koloru w celu wykrycia obecności chloru oraz na pomiarze intensywności tego koloru w celu określenia ilości obecnego chloru.
Zestawy testów zbiorczych
Pierwsza opcja testowania wykorzystuje ciekłą chemiczną OTO (ortotolidynę), która powoduje zmianę koloru na żółty w obecności całkowitego chloru. Po prostu napełniasz probówkę wodą, dodajesz 1-5 kropli roztworu i szukasz zmiany koloru. Zestawy te są sprzedawane w wielu sklepach jako sposób na sprawdzenie stężenia całkowitego chloru w wodzie basenowej. Ta metoda nie mierzy wolnego chloru.
Zalety zestawów do testów basenowych:
- Niski koszt
- Bardzo łatwy w użyciu
Wady zestawów testów zbiorczych:
- Degradacja roztworu OTO powodująca niedokładne odczyty w czasie
- Generalnie niewiarygodne wyniki ilościowe
- Brak kalibracji i standaryzacji
Zestaw testowy koła kolorów
Zestawy testowe koła kolorów wykorzystują proszek lub tabletkę chemiczną DPD (N, N diethyl-p- fenylenodiamina), która w obecności chloru powoduje zmianę koloru na różowy. Koła kolorów są prostsze i tańsze niż mierniki cyfrowe, ponieważ do pomiaru intensywności zmiany koloru pracownik terenowy używa koła kolorów, aby wizualnie dopasować kolor do liczbowego odczytu chloru wolnego lub całkowitego. Zestaw testowy może być używany do pomiaru wolnego chloru i / lub całkowitego chloru (przy użyciu różnych substancji chemicznych w zestawie), w zakresie 0 – 3,5 mg / L, co odpowiada 0 – 3,5 ppm (części na milion).
Zalety zestawów testowych z kołem kolorów:
- Dokładne odczyty, jeśli są właściwie używane
- Niski koszt
Wady zestawy testowe z kołem kolorów:
- Możliwość błędu użytkownika
- Brak kalibracji i standaryzacji
Cyfrowe kolorymetry
Cyfrowe kolorymetry to najdokładniejszy sposób pomiaru wolnego chloru i / lub całkowitej pozostałości chloru w warunkach terenowych w krajach rozwijających się. Te kolorymetry wykorzystują następującą metodę: 1) dodanie tabletek DPD lub proszku do fiolki z wodą pomiarową, co powoduje zmianę koloru na różowy; oraz 2) włożenie fiolki do miernika, który odczytuje intensywność zmiany koloru poprzez emitowanie długości fali światła oraz automatyczne określanie i wyświetlanie intensywności koloru (wolnej i / lub całkowitej pozostałości chloru) cyfrowo. Zakres miernika wynosi 0 – 4 mg / L, co odpowiada 0 – 4 ppm (części na milion).
Zalety kolorymetrów cyfrowych:
- Wysoka dokładność odczyty
- Szybkie wyniki
Wady cyfrowych kolorymetrów:
- Koszt (wyższy koszt niż w przypadku innych metod)
- Konieczność kalibracji za pomocą standardów
Podsumowanie
Wybór sposobu pomiaru wolnego i całkowitego chloru może być skomplikowany i zależny na szereg czynników programu, w tym potrzebę dokładności, kosztów i liczby próbek do przetestowania. Wybór zależy również w dużym stopniu od sposobu wykorzystania danych. Niektóre zalecenia dotyczące wyboru metody opartej na celach pobierania próbek są szczegółowo opisane poniżej:
- Testowanie dawkowania dla nowego projektu: Jeśli Twoim celem jest wykonanie testów dawkowania dla projektu na skalę krajową, projekt SWS wysoce zaleca stosowanie cyfrowych kolorymetrów. Dokładność mierników jest konieczna, aby zapewnić uzyskanie prawidłowej dawki.
- Monitorowanie programu: jeśli Twoim celem jest ustalenie, czy użytkownicy używają chloru w swoich domach, wyrywkowe kontrole w domu, aby pobrać próbki woda w gospodarstwie domowym z zestawami testowymi do basenu jest wystarczająca i zapewnia prosty wskaźnik obecności lub braku całkowitego chloru.
Ocena projektu: Jeśli Twoim celem jest określenie, czy użytkownicy dodają odpowiednią ilość chloru i używania roztworu chloru w domu, wyrywkowe kontrole w domu w celu pobrania wody w gospodarstwie domowym za pomocą zestawu z kolorem kolorystycznym dostarczają więcej informacji niż zestawy testów basenowych (wolny chlor), a jednocześnie pozostają stosunkowo niedrogie i łatwe w użyciu. / p>