1. 次亜塩素酸ナトリウム消毒の仕組み
次亜塩素酸ナトリウムは、非常に効果的な塩素含有消毒剤です。-その消毒効果には主に次亜塩素酸の作用、新生酸素の作用、塩素化が含まれます。次亜塩素酸の酸化は、塩素-を含む消毒剤の主な殺菌メカニズムです。
塩素-を含む消毒剤は水中で次亜塩素酸を生成し、細菌のタンパク質に作用します。次亜塩素酸は細胞壁と相互作用するだけでなく、分子サイズが小さく電荷がないため、細胞に浸透して酸化を引き起こしたり、リン酸デヒドロゲナーゼを破壊したりして細胞死を引き起こす可能性があります。
塩素消毒剤は業界で広く使用されていますが、製造、保管、輸送、使用に伴う重大な安全上のリスクのため、多くの浄水場では液体塩素の使用を徐々に減らしていることは言及する価値があります。
対照的に、次亜塩素酸ナトリウム消毒は、安全性が高く、投与器具が簡単であるという利点があります。液体塩素消毒に代わる次亜塩素酸ナトリウムの使用は、不可逆的な傾向となっています。
2. 次亜塩素酸ナトリウム投与プロセスの比較
現在、次亜塩素酸ナトリウムによる消毒は 2 つの方法で実現できます。1 つは次亜塩素酸ナトリウム生成装置を使用して次亜塩素酸ナトリウム溶液をオンラインで生成する方法です。もう 1 つは、事前に調製した次亜塩素酸ナトリウム溶液を使用する方法です。-
使用する投与方法/システムに関係なく、それぞれに長所と短所があります。どちらの方法でも消毒効果や処理水１トン当たりのコストに大きな違いはありません。
したがって、事前に調製された化学薬品が十分に供給されている地域（要件を満たしている供給業者が 3 社以上ある場合）では、購入した事前に調製された次亜塩素酸ナトリウム溶液を使用することをお勧めします。{{1}この方法は、運用コストと保守コストが比較的低く、機器の発注と建設サイクルが短く、日常的な運用と保守に特別な要件がありません。
小規模な水処理施設、特に供給や交通が不便な地域では、次亜塩素酸ナトリウム生成装置を使用して現場で溶液を準備して追加することをお勧めします。-これにより、化学物質の長期保管による劣化による消毒効果の低下のリスクが回避されます。-
3. 次亜塩素酸ナトリウムの投与量
消毒中に追加される塩素の量は、原水の品質と消毒の要件によって異なります。信頼性が高く持続的な消毒効果を実現するには、投与量が次の 2 つの要件を満たす必要があります。-
1) 指定された消毒目標を達成し、有機物を酸化するために細菌を殺すために消費される「塩素要求量」。
2）水中の残留菌の繁殖を抑えるために必要な「残留塩素」。残留塩素規制は、その投与量の決定や消毒効果の判定を簡易に行う方法も定めています。
4. 次亜塩素酸ナトリウムに影響を与える要因
1) 次亜塩素酸ナトリウムの投与量が不活化効果に及ぼす影響
試料水1Lに次亜塩素酸ナトリウムを各量添加し30分間反応させ、膜ろ過法により濃度を計測しました。結果は次のことを示しました。
次亜塩素酸ナトリウム消毒には非常に優れた不活化効果があります。次亜塩素酸ナトリウムの用量 2.5 mg/L で、100% の不活化が達成されました。 GB18920-2002 と同様の要件を達成するには、次亜塩素酸ナトリウムの最適投与量は 2.5 ～ 3.0 mg/L と考えられます。
2) 次亜塩素酸ナトリウム消毒に対する pH の影響
次亜塩素酸ナトリウム用量 0.5 mg/L では、次亜塩素酸ナトリウム消毒の対数不活化率は、pH の増加とともに 2.03 から 0.27 に減少し、下降傾向を示しました。
これは、水中の ClO- と次亜塩素酸の比率は主に pH によって制御されるという結論につながります。 pHが低いほど次亜塩素酸の割合が多くなり、殺菌力が強くなります。
3) アンモニア態窒素濃度が不活化効果に及ぼす影響
アンモニア態窒素は次亜塩素酸ナトリウムと急速に反応し、次亜塩素酸ナトリウムを消費してモノクロラミンとジクロラミンを生成します。クロラミンが水中に存在する場合、消毒効果は比較的遅く、次亜塩素酸ナトリウムの投与量と不活化効果に直接影響します。
関連する研究では、アンモニア態窒素レベルが 1、3、5、8、10、および 15 mg/L の場合、30 分間に添加した次亜塩素酸ナトリウムの量の違いによる不活化効果への影響は次のとおりであることが示されています。
アンモニア態窒素が 15 mg/L 以下で、次亜塩素酸ナトリウムの投与量が 6.0 mg/L 以下の場合、アンモニア態窒素のレベルが増加すると、次亜塩素酸ナトリウム消毒の不活化効果は低下します。アンモニア態窒素が 8 mg/L の場合、次亜塩素酸ナトリウムの用量 5.0 mg/L で細菌は完全に不活化されます。