Determinación de cloro residual en muestra de agua

- May 22, 2018-

La medición del cloro residual total en su efluente no ha cambiado, pero las tasas de desinfección han disminuido al enviar los resultados de E. coli por encima de los límites del permiso. Si el cloro residual en el efluente produce buenos resultados de desinfección algún día, ¿por qué no el siguiente?

La determinación de la causa de este tipo de problema requerirá una comprensión de lo que realmente es el cloro residual y lo que no es. Cuando medimos el cloro residual total (TRC) en aguas residuales, no estamos determinando la concentración real del átomo de cloro en la forma en que determinaríamos, por ejemplo, la concentración de cobre. La medida que hacemos es más una forma reactiva de concentración de cloro que cualquier otra cosa específica.

La mayoría de las plantas de tratamiento que desinfectan el efluente mediante cloración usan cloro gaseoso o el hipoclorito de sodio líquido (una forma concentrada de lejía). Se agrega cloro y un porcentaje de eso se desactiva con la luz solar, se reduce (un tipo de cambio en las propiedades químicas), se convierte en formas menos activas de cloro por sustancias en el agua, o se absorbe en los mecanismos de desinfección. Lo que consume el cloro para hacerlo ineficaz se llama demanda de cloro. El cloro restante que ha conservado sus propiedades de desinfección se mide como TRC.

Idealmente, una vez que puede medir el TRC, por pequeño que sea el valor, la desinfección debe ser completa. Pero esa no es la forma en que funciona en la realidad. En la práctica, debe haber un exceso de cloro reactivo en el efluente para que la desinfección funcione al nivel de los requisitos de NPDES.

¿Cuánto cloro adicional debe estar presente? Eso depende de qué compuestos de cloro estén disponibles para la desinfección. Se agrega hipoclorito sódico o gas cloro al efluente para producir ácido hipocloroso (HOCl), ion hipoclorito (OCl-), y si se usa gas, una pequeña cantidad de gas disuelto (Cl2). Si mide el cloro libre disponible, estaría midiendo el total de estas tres especies químicas. A un pH de 7.3 hay cantidades aproximadamente iguales de HOCl y OCL-. Se favorece menos de pH 7.3 y HOCl. Mayor y OCl- es favorecido. Sin embargo, HOCl funciona mucho mejor como desinfectante que OCl-.

El cloro libre también reaccionará con el amoníaco en las aguas residuales para producir cloraminas, llamadas colectivamente cloro disponible combinado. Las cloraminas también tienen importantes propiedades de desinfección en los efluentes de las plantas de tratamiento. Y al igual que los compuestos de cloro que componen el cloro libre disponible, algunas de las diferentes cloraminas que componen el cloro disponible combinado funcionan mejor como desinfectantes que otras dependiendo del pH.

TRC es una medida del cloro disponible combinado y del cloro libre disponible una vez que se ha satisfecho la demanda. Si bien este valor TRC puede permanecer igual, la relación de todos los compuestos de cloro que componen este valor puede variar ampliamente. Por lo tanto, si el pH del efluente cambia como resultado de un cambio de proceso o de una descarga de lote industrial, la capacidad de desinfección de la cloración puede cambiar aunque la concentración de TRC no haya cambiado. Todo depende del tipo de cloro presente. Es por eso que la efectividad de la desinfección, medida por E. coli o análisis de coliformes fecales, puede cambiar.

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