물 염소 처리

Water chlorination
수영장 염소 제거는 수영장 위생 상태를 참조하십시오.
온두라스 라파스 지역 상수원 염소 농도 확인 중

물 염소는 물에 차아염소산나트륨과 같은 염소화합물을 첨가하는 과정이다.이 방법은 물 속의 박테리아, 바이러스 그리고 다른 미생물들을 죽이기 위해 사용된다.특히 염소는 콜레라, 이질, [1][2][3]장티푸스와 같은 수인성 질병의 확산을 막기 위해 사용된다.

역사

1894년에 발표된 논문에서, 물에 염소를 첨가하여 "독성"으로 만드는 것이 공식적으로 제안되었습니다.두 개의 다른 권위자들이 이 제안을 지지했고 [4]1895년에 많은 다른 신문에 발표했다.1893년 독일 함부르크에서 수처리 공장에서 물 염소 처리를 시행하려는 초기 시도가 있었다.1897년 영국의 Maidstone 마을은 처음으로 물 전체를 [5]염소로 처리했다.

영구적인 물 염소는 1905년 [6]영국 링컨에서 고장 난 느린 모래 필터와 오염된 물 공급으로 심각한 장티푸스 전염병을 일으켰을 때 시작되었다.Alexander Cruickshank Houston은 전염병을 막기 위해 물의 염소를 사용했다.그의 설비는 소위 염화석회라는 농축된 용액을 처리수에 공급했다.이것은 단순히 현대의 염화칼슘이 아니라, 차아염소산칼슘(염화석회)을 형성하기 위해 석회수에 녹인 염소 가스를 포함하고 있었다.수도의 염소는 전염병을 막는 데 도움이 되었고, 예방책으로 염소는 새로운 수도가 [7]취역한 1911년까지 계속되었다.

20세기 초 정수용 염소 액화 수동 제어 염소 처리 장치.1918년 조셉 레이스의 물의 염소화에서.

소독을 위해 미국에서 염소를 처음 지속적으로 사용한 것은 1908년 뉴저지 [8]주 저지 시의 공급원이었던 분튼 저수지(Rockaway River)에서였다.염소화는 0.2~0.35ppm 용량으로 염화석회(차아염소산칼슘)의 희석용액을 제어 첨가하여 이루어졌다.치료 과정은 존 L. 릴에 의해 고안되었고 염소 처리 시설은 조지 [9]워렌 풀러에 의해 설계되었다.이후 몇 년 동안 전 [10]세계 식수 시스템에서 염화석회(차아염소산칼슘)를 이용한 염소 소독이 빠르게 시행되었습니다.

압축 액화 염소 가스를 사용하여 식수를 정제하는 기술은 인도 의료 서비스의 영국인 직원인 빈센트 B에 의해 개발되었습니다.네스필드, 1903년그의 설명에 따르면, "염소 가스가 만족스럽게 발견될지도 모른다는 생각이 들었다... 만약 그것을 사용할 수 있는 적절한 방법을 찾을 수 있다면...그 다음 중요한 질문은 어떻게 가스를 휴대할 수 있느냐였다.이 작업은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 액화 처리하여 납으로 된 철제 용기에 보관하는 방법, 매우 미세한 모세관을 가진 제트를 사용하는 방법, 그리고 탭 또는 나사 캡을 장착하는 방법입니다.수도꼭지가 켜져 있고 실린더가 필요한 물의 양만큼 놓여 있습니다.염소가 거품이 일면서 10분에서 15분이면 물이 완전히 안전해진다.이 방법은 서비스 워터 [11]카트와 같이 대규모로 사용할 수 있습니다."

육군 의과대학의 화학 교수인 칼 로저스 다르널 소령은 [12]1910년에 이것을 처음으로 실제로 시연했다.이 작업은 현재의 시정촌 정수 시스템의 기초가 되었다.Darnall의 시연 직후 육군 의료부의 William J. L. L. L. Lister 소령은 물을 처리하기 위해 린넨 봉투에 든 차아염소산칼슘 용액을 사용했다.

수십 년 동안, 리스터의 방법은 야전 및 캠프에서 친숙한 리스터 백(Lyster Bag)의 형태로 구현된 미군 지상군의 표준으로 남아 있었습니다.캔버스 "봉지, 물, 살균"은 현장에서 종종 개량된 삼각대에 매달린 표준 36갤런 용량의 100명당 1개씩 발행되는 필드 키친의 공통 부품이었다.제1차 세계대전부터 베트남전까지 사용되면서 현미경 수준의 필터를 통해 지역 물을 압력으로 걸러 음용수를 생산하는 역삼투식 정수기(1980년)와 대규모 생산을 위한 전술정수기(2007년)로 대체됐다.r 모든 소스로부터 음용수를 생산하기 위한 초여과 기술을 포함하고 청소 작업을 단순화하기 위해 15분마다 자동 역세척 주기를 사용하는 소규모 요구용 장치.

염소가스는 펜실베니아 주 필라델피아에 있는 벨몬트 여과 공장의 물을 소독하기 위해 찰스 프레데릭[citation needed] 월러스가 고안한 기계를 사용하여 처음 지속적으로 사용되었습니다.그것은 [13]1913년부터 월러스 & 티어넌 회사에 의해 제조되었다.1941년까지 염소 가스에 의한 미국 식수의 소독이 [14][15]석회의 염화물 사용을 대체했다.

생화학

할로겐으로서 염소는 매우 효율적인 살균제이며, 공중 급수에 첨가되어 박테리아, 바이러스, 원생동물과 같은 질병을 일으키는 병원균을 죽입니다. 이 병원균은 급수 저장고, 급수관 벽면,[16] 저장 탱크에서 흔히 볼 수 있습니다.콜레라, 장티푸스, 이질 같은 많은 질병의 극미량 약물은 소독 방법이 [16]일상적으로 사용되기 전에 매년 수많은 사람들을 죽였다.

지금까지 대부분의 염소는 염소-알칼리 공정에서 전기 분해에 의해 식탁용 소금(NaCl)에서 제조된다.대기압에서 생성된 가스는 고압에서 액화됩니다.액화가스를 운반하여 사용한다.

강한 산화제로서 염소는 유기 [16]분자의 산화를 통해 죽인다.염소와 가수분해물인 차아염소는 대전하지 않기 때문에 병원균의 음전하 표면에 침투하기 쉽다.그것은 세포벽을 구성하는 지질들을 분해할 수 있고 세포 내 효소 및 단백질과 반응하여 기능하지 않게 만든다.미생물은 죽거나 더 이상 [17]번식할 수 없다.

원칙

물에 녹으면 염소는 염소, 차아염소산(HOCl) 및 염산(HCl)의 평형 혼합물로 전환됩니다.

Cl2 + HO2 † HOCL + HCl

산성용액에서는 Cl과 HOCl이 주요
2 종이며, 알칼리용액에서는 ClO−(하이포염소산 이온)만 유효하게 존재한다.또한2− 매우 적은 농도의 ClO, ClO3−4−, ClO도 [18]발견됩니다.

충격 염소 처리

충격 염소는 많은 수영장, 우물, 샘, 그리고 다른 수원에서 물 속의 박테리아와 조류 잔류물을 줄이기 위해 사용되는 과정이다.물에 차아염소산염을 다량 혼합하여 충격염소를 실시한다.차아염소산염은 염소 표백제(차아염소산나트륨 또는 차아염소산칼슘의 물에 녹인 용액)와 같은 분말 또는 액체 형태일 수 있습니다.충격 염소 처리 중인 물은 물 속의 차아염소산나트륨 수치가 3ppm(PPM)까지 내려가거나 차아염소산칼슘 수치가 0.2~[citation needed]0.35ppm까지 내려갈 때까지 음용하거나 마셔서는 안 됩니다.

결점

염소에 의한 소독은 경우에 따라서는 문제가 될 수 있습니다.염소는 물 공급에서 발견되는 자연적으로 발생하는 유기 화합물과 반응하여 소독 부산물(DBP)로 알려진 화합물을 생성할 수 있습니다.가장 일반적인 DBP는 트리할로메탄(THM)과 할로아세트산(HAA)입니다.트리할로메탄은 주로 건강상의 위험을 일으키는 브로모포름과 디브로모클로로메탄이라는 두 가지 다른 유형의 염소 소독을 통해 생성된 주요 살균 부산물이다.그 영향은 화학 물질에 대한 노출 기간과 체내 섭취량에 따라 엄격히 달라진다.고용량일 때, 브로모포름은 주로 졸음이나 진정과 같은 증상으로 나타나는 규칙적인 뇌 활동을 둔화시킨다.브로모포름과 디브로모클로로메탄의 만성 피폭은 간암과 신장암, 심장병, 의식불명 또는 고용량 [19]사망을 일으킬 수 있다.이러한 화합물의 잠재적 발암성 때문에 선진국 전체의 음용수 규제는 도시 수도 시스템의 분배 시스템에서 이러한 화합물의 농도를 정기적으로 모니터링해야 한다.세계보건기구(WHO)는 "부적절한 소독과 관련된 위험에 비해 이러한 부산물로 인한 건강에 대한 위험은 극히 작다"[2]고 밝혔다.

염소에 대한 다른 우려도 있는데, 염소가 물 시스템에서 너무 빨리 사라지는 휘발성, 맛과 냄새와 같은 유기성 우려 등이 있습니다.

탈염소제

탈염소제는 물에서 염소나 클로라민을 제거하는 화학 첨가물이다.수돗물은 미생물을 죽이는 것과 같은 방식으로 수돗물을 해칠 수 있기 때문에 수조에서 사용하기 전에 탈염소를 해야 한다.염소는 물고기를 죽이고[20] 수족관의 생물학적 [21]필터를 손상시킨다.이 기능을 하는 화학물질은 염소종을 염화물로 환원시켜 어류에 덜 해로운 물질이다.

시판 탈염소제에는 티오황산나트륨, 히드록시메탄술폰산나트륨, 히드록시메탄술핀산나트륨 등이 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Matthews, Dylan (13 November 2021). "How a simple solution slashed child mortality in rural Kenyan villages". Vox. Retrieved 15 November 2021.
  2. ^ a b Guidelines for drinking-water quality. WHO Guidelines Approved by the Guidelines Review Committee (4th ed.). World Health Organization. 2022. p. 6. ISBN 978-92-4-004506-4.
  3. ^ "Disinfection with Chlorine Public Water Systems Drinking Water Healthy Water CDC". www.cdc.gov. 10 October 2018. Retrieved 30 April 2020.
  4. ^ F.E. Turneaure; and H.L. Russell (1901). Public Water-Supplies: Requirements, Resources, and the Construction of Works (1st ed.). New York: John Wiley & Sons. p. 493.
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  6. ^ "A miracle for public health?". Retrieved 17 December 2012.
  7. ^ 리스, R.J. (1907년)"링컨 시의 장염 유행에 관한 보고서, 1904-5년." 지방 정부 위원회의 35번째 연례 보고서, 1905-6년: 1905-6년 의료 담당자의 보고서를 포함하는 부록.런던: 지방 정부 위원회.
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  9. ^ 풀러, 조지 W. (1909)"분튼 저수지 물의 살균을 위한 저지시티 급수회사의 프로세스 및 플랜트 설명." 절차 AWA. 페이지 110-34.
  10. ^ 하젠, 앨런(1916년)깨끗한 물과 입수 방법뉴욕: 와일리 페이지 102
  11. ^ V. B. Nesfield (1902). "A Chemical Method of Sterilizing Water Without Affecting Potability". Public Health. 15: 601–3. doi:10.1016/s0033-3506(02)80142-1.
  12. ^ Darnall CR (November 1911). "The purification of water by anhydrous chlorine". Am J Public Health. 1 (11): 783–97. doi:10.2105/ajph.1.11.783. PMC 2218881. PMID 19599675.
  13. ^ http://library.rit.edu/findingaids/Inventories/WallaceAndTiernanCompanyRecords.pdf[베어 URL PDF]
  14. ^ Hodges, L. (1977). Environmental Pollution (2nd ed.). New York: Rinehart and Winston. p. 189.
  15. ^ 베이커, 모세 N.(1981)순수한 물의 탐구: 초기 기록에서 20세기까지의 정수 역사.제2판제1권 덴버:미국수도사업협회, 페이지 341-342.
  16. ^ a b c Calderon, R. L. (2000). "The Epidemiology of Chemical Contaminants of Drinking Water". Food and Chemical Toxicology. 38 (1 Suppl): S13–S20. doi:10.1016/S0278-6915(99)00133-7. PMID 10717366.
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  18. ^ Shunji Nakagawara, Takeshi Goto, Masayuki Nara, Youichi Ozaqa, Kunimoto Hotta and Yoji Arata (1998). "Spectroscopic Characterization and the pH Dependence of Bactericidal Activity of the Aqueous Chlorine Solution". Analytical Sciences. 14 (4): 691–698. doi:10.2116/analsci.14.691.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  19. ^ "Public Health Statement: Bromoform & Dibromochloromethane". ATSDR. 2011. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)[인용필수]
  20. ^ Hargrove, Maddy; Hargrove, Mic (2006). Freshwater Aquariums for Dummies. Hoboken, New Jersey: Wiley Publishing, Inc. p. 181. ISBN 9780470051030.
  21. ^ Seyffarth, Keith. "Dechlorination - The First Tank Guide - Preparing Your Tap Water for Aquarium Use". First Tank Guide. Retrieved 15 February 2017.

외부 링크