برای استفاده از آب سطحی لازم است قبل از برداشت، مطالعه دقیقی در مواقع مختلف سال روی آن انجام گیرد. ترکیب آب به ویژه از لحاظ تیرگی، قدرت رسوب گذاری و درجه هیدروتیمتری، pH، مقدار ماده آلی و مقدار اشریشیاکولی باید به دقت بررسی شود. این مطالعات باید بر ریزابه های بالادست که رودخانه، سد یا دریاچه ای که از آن تغذیه می کنند نیز انجام شود و حداقل در یک دوره اقلیمی کامل و همچنین طی سال های زیادی انجام شود و حداقل در یک دوره اقلیمی کامل و همچنین طی سال های زیادی انجام شود. این مشاهدات برای تعیین صحیح روش تصفیه ضروری است.
هدف از تصفیه آب
در تصفیه آب خام دو هدف دنبال می شود، از زلال کردن آب و خالص کردن آب از باکتری ها و آلوده کننده های ریز. در فرایند زلال کردن، سعی بر آن است که ذرات کلوئیدی و معلق از آب حذف شود. برای این کار، آب پس از تصفیه مناسب از یک توده صاف کننده عبور داده می شود و از لحاظ باکتریولوژی، به وسیله اکسید کننده هایی نظیر کلر و ازن با کمک دستگاه هایی سترون می شود. در آخر، برای حذف آلوده کننده های ریز محلول در آب تصفیه ای به نام لطیف یا گوارا کردن انجام می شود.
1- انعقاد و هماوری
پس از عبور آب از توده شنی، مواد معلق آن به راحتی متوقف می شوند، اما ذرات کلوئیدی چنین نیستند. با این حال اگر آبی که با ضخامت معین در بالای توده شنی پخش شده است، با سرعت کم از شن عبور کند، تحت تاثیر دیاستازهایی که میکروارگانیسم ها تشریح می کنند، انعقادی زیستی انجام می دهد. به این ترتیب، ذرات کلوئیدی با جذب سطحی متوقف می شوند. این پدیده با تشکیل پوسته ای به نام غشای زیستی در اطراف دانه های شن مشخص می شود، ولی به محض اینکه سرعت عبور آب از میزان معینی تجاوز کند، عمل زیست شناختی به صفر می رسد. لازم است برای حذف مواد کلوئیدی، آب در عملیات آماده سازی مقدماتی قرار گیرد که شامل وارد کردن یک عامل شیمیایی به نام منعقد کننده در آب است. با آزاد کردن یون های فلزی با بار الکتریکی مثبت، حالت کلوئیدی از بین می رود. در حقیقت، بار الکتریکی در حالت کلوئیدی منفی است. با وارد کردن منعقد کننده، این بار خنثی و رسوب ته نشین شونده ای تشکیل می شود. علامت این عمل که تقریبا فوری انجام می شود این است که فولکول های بسیار ریز شامل ذرات کلوئیدی آزاد شده و اجسام معلق در آب با عمل جذب سطحی در سطح منعقد کننده جمع می شوند.
با انعقاد، رنگ آب ( که ناشی از مواد آلی محلول کلوئیدی است ) و مقدار زیادی از آلوده کننده ها از بین می روند. اتصال این فولیکول ها به یکدیگر و تشکیل تل های بزرگ تری ( فلوک ) که به علت حجم و چگالی خود به سرعت سقوط می کنند، عملیات را کامل می کند. تشکیل فلوک برخلاف تشکیل فولیکول ها به آرامی انجام می شود و حدود 20-40 دقیقه طول می کشد. این عمل هماوری نامیده می شود.
2- حذف فلزات
حذف آهن و منگنز
آهن را می توان از طریق ترکیب دو فرایند هوادهی و افزایش pH قبل از صاف کردن، از محلول رسوب داد. حذف منگنز دشوارتر است، زیرا نیاز به pH بین 8/5-9 نیاز دارد و نقش هوادهی در آن کمرنگ است. مشکل افزایش pH تا این حد، حل شدن منعقد کننده آلومینیومی نامحلول است که پس از ته نشینی در آب باقی می ماند. برای رفع این مشکل، صاف کردن باید در دو مرحله انجام شود، حذف منگنز و آهن، آب های زیرزمینی قبل از هوادهی با سیلیکات سدیم تصفیه می شوند. وجود منگنز برای تصفیه آب، مشکلاتی ایجاد می کند. آهن می تواند در فرایند انعقاد به صورت نمک های آهن به آب اضافه شده یا به خوردگی در سیستم توزیع مربوط باشد.
سرعت اکسیداسیون آهن و منگنز به pH، مقدار مواد آلی و وجود عوامل اکسید کننده بستگی دارد. در صورت حذف نکردن اکسیدهای قهوه ای رنگ آهن و منگنز در تصفیه، شرایط بدی به وجود آید و ممکن است بعضی از کاربردهای آب مختل شود. گاهی اقدامات پیشگیرانه با موفقیت انجام می گیرد. افزودن سدیم هگزامتافسفات با وجود جلوگیری نکردن از اکسیداسیون یون های فلزی، ممکن است آنها را به شکل تعلیق حفظ کند و بنابراین با حرکت دادن آنها از تجمع جلوگیری می شود؛ در صورت تجمع، آب بسیار بد رنگی تولید خواهد شد. پیش بینی موفقیت این تصفیه دشوار است، زیرا به غلظت آهن و منگنز، میزان کلر باقی مانده برای گندزدایی و زمان عبور از سیستم توزیع بستگی دارد. زمان عبور از سیستم توزیع با بسط دادن آن، اندازه لوله های شبکه و محل و مقدار ذخیره سازی ایجاد می شود.
آهن احیا شده در آب، رشد باکتری ها در لوله اصلی توزیع را بیشتر می کند. ممکن است شست و شوی دوره ای لوله های کوچک سیستم توزیع در حذف تجمع ذرات زنگ زدگی موثر باشد. با این حال، حذف باکتری های آهن دشوار و پر هزینه است. گاهی کلرزنی با غلظت زیاد به بخش های جدا شده لوله های آب و سپس شست و شوی سریع موثر است. تنها راه حل مشکل مربوط به آهن و منگنز، حذف با تصفیه می باشد. ساده ترین شکل اکسیداسیون آهن در تصفیه آب چاه، هوادهی ساده است. هواده نوعی سینی با یک لوله آبگیر عمودی است که آب را از بالا توزیع می کند و از طریق ناودان پایین می ریزد.
صاف سازی موثر پس از اکسیداسیون شیمیایی لازم است، زیرا مقدار عمده ای از اکسیدهای فلزی لخته شده به اندازه کافی سنگین نیستند تا ته نشین شوند. آهن و منگنز حمل شده به صافی، بستر را با اکسیدهایی ( که با صاف سازی حذف را انجام می دهند ) می پوشانند.
فرایند زئولیت منگنز
زئولیت منگنز ماسه سبز رنگ طبیعی با روکش منگنز دی اسید است که آهن و منگنز حل شدنی را از محلول حذف می کند. پس از سیر شدن زئولیت از یون های فلزی، با استفاده از پتاسیم پرمنگنات آن را احیا می کنند. محلول پرمنگنات قبل از صافی تحت فشار که از بستر با پوشش دوگانه انتراسیت و زئولیت منگنز تشکیل یافته به آب اضافه می شود. آهن و منگنز اکسید شده به وسیله لایه فوقانی صافی حذف می شوند. یون های اکسید نشده توسط لایه زئولیت منگنز زیرین گرفته می شود اگر به طور غیرعمدی پرمنگنات اضافی به آب افزوده شود، از بستر زغال سنگ عبور کرده و ماسه سبز رنگ را دوباره احیا می کند. موقع سیر شدن بستر با اکسیدهای فلزی، آن را شست و شوی معکوس می دهند تا ذرات معلق از لایه سطحی حذف و زئولیت با پرمنگنات پتاسیم دوباره احیا شود.
سبک سازی آب
در سبک سازی آب ترسیبی با کمک آهک، آهن و منگنز را از محلول می زدایند. اگر در سبک سازی آب های زیرزمینی حاوی آهن و منگنز، تصفیه شکافت به کار رود، می توان از پتاسیم پرمنگنات برای اکسید کردن یون های فلزی در آب استفاده کرد؛ با این کار از اولین مرحله تصفیه با آهک چشم پوشی می شود. هدف اصلی از تصفیه با آهک، حذف آهن و منگنز آلی در فرایند سازی آب های سطحی است.
حذف فلزات دیگر
روش های متداول تصفیه آب سطحی مانند انعقاد شیمیایی، ته نشینی و صاف کردن می تواند تا 80 درصد فلزات را حذف کند. به ویژه هنگامی که غلظت جامدات معلق آب زیاد باشد. هنگامی که این غلظت اندک باشد با افزایش کربن فعال پودری در مرحله انعقاد می توان حذف فلزات را افزایش داد. می توان از کربن فعال گرانولی یا مبدل های یونی برای حذف باقی مانده فلزات استفاده کرد. سولفات فریک منعقد کننده موثری برای حذف جیوه است. برای اطمینان از این که غلظت فلز در آب تصفیه شده کمتر از 1 میکروگرم بر لیتر باشد، از کربن فعال یا مبدل های یونی استفاده می کنند. از دو شکل سلنیوم موجود در آب فقط سلنیوم 4 ظرفیتی توسط انعقاد حذف می شود و سلنیوم 6 ظرفیتی تحت تاثیر فرایندهای متداول تصفیه آب قرار نمی گیرد. مولیبدن نیز در فرایندهای متداول تصفیه آب آشامیدنی حذف نشده و به اسمز معکوس نیاز دارد. روش های متداول تصفیه بر آنتیموان در غلظت های معمول موجود در آب های خام بی اثر است، چون منشا این فلز معمولا لوله کشی خانگی است تنها با انتخاب اتصالات مناسب می توان از آلودگی جلوگیری کرد. باید از کاربرد اتصالات با آب کاری نیکل، کروم و آلیاژهای نیکل برای پرهیز از آلودگی مربوط به نیکل اجتناب کرد.
3- کنترل طعم و بو
یکی از اهداف تصفیه، تولید آب مطبوع برای ذائقه است. طعم، بو یا رنگ در شبکه آبرسانی شهری ممکن است ایمنی آب را زیر سوال ببرد. ممکن است املاح غیرآلی یا یون های فلزی و انواع مختلف شیمیایی آلی یافت شده در طبیعت یا ناشی از زائدات صنعتی روی مزه آب اثر بگذارند. جلبک ها مهم ترین عامل ایجاد مشکلات مربوط به طعم و بو در شبکه آبرسانی شهری هستند. فعالیت های متابولیک آنها ترکیبات بوداری ایجاد می کند که بوی ماهی، گریس، ماندگی یا بوهای بد دارند. اکتینومیست ها ( باکتری های شبیه کپک ) بوی خاک ایجاد می کنند. در تصفیه آب زیرزمینی، هوادهی تاثیر به سزایی در رفع مشکلات مربوط به مطبوع بودن آب دارد، زیرا ترکیبات بودار که اغلب به شکل گازهای محلول هستند، از محلول قابل حذف می باشند. با این وصف، هوادهی در فرایندسازی سطحی که مواد بوساز عموما غیر فرارند، به ندرت موثر واقع می شود.
اولین ملاحظات را باید به اقدامات پیشگیرانه در شبکه آب های سطحی معطوف داشت. در یک دریاچه یا مخزن آب، کاربرد منظم مس سولفات در آب های محصور در جلوگیری از شکوفه های جلبکی که باعث ایجاد طعم، بو و انسداد صافی می شوند، موثر است. معمولا جذب کردن موثرترین روش شیمیایی برای کاهش طعم و بو در تصفیه آب است. کربن فعال را می توان از زغال چوب درختان جنگلی، زغال قهوه ای، پوسته گردو یا سایر مواد کربن دار تهیه کرد که با سوختن کنترل شده برای توسعه دادن خصوصیات جذب تولید می شوند. هر ذره با هزاران خلل و فرج مواد بودار را جذب می کند. کربن فعال به صورت پودری و دانه ای در دسترس است. از کربن دانه ای در فرایند تصفیه آب شهری به دلیل مطلاحظات اقتصادی چندان استفاده نمی شود، اما از آن در صنایع غذایی و آشامیدنی برای پالایش آب تولیدی بهره می گیرند. کربن در تصفیه خانه های شهری به صورت پودر سیاه رنگ غیرمحلول و دانه شده است که با ماشین های تغذیه خشک یا به شکل دوغاب به کار گرفته می شود. نقطه بهینه استعمال کربن با آزمون و خطا تعیین می گردد. کربن کلر را جذب می کند، پس این دو ماده نباید همزمان یا متوالی بدون درنظر گرفتن فاصله زمانی مناسب استفاده شوند.
اکسیداسیون ترکیبات مولد طعم و بو را می توان با کلرزنی، کل دی اکسید، پتاسیم پرمنگنات انجام داد. کلرزنی با غلظت زیاد به دلیل تشکیل تری هالومتان ها مطلوب نیست. کلر دی اکسید کربن که با ترکیب محلول های سدیم کلریت و کلر تولید می شود، تقریبا قدرت اکسیدکنندگی کلر بدون تشکیل تری هالومتان ها را دارد. اگرچه بعضی از ترکیبات آلی معطر را اکسید می کند، اما بر بسیاری از مواد بودار غیرموثر است. پتاسیم پرمنگنات یک ماده شیمیایی قوی است که در اکسید کردن بسیاری از ترکیبات مولد طعم و بو موثر است. از آنجایی که یکی از واکنش های آب، ایجاد منگنز دی اکسید است، باید قبل از صاف سازی در فرایند قرار گیرد.
4- حذف مواد شیمیایی آلی مصنوعی
مواد شیمیایی آلی مصنوعی شامل شمار زیادی از مواد شیمیایی تولیدی مورد استفاده در کاربردهای صنعتی، کشاورزی و خانگی می باشند. بعضی از این مواد، بالقوه سمی بوده و با خطر سرطان مرتبط و اگر در یک دوره ممتد زمانی در مقادیر کم خورده شوند به ارگان های حیاتی از قبیل جگر، قلب و کلیه ها آسیب می رسانند و سیستم عصبی را مختل می کنند. حداکثر سطح آلودگی در استانداردهای آب آشامیدنی خیلی کم و در گستره ای از 0/1 میلیگرم در لیتر به پایین تا 0/0002 میلیگرم در لیتر می باشد.
تصفیه متداول آب با انعقاد سازی، ته نشینی و صاف سازی، حذف را محدود می کند زیرا مواد شیمیایی آلی مصنوعی محلول به ندرت جذب هیدروکسیدهای فلزی تشکیل شده به وسیله مواد شیمیایی منعقد کننده و پلیمرها می شوند. تغییر دادن منعقد کننده های یا پلیمرها، تنظیم pH و کاربرد کربن فعال پودری، جایگزین هایی هستند که ممکن است تصفیه را بهبود بخشند.
کربن فعال پودری، پودر ریزی است که به شکل دوغاب در هر نقطه ای از فرایند تصفیه، پیش از صاف سازی به کار گرفته می شود. در نقطه کاربرد، اختلاط باید به اندازه کافی صورت بگیرد تا به پخش شدن پودر بینجامد، زمان تماس باید به قدری زیاد باشد تا جذب انجام شود. با وجود اینکه کربن فعال پودری یک جاذب موثر ترکیبات آلی مولد طعم و بو در غلظت تا 5 میلیگرم در لیتر با زمان تماس 10-15 دقیقه است، اما درباره جذب مواد شیمیایی آلی موفق عمل نمی کند. ساختار خلل و فرج مانند کربن فعال پودری، زمان تماس کوتاه و تداخل عمل به دلیل جذب دیگر ترکیبات آلی باعث جذب ضعیف آن می شود. حذف موثر مواد شیمیایی آلی با صاف سازی از طریق بستری از کربن فعال دانه ای قابل انجام است، زیرا تماس نزدیک با آب زمان زیادی به جذب منجر می شود. کربن فعال دانه ای از زغال سنگ ساخته شده است که بهترین خصوصیات فیزیکی چگالی، اندازه ذره، مقاومت در برابر فرسایش و مقدار خاکستر را دارد و برای شست و شوی معکوس صافی و بازسازی کربن فعال ضروری است. قبل از طراحی یک سیستم صافی، مطالعات تصفیه خانه ای پایلوت برای انتخاب بهترین کربن، تعیین مدت زمان تماس مورد نیاز، اثرات تغییرات کیفی در آب مورد تصفیه و موثر بودن بازسازی کربن انجام می شود.
آلودگی آب های زیرزمینی ممکن است به دلیل نشت آفت کش های کشاورزی یا به دلیل نفوذ ناشی از دفع ناصحیح مواد شیمیایی آلی فرار صنعتی باشد. مواد شیمیایی آلی فرار در آب های زیرزمینی پایندارند اما به ندرت در آب های سطحی یافت می شوند. دو فرایند حذف آنها از آب های زیرزمینی یکی ریشه کنی با هوادهی و دیگری جذب به وسیله کربن فعال دانه ای است. تنها روش موثر هوادهی، ریشه کنی با هوا در یک برج آکنده جریان مخالف است. به این صورت که آب از طریق پوشش آکنده جریان مخالف است. به این صورت که آب از طریق پوشش آکنده به پایین چکیده می شود در حالی که هوا از طریق فضای خالی پوشش آکنده به بالا فشار داده می شود. با این حال، به دلیل پایین بودن حداکثر میزان مجاز آلودگی، ممکن است هوادهی قادر به کاهش غلظت ها تا حد استانداردهای آب آشامیدنی نباشد. علاوه بر این، در آب و هوای سرد، به دلیل حذف ضعیف در دمای استانداردهای آب آشامیدنی نباشد. علاوه بر این، در آب و هوای سرد به دلیل حذف ضعیف در دمای پایین و احتمال تشکیل یخ روی پوشش برج، هوادهی مقدور نیست. ممکن است به جای ریشه کنی با هوا از فرایند پرهزینه تر جذب به وسیله صافی کربن فعال دانه ای استفاده شود و یا به عنوان یک مرحله ثانوی به دنبال حذف جزئی توسط هوادهی به کار رود.
سبک سازی ترسیبی
سختی آب به دلیل وجود یون های کلسیم و منیزیم است. حداکثر میزان سختی آب برای شبکه عمومی آبرسانی، 500-300 میلیگرم بر لیتر است. با این حال بسیاری از مصرف کنندگان به سختی بیش از 150 میلیگرم بر لیتر اعتراض می کنند. آب با سختی بین 120-60 میلیگرم در لیتر سختی متوسط دارد. سختی مصرف صابون و شوینده ها را مختل می کند و ممکن است در لوله ها و آب گرمکن ها رسوب داخلی ایجاد کند. این مشکل با استفاده از شوینده های مصنوعی و آسترکشی لوله ها در آب گرمکن های کوچک تا حدی حل شده است. در صنایع، برای پیشگیری از ایجاد رسوب داخلی در دیگ بخار، آب را پیش تصفیه می کنند.
در سبک سازی ترسیبی از آهک (CaCO) و سودا اش (NaCO3) برای حذف کلسیم و منیزیم استفاده می شود. علاوه بر این، تصفیه با آهک مزایایی مانند نابودی باکتری ها، حذف آهن و کمک در زلال سازی آب های سطحی کدر را دارد. کربن دی اکسید برای کربن زنی مجدد پس از تصفیه با آهک به کار برده می شود تا با تبدیل یون هیدروکسید و یون کربنات اضافی به یون بی کربنات، pH آب را پایین بیاورد. آهک به اشکال زنده و هیدراته در بازار موجود است. آهک زنده به شکل دانه ای حداقل 90 درصد CaO دارد که منیزیم اکسید، ناخالصی اولیه آن است. آهک هیدراته پودری تقریبا 68 درصد CaO دارد. دوغاب آهک در معادله های شیمیایی به صورت Ca(OH)2 نوشته می شود. سودا اش، پودر سفید مایل به خاکستری است که حداقل 98 درصد سدیم کربنات دارد.
کربن دی اکسید، گازی روشن، بی رنگ و بی بو است که برای کربن زنی مجدد در تثبیت آب سبک شده با آهک به کار می رود. این گاز با سوزاندن زغال سنگ، کک، نفت یا گاز به دست می آید. نسبت سوخت به هوا، با دقت در ژنراتور CO2، برای احتراق کامل تنظیم می شود. گاز تحت فشار ناشی از احتراق از طریق افشانه های مستغرق در حوضچه های تصفیه با فشار رانده می شود. آهک اضافه شده به آب در ابتدا با دی اکسید کربن آزاد واکنش داده و رسوب کلسیم کربنات ایجاد می کند. سپس با کلسیم بی کربنات موجود واکنش می دهد. یک اکی والان آهک با یک اکی والان کلسیم کربنات یا کلسیم بی کربنات ترکیب می شود. از آنجا که منیزیم به شکل Mg(OH)2 رسوب می کند، دو اکی والان آهک برای حذف یک اکی والان منیزیم بی کربنات لازم است. برای ترسیب سختی غیر کربناته ( سولفات ها یا کلریدهای کلسیم و منیزیم ) به سود اش نیاز است. یون کلسیم را می توان به طوری موثری با اضافه کردن آهک در واکنش هایی که pH آب را تا حدود 10.3 بالا می برند، کاهش داد، اما برای رسوب دادن منیزیم به pH بیشتر و وجود آهک مازاد در مقدار حدود 35 میلیگرم بر لیتر بالاتر از میزان استیوکیومتری نیاز است.
مزیت عمده سبک سازی ترسیبی آن است که آهک اضافی به همراه حذف سختی از محلول حذف می شوند. بنابراین، جامدات آب کاهش می یابد. با افزودن سودا اش، یون های سدیم در آب تصفیه شده با آنیون سولفات یا کلراید باقی می مانند. کربن زنی دوباره برای تثبیت آب تصفیه شده با آهک است که امکان تشکیل رسوب داخلی را کاهش می دهد. کربن دی اکسید، آهک اضافی را خنثی و آن را به شکل کلسیم کربنات ترسیب می کند. این عمل کربنات را به بی کربنات تبدیل می کند.
سبک سازی با آهک اضافی: برای حذف سختی منیزیم و کلسیم حدود 40 میلیگرم برلیتر آهک اضافی به کار می رود. مقدار آهک و سودا اش با استفاده از واکنش های شیمیایی، برای رسوب دادن منیزیم برآورد و پس از افزودن آن برای حذف رسوبات CaCO3 و Mg(OH)2، آب منعقد و ته نشین می شود. سپس کربن زنی مجدد در دو مرحله انجام می پذیرد. در مرحله نخست، برای پایین آوردن pH به حدود 10.3 و تبدیل محلول مازاد به CaCO3 جامد و حذف یا لخته سازی و ته نشینی، کربن دی اکسید افزوده می شود. همچنین درصورت لزوم، در این مرحله برای رسوب دادن سختی کلسیم غیر کربناته از سودا اش استفاده می شود. در مرحله دوم، برای تبدیل بیشتر یون کربنات باقی مانده به یون بی کربنات، pH باز هم به گستره 9.5-8.5 کاهش می یابد تا آب هنگام صاف سازی و در سیستم لوله کشی از تشکیل رسوب داخلی مصون بماند.
حذف انتخابی کلسیم کربنات: برای سبک سازی آب با سختی منیزیم کم، کمتر از 40 میلیگرم درلیتر کلسیم کربنات استفاده می شود. سختی منیزیم بیشتر از 40 میلیگرم در لیتر به دلیل احتمال تشکیل رسوب داخلی منیزیم سیلیکات سخت در سرویس های با دمای بالا توصیه نمی شود. زلال سازی آهک همراه با کربن زنی تک مرحله ای پس از صاف سازی است. آهک به اندازه ای افزوده می شود تا سختی کلسیم را در حد مطلوب بدون افزایش در آهک مازاد برای حذف منیزیم رسوب دهد. استفاده از سودا اش به مقدار سختی غیر کربناته بستگی دارد. اگر رسوب کلسیم کربنات به نحو مطلوب ته نشین نشود، مقدار کمی پلیمر یا آلوم را می توان برای کمک به لخته سازی افزود. کربن زنی معمولا برای کاهش تشکیل رسوب داخلی روی پوشش صافی و ایجاد آب سبک شده پایدار است.
سبک سازی با تصفیه شکافت: تصفیه شکافت آب خام برای سبک سازی در دو مرحله و دو قسمت انجام می شود. در قسمت بزرگ تر، تصفیه با آهک مازاد در اولین مرحله با استفاده از لخته ساز- زلال ساز یا اختلاط درون خطی و حوضچه ته نشینی صورت می گیرد. سودا اش در مرحله دوم اضافه می گردد. سپس جریان شکافته شده با آب تصفیه شده مخلوط می شود. حال آهک اضافی به کار رفته در مرحله اول برای رسوب دادن منیزیم، با سختی کلسیم که تصفیه با آهک را دور زده است، واکنش می دهد.
کلرزنی
از کلر در تصفیه آب و فاضلاب برای گندزدایی و از بین بردن پاتوژن ها، کنترل خرده ارگانیسم های مزاحم و اکسیداسیون استفاده می شود. کلر به عنوان یک اکسیدان در حذف آهن و منگنز، تخریب ترکیبات مولد طعم و بو و حذف هیدروژن سولفید کاربرد دارد. کلر گازی سمی با رنگ زرد مایل به سبز و سنگین تز از هوا است. یک حجم کلر مایع تحت فشار با حدود 450 حجم گاز برابر است. کلر یک اکسیدان قوی است که با بسیاری از عناصر و ترکیبات واکنش می دهد. کلر نمناک به شدت خورنده است، در نتیجه جنس کانال ها و اجزای تغذیه کننده در تماس با کلر غیرفلزی یا از آلیاژ خالص می باشند. کلر ملتهب کننده سیستم تنفسی است و در صورت مواجهه با غلظت های زیاد صدمات چشمگیری به بار می آورد.
هیپوکلریت ها املاح هیپوکلرواسید (HOCl) می باشند که در استخرهای شنا، امور آب شبکه های کوچک و موارد اضطراری به کار می روند. کلسیم هیپوکلریت بسیار باارزش است و در اشکال دانه ای، پودری یا قرصی در بازار موجود است، فورا در آب حل می شود و 70 درصد کلر دارد. سدیم هیپوکلریت به شکل مایع عرضه می شود و غلظت آن بین 15-5 درصد کلر است. در بسیاری از تصفیه خانه های آمریکا از کلر مایع استفاده می شود، زیرا از هیپوکلریت ارزان تر است. کلر با آب ترکیب شده و تشکیل هیپوکلریرو اسید می دهد که می تواند هیپوکلریت را یونیزه کند.در pH کمتر از 7، توده ای از HOCl به شکل غیر یونیزه باقی می ماند، درحالیکه در pH بیشتر از 8، بخش عمده آن به شکل OCl- است. هیپوکلرواسید و یون هیپوکلریت می باشد که به آن کلر آزاد در دسترس گویند. کلر فورا با آمونیاک موجود در آب واکنش می دهد.
نوع محصولات واکنش به pH، دما، زمان و نسبت کلر اولیه به آمونیاک بستگی دارد. مونوکلر آمین و دی کلر آمین در گستره pH بین 8.5-4.5 تشکیل می شوند. در pH بالاتر از 8.5، به طور کلی فقط مونوکلر آمین تولید می شود، اما در pH کمتر از 4.4، تری کلرآمین تولید می شود. به کلر موجود در ترکیبات شیمیایی به همراه آمونیاک یا ترکیبات ازت آلی، کلر ترکیبی در دسترس می گویند.