Проблемы химической безопасности хлорных объектов ЖКХ

Всемирный совет по хлору
Ассоциация предприятий хлорной промышленности «РусХлор»
Российский центр «Хлорбезопасность»

Члены Ассоциации «РусХлор»
Действительные члены - учредители Ассоциации “РусХлор”
ОАО “Каустик”, Волгоград;
ОАО “Каустик”, Стерлитамак;
ОАО “Саянскхимпласт”, Саянск;
ООО “Усольехимпром”, Усолье-Сибирское;
ООО “ПО ‘Химпром”, Кемерово;
ОАО “Новомосковская акционерная компания ‘Азот”, Новомосковск;
ЗАО “Российский центр ‘Хлорбезопасность”, Москва.
Действительные члены Ассоциации “РусХлор”
ОАО “Химпром”, Новочебоксарск;
ООО “Сода-Хлорат”, Березники;
ООО “Завод Полимеров Кирово-Чепецкого Химкомбината”, Кирово-Чепецк;
ОАО “Соликамский магниевый завод”, Соликамск.
Ассоциированные члены Ассоциации “РусХлор”
ООО “НИИЦ ‘Синтез”, Москва;
ООО “Гипрохлор”, Иркутск;
ООО “Ростовский водоканалпроект”, Ростов-на-Дону;
ООО “Гидропроект”, Ижевск;
Chemianlagenbau Chemnitz GmbH, Германия;
Midland Manufacturing Inc., США;
KD Valves/Descote, Франция;
Uhde GmbH, Германия;
ОАО “УДЕ”, Дзержинск Нижегородской обл.
"Lubrizol Advanced Materials Europe BVBA", Бельгия

Задачи Ассоциации «РусХлор»
Представление и защита интересов членов ассоциации в законодательных и исполнительных органах власти, в российских и международных организациях.
Содействие формированию и реализации программ развития хлорной промышленности РФ.
Формирование и решение общеотраслевых проблем.
Выработка общей позиции по вопросам научно-технической политики.
Организация научно-исследовательских работ.
Статистическое, аналитическое, информационное, нормативно-методическое обеспечение членов ассоциации.
Взаимодействие с отечественными и зарубежными организациями.
Представление интересов членов ассоциации в национальных и международных организациях

Всемирный совет по хлору
Еврохлор
Институт Хлора (США)
Канадский Хлорный Координационный Комитет
Японская Ассоциация Содовой Промышленности
Совет Хлорной Химии (США)
Корейская Ассоциация Содовой Промышленности
Отраслевой Альянс по галогенированным растворителям (США)
Клоросур/Абиклор (Бразилия)
Институт Винила (США)
Европейская Ассоциация по хлорированным растворителям
Ассоциация Отраслей Пластмасс и Химикатов (Австралия)
Ассоциация «РусХлор»
Китайская хлор-щелочная промышленная ассоциация
Ассоциация щелочных производителей Индии

Краткая историческая справка
1835 год - самое раннее предложение хлорировать воду было высказано доктором Робли Данлингсеном
1846 год - первое упоминание об использовании хлора как бактерицидного средства: доктор Семмелвейс в главном госпитале г.Вены использовал хлорную воду для мытья рук перед осмотром больных
1881 год - немецкий бактериолог Роберт Кох продемонстрировал, что чистые культуры бактерий могут быть разрушены хлорсодержащим раствором – гипохлоритом натрия.

Объем потребления хлора для дезинфекции воды (тыс.т/год)
80
500
США
РФ

Структура аварийности при обращении с хлором

Причины аварийности при обращении с хлором
Ошибки проектирования
Конструктивные недостатки оборудования
Ошибки промперсонала

Обеспеченность предприятий ЖКХ системами дистанционного и автоматического управления, средствами индивидуальной и коллективной защиты
Наличие систем дистанционного и автоматического управления
Наличие современных дозаторов хлора
Наличие систем автоматической индикации хлора
Наличие систем аварийного улавливания и нейтрализации хлора
Наличие средств индивидуальной защиты
- На крупных предприятиях
- На средних и мелких предприятиях

Правила ПБ 09-594-03, п. 2.3.д
Проектная документация должна быть разработана по исходным данным на технологическое проектирование, выполненным с учетом результатов научно-исследовательских и опытных работ.

Содержание активного хлора в хлорсодержащих реагентах

Гипохлорит натрия
2NaOH + Cl2 NaOCl + NaCl + H2O + Q
NaOCl + H2O HOCl + Na+(OH)─
HOCl H+ + OCl─

ПОБОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОДЫ
Все побочные продукты формируются в процессе взаимодействия дезинфектанта и органических веществ, находящихся в воде по естественным причинам.
Тригалометаны формируются в хлорированной воде; впервые обнаружены в 1973 году.
Хлороформ – наиболее распространенный побочный продукт дезинфекции; признан потенциальным канцерогеном.
Широкое и тщательное токсикологическое исследование проведено в отношении побочных продуктов и, особенно, тригалометанов.
Наличие и концентрация побочных продуктов в очищенной воде законодательно регулируется в США и других странах.

ХЛОР, ПОБОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОДЫ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
Все риски, связанные с побочными продуктами дезинфекции воды, - малы и крайне неопределенны. Риск, связанный с концентрациями побочных продуктов, типичных для обычной питьевой воды, - очень мал.
Дезинфекция – крайне важна для получения безопасной воды. Всемирная Организация Здравоохранения: “Риск, связанный с вредоносными микроорганизмами – несравнимо выше”.
Критерии оценки альтернативных агентов дезинфекции:
Безопасность, надежность, эффективность и доступность;
Все без исключения дезинфицирующие агенты образуют побочные продукты дезинфекции, каковых известно более 600 наименований;
Побочные продукты хлорирования изучены лучше побочных продуктов других дезинфицирующих агентов.

РУКОВОДСТВО ВСЕМИРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ПО КАЧЕСТВУ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ (2004 ГОД)
Уровни концентрации вредных веществ, при соблюдении которых вода считается безопасной, даже будучи употребляема на протяжении всей человеческой жизни

СТАНДАРТЫ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ (США)
Предельно допустимая остаточная концентрация:
Предельно допустимая концентрация загрязнителей:

ПРИМЕНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ АГЕНТОВ В СИСТЕМАХ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В США В 2007 ГОДУ

Основное преимущество концентрированного гипохлорита натрия - относительная безопасность при сливе, хранении и применении.
Особенности, которые необходимо учитывать при обращении с гипохлоритом натрия:
выделение хлора при смешивании с кислыми растворами;
постоянные газовыделения при хранении вследствие естественного разложения;
высокая коррозионная активность.
Особенности гипохлорита натрия

Хлор и гипохлорит: сравнение по числу происшествий
- Процесс применения продукта клиентом
- Подсоединение-отсоединение ёмкостей
- Складское хранение у клиента
- Транспортировка – процесс перевозки
- Транспортировка – погрузка / разгрузка
- Транспортировка – доставка клиенту
- Заводское тестирование контейнеров
- Заводское затаривание ёмкостей
- Заводское складское хранение
- Заводское производство

Аварии и происшествия с гипохлоритом натрия

Аварии и происшествия с гипохлоритом натрия (2)

Капитальные затраты, затраты на оборудование, на ремонт и обслуживание

Затраты, связанные с собственно химикатом

Доступность

Электрохимический гипохлорит натрия
Процесс получения гипохлорита натрия электрохимическим способом основан на электролизе водных растворов поваренной соли (морской воды) и взаимодействии в растворе продуктов реакций, протекающих на катоде и аноде. При пропускании постоянного тока через водный раствор хлорида натрия:
- на аноде выделяется свободный хлор, который растворяется в электролите с образованием хлорноватистой кислоты HClO:
2Cl─ = Cl2 + 2e─
- на катоде происходит разряд молекул воды с образованием водорода, выделяющегося из раствора в газовую фазу:
2H2O + 2e─ = 2OH─ + H2
В межэлектродном пространстве ионы Na+, гидроксила OH─ и хлорноватистая кислота HClO взаимодействуют с образованием гипохлорита натрия NaClO:
Na+ + OH─ = NaOH,
NaOH + HClO = NaClO + H2O

Преимущества двуокиси хлора
эффективный бактерицид широкого спектра действия;
по сравнению с хлором более эффективен при борьбе с вирусами, поэтому на него возлагаются большие надежды при повторном использовании воды;
убивает патогенные организмы, стойкие к хлору, например, капсулированные паразиты Giavdia и Cryptosporidium;
не вступает в реакцию с аммиачным азотом, первичными аминами;
не вступает в реакции с окисляемыми органическими веществами и не образует тригалометаны;
улучшает коагуляцию;
эффективно разрушает фенолы, которые придают неприятный запах питьевой воде;
эффективно удаляет железо и марганец; он превосходит в этом хлор, особенно когда железо и марганец входят в состав сложных химических соединений.

Недостатки двуокиси хлора
стоимость двуокиси хлора в несколько раз (6 – 9 раз) превышает стоимость хлора, что делает невозможным его использование в ряде случаев, особенно для экономически отсталых регионов, где и хлорирование – большая проблема;
двуокись хлора не может перевозиться в виде сжатого газа и должна вырабатываться на месте;
двуокись хлора, полученная некоторыми методами, может содержать значительное количество свободного хлора, что может свести на нет положительный эффект при использовании ее в качестве дезифектанта, позволяющего избежать образование тригалометанов.

Структура водоисточников Германии
Озера и водохранилища
Речная вода
Родниковые источники
Грунтовые воды

Процентное соотношение объемов воды, обрабатываемых различными дезсредствами в Германии
Без дезинфекции
Дезинфекция хлором на конечной стадии
Дезинфекция диоксидом хлора
Дезинфекция другими дезинфектантами