Газообразный хлор реагирует с водой, образуя слабую хлорноватистую и сильную хлороводородную кислоты

Cl₂ + H₂O = HOCl + H⁺ + Cl^-.

При подщелачивании раствора образуются хлорноватистая кислота и свободный хлорид-ион

Cl₂ + 2OH^- = OCl^- +Cl^- + H₂O.

Содержащиеся в растворе соединения Cl₂, HOCl и ClO^- называют активным свободным хлором.

Источником активного хлора является также хлорная известь, получаемая как смесь гипохлорита (оксохлората (1)) и хлорида путем хлорирования гидроксида кальция при t = 25–30^oC

Ca(OH)₂ + 2Cl₂ = Ca(OCl)₂ + CaCl₂ + 2H₂O.

При 65–70^oC процесс идет с образованием оксохлората (II):

2Ca(OH)₂ + 4Cl₂ = Ca(OClO)₂ + CaCl₂ + 4HCl.

Однако при дальнейшем повышении температуры возможно образование диоксида хлора, который также является сильным окисляющим агентом

5Сa(OClO)₂ + 8HCl = 8ClO₂ + 5CaCl₂ + 4H₂O.

При хлорировании аммонийных солей в присутствии щелочи образуются хлорамин и дихлорамин, которые представляют активный связанный хлор и являются ценными обеззараживающими и анестезирующими агентами:

2Cl₂ + 2NH₄Cl + 3NaOH = NH₂Cl + NHCl₂ + 3NaCl + 4H₂O.

Хлорирование СВ чаще всего проводят в периодическом режиме в емкостях, снабженных инжекторами для подачи газообразного хлора и включенных в систему циркуляции, действующей до момента полного окисления примесей, после чего подачу газа прекращают и воду сливают в сборники, из которых она непрерывно подается на доочистку или на БОС. Хлорирование в непрерывном режиме возможно только при наличии совершенной системы автоматического контроля и регулирования процессов.

Ниже приводятся уравнения реакций хлорирования наиболее опасных загрязнителей СВ:

NaCN + Cl₂ + H₂O = NaCNO + 2HCl;

Na₂S + 4Cl₂ + 4H₂O = Na₂SO₄ + 8HCl;

PH₃ + 4Cl₂ + 4H₂O = H₃PO₄ + 8HCl.

Как видим, хлорирование в нейтральных средах приводит к закислению СВ. В щелочных растворах возникает не менее сложная ситуация, связанная с огромным расходом щелочей и образованием эквивалентных количеств хлоридов. Только дешевизна хлора частично компенсирует его неэкологичность и в какой-то мере оправдывает его применение для очистки СВ.

Вместе с тем обезвреживание циансодержащих СВ проходит без каких бы то ни было осложнений:

NaCN + Cl₂ + 2NaOH = NaCNO + 2NaCl + H₂O.

Правда, цианаты вызывают гидролиз

CNO^- + 2HOH = CO₃^2- + NH₄⁺,

образуя небезвредный аммоний. Однако их легко доокислить гипохлоритом при рН = 8–10, контролируя полноту реакции по остаточному активному хлору, концентрацию которого поддерживают на уровне 5–10 мг/л.

2.1.2.2. Пероксидирование