Електрохлорування (електролітичне генерування гіпохлориту натрію) виробляє хлор для дезінфекції шляхом електролізу водного розчину хлориду натрію (звичайна сіль або NaCl). Його можна виробляти партіями, конвертуючи соляний розчин у гіпохлорит натрію із концентрацією 6 – 12 г на літр в одному буферному резервуарі або у проточній системі, яка постійно виробляє гіпохлорит.

Електроліз використовує прямий електричний струм для живлення інакше неспонтанних хімічних реакцій. Реакції відбуваються на двох електродах: аноді та катоді. На аноді хлор-іон конвертується у молекулярний хлор (газоподібний хлор), тоді як реакція на катоді виробляє газоподібний водень і збільшує рівень рН. Газоподібний хлор вступає у безпосередню реакцію з гідроксид-іоном і формує гіпохлорит-іон. Розчин гіпохлорит натрію може використовуватися безпосередньо для дезінфекції та/або попереднього очищення при постійному функціонуванні чи може зберігатися у буферному резервуарі для використання в подальшому при функціонуванні в пакетному режимі. 

Проєктні міркування

Якість неочищеної води є важливим параметром для безперервних систем. Загалом жорсткість або концентрація марганцю, заліза, фтору, вільного хлору та ціанідів мають бути низькими, або знадобиться масштабне попереднє очищення для захисту електродів. У випадку жорсткої води безперервні системи зазвичай проєктуються із потужністю більшою на 20 – 30% із метою продовження строку експлуатації обладнання. Як альтернативний варіант сіль, отримана шляхом випаровування під сонцем (тобто сіль, отримана в результаті випаровування соляного розчину, на противагу солі, отриманої в результаті видобування) із мінімальним вмістом NaCl у 99,8% є більш підходящою, оскільки вона має нижчу концентрацію кальцію та марганцю (менше 0,14%), а також інших забрудників, які засмічують електроди. Пакетні системи мають більшу гнучкість щодо якості неочищеної води, оскільки електроди зазвичай є більш доступними для очищення і для цього може використовуватися будь-який вид солі. Виробничі цикли можуть займати від 3 до 12 годин залежно від масштабу та виробника. Концентрація гіпохлорит натрію може варіюватися, і потрібно проводити її моніторинг після кожного циклу. Отриманий розчин не є стабільним і має відразу ж використовуватися або стабілізуватися шляхом додавання каустичної соди.

Матеріали

Невеликі електролітичні камери наявні у кількох виробників як частина набору, який включає обладнання для тестування та сонячну панель чи адаптор живлення. Кілька міжнародних компаній пропонують великі безперебійні системи, іноді за посередництва місцевих дистриб’юторів як повністю спроєктовані системи, адаптовані до місцевих вимог та контексту.

Придатність

Невеликі пакетні системи є досить компактними для того, щоб їх можна було переносити у багажі для дуже швидкого виробництва гіпохлориту на гострому етапі під час надзвичайної ситуації, коли в наявності є електропостачання (сонячна панель). Наприклад, типова невелика система на ринку може виробляти 2 літри хлору із концентрацією 6 г на літр за 2,5 години, чого достатньо для очищення орієнтовно 8 000 літрів води. Більші системи можуть виробляти 30 – 60 літрів хлору за 4 – 5 годин і підходять для таборів або для установок з очищення питної води, коли інакше неможливо забезпечити постачання рідкого гіпохлориту. Системи можна запровадити із використанням наявних резервуарів, і отриманий гіпохлорит можна дозувати із використанням існуючих систем дозування. Коли пакетні системи встановлюють з нуля, місцеві оператори мають пройти навчання, що є більш реалістичним на етапі відновлення після надзвичайної ситуації або пізніше. Великомасштабні безперебійні системи можна розглядати під час затягнутих криз у містах для заміни систем, які залежать від газоподібного хлору чи рідкого гіпохлориту, особливо, коли постачання не можливо гарантувати у довгостроковій перспективі через безпекові занепокоєння, ембарго чи обмежені виробничі спроможності у країні.

Експлуатація та обслуговування

Пакетні системи відносно прості в експлуатації. Вони потребують електропостачання, а також обладнання для вимірювання концентрації солі (соляного розчину), жорсткості води та кінцевої концентрації гіпохлориту. Більшість постачальників надають обладнання для тестування як частину системи. Виробництво має реалізовуватися у приміщеннях із гарною вентиляцією. Великомасштабні безперебійні системи потребують підтримки кваліфікованого інженера під час встановлення та запуску, після чого обладнання буде повністю автоматизованим. Соляні баки повинні підтримувати потужності для задоволення попиту на 15 – 30 днів, і рівень має підтримуватися на рівні близькому до рекомендованих спроможностей щодо зберігання для уникнення автоматичного вимкнення. Надзвичайно важливим є контроль протікань, так само як і ретельний моніторинг робочої напруги, струму та відношення між використанням солі і експлуатаційним часом. Під час регулярних оглядів потрібно проводити перевірки на предмет ознак забруднення електродів та поплавкових перемикачів, що може потребувати чищення електродів. Більшість систем постачаються із вбудованою системою кислотного очищення, яка може бути або повністю автоматизованою, або запускатися в роботу вручну.

Здоров’я та безпека

Електрохлорування зменшує потребу в поводженні, транспортуванні та зберіганні небезпечних матеріалів, таким чином покращуючи загальну безпеку на об’єкті. Невелике виробництво партіями потрібно реалізовувати у приміщеннях із гарною вентиляцією. У випадку більших систем є потреба в гарній вентиляційній системі для усунення водню, і потрібно уникати вловлювання водню у трубах.

Витрати

Невеликі пакетні системи (які виробляють 0,5 – 2 літри гіпохлориту протягом періоду до 3 годин) без сонячних панелей можна придбати, починаючи від 150 – 300 доларів США, тоді як більші пакетні системи (які виробляють 30 літрів гіпохлориту за 4 – 5 годин) коштують від 1 000 доларів США. Напівпакетні системи потребують більший ступінь автоматизації та є дорожчими. Вартість великомасштабних безперебійних систем варіюється залежно від контексту, хоча вони зазвичай мають вищі капітальні інвестиції, але нижчі операційні витрати порівняно з великомасштабними системами газоподібного хлору. Коли для заміни традиційної системи газоподібного хлору обирають електрохлорування, задля зменшення витрат можна переобладнати частину наявного обладнання.

Соціальні та екологічні аспекти

Як і у випадку інших технік хлорування прийняття людьми у районах, де воно не відоме, може виявитися проблематичним. Тому важливо спілкуватися із лідерами та громадою від самого початку, щоб уникнути непорозумінь. Заперечення щодо смаку і запаху можуть змусити користувачів відмовитися від води, і це ймовірніше, коли вода, яку очищують, є каламутною або якщо дозу хлору було перевищено. Витікання концентрованого хлору в навколишнє середовище є серйозною загрозою для екології та здоров’я.