حساب جرعة الكلور: المعادلة والأمثلة والحاسبة

الإجابة المختصرة: تُحسب جرعة الكلور بضرب معدل التدفق الساعي للمياه في كمية الكلور المستهدفة، ثم قسمة الناتج على الكلور الفعّال في كل لتر من المحلول المستخدم: تدفق المضخة (L/h) = تدفق المياه (m³/h) × الكلور المستهدف (mg/L) ÷ الكلور الفعّال (g/L). فعلى سبيل المثال، لتزويد 20 m³ من الماء في الساعة بـ 1 mg/L من الكلور، يلزم ضخ نحو 0.17 لتر في الساعة من محلول يحتوي اللتر منه على 120 g من الكلور الفعّال. وتجري الحاسبة أدناه هذه العملية نيابةً عنكم وتعرض طرازات AnTech المناسبة.

أداة حساب جرعات الكلور

تدفق المضخة المطلوب: —

يفترض الحساب أن نسبة الكلور الفعّال في المحلول مطابقة للقيمة المدونة على الملصق وأن احتياج المياه من الكلور ثابت. بعد الضبط تحقق من النتيجة بقياس الكلور الحر. استخدام محلول مخفف يتيح للمضخة العمل بانتظام أكبر في منتصف نطاق الضبط.

تعطيكم الحاسبة أهم قيمة يجب معرفتها قبل اختيار مضخة حقن الكلور: كمية المحلول التي يجب أن تضخها المضخة في الساعة. وتجدون في هذه الصفحة أصل المعادلة، والحساب خطوة بخطوة لثلاث منشآت مختلفة، وطريقة تخفيف المحلول المركّز، والنقاط الواجب مراعاتها عند اختيار سعة المضخة.

معادلة جرعة الكلور والوحدات

يُحسب تدفق المضخة المطلوب بقسمة كمية الكلور التي يجب تزويد الماء بها في الساعة على تركيز المحلول. وللمعادلة ثلاثة مدخلات:

القيمة	الوحدة	من أين تُعرف؟
تدفق المياه	m³/h	عداد المياه، أو تدفق مضخة البئر أو مضخة التدوير، أو قسمة حجم الخزان على مدة تعبئته
الكلور المستهدف	mg/L (= ppm)	القيم المعتمدة في التشريعات والجهات المختصة المعمول بها في تطبيقكم؛ والقيم في هذه الصفحة للتمثيل فقط
الكلور الفعّال	g/L	ملصق المادة الكيميائية أو شهادة التحليل من المورّد
تدفق المضخة (النتيجة)	L/h	كمية المحلول التي يجب أن تضخها المضخة في الساعة

ويتحقق توافق الوحدات على النحو التالي: 1 m³ من الماء يساوي 1000 لتر، وتزويد 1 m³ من الماء بـ 1 mg/L من الكلور يعني 1000 mg، أي 1 g من الكلور. لذلك فإن m³/h × mg/L = g/h، وهو ما يعطي عدد غرامات الكلور الفعّال اللازمة للماء في الساعة. وعند قسمة هذه القيمة على تركيز المحلول (g/L) تكون النتيجة بوحدة L/h.

تحويل النسبة المئوية على الملصق إلى g/L

غالبًا ما يُكتب تركيز هيبوكلوريت الصوديوم على الملصق نسبةً مئوية، ولإجراء الحساب حوّلوها إلى g/L:

النسبة المئوية حجمًا (g/100 mL): اضربوا النسبة في 10. فالكلور الفعّال بنسبة 12% حجمًا = 120 g/L.
النسبة المئوية وزنًا: تدخل كثافة المحلول في الحساب أيضًا: g/L = النسبة × الكثافة (kg/L) × 10. فمثلًا المحلول بتركيز 10% وزنًا وبكثافة مفترضة قدرها 1.2 kg/L يساوي نحو 120 g/L.

وإذا لم يكن واضحًا أي نسبة يذكرها الملصق، فاسألوا المورّد. كما أن هيبوكلوريت الصوديوم يفقد جزءًا من الكلور الفعّال مع التخزين وفي الحرارة وتحت أشعة الشمس، فقد يكون التركيز الفعلي في العبوة أقل من القيمة المدوّنة على الملصق. وافتُرض في أمثلة هذه الصفحة محلول يحتوي اللتر منه على 120 g من الكلور الفعّال.

3 أمثلة حسابية خطوة بخطوة

تبيّن الأمثلة الثلاثة التالية كيف تُطبَّق المعادلة نفسها على منشآت مختلفة الأحجام. وقيم الكلور المستهدف للتمثيل فقط، فاستخدموا القيمة المعتمدة لتطبيقكم.

المثال 1: بئر صغيرة وخط مجموعة ضغط (هيدروفور)

الافتراض: تضخ مضخة البئر 3 m³ من الماء في الساعة، والقيمة المستهدفة 1 mg/L (مثال)، وضغط خط مجموعة الضغط أقل من 10 bar.

الكلور اللازم في الساعة: 3 m³/h × 1 mg/L = 3 g/h.
مع المحلول المركّز (120 g/L): 3 ÷ 120 = 0.025 L/h، أي 25 ml في الساعة. ويعادل هذا التدفق ضبطًا بنسبة 1.25% في مضخة 2 L/h، فتبقى دقة الضبط ضعيفة.
خفّفوا المحلول إلى 6 g/L بخلط حجم واحد من الهيبوكلوريت مع 19 حجمًا من الماء: 3 ÷ 6 = 0.5 L/h. وتعادل هذه القيمة ضبطًا بنسبة 25% في مضخة 2 L/h.
إذا كانت مضخة البئر تعمل 6 ساعات يوميًا، فإن الاستهلاك اليومي 0.5 × 6 = 3 لترات من المحلول المخفف.

الطراز المناسب: مضخة الجرعات التناظرية AnTech Lara A 2 L/h 10 Bar. وإذا أردتم معرفة نفاد خزان المادة الكيميائية، فإن AnTech Lara APS 2 L/h 10 Bar المزوّدة بالتحكم في مستوى السائل أنسب. وفي مثل هذه الخطوط ذات التدفق الثابت، تُوصَل مضخة الجرعات بحيث تعمل مع مضخة البئر، فلا يُضخ الكلور عند توقف تدفق الماء.

المثال 2: مدخل خزان متوسط الحجم

الافتراض: يدخل الخزان 20 m³ من الماء في الساعة، والقيمة المستهدفة 1.5 mg/L (مثال)، والمحلول مخفف إلى 10 g/L، وضغط خط الدخول أقل من 7 bar.

الكلور اللازم في الساعة: 20 × 1.5 = 30 g/h.
تدفق المضخة: 30 ÷ 10 = 3 L/h.
في مضخة 5 L/h تعادل هذه القيمة ضبطًا بنسبة 60%، أي في منتصف نطاق الضبط.
وإذا أجريتم الحساب نفسه بالمحلول المركّز (120 g/L) فالنتيجة 0.25 L/h، وهي تعادل ضبطًا بنسبة 12.5% حتى في مضخة 2 L/h، أي أدنى من النطاق الموصى به.

الطراز المناسب: إذا كان تدفق الدخول ثابتًا: AnTech Lara A 5 L/h 7 Bar. وإذا كان التدفق يتغير خلال اليوم، فإن AnTech Lara DMS 5 L/h 7 Bar العاملة مع عداد مياه مزوّد بمخرج إشارة تحقن جرعات متناسبة مع الماء المارّ وتحافظ على ثبات التركيز.

المثال 3: مدخل شبكة كبير

الافتراض: متوسط التدفق عند مدخل الشبكة 300 m³/h، وأقصى تدفق 400 m³/h. والقيمة المستهدفة العادية 1 mg/L، وفي فترات ارتفاع الحاجة إلى الكلور 2 mg/L (قيم للتمثيل). ويُستخدم محلول مركّز (120 g/L)، وضغط الخط أقل من 10 bar.

في الظروف العادية: 300 × 1 ÷ 120 = 2.5 L/h.
في أصعب الظروف: 400 × 2 ÷ 120 = نحو 6.7 L/h.
تعمل مضخة 10 L/h في هذا النطاق بين 25% و67%. أما مضخة 3.5 L/h فتصل إلى 71% في الظروف العادية ولا تلبي أصعب الظروف.

الطراز المناسب: لأن التدفق متغير، تُختار مضخة الجرعات الرقمية AnTech Nova D 10 L/h 10 Bar التي تعمل تناسبيًا وفق إشارة عداد المياه. وإذا كان المطلوب قياس الكلور الحر عند المخرج والمحافظة على ثباته، فإن AnTech Nova DMİA 10 L/h 10 Bar تضبط الجرعة وفق قياس الحساس. ولأن الهيبوكلوريت المركّز قد يطلق غازًا، يمكن في هذه السعة النظر في طقم الرأس بتنفيس هواء تلقائي المعروض في الكتالوج كخيار إضافي. أما في المنشآت التي تحتاج إلى مئات اللترات من المحلول المخفف في الساعة، فتُستخدم مضخات سلسلة AnTech EMD-M الغشائية الميكانيكية؛ وللاستفسار عن هذه السلسلة راسلونا.

كيف يُخفَّف المحلول المركّز؟

يُحسب التخفيف بالمعادلة C1 × V1 = C2 × V2: حاصل ضرب تركيز المحلول المركّز في حجمه يساوي حاصل ضرب تركيز المحلول المخفف المراد تحضيره في حجمه. ومنها تُحسب كمية المحلول المركّز اللازمة: V1 = C2 × V2 ÷ C1.

C1: تركيز الكلور الفعّال في المحلول المركّز (g/L)
V1: حجم المحلول المركّز الذي يوضع في الخزان (L)
C2: التركيز المخفف المطلوب (g/L)
V2: الحجم الكلي للمحلول المراد تحضيره (L)

مثال: لتحضير محلول بتركيز 10 g/L في خزان سعته 100 لتر من هيبوكلوريت بتركيز 120 g/L، يلزم V1 = 10 × 100 ÷ 120 ≈ 8.3 لترات من الهيبوكلوريت، ثم يُكمَل الخزان بنحو 91.7 لترًا من الماء.

التركيز المطلوب	هيبوكلوريت 120 g/L لكل 100 L	الماء المضاف
5 g/L	4.2 L	95.8 L
10 g/L	8.3 L	91.7 L
20 g/L	16.7 L	83.3 L
30 g/L	25 L	75 L

استخدموا ماءً نظيفًا عند التخفيف، فالماء العسر قد يزيد الترسبات في صمامات عدم الرجوع بالمضخة. ولا تخلطوا الهيبوكلوريت مع الأحماض أو المنتجات المحتوية على أحماض في الخزان نفسه، لأن هذا الخليط يطلق غاز الكلور. ارتدوا القفازات والنظارات، وضعوا ملصقًا على الخزان. ولأن المحلول المخفف يفقد قوته أيضًا مع الوقت، فلا تخزنوه لفترة طويلة، وحضّروا كمية معقولة وفق استهلاككم.

نطاق الضبط عند اختيار سعة المضخة

تُختار المضخة بحيث يقع التدفق المحسوب في منتصف نطاق ضبطها، أي تقريبًا ضمن نطاق 20–80%. وهذا ليس حدًا قاطعًا، بل قاعدة هندسية عامة شائعة الاستخدام في التطبيق العملي.

الحد الأدنى: عند الضبط المنخفض جدًا تعمل المضخة بأشواط متباعدة، فيختلط الكلور بالماء بشكل متقطع، كما تقل الدقة في المنطقة السفلى من مقبض الضبط التناظري. وللجرعات الصغيرة جدًا تتوفر درجتا الضبط الدقيق 1/10 و1/100 في Nova A، ودرجة 1/10 في Lara APS.
الحد الأعلى: إذا عملت المضخة باستمرار بكامل سعتها، فلن يبقى احتياطي للأوقات التي يزداد فيها التدفق أو الحاجة إلى الكلور.
الضغط المعاكس: يعتمد تدفق المضخات الكهرومغناطيسية على ضغط الخط. ووفق قيم الكتالوج يضخ طراز Nova 10 L/h عند 10 bar ما مقداره 10 L/h، وعند 5 bar ‏15 L/h، وعند 2 bar ‏20 L/h. حدّدوا التدفق الفعلي بقياسه عند التشغيل الأولي؛ وفي Nova D تُجرى معايرة السعة من القائمة.
أصعب الظروف: تحققوا من السعة لا وفق القيمة المتوسطة، بل وفق أقصى تدفق وأعلى حاجة إلى الكلور.

سعة المضخة	التدفق المقابل لنطاق 20–80%	أمثلة من AnTech
2 L/h	0.4–1.6 L/h	Lara (جميع الأنواع)، Nano A
3.5 L/h	0.7–2.8 L/h	Nova (جميع الأنواع، 20 bar)
5 L/h	1–4 L/h	Lara، Optima A، Nano A
10 L/h	2–8 L/h	Lara ‏(5 bar)، Nova ‏(10 bar)
25 L/h	5–20 L/h	Nova ‏(5 bar)

يمكنكم الاطلاع على جميع خيارات السعة والتحكم في صفحتَي سلسلتَي AnTech Lara وAnTech Nova، ومع الأسعار الحالية في صفحة أسعار مضخات حقن الكلور.

الطلب على الكلور وقياس الكلور الحر

يجب أن تغطي القيمة المستهدفة التي تستخدمونها في الحساب الطلبَ على الكلور في الماء أيضًا، وإلا بقي الكلور الحر المقيس في الماء دون القيمة المستهدفة. فجزء من الكلور المضاف إلى الماء يُستهلك بالتفاعل مع مواد مثل المواد العضوية والحديد والمنغنيز والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين، ويُسمّى هذا الجزء المستهلك «الطلب على الكلور».

الجرعة الكلية = الطلب على الكلور + الكلور الحر المطلوب بقاؤه في الماء

تحديد الطلب: شغّلوا المضخة بالجرعة المحسوبة، وقيسوا الكلور الحر بعد زمن التلامس. وإذا كانت القيمة منخفضة فزيدوا الضبط تدريجيًا. وإذا كانت جودة المياه متغيرة أو إشكالية، فإن إجراء اختبار الطلب على الكلور في المختبر يعطي نتيجة أدق.
الكلور الحر والكلور الكلي: الكلور الحر هو الذي يقوم فعليًا بالتطهير. أما الكلور الكلي فيشمل، إضافةً إلى الكلور الحر، مركّبات الكلور المرتبطة بالأمونيا. ويمكن قياس الاثنين بطقم اختبار الكلور.
المضخة المزوّدة بالقياس: إذا كانت جودة المياه والتدفق يتغيران كثيرًا، تصعب متابعة الضبط يدويًا. وفي هذه الحالة تُستخدم مضخات تضبط الجرعة تلقائيًا وفق القياس: مضخات الجرعات بقياس الكلور المزوّدة بحساس الكلور الحر (Nova DMİA)، أو Lara PR وNova DMPR اللتان تتحكمان بشكل غير مباشر عبر ORP.

وتعتمد فعالية الكلور أيضًا على قيمة pH الماء؛ فكلما ارتفع pH ضعف تأثير الكمية نفسها من الكلور. وللمنشآت التي تحتاج إلى تصحيح pH راجعوا صفحة مضخة جرعات pH، ولأحواض السباحة صفحة مضخة حقن الكلور لأحواض السباحة.

أخطاء شائعة في حساب جرعة الكلور

تنشأ معظم أخطاء الحساب عن الخلط بين الوحدات وعدم التحقق من الافتراضات:

اعتبار النسبة المئوية قيمةً بوحدة g/L: إدخال 12 في المعادلة لمحلول بتركيز 12% يجعل النتيجة أكبر بعشر مرات. والقيمة الصحيحة 120 g/L (إذا كانت النسبة حجمية).
الخلط بين اللتر والمتر المكعب: يجب إدخال تدفق المياه بوحدة m³/h وتدفق المضخة بوحدة L/h. فـ 500 لتر من الماء في الساعة تساوي 0.5 m³/h.
الاختيار وفق التدفق المتوسط: يجب أن تكفي المضخة عند أقصى تدفق وأعلى حاجة إلى الكلور أيضًا.
إغفال فقدان الهيبوكلوريت لقوته: في المحلول المخزَّن لفترة طويلة يكون الكلور الفعّال أقل من قيمة الملصق، فيعطي الضبط نفسه كلورًا أقل.
عدم احتساب الضغط المعاكس: يجب ألا يتجاوز ضغط الخط أقصى ضغط معاكس للمضخة، كما أن الضغط يغيّر التدفق أيضًا.
تجاهل الطلب على الكلور: يُستهلك جزء من الجرعة المحسوبة بفعل المواد الموجودة في الماء، ولا يمكن الوصول إلى الضبط الصحيح دون قياس.
تشغيل المضخة خارج النطاق: المضخة التي تعمل باستمرار عند ضبط 5% أو 100% اختيرت بشكل خاطئ؛ فغيّروا تركيز المحلول أو سعة المضخة.

المصادر

كتالوج منتجات AnTech لعام 2025 (KT_25 R02): قيم التدفق والضغط وقيم التدفق مقابل الضغط لسلاسل Nova وLara وOptima وNano.

الأسئلة الشائعة

كيف تُحسب جرعة الكلور؟

يُضرب تدفق المياه (m³/h) في الكلور المستهدف (mg/L) ويُقسم الناتج على الكلور الفعّال في المحلول (g/L)، والنتيجة هي كمية المحلول التي يجب أن تضخها المضخة في الساعة (L/h). فمثلًا: 20 m³/h × 1 mg/L ÷ 120 g/L ≈ 0.17 L/h.

كم يساوي 1 ppm بوحدة mg/L؟

في الماء يُعتبر 1 ppm عمليًا مساويًا لـ 1 mg/L، لذا يمكنكم إدخال قيمة الكلور المستهدف في المعادلة بالرقم نفسه سواء بوحدة ppm أو mg/L.

كم غرامًا من الكلور الفعّال في اللتر يحتوي هيبوكلوريت الصوديوم بتركيز 12%؟

إذا كانت النسبة حجمية فهي نحو 120 g/L. أما إذا كانت وزنية فيجب ضربها في الكثافة، فتكون القيمة مختلفة قليلًا. كما أن الكلور الفعّال يقل كلما طالت مدة تخزين المحلول.

كم لترًا من المحلول يجب أن أحضّر؟

اضربوا تدفق المضخة في مدة التشغيل اليومية؛ فمثلًا المضخة التي تضخ 0.5 L/h وتعمل 6 ساعات يوميًا تستهلك 3 لترات من المحلول يوميًا. وحضّروا الخزان بحجم لا يؤدي إلى تخزين المحلول لفترة طويلة.

ماذا أفعل إذا تجاوز التدفق المحسوب سعة المضخة؟

تحققوا أولًا مما إذا كان بإمكانكم استخدام محلول أكثر تركيزًا، فكلما زاد التركيز انخفض التدفق المطلوب. وإن لم يكن ذلك ممكنًا، فانتقلوا إلى طراز بسعة أعلى.

كم يجب أن تكون قيمة الكلور المستهدفة؟

تختلف القيمة المستهدفة بحسب التطبيق، وتُحدَّد في مجالات مثل مياه الشرب وأحواض السباحة بموجب التشريعات. والقيم في هذه الصفحة أمثلة حسابية فقط، فتحققوا من القيمة المعتمدة لتطبيقكم لدى الجهة المختصة أو في التشريعات المعمول بها.

ضبطتُ المضخة وفق الحساب لكن الكلور المقيس منخفض، فما السبب؟

أكثر الأسباب شيوعًا أن يكون الطلب على الكلور في الماء أعلى من المتوقع، أو أن يكون الهيبوكلوريت قد فقد قوته، أو أن يكون التدفق الفعلي للمضخة أقل من الضبط. كما أن الانحباس الغازي في المضخة أو تراكم البلورات في صمامات عدم الرجوع يقللان الجرعة. قيسوا التدفق، وجدّدوا المحلول، وزيدوا الضبط تدريجيًا.