سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
,.
کاربرد ازن در تصفیه آب آشامیدنی
۱۳۹۰/۰۱/۱۹
16:49
|
یكی از اساسی ترین اهداف تصفیه آب گند زدائی یا ضد عفونی نمودن آب جهت مناسب نمودن برای شرب می باشد. تاكنون برای گند زد ائی آب روشهای مختلفی ارائه گردیده است كه مهمترین آنها كلرزنی ، ازن زنی واستفاده از دی اكسید كلر ، برم ، ید ونیز اشعهUV می باشد.
عمومی ترین روش گند زدائی در جهان كلر زنی می باشد كه از دلایل عمده استفاده از آن می توان موثر بودن در غلظت پائین ، ارزان ودر دسترس بودن ونیز داشتن باقیمانده در آب پس از عمل گند زدائی را نام برد. با توجه به تشكیل تركیبات آلی كلرینه وسایر تركیبات تری هالومتان[1] در اثر گند زدایی با كلر كه عوارض نامطلوبی را برای مصرف كنندگان به همراه دارد استفاده از گند زدا های جدید روز به روز ابعاد وسیع تری می یابد.
ازن از جمله تركیباتی است كه با توجه به خواص ویژه خود ، نزدیك به یك قرن است كه بعنوان گند زدا در آب آشامیدنی توسط كشورهای اروپایی مورد استفاده قرار گرفته است . اولین كار برد ازن در سال 1893 در كشور هلند وبرای تصفیه خانه ای كه از آب رودخانه راین تغذیه می نمود صورت پذیرفت . امروزه بیش از یك هزار تصفیه خانه آب از ازن بعنوان بخشی از تصفیه شیمیائی استفاده می كنند كه اغلب آنها در كشورهای غربی بویژه فرانسه ، سوئیس وكانادا قرا دارند . بزرگترین تاسیسات گند زدائی با ازن در مناطق پاریس ومونترال بكار گرفته شده است .
خواص فیزیكی وشیمیائی ازن
ازن یكی از اشكال آلوتروپی[2] اكسیژن بوده وگازی آبی رنگ با بوی تند وناپایدار می باشد . این تركیب یك اكسید كننده قوی بوده وبسیار قوی تر از اسید هیپوكلرو( ماده موثر گند زدایی كلر در آب ) می باشد. حلالیت ازن در آب 12 مرتبه كمتر از حلالیت كلر بوده ومحلول آبی آن نیز ناپایدار می باشد.
با توجه به ناپایداری گاز ازن ، باید درمحل مصرف ونیز زمان مصرف تولید شود ونمی توان آنرا مثل كلر ذخیره نمود. با توجه به حوادث زیادی كه در خصوص تركیدن سیستم های ذخیره ونگهداری كلر بوقوع پیوسته است این محدودیت لزوماً جزء معایب استفاده از گاز ازن محسوب نمی شود. لكن عدم امكان ذخیره آن در مواردی موجب توقف یا اشكال در امر استفاده از سیستم گند زدا می گردد.
خصوصیات بیوشیمیائی ازن
نقش ازن در تصفیه آب وپساب بعنوان یك عامل اكسید كننده ویك تركیب میكروب كش حائز اهمیت بوده و د رمحیط آبی خصوصیات مشابهی با كلر دارد . از اینرو این دو ماده بعنوان رقیب یكدیگر ودر مواردی مكمل یكدیگر مطرح می باشند. ازن دارای دو خاصیت بسیار مهم در ارتباط با محیط اطراف خود می باشد:
1- قدرت گند زدائی بالا
خصوصیات میكروب كشی ازن بیانگر پتانسیل بالای اكسید اسیون آن می باشد. تحقیقات نشان می دهد كه گند زدائی توسط ازن حاصل اثر مستقیم آن برباكتریها وتجزیه دیواره سلولی باكتریها می باشد . كه از این نظر با مكانیسم عمل كلر در فرایند گند زدائی متفاوت است. با توجه به قدرت بالای گند زدائی ازن در مقایسه با كلر وسایر گندزداها ، زمان كمتری جهت تكمیل فرایند گند زدائی نیاز می باشد. بررسی ها همچنین بیانگر توانائی بیشتر ازن در از بین بردن ویروسها در مقایسه با كلر می باشد.
2- ازن به عنوان یك اكسید كننده قوی
ازن مصارف زیادی در تصفیه آب آشامیدنی از قبیل كنترل طعم وبو كنترل رنگ وحذف آهن ومنگنز علاوه بر گند زدائی دارد . قدرت این اكسید كننده در شفاف سازی منابع آب با كیفیت پائین مانند آبهای بازیافتی مهم می باشد. ازن مواد معدنی را بطور كامل اكسید نموده وموجب ته نشینی وحذف آنها می گردد. اهمیت عمده ازن در قابلیت شكستن تركیبات آلی همراه با آهن ومنگنز می باشد.
ازن در برطرف نمودن تركیبات آلی مولد رنگ ، قوی وموثر نشان می دهد بطوریكه بعنوان یك عامل جلا دهنده خوب برای فاضلاب وحذف كننده رنگ در آب شرب كا ربردهای فراوانی یا فته است . ازن همچنین قادر است تركیبات فنولیك ودیگر تركیبات مولد طعم را در آب شرب از بین ببرد. تحقیقات نشان داده است كه ازن می تواند آفت كشهای مالاتیون وپاراتیون را كه تركیباتی سرطان زا وخطرناك هستند به اسید فسفریك ( بی خطر) تبدیل نماید.
اخیراً در خصوص استفاده از ازن به منظور كنترل وحذف كدورت ومواد آلی در مقررات E PA [3]رهنمود هایی ارائه گردیده است .
كنترل كدورت
در یك تصفیه خانه متعارف كه از آب سطحی بعنوان ورودی استفاده می نماید اولین مرحله تصفیه حذف كدورت می باشد كه براساس كیفیت آب خام ورودی باید تعیین نمود كه مقدار پیش ازن زنی با مقادیر كم مناسب است یا خیر؟ برای آبهای با كدورت زیاد مصرف مقدار كمی ازن باعث كاهش كدورت می شود در حالیكه مصرف مقدارزیاد ازن باعث افزایش كدورت می گردد.
اگر پیش ازن زنی در مقادیر كم صورت پذیرد نیاز به دو مرحله ازن زنی در سیستم متداول تصفیه آب می باشد درازن زنی با مقادیر كم همواره اولین مرحله مربوط به كنترل كدورت وحذف آهن ومنگنز می باشد. در مرحله دوم ازن زنی ، مواد آلی مولد طعم وبو ورنگ وDOC [4] با استفاده از مقادیر بیشترازن وتماس زیاد اكسید می شوند.
اگر پیش ازن زنی برای آبهای با كدورت كم در نظر گرفته شود اغلب مقادیر كم ازن كفایت می نماید ودر نتیجه تمام مراحل اكسید اسیون به منظور انجام گند زدائی اولیه در یك نقطه صورت می پذیرد. در این گونه موارد معمولاً از فیلتراسیون مستقیم جهت عملیات صاف سازی استفاده می شود وازن از طریق ناپایداركردن ذرات معلق وخنثی سازی بار ذرات كلوئیدی موجبات حذف كدورت را فراهم می نماید. این امر موجب انجام مناسب تر فرایند انعقاد وصرفه جوئی در مصرف مواد شیمیائی مورد نیاز می گردد به گونه ای كه صرفه جویی حاصل از مصرف مواد با افزایش هزینه های مربوط به نصب سیستم ازن زنی مطابقت می نماید.
محصولات جانبی حاصل از گند زدائی با ازن
در غیاب یون برمید در آب ، محصولات جانبی حاصل از ازن زنی شامل اسید هایی با وزن ملكولی كم وغیرها لوژن دار ، آلدهید ها، كتون ها [5]و الكل ها می باشند كه این تركیبات اغلب توسط میكرو ارگانیسم های موجود در آب قابل تجزیه بیولوژیكی می باشند ومعمولاً برای مصرف كنندگان بی خطر هستند . بطور معمول در آبهای سطحی مقدار كمی یون برمید یافت می شود كه در اثر ازن زنی به یون برمات )- 3BrO ) ومحصولات جانبی دیگر تبدیل می شود . این محصول همانند محصولات حاصل از كلر زنی خطراتی جدی برای سلامتی ایجاد می نماید.
پیش ازن زنی باعث تغییر شكل مواد آلی موجود در آب خام می گردد ازن ، مواد آلی دارای زنجیره طولانی و با تعداد ملكول زیاد را به مواد غیر قابل تجزیه بیولوژیكی ونیز برخی تركیبات كوچكتر قابل تجزیه تبدیل می نماید. این امر بطور همزمان موجب افزایش اكسیژن محلول آب می گردد وشرایط برای رشد باكتریها ی هوازی مهیا می شود. در صورت استفاده از فیلترهای كربن فعال گرانولی (GAC ) در بخش فیلتر اسیون ، مواد آلی بر روی منافذ وسطح كربن فعال گرانولی جذب می شوند ولذا فیلتر بعنوان منبع تغذیه ورشد باكتریها ایفای نقش می نماید . در این صورت آبی كه از چنین فیلتر هایی عبور می نماید مواد آلی را در سطح فیلتر باقی گذاشته واز رشد باكتریها درآب پس از فیلتر جلوگیری بعمل می آورد.
تجربیات تعدادی از كشورها در استفاده از ازن
1- كشورآمریكا
در سال 1940 نخستین واحد ازن زنی به منظور از بین بردن طعم وبوی حاصل از مواد فنلی در آمریكا تاسیس گردید . البته همواره از كلر زنی نیز بصورت توامان استفاده می گردید تا در سیستم توزیع مقدار باقیمانده پایدار از گندزداها وجود داشته باشد.
تحقیقات نشان داده كه استفاده ازازن قبل ازكلر زنی باعث كاهش تولید تری هالومتانها در حد كمتر از 1 میكروگرم در لیتر می باشد. با توجه به بالاتر بودن كیفیت آب منابع در دسترس در آمریكا نسبت به منابع آبی اغلب كشورهای غربی ، استفاده از ازن در ایالات متحده كمتر مورد توجه قرار گرفته است لكن با افزایش آلودگی آبهای سطحی وزیر زمینی در دهه 90 قوانین جدیدی در راستای بهبود كیفیت آب وضع شده كه از جمله آنها رویكرد بیشتر به استفاده از ازن در جهت افزایش كیفیت وقابلیت اعتماد به آب شرب مصرفی می باشد . از این رو تعداد تصفیه خانه های دارای تاسیسات ازن زنی دراین كشور بین سالهای 90تا 94 از 20 به 60 عدد افزایش یافته است.
2- كشوركانادا
اولین تاسیسات ازن زنی در كانادا در سال 1956 نصب و راه اندازی شد. در این كشور از ازن بعنوان گندازدا ونیز حذف كننده طعم وبو وكنترل كدورت استفاده گردیده است هرچند جهت حفظ مقادیر باقیمانده گندزدا در شبكه سیستم كلر زنی نیز بصورت همزمان بكار گرفته شده است . عمده كاربرد ازن در كانادا در حذف مشكلات طعم وبوهای فصلی جهت كمك به امر گند زدایی بوده است.
3- كشورفرانسه
در سال 1992 حدود700 تصفیه خانه در فرانسه با استفاده از سیستم ازن زنی مشغول بكار بوده اند كه آب تمامی این تصفیه خانه ها از آبهای سطحی تامین می شده است . هدف اصلی برای استفاده از ازن كنترل طعم بو ، تخریب فنل ، حذف مواد آلی وغیر فعال سازی ویروسها واز بین بردن باكتریها می باشد . در تعدادی از تصفیه خانه ها از ازن برای حذف رنگ وآهن ومنگنز استفاده می شود ودر اكثر تصفیه خانه ها گزارش شده كه ازن باعث افزایش راندمان حذف كدورت گردیده است.
4- كشورسوئیس
در سوئیس 150تصفیه خانه بزرگ وكوچك از ازن زنی برای از بین بردن باكتریها وویروسها ، حذف طعم وبو ومواد آلی استفاده می نمایند.
5-كشوراسترالیا
در استرالیا نیز تعداد 42 تصفیه خانه با سیستم ازن زنی فعالیت دارند كه تعدادی بعنوان گند زدای مكمل كلر وتعدادی نیز بعنوان حذف كننده رنگ ومواد آلی بكار گرفته شده اند.
هزینه ها
هزینه های مربوط به خرید ونصب تاسیسات ازن زنی با توجه به میزان ازن مورد نیاز ودبی تصفیه خانه متفاوت است ولی بطور متوسط هزینه ای بالغ بر 500 تا 600 هزار دلار برای آن پیش بینی می گردد.
انرژی متوسط مورد نیاز جهت تولید هر كیلو گرم ازن ، 15تا20 كیلو وات ساعت خواهد بود . این در حالیست كه برای انجام مناسب گند زدائی با ازن ، دوز تعیین شده mg/lit 5/1-1 می باشد. تاسیسات تولید ازن حدود 68 در صد از الكتریسته مورد نیاز فیلتر اسیون تصفیه خانه را مصرف می نماید. تخمین زده می شود كه در صورت تزریق mg/lit 1 ازن ، به ازای هر یك هزار متر مكعب آب تصفیه شده یك دلار صرف گردد.
مزایا ومعایب استفاده از پیش ازن زنی در مقایسه با كلر :
1- مزایا
1-1- كاهش مقادیر رنگ ،طعم وبو به میزان قابل توجه
1-2- افزایش راندامان فیلتر اسیون ( حدود 50 در صد )
1-3-افزایش راندمان گند زدائی
1-4-كاهش زمان مورد نیاز برای تشكیل فلوك ولخته سازی
1-5-كاهش مواد شیمیائی مورد نیاز برای فرایند انعقاد
1-6-كاهش تركیبات تری هالومتان به میزان قابل توجه ونیز دیگر تركیبات آلی كلر دار
1-7-كاهش لجن حاصل از بك واش[6] فیلتر
2- معایب
2-1- هزینه نصب وراه اندازی بالا
2-2- ناپایداری وعدم ایجاد باقیمانده در آب
2-3- ایجاد تركیبات جانبی مضر (این تركیبات نسبت به تركیبات جانبی كلر از حجم وعوارض كمتری برخوردار است)
2-4- عدم امكان ذخیره سازی جهت موارد اضطراری
نتیجه گیری
به سختی می توان تمام كاربردهای ازن درآب آشامیدنی را در این مبحث كوتاه ارائه نمود . مهمترین موضوعی كه لازم است بخاطر داشته باشیم اینست كه با بكار گیری ازن در تصفیه آب آشامیدنی می توان بسیاری از مشكلاتی كه توسط دیگر گند زداها واكسید كننده ها قابل رفع نیستند را برطرف نمود كه از جمله می توان از اكسید اسیون آلاینده های میكرو ، تثبیت بیولوژیكی آب وضد عفونی نام برد.
درست مثل هر اكسید كننده دیگر ، با بكار گیری ازن در تصفیه آب نیز فراورده های جانبی حاصل می شود كه برخی از آنها از نقطه نظر بهداشتی قابل توجه هستند. افزایش دانش وتجربیات محققین در 25 سال گذشته در خصوص كاربرد ازن منجر به كاهش مخاطرات ونگرانیها مربوط به استفاده از آن به كمترین حد ممكن گردیده است.
منابع
1- ضد عفونی كننده ها در تصفیه آب وفاضلاب - ترجمه حسین علیدادی - انتشارات تصفیه خانه آب اصفهان - سال 1379
2-واحد های عملیاتی وفرایند در مهندسی محیط زیست - نوشته تام دی رنلرزوپل ای ریچاردز ترجمه ایوب تركیان وسعید مردان - انتشارات شركت شهركهای صنعتی تهران - سال 1381
عمومی ترین روش گند زدائی در جهان كلر زنی می باشد كه از دلایل عمده استفاده از آن می توان موثر بودن در غلظت پائین ، ارزان ودر دسترس بودن ونیز داشتن باقیمانده در آب پس از عمل گند زدائی را نام برد. با توجه به تشكیل تركیبات آلی كلرینه وسایر تركیبات تری هالومتان[1] در اثر گند زدایی با كلر كه عوارض نامطلوبی را برای مصرف كنندگان به همراه دارد استفاده از گند زدا های جدید روز به روز ابعاد وسیع تری می یابد.
ازن از جمله تركیباتی است كه با توجه به خواص ویژه خود ، نزدیك به یك قرن است كه بعنوان گند زدا در آب آشامیدنی توسط كشورهای اروپایی مورد استفاده قرار گرفته است . اولین كار برد ازن در سال 1893 در كشور هلند وبرای تصفیه خانه ای كه از آب رودخانه راین تغذیه می نمود صورت پذیرفت . امروزه بیش از یك هزار تصفیه خانه آب از ازن بعنوان بخشی از تصفیه شیمیائی استفاده می كنند كه اغلب آنها در كشورهای غربی بویژه فرانسه ، سوئیس وكانادا قرا دارند . بزرگترین تاسیسات گند زدائی با ازن در مناطق پاریس ومونترال بكار گرفته شده است .
خواص فیزیكی وشیمیائی ازن
ازن یكی از اشكال آلوتروپی[2] اكسیژن بوده وگازی آبی رنگ با بوی تند وناپایدار می باشد . این تركیب یك اكسید كننده قوی بوده وبسیار قوی تر از اسید هیپوكلرو( ماده موثر گند زدایی كلر در آب ) می باشد. حلالیت ازن در آب 12 مرتبه كمتر از حلالیت كلر بوده ومحلول آبی آن نیز ناپایدار می باشد.
با توجه به ناپایداری گاز ازن ، باید درمحل مصرف ونیز زمان مصرف تولید شود ونمی توان آنرا مثل كلر ذخیره نمود. با توجه به حوادث زیادی كه در خصوص تركیدن سیستم های ذخیره ونگهداری كلر بوقوع پیوسته است این محدودیت لزوماً جزء معایب استفاده از گاز ازن محسوب نمی شود. لكن عدم امكان ذخیره آن در مواردی موجب توقف یا اشكال در امر استفاده از سیستم گند زدا می گردد.
خصوصیات بیوشیمیائی ازن
نقش ازن در تصفیه آب وپساب بعنوان یك عامل اكسید كننده ویك تركیب میكروب كش حائز اهمیت بوده و د رمحیط آبی خصوصیات مشابهی با كلر دارد . از اینرو این دو ماده بعنوان رقیب یكدیگر ودر مواردی مكمل یكدیگر مطرح می باشند. ازن دارای دو خاصیت بسیار مهم در ارتباط با محیط اطراف خود می باشد:
1- قدرت گند زدائی بالا
خصوصیات میكروب كشی ازن بیانگر پتانسیل بالای اكسید اسیون آن می باشد. تحقیقات نشان می دهد كه گند زدائی توسط ازن حاصل اثر مستقیم آن برباكتریها وتجزیه دیواره سلولی باكتریها می باشد . كه از این نظر با مكانیسم عمل كلر در فرایند گند زدائی متفاوت است. با توجه به قدرت بالای گند زدائی ازن در مقایسه با كلر وسایر گندزداها ، زمان كمتری جهت تكمیل فرایند گند زدائی نیاز می باشد. بررسی ها همچنین بیانگر توانائی بیشتر ازن در از بین بردن ویروسها در مقایسه با كلر می باشد.
2- ازن به عنوان یك اكسید كننده قوی
ازن مصارف زیادی در تصفیه آب آشامیدنی از قبیل كنترل طعم وبو كنترل رنگ وحذف آهن ومنگنز علاوه بر گند زدائی دارد . قدرت این اكسید كننده در شفاف سازی منابع آب با كیفیت پائین مانند آبهای بازیافتی مهم می باشد. ازن مواد معدنی را بطور كامل اكسید نموده وموجب ته نشینی وحذف آنها می گردد. اهمیت عمده ازن در قابلیت شكستن تركیبات آلی همراه با آهن ومنگنز می باشد.
ازن در برطرف نمودن تركیبات آلی مولد رنگ ، قوی وموثر نشان می دهد بطوریكه بعنوان یك عامل جلا دهنده خوب برای فاضلاب وحذف كننده رنگ در آب شرب كا ربردهای فراوانی یا فته است . ازن همچنین قادر است تركیبات فنولیك ودیگر تركیبات مولد طعم را در آب شرب از بین ببرد. تحقیقات نشان داده است كه ازن می تواند آفت كشهای مالاتیون وپاراتیون را كه تركیباتی سرطان زا وخطرناك هستند به اسید فسفریك ( بی خطر) تبدیل نماید.
اخیراً در خصوص استفاده از ازن به منظور كنترل وحذف كدورت ومواد آلی در مقررات E PA [3]رهنمود هایی ارائه گردیده است .
كنترل كدورت
در یك تصفیه خانه متعارف كه از آب سطحی بعنوان ورودی استفاده می نماید اولین مرحله تصفیه حذف كدورت می باشد كه براساس كیفیت آب خام ورودی باید تعیین نمود كه مقدار پیش ازن زنی با مقادیر كم مناسب است یا خیر؟ برای آبهای با كدورت زیاد مصرف مقدار كمی ازن باعث كاهش كدورت می شود در حالیكه مصرف مقدارزیاد ازن باعث افزایش كدورت می گردد.
اگر پیش ازن زنی در مقادیر كم صورت پذیرد نیاز به دو مرحله ازن زنی در سیستم متداول تصفیه آب می باشد درازن زنی با مقادیر كم همواره اولین مرحله مربوط به كنترل كدورت وحذف آهن ومنگنز می باشد. در مرحله دوم ازن زنی ، مواد آلی مولد طعم وبو ورنگ وDOC [4] با استفاده از مقادیر بیشترازن وتماس زیاد اكسید می شوند.
اگر پیش ازن زنی برای آبهای با كدورت كم در نظر گرفته شود اغلب مقادیر كم ازن كفایت می نماید ودر نتیجه تمام مراحل اكسید اسیون به منظور انجام گند زدائی اولیه در یك نقطه صورت می پذیرد. در این گونه موارد معمولاً از فیلتراسیون مستقیم جهت عملیات صاف سازی استفاده می شود وازن از طریق ناپایداركردن ذرات معلق وخنثی سازی بار ذرات كلوئیدی موجبات حذف كدورت را فراهم می نماید. این امر موجب انجام مناسب تر فرایند انعقاد وصرفه جوئی در مصرف مواد شیمیائی مورد نیاز می گردد به گونه ای كه صرفه جویی حاصل از مصرف مواد با افزایش هزینه های مربوط به نصب سیستم ازن زنی مطابقت می نماید.
محصولات جانبی حاصل از گند زدائی با ازن
در غیاب یون برمید در آب ، محصولات جانبی حاصل از ازن زنی شامل اسید هایی با وزن ملكولی كم وغیرها لوژن دار ، آلدهید ها، كتون ها [5]و الكل ها می باشند كه این تركیبات اغلب توسط میكرو ارگانیسم های موجود در آب قابل تجزیه بیولوژیكی می باشند ومعمولاً برای مصرف كنندگان بی خطر هستند . بطور معمول در آبهای سطحی مقدار كمی یون برمید یافت می شود كه در اثر ازن زنی به یون برمات )- 3BrO ) ومحصولات جانبی دیگر تبدیل می شود . این محصول همانند محصولات حاصل از كلر زنی خطراتی جدی برای سلامتی ایجاد می نماید.
پیش ازن زنی باعث تغییر شكل مواد آلی موجود در آب خام می گردد ازن ، مواد آلی دارای زنجیره طولانی و با تعداد ملكول زیاد را به مواد غیر قابل تجزیه بیولوژیكی ونیز برخی تركیبات كوچكتر قابل تجزیه تبدیل می نماید. این امر بطور همزمان موجب افزایش اكسیژن محلول آب می گردد وشرایط برای رشد باكتریها ی هوازی مهیا می شود. در صورت استفاده از فیلترهای كربن فعال گرانولی (GAC ) در بخش فیلتر اسیون ، مواد آلی بر روی منافذ وسطح كربن فعال گرانولی جذب می شوند ولذا فیلتر بعنوان منبع تغذیه ورشد باكتریها ایفای نقش می نماید . در این صورت آبی كه از چنین فیلتر هایی عبور می نماید مواد آلی را در سطح فیلتر باقی گذاشته واز رشد باكتریها درآب پس از فیلتر جلوگیری بعمل می آورد.
تجربیات تعدادی از كشورها در استفاده از ازن
1- كشورآمریكا
در سال 1940 نخستین واحد ازن زنی به منظور از بین بردن طعم وبوی حاصل از مواد فنلی در آمریكا تاسیس گردید . البته همواره از كلر زنی نیز بصورت توامان استفاده می گردید تا در سیستم توزیع مقدار باقیمانده پایدار از گندزداها وجود داشته باشد.
تحقیقات نشان داده كه استفاده ازازن قبل ازكلر زنی باعث كاهش تولید تری هالومتانها در حد كمتر از 1 میكروگرم در لیتر می باشد. با توجه به بالاتر بودن كیفیت آب منابع در دسترس در آمریكا نسبت به منابع آبی اغلب كشورهای غربی ، استفاده از ازن در ایالات متحده كمتر مورد توجه قرار گرفته است لكن با افزایش آلودگی آبهای سطحی وزیر زمینی در دهه 90 قوانین جدیدی در راستای بهبود كیفیت آب وضع شده كه از جمله آنها رویكرد بیشتر به استفاده از ازن در جهت افزایش كیفیت وقابلیت اعتماد به آب شرب مصرفی می باشد . از این رو تعداد تصفیه خانه های دارای تاسیسات ازن زنی دراین كشور بین سالهای 90تا 94 از 20 به 60 عدد افزایش یافته است.
2- كشوركانادا
اولین تاسیسات ازن زنی در كانادا در سال 1956 نصب و راه اندازی شد. در این كشور از ازن بعنوان گندازدا ونیز حذف كننده طعم وبو وكنترل كدورت استفاده گردیده است هرچند جهت حفظ مقادیر باقیمانده گندزدا در شبكه سیستم كلر زنی نیز بصورت همزمان بكار گرفته شده است . عمده كاربرد ازن در كانادا در حذف مشكلات طعم وبوهای فصلی جهت كمك به امر گند زدایی بوده است.
3- كشورفرانسه
در سال 1992 حدود700 تصفیه خانه در فرانسه با استفاده از سیستم ازن زنی مشغول بكار بوده اند كه آب تمامی این تصفیه خانه ها از آبهای سطحی تامین می شده است . هدف اصلی برای استفاده از ازن كنترل طعم بو ، تخریب فنل ، حذف مواد آلی وغیر فعال سازی ویروسها واز بین بردن باكتریها می باشد . در تعدادی از تصفیه خانه ها از ازن برای حذف رنگ وآهن ومنگنز استفاده می شود ودر اكثر تصفیه خانه ها گزارش شده كه ازن باعث افزایش راندمان حذف كدورت گردیده است.
4- كشورسوئیس
در سوئیس 150تصفیه خانه بزرگ وكوچك از ازن زنی برای از بین بردن باكتریها وویروسها ، حذف طعم وبو ومواد آلی استفاده می نمایند.
5-كشوراسترالیا
در استرالیا نیز تعداد 42 تصفیه خانه با سیستم ازن زنی فعالیت دارند كه تعدادی بعنوان گند زدای مكمل كلر وتعدادی نیز بعنوان حذف كننده رنگ ومواد آلی بكار گرفته شده اند.
هزینه ها
هزینه های مربوط به خرید ونصب تاسیسات ازن زنی با توجه به میزان ازن مورد نیاز ودبی تصفیه خانه متفاوت است ولی بطور متوسط هزینه ای بالغ بر 500 تا 600 هزار دلار برای آن پیش بینی می گردد.
انرژی متوسط مورد نیاز جهت تولید هر كیلو گرم ازن ، 15تا20 كیلو وات ساعت خواهد بود . این در حالیست كه برای انجام مناسب گند زدائی با ازن ، دوز تعیین شده mg/lit 5/1-1 می باشد. تاسیسات تولید ازن حدود 68 در صد از الكتریسته مورد نیاز فیلتر اسیون تصفیه خانه را مصرف می نماید. تخمین زده می شود كه در صورت تزریق mg/lit 1 ازن ، به ازای هر یك هزار متر مكعب آب تصفیه شده یك دلار صرف گردد.
مزایا ومعایب استفاده از پیش ازن زنی در مقایسه با كلر :
1- مزایا
1-1- كاهش مقادیر رنگ ،طعم وبو به میزان قابل توجه
1-2- افزایش راندامان فیلتر اسیون ( حدود 50 در صد )
1-3-افزایش راندمان گند زدائی
1-4-كاهش زمان مورد نیاز برای تشكیل فلوك ولخته سازی
1-5-كاهش مواد شیمیائی مورد نیاز برای فرایند انعقاد
1-6-كاهش تركیبات تری هالومتان به میزان قابل توجه ونیز دیگر تركیبات آلی كلر دار
1-7-كاهش لجن حاصل از بك واش[6] فیلتر
2- معایب
2-1- هزینه نصب وراه اندازی بالا
2-2- ناپایداری وعدم ایجاد باقیمانده در آب
2-3- ایجاد تركیبات جانبی مضر (این تركیبات نسبت به تركیبات جانبی كلر از حجم وعوارض كمتری برخوردار است)
2-4- عدم امكان ذخیره سازی جهت موارد اضطراری
نتیجه گیری
به سختی می توان تمام كاربردهای ازن درآب آشامیدنی را در این مبحث كوتاه ارائه نمود . مهمترین موضوعی كه لازم است بخاطر داشته باشیم اینست كه با بكار گیری ازن در تصفیه آب آشامیدنی می توان بسیاری از مشكلاتی كه توسط دیگر گند زداها واكسید كننده ها قابل رفع نیستند را برطرف نمود كه از جمله می توان از اكسید اسیون آلاینده های میكرو ، تثبیت بیولوژیكی آب وضد عفونی نام برد.
درست مثل هر اكسید كننده دیگر ، با بكار گیری ازن در تصفیه آب نیز فراورده های جانبی حاصل می شود كه برخی از آنها از نقطه نظر بهداشتی قابل توجه هستند. افزایش دانش وتجربیات محققین در 25 سال گذشته در خصوص كاربرد ازن منجر به كاهش مخاطرات ونگرانیها مربوط به استفاده از آن به كمترین حد ممكن گردیده است.
منابع
1- ضد عفونی كننده ها در تصفیه آب وفاضلاب - ترجمه حسین علیدادی - انتشارات تصفیه خانه آب اصفهان - سال 1379
2-واحد های عملیاتی وفرایند در مهندسی محیط زیست - نوشته تام دی رنلرزوپل ای ریچاردز ترجمه ایوب تركیان وسعید مردان - انتشارات شركت شهركهای صنعتی تهران - سال 1381
3- ازن و تصفیه نوشته g.p. Duget انتشارات تصفیه خانه آب اصفهان - سال 1381
آئين نامه ايمني در آزمايشگاه ها - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعیین هیدرازین در آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعیین آهن در آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعیین مواد آلي در آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
حذف آلودگي آب‌هاي زيرزميني و پساب‌هاي صنعتي - جمعه بیست و چهارم دی 1389
توزین با ترازوی آزمایشگاهی - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعیین کرومات آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعیین نیترات آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعیین آمونیاک آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعیین سولفات آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعیین فسفات آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
سنتز آلوميناي نانوساختار و تصفيه آب با روشي مقرون به‌صرفه - جمعه بیست و چهارم دی 1389
طرز كار با مواد شيميائي - جمعه بیست و چهارم دی 1389
دستورالعمل تعيين اكسيد آلومينيوم - جمعه بیست و چهارم دی 1389
دستورالعمل تعيين درصد سولفات - جمعه بیست و چهارم دی 1389
اندازه گيري هدايت الكتريكي آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تعيين اكسيد كلسيم به روش‌وزني - جمعه بیست و چهارم دی 1389
واحدهای اندازه گیری و معادل آنها - جمعه بیست و چهارم دی 1389
لیست معرفهای شیمیائی و تهیه محلول آن - جمعه بیست و چهارم دی 1389
شستشوی ظروف آزمایشگاهی - جمعه بیست و چهارم دی 1389
كاغذ صافي - جمعه بیست و چهارم دی 1389
اندازه گيري سختی آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
نکات مهم در مورد دسیکاتور - جمعه بیست و چهارم دی 1389
اندازه گيري اسيديته آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
اندازه گيري PH آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
اندازه گيري قليائيت آب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
نکات مهم در استفاده از ترازو - جمعه بیست و چهارم دی 1389
آب انبار - جمعه بیست و چهارم دی 1389
مبانی هیدرولیک - جمعه بیست و چهارم دی 1389
هیدرولیک - جمعه بیست و چهارم دی 1389
سیستم زهکشی چند جریانه آب و فاضلاب - جمعه بیست و چهارم دی 1389
قنات زارچ - یزد (طولانی ترین قنات ایران) - جمعه بیست و چهارم دی 1389
آبياري به روش زير سطحي با لوله هاي سفالي - جمعه بیست و چهارم دی 1389
انواع سرریز ها - جمعه بیست و چهارم دی 1389
بررسی بهبود نفوذ پذیری بسترهای تغذیه ی مصنوعی با استفاده از مالچ های مختلف - جمعه بیست و چهارم دی 1389
ديفيوزرها - جمعه بیست و چهارم دی 1389
تصفيه آب کولينگ تاور با ازن - جمعه بیست و چهارم دی 1389
راهنمای بالانسینگ سیستم تولیدوتوزیع آب (تعریف،مفاهیم و روش اجرا) - جمعه بیست و چهارم دی 1389
کاربرد انواع فیلتر در تصفیه فاضلاب صنایع فلزکاری - جمعه بیست و چهارم دی 1389
فناوری نانو و فیلتراسیون - جمعه بیست و چهارم دی 1389
معیارهای کیفیت آب - پنجشنبه بیست و سوم دی 1389
سيليكاژل - پنجشنبه بیست و سوم دی 1389
بايو راکتور غشايي Membrane Bioreactor(MBR) - پنجشنبه بیست و سوم دی 1389
ژيارديا وکريپتوسپوريديوم درآب آشاميدني - پنجشنبه بیست و سوم دی 1389
جزوه مکانیک خاک - پنجشنبه بیست و سوم دی 1389
کیفیت آب آشامیدنی دام و طیور - پنجشنبه بیست و سوم دی 1389
تصفيه آب آشاميدني آلوده به آرسنيك با نانوذرات آهن - چهارشنبه بیست و دوم دی 1389
شناسایی کاتیون ها به روش شعله - چهارشنبه بیست و دوم دی 1389
روش تصفيه دوزيستي (بي هوازي- هوازي) - چهارشنبه بیست و دوم دی 1389
مجموعه مسئولیتها و وظایف مرتبط با عملیات و فرآیندهای تصفیه و دفع فاضلاب - چهارشنبه بیست و دوم دی 1389
لوله های آب و فاضلاب - سه شنبه بیست و هشتم دی 1389
بازدارنده های رسوب در آب شیرین کن ها - سه شنبه بیست و هشتم دی 1389
آب تبلور شده به چه معناست؟ - سه شنبه بیست و هشتم دی 1389
کتب معتبر در زمینه آب و فاضلاب - سه شنبه بیست و هشتم دی 1389
سیستم مکان یابی جهانی Global Positioning SysteM - دوشنبه بیست و هفتم دی 1389
اثر اشعه (U.V) ماورای بنفش بر میکروارگانیزمها - دوشنبه بیست و هفتم دی 1389
گندزدایی آب - دوشنبه بیست و هفتم دی 1389
صفحه گردان EcoSieve - دوشنبه بیست و هفتم دی 1389