مديريت كلرزني آب آشاميدني
گندزدايي آب آشاميدني با هدف انهدام عاملهاي ميكروبي بيماريزا، كنترل ميكروارگانيسمهاي مزاحم، ممانعت از رشد مجدد ميكروبي در شبكههاي آبرساني و حذف يا تقليل رنگ، طعم و بوي آب به انجام ميرسد. نيل به موفقيت در اين امر، تمهيدهاي ويژهاي از حوضهي آبريز تا مصرفكننده را طلب ميكند و نخستين شرط تحقق آن، پيشبيني تمهيدهاي مديريتي و فني براي ممانعت و يا تقليل ورود آلايندهها به منابع آب است. در رويكردهاي نوين مديريت كيفيت آب نيز، حفاظت منابع آب، به كارگيري فرآيندهاي مناسب و حفاظت از آب توليد شده در مراحل ذخيرهسازي و توزيع و سرانجام گندزدايي آب، به عنوان راهبردهاي نيل به سلامت آب آشاميدني اعلام و براي كنترل كيفيت آب در منابع تأمين، شاخصهاي كدورت، رشد جلبكها، رنگ، هدايت الكتريكي و رخدادهاي هواشناسي، در تصفيهخانهها، شاخصهاي غلظت و زمان تماس عامل گندزدا، pH، كدورت و رنگ و در شبكهي توزيع، شاخصهاي كلر باقيمانده، كدورت، اشريشياكليگرماپاي، شمارش جمعيت ميكروبي(HPC) و فشار آب توصيه شده است.
به دليل مزاياي متعدد كلرزني در تحقق سلامت ميكروبي آب، سازمان جهاني بهداشت به صراحت اعلام كرده است كه”پيامدهاي بهداشتي ناشي از فرآوردههاي جانبي كلرزني، در مقايسه با عدم كفايت انجام آن، بسيار جزيي است و كلرزني آب بدون توجه به كنترل فرآوردههاي جانبي حاصل از آن بايد انجام شود”. مطالعههاي اپيدميولوژي محققان نيز نشان ميدهد كه احتمال ابتلا به سرطان ناشي از فرآوردههاي جانبي كلرزني در استخرهاي شنا 25 و در آب آشاميدني، 6 در ميليون است.
در كلرزني فاضلاب نيز هر چند به اعتقاد سازمان جهاني بهداشت، كلرزني پساب فاضلابها به دلايل متعدد دشوار بوده و دستيابي به كيفيتي از پساب كلرينه شده كه همواره شاخصهاي بهداشتي را تأمين كند، به تقريب ناممكن و غيراقتصادي است، اما با اين حال، در شرايط خاص، موفقيت در كلرزني پساب فاضلاب را منوط به نيل به شاخصهاي BOD كمتر از 20 و به ترجيح كمتر از 10، COD كمتر از 40 و TSS كمتر از 10 ميليگرم بر ليتر دانسته است.
نگاه اجمالی
برای اینکه آبی قابل استفاده باشد، علاوه بر حذف انواع آلایندهها از آب و خارج کردن یونها و مواد رسوبی و کلوئیدی ، باید برای مصارف خانگی و بهداشتی ، عاری از باکتریها و ویروسهای مضر باشد. برای پاک کردن آب از اینگونه آلودگیها معمولاً به یک اکسید کننده قویتر از نیاز داریم.
فرآیند حذف باکتریها و ویروسها از آب توسط یک اکسید کننده را گندزدایی مینامند. برای اینکار معمولا از ازن یا ترکیبات کلردار استفاده میشود.
استفاده از ازن در گندزدایی آب
برای انجام عمل گندزدایی ، هوای غنی شده از ازن را از درون آب عبور میدهند. حدود 10 دقیقه تماس کافیست تا ازن بر روی آلودگی تاثیر کرده و آنها را از بین ببرد. از آنجا که طول عمر مولکولهای ازن کوتاه است، هیچگونه حفاظت زمینهای برای محافظت آب از آلوده شدن در آینده وجود ندارد. یکی دیگر از اشکالات این روش ، عمر کوتاه است که نمیتوان آن را ذخیره کرد و یا از مکانی به مکان دیگر حمل کرد. باید آن را در محل استفاده بوسیله فرآیندی نسبتا گران شامل تخلیه الکتریکی در هوای خشک تولید کرد.
استفاده از ترکیبات کلردار برای گندزدایی آب
متداولترین عامل تصفیه آب که در اکثر کشورهای پیشرفته استفاده میشود، استفاده از اسید هیپوکلرو است. این ترکیب کووالانسی و خنثی با عبور از درون غشاء موجودات ذرهبینی آنها را میکشد. هم مانند ازن پایداری کمتری دارد و نمیتوان آن را ذخیره کرد.
در مراکز بزرگ تصفیه آب ، هیپوکلرواسید را با حل کردن گاز کلر در آب در PH متوسط تولید میکنند. بنابراین محلول رقیق کلر در آب ، دارای مقدار کمی است و چنانچه محیط واکنش زیاد باشد، اسید هیپوکلرو به یون هیپوکلریت که خاصیت گندزدایی کمتری دارد، تبدیل میشود.
روش جلوگیری از ایجاد یون هیپوکلریت
در استخرهای شنا ، معمولاً برای تولید هیپوکلرو اسید از نمک کلسیمهیپوکلریت یا محلول آبی سدیمهیپوکلریت استفاده میشود. با انجام واکنش اسید - باز بیشتر درون آب ، یون هیپوکلریت به اسید هیپوکلرو تبدیل میشود. برای جلوگیری از تجزیه اسید ، باید PH محیط به دقت کنترل شود تا بیش از اندازه قلیایی نباشد، چون برای جلوگیری از خوردگی مواد ساختمانی استخر در محیط اسیدی ، معمولاً PH را بالاتر از 7 نگه میدارند. حفظ PH قلیایی ، همچنین مانع از تبدیل آمونیاک حل شده به کلر آمینها ، مخصوصا (که باعث تحریک چشم است) ، میشود.
نقطه تعادل در واکنش تبدیل یون هیپوکلریت به اسید هیپوکلرو باید طوری تنظیم شود که برتری با اسید هیپوکلرو که خاصیت گندزدایی دارد، باشد. برای این منظور ، تنظیم PH آب ضروری است، زیرا در PHهای بین 7 تا 9 تعادل به سمت تولید یون هیپوکلریت جابجا میشود. برای تنظیم PH آب از یک اسید مثل سدیم بیسولفات یا یک باز مثل کربنات سدیم و یا یک تامپون مثل سدیم بیکربنات میتوان استفاده کرد.
مزیت استفاده از ترکیبات کلردار
در این روشها ، مقداری از کلر بعد از تصفیه آب به صورت حل شده باقی میماند، بطوری که اگر آب پیش از اینکه مصرف شود، از آلودگیهای بعدی با باکتری یا ویروس محافظت شود.
مضرات کلرزنی آب
مهمترین مانع برای کلرزنی به منظور گندزدایی آب ، تولید مواد کلردار آلی است که جزء آلایندهها هستند و برخی نیز جزء ترکیبات سمی میباشند. اگر آب ، حاوی فنل یا ترکیبی از آن باشد، کلر ، جانشین اتمهای حلقه شده ، باعث ایجاد ترکیبات سمی با بو و مزه زننده میشود.
شکل دیگر ، تولید تریهالومتانها میباشد. ترکیب نگران کننده اصلی ، کلروفرم ، میباشد که از واکنش هیپوکلرو اسید با ماده آلی حل شده در آب تولید میگردد. برخی دانشمندان عقیده دارند که کلروفرم در انسان ، تولید سرطان کبد میکند. برای جلوگیری از این خطرات ، برخی از کشورها از ازن یا دیاکسید کلر برای گندزدایی استفاده میکنند، زیرا این عوامل گندزدا کلروفرم تولید نمیکنند یا به میزان ناچیز تولید میکنند.
مزایای گندزدایی آب
با توجه به آنچه گفته شد، به هر حال تحت هیچ شرایطی نباید گندزدایی آب را حذف کرد، زیرا ریشهکنی واقعی امراض کشنده مثل بیماری وبا و حصبه که عامل اصلی آنها آب است، با استفاده از مواد گندزدا امکانپذیر میباشد. در کشورهای فقیر که تصفیه آب در آنها اغلب نامنظم است، هر ساله انسانهای زیادی (مخصوصاً کودکان) بوسیله امراضی که عامل آنها آب آلوده است، جان خود را از دست میدهند.
روشهای دیگر گندزدایی
از دیگر روشهای گندزدایی استفاده از نور فرابنفش میباشد که با ایجاد رادیکال آزاد باعث از بین رفتن موجودات بیماریزای آب میشود. روش جدیدتر استفاده از صافیهای نانومتری میباشد که مانع از عبور مولکولهای آلی زیستی و دیگر مولکولهای آلی بزرگ میشود که اندازه آنها بزرگتر از نانومتر است.
مباني كلرزني
براي حصول اطمينان از درستي كلرزني قواعد زير بايستي رعايت شود:
1 ـ آب مورد گندزدايي، صاف و بدون كدورت باشد.
2 ـ كلر مورد نياز آب مشخص گردد، نقطه شكست كلر و كلر باقي مانده آزاد حائز اهميت است.
3 ـ در هر حال زمان تماس حدود يك ساعت براي ازبين بردن زيستواركهاي حساس در مقابل كلر منظور گردد.
4 ـ حداقل كلر باقيمانده پس از يك ساعت 0.5 ميلي گرم در ليتر پيشنهاد ميشود. اين مقدار در بيماريهاي همه گير روده تا 1 ميلي گرم در ليتر نيز توصيه شده است.
5 ـ مقدار كلر مورد نياز هر نوع آب برابر خواهد بود با مقدار كلري كه به آب اضافه ميشود تا پس از يك ساعت مقدار 0.5 ميلي گرم در ليتر كلر باقي مانده داشته باشد.
روش كلرزني
با توجه به حجم آب مورد گندزدايي و وسعت پروژه، روش كلرزني تعيين ميگردد. كلر ممكن است به يكي از اشكال زير در دسترس باشد:
الف) گازكلر Cl2
ب) كلرامين NH2 Cl و NHCl2
ج) پركلرين High Test Hypochlorit) H.T.H)
د) دي اكسيد كلر Clo2
كلر اولين ماده انتخابي در گندزدايي آب است زيرا ارزان، موثر و كاربرد آن بسيار ساده است. براي جلوگيري از آثار سمي آن توسط دستگاه كلرزني به آب اضافه ميشود. تركيب آمونياكي كلر نيز براي گندزدايي آب به كار ميرود ليكن اثر آن كندتر از اثر كلر است. اين امر باعث محدوديت استفاده از آن شده است.
پركلرين يا H.T.H يا هيپوكلريت پر قدرت، يكي از تركيبات كلسيم است كه 70ـ60 درصد كلر دارد. محلول ساخته شده از H.T.H و تركيبات ديگر كلردار براي گندزدايي آب بكار ميرود.
ـ پركلرين Ca(OCL)2 به صورت پودر يا كريستال ريز در بسته هايي با وزن مشخص تهيه و توزيع ميگردد.
ـ گرد سفيد كلر CaOCL2 كه كلر قابل استفاده آن 39ـ33.5% است.
ـ محلول هيپوكلريت سديم Naocl كه داراي 5ـ3 و 16ـ10 درصد وزني كلر قابل استفاده است.
به هر حال علي رغم تركيبات جانبي كلر با مواد آلي آب و خطرات احتمالي آن براي سلامت هنوز كلر به عنوان يك ماده شيميايي گندزدا براي بهسازي آب آشاميدني مورد استفاده است.
روش كلر زني مخازن آب
كلرينه كردن آب مخازن: ابتدا حجم مخزن را معين نموده، سپس به ازاي هر متر مكعب ( 1000ليتر ) آب از 3 تا 5 گرم پـــــــودرپركلرين استفاده مي شود. كلرينه كردن مخازن به روش هــاي دستي و مكانيكي انجام مي شود كه در روش دستي لازم است حتماً پس از اضافه كردن محلول كلر آب مخزن به هم زده شود. بعد از گذشت نيم ساعت در صورت مناسب بودن نتيجه كلرسنجي آب قابل مصرف است. قابل ذكر است كه نتيجه كلرسنجي در كليه ساعات شبانه روز و در نقاط مختلف شبكه لوله كشي بايد در حد مطلوب باشد. حد مطلوب آخرين شير مصرفي شبكه 0.5 تا 1 PPM (قسمت در ميليون)
طرز تهيه و استفاده از محلول کلر مادر
از ترکيب سه قاشق مرباخوري ( ۱۵ گرم ) از پودر پرکلرين۷۰درصد در يک ليتر آب، کلر مادر بدست مي آيد که بايد در يک بطري تيره رنگ يا پوشيده با کاغذ آلومينيوم نگهداري شود. ۳ تا ۷ قطره از اين محلول کلرمادر در يک ليتر آب بمدت ۳۰ دقيقه آنرا بهداشتي و قابل شرب مي نمايد.
نحوه گندزدايي مخازن تعمير شده و يا جديدالاحداث
طبق جدول زير مقدار كلر مورد لزوم محاسبه مي گردد:
حجم مخزن به متر مكعب |
درصد خلوص كلر |
كلر مورد مصرف به كيلو گرم |
ساعت ماند كار |
100 |
70 |
3/4 |
12 |
200 |
70 |
6/8 |
12 |
تركيبات آلي جانبي حاصل از عمل كلرزني آب آشاميدني
تشکيل ترکيبات جانبي آلي حاصل از عمل کلرزني آب آشاميدني از نظر سلامتي انسان و همچنين ايجاد مشکلات در تاسيسات تصفيه آب از سال 1974 که وجود کلروفرم و سه تري هالومتان (THMs) ديگر گزارش شد، مورد توجه بوده است. تحقيقات وسيعي از آن تاريخ انجام شده است تا فاکتورهايي که در تشکيل اين ترکيبات دخالت دارند شناخته شوند و بتوان از طريق تکنيکهاي آب آشاميدني، غلظت آنها را کاهش داد. بعضي از اين ترکيبات جانبي با دز زياد به صورت خوراکي و يا تزريقي در حيوان ايجاد سرطان مي کنند و ممکن است در درازمدت اثرات نامطلوبي بر سلامت انسان نيز داشته باشند.
مواد هوموسي که به صورت طبيعي در آبهاي سطحي يافت مي شوند، مواد پيش سازي هستند که در کلرزني آب آشاميدني ترکيبات جانبي ايجاد مي کنند که برخي از اين ترکيبات مشکوک به ايجاد سرطان مي باشند. در اثر واکنش بين کلر و ترکيبات هوموسي بيش از 780 ترکيبات جانبي ايجاد مي گردد، که درصد عمده اين ترکيبات هالوژنه مي باشند. از جمله گروههاي شناخته شده ترکيبات جانبي مي توان تري هالومتانها (چهار ترکيب) هالواستيک اسيدها (نه ترکيب)، هالواستونيتريلها (چهار ترکيب) را نام برد. چنانچه تعيين مقدار کل اين ترکيبات مورد نظر باشد از دستگاه تعيين مقدار کل ترکيبات آلي هالوژنه Total Organic Halogen (TOX) استفاده مي شود. و اگر تعيين مقدار کيفي و کمي هر يک از اين ترکيبات لازم باشد از دستگاههاي گاز کروماتوگرافي (GC) و يا گاز کروماتوگرافي / مس اسپکترومتري (GC/MS) استفاده مي شود. در اين مقاله ترکيبات اصلي حاصل از عمل کلرزني آب آشاميدني، فاکتورهايي که موجب افزايش و يا کاهش اين ترکيبات اصلي مي شود، تکنيکهايي که در تاسيسات تصفيه خانه مي توان بکار برد تا تشکيل اين ترکيبات را به حداقل رسانيد و روشهاي اندازه گيري اين ترکيبات مورد بازنگري قرار مي گيرد.
آب معدنی مفید یا مضر ؟ - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
آب معدنی واقعا بهداشتی تر است ؟ - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
آب، امنیت غذایی، بحران ها و راهبردها - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
بهداشت آب - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
حذف نيترات از آبهاي آلوده با كمك نانوذرات آهن - جمعه بیست و چهارم تیر 1390
طراحی کانال (آبراهه) ها - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
هيدروليک کانال (آبراهه) های روباز - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
صافىها و سيستمهاى تصفيه آب در کشاورزی - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
هيدروليک قطرهچکانها - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
هيدروليک لاترالها - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
سيستم پمپاژ - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
اجزاء و خصوصیات سيستمهای آبيارى - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
طراحى سيستم آبيارى - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
آئروموناس در آب - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
طراحى سيستم آبيارى در کرتهاى مسطح - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
کاربرد هالوژن و ترکيبات آن - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
جدا کردن باکتريها از آب با استفاده از نانوغشاي جديد - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
يافتن عوامل موثر در حذف فلزات سنگين از آب - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
راهبردهاي جديد تصفيه آب با استفاده از فناوري نانو - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
مالكيت منابع آبي - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
سازمان هاي حافظ آبهاي آشاميدني و جلوگيري از آلودگي آبهاي عمومي - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
سدهاي لاستيكي - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
دستگاه های تصفیه فاضلاب در صنایع غذایی - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
مدیریت نگهداری شبکه های آبرسانی و آبیاری - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
ساختار سياست جزايي حقوق آب ايران - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
فلوئور در تصفیه خانه های آب - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
معرفی انواع سد ها و سفره های آب زیرزمینی - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 4 - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 3 - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 2 - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 1 - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
روناب - شنبه هجدهم تیر 1390
فاضلاب و زباله شهري - شنبه هجدهم تیر 1390
استفاده مجدد از فاضلاب در كشاورزي و چالش هاي بهداشتي - شنبه هجدهم تیر 1390
بررسی روش اقتصادی انتخاب لوله - شنبه هجدهم تیر 1390
آب زیرزمینی - شنبه هجدهم تیر 1390
اساس کار پمپ - شنبه هجدهم تیر 1390
حفاظت آب Water Conversion - شنبه هجدهم تیر 1390
دلايل فني تخريب سدها - شنبه هجدهم تیر 1390
نگاه «محیط زیستی» از کجا آمده؟ - پنجشنبه شانزدهم تیر 1390
اقتصاد مهندسي - پنجشنبه شانزدهم تیر 1390
خوردگی - پنجشنبه شانزدهم تیر 1390
جذب سطحی اسید استیک روی زغال فعال - پنجشنبه شانزدهم تیر 1390
حملات شيميائي و حفاظت از منابع آب - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
آب شرب سالم - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
بررسي نحوه بهره برداري از دستگاههاي كلرزني به عنوان روشی جهت گندزدائي آب شرب - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
لاگون هوادهي - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
آلودگي آب شهري - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
اسپكتروفتومترها - دوشنبه سیزدهم تیر 1390
تعیین غلظت آهن در آب به روش اسپکتر و فتومتری - دوشنبه سیزدهم تیر 1390
کنتور آب - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
انواع تصفیه فاضلاب - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
انواع سیستم لوله کشی - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
خوردگی در لوله ها - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
تصفیه آب به روش مغناطیسی - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
نگاهي به وضعيت منابع آب در ايران و جهان - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
خوردگی چیست؟ - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
شهرهاي زيستي - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
قانون نظام مهندسی و كنترل ساختمان - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
بررسی ایمن سازی در سدهای قوسی - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
صرفه جویی در مصرف آب - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
مقاوم سازی لرزه ای تاسیسات آب شهری - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
سيستم هاي مهندسي تصفيه آب و فاضلاب شهری - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
زهکشی چيست و چگونه؟ - یکشنبه دهم بهمن 1389
سپتیک تانک - یکشنبه دهم بهمن 1389
دستورالعمل حوادث و اتفاقات شبکه آبرسانی - یکشنبه دهم بهمن 1389
ﻫﻮادﻫﻲ - یکشنبه دهم بهمن 1389
آب و فاضلاب و تصفیه - شنبه نهم بهمن 1389
فيلتر کربن - شنبه نهم بهمن 1389
ﻫﺎﻟﻮﻣﺘﺎﻧﻬﺎ - شنبه نهم بهمن 1389
دستورالعمل پیمایش شبکه توزیع آب - شنبه نهم بهمن 1389
همه چیز درباره نیترات / استانداردهای جهانی آب آشامیدنی چیست - جمعه هشتم بهمن 1389
واحدهای مختلف تصفیه خانه فاضلاب شهری - جمعه هشتم بهمن 1389
احتمال بازگشت بلوم جلبکي به درياي خزر - جمعه هشتم بهمن 1389
آيا درياچه اروميه به سرنوشت آرال دچار ميشود؟ - جمعه هشتم بهمن 1389
تجهيزات اصلي بکار رفته در سيستم RO - جمعه هشتم بهمن 1389
راهنمای اندازه گیری و پایش سمیت در سیستم فاضلاب شهری - جمعه هشتم بهمن 1389
چرخه نیتروژن (سیکل ازت) - جمعه هشتم بهمن 1389
SDI و کاربرد های آن - پنجشنبه هفتم بهمن 1389
آلاینده های آب و روشهای حذف آنها - پنجشنبه هفتم بهمن 1389
دستگاه هاي مولد ازن ژنراتور - پنجشنبه هفتم بهمن 1389