مرجع تخصصی آب و فاضلاب

يكي از اساسي ترين اهداف تصفيه آب گند زدائي يا ضد عفوني نمودن آب جهت مناسب نمودن براي شرب مي باشد. تاكنون براي گند زد ائي آب روشهاي مختلفي ارائه گرديده است كه مهمترين آنها كلرزني ، ازن زني و استفاده از دي اكسيد كلر ، برم ، يد ونيز اشعهUV  مي باشد.عمومي ترين روش گند زدائي در جهان كلر زني مي باشد كه از دلايل عمده استفاده از آن مي توان موثر بودن در غلظت پائين ، ارزان و در دسترس بودن ونيز داشتن باقيمانده در آب پس از عمل گند زدائي را نام برد. با توجه به تشكيل تركيبات آلي كلرينه و ساير تركيبات تري هالومتان در اثر گند زدايي با كلر كه عوارض نامطلوبي را براي مصرف كنندگان به همراه دارد استفاده از گند زدا هاي جديد روز به روز ابعاد وسيع تري مي يابد.ازن از جمله تركيباتي است كه با توجه به خواص ويژه خود ، نزديك به يك قرن است كه بعنوان گند زدا در آب آشاميدني توسط كشورهاي اروپايي مورد استفاده قرار گرفته است . اولين كار برد ازن در سال 1893 در كشور هلند و براي تصفيه خانه اي كه از آب رودخانه راين تغذيه مي نمود صورت پذيرفت . امروزه بيش از يك هزار تصفيه خانه آب از ازن بعنوان بخشي از تصفيه شيميائي استفاده مي كنند كه اغلب آنها در كشورهاي غربي بويژه فرانسه ، سوئيس و كانادا قرا دارند  بزرگترين تاسيسات گند زدائي با ازن در مناطق پاريس و مونترال بكار گرفته شده است .

خواص فيزيكي وشيميائي ازن

ازن يكي از اشكال آلوتروپي اكسيژن بوده و گازي آبي رنگ با بوي تند وناپايدار مي باشد . اين تركيب يك اكسيد كننده قوي بوده و بسيار قوي تر از اسيد هيپوكلرو ( ماده موثر گند زدايي كلر در آب )  مي باشد. حلاليت ازن در آب 12 مرتبه كمتر از حلاليت كلر بوده و محلول آبي آن نيز ناپايدار مي باشد.با توجه به ناپايداري گاز ازن ، بايد در محل مصرف و نيز زمان مصرف توليد شود و نمي توان آنرا مثل كلر ذخيره نمود. با توجه به حوادث زيادي كه در خصوص تركيدن سيستم هاي ذخيره و نگهداري كلر بوقوع پيوسته است اين محدوديت لزوماً جزء معايب استفاده از گاز ازن محسوب نمي شود.

خصوصيات بيوشيميائي ازن

 نقش ازن در تصفيه آب و پساب بعنوان يك عامل اكسيد كننده و يك تركيب ميكروب كش حائز اهميت بوده و در محيط آبي خصوصيات مشابهي با كلر دارد . از اينرو اين دو ماده بعنوان رقيب يكديگر و در مواردي مكمل يكديگر مطرح مي باشند. ازن داراي دو خاصيت بسيار مهم در ارتباط با محيط اطراف خود مي باشد

 قدرت گند زدائي بالا

خصوصيات ميكروب كشي ازن بيانگر پتانسيل بالاي اكسيد اسيون آن مي باشد. تحقيقات نشان مي دهد كه گند زدائي توسط ازن حاصل اثر مستقيم آن برباكتريها و تجزيه ديواره سلولي باكتريها مي باشد . كه از اين نظر با مكانيسم عمل كلر در فرايند گند زدائي متفاوت است.   با توجه به قدرت بالاي گند زدائي ازن در مقايسه با كلر (25 برابر ) و ساير گندزداها ، زمان كمتري جهت تكميل فرايند گند زدائي نياز مي باشد. بررسي ها همچنين بيانگر توانائي بيشتر ازن در از بين بردن ويروسها در مقايسه با كلر مي باشد.

2 - ازن به عنوان يك اكسيد كننده قوي

 ازن مصارف زيادي در تصفيه آب آشاميدني از قبيل كنترل طعم و بو كنترل رنگ و حذف آهن و منگنز علاوه بر گند زدائي دارد . قدرت اين اكسيد كننده در شفاف سازي منابع آب با كيفيت پائين مانند آبهاي بازيافتي مهم مي باشد. ازن مواد معدني زائد را بطور كامل اكسيد نموده و موجب ته نشيني و حذف آنها مي گردد. اهميت عمده ازن در قابليت شكستن تركيبات آلي همراه با آهن و منگنز مي باشد.ازن در برطرف نمودن تركيبات آلي مولد رنگ ، قوي و موثر نشان مي دهد بطوريكه بعنوان يك عامل جلا دهنده خوب براي فاضلاب و حذف كننده رنگ در آب شرب كا ربردهاي فراواني يافته است . ازن همچنين قادر است تركيبات فنوليك و ديگر تركيبات مولد طعم را در آب شرب از بين ببرد.  تحقيقات نشان داده است كه ازن مي تواند آفت كشهاي مالاتيون و پاراتيون را كه تركيباتي سرطان زا و خطرناك هستند به اسيد فسفريك ( بي خطر) تبديل نمايد.اخيراً در خصوص استفاده از ازن به منظور كنترل و حذف كدورت و مواد آلي در مقررات EPA  رهنمود هايي ارائه گرديده است .

محصولات جانبي حاصل از گند زدائي با ازن

 در غياب يون برميد در آب ، محصولات جانبي حاصل از ازن زني شامل اسيد هايي با وزن ملكولي كم و غير هالوژن دار ، آلدهيدها، كتون ها و الكل ها مي باشند كه اين تركيبات اغلب توسط ميكرو ارگانيسم هاي موجود در آب قابل تجزيه بيولوژيكي مي باشند و معمولاً براي مصرف كنندگان بي خطر هستند . پيش ازن زني باعث تغيير شكل مواد آلي موجود در آب خام مي گردد ازن ، مواد آلي داراي زنجيره طولاني و با تعداد ملكول زياد را به مواد غير قابل تجزيه بيولوژيكي و نيز برخي تركيبات كوچكتر قابل تجزيه تبديل مي نمايد. اين امر بطور همزمان موجب افزايش اكسيژن محلول آب مي گردد و شرايط براي رشد باكتريها ي هوازي مهيا مي شود. در صورت استفاده از فيلترهاي كربن فعال گرانولي (GAC ) در بخش فيلتر اسيون ، مواد آلي بر روي منافذ و سطح كربن فعال گرانولي جذب مي شوند و لذا فيلتر بعنوان منبع تغذيه و رشد باكتريها ايفاي نقش مي نمايد . در اين صورت آبي كه از چنين فيلتر هايي عبور مي نمايد مواد آلي را در سطح فيلتر باقي گذاشته و از رشد باكتريها درآب پس از فيلتر جلوگيري بعمل مي آورد.

تجربيات تعدادي از كشورها در استفاده از ازن

1-كشورآمريكا

در سال 1940 نخستين واحد ازن زني به منظور از بين بردن طعم و بوي حاصل از مواد فنلي در آمريكا تاسيس گرديد . البته همواره از كلر زني نيز بصورت توامان استفاده مي گرديد تا در سيستم توزيع مقدار باقيمانده پايدار از گندزداها وجود داشته باشد.تحقيقات نشان داده كه استفاده از ازن قبل از كلرزني باعث كاهش توليد تري هالومتانها در حد كمتر از 1 ميكروگرم در ليتر مي باشد. با توجه به بالاتر بودن كيفيت آب منابع در دسترس در آمريكا نسبت به منابع آبي اغلب كشورهاي غربي ، استفاده از ازن در ايالات متحده كمتر مورد توجه قرار گرفته است لكن با افزايش آلودگي آبهاي سطحي و زير زميني در دهه 90 قوانين جديدي در راستاي بهبود كيفيت آب وضع شده كه از جمله آنها رويكرد بيشتر به استفاده از ازن در جهت افزايش كيفيت و قابليت اعتماد به آب شرب مصرفي مي باشد . از اين رو تعداد تصفيه خانه هاي داراي تاسيسات ازن زني دراين كشور بين سالهاي 90تا 94 از 20 به 60 عدد افزايش يافته است.

2-كشوركانادا

اولين تاسيسات ازن زني در كانادا در سال 1956 نصب و راه اندازي شد. در اين كشور از ازن بعنوان گندازدا و نيز حذف كننده طعم و بو و كنترل كدورت استفاده گرديده است هرچند جهت حفظ مقادير باقيمانده گندزدا در شبكه سيستم كلر زني نيز بصورت همزمان بكار گرفته شده است . عمده كاربرد ازن در كانادا در حذف مشكلات طعم و بوهاي فصلي جهت كمك به امر گند زدايي بوده است.

3-كشورفرانسه

در سال 1992 حدود700 تصفيه خانه در فرانسه با استفاده از سيستم ازن زني مشغول بكار بوده اند كه آب تمامي اين تصفيه خانه ها از آبهاي سطحي تامين مي شده است . هدف اصلي براي استفاده از ازن كنترل طعم  بو ، تخريب فنل ، حذف مواد آلي و غير فعال سازي ويروسها و از بين بردن باكتريها مي باشد . در تعدادي از تصفيه خانه ها از ازن براي حذف رنگ و آهن و منگنز استفاده مي شود و در اكثر تصفيه خانه ها گزارش شده كه ازن باعث افزايش راندمان حذف كدورت گرديده است.

4- كشورسوئيس

 در سوئيس 150تصفيه خانه بزرگ و كوچك از ازن زني براي از بين بردن باكتريها و ويروسها ، حذف طعم و بو ومواد آلي استفاده مي نمايند.

5-كشوراستراليا

در استراليا نيز تعداد 42 تصفيه خانه با سيستم ازن زني فعاليت دارند كه تعدادي بعنوان گند زداي مكمل كلر و تعدادي نيز بعنوان حذف كننده رنگ و مواد آلي بكار گرفته شده اند.

هزينه ها

هزينه هاي مربوط به خريد و نصب تاسيسات ازن زني با توجه به ميزان ازن مورد نياز و دبي تصفيه خانه متفاوت است ولي بطور متوسط هزينه اي بالغ بر 500 تا 600 هزار دلار براي آن پيش بيني مي گردد.انرژي متوسط مورد نياز جهت توليد هر كيلو گرم ازن ، 15تا20 كيلو وات ساعت خواهد بود . اين در حاليست كه براي انجام مناسب گند زدائي با ازن ، دوز تعيين شده mg/lit 5/1-1  مي باشد تخمين زده مي شود كه در صورت تزريق mg/lit 1 ازن ، به ازاي هر يك هزار متر مكعب آب تصفيه شده يك دلار صرف گردد.

نتيجه گيري

 به سختي مي توان تمام كاربردهاي ازن در آب آشاميدني را در اين مبحث كوتاه ارائه نمود . مهمترين موضوعي كه لازم است بخاطر داشته باشيم اينست كه با بكار گيري ازن در تصفيه آب آشاميدني مي توان بسياري از مشكلاتي كه توسط ديگر گند زداها و اكسيد كننده ها قابل رفع نيستند را برطرف نمود كه از جمله مي توان از اكسيد اسيون آلاينده هاي ميكرو ، تثبيت بيولوژيكي آب و ضد عفوني نام برد.درست مثل هر اكسيد كننده ديگر ، با بكار گيري ازن در تصفيه آب نيز فراورده هاي جانبي حاصل مي شود كه برخي از آنها از نقطه نظر بهداشتي قابل توجه هستند. افزايش دانش و تجربيات محققين در 25 سال گذشته در خصوص كاربرد ازن منجر به كاهش مخاطرات و نگرانيها مربوط به استفاده از آن به كمترين حد ممكن گرديده است.

مطالب تصادفی:
دستگاههای آب شیرین کن - یکشنبه بیست و سوم آبان 1389
معایب سختی آب - شنبه بیست و دوم آبان 1389
شير پروانه‌اي (Butterfly Valve) - شنبه بیست و دوم آبان 1389
گاورنر هيدروليكي(Hydraulic governor) - جمعه بیست و یکم آبان 1389
روشهای اتصال لوله های پلی اتیلن تک جداره - جمعه بیست و یکم آبان 1389

همه چیز در مورد پمپ و پمپاژ - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
قارچ های آب و فاضلاب و روشهای تشخیص آن ها - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
مزایا و معایب کلر در آب آشامیدنی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
حداقل ها و حداکثر ها در لوله کشی سایت های صنعتی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
استحصال آب آشامیدنی از آب دریا با نانوسیالات - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
استفاده از نانو فیلتر جهت تصفیه باقیمانده آفت کشها در آب - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
تری هالومتانها و کنترل آن ها - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
نکات ایمنی در هنگام استفاده از فور یا oven - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
بررسی اکولوژیکی کشند های سرخ دریایی(پدیده جلبکی) - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
روش تعیین درصد کلر فعال در محلول سدیم هیپوکلریت (آب ژاول) - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
جدا سازی جذب سطحی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
ویژگی ها و مشخصات اصلی فرایند نانو فیلتراسیون - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
مسمویت نیتراتی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
سختی آب و اثرات آن - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
کیفیت آب آشامیدنی و تاثیر آن در میزان موفقیت واکسن های آشامیدنی طیور - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
نگاهی‌ اجمالی‌ و خلاصه‌ به‌ کار کرد راکتور و همچنین ‌تصفیه‌ آب‌ نیروگاه‌ مشهد - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
منابع آلاينده هاي آب - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
کیفیت آب های ایران - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
روش رنگ آمیزی اسپور(هاگ) باکتری - شنبه سوم اردیبهشت 1390
رنگ آمیزی زیل نلسون - شنبه سوم اردیبهشت 1390
كاليبراسيون انكوباتور - شنبه سوم اردیبهشت 1390
شیمی آب - شنبه سوم اردیبهشت 1390

مرجع تخصصی آب و فاضلاب