معرفی سه روش گندزدایی آب:کُلرزنى(Chlorination),اوزونزنى(Ozonation),پرتوهاى فرابنفش(Ultraviolet ray)

کُلرزنى (Chlorination)

کُلرزنى مهمترين پيشرفتى است که در عمل تصفيهٔ آب بهدست آمده است.کلرزنى مکمل پالايش است و نه جانشين آن. کلر عوامل ميکروبى بيمارىزا رامىکشد ولى بر هاگ ميکروبها و بعضى ويروسها (مانند ويروس فلجاطفال وويروس هپاتيتهاى ويروسي) تأثيرى ندارد مگر آنکه مقدار آن بسيار باشد.کلر، علاوه بر اثر ميکروبکش چند ويژگى مهم ديگر از نظر تصفيهٔ آب دارد؛از اين قرار: آهن، منيزيوم و هيدروژن سولفيد را اکسيده مىکند، بعضى اجزاءمولد بو و طعم بد را از بين مىبرد، از رشد جلبکها و زيستمندهاى مولدلجن لزج جلوگيرى مىکند و بالاخره به انعقاد آب هم کمک مىکند.
طرز عمل کار - پس از افزودن کلر به آب اسيدهاى هيدروکلريک و هيپوکلروتشکيل مىشود. اسيد هيدروکلريک بهوسيلهٔ قليائى بودن آب خنثى مىشود واسيد هيپوکلرو يونساز، تبديل به يونهاى هيدروژن و هيپوکلريت مىشود؛ بهشرح فرمول زير:

H₂o + Cl₂ → HCl + HOCl

HOCl → H⁺ + OCl^-

H₂o + Cl₂ → HCl + HOCl

HOCl → H⁺ + OCl^-

اثر گندزدائى کلر عمدتاً بهعلت اسيد هيپوکلروو به مقدار کمتر مربوط به يونهاى هيپوکلريت است. اسيد هيپوکلروکارآمدترين شکل کلر براى گندزدائى آب، و از يونهاى هيپوکلريت بسيار(هفتاد تا هشتاد برابر) مؤثرتر است. اگر pH آب در حدود هفت باشد بيشتريناثر گندزدائى کلر آشکار مىشود زيرا اسيد هيپوکلرو بيشتر توليد مىشود واگر مقدار pH از ۵/۸ بيشتر باشد اثر گندزدائى کلر نامطمئن است زيرا نزديکبه نود درصد اسيد هيپوکلرو به يونهاى هيپوکلريت تبديل مىشود. خوشبختانهبيشتر آبها pH بين ۵/۷ - ۶ دارند.
اصول کلرزنى
افزودن کلر به آب به تنهائى کلرزنى نيست بلکه بايد براى اطمينان از درستى کلرزنى چند قاعده رعايت شود؛ از اين قرار:
۱. پيش از هر چيز آبى که قرار است کلرزنى شود بايد صاف و بدون کدورت باشد، زيرا کدورت از کارسازى کلرزنى جلوگيرى مىکند.
۲. ديگر آنکه بايد کلر مورد نياز براى آب برآورد شود. زيرا کلر مورد نيازآب با مقدار کلرى که به آب زده مىشود متفاوت است، مقدار کلر باقى ماندهدر پايان يک مدت معين (بهطور معين شصت دقيقه) در يک حرارت معين و pH معينآب هم تفاوت مىکند. بهعبارت ديگر آن مقدار کلر نياز است که براى از بينبردن ميکروبها، اکسيده کردن همهٔ مواد آلى و مواد آمونياکى موجود در آب،بهکار مىرود. نقطهاى که کلر مورد لزوم براى آب برآورد مىشود نقطهٔشکست نامند و اگر بيش از اين نقطه به آب کلر افزوده شود کلر باقى ماندهٔآزاد (Hocl و Ocl) در آب پيدا مىشود.
۳. سوم آنکه زمان تماس با کلر رعايت شود. لازم است لااقل به مدت يک ساعتکلر باقى مانده با ميکروبها و ويروسها در تماس باشد تا آنها کشته شوند.ولى بايد توجه داشت که کلر با هاگها، کيست تکياختهاى انگلى و تخمکرمها - جز به مقادير بسيار - اثرى ندارد.
۴. حداقل غلظت توصيه شدهٔ کلر باقى مانده نيم ميلىگرم در ليتر پس از يکساعت است. کلر باقى ماندهٔ آزاد مرز اطمينان در برابر آلودگى بعدى آب همبهوجود مىآورد، اينگونه آلودگىها ضمن توزيع و نگهدارى آب ممکن است پيشآيد.
۵. مجموع کلر لازم براى يک نوع آب به اضافهٔ کلر باقى مانده آزاد به مقدار۵/۰ ميلىگرم در ليتر مقدارِ درستِ کلرى را که بايد بهکار رود تشکيلمىدهد.
روش کلرزنى
براى گندزدائى زياد آب کلر به يکى از شکلهاى زير بهکار گرفته مىشود:
- گاز کلر
گاز کلر نخستين مادهٔ انتخابى است، زيرا مادهاى است ارزان و زوداثر، وکارآمد و بهکار بردن آن آسان است. چون گاز کلر سمى و براى چشمتحريککننده است دستگاه ويژهاى به نام دستگاه کلرزني براى کلرزنى آببهوسيلهٔ گاز لازم مىشود. دستگاه کلرزنى پاترسون چنين اسبابى است، کهکلر لازم براى آب مصرفى را اندازهگيري، تنظيم و اضافه مىکند.
- کلرامين
در بعضی کارگاه های تصفیه آب به جای گاز کلر از کلرآمین استفاده می شود.کلرآمین یک ترکیب سست آمونیاک و کلر است. این ماده تمایل به ایجاد طعم کلردارد و یکی از پایدارترین اشکال کلر باقی مانده را ایجاد می کند. نقطه ضعفعمده کلرآمین آن است که اثر آن از کلر کندتر است و از این رو برای تصفیهمقادیر بسیار زیاد آب به کار گرفته نمی شود.
- پرکلرون
پرکلرون يا (HTH (High test Hypochlorit يا هيپوکلريت پرقدرت يکى ازترکيبات کلسيم است که ۶۰ تا ۷۰ درصد کلر دارد. محلولهاى فراهم آمده ازHTH هم براى گندزدائى آب بهکار مىروند. همانطور که پيش از اين گفته شدگاز کلر بهجاى همهٔ مشتقات ديگر کلر در گندزدائى آب مشروب مناطق شهرىبهکار مىرود.
کلرزنى تا نقطهٔ شکست
اصطلاح کلرزنى تا نقطهٔ شکست روشى است که آنقدر کلر به آب افزوده مىشودتا همهٔ مواد آلى آب بهطور کامل اکسيده شوند و مقدار ناچيزى کلر آزاد درآب باقى بماند. نقطهٔ شروع به پيدا شدن کلر آزاد نقطهٔ شکست ناميده مىشودو اگر باز هم کلر به آب افزوده شود تنها کلر باقى ماندهٔ آزاد در آب زيادمىشود. مقدار کلر آزاد باقى مانده را مىتوان بهوسيلهٔ آزموناورتوتولوئيدين آرسنيت (OTA) برآورد کرد. کلرزنى تا نقطهٔ شکست يا کلرزنىتا باقىماندهٔ آزاد تنها روش مطمئن کلرزنى است.

کلرزنى اضافى (Superchlorination)
کلرزنى اضافى و بهدنبال آن کلرزدائى عبارت است از افزودنِ مقاديرِ بسيارِکلر به آب و بازگيرى کلر اضافى پس از گندزدائي. اين روش براى آبهاى بهشدت آلودهاى که کيفيت آنها نوسانهاى زياد دارد بهکار مىرود.
آزمون اورتولوئيدين (OT)
با اين آزمون مىتوان هم کلر آزاد و هم کلر ترکيبشدهٔ آب را با سرعت ودقت تعيين کرد. اين آزمون در سال ۱۹۱۸ بهوجود آمد و معرّف آن درجهٔتجزيهٔ OT محلول در اسيد هيدروکلريک ده درصد است. هنگامى که اين معرّف بهآب کلردار افزوده شود به رنگ زرد در مىآيد که شدت آن برحسب غلظت گاز کلرمتفاوت است. رنگ زرد هم بهوسيلهٔ کلر آزاد و هم بهوسيلهٔ کلر ترکيبىباقى مانده ايجاد مىشود. اورتوتولوئيدين با کلر آزاد فورى واکنش نشانمىدهد اما واکنش آن با کلر ترکيبشده بسيار کندتر است.
روش انجام آزمون چنين است: يکدهم ميلىليتر معرّف OT به يک ميلىليتر آباضافه، و رنگ زرد ايجاد شده با استاندارد مناسب يا صفحات رنگى سنجيدهمىشود. براى اين منظور لوازم تجارتى در دسترس است. لازم است که قرائتنتيجه در مدت ده ثانيه پس از افزودن معرف به آب براى برآورد کلر آزادانجام شود. رنگى که پس از مدتى تأخير - مثلاً ۲۰ - ۱۵ دقيقه - بهوجود آيدبهعلت اثر کلر ترکيبشده و آزاد (هر دو) است.
آزمون اورتوتولوئيدين - آرسنيت (OTA)
اين آزمون همان آزمون پيشين است و بهصورتى تغيير يافته که براى شناسائىکلر آزاد باقى مانده و کلر ترکيبى به شکل جداگانه بهکار مىرود. گذشته ازاين خطاهاى ناشى از وجود عوامل مزاحم مانند نيتريتها، آهن و منيزيوم کههمگى با آزمون قبلى رنگ زرد پديد مىآورند، در اين روش (OTA) ديده نمىشود.
عوامل ضدعفونىکنندهٔ ديگر
هرچند که کلر رايجترين وسيلهٔ سترون کردن عوامل بيمارى در آب و داراىويژگىهاى ميکروبکش و ارزانى قيمت و آسانى کاربرد هم مىباشد ولى بهعلتکشف اين موضوع که کلرزنى آب منجر به تشکيل بسيارى ترکيبات هالوژنهايمىشود که برخى از آنها سرطانزا مىباشند، برترى کلر در گندزدائى آبدگرگونى اساسى يافته و اخيراً تعدادى مواد جانشين کلر دوباره جلب توجهکردهاند. اين مواد عبارتند از: بُرم، کلرايد بُرم، يد و دىاکسيد کلر.ولى بهنظر نمىآيد که در حال حاضر اين مواد جانشين ماندنى براى کلرباشند. در بين اين مواد اوزون آيندهاى بهتر دارد و پرتوهاى فرابنفش همبهعنوان جانشين کلر براى گندزدائى آب قابليت استفادهٔ محدود دارد.
اوزونزنى آب (Ozonation)
اوزون گازى نسبتاً ناپايدار و اکسيدکنندهاى نيرومند است. اوزون بو، طعمو رنگ نامطبوع آب را از بين برده و همهٔ آنچه را که نياز کلرزنى به آب راايجاب مىکنند، برطرف مىکند و از همه مهمتر آنکه اوزون اثر ويروسکشىنيرومندى دارد و ويروسها را در چند ثانيه غيرفعال مىکند، در حالىکهبراى غيرفعال شدن ويروسها بهوسيلهٔ کلر يا يُد چندين دقيقه وقت لازم استو از اينرو بسيارى از شهردارىها اوزون را بهعنوان يک مادهٔ مناسب براىتصفيهٔ آب آشاميدنى در نظر گرفتهاند و در سراسر جهان بيش از يک هزارتصفيهخانهٔ مربوط به شهردارىها اوزون را بهکار مىبرند که قديمىترينآنها در فرانسه است که از سال ۱۹۰۶ تاکنون به اوزونزنى ادامه مىدهد.
نقطهٔ ضعف اوزون آن است که پس از پايان کار خود تجزيه و ناپديد مىشود وديگر اثر ميکروبکشى آن باقى نمىماند. باور کنونى آن است که بايد اوزونبهعنوان يک مادهٔ پيش تصفيهٔ آب بهکار مىرود که نه تنها ويروسها وميکروبها بلکه ترکيبهاى آلى را هم که در صورت افزودن کلر تشکيل مىشوند،از بين ببرد، و بعد پيش از تلمبهزنى آب به درون دستگاه توزيع مقدار بسيارکمى کلر به آب افزوده شود. با اين ترتيب اوزونزنى بهطور معمول با کلرزنىهمراه است و با اين نوع تصفيهٔ مرکب دو روش نامبرده که يکديگر را تکميلمىکنند و از هر يک بيشترين مزايا بهدست مىآيد. مقدار اوزون لازم براىتصفيهٔ آب آشاميدنى بين ۵/۱ - ۲/۰ ميلىگرم در ليتر است.
پرتوهاى فرابنفش (Ultraviolet ray)
از سالها پيش ويژگى ميکروبکش پرتوهاى فرابنفش را شناخته بودند. اينپرتوها عليه بسيارى از خرده زيستمندهاى شناختهشدهٔ آلودهکنندهٔ آبآشاميدنى از جمله ويروسها، مؤثر هستند. معايب بهکارگيرى آنها عبارت استاز:
۱. فرآيند بهکارگيرى بهطور کلى گرانتر از تصفيهٔ شيميائى است.
۲. اثر ميکروبکش باقى مانده ندارند. عيب ديگر کم شدن کدورت و رنگ آب استکه موجب کاهش توان گندزدائى پرتوهاى فرابنفش مىشود. اکنون اين پرتوهابراى گندزدائى آب با مقياس گسترده بهکار نمىروند.

برچسب: نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی تاريخ: دوشنبه 20 13 ساعت: 17:15

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

معرفی سه روش گندزدایی آب:کُلرزنى(Chlorination),اوزونزنى(Ozonation),پرتوهاى فرابنفش(Ultraviolet ray)

صفحه بندی

آرشیو مطالب

پيوندهای روزانه

لینک دوستان

خبرنامه