سیستم های گندزدایی

گندزدایی آب ها برای از بین بردن میکروارگانیسمهای بیماریزای انجام می گیرد. متداولترین روش گندزدایی آب استفاده از گاز کلروترکیبات آن است ولی روشهای دیگری نیز وجود دارد مانند ازن زنی آب ،پرتوهای فرابنفش و…

استفاده از کلر ارزانترین روش گندزدایی آب و  فاضلاب است. کلر براي از بين بردن باكتري ها و ساير ميكروبهاي موجود در ذخائر آب آشاميدني بكار مي‌رود. امروزه حتي به ذخائر كوچك آب همواره كلر افزوده مي‌گردد. اولین کاربرد کلر در تصفیه آب آشامیدنی، کنترل طعم و بو بوده است. سایر کاربردهای کلر شامل کنترل جلبک ها، حذف آهن و منگنز، حذف سولفید هیدروژن و حذف رنگ می باشد. کلر به اشکال مختلف ترکیبات جامد هيپو كلريت سدیم و پتاسیم و دی اکسید کلر گازی در صنعت آب موجود 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.

امروزه استفاده از اشعه UV  با توجه به فقدان آثار نامطلوب آن بر روی محیط زیست به عنوان يك عامل ضدعفونی کننده در تصفيه آب در حال گسترش می باشد. بطور كلي عملكرد سيستمهاي ماوراء بنفش در ضدعفوني آب شامل توليد اشعه ماوراء بنفش با طول موج nm 254 توسط لامپ جيوه فشار پايين و يا خروجي پلي كروماتيك با طول موجnm 200 تا امواج مادون قرمز و مرئي توسط لامپهاي UV با فشار متوسط مي¬باشد. طول موج بهينه در عملكرد گندزدائي در حدود nm 260 مي¬باشد. مكانيسم عملكرد UVدر از بين بردن ميكروارگانيسم ها شامل جذب فوتونهاي پر انرژي فرا بنفش توسط  DNAمي¬باشد كه با تركيب شدن فوتونها با DNA خاصيت تكثير ميكروارگانيسمها از بين رفته و بافت ميكروارگانيسم متلاشي مي¬گردد. با توجه نحوه عملكرد اشعه UV  متخصصان با تلاش بسيار توانستند اين امواج با طول موج مخصوص را بصورت مصنوعي تهيه نمايند. كاربرد اشعه UV  به عنوان گزینه جدید جهت ضدعفونی آب آشامیدنی در مقایسه با گاز ازن که دارای هزینه سرمایه گذاری بالائی می باشد و در رابطه با گاز کلر که تولیدات جانبی مضر در آب به جا می گذارد مطرح است . عملكرد اشعه UV علاوه بر از بين بردن قابليت توليد مثل و تخريب باكتريها، در مقايسه با ضدعفوني كننده هاي شيميايي، از قابليت نابودسازي انگلهاي مقاوم به ضدعفوني كننده هاي شيميايي همچون (Cryptosporidia و Giardia )  نيز برخوردار ميباشد.

نقش ازن در تصفيه آب و پساب بعنوان يك عامل اكسيد كننده و نيز يك تركيب گندزدا حائز اهميت مي باشد. ازن از اشكال آلوتروپي اكسيژن، گازي آبي رنگ و ناپايدار مي باشد. امروزه استفاده از ازن به سبب مزاياي آن نسبت به كلر زني رو به افزايش مي باشد. بطور كلي ازن از قابليت اكسيد كنندگي قوي¬تري نسبت به كلر برخوردار بوده (در حدود 25 بار قوي تر از كلر) و استفاده از آن ايمنتر مي باشد. همچنين گاز ازن اضافي بدون آنكه هيچ خطري براي محيط زيست ايجاد كند تجزيه شده و به بيرون تخليه مي شود. مكانيسم عملكردي ازن در از حذف ميكروارگانيسمها، بر فروپاشي و تخريب مستقيم ديواره سلولي باكتريها استوار مي باشد. اين در حالي است كه عملكرد شيميايي كلر دقيقاً مشخص نبوده و به احتمال قوي بر پايه نفوذ كلر از ديواره سلولي، حمله به گروههاي آنزيمي و در نتيجه تخريب ميكروارگانيسمها ميباشد.