گندزدایی

گندزدایی یعنی از بین بردن میکروارگانیسم های مضر موجود در آب به روش فیزیکی و یا شیمیایی:

• فیزیکی (حرارت ، سرما ،  نور آفتاب، پرتوها و …)
• شیمیایی (کلر ، اوزون ،برم ، ید  و …)

خصوصیات یک گندزدای ایده آل

1. بر روی تمام میکرو ارگانیسم ها موثر باشد.
2. در مدت زمان کوتاهی تاثیر نماید.
3. برای سلولهای انسان، گیاهان و جانوران، سمی و محرک نباشد.
4. در مجاورت مواد آلی اثر و فعالیت آن کاسته نشود.
5. قدرت نفوذ کافی داشته باشد.
6. در مجاورت هوا ، نور و حرارت تغییر ماهیت نداده و فاسد نشود.
7. باعث صدمه زدن به وسایل و اشیاء نگردد.
8. فاقد بوی زننده بوده وپس از استفاده اثر رنگی و لکه بجا نگذارد.
9. محلول در آب بوده و براحتی و مقدار زیاد قابل تهیه باشد.
10. ارزان و قابل حمل بوده و در وسایل نگهداری ایجاد خورندگی نکند.

معرفی سه گندزدای اصلی آب (کلر،اوزون،UV)

کلرزنی

کلر(از واژه یونانی χλωρος به معنی زرد مایل به سبز) عنصری گازی شکل به رنگ زرد مایل به سبز است که در سال ۱۷۷۴ توسط carl wihelm scheele شیمیست سوئدی کشف شد وی اشتباهاً تصور کرد این عنصر حاوی اکسیژن است. Humphry Davy در سال ۱۸۱۰ نام کلر را برای این ماده انتخاب کرد و اصرار داشت که این ماده در واقع یک عنصر است.

کلر ابتدا در سال ۱۹۰۸ در شیکاگو به یک سیستم آب همگانی افزوده شد و در از بین بردن بسیاری انواع بیماری های منتقل شده آبی مثل وبا و تب تیفوئید قابل استفاده بود. پیش از کلرزدن بسیاری شهرهای عمده دارای آمار مرگ و میر ۱ در ۱۰۰۰ نفر به تنهایی از تیفوئید بودند. کلر برای گندزدایی کردن آب شهرداری به مدت بیش از ۸۰ سال استفاده شده و دارای اثرات مثبت بر بهداشت همگانی بوده است.
در کشورهای اروپایی از دی اکسید کلر برای ضدعفونی کردن استفاده میشود.

کلرزنی چگونه کار می کند؟

کلر در غلظت های مناسب و تحت زمان قرار گرفتن در معرض/تماس کافی، یک ضدعفونی کننده عالی برای باکتری ها و ویروس های خاص است. زمان تماس زمان موجود برای تکمیل واکنش بین کلر و آب تصفیه نشده است. زمان تماس طولانی تر باعث ضدعفونی موثرتر می شود. به عنوان مثال، غلظت کلر بالاتر به زمان تماس کمتری نیاز دارد و بالعکس. با این حال، حتی با غلظت و زمان تماس کافی، اثربخشی کلرزنی به عوامل مختلف دیگری از جمله دمای آب، PH آب و کدورت آب یا تیرگی ناشی از ذرات معلق در آب بستگی دارد. کلرزنی در دمای بالا و pH 4.0-7.0 موثرتر است. به ازای هر کاهش ۱۸ درجه فارنهایت در دمای آب، می تواند تا ۵۰٪ کاهش در اثر ضد عفونی وجود داشته باشد. دو برابر شدن زمان تماس مورد نیاز بنابراین، با غلظت معین کلر، برای ضد عفونی کردن آب به زمان تماس طولانی تری در زمستان نسبت به تابستان نیاز دارید.

ذرات معلق موجود در آب، اثربخشی کلرزنی را کاهش می دهد، زیرا میکروارگانیسم ها ممکن است در پشت ذرات “پنهان شوند” و از ضدعفونی اجتناب کنند. همچنین، کلر به راحتی با سایر اجزای محلول در آب، از جمله آهن، منگنز، سولفید هیدروژن، مواد آلی، آمونیاک و رنگ آلی مانند پیت ماس ​​در حال پوسیدگی ترکیب می شود که ممکن است اثر ضد عفونی را کاهش دهد. برای غلبه بر این مسئله، اضافه کردن کلر کافی برای پاسخگویی به نیاز کلر و ایجاد گندزدایی باقیمانده مهم است. “تقاضای کلر” اصطلاحی است که برای توصیف کل کلر اضافه شده با کلر باقیمانده و غیرفعال کم می شود. کلر اضافه شده که با اجزای دیگر ترکیب نمی شود برای ضد عفونی کردن آب در دسترس است که معمولاً به آن «باقی مانده کلر آزاد» می گویند. بر اساس CDC، آب تصفیه شده باید دارای سطح کلر آزاد حداقل ۰.۵ میلی گرم در لیتر باشد تا از نظر میکروبی ایمن باشد و بیش از ۲.۰ میلی گرم در لیتر نباشد تا مطمئن شوید که آب مزه یا بوی نامطبوعی ندارد. باقیمانده کلر آزاد را می توان در محل با استفاده از کیت تست کلر اندازه گیری کرد.

به طور کلی ماده ضد عفونی کننده کلر ممکن است به دو صورت زیر عمل کند :

• اکسیداسیون و یا پاره کردن دیواره سلول و نهایتا تجزیه میکروارگانیزم
• نفوذ به داخل سلول و اختلال در فعالیت سلولی

چنانچه مشهود است در هر دو صورت لاشه میکروارگانیزم در آب باقی خواهد ماند. این لاشه ها ممکن است خود منبع غذایی مناسبی برای سایر انگل ها و باکتریهای که پس از گندزدایی اولیه وارد آب می شوند، گردد.

کلر باقیمانده چیست؟

ممکن است پس از گندزدایی ، آلودگی های میکروبی ثانویه ای در شبکه لوله کشی سلامت آب را تهدید کند. یکی از خصوصیات مهم کلر ازاد آنست که علاوه بر قدرت گندزدایی بالا جهت گندزدایی اولیه، پایداری شیمیایی لازم برای باقی گذاردن کلر باقیمانده را جهت رسیدن به اهداف ثانویه گندزدایی دارا می باشد. این مورد نتایج رضایت بخشی در امر گندزدایی با کلر دارد که در مورد هیچ یک از مواد گندزدای دیگر قابل مشاهده نیست زیرا در استفاده از سایر مواد برای رسیدن به این دو هدف مجبور به جدا نمودن گندزدایی اولیه و ثانویه هستیم که هزینه سرمایه ای زیادی را می طلبد.

تری هالومتان ها، محصول خطرناک کلرزنی

تری هالومتان ها ( THM ) معمولترین محصول فرعی حاصل از کلرزنی به آبهای آشامیدنی هستندو غلظت آنها از دیگر مواد آلاینده بیشتر است. هنگامی که کلر به عنوان گندزدایی کننده در تصفیه آب بکار می رود،‌در اثر ترکیب کلر با مواد آلی موجود در آب تولید تری هالومتان ها یا هالوفرم ها را سبب می شوند. تری هالومتان های اصلی عبارتند از کلروفرم ، برمودی کلرومتان ، دی برموکلرومتان و برموفرم. شواهدی در دست است که این ترکیبات خاصیت سرطانزایی دارند.

در سال ۱۹۹۲ مجله امریکایی بهداشت همگانی گزارشی منتشر کرد که یک افزایش بین ۱۵ تا ۳۵ درصدی در انواع بخصوصی از سرطان برای افرادی که آب کلرزده مصرف می کنند نشان میداد. این گزارش همچنین بیان می کرد که مقدار زیادی از این اثرات ناشی از دوش گرفتن در آب کلرزده بود. انستیتو ملی سرطان خطرات سرطان را برای مردمی که آب کلرزده مصرف می کنند ۹۳ درصد بالاتر از کسانی می داند که آب کلرزده مصرف نمی کنند. اثرات نوشیدن آب کلرزده شده بمدت چند دهه مورد بحث بوده اند. بهرحال بیشتر متخصصان حالا توافق دارند که بعضی ریسکهای قابل ملاحظه مرتبط با مصرف کلر و محصولات فرعی کلرزده شده وجود دارند.

کریپتوس پوریدیوم، با کلرزنی از بین نمی رود

کریپتوس پوریدیوم تک یاخته انگلی است که در آب رودخانه ها و دریاچه ها به وفور یافت می شود خصوصا در اماکنی که آب با مدفوع و فضولات حیوانات و پرندگان در تماس باشد وارد آب می شود. این انگل باعث ایجاد عفونت در روده انسان شده و بیماری به نام کریپتوس پوریدیوسیس را باعث می شود. این انگل نسبت به روشهای سنتی ضدعفونی آب مانند کلرزنی مقاوم بوده و از بین نخواهد رفت. بهترین راه حذف این انگل، جوشاندن آب است. البته روشهایی نظیر اسمز معکوس نیز می تواند در حذف این انگل از آب موثر باشد. استفاده از اشعه ماوراء بنفش و روش اولترافیلتراسیون UF نیز توصیه می شود.

مهمترین مزایای کلرزنی

• کلرزنی فرآیندی ارزان و کم هزینه جهت ضدعفونی کردن آب مصرفی انسان است.
• کلر دارای اثر باقیمانده در آب است که باعث تضمین نسبی سلامتی آب در تمام مسیر شبکه آب رسانی می شود.

اما معایب و مضرات کلرزنی

1. کلرباقیمانده در اثر ترکیب با مواد آلی موجود در آب تولید ترکیباتی موسوم به تری هالومتان ها را می کند که بیشتر متخصصان بر سرطان زا بودن این ترکیبات تاکید دارند.
2. کلرزنی باعث کشته شدن میکروارگانیزمهای موجود در آب می شود. این درحالی است که لاشه این میکرو ارگانیزمها در آب باقی می مانند و ممکن است خود منشا آلودگی شوند.
3. تماس کلر با پوست و موی انسان باعث ایجاد حساسیت، ریزش مو و مشکلات دیگر شود.
4. استنشاق گاز کلر ( در استخر یا حمام ) برای ریه انسان مضر می باشد.
5. گروهی از میکروارگانیزمها مانند کریپتوس پرودیوم نسبت به کلر مقاوم هستند و با این روش از بین نخواهند رفت.
6. فضا و مدت زمان بالایی برای گندزدایی کلر نیاز است.
7. جوانب ایمنی کار با کلر بسیار خطرناک است.

اوزون

اوزون گازی است که به طور طبیعی در جو ما وجود دارد. گاز اوزون اولین بار درسال ۱۷۸۳ توسط وان مورن کشف شد، در سال  ۱۸۵۸ شرکت زیمنس (SIEMENS) نخستین دستگاه تولید کننده ازن به روش تخلیه الکتریکی را به بازار عرضه نمود. اولین کاربرد ازن در سال ۱۸۹۳ در کشور هلند و برای تصفیه خانه ای که از آب رودخانه راین تغذیه می نمود صورت پذیرفت. در ابتدا کاربرد ازن تنها به گندزدایی و کنترل بو و مزه محدود می شد. بعدها کنترل رشد جلبک ، قارچ و عوامل بیماریزا نیز به این لیست اضافه شدند. کشف هالومتانها در سال ۱۹۷۳ در آبهای کلرزنی شده موجب شد که استفاده از ازن بعنوان تصفیه کننده بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد و این روند در حال حاضر نیز ادامه دارد.

اوزون یک آلوتروپ اکسیژن،گازی بی رنگ با بویی زننده بوده که با واکنشهای سریع مواد آلی و دیگر میکروارگانیسم های آب را از بین می برد.استفاده از ازن از نظر زیست محیطی مناسب تر بوده زیرا مانند کلر،هیدروکربن های کلره(سرطان زا) تولید نمی نماید و ضمن از بین بردن بو و مزه آب در کشتن باکتری ها و میکروب ها و غیر فعال سازی ویروس ها،انعقادسازی،راسب نمودن آهن و منگنز فوق العاده مناسب تر از کلر می باشد در ضمن باقیمانده ازن به صورت اکسیژن در می آید که مضر نمی باشد.

ازن با اکسید کردن آن دسته از موادی شیمیایی آلی که مورد مصرف جلبکها واقع می شوند به طور مستقیم جلبکها  و عوامل تولید کننده بو را از بین می برند.تولید ازن با استفاده از عبور هوا از یک میدان الکتریکی با ولتاژ زیاد صورت می گیرد که جهت مصارف آب آشامیدنی،استخر،صنایع دارویی و الکترونیک و برج های خنک کننده استفاده می شود که هزینه تولید بالایی دارد.

روش اوزون زنی چگونه کار می کند؟

اوزون یک عامل اکسید کننده قوی مانند کلر است و باکتری های عامل بیماری، ویروس ها و اکثر کیست های آمیب موجود در آب را به روشی مشابه از بین می برد. اوزون ممکن است کیست‌های بزرگ و برخی ارگانیسم‌های بزرگ دیگر مانند کرم‌ها را از بین نبرد، بنابراین باید قبل از درمان ازن با فیلتر کردن یا سایر روش‌ها از بین بروند. در ترکیب با کربن فعال یا فیلتر مکانیکی، ازن زنی اکسید شده و آهن، گوگرد و منگنز را رسوب می دهد. ازن همچنین در از بین بردن یا کنترل مشکلات رنگ، طعم و بو موثر است. به طور معمول، دوز ازن بین ۱ تا ۲ میلی گرم در لیتر برای از بین بردن بیشتر باکتری ها و کنترل طعم و بو کافی است.

واحدهای تصفیه ازن به عنوان سیستم تصفیه POU یا POE نصب می شوند. آب خام وارد یک دهانه می شود و آب تصفیه شده از دهانه دیگر خارج می شود. در داخل واحد تصفیه، ازن توسط تخلیه الکتریکی کرونا یا تابش اشعه ماوراء بنفش هوای خشک یا اکسیژن تولید می شود.

حلالیت ازن در آب تصفیه نشده نیز بر درمان تأثیر می گذارد. هر چه دمای آب کمتر باشد، ازن بیشتری در آب حل می شود. ازن در محدوده وسیعی از pH کار می‌کند، اما اثربخشی آن در pH کمی بالاتر از ۷ است. تقاضای ازن به سطح آلودگی آب مربوط می‌شود، زیرا سایر مواد موجود در آب تصفیه‌نشده نیز با ازن واکنش می‌دهند و بخشی از آب را مصرف می‌کنند. ازن، ازن کمتری را برای درمان آلاینده های مورد نظر باقی می گذارد. برای ضدعفونی مناسب، آبی که باید تصفیه شود باید رنگ و کدورت ناچیزی داشته باشد. یک سیستم تصفیه اوزون نیز می تواند بسیار مصرف کننده انرژی باشد.

مزایای استفاده از اوزون در تصفیه آب

1. اوزون در غیرفعالسازی ویروسها، ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم موثرتر از کلر، کلرآمینها و دی‌اکسید کلر بوده و به زمان تماس کمتری نیاز دارد.
2. کاهش تولید ترکیبات ثانویه خطرناک ناشی از عوامل گندزدا (DBP)، همچون TTHM و
3. داشتن خاصیت زدایش طعم و بو و رنگ
4. زمان تماس کم مورد نیاز
5.  کمک به حذف آهن، منگنز و سولفیدها
6. گندزدای بسیار موثر در رنج دمایی و pH های مختلف
7. عدم نیاز به ذخیره سازی مواد شیمیایی و هزینه های ثانویه ناشی
8. کسیداسیون سریع ناخالصی های آلی به همراه کاهش BOD و COD
9. حذف سولفید هیدروژن
10. بهبود فرآیند انعقاد (کاهش ۵۰-۲۰ درصد مواد شیمیایی مورد نیاز)
11. تقویت ته‌نشینی و حذف بهتر کلوئیدها
12. اکسیداسیون فنل بدون تولید مواد جانبی
13. افزایش راندامان فیلتر اسیون(حدود ۵۰ در صد)
14. کاهش لجن حاصل از بک واش فیلتر

اشعه ماورای بنفش (UV)

انسان از قرنها پیش اعتقاد داشت که نور خورشید می تواند از اشاعه عفونت جلوگیری کند.در سال ۱۸۷۷ دو محقق انگلیسی به نام های دانز و بلونت دریافتند که تکثیر میکروارگانیسم ها زمانی که تحت تابش نور آفتاب قرار دارند متوقف می گردند بعدها پابت گردید که عامل این پدیده طیف فیرقابل رویت اشعه خورشید با طول موج ۲۵۴نانومتر است.استفاده از اشعه ماورای بنفش از سال ۱۹۱۵ در آب متداول شده است و گندزدایی آب بیش از ۲۰۰۰شهر در اروپا(تا سال ۲۰۰۹) با اشعه ماورای بنفش گزارش شده است.

اشعه ماورای بنفش با تاثیر بر روی پروتوپلاسم و آنزیم سلولها سبب نابودی آنها می گردد. این اشعه قادر است فرم فعال باکتری، ویروس، تک یاخته و اسپور را غیر فعال و از تکثیر آنها جلوگیری کند. بسیاری از میکروارگانیزمهای بیماری زا عمر کوتاهی دارند و در صورت عقیم و غیر فعال شدن ، از بین می روند.

برای بهره برداری از تکنولوژی ماورای بنفش در تصفیه آب ، لامپ  را یا در خارج از آبی که قرار است تصفیه شود، قرار می دهند، یا اینکه آن را در درون آب  معلق می کنند. اگر قرار باشد این لامپ ها درون آب معلق شوند ، آنها را درون لوله های کوارتزی موسوم به Sleeve  قرار می دهند تا سرد نشوند. اگر آب حدود سه ثانیه در معرض این اشعه قرار بگیرد، ضدعفونی می شود.

ساختار کلی سیستم

یک دستگاه معمولی درمان UV شامل یک لامپ جیوه کم فشار است که در یک محفظه استوانه ای قرار دارد که اغلب با استفاده از طول موج ۲۵۴ نانومتر نور UV تولید می کند. طول لامپ ها از ۱۲ تا ۴۸ اینچ متفاوت است و بنابراین در تولید انرژی متفاوت است. این لامپ در یک لوله شیشه ای کوارتز قرار گرفته است تا از تماس آب با لامپ جلوگیری کند.  لوله کوارتز همچنین به نگه داشتن لامپ در دمای کاری ایده آل ۱۰۴ درجه فارنهایت کمک می کند. تقریباً ۹۵٪ از نور UV از این آستین شیشه ای عبور می کند و به آب تصفیه نشده می رسد. آب تصفیه نشده یا در یک لایه نازک روی آستین جریان می یابد، یا از طریق لوله شیشه ای کوارتز که به دور لامپ می چرخد، جریان می یابد. طراحی مارپیچ اجازه می دهد تا زمان تماس طولانی تری بین نور UV و آب تصفیه نشده وجود داشته باشد.

سیستم UV چگونه کار می کند؟

آبی که باید تصفیه شود در معرض نور UV قرار می گیرد. اشعه ماوراء بنفش با از بین بردن DNA پاتوژن ها را می کشد یا غیرفعال می کند. باکتری ها با تابش نسبتاً کم ۲۰ mJ/cm2 از بین می روند، اما ویروس ها معمولاً برای از بین بردن ۴۵ mJ/cm2 نیاز دارند، در حالی که کیست ها و کرم ها تحت تأثیر قرار نمی گیرند. نور برای میکروارگانیسم‌ها مخرب است اما برای انسان بی‌خطر است، اگرچه نباید مستقیماً به لامپ‌های UV نگاه کنید، زیرا انجام این کار می‌تواند باعث آسیب چشم شود. ظرفیت کشتن نور UV به شدت نور UV، زمان تماس و مقدار ذرات جامد معلق در آب بستگی دارد که در زیر در بخش ۲.۳ مورد بحث قرار گرفته است. برای مؤثر بودن، سیستم معمولاً فقط به چند ثانیه نوردهی نیاز دارد و هیچ طعم یا بویی به آب تصفیه شده اضافه نمی کند. عمق نفوذ نور به آب بیش از ۲ تا ۳ اینچ نیست.

مزایای استفاده از اشعه ماورای بنفش

1. نیاز به حمل و نقل و انبار شیمیایی ندارد.
2. با تغییرات PH و دما کارایی آن چندان تغییر نمی کند.
3. فرآورده های جانبی بوجود نمی آورد.
4. زمان تماس برای گندزدایی بسیار کوتاه می باشد.
5. فضای لازم برای گندزدایی بسیار کم است.
6. جوانب ایمنی کار با آن بسیار راحت است.
7. میکروارگانیسم های مولد بو در انجام عمل گندزدایی نابود می شوند.
8. عدم تغییر در کیفیت فیزیک شیمیایی آب.

معایب استفاده از اشعه ماورای بنفش

• لاشه میکروارگانیزمهای غیر فعال شده ، در آب باقی می ماند و می‌تواند تبدیل به خوراکی برای سایر میکروارگانیزمها و انگل های دیگر که پس از گندزدایی اولیه  آب در معرض آنها قرار می گیرد شود.
• اشعه ماورای بنفش برای تصفیه آبهایی که دارای مقادیر زیادی مواد جامد معلق هستند مناسب نمی باشد.

در صورت هر سوال و یا مشاوره در مورد گندزدایی با ما در ارتباط باشید.

برچسب‌ها: RO اوزون ژنراتور پکیج تزریق خرید دستگاه آبشیرین کن خرید دستگاه تصفیه آب خرید دستگاه تصفیه آب صنعتی قیمت آب شیرین کن قیمت آب شیرین کن صنعتی قیمت دستگاه تصفیه آب صنعتی