Borna66
07-04-2009, 02:14 PM
در اين رابطه، يكي از اساسي ترين اهداف تصفيه آب آشاميدني، گندزدايي(ضدعفوني) و مناسب ساختن آن براي شرب است. امروزه بعلت استفاده از كلر در ضدعفوني كردن آب و فاضلاب، بسياري واژه كلر را مترادف با»ضدعفوني سازي« مي دانند كه البته تعبير صحيحي نيست.
كاربرد ازن در ضدعفوني آب آشاميدني
امراض مختلفي از جمله وبا، حصبه، هپاتيت، سل، ديفتري، انگلهاي خوني و كبدي قابليت انتقال به بدن انسان از طريق آب آشاميدني را دارند. براساس آمار اين بيماري ها سالانه نزديك به يك ميليارد انسان را مبتلا و باعث مرگ حدود10 ميليون نفر مي شوند. در اين رابطه، يكي از اساسي ترين اهداف تصفيه آب آشاميدني، گندزدايي(ضدعفوني) و مناسب ساختن آن براي شرب است. امروزه بعلت استفاده از كلر در ضدعفوني كردن آب و فاضلاب، بسياري واژه كلر را مترادف با»ضدعفوني سازي« مي دانند كه البته تعبير صحيحي نيست. حال آنكه استفاده از گاز ازن به عنوان جايگزين جديد مطرح است. اين مقاله براساس گزارشات متخصصين آب و فاضلاب كشور آلمان در كارگاه مشترك ايران و آلمان با موضوع فناوريهاي نوين در مهندسي آب و فاضلاب تدوين شده و در آن كاربرد گاز ازن بجاي كلر به طور جدي توصيه شده است.
كلر به دليل ايجاد تركيبات آلي كلرينه و تري هالومتان به عنوان يك ماده سمي و سرطان زا شناخته مي شود و به غير از ايجاد مواد شيميايي مضر، به دليل داشتن خطرات انفجار، نشت به محيط زيست و مقاوم شدن ميكربها در مقابل آن، ضدعفوني كننده مناسبي هم نيست. با توجه به بالا رفتن سطح آگاهي مردم در مورد سلامتي، ايمني و حفظ محيط زيست، نياز به يافتن فرايندهاي پيشرفته تصفيه آب ضروري است. عمده ترين مواد شيميايي ضدعفوني كننده شناخته شده شامل كلر، برم، يد، ازن و دي اكسيد كلر است. با توجه به بالا بودن پتانسيل استاندارد، ازن(2.07 ولت)نسبت به ديگر ضدعفوني كننده ها بسيار قوي تر است و مي تواند با اثر مستقيم بر باكتريها و تجزيه سلولي آنها بعنوان يك جايگزين مؤثر مورد استفاده قرار گيرد. ازن يكي از اشكال آلوتروپي اكسيژن بوده و داراي فرمول شيميايي O3 ، گازي آبي رنگ با بوي تند و ناپايدار است. حلاليت آن در آب12 مرتبه كمتر از كلر بوده و محلول آبي آن نيز ناپايدار است.
امروزه از ازن در كشورهايي مانند ايالات متحده آمريكا، فرانسه، آلمان، كانادا، استراليا و سوئيس براي ضدعفوني كردن آب در تصفيه خانه ها استفاده مي شود. اولين تأسيسات ازن زني در كانادا در سال1956 نصب و راه اندازي شده است. آمار نشان مي دهد كه طي دهه گذشته در ايالات متحده تعداد تصفيه خانه هاي داراي تأسيسات ازن زني از20 به60 واحد افزايش يافته است. در سال1992 در فرانسه حدود700 ، سوئيس150 و استراليا42 تصفيه خانه با سيستم ازن زني فعاليت داشته اند.
نحوه توليد ازن: گاز ازن به طور طبيعي در زمان رعد و برق يا به وسيله اشعه UV.Vacume موجود در نورخورشيد به وجود مي آيد. اين گاز بصورت مصنوعي به دو طريق استفاده از لامپهاي UV و يا تخليه الكتريكي در حضور اكسيژن كه برروي دو قطب مثبت و منفي انجام مي پذيرد توليد مي شود. اين روش بنام (Silent Electrical Discharge)SED شناخته شده است. ازن قابل ذخيره سازي نيست و بايد به طور مستقيم پس از توليد مصرف شود. بعبارتي توليد و كاربرد آن يك فرآيند متواليست.
ازمزاياي استفاده از ازن نسبت به كلر مي توان به توليد محصولات جانبي بي خطر مانند الكلها و اسيدهاي غيرهالوژن دار، از بين بردن باكتريهاي مصون شده در مقابل كلر، سرعت عملكرد بيشتر، عدم ايجاد كلروفنل يا تركيبات مضر كلرينه در آب، عدم وجود خطر انفجار سيستم هاي ذخيره، كنترل كننده طعم و بو و رنگ، حذف كننده آهن و منگنز، تبديل كننده آفت كشهاي مالاتيون و پاراتيون مضر به اسيد فسفريك (بي خطر) و ايجاد اكسيژن در آب اشاره كرد.
مزاياي استفاده از ازن بجاي كلر در ضدعفوني كردن سيستمهاي مختلف تصفيه آب و پساب، در جدول زير خلاصه شده است.
مسئله اصلي در استفاده از ازن سرمايه گذاري اوليه براي ساخت تأسيسات آن است كه هر تصفيه خانه آب بايد مجهز به يك واحد توليد ازن شود. موضوع مهم، استفاده از نيروي برق آن به مقدار قابل ملاحظه ايست و اين مانع با پيشرفت تكنولوژي توليد برق ارزان مي تواند رفع شود. اگر روزي بتوان ازن را از بازار شيميايي با قيمت مناسب تهيه كرد، انقلاب بزرگي در كاربرد و مصرف آن بوجود خواهد آمد.
استفاده از روشهاي جديد براي بهبود و ارتقاي سطح زندگي به سرعت در حال پيشرفت است و با توجه به خطرات زيست محيطي كلر و تركيبات آن، ازن بعنوان ضدعفوني كننده درجه اول آب و فاضلاب در آينده اي بسيار نزديك مورد استفاده وسيع قرار خواهد گرفت
كاربرد ازن در ضدعفوني آب آشاميدني
امراض مختلفي از جمله وبا، حصبه، هپاتيت، سل، ديفتري، انگلهاي خوني و كبدي قابليت انتقال به بدن انسان از طريق آب آشاميدني را دارند. براساس آمار اين بيماري ها سالانه نزديك به يك ميليارد انسان را مبتلا و باعث مرگ حدود10 ميليون نفر مي شوند. در اين رابطه، يكي از اساسي ترين اهداف تصفيه آب آشاميدني، گندزدايي(ضدعفوني) و مناسب ساختن آن براي شرب است. امروزه بعلت استفاده از كلر در ضدعفوني كردن آب و فاضلاب، بسياري واژه كلر را مترادف با»ضدعفوني سازي« مي دانند كه البته تعبير صحيحي نيست. حال آنكه استفاده از گاز ازن به عنوان جايگزين جديد مطرح است. اين مقاله براساس گزارشات متخصصين آب و فاضلاب كشور آلمان در كارگاه مشترك ايران و آلمان با موضوع فناوريهاي نوين در مهندسي آب و فاضلاب تدوين شده و در آن كاربرد گاز ازن بجاي كلر به طور جدي توصيه شده است.
كلر به دليل ايجاد تركيبات آلي كلرينه و تري هالومتان به عنوان يك ماده سمي و سرطان زا شناخته مي شود و به غير از ايجاد مواد شيميايي مضر، به دليل داشتن خطرات انفجار، نشت به محيط زيست و مقاوم شدن ميكربها در مقابل آن، ضدعفوني كننده مناسبي هم نيست. با توجه به بالا رفتن سطح آگاهي مردم در مورد سلامتي، ايمني و حفظ محيط زيست، نياز به يافتن فرايندهاي پيشرفته تصفيه آب ضروري است. عمده ترين مواد شيميايي ضدعفوني كننده شناخته شده شامل كلر، برم، يد، ازن و دي اكسيد كلر است. با توجه به بالا بودن پتانسيل استاندارد، ازن(2.07 ولت)نسبت به ديگر ضدعفوني كننده ها بسيار قوي تر است و مي تواند با اثر مستقيم بر باكتريها و تجزيه سلولي آنها بعنوان يك جايگزين مؤثر مورد استفاده قرار گيرد. ازن يكي از اشكال آلوتروپي اكسيژن بوده و داراي فرمول شيميايي O3 ، گازي آبي رنگ با بوي تند و ناپايدار است. حلاليت آن در آب12 مرتبه كمتر از كلر بوده و محلول آبي آن نيز ناپايدار است.
امروزه از ازن در كشورهايي مانند ايالات متحده آمريكا، فرانسه، آلمان، كانادا، استراليا و سوئيس براي ضدعفوني كردن آب در تصفيه خانه ها استفاده مي شود. اولين تأسيسات ازن زني در كانادا در سال1956 نصب و راه اندازي شده است. آمار نشان مي دهد كه طي دهه گذشته در ايالات متحده تعداد تصفيه خانه هاي داراي تأسيسات ازن زني از20 به60 واحد افزايش يافته است. در سال1992 در فرانسه حدود700 ، سوئيس150 و استراليا42 تصفيه خانه با سيستم ازن زني فعاليت داشته اند.
نحوه توليد ازن: گاز ازن به طور طبيعي در زمان رعد و برق يا به وسيله اشعه UV.Vacume موجود در نورخورشيد به وجود مي آيد. اين گاز بصورت مصنوعي به دو طريق استفاده از لامپهاي UV و يا تخليه الكتريكي در حضور اكسيژن كه برروي دو قطب مثبت و منفي انجام مي پذيرد توليد مي شود. اين روش بنام (Silent Electrical Discharge)SED شناخته شده است. ازن قابل ذخيره سازي نيست و بايد به طور مستقيم پس از توليد مصرف شود. بعبارتي توليد و كاربرد آن يك فرآيند متواليست.
ازمزاياي استفاده از ازن نسبت به كلر مي توان به توليد محصولات جانبي بي خطر مانند الكلها و اسيدهاي غيرهالوژن دار، از بين بردن باكتريهاي مصون شده در مقابل كلر، سرعت عملكرد بيشتر، عدم ايجاد كلروفنل يا تركيبات مضر كلرينه در آب، عدم وجود خطر انفجار سيستم هاي ذخيره، كنترل كننده طعم و بو و رنگ، حذف كننده آهن و منگنز، تبديل كننده آفت كشهاي مالاتيون و پاراتيون مضر به اسيد فسفريك (بي خطر) و ايجاد اكسيژن در آب اشاره كرد.
مزاياي استفاده از ازن بجاي كلر در ضدعفوني كردن سيستمهاي مختلف تصفيه آب و پساب، در جدول زير خلاصه شده است.
مسئله اصلي در استفاده از ازن سرمايه گذاري اوليه براي ساخت تأسيسات آن است كه هر تصفيه خانه آب بايد مجهز به يك واحد توليد ازن شود. موضوع مهم، استفاده از نيروي برق آن به مقدار قابل ملاحظه ايست و اين مانع با پيشرفت تكنولوژي توليد برق ارزان مي تواند رفع شود. اگر روزي بتوان ازن را از بازار شيميايي با قيمت مناسب تهيه كرد، انقلاب بزرگي در كاربرد و مصرف آن بوجود خواهد آمد.
استفاده از روشهاي جديد براي بهبود و ارتقاي سطح زندگي به سرعت در حال پيشرفت است و با توجه به خطرات زيست محيطي كلر و تركيبات آن، ازن بعنوان ضدعفوني كننده درجه اول آب و فاضلاب در آينده اي بسيار نزديك مورد استفاده وسيع قرار خواهد گرفت