یکی از نکاتی که در استفاده از آب شیرین کن بایستی مورد توجه قرار گیرد عدم آلودگی آب ورودی به این سیستم ها به هر گونه میکروب و میکرو ارگانیسم است. به همین منظور ضدعفونی آب ورودی به سیستم اسمز معکوس بایستی در طراحی هر سیستم آب شیرین کن مورد توجه قرار گیرد. اکثر افراد با سیستم کلرزنی و نقش کلر در حذف آلودگی های میکروبی آشنایی دارند. در این مقاله به برخی دیگر از روش های ضدعفونی آب پرداخته و توضیحاتی در رابطه با کارایی هر یک از آن ها عنوان می سازیم.
ضدعفونی آب ورودی به آب شیرین کن به کمک ازن
گاز ازن که نماد علمی آن O3 می باشد یکی از عوامل بسیار قوی در تصفیه آب جهت مصارف شرب محسوب می شود. از گاز ازن به صورت گسترده جهت ضدعفونی آب شرب و کنترل بو و طعم آب در آمریکای شمالی و اروپا استفاده می شود. ازن با تاثیر مستقیم بر روی DNA موجودات زنده و نابودی آن، توانایی از بین بردن تمامی موجودات پاتوژنی و میکروب ها را دارد. ازن زنی جهت تصفیه آب مزایای زیادی دارد. گاز ازن تا ۳۰۰۰ برابر سریعتر از کلر می تواند آب را ضدعفونی نماید. از همین جهت بر خلاف کلر، زمان اثرگذاری طولانی جهت ضدعفونی در آب مورد نیاز نیست. از نکات مثبت دیگر استفاده از ازن در مقایسه با کلرزنی، عدم باقی گذاشتن هر گونه ماده مضری در داخل آب است.
گاز ازن از پیوند سه اتم اکسیژن با هم تشکیل شده است که حالت ناپایداری دارد. به صورت طبیعی گاز ازن در زمانی به نسبت کوتاه به مولکول اکسیژن (O2) تجزیه می شود و نیمه عمر پایینی دارد. به دلیل ناپایداری این گاز، جهت ضدعفونی آب پیش از دستگاه آب شیرین کن، باید گاز ازن در محل استفاده تولید شده و به محض تولید به داخل آب تزریق گردد. در طبیعت در لایه های بالایی جو زمین با تابش اشعه فرابنفش به مولکول های اکسیژن و آزاد شده اتم اکسیژن و پیوند مجدد آن با مولکول O2، گاز ازن تولید می شود.
گاز ازن را به صورت مصنوعی نیز می توان تولید کرد. برای این منظور نیاز است گاز اکسیژن (و یا هوای خشک) را در معرض جریان متناوب با ولتاژ بالا قرار داد. در این صورت مولکول های اکسیژن از مسیر قوس الکتریکی عبور کرده و تجزیه می شوند. برای این منظور از دو صفحه دارای دی الکتریک با فاصله حدود ۶ میلیمتر و یا به شکل استوانه تیوپی استفاده می شود که ولتاژ آن ها مابین ۴۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ ولت می باشد و هوای خشک و یا اکسیژن به داخل آن دمیده می شود. در این صورت با توجه به تکنولوژی کنونی از هر مترمکعب هوای دمیده شده، حدود ۱۵ تا ۲۰ گرم گاز ازن تولید می شود.
هوای خروجی دستگاه تولید ازن (ازن ژنراتور) که دارای گاز ازن است به داخل آب تزریق می شود. این امر به دو صورت ممکن است. یک روش استفاده از سیستم تزریقی است که قابلیت مکش تحت فشار پایین ایجاد می سازد که به آن ونتوری گفته می شود. این روش بیشتر جهت تزریق به لوله آب در حال عبور مورد استفاده قرار می گیرد. روش دیگر تزریق آن به کمک مواد سرامیکی و یا لوله های متخلخل (دیفیوزر) از نقطه فشار بالاتر به داخل آب است. این روش هم بیشتر جهت تزریق به داخل مخازن ایستای آب مناسب است. میزان جذب ازن در آب در روش دوم وابسته به عمق غوطه ور شدن دیفیوزر در آب و مکان آن داخل تانک و کیفیت حفرات خروج هوا است و بین ۶۰ تا ۹۰ درصد متغیر است.
با وجود قابلیت بسیار بالای ازن در نابودی باکتری ها و کیست ها از آب، به دلیل باقی نگذاشتن هیچ باقیمانده گندزدایی در داخل آب، در صورت انبار کردن طولانی مدت آب ازن زنی شده، امکان آلودگی مجدد آن وجود دارد. اما در مورد سیستم های آب شیرین کن به دلیل تجزیه ازن به اکسیژن در مدت کوتاه، روش مناسبی جهت ضدعفونی آب ورودی لحاظ می شود.
مزایای ضدعفونی به وسیله ازن
- کارایی بالا در کاهش موثر بو، رنگ و طعم نامطبوع آب.
- ناخالصی های ارگانیک در لحظه اکسید می شوند.
- ضدعفونی آب در بازه بزرگ دما و pH صورت می گیرد.
- تاثر سریع (بین ۳۰۰ تا ۳۰۰۰ بار سریع تر از کلر). تنها زمان کوتاه تماس جهت ضدعفونی کافی است.
- مصرف کلر و در نتیجه احتمال آلودگی THM را کاهش می دهد.
معایب ضدعفونی به سیله ازن
- ازن گازی سمی است و بر خلاف کلر بوی آشکاری جهت تشخیص آن ندارد و ممکن است به سرعت مشکل تنفسی ایجاد کند. به همین منظور بایستی در استفاده از آن بسیار احتیاط داشت.
- باقی نگذاشتن ماده گندزدا داخل آب پس از تجزیه.
- مصرف برق بالا و هزینه جاری بالاتر از کلر زنی.
- وجود رطوبت در هوای ورودی به ازن ژنراتور سریعا به آن آسیب زده و خطر آتش سوزی دارد.
- تنظیم دقیق دوز تزریقی و میزان تزریق ازن مانند کلر به راحتی صورت نمی گیرد.
سایر روشهای ضدعفونی به کار رفته در سیستم های تصفیه آب صنعتی و آب شیرین کن را در مقالات بعدی معرفی می سازیم.
