تفاوت کلر با ازن در تصفیه : ازن و کلر برای ضد عفونی آب دارای خواص ضدعفونی کنندگی بسیار مشابهی هستند. با این حال، امروزه استفاده از آنها به دلیل آگاهی زیست محیطی جامعه متفاوت است. سیستم های ازن هنوز در بسیاری از نقاط جهان به دلایل مختلف غیر معمول هستند. از سوی دیگر، کلر همچنان به عنوان ضدعفونی کننده در هر نقاط مختلف جهان استفاده می شود.
از آنجایی که ازن قابل اطمینان تر و ایمن تر است، در بسیاری از کاربردهای ضد عفونی دستگاه ازن ژنراتور محبوبیت پیدا کرده است. پتانسیل اکسیداسیون بالا، توانایی ضد عفونی بسیار موثر، زمان پردازش سریعتر در مقایسه با سایر روش های ضد عفونی سنتی و عدم وجود محصولات جانبی مضر از مزایای اصلی ازن زنی است.
تفاوت ازن با کلر
در بسیاری از سیستم های تصفیه آب و فاضلاب، برای فرایند تصفیه شیمیایی از کلر برای ضد عفونی و از نابودی باکتری ها و مواد معدنی و فلزات استفاده می شود. با وجود تمام مزایایی که کلر به همراه دارد، به چند علت مهم نقش ازن در تصفیه فاضلاب و آب بیشتر می باشد که عبارتند از:
- توانایی گند زدایی ازن 25 برابر بیشتر از کلر می باشد.
- برخلاف کلر، استفاده از ازن در تصفیه خانه سبب تولید مواد مضر مانند تری هالومتان نخواهد شد.
- ناپایداری ازن بیشتر از کلر می باشد و باید فورا بعد از تولید مصرف شود. ترکیبات کلر از قبل تولید شده و در مخازن ذخیره شده و در برخی از مواقع ممکن است با مشکل انفجار این مخازن مواجه گردید.
- توانایی اکسید کنندگی ازن بیشتر از کلر می باشد.
- قدرت لخته سازی ازن نسبت به کلر بسیار بیشتر است.
توانایی ازن برای گندزدایی آب
ازن زنی در خنثی کردن باکتری ها و ویروس ها مؤثرتر است و فقط به چند ثانیه نیاز دارد. ازن زنی 3000 برابر سریعتر از کلرزنی در آب باعث ضد عفونی شدن می شود. علاوه بر این، ازن زنی می تواند پاتوژن کریپتوسپوریدیوم را نیز از بین ببرد. در نهایت، ازن زنی، محصولات جانبی را در حالی که به اکسیژن تجزیه میشود، باقی نمیگذارد.
در مقابل کلر می تواند اکثر باکتری های موجود در آب را خنثی کند اما به زمان زیادی احتیاج دارد. علاوه بر این، کلر زنی باعث تشکیل تری هالومتان ها (THMs) می شود که از محصولات جانبی شناخته شده کلر به عنوان یک ماده سرطان زا هستند. از پکیج تزریق کلر مایع در صنایع مختلف به منظور کلر زنی استفاده می شود.
محصولات جانبی کلر
محصولات جانبی مواد ضد عفونی کننده (DBPs) مواد شیمیایی هستند که می توانند هنگام واکنش کلر با مواد آلی تشکیل شوند. دو محصول جانبی متداول موجود در آب آشامیدنی تری هالومتان ها (THMs) و هالواستیک اسیدها (HAAs) هستند. شواهدی مبنی بر ارتباط این محصولات جانبی با سرطان در چندین مطالعه یافت شده است.
آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان (IARC) دیپیپیهای اصلی را بهعنوان سرطانزاهای احتمالی انسانی طبقهبندی کرده است. کارشناسان بر این باورند که قرار گرفتن در معرض محصولات جانبی کلر در دراز مدت می تواند باعث ایجاد خطر برای سلامتی شود. مطالعات اخیر تجمع ترکیبات کلر در بافت پستان را با سرطان سینه نشان داده است. محققان دریافتند که در بدن زنان مبتلا به سرطان سینه 50 تا 60 درصد بیشتر از زنان بدون سرطان سینه، محصولات جانبی کلر وجود دارد.
مقایسه ازن و ClO2 [دی اکسید کلر]
ازن به عنوان اکسید کننده و ضدعفونی کننده در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب عمل می کند. خواص میکروب کشی ازن با پتانسیل اکسیداسیون بالای آن مرتبط است. ضد عفونی با ازن نتیجه مستقیم از هم پاشیدگی دیواره سلولی باکتریایی است. این مکانیسم با مکانیسم ضدعفونی کردن کلر متفاوت است.
اگر چه عملکرد دقیق شیمیایی کلر مشخص نیست، اعتقاد بر این است که کلر باقیمانده در محلول آبی از طریق دیواره سلولی میکروارگانیسم ها پخش می شود و به گروه آنزیمی حمله می کند که منجر به تخریب میکروارگانیسم می شود.
خواص دی اکسید کلر
بر خلاف دی اکسید کلر [ClO2]، ازن تنها می تواند به عنوان یک ضد عفونی کننده اولیه به دلیل سرعت تجزیه سریع آن استفاده شود، که باقیمانده پایدار را حفظ نمی کند. ناپایداری آن همچنین به این معنی است که باید در محل تولید شود. هر دو، ClO2 و ازن در محدوده وسیعی از pH کار می کنند. هر دو محصولات جانبی آلی تنظیم شده مانند تری هالومتان ها [THMs] یا اسیدهای هالو استیک HAA را تشکیل نمی دهند. با این حال، برخلاف ClO2، اوزون با مواد آلی طبیعی [NOM] واکنش نشان می دهد و ممکن است طیفی از محصولات جانبی تولید کند.
ازن به طور کلی کسر زیست تخریب پذیر [BDOC] TOC و کربن آلی قابل جذب [AOC] را افزایش می دهد که با استفاده از کربن فعال دانه ای GAC هر دو را می توان حذف کرد. به طور کلی، این محصولات جانبی ضدعفونی کننده ازن ارگانیک [DBP’s] هیچ خطری برای نقض استانداردهای آب آشامیدنی ایجاد نمی کنند، زمانی که ازن به عنوان پیش اکسیدان استفاده می شود.
خواص ازن
ازن با اکسید کردن برمید در آب، برومات سمی را تشکیل می دهد. فرآیند تصفیه دی اکسید کلر [ClO2] همچنین محصولات جانبی سمی ، کلرات و کلریت را تشکیل می دهد. علاوه بر این، خواص اکسید کننده ازن همچنین می تواند غلظت آهن، منگنز، گوگرد را کاهش دهد و مشکلات طعم و بو را کاهش یا از بین ببرد. فرآیند تولید دی اکسید کلر [ClO2] و ازن به تکنسین های ماهر و نظارت دقیق نیاز دارد. این الزامات فنی سودمندی هر دو را در بسیاری از سیستم های کوچک محدود می کند.
مزیت ازن نسبت به کلر
پتانسیل اکسیداسیون بالا، توانایی ضد عفونی بسیار موثر، زمان پردازش سریعتر در مقایسه با سایر تکنیک های ضد عفونی سنتی، عدم وجود محصول جانبی مضر از جمله مزایای کلیدی ازن است. با این حال، هزینه نصب بالا، مصرف انرژی بالای فناوری ازن و این واقعیت که قرار گرفتن در معرض نا ایمن با ازن ممکن است منجر به مشکلات سلامت مزمن شود، باعث می شود تا ازن به طور موثر در فرایند ضدعفونی کردن استفاده نشود.
سیستم های ازن هنوز در بسیاری از نقاط جهان غیر معمول هستند. کلر همچنان مقرون به صرفه ترین ضدعفونی کننده در هر منطقه از جهان است. از دیگر مزایای ازن نسبت به کلر می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- ازن در از بین بردن ویروس ها و باکتری ها موثرتر از کلر است.
- فرآیند ازن زنی در زمان تماس کوتاهی (تقریباً 10 تا 30 دقیقه) انجام می شود.
- از آنجایی که ازن به سرعت تجزیه می شود، هیچ باقیمانده مضری باقی نمی گذارد.
- پس از ازن زنی، میکروارگانیسم هایی به جز میکروارگانیسم هایی که توسط ذرات موجود در جریان فاضلاب محافظت می شوند، وجود ندارد.
- ازن زنی باعث افزایش غلظت اکسیژن محلول (DO) پساب می شود.
خواص کلر یا هیپوکلریت سدیم
کلر [هیپوکلریت سدیم] هنوز هم پرمصرف ترین بیوسید در سراسر جهان است. مزیت اصلی آن این است که گندزدای باقیمانده در سیستم توزیع آب را فراهم می کند و ارزان است، محدودیت های کلر عبارتند از موثر نبودن در pH قلیایی، برای کریپتوسپوریدیوم موثر نیست و می تواند تری هالومتان های سمی [THMs] و اسیدهای هالواستیک [HAAs] را تشکیل دهد. دی اکسید کلر در تصفیه آب صنعتی رایج شده و سهم بازار را به خود اختصاص داده است.
خلاصه و نتیجه گیری
به طور خلاصه، اگرچه ازن به عنوان یک ضد عفونی کننده بسیار فعال است، اما به دلیل معایب آن مانند ناپایداری و هزینه سرمایه بالا و هزینه های عملیاتی بالا، هنوز به طور گسترده ای برخلاف کلر استفاده نمی شود. استفاده اشعه ماوراء بنفش، کلر و دی اکسید کلر پس از دستگاه آب شیرین کن صنعتی ترجیح داده شده ترین فرآیندهای ضدعفونی مورد استفاده در جهان هستند.
