کاربرد ازن در تصفیه آب آشامیدنی – فواید و مضرات

ازن در تصفیه آب آشامیدنی کاربرد بسیار زیادی دارد و در حال جایگزین شدن با کلر در صنعت تصفیه آب و فاضلاب است. ازن یکی از آلوتروپ های اکسیژن است که خاصیت اکسیدکنندگی و باکتریسید قوی دارد و به همین دلیل در زمان کوتاه قادر به حذف فلزات سنگین، مواد معدنی، باکتری، جلبک و سایر آلاینده های موجود در آب است. کاربرد، فواید، مضرات و مقدار مجاز ازن در آب را در ادامه بررسی خواهیم کرد.

خواص ازن o3

ازن o3 یکی از آلوتروپ های ناپایدار اکسیژن است که بعد از ورود به آب رادیکال های آزاد هیدروکسیل آن اکسیدکنندگی را افزایش می دهد. برخی از ویژگی ها و خواص ازن که باعث افزایش کاربرد آن در تصفیه آب شده است عبارتند از:

کاربرد ازن در تصفیه آب آشامیدنی

در تصفیه خانه ها و دستگاه تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی برای گندزدایی آب از شیوه های مختلفی استفاده میشود که ازن زنی یکی از پرکاربردترین آنها است. برخی از دلایل استفاده از این عنصر گازی در صنعت تصفیه آب آشامیدنی عبارتند از:

گندزدایی آب با ازن

ازن دارای خاصیت باکتریسید است؛ یعنی مانع بزرگی در برابر رشد و تکثیر باکتری ها است و در نهایت باعث مرگ آنها می شود. بعد از تزریق ازن به آب آشامیدنی، به دیواره سلولی باکتری ها حمله شده و آن را از بین میبرد. در نتیجه برای ضدعفونی و گندزدایی آب و از بین بردن جلبک، باکتری، پاتوژن ها و انواع میکروارگانیسم ها کافیست گاز ازن وارد آب شود. در مدت زمان کوتاه این آلاینده ها از بین رفته و در نهایت ازن باقی مانده در آب نیز صفر می شود.
ترکیبات و آلاینده های حاوی کربن و نیتروژن نیز با انجام عمل دی پلیمریزاسیون از بین می روند. پیوند میان کربن و نیتروژن در طی این فرآیند از بین رفته و گندزدایی انجام می شود.

حذف فلزات سنگین از آب

از دیگر موارد کاربرد ازن در تصفیه آب می توان به حذف فلزات سنگین اشاره کرد. ازن خاصیت اکسیدکنندگی بسیار قوی دارد و با سرعت بالا فلزات را اکسید کرده و منجر به رسوب آنها می شود. بعد از اکسید شدن فلزات مختلف به صورت رسوب در کف تصفیه خانه ته نشین می شود. در نهایت با عبور آب از سیستم های فیلتراسیون می توان رسوب ها را حذف کرد.

اکسید کردن مواد آلی

ورود فاضلاب صنعتی به آب های سطحی و سفره های آب زیرزمینی به مرور مقدار مواد آلی آب افزایش پیدا می کند. یکی از راه های از بین بردن مواد آلی آب آشامیدنی استفاده از ازن است. ازن در تصفیه آب آشامیدنی برای اکسید کردن مواد آلی نیز کاربرد دارد و با سرعت بالایی این فرآیند انجام می شود. در اغلب دستگاه های تصفیه آب فیلتر نیز وجود دارد و مواد اکسید شده از این طریق حذف می شوند.

بهبود کدورت آب با ازن

کدورت آب یکی از مهم ترین پارامترهای کیفی است و تا حد امکان باید مقدار آن را به صفر کاهش داد. وجود مواد معدنی، فلزات، مواد آلی و ذرات معلق همگی در افزایش کدورت آب نقش دارند. با ازن زنی آب آشامیدنی می توان تا حد زیادی کدورت را بهبود داد. خاصیت اکسیدکنندگی ازن باعث کاهش کدورت می شود و نیاز به استفاده از هیچ ماده جانبی در کنار ازن نیست.

لخته سازی و انعقاد سریع آلاینده های آب

یکی از بزرگترین مشکلات در تصفیه آب، وجود ذرات معلق است که همگی دارای بار الکتریکی همسان هستند. به همین دلیل این ذرات یکدیگر را دفع می کنند و امکان ته نشینی آنها وجود ندارد. از دیگر موارد کاربرد ازن در تصفیه آب می توان به از بین بردن بار الکتریکی این ذرات و بهبود روند لخته سازی و انعقاد اشاره کرد. بعد از خنثی سازی بار الکتریکی، این ذرات در کف مخزن تصفیه آب رسوب کرده و با فیلتراسیون جدا می شوند.

کاربرد ازن در بهبود طعم و بو آب

آب آشامیدنی در حالت استاندارد نباید طعم و بو داشته باشد و با ازن زنی می توان به این هدف دست پیدا کرد. طعم و بوی آب بخاطر وجود مواد معدنی، املاح و مواد آلی است که همگی با خاصیت اکسیدکنندگی ازن از بین می روند.

فواید ازن در تصفیه آب آشامیدنی

کلر و ازن هر دو از عناصر بسیار پرکاربرد در تصفیه آب و فاضلاب هستند. اما در کشورهای توسعه یافته از قبیل آمریکا، کانادا و فرانسه ازن جایگزین کلر شده است. برخی از فواید ازن در تصفیه آب نسبت به کلر عبارتند از:

• قدرت گندزدایی 25 برابری ازن نسبت به کلر
• قدرت اکسیدکنندگی بسیار بالای ازن
• قابلیت لخته سازی و انعقاد ذرات معلق در آب
• عدم تغییر PH آب در روند تصفیه

مضرات ازن در تصفیه آب

در کنار مزایای متعدد، ازن دارای مضرات گوناگونی است که البته در اغلب مواقع قابل چشم پوشی هستند. مهم ترین عیب ازن ناپایداری آن است. ازن نسبت به کلر بسیار ناپایدار است، به همین دلیل نمی توان آن را در مخازن نگهداری کرد. در صنعت تصفیه آب و فاضلاب بلافاصله بعد از تولید ازن باید به سیال مورد نظر تزریق شود.

ترکیبات جانبی تصفیه آب با ازن

یکی از اصلی ترین دلایل کاهش استفاده از کلر در تصفیه آب، ترکیبات جانبی بسیار مضر آن است. بعد از تزریق کلر به آب تری هالومتان تولید می شود که بسیار مضر بوده و سرطان زا است. ازن نسبت به کلر ترکیبات مضر کمتری تولید می کند و خطرات آنها نیز کم است. دقت داشته باشید که ازن نیز ترکیبات مضر جانبی تولید می کند، اما به اندازی تری هالومتان خطرناک نیست.
اسیدهای غیرهالوژن دار، الکل، کتون و آلدهیدها از جمله ترکیبات جانبی بعد از ازن زنی هستند. این ترکیبات براحتی به کمک فیلترهای کربنی قابل حذف هستند. در دستگاه های تصفیه آب از فیلتر کربنی در کنار ازن زنی استفاده میشود تا مضرات این فرآیند کاهش یابد.

ازن زنی آب آشامیدنی با ازن ژنراتور

در صنعت برای تزریق ازن از تجهیزاتی به نام ازن ژنراتور استفاده می شود. این دستگاه با اشعه UV ابتدا ازن تولید می کند و سپس مقدار مشخص و استانداردی را با توجه به میزان آلاینده های موجود در آب تزریق می کند. ازن ژنراتور یکی از محصولات ارائه شده در مجموعه آبسازه است که در ظرفیت های مختلف تولید می شود.