بازدید: 533

یکی از اساسی ترین اهداف تصفیه آب، گندزدایی یا ضد عفونی نمودن آب آشامیدنی است تاکنون برای گندزدایی آب روش‌های مختلفی ارائه گردیده است که مهمترین آن‌ها کلرزنی ، ازن زنی و استفاده از دی اکسید کلر ، برم، ید و نیز اشعه UV می‌باشد.عمومی‌ترین روش گندزدایی در جهان کلرزنی است که با توجه به این که در اثر گندزدایی با کلر، ترکیبات آلی کلردار تشکیل شده که عوارض نامطلوبی را برای مصرف کنندگان ایجاد می‌کند، استفاده از گندزدایی جدید روز به روز ابعاد وسیع تری پیدا می‌کند.

ازن از جمله ترکیباتی است که با توجه به خواص ویژه خود نزدیک به یک قرن است که به عنوان گندزدایی در آب آشامیدنی توسط کشورهای اروپایی مورد استفاده قرار گرفته است . اولین کاربرد ازن در سال 1893 در کشور هند و برای تصفیه خانه ای که از آب رودخانه راین تغذیه می‌شد ، صورت گرفت. امروزه بیش از یک هزار تصفیه خانه آب از ازن به عنوان بخشی از تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌کنند که اغلب آن‌ها در کشورهای غربی بویژه فرانسه سوئیس و کانادا قرار دارند بزرگترین تأسیسات گندزدایی با ازن در مناطق پاریس و مونترال به کار گرفته شده است.


خواص فیزیکی ازن:

ازن یکی از آلوتروپ‌های اکسیژن است که گازی آبی رنگ با بوی تند و ناپایدار می‌باشد. این ترکیب یک اکسنده قوی بوده و بسیار قوی تر از هیپو کلرو اسید ( ماده ی مؤثر گندزدایی کلر در آب ) می‌باشد. حلالیت ازن در آب 12 مرتبه کمتر از حلالیت کلر بوده و محلول آبی آن نیز ناپایدار می‌باشد. با توجه به ناپایداری گاز ازن نمی‌توان آن را مانند کلر ذخیره نمود. با توجه به حوادث زیادی که در خصوص ترکیدن سیستم‌های ذخیره و نگهداری کلر به وقوع پیوسته است ، این محدودیت لزوماً جزء معایب استفاده از گاز ازن محسوب نمی‌شود.


سایر خواص و مزایای استفاده از ازن


از بين بردن كامل طعم،رنگ و بوي آب:

علت بروز رنگ در آبهاي سطحي وجود مواد آلي طبيعي نظير اسيدهاي تانيك، فلويك و هيوميك مي‌باشند. ازن به اين پيوندهاي دوگانه مواد آلي حمله كرده و آنها را مي‌شكند و حذف اين پيوندهاي دوگانه باعث حذف رنگ مي‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد که ازن می‌تواند آفت کش‌های مالاتیون و پاراتیون را که ترکیبات سرطان زا و خطرناک هستند به فسفریک اسید بی خطر تبدیل نماید.


ميكروب كشي سريع و وسيع:

قابليت اكسيداسيون ازن بالاتر ازهمه گندزداهای رایج مانند كلر و مشتقات آن، پركلرين، آب ژاول و غیره می‌باشد. تحقيقات نشان می‌دهد كه گندزدائي توسط ازن حاصل اثر مستقيم آن بر باكتري‌ها وتجزيه ديواره سلولي باكتري‌ه می‌باشدکه به فرایند زوال سلولي (cell lysing) معروف است. و از اين نظر با مكانيسم عمل كلر در فرايند گند زدائي متفاوت است. کلر فقط با نفوذ به داخل سلول، آن را غیرفعال میکند و قادر به پاره کردن دیواره سلولی و از بین بردن آن نیست. با توجه به قدرت بالاي گند زدائي ازن در مقايسه با كلر و ساير گندزداها ، زمان كمتري جهت تكميل فرايند گند زدائي نياز می‌باشد. بررسي‌ها همچنين بيانگر توانائي بيشتر ازن در از بين بردن ويروس‌ها در مقايسه با كلر می‌باشد. در مقام مقايسه ازن بعنوان گندزدا 25 بار قوي‌تر از اسيدهيپوكلرو (HOCl) و 2500 بار قوي‌تر از هيپوكلريت (OCl) و 5000 بار قوي‌تر از كلروآمين (NH2Cl) است. اين مسئله بوسيلة مقايسة ثابت‌هاي CT اندازه‌گيري مي‌شود كه عبارتست از غلظت و زمان لازم براي كشتن 99.9% كل ميكروارگانيزم‌ها. ميزان 0.4ppm از ازن در عرض 4 دقيقه مي‌تواند هر باكتري، ويروس، قارچ و يا كپكي را نابود سازد. در اين ميان قابليت ازن در از بين بردن ويروس‌ها بسيار شگفت‌انگيز بوده و حتي در غلظت‌هاي باقي‌مانده بسيار پايين مي‌تواند ويروس‌هاي بيماري‌زا مثل هپاتيت را از بين ببرد. در مطالعات آزمايشگاهي ثابت شده فقط 0.012 ppm ازن در كمتر از 10 ثانيه مي‌تواند تمام ويروس‌ها را نابود كند. همچنين كپك‌ها نيز به آساني توسط ازن در آب كنترل مي‌گردند. كيست‌هاي Giardia و Cryptospoidium به سهولت توسط ازن كنترل مي‌شوند در حاليكه مقادير طبيعي كلر بر آنها بي‌اثر است.


از بين بردن كامل طعم و بوي آب:

ازن قادر است تركيبات فنوليك وديگر تركيبات مولد طعم را در آب شرب از بين ببرد. بو و طعم در منابع آبي بطور طبيعي از آلودگي‌هاي مواد آلي انساني بوجود مي‌آيد. بدين ترتيب كه باكتري‌ها با مصرف اين مواد، بخصوص در آب‌هاي سطحي باعث ايجاد طعم و بو مي‌شوند. مصرف كلر براي گندزدايي سبب ايجاد تركيبات كلروفنل با بو و طعم بسيار بالايي مي‌شود. بيشتر اين تركيبات بوزا توسط تصفية ازن از بين مي‌رود حتي برخي تركيبات سولفور نظير سولفيد هيدروژن، مركاپتان‌ها يا سولفيدهاي آلي مي‌توانند توسط ازن به سولفات‌ها، اكسيد شوند.


حذف جلبك:

ازن با توجه به خاصيت اكسيدكنندگي قوي قادر به از بين بردن انواع جلبك‌ها مي‌باشد. ازناسيون آب‌هاي آلوده شده با جلبك، سبب اكسيداسيون و شناور شدن جلبك در سطح مخزن مي‌شود. ازن همچنين متابوليك‌هاي محصولات جانبي توليد شده توسط جلبك را اكسيد و حذف كرده و در نتيجه باعث حذف طعم و بو خواهد شد.


عدم تولید پسماندهای مضر:

محصولات جانبي حاصل از ازن زني شامل اسيد هايي با وزن ملكولي كم وغيرها لوژن دار ، آلدهيد ها، كتون ها و الكل ه می‌باشند كه اين تركيبات اغلب توسط ميكرو ارگانيسم هاي موجود در آب قابل تجزيه بيولوژيكي می‌باشند ومعمولاً براي مصرف كنندگان بي خطر هستند.


حذف مواد آلی:

تحقيقات نشان داده است كه ازن می‌تواند آفت‌كش‌هاي مالاتيون وپاراتيون را كه تركيباتي سرطان زا وخطرناك هستند به اسيد فسفريك ( بي خطر) تبديل نمايد.


جایگاه استفاده از ازن در تعدادی از کشورها :

کانادا:اولین تأسیسات ازن زنی در کانادا در سال 1956 نصب و راه اندازی شد. در این کشور از ازن به عنوان گندزدا و نیز حذف کننده طعم و بو؛ کنترل کدورت استفاده گردیده است .هر چند جهت حفظ مقادیر باقی مانده گندزدا در شبکه سیستم کلرزنی نیز به صورت همزمان به کار گرفته شده است کاربرد عمده ازن در کانادا در حذف مشکلات طعم و بوهای فصلی به منظور کمک برای گندزدایی بوده است.
آمریکا:در سال 1940 نخستین واحد ازن زنی به منظور از بین بردن طعم و بوی حاصل از مواد آلی در آمریکا تأسیس شده البته همواره از کلرزنی بصورت همزمان استفاده می‌گردید تا سیستم توزیع مقدار باقیمانده پایدار از گندزداها را داشته باشد. با افزایش آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی در دهه 90 قوانین جدیدی در راستای بهبود کیفیت وضع گردیده است. از این رو تعداد تصفیه خانه‌های دارای تأسیسات ازن زنی در این کشور بین سال‌های 90تا 94 از 20 به 60 درصد افزایش یافته است.
فرانسه:در سال 1992 حدود 700 تصفیه خانه در فرانسه با استفاده از سیستم ازن زنی مشغول به کار بوده اند که آب تمامی‌ ‌این تصفیه خانه‌ها از آب‌های سطحی تأمین می‌شده است. هدف اصلی استفاده از ازن کنترل طعم، بو، تخریب فنل و حذف مواد آلی و غیر فعال سازی ویروس‌ها و از بین بردن باکتری‌ها می‌باشد. در اکثر تصفیه خانه‌ها گزارش‌ها حاکی از آن است که ازن باعث افزایش راندمان حذف کدورت گردیده است.
سوئیس: در سوئیس 150 تصفیه خانه بزرگ و کوچک ازن زنی برای از بین بردن باکتری‌ها و ویروس‌ها و حذف طعم، بو و مواد آلی استفاده می‌نماید.
استرالیا: در استرالیا نیز تعداد42 تصفیه خانه با سیستم ازن زنی فعالیت دارند که تعدادی به عنوان گندزدایی مکمل کلر و تعدادی نیز به عنوان حذف کننده رنگ و مواد آلی به کار گرفته شده اند.