مقالات تخصصي تاسيسات



موضوع مقاله

فوايد گاز ازن :

متن :

  - خواص فيزيکي و شيميايي ازون

ازون يکي از اشکال آلوتروپي اکسيژن بوده و گازي آبي رنگ با بوي تند وناپايدار مي‌باشد. اين ترکيب يک اکسيد کننده قوي بوده و بسيار قوي‌تر از اسيد هيپوکلرو (ماده موثر گند زدايي کلر در آب) مي‌باشد. حلاليت ازون در آب 12 مرتبه کم‌تر از حلاليت کلر بوده و محلول آبي آن نيز ناپايدار مي‌باشد. با توجه به ناپايداري گاز ازون، بايد در محل مصرف و نيز زمان مصرف توليد شود و نمي‌توان آن را مثل کلر ذخيره نمود. با توجه به حوادث زيادي که در خصوص ترکيدن سيستم‌هاي ذخيره و نگهداري کلر بوقوع پيوسته است اين محدوديت لزوماً جزء معايب استفاده از گاز ازون محسوب نمي‌شود.



  - خصوصيات بيوشيميايي ازون

نقش ازون در تصفيه آب و پساب بعنوان يک عامل اکسيد کننده و يک ترکيب ميکروب کش حائز اهميت بوده و در محيط آبي خصوصيات مشابهي با کلر دارد. از اين رو اين دو ماده بعنوان رقيب يک‌ديگر و در مواردي مکمل يک‌ديگر مطرح مي‌باشند.

ازون داراي دو خاصيت بسيار مهم در ارتباط با محيط اطراف خود است:


1. قدرت گند زدايي بالا
خصوصيات ميکروب کشي ازون بيان‌گر پتانسيل بالاي اکسيداسيون آن مي‌باشد. تحقيقات نشان مي‌دهد که گند زدايي توسط ازون حاصل اثر مستقيم آن بر باکتري‌ها و تجزيه ديواره سلولي باکتري‌ها است. که از اين نظر با مکانيسم عمل کلر در فرايند گند زدايي متفاوت است. با توجه به قدرت بالاي گند زدايي ازون در مقايسه با کلر (25 برابر) و ساير گندزداها، زمان کم‌تري جهت تکميل فرايند گند زدايي نياز مي‌باشد. بررسي‌ها همچنين بيانگر توانايي بيش‌تر ازون در از بين بردن ويروس‌ها در مقايسه با کلر هستند.


2. ازون به عنوان يک اکسيد کننده قوي
ازون مصارف زيادي در تصفيه آب آشاميدني از قبيل کنترل طعم و بو کنترل رنگ و حذف آهن و منگنز علاوه بر گند زدايي دارد.
قدرت اين اکسيد کننده در شفاف سازي منابع آب با کيفيت پايين مانند آب‌هاي بازيافتي مهم مي‌باشد.
ازون مواد معدني زائد را بطور کامل اکسيد نموده و موجب ته نشيني و حذف آن‌ها مي‌گردد.
اهميت عمده ازون در قابليت شکستن ترکيبات آلي همراه با آهن و منگنز نهفته است.
ازون در برطرف نمودن ترکيبات آلي مولد رنگ، قوي و موثر نشان مي‌دهد بطوريکه به‌عنوان يک عامل جلا دهنده خوب براي فاضلاب و حذف کننده رنگ در آب شرب کاربردهاي فراواني يافته است.
ازون همچنين قادر است ترکيبات فنوليک و ديگر ترکيبات مولد طعم را در آب شرب از بين ببرد.
تحقيقات نشان داده است که ازون مي‌تواند آفت کش‌هاي مالاتيون و پاراتيون را که ترکيباتي سرطان‌زا و خطرناک هستند به اسيد فسفريک (بي خطر) تبديل نمايد.
اخيراً در خصوص استفاده از ازون به منظور کنترل و حذف کدورت و مواد آلي در مقررات EPA رهنمودهايي ارائه شده است.



  - محصولات جانبي حاصل از گند زدايي با ازون

در غياب يون برميد در آب، محصولات جانبي حاصل از ازون زني شامل اسيدهايي با وزن ملکولي کم و غير هالوژن‌دار، آلدهيدها، کتون‌ها و الکل‌ها مي‌باشند که اين ترکيبات اغلب توسط ميکرو ارگانيسم‌هاي موجود در آب قابل تجزيه بيولوژيکي مي‌باشند و معمولاً براي مصرف کنندگان بي‌خطر هستند. پيش ازون زني باعث تغيير شکل مواد آلي موجود در آب خام مي‌گردد.

ازون، مواد آلي داراي زنجيره طولاني و با تعداد ملکول زياد را به مواد غير قابل تجزيه بيولوژيکي و نيز برخي ترکيبات کوچک‌تر قابل تجزيه تبديل مي‌نمايد. اين امر بطور همزمان موجب افزايش اکسيژن محلول آب مي گردد و شرايط براي رشد باکتري‌هاي هوازي مهيا مي‌شود.

در صورت استفاده از فيلترهاي کربن فعال گرانولي (GAC) با مش 100 الي 300 ميکرون در بخش فيلتراسيون که همان صافي کربني معروف است، مواد آلي بر روي منافذ و سطح کربن فعال گرانولي جذب مي‌شوند و لذا فيلتر بعنوان منبع تغذيه و رشد باکتري‌ها ايفاي نقش مي‌نمايد. در اين صورت آبي که از چنين فيلترهايي عبور مي‌نمايد مواد آلي را در سطح فيلتر باقي گذاشته و از رشد باکتري‌ها درآب پس از فيلتر جلوگيري بعمل مي‌آورد.



  - تجربيات تعدادي از کشورها در استفاده از ازون

1. ايالات متحده آمريکا
در سال 1940 نخستين واحد ازون زني به منظور از بين بردن طعم و بوي حاصل از مواد فنلي در آمريکا تاسيس شد.
تحقيقات نشان داده که استفاده از ازون قبل از کلرزني باعث کاهش توليد تري هالومتان‌ها در حد کم‌تر از 1 ميکروگرم در ليتر مي‌شود.
با توجه به بالاتر بودن کيفيت آب منابع دسترس در آمريکا، نسبت به منابع آبي اغلب کشورهاي غربي، استفاده از ازون در ايالات متحده کم‌تر مورد توجه قرار گرفته است لکن با افزايش آلودگي آب‌هاي سطحي و زير زميني در دهه 90 قوانين جديدي در راستاي بهبود کيفيت آب وضع شده که از جمله آن‌ها رويکرد بيش‌تر به استفاده از ازون در جهت افزايش کيفيت و قابليت اعتماد به آب شرب مصرفي مي‌باشد.
از اين رو تعداد تصفيه خانه‌هاي داراي تاسيسات ازون زني دراين کشور بين سال‌هاي 90 تا 94 از 20 به 60 عدد افزايش يافته است.


2. کانادا
اولين تاسيسات ازون زني در کانادا در سال 1956 نصب و راه اندازي شد. در اين کشور از ازون بعنوان گندزدا و نيز حذف کننده طعم و بو و کنترل کدورت استفاده گرديده است. هرچند جهت حفظ مقادير باقي‌مانده گندزدا در شبکه سيستم کلر زني نيز بصورت همزمان بکار گرفته شده است. عمده کاربرد ازون در کانادا در حذف مشکلات طعم و بوهاي فصلي جهت کمک به امر گند زدايي بوده است.


3. فرانسه
در سال 1992 حدود 700 تصفيه خانه در فرانسه با استفاده از سيستم ازون زني مشغول به کار بوده‌اند که آب تمامي اين تصفيه خانه‌ها از آب‌هاي سطحي تامين مي‌شده است.
هدف اصلي براي استفاده از ازون کنترل طعم، بو، تخريب فنل، حذف مواد آلي و غير فعال سازي ويروس‌ها و از بين بردن باکتري‌ها مي‌باشد.
در تعدادي از تصفيه خانه‌ها از ازون براي حذف رنگ و آهن و منگنز استفاده مي‌شود و در اکثر تصفيه خانه‌ها گزارش شده که ازون باعث افزايش راندمان حذف کدورت گرديده است.


4. سوئيس
در سوئيس 150 تصفيه خانه بزرگ و کوچک از ازون زني براي از بين بردن باکتري‌ها و ويروس‌ها، حذف طعم و بو و مواد آلي استفاده مي‌نمايند.


5. استراليا
در استراليا نيز تعداد 42 تصفيه خانه با سيستم ازون زني فعاليت دارند که تعدادي بعنوان گند زداي مکمل کلر و تعدادي نيز بعنوان حذف کننده رنگ و مواد آلي بکار گرفته شده‌اند.


  - برآورد هزينه‌ها

هزينه‌هاي مربوط به خريد و نصب تاسيسات ازون زني با توجه به ميزان ازون مورد نياز و دبي تصفيه خانه متفاوت است ولي بطور متوسط هزينه‌اي بالغ بر 500 تا 600 هزار دلار براي آن پيش بيني مي‌گردد.
انرژي متوسط مورد نياز جهت توليد هر کيلو گرم ازون، 15 تا 20 کيلو وات ساعت خواهد بود. اين در حاليست که براي انجام مناسب گند زدايي با ازون، دوز تعيين شده mg/lit 1-1.5 مي‌باشد. تخمين زده مي شود که در صورت تزريق mg/lit 1 ازون، به ازاي هر يک هزار متر مکعب آب تصفيه شده يک دلار صرف گردد.


  - مزاياي استفاده ازون زني در مقايسه با کلر:

1. کاهش مقادير رنگ، طعم و بو به ميزان قابل توجه
2. افزايش راندامان فيلتراسيون (حدود 50 درصد)
3. افزايش راندمان گند زدايي
4. کاهش زمان مورد نياز براي تشکيل فلوک و لخته سازي
5. کاهش مواد شيميايي مورد نياز براي فرايند انعقاد
6. کاهش ترکيبات تري هالومتان به ميزان قابل توجه ونيز ديگر ترکيبات آلي کلر دار
7. کاهش لجن حاصل از بکواش فيلتر


  - نتيجه گيري از اين مطالب
به سختي مي‌توان تمام کاربردهاي ازون در آب آشاميدني را در اين مبحث کوتاه ارائه نمود. مهم‌ترين موضوعي که لازم است بخاطر داشته باشيم اينست که با به‌کار گيري ازون در تصفيه آب آشاميدني مي‌توان بسياري از مشکلاتي که توسط ديگر گند زداها و اکسيد کننده‌ها قابل رفع نيستند را برطرف نمود که از جمله مي‌توان از اکسيداسيون آلاينده‌هاي ميکرو، تثبيت بيولوژيکي آب و ضد عفوني نام برد. درست مثل هر اکسيد کننده ديگر، با بکار گيري ازون در تصفيه آب نيز فراورده‌هاي جانبي حاصل مي‌شود که برخي از آن‌ها از نقطه نظر بهداشتي قابل توجه هستند.
افزايش دانش و تجربيات محققين در 25 سال گذشته در خصوص کاربرد ازون منجر به کاهش مخاطرات و نگراني‌ها مربوط به استفاده از آن به کم‌ترين حد ممکن گرديده است.


بازگشت
مطالب مرتبط با این مقاله

•  استفاده صحيح از کولر خودرو
•  انواع مختلف فيلترهاي مورد استفاده در کولرهاي گازي جهت تصفيه هوا
•  راهنماي انتخاب گرم‌کننده‌هاي سونا
•  داکت اسپليت چيست؟
•  تست دستگاه تصفيه آب خانگي
•  چطور مي‌توان بدون کولر خانه را خنک نگه داشت؟
•  سيستم‌هاي HVAC و يکپارچه سازي
•  سيستم تهويه مطبوع داکت اسپليت
•  اواپراتور چيست؟
•  معرفي برج خنک كننده و اجزاي آن
•  فوايد گاز ازن
•  علت زرد بودن شعله‌ي شومينه و توليد دود چيست؟
•  مقايسه سيستم داکت اسپليت با چيلر و فن کوئل
•  علت کدر شدن آب استخر
•  کولر گازي تقلبي

دانستنيهاي فني و تاسيساتي : گردآوری گروه تهویه مطبوع مهاجر