کاربرد ازن در ضد عفونی و گندزدایی آب

ازن با خاصیت ضد عفونی و گندزدایی بالا و تولید و تزریق بدون درد سر در تصفیه آبهای آشامیدنی و استخرهای شنا کاربرد دارد. از قدیم الایام تاکنون گند زدایی و ضد عفونی آب به منظور آماده کردن آن برای آشامیدن و شرب انجام می گرفته است. معمولی و قدیمی ترین روش ضد عفونی آب، کلر زنی می باشد اما کلر عوارض زیادی برای مصرف کننده در پی دارد. به همین دلیل روشی ایمن و بی خطر برای ضد عفونی و گند زدایی آب جایگزین کلر شده است.

گند زدایی  تصفیه آب با استفاده از دستگاه ازن ساز بسیار بهتر و کم عوارض تر از دیگر روشها میباشد. ازن یکی از روشهای تبدیل آب کثیف به آب آشامیدنی خالص بوده و تمام باکتریها، ویروس ها و ناخالصی ها را از بین میبرد و هر دو ماده آلی و معدنی را اکسید می کند، طعم و بو و رنگ اضافی را از بین برده و بهترین عمل ضد عفونی را انجام میدهد.

روشهای تزریق ازن به آب برای ضد عفونی

ازن برای تصفیه و ضد عفونی به دو روش به آب تزریق می شود:

• روش اول دیفیوزر حباب ساز است. در این روش ازن به شکل حباب های ریز از زیر منبع به داخل آب تزریق می شود و بسیار روش آسانی است. تنها مشکل این روش تصفیه این است که بعد از مدتی دیفیوزر دچار رسوب گرفتگی می شود و باید تعویض شود.
• روش دوم روش ونتوری (ونچوری) می باشد. در این روش ازن به روش ونتوری به داخل آب تزریق می شود. این روش نسبت به روش اول بهتر است زیرا حلالیت ازن در آب بالاتر می باشد و رسوب و گرفتگی در کار نخواهد بود. در مورد دستگاه ضدعفونی ازن بیشتر بدانید.

مزایای گاز ازن در ضد عفونی آب

مزایای استفاده از گاز ازن در تصفیه آب عبارتند از:

1. قدرت ضد عفونی کنندگی فوق العاده
   • نابودی 99.9% میکروارگانیسم‌ها شامل باکتری‌ها، ویروس‌ها و کیست‌ها
   • 3 برابر مؤثرتر از کلر در از بین بردن پاتوژن‌ها
   • حذف میکروارگانیسم‌های مقاوم به کلر مانند کریپتوسپوریدیوم
2. اکسیداسیون قوی آلاینده‌ها
   • تجزیه ترکیبات آلی مانند آفت‌کش‌ها و مواد شیمیایی صنعتی
   • حذف فلزات سنگین مانند آهن و منگنز از طریق اکسیداسیون
   • از بین بردن رنگ، طعم و بوی نامطبوع آب
3. عدم تشکیل محصولات جانبی مضر
   • عدم تولید تری‌هالومتان‌ها (THMs) که از مشتقات سرطان‌زای کلر هستند
   • عدم ایجاد ترکیبات آلی هالوژنه (AOXs)
   • تجزیه کامل به اکسیژن بدون باقی ماندن مواد شیمیایی
4. سرعت عمل بالا
   • زمان تماس کوتاه (5-10 دقیقه) در مقایسه با کلر (30-60 دقیقه)
   • عملکرد فوری بدون نیاز به زمان ماند طولانی
   • حذف سریع آلاینده‌های فرار
5. مزایای زیست محیطی تصفیه آب با ازن
   • عدم ایجاد آلودگی ثانویه
   • تولید اکسیژن محلول که کیفیت آب را بهبود می‌بخشد
   • عدم نیاز به ذخیره سازی مواد شیمیایی خطرناک
6. کاربردهای گسترده
   • تصفیه آب آشامیدنی شهری
   • صنایع غذایی و نوشیدنی
   • تصفیه آب استخرهای شنا و مراکز تفریحی
   • تصفیه پساب صنعتی
   • سیستم‌های آب بطری شده
7. صرفه‌جویی اقتصادی در بلندمدت
   • کاهش هزینه‌های حمل و نگهداری مواد شیمیایی
   • کاهش نیاز به فیلتراسیون ثانویه
   • طول عمر بیشتر تجهیزات به دلیل کاهش خوردگی
8. سازگاری گندزدایی آب با ازن با سایر روش‌های تصفیه
   • قابل ترکیب با UV برای تشکیل فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته
   • مکمل عالی برای فیلتراسیون کربن فعال
   • قابل استفاده در کنار دستگاه اسمز معکوس

ضد عفونی و تصفیه آب با استفاده از این روش دارای معایبی نیز می باشد. از معایب آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ممکن است در برخی مکان ها نیاز به دستگاه اکسیژن ساز باشد که این کار هزینه اضافی برای شما در بر خواهد داشت.
• در صورت عدم رعایت نکات ایمنی ممکن است به اپراتور آسیب برساند.
• اگر از تجهیزات مناسبی استفاده نشود، باعث خوردگی و از بین رفتن فلزات و لاستیک ها می شود.

کاربردهای گاز ازن در گند زدایی آب

از این دستگاه بمنظور تصفیه آب در مکانهای زیادی استفاده می شود. این دستگاه برای کاربردهای زیادی مورد استفاده قرار می گیرد که چند مورد در ادامه توضیح داده شده است.

• در تصفیه خانه های آب صنعتی و شهری
• در صنایع غذایی و نوشیدنی برای تولید آب معدنی و نوشابه سازی
• تصفیه آب در استخرهای شنا و مجموعه های تفریحی آبی
• تصفیه آب استخرهای پرورش ماهی و آبزیان
• استفاده برای تصفیه و ضد عفونی کردن آب کارخانه ها و کارگاه های صنعتی

هزینه ضد عفونی آب با گاز ازن

• هر چه حجم آب بیشتر باشد، نیاز به سیستم بزرگتر و انرژی بیشتری دارد که بر هزینه تأثیر میگذارد.
• آبهای با آلودگی میکروبی یا شیمیایی بالا به ازن بیشتری نیاز دارند و هزینه عملیاتی را افزایش میدهند.
• تولید ازن به برق نیاز دارد، بنابراین هزینه های عملیاتی شامل مصرف انرژی میشود.
• در برخی موارد، استفاده از فیلتراسیون یا روشهای مکمل (مانند کربن فعال) ممکن است لازم باشد که هزینه ها را افزایش میدهد.
• تعمیر و نگهداری منظم برای عملکرد بهینه سیستم ضروری است و بر هزینه های بلندمدت تأثیر میگذارد.

راهکارهای افزایش کارایی گاز ازن در تصفیه آب

استفاده از گاز ازن (O₃) در تصفیه آب یک روش قوی برای ضدعفونی و اکسیداسیون آلاینده هاست. برای بهینه سازی عملکرد آن، میتوان از روشهای زیر استفاده کرد:

1. بهبود سیستم تزریق ازن با استفاده از دیفیوزرهای ریز متخلخل برای افزایش سطح تماس گاز با آب و بکارگیری ونتوری تزریق برای اختلاط بهتر ازن در آب. همچنین استفاده از سیستمهای اختلاط استاتیک برای توزیع یکنواخت ازن.
2. کنترل دقیق پارامترهای عملیاتی شامل غلظت بهینه ازن (معمولاً 0.5 تا 5ppm بسته به نوع آلودگی)، زمان تماس کافی (حداقل 5 تا 20 دقیقه برای ضد عفونی مؤثر) و تنظیم pH آب (ازن در pH کمی اسیدی پایدارتر و مؤثرتر است).
3. ترکیب با روشهای کمکی (هیبریدی)
   • ترکیب با UV (فرابنفش) و افزایش تولید رادیکالهای هیدروکسیل برای اکسیداسیون قویتر.
   • استفاده از H₂O₂ (پراکسید هیدروژن) که موجب تسریع واکنشهای اکسیداسیون پیشرفته (AOP) می شود.
   • فیلتراسیون با کربن فعال (GAC) و جذب ترکیبات آلی باقیمانده پس از اُزوناسیون.
4. بهینه سازی تولید ازن با استفاده از ژنراتورهای ازن با راندمان بالا (مثل تخلیه الکترونیکی یا پلاسمای سرد)، خنک کردن سیستم تولید ازن برای جلوگیری از تخریب گاز در دمای بالا و استفاده از اکسیژن خالص (به جای هوا) برای افزایش غلظت ازن تولیدی.
5. کاهش عوامل مصرف کننده ازن با حذف ذرات معلق با فیلتراسیون اولیه (مثل فیلتر شنی یا کارتریجی) تا ازن صرف اکسیداسیون مواد محلول شود و کاهش مواد آلی با پیش تصفیه (مثل انعقاد و لخته سازی) تا از هدررفت ازن جلوگیری شود.
6. نظارت و کنترل پیوسته با استفاده از سنسورهای ORP (پتانسیل اکسیداسیون – کاهش) برای پایش لحظه ای اثربخشی ازن و اندازه گیری غلظت باقیمانده ازن برای جلوگیری از مصرف بیش از حد.

نحوه نگهداری از دستگاه ازن ساز تصفیه آب

درست است که استفاده و نگهداری از این دستگاه بسیار راحت و آسان می باشد اما با رعایت چند نکته می توان بازدهی و عمر مفید دستگاه را افزایش داد.

• اگر سطح آب ورودی به دستگاه، چه برای آشامیدن و چه در استخرها، کم باشد ممکن است به پمپ تزریق ازن آسیب برسد.
• حداقل هفته ای یک بار مخزن تماس ازن و اسکیمر را تمیز کنید.
• تجهیزات بیرونی و داخلی دستگاه را قبل از هر بار روشن کردن و استفاده از آن چک نمایید.
• هنگام استفاده از گاز ازن برای تصفیه و گند زدایی آب استخرها، بهتر است از یک ماده منعقد کننده استفاده کنید. این ماده باعث افزایش بازدهی دستگاه و بهتر گند زدایی کردن آن می شود.
• بهتر است قبل از ورود افراد به داخل استخر، فرصت دهید ازن تزریق شده به آب کاملا حذف شود و از بین برود.

تاریخچه کاربرد ازن در ضد عفونی آب

1. کشف ازن و اولین کاربردها (قرن 19)
   • 1840: دانشمند آلمانی کریستین فریدریش شونبین گاز ازن را کشف کرد و نام آن را از واژه یونانی به مفهوم بوی تند گرفت.
   • 1860: اولین استفاده عملی از ازن برای ضد عفونی در آزمایشگاههای اروپا گزارش شد.
   • 1886: شهر ویسبادن آلمان اولین شهری بود که از ازن برای گند زدایی آب آشامیدنی استفاده کرد.
2. گسترش در اروپا (اوایل قرن 20)
   • 1893: شهر اودهانسک هلند اولین تصفیه خانه آب شهری مجهز به ازن را راه اندازی کرد.
   • 1906: نیس فرانسه به اولین شهر بزرگ تبدیل شد که سیستم تصفیه آب با ازن را به طور دائمی به کار گرفت (این سیستم تا امروز فعال است).
   • 1916: بیش از 50 تصفیه خانه آب در اروپا از ازن استفاده میکردند، به ویژه در فرانسه، آلمان و سوئیس.
3. جایگزینی با کلر در میانه قرن 20
   • دهه 1940 تا 1950: پس از جنگ جهانی دوم، استفاده از کلر (ارزانتر و ساده تر) رواج یافت و ازن به حاشیه رفت.
   • 1970: با کشف ترکیبات سرطانزای تری هالومتانها در آبهای کلرزنی شده، توجه مجدد به ازن افزایش یافت.
4. احیای فناوری (پایان قرن 20)
   • 1982: سازمان EPA آمریکا ازن را به عنوان “ضدعفونی کننده برتر” برای آب آشامیدنی معرفی کرد.
   • 1990: شهر لس آنجلس بزرگترین سیستم ازن زنی آب شهری در آمریکا را راه اندازی کرد.
   • 1998: پاریس سیستم جدید ازن زنی برای حذف آلاینده های صنعتی از رودخانه سن را نصب کرد.
5. فناوریهای مدرن (قرن 21)
   • سیستمهای هیبریدی: ترکیب ازن با UV، H₂O₂ یا فیلتراسیون غشایی برای تصفیه پیشرفته.
   • کاربرد در صنعت: استفاده گسترده در بطری‌سازی آب معدنی، استخرهای شنا و پساب صنعتی.
   • پژوهشهای نوین: توسعه ژنراتورهای ازن پلاسمایی و نانوفناوری برای افزایش راندمان.

تجهیزات مرتبط: ازن ژنراتور تصفیه فاضلاب