ازن در تصفیه آب و پساب

کاربرد تکنولوژی اوزون برای گندزدایی آب و پسابها چه برای استفاده در آب شرب و چه در آب صنعتی امروزه مورد توجه قرار گرفته است.

---

کاربرد تکنولوژی اوزون برای گندزدایی آب و پسابها چه برای استفاده در آب شرب و چه در آب صنعتی امروزه مورد توجه قرار گرفته است.مزایای قابل توجه اوزون نسبت به کلر توجه محققین را نسبت به اوزون جلب کرده است.حذف یونهای سیانید در پساب آبکاری و رنگ و مواد آلی در پساب کارخانجات رنگرزی الیاف مورد بررسی قرار گرفته است.کنترل میزان باکتریها در آب مورد استفاده در صنعت ساخت مدارات الکترونیکی می تواند به کمک اوزون انجام شود.پساب پالایشگاه که حاوی مقادیر زیادی فنل ، روغنهای هیدروکربنی و دیگر مواد آلی است می تواند اوزون زنی شود.
اوزون قویترین عامل اکسیدکننده موجود برای تصفیه پسابهای صنعتی می باشد که از قرارگرفتن اکسیژن در معرض تخلیه الکتریکی با ولتاژ بالا و یا اشعه ماوراء بنفش بوجود می آید.اوزون به شدت ناپایدار است.غلظت آن در سطح زمین در حدود 0.1ppm و یا کمتر بوده و طول عمری حدود 30 دقیقه دارد که پس از گذشت این زمان به اکسیژن تبدیل می شود به همین دلیل باید در محل مصرف تولید شده و قابل ذخیره نمی باشد.حلالیت این گاز در آب با افزایش دما کاهش یافته و هم چنین بدلیل حلالیت جزیی در آب در موقع استفاده باید سطح تماس کافی برای به حداکثر رساندن میزان انتقال جرم ایجاد کرد.
هنگامیکه اوزون وارد آب می شود به دو شکل می تواند مورد استفاده قرار گیرد: 1. به شکل اوزون مولکولی(O3) 2. بصورت رادیکال آزاد هیدروکسیل(HO¬¬-)
بسته به شریاط واکنش و ترکیبات شیمیایی آب ، یکی از اشکال فوق مورد استفاده قرار می گیرد. مثلاً در صورت قلیائیت آب (آنیونهای کربنات و بی کربنات) بسرعت رادیکالهای آزاد هیدروکسیل تخریب می شود عواملی مانند افزایش PH(بالاتر از7) ، افزایش درجه حرارت ، اشعه ماوراء بنفش و پراکسید هیدروژن باعث تجزیه اوزون و ایجاد رادیکال آزاد هیدروکسیل می شوند.
در برخی از فرایندهای تصفیه پساب باید از اوزون مولکولی استفاده شود و در برخی دیگر نیاز به رادیکال آزاد هیدروکسیل است.تعیین این مسئله به عهده آزمایشات و تستهای انجام شده است.
کاربردها:
مهم ترین کاربردهای شناخته شده اوزون که در نقاط مختلف دنیا در مقیاس های بزرگ صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد به شرح زیر می باشد:
1. گندزدایی
2. تصفیه پساب آبکاری
3. تصفیه پساب صنعت الکترونیک
4. تصفیه پساب صنعت نساجی
5. تصفیه پساب پالایشگاه ها
6. در صنعت کاغذسازی
7. در صنعت لاستیک سازی
8. تصفیه پساب شهری
9. تصفیه پساب کارخانجات شیمیایی
گندزدایی:
گندزدایی آب برای فرایندهای صنعتی و مصارف عمومی و هم چنین گندزدایی پسابها معمولاً به سه روش انجام میشود:اضافه کردن مواد شیمیایی ، تصفیه حرارتی ، تصفیه تابشی.در میان این روشها اضافه کردن مواد شیمیایی معمول ترین روش و همچنین عمومی ترین اضافه شونده کلر است. اما نگرانی از اثرات جانبی و تشکیل محصولات فرعی نامطلوب باعث افزایش توجه به گندزداهای دیگر از جمله اوزون شده است.
معیارهای انتخاب یک گندزدا:
1. قدرت تخریب میکروارگانیسم¬ها
2. میزان و چگونگی تأثیر بر کیفیت آب تصفیه شده
3. مسائل عملیاتی و اقتصادی
از نظر تخریب باکتریها قدرت تخریب اوزون با کلر برابر است و در تخریب ویروسها اوزون کارآمدتر از کلر است.معیار توانایی یک گندزدا برای اکسیداسیون مواد آلی ، پتانسیل استاندارد احیا می باشد که در مورد ترکیبات مختلف بصورت زیر است:
ید < برم < کلر < دی اکسید کلر < اوزون
میزان تأثیر یک گندزدا به عوامل مختلفی همچون مقدار گندزدا ، زمان تماس و مشخصات کیفی آب بستگی دارد.
زمان تماس و غلظت گندزدا دو پارامتر مخالف هم هستند.زمان تماس طولانی نیاز به غلظت کم گندزدا و زمان تماس کوتاه نیاز به غلظت زیاد دارد.در صورتیکه از اوزون برای گندزدایی استفاده شود و نیاز به غلظت کم گندزدا باشد واکنش اوزون مولکولی با آلاینده ها آهسته و انتخابی است. بدلیل انتخابی عمل کردن اوزون می توان در غلظتهای کم از آن استفاده نمود. در صورتیکه زمان تماس کوتاه نیاز باشد اوزون می تواند به رادیکلهای هیدروکسیل تبدیل شده که سرعت اکسیداسیون توسط اوزون را 40 هزار برابر افزایش می دهند که اوزون به نوبه خود از کلر سرعت اکسیداسیون بیشتری دارد.با این ترتیب می توان زمان کوتاه گندزدایی اوزون را فراهم کرد.
مشخصات کیفی آب که بر راندمان گندزدایی تأثیر میگذارد: کدورت ، مواد آلی ، PH و درجه حرارت.
کدورت باعث ایجاد یک لایه محافظ در اطراف میکروارگانیسم شده و از حمله گندزدا ممانعت می کند و چون اوزون قدرت اکسیدکنندگی بیشتری از دیگر عوامل اکسیدکننده دارد بهتر می تواند روی این لایه محافظ اثر گذارد.
مواد آلی با چسبیدن به سطح سلول و هم چنین واکنش های جانبی با گندزدا راندمان عمل را کاهش داده و گندزدا را در مسیری غیر از گندزدایی مصرف می کنند.اوزون با انتخابی عمل کردن خود تا حدزیادی از واکنشهای جانبی می کاهد.
PH روی عملکرد اوزون تأثیری ندارد البته بدلیل اینکه در PHهای کمتر اوزون به صورت مولکولی باقی می ماند برای عمل گندزدایی مناسب تر است.گندزدایی با کلر تاحد زیادی تابع PH است و تغییر شرایط محیط عملکرد کلر را تا حد زیادی تحت تأثیر قرار داده و لذا کنترل PH لازم است.
افزایش درجه حرارت موجب کاهش حلالیت اوزون شده اما اوزون در دمای بالا تبدیل به رادیکال هیدروکسیل شده که قدرت اکسیدکنندگی زیادی دارد.
از نقطه نظر عملیاتی کارکردن با اوزون راحت¬تر از کلر است.کلر باید از هرگونه نشتی در امان باشد و تجهیزات تزریق کلر به جریان آب یا پساب نیز پیچیده تر است و نیاز به کنترل¬های دقیق دارد.غلظت اوزون مصرفی برای گندزدایی معمولاً حدود 10-1 میلی گرم بر لیتر با زمان تماس حدود 15 دقیقه است.
با توجه به اینکه در عصر حاضر آلودگی محیط زیست یکی از مسائل مبتلابه بشر می باشد و از طرفی توسعه تکنولوژی برای بهبود زندگی بشر امری اجتناب ناپذیر است لزوم اتخاذ روشهای مناسب تر در تصفیه پساب¬های صنعتی و آبها بیشتر نمایان می شود.یکی از این روشها استفاده از اوزون بجای کلر در تصفیه می باشد.زیرا کلر اثرات جانبی بسیار نامطلوبی دارد.اوزون در گندزدایی آبها از کلر قویتر است و قدرت اکسیدکنندگی بیشتری دارد و اثرات جانبی آن نیز کمتر است.

گروه آبیاری فاطر  www.fater-co.com