نوشته‌ها

آشنایی با روش های ضدعفونی کردن آب|آوین گستر البرز

آب از مراحل مختلفی می‌گذرد تا به مصرف ما برسد، پس باید در حد لازم به فکر ضدعفونی کردن آن قبل از مصرف بود. از مهمترین و اصلی‌ترین مراحل بعد از تصفیه فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی آب، همین ضدعفونی کردن آن است، که بر سلامت آب به شدت تاثیر مثبت دارد. با توجه به اینکه استفاده از تجهیزات مختلف مخصوصا انواع دستگاه آب شیرین کن در هر یک از مراحل تصفیه کمک می‌کند تا مواد آلی، فلزات سنگین و مواد معدنی از بین بروند، اما باز هم لازم است در مراحل پایانی تصفیه و در گام تصفیه شیمیایی، نسبت به ضدعفونی کردن آب‌ها اقدام گردد. در ادامه مطلب به روش های ضدعفونی کردن آب یا روش‌های گند زدایی اشاره می‌کنیم.

 

منظور از ضدعفونی کردن آب چیست؟

ضد عفونی کردن به طور معمول به عنوان آخرین مرحله در فرآیند تصفیه فاضلاب و آب بوده و به منظور محدود نمودن اثرات مواد آلی، مواد جامد معلق و سایر آلاینده ها انجام می گیرد. روش های اصلی به کار گرفته شده برای ضدعفونی کردن آب در سیستم های تصفیه فاضلاب بهداشتی بسیار کوچک (۲۵ تا ۵۰۰ نفر) و کوچک (۵۰۱ تا ۳۳۰۰ نفر) ازن، تابش پرتو فرابنفش و کلرزنی هستند. روش های زیادی برای ضدعفونی کردن آب وجود دارد که در سیستم های کوچک و بسیار کوچک کمتر به کار می روند. از مهم ترین این روش ها می توان به دی اکسید کلر،‌ پرمنگنات پتاسیم، کلرامین ها، پراکسون ازن و پراکسون هیدروژن اشاره نمود.

 

انواع روش های ضدعفونی کننده آب

 

1- ضدعفونی کردن آب با جوشاندن

از ایام قدیم، انسان با جوشاندن آب اقدام به ضدعفونی کردن آن می کرد. حرارت بیشتر باکتری ها مضر و اکثر ویروس ها را از بین می برد. معمولا در خانه ها نیز می توان از روش جوشاندن آب استفاده کرد. برای جوشاندن آب کتری بهترین راه حل است. در عرض 5 تا 10 دقیقه آب به نقطه جوش می رسد. برخی افراد در هنگام بیماری ترجیح می دهند حتما از آب جوشیده استفاده کنند. گردشگران نیز برای دسترسی به آب آشامیدنی سالم، آب را می جوشانند.

 

 

2-ضدعفونی کردن آب با کلر

استفاده از کلر، یکی از متداول‌ترین روش های ضدعفونی آب است. از این روش برای ضدعفونی در آب استخر و آب آشامیدنی استفاده می‌شود. کلر در صورت متفاوتی از قبیل هیپوکلریت سدیم، هیپوکلریت کلسیم (کلر جامد)، اسید هیپوکلرو یا گاز کلر و دی اکسید کلر برای ضدعفونی کردن استفاده میشوند. حتما می‌دانید که یکی از رایج‌ترین روش‌های به کار رفته در ضدعفونی آب‌های آشامیدنی و حذف میکروب‌های بیماری زا از آن، استفاده از کلر است. در جواب این سوال که کلر چیست می‌توان گفت کلر یکی از هالوژن‌های موجود در گروه IV در جدول عناصر شیمیایی است. که عدد اتمی آن 17 است و با CL نشان داده می‌شود. کلر به علت فرار بودن و قدرت اکسید کنندگی بال، برای از بین بردن باکتری‌ها و قارچ‌ها و ذرات آلوده در آب استفاده می‌شود و در زمان کوتاهی آب را ضد عفونی می‌کند.

 

3-ضد عفونی کردن آب با ید

ید، یکی دیگر از روش های ضدعفونی آب است که برای اولین بار در جنگ جهانی اول از ید I2 استفاده شد. ید نسبت به کلر قیمت بیشتری دارد. به همین علت ید کمتر برای ضدعفونی کردن آب استفاده می‌شود. عامل دیگری که از ید کمتر استفاده می‌شود اثرات نامطلوبی است که بر سلامت بدن می‌گذارد. بنابراین برای ضدعفونی کردن محیط‌های کوچک مانند اردوگاه و کمپ کاربرد دارد. استفاده از ید برای خانم‌های باردار مضر است.

 

4-ضدعفونی کردن آب با برم

یکی دیگر از روش های ضدعفونی آب برم br2 است. برم، برخلاف کلر مواد مضر کمتری دارد و با قدرت ضد عفونی‌کنندگی بالای خود از رشد جلبلک و قارچ در استخرها جلوگیری می‌کند. البته برم، قادر به حذف آمونیاک و ازت در آب نیست و باعث تغییر طعم آب می‌شود. برم، علاوه بر این که از روش‌های ضد عفونی آب استخر است برای برج‌های خنک کننده نیز کاربرد دارد.

  • خاصیت حل شوندگی برم سه برابر کلر بوده و نیاز به گازهای خطرناک برای تولید برم نیست.
  • مقدار پسماند ان در آب بسیار کم بوده و ترکیبات مضر از خود به جای باقی نمی‌گذارد.
  • برم، با خاصیت خورندگی بالایی که دارد، اثر منفی روی فلزات دارد.
  • بالا بودن غلظت برم در آب استخر منجر به سوزش چشم و مخاط شود‌.

 

5- ضدعفونی کردن آب با آب ژاول

قبل از اینکه بخواهیم در مورد خاصیت گندزدایی این ماده در آب سخن بگوییم، بهتر است بدانیم آب ژاول چیست؟ هیپو کلرید که با نام‌های کلر مایع و آنتی فرمین هم شناخته می‌شود، مایع زرد رنگی است که برای ضدعفونی آب و سطوح به خوبی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محصول از دمیدن گاز کلر درون سدیم هیدروکلریت به دست می‌آید.

با توجه به قدرت بسیار بالای این ترکیبات شیمیایی برای حذف باکتری‌ها و عوامل بیماری‌زایِ موجود در آب‌های استخر، از آب ژاول برای ضدعفونی استفاده می‌کنند. لازم به ذکر است که این محلول برای گندزدایی آب‌های آشامیدنی کاربردی ندارد. استفاده از آن در محیط‌های بسته موجب خفگی و همچنین ایجاد حساسیت‌های پوستی خواهد شد.

 

6-ضدعفونی کردن آب با اشعه ماوراء بنفش

استفاده از اشعه ماوراء بنفش یکی از موثرترین راه های ضدعفونی کردن آب است. اشعه ماوراء بفنش موثرتر از همه روش های پیشین توانایی نابودی ویروس ها را دارد. البته استفاده از این روش باید در محیط بسیار کنترل شده و با دوز مناسب صورت بگیرد. چراکه اشعه ماوراء بنفش توانایی از بین بردن ترکیب شیمیایی آب را دارد.

 

7- ضدعفونی کردن آب با اسمز معکوس

در روش اسمز معکوس آب از یک طرف مخزن به طرف دیگر مخزن می رود. در بین این دو طرف مخزن یک غشاء با سوراخ های میکروسکوپی بسیار ریزی قرار گرفته است. همزمان فشار آب شدیدی در مخزن وجود دارد که آب را از طرف مخزن آلوده به سمت مخزن پاکیزه عبور می کند. سوراخ های میکروسکوپی در طول مسیر تمام آلودگی ها و باکتری های مضر داخل آب را از بین می برند.

 

روش های گندزدایی آب

گندزدایی آب یکی از مهم ترین و اصلی ترین گام ها در فرآیند بهبود کیفیت و استاندارد سازی آن برای مصرف به عنوان آب آشامیدنی و غیره می باشد. نحوه و روش های گندزدایی آب های آشامیدنی و آب چاه و آب های شهری و غیره با توجه به مقدار بودجه و نوع آلاینده ها و تجهیزات در دسترس متفاوت بوده و در نهایت هدف همگی یکسان است. به طوریکه در تمام روش ها تلاش می شود باکتری و میکروارگانیسم ها و عوامل بیماری زا موجود در آب کاسته شده و منجر به حفظ سلامت انسان و طبیعت گردند.

گند زدایی آب چیست؟

آب از مهم ترین عناصر طبیعت بوده و به همان اندازه که می تواند سلامتی را تضمین کند، در شیوع بیماری های عفونی و گوارشی نیز موثر عمل می کند. شرایط موجود در آب های سطحی زمینه رشد و تکثیر انواع باکتری و ویروس و پاتوژن های مختلف را فراهم می کند که منشا شیوع بیماری هستند. گندزدایی آب به مجموعه فعالیت های فیزیکی و شیمیایی گفته میشود که در آنها تلاش میشود تا هرگونه باکتری و ویروس و عوامل بیماری زا موجود در آب از بین برود. نحوه گندزدایی آب های شهری و آب چاه و غیره با هم متفاوت بوده و نتیجه روند هر یک به افزایش کیفیت آب ختم خواهد شد.

به‌طور کلی روش‌های متداول گندزدایی آب عبارتند از:

1روش‌های فیزیکی:

*حرارت: ساده ترین روش گندزدایی آب آشامیدنی، حرارت دهی آن است. بسیاری از باکتری ها و عوامل بیماری زای موجود در آب در دمای زیاد مقاومت نداشته و ساختار آنها تخریب میشود. حرارت دهی ماده جانبی خطرناک تولید نمی کند، اما این شیوه ضد عفونی بسیار زمان بر بوده و مصرف انرژی در آن زیاد است. چون هر اندازه مقدار و ارتفاع آب بیشتر باشد، به انرژی بیشتری برای گند زدایی آن نیاز است.

*اشعه فرابنفش (UV): یکی از بهترین روش های نوین برای از بین بردن باکتری ها و عوامل بیماری زا موجود در آب ها، استفاده از اشعه ماورابنفش می باشد. اشعه فرابنفش قدرت تخریب دیواره سلولی عوامل بیماری زای موجود در آب را داشته و از این طریق می توانند آنها را تخریب کند. اشعه گند زدایی آب توسط لامپ های مخصوص تولید شده و تنها در محیط های آزمایشگاهی می توان از آن استفاده نمود.
تولید پرتوهای گند زدایی آب توسط تجهیزات جانبی هزینه بر بوده و برای حوضچه های تصفیه بزرگ مقرون به صرفه نخواهد بود. در بسیاری از آب های سطحی از تابش نور خورشید این اشعه ها فراهم می شوند که می توانند تا حد نسبتا خوبی منجر به بهبود کیفیت آب ها شوند و هزینه بر نخواهند بود.

 

2- روش‌های شیمیایی:

*گندزدایی آب باکلر: یکی از رایج ترین و کاربردی ترین روش های به کار رفته در تصفیه آب های آشامیدنی و حذف عوامل بیماری زا از آن، استفاده از کلر می باشد. در پاسخ به این سوال که کلر چیست می توان گفت کلر یکی از هالوژن های موجود در گروه IV در جدول عناصر شیمیایی می باشد که دارای عدد اتمی 17 بوده و با CL  نمایش داده میشود. از مهم ترین ویژگی های این عنصر می توان به فرار بودن و قدرت بسیار بالای اکسید کنندگی آن اشاره نمود. به همین دلیل برای از بین بردن باکتری ها و قارچ ها و ذرات آلوده در آب استفاده می شود. با توجه به اینکه در صورت واکنش شیمیایی کلر با آب، اسید هیپوکلرو HOCL تولید می شود و قدرت بسیار زیادی برای حمله به باکتری ها و از بین بردن آنها دارد، لذا می تواند در مدت زمان کوتاه حجم بسیار زیادی از عوامل بیماری زا را در آب های آشامیدنی از بین ببرد.

کلر مورد استفاده برای گندزدایی آب استخر و آب های آشامیدنی دارای انواع مختلفی بوده و با به صورت های متفاوتی از قبیل هیپوکلریت سدیم، هیپوکلریت کلسیم (کلر جامد)، اسید هیپوکلرو یا گاز کلر و دی اکسید کلر برای گند زدایی استفاده می شوند. علیرغم قدرت اکسید کنندگی بسیار بالا و حذف میکروب ها و همچنین قیمت ارزان تر آن نسبت به سایر ترکیبات شیمیایی، این شیوه ضد عفونی کردن آب با معایبی همراه می باشد که از قبیل:

+ گاز کلر سمی می باشد و موجب مسمویت شدید و خفگی می گردد.

+ تماس کلر با پوست منجر به سوزش شدید می شود.

+ هیچ یک از ترکیبات کلر را نباید در فضای بسته با سایر مواد شیمیایی استفاده نمود چون احتمال انفجار در آنها زیاد می باشد.

+ استفاده زیاد از آن منجر به باقی ماندن اثرات و ترکیبات جانبی مضر می گردد که لازم است با شیوه های مختلف اثرات آن تا حد امکان کاهش یابد.

 

*ضد عفونی کننده آب با آب ژاول: قبل از بررسی روش تصفیه با این مواد، لازم است به این سوال پاسخ دهیم که آب ژاول چیست؟ آب ژاول یا هیپوکلریت سدیم که با نام های کلر مایع و آنتی فرمین و اکسید کلراید سدیم نیز شناخته شده می باشد، مایعی زرد رنگ بوده و برای ضد عفونی آب و همچنین سطوح مورد استفاده قرار میگیرد. این محلول از دمیدن گاز کلر درون سدیم هیدروکسید به دست می آید. با توجه به قدرت بسیار بالای این ترکیب شیمیایی بر حذف باکتری ها و عوامل بیماری زا موجود در آب های استخر، از آب ژاول برای ضد عفونی استفاده میشود. البته لازم به ذکر است که این محلول برای گند زدایی آب های آشامیدنی کاربرد ندارد. علاوه براین، لازم است به این مساله نیز توجه شود که استفاده از آب ژاول یا وایتکس در محیط های بسته موجب خفگی شده و به شدت در ایجاد حساسیت های پوستی موثر می باشد.

 

*ضد عفونی کننده آب با  ازن:  از دیگر روش های بسیار رایج برای ضد عفونی کردن آب های آشامیدنی و استخر می توان به استفاده از ازن O3 اشاره نمود. این مولکول سه اتمی اکسیژن مانند کلر ناپایدار نبوده و خاصیت اکسید کنندگی بالایی دارد. با توجه به سرطان زا بودن کلر و ناپایداری بالای ازن و تبدیل شدن آن به اکسیژن پس از ورود به آب و نداشتن ترکیبات جانبی و مضر، از این گاز برای گند زدایی آب استفاده می شود. لازم به ذکر است که تاثیر و نقش ازن در تصفیه آب و فاضلاب 25 مرتبه بیشتر از کلر قدرت ضدعفونی کننده داشته و خاصیت اکسید کنندگی و لخته سازی آن نیز بیشتر از کلر می باشد و به همین دلیل تاثیر زیادی بر تبدیل COD بر BOD و حذف BOD و کاهش بو در آب ایجاد می کند.

دستگاه کلر زن و کاربرد آن

دستگاه کلر زن یا تزریق کلر به آب

امروزه استفاده از کلر یکی از روش‌ های مرسوم گندزدایی آب در تصفیه آب و فاضلاب می‌باشد.
می دانیم،آبی که برای نوشیدن و پخت و پز استفاده می شود، حتما باید از هرگونه بو، باکتری های تولید کننده لجن و جلبک و میکروارگانیسم های بیماریزا عاری باشد.
در غیر اینصورت احتمال بروز مشکلاتی از جمله تب، اسهال، وبا و حالت تهوع در انسان وجود خواهد داشت.
علاوه بر ضرورت تصفیه آب دلیل استفاده زیاد کلر به دلیل مزایای آن می باشد که باعث کاربردی شدن این ماده‌ی گندزدا در تصفیه‌ی آب‌ شده است .

ادامه مطلب