گند زدایی، میکروب زدایی و ضد عفونی آب با کلر

گند زدایی، میکروب زدایی و ضد عفونی آب با کلر

یکی از آلودگی های بسیار خطرناک منابع آب، آلودگی بیولوژگی است. آب می تواند به انواع میکرو ارگانیسم ها اعم از انواع باکتری، انگل ها، قارچ ها و ویروس ها آلوده شود. به دلیل سابقه طولانی کلر برای ضد عفونی کردن آب ها و فاضلاب ها، واژه کلر زنی آب با ضدعفونی کردن مترادف شده است.  در تصفیه آب های آشامیدنی قبلا فقط از فیلتر های شنی استفاده می کردند اما با کار پاستور و کخ در دهه 1870 که نشان دادند میکروب ها عامل بیماری هستند و نیز کار کخ که به طور آزمایشگاهی نشان داد که کلر می تواند ویروس ها را بکشد، در اروپا استفاده مدوام از کلر زنی برای گند زدایی آب، از سال 1905 و در آمریکا از سال 1908 در شیکاگو شروع شد. هر چند استفاده از کلر معمول ترین و ارزان ترین روش ضد عفونی آب آشامیدن است، اما در فرانسه، آلمان، کانادا و شوروی سابق به جای گند زدایی آب با کلر، استفاده از دستگاه ازن ژنراتور معمول است. در کشور های اروپایی نیز از دی اکسید کلر برای ضد عفونی آب آشامیدن، ضد عفونی آب استخر، ضد عفونی آب آکواریوم و همچنین ضد عفونی انواع آب مصرفی استفاده می شود. در واقع روشهای گوناگونی برای ضد عفونی منابع آب وجود دارد که بطور کلی به دو دسته شیمیایی (مانند کلر زنی آب، ازون زنی، دی اکسید کلر، برم ، ید و ...) و فیزیکی (فیلتراسیون و پرتو دهی اشعه فرا بنفش) تقسیم می شوند. ضد عفونی آب آشامیدن توسط روش های گند زدایی آب به دو روش امکان پذیر است: روش اول اکسیداسیون و یا پاره کردن دیواره سلول و نهایتا تجزیه میکرو ارگانیسم ها و روش دوم نفوذ به داخل سلول و اختلال در فعالیت سلولی.  روش ضد عفونی آب با کلر یک عمل شیمیایی می باشد که زمان عملکرد آن در حدود 1200 ثانیه (طولانی مدت) بوده و موجب تغییرات در ترکیب آب شده و حتی سبب تولید ترکیبات خطرناک، تخریب محیط زیست و خطر در زمان بهره برداری خواهد شد.    مواد ضد عفونی کننده چون کلر و ازون می توانند با اکسیداسیون مواد آلی منشا رنگ، رنگ آب را حذف نمایند. اما کلر با مواد هیومیک دار و بعضی از مواد آلی با وزن مولکولی کم تولید ترکیباتی می کند که لا اقل بعضی از آنها مشکوک به سرطان زایی است. دی اکسید کلر نیز تولید کلرات و کلریت می نماید که تاثیر منفی این محصولات فرعی بر روی سلامت انسان و یا بطور کلی محیط زیست بسیار است. دی اکسید کلر همانند ازون باید در محل مصرف شود و این به خاطر خطر انفجار در حمل و نقل آن است، دی اکسید کلر تمامی ویژگی های خوب گاز کلر را داراست و برای کنترل بو و مزه موفق تر از کلر عمل می کند، اما باید این نکته را نیز در نظر داشت که وجود کلر در آب موجب بهبود کارکرد فیلتر های تصفیه آب می شود. در آب به مقدار بسیار کم، تر کیبات آلی طبیعی وجود دارد که مشتقات اسید هیومیک می باشند که این مواد اغلب همان ترکیباتی هستند که موجب رنگ آب می شوند، وزن مولکولی این مواد از چند صد تا صد ها هزار می باشد. در طی فرایند ضد عفونی آب با کلر در شرایط تصفیه خانه امکان تبدیل مشتقات اسید هیومیک به تری هالو متان ها بسیار زیاد است. تری هالو متان ها معمول ترین محصول فرعی حاصل از کلر زنی آب هستند و غلظت آنها از دیگر مواد آلاینده جانبی بیشتر است. فاکتور های مختلفی در افزایش تشکیل تری هالو متان ها نقش دارند که مهمترین آنها وجود یون برم در آب است و همچنین اگر PH آب قلیایی تر باشد محیط برای تشکیل تری هالو متان ها مناسب تر می شود. یکی از روش های موثر برای کنترل تشکیل تری هالو متان ها استفاده از آمونیاک است، در اثر افزودن آمونیاک به آب به جای کلر آزاد، کلر آمین در آب باقی می ماند و جایی که که کلر آمین در  آب باشد تشکیل تری هالو متان ها متوقف می شود. ضد عفونی آب آشامیدن با ضد عفونی کننده های دیگر چون دی اکسید کلر، آب اکسیژنه یا پرمنگنات پتاسیم نیز محصولات فرعی تولید می کنند ولی منجر به تولید تری هالو متان ها نمی گردند قابل توجه است که با ضدعفونی آب آشامیدن یا آب مصرفی توسط دی اکسید کلر ممکن است به خاطر داشتن ناخالصی کلر، منجر به تشکیل تری هالو متان ها به مقدار کم شود.   از آنجایی که تری هالو متان ها مشکوک به سرطان زائی هستند، از این رو در تصفیه خانه های آب شهری باید با اقدامات مناسب غلظت این مواد مشکوک را به حداقل رساند و یا روش دیگری جایگزین روش گند زدایی آب با کلر نمود. کلر در اثر افزوده شدن به آب (روش میکروب زدایی آب با کلر)، هیدرولیز شده و تولید هیپو کلریت اسید و کلریدریک اسید می کند، و بر حسب PH آب، هیپو کلریت اسید به یون های هیدروژن و هیپو کلریت تجزیه خواهد شد. قدرت ضد عفونی آب با کلر به نوع شیمیایی آن، PH، دما، مواد آلی موجود در آب و دیگر ویژگی های آب بستگی دارد. با افزایش PH مقدار هیپو کلریت اسید نسبت به هیپو کلریت کاهش می یابد، البته تجزیه هیپو کلریت اسید به دما نیز بستگی دارد بطوری که مقدار هیپو کلریت اسید در یک PH خاص با افزایش دما کاهش می یابد. بطور کلی خاصیت ضد عفونی کنندگی هیپو کلریت اسید بیشتر از یون هیپو کلریت در کوتاه مدت است ولی در دراز مدت اثرات یکسانی دارند. همانگونه که در قبل اشاره شد در صورت حضور آمونیاک در آب، کلر با آمونیاک ترکیب شده و ترکیباتی موسوم به کلرو آمین ها تولید می کنند، در صنعت به کلر آزاد، هیپو کلریت اسید و یون هیپو کلریت مجموعا "کلر آزاد موجود" می گویند در حالی که کلر بصورت کلرو آمین ها را "کلر ترکیبی موجود" می نامند. تفاوت اصلی این دو نوع کلر این است که کلر تر کیبی، هر چند که ضعیف تر آب را ضد عفونی می کند ولی پایدار تر از کلر آزاد است. این نکته برای آب هایی که به کلر زیاد احتیاج دارند اهمیت می یابد. برای اینگونه آب ها حتی عملا مقداری آمونیاک به آب و یا فاضلاب تزریق می کنند تا قسمتی از کلر تزریقی به صورت کلر پایدار درآید. منظور از کلر در اینجا همان گاز کلر است نه یون کلر چون یون کلر هیچگونه نقشی در ضد عفونی آب ندارد بنابراین اگر برای ضد عفونی آب با گاز کلر (میکروب زدایی آب با کلر یا همان گند زدایی آب با کلر) به مراکز تولید گاز کلر دسترسی ندارید و یا مصرف شما خیلی کم است می توانید از کلر جامد (هیپو کلرات کلسیم یا پر کلرین) و یا آب ژاول (هیپو کلرات سدیم) که همان مایع کلر دار (نه کلر مایع شده) است، استفاده نمایید.   با توجه به اینکه کلر زنی آب بسیار رایج است اما نیاز به تجهیزات داشته و جاگیر است، و از همه مهمتر نقل و انتقال و کاربرد گاز کلر سمی و خطرناک است بنابر این در روش ضد عفونی آب با کلر (میکروب زدایی آب با کلر) رعایت موارد زیر الزامی است:

• تزریق گاز کلر، بایستی نزدیک نقطه کاربرد صورت گیرد.
• ذخیره کلر و تجهیزات کلریناتور (دستگاه کلر زنی) بایستی در اتاق های جدا گانه صورت گیردو
• تهویه بایستی کف اتاق تعبیه گردد بدلیل اینکه گاز کلر سنگین تر از هوا می باشد.
• اتاق کلریناتور از نظر دما کنترل گردد (حداقل دما 21 درجه سانتی گراد پیشنهاد می شود).
• از تابش خورشید بطور مستقیم روی سیلندر های گاز کلر جلوگیری به عمل آید.

مهمترین مزایای ضد عفونی آب با کلر (میکروب زدایی آب با کلر، گند زدایی آب با کلر، کلر زنی آب، ضد عفونی آب آشامیدن، ضد عفونی آب استخر، ضد عفونی آب آکواریوم):

• حذف میکرو ارگانیسم های آب به بهترین وجه ممکن
• تهیه و تولید کلر نسبت به سایر روش های ضد عفونی آب آسانتر است
• قیمت تمام شده کلر زنی آب در مقایسه  با بسیاری از ضد عفونی کننده ها کمتر است
• بعلت باقی ماندن کلر در آب ضد عفونی شده احتمال آلودگی های بعدی منتفی است
• مبارزه با عوامل مولد بو
• متلاشی ساختن بعضی مواد سمی موجود در فاضلاب های صنعتی نظیر سیانور

نحوه استفاده از ترکیبات کلر دار:

• کلر زنی آب بصورت مقدماتی:  این مرحله از کلر زنی بلافاصله بعد از ورود آب خام به تصفیه خانه انجام خواهد شد. کلر تزریقی به انعقاد مواد معلق و ته نشینی مواد منعقد شده در حوض های ته نشینی و بالا رفتن راندمان کار صافی ها، کاهش بو و طعم کمک می نماید، در این مرحله امکان تشکیل ترکیبات تری هالومتان ها وجود دارد.
• کلر زنی آب بصورت نهایی: این مرحله از کلر زنی آب، در آب تصفیه شده خروجی تصفیه خانه ها انجام خواهد شد، به نحوی که آب ورودی به شبکه توزیع همواره مقداری کلر باقیمانده برای جلوگیری از احتمال آلودگی های بعدی دارا باشد.
• کلر زنی مجدد: این نوع ضدعفونی آب با کلر در شبکه های توزیع خیلی طویل و در نقاطی از آن که اختلاط کامل موجود است برای بهبود کیفی آب سالم سازی شده انجام می گیرد.
• کلر زنی آب چاه ها: در مواردی که اجتماعات از آب چاه استفاده می نمایند گند زدایی آب با کلر در چاه ها قبل از توزیع ضرورت دارد.
• کلر زنی شبکه و خطوط انتقال: خطوط انتقال و شبکه های توزیع نیازی به میکروب زدایی آب با کلر ندارند، مگر در شبکه های طویل، ولی خطوط انتقال و شبکه ها را بعد از احداث و یا بعد از انجام تعمیرات لازمست ضد عفونی آب با کلر نمود.
• کلر زنی مخازن آب: مخازن آب را باید بعد از احداث و قبل از شروع بهره برداری و حتی بعد از تعمیرات و رنگ آمیزی با کلر ضد عفونی نمود، کلر گازی یا مایع را معمولا در مخازن فلزی با ظرفیت های متنوع نگهداری و حمل و نقل می نمایند تا در ضد عفونی، میکروب زدایی و گند زدایی تصفیه خانه های کوچک و بزرگ از آن استفاده کنند.

نکات قابل توجه در شروع کار و از کار انداختن کلریناتور های مایع (دستگاه کلر زنی مایع):

• تهیه محلول پر کلرین از پودر آن بصورت محلول 2 تا 10 درصد بر حسب میزان مصرف برای حداقل کاربرد یک شیفت 8 ساعته و حداکثر  مصرف 24 ساعته
• بازدید قسمت های برقی کلریناتور
• بازدید پمپ تزریق و تنظیم میزان تزریق بعد از راه اندازی و اطمینان از آن
• اطمینان از ورود پر کلرین به محل مصرف با اندازه گیری کلر باقیمانده در سیستم تثبیت آن به میزان 2/0 میلیگرم در لیتر
• اطمینان از قطع جریان برق ورودی به کلریناتور در مواقع از کار انداختن و تعمیرات آن
• جانشین کردن کلریناتور با کلریناتور ذخیره در مواقعی که به تعمیرات طولانی مدت نیاز دارد
• توجه به نظافت فضای محل نصب کلریناتور
• بررسی و کنترل شیرآلات مربوطه حداقل ماهی یکبار
• به هنگام استفاده از کلر جامد (هیپو کلرات کلسیم یا پر کلرین) بهتر است محلول در یک ظرف خاصی تهیه و بعد از ته نشینی آهک محلول زلال به محل مصرف هدایت گردد تا از گرفتگی منافذ قسمت مکش کلریناتور جلوگیری بعمل آید.
• استفاده از اسید کلرئیدریک 30 درصد در مواقع شستشوی قسمت مکش کلریناتور

نکات قابل توجه در شروع کار و از کار انداختن کلریناتور های گازی (دستگاه کلر زنی گازی):

• اطمینان از بسته بودن شیر های ورودی و خروجی کلر به کلریناتور
• بازدید کلیه اتصالات بین مخازن کلر و کلریناتور ها و کلیه لوله های تزریق کلر به آب بعد از کلریناتور
• اطمینان از عدم نشت کلر از مخازن و کپسول ها
• بازبینی از سیستم تهویه محل استقرار مخازن کلر و اتاق کلریناتور
• بازدید به مرور شیر ورود کلر به کلریناتور و تنظیم میزان کلر تزریقی توسط سیستم های اندازه گیری روی کلریناتور
• باز نمودن به مرور شیر خروجی کلر از کلریناتور پس از تنظیم میزان تزریق باز شده و کنترل نحوه تزریق به آب
• اطمینان از تزریق کلر با اندازه گیری کلر باقیمانده در آب
• تست نشت کلر در شیر آلات و لوله های رابط در سیستم کلر زنی به کمک پارچه آغشته به آمونیاک بطور غیر مستقیم
• استفاده از دستکش و لباس کار مخصوص در حین تعمیر یا دستکاری مخازن کلر و کلریناتور
• اطمینان از وجود کپسول اکسیژن و ماسک ضد گاز قبل از شروع به تعمیرات کلریناتور
• در صورت نیاز به تعمیرات طولانی بهتر است کلریناتور آسیب دیده از مدار خارج و کلریناتور ذخیره بهره برداری شود.
• در صورت استفاده از تبخیر کننده لازم است از عدم وجود نشتی و خوب کار کردن المان های حرارتی آن و خوب باز و بسته شدن شیرهای ورودی و خروجی آن اطمینان حاصل نمود.
• در مواقع از کار انداختن کلریناتور های گازی لازم است ابتدا شیر ورودی به کلریناتور و به مرور کلیه شیرآلات ارتباطی را بست.
• بازدید هفتگی و ماهیانه شیرآلات و لوله های ارتباطی مخازن کلر و کلریناتور گازی 

مشخصات پکیج های تزریق کلر گروه صنعتی و بین المللی تمدن آریا ( سیستم ضد عفونی آب با کلر، دستگاه میکروب زدایی آب با کلر، دستگاه گند زدایی آب با کلر، سیستم کلر زنی آب) برای ضد عفونی آب آشامیدن، ضد عفونی آب استخر، ضد عفونی آب آکواریوم، فاضلاب های صنعتی، فاضلاب های بهداشتی و ضد عفونی تمامی آب های ورودی مورد مصرف در ظرفیت های گوناگون:

• مخازن پلی اتیلن آماده سازی کلر در اندازه های متنوع
• میکسر شامل شافت و پروانه از جنس استیل ضد زنگ و الکترو موتور با توان و سرعت مناسب
• دزینگ پمپ جهت تزریق کلر با فشار مناسب
• لوله کشی ها و اتصالات مناسب و مورد نیاز به همراه سیستم اندازه گیری مقدار کلر
• سنسور تست آنلاین مقدار کلر به همراه تنظیم اتوماتیک تزریق کلر
• تابلو برق مناسب با برند های سفارشی جهت کنترل اتومات پکیج تزریق کلر
• شاسی دستگاه از جنس استیل با گرید های سفارشی و یا اپوکسی (کربن استیل با پوشش ضد زنگ)