کلرزن مایع

استفاده از ترکیبات کلر یکی از قدیمی ترین فناوری های گندزدایی پساب فاضلاب محسوب می شود و در حال حاضر رایج ترین روش مورد استفاده در تصفیه خانه های فاضلاب عمومی استفاده از کلرزن مایع است.

در تصفیه خانه آب، آبی که به عنوان شرب می خواهیم در اختیار مصرف کننده قرار بدهیم باید فاقد میکروارگانیسم های بیماری زا باشد.

گندزدایی در چند مرحله ممکن است انجام شود:

1. قبل از شروع تصفیه و خطوط انتقال

هدف از گندزدایی کنترل رشد بیولوژیکی در تصفیه خانه یا خطوط انتقال آب است قبل از اینکه آب وارد تصفیه خانه یا خطوط شود، ماده گندزدا یا کلر را به آن اضافه می کنیم اگر در آب آلودگی هایی وجود داشته باشد با افزودن کلر ، محصولات جانبی به نام هالومتان ها تولید می شود که به همین علت استفاده از کلر در این مرحله ممنوع شده است.

2. آخرین مرحله تصفیه

کلر را به آب اضافه می کنیم ، مقداری کلر هم باید در آب باقی بماند تا از رشد باکتری ها در خطوط انتقال جلوگیری شود.

در برخی از شبکه های انتقال آب در کشورهای خارجی ماده گندزدا در آب وجود ندارد به دلیل ایمن بودن خطوط انتقال، در این صورت هیچ ماده بیماری زا وارد آب نمی شود.

بهمین دلیل به باقی ماندن ماده گندزدا در آب احتیاج نیست. اما در کشورهایی مثل ایران، استاندار بیان می کند که در دورترین شبکه آب حداقل 2mg/L کلر باقی مانده باید وجود داشته باشد. بهمین دلیل اگر برای گندزدایی از ازن که باقی مانده ندارد استفاده کنیم باید مقداری کلر هم اضافه کنیم تا در شبکه باقی بماند.

کلر باقی مانده در طول شبکه، مصرف می شود مقداری از کلر توسط میکروارگانیزم هایی که در دیواره ی لوله رشد کرده اند، مصرف می شود و مقداری هم توسط موادی که در آب وجود دارد کلر با مواد موجود در آب ترکیب شده و مصرف می شود. بنابراین اگر غلظت کلر موجود در شبکه کمتر از 2mg/l باشد، کلرزنی مجدد نیاز داریم.

هدف از گندزدایی

هدف از گندزدایی از بین بردن میکروارگانیزهای بیماری زا و کاهش بیماری های ناشی از آب است.

مکانیزم ضدعفونی کننده ها

1. یک دسته، دیواره سلولی را پاره می کند و باعث از بین رفتن میکروارگانیزم و تجزیه آن می شود مثل کلر و ازن
2. یک دسته، به داخل سلول نفوذ می کند و در فعالیت سلول اختلال ایجاد می کند روی DNA سلول اثر می گذارد و اجازه تکثیر به سلول را نمی دهد مثل UV

روش زنده بودن میکروب های بیماری زا این است که هر 20-30 دقیقه باید تکثیر پیدا کنند در غیر این صورت می میرند.

مواد گندزدایی که استفاده می کنیم معمولا اکسیدکننده هستند برای تعیین قدرت اکسیدکنندگی هر کدام از این مواد، از پتانسیل استاندار استفاده می کنیم هر کدام پتانسیل استاندار بیش تری داشته باشد اکسیدکننده قوی تری است.

فاکتورهای موثر در ضدعفونی

الف ) کیفیت آب

• کدورت بالا: هر چه کدورت بیش تر باشد گندزدایی سخت تر انجام می شود بنابراین ابتدا باید کدورت را کم کرده سپس از مواد گندزدا استفاده می کنیم.
• مواد آلی: هر چه مواد آلی در آب بیس تر باشد تاثیر مواد گندزدا کمتر می شود چون مواد آلی و ماده گندزدا با هم واکنش می دهند و ماده گندزدا مصرف می شود.
• مواد معدنی: ترکیب با گندزداها و از دست رفتن تاثیر گذاری آن ها
• PH: در PH های مختلف، مواد گندزدا دارای ترکیبات متفاوت هستند مثلا کلر در PH های پایین به صورت اسید هیپوکلرو و در PH های بالا به صورت یون کلرید است که قدرت اکسیدکنندگی این مواد باهم متفاوت است.

ب ) ماهیت میکروارگانیزم ها

به سادگی از بین نمی روند و باید زمان تماس با گندزدا را بیش تر کنیم و یا دز گندزدا را بیش تر کنیم.

برای اینکه گندزدایی موثر اتفاق بیفتد دو عامل بسیار مهم است:

1. زمان تماس
2. غلظت ماده گندزدا

اگر بخواهیم از غلظت بالای گندزدا استفاده کنیم باید زمان تماس را کم کنیم. در تصفیه خانه های آب و فاضلاب برای اینکه غلظت گندزدا را زیاد نکنیم از مخازنی به نام مخازن تماس استفاده می کنیم تا زمان تماس لازم را بتوانیم در آنجا فراهم کنیم زمان تماس لازم 30-60 دقیقه است.

گندزدایی با کلر آزاد یا ترکیبی

فرآیند گندزدایی می تواند با استفاده از کلر آزاد یا کلر ترکیبی(کلرآمین ها) انجام گیرد. با توجه به این فاضلاب های حاوی غلظت های قابل توجهی از آمونیاک هستند بنابراین در عمل معمولا گندزدایی توسط کلرآمین ها انجام می گیرند. از کلر آزاد معمولا تنها وقتی استفاده می شود که فرآیندهای نیتریفیکاسیون یا کنترل نیتروژن انجام گرفته بنابراین رسیدن به نقطه ی شکست و تشکیل کلر آزاد عملی است.

با این حال، در غیاب آمونیاک، دیگر منابع کلرخواه (مثل نیتروژن آلی) ممکن است زیاد یوده و باعث کاهش غلظت موثر گندزدا شوند. در نتیجه، گندزدایی با باقیمانده ی آزاد در پساب هایی که تا حدودی فرآیند نیتریفیکاسیون در آنها انجام گرفته است و غلظت نیتروژن آمونیاکی در آن ها  ;کمتر از 0.5mg/L است، موفقیت آمیز نبوده است به همین منظور برای پیشگیری از مصرف گندزدا توسط نیتروژن آلی و سایر ترکیبات کلرخواه، آمونیاک به فاضلاب اضافه می شوند تا کلرآمین ها تشکیل شده و کفایت گندزدایی تامین شود.

همچنین ممکن است آمونیاک به پساب های کاملا نیتریفای شده قبل از فرآیند گندزدایی اضافه شود که باعث تشکیل کلرآمین ها شده و تشکیل محصولات جانبی گندزدایی مثل تری هالومتان ها را محدود می کند.

کلر آزاد سریع تر از کلرآمین ها واکنش می دهد بنابراین به زمان های تماس خیلی کوتاهتری برای رسیدن به سطح مشابهی از غیرفعال سازی میکروارگانیسم ها نیاز دارد. نتایج تحقیفات انجام گرفته در مورد کارایی گونه های مونو و دی کلر آمین ها متفاوت است. در یک مطالعه نشان داده شد که خواص باکتری کشی دی کلرو آمین ها بهتر از مونو کلر آمین هاست، در حالی که سایر مطالعات انجام گرفته نشان داده اند که مونو کلرآمین ها توانایی ویروس کشی ممتازی دارند.

برخی شواهد نشان دهنده ی آن است که محلول هایی از مونو و دی کلر آمین ها (تقریبا با غلظت های برابر از آن ها ) گندزدایی قوی تری در مقایسه با محلول هایی است که تنها حاوی مونو کلرو آمین یا دی کلرآمین است. ارگانو کلرآمین ها ( مثل N- کلرآمین ها و N- کلروآمین اسیدها) گندزداهای موثری نیستند ولی به علت مشکل تمایز آن ها از کلروآمین های غیر آلی با استفاده آنالیتیکی کنونی، بنابراین معمولا جزء مقادیر گزارش شده برای کلر ترکیبی قابل دسترس محسوب می شوند.

برای تسهیلاتی که در آن ها نیتریفیکاسیون کامل انجام نمی گیرد، کلرآمیناسیون اغلب متناسب تر از فرآیند کلرزنی تا نقطه ی شکست محسوب می شود زیرا به دوزاژهای کلر بالایی جهت رسیدن به نقطه ی شکست نیاز خواهد بود. به علت سختگیرانه تر شدن مقررات مربوط به تخلیه ی پساب های حاوی نیتروژن، تعداد رو به افزایشی از تصفیه خانه ها از روش های بیولوژیکی حذف نیتروژن استفاده می کنند.

این تسهیلات معمولا حاوی غلظت های خیلی پایینی از آمونیاک در پساب ثانویه ی خود بوده و ممکن است لازم باشد جهت انجام کلرآمیناسیون، آمونیاک به فاضلاب اضافه شود. برای این گونه تسهیلات، ممکن است استفاده از کلر آزاد (پس از نقطه ی شکست ) یک گزینه ی مناسب باشد که به نیازمندی های گندزدایی بستگی دارد.