کلرزن 500 لیتری با تزریق ثابت

متداول ترین ماده شیمیایی که در تصفیه آب کاربرد دارد کلر و ترکیبات آن می باشد. کلرزنی به صورت معمول آخرین مرحله بهسازی آب و تصفیه فاضلاب است. کلر در مقدار متداول آن برهاگ میکروب ها، تخم و کیست انگل ها و بعضی ویروس ها تاثیری ندارد. عمومی ترین روش گندزدایی در جهان کلرزنی می باشد. که از دلایل عمده استفاده از آن می توان موثر بودن در غلظت پایین، ارزان و در دسترس بودن، سادگی کاربرد و نیز داشتن باقی مانده در آب پس از عمل گندزدایی را نام برد.

در اثر افزودن کلر به آب هیدرولیز شده و تولید اسید هیپوکلریک و اسیدکلریدریک می کند. قدرت ضدعفونی کنندگی کلر، به نوع شیمیایی آن به pH، دما، مواد آلی در موجود در آب و دیگر ویژگی های آب بستگی دارد. بطور کلی خاصیت ضدعفونی کنندگی اسید هیپوکلریک بیشتر از هیپوکلرات در کوتاه مدت است، ولی این دو در درازمدت اثر یکسانی دارند.

در صنعت به کلر آزاد، اسیدهیپوکلریت و به یون هیپوکلرات مجموعا کلر آزاد موجود اطلاق می شود، کلر به صورت کلروآمین، کلر ترکیبی موجود نامیده می شود. تفاوت اصلی کلر آزاد موجود با کلر ترکیبی موجود در این است که کلر ترکیبی پایدارتر از کلر آزاد است، هرچند که ضعیف تر از کلر آزاد ضدعفونی می نماید.

کلر برای از بین بردن باکتری و سایر میکروب های موجود در ذخایر آب آشامیدنی بکار می رود. امروزه حتی به ذخایر کوچک آب همواره کلر افزوده می گردد با توجه به حجم آب مورد گندزدایی و وسعت پروژه، روش کلرزنی تعیین می گردد.

انواع کلر

• گاز کلر
• کلرامین
• پر کلرین
• دی اکسید کلر

پرکلرین یا هیپوکلریت پر قدرت، یکی از ترکیبات کلسیم است که 60-70 درصد کلر دارد. محلول ساخته شده از پرکلرین و ترکیبات دیگر کلردار برای گندزدایی آب بکار می رود. پرکلرین بصورت پودر یا کریستال ریز در بسته هایی با وزن مشخص تهیه و توزیع می گردد.

کلرزنی مهمترین پیشرفتی است که در عمل تصفیه آب بدست آمده است. تزریق کلر مکمل پالایش و تصفیه آب  است و نه جانشین آن. کلر عوامل میکروبی بیماری­زا را می­کشد ولی بر میکروب­ ها و بعضی ویروس­ ها (مانند ویروس فلج اطفال و ویروس هپاتیت) تاثیری ندارد مگر آنکه مقدار آن بسیار باشد.

کلر علاوه بر اثر میکروب­ کوشی و گندزدایی چند ویژگی مهم دیگر از نظر تصفیه آب دارد که شامل موارد زیر می­شود.

•    آهن، منیزیم و هیدروژن سولفید را اکسیده می­کند.
•    بعضی اجزاء که مولد بو و طعم بد هستند را از بین می­برد.
• از رشد جلبک­ ها و زیست­مندهای مولد لجن لزج جلوگیری می­کند.
•    به انعقاد آب نیز کمک می­کند.

لزوم ضدعفونی کردن آب و فاضلاب 

مهمترین خصوصیات میکروارگانیسم آب به قرار زیر است :

1. بصورت مواد جامد نه محلول در آب موجودند ممکن است بصورت معلق شناور در آب دیده شوند و یا به مواد معلق بچسبند.
2. ممکن است تعداد ارگانیسم های بیماری زا در آب خیلی زیاد نباشد ولی در موارد زیادی حتی ورود یک عدد از این عوامل باعث بیماری خواهد شد.
3. با توجه به تکثیر سریع عوامل بیولوژیکی در حضور مواد غذایی، باید انتظار داشت که این عوامل در ورود به بدن به سرعت تکثیر یابند.
4. در صورت بروز بیماری بعلت بعضی مواد شیمیایی آب ورود باکتری بیماری زا به بدن باعث تشدید آن بیماری خواهد شد.

شرایط مواد شیمیایی برای گندزدایی آب 

1. قادر به کشتن انواع میکروارگانیسم های بیماری زا باشند.
2. ارزان قیمت و مقرون به صرفه باشند.
3. کاربرد و جابجایی آنها آسان باشند.
4. به آب خاصیت سمی ندهند.
5. قادر به باقی ماندن در آب باشند تا آلودگی های ثانویه احتمالی را از بین ببرند.

عوامل مهم موثر در گندزدایی با کلر:

1. غلظت کلر: با بالا رفتن میزان غلظت کلر توان گندزدایی آن افزایش می یابد.
2. زمان تماس کلر با آب : با افزایش زمان تماس کلر با آب، تاثیر گندزدایی کلر بیشتر میگردد. لذا به غلظت کلر کمتری نیاز می باشد. در هرحال مدت زمان تماس نباید از 20 دقیقه کمتر باشد.
3. PH آب: با افزایش PH آب تاثیر گندزدایی کلر کمتر می گردد. لذا به غلظت کلر بیشتری نیاز می باشد. کلرزنی در pH های پایین تر خیلی موثرتر می باشد. وقتی از کلر گازی استفاده شود، باعث کاهش pH می شود در حالیکه افزودن هیپوکلریت کلسیم و هیپوکلریت سدیم باعث افزایش pH می شود. با توجه به این تغییرات pH انتظار می رود که کلر گازی کارایی گندزدایی بیشتری نسبت به هیپوکلریت در دزهای یکسان داشته باشد.
4. دمای آب: با افزایش دمای آب، اثربخشی کلر بیشتر می گردد. لذا به غلظت کلر کمتری نیاز است. سرما باعث کندی جذب کلر توسط آب و تاخیر در قدرت میکروب کشی آن می گردد. در pH ثابت در دمای 30 درجه سانتی گراد، اثر گندزدایی کلر سه برابر اثر آن در آب 4 درجه سانتی گراد است.
5. مواد خارجی موجود در آب: با افزایش کدورت آب ( به دلیل امکان تماس کمتر کلر با میکروارگانیسم ها ) تاثیر ضدعفونی سازی کلر کمتر می گردد. لذا به غلظت کلر بیشتری نیاز می باشد.ذرات بزرگتر باعث پناه دادن میکروارگانیسم ها از تماس با کلر شده که باعث افزایش تقاضای کلر می شود. وقتی جامدات معلق در آب یا فاضلاب باشد، کلرزنی در ابتدا باعث غیرفعالسازی باکتری های شناور آزاد منفرد و میکروارگانیسم های به شکل کلنی های کوچک می شوند. پس از این مرحله ی غیرفعالسازی سریع اولیه، سرعت گندزدایی کاهش پیدا کرده و غیرفعالسازی بعدی تابعی از توزیع اندازه ی ذرات خواهد بود.

جهت افزایش و یا کاهش میزان کلر تزریقی به شبکه آب می توان با چرخاندن پیچ دبی پمپ تزریق ( فقط در زمان روشن بودن پمپ ) از صفر تا 100 درصد میزان تزریق را افزایش داد و یا برعکس . و در صورت عدم جوابگو بودن پیچ دبی می توان با کم و یا زیاد ریختن پودر کلر، به داخل مخزن دستگاه، میزان تزریق کلر را تنظیم نمود.

استفاده از کلر ارزان ترین روش گندزدایی فاضلاب است. کاربرد کلر گازی ارزان تر و موثرتر از هیپوکلریت کلسیم یا سدیم است. ولی کاربرد کلر گازی امکان آلودگی محیط زیست به ویژه مسمومیت کارگران تصفیه خانه را به همراه دارد. کلر بلافاصله پس از ورود به آب تجزیه شده و اسید هیپوکلروس و ین اکسید کلر تولید می کند.در تصفیه خانه های بزرگ عموما از کلر مایع و در تصفیه خانه های کوچک معمولا از ترکیبات کلردار استفاده می کنند. برای انتقال کلر از لوله های چدنی ریز دانه و یا لوله های پلاستیکی PVC می توان استفاده کرد.

گندزدایی با کلر در موارد زیر انجام می شود:

1. گندزدایی فاضلاب خروجی
2. کاهش مقدار BOD
3. جلوگیری از بو
4. جلوگیری از خورده شدن بتن و ادوات مکانیکی توسط مواد اسیدی تولید شده در جریان تصفیه
5. جلوگیری از رشد و نمو مگس و حشرات در صافی های چکنده
6. شکستن کف آب تولیدی در حوض های ایمهاف تانک
7. اکسایش یون های فلزی و سیانیدها

خاصیت گندزدایی اسیدهیپوکلروس بیشتر از ین اکسید کلر است. نسبت تبدیل کلر به اسید هیپوکلروس و ین اکسید کلر تابعی است از درجه اسیدی و درجه ی گرمای فاضلاب. پس از تجزیه ی نامبرده و به علت وجود موادی اکسید پذیر مانند آهن، منگنز، اسید سولفوریک و مواد آلی در فاضلاب، نخست قسمتی از کلر صرف اکسیداسیون مواد نامبرده شده، تولید کلرورهای گوناگونی را می کند که تاثیر کشنده ای بر باکتری ها نداشته و به علت ثبات آن ها کلر آن ها آزاد نیست.

سپس کلر روی ترکیبات ازتی به ویژه آمونیاک تاثیر گذاشته و به تدریج و بسته به درجه ی اسیدی فاضلاب کلرامین های مختلفی را تولید می کند.

روش های شیمیایی گندزدایی

کلر، برم، ازن، نقره، دی اکسید کلر، ید متداول ترین آن ها کلر، ازن و دی اکسید کربن است. در شرایط اضطراری از برم، نقره و ید هم استفاده می شود.یکی از متداول ترین روش های گندزدایی، استفاده از کلر است.

ویژگی های کلر

ارزان، بجای گذاشتن باقی مانده، موثر در غلظت کم، در دسترس بودن به سه صورت گاز ( گاز کلر )، مایع ( هیپوکلریت سدیم )، جامد ( هیپوکلریت کلسیم )

مشکلات استفاده از کلر

• اگر آب حاوی یون هایی چون آهن و منگنز باشد به محض اضافه نمودن کلر، تشکیل رسوب غیر محلول می دهند و به آهن و منگنز سه ظرفیتی تبدیل می شوند که رسوب می کنند.
• در صورت وجود مواد آلی، این مواد طی فرآیند اکسیداسیون کلر را مصرف می کنند.
• واکنش کلر با آمونیاک منجر به تشکیل کلروآمین ها می شوند که دارای خاصیت گندزدایی محدودی هستند که کلر ترکیی نامیده می شوند.

بهترین pH برای گندزدایی 7-8 است.

فاکتورهای موثر در تشکیل تری هالومتان ها

• مقدار زیاد ماده آلی
• مقدار زیاد کلر باقیمانده
• درجه حرارت بالا
• PH پایین
• وجود برم
• زمان تماس بالا

معمولا از 3 عامل مهم زیر در حذف محصولات ثانویه کلرزنی آب استفاده می نمایند.

1. حذف محصولات ثانویه بعد از پیدایش
2. مصرف مواد ضدعفونی کننده ای که مولد محصولات ثانویه نیستند.
3. کاهش مواد آلی آب قبل از تزریق مواد اکسیدان با کلر برای بحداقل رسانیدن پیدایش محصولات ثانویه

حذف محصولات ثانویه بعد از پیدایش پر هزینه است و تعویض ضدعفونی کننده هم عملا هزینه های زیادی در بر خواهد داشت. عمل سوم انجام گیرد می تواند آبی با بالاترین کیفیت تولید نماید.

در قبال معایب کاربرد کلر بعنوان ضدعفونی کننده در پیدایش محصولات ثانویه THM که از نظر بهداشت عمومی و فردی بعلت سرطان زایی مورد توجه می باشد از مزایای باقی مانده کلر در آب تصفیه شده در شبکه توزیع که مانع مهمی در آلودگی بعدی آب تلقی می گردد نمی توان صرف نظر نمود.

مجموعا مسائل آلودگی میکروبیولوژیکی آب ها را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:

1. آلودگی آب های آشامیدنی که ناشی از تماس فاضلاب خام یا بصورت ناچیز و ناقص تصفیه شده می باشد.
2. آلودگی آب های که جنبه تفریحی دارد مانند استخرهای شنا و این آلودگی ها ممکن است بعلت شنا کردن افراد مبتلا به بیماری ها داخل آب استخر گردد.
3. آلودگی ماهی های پرورشی که اغلب در استخرهای پرورش ماهی که آب آنها کلا فاضلاب تصفیه شده است یا آبی است که با فاضلاب تماس داشته حاصل خواهد شد و بیماری های انتقال یافته به ماهی ها به مصرف کنندگان گوشت ماهی راه خواهد یافت.
4. آلودگی های منتقل به محصولات کشاورزی در آبیاری محصولات با فاضلاب خام یا کاملا تصفیه نشده که بیشتر از طریق محصولاتی که بصورت خام به مصرف می رسد امکان پذیر است.

عواملی چون تخم انگل ها در برابر کلر بعنوان ضدعفونی کننده مقاومند، لذا در صورت وجود این عوامل در فاضلاب بهتر است از روش های دیگری غیر از کلر برای ضدعفونی کردن استفاده کرد. احتمالا انعقاد و اختلاط و ته نشینی و صاف کردن بهترین روش حذف این ارگانیسم ها باشد.

---

مقایسه زیست محیطی بین سیستم های گندزدایی کلر و ازن

شرح	ازن	کلر	فرابنفش
روش ضدعفونی	شیمیایی	شیمیایی	فیزیکی
زمان عملکرد	600 ثانیه	1200 ثانیه	5 ثانیه
تغییرات در ترکیب آب	دارد	دارد	ندارد
مواد شیمیایی زائد	ندارد	دارد	ندارد
پیدایش ترکیب آلی و اکسیدهای خطرناک	ندارد	دارد	ندارد
تخریب محیط زیست	ندارد	دارد	ندارد
خطر انفجار و نشت گاز به محیط	ندارد	دارد	ندارد
قدرت از بین بردن باکتری ها	دارد	دارد	دارد
قدرت از بین بردن ویروس ها	دارد	ندارد	دارد
قدرت از بین بردن قارچ ها	دارد	دارد	دارد

---

مقایسه خواص ازن و کلر

واکنش های مختلف در آب	ازن	کلر
قدرت اکسید شدن	2.07	1.36
تاثیر بر باکتری و ویروس	زیاد	متوسط
تاثیر نامناسب در محیط زیست	ندارد	دارد
تغییر رنگ در آب	ندارد	دارد
تغییر ساختار مواد محلول در آب	مناسب	نامناسب
اثر روی pH آب	بالا	پایین
ترکیبات سمی	تولید نمی کند	تولید می کند
زمان ماندگاری در آب	20 دقیقه	2-3 ساعت

---

مبانی کلرزنی

برای حصول اطمینان از درستی کلرزنی قواعد زیر باید رعایت شود:

1. آب مورد گندزدایی، صاف و بدون کدورت باشد.
2. کلر مورد نیاز آب مشخص گردد، نقطه شکست کلر و کلر باقی مانده آزاد حایز اهمیت است.
3. در هرحال زمان تماس حدود یک ساعت برای از بین بردن میکروارگانیزم های حساس در مقابل کلر منظور گردد.
4. حداقل کلر باقی پس از یک ساعت 0.5 میلی گرم در لیتر پیشنهاد می شود. این مقدار در همه گیری های بیماری های روده ای تا 1 میلی گرم در لیتر نیز توصیه شده است.
5. مقدار کلر مورد نیاز هر نوع آب برابر خواهد بود با مقدار کلری که به آب اضافه می شود تا پس از یک ساعت مقدار 0.5 میلی گرم در لیتر کلر باقی مانده داشته باشد.

کلر عنصر شیمیایی مهمی در تصفیه آب، مواد گندزدا و … می باشد. آب می تواند به انواع میکروارگانیزم ها اعم از انواع باکتری ها، انگل ها، قارچ ها و ویروس ها آلوده شود. آلودگی عمده و شایع آب، آلودگی های باکتریایی شامل کلی فرم ها ( باکتری های روده ای ) انگلی می باشد که به طرق مختلف این باکتری ها را از بین می برند.

 

کلی فرم ها که عوامل بیولوژیکی نزدیک به باکتری ها هستند و از مدت ها بعنوان جانشینی ارگانیسم های بیماری زا در آب های آشامیدنی به کار رفته اند. کلی فرم ها به صورت هوازی – دوزیستی و بی هوازی موجود می باشند.

کلی فرم ها در روش های تصفیه مخصوصا ضدعفونی کردن باید از آب جدا شوند و وجود آن ها در منابع آبی دال بر تمامی آب ها با فاضلاب است.

---

طبقه بندی آب ها با توجه به غلظت کلی فرم و تصفیه مورد نیاز

آب هایی با حدود یک کلی فرم در 100 میلی لیتر	نیاز به حفاظت خاصی ندارند - آب های زیرزمینی ولی برای اطمینان بیشتر کلرزنی آب های سطحی
آب هایی با 50 کلی فرم در 100 میلی لیتر	کلرزنی ساده یا نوعی ضدعفونی کردن
آب هایی با 5000 کلی فرم در 100 میلی لیتر این تعداد در حدود 20 درصد نمونه موجود است	عبور از صافی های ماسه ای سریع به اضافه کلرزنی و اختلاط و انعقاد
آب هایی با بیش از 5000 کلی فرم در 100 میلی لیتر در 20 درصد نمونه ها و حدود 20000 عدد در 5 درصد نمونه ها	کلرزنی مقدماتی - ته نشینی اولیه - صافی سریع ماسه ای و کلرزنی نهایی
با کلی فرم بیشتر از ردیف 4	ذخیره طولانی تا رسیدن به گروه 4

---

هزینه های مربوط به سیستم های کلرزنی تا حدود زیادی به نوع منبع کلر ( کلر گازی، هیپوکلریت سدیم یا هیپوکلریت کلسیم ) بستگی دارد. انتخاب نوع منبع تامین کلر باید براساس فاکتورهایی مثل دوزاژ مورد نیاز، هزینه های کارگری، دسترسی به ترکیبات شیمیایی، ملزومات ایمنی و حمل و نقل، اندازه ی تصفیه خانه انجام بگیرد.

باتوجه به مباحث ایمنی در مباحث حمل و نقل، ذخیره سازی و استفاده از گاز کلر، توازن به سمت استفاده از هیپوکلریت سدیم در تصفیه خانه ها تغییر کرده است.

اثر گندزدایی کلر فقط بعد از تماس ارگانیسم ها با کلر، موثر است. کدورت، ذرات ریز و سایر ناخالصی های معلق در آب یا فاضلاب، مانع تماس کافی ارگانیسم ها با کلر شده و آن ها را در برابر اثر کشندگی کلر حفظ می نمایند. بنابراین برای کلرزنی موثر آب یا فاضلاب، کدورت باید تا حداکثر ممکن بوسیله مراحل مختلف تصفیه، کاهش یابد.

ترکیب مواد آلی و آمونیاک آب یا فاضلاب با کلر منجر به تشکیل کلر باقیمانده ترکیبی کمتر موثر می شود که غلظت آن ها در آب عامل مهمی در تعیین مقدار کلر است.

پیش اکسیداسیون

پیش اکسیداسیون به عنوان یک فرایند مهم تصفیه دارای اثرات فراوان در تشکیل محصولات  جانبی گندزدایی است. در گذشته پیش کلرزنی یک روش معمول در کنترل بو رنگ مزه آهن و منگنز در آب و جلبکها در واحد های تصفیه خانه بود .در اثر غلظت بالای مواد الی طبیعی (NOM) و کلر مورد نیاز فراوان در اب خام پیش کلر زنی به طرز چشمگیری سبب افزایش غلظت محصولات جانبی گندزدایی (DBPs)در اب تصفیه شده می شد.

سایر روشهای کلرزنی عبارتند از کلرزنی میانی و کلرزنی در اب تصفیه شده. بطور مثال با انجام فرایند پیش کلرزنی غلظت چهار تری هالومتان (THM) در اب تصفیه شده /L µᵍ 106/4 و بدون پیش کلرزنی  غلظت انها /L µᵍ   5/22گزارش شد. به منظور کنترل تشکیل محصولات جانبی گندزدایی باید در بسیاری از تاسیسات استفاده شده از پیش کلرزنی متوقف شده و نقطه افزودن کلر در سایر قسمت ها منتقل شود .

کلرزنی میانی یا پس کلرزنی به طور معمول جانشین پیش کلرزنی می گردند. در بسیاری از تصفیه خانه های اب استفاده از پیش کلرزنی یا پیش اکسیداسیون به منظور حذف اهن و منگنز یا کنترل بو و مزه ضرری به نظر می رسد .

پیش اکسیداسیون با گزینه های مختلف اکسید کننده ها شامل ازن پر منگنات پتاسیم یا دی اکسید کلر به عنوان جانشین های پیش کلرزنی مورد استفاده می باشند. در دزاژ های معمول مورد استفاده در تصفیه اب پیش اکسیداسیون دارای اثرات اندکی در غلظت مواد  الی طبیعی (NOM) می باشد. باوجود این اکسید کننده ها باید  کاملا  تعویض یا اصلاح شوند تا با NOM موجود در اب واکنش نداده و بالطبع سبب تشکیل DBPs نشوند.

پیش اکسیداسیون  از طریق مختلف در تشکیل DBPs اثر گذار است:

 الف) پیش اکسیداسیون کلر مورد نیاز را کاهش می دهد پس از تصفیه با اکسیدانهای مختلف بسیاری از واکنش های NOM در کلرزنی بیشتر غیرفعال می شوند و این عمل به طرز چشمگیری سبب کاهش کلر مورد نیاز و دزاژ کلر کمتر می گردد که نهایتا سبب کاهش پتانسیل تشکیل DBPs و در نتیجه کاهش تشکیل محصولات جانبی گندزدایی بعد از کلرزنی میانی یا پس کلرزنی می گردد.

ب) پیش اکسیداسیون در تشکیل محصولات جانبی گندزدایی ناشی از NOM ها اثر گذار است که بستگی به بسیاری از فاکتور ها از قبیل نوع و دزاژ  اکسیدکننده  مشخصات NOM و پارامتر های های کیفی  اب دارد . همچنین پیش اکسیداسیون دارای اثرات مختلفی در گونه های DBPs می باشد.

استفاده از انالیز های پتانسیل  اکسیداسیون –احیا (ORP) برای کنترل میزان تغذیه ی ترکیبات کلرزنی وکلرزدایی مفید است.

کلر در دو مرحله می تواند به آب آشامیدنی تزریق گردد.

1. کلرزن مقدماتی

این مرحله از کلرزنی بلافاصله بعد از ورود آب خام به تصفیه خانه انجام خواهد شد. کلر تزریقی به انعقاد مواد معلق و ته نشینی مواد منعقدشده در حوض های ته نشینی و بالا رفتن راندمان کار صافی ها کمک می نماید. ممکن است در این مرحله از کلرزنی ترکیبات هالومتان بوجود آید.

این مرحله از کلرزنی دارای مزایای زیر خواهد بود:

• کنترل رشد الگ ها و لایه های بیولوژیکی
• کنترل پیدایش توده های بیولوژیکی بر روی صافی ها
• بهبود انعقاد
• کاهش بو و طعم
• زیادتر شدن زمان تماس کلر با آب

2. کلرزنی نهایی

این مرحله از کلرزنی در آب تصفیه شده خروجی از تصفیه خانه انجام خواهد شد، بنحوی که آب ورودی به شبکه توزیع همواره مقداری کلر باقیمانده برای جلوگیری از احتمال آلودگی های بعدی دارا باشد.

کلرزنی مجدد

این کلرزنی 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.

کلرزنی آب چاه ها

در مواردی که اجتماعات از آب چاه استفاده می نمایند ضدعفونی کردن آب چاه قبل از توزیع ضرورت دارد.

کلرزنی شبکه و خطوط انتقال

خطوط انتقال و شبکه های توزیع نیازی به کلرزنی ندارند، مگر در شبکه های طویل ولی خطوط انتقال و شبکه ها را بعد از احداث و یا بعد از انجام تعمیرات لازمست ضدعفونی نمود.

کلرزنی مخازن آب

مخازن آب را بعد از احداث و قبل از شروع بهره برداری با روش های مخصوصی ضدعفونی می نمایند. بعد از تعمیرات و یا رنگ آمیزی مخازن ضدعفونی کردن آنها نیز ضروری است.

مقدار کلر مورد نیاز برای اهداف مختلف

---

فرآیند و روش های تصفیه	کلر مورد نیاز به میلی گرم در لیتر
جلوگیری از تشکیل لایه بیولوژیکی لوله ها	1-15
کنترل خوردگی	2-9
کنترل بو	2-9 بازا هر میلی گرم هیدروژن سولفید
چربی گیری	1-10
رفتع گرفتگی صافی ها	1-10
رفع رشد حشرات در صافی ها	0.1-0.5
رفع بالکینگ لجن	1-10
جلوگیری از پیدایش کف	2-40
فاضلاب خام	10-30
فاضلاب بعد از ته نشینی اولیه	5-20
فاضلاب تصفیه شده با ترسیب شیمیایی	2-6
فاضلاب تصفیه شده با بستر باکتری	3-20
فاضلاب تصفیه شده با لجن فعال	2-8

---

بهره برداری و نگهداری کلریناتورهای مایع

1. ابتدا محلول پرکلرین از پودر آن بصورت محلول تهیه می شود. این محلول ها را برحسب میزان مصرف برای حداقل کاربرد یک شیفت 8 ساعته و حداکثر مصرف 24 ساعت در نظر می گیرند.
2. قسمت های برقی کلریناتور را بازدید می نمایند.
3. بازدید پمپ تزریق و تنظیم میزان تزریق بعد از راه اندازی
4. تنظیم میزان تزریق و اطمینان از آن
5. اطمینان از ورود پرکلرین به محل مصرف با اندازه گیری کلر باقیمانده
6. کنترل کلر باقیمانده در سیستم تثبیت آن به میزان 2 میلی گرم در لیتر
7. در مواقع از کار انداختن و تعمیرات حتما از قطع جریان برق ورودی به کلریناتور اطمینان داشته باشید.
8. همواره فضای محل نصب کلریناتور از نظر نظافت مورد توجه باشد.
9. اگر از هیپوکلریت کلسیم استفاده می نمایند 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.
10. در مواقع شستشوی قسمت مکش کلریناتور از اسیدکلریدریک 30 درصد استفاده شود.
11. شیرآلات مربوطه حداقل ماهی یک بار بررسی و کنترل شود.

کلر در تصفیه فاضلاب در موارد زیر بکار برده می شود:

1. مبارزه با عوامل مولد بو
2. جلوگیری از فعالیت باکتری های احیای سولفات
3. ضدعفونی کردن فاضلاب تصفیه شده
4. متلاشی ساختن بعضی مواد سمی موجود در فاضلاب های صنعتی نظیر سیانور

در مواردی که خطوط انتقال فاضلاب به تصفیه خانه طولانی باشد، برای جلوگیری از پیدایش بو بعلت گندیدگی فاضلاب در خط انتقال می توانیم از عوامل اکسیدکننده ای نظیر اکسیژن، ازن و کلر استفاده کنیم.

در حال حاضر تزریق کلر در اینگونه موارد نتایج خوبی داشته و با این کار توانسته اند از پیدایش بو در محل ورود فاضلاب خط انتقال به تصفیه خانه جلوگیری بعمل آورند.

پساب خروجی از اکثر تصفیه خانه های فاضلاب حاوی عوامل بیولوژیکی مختلفی هستند که ورود آن ها به محیط زیست و چرخه غذایی، می تواند برای سلامتی انسان یا سایر موجودات مخاطراتی به همراه داشته باشد. بنابراین باید قبل از تخلیه پساب به منابع پذیرنده، عوامل بیولوژیکی آن تا حد استاندار کاهش پیدا کند. از طرفی کارایی فرآیندهای مختلف تصفیه در این خصوص متفاوت است، ولی اکثر سیستم های تصفیه نمی توانند بدون بهره گیری از فرآیند گندزدایی به استاندار پساب خروجی دست پیدا کنند.

عوامل و روش های گندزدایی را می توان به دو گروه عمده به شرح ذیل تقسیم بندی کرد:

• روش های فیزیکی
• روش های شیمیایی

عوامل فیزیکی گندزدا شامل طیف گسترده و متنوعی از عوامل و فرآیندها از جمله :

گرما ، نور، اشعه فرابنفش یا UV، اشعه گاما، امواج صوتی و روش های مکانیکی مانند آشغالگیر، دانه گیر و ته نشینی ساده

روش های شیمیایی در واقع شامل استفاده از انواع مواد شیمیایی است که به دلایل یا مکانیزم های مختلف رشد میکروارگانیزم ها را متوقف یا موجب مرگ آن ها می شوند.

مهمترین مواد شیمیایی موثر در گندزدایی عوامل بیولوژیکی عبارتند از :

کلر و ترکیبات کلره، ازن، برم، ید، فنل و ترکیبات فنلی، الکل ها، فلزات سنگین و ترکیبات وابسته به آن ها، رنگ ها، صابون و دترجنت ها، ترکیبات آمونیومی چهار ظرفیتی، پراکسید هیدروژن، اسید پراستیک، انواع قلیاها، انواع اسیدها

ویژگی های ماده گندزدای ایده آل

ویژگی	وضعیت
قابلیت دسترس	باید به مقدار زیاد و قیمت مناسب در دسترس باشد.
توانایی حذف بو	باید علاوه بر گندزدایی توانایی حذف بو هم داشته باشد.
یکنواختی	باید محلول یکنواختی تولید کند.
واکنش با مواد خارجی	نباید توسط مواد آلی یا غیر از سلول های باکتریایی جذب شود.
غیر خورنده و غیره رسوبگذار	نباید موجب خوردگی فلزات یا تشکیل رسوب بدهد.
غیره سمی بودن برای اکثر موجودات	باید برای میکروارگانیزم ها سمی و برای انسان و سایر موجودات غیر سمی باشد.
نفوذپذیری	باید پتانسیل نفوذ از سطح ذرات را داشته باشد.
ایمنی	باید حمل و نقل، ذخیره و استفاده آن ایمن باشد.
حلالیت	باید در آب یا بافت سلولی حل شود.
پایداری	باید خاصیت خود را با گذشت زمان کم از دست بدهد.
سمیت برای میکروارگانیزم ها	باید در غلظت های خیلی کم موثر باشد
سمیت در دماهای محیطی	باید در دامنه دماهای محیطی موثر باشد.

---

همانطور که از جدول بالا ملاحظه می شود هر یک از گندزداها دارای مزایا و معایب مختلفی هستند. این موضوع باعث می شود که در شرایط مختلف گزینه مناسب تر تغییر کند.

واکنش کلر با مواد معدنی موجود در آب

مهمترین مواد معدنی شرکت کننده در واکنش با کلر شامل : آهن، منگنز، نیتریت، سولفید، سولفیت، آمونیاک و برمید است. از واکنش های مواد معدنی موجود در آب با کلر هم ته نشینی مواد ( آهن، منگنز، سولفید گوگرد) و هم تثبیت مواد در آب حاصل می گردد.

انواع حوض های اختلاط و همزن های کلرزنی

برای اختلاط هیپوکلریت با آب یا فاضلاب در حوض های اختلاط به منظور کوتاه تر ساختن زمان ناپایدارسازی کلوئیدها به هم زنی ممکن است بصورت های زیر انجام گیرد.

• اختلاط هیدرولیکی
• اختلاط مکانیکی
• اختلاط در مسیر انتقال آب به تصفیه خانه

در اختلاط هیدرولیکی ممکن است با نصب موانعی در حوض اختلاط باعث بهم خوردگی کلر با آب یا فاضلاب گردد.

مهمترین انواع بهم زن های حوض های اختلاط عبارتند از :

• به هم زن PADDLES یا پارویی که به صورت پره هایی مستقیما به شافت وصل شده است.
• به هم زن توربینی که سریع تر از نوع اول حرکت نموده پره ها حول محور عمودی می چرخند.
• به هم زن نوع PROPELLERS یا پروانه ای که در آن پره ها به شافت که می تواند با زوایای مختلف در آب قرار گیرد و حرکت سریعی بوجود آورد وصل شده است.

برای شستشوی حوض های اختلاط بهتر است کف حوض به سمتی کمی شیب داشته باشد. این شیب می تواند بین 2 تا 10 درصد پیش بینی گردد و در سمت انتهایی شیب کف مجرای آب شستشو با تعبیه یک عدد شیر تخلیه ساخته شده و این شیر باید بتواند آب شستشو را ظرف 15 تا 60 دقیقه تخلیه نماید.

تعداد حوض های اختلاط باید طوری باشد که از کار افتادن یکی از آن ها باعث از کار افتادن قسمت مهمی از تصفیه خانه نشود.

---

انواع بیماری هایی که بوسیله آب آلوده انتقال می یابد.

نوع بیماری	نحوه انتقال
اسهال آمیبی	انسان به انسان از طریق غذای آلوده، حشرات، تماس انسان ها با یکدیگر، آب آلوده
اسهال معمولی	انسان به انسان از طریق آب آلوده، غذای آلوده، حشرات
وبا	انسان به انسان از طریق آب آلوده
دراکونکولوزیس	انسان به انسان از طریق آب آلوده
کرم کدو	حیوانات به انسان از طریق آب و غذای آلوده و مواد شیمیایی به وسیله مبتلا لمس شده است
عفونت های کبدی	انسان به انسان از طریق آب آلوده، تماس بین انسان ها
زردی	حیوانات به انسان از طریق آب و غذای آلوده و تماس بین انسان ها و حیوانات
حصبه و شبه حصبه	انسان به انسان از طریق تماس بین انسان ها، آب و غذای آلوده
شستوزموناس	حیوان به انسان از طریق حشراتی که در آب های آلوده زندگی نمایند، غذای آلوده
تولارمی	حیوانات به انسان از طریق آب آلوده، حیوانات اهلی، حشرات

---

کلرزدایی

کلرزدایی از طریق افزودن مواد شیمیایی مانند بی سولفیت سدیم، دی اکسید گوگرد، تیوسولفات کلسیم یا سدیم و اسید آسکوربیک صورت می گیرد. بی سولفیت سدیم و دی اکسید گوگرد رایج ترین عوامل کلرزدایی هستند. اسید آسکوربیک دارای کم ترین پتانسیل افت اکسیژن در آب های پذیرنده در هنگام افزایش بیش از حد دوزاژ عامل کلرزدا است و در مرتبه ی بعدی به ترتیب تیوسولفات، بی سولفیت و در نهایت نیز دی اکسید گوگرد قرار دارند.

واکنش های کلرزدایی باعث آزاد شدن یون های هیدروژن شده و بنابراین باعث مصرف قلیاییت و احتمالا کاهش pH خواهند شد.

از آنجایی که تیوسولفات نسبت به اسید اسکوربیک کم هزینه تر است لذا از این ترکیب شیمیایی در ابتدا برای بررسی برآورده نمودن ملزومات آب های پذیرنده توسط پساب استفاده می شود.

آنالیزرهای باقیمانده کلر

مهم ترین جنبه ی کنترل فرآیندهای کلرزنی و کلرزدایی، اندازه گیری دقیق باقیمانده های کلر و استفاده از تجهیزاتی برای کنترل تغذیه ی ترکیبات شیمیایی کلرزنی و کلرزدایی است. در نتیجه، آنالیزر باقیمانده کلر بخشی از سیستم است که نیازمند بیشترین توجه است. رعایت نکات راهبری و نگهداری زیر نیز ضروری است:

• بازرسی خطوط نمونه برداری برای تجمع جامدات و پاک سازی صافی ها و آشغالگیرها به صورت روزانه
• پاک سازی الکترودها در سیستم های آمپرسنجی به صورت هفتگی یا با تناوب بیشتر در صورتی که نوسانات زیادی در اعداد قرائت شده وجود دارد.
• کنترل pH خطوط پساب برای تعیین مناسب بودن قدرت محلول بافری و تزریق مناسب محلول
• مقایسه ی مقادیر قرائت شده توسط آنالیزر با نتایج ارائه شده در دستورالعمل به صورت روزانه
• در صورت نیاز، کنترل روتین کفایت افزودن محلول یدید پتاسیم

باقیمانده های کلر می تواند به صورت کلر ترکیبی، آزاد یا کل اندازه گیری شود. کل باقیمانده کلر موجود در پساب تخلیه شده عموما تا حداکثر 0.05Mg/L محدود شده است.

موارد کاربرد کلر

براساس محل انجام کلرزنی و میزان باقیمانده کلر، کلرزنی اقسام مختلفی دارد.

1. کلرزنی ساده

   زمانی که آب به تصفیه بخصوصی احتیاج ندارد مثل آب چشمه و چاه که نیاز به تصفیه ندارند باید کلرزنی شوند.

2. پیش کلرزنی

   پیش کلرزنی یا کلرزنی مقدماتی بیشتر برای آب هایی که کیفیت بیولوژیکی متغیر دارند بکار می رود و آب قبل از ورود به واحدهای تصفیه خانه کلرزنی می گردد و اهداف آن عبارتند از : از بین بردن درصدی از میکروارگانیزم ها، کاهش مواد منعقدکننده در فرآیند ته نشینی، کاهش طعم و بوی آب، کاهش بار آلودگی ناشی از باکتری ها و جلبک ها، میزان کلر مصرفی در این مورد 2-5 mg/l بوده و کلر باقیمانده آب وقتی که آب روی صافی ها را می گیرد 0.5 ppm است.

3. کلرزن نهایی 

   در این روش آب را بعد از عملیات تصفیه گندزدایی می کنند و آبی که از صافی های شنی خارج می شود، قبل از اینکه وارد سیستم توزیع گردد، کلرزنی می شود. به منظور مقابله با آلودگی های احتمالی ثانویه میزان کلر باقیمانده آزاد بایستی بین 0.2-0.8 ppm باشد.

4. سوپر کلرزنی

   بیش از اندازه مورد نیاز به آب کلر تزریق می شود به طوری که بعد از کلرزنی در آب تا 5ppm کلر باقیمانده داریم.

5. کلرزنی مجدد

   آب را قبل از ورود به صافی و بعد از خروج از صافی کلرزنی می کنند و مزیت های مشابه کلرزنی مقدماتی را دارد. همچنین در مواردی که شبکه توزیع آب گسترده است به منظور جبران کمبود کلر، می توان در قسمت هایی از شبکه، کلرزنی مجدد انجام داد.

6. شوک کلریناسیون

   به منظور حفظ یک باقیمانده زیاد و بادوام از کلر با هدف کنترل رشد و نمو بیولوژیکی در تاسیسات، جلوگیری از ایجاد آلودگی روی سطح صافی ها و تشکیل گلوله های گلی در آن ها مقدار نسبتا بالایی از کلر به آب تزریق می شود.

سه نکته در مورد ضدعفونی کنندگی کلر مورد توجه است:

• 

  در اثر تزریق گاز کلر به آب و هیدرولیز آن، اسید تولید می شود، بنابراین اگر قلیاییت آب کم باشد ممکن است باعث افت محسوس pH گردد.

• منظور از کلر، گاز است زیرا یون کلر هیچ نقشی در ضدعفونی کنندگی آب ندارد.
• بسیاری از باکتری ها و ویروس ها در شرایط pH بالاتر از 10 و یا پایین تر از 3 قادر به ادامه حیات نیستند، از این رو در واحد آهک زنی که pH به حدود 10/5 افزایش می یابد، بسیاری از باکتری ها و ویروس ها را از بین می ببرند.

وجود مواد آلی زیاد در آب یا فاضلاب، استفاده از کلر را برای ضدعفونی کردن مشکل می نماید، چون کلر در اثر ترکیب با مواد آلی، تولید ترکیباتی می نماید که بسیار پایدار هستند. در چنین شرایطی قبل از کلرزنی باید با ازن یا پرمنگنات، مواد آلی را اکسید کرد، بنابراین بهترین شرایط برای استفاده از کلر به عنوان ضدعفونی کننده زمانی است که آب عاری از موادی باشد که با مصرف کلر برای اکسیداسیون خود، مقدار کلر مورد نیاز را افزایش دهد.