اطلاعات اوزون ژنراتورهای آردا
گندزدايي به عنوان مهمترين مرحله از مكانيسم غيرفعالسازي يا انهدام ميكروب‌هاي بيماريزا (پاتوژنها) محسوب می‌شود كه به منظور جلوگيري از انتشار بيماريهاي ناشي از آلودگي آبها در محيط زيست و ساكنين حريم رودخانه‌ها بكار می‌رود . نكته مهم اين است كه فاضلاب بايستي قبل از گندزدايي تصفيه شود تا اينكه عمل گندزدايي بطور موثر انجام پذير باشد. زماني كه مولكول‌هاي اكسيژن بوسيله يك منبع انرژي به اتم‌هاي اكسيژن تجزيه مي‌شوند و متعاقب آن اين اتم‌هاي اكسيژن با مولكول اكسيژن برخورد می‌كنند گاز ناپايدارازن (O3 (توليد می‌شود كه براي گندزدايي فاضلاب بكار می‌رود. در بيشتر تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب، ازن از طريق عبور گاز حاوي اكسيژن از ميان جريان متناوب با ولتاژ بالا ( 6 تا 20 كيلوولت ) بين دو الكترود كه توسط دي الكتريك و فاصله تخليه از هم جدا می‌شوند، توليد می‌شود. ازن در محل تهيه می‌شود زيرا بسيار ناپايدار است و در چند لحظه پس از توليد به عنصر اكسيژن تجزيه می‌شود .
ازن ويروس‌كش و یک اكسيد كننده قوي است. مكانيسمی‌كه ازن براي گندزدايي بكار می‌برد شامل موارد زيراست :
- اكسيداسيون يا انهدام مستقيم ديواره سلولي بطوريكه اجزاء سازنده سلول به بيرون تراوش می‌کند.
- واكنش سلول با راديكالهاي آزاد شده از تجزيه ازن.
- آسيب رساندن به هسته يا اسيد نوكلوئيك سلول.
- شكستن پيوند‌هاي كربن- نيتروژن (انجام واكنش Depolymerization )
زمانيكه ازن در آب تجزيه می‌شود راديكالهاي آزاد هيدروژن پراكسي (HO°2) و هيدروكسيل (OH°) تشكيل می‌شود كه خاصيت اكسيد كنندگي بسيار بالايي داشته و نقش مهمي در فرآيند گندزدايي ايفا می‌كنند. عموما چنين تصور می‌شود كه باكتريها بعلت اكسيداسيون پروتوپلاسم و در نتيجه تجزيه ديواره سلولي منهدم می‌شوند ( زوال و فساد سلول ) .
ميزان گندزدايي به نوع ميكروارگانيسم ، زمان تماس و غلظت ازن بستگي دارد .
يك سيستم گندزداي ازن شامل اجزاء زير است :
- آماده سازي گاز ورودي سيستم (گاز تغذيه)
- ژنراتور ازن
- تماس دهنده ازن
- سيستم از بين برنده ازن اضافي
هوا يا اكسيژن خالص بعنوان منبع گاز تغذيه ( گاز ورودي ) استفاده می‌شود و اين گاز در شدت جريان معيني از ژنراتور ازن عبور می‌كند ، انرژي مورد نياز براي توليد ازن بوسيله تخليه الكتريكي در يك گاز( اكسيژن )توليد می‌شود.
ژنراتورهاي ازن بر اساس موارد زير رده بندي مي شود:
- مكانيسم كنترل ( كنترل ولتاژ يا فركانس)
- مكانيسم خنك سازي ( با آب ، هوا يا آب و روغن )
- نحوه قرارگيري صفحات دي الكتريك ( افقي يا عمودي )
- كارخانه سازنده
اگر چه ژنراتورهاي ساخته شده توسط كارخانه‌هاي مختلف خصوصيات منحصر به فرد خود را دارند اما همگي آنها داراي برخي ساختارهاي مشترك هستند.
روش تخليه الكتريكي متداول ترين منبع انرژي مورد استفاده در توليد ازن است. هواي كاملا خشك يا اكسيژن خالص به يك سيستم كنترل شده با ولتاژ بسيار بالا در يك فركانس بالا يا پايين نفوذ می‌كند . نقطه شبنم گاز ورودي بايد Cُ60 – يا پايين تر باشد. بخار گاز توليد شده از هوا شامل 5/0 تا 3 درصد وزنی، ازن خواهند بود در حاليكه اكسيژن خالص حدود دو تا چهار برابر آن را ايجاد می‌كند .
ازن پس از توليد، به واحد تماس دهنده، محلي كه فاضلاب براي ضد عفوني شدن قرار دارد، وارد می‌شود. هدف اصلي از واحد تماس دهنده اين است كه ازن را از ميان حبابهاي گاز به درون توده مايع در حاليكه زمان كافي براي گندزدايي ايجاد شده عبور دهد. انواع رايج تماس دهنده‌هاي ازن مورد استفاده عبارتند از : پمپ فشار مثبت ، پمپ فشار منفي ( ونتوري)و آبياري مكانيكي و برج فشرده.
چون ازن سريعا تحليل می‌رود( ازبين می‌رود ) لذا بايد بطور يكنواخت در نزديكي دهانه محفظه تماس( در نزديكترين محل جريان) با فاضلاب تماس پيدا كند .
گازهاي خروجي از محفظه تماس جهت جلوگيري از رها شدن ازن باقي مانده در اتمسفر بايستي تصفيه شود بنابراين ضروريست براي بالا بردن بازده تصفيه، مطلوب ترين دوز مورد نياز ازن تعيين و بكار گرفته شود. وقتي اكسيژن خالص به عنوان گاز تغذيه استفاده می‌شود گازهاي خروجي از محفظه تماس دوباره می‌تواند به چرخه ازن وارد شده يا براي استفاده مجدد در تانك هوادهي وارد شود.
پارامترهاي کليدي در كنترل فرآيند، دوز تركيب و زمان تماس مي‌باشد. هدف نهايي يك سيستم گندزداي ازن حل شدن حداكثر ميزان ازن در فاضلاب است چرا كه ميزان گندزدايي به مقدار ازن تماس يافته با فاضلاب بستگي دارد. مقدار ازن حل شده در فاضلاب در زمان ثابت به فشار گاز ازن و شدت جريان گاز تغذيه بستگي دارد.
ضروري است كه كليه سيستم هاي گند زدائي ازن براي اطمينان از شرايط مجاز مربوط به سايت مورد نظر ابتدا بصورت پايلوت بررسي شده و قبل از نصب كاليبره گردند.
گند زدائي با ازن معمولاً در تصفيه خانه هاي متوسط تا بزرگ، بعد از تصفيه ثانويه مورد استفاده قرار مي‌گيرد. علاوه بر گندزدائي، استفاده معمول ديگر از ازن در تصفيه فاضلاب براي كنترل بو مي‌باشد . با وجود اينكه گند زدائي با ازن در اروپا بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اما در ایران هنوز بصورت کامل شناخته نشده‌است. ازن در مقايسه با كلر يا اشعه uv توانايي انجام حد بالايي از گندزدايي را دارد.
محاسن و معايب :
محاسن :
- ازن براي انهدام ويروسها و باكتريها بسيار موثر تر از كلر است.
- زمان تماس مورد نياز براي فرايند ازوناسيون كوتاه است.
- هیچ ماده باقيمانده خطرناكي كه نياز به حذف شدن آنها باشد وجود ندارد چرا كه ازن بعد از ازوناسيون سريعا تجزيه مي‌گردد.
- بعد از ازوناسيون رشد مجددي از ميكروارگانيسمها وجود ندارد.
- ازن در محل توليد شده و بنابراين مشكلات ايمني كمتري در ارتباط با بارگيري و تخليه آن وجود دارد.
- ازوناسيون غلظت اكسيژن حل شده (DO) در فاضلاب را بطور موثر بالا مي برد. و اين امر سبب حذف نياز به هوادهي مجدد و نيز بالا رفتن سطح DO در جريان ورودي مي‌شود.
معايب:
- مصرف ازن با دوز كمتر ممكن است بطور موثر قادر به غير فعال سازي بعضي از ويروسها، هاگها و كيستها نباشد.
- تكنولوژي استفاده از ازوناسيون نسبت به كلر يا گند زدايي با UV بسيار پيچيده است و نيازمند تجهيزات و سيستمهاي تماس موثر مي‌باشد.
- ازن بسيار واكنش پذير و خورنده بوده بنابراين سيستم ازوناسيون نيازمند موادي مانند فولاد زنگ نزن مي‌باشد كه در برابر خورندگي مقاوم هستند.
- هزينه تصفيه از نظر سرمايه و انرژي مورد نياز نسبتا بالا مي‌باشد.
قابليت اجرا :
تصفيه خانه هاي فاضلاب بلمونت(Belmont) و ساوس پورت (Douthport) در شهر ايندياناپوليس(Indianapolis ( ايالت انديانا
