روش ضدعفونی با دستگاه کلر زن

یکی دیگر از روش های متداول برای ضد عفونی کردن آب استفاده از کلر میباشد که بصورت جامد، محلول و یا گاز در فرایند ها مورد استفاده قرار میگیرد. در اینجا ما سعی داریم ابتدا بدانیم کلر چیست و مزایا و معایب استفاده از آن را بیان کنیم و سپس با طریقه مصرف آن آشنا شویم.

کلر (Chlorine) چیست؟

کلر عنصری شیمیایی با عدد اتمی 17 و جرم اتمی 35.45 گرم بر مول میباشد که در سال 1774 توسط آقای کارل ویلهلم شیله که داروسازی آلمانی-سوئدی بود کشف شد. کارل ویلهم مدعی بود کلر حاوی مولکول اکسیژن میباشد که بعد ها در سال 1810 میلادی همفری دیوی این ماده را کلر نامگذاری کرد.

کلر از چه زمانی به عنوان مواد تصفیه کننده استفاده شد؟

دانشمندان آمریکایی در سال ۱۹۰۸ در شهر شیكاگو به منظور از بین بردن بیماری های منتقل شونده توسط آب آشامیدنی مثل وبا و تب تیفوئید در سیستم تصفیه خانه شهری از کلر استفاده کردند. نتیجه این آزمایش خیره کننده بود زیرا پیش از استفاده از كلردر آب، بسیاری از شهرها دارای آمار مرگ و میری حدود ۱ در ۱۰۰۰ نفر از بیماری تیفوئید بودند که پس از آن بصورت چشم گیری کاهش یافت. پس از آن كلر برای گندزدایی كردن آب شهرداری به مدت بیش از ۸۰ سال استفاده شده.
امروزه این روش به عنوان یکی از رایج ترین و البته ارزانترین روش گندزدایی آب آشامیدنی در دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از روش ضد عفونی با کلر همانند سایر روش های دیگر گند زدایی دارای مزایا ومعایبی میباشد که در انتهای مطب برای شما بیان میکنیم.
به دلیل وجود مضرات استفاده از کلر متخصصان ضمن توصیه به استفاده از روشهای جایگزین کلر، تاکید دارند حتما کلر باقیمانده در آب شهری، در نقطه مصرف و قبل از نوشیدن، از آب حذف شود.
لازم به ذکر است فرآیند کلرزنی امروزه یکی از رایج ترین روشهای گندزدایی آب در دنیاست.

كلر باقیمانده چیست و به چه منظور استفاده می شود؟

پس از تصفیه آب و گندزدایی در تصفیه خانه های شهری، امکان دارد آلودگی های میكروبی در طول شبكه لوله كشی آب شهری که عمدتا به علت فرسوده بودن این خطوط و یا خطرات ناشی از حفاری های غیر اصولی آب تصفیه شده را تهدید كند. یكی از ویژگی های بارز كلر آزاد این است كه علاوه بر قدرت ضد عفونی کنندگی بالا جهت گندزدایی اولیه، پایداری شیمیایی لازم را جهت رسیدن به اهداف ثانویه گندزدایی که عمدتا همان مسیر حرکت آب تا مقصد نهایی میباشد را داراست.
نتایج خییره کننده گندزدایی با كلر در امر تصفیه اولیه و قابلیت گندزدایی ثانویه در طول مسیر تقریبا در هیچ یک از روش های گندزدای دیگر قابل مشاهده نیست و استفاده از سایر مواد برای رسیدن به این دو هدف نمودن گندزدایی مستلزم صرف هزینه سرمایه ای زیادی می باشد.

مزایای استفاده از روش کلر زنی در تصفیه آب

•قیمت مناسب و مقرون به صرفه بودن نسبت به سایر روش ها
•باقی ماندن کلر در آب: پس از ضدعفونی کردن با کلر، مقداری کلر در آب باقی می ماند و در صورت ورود مجدد آلودگی به آب ، کلر باقیمانده باعث ضد عفونی شدن آن می شود.
•ماندگاری بالا و مقاومت در برابر میکرواورگانیزم ها
•تاثیر بالا در اکسیداسیون ترکیبات آلی و غیرآلی خاص
•اپراتوری آسان و استفاده از مقادیر متفاوت کلر بر حسب میزان آلودگی

معایب استفاده از روش کلر زنی به منظور ضدعفونی کردن

• کلر در زمان تماس با ترکیبات آلی موجود درآب واکنش نشان داده و محصولات جانبی مانند تری‌هالومتان‌ها THMs و هالواستیک اسید HAA5 تولید می‌کند که این مواد سمی و جهش‌زا هستند. ذکر این نکته مهم است که با حذف مواد آلی قبل از ضدعفونی با کلر می‌توان تولید این محصولات را کنترل کرده و به حداقل رساند.
• کلر موجود در آب با عث ایجاد مزه و بوی نامطبوع میشود.
• ناتوانی کلر در نابودی بعضی از میکروارگانیسم‌ها مانند پروتوزا و کیست‌دار
• خطرات زیست محیطی و مرگ و میر آبزیان در صورت نفوذ به رودخانه ها و آب های سطحی.
• کلر باعث نابودی میکروارگانیزمهای زنده موجود در آب می شود و چنانچه لاشه این میکرو ارگانیزمها پس از مرحله ضد عفونی در آب باقی بماند ممکن است خود منشا آلودگی شوند.
• خطرات ناشی از اپراتوری و آماده سازی زیرا تماس کلر با پوست و موی انسان باعث ایجاد حساسیت، ریزش مو و تنفس گاز کلر باعث مسمویت های تنفسی و مشکلات ریوی میشود.
• برخی از میکروارگانیزمها مانند کریپتوس پرودیوم نسبت به کلر مقاوم هستند و باید با سایر روش ها همچون استفاده از uv آنهارا از بین برد.

حد مجاز میزان کلر در آب چقدر است؟

طبق نتایج آزمایشگاهی میزان کلر موجود در آب تا ۴ میلی گرم در لیتر برای آب آشامیدنی قابل قبول است و وجود این میزان از کلر ، هرگز باعث عوارض بهداشتی نمی¬شود. کلر و کلرامین برای کلیه موجودات همچون ماهی ها، سایر حیوانات آبزی، خزندگان و دوزیستان بسیار خطرناک بوده و باعث مرگ و میر در آنها میشود، چون حیوانات بر خلاف انسان آب را به طور مستقیم در جریان خون خود جذب می کنند. لازم به ذکر است آبیاری گیاهان با آب تصفیه شده با کلر، به آنها آسیب نمیزند.

چه عواملی در تصفیه آب با روش کلر زنی موثر می باشد؟

غلظت محلول کلر ، زمان تماس ، PH آب و میزان دمای آب بر مقدار استفاده از کلر اثر موثر است. حاصل ضرب غلظت و زمان (CT)، مهمترین پارامتر مؤثر در روش کلر زنی در تصفیه آب می¬باشد. اگر چه افزایش میزان کلر در آب توانایی ضدعفونی و اکسیداسیون را افزایش می¬دهد ، اما ممکن است باعث مشکلات مربوط به طعم و بو و تشکیل ترکیبات جانبی ضد عفونی DBPs از طریق واکنش کلر با مواد طبیعی آلی NOM گردد.

مفهوم Ct در ضدعفونی

کلر برای از بین بردن کامل میکروارگانیسم ها در فرآیند ضدعفونی آب آشامیدنی نیاز به زمان دارد که اصطلاحاً به آن “زمان تماس” (Contact Time) گفته می شود. زمان تماس، میزان کلر آزاد و سایر پارامترهای لازم، تعیین کننده اثربخشی ضدعفونی آب آشامیدنی با کلر هستند که مجموعاً در قالب مفهومی به نام Ct بیان می شود.
مفهوم Ct در واقع حاصلضرب غلظت کلر (C) در مدت زمان تماس کلر با آب (t) است و با واحد min.mg/Lit بیان می شود. مقدار مجاز Ct برای ضدعفونی کامل آب آشامیدنی به سه پارامتر مهم زیر بستگی دارد:
– میزان کلر موجود در آب
– دمای آب
– مقدار pH آب

در فرایند ضد عفونی با کلر چه محصولات آلاینده فرعی تولید می شوند؟

تری هالومتان ها ( THM ) که رایج ترین محصول فرعی حاصل از كلرزنی به آبهای آشامیدنی هستند و میزان آنها از سایر مواد آلاینده بیشتر است. هنگامی كه كلر به عنوان ضد عفونی كننده در فرایند تصفیه آب بكار می رود،‌ در اثر تركیب كلر با مواد آلی موجود در آب تولید تری هالومتان ها یا هالوفرم ها تولید میشوند. تری هالومتان های اصلی عبارتند از كلروفرم ، برمودی كلرومتان ، دی برموكلرومتان و برموفرم. طبق نتایج تحقیقات این تركیبات خاصیت سرطانزایی دارند.

آیا کریپتوس پوریدیوم، با کلرزنی از بین میرود؟

کریپتوس پوریدیوم تک یاخته انگلی است که عموما در آبهای سطحی رودخانه ها و دریاچه ها به وفور یافت می شود. خصوصا در اماکنی که آب با مدفوع و فضولات حیوانات و پرندگان در تماس باشد وارد آب می شود. این انگل باعث ایجاد عفونت در روده انسان شده و بیماری به نام کریپتوس پوریدیوسیس را باعث می شود. این انگل نسبت به روشهای سنتی ضدعفونی آب مانند کلرزنی مقاوم بوده و از بین نخواهد رفت.

بهترین راه حذف انگل کریپتوس پوریدیوم ، جوشاندن آب است. البته روشهایی نظیر اسمز معکوس نیز می تواند در حذف این انگل از آب موثر باشد. استفاده از اشعه ماوراء بنفش وروش اولترافیلتراسیون UF نیز توصیه می شود.

چرا سازمان های آب و فاضلاب به آب آشامیدنی کلر اضافه می کنند؟

منابع تامین آب مصرفی ما انسانها عموما از رودخانه ها، چاهها، چشمه ها، سدها و … تامین میگردد که آلوده به میکروب ها و میکروارگانیزمهایی هستند که استفاده از این آبها را بدون ضدعفونی کردن، برای ما غیر ممکن می سازند. سازمانهای آب و فاضلاب شهری برای از بین بردن میکروارگانیزمهای بیماری زا و تامین آب مصرفی بهداشتی برای شهروندان، اقدام به اضافه کردن کلر (Chlorine) به آب می کنند.