مقدمه
از حدود يكصد سال پيش كه رابطه ميان اثر باكتريها و ميكروب هاي بيماري زا در واگيري و شيوع بيماري ها آشكار گشت، انسان به فكر پاكسازي آبهاي آلوده افتاد.
با گذشت زمان و به ويژه پس از جنگ جهاني دوم، در نتيجه توسعه شهرها و صنايع، خطر آلودگي محيط زيست و در نتيجه نياز به تصفيه ي فاضلاب با شدت بي سابقه اي افزايش يافت و همزمان با آن روشهاي بسياري براي تصفيه فاضلاب بررسي، پيشنهاد و به كار گرفته شد.
دفع پساب تصفیه خانه‌های فاضلاب به محیط زیست از نظر میکروبی با محدودیت مواجه می‌باشد. این محدودیت در رابطه با مجموع کلیفرم‌ها کمتر از ۱۰۰۰ عدد در ۱۰۰ میلی‌لیتر و در رابطه با کلیفرم مدفوعی کمتر از ۴۰۰ عدد در ۱۰۰ میلی‌لیتر می‌باشد برای رسیدن به آستانه اعلام شده ناچاراً استفاده از گندزدائی کننده هایی چون گاز کلر و یا مشتقات آن، گاز ازن و در نهایت کاربرد اشعه فرا بنفش ضروری می‌باشد.
مخاطبان دوره گندزدایی فاضلاب
-
مدیران و سرپرستان واحدهای تصفیه فاضلاب
-
مدیران، کارشناسان و متخصصان محیط زیست شرکت ها، سازمان ها و صنایع
-
کارمندان واحدهای تصفیه فاضلاب
-
کارشناسان ایمنی و بهداشت واحدهای تصفیه فاضلاب
-
دانشجویان رشته های مرتبط با صنعت آب، پساب، محیط زیست و HSE
سرفصل های دوره گندزدایی فاضلاب
ضد عفوني (گندزدايي)
-
باتوجه به اینکه در خروجی از تصفیه‌خانه‌های آب به احتمال فراوان عوامل بیماری زا از قبیل باکتری، ویروس و تخم انگل وجود دارد لذا به کمک واحد گندزدایی این عوامل را از بین می‌برند.
-
همچنین در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به دلیل اینکه گونه‌های مختلفی از باکتریها در پساب خروجی وجود دارد لذا از واحد گندزدایی برای حذف این عوامل استفاده می‌شود.
-
ضدعفونی به معني از بين بردن پاتوژن‌ها (میکروب‌های بیماری‌زا) است.
مکانیسم ضدعفونی کردن
معمولاً ضدعفونی کردن به دو صورت انجام می‌گیرد که به شرح زیر می‌باشد:
1- یک دسته دیواره‌ی سلولی را پاره می‌کنند و باعث از بین رفتن میکروارگانیسم و تجزیه آن می‌شود.
2 - دسته دیگر به داخل سلول نفوذ می‌کنند و در فعالیت سلول اختلال ایجاد می‌کند.
فاکتورهای مؤثر در گندزدایی
-
کيفيت آب
-
کدورت بالا
-
مواد آلي
-
مواد معدني
-
pH
2. ماهیت میکروارگانیسم
3. تأثیر گندزدا بر کیفیت نهایی آب
4. طبیعت گندزدا
5. سینتیک ضدعفونی‌کننده‌ها
انواع روش‌های ضدعفونی کردن
1- روش شیمیایی
در این روش ما با افزودن ماده‌ی شیمیایی به آب باعث از بین رفتن عوامل بیماری‌زا می‌شویم. از قبیل کلر، دی‌اکسید کلر، ازون و...
2- روش فیزیکی
در این روش ضدعفونی بدون انجام واکنش شیمیایی انجام می‌گیرد. مثل اشعه گاما، اشعه‌ی ماورای بنفش، حرارت و استفاده از غشاها
3-استفاده از مواد نانو
به کمک علم نانو امروزه یکسری مواد جدیدی برای ضدعفونی تولید می‌شود که بسیار مؤثر در این امر می‌باشد.
انواع ضدعفونی‌کننده‌ها
-
هالوژن‌ها (کلر)
-
کاتیون فلزات سنگین
-
ترکیبات آلی
-
ازن
-
اشعه‌ی ماورای بنفش
-
اشعه‌ی گاما
-
حرارت بالا و PH بالا
با وجود متعدد بودن روش‌های گندزدایی، مرسوم‌ترین روش برای گندزدایی استفاده از کلر می‌باشد.عملكرد شيميايي كلر دقيقاً مشخص نبوده و به احتمال قوي بر پايه نفوذ كلر از ديواره سلولي، حمله به گروه‌های آنزيمي و درنتیجه تخريب میکروارگانیسم‌ها می‌باشد.کاربرد کلر یا مشتقات آن در ضد عفونی فاضلاب همواره جای تأمل دارد به‌خصوص آن که ترکیبات آلی موجود در فاضلاب با کلر تولیدات ثانویه‌ای ایجاد می‌کند که سرطان‌زا تشخیص داده شده‌اند.
در کشور ما استفاده از کلر و مشتقات آن جهت گندزدائی پساب تصفیه خانه‌های فاضلاب به‌صورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است، معهذا کمتر تصفیه خانه فاضلابی می‌توان یافت که عمل گندزدائی پساب را به‌طور جدی در دستور کار خود داشته باشد. به خصوص طی یکی دو دهه اخیر که مشکلات ناشی از واکنش‌های ثانوی استفاده از کلر نیز مطرح شده است، دست بهره برداران این گونه تأسیسات را جهت گریز از انجام این فرایند باز گذاشته است.
مزایای استفاده از کلر
-
ارزان
-
به جاي گذاشتن باقيمانده
-
مؤثر در غلظت کم
-
در دسترس بودن به سه صورت زیر:
-
گاز (گاز کلر)
-
مايع (هيپو کلريت سديم)
-
جامد (هيپو کلريت کلسيم)
گند زدایی با کلر
برای حصول اطمینان از درستی کلرزنی قواعد زیر بایستی 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 حائز اهمیت است.
3 - در هر حال زمان تماس حدود یک ساعت برای از بین بردن زیستوارک‌های حساس در مقابل کلر منظور گردد.
4 - مقدار کلر مورد نیاز هر نوع آب برابر خواهد بود با مقدار کلری که به آب اضافه می‌شود تا پس از یک ساعت مقدار 0.5 میلی گرم در لیتر کلر باقی مانده داشته باشد. این مقدار در بیماری‌های همه گیر روده تا 1 میلی گرم در لیتر نیز توصیه شده است.
گندزدایی به روش UV
اين اشعه با تاثير بر روي پروتوپلاسم و آنزيم سلولها سبب نابودي آنها مي گردد. اين اشعه قادر است فرم فعال باكتري، ويروس، تك ياخته و اسپور را غير فعال و از تکثیر آنها جلوگیری كند. بسياري از ميكروارگانيزمهاي بيماري زا عمر كوتاهي دارند و در صورت عقيم و غير فعال شدن، از بين مي روند.
دلايل اصلي انتخاب گندزدايي به روش UV در فاضلاب هاي شهري، پس از تصفيه مرحله دوم يا سوم (بازيافت)
1- تاثير گذاري (در مقايسه با كلر، UV مي تواند با دوز مصرف نسبتا پاييني طيف وسيعي از ميكروب ها، باكتري ها ويروس ها را نابود كند.)
2- حداقل ريسك براي سلامتي (تركيبات جانبي بسيار كم و قابل اغماض است.)
3- به جا نگذاشتن باقيمانده كه با مواد آلي موجود در آب ايجاد واكنش نموده و در نتيجه رنگ، عطر و طعم در محصولات غذايي را تغيير دهد.
گندزدایی به روش ازون
روش تهیه گاز ازون
در صنعت جهت تهیه و تولید ازن هوا را از بین دو الکتود با ولتاژ زیاد (حدود۱۵۰۰۰ولت) عبور می دهند. اگر هوای عبوری مرطوب باشد اتلاف انرژی نیز زیاد می شود. لذا بهتر است هوای لازم برای تهیه ازن، پیش از ورود به دستگاه از خشک کننده های خاص عبور کند.
گاز اوزون نوعي از انواع گازهاي طبيعي در اتمسفر زمين است. اين گاز بي رنگ بوده و بويي بسيار تند و زننده دارد. اوزون گازي نامتعادل است كه سريعاً به ملوكولهاي اكسيژن تجزيه مي شود. گاز اوزن قويترين و سريعترين ماده اكسيد كننده در طبيعي است كه مي تواند كليه باكتريها، ميكروبهاي سمي،كپك و مخمرها، مواد زيستي و ويروسها را نابود كند. تبديل اكسيژن به اوزون با استفاده از هواي اطراف و انرژي ميدان الكتريكي به راحتي امكان پذير است.
مزایای استفاده از گاز ازون برای تصفیه
1- حذف ترکیبات شیمیایی پایدار مانند شوینده ها، فنلها، رنگها و...
2 - کاهش تشکیل مواد سرطان زا مانند تری هالومتانها و پیشسازهای آنها
3- بهبود فریند منعقد سازی- معلق سازی- زلال سازی و فیلتراسیون
4- ضد عفونی و از بین بردن کلیه ویروسها، باکتریها، انگلها، قارچها
5- زدودن آهن، منگنز و سیر فلزات سنگین
6- تبدیل COD به BOD و حذف BOD
7- افزایش راندمان و طول عمر فیلترهای کربن اکتیو
8- کنترل رشد جلبکها