مقدمه
از حدود یکصد سال پیش که رابطه میان اثر باکتریها و میکروب های بیماری زا در واگیری و شیوع بیماری ها آشکار گشت، انسان به فکر پاکسازی آبهای آلوده افتاد.
با گذشت زمان و به ویژه پس از جنگ جهانی دوم، در نتیجه توسعه شهرها و صنایع، خطر آلودگی محیط زیست و در نتیجه نیاز به تصفیه ی فاضلاب با شدت بی سابقه ای افزایش یافت و همزمان با آن روشهای بسیاری برای تصفیه فاضلاب بررسی، پیشنهاد و به کار 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
-
علاقه مندان و دانشجویان رشته های ایمنی، بهداشت و محیط زیست (HSE)، همچنین رشته های مرتبط با صنعت آب و فاضلاب
سرفصل های دوره گندزدایی فاضلاب
ضد عفونی (گندزدایی)
-
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 معنی از بین 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
-
کیفیت آب
-
کدورت بالا
-
مواد آلی
-
مواد معدنی
-
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.عملکرد شیمیایی کلر دقیقاً مشخص نبوده و به احتمال قوی بر پایه نفوذ کلر از دیواره سلولی، حمله به گروه‌های آنزیمی و درنتیجه تخریب 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 جای گذاشتن باقیمانده
-
مؤثر در غلظت کم
-
در دسترس بودن به سه صورت زیر:
-
گاز (گاز کلر)
-
مایع (هیپو کلریت سدیم)
-
جامد (هیپو کلریت کلسیم)
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
این اشعه با تاثیر بر روی پروتوپلاسم و آنزیم سلولها سبب نابودی آنها می گردد. این اشعه قادر است فرم فعال باکتری، ویروس، تک یاخته و اسپور را غیر فعال و از تکثیر آنها جلوگیری کند. بسیاری از میکروارگانیزم های بیماری زا عمر کوتاهی دارند و در صورت عقیم و غیر فعال شدن، از بین می روند.
دلایل اصلی انتخاب گندزدایی به روش UV در فاضلاب های شهری، پس از تصفیه مرحله دوم یا سوم (بازیافت)
1- تاثیر گذاری (در مقایسه با کلر، UV می تواند با دوز مصرف نسبتا پایینی طیف وسیعی از میکروب ها، باکتری ها ویروس ها را نابود کند)
2- حداقل ریسک برای سلامتی (ترکیبات جانبی بسیار کم و قابل اغماض است)
3- به جا نگذاشتن باقیمانده که با مواد آلی موجود در آب ایجاد واکنش نموده و در نتیجه رنگ، عطر و طعم در محصولات غذایی را تغییر 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 نوعی از انواع گازهای طبیعی در اتمسفر زمین است. این گاز بی رنگ بوده و بویی بسیار تند و زننده دارد. اوزون گازی نامتعادل است که سریعاً به ملوکولهای اکسیژن تجزیه می شود. گاز اوزن قویترین و سریعترین ماده اکسید کننده در طبیعی است که می تواند کلیه باکتریها، میکروبهای سمی،کپک و مخمرها، مواد زیستی و ویروسها را نابود کند. تبدیل اکسیژن به اوزون با استفاده از هوای اطراف و انرژی میدان الکتریکی به راحتی امکان پذیر 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