تولید ازن ، قوی ترین و قدرتمندترین ضدعفونی کننده

ازن چیست و چگونه از آن برای تصفیه آب استفاده می شود ؟

ازن (O₃ )  قوی ترین و قدرت مند ترین اکسنده و ضدعفونی کننده می باشد که بعد از انجام کار تصفیه هیچ باقی مانده ای بر جای نمی گذارد . این گاز به علت ساختار ناپایداری که دارد پس از انجام ضدعفونی و گذشت مدت زمان کوتاهی به اکسیژن تبدیل می شود .  اکسیژن یکی از الکترونگاتیوترین عنصرها هست و به همین علت میکروب کشی بالایی به خاطر اکسیداسیون دارد و موجب کنترل طعم ، بو ، رنگ و حذف آهن و منگنز علاوه برگندزذایی می شود . اهمیت عمده ازن در قابلیت شکستن ترکیبات آلی همراه با آهن و منگنز و سولفید هیدروژن می باشد که باعث اکسید شدن و تبدیل آن ها به ذرات قابل جداسازی با فیلتراسیون فیزیکی مانند فیلترهای شنی و کربنی می شود. از ازن برای تصفیه آب ، تصویه هوا ، تصویه فاضلاب ، رنگ سازی و … مورد استفاده قرار می گیرد .

تاثیر ازن بر روی دیواره های باکتری ها می باشد .باکتری ها ، تک یاخته هایی هستند که به دلیل مواد داخل سلول خود ، دارای فشار اسمزی داخلی حدود 5 تا 20 اتمسفر می باشد . غشا همانند یک استخوان عمل می کند . اکسیژن دیواره این باکتری ها را اکسید می کند و به علت اختلاف فشار بین داخل سلول و خارج آن موجب فروپاشی و از بین رفتن آن می شود . ازن موجب شفاف سازی آب می شود . بدین صورت که بار که بار ذرات معلق ریز ( کلوئیدی ) را خنثی نموده و موجب می شود ذرات معلق به هم متصل شوند و در نتیجه فرایند جداسازی آن ها از آب راحت تر می شود .

ازن در دمای بالاتر از 25 درجه سانتی گراد در آب به سختی حل می شود و بسیار فرار است . به دلیل کوتاهی عمر ازن نمی توان آن را ذخیره کرد . از این رو ازن را در همان محل مصرف تولید می کنند . ازن به شدت سمی و خورنده می باشد . نیمه عمر ازن در آب حدود 17 الی 30 دقیقه می باشد و اثر اکسیداسیون آن تا 24 ساعت باقی می ماند .

روش های تولید ازن :

1 –  قوس الکتریکی

2 – اشعه ماورای بنفش

• تولید ازن با استفاده از قوس الکتریکی :

اثربخش ترین  و قوی ترین روش تولید گاز ازن  ، روش قوس الکتریکی می باشد . در این روش یک قوس الکتریکی غیرهمنام ( آند و کاتد ) در هوا ایجاد می شود . این انرژی سبب جدا شدن اتم های اکسیژن می شود که ضمن پیوند مجدد آن ها با سایر مولکول های اکسیژن ، مولکول های ازن تشکیل می شود .

جنس اکترودها معمولا از سرامیک یا شیشه می باشد و بدنه آن از استنلس استیل یا آلومینیوم می باشد . هوایی که در این روش مورد استفاده قرار می گیرد باید بدون رطوبت باشد و به همین منظور از رطوبت گیر استفاده می شود .

• تولید ازن با استفاده از ماورا بنفش ( UV ) :

در این نوع دستگاه های ازن ژنراتور، از نور لامپ اشعه ماوراء بنفش (معمولاً با طول موج حدود 185 نانومتر) برای شکستن پیوند مولکول اکسیژن و تشکیل گاز ازن استفاده می شود.

این دستگاه ها معمولاً از یک محفظه استنلس استیل و یا آلومینیومی که در داخل آن یک لامپ UV قرار دارد، تشکیل شده اند. هوا و یا اکسیژن به داخل این دستگاه ها تزریق و ضمن در معرض قرار گرفتن جلوی نور اشعه ماوراء بنفش، باعث تولید گاز ازن می شوند.

دستگاه های تولید ازن بوسیله نور اشعه ماوراء بنفش، دستگاه های ارزانتر و ساده تری نسبت به دستگاه های تولید ازن با روش تخلیه الکتریکی هستند. اما میزان و خلوص گاز ازن تولیدی آنها نسبت به روش تخلیه الکتریکی کمتر است.

دستگاه های ازن ژنراتوری که با روش اشعه ماوراء بنفش کار می کنند، از اجزای زیر تشکیل می شوند:

– یک محفظه از جنس آلومینیوم یا استنلس استیل

– لامپ یو وی با طول موج 185 نانومتر

– ترانسفورماتور برای روشن کردن لامپ

– انژکتور مکش هوا و یا پمپ تزریق هوا به داخل دستگاه ازن ژنراتور

مزایای تولید ازن با روش تخلیه الکتریکی نسبت به روش اشعه ماوراء بنفش

– حداکثر میزان ازن تولیدی توسط دستگاه های ازن ژنراتور با روش اشعه ماوراء بنفش، حدود 2 گرم بر ساعت به ازای هر لامپ UV است. در حالیکه معمولاً برای تصفیه آبهای صنعتی، چاه، استخر و پساب به حجم بالاتری از ازن نیاز است.

– حداکثر غلظت ازن تولیدی دستگاه های ازن ژنراتور با نور ماوراء بنفش با لامپ 185 نانومتری، حدود 0.2 درصد وزنی است در صورتیکه در روش تخلیه الکتریکی، تولید ازن با غلظت 2 درصد (حدود 10 برابر) بسیار معمول است.

– برای تولید یک حجم مشخص از ازن، مصرف برق در دستگاه های تولید ازن با اشعه ماوراء بنفش، بیشتر از روش تخلیه الکتریکی است.

– برای از بین بردن بو و آهن در آب با روش اشعه ماوراء بنفش، حجم بیشتری از هوا لازم بوده و به همین دلیل، میزان هوای محلول در آب افزایش پیدا می کند. در برخی موارد، بحث هوازدایی آب خروجی در این روش، مشکلاتی را به وجود می آورد.

– شیشه کوارتز لامپ یو وی به تدریج و پس از گذشت حدود یک سال، کدر شده و برای ادامه اثربخشی دستگاه می بایست تعویض شود.

ازن را به دو طریق داخل آب تزریق می کنند :

• استفاده از دیفیوزر
• استفاده از انژکتورونتوری

دیفیوزر حباب ساز

در این روش، گاز ازن از زیر یک ستون بلند آب بوسیله لوله ای که چندین سوراخ روی آن ایجاد شده، وارد آب می شود.
برای اثربخشی تزریق ازن در آب، ارتفاع ستون آب می بایست بین 6 تا 10 متر باشد.
از نظر انتقال جرم، در مخازن ذخیره آب که تحت فشار نبوده و اتمسفریک هستند و ارتفاع ستون آب حدود 6 متر و یا کمتر باشد، تنها 10% ازن بصورت کامل در آب حل می شود. اما اگر مخزن تحت فشار باشد (مثلاً فشار 50 psi)، این نسبت حلالیت به طرز قابل ملاحظه ای افزایش پیدا می کند. در مجموع، مهمترین مشکل این روش، کم حل شدن گاز ازن در آب و خروج بخش عمده ای از ازن می باشد.
اما با توجه به سادگی این نوع تزریق، این روش کماکان در مخازن ذخیره خروجی چاه های آب برای از بین بردن بو و مقادیر جزئی آهن و منگنز، بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
با گذشت زمان و با تشکیل رسوبات روی دیفیوزر تزریق، لازمست تا دیفیوزر تعویض شود.
شمای یک سیستم کامل تزریق ازن توسط دیفیوزر را می توانید در شکل زیر ملاحظه کنید:

انژکتور ونتوری

اساس کار ونتوری، مکش و تزریق گاز به داخل آب در هنگام عبور جریان از داخل اریفیس است. عبور آب در داخل اریفیس باعث ایجاد اختلاف فشار بین ورودی و خروجی و به تبع آن ایجاد مکش برای گاز ورودی است.
در برخی موارد برای تأمین فشار بالای جریان در داخل ونتوری از یک بوستر پمپ اضافه استفاده می شود.
محل قرار گیری ونتوری در سیستم لوله کشی تزریق ازن را می توانید با تماس با همکاران ما و درخواست کاتالوگ ملاحظه فرمائید.

مزایای استفاده از انژکتور ونتوری بجای دیفیوزر
– حلالیت بالای ازن در آب نسبت به روش استفاده از دیفیوزر (بین 50 تا 70 درصد بدون فشار و تا 98 درصد با بوستر پمپ)
– عدم افت راندمان تزریق در طول زمان مگر در صورت گرفتگی داخل انژکتور
– کاهش تزریق اکسیژن و هوا در آب که مشکلات نیاز به هوازدایی را از بین می برد.

برای مشاهده سایر مطالب اینجا کلیک کنید