ضدعفونی آب با ازن

یکی از راه‌های تصفیه و گندزدایی آب استفاده از عنصر شیمیایی ازن است. ازن یک ماده‌ی ضدعفونی کننده منعطف و بسیار فرار است که کاربردهای بسیاری در تصفیه آب، فاضلاب و هوا دارد.

یکی از دلایل استفاده از ازن به عنوان گندزدا در تصفیه، عدم ایجاد آلودگی و مواد شیمیایی مضر در آب و طبیعت است. این ویژگی خاص ازن در هیچ یک از دیگر مواد ضدعفونی کننده معمول چون کلر، ید، فرمالین و … یافت نمی‌شود و همین دلیل مضاعفی بر توجه به این ماده است.

ازن چیست؟

ازن یک مولکول تشکیل شده از سه اتم اکسیژن است. این مولکول قوی‌ترین اکسنده و گندزدایی عنصر شیمیایی موجود در جهان است و قابلیت حذف باکتری‌ها، میکروب‌ها و میکروارگانیسم‌ها را در مدت زمان بسیار کوتاهی دارد. این عنصر که در دمای معمولی در حالت گاز وجود دارد، از نظر وزنی از هوا سنگین‌تر است و پایین‌تر قرار می‌گیرد. ازن در غلظت‌های کم بی رنگ و در با افزایش غلظت آن به رنگ آبی در‌می‌آید.

از دیگر ویژگی‌های این مولکول سه اتمی فرار بودن آن است. به این معنی که بعد از واکنش با آب و اثر بخشی خود در مدت زمان کوتاهی به اکسیژن تبدیل شده و از بین می‌رود. تبدیل شدن به اکسیژن یعنی هیچ ماده شمیایی مضری به آب و طبیعت افزوده نمی‌شود و این یک امتیاز ویژه محسوب می‌شود. مهم‌ترین دلیلی که باعث شده، تاکنون استفاده از ازن جایگزین استفاده از کلر در تصفیه آب نشود، قیمت بالاتر آن است وگرنه مضرات استفاده از کلر برای آلودگی محیط زیست و سلامتی انسان بر کسی پوشیده نیست. از طرفی با افزایش آلودگی محیط زیست و منابع آبی، هر روز نیاز به استفاده از مقدار بیشتری کلر برای ضدعفونی مؤثر احساس می‌شود. با افزایش دوز کلر تزریقی، احتمال خطرات ناشی از مصرف مستقیم و غیر مستقیم آن توسط انسان بسیار زیاد می‌شود. گاز ازن با اثربخشی سریع و بدون عوارض جانبی گرچه گران‌تر اما از نظر سلامتی گزینه بهتریست.

روش‌های تولید ازن

ازن را معمولاً به دو روش زیر و در محل تولید می‌کنند:

با استفاده از لامپ‌های UV : این روش به دو دلیل کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد: ۱- قابلیت تولید بالا حجم و مقدار گاز ازن را ندارد. ۲- برای تولید ازن نیاز به مصرف انرژی زیادی دارد
با استفاده از قوس الکتریکی: در این روش که مورد تایید استانداردهای جهانی نیز قرار دارد می‌توان بدون محدودیت ازن را با هر میزان غلظت مورد نیاز تولید کرد.

به دلیل اینکه این گاز بسیار ناپایدار است قابلیت ذخیره سازی ندارد.

چگونگی و میزان اثر بخشی و گندزدایی ازن

هنگامی‌که ازن به آب افزوده می‌شود، مولکول‌های ازن با قدرت اکسیدکنندگی بسیار بالایی که دارند به سرعت و مستقیماً به سراغ باکتری‌ها، میکروب‌ها و میکروارگانیسم‌های موجود در آب می‌روند و با حمله و تجزیه دیواره و پوسته‌ی سلولی آن‌ها باعث متلاشی و بی اثر شدن باکتری ها خواهند شد.

ازن نسبت به کلر در ضدعفونی کردن آب ۲۵ برابر قوی‌تر عمل می‌کند و همین قدرت باعث کاهش مدت زمان تأثیر آن خواهد شد. همچنین بسیاری از میکروارگانیسم‌هایی که در برابر کلر از خود مقاومت نشان می‌دهند، در مواجهه با ازن از بین می‌روند.

از دیگر تأثیرات ازن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

ازن باعث از بین بردن بو و طعم نامطلوب آب می‌شود.
ازن قابلیت متلاشی کردن ترکیبات آلی همراه با آهن و منگنز را دارد.
ازن باعث شفاف سازی آب‌های بازیافتی و حذف رنگ آب می‌شود.
ازن ترکیبات فنولیک، مالاتیون و پاراتیون را که سرطان زا هستند، از بین می‌برد.
از ازن می‌توان برای کاهش و حذف سختی آب نیز استفاده کرد.
ازن می‌تواند بار سطحی ذرات معلق را خنثی کرده و موجب انعقاد و ته نشینی آن‌ها شود.

چرا برای ضدعفونی آب استخر از ازن نباید استفاده کرد؟

یکی از اساسی‌ترین سوالاتی که برای کاربران پیش می‌آید این است چرا در گندزدایی آب استخرها از ازن به جای کلر استفاده نمی شود؟ در پاسخ به این سوال می‌توان به دلایل زیر اشاره کرد:

ازن بسیار ناپایدار و فرار است و به محض ورود به واکنش با باکتری‌ها و از بین بردن آن‌ها، به اکسیژن تبدیل می‌شود. بنابراین در فضاهای که آب در تماس با هوا و یا سایر سطوح قرار می‌گیرد مثل استخرهای روباز احتمال آلودگی مجدد وجود دارد.

در صورتی که کلر بعد از تزریق تا مدتی در آب باقی می‌ماند و سطح پاکی و سلامت آب را حفظ می‌کند.

ازن موجود در آب قبل از آن که از بین برود اگر با پوست و موی انسان تماس داشته باشد به شدت برای سلامتی بیماری، حساسیت و مشکل ایجاد خواهد کرد.
ازن حتی در میزان بسیار پایین نیز دارای بوی تیز و آزاردهنده‌یست که اگر توسط انسان استنشاق شود آسیب‌های جدی به ریه و سیستم تنفسی وارد می‌کند.

با توجه به دلایل زیر استفاده از ازن به تنهایی و در نقطه مصرف توصیه نمی‌شود. بلکه بهتر است ازن قبل از ورود به استخر تزریق و بعد از آن از کلر برای جلوگیری از آلودگی‌های ثانویه استفاده شود.

مزایای گندزدایی آب با استفاده از ازن

استفاده از عنصر شیمیایی ازن برای تصفیه آب مزایای بسیاری دارد و تنها دلیل اینکه تا کنون به طور کامل جایگزین استفاده از کلر نشده است، گران قیمت تر بودن آن است. از جمله مزیت‌های ازن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

عدم نیاز به ماده شیمیایی
قدرت اکسید کنندگی و ضدعفونی بسیار زیاد
اثر گذاری بر روی طیف گسترده‌تری از انواع باکتری‌‌ و میکروارگانیسم‌ها
سرعت اثرگذاری بالا
بدون ایجاد هیچگونه آلودگی برای محیط زیست
قابلیت تولید در محل و بدون نیاز به تجهیزات ذخیره سازی
تبدیل گاز ازن به اکسیژن و عدم تولید مواد مضر جانبی
حمل و نقل آسان

محدودیت‌های گندزدایی آب با ازن

قیمت بالا
مصرف بالایی انرژی برای تولید
کاربری سخت و حرفه‌ی
حل شدگی سخت در آب
بسیار خورنده و سمی
عدم امکان ذخیره سازی
بسیار ناپایدار و فرار

نکاتی که هنگام استفاده از ازن به عنوان گندزدا باید در نظر گرفت

باید در نظر داشته باشید برای گندزدایی کامل مخزن یا منبع آب خود به مقدار مشخصی ازن نیاز دارید که متناسب با حجم مخزن، دبی گردشی، میزان آلودگی و دیگر شرایط محاسبه می‌شود.

اگر کمتر از این میزان استاندارد ازن به آب تزریق کنید نه تنها باعث گندزدایی نمی‌شود که حتی باعث تکثیر و تسریع رشد میکروارگانیسم‌ها نیز خواهد شد و اگر بیشتر از این میزان استاندارد ازن تزریق کنید علاوه بر متحمل شدن هزینه‌ی اضافی ، باید حتماً قبل از رسیدن به نقطه مصرف آن را از بین ببرید.

حتماً از سیستم ژنراتوری استفاده کنید که قادر به حل کامل ازن در آب باشند، چرا که ازن به سختی در آب حل شده و گاهی قبل از اثرگذاری کافی بر آلودگی‌های آب به اکسیژن تبدیل می‌شود.
میزان مصرف برق دستگاه ازن زنی را قبل از خرید در نظر بگیرید. همان‌طور که گفتیم بعضی از دستگاه‌ها و بعضی از روش‌های تولید ازن میزان مصرف انرژی بالایی دارند و ممکن است استفاده از آن‌ها توجیه اقتصادی نداشته باشد.
توصیه می‌شود از دستگاه‌های ازن ژنراتوری استفاده شود که دارای پوشش‌های مقاوم، ضد خوردگی و غیرهادی، مناسب برای کار در شرایط محیط مرطوب، مجهز به سیستم‌های ضد آتش سوزی باشد چرا که کار با این گاز به دلیل شدت خورندگی و مسمومیت بالایی آن ممکن است خطرآفرین باشد.