تکنولوژی استفاده از ازن در گندزدایی فاضلاب

بخشی از فهرست مطالب پروه تکنولوژی استفاده از ازن در گندزدایی فاضلاب
فصل اول: تکنولوژی استفاده از ازن در گندزایی فاضلاب
فصل دوم: استفاه از ازن درنیروگاه
فصل سوم: آب معدنی
فصل چهارم: بررسی اثر فیلترهای مستغرق همراه با ازن در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب خانگی
فصل پنجم: حذف سیانید درآبکاری
منابع

فصل اول:

مقدمه :
گندزدایی  به عنوان مهمترین مرحله  از  مکانیسم غیر فعال سازی  یا  انهدام  میکروبهای  بیماریزا ( پاتوژنها) محسوب میشود که به منظور جلوگیری از انتشار بیماریهای ناشی از آلودگی آبها در محیط زیست و ساکنین حریم رودخانه ها بکار میرود . نکته مهم این است که فاضلاب بایستی قبل از  گندزدایی  تصفیه شود تا اینکه  عمل گندزدایی بطور موثر انجام پذیر باشد . جدول شماره یک لیست برخی میکروارگانیسم هایی که معمولا در فاضلاب خانگی یافت می شود و بیماریهای ناشی از آن را نشان میدهد .
زمانی که مولکولهای اکسیژن بوسیله یک منبع انرژی به اتم های اکسیژن تجزیه می شوند و متعاقب آن این اتم های  اکسیژن  با مولکول اکسیژن برخورد می کنند گاز ناپایدارازن (O3  (تولید میشود که برای گندزدایی فاضلاب بکار میرود ، در بیشتر تصفیه خانه های فاضلاب  ازن از طریق عبور گاز حاوی اکسیژن از میان جریان متناوب با ولتاژ بالا ( ۶ تا ۲۰ کیلوولت ) بین دو الکترود که توسط دی الکتریک  و فاصله تخلیه از هم جدا میشوند تولید می شود . ازن در محل تهیه می شود زیرا بسیار ناپایدار است و در چند لحظه پس از تولید به عنصر اکسیژن تجزیه می شود .
ازن ویروس کش و  اکسید کننده قوی است . مکانیسمی که ازن برای گندزدایی بکار می برد شامل موارد زیراست :
–    اکسیداسیون یا انهدام  مستقیم دیواره سلولی بطوریکه اجزائ سازنده سلول به بیرون تراوش می کند.
–    واکنش سلول با رادیکالهای آزاد شده از تجزیه ازن .
–    آسیب رساندن به هسته یا اسید نوکلوئیک سلول .
–    شکستن پیوندهای کربن- نیتروژن (انجام واکنشDepolymerization)
بیماری    عامل
Bacteria
gestroenri    Escherichia coil (enterotoxigenic)
اشریشیا کلی( آنتروتوکسی ژنیک)
leptospirosis    Leptopira(spp.)
Typhoid fever(تب تیفوئید)    Salmonella typhi
(سالمونلا کیفی )
Salmonellosis(سالمونلوز)    Salmonella (=2.100 serotypes)
(سالمونیلا)
Shigellosis (bacillary dysentery
شیگاوز(باسی لاری دیسانتری)    Shigella(شیگلا )
Cholera Vibrio cholerae(ویبریوکلید)
(پرتوزوا ) protozoa
Balantidiasis Balantidium
Cryptosporidiosis Cryptosporidium parvum
Amebiasis  (amoebic dysentery)    Entamoeba histolytica
Giardiasis Giardia lamblia
helminths
Ascariasis Ascaris lumbricoides
Taeniasis T . solium
Trichuriasis Trichuris trichiura
Viruses
Gastroenteritis, heart anomakies  meningitis    Enteroviruses  (72 types,e.g., polio.echo. and coxsackie viruses )
Infectioushepatitis Hepatitis a virus
Gastroenteritis Norwalk agent
Gastroenteritis Rotavirus
:منبع جدول شماره ۱  Adapted from crites and tchobanglous.1998
زمانیکه ازن در آب تجزیه می شود رادیکالهای آزاد هیدروژن پر اکسی (HO°2) و هیدروکسیل (OH°) تشکیل میشود که خاصیت اکسید کنندگی بسیار بالایی داشته  و نقش مهمی در فرآیند گندزدایی ایفا می کنند . عموما چنین تصور می شود که باکتریها بعلت اکسیداسیون پروتوپلاسم و در نتیجه تجزیه دیواره سلولی منهدم می شوند ( زوال و فساد سلول )  .
میزان گندزدایی  به نوع میکروارگانیسم ، زمان تماس و غلظت ازن بستگی دارد . در شکل شماره یک نمودار فرآیند ازن زنی را نشان داده شده است .
 یک سیستم گندزدای ازن شامل اجزاء زیر است :
–    آماده سازی گاز ورودی سیستم (گاز تغذیه)
–    ژنراتور ازن
–    تماس دهنده ازن
–    سیستم از بین برنده ازن اضافی
هوا یا اکسیژن خالص بعنوان منبع گاز تغذیه ( گاز ورودی ) استفاده می شود و این گاز در شدت جریان معینی از ژنراتور ازن عبور میکند ، انرژی مورد نیاز برای تولید ازن بوسیله تخلیه الکتریکی در یک گاز( اکسیژن )تولید می شود  .

 ژنراتور های ازن بر اساس موارد زیر رده بندی می شود:
–    مکانیسم کنترل ( کنترل ولتاژ یا فرکانس)
–    مکانیسم خنک سازی ( با آب ‌، هوا یا آب و روغن )
–    نحوه قرارگیری صفحات دی الکتریک ( افقی یا عمودی )
–    کارخانه سازنده

اگر چه ژنراتورهای ساخته شده توسط کارخانه های مختلف خصوصیات منحصر به فرد خود را دارند اما همگی آنها دارای برخی ساختارهای مشترک هستند .
روش تخلیه الکتریکی متداول ترین  منبع انرژی  مورد استفاده در تولید ازن است . هوای کا ملا خشک یا اکسیژن خالص به یک سیستم کنترل شده با ولتاژ بسیار بالا در یک فرکانس بالا یا پایین نفوذ می کند . نقطه شبنم گاز ورودی باید  C ُ۶۰ –  یا پایین تر  باشد .بخار گاز تولید شده از هوا شامل ۵/۰ تا ۳ درصد وزنی, ازن خواهند بود  در حالیکه اکسیژن خالص حدود دو تا چهار برابر آن را ایجاد می کند .
ازن پس از تولید ، به واحد تماس دهنده ، محلی که  فاضلاب برای ضد عفونی شدن قرار دارد وارد می شود هدف اصلی از واحد تماس دهنده این است که ازن را از میان حبابهای گاز  به درون توده مایع در حالیکه زمان کافی برای گندزدایی ایجاد شده عبور دهد ، انواع رایج  تماس دهنده های ازن مورد استفاده عبارتند از : پمپ فشار مثبت ، پمپ فشار منفی ( ونتوری)و آبیاری مکانیکی و برج فشرده .
  چون  ازن سریعا تحلیل می رود( ازبین می رود )  لذا باید بطور یکنواخت در نزدیکی دهانه محفظه تماس( در نزدیکترین محل جریان) با فاضلاب تماس پیدا کند .      
گازهای خروجی از  محفظه تماس جهت جلوگیری از رها شدن ازن باقی مانده در اتمسفر بایستی تصفیه شود بنابراین ضروریست برای بالا بردن بازده تصفیه, مطلوب ترین دوز مورد نیاز ازن تعیین و بکار گرفته شود. وقتی اکسیژن خالص به عنوان گاز تغذیه استفاده  میشود گازهای خروجی از محفظه  تماس دوباره می تواند  به چرخه ازن  وارد شده یا برای استفاده مجدد در تانک هوادهی وارد شود باقیمانده ازن که مورد استفاده قرار نمی گیرد به واحد انهدام ازن فرستاده می شود .
 پارامترهای کلیدی , کنترل ، فرآیند، دوز ترکیب و زمان تماس میباشد. هدف نهایی یک سیستم گند زدای ازن حل شدن حداکثر میزان ازن در فاضلاب است ‏چرا که میزان گندزدایی به مقدار ازن تماس یافته با فاضلاب بستگی دارد . مقدار ازن حل شده در فاضلاب در زمان ثابت به فشار گاز ازن و شدت جریان گاز تغذیه بستگی دارد…