Water disinfection

ضدعفونی کردن آب چیست؟

آلاینده های موجود در آب های آشامیدنی قبل از ورود به شبکه آبرسانی حاوی مقادیر بالایی از مواد معدنی و فلزات و همچنین میکروارگانیسم های بیماری زا می باشند که به شیوه های مختلف اغلب آنها از بین میروند. انجام راهکارهای مختلف تصفیه تاثیر زیادی بر باکتری های بیماری زا موجود در آب ها نداشته و به همین دلیل در مرحله تصفیه شیمیایی از روش ها و تجهیزات و مواد مختلفی استفاده میشود تا این باکتری ها از بین بروند. توجه داشته باشید که منظور از گندزدایی و ضدعفونی کردن آب، حذف و از بین بردن باکتری های بیماری زا می باشد، نه تمام باکتری های زنده موجود در آب!

روش گندزدایی در تصفیه آب

امروزه به خاطر استعمال همگانی کلر برای ضد عفونی کردن آبها و فاضلابها ، واژه کلرزنی مترادف با ضد عفونی کردن است (روش گندزدایی در تصفیه آب). اما باید توجه داشت که هرچند کلر جزء موارد ضد عفونی کننده به حساب می آید اما همواره به عنوان ضد عفونی کننده مصرف نمی شود. علت استفاده از مواد ضد عفونی کننده از بین بردن و یا غیر فعال کردن میکروارگانیزمهای بیماری زا (پاتوژنها) از جمله باکتریها ، جلبکها ، ویروسها و غیره می باشد.

روش های ضدعفونی کردن آب

• ضدعفونی به روش فیزیکی مثل اشعه ماوراء بنفش و گاما
• ضدعفونی به روش شیمیایی ،نفوذ به داخل سلول و اختلال درفعالیت سلولی

فاکتورهای مؤثر درعملکرد ماده گندزدا :

عملکرد یک ماده ضد عفونی کننده تابع پیچیده ای از چندین متغیر، چون نوع و مقدار ماده مورد نظر است. همچنین تابع نوع و غلظت میکروارگانیزم، زمان تماس و کیفیت آب می باشد. بنابراین در بسیاری از موارد بهترین کار برای تعیین مقدار مورد نیاز از ماده ضدعفونی کننده مطالعه آزمایشگاهی می باشد و برای آب بخصوص، این مطالعه ضروری است، چون تابعی از کیفیت آب است و البته مقدار مورد نیاز باید به اندزه ای باشد که تغییرات محتمل درکیفیت آب تا محل مصرف را هم لحاظ کند.

الف) اثر کیفیت آب بر ضدعفونی کننده ها :

کیفیت آب ورودی از جمله کدریت ، مواد آلی،pH و دمای آب درعملکرد ماده ضدعفونی کننده مؤثر است. تحقیقات نشان داده که ذراتی که عامل کدریت هستند می توانند همچون سپری، میکروارگانیزم ها را در برابر اثر ماده ضدعفونی کننده محفوظ دارند. مواد آلی با چسبیدن به سطح سلول می توانند باعث کاهش تأثیر ماده ضدعفونی کننده شوند و به علاوه ترکیب ماده ضد عفونی کننده با ماده آلی ممکن است منجر به ترکیباتی شود که خاصیت میکروب کشی کمتری داشته و یا اصلاً خاصیت میکروب کشی نداشته باشند. ترکیباتی مثل آهن ، منگنز، هیدروژن سولفور به خاطر آنکه به راحتی اکسید می گردند، به علت مصرف ماده ضد عفونی کننده ، باعث کاهش راندمان می شوند. مواد ضدعفونی کننده چون کلر ابتدا با این گونه ترکیبات معدنی واکنش می دهد و سپس در حذف میکروارگانیزم شرکت میکنند. از این رو وجود این ترکیبات نیاز بیشتر به کلر را باعث می شوند.

آیا pH آب در ضدعفونی کردن آب موثر است؟

pH آب چون می تواند در نوع واکنش ماده ضد عفونی کننده اثر بگذارد، از این رو در عملکرد آن در از بین بردن باکتریها موثر است. مثلاً موثرترین فرم کلر برای باکتری کشی ، اسید هیپوکلریت می باشد که محیط مناسب برای آن در PH<7 است.

ب) تاثیر ماده ضدعفونی کننده درکیفیت آب تصفیه شده :

مواد ضد عفونی کننده چون کلر و اوزن می توانند با اکسیداسیون مواد آلی منشأ رنگ ، در نهایت رنگ آب را حذف کنند. اما کلر با مواد هیومیک دار و بعضی از مواد آلی با وزن مولکولی کم تولید ترکیباتی میکند که لااقل بعضی از آنها مشکوک به سرطان زایی است. افزودن اوزن به آب می تواند منجر به تولید آلدئید شود که مسلم نیست ماده بی خطری باشد. دی اکسید کلر تولید کلرات و کلریت می نماید. ازاین رو شایسته است که تأثیر این محصولات فرعی روی سلامتی انسان یا به طور کلی محیط زیست را هم مدنظر داشت .مشاهده شده است که وجود کلر درآب باعث بهبود کار فیلترها می شود.

انواع مواد ضد عفونی کننده آب ( گندزدا )

ماده ضدعفونی کننده کلر

متداولترین روش ضدعفونی آبها، کلرزنی یا کلریناسیون می باشد. کلر دراثر افزوده شدن به آب هیدرولیز شده ،تولید اسید هیپوکلریک و اسید کلریدریک میکند. قدرت ضدعفونی کنندگی کلر، به نوع شیمیایی آن ( OCI– یا   HOCI) و نیز به pH، دما ،مواد آلی موجود درآب و دیگر ویژگیهای آب بستگی دارد. به طور کلی خاصیت ضد عفونی کنندگی اسید هیپوکلریک بیشتر از بودن هیپوکلرات درکوتاه مدت است، ولی این دو در دراز مدت اثر یکسانی دارند. درصورت حضور آمونیاک درآب، کلر با آمونیاک ترکیب شده و ترکیباتی موسوم به کلروآمنیها تولید می کند که می تواند به سه صورت مونوکلروآمین(NH2CI)، دی کلروآمین(NHCI2) و یا هیپوکلرات باشد.در صنعت به کلر آزاد، اسید هیپوکلریت و به یون هیپو کلرات مجموعاً “کلرآزاد موجود” می گویند, درحالیکه کلر به صورت کلروآمین را ” کلرترکیبی موجود” می نامند.

تفاوت کلر آزاد با کلر ترکیبی چیست؟

تفاوت اصلی کلر آزاد موجود با کلر ترکیبی موجود در این است که کلر ترکیبی پایدارتر ازکلر آزاد است، هرچند که ضعیف تر از کلر آزاد ضدعفونی میکند. این نکته برای آبهایی که به کلر زیاد احتیاج دارند اهمیت می یابد. برای این گونه آبها حتی عملاً مقداری آمونیاک به آب و یا فاضلاب تزریق میکنند تا قسمتی از کلر تزریقی به صورت کلر پایدار درآید.

ماده ضد عفونی کننده دی اکسید کلر

یکی دیگر از ترکیبات کلر که می تواند برای ضدعفونی آب استفاده شود، دی اکسید کلر می باشد. استفاده از این ماده سبب می شود مواد سرطان زایی که ممکن است در اثر استفاده از دیگر ترکیبات کلر بوجود آید، تشکیل نشود. دی اکسید کلر در یک محیط قلیایی با pH بالا، دارای اثر ضدعفونی کنندگی بیشتری خواهد بود. به علاوه این ماده می تواند با ترکیبات سولفید وارد واکنش شود و درنتیجه به حذف آنها از آب و نیز زدودن بو و مزه نامطبوع از آب کمک کند. برای تولید دی اکسید کلر از این واکنش استفاده می شود.

2NaCIO2+CI2   2CIO2+2NaCI

نحوه مصرف ماده ضدعفونی کننده دی اکسید کلر

دی اکسید کلر همانند اوزن باید در محل مصرف تولید شود و این به خاطر خطر انفجار در حمل و نقل آن است ، ولی همه ویژگی های خوب کلر را داراست. دی اکسید کلر برای کنترل بو و مزه، موفق تر از کلر عمل می کند.

ضدعفونی کردن آب استخر

کلر مورد استفاده برای گندزدایی آب استخر و آبهای آشامیدنی دارای انواع مختلفی بوده و به صورت های متفاوتی از قبیل هیپوکلریت سدیم، هیپوکلریت کلسیم ( کلر جامد )، اسید هیپوکلرو یا گاز کلر و دی اکسید کلر برای گند زدایی استفاده میشوند. علیرغم قدرت اکسید کنندگی بسیار بالا و حذف میکروب ها و همچنین قیمت ارزان تر آن نسبت به سایر ترکیبات شیمیایی، این شیوه ضد عفونی کردن آب با معایبی همراه می باشد.

معایب استفاده از کلر در ضدعفونی کردن آب

1. گاز کلر سمی می باشد و موجب مسمویت شدید و خفگی می گردد
2. تماس کلر با پوست منجر به سوزش شدید میشود
3. هیچ یک از ترکیبات کلر را نباید در فضای بسته با سایر مواد شیمیایی استفاده نمود چون احتمال انفجار در آنها زیاد می باشد.
4. استفاده زیاد از آن منجر به باقی ماندن اثرات و ترکیبات جانبی مضر می گردد که لازم است با شیوه های مختلف اثرات آن تا حد امکان کاهش یابد.