کاربرد ازن در استخر ( تصفیه آب استخر با ازن)
اگر شما هم میخواهید بدانید که ازن در استخر چه کاربردی دارد؟ دقیقا چگونه از ازن برای ضدعفونی آب استخر استفاده میشود، ادامه مطلب را بخوانید. ازن (O3)، گازی ناپایدار با خاصیت اکسیدکنندگی بسیار قوی است که قادر است به سرعت و به طور موثر طیف وسیعی از آلاینده‌ها از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها، انگل‌ها و مواد آلی را از بین ببرد. مکانیسم عملکرد ازن به این صورت است که با ورود به آب، با این آلاینده‌ها واکنش داده و آنها را اکسید می‌کند و به ترکیبات بی‌ضرر تبدیل می‌کند. همراه ما باشید تا با کاربرد ازن در استخر و نحوه استفاده از آن آشنا شوید.
ازن در استخر چه کاربردی دارد؟
تصفیه آب استخر با ازن، روشی نوین و موثر برای گندزدایی و بهبود کیفیت آب استخرها به شمار می‌رود. استفاده از ازن در تصفیه آب استخر، روشی موثر و پیشرفته برای بهبود کیفیت آب و کاهش مشکلات ناشی از استفاده از کلر است. با وجود برخی معایب، مزایای این روش به خصوص در استخرهای عمومی و پرتردد، قابل توجه است. با این حال، برای بهره‌مندی کامل از مزایای ازن، لازم است که سیستم به درستی طراحی، نصب و نگهداری شود و از یک سیستم گندزدایی مکمل نیز استفاده شود.
با توجه به استانداردهای قابل قبول در صنعت استخر، سلامتی شناگران در صورتی تأمین خواهد شد که مواد ضدعفونی کننده که دارای چهار شرط زیر باشند، به آب استخر اضافه شوند:
- ضدعفونی کننده باشند.
- اکسید کننده باشند.
- از بین برنده جلبک و خزه باشند.
- ماندگاری داشته باشند.
گزینه های خیلی محدودی هستند که به تنهایی بتوانند هر چهار نیاز بیان شده را برآورده سازند. در سالیان متمادی، کلر، همواره متداولترین نوع ماده ضدعفونی کننده آب استخر محسوب شده است. سایر جایگزین های کلر مانند اشعه ماوراء بنفش و یا ازن، حداقل یکی از شرایط چهارگانه خواسته شده را نمی توانند داشته باشند. اما مدتهاست که صاحبین و افراد مسئول نگهداری استخرها، به دنبال راه هایی هستند که میزان استفاده از کلر را در استخر کاهش دهند. ازن یکی از بهترین مواد ضدعفونی کننده استخر است که می تواند در کاهش میزان استفاده کلر، نقش اساسی ایفا کند.
استفاده از گاز ازن و دستگاه ازن ژنراتور برای ضدعفونی آب و از بین بردن باکتری ها، ویروس ها و همچنین حذف آهن و منگنز از آب روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار گرفته و به دلیل قدرت بیشتر اکسیداسیون ازن نسبت به کلر و نگهداری و بهر برداری ساده تر، مورد استقبال گسترده ای قرار گرفته است.
تزریق ازن در آب حاوی آهن، منگنز و سولفید هیدروژن، باعث اکسید شدن و تبدیل آنها به ذرات قابل جداسازی با فیلتراسیون استخر به صورت فیزیکی مانند فیلترهای شنی می شود.
مطلب مرتبط: تصفیه آب استخر با اشعه UV
ازن چگونه باعث ضدعفونی آب استخر می شود؟
ازن یک ماده اکسید کننده قوی است. ازن، مولکول ناپایدار O3 است که تمایل زیادی دارد تا با چسبیدن به مواد اطراف خود و اکسید کردن آنها به پایداری برسد. ماده اکسید کننده ای مثل ازن، با کلرامین موجود در آب نیز واکنش نشان داده و آنرا اکسید می کند.
مدت زمان مورد نیاز برای ضدعفونی و اکسیداسیون مواد در آب توسط ازن نسبت به کلر با غلظت تزریق مشابه، حدود ۱ به ۶ است که این سرعت بالا، یک مزیت مهم در استفاده از ازن بجای کلر محسوب می شود. البته سرعت اکسیداسیون به عواملی مانند دما و pH آب نیز بستگی دارد. ازن تقریباً بسیاری از شرایط ماده مناسب ضدعفونی کننده را برآورده می کند. البته “تقریباً” …
سومین اتم اکسیژن ازن بسیار واکنش پذیر است زیرا ناپایدار است. این اتم به راحتی خود را به مولکول های دیگر می چسباند. هنگامی که آلاینده‌هایی مانند بو، باکتری یا ویروس با ازن تماس پیدا می‌کنند، ساختار شیمیایی آنها به ترکیبات کم‌بو تغییر می‌یابد. اوزون نه تنها سلول های باکتری را از بین می برد، بلکه این کار را بدون برجای گذاشتن اثر باقی مانده انجام می دهد. اثرات ازن بر باکتری ها را در تصاویر زیر ببینید.
استفاده از ازن برای تصفیه آب استخر
ایراد مهم ازن این است که ماندگاری در آب ندارد. به عبارتی ساده تر، هیچگاه مقداری ازن ذخیره شده در آب وجود ندارد که بتواند با وارد شدن آلودگی های جدید، آنها را اکسید کرده و از بین ببرد. اما بر عکس در مورد کلر، همواره مقداری کلر مازاد می تواند در آب وجود داشته و منتظر باشد تا با انواع آلودگی های جدید وارد شده به آب مبارزه کند.
تقریباً تمامی مواد و آلاینده های مضر استخر وقتی با کلر آزاد با میزان بیش از ppm 1 مواجه شوند، در کمتر از ۶۰ ثانیه از بین می روند. اهمیت دانستن این موضوع به این دلیل است که همواره به یاد داشته باشیم که ازن به تنهایی نمی تواند به عنوان ماده ضدعفونی کننده استخر عمل کند.
ازن به شدت ناپایدار است و در مدت حدود ۱۵ دقیقه تبدیل به مولکول اکسیژن O2 می شود. البته سرعت تجزیه ازن نیز به عواملی مانند شیمی آب، دما و pH بستگی دارد. بنابراین، ازن می بایست دائماً در یک مدت زمان کوتاه تولید شده و وارد آب استخر شود تا بتواند اثربخشی لازم در ضدعفونی را داشته باشد. در غیر اینصورت، احتمال رشد جلبک و خزه زیر تابش نور آفتاب و همچنین عدم از بین رفتن آلودگی های جدید که وارد آب استخر می شوند، بالا خواهد رفت.
اگر ماده ضدعفونی کننده دیگری به غیر از ازن استفاده نشود چه میشود؟
اگر ماده ضدعفونی کننده دیگری به غیر از ازن استفاده نشود، مواد آلوده در آب استخر باقی می مانند تا زمانی که وارد مدار تصفیه شده و از دستگاه ازن ژنراتور عبور کنند که طبعاً این موضوع، قابل قبول نمی باشد.
برای مثال در یک استخر عمومی با نرخ تعویض آب ۶ ساعت، مقدار آبی که از دستگاه ازن عبور کرده و ضد عفونی شده است، حدود ۶ ساعت طول می کشد تا مجددا توسط دستگاه ضد عفونی شود، در حالی که همان طور که گفتیم مدت ماندگاری ازن در آب استخر حدود ۱۵ دقیقه است. در این زمان این مقدار آب می تواند شدیدا آلوده شود. (البته این که می گوییم بعد از ۶ ساعت، به شرط اجرای کاملا درست سیستم گردش آب استخر و عدم وجود نقاط راکد در آب)
چه پارامترهایی بر روی اثربخشی ازن تأثیرگذارند؟
- برای اینکه ازن، تأثیر خوبی در ضدعفونی استخر داشته باشد، چندین فاکتور می بایست مورد ملاحظه قرار گیرند. مسأله اول، مدت زمان تماس ازن با آب استخر است.
- همانطور که گفته شد، ازن خاصیت ماندگاری بالایی ندارد. ازن در موتورخانه تولید شده و به آب تزریق می شود.
- این آب از کف استخر وارد شده و سپس با حرکت به سمت سطح آب، وارد هوا می شود. فرآیند ضدعفونی شدن آب استخر در همین فاصله حرکت ازن از کف استخر به سمت سطح آب اتفاق می افتد.
- اگر ازن، در فاصله زمانی که در آب وجود داشته و هنوز به اکسیژن تبدیل نشده است، با مواد آلاینده و کلرامین تماس پیدا نکند، در واقع ازن هدر رفته است. به همین دلیل است که مخصوصاً استخرهایی که بخشی از فرآیند ضدعفونی کنندگی در آنها از طریق ازن انجام می شود، حتماً حداقل یکی از مسیرهای اصلی برگشت آب در آن می بایست از کف استخر باشد.
- عملاً ورود ازن به آب از کناره ها و نزدیک به سطح استخر، تقریباً هیچ فایده ضدعفونی کنندگی قابل قبولی برای استخر در پی نخواهد داشت.
- با ورود آب دارای ازن از کف استخر و حرکت آن به سمت بالا، احتمال تماس آن با آلاینده ها و کلرامین و اکسید کردن آنها بسیار بیشتر خواهد بود.
مسأله دوم که نشان دهنده میزان تأثیرگذاری ازن در فرآیند ضدعفونی آب است، نرخ تولید آنها است است. طبعاً هرچه نرخ تولید آنها در آب بیشتر باشد، احتمال برخورد آنها به مواد آلاینده و اکسید کردن آنها بیشتر خواهد بود.
مسأله سوم اندازه حبابهای ازن است. اندازه منافذ دیفیوزر بر اندازه حباب های گازی که با پخش کننده حباب ایجاد می شوند تأثیر می گذارد. دو حباب کوچکتر مساحت سطح بیشتری نسبت به یک حباب با همان حجم گاز دارند. مساحت سطح بیشتر باعث تماس بهتر با حباب گاز و آب می شود، بنابراین سرعت انتقال جرم ازن به آب افزایش می یابد. هنگام انتخاب یک پخش کننده حباب مهم است که کوچکترین اندازه منافذ ممکن را پیدا کنید.
روش های تولید ازن جهت استفاده در ضدعفونی آب
دو روش کلی برای تولید ازن جهت استفاده در ضدعفونی آب وجود دارد.
۱- روش تخلیه یا قوس الکتریکی (Corona Discharge)
۲-اشعه ماوراء بنفش (Ultraviolet Light)
این دو روش، روش هایی هستند که حتی در طبیعت نیز برای تولید ازن به کار گرفته می شوند. تابش نور خورشید و رعد و برق، دقیقاً دو روشی هستند که در طبیعت نیز باعث ایجاد ازن شده و معادل دو روش معرفی شده مصنوعی فوق برای تولید ازن هستند.
هر دو روش تولید ازن برای ضدعفونی آب استخر دارای محدودیت هایی هستند که به مرور با پیشرفت فناوری های مربوطه، این محدودیت ها کمتر شده و امروزه استفاده از ازن به عنوان یک روش مکمل ضدعفونی آب استخر، بسیار رواج پیدا کرده است.
تولید ازن با روش تخلیه یا قوس الکتریکی
روش تخلیه الکتریکی، اثربخش ترین و قویترین روش تولید گاز ازن محسوب می شود. در این روش یک قوس الکتریکی بین دو الکترود غیر همنام (کاتود و آنود) در هوا ایجاد شده و باعث تجزیه بخشی از مولکول های اکسیژن می گردد. اتم های جدا شده اکسیژن ضمن پیوند مجدد با سایر مولکول های اکسیژن، تشکیل مولکون ازن را می دهند.
الکترودهای به کار رفته در این روش، برای پخش قوس الکتریکی در هوا استفاده می شوند تا بخش بیشتری از مولکولهای اکسیژن داخل محفظه شکسته و تشکیل گاز ازن دهند.
اگر بجای هوا که تنها ۲۰% آن را اکسیژن تشکیل داده است، از اکسیژن خالص به عنوان ورودی دستگاه ازن ژنراتور استفاده شود، قطعاً حجم ازن تولیدی افزایش قابل توجهی خواهد داشت.
نکته مهمی که در استفاده از هوا به عنوان تغذیه ازن ژنراتور می بایست در نظر گرفته شود، این است که هوای ورودی می بایست عاری از “رطوبت” بوده و به همین دلیل، در برخی موارد از دستگاه های رطوبت زدای هوا در ورودی ازن ژنراتورها استفاده می شود.
جنس الکترودها معمولاً از سرامیک، شیشه و یا کوارتز بوده و شکل محفظه ها نیز بصورت صفحات تخت و یا مخروطی گرد می باشد. جنس محفظه ها نیز عمدتاً از موادی مانند استنلس استیل و یا آلومینیوم که در برابر ازن مقاوم هستند، ساخته می شوند.
تولید ازن با روش اشعه ماوراء بنفش (UV) برای تصفیه استخر
در این نوع دستگاه های ازن ژنراتور، از نور لامپ اشعه ماوراء بنفش (معمولاً با طول موج حدود ۱۸۵ 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.
نکات تولید ازن با روش اشعه ماوراء بنفش (UV)
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 UV با طول موج ۱۸۵ 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 ۲ 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 ۱۸۵ نانومتری، حدود ۰.۲ درصد وزنی است در صورتیکه در روش تخلیه الکتریکی، تولید ازن با غلظت ۲ درصد (حدود ۱۰ 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.
مزایای استفاده از ازن در تصفیه آب استخر:
قدرت ضدعفونی بالا: ازن به مراتب قوی‌تر از کلر و سایر مواد شیمیایی رایج در ضدعفونی آب استخرها عمل می‌کند و قادر است میکروارگانیسم‌هایی که به کلر مقاوم هستند را نیز نابود کند.
کاهش مصرف کلر: استفاده از ازن می‌تواند نیاز به استفاده از کلر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در نتیجه از مشکلات ناشی از کلر مانند سوزش چشم، خشکی پوست، بوی نامطبوع و تولید ترکیبات جانبی مضر (مانند تری‌هالومتان‌ها) جلوگیری کند.
بهبود کیفیت آب: ازن با اکسید کردن مواد آلی موجود در آب، باعث افزایش شفافیت، کاهش کدورت و بهبود طعم و بوی آب استخر میشود.
عدم تولید مواد جانبی مضر: برخلاف کلر، ازن پس از انجام واکنش، به اکسیژن تبدیل میشود و هیچ ماده جانبی مضری در آب باقی نمی‌گذارد.
سازگاری با محیط زیست: ازن یک ماده طبیعی است و استفاده از آن به حفظ محیط زیست کمک می‌کند.
معایب استفاده از ازن در تصفیه آب استخر:
ناپایداری: ازن گازی ناپایدار است و به سرعت به اکسیژن تبدیل میشود. بنابراین، برای حفظ اثر ضدعفونی‌کنندگی، نیاز به تولید مداوم ازن و تزریق آن به آب استخر است.
هزینه اولیه: هزینه خرید و نصب دستگاه‌های ازن‌ساز نسبت به سیستم‌های کلرزنی سنتی بیشتر است.
نیاز به سیستم مکمل: به دلیل ناپایداری ازن، معمولاً از یک سیستم گندزدایی مکمل مانند استفاده از مقدار کمی کلر یا سیستم UV برای حفظ اثر ضدعفونی‌کنندگی در طولانی مدت استفاده میشود.
مسائل ایمنی: ازن در غلظت‌های بالا سمی است و باید در هنگام نصب و استفاده از دستگاه‌های ازن‌ساز، نکات ایمنی رعایت شود.
نحوه عملکرد دستگاه ازن‌ساز:
دستگاه‌های ازن‌ساز با استفاده از روش‌های مختلفی مانند تخلیه الکتریکی (Corona Discharge) یا تابش فرابنفش (UV)، مولکولهای اکسیژن (O2) موجود در هوا را به ازن (O3) تبدیل می‌کنند. سپس، ازن تولید شده به آب استخر تزریق میشود و فرآیند ضدعفونی آغاز میشود.
جمع بندی در مورد ازن برای ضدعفونی استخر
ازن به عنوان یک ضدعفونی‌کننده قوی در استخرها، با اکسیداسیون آلاینده‌های موجود در آب، به تصفیه آن کمک می‌کند. دستگاه‌های ازن‌ساز با تبدیل اکسیژن هوا به ازن (O3) و تزریق آن به آب، میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها را به سرعت و به طور موثر از بین می‌برند. ازن همچنین با مواد آلی موجود در آب واکنش داده و آنها را تجزیه می‌کند که این امر موجب کاهش کدورت و افزایش شفافیت آب استخر میشود. مزیت دیگر استفاده از ازن، کاهش نیاز به کلر و سایر مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده است که می‌تواند از بروز حساسیت‌های پوستی و چشمی ناشی از کلر جلوگیری کند. با این حال، ازن پایداری کمی در آب دارد و برای حفظ اثر ضدعفونی‌کنندگی در طولانی مدت، معمولاً به همراه مقدار کمی کلر یا سایر روش‌های گندزدایی تکمیلی استفاده میشود
تا اینجای مطلب متوجه شدید که ازن در استخر چه کاربردی دارد؟ تصفیه آب استخر با ازن چگونه است؟ چگونه میتوان از ازن برای تصفیه و گندزدایی آب استخر استفاده کرد. چه نکاتی در زمان استفاده از ازن برای استخر باید رعایت کرد؟ ازن چگونه تولید میشود و… اگر جایی سوال برایتان پیش آمده با ما در میان بگذارید.
