اکسیداسیون و ضد عفونی UV برای بهبود کارایی تصفیه آب

اکسیداسیون و ضد عفونی UV برای بهبود کارایی تصفیه آب

مکانیسم های مختلفی برای گندزدایی آب وجود دارد. این مکانیزم ها شامل کلرزنی و کلرامیناسیون، ازن زنی و تابش اشعه ماوراء بنفش می باشند. به طور معمول تنها یک روش ضد عفونی در یک بازه واحد به کار گرفته می شود. با این حال ترکیب روش های تصفیه آب به صورت متوالی مزایای بالقوه ای از جمله صرفه جویی در انرژی، هزینه و ایمنی بیشتر آب دارد.


مزایای بالقوه تصفیه آب ترکیبی


از جمله مزایایی که می توان در مورد روش های ترکیبی تصفیه آب برشمرد باید به موارد زیر اشاره کرد:


1. صرفه جویی در انرژی و هزینه


راز صرفه جویی در هزینه ها از طریق فرآیند ضدعفونی ترکیبی در مکانیسم های مختلف مورد استفاده در اکسیداسیون در برابر تابش نهفته است. اکسیداسیون متکی بر فعل و انفعالات فیزیکی بین اکسیدان ها، مانند کلر آزاد یا رادیکال های ازن و مولکول های هدف به منظور تجزیه مولکول ها است. بنابراین اکسیداسیون زمانی بهترین کارکرد خود را دارد که مولکول های زیادی برای تجزیه وجود داشته باشد و اکسیدان ها تعداد برهم کنش های خود را به حداکثر برسانند.


از طرف دیگر ضد عفونی با لامپ فرابنفش (UV) به توانایی اشعه ماوراء بنفش جهت نفوذ در آب و رسیدن به مولکول های هدف بستگی دارد. در نتیجه ضدعفونی اشعه ماوراء بنفش در غلظت های پایین ‌تر، به ویژه زمانی که مولکول‌ های موجود قادر به جذب یا پراکنده کردن نور UV هستند، موثرتر خواهد بود. فرآیند ترکیبی مؤثرترین روش های تصفیه آب را به کار می گیرد. ابتدا با استفاده از اکسیدان ها آب را تصفیه کرده و سپس اشعه ماوراء بنفش با ضریب انتقال UV بالاتر اعمال می شود.


2. اجتناب از محصولات ضد عفونی کننده جانبی (DBP)


هر دو روش کلرزنی و کلرامیناسیون منجر به تشکیل محصولات ضد عفونی جانبی (DBPs) می شوند که از واکنش اکسیدان ها با مواد آلی تشکیل می شوند. کلر زنی منجر به تشکیل محصولاتی مانند تری هالومتان ها (THMs) و هالواستیک اسیدها (HAAs) می شود. کلرامیناسیون منجر به تشکیل N-nitrosodimethylamine (NDMA) می شود که برای سلامت بدن خطرناک تر از THM ها و HAA ها است.

 

کاهش مقدار کلر مورد نیاز یا توانایی اجتناب از ترکیبات کلر، بهترین روش برای پرهیز از DBPs است. ضدعفونی با اشعه ماوراء بنفش جایگزین بسیار خوبی محسوب می شود اما تامین انرژی آن هزینه بر خواهد بود. ترکیب فرایندهای UV و کلرزنی/کلرامیناسیون، پتانسیل تشکیل DBP را کاهش می دهد. سایر عوامل اکسیداسیون از جمله ازن، پراکسید هیدروژن و اسید پراستیک، DBP تشکیل نمی دهند. هزینه این فرایندها نسبتا زیاد است.

 

کاربردهای ضد عفونی ترکیبی آب


کاربردهای ضد عفونی ترکیبی آب


استفاده از فرآیند ترکیبی در مواقعی که انتقال از اکسیداسیون شیمیایی بهبود می یابد، بسیار مناسب است. گندزدایی فاضلاب نمونه چنین کاربردی است. انتقال معمولی فاضلاب تصفیه شده ثانویه 65٪ است. اگر از کلرید آهن به عنوان منعقد کننده استفاده شود ممکن است حتی این انتقال کمتر نیز باشد زیرا ترکیبات آهنی با عبور UV تداخل دارند.


سایر کاربردهایی که می توانند از فرآیند ترکیبی بهره مند شوند، مواردی می باشند که دارای ردپای محدود یا زنجیره تامین مواد هستند. برخی از این نمونه ‌ها شامل نیازهای راه دور و ایزوله شده مانند تصفیه آب در کشتی ‌ها یا معادن است. راندمان به دست آمده با به حداکثر رساندن خروجی هر دو فرآیند ضد عفونی، اندازه و انرژی مورد نیاز در همان سطح تصفیه را کاهش می دهد.


در نهایت دستیابی به میزان بالایی از ضد عفونی با به کارگیری یک فرآیند ترکیبی مقرون به صرفه تر از یک فرآیند واحد است. بنابراین استفاده از روش های ترکیبی در کاربری هایی از جمله صنایع غذایی و آشامیدنی و صنعت آبزی پروری که درجه ضد عفونی کنندگی بالایی طلب می کنند، موثر می باشد. علاوه بر این آب ضد عفونی شده امکان کشاورزی متراکم تری را فراهم می کند.

 

کاربردهای ضد عفونی ترکیبی آب


نظارت بر انتقال UV در روش های ضد عفونی ترکیبی


راندمان ضد عفونی اشعه ماوراء بنفش به دو عامل بستگی دارد: عبور UV آب ورودی و شدت نور UV اعمال شده در طول فرایند تصفیه. بالا بودن مقدار UVT نشان می دهد که آب ورودی دارای جامدات محلول و مواد آلی پایینی است بنابراین انتقال نور UV بسیار کارآمد خواهد بود و منجر به اکسیداسیون نوری بالا و غیرفعال‌ سازی بیولوژیکی می‌شود. برعکس اگر مقدار UVT کم باشد، بازده کاهش می یابد.


در فرآیند تصفیه آب ترکیبی یا چند مرحله ای، دوز مورد نیاز UV به اثربخشی فرآیند پیشین بستگی دارد. اگر فرآیند قبلی مقدار قابل توجهی از مواد جامد و آلی را حذف کند، دوز UV کمتری لازم است. اندازه گیری درون خطی عبور UV با استفاده از یک پروب UVT اطلاعات مورد نیاز جهت بهینه سازی فرآیند و صرفه جویی در هزینه را از طریق دوز دقیق UV برای کاربران فراهم می کند.


این کار مستلزم تخصص و تجربه در زمینه تصفیه آب است. وب سایت آبین (www.abin.ir) با پشتوانه سال ها تجربه در زمینه طراحی و ساخت دستگاه تصفیه آب آماده است تا از طریق شماره تماس 02122228116 به کاربران گرامی خدمات مشاوره رایگان در این زمینه ارائه دهد.

منبع: abin.ir
تعداد بازدید: 23
تعداد نظرات: 0
نیلوفر شیرازی
نویسنده یا مترجم: نیلوفر شیرازی
اولین نظر را شما ثبت کنید
ارسال نظر