تصفیه و ضد عفونی آب و فاضلاب

مقدمه

امروزه حفظ منابع آب ، يعني حياتي ترين ماده اي که بشر به آن نياز دارد بطور فزاينده اي مورد توجه مجامع مختلف بين المللي قرار گرفته است . رشد روزافزون جمعيت و در نتيجه بهره برداري بيش از حد از منابع محدود آب از يک طرف و آلوده شدن آنها بسبب فعاليتهاي گوناگون زيستي ، کشاورزي و صنعتي بشر از طرف ديگر همگي دست به دست همديگر داده و زنگ خطر بحران آب را در سالهاي آينده به صدا در آورده است .

بنابراين حفظ کيفيت فيزيکي و شيميايي و بيولوژيکي منابع آب سرلوحه فعاليت بسياري از سازمانهايي است که به نحوي با اين منابع سرو کار دارند .

اين مهم از دو جنبه کلي قابل توجه است :

 

١- افزايش کيفيت آبي که بايد به مصارف گوناگون برسد که تحت تاثير سه عامل عمده بوده است

- افزايش آلاينده ها در منبع طبيعي آب .

- آزمايشهاي کيفي آب و فاضلاب با دقت بالا .

- افزايش سطح استاندارد آب آشاميدني .

تحولاتي که در چند سال اخير موجب پيشرفت تکنولوژي تصفيه آب و افزايش کيفيت آب آشاميدني شده است بشرح ذيل مي باشد :

×حذف مرحله کلر زني در ابتداي تصفيه خانه ( استفاده از کلر فقط در آخرين مرحله تصفيه براي بهره برداري از کلر باقي مانده در شبکه  .

× استفاده از ازون و پرتودهي فرابنفش در مراحل مختلف تصفيه .

× استفاده بيشتر از سيستم ازون ، بويژه استفاده از اکسيژن براي تغذيه دستگاه و بهره گيري از برق با فرکانس متوسط ،‌باعث شده تا غلظت ازون بالا رفته و در نتيجه طراحي دستگاههاي توليد ازون کوچکتر شود که نهايتا منجر به کاهش سرمايه گذاري اوليه براي تصفيه بروش ازون مي گردد.

 

٢- افزايش کيفيت فاضلاب تصفيه شده گوناگون شهري ، روستايي ، کشاورزي و صنعتي .

پر واضح است که اهميت اين جنبه زياد بوده و اگر تمام توجه به آن معطوف مي شد هيچگاه بشر با بحران کم آبي روبرو نمي شد .

 

١- فاضلاب چيست ؟

همه جوامع ، هم به صورت جامد و هم به صورت مايع ، فضولات توليد مي کنند . بخش مايع اين فضولات ، يا فاضلاب ، اساسا همان آب مصرفي جامعه است که در نتيجه کاربردهاي مختلف آلوده شده است . از نظر منابع توليد ،‌ فاضلاب را مي توان ترکيبي از مايع يا فضولاتي دانست که توسط آب از مناطق مسکوني ،‌اداري و تاسيسات تجاري و صنعتي حمل شده و بر حسب مورد ، با آبهاي زيرزميني ، آبهاي سطحي و سيلابها آميخته است .

 

اگر فاضلاب تصفيه نشده انباشته شود ، تجزيه مواد آلي آن ممکن است منجر به توليد مقدار زيادي گازهاي بدبو شود . علاوه بر آن ، فاضلاب تصفيه نشده معمولا حاوي ميکروارگانيسمهاي بيماريزاي فراواني است که در دستگاه گوارش انسان زندگي مي کنند و يا در برخي فضولات صنعتي موجودند . فاضلاب ، شامل برخي مواد مغذي نيز هست که مي تواند سبب تحريک رشد گياهان آبزي شود ، و ممکن است ترکيبات سمي نيز داشته باشد ،‌بنا به اين دلايل انتقال سريع و بدون دردسر فاضلاب از منابع توليد ، وسپس تصفيه و دفع آن ، نه فقط مطلوب ، بلکه در جوامع صنعتي ضروري است و جنبه اقتصادي و توليد درآمد نيز دارد .

تصفيه آب و فاضلاب شاخه اي از مهندسي محيط زيست است که اصول بنيادي علوم و مهندسي را در مسائل کنترل آلودگي آب به خدمت مي گيرد . هدف نهايي مديريت فاضلاب حفاظت محيط زيست است به نحوي که با اصول بهداشت عمومي و مسائل اقتصادي ، اجتماعي و سياسي هماهنگ باشد .

٢- تصفيه فاضلاب

فاضلاب جمع آوري شده چه از مراکز جمعيتي يا کارخانجات نهايتا بايد به منابع آب يا خاک باز گردانده شود . در هر مورد بايد به اين سوال پيچيده پاسخ داد که : براي حفظ محيط زيست ، کدام يک از آلاينده هاي فاضلاب ، و تا چه حد بايد حذف شوند؟ پاسخ به اين سوال مستلزم بررسي شرايط و نيازهاي محلي ، همراه با کاربرد دانش علمي ، قضاوتهاي مهندسي متکي به تجربه و رعايت شرايط و مقررات کشوري مي شود .

 

گرچه جمع آوري آبهاي سطحي و زهکشي از زمانهاي قديم شروع شده است ، ولي پيدايش نظريه ميکروبي توسط کخ و پاستور در نيمه دوم قرن نوزدهم آغازگر عصر جديدي در زمينه بهداشت عمومي شد . قبل از آن زمان رابطه آلودگي و بيماري فقط به صورت مبهم شناخته شده و از علم نوپاي باکتري شناسي نيز براي تصفيه فاضلاب استفاده نشده بود .

روشهاي تصفيه که در آنها کاربرد نيروهاي فيزيکي عامل مهمتري است با عنوان عمليات واحد تصفيه شناخته شده اند . روشهاي تصفيه که در آن حذف آلاينده ها از طريق واکنشهاي شيميايي و زيست شناسي صورت مي گيرد با عنوان فراينده هاي واحد تصفيه معروف اند

در حال حاضر ، عمليات و فرآيندهاي واحد تصفيه در هم ادغام شده و آنچه را که امروزه مراحل اوليه ، و نهايي تصفيه ناميده مي شود تشکيل داده اند . در تصفيه اوليه از عمليات فيزيکي تصفيه همچون آشغالگيري و ته نشيني براي جدا کردن مواد شناور و قابل ته نشيني موجود در فاضلاب بهره گرفته مي شود . در تصفيه ثانويه از فرآيندهاي شيميايي و زيست شناختي استفاده مي شود تا قسمت اعظم مواد آلي از فاضلاب جدا شود . در تصفيه نهايي از واحدهاي اضافي عمليات و فرآوري استفاده مي شود . تا ساير آلاينده ها مانند نيتروژن و فسفر ، که مقدار آنها در تصفيه ثانويه کاهش چشمگيري پيدا نکرده است ، حذف شوند . روشهاي تصفيه زميني ، که امروزه بيشتر به "‌سيستمهاي طبيعي " معروف شده اند ، مجموعه اي از مکانيسم هاي تصفيه فيزيکي ،‌شيميايي و زيست شناسي را به خدمت گرفته و آب را با کيفيتي مشابه آبي که از تصفيه نهايي فاضلاب حاصل شود توليد مي کنند.

در طول ٢٠تا ٣٠ سال گذشته تعداد مراکز صنعتي که فضولات خود را به شبکه هاي فاضلاب شهري تخليه مي کنند افزايش چشمگيري يافته است . با عنايت به اثرات سمي ناشي از حضور اين فضولات ،‌حتي با غلظت بسيار کم ، در بسياري از جوامع آميختن فاضلاب خانگي با فاضلابهاي صنعتي ، که به طور کامل يا ناقص تصفيه اوليه شده اند ، مورد ارزيابي مجدد قرارگرفته است . پيش بيني مي شود که در آينده اين کارخانجات ملزم شوند که اين فضولات را ،‌ در محل توليد ، تا سطح بالاتري تصفيه کنند تا بي ضرربودن آنها ،‌قبل از تخليه به شبکه هاي شهري ،‌تضمين شود . در حال حاضر بر روي اغلب عمليات و فر آيندهاي واحد مورد استفاده در تصفيه فاضلاب تحقيقات وسيع و پيوسته اي ، از ديدگاه کاربرد و اجرا ،‌صورت مي گيرد . در نتيجه ، تغييرات فراوان در فرآيندها صورت گرفته و فرآيندها و عمليات جديدي ابداع و به کار گرفته شده است : به منظور ارتقا شرايط زيست محيطي آبهاي سطحي و رودخانه ها رو شهاي تصفيه معمول بايد بهبود يابد و سيستمهاي تصفيه و تکنولوژي نوين ديگري به خدمت گرفته شوند . اگر قرار باشد پيشرفت مهمي در تحليل و کاربرد فرآيندهاي موجود و جديد حاصل شود بايد روشهاي پيشرفته تري براي شناسايي مشخصه هاي مورد نظر بکار گرفته شود . گر چه اغلب مواد آلي حاضر در فاضلابهاي انساني را مي شود تصفيه کرد ،‌ولي فاضلاب صنعتي با بهره گيري از فرآيندهاي معمول حاضر ،‌ قابل تصفيه نيستند و يا فقط کمي تصفيه مي شوند ، به علاوه در بسياري از موارد ، از آثار دراز مدت زيست محيطي حضور اينگونه مواد اطلاعاتي در دسترس نيست و يا اطلاعات موجود ناچيز است . در بعضي از موارد ممکن است براي حفظ اينگونه آلاينده ها ، قبل از تخليه به داخل شبکه جمع آوري ، کنترل بيشتر در منبع توليد ضرورت پيدا کند .

٣- روشهاي گندزدايي منابع آ ب :

يکي از آلودگيهاي بسيار عمده و خطرناک منابع آب ، آلودگي بيولوژيکي است . آب مي تواند به انواع ميکروارگانيسم ها اعم از انواع باکتريها ،‌انگلها ، قارچها و ويروسها آلوده شود . آلودگي عمده و شايع آب ، آلودگيهاي باکتريايي شامل کلي فرمها ( باکتريهاي روده اي ) و انگلي مي باشد که به طرق مختلف اين باکتريها را از بين مي برند.

روشهاي گوناگوني براي گندزدايي منابع آب وجود دارد که بطو کلي به دو دسته شيميايي و فيزيکي تقسيم مي شوند . از روشهاي رايج شيميايي ، کلر زني و استفاده از گاز ازون ، و از روشهاي رايج فيزيکي ، حرارت ،‌فيلتراسيون و پرتو دهي را مي توان نام برد.

شرايط يک ضد عفوني کننده ايده آل در جدول شماره ١ ارائه شده است . همانگونه که ديده مي شود ، ضد عفوني کننده ايده آل بايد طيف گسترده اي از مشخصه هاي مختلف داشته باشد . گرچه ممکن است چنين ترکيبي وجود نداشته باشد ، در ارزيابي مواد ضد عفوني کننده توصيه شده يا پيشنهاد شده بايد شرايط پيشنهادي در جدول ٢ رادر نظر داشت . اين نکته نيز مهم است که حمل و کاربرد ماده ضد عفوني کننده بي خطر باشد و بتوان غلظت آن را در آبهاي تصفيه شده اندازه گيري کرد . ضدعفوني را اغلب با استفاده از عوامل شيميايي ،‌عوامل فيزيکي ، ابزارهاي مکانيکي و تابش انجام مي دهند.

 

١-٣- گندزدايي به روش کلر

کلر زني اگر چه بسيار رايج است اما نياز به تجهيزات متعدد و جاگير و از همه مهمتر نقل و انتقال و کاربرد گاز خطرناک کلر دارد ايمني کامل در طراحي سيستمهاي ذخيره و نگهداري کلر بايستي رعايت گردد بدليل آنکه گاز کلر بسيار سمي و خورنده است . در کاربرد کلر به عنوان ضد عفوني کننده رعايت موارد زير الزامي است .

- کلريناسيون روزمره بايستي نزديک نقطه کاربرد صورت گيرد .

- ذخيره کلر و تجهيزات کلريناتور بايستي در اتاقهاي جداگانه صورت گيرد.

- تهويه بايستي کف اتاق تعبيه گردد بدليل اينکه گاز کلر سنگينتر از هوا مي باشد .

- ذخيره کلر بايد جدا از تغذيه کننده هاي کلر صورت گيرد .

- اتاق کلر يناتور بايد از نظر حرارت کنترل گردد. حداقل دماي ٢١ درجه سانتي گراد پيشنهاد مي شود .

- از تابش خورشيد بطور مستقيم روي سيلندرهاي گاز کلر جلوگيري به عمل آيد . وهرگز حرارت به طور مستقيم در تماس با سيلندرها نباشد .

کلر گازي است سمي و چنانچه در کاربرد آن رعايت نکات ايمني نشود ممکن است باعث انفجار و مسموميت گردد . به علاوه مانند تمام روشهاي شيميايي ماده اي به آب افزوده شده و طعم آن را تغيير مي دهد و هزاران ترکيب خطرناک و بعضا سرطان زا پديد مي آورد . امروزه مشخص شده که کلر با مواد آلي درون آب ترکيب و واکنش نشان داده و با تشکيل تري هالو متانهاي گوناگون (THMS ) چيزي حدود ٨٥٠ ترکيب کارسينوژن ( سرطان زا ) پديد مي آورد .

اثرات زيست محيطي ناشي از گاز کلر در منابع آبي بدين صورت است که مقدار بيشتر از ٥/١ ميلي گرم در ليتر باعث مرگ و مير آبزيان مخصوصا ماهي مي گردد .

بنابراين استفاده از پرتودهي فرابنفش و گاز ازون بطور روز افزون مورد توجه قرار گرفته وجايگزين کلر مي شوند .

 

٢-٣- گندزدايي به روش ازون :

- ازون چيست ؟

ازون گازي است تقريبا بي رنگ با بوي ترش با قدرت اکسيداسيون بالا. مولکول ازون پايدار نبوده و در نتيجه نمي توان آن را انبار يا حمل نمود . اين امر باعث مي گردد که توليد ازون همواره در محل انجام گيرد . لذا مرحله حمل و انبار مواد شيميايي در اين روش حذف مي شود .

 

بطور کلي دلايل استفاده از گاز ازون به شرح زير است :

- اکسيداسيون جزيي يا کلي مواد محلول در آب .

- ته نشيني مواد محلول .

- لخته سازي مواد آلي .

- ناپايدار ساختن اجسام کلوئيدي .

- ضد عفوني و از بين بردن باکتريها ، انگلها و قارچها و...

بر خلاف کلر و مواد شيميايي ديگر ، اکسيداسيون بوسيله ازون ، هيچگونه مواد سمي يا مضر در آب بجاي نميگذارد و نياز به پالايش مجدد آب ندارد . تجربه نشان داده است که ازون سريعا اجزاي محلول در محيط را اکسيد مي نمايد و حاصل اين اکسيداسيون تنها اکسيد اجزا و اکسيژن مي باشد لذا براي استفاده در مواردي که عناصر باقي مانده ديگر ممکن است مشکلات جنبي ديگر بوجود آورند مناسب مي باشد . مولکول ازون پايدار نيست و پس از مدت کوتاهي شکسته مي شود و تبديل به مولکول پايدار اکسيژن مي گردد .

- منابع توليد ازون

گاز ازون بطور طبيعي در زمان رعد و برق يا بوسيله اشعه U.V. Vacuum موجود در نور خورشيد بوجود مي آيد . اما بطور مصنوعي توليد ازون به دو طريق لامپهاي U.V ويا تخليه الکتريکي صورت مي گيرد. توليد ازون در حجم بالا عموما با تخليه الکتريکي برروي دو قطب انجام مي پذيرد که بنام (Silent Electrical Discharge (SED شناخته شده است . توليد کننده هاي ازون با استفاده از اين روش با بهره برداري از الکترودهايي با ولتاژ بالا که به فاصله معين از هم قرار گرفته اند کار مي کنند . در دستگاههاي جديد توليد ازون ، اکسيژن در بين اين فاصله جريان مي يابد و با استفاده از تخليه الکتريکي ازون توليد مي شود .

 

٣-٣- گندزدايي به روش پرتو دهي :

در ميان روشهاي فيزيکي ، پرتو دهي از دير باز مورد توجه بوده است . پرتوهاي مورد استفاده در اين روش به دو دسته پرتو يونيزان ( شامل پرتو ايکس ، گاما ، بتا و آلفا ) و پرتو فرابنفش تقسيم ميشوند . پرتو يونيزان به دلايل گوناگون از جمله عدم دسترسي عموم به منابع توليد آنها ( عمدتا ايزوتوپهاي راديو اکتيو ) ، خطر کاربرد آنها توسط عموم مردم در نتيجه نياز به تخصصهاي بالا و همچنين قدرت کم نفوذ برخي از آنها کمتر مورد استفاده قرار مي گيرند . اما کابرد پرتو فرابنفش چيزي نزديک به حدود يک قرن است که مورد توجه قرارگرفته است گندزدايي بوسيله اين پرتو را ميتوان استفاده از يک روش طبيعي پنداشت چرا که در طبيعت و در نور خورشيد نيز گندزدايي بطور طبيعي انجام مي شود.

منابع توليد پرتو فرابنفش :

١-٣-٣ - ماهيت فيزيکي پرتوفرابنفش :

پرتوفرابنفش به محدوده اي ازامواج الکترومغناطيس اطلاق مي شود که درناحيه نامرئي طيف نوري درمحدود طول موج ١٩٠ - ٣٢٨ نانومتر (١٩٠٠ - ٣٢٨٠ آنگستروم ) قرار دارد. در واقع اين محدوده از طيف بنفش پرتوهاي مرئي نور شروع مي شود وبه محدوده امواج X ختم مي شود.

امواج الکترومغناطيس در هر محدوده اي از طول موج داراي سرعت هاي برابر و معادل سرعت نور ميباشند. از آنجايي که اين امواج داراي انرژي بوده و خواص دوگانه موج - ذره ازخود نشان مي دهند،  ميزان انرژي آنها براساس هر دوخواص آنها و به وسيله نظريه کوانتومي محاسبه مي شود. اين نظريه اين امواج را به مثابه ذراتي از انرژي فرض مي کند که از منبع مولد خود منتشر مي شوند. سرعت نور برطبق رابطه   lC = f وابسته به فرکانس ( f ) وطول موج ( l )‌  مي باشد. ازطرفي برطبق نظريه کوانتومي ميزان انرژي يک طيف خاص از رابطه E = hf  به دست مي آيد. با تلفيق اين دو رابطه  رابطه جديد l/E = hc  به دست مي آيد که درآن h ثابت پلانک  (6.62x10-27 erg/sec) مي باشد. اين رابطه نشان مي دهد که هرچه طول موج يک طيف کوچکترمي شود انرژي آن بيشتر مي شود. بنابراين پرتوفرابنفش از دسته پرتوهاي پرانرژي بوده و بيشتر خواص و کاربردهاي ان به خاطر همين انرژي زياد آن مي باشد.

سازوکارعمل پرتو فرابنفش به اين ترتيب است که به دليل نزديک بودن انرژي اين پرتو به انرژي الکترون هاي پيوندي ترکيبات آلي، اين پرتو روي اين ترکيبات اثرگذاشته و باعث گسستن برخي پيوندها و ايجاد پيوندهاي جديد مي شود. پيوندهاي دوگانه يا سه گانه بين اتمهاي کربن و يا پيوندهاي بين کربن و ديگر اتمها مستعدترين پيوندهاي اسيب پذير توسط پرتوفرابنفش مي باشند.

جذب پرتو فرابنفش توسط ترکيبات آلي و تشکيل طيفهاي جذبي که براي هر ماده مخصوص به همان ماده است به همين منوال بوده و اساس يکي از روشهاي تجزيه دستگاهي است.

 

٢ - ٣- ٣ - توليد پرتو فرابنفش :ا

پرتو فرابنفش به طور طبيعي درنور خورشيد وجود دارد. در واقع در طبيعت انجام عمل ضدعفوني و کنترل رشد ميکروارگانيسم ها به همين طريق انجام ميشود. دليل موثر بودن نور آفتاب در پاکيزگي بهتر لباس هاي شسته شده و همچنين زرد شدن و تغيير رنگ کاغذ و برخي از پارچه هايي که مدام در نور آفتاب قرار دارند وجود همين پرتو در نور خورشيد است.

توليد مصنوعي اين پرتو با تخليه الکتريکي در بخار جيوه در لامپهاي مربوطه انجام مي شود. مشخصه فيزيکي تخليه الکتريکي در بخار جيوه توليد چند طيف مشخص و ناپيوسته است که دو طيف ١٨٥ و ٢٥٤ نانومتر (به طور دقيق تر ٧/٢٥٣ نانومتر) ‌آن در ناحيه پرتو فرابنفش قرار مي گيرد و بقيه در ناحيه مرئي (شکل ١). طول موج ٢٥٤ نانومتر بيشترين شدت را نسبت به ديگر طول موج ها داشته و واجد خاصيت ميکروب کشي است.

 

 لامپهاي مولد پرتو فرابنفش سه دسته اند :

١ - لامپهاي کم فشار.

٢ - لامپهاي بافشارمتوسط.

٣ - لامپهاي پرفشار.

 

لامپهاي کم فشارخود شامل دو دسته کاتد گرم وکاتد سرد مي باشند. بازدهي اين لامپها نسبت به انرژي مصرفي آنها بالامي باشد. حدود٩٥% طول موج توليد شده در ناحيه ٧/٢٥٣ نانومتر قرار دارد. کارآيي اين لامپها شديدا وابسته به ولتاژ ورودي دماي محل استفاده و عمر لامپ و تعداد دفعات خاموش و روشن آنها است که با کنترل هر يک از اين عوامل در يک طراحي صحيح مي توان اثرات هر عامل را به حداقل رسانيد.

کارآيي لامپهاي با فشار متوسط مستقل از ٣ فاکتور ياد شده است اما بازدهي آنها نسبت به انرژي مصرفي آنها کم مي باشد. در عوض نفوذ پذيري پرتو ساتع شده از آنها به خاطر شدت بالاي آن بيشتر از لامپهاي کم فشار است.

 

 ٣ - ٣- ٣- ساز و کار اثر پرتو فرابنفش :
پرتو فرابنفش با اثر بر روي رشته وراثتي (
DNA يا RNA) ميکروارگانيسم ها سبب غيرفعال شدن ميکروارگانيسم ها مي شود. رشته هاي وراثتي در تمام موجودات اعم از تک سلولي و پرسلولي از واحدهايي به نام نوکلئوتيد شامل يک باز آلي، يک ملکول قند ٥ کربني و يک دنباله فسفريل تشکيل شده اند. قندها و دنباله فسفريله آنها وظيفه پيوند دادن واحدهاي نوکلئوئيد را به عهده دارند و بازهاي آلي در نگهداري دو رشته وراثتي در کنار يکديگر با استفاده از پيوندهاي هيدروژني نقش دارند. (شکل ٢) بازهاي آلي به کار رفته در نوکلوئيدها در دو دسته بازهاي پورين شامل آدنين و گوانين و بازهاي پيريميدين شامل سيتوزين، تيمين، و اوراسيل قرار مي گيرند. تمامي اين بازها پرتو فرابنفش را در ناحيه ٢٦٠ نانومتر جذب مي کنند که بسيار نزديک به پرتو خارج شده از لامپهاي مولد اين پرتو ميباشد. جذب پرتو فرابنفش توسط بازهاي پيريميدين بيش از بازهاي پورين است. در نتيجه جذب انرژي پرتو فرابنفش هرجا که در طول رشته وراثتي بازهاي پيريميدين در مجاورت هم باشند به يکديگر جوش مي خورند. (شکل ٣) بنابراين دو رشته وراثتي در اين مکان ها به هم متصل شده و جدا نمي شوند و به اين ترتيب ميکروارگانيسم مربوطه قادر به تکثير نخواهدبود. ديمرهاي سيکلوبوتان تيمين - تيمين وتيمين - اوراسيل در مورد اشکال فعال و غير اسپورباکتريها و ترکيب ٥ - تيمينيل - ٥ و ٦ - دي هيدروتيمين (TDHT) در مورد اشکال اسپورباکتريها و يا غيراسپور اما در حالت انجماد آنها شناسايي شده است.
حساسيت ميکروارگانيسم هاي گوناگون به اين پرتو به دليل وجود ساز و کارهاي گوناگون ترميمي در آنها با بکديگر متفاورت بوده و از ٦٠٠٠ -٦ وات در ثانيه برمترمربع متغييراست. در واقع در مورد پرتو فرابنفش فاکتور
I×T براي سنجش ميزان تاثير پرتو به کار مي رود که معادل فاکتور C×T  در مورد روشهاي شيميايي مي باشد و درآن I  شدت پرتو مي باشد.
به طور کلي ساز و کارهاي ترميمي در دودسته قرار مي گيرند:
١ . واکنشهاي ترميم در نور که معمولا به طول موج زير ٥١٠ نانومتر نياز دارند.
٢ . واکنشهاي ترميم در تاريکي که شامل يک سري عمليات ترميمي و اصلاحي روي ژنوم ميکروارگانيسم ها مي شوند.
جالب توجه است که ديمرهاي
TT و UT عموما توسط ساز و کارهاي ترميمي در نور از بين مي روند اما ترکيب TDHT توسط ساز و کارهاي ترميم در تاريکي و آنهم به سختي از بين مي رود.
اگرچه نقطه ضعف روش پرتودهي فرابنفش تنها همين مسئله مقاومت برخي از گونه هاي ميکروارگانيسم ها است، اما با افزايش زمان پرتودهي، شدت آن و يا هر دو (بر اساس فاکتور
I×T) عملا  هيچ  ميکروارگانيسمي نمي تواند جان سالم به در ببرد.

 

٤-٣-٣- عوامل موءثر بر کار آيي پرتو فرابنفش :
آنچه در مورد کاربرد اين پرتو مهم است فاکتورهايي است که مي توانند عبور اين پرتو را از محيط آبي تحت تاثير قرار دهند. ٤ فاکتور عمده عبارتند از:
١ . کدورت آب .
٢ . غلظت ترکيبات آلي موجود در آب .
٣ . ميزان آهن موجود در آب .
٤ . غلظت يونهاي نيترات و نيتريت .
هريک از اين فاکتورها به شدت از ميزان عبور اين پرتو مي کاهند. از طرفي تميز بودن لامپهاي مولد پرتو نيز مهم مي باشد. امروزه با نصب بازوهاي متحرک روي دستگاه ضدعفوني با پرتو فرابنفش به خوبي با اين مشکل مقابله مي شود و لامپها يا پوشش کوارتز آنها به طور خودکار يا دستي بدون نيازبه پياده کردن دستگاه پاک مي شوند.

٥-٣-٣- کاربرد پرتو فرابنفش جهت ضد عفوني منابع آب و فاضلاب :
کاربرد
  پرتو فرابنفش به عنوان يک روش ضدعفوني کننده فيزيکي در تصفيه منابع آب و فاضلاب به طور مستقل و يا به عنوان مکمل ساير روشها از ديرباز مورد توجه بوده است. جديدا به کمک اين پرتو در کنار استفاده از هيدروژن پروکسايد براي از بين بردن ترکيبات آلي کلردار نيز استفاده مي کنند

کاربرد اين پرتو در زمينه هاي زير مي باشد:
١ . ضدعفوني آب آشاميدني در پايان مراحل تصفيه به عنوان روش اصلي ضدعفوني و پيش از توزيع به شبکه مصرف. در اين خصوص تنها دوز کمي از کلر، کلردي اکسايد يا کلرامين جهت توزيع آب به شبکه مورد نياز است.
٢ . ضدعفوني آبهاي سطحي و چاه، به ويژه در مزارع و روستاها به شرطي که کدورت و غلظت ترکيبات آلي و ميزان آهن و يونهاي نيتريت و نيترات آن در حد استاندارد معمول باشد.
٣ . ضدعفوني آبي که در صنايع مختلف از جمله صنايع غذايي،
 دارويي، الکترونيک  و غيره به کارمي رود.
٤ . گندزدايي پسابهاي گوناگون در آخرين مرحله تصفيه فاضلاب. طرح شماتيک کاربرد پرتو فرابنفش براي چنين منظوري در شکل ٤ نشان داده شده است.

٥ - ضدعفوني اوليه آب استخرهاي شنا به منظور کم کردن ميزان کلر به کار برده شده در حد کلر باقي مانده.

فوايد کاربرد پرتو فرابنفش در هر يک از موارد اشاره شده به شرح زير مي باشند:
١ . انجام موثر عمل ضدعفوني.
٢ . سرعت عمل، سرعت ضدعفوني شدن با پرتو فرابنفش از هر روش شيميايي و فيزيکي ديگر کوتاه تر بوده و در حد ثانيه است.
٣ . اقتصادي بودن روش.
٤ . عدم کاربرد مواد شيميايي.
٥ . امن بودن.
٦ - راحتي نصب دستگاه ها
  نگهداري آسان و بدون نياز به پرسنل متخصص.
٧ . اشغال فضاي کم.
٨ . خودکار بودن کار دستگاه.
٩ . سازگاري با محيط زيست.
مقايسه موارد فوق با روشهاي ديگر به ويژه کلرزني قابل درک است.


٦ -  ٣  - ٣ -  از بين بردن ترکيبات آلي کلردار:
جديدا مشخص شده است که چنانچه پرتو فرابنفش در مقاديري بيش از آنچه براي عمل ضدعفوني کردن لازم است ( ١٠ - ٢ برابر) به همراه هيدروژن پروکسايد به کار رود، غلظت ترکيبات آلي کلر دار مانند تري کلرو اتيلن، تتراکلرواتيلن، دي کلرواتيلن، کلروفرم و غيره را در آب طبق معادلات زير در نهايت به دي اکسيد کربن و اسيد کلريدريک تجزيه کرده و به زير مقادير مجاز و استاندارد مي رساند:

  1. C2HCL3 + 3H2O2       UV      > 2CO2 + 3HCL + 2H2O
  2. C2HCL3 + O3 + H2      or      > 2CO2 + 3HCL

مراجع     References:

١ - مهندسي فاضلاب، جلد اول، شرکت مهندسي متکاف وادي (تجديد نظر توسط جورج چوبانوگلوس، فرانکلين ال. بورتن) ترجمه احمد ابريشم چي، عباس افشار، بهشيد جمشيد  - ١٣٧٤.
صفحات ١٥ - ٤١١ ،
   ٨ ٥٩٧

 

 

 

2 - Disinfection , sterilization, and preservation, Block, Seymour stanton, 4 th ed, 1991, pp 33-34, 553-565
3 - Principles and practice of disinfection, Preservation and sterilization; A.D.Russell, W.B. Hugo, G.A.J.Ayliffe, 1982 pp 534 - 547
4 - Osram HNS/UVC Lamps. Technical Information , MKAB/UV, Edition Aug . 1991, pp3 and 6.
5- Water Purification System. UV Fresher, from NEC catalogue No . 061- 2003NN- 9507 , NEC Environment Engineering , Ltd

 

نظرسنجی

می توانید نظر خود را در این قسمت وارد نماید.
امتیاز
نام و نام خانوادگی
ایمیل

توضیحات

تست1

تست تست تست

تماس با ما

نام
ایمیل

توضیحات