دستگاه کلر زن (کلريناتور)
كلرزني يكي از شيوه هاي ديرين گندزدايي آب بوده وبه دليل ايجاد کلر باقي مانده از اولويت خاصي برخوردار مي باشد.
پمپ كلرزن مي تواند مجهز به اجزاء زير باشد :
1 - همزن با شفت و پروانه ضد اسيد 2- مخازن ضد اسيد 200 تا 500 ليتري
3 - اسكلت با پوشش مناسب 4 - تابلو برق مكانيكي يا ساده
شرايط اتاقك دستگاه كلرزن :
1. دستگاه را از باران وتابش مستقيم خورشيد ، سرما و گرما محافظت نمايد .
2. داراي تهويه مناسب ، روشنايي كافي ، كفشور (حهت شستشوي دستگاه ) و برق (برحسب نوع دستگاه برق تك و يا سه فاز) باشد .
3. نزديك مكان تزريق كلر و در صورت ممكن بر روي لوله آب ساخته شود
دستگاه کلر زن (کلريناتور)
طريقه استفاده از دستگاه :
1. مخزن همزن را تا بيست سانتي متري دهانه ، از آب پر نماييد .
2. به مقدار لازم پودر كلر را در داخل آن بريزيد .
3. همزن را روشن كرده اجازه دهيد 2 الي 10 دقيقه محلول همزده شود سپس همزن را خاموش نماييد .
4. حداقل ده دقيقه اجازه دهيد تا آهك تشكيل شده رسوب نمايد .
5. در دستگاههاي تك مخزنه محلول آماده تزريق مي باشد .
6. در دستگاههاي دو مخزنه با باز كردن شير واسط ، محلول در مخزن تزريق پر شده و قابل استفاده مي باشد .
نصب دستگاه :
1. دستگاه ، در مكاني با شرايط فوق قرار داده شود .
2. برق دستگاه به برق شهر و برق پمپ چاه وصل گردد .(فرمان پمپ تزريق بهتر است از پمپ چاه تغذيه شود. )
3. به لوله آب يك بوشن 4/3 وصل گرديده و سپس انژكتور تزريق به آن بسته شود .
4. يك شير جهت تامين آب دستگاه به نزديكي دهانه مخزن كشيده شود .
نگهداري دستگاه كلرزن مايع :
1. مخزن دستگاه حداقل هر هفته يكبار تميز گردد.
2. حداقل هر ماه يكبار دستگاه سركه شويي گردد.(يك ليوان سركه توسط پمپ مكش شده سپس 10 دقيقه در داخل پمپ و مسير تزريق بماند تا رسوبات را پاك نمايد )
3. از وارد آوردن ضربه به قسمتهاي مختلف دستگاه به خصوص انژكتورها و ميله همزن خودداري گردد.
4. پيچ دبي را فقط در حالتي كه دستگاه روشن مي باشد تنظيم نماييد.
5. ظاهر دستگاه را حداقل هفته اي يكبار تميز نماييد.
6. در صورت وجود رسوبات بر روي دستگاه بخصوص هد و انژكتورها آن را با سركه و يا اسيد شستشو بدهيد.
7. در صورتي كه دستگاه بيشتر از يك روز از سرويس خارج مي گردد بايد سركه شويي شود.
عوامل مهم موثر در گندزدائي با کلر :
1. غلظت کلر :با بالا رفتن ميزان غلظت کلر توان گندزدائي آن افزايش مي يابد.
2. زمان تماس کلر با آب : با افزايش زمان تماس کلر با آب ، تاثيرگندزدائي کلر بيشتر ميگردد. لذا به غلظت کلر کمتري نياز مي باشد.
3. PH آب : با افزايش PH آب تاثيرگندزدائي کلر کمترميگردد. لذا به غلظت کلر بيشتري نياز مي باشد.
4. دمايي آب : با افزايش دماي آب ، تاثير گندزدائي کلر بيشتر ميگردد .لذا به غلطت کلر کمتري نياز است .
5. مواد خارجي موجود در آب : با افزايش کدورت آب ( به دليل امکان تماس کمتر کلر با ميکرارگانيسمها ) تاثير گندزدائي کلر کمتر مي گردد.لذا به غلظت کلر بيشتري نياز مي باشد.
اندازه گيري ميزان کلر توسط کيتهاي کلرسنجي (OTO يا DPD):
OTO : 5 قطره از محلول OTO را در داخل کيت کلرسنجي OTO ريخته سپس آن را تا خط نشان با آب پر نمائيد درب آن را ببنديد.با معکوس کردن کيت ، محلول را بهم بزنيد.بر حسب ميزان غلظت کلر ، رنگ محلول فوق از زرد کمرنگ تا زرد پررنگ تغيير مي نمايد . با مقايسه رنگ ايجاد شده با رنگ روي بدنه کيت مي توان ميزان کلرباقيمانده کل را برحسب ميلي گرم در ليتر(PPM ) قراعت نمود.
DPD قرصي : يک عدد قرص را در داخل کيت DPD انداخته سپس آن را تا خط نشان با آب پر نمائيد درب آن را ببنديد.با معکوس کردن کيت ، محلول را بهم بزنيد.بر حسب ميزان غلظت کلر ، رنگ محلول فوق از قرمز کمرنگ تا قرمز پررنگ تغيير مي نمايد.با مقايسه رنگ ايجاد شده ، با رنگ روي بدنه کيت DPD مي توان ميزان کلر باقيمانده کل و يا آزاد ( بر حسب نوع قرص مورد استفاده ) را به ميلي گرم در ليتر(PPM ) محاسبه نمود.
کيت هاي سنجش کلر توسط شرکت پارس انديش ايليا قابل عرضه مي باشد.
طريقه تنظيم ميزان کلر آب :
طبق استاندارد شماه 1011 ( ويژگيهاي ميکروبيولژيکي آب ) ايران ميزان کلر آزاد باقي مانده در انتهاي شبکه آبرساني در شرايط عادي 0.8 – 0.5 ميلي گرم در ليتر ( PPM ) مي باشد. و اين زماني است که , زمان تماس کلر با آب حداقل 30 دقيقه ، PH آب مابين 9 - 6.5 ، تيرگي آب (کدورت ) حداکثر 5 NTU باشد .
لذا ميزان تزريق توسط کلرزن را بايد طوري تنظيم نمائيم که کلر باقي مانده آزاد مابين 0.8 – 0.5 باشد. و اين در صورتي است که شبکه آبرساني ما شرايط فوق را دارا باشد.(زمان تماس،PH،کدورت)
جهت افزايش و يا کاهش ميزان کلر تزريقي به شبکه آب مي توان با چرخاندن پيچ دبي پمپ تزريق (فقط در زمان روشن بودن پمپ ) از صفر تا 100 درصد ميزان تزريق را افزايش دادو يا برعکس.ودر صورت عدم جوابگو بودن پيچ دبي مي توان با کم و يا زياد ريختن پودر کلر، به داخل مخزن دستگاه ، ميزان تزريق کلر را تنظيم نمود.
سترون كردن آب با كلر
دید کلی
سترون کردن هم روی آبهاي زير زميني و هم روی آبهاي سطحي انجام میشود. بدیهی است که سترون کردن برای آبهای زیرزمینی اجباری نیست. ولی ممکن است از لحاظ رعایت احتیاط و در صورتی که بررسی‌های هیدروژئولوژیکی امکان آلوده بودن آبها را تایید کند، در مورد آبهای زیر زمینی نیز انجام شود.
به هر حال ، سترون کردن با آلودگیهای گذرا مقابله میکند. از طرف دیگر ، اگر آب فاصله زیادی را در مجرای روباز طی کند، خطر آلودگیهای اتفاقی نیز باید در نظر گرفته شود. در این مورد ، اگر آب را در مبداء حرکت آن سترون کنیم، در واقع ، ضمانتی اضافی برای خوراکی بودن کیفیت آب است که پتانسیل مقاومت آن را در برابر میکروب‌ها نیز افزایش می‌دهد.
سترون‌کردن آبهای سطحی الزامی است. سترون کردن در واقع دنباله عملیات انعقاد ، ته‌نشین کردن و تصفیه آبهاست، اما از لحاظ انهدام میکروبهای بیماریزا به اندازه کافی موثر نیستند. در این مقاله ، سترون کردن با کلر را بررسی می‌کنیم.
کلر در آب
وجود كلر به مقدار کم در آب بسیار مفید است. روی دیاستازهایی که برای زندگی میکروبی لازمند، اثر و آنها را تخریب میکند. به‌علاوه ، قدرت اکسایش کلر در برابر مواد آلی بسیار زیاد است. کلر به شکل گاز یا به شکل هیپوکلریت ( آب ژاول ) مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقدار کلر لازم را می‌توان با نقطه بحرانی تعیین کرد. اگر آب مورد تصفیه ، نظیر آبهاي خام سطحي ، دارای مواد آلی و بطور معمول ، آمینه ، باشد، ظهور این نقطه قابل توجه بسیار مشخص است. کلر در ترکیب با این مواد ، مواد معین کمکی و کلرامین تولید میکند.
منحنی تغییرات مقادیر کلر فعال موجود در آب
اگر منحنی تغییرات مقادیر کلر فعال موجود در آب یعنی کلر باقیمانده ، بر حسب کلری که به آن افزوده میشود، رسم شود، خواهیم دید که اگر مقدار کلر افزوده شده کم باشد، کلر باقیمانده وجود نخواهد داشت و تمام کلر ترکیب میشود. با افزایش مقدار کلر ، منحنی صعود میکند، اما از یک نقطه حداکثر M که با حداکثر مواد معین کمکی و کلرامین مطابقت دارد، عبور میکند.
کلر به حالت ترکیب و عفونت آب کم است. بالاتر از M ، یعنی با افزایش مقدار کلر ، کلر فعال کاهش می‌یابد و منحنی ، از یک نقطه حداقل m که با انهدام ترکیبات آلی و کلرامین مطابقت دارد، می‌گذرد. این نقطه ، نقطه بحرانی است. در اینجا ، عفونت حداکثر است. اگر باز هم مقدار کلر زیاد شود، کلر اضافه شده ، به‌صورت کلر فعال آزاد درمی‌آید و کلر فعال ترکیب شده ثابت می‌ماند. برای این نوع آب ، زمان تماس لازم با توجه به اندازه‌گیری در نقطه بحرانی به یک تا دو ساعت می‌رسد.
اگر در آبی ، مواد آلی وجود نداشته باشد، نقطه بحرانی نخواهد داشت. اگر PH این چنین آبی از 7.5 کمتر باشد، اندازه طوری تعیین میشود که پس از 20 دقیقه تماس ، باقیمانده در حدود 0.2mg/l باشد. در تمام موارد ، باید از آمیختن مناسب سترون کننده با آب مطمئن شد.
سترون کردن بوسیله گاز کلر
گاز کلر در بطری‌های فلزی به ابعاد متفاوت قرار دارد که محتوی 2 تا 50kg کلرند. برای ایستگاههای مهم ، مخزنهای 500 تا 1000 کیلوگرمی کلر استفاده میشود. در قسمت پایین این ظرفها ، کلر به حالت مایع و در قسمت بالا به حالت گاز است. فشار گاز کلر با فشار میعان آن در دمای محیط برابر است. برای تاسیسات متداول که دبی کار خیلی بزرگ نیست، فاز گازی بطری بکار برده میشود.
بتدریج که از مقدار گاز کاسته میشود، کلر مایع ، تبخير و جانشین آن کم میشود، طوری که فشار ثابت می‌ماند. مقدار فشار در 15ْC برابر 6 بار است و با افزایش دما ، فشار نیز افزایش می‌یابد (4 بار در 2ْC؛ 12 بار در 40ْC). پس دبی گاز بستگی به دما دارد، اما به سطح تبخیر بستگی دارد، یعنی به سطح مقطع بطری.
بدیهی است که برای یک بطری کوچک از دبی 100g در ساعت (تا 10kg) و برای یک بطری بزرگ از 400g در ساعت (15 تا 50kg) نمی‌توان بالاتر رفت. به‌منظور ایجاد سطح تبخیر بیشتر ، مخزنهای سیلندری افقی قرار داده می‌شوند.
اصول سترون‌کردن با گاز کلر به این صورت است که گاز کلر پس از کاهش قبلی فشار با آب مخلوط میشود و سپس شیره کلردار حاصل طبق مقادیر تعیین شده بوسیله شیمی‌دان ، در آب مورد تصفیه وارد میشود.
سترون کردن بوسیله سدیم هیپوکلریت
این روش ، ساده‌ترین روش سترون‌کردن است که یا به‌تنهایی در تاسیسات کوچک و یا به صورت کمکی با روش سترون کردن با گاز کلر مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماده سترون‌کننده ، سدیم هیپوکلریت یعنی آب ژاول است که غلظت آب ، زیاد و در حدود 48ْ است. یک در جز کلرومتری برابر است با 3,17 گرم کلر آزاد در هر کیلوگرم هیپوکلریت و یک کیلوگرم هیپوکلریت در 48ْ دارای 3,17×168=152 گرم کلر است. آب ژاول یا در عزابه تحویل میشود و یا در مخزنهایی که با کار بنایی احداث میشود. در حالت دوم در اثر گذشت زمان از عیار آن کاسته میشود.
محلول آب ژاول سترون کننده با آب ژاول 48ْ تهیه و مقدار کلر فعال لازم برای سترون‌کردن در آب تیتره میشود. این محلول شیره کلردار ، بطور بسیار منظم وارد آب میشود. برای این موضوع است که دستگاههای مختلف بوجود آمده است. حجم این دستگاهها کوچک و نگهداری آنها آسان است. این دستگاهها از یک تشتک بزرگ تشکیل شده‌اند که در سطح مجهز به یک چرخ آبکشی هستند و این چرخ به یک لوله تاشو و یک زبانه خروجی متصل است.
سرعت پایین رفتن چرخ آبکشی و سرعت تخلیه تشتک بزرگ با استفاده از یک آرایش مکانیکی تنظیم میشود. همچنین می‌توان یک پمپ اندازه‌گیر و یا ترجیها" یک پمپ پیستونی را که دقیقتر از یک پمپ غشایی است، بکار گرفت.
وارد کردن مایع سترون‌کننده
قبل از ذخیره کردن آب در مخزن ، مایع سترون‌کننده وارد میشود. اگر مسیر به اندازه کافی طولانی باشد، مایع سترون کننده دقت کافی برای ظاهر کردن اثر ضد باکتری خود دارد. همچنین اگر مسیر حرکت ، طولانی باشد، از مخلوط شدن کامل آن با آب نیز استفاده میشود. در صورت انتقال آب بوسیله یک مجرای روباز ، مایع با استفاده از نیروی ثقل در تمام عرض سطح آب کاملا پخش میشود.
در مورد لوله تحت فشار ثقلی ، وارد کردن مایع بوسیله انشعابی که به قسمت خروجی مایع متصل است، انجام میشود. در صورت نیاز و کافی نبودن فشار ها ، می‌توان از یک پمپ اندازه‌گیر استفاده کرد. اگر انتقال آب بوسیله رانش انجام شود، در این صورت مایع در ایستگاه پمپاژ وارد میشود. در صورت امکان ، ساده‌ترین روش این است که مایع به طرف سرپوش مکنده در نزدیکی لوله مشبک برسد.
همچنین می‌توان با ایجاد سوراخی در مکنده پمپ این عمل را انجام داد. با این حال ، برای جلوگیری از ورود هوا که موجب توقف پمپ میشود، بهتر است که باک یا لاواک دارای سطح ثابت که با ورود شیره کلردار در ارتباط است، پیش‌بینی شود. در یک روش دیگر ، مایع بوسیله یک پمپ مناسب با قسمت رانش کلی ایستگاه ارتباط دارد. اینجا هم یک باک دارای سطح ثابت لازم است.
در مورد ایستگاه تصفیه ، کلر یا مستقیم وارد مخزن آب تصفیه شده میشود و یا در لوله ای که این مخزن را به پمپ‌های کارخانه برداشت متصل میکند، تزریق میشود.
با اعمال روشهای خودکار ، می‌توان توقف یا راه‌اندازی عملیات سترون‌کردن را با حرکت پمپ‌های کارخانه بالابر هماهنگ کرد. همچنین می‌توان بطور خودکار ، عمل کلرزنی را متناسب با دبی آبی که منتقل میشود به اجرا درآورد.
دستگاههاي تصفيه آب خانگي براي حذف يا كاهـش مواد زائد آب آشاميدني بكار ميروند. اين مواد عمدتا عبارتند از :
الف ) سختي آب
ب ) كلر و تركيبات بيماريزاي كلر
ج ) فلزات سنگين
د ) آلودگي هاي ميكربي
در زير به بررسي اين پارامترها و روشهاي تصفيه آن ها مي پردازيم :
ب) كلـر
براي ميكرب زدايي، در تصفيه خانه هاي شهري كلر به آب افزوده ميشود
كلر و تركيبات آن براي ضدعفوني آب آشاميدني در تصفيه خانه ها به آب اضافه ميگردد. در سالهاي اخير تحقيقات بعمل آمده نشان داده اند كه مواد آلي موجود در آب با كلر تركيب شده و ايجاد تري هالومتان ها، كلرات و ساير تركيبات جانبي مضر و سمي مي نمايند كه باعث بروز انواع بيماريهاي صعب العلاج در انسان ميگردن د.
كربن اكتيو (زغال فعال)
براي حذف كلر، رنگ، بو و تري هالومتانها
فيلترهاي كربن فعال خاصيت جذب مواد آلي و بعضي فلزات سنگين محلول در آب را دارد و رنگ، بو، كلر و تركيبات كلر آب را حذف مي نمايد. مشابه فيلترهاي رزين، بستر كربن فعال محيط مساعدي براي تغذيه و تكثير باكتري ها بشمارمي آيند و پس از آن گندزدايي و تصفيه ميكربي ضروري ميباشد.
حذف كلر باقیمانده از آب شهری توسط فیلترهای كربن فعال (GAC) انجام می شود. دانه های كربن فعال دارای بار مثبت میباشند. این درحالی است كه كلر محلول در آب دارای بار منفی است. در نتیجه كلر جذب سطوح دانه ها شده و از آب جدا می شود. لازم بذكر است از آنجا كه بلافاصله پس از حذف كلر باقیمانده، آب مصرف میشود، لذا نگرانی از آلودگی های ثانویه در غیاب كلر باقیمانده بی مورد است.
منابع
[1] مقاله” از سختي آب چه ميدانيد “ - مجله آب و محيط زيست- شماره 19
[2] مقاله” مقايسه بين CIO2 و روش UV/H2O2 براي ضدعفوني آب آشاميدني“ – مجله آب و محيط زيست – شماره31
[3] مقاله ”فلزات سنگين و آلودگي محيط زيست“ - مجله آب وزارت نيرو – شماره 10
[4] بروشور شركت ” آبمعدني چشمه “
[5] بروشور NSA bacteriological water filters
[6] مقاله ”كاربردهاي صنعتي زئوليت“ – مجله آب و محيط زيست – شماره 35
http://www.worldwater.com
http://tahghigh-20.blogfa.com
و وبلاگ های شیمی معتبر دیگر .....
كلرزني يكي از شيوه هاي ديرين گندزدايي آب بوده وبه دليل ايجاد کلر باقي مانده از اولويت خاصي برخوردار مي باشد.
پمپ كلرزن مي تواند مجهز به اجزاء زير باشد :
1 - همزن با شفت و پروانه ضد اسيد 2- مخازن ضد اسيد 200 تا 500 ليتري
3 - اسكلت با پوشش مناسب 4 - تابلو برق مكانيكي يا ساده
شرايط اتاقك دستگاه كلرزن :
1. دستگاه را از باران وتابش مستقيم خورشيد ، سرما و گرما محافظت نمايد .
2. داراي تهويه مناسب ، روشنايي كافي ، كفشور (حهت شستشوي دستگاه ) و برق (برحسب نوع دستگاه برق تك و يا سه فاز) باشد .
3. نزديك مكان تزريق كلر و در صورت ممكن بر روي لوله آب ساخته شود
دستگاه کلر زن (کلريناتور)
طريقه استفاده از دستگاه :
1. مخزن همزن را تا بيست سانتي متري دهانه ، از آب پر نماييد .
2. به مقدار لازم پودر كلر را در داخل آن بريزيد .
3. همزن را روشن كرده اجازه دهيد 2 الي 10 دقيقه محلول همزده شود سپس همزن را خاموش نماييد .
4. حداقل ده دقيقه اجازه دهيد تا آهك تشكيل شده رسوب نمايد .
5. در دستگاههاي تك مخزنه محلول آماده تزريق مي باشد .
6. در دستگاههاي دو مخزنه با باز كردن شير واسط ، محلول در مخزن تزريق پر شده و قابل استفاده مي باشد .
نصب دستگاه :
1. دستگاه ، در مكاني با شرايط فوق قرار داده شود .
2. برق دستگاه به برق شهر و برق پمپ چاه وصل گردد .(فرمان پمپ تزريق بهتر است از پمپ چاه تغذيه شود. )
3. به لوله آب يك بوشن 4/3 وصل گرديده و سپس انژكتور تزريق به آن بسته شود .
4. يك شير جهت تامين آب دستگاه به نزديكي دهانه مخزن كشيده شود .
نگهداري دستگاه كلرزن مايع :
1. مخزن دستگاه حداقل هر هفته يكبار تميز گردد.
2. حداقل هر ماه يكبار دستگاه سركه شويي گردد.(يك ليوان سركه توسط پمپ مكش شده سپس 10 دقيقه در داخل پمپ و مسير تزريق بماند تا رسوبات را پاك نمايد )
3. از وارد آوردن ضربه به قسمتهاي مختلف دستگاه به خصوص انژكتورها و ميله همزن خودداري گردد.
4. پيچ دبي را فقط در حالتي كه دستگاه روشن مي باشد تنظيم نماييد.
5. ظاهر دستگاه را حداقل هفته اي يكبار تميز نماييد.
6. در صورت وجود رسوبات بر روي دستگاه بخصوص هد و انژكتورها آن را با سركه و يا اسيد شستشو بدهيد.
7. در صورتي كه دستگاه بيشتر از يك روز از سرويس خارج مي گردد بايد سركه شويي شود.
عوامل مهم موثر در گندزدائي با کلر :
1. غلظت کلر :با بالا رفتن ميزان غلظت کلر توان گندزدائي آن افزايش مي يابد.
2. زمان تماس کلر با آب : با افزايش زمان تماس کلر با آب ، تاثيرگندزدائي کلر بيشتر ميگردد. لذا به غلظت کلر کمتري نياز مي باشد.
3. PH آب : با افزايش PH آب تاثيرگندزدائي کلر کمترميگردد. لذا به غلظت کلر بيشتري نياز مي باشد.
4. دمايي آب : با افزايش دماي آب ، تاثير گندزدائي کلر بيشتر ميگردد .لذا به غلطت کلر کمتري نياز است .
5. مواد خارجي موجود در آب : با افزايش کدورت آب ( به دليل امکان تماس کمتر کلر با ميکرارگانيسمها ) تاثير گندزدائي کلر کمتر مي گردد.لذا به غلظت کلر بيشتري نياز مي باشد.
اندازه گيري ميزان کلر توسط کيتهاي کلرسنجي (OTO يا DPD):
OTO : 5 قطره از محلول OTO را در داخل کيت کلرسنجي OTO ريخته سپس آن را تا خط نشان با آب پر نمائيد درب آن را ببنديد.با معکوس کردن کيت ، محلول را بهم بزنيد.بر حسب ميزان غلظت کلر ، رنگ محلول فوق از زرد کمرنگ تا زرد پررنگ تغيير مي نمايد . با مقايسه رنگ ايجاد شده با رنگ روي بدنه کيت مي توان ميزان کلرباقيمانده کل را برحسب ميلي گرم در ليتر(PPM ) قراعت نمود.
DPD قرصي : يک عدد قرص را در داخل کيت DPD انداخته سپس آن را تا خط نشان با آب پر نمائيد درب آن را ببنديد.با معکوس کردن کيت ، محلول را بهم بزنيد.بر حسب ميزان غلظت کلر ، رنگ محلول فوق از قرمز کمرنگ تا قرمز پررنگ تغيير مي نمايد.با مقايسه رنگ ايجاد شده ، با رنگ روي بدنه کيت DPD مي توان ميزان کلر باقيمانده کل و يا آزاد ( بر حسب نوع قرص مورد استفاده ) را به ميلي گرم در ليتر(PPM ) محاسبه نمود.
کيت هاي سنجش کلر توسط شرکت پارس انديش ايليا قابل عرضه مي باشد.
طريقه تنظيم ميزان کلر آب :
طبق استاندارد شماه 1011 ( ويژگيهاي ميکروبيولژيکي آب ) ايران ميزان کلر آزاد باقي مانده در انتهاي شبکه آبرساني در شرايط عادي 0.8 – 0.5 ميلي گرم در ليتر ( PPM ) مي باشد. و اين زماني است که , زمان تماس کلر با آب حداقل 30 دقيقه ، PH آب مابين 9 - 6.5 ، تيرگي آب (کدورت ) حداکثر 5 NTU باشد .
لذا ميزان تزريق توسط کلرزن را بايد طوري تنظيم نمائيم که کلر باقي مانده آزاد مابين 0.8 – 0.5 باشد. و اين در صورتي است که شبکه آبرساني ما شرايط فوق را دارا باشد.(زمان تماس،PH،کدورت)
جهت افزايش و يا کاهش ميزان کلر تزريقي به شبکه آب مي توان با چرخاندن پيچ دبي پمپ تزريق (فقط در زمان روشن بودن پمپ ) از صفر تا 100 درصد ميزان تزريق را افزايش دادو يا برعکس.ودر صورت عدم جوابگو بودن پيچ دبي مي توان با کم و يا زياد ريختن پودر کلر، به داخل مخزن دستگاه ، ميزان تزريق کلر را تنظيم نمود.
سترون كردن آب با كلر
دید کلی
سترون کردن هم روی آبهاي زير زميني و هم روی آبهاي سطحي انجام میشود. بدیهی است که سترون کردن برای آبهای زیرزمینی اجباری نیست. ولی ممکن است از لحاظ رعایت احتیاط و در صورتی که بررسی‌های هیدروژئولوژیکی امکان آلوده بودن آبها را تایید کند، در مورد آبهای زیر زمینی نیز انجام شود.
به هر حال ، سترون کردن با آلودگیهای گذرا مقابله میکند. از طرف دیگر ، اگر آب فاصله زیادی را در مجرای روباز طی کند، خطر آلودگیهای اتفاقی نیز باید در نظر گرفته شود. در این مورد ، اگر آب را در مبداء حرکت آن سترون کنیم، در واقع ، ضمانتی اضافی برای خوراکی بودن کیفیت آب است که پتانسیل مقاومت آن را در برابر میکروب‌ها نیز افزایش می‌دهد.
سترون‌کردن آبهای سطحی الزامی است. سترون کردن در واقع دنباله عملیات انعقاد ، ته‌نشین کردن و تصفیه آبهاست، اما از لحاظ انهدام میکروبهای بیماریزا به اندازه کافی موثر نیستند. در این مقاله ، سترون کردن با کلر را بررسی می‌کنیم.
کلر در آب
وجود كلر به مقدار کم در آب بسیار مفید است. روی دیاستازهایی که برای زندگی میکروبی لازمند، اثر و آنها را تخریب میکند. به‌علاوه ، قدرت اکسایش کلر در برابر مواد آلی بسیار زیاد است. کلر به شکل گاز یا به شکل هیپوکلریت ( آب ژاول ) مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقدار کلر لازم را می‌توان با نقطه بحرانی تعیین کرد. اگر آب مورد تصفیه ، نظیر آبهاي خام سطحي ، دارای مواد آلی و بطور معمول ، آمینه ، باشد، ظهور این نقطه قابل توجه بسیار مشخص است. کلر در ترکیب با این مواد ، مواد معین کمکی و کلرامین تولید میکند.
منحنی تغییرات مقادیر کلر فعال موجود در آب
اگر منحنی تغییرات مقادیر کلر فعال موجود در آب یعنی کلر باقیمانده ، بر حسب کلری که به آن افزوده میشود، رسم شود، خواهیم دید که اگر مقدار کلر افزوده شده کم باشد، کلر باقیمانده وجود نخواهد داشت و تمام کلر ترکیب میشود. با افزایش مقدار کلر ، منحنی صعود میکند، اما از یک نقطه حداکثر M که با حداکثر مواد معین کمکی و کلرامین مطابقت دارد، عبور میکند.
کلر به حالت ترکیب و عفونت آب کم است. بالاتر از M ، یعنی با افزایش مقدار کلر ، کلر فعال کاهش می‌یابد و منحنی ، از یک نقطه حداقل m که با انهدام ترکیبات آلی و کلرامین مطابقت دارد، می‌گذرد. این نقطه ، نقطه بحرانی است. در اینجا ، عفونت حداکثر است. اگر باز هم مقدار کلر زیاد شود، کلر اضافه شده ، به‌صورت کلر فعال آزاد درمی‌آید و کلر فعال ترکیب شده ثابت می‌ماند. برای این نوع آب ، زمان تماس لازم با توجه به اندازه‌گیری در نقطه بحرانی به یک تا دو ساعت می‌رسد.
اگر در آبی ، مواد آلی وجود نداشته باشد، نقطه بحرانی نخواهد داشت. اگر PH این چنین آبی از 7.5 کمتر باشد، اندازه طوری تعیین میشود که پس از 20 دقیقه تماس ، باقیمانده در حدود 0.2mg/l باشد. در تمام موارد ، باید از آمیختن مناسب سترون کننده با آب مطمئن شد.
سترون کردن بوسیله گاز کلر
گاز کلر در بطری‌های فلزی به ابعاد متفاوت قرار دارد که محتوی 2 تا 50kg کلرند. برای ایستگاههای مهم ، مخزنهای 500 تا 1000 کیلوگرمی کلر استفاده میشود. در قسمت پایین این ظرفها ، کلر به حالت مایع و در قسمت بالا به حالت گاز است. فشار گاز کلر با فشار میعان آن در دمای محیط برابر است. برای تاسیسات متداول که دبی کار خیلی بزرگ نیست، فاز گازی بطری بکار برده میشود.
بتدریج که از مقدار گاز کاسته میشود، کلر مایع ، تبخير و جانشین آن کم میشود، طوری که فشار ثابت می‌ماند. مقدار فشار در 15ْC برابر 6 بار است و با افزایش دما ، فشار نیز افزایش می‌یابد (4 بار در 2ْC؛ 12 بار در 40ْC). پس دبی گاز بستگی به دما دارد، اما به سطح تبخیر بستگی دارد، یعنی به سطح مقطع بطری.
بدیهی است که برای یک بطری کوچک از دبی 100g در ساعت (تا 10kg) و برای یک بطری بزرگ از 400g در ساعت (15 تا 50kg) نمی‌توان بالاتر رفت. به‌منظور ایجاد سطح تبخیر بیشتر ، مخزنهای سیلندری افقی قرار داده می‌شوند.
اصول سترون‌کردن با گاز کلر به این صورت است که گاز کلر پس از کاهش قبلی فشار با آب مخلوط میشود و سپس شیره کلردار حاصل طبق مقادیر تعیین شده بوسیله شیمی‌دان ، در آب مورد تصفیه وارد میشود.
سترون کردن بوسیله سدیم هیپوکلریت
این روش ، ساده‌ترین روش سترون‌کردن است که یا به‌تنهایی در تاسیسات کوچک و یا به صورت کمکی با روش سترون کردن با گاز کلر مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماده سترون‌کننده ، سدیم هیپوکلریت یعنی آب ژاول است که غلظت آب ، زیاد و در حدود 48ْ است. یک در جز کلرومتری برابر است با 3,17 گرم کلر آزاد در هر کیلوگرم هیپوکلریت و یک کیلوگرم هیپوکلریت در 48ْ دارای 3,17×168=152 گرم کلر است. آب ژاول یا در عزابه تحویل میشود و یا در مخزنهایی که با کار بنایی احداث میشود. در حالت دوم در اثر گذشت زمان از عیار آن کاسته میشود.
محلول آب ژاول سترون کننده با آب ژاول 48ْ تهیه و مقدار کلر فعال لازم برای سترون‌کردن در آب تیتره میشود. این محلول شیره کلردار ، بطور بسیار منظم وارد آب میشود. برای این موضوع است که دستگاههای مختلف بوجود آمده است. حجم این دستگاهها کوچک و نگهداری آنها آسان است. این دستگاهها از یک تشتک بزرگ تشکیل شده‌اند که در سطح مجهز به یک چرخ آبکشی هستند و این چرخ به یک لوله تاشو و یک زبانه خروجی متصل است.
سرعت پایین رفتن چرخ آبکشی و سرعت تخلیه تشتک بزرگ با استفاده از یک آرایش مکانیکی تنظیم میشود. همچنین می‌توان یک پمپ اندازه‌گیر و یا ترجیها" یک پمپ پیستونی را که دقیقتر از یک پمپ غشایی است، بکار گرفت.
وارد کردن مایع سترون‌کننده
قبل از ذخیره کردن آب در مخزن ، مایع سترون‌کننده وارد میشود. اگر مسیر به اندازه کافی طولانی باشد، مایع سترون کننده دقت کافی برای ظاهر کردن اثر ضد باکتری خود دارد. همچنین اگر مسیر حرکت ، طولانی باشد، از مخلوط شدن کامل آن با آب نیز استفاده میشود. در صورت انتقال آب بوسیله یک مجرای روباز ، مایع با استفاده از نیروی ثقل در تمام عرض سطح آب کاملا پخش میشود.
در مورد لوله تحت فشار ثقلی ، وارد کردن مایع بوسیله انشعابی که به قسمت خروجی مایع متصل است، انجام میشود. در صورت نیاز و کافی نبودن فشار ها ، می‌توان از یک پمپ اندازه‌گیر استفاده کرد. اگر انتقال آب بوسیله رانش انجام شود، در این صورت مایع در ایستگاه پمپاژ وارد میشود. در صورت امکان ، ساده‌ترین روش این است که مایع به طرف سرپوش مکنده در نزدیکی لوله مشبک برسد.
همچنین می‌توان با ایجاد سوراخی در مکنده پمپ این عمل را انجام داد. با این حال ، برای جلوگیری از ورود هوا که موجب توقف پمپ میشود، بهتر است که باک یا لاواک دارای سطح ثابت که با ورود شیره کلردار در ارتباط است، پیش‌بینی شود. در یک روش دیگر ، مایع بوسیله یک پمپ مناسب با قسمت رانش کلی ایستگاه ارتباط دارد. اینجا هم یک باک دارای سطح ثابت لازم است.
در مورد ایستگاه تصفیه ، کلر یا مستقیم وارد مخزن آب تصفیه شده میشود و یا در لوله ای که این مخزن را به پمپ‌های کارخانه برداشت متصل میکند، تزریق میشود.
با اعمال روشهای خودکار ، می‌توان توقف یا راه‌اندازی عملیات سترون‌کردن را با حرکت پمپ‌های کارخانه بالابر هماهنگ کرد. همچنین می‌توان بطور خودکار ، عمل کلرزنی را متناسب با دبی آبی که منتقل میشود به اجرا درآورد.
دستگاههاي تصفيه آب خانگي براي حذف يا كاهـش مواد زائد آب آشاميدني بكار ميروند. اين مواد عمدتا عبارتند از :
الف ) سختي آب
ب ) كلر و تركيبات بيماريزاي كلر
ج ) فلزات سنگين
د ) آلودگي هاي ميكربي
در زير به بررسي اين پارامترها و روشهاي تصفيه آن ها مي پردازيم :
ب) كلـر
براي ميكرب زدايي، در تصفيه خانه هاي شهري كلر به آب افزوده ميشود
كلر و تركيبات آن براي ضدعفوني آب آشاميدني در تصفيه خانه ها به آب اضافه ميگردد. در سالهاي اخير تحقيقات بعمل آمده نشان داده اند كه مواد آلي موجود در آب با كلر تركيب شده و ايجاد تري هالومتان ها، كلرات و ساير تركيبات جانبي مضر و سمي مي نمايند كه باعث بروز انواع بيماريهاي صعب العلاج در انسان ميگردن د.
كربن اكتيو (زغال فعال)
براي حذف كلر، رنگ، بو و تري هالومتانها
فيلترهاي كربن فعال خاصيت جذب مواد آلي و بعضي فلزات سنگين محلول در آب را دارد و رنگ، بو، كلر و تركيبات كلر آب را حذف مي نمايد. مشابه فيلترهاي رزين، بستر كربن فعال محيط مساعدي براي تغذيه و تكثير باكتري ها بشمارمي آيند و پس از آن گندزدايي و تصفيه ميكربي ضروري ميباشد.
حذف كلر باقیمانده از آب شهری توسط فیلترهای كربن فعال (GAC) انجام می شود. دانه های كربن فعال دارای بار مثبت میباشند. این درحالی است كه كلر محلول در آب دارای بار منفی است. در نتیجه كلر جذب سطوح دانه ها شده و از آب جدا می شود. لازم بذكر است از آنجا كه بلافاصله پس از حذف كلر باقیمانده، آب مصرف میشود، لذا نگرانی از آلودگی های ثانویه در غیاب كلر باقیمانده بی مورد است.
منابع
[1] مقاله” از سختي آب چه ميدانيد “ - مجله آب و محيط زيست- شماره 19
[2] مقاله” مقايسه بين CIO2 و روش UV/H2O2 براي ضدعفوني آب آشاميدني“ – مجله آب و محيط زيست – شماره31
[3] مقاله ”فلزات سنگين و آلودگي محيط زيست“ - مجله آب وزارت نيرو – شماره 10
[4] بروشور شركت ” آبمعدني چشمه “
[5] بروشور NSA bacteriological water filters
[6] مقاله ”كاربردهاي صنعتي زئوليت“ – مجله آب و محيط زيست – شماره 35
http://www.worldwater.com
http://tahghigh-20.blogfa.com
و وبلاگ های شیمی معتبر دیگر .....
ستایش یعنی این حسی که دارم
:)