دستگاه های صنعتی آبی

در این مقاله قصد بررسی کلر و در ادامه آن بررسی دستگاه کلرزن را داریم

با ما همراه باشید

مقدمه

اصلا این سیستم یک دستگاه تصفیه آب صنعتی است یا خیر؟
پاسخ را با یک سوال شروع کنیم که کلرزن چیست؟ کلر زنی فرآیند افزودن کلر یا ترکیبات حاوی کلر به آب برای ضدعفونی کردن آب است. این روش برای از بین بردن باکتری‌ها و سایر میکروارگانیسم‌های موجود در آب لوله کشی بکارگرفته می‌شود و دلیل آن اینست که کلر برای آنها بسیار سمی است.

کلر زنی یک روش متداول و اقتصادی برای تصفیه آب است که در سال ۱۹۰۵ در انگلستان ابداع شد. از آن زمان، کلرزنی به عنوان یک راه حل موثر برای جلوگیری از شیوع بیماری‌های منتقل شده از آب مانند کولرا، تیفوئید، هپاتیت و دیسانتری شناخته شده است.

کلر زنی همچنین مزایای دیگری نیز دارد. به عنوان مثال، دستگاه کلرزن موجب کاهش رشد جلبک، بهبود بو و طعم آب، و حذف فلزات سنگین مانند سرب و آهن می‌شود.

اما همه چیز در مورد کلرزنی خوب نیست. کلر ممکن است با مواد آلی در آب واکنش نشان دهد و تولید ترکیبات نامطلوب مانند تري‌هالومتان‌ها (THMs) و اسید هالوآستيك (HAAs) که ممکن است خطرات سلامتی داشته باشند ایجاد کند. بعضی از افراد هم ممکن است به بو یا طعم کلر حساس باشند. پس هنوز برای خرید کلریناتور عجله نکنید و ادامه مطلب را مطالعه کنید.

برای جبران این مشکلات، روش‌های جایگزین یا تکمیلی کلرزنی نظیر ازن‌زنی و غیره وجود دارد. همچنین ممکن است لازم باشد قبل یا بعد از کلر زنی، روش‌های دیگر تصفيه آب مانند جداسازي، فيلتراسيون، جذب، يون‌جايي يا نورتابي (UV) را نيز اعمال كنيد سپس از سیستمی مانند دستگاه تصفیه صنعتی آب بهره بگیرید که یک پکیج تصفیه کننده بسیار قوی داشته باشید.

اما استفاده از کلر در آب هم دارای معایبی است. برای مثال ممکن است تاثیر منفی بر روی پوست، مو، چشم، روده و ریه داشته باشد.

حالا بیایید بررسی کنیم که کلر چگونه به آب اضافه می‌شود؟ کلر می‌تواند به صورت گاز، مایع یا جامد به آب اضافه شود که اغلب با کمک دستگاه کلریناتور صورت میگیرد. روش‌های مختلف اضافه کردن کلر به آب عبارتند از:

گاز کلر (Cl2): گاز کلر یک گاز سمی و فشار قوی است که با استفاده از لوله‌های فولادی و تجهیزات اندازه‌گیری و به صورت کنترل شده به آب اضافه می‌شود. این روش نیاز به نگهداری دقیق و احتیاطات ایمنی دارد. گاز کلر با آب واکنش نشان داده و تولید اسید هیدروکلوریک (HCl) و هیپوکلریت (HOCl) می‌کند. هیپوکلریت ماده ضدعفونی‌کننده اصلی است.
محلول هایپوکلریت سدیم (NaOCl): محلول هایپوکلریت سدیم یا جاول (Javel) یک مایع شفاف و بی‌رنگ است که حاوی حدود ۱۲ درصد کلر فعال است. این محلول با استفاده از پمپ‌های دوزینگ به آب اضافه می‌شود. این روش نسبت به گاز کلر، ساده‌تر، امن‌تر و کم هزینه‌تر است. محلول هایپوکلریت سدیم با آب واکنش نشان داده و تولید هیدروکسید سدیم (NaOH) و هیپوکلریت (HOCl) می‌کند.
قرص هایپوکلریت کلسیم (Ca(OCl)2): قرص هایپوکلریت کلسیم یا قرص کلر (Chlorine Tablet) یک جامد سفید رنگ است که حاوی حدود ۶۵ درصد کلر فعال است. این قرص‌ها با استفاده از دستگاه‌های حلال در آب به آب اضافه می‌شوند. این روش برای تصفيه آب در مناطق دورافتاده، روستایي يا كم منابع مناسب است. قرص هایپوکلريت بجای کلرزن استفاده شده و كلسيم با آب واكنش نشان داده و توليد كلسيم هيدروكسيد (Ca(OH)2) و هيپوكلريت (HOCl) مي كند.

اکنون شاید برایتان سوال پیش آید که این ترکیب شدن کلر و آب توسط دستگاه تزریق کلر، چگونه صورت می گیرد و یا کلر چگونه با آب واکنش نشان می‌دهد؟ کلر با آب واکنش نشان داده و تولید اسید هیدروکلوریک (HCl) و هیدروژن هیدروکسید (HOH) می‌کند. این واکنش به صورت زیر است:
Cl2 + H2O -> HCl + HOCl

اسید هیدروکلوریک یک اسید قوی است که با آب تماماً اتمیزه می‌شود. هیدروژن هیدروکسید یا آب یک ماده بی‌رنگ و بی‌بو است که در آب حل می‌شود. هیدروژن هیدروکسید با کلر واکنش نشان داده و تولید هیپوکلریت (HOCl) می‌کند. این واکنش به صورت زیر است:
HOH + Cl2 -> HCl + HOCl
هیپوکلریت یک اسید ضعیف است که در آب به صورت تعادلی اتمیزه می‌شود. هیپوکلریت با آب تعادل زیر را دارد:
HOCl <-> H+ + OCl-
این تعادل به عوامل محیطی مانند دما، pH و حضور سایر مواد تحت تاثیر قرار می‌گیرد. هر چه دما بالاتر، pH پایین‌تر و حضور سایر مواد کمتر باشد، تعادل به سمت راست جابجا می‌شود و مقدار H+ و OCl- بیشتر می‌شود. هر چه دما پایین‌تر، pH بالاتر و حضور سایر مواد بیشتر باشد، تعادل به سمت چپ جابجا می‌شود و مقدار HOCl بیشتر می‌شوددر واقع این فرمول ها بخشی از عملکرد دستگاه کلرزن را توضیح می دهند.

هیپوکلریت (HOCl) و یون هایپوکلریت (OCl-) ماده ضدعفونی‌کننده اصلی در آب حاوی کلر هستند. این دو ماده با باکتری‌ها و سایر میکروارگانيسم‌های موجود در آب واكنش نشان داده و آنها را از بين مي برند. این واكنش به صورت کلی به شكل زير است:
HOCl/OCl- + Microorganism -> Inactivated Microorganism + Cl-