گندزدایی آب یکی از مهم ترین و اصلی ترین گام ها در فرآیند بهبود کیفیت و استانداردسازی آن برای مصرف به عنوان آب آشامیدنی و غیره می باشد. نحوه و روش های گندزدایی آب های آشامیدنی و آب چاه و آب های شهری و غیره با توجه به مقدار بودجه و نوع آلاینده ها و تجهیزات در دسترس متفاوت بوده و در نهایت هدف همگی یکسان است. به طوریکه در تمام روش ها تلاش میشود باکتری و میکروارگانیسم ها و عوامل بیماری زا موجود در آب کاسته شده و منجر به حفظ سلامت انسان و طبیعت گردند. در این بخش از آموزش تصفیه آب رایج ترین، ساده ترین و بهترین نحوه و روش های گندزدایی آب آشامیدنی و استخر و آب چاه و غیره را معرفی و دلایل کاربرد گسترده هیپوکلریت سدیم و اشعه ماوربنفش و ازن و کلر را بررسی خواهیم نمود.
گند زدایی آب چیست؟
آب از مهم ترین عناصر طبیعت بوده و به همان اندازه که می تواند سلامتی را تضمین کند، در شیوع بیماری های عفونی و گوارشی نیز موثر عمل می کند. شرایط موجود در آب های سطحی زمینه رشد و تکثیر انواع باکتری و ویروس و پاتوژن های مختلف را فراهم می کند که منشا شیوع بیماری هستند. گندزدایی آب به مجموعه فعالیت های فیزیکی و شیمیایی گفته میشود که در آنها تلاش میشود تا هرگونه باکتری و ویروس و عوامل بیماری زا موجود در آب از بین برود. نحوه گندزدایی آب های شهری و آب چاه و غیره با هم متفاوت بوده و نتیجه روند هر یک به افزایش کیفیت آب ختم خواهد شد.
دلایل اهمیت گند زدایی آب
آب مانند بدن انسان شرایط ایده آلی را برای رشد و تکثیر بسیاری از باکتری ها و ارگانیسم های بیماری زا فراهم می کند. به طوریکه اغلب انگل ها و عوامل کیست ساز در آب های سطحی رشد پیدا نموده و با ورود به آب های آشامیدنی به بدن انسان راه پیدا می کنند. روش های پیاده سازی شده با تجهیزات تصفیه آب شامل تصفیه فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی بوده و در دو روش اول باکتری ها قابل حذف نمی باشند. به همین دلیل در مرحله تصفیه شیمیایی استفاده از راه های گندزدایی آب با مواد جانبی و پرتوافکنی و غیره این عوامل حذف میشوند.
پرداخت هزینه های زیاد برای پیاده سازی هر یک از روش های گند زدایی آب تنها به منظور جلوگیری از شیوع بیماری های واگیردار و خطرناک از قبیل وبا، حصبه، شیگلوز و غیره می باشد.
بهترین و ساده ترین روش های گند زدایی آب کدامند؟
نحوه گندزدایی آب آشامیدنی و غیره تنوع زیادی دارد و نمی توان به طور دقیق مشخص کرد که کدام روش بهترین کارایی و بازدهی را دارد. در حالت کلی، در انتخاب هر یک از روش های گندزدایی و ضد عفونی آب ها چند عامل مهم نقش دارد. به عنوان مثال، شرایط محیطی محل ذخیره سازی آب، شرایط دمایی، روباز یا سرپوشیده بودن مخزن و منابع آبی، نوع آلاینده های موجود در آب و میزان بودجه و تجهیزات در دسترس و کیفیت خروجی از جمله موارد و فاکتورهای مهم در انتخاب روش ضد عفونی آب می باشند.
انواع گند زدایی آب
روش های فیزیکی و شیمیایی متعددی برای ضد عفونی آب های شهری و سطحی و آشامیدنی وجود دارند که برخی از آنها در گروه روش های نوین قرار میگیرند. از رایج ترین و بهترین روش های گند زدایی آب می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1- نحوه گندزدایی آب با اشعه فرابنفش
یکی از بهترین روش های نوین برای از بین بردن باکتری ها و عوامل بیماری زا موجود در آب ها، استفاده از اشعه ماورابنفش می باشد. اشعه فرابنفش قدرت تخریب دیواره سلولی عوامل بیماری زای موجود در آب را داشته و از این طریق می توانند آنها را تخریب کند. اشعه گند زدایی آب توسط لامپ های مخصوص تولید شده و تنها در محیط های آزمایشگاهی می توان از آن استفاده نمود.
تولید پرتوهای گند زدایی آب توسط تجهیزات جانبی هزینه بر بوده و برای حوضچه های تصفیه بزرگ مقرون به صرفه نخواهد بود. در بسیاری از آب های سطحی از تابش نور خورشید این اشعه ها فراهم میشوند که می توانند تا حد نسبتا خوبی منجر به بهبود کیفیت آب ها شوند و هزینه بر نخواهند بود.
2- گندزدایی آب با اشعه گاما
از دیگر اشعه و پرتوهای گند زدایی آب می توان به اشعه گاما اشاره نمود. این گزینه در گروه روش های نوین برای کاهش عوامل بیماری زا قرار گرفته و با اشعه گاما مانند UV می توان جداره سلولی آنها را تخریب و مانع رشد و تکثیر شد. این روش ها بیشتر در محیط های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفته و بر اساس تحقیقات انجام شده، کارایی آن بالاتر از اشعه ماورابنفش خواهد بود. استفاده از این قبیل پرتو و اشعه ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشند اما قدرت بالایی در بهبود و ضد عفونی آب ها دارند. علاوه براین، هر دو روش استفاده از پرتوهای گاما و فرابنفش برای گند زدایی آب های آشامیدنی و شهری و غیره هیچگونه ماده جانبی خطرناک تولید نمی کند و این یک مزیت بزرگ نسبت به استفاده از کلر خواهد بود.
3- گند زدایی آب با ازن
ازن O3 از جمله گازهای ناپایدار می باشد که از سه ملکول اکسیژن تشکیل شده و یک اکسیدکننده قوی به شمار می رود. در سالهای اخیر استفاده از این گاز ناپایدار در روند تصفیه آب و فاضلاب کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. مهم ترین دلیل برای استقبال زیاد از روش گندزدایی آب با ازن O3، عدم تولید ماده جانبی خطرناک در روند از بین بردن عوامل بیماری زا و پاتوژن ها می باشد. علاوه براین، ازن هیچگونه بو تولید نمی کند و طعم و رنگ و PH آب را دچار تغییر نخواهد کرد. از این روش در بسیاری از تصفیه خانه های آب شهری و آشامیدنی و آب استخرها استفاده میشود.
4- گندزدایی آب با هیپوکلریت سدیم
یکی از روش های بسیار رایج گندزدایی آب استخر و آب های آشامیدنی، استفاده از هیپوکلریت سدیم یا آب ژاول می باشد. استفاده از ترکیبات کلر برای ضد عفونی آب به دلیل ایجاد مواد جانبی خطرناک که درون آب باقی می مانند، روش های نوین در حال جایگزین شدن با آنها می باشند. این قبیل ترکیبات خاصیت خورندگی بالایی داشته و به همین دلیل می توانند به تجهیزات و لوله های آب آسیب وارد کنند. در حالت کلی اغلب کشورهای پیشرفته این قبیل مواد را در راه های گندزدایی آب های آشامیدنی حذف و ممنوع اعلام کرده اند.
5- گند زدایی آب با پرکلرین (هیپوکلریت کلسیم)
در اغلب روش های ضد عفونی کردن آب، کلر و ترکیبات مختلف آن بیشترین کاربرد را دارند. از جمله ترکیبات بسیار پرکاربرد کلر برای حذف آلاینده ها و پاتوژن ها می توان به پرکلرین یا هیپوکلریت کلسیم اشاره نمود که در واقع همان کلر جامد است.
6- گند زدایی آب استخر با برم
استفاده مداوم از آب استخر منجر به رشد و تکثیر بسیاری از پاتوژن ها و ارگانیسم های خطرناک شود. عدم حذف این ترکیبات و باکتری ها و عوامل بیماری زا منجر به بیماری های تنفسی و پوستی زیادی خواهد شد. به منظور جلوگیری از رشد قارچ و کپک در استخرها از برم نیز استفاده میشود. برخلاف کلر، برم کاملا بی خطر بوده و ماده جانبی خطرناک از خود باقی نمی گذارند. البته لازم به ذکر است که این روش در ضد عفونی آب های شهری و آشامیدنی کاربرد ندارد و دلیل آن، عدم قدرت حذف آمونیاک و ازت می باشد و همچنین قدرت خورندگی بالایی دارند و به لوله ها و تاسیسات آسیب وارد میشود.
7- راه های گندزدایی آب با ید
استفاده از ید برای گند زدایی آب در گذشته کاربرد داشته و از روش های منسوخ شده به شمار میرود. این روش اثرات نامطلوب بر سلامتی بدن ایجاد نموده و از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه نیست.
8- گند زدایی آب آشامیدنی با حرارت
به جرات می توان گفت ساده ترین روش گندزدایی آب آشامیدنی، حرارت دهی آن است. بسیاری از باکتری ها و عوامل بیماری زای موجود در آب در دمای زیاد مقاومت نداشته و ساختار آنها تخریب میشود. حرارت دهی ماده جانبی خطرناک تولید نمی کند، اما این شیوه ضد عفونی بسیار زمان بر بوده و مصرف انرژی در آن زیاد است. چون هر اندازه مقدار و ارتفاع آب بیشتر باشد، به انرژی بیشتری برای گند زدایی آن نیاز است.
9- گند زدایی آب با الکترولیز نمک طعام
یکی از بهترین روش های گند زدایی آب آشامیدنی که به عنوان جایگزین مطمئن برای کلر در نظر گرفته شده است، استفاده از الکترولیز نمک طعام می باشد. در این روش ابتدا در رآکتور از نمک طعام جریان الکتریسیته عبور داده شده و الکترولیز صورت می گیرد. سپس خروجی رآکتور وارد مخازن آب آشامیدنی شده و گندزدایی صورت میگیرد.
10- گند زدایی آب با پلاسما
استفاده از پلاسمای سرد یکی از روش های نوین در ضد عفونی آب می باشد که قدرت بسیار بالایی در تخریب باکتری ها دارد. این روش ها علیرغم کارایی زیاد، در تصفیه خانه های بزرگ پیاده سازی نشده و مورد بررسی قرار نگرفته اند.
روش های گندزدایی آب با هیپوکلریت سدیم و غیره که در طول متن به آنها اشاره شد، هر یک دارای مزایا و معایب خاصی بوده و بر حسب شرایط می توان آنها را انتخاب و پیاده سازی نمود. بهترین روش گزینه هایی می باشند که کمترین اثر جانبی را داشته و ماده و ترکیب خطرناک تولید نکنند. علاوه براین، از نظر اقتصادی نیز باید کاملا توجیه شده باشند. در سالهای اخیر به منظور بهبود راه های گندزدایی آب های آشامیدنی قرص های جوشان تولید و برای موارد اضطراری کاربرد دارند.
