تاثیرات  ازن OZONE و  کلر  CL در آب

کلر زنی امروزه به عنوان متداولترین روش گندزدایی آب آشامیدنی در دنیا مورد استفاده قرار می گیرد . اما استفاده از کلر علیرغم اینکه مزایا و فواید بسیاری به همراه دارد، دارای معایب و مضراتی نیز هست .

به همین دلیل متخصصان ضمن توصیه روشهای جایگزین کلرزنی ، تاکید دارند که کلر باقیمانده در آب شهری ، در نقطه مصرف و درست قبل از نوشیدن ، از آب حذف شود .

همانطور که می دانید ، منابع تامین آب مصرفی ما انسانها ( اعم از رودخانه ها، چاهها، چشمه ها، سدها و … ) آلوده به میکروب ها و میکروارگانیزمهایی هستند که استفاده از این آبها را بدون ضدعفونی کردن ، برای ما غیر ممکن می سازند .

سازمانهای آب و فاضلاب شهری برای از بین بردن میکروارگانیزمهای بیماری زا و تامین آب مصرفی بهداشتی برای شهروندان ، اقدام به اضافه کردن کلر به آب می کنند .

كلر ابتدا در سال ۱۹۰۸ در شیكاگو به یك سیستم آب همگانی افزوده شد و در از بین بردن بسیاری انواع بیماری های منتقل شده آبی مثل وبا و تب تیفوئید قابل استفاده بود .

پیش از كلرزدن بسیاری شهرهای عمده دارای آمار مرگ و میر ۱ در ۱۰۰۰ نفر به تنهایی از تیفوئید بودند . كلر برای گندزدایی كردن آب شهرداری به مدت بیش از ۸۰ سال استفاده شده و دارای اثرات مثبت بر بهداشت همگانی بوده است .

مزایا و معایب کلر در آب آشامیدنی

فرآیند کلرزنی امروزه یکی از متداولترین روشهای گندزدایی آب در دنیاست .

مهمترین مزایای این فرآیند عبارتند از :

• کلرزنی فرآیندی ارزان و کم هزینه جهت ضدعفونی کردن آب مصرفی انسان است.
• کلر دارای اثر باقیمانده در آب است که باعث تضمین نسبی سلامتی آب در تمام مسیر شبکه آب رسانی می شود.

اما معایب و مضرات کلرزنی عبارتند از : 

• کلرباقیمانده در اثر ترکیب با مواد آلی موجود در آب تولید ترکیباتی موسوم به تری هالومتان ها را می کند که بیشتر متخصصان بر سرطان زا بودن این ترکیبات تاکید دارند.
• کلرزنی باعث کشته شدن میکروارگانیزمهای موجود در آب می شود. این درحالی است که لاشه این میکرو ارگانیزمها در آب باقی می مانند و ممکن است خود منشا آلودگی شوند.
• تماس کلر با پوست و موی انسان باعث ایجاد حساسیت، ریزش مو و مشکلات دیگر شود.
• استنشاق گاز کلر ( در استخر یا حمام ) برای ریه انسان مضر می باشد.
• گروهی از میکروارگانیزمها مانند کریپتوس پرودیوم نسبت به کلر مقاوم هستند و با این روش از بین نخواهند رفت.
• بنابراین کارشناسان توصیه می کنند که جهت مقابله با اثرات زیانبار کلر در آب آشامیدنی، در نقطه مصرف کلرباقیمانده آب را حذف کرده و سپس اقدام به نوشیدن آب کنیم.

ویژگی های کاربردی ازن

ازن را همه به عنوان ماده ای که در لایه بالایی جو زمين انباشته شده و لايه محافظی در مقابل اشعه زيان آور ماوراء بنفش خورشيد است ، می شناسند .

ازن (O₃ )، آلوتروپ سه اتمی اکسيژن يا ‌« اکسيژن فعال»، يکی از اجزاء طبيعی هوايی است که ما هر روزه تنفس می­­کنيم .

اين گاز زمانی تشکيل می­گردد که مولکول های O₂ توسط پرتوهای فرا بنفش خورشيد و يا قوس الکتريکی به دو اتم اکسيژن مجزا تفکيک می­ شود . اتم های آزاد اکسیژن در گروه های سه اتمی ترکيب شده و ازن را به وجود می­ آورند . ازن اکسيد کننده ای قوی و در عين حال ناپايدار به شمار می رود .

گاز ازن به دليل کوتاهی نيمه عمر، ‌قابل ذخيره کردن در مخازن نمی ­باشد. از اين رو استفاده از ازن منوط به توليد آن در محل مصرف می­ باشد .

ازن سبب اکسيد شدن مواد ارگانيکی خاک و بقايای گياهی و در نتيجه سبب رها شدن و پخش مواد غذايي مورد نياز گياه می ­گردد . اکسيد شدن مواد ارگانيکی روی ذرات رس سبب تغييراتی در سطوح اين ذرات و جمع شدن آن ها شده، در نتيجه سبب افزايش نفوذ­پذيری خاک و مانع از پراکندگی ذرات مي گردد .

همچنين ازن زنی به آب سبب تجمع اسيد نيتريک (HNO₃) که منبعی از نيتروژن است، برای گياهان می گردد .

نقش ازن در تصفيه آب و خاک و همچنين پساب به عنوان يک عامل اکسيد کننده و يک ترکيب ميکروب کش حائز اهميت بوده و دارای دو خاصيت بسيار مهم در ارتباط با محيط اطراف خود می باشد .

۱) قدرت گندزدايی بالا

تحقيقات نشان می دهد که گندزدايی توسط ازن حاصل اثر مستقيم آن بر باکتری ها و تجزيه ديواره سلولی باکتری ها می­باشد،‌که از اين نظر با مکانيسم عمل کلر در فرآيند گندزدايی متفاوت است. باتوجه به قدرت بالای گندزدايی ازن در مقايسه با ساير گندزداها زمان کمتری جهت تکميل فرآيند گندزدايی مورد نياز می­ باشد. بررسی ها همچنين بيانگر توانايی بيشتر ازن در از بين بردن ويروس ها در مقايسه با ساير گندزداها است.

۲) ازن به عنوان اکسيد کننده قوی

با توجه به خاصيت الکترون کشندگی اکسيژن، ‌ازن تمايل بسيار زيادی به کاهش عدد اکسايش يکی از اکسيژن های خود دارد. می توان گفت ازن اکسيد­کننده ای بسيار قوی است، به طوری که پتانسيل کاهش آن رقم بالای V 2.07 است. قدرت اين اکسيد­کننده در شفاف سازی محيطی با کيفيت بالا فوق العاده با اهميت و مهم است. ازن مواد معدنی را به طور کامل اکسيد نموده و موجب ته نشينی و حذف آن ها می ­گردد. ازن در بر طرف نمودن ترکيبات آلی و رنگی نقش بسزایی دارد، به طوري که به عنوان يک جلا دهنده مناسب برای سطوح مختلف و حذف کننده کدورت آب کاربردهای فراوانی دارد. ازن همچنين قادر است ترکيبات فنوليک و ديگر ترکيبات و ميکروارگانيسم های مولد بيماری را در خاک از بين ببرد و محيطی فرح بخش با قابليت بالا جهت تنفس به وجود آورد.

• بالا بودن قدرت اكسيد كنندگي ( تا ۵۰ برابر قوي تر از كلر)
• تاثير گذاري بر طيف گسترده‌اي از ميكروارگانيزمها شامل ميكروب‌ها، باكتري‌ها (تا ۳۱۲۵ برابر سريعتر از كلر) و ويروس‌ها (۱۰۰۰-۶۰۰ برابر سريعتر از كلر)
• قدرت ضد عفوني بالا حتي در غلظت كم
• موثر بودن فرايند ازناسيون در زمان كم (۱۰ تا ۳۰ دقيقه)
• كسيداسيون مواد معدني نظير آهن، منگنز، سيانيدها، سولفيد‌ها و نيتريت‌ها و انعقاد جامدات محلول براي خالص نگهداشتن آب
• عدم توليد هرگونه محصول جانبي هنگام تبديل شدن به كسيژن
• باقي نماندن هيچ گونه ماده اضافي‌ بعد از فرآيند ازناسيون به دليل تجزيه شدن سريع ازن
• كاهش يا حذف تعميرات استخر، مانند زنگ زدن يا خورگي تجهيزات و ديواره هاي داخلي استخر ناشي از مواد شيميايي قوي مثل كلر يا جوش‌شيرين
• جلوگيري از انتقال بيماري‌ها مانند حصبه، وبا، هپاتيت، بيماري‌هاي قارچي و پوستي و …
• كاهش ۷۰ تا ۹۰ درصدي در استفاده از مواد شيميايي و در نتيجه عدم سوزش در بيني و چشم
• از بين بردن پاتوژن‌هاي مقاوم نسبت به كلر
• سازگار بودن با محيط زيست و عدم توليد پساب‌هاي زيان بار براي محيط زيست
• بي خطر بودن براي كاربر و اپراتور
• عدم تغيير pH آب
• افزايش اكسيژن در آب و محيط استخر و ايجاد شفافيت مضاعف در آب
• خنثي كردن بوي بد، مزه و رنگ
• مورد تائيد سازمان FDA (U S Food and Drug Administration) جهت مجاورت مستقيم با مواد غذايي 
• افزايش طول عمر بسياري از مواد غذايي در انبارها
• نداشتن مشكلات ايمني حمل و نقل و ذخيره سازي به دليل توليدشدن در محل
• حذف هزينه ماهانه مواد شيميايي و دفع مواد زائد و در نتيجه مقرون به صرفه و موثر بودن آن با توجه به توليد الكتريكي آن در محل
• كاهش هزينه انتقال و ذخيره مواد شيميايي خطرنك
• بهبود ظرفيت فيلتر و مواد منعقدكننده، كاهش استفاده از منعقدكننده‌ها و كاهش احياء فيلتر
• كاهش مصرف آب به علت افزايش كيفيت آن

مقايسه بين كلرزني و ازن‌زني در آب استخر

ازن	كلر	پارامتر
۳۱۲۵ بار سریعتر	۱	سرعت تاثیر گذاری نسبت به کلر
۵۰% قویتر	۱	قدرت تاثیرگذاری نسبت به کلر
دارد	ندارد	تاثير روي پروتوزوا به خصوص آميب
دارد (فضاي مفرح و نشاط‌آور)	ندارد (به علت تصاعد گاز كلر)	هواي مطبوع محوطه
ندارد	دارد	ناراحتی‌هاي تنفسي
ندارد	دارد	سوزش چشم
ندارد	دارد	خارش پوست
ندارد	دارد	ريزش مو
دارد	ندارد	يجاد شفافيت مضاعف
ندارد	دارد	ايجاد رسوبات روي كاشی‌هاي كف استخر و تجهيزات
ندارد	دارد	تغييرPH
ندارد	دارد	كاهش تاثير توسط آمونياك
بسيار كم	بسيار زياد	خورندگي تاسيسات
بسيار آسان	دشوار	بهره‌برداري و نگهداري
يك بار سرمايه‌گذاري	هزينه جاري مداوم بالا	هزينه‌ها
دارد (۱۰۰% رنگ‌بري در استفاده همزمان با فيلتر كربن)	ندارد	خاصيت رنگ‌بري
ندارد	دارد (كلروآمين)	توليد مواد خطرناك
اتوماتيك	دستي	نوع تزريق به آب