گندزدایی آب با سیستم ازن ژنراتور Ozone Generator

تصفیه آب ازن

تاریخچه کاربردهای صنعتی ازن (Ozone)

  • ۱۸۴۰: کشف توسط شونبن (Schoenbein)
  • ۱۸۵۷: اختراع تیوب ازن “Ozone-tube”
    تخلیه الکتریکی (Corona-Discharge, CD) توسط Werner von Siemens
  • ۱۹۲۵-۱۹۰۶ نصب اولین سیستم ازن برای تصفیه آب

نیس (فرانسه)، فلورانس (ایتالیا)، برلین (آلمان)، سنت پترزبورگ (روسیه)

  • مشکلات اولیه:

هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری

راندمان پایین تجهیزات جاذب رطوبت

طول عمر کوتاه ژنراتور ازن

سابقه ازن در ProMinent

  • ۱۹۷۱: اولین سیستم تولید ازن
  • ۱۹۸۰: نمایش فرآیند، جریان آب توسط LED
  • ۱۹۸۶: شروع تولید Siemens SPS
  • ۱۹۹۳: تولید سری BOr / BOs
  • ۱۹۹۸: تولید سری BONa
  • ۱۹۹۹: تولید Ozonfilt OZVa
  • ۲۰۰۰: ژنراتورهای استیل BONa
  • ۲۰۰۴: فن‌آوری اکسیژن در OZVa 5-7

اثرات انسانی

mg / m³ ۱/۰۶-۰/۰  حداقل غلظت قابل آشکارسازی

mg / m³ ۲/۰   حداکثر غلظت مجاز در محل کار، در صورت در معرض قرار گرفتن مداوم (آلمان: مقدار MAK)

mg / m³ ۲۴/۰   حد مجاز مه ازن در آلمان

mg / m³ ۸/۲-۰/۰  شروع سرفه بعد از زمان تماس طولانی

mg / m³  ۱    سوزش چشم و مخاط

mg / m³  ۲   سر درد، مشکل گردش خون

mg / m³ ۲۰   بعد از زمان طولانی: بیهوشی، خون‌ریزی شش‌ها، خطر جانی

mg / m³ ۱۰۰۰۰   بعد از زمان کوتاه: بیهوشی، خون‌ریزی شش‌ها، خطر جانی

mg / m³ ۲۰۰۰۰  غلظت ازن در یک تولید کننده معمولی با استفاده از هوا

خواص فیزیکی

  • متشکل از سه اتم اکسیژن
  • نمایش شیمیایی: O3
  • گاز آبی رنگ
  • قوی‌ترین اکسید کننده مورد استفاده در تصفیه آب
  • واکنش با اغلب فلزات و حمله به بسیاری از مواد دیگر مانند gaskets, softeners و مواد لاستیکی
  • حلالیت (۱۲ بار کمتر از گاز کلر)

شیمی ازن / ازن مورد نیاز

میزان ازن مورد نیاز به عوامل زیر بستگی دارد:

  • واکنش با مواد آلی طبیعی (NOM) در آب:
    تشکیل آلدئیدها، اسیدهای آلی، و همچنین اسیدهای aldo- and ketoacids (Singer, 1992)
  • محصولات جانبی اکسیداسیون آلی. این مواد معمولا حساس‌تر به تخریب بیولوژیکی هستند و می‌توانند به صورت کربن آلی assimilable (AOC) یا کربن آلی حل شده‌ی قابل تجزیه به صورت بیولوژیکی (BDOC)، اندازه‌گیری شود
  • ترکیبات آلی مصنوعی (SOCs). در شرایط ایده‌آل، می‌توان بعضی از این مواد را اکسیده و مینرالیزه نمود. برای دستیابی به مینرالیزه‌ کردن کل، اکسیداسیون رادیکال هیدروکسیل باید مکانیزم اصلی باشد، مانند آنچه که در فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته به دست می‌آید.
  • اکسیداسیون یون برمید. اکسیداسیون یون برمید باعث تشکیل اسید هیپوبروموس، یون هیپوبرومیت، یون برومات، مواد آلی برمینه، و برم‌آمین‌ها می‌شود.
  • یون‌های بیکربنات یا کربنات، که معمولا به صورت قلیائیت اندازه‌گیری می‌شوند، رادیکال‌های هیدروکسیل را مصرف نموده و رادیکال‌های کربنات تشکیل می‌دهند (Staehelin et al., 1984; Glaze and Kang, (1988. این واکنش‌ها برای فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته که مکانیزم اصلی، اکسیداسیون رادیکال است، مهم می‌باشند.

شیمی ازن

اکسیداسیون مستقیم با ازن آبی (aqueous ozone)

در مقایسه با اکسیداسیون رادیکال آزاد هیدروکسیل، نسبتا آهسته است

ولی غلظت ازن آبی، نسبتا زیاد است

مکانیزم غیرمستقیم:

واکنش رادیکال هیدروکسیل سریع است ولی غلظت رادیکال‌های هیدروکسیل تحت شرایط معمول ازن‌زنی نسبتا کم است

شرایط اسیدی: اولویت اولیه اکسیداسیون مستقیم با مولکول ازن است

شرایط قلیایی: یا نور UV یا افزودن پراکسید هیدروژن در جهت غالب شدن تولید رادیکال آزاد هیدروکسیل مفید است

نحوه عملکرد ازن

  • نوع واکنش به مقدار pH بستگی دارد:

خنثی یا اسیدی: مستقیم

قلیایی: تشکیل رادیکال‌های OH

  • تمام اکسید کننده‌ها به عنوان گندزدا هم عمل می‌کنند
  • ازن بدون تولید محصولات فرعی مضر، عمل می‌کند

عدم تشکیل THM

عدم تشکیل AOX

عدم تشکیل کلروفنل‌ها

محصولات واکنش ازن

  • در واکنش با مواد آلی، مولکول‌های کوچکتر تشکیل می‌شوند
  • ترکیبات حلقوی، شکسته می‌شوند
  • میکروانعقاد (flocculation) ، ترکیبات محلول را قابل فیلتر کردن می‌کند
  • حذف بو و مزه
  • سوختن (اکسیداسیون سریع) کاتالیزوری ترکیباتی که طبیعتا آهسته تجزیه می‌شوند، بر روی سطح کربن فعال

 

مقایسه گندزداها

UV ازن دی‌اکسید کلر کلر
باقیمانده ندارد باقیمانده ازن چند دقیقه فعال است باقیمانده دی‌اکسید کلر روزها فعال است باقیمانده کلر ساعت‌ها فعال است
انرژی الکتریسیته هوای خشک محیط، انرژی الکتریسیته مواد شیمیایی لازم: HCL و NaClO2 گاز کلر، هیپوکریت یا الکترولیز
قدرت گندزدایی:

متوسط

قدرت گندزدایی:

قوی‌ترین

قدرت گندزدایی:

قوی

قدرت گندزدایی: متوسط
وابستگی به pH:

ندارد

وابستگی به pH:

کمتر

وابستگی به pH:

ندارد

وابستگی به pH:

شدید

محصولات جانبی:

نیتریت

محصولات جانبی:

برومات

محصولات جانبی:

کلریت

محصولات جانبی:

تری هالومتان ها، کلروآمین‌ها، کلروفنل‌ها و ترکیبات AOX

مروری بر مزایای ازن

  • موثرتر از کلر، کلروآمین و دی‌اکسید کلر برای غیرفعال کردن ویروس‌ها Cryptosporidium و Giardia،
  • اکسیداسیون آهن، منگنز و سولفیدها
  • تقویت فرآیند زلال‌سازی و کدورت زدایی
  • کنترل رنگ، مزه و بو
  • یکی از موثرترین گندزداهای شیمیایی
  • نیاز به زمان تماس خیلی کم
  • عدم تشکیل محصولات جانبی هالوژن‌دار، در صورت عدم وجود برمید در محیط
  • اکسیژن محلول به عنوان تنها باقیمانده‌ی پس از تجزیه
  • فعالیت گندزدایی مستقل از pH در محدوده pH بین ۶ تا ۹
  • عدم افزایش غلظت نمک

مروری بر محدودیت‌های ازن

  • تولید در محل مصرف
  • نیاز به انرژی الکتریکی زیاد
  • سرمایه‌گذاری نسبتا زیاد اولیه
  • نیاز به درجه بالای مهارت کاربری و نگهداری
  • تجزیه سریع در pH و دمای بالا
  • زمان ماندگاری کوتاه
  • به شدت خورنده و سمّی
  • تشکیل محصولات جانبی گندزدایی (DBP)، خصوصا در حضور برمید، آلدئید، کتون‌ها و …
  • نیاز به کربن فعال برای برطرف کردن کربن آلی تجزیه پذیر و محصولات جانبی قابل تجزیه بیولوژیکی

مقادیر معمول افزایش ازن

گرم ازن

برای یک متر مکعب آب

 کاربرد
۴/۰ گند زدانی عمومی
حداقل ۵/۰

متداول ۵/۱ -۱

حد اکثر تا ۵

آب آشامیدنی
  ۸/۰  –  ۵/۱ استخر شنا
۵/۰  –  ۸/۰ برجهای خنک کننده

تصفیه آب آشامیدنی

  • اکسیداسیون ترکیبات نامطلوب آب مانند فلزات، سولفیدها و مواد آلی:

  – ازن

  – دیاکسید کلر

  • گندزدایی:

– ازن

– دی‌اکسید کلر

– کلر

UV

ازن در تصفیه آب آشامیدنی

  • گندزدایی
  • اکسیداسیون آلوده‌کننده‌های معدنی مانند آهن، منگنز و سولفید
  • اکسیداسیون آلوده‌کننده‌های میکرو آلی شامل ترکیبات بودار و مزه‌دار، آلودگی‌های فنلی و بعضی حشره‌کش‌ها
  • اکسیداسیون مواد آلی ماکرو شامل برطرف کردن رنگ، افزایش قابلیت تجزیه بیولوژیکی ترکیبات آلی، کنترل محصولات جانبی قابل تجزیه (DPB)، و کاهش نیاز به کلر

پارامترهای لازم برای آنالیز

از دست دادن ترکیبات گندزدا توسط اکسیداسیون = نیاز پایدار

Compound Chlorine Chlorine dioxide Ozone
iron (Fe2+) ۰,۶ ۱,۲ ۰,۴
Manganese   (Mn2+) ۱,۳ ۲,۵ ۰,۹-۲,۲
Nitrite (NO2) ۱,۵ ۳ ۱
Sulfide(S2-) ۲-۹ ۲-۱۶* ۱,۵-۶
Ammonia (NH4+) ۴-۳۲ ۰ ۰
Oxidation capacity „۴,۴“ „۸,۴“ „۳“
COD „۴,۴“ „۸,۴“ „۳“
„Profitol 2000“ ? ? ?

 

 

 

قدرتمند و موثر

سیستم های برجسته ازن به طور معمول مورد استفاده برای درمان آب شرب و آب استخر و آب در مواد غذایی و آشامیدنی صنعت آکواریوم و استخر آب در باغ وحش و آب خنک کننده و روند.

ضد عفونی و اکسیداسیون

بیشترین استفاده از مواد شیمیایی است که آن را به تولید مواد زائد را ندارد. در آب, ازن به اکسیژن دوباره با نیمه عمر چند دقیقه شکسته شدن. وقتی اکسیداسیون در مورد نظر علاوه بر ضد عفونی، مواد معدنی مانند آهن و منگنز به راحتی حذف اجازه می دهد در گندزدایی آب شرب آن عمدتا استفاده می شود. در آلمان، ازن است که فقط برای اکسیداسیون مورد استفاده قرار گیرد مجاز است.

گاز عامل و غلظت ازن مورد نظر عواملی به حساب می. مراجعه به راهنمای زیر برای پیدا کردن سیستم ازن که بهترین راه حل مناسب به اهداف خود است.

Ozone System OZONFILT<sup>®</sup> OZMa

قدرتمند و رتبه دهی نشده است سازگار با محیط زیست. ضد عفونی و oxidise محیط زیست و اقتصادی.

ازن
سیستم OZONFILT® العظمی به عنوان سیستم های pressurised که در آن گاز عامل – هوا یا اکسیژن – به ازن تغذیه طراحی شده اند
ژنراتور تحت فشار.

هوا به عنوان عامل گاز در ازن استفاده می شود
انواع سیستم Ozonfilt® OZMaA 1-6

ازن

Ozone System OZONFILT<sup>®</sup>OZVa
تولید اکسیژن در محیط هوا و metered به طور همزمان. یک تقاضا باعث نوسان فشار کن خود بهینه سازی کاهش مصرف هوای فشرده به حداقل. ازن
بنابراین عملیاتی ایمن و قابل اعتماد حتی با سطح بالایی از رطوبت هوا با ازن می تواند تولید
غلظت ۲۰ گرم / Nm3 ازن
غلظت بین ۳ و ۱۲ ppm را می توان در آب به درمان با واحد اختلاط مناسب بسته به درجه حرارت بدست آمده است.

اکسیژن به عنوان عامل گاز در ازن استفاده می شود
سیستم Ozonfilt® OZMaO نوع ۱-۶

اجازه عملیات اکسیژن با ازن
نسل با ازن
غلظت تا ۱۵۰ گرم / Nm3. بسته به نوع سیستم ازن
در ۱ تا ۳ مولد از اکسیژن ارائه از تولید اکسیژن ویژه یا بطری تولید می شود. با استفاده از تجهیزات مناسب مخلوط کردن ازن
غلظت تا ۹۰ پی پی ام را می توان در آب به درمان می شود, بسته به درجه حرارت بدست آمده است.

 

تولید ازن از هوای فشرده و اکسیژن. سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه.

ازن
سیستم OZONFILT® OZVa pressurised سیستم که در آن گاز عامل – هوا یا اکسیژن – تغذیه به ازن هستند
ژنراتور تحت فشار.

هوا به عنوان عامل گاز در ازن استفاده می شود
سیستم OZONFILT® OZVa نوع ۱ به ۴

ازن
تولید اکسیژن در محیط هوا و metered به طور همزمان. واحد تصفیه هوا یکپارچه طراحی شده به عنوان نوسان فشار خشک کن, تضمین که ازن
عملیاتی ایمن و قابل اعتماد می تواند حتی با سطح بالایی از رطوبت هوا با ازن تولید شده
غلظت ۲۰ گرم / Nm3. استفاده از تجهیزات مناسب مخلوط کردن ازن
غلظت بین ۳ و ۱۲ ppm را می توان در آب به درمان می شود, بسته به درجه حرارت بدست آمده است.

اکسیژن به عنوان عامل گاز در ازن استفاده می شود
سیستم OZONFILT® OZVa نوع ۵ تا ۷

اجازه عملیات اکسیژن ازن
نسل با ازن
غلظت تا ۱۵۰ گرم / Nm3. بسته به نوع سیستم ازن
در ۱ تا ۳ مولد از اکسیژن ارائه از تولید اکسیژن ویژه یا بطری تولید می شود. با استفاده از تجهیزات مناسب مخلوط کردن ازن
غلظت تا ۹۰ پی پی ام را می توان در آب به درمان می شود, بسته به درجه حرارت بدست آمده است.