ضدعفونی کردن آب با کلر

سترون کردن هم روی آبهای زیر زمینی و هم روی آبهای سطحی 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 آب هاست، 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 کلر 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 آبهای خام سطحی ، 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.

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.

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 0٫2 mg/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 بتدریج که از مقدار گاز کاسته می‌شود، کلر مایع ، تبخیر 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.بزرگ نیست، فاز گازی بطری بکار برده می‌شود.

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 به ‌تنهایی 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 درحدود48% است. یک در جز کلرومتری برابر است با 3,17 گرم کلر آزاد در هر کیلوگرم هیپوکلریت و یک کیلوگرم هیپوکلریت در 48% دارای 3,17×168=152 گرم کلر است. آب ژاول یا در عزابه تحویل می‌شود و یا درمخزنهایی که با کار بنایی احداث می‌شود.در حالت دوم دراثرگذشت زمان ازعیارآن کاسته می‌شود. محلول آب ژاول سترون کننده با آب ژاول 48% تهیه و مقدار کلر فعال لازم برای سترون‌کردن درآب 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 درسطح 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 ازیک آرایش مکانیکی تنظیم می‌شود. همچنین می‌توان یک پمپ اندازه‌گیرو یا ترجیها” یک پمپ پیستونی را که دقیقتراز یک پمپ غشایی است،

طریقه تنظیم میزان کلر آب

طبق استاندارد  ( ویژگیهای میکروبیولوژیکی آب ) ایران میزان کلر آزاد باقی مانده در انتهای شبکه آبرسانی در شرایط عادی 0٫8 – 0٫5 میلی گرم در لیتر ( PPM ) می باشد. و این زمانی است که , زمان تماس کلر با آب حداقل 30 دقیقه ، PH  آب مابین 9 – 6٫5 ، تیرگی آب (کدورت ) حداکثر 5 NTU باشد .

لذا میزان تزریق کلر توسط کلرزن را باید طوری تنظیم نمائیم که کلر باقی مانده آزاد مابین 0٫8 – 0٫5 باشد. و این در صورتی است که شبکه آبرسانی ما شرایط فوق را دارا باشد.(زمان تماس،PH،کدورت)

جهت افزایش و یا کاهش میزان کلر تزریقی به شبکه آب می توان با چرخاندن پیچ دبی پمپ تزریق (فقط در زمان روشن بودن پمپ ) از صفر تا 100 درصد میزان تزریق را افزایش داد و یا برعکس.ودر صورت عدم جوابگو بودن پیچ دبی می توان با کم و یا زیاد ریختن پودر کلر، به داخل مخزن دستگاه ، میزان تزریق کلر را تنظیم نمود.

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 فشارها ، 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 متصل می‌کند، تزریق می‌شود.

با اعمال روشهای خودکار ، می‌توان توقف یا راه‌اندازی عملیات سترون‌کردن را هماهنگ کرد. همچنین می‌توان بطور خودکار ، عمل کلرزنی را متناسب با دبی آبی که منتقل می‌شود به اجرا درآورد.