بكارگيري تكنولوژي اشعه UV در استراتژي هاي گندزدايي آب شهري
بكارگيري تكنولوژي اشعه UV در استراتژي هاي گندزدايي آب شهري
بكارگيري پرتو فرابنفش UVدر فرايند پالايش آب و تصفيه فاضلاب روشي شناخته شده براي جايگزيني مواد شيميايي گندزدا از قبيل كلر ميباشد. پرتو فرابنفش عمل ضد عفوني را به طور موثر و بدون توليد تركيبات مشكل زاي جانبي ناشي از گندزداهاي شيميايي از قبيل كلر انجام ميدهد.
چكيده
بكارگيري پرتو فرابنفش UVدر فرايند پالايش آب و تصفيه فاضلاب روشي شناخته شده براي جايگزيني مواد شيميايي گندزدا از قبيل كلر ميباشد. پرتو فرابنفش عمل ضد عفوني را به طور موثر و بدون توليد تركيبات مشكل زاي جانبي ناشي از گندزداهاي شيميايي از قبيل كلر انجام ميدهد.
مناسب ترين زمان براي بازبيني استراتژي كلي فرايند گندزدايي در تصفيه خانه ها و شبكه توزيع آب شهري، زمان نوسازي تاسيسات موجود تصفيه آب آشاميدني و يا در خلال طراحي تاسيسات جديد مي باشد. گندزدايي مقدماتي و ثانويه شبكه توزيع آب، هر دو بايستي در قالب يك استراتژي كلي گندزدايي گنجانده شوند. در اين مقاله مقايسه اي بين گندزداهاي شيميايي وUV به عمل آمده و تاثيرات انتخاب هر يك تشريح گرديده است.
پردازش يك استراتژي موفق گندزدايي نيازمند درك يكپارچه كليه عوامل زير است :
هدف از گندزدايي و ميزان مجاز ميكروب باقيمانده پس از ضدعفوني
بيولوژي مرتبط با فرايند تصفيه آب و شبكه توزيع
تاثير عملكرد واحد گندزدايي مقدماتي و كيفيت آب بر روي عملكرد سيستم گندزدايي ثانويه
ملاحظات مكانيسمي، مقايسه محاسن و معايب و انتخاب محل براي استقرار سيستم گندزدا
1) ضرورت بررسي استراتژي هاي جديد براي گندزدايي
گندزدايي آب يك وسيله شناخته شده براي حفاظت جوامع از ميكرواورگانيزم هاي بيماري زاي آبزي به شمار مي رود. با اين وجود، در حال حاضر حتي در جوامع پيشرفته نيز استراتژيهاي گندزدايي كامل نيستند. در خلال سالهاي 1988-1981 تعداد 248مورد شيوع بيماريهاي ناشي از آب آشاميدني در ايالات متحده آمريكا گزارش شده است. 45% موارد آلودگي در سيستم هاي تامين آب شهري، 34% در سيستم هاي تامين آب برون شهري، 11% در منابع تامين آب خصوصي و 10% در آب تسهيلات ورزشي- تفريحي مشاهده شده اند[2].
44% از بيماريهاي شايع شده توسط پاتوژنهاي موجود در آب مربوط به استفاده از آبهاي زيرزميني آلوده، 26% مربوط به استفاده از آبهاي سطحي آلوده و 13% مربوط به آلودگي شبكه توزيع از محل اتصالات ويا هنگام تعميرات بوده است.
با وجود اينكه گندزدايي شيميايي بوسيله كلر روشي كاملا عموميت يافته به شمار مي رود، با توجه به تجربيات علمي فزاينده در مورد مصون شدن ميكروبها در مقابل گندزداهاي شيميايي و بالا رفتن آگاهي وحساسيت مردم در مورد سلامتي، ايمني، هزينه ومحيط زيست، نياز به يافتن فرايندهاي پيشرفته تصفيه آب با بكارگيري روش هاي گندزدايي غيرشيميايي و حذف كامل گندزداهاي شيميايي ماندگار ازشبكه هاي توزيع بيش از پيش ضروري گرديده است.
2) گند زدايي با UV
گندزدايي با UV به عنوان يك روش مطمئن براي جايگزيني مواد شيميايي بطور روزافزون بكارمي رود. دستگاه هاي UV مي توانند براي دامنه وسيعي از كاربردها طراحي شوند. با در نظر گرفتن كيفيت آب و هدف از گندزدايي، پرتو فرابنفش با موفقيت كامل براي طيف وسيع كاربردي زير مورد استفاده قرار گرفته است:
آب شرب ( شهرها، شهرك ها، برج ها، كارخانجات، منازل و غيره ) از منابع آب سطحي و يا زيرزميني
آبهاي فرايندي و توليدي صنعتي شامل :
الف) صنايع غذايي، نوشابه سازي و آبمعدني
ب) آبهاي سيستم هاي خنك كننده و تهويه مطبوع
ج) تاسيسات پرورش ماهي و ميگو، و غيره
فاضلاب هاي شهري، پس از تصفيه مرحله دوم يا سوم (بازيافت)
دلايل اصلي انتخاب گندزدايي به روش UV عبارتند از:
تاثير گذاري (در مقايسه با كلر، UV مي تواند با دوز مصرف نسبتا پاييني طيف وسيعي از ميكروبها، باكتري ها ويروسها را نابود كند.)
حداقل ريسك براي سلامتي ( تركيبات جانبي بسيار كم و قابل اغماض است.)
به جا نگذاشتن باقيمانده كه با مواد آلي موجود در آب ايجاد واكنش نموده و در نتيجه رنگ، عطر و طعم درمحصولات غذايي را تغيير دهد.)
ايمني مصرف كنندگان، مسئولان و جامعه (عدم حمل و نگهداري و كار با مواد شيميايي سمي)
سادگي و هزينه پايين در كاربري و نگهداري (دستگاههاي UV نسبت به دستگاههاي مولد اوزن و دي اكسيد كلر از پيچيدگي بسيار كمتري بر خوردارند.)
عدم نياز به مخازن بزرگ تماس (ضد عفوني با UV در ظرف چند ثانيه كامل مي شود در حاليكه ساير روشهاي گندزدايي به 10 تا 60 دقيقه زمان نياز دارند)
هزينه پايين سرمايه گذاري (در طراحي تاسيسات جديد، ضدعفوني با UV كمترين هزينه سرمايه گذاري را دارد.)
3) گندزدايي آبهاي سطحي
نور UV در دوز متعارف با مولكولها واكنش شيميايي نشان نميدهد. درحاليكه مواد گندزداي شيميايي با اكسيداسيون بعضي ملكولها بستر تغذيه منا سبي براي رشد ميكروبي ايجاد ميكنند. مقدار پرتو UV مورد استفاده در گندزدايي، در مقايسه با مقداري كه در تكنيكهاي پيشرفته اكسيداسيون با UV بكار ميرود، بسيار پايين است. از اين رو ميتوان ميزان دوز UV را بدون اينكه منجر به جذب UV در آب شود تا ميزان زيادي بالا برد. عدم حساسيت مواد شيميايي آب نسبت به تغييرات دوز UV مزيت اين شيوه بخصوص در گندزدايي آبهاي سطحي مي باشد. زيرا به خاطر كيفيت پايين اين آبها در مقايسه با آبهاي زيرزميني معمولا گندزدايي بيشتري لازم است.
كلر در دوز بالا مي تواند كيست هاي ژيارديا را ازبين ببرد ولي بروي كريپتوسپوريديوم، حتي در دوزهاي بالا، تاثير نمي گذارد. پروتوزوا در آبهاي سطحي بيشتر يافت مي شود و براي از بين بردن آن به مقادير بيشتري از گندزداهاي شيميايي نياز است كه مجددا به تشكيل تركيبات جانبي مضر بيشتري مي انجامد.