تخریب و حذف فلزات ، رنگ ها و مواد آلی با ازن

از بین بردن کامل طعم و بوی آب

ازن قادر است ترکیبات فنولیک ودیگر ترکیبات مولد طعم را در آب شرب از بین ببرد. بو و طعم در منابع آبی بطور طبیعی از آلودگی‌های مواد آلی انسانی بوجود می‌آید. بدین ترتیب که باکتری‌ها با مصرف این مواد، بخصوص در آبهای سطحی باعث ایجاد طعم و بو می‌شوند. مصرف کلر برای گندزدایی سبب ایجاد ترکیبات کلروفنل با بو و طعم بسیار بالایی می‌شود. بیشتر این ترکیبات بوزا توسط تصفیه ازن از بین می‌رود حتی برخی ترکیبات سولفور نظیر سولفید هیدروژن، مرکاپتان‌ها یا سولفیدهای آلی می‌توانند توسط ازن به سولفات‌ها، اکسید شوند.

حذف کامل آهن و منگنز موجود در آب

ازن مواد معدنی را بطور کامل اکسید نموده وموجب ته نشینی وحذف آنها می گردد. اهمیت عمده ازن در قابلیت شکستن ترکیبات آلی همراه با آهن ومنگنز می باشد. ازن فلزات سنگین را به شکل اکسیداسیون بالا که معمولاً اکسیدهای غیر‌محلولی هستند و به آسانی با فیلتراسیون حذف می‌شوند، تبدیل می‌کند. برای مثال آهن معمولاً در حالت فرو (Fe2+)، در آب محلول است که در حضور ازن به یون فریک (Fe3+) که در آب بصورت هیدروکسید فریک خیلی نامحلول است تبدیل شده و توسط فیلتراسیون جدا می‌شود. سایر فلزات مثل منگنز در حضور آهن، کادمیوم، کروم، کبالت، مس، سرب، آرسنیک ، نیکل و روی می‌توانند توسط روش مشابه تصفیه شوند.

حذف رنگ

علت بروز رنگ در آبهای سطحی وجود مواد آلی طبیعی نظیر اسیدهای تانیک، فلویک و هیومیک می‌باشند. این ترکیبات در نتیجه تخریب مواد گیاهی تولید می شوند ودر ساختمان آنها باندهای دوگانه کربن ـ کربن به هم وصل می‌شوند، زمانیکه سری پیوندهای دوگانه به بالای ۲۰ برسد جذب رنگ در طیف مرئی بوجود می‌آید، ازن به این پیوندهای دوگانه مواد آلی حمله کرده و آنها را می‌شکند و حذف این پیوندهای دوگانه باعث حذف رنگ می‌شود. آبهای سطحی معمولاً می‌توانند در محدوده ۴-۲ ppm ازن،کاملا رنگ‌زدایی شوند.

حذف جلبک

ازن با توجه به خاصیت اکسیدکنندگی قوی قادر به از بین بردن انواع جلبکها می‌باشد. ازناسیون آبهای آلوده شده با جلبک، سبب اکسیداسیون و شناور شدن جلبک در سطح مخزن می‌شود. ازن همچنین متابولیک‌های محصولات جانبی تولید شده توسط جلبک را اکسید و حذف کرده و در نتیجه باعث حذف طعم و بو خواهد شد.

تثبیت انعقاد و حذف کدورت

در یک تصفیه خانه متعارف که از آب سطحی بعنوان ورودی استفاده می نماید اولین مرحله تصفیه، حذف کدورت می باشد. درمرحله پیش ازن زنی ،ازن از طریق ناپایدارکردن ذرات معلق وخنثی سازی بار ذرات کلوئیدی موجبات حذف کدورت را فراهم می نماید.و از فیلتراسیون مستقیم جهت عملیات صاف سازی استفاده می شود. اکسیداسیون مواد آلی محلول توسط ازن منجر به تولید مولکول‌های قطبی و باردار می‌شود که می‌توانند با یون‌های آلومینیوم و کلسیم واکنش داده و آنها را رسوب دهند. تصفیه آب‌های سطحی با ۰٫۵ ppm ازن منجر به کاهش کدورت، تثبیت قابلیت ته‌نشینی و کاهش مقدار ذرات می‌شود.استفاده ازازن برای کنترل کدورت مزایای زیر راشامل می شود:

– کاهش مواد شیمیائی مورد نیاز برای فرایند انعقاد

– کاهش زمان مورد نیاز برای تشکیل فلوک ولخته سازی

– افزایش راندامان فیلتر اسیون ( حدود ۵۰ در صد )

– کاهش لجن حاصل از بک واش فیلتر

این روش موجب انجام مناسب تر فرایند انعقاد وصرفه جوئی در مصرف مواد شیمیائی مورد نیاز می گردد به گونه ای که صرفه جویی حاصل از مصرف مواد با افزایش هزینه های مربوط به نصب سیستم ازن زنی مطابقت می نماید.

حذف مواد آلی

ازن با بیشتر ترکیبات ساده آروماتیک و آلیفاتیک‌های غیراشباع نظیر وینیل کلراید، ۱و۱- دی‌کلرواتیلن، تری‌کلرواتیلن، P ـ دی‌کلروبنزن و غیره به سرعت واکنش می‌دهد اما واکنش آن با آروماتیک‌های پیچیده و آلیفاتیک‌های اشباع به آرامی صورت می‌گیرد.ازن بیشتر ترکیبات آلی نظیر قندها، فنل‌ها، الکل‌ها و غیره را اکسید کرده و خود به اکسیژن تبدیل می‌شود. ازن به همراه پراکسید هیدروژن، یونهای هیدروکسیل خیلی فعال را تشکیل خواهد داد که باعث حمله نوکلئوفیلیک روی ترکیبات آلی است که این باعث تغییر مکان هالوژنها و سایر گروههای عاملی نظیر آمین‌ها و سولفیدها می‌شود. تحقیقات نشان داده است که ازن می تواند آفت کشهای مالاتیون وپاراتیون را که ترکیباتی سرطان زا وخطرناک هستند به اسید فسفریک ( بی خطر) تبدیل نماید.

عدم تولید پسماندهای مضر

محصولات جانبی حاصل از ازن زنی شامل اسید هایی با وزن ملکولی کم وغیرها لوژن دار ، آلدهید ها، کتون ها و الکل ها می باشند که این ترکیبات اغلب توسط میکرو ارگانیسم های موجود در آب قابل تجزیه بیولوژیکی می باشند ومعمولاً برای مصرف کنندگان بی خطر هستند. یکی از عیوب استفاده از کلر در این زمینه، تشکیل مواد آلی از طریق واکنش آن با ترکیبات آلی نظیر کلروفرم، تتراکلریدکربن، کلرومتان و غیره است که این ترکیبات بطورکلی، تری‌هالومتان (THM) نامیده می‌شوندوچیزی حدود ۸۵۰ ترکیب کارسینوژن پدید می آورندکه همگی سرطان‌زا هستند.درروش ازن زنی ،پیش ازن زنی باعث تغییر شکل مواد آلی موجود در آب خام شده و مواد آلی دارای زنجیره طولانی و با تعداد ملکول زیاد را به مواد غیر قابل تجزیه بیولوژیکی ونیز برخی ترکیبات کوچکتر قابل تجزیه تبدیل می نماید. این امر بطور همزمان موجب افزایش اکسیژن محلول در آب می گردد وشرایط برای رشد باکتریها ی هوازی مهیا می شود. در صورت استفاده از فیلترهای کربن فعال گرانولی (GAC) در بخش فیلتر اسیون ، مواد آلی بر روی منافذ وسطح کربن فعال گرانولی جذب می شوند ولذا فیلتر بعنوان منبع تغذیه ورشد باکتریها ایفای نقش می نماید . در این صورت آبی که از چنین فیلتر هایی عبور می نماید مواد آلی را در سطح فیلتر باقی گذاشته واز رشد باکتریها درآب پس از فیلتر جلوگیری بعمل می آورد.