یکی از رایجترین روشهای گندزدایی در دنیا، کلرزنی است. با وجود اینکه روشهای متعددی برای گندزدایی و ضدعفونی کردن در دسترس هستند، به دلیل مزایای این روش، کلرزنی در بسیاری از صنایع برای ضدعفونی کردن آب ورودی به فرایند به کار میرود. به عنوان مثال، یکی از کاربردهای این روش در صنایع، گندزدایی آب سیستمهای خنک کننده Cooling tower است. در بسیاری از صنایع که در نزدیکی دریا قرار دارند، سیستمهای خنک کنندهای با منبع آب خنک کننده دریا به کار میروند و در برخی موارد دیگر در cooling systemها منابع آب به کار رفته بدون تصفیه خاص به کار گرفته میشوند. با توجه به اینکه تمامی منابع آب حاوی مقادیری بسیار زیادی از میکروارگانیسمهای متفاوت است، جهت جلوگیری از ایجاد و رشد جلبک بر روی خطوط انتقال، آب قبل از ورودی به سیستم cooling با کلر ضدعفونی میشود. با توجه به اینکه بازده سیستم کلرزنی تنها با استفاده از اندازهگیری کلر باقی مانده ممکن است، در کنار سیستمهای تزریق کلر، سیستم اندازهگیری کلر در آب خنک کننده و پایش آنلاین کلر باقی مانده نیز الزامی است.
فهرست مطلب
اثرات کلرزني
کلریناسیون منابع آب و شبکه های آبرسانی، اولا سبب از بین بردن یا غیر فعال کردن میکروارگانیسمهای بیماریزا میشوند، ثانیا در تصفیه آب آشامیدنی به علت ترکیب با آمونیاك، آهن، منگنز و سولفور سبب بهبود کیفیت آب میشود. کلرزنی ممکن است به علت ترکیب با فنلها وسایر ترکیبات آلی موجود در منابع آب موجب پیدایش طعم، بو و اثرات نامطلوب در آب نیز شود.
روشهای اندازهگیری کلر
روشهای متعددی برای اندازهگیری کلر آزاد (باقی مانده) در آب به شکل آزمایشگاهی/ پرتابل و آنلاین به کار میروند. تمام روشهای اندازهگیری کلر فعال (HOCL ) و آزاد کل (HOCL+ClOˉ) به سه دسته کلی زیر طبقهبندی میشوند:
-
آنالیزور با استفاده از روش فتومتری DPD
-
روش الکتروشیمیایی (سنسورهای آمپرومتری)
- سنسورهای پتانسیواستات
روش فتومتری (برای اندازهگیریهای آنلاین و آزمایشگاهی/پرتابل) با استفاده از معرف DPD
این روش به عنوان روش مرجع اندازهگیری کلر آزاد شناخته میشود و تمامی تجهیزات آنلاین اندازهگیری کلر باید با روش فتومتری با معرف DPD کالیبره شوند. دقت اندازهگیری در این روش بسیار بالاست. در این روش حضور کلر آزاد با استفاده از معرف پودری یا مایع DPD شناسایی و اندازهگیری انجام میشود. مزایای این روش این است که دقت و صحت بالایی دارد و نیاز به کالیبراسیون ندارد. همچنین از تغییرات، میزان ph و شدت جریان نمونه تاثیر نمیپذیرد. و از معایت آن میتوان گفت که مشکل این روش مصرف دائمی مواد شیمیایی و عدم امکان بازگرداندن آب به خط لوله/ مخزن است. همچنین هزینه نگهداری دستگاه جهت تعویضهای دورهای تیوبهای داخلی خیلی بالا است
روشهای الکتروشیمیای (فقط برای اندازهگیریهای آنلاین)
تنوع روشهای الکتروشیمیایی برای اندازهگیری کلر آزاد بسیار بالاست و هرکدام از این روشها مزایا و معایب خاص خود را دارند. مزیت عمده این روشها، عدم مصرف مواد شیمیایی و امکان بازگرداندن آب به خط/مخزن است.
سنسور آمپرومتری
در سنسورهای آمپرومتری یونهای کلر به شکل انتخابی از غشاء به داخل الکترولیت نفوذ پیدا کرده و بر روی کاتد احیاء میگردد. جریان الکتریسیته حاصل از این واکنش متناسب با میزان غلظت مولکولهای کلر میباشد. از مزایای این روش میتوان گفت که نیاز به معرفهای شیمیایی ندارد و قیمت دستگاه آن نسبت به آنالایزر کلر در روش DPD خیلی کمتر است. از معایب آن نیز میتوان به موارد اشاره کرد:
- نیاز به تعویض غشا
- حساسیت نسبت به تغییرات فلو، pH و حضور ذرات جامد در نمونه
- نیاز به کالیبراسیون و ناپایداری اعداد نسبت به وجود مزاحمتهای نمونه
اندازهگیری کلر آزاد در آب خنک کننده (سنسور پتانسیواستات)
در میان روشهای فوق، اندازهگیری کلر به روش پتانسیواستات برای اندازهگیری کلر بهترین و کم هزینهترین روش اندازهگیری برای آب خنک کننده است. این سیستمها به شکل دو و سه الکترودی ارائه میشوند که سیستمهای سه الکترودی مزایای بسیار بیشتری از سیستمهای دو الکترودی دارند. شکل زیر شماتیکی از سیستمهای سه الکترودی است. این سنسور بدون استفاده از غشا و واکنشگر به اندازهگیری کلر آزاد و فعال میپردازد. اندازهگیری کلر در این سنسور بر اساس اعمال پتانسیل ثابت و پلاریزاسیون کلر بر سطح الکترود طلا صورت میگیرد.
مزایای عمومی سیستمهای سه الکترودی
- دقت بالای اندازهگیری
- هزینههای سرویس نگهداری کم
- سنسور اندازهگیری فاقد غشاء و الکترولیت
- عدم تاثیرپذیری اندازهگیری از ذرات معلق نمونه
ویژگیهای انحصاری سیستمهای کلرسنجی AQUALABO
کمپانی فرانسوی AQUALABO group با همکاری کمپانی آلمانی Supratec، سیستم سه الکترودی اندازهگیری کلر آزاد را با ویژگیهای زیر ارائه مینماید:
- تحمل فشاری تا 10 بار
- دارای سیستم شستشو خودکار
- طول عمر بسیار بالای الکترود کار و شمارشگر
- امکان گزارش میزان کلر آزاد و کلر فعال (pH5)
- اندازهگیری کلر در کنار اندازهگیری و تصحیح اثر pH
- عدم تماس مستقیم الکترود شمارشگر با نمونه (عدم تخریب الکترود شمارشگر)
- سیستم سه الکترودی با الکترود کار و شمارشگر از جنس طلا و الکترود مرجع شیشهای
- ابعاد الکترود شمارشگر بسیار بزرگتر از الکترود کار (منجر به اندازهگیری بسیار دقیق و صحیح )
- امکان ارائه به شکل سیستم closed-loop برای بازگرداندن آب به خط بدون نیاز به اقدامات خاص
نتیجهگیری
یکی از رایجترین روشهای گندزدایی در دنیا، کلرزنی است. با وجود اینکه روشهای متعددی برای گندزدایی و ضدعفونی کردن در دسترس هستند، به دلیل مزایای این روش، کلرزنی در بسیاری از صنایع برای ضدعفونی کردن آب ورودی به فرایند به کار میرود. ما در این مقاله سعی کردیم روشهای مرسوم انجام این کار را برای شما شرح دهیم. امیدواریم که به پاسخ تمامی سوالاتتان در این زمینه رسیده باشید.