ازن با فرمول شیمیایی O3 تحت شرایط هوای آزاد،گازی آبی رنگ با بوی زننده است. برای تولید ازن،از یک منبع انرژی جهت تجزیه ی مولکول های اکسیژن O2 به اتم های اکسیژن O استتفاده میشود که این اتم های اکسیژن براثر برخورد با یکدیگر و واکنش با مولکول های اکسیژن ،ازن را تشکیل میدهند.ازن نسبتا نا پایدار بوده ودر آب به سرعت تجزیه میشود و ایجاد رادیکال های آزاد مانند رادیکال هیدروکسل OH می کند. ازن و رادیکال های آزاد منتج از تجزیه ی آن اکسید کننده ی قوی تری نسبت به کلر هستند و می تواننند بسیاری از ترکیبات آلی و معدنی موجود درآب و فاضلاب را اکسید کنند بنابراین ازن همانند بسیاری از اکسید کننده های قوی یک گند زدای موثر به شمار میرود.

از کاربردهای دیگر ازن می توان به کنترل بو در تصفیه خانه های عمومی فاضلاب ،حذف ترکیبات آلی دیرگذار در تصفیه ی پیشرفته ی فاضلاب ،اکسیژن دهی پساب،وکاهش تولید جامدات اشاره کرد.

مزایای استفاده از ازن ژنراتور در مقایسه با کلر

  • افزایش ۵۰ درصدی راندمان فیلتراسیون ( شنی ، کارتریجی ، دیاتومه )
  • افزایش توان گند زدایی و کاهش رنگ ، طعم و بو
  • کاهش مواد شیمیایی مورد نیاز برای انعقاد و همچنین کاهش زمان مورد نیاز برای لخته سازی
  • کاهش میزان لجن حاصل از بکواش فیلترها و ترکیبات آلی کلر دار

کاربرد ازن ژنراتور تصفیه آب

امروزه استفاده از ازن در زمینه تصفیه فاضلاب های مختلف صنعتی و شهری و بهداشتی جایگزین روش های قدیمی تصفیه فاضلاب شده است. کاهش هزینه های تولید ازن و قابلیت تصفیه انواع فاضلاب ها به وسیله فرآیند ازناسیون سبب گسترش روزافزون کاربرد این اکسید کننده قوی در فرآیندهای تصفیه و ضد عفونی پساب های مختلف شده است. ازناسیون توانسته است در موارد زیادی مانند ضد عفونی کردن و اکسیداسیون ترکیبات آلی جایگزین فرآیندهای تصفیه متعارف شود. این فرآیند در موارد مختلف دیگری همانند حذف ذرات معلق نیز کارایی روش های قدیمی تصفیه را افزایش داده است.

یکی از مهمترین مراحل در عملیات تصفیه فاضلاب فرآیندهای اکسیداسیون (شیمیایی، بیولوژیکی، فیزیکی) می باشد. اگرچه اکسیداسیون بیولوژیکی به نظر اقتصادی می رسد اما هنگامی که پساب شیمیایی تولیدی که در زمان های مختلف وارد تصفیه خانه متنوع باشد امکان تصفیه فقط از طریق فرآیند بیولوژیکی غیر ممکن است. همچنین سیستم های بیولوژیکی امکان کاهش COD بالا را ندارند و معمولا برای کاهش COD بالا از سیستم های دیگری استفاده می شود که راندمان مطلوب در کاهش COD را داشته باشد، زیرا راندمان مطلوب سیستم های بیولوژیکی در کاهش BOD است. همچنین مشکلات بعدی استفاده از لجن فعال (از جمله وجود بوهای نامطبوع و حشرات، موش و …) و ضرورت توجه بیشتر به حفظ محیط زیست و سلامتی بشر از سوی دیگر سبب توجه بیشتر به فرآیندهای اکسیداسیون شیمیایی گردید.

از این میان ازن به دلیل قدرت اکسیدکنندگی بالا و پیشرفت های اخیر در تولید ازن که استفاده از آن را در تصفیه و ضد عفونی فاضلاب از لحاظ اقتصادی بسیار قابل رقابت با سایر مواد کرده است. توجه بسیار زیادی را در عملیات تصفیه فاضلاب به خود اختصاص داده است و بیشترین راندمان را در حذف مواد شیمیایی موجود نسبت به سایر مواد اکسیدکننده متداول دارد.

ازن ترکیبات شیمیایی پایدار را اکسید کرده و از محیط حذف نماید و علاوه بر آن چون ازن به سرعت تجزیه می شود و بر خلاف کلر، در پساب تصفیه شده هیچ باقیمانده شیمیایی که نیاز به جداسازی داشته باشد از خود به جا نمی گذارد، در نتیجه آثار نامطلوب بر روی محیط زیست ندارد.

ترکیبات آلی هالوژن دار سمی و جهش زا که عمدتا ناشی از واکنش کلر یا سایر ترکیبات کلردار مانند دی اکسید کلر و کلرآمین با ترکیبات آلی موجود در پساب می باشد با ازن زنی اولیه به وجود نیامده و صرفا جهت اکسیداسیون یک سری ترکیبات آلی و معدنی می باشد تا از تشکیل تری هالومتان ها و پیش سازهای آن ها جلوگیری شود.

اکسیداسیون ترکیبات آلی و معدنی در طول ازناسیون می تواند به وسیله ازن یا OH رادیکال یا ترکیبی از آن دو انجام شود. ازن عملکرد بسیار خوبی در کاهش COD (مقدار معادل اکسیژن مورد نیاز برای اکسایش مواد آلی موجود) دارد، در شروع عملکرد کاهش COD به وسیله ازن بسیار خوب و سریع می باشد. واکنش ازن با ترکیبات آلی به طور نمونه سریع است و به وسیله انتقال اتم اکسیژن رخ می دهد، میکروآلاینده های آلی با ازن به صورت گزینشی اکسید می شوند. اوزون به طور عمده با پیوندهای دوگانه، سیستم های آروماتیکی فعال و آمین های پروتون دار نشده واکنش می کند و سبب اکسیداسیون بسیاری از ترکیبات شیمیایی می گردد.

اثرات کیفیت آب بر گند زدایی

سرعت تجزیه ازن فرایند پیچیده ای است که از PH ، دما و غلظت اجزای آلی و غیر آلی آب تاثیر می پذیرد .

  • PH: ازن درPH بالاتر سریع تر تجزیه می شود و رادیکال های هیدروکسیل سریع تر شکل می گیرند و اکسیدان های مختلفی با واکنش پذیری متفاوت شکل می گیرد.
  • دما: با تغیرات دما میزان سرعت گند زدایی فاضلاب تغییر می کند و با کاهش دما میزان CT مورد نیاز افزایش می یابد.
  • اجزای کربنات : قلیاییت کربناته و بی کربناته رادیکال های تولید شده توسط ازن را به دام می اندازند اما اساسا اثری بر تجزیه ی ازن ندارند واکنش قلیاییت با رادیکال ها تاحدودی کاهش کارایی گندزدایی را در PH بالاتر توجیه می کند زیرا معمولا قلیاییت بالاتر با PH بالاتر ارتباط دارد