ازن ژنراتور

 

ازن ژنراتور (Ozone Generator)

ازن چیست؟

ازن (ازون) یکی از شکل های اکسیژن است و با فرمول O3 شناخته می شود. ازن از سه اتم اکسیژن تشکیل شده است. دو اتم اکسیژن مولکول اصلی اکسیژن را تشکیل می دهند (اکسیژنی که ما تنفس می کنیم و برای زندگی ضروری است). سومین اتم اکسیژن می تواند از مولکول ازن جدا شود و دوباره به مولکول های مواد دیگر متصل شود و در نتیجه ترکیب شیمیایی آنها را تغییر دهد. ازن گازی است با اکسیدکنندگی بسیار بالا. ازن غالبا ناپایدار بوده و در بسیاری از واکنش‌ها همانند کلر عمل می‌کند و در اثر ترکیب شدن با پروتئین و بی‌اثر کردن آنزیم کاهنده که برای تنفس سلول ها مهم است، به عنوان میکروب کش عمل می‌کند. خاصیت اکسیدکنندگی ازن باعث می‌شود تا کاربردهای صنعتی فراوانی داشته باشد. گاز ازن در غلظت‌های بالاتر از 1/0 ppm اثر تخریبی شدیدی بر اندام‌های تنفسی و مخاط جانوران می‌گذارد. ازن در فضای نزدیک به زمین از مهم‌ترین آلاینده‌های هوا محسوب می‌شود ولی ازن موجود در لایه ازن برای جانوران و گیاهان سودمند می‌باشد زیرا از ورود پرتوهای پر انرژی و فرابنفش به زمین جلوگیری می‌نماید.

 

ازن ژنراتور چیست؟

ازن ژنراتور یک دستگاه است که از هوا یا اکسیژن برای تولید ازون استفاده می‌کند. ازن ژنراتور با توجه به نوع و مورد مصرف در اندازه و سایزهای گوناگون تولید می گردد.

 

طراحی و ساخت ازن ژنراتور

از آنجا که ازن در غلظت های بالا می تواند مشکلاتی برای سلامتی ایجاد کند طراحی و ساخت آن بایستی توسط متخصصین با تجربه انجام پذیرد. طراحی و میزان غلظت استفاده از ازن به نوع محل استفاده (تصفیه آب یا فاضلاب) بستگی دارد. مقدار استفاده از ازن جهت تصفیه فاضلاب های بهداشتی و یا صنعتی با توجه به نوع صنعت متفاوت می باشد. 

شرکت فنی مهندسی کیمیا زیست در زمینه طراحی، ساخت و اجرای انواع ازن ژنراتور فعال بوده و با توجه به نیاز پروژه و کارفرمای محترم اقدام به طراحی و ساخت می نماید.

نمونه دستگاه ازن ژنراتو

 

نحوه کار دستگاه ازن ژنراتور

دستگاه ازن ژنراتور بار الکتریکی را به هوای عبوری اعمال می کند. این امر برخی از اتم‌های عادی اکسیژن را به اتم‌های منفرد ناپایدار تقسیم می‌کند که با سایر مولکول‌های O2 پیوند می‌یابند و O3 را تشکیل می‌دهند.

نحوه عملکرد دستگاه ازن ژنراتور

 

کاربرد ازن در تصفیه آب و فاضلاب

• کاربرد ازن در تصفیه آب:

هنگامی که به دنبال سیستم تصفیه آب ایده‌آل برای استفاده در خانه یا تأسیسات خود هستید، یکی از گزینه های موجود برای شما تصفیه آب با ازن است. تصفیه آب با ازن با بوسیله یک مولد ازن (ازن ژنراتور) آغاز می شود. سپس ازن به آب تزریق می شود و بلافاصله شروع به اکسیداسیون و حذف آلاینده هایی مانند باکتری ها، ویروس ها و فلزات می کند. ازن مواد آلی موجود در غشای باکتری ها را اکسید می کند.

تصفیه آب بوسیله ازن با حل کردن ازن در آب و از طریق اکسیداسیون باکتری ها و متعاقب سایر پاتوژن های موجود در آب عمل می کند. برای درک بهتر این فرآیند، بهتر است ابتدا نحوه ایجاد ازن را درک کنید. ازن از اکسیژن متولد می شود. یک مولکول اکسیژن دارای دو اتم اکسیژن (O2) است، در حالی که یک مولکول ازن حاوی سه اتم اکسیژن (O3) است. هنگامی که الکتریسیته یا نور فرابنفش در هوا جریان می یابد، انرژی آنها مولکول های اکسیژن را به دو اتم اکسیژن تقسیم می کند. سپس اتم‌های آزاد اکسیژن با مولکول‌های معمولی اکسیژن دوباره ترکیب می‌شوند تا ازن را تشکیل دهند. در اتمسفر فوقانی، نور خورشید با اکسیژن برهمکنش می‌کند و لایه محافظ ازن زمین را تولید می‌کند. در حالی که به سطح نزدیک تر است، ازن در هنگام برخورد رعد و برق و قطع شدن برق از طریق هوای غنی از اکسیژن ایجاد می شود. هر دو فرآیند در ژنراتورهای ازن فرابنفش و الکتریکی تقلید می‌شوند که تصفیه آب ازن را ممکن می‌سازد. ازن همچنین می تواند توسط واکنش های الکترولیتی و شیمیایی تولید شود.

 

ازن ژنراتور در تصفیه آب چه چیزی را حذف می کنند؟

در تصفیه آب ازن زنی برای مقاصد مختلفی از جمله بهبود فرآیند انعقاد، کاهش تولید تری هالومتان ها، حذف رنگ، حذف آهن و منگنز، کنترل میکرو ارگانیسم ها و حذف مواد آلی استفاده می شود. تحقیقات نشان داده است که ازن نمی تواند برخی از پارامترهای فیزیکی از جمله pH و رنگ را تغییر دهد اما تاثیر قابل توجهی بر روی پارامترهای شیمیایی داشته و پارامترهای بیولوژیکی را حدود 21 درصد کاهش می دهد.

تصفیه آب با استفاده از ازن مزایای زیادی دارد، از جمله اینکه ازن به آب طعم و بوی ناخوشایندی نمی‌دهد و می‌تواند به طور کامل عفونت‌زاها و آلودگی‌های آب را از بین ببرد. همچنین، ازن باعث تولید اکسیژن فعال می‌شود که می‌تواند برخی از مواد آلی مضر را نیز از آب حذف کند.

ازن در تصفیه آب این موارد را حذف می کنند:

• باکتری ها
• جلبک
• انگل هایی مانند ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم
• سولفید هیدروژن
• طعم و بوی بد
• کدورت
• آهن، منگنز و مس (در صورت ترکیب با روش فیلتراسیون دیگر)

 

مزایای تصفیه آب با ازن

استفاده از تصفیه آب ازن به جای محلول های دیگر مزایای بی شماری دارد. مزایای اولیه عبارتند از:

• از مواد شیمیایی استفاده نمی کند
• بسیار موثر
• تکنولوژی قابل اعتماد
• سرعت بالا
• عدم تولید طعم و بو
• بهره برداری آسان

 

• کاربرد ازن در تصفیه فاضلاب:

ازن و فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته می‌توانند به طور انتخابی آلاینده‌ها را از فاضلاب صنعتی و آب فرآیند حذف کنند، به عنوان مثال TOC، COD، BOD، سیانید، فنل، رنگ و بسیاری از ترکیبات دیگر. ازن به عنوان یکی از فرایندهای پیش تصفیه برای فاضلاب صنعتی کابرد دارد. ازن همچنین می تواند برای تمیز نگه داشتن مخزن های فاضلاب از بین بردن بو استفاده شود. ازن یکی از جایزگزین های مطمئن برای کلر زنی می باشد.

ازن به شدت با سیانید (CN) واکنش نشان می دهد. سیانید اغلب در فرآیندهای گالوانیکی در صنایع فرآوری فلزات و الکترونیک استفاده می شود. حذف نیتریت (NO2) و همچنین سولفید (H2S/S2) از پساب با استفاده از ازن آسان تر است زیرا هر دو ماده به شدت با ازن واکنش می دهند. نیتریت یک ترکیب سمی است. ترکیبات Fe2+ و Mn2+ به دلیل ازن به سرعت به Fe (OH)3 و MnO (OH)2 قابل فیلتر تبدیل می‌شوند. سیستم حذف آرسنیک نیز از ازن برای پیش اکسیداسیون استفاده می کند، زیرا As-III به As-V تبدیل می شود. اکسیداسیون ترکیبات آلی: سیستم های ازن زنی در مقیاس کامل برای تصفیه پساب هایی مانند شیرابه های دفن زباله و همچنین پساب های صنایع نساجی، دارویی و شیمیایی استفاده شده است.

هنگامی که نور مرئی توسط مواد محلول جذب می شود یا هنگامی که نور توسط مواد جامد معلق منعکس می شود، فاضلاب رنگی به نظر می رسد. فاضلاب رنگی اساساً در کارخانه‌های رنگرزی، کارخانه‌های نساجی، کارخانه‌های غذا و نوشیدنی، کشتارگاه‌ها و سایر کارخانه‌های صنعتی یافت می‌شود. بسیاری از صنایع در حال حاضر استفاده از ازن را آغاز کرده اند که جایگزینی قوی تر و مطمئن تر از کلر برای حذف رنگ است. بهترین نتایج زمانی حاصل می شود که آب با مقادیر BOD، COD و مواد جامد معلق (SS) کمتری تولید شود، به طوری که واکنش ازن در درجه اول برای حذف رنگ باشد. در این حالت، رنگ را می توان 90 تا 98 درصد کاهش داد.

 

برخی از ترکیبات خاص در فاضلاب که توسط ازن اکسید می شوند:

• آمونیاک
• فنولیک ها
• مواد شوینده
• فولویک اسیدهای تانیک (اسیدهای منشا گیاهی)
• سولفیدها
• سیانیدها
• هاگ های کپک
• آمیب
• آرسنیک
• کلر و مشتقات آن
• DDT
• دیوکسین ها

 

مزایا و معایب استفاده از ازن در تصفیه فاضلاب

مزایا استفاده از ازن در تصفیه فاضلاب:

• ازن در از بین بردن ویروس ها و باکتری ها موثرتر از کلر است
• فرآیند تولید ازن در یک مدت زمان کوتاه انجام می شود
• پس از ازن زنی هیچ باقیمانده مضری وجود ندارد که لازم باشد حذف شود ازن به سرعت تجزیه می شود
• پس از ازن زنی، رشد میکرو ارگانیسم ها وجود ندارد، به جز آنهایی که توسط ذرات موجود در جریان فاضلاب محافظت می شوند
• ازن در محل تولید می شود، بنابراین مشکلات ایمنی کمتری در حمل و نقل و جابجایی وجود دارد
• ازن زنی باعث افزایش غلظت اکسیژن محلول (DO) پساب می شود. افزایش DO می تواند نیاز به هوادهی مجدد را برطرف کند و همچنین سطح DO را در جریان دریافت کننده افزایش دهد

 

معایب استفاده از ازن در تصفیه فاضلاب:

• دوز پایین ممکن است به طور موثر برخی از ویروس ها، هاگ ها و کیست ها را غیرفعال نکند
• ازن زنی فناوری پیچیده تری نسبت به ضدعفونی با کلر یا UV است که به تجهیزات پیچیده و نگهداری اصولی نیاز دارد
• ازن بسیار واکنش پذیر و خورنده است، بنابراین به مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ نیاز دارد
• ازن زنی برای فاضلاب با سطوح بالایی از مواد جامد معلق (SS)، سطح بالا اکسیژن بیوشیمیایی (BOD)، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، یا کربن آلی مقرون به صرفه نیست
• ازن بسیار تحریک کننده و احتمالاً سمی است، بنابراین گازهای خارج شده باید برای جلوگیری از در معرض قرار گرفتن کارگران مدیریت شده و یا از بین برود

 

برخی از کاربردهای ازن در صنایع مختلف:

• صنایع مواد غذایی
• تصفیه آب
• صنایع آبزی پروری
• صنایع کشاورزی
• خشکشویی ها
• صنایع تولید و بسته بندی آب آشامیدنی
• برج های خنک کننده
• صنایع خوراک دام و طیور
• صنعت دندان پزشکی

 

کاربرد ازن در صنایع مواد غذایی:

ازن یک جایگزین مناسب برای ترکیبات کلر در صنایع غذایی می باشد. دلیل این مزیت آن است زمانیکه ازن به رادیکال‌های آزاد تجزیه شده و پس از تجزیه کامل، از ازن هیچ جزء باقی‌مانده‌ای روی محصول غذایی باقی نمی‌ ماند و محصول اصلی اکسیژن را آزاد می‌ نماید. امروزه از ازن در شست و شوی انواع میوه مانند پرتقال، گریپ فرود و… استفاده می شود. همچنین بررسی ها نشان داده است که استفاده از گاز ازن می تواند جایگزین قابل قبولی براي اسید سوربیک در بسته بندي زیتون پرورده باشد. استفاده از ازوزن همانند روش های حرارتی و پاستوریزاسیون باعث ایجاد تغییر در مزه مواد غذایی نمی شود.

 

کاربرد ازن در صنایع کشاورزی:

در صنعت کشاورزی و انبارش ذرت به ویژه بلغور ذرت استفاده از ازناسیون روشی موثر, سریع و بی خطر برای کاهش آفلاتوکسین ها به ویژه آفلاتوکسین B1 در بلغور ذرت می باشد. استفاده از گاز ازن به طور چشمگیر و موثری جهت كاهش بار میکروبي و آفت آفلاتوکسین در انبارش و نگهداری محصولاتی مانند انواع ادويه، خرما، برنج، گندم، پسته و …. تاثیر گذار می باشد.

 

کاربرد ازن در صنعت خشکشویی:

ازن در صنعت خشکشویی نیز به عنوان یک ماده ضد عفونی کننده و اکسید کننده استفاده می‌شود. استفاده از ازن در خشکشویی می‌تواند به طور موثر باکتری‌ها، قارچ‌ها، ویروس‌ها و آلودگی‌های دیگر را از لباس‌ها و پارچه‌ها حذف کند. همچنین، ازن به طور موثر بوهای ناخوشایند و لکه‌های موجود روی لباس‌ها را نیز از بین می‌برد. ازین روش استفاده می کنند تا لباس ها را تمیزتر و ضدعفونی کنند.

 

کاربرد ازن در صنایع تولید و بسته بندی آب آشامیدنی:

ازن در صنعت تولید و بسته بندی آب به عنوان یک ماده ضد عفونی کننده و اکسید کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از ازن در این صنعت به منظور حذف باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و سایر آلودگی‌های میکروبی از آب است. استفاده از ازن در تولید و بسته بندی آب مزایای زیادی دارد. ازن به طور کامل باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر آلودگی‌های میکروبی را از آب حذف می‌کند و به آب تمیز و ضدعفونی شده ایجاد می‌کند. همچنین، استفاده از ازن به طور معمول به میزان استفاده از مواد ضدعفونی کننده شیمیایی را کاهش می‌دهد و برای حفظ کیفیت و ایمنی آب مورد استفاده است.

 

کاربرد ازن در برج‌های خنک کننده:

ازن در برج‌های خنک کننده به عنوان یک ماده اکسید کننده و ضد عفونی کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. برج‌های خنک کننده در سیستم‌های تهویه مطبوع، صنایع تولیدی، نیروگاه‌ها و سایر برنامه‌های صنعتی استفاده می‌شوند تا حرارتی که در فرآیندها تولید می‌شود را به طور مؤثری دفع کنند. استفاده از ازن در این برج‌ها می‌تواند به موارد زیر مربوط باشد:

1. ضد رسوب و ضد تشکیل جلبک: ازن به عنوان یک اکسید کننده قوی عمل می‌کند و می‌تواند رسوبات معدنی و جلبک‌هایی که ممکن است درون برج خنک کننده تشکیل شوند را به طور مؤثری از بین ببرد. این مواد آلوده می‌توانند به صورت رسوبات زنگ زدگی و فرسایش برج، باعث کاهش کارایی و عملکرد آن شوند.
2. ضد باکتری و میکروب‌کش: ازن به عنوان یک ضد عفونی کننده قوی عمل کرده و باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر میکروب‌ها را درون برج خنک کننده نابود می‌کند. این کارکرد ضدعفونی ازن می‌تواند به کنترل رشد میکروب‌ها و جلوگیری از ایجاد عفونت‌ها و بیماری‌ها کمک کند.
3. کاهش استفاده از مواد شیمیایی: با استفاده از ازن به عنوان یک روش ضدعفونی، نیاز به استفاده از مواد شیمیایی ضد عفونی کننده مانند کلر در برج خنک کننده کاهش می‌یابد. این می‌تواند به کاهش آلودگی آب و محیط زیست و بهبود کیفیت آب کمک کند.
4. کنترل بو و بوی ناخوشایند: استفاده از ازن می‌تواند به کاهش بوی ناخوشایند و طعم غیرمطلوبی که ممکن است در برج خنک کننده وجود داشته باشد، کمک کند. ازن از طریق اکسیداسیون ترکیبات آلی موجود در آب، کاهش بو و بوی ناخوشایند را بهبود می‌بخشد.
5. بهبود کارایی برج خنک کننده: بازدهی و کارایی برج خنک کننده می‌تواند با استفاده از ازن بهبود یابد.

 

کاربرد ازن در صنایع آبزی پروری:

ازن به علت داشتن نيمه عمر و عاری بودن از عوارض سو زیست محیطی، به عنوان یکی از مطلوب ترین مواد گندزدا و کنترل کننده قارچ در آبزی پروری شناخته می شود. برای مثال از گاز ازن می توان در خوراک سیت آرتمیا و در نتیجه تخم گشایی سیستهای آرتمیا و ضدعفونی سیستها استفاده نمود. همچنین ازن تفریخ بهتری را برای سیستهای آرتمیا به دنبال می آورد. گاز ازوزن را می توان جهت تيمار فيزيکی در ميزان تخم گشايی تخم تاسماهي ايراني بکار برد.

 

کاربرد ازن در صنایع خوراک دام و طیور:

طبق تحقیقات انجام شده عمل آوری پودر پر خوراک دام با استفاده از گاز ازن سبب افزایش تجزیه پذیری ماده خشک و ارزش تغذیه ای آن می شود.

 

کاربرد ازن در صنعت دندان پزشکی:

ازن تراپی یک روش درمانی با سهولت جهت بیماری های عفونی چند عاملی حفره دهان است که موارد تجویز متعددی دارد و برای درمان کودکان و بیماران که دچار ترس از دندان پزشکی هستند ایده آل است و کارایی آن به صورت علمی ثابت شده است. همچنین استفاده از گاز ازن به همراه فلوراید در دوره سه ماه تاثیر به سزایی در کاهش عدد DIAGNODENT دارد.