استفاده از ازن در برج های خنک کننده

تاکنون تلاش­های بسیاری در رابطه با رفع مشکل خوردگی و فرسایش قطعات فلزی سیستم­های تهویه مطبوع و سرمایشی و گرمایشی (HVAC ) انجام گرفته است اما هیچ کدام نتیجه ی مطلوبی در بر نداشته است زیرا خوردگی و فرسایش قطعات فلزی که با آب در تماس هستند به دلیل تجمع بیولوژیکی میکروارگانیزم­های موجود در آب بر روی آن­ها می­باشد. از روش­های نوین مقابله با این معظل استفاده از گندزدایی ازن (O3 ) می­باشد. با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایشات بسیار، سیستم­های گندزدایی ازن در رفع این مشکل بسیار موثر عمل کرده­اند.

رسوبات و لایه­های بیولوژیکی که بر روی تجهیزات برج خنک کن قرار گرفته­اند ناشی از تجمع میکروارگانیزم­های موجود در آب می­باشند و موجب ایجاد سه مشکل اساسی می­شوند:

  • خوردگی و فرسایش پیش از موقع تجهیزات
  • ایجاد پوشش عایق بر روی سطح انتقال حرارت
  • کاهش قطر لوله­ها و مجاری باریک داخل برج خنک کن (انسداد لوله­ها )

آب برج­های خنک کننده و چیلرها نیاز به تصفیه و درمان وسیعی دارد. در طی تصفیه این آب، باید سه فاکتور مهم خوردگی لوله­ها و واحدهای تبادل گرمایی، رسوب­های جدار داخلی لوله­ها و ضریب تبادل حرارتی و رشد مواد میکرو بیولوژیکی ( باکتری، جلبک و خزه­ها ) به طور هم زمان کنترل گردد. pH پایین می­تواند ضریب تبادل حرارتی را زیاد کند اما اشکال اینجاست که در pH های پایین میزان خوردگی مواد افزایش می­یابد. تکنیک­های تصفیه مرسوم، استفاده از مواد شیمیایی مثل کلر و هیبوکلریت می­باشد که خوردگی بیولوژیکی را کاهش می­دهد. اما به علت داشتن پایداری و قدرت اکسندگی زیاد در آب باعث خوردگی شیمیایی می­شوند. در این حالت به اشباع رسیدن نمک­ها تسریع و رسوب گذاری افزایش می­یابد. در آب برج خنک کننده، تجمع میکروارگانیسم ­ها ( بایو فیلم) ایجاد می­گردد که این بایو فیلم­ها از تشکیل کریستال اولیه یون­ها و همچنین توانایی رسوب­ها برای به هم پیوستن و سنگین شدن جلوگیری می­کند. درنتیجه غلظت مواد آلی و معدنی در آب زیاد می­­شود و خوردگی را تسریع می­کند. ازن به عنوان یک ضدعفونی کننده باعث گسستن بایو فیلم شده و این کار رسوب گذاری را افزایش می­دهد و حتی آب با ظرفیت بالای مواد جامد محلول می­تواند بارها و بارها سیرکوله شود که در نتیجه میزان تخلیه آب برج­های خنک کننده کاهش می­یابد. زمانی سیستم با چنین خصوصیاتی کار می­کند که ازن با غلظت کمی در آب برج خنک کننده وجود داشته باشد و از تشکیل مجدد میکروارگانیسم­ها جلوگیری کند

مزایای استفاده از گندزدایی ازن در برج­های خنک کن مراکز صنعتی و سیستم­های تهویه مطبوع:

  • کاهش مقدار رسوب بیولوژیکی بر روی تجهیزات در زیر سطح cfu/ml 1000 و افزایش انتقال حرارت در این تجهیزات
  • رفع انسداد لوله­ها
  • کاهش استفاده از مواد شیمیایی در فرایند تصفیه آب
  • کاهش هزینه تعمیر و نگهداری تجهیزات
  • ازن pH آب را تغییر نمی­دهد ( برعکس مواد شیمیایی)
  • تاثیر گندزدایی ازن برعکس دیگر گندزداها پایدار است.
  • ازن در محل تولید می­شود و نیازی به جابجایی و حمل و نقل ندارد
  • حذف کامل باکتریها در هوای مجاور برجهای خنک کننده ( هوای ناشی از Drift Air )
  • حذف کامل باکتری رسوبهای مربوط به ذرات معلق در لوله چگالنده
  • افزایش تعداد سیرکولاسیون
  • حذف کامل مصرف مواد شیمیایی
  • افزایش ضریب انتقال حرارت در لوله­های کاندنسر در نتیجه کاهش تشکیل رسوب
  • کاهش مصرف انرژی توسط کمپرسورها بین ۵ تا ۱۸ درصد
  • کاهش فوق العاده میزان زیر آب ( Blow Down )
  • اکسید کردن آهن و منگنز موجود درآب و رسوب سازی این مواد

به طور کلی مزایای استفاده از ازن در مقایسه با کلر به قرار زیر است:

  • کاهش قابل توجه میزان رنگ، طعم و بو
  • افزایش راندمان فیلتراسیون ( حدود ۵۰ درصد)
  • افزایش راندمان گندزدایی
  • کاهش زمان مورد نیاز برای تشکیل فلوک و لخته سازی
  • کاهش مواد شیمیایی مورد نیاز برای فرایند انعقاد
  • کاهش ترکیبات تری هالومتان به میزان قابل توجه و نیز دیگر ترکیبات آلی کلردار
  • کاهش لجن حاصل از Back Wash فیلترها
  • ناپایداری و عدم ایجاد باقیمانده مضر در آب
  • عدم تحریک و اثر منفی روی پوست، چشم و مو برخلاف کلر
  • کوتاهتر بودن زمان ضدعفونی نسبت به کلر
  • ترکیبات جانبی کلر مانند: کلرآمین و تری هالومتانها در آب مضررات بسیاری برای سلامتی انسان و محیط زیست ایجاد میکند. درحالیکه ازن تمام ترکیبات اضافی موجود در آب را بدون ایجاد باقی مانده نامطلوب از بین میبرد.
  • مازاد ازن تزریقی در آب به دلیل ناپایداری آن به صورت اکسیژن از سطح آزاد می­گردد و محیط اطراف را بسیار دلپذیر و مطبوع می­کند.
  • با استفاده از ازن در سیستم تصفیه آب، زنگاب موجود در آب به ترکیبات نامحلول فریک تبدیل شده و ته نشین میگردد.
  • با استفاده از ازن و کاهش میزان مصرف کلر، میزان خوردگی در مسیر جریان آب کاهش مییابد.
  • محصولات جانبی که در اثر ازناسیون آب آشامیدنی ایجاد می­شود در مقایسه با آنهایی که پس از کلراسیون به وجود می­آید، خطر کمتری دارد.

با توجه به جدی بودن بحران در سالهای اخیر توجه به این نکته حائز اهمیت است که با استفاده از ازن آب حدود ۵ بار بیشتر می­تواند مورد استفاده قرار گیرد، یعنی برای هر ۱۰۰۰ لیتر آب بیشتر از ۲۰۰ لیتر فاضلاب نخواهیم داشت. با تکرار این کار آب می­تواند ۲۰ بار بیشتر مورد استفاده قرار گیرد یعنی برای هر ۱۰۰۰ لیتر آب بیشتر از ۵۰ لیتر فاضلاب نخواهیم داشت. فقط تبخیر و جریان­های نشتی می­تواند نیاز به آب تازه را ایجاب کند.