ازن در تصفیه و ضد عفونی آب آشامیدنی
در سال 1982 ، FDA سازمان غذا و داروي آمریکا، استفاده از ازن در تصفیه و ضد عفونی آب آشامیدنی را تأیید کرد. در ژوئن سال 1997 ، ازن به عنوان ماده اي بی خطر- GRAS – در ضد عفونی مواد غذایی شناخته شد. ازن در زمینه ي تصفیه ي آب بیش از 3000 بار سریعتر از کلر عمل میکند و بر خلاف کلر هیچ محصول فرعی مضر در آب باقی نمیگذارد و در صورت عدم استفاده سریعاً به اکسیژن خالص تبدیل میشود. کلر در تصفیه آب اثرات شیمیایی بلند مدتی بر محیط میگذارد – که بعضی از آنها منفی هستند – اما ازن تأثیر منفی بر محیط ندارد. ازن قویترین، سریعترین و مقرون به صرفه ترین ضد عفونی کننده و اکسید کننده در دسترس براي تصفیه آب است و در مقایسه با کلر میتواند تمام پاتوژنهاي تولیدي آب را ضد عفونی کند. واکنشهاي اکسیداسیون ازن  نسبت به کلرین سریعتر در تخریب باکتريها، ویروسها، مخمرها، کپک، کیست و اکثر ارگانیزمها و ترکیبات غیر ارگانیک عمل میکند. ازن در محل توسط ژنراتور تولید شده و نیاز به انبار کردن ندارد. ازن استفاده نشده از سطح آب خارج شده و به اکسیژن تبدیل میشود. ضد عفونی کردن از طریق ازن به Ph آب وابسته نیست و علاوه بر این، افزودن ازن به آب در مقدار Ph بی تأثیر است. تکنولوژي ساده استفاده از ازن در تصفیه آب یک روش مدرن، ایمن و دوستدار طبیعت براي جایگزینی روشهاي سنتی تصفیه آب میباشد.جدول زیر توسط سازمان بهداشت جهانی تهیه گردیده و مقایسه در رابطه مدت زمان اثر و غلظت مواد ضد عفونی کننده مختلف را نشان می دهد.


تصفیه آب آشامیدنی
آب شرب به عنوان یکی از نیازهای اساسی روزمره انسان و استمرار حیات می باشد .میزان نیاز روزمره هر فرد 1 تا 2 لیتر می باشد.منشا حدود 80 درصد از بیماری های انسان عدم دسترسی به آب سالم است. افزايش میزان و نوع آلاينده ها در منابع آب در کنار افزايش سطح استاندارد آب آشاميدني موجب پيشرفت تكنولوژي تصفيه و ضد عفوني آب در دو دهه گذشته شده است

ازن ضدعفوني كننده اي محبوب تر و ايمن تر بخصوص در اروپا و آمريكا است, زيرا از لحاظ قدرت و سرعت ضدعفوني كنندگي , قوي تر از كلر است. بايد توجه داشت كه تعدادي از تك ياخته ها و ويروسهاي مقاوم در برابر دوزهاي متعارف كلر كماكان در آب هاي تصفيه شده  زنده مي مانند. اغلب بيماري ها و مرگ و ميرهاي گزارش شده در كشورهاي پيشرفته مربوط به انگل ها و ويروسهاي مقاوم به كلر براي افراد مسن و گروههايي از مردم است كه سيستم ايمني آنها ضعيف عمل مي كند. در دهه 1990 و حتي در كشورهايی نظير امریکا, ظهور مجدد اپيدمي هاي ميكروبي آب, بويژه انواع تك ياخته ها كه عمدتا به مقادير مورد استفاده از كلر, مقاوم هستند گزارش شده است. اُزن به عنوان ماده جایگزین در بهداشتی سازی به جای آب گرم، بخار و مواد شیمیایی مانند کلرین؛ کلراید وپراکسیدها مورد استفاده قرار می گیرد و یکی از اکسیدانت های تجاری قوی با توان سه هزار برابر کلرین است. اولین تصفیه خانه ای که از فرایند ازن زنی برای ضدعفونی آب شرب استفاده کرد ،تصفیه خانه نیس کشور فرانسه بود که بهره برداری از آن در سال 1890 میلادی شروع شد. در حال حاضر فرایند ازن زنی در کشورهایی نظیر آلمان،فرانسه، هلند،انگلیس، کره و ژاپن و بسیاری از نقاط دیگر مورد استفاده قرار میگیرد.در کشور ما در شهر اهواز از سیستم ازن زنی جهت گندزدایی آب استفاده میشود. در دنیا ،تمایل روزافزونی برای استفاده از ازن زنی جهت تصفیه آب وجود دارد که به دلیل خواص سرطان زایی تری هالومتانها می باشد،تری هالومتانها از واکنش کلر با ترکیبات با ترکیبات آلی موجود در آب به وجود می آیند.
مزایای ازن در ضدعفونی آب:
1- تأثیر ازن بر روی دیواره باکتری ها ، %51 بیشتر از کلر و از نظر زمانی نیز 3100 برابر سریع تر از کلر عمل می کند. ازن نسبت به کلر اکسنده قوی تری می باشد همچنین ازن زمان تماس کوتاهتری جهت ضد عفونی کردن آب آشامیدنی نسبت به کلر دارد. اُزن با در نظر گرفتن حساسیت ارگانیزم های آب، غلظت، زمان تماس و دمای آب به صورت موثری باکتری، ویروس، مخمرها، قارچ ها و دیگر میکروب ها را در زمان تماس خود از بین می برد.برای مقایسه قدرت ضدعفونی ازن نسبت به سایر مواد شیمیایی می توان از فاکتور CT -حاصلضرب حداقل غلظت ماده شیمیایی در مدت زمان تماس برای کاهش 99 درصدی جمعیت میکروارکانیسم ها – استفاده کرد که با توجه اطلاعات درج شده در جدول ذیل ازن از قدرت اکسید کنندگی بالاتری نسبت به سایر مواد شیمیایی برخوردار است.

دی اکسید کلر

کلرو آمید

پرکلرین

ازن

 

0.4 -180

95-180

0.03-0.05

0.02

E.Coli

0.2-6.7

770-3500

1.1-2.5

0.1-0.2

Poliovirus I

0.2-2.1

2810-6480

0.01-0.05

0.006-0.06

Rotavirus

10-36

750-2200

30-150

0.5-1.6

Giardia Lamblia cysts

780

72000

7200

2.5-18.4

Cryptosporidium

فاکتور CT لازم برای غیر فعال سازی 99 درصد میکرواگانیسم های گوناگون در محدوده دمای 25-5

2-  خصوصیات میکروب کشی ازن بیانگر پتانسیل بالای اکسید اسیون آن در تصفیه آب می باشد. تحقیقات نشان می دهد که گند زدائی توسط ازن حاصل اثر مستقیم آن برباکتریها و تجزیه دیواره سلولی باکتریها می باشد . که از این نظر با مکانیسم عمل کلر در فرایند گند زدائی متفاوت است. ازن قابلیت کشتن و از بین بردن میکروارگانیسمهای مختلف شامل انواع باکتری ها، قارچ ها، ویروس ها، مخمرها و جلبک ها را داراست . طي 15 سال گذشته دو تك ياخته ا زنقطه نظيركيفيت آب مورد توجه بيشتر قرار گرفته اند كه عبارتند از كربپتوسپوريديم پارويوم و ژيارديا لامبليا، اين دو شباهت هاي متعددي دارند و هر دو بعد از نوشیدن آب حاوی بيماريهايي بوجود مي آورند. اين دو پروتوزوئر هر دو به شكل كيست (كيسه هاي محافظ) ظاهر مي شوند و اين كيستها در برابر دوزهاي متعارف كلر مقاوم مي باشند و طبعاً حذف آنها از آب مشكل تر است . ازن در برابر کیست های پرتوزدایی چون ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم نیز مؤثر بوده که کلر فاقد این خاصیت است . كلر روي ارگانيسم هاي مقاوم تر از كاليفرم نظير برخي از ويروسها تخم انگل ها و كيست هاي ژيارديا لاميليا و كربپتوسپوريديوم اثري ندارد.


3-  ازن بر خلاف ضدعفونی کننده های معمولی مثل کلر و فرمالین هیچ گونه مواد سمی یا مضری بر جای نمی گذارد؛ چرا که این مولکول پایدار نیست و پس از مدت کوتاهی شکسته شده و تبدیل به مولکول پایدار اکسیژن می شود. و ازن در مقایسه با کلرین از پتانسیل تولید تری هالومتان کمتری برخوردار است .نیمه عمر ازن در آب، کوتاه و بسته به دما و شرایط pH بین 17-30 دقیقه می باشد ولی اثر اکسیداتیو آن تا 24 ساعت پابرجاست.
4- ازن خاصیت بوزدایی داشته و خیلی سریع با اکثر بوها واکنش داده و آنها را اکسید می کند ولی کلر خود باعث ایجاد بو و طعم در آب می شود .همچنبن ازن رنگ و کدورت آب را می گیرد .
5- ازن فلزات انتقالی را اکسید و آنها را به اکسیدهای نا محلول تبدیل می کند که به آسانی با فیلتراسیون جدا می شوند . مثلاً آهن به شکل فروس در آب غیر محلول است ، ازن آن را به فریک هیدروکسید تبدیل می کند که بسیار نامحلول بوده و به وسیله فیلتراسیون قابل جدا کردن است. سایر فلزات حساس به ازن عبارتند از : آرسنیک، کادمیم، کرم، کبالت، مس، سرب، منگنز، نیکل، روی و سایر یون های فلزات سنگین و ترکیبات آنها . . .
6-  با توجه به ناپايداري گاز ازن ، بايد درمحل مصرف ونيز زمان مصرف توليد شود ونمي توان آنرا مثل كلر ذخيره نمود. با توجه به حوادث زيادي كه در خصوص تركيدن سيستم هاي ذخيره ونگهداري كلر به وقوع پيوسته است اين محدوديت لزوماً جزء مزایای استفاده از گاز ازن محسوب مي شود. و لذا مشکلات ایمنی در رابطه با حمل و نقل و ذخیره کردن ازن محدود است
7- استفاده از ازن در ضدعفونی کردن آب آشامیدنی هزینه های عملیاتی را به شدت کاهش میدهد و مصرف سایرمواد شیمیایی گندزدا را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد
8-  ضد عفونی کردن از طریق ازن به Ph آب وابسته نیست و علاوه بر این، افزودن ازن به آب در مقدار Ph بی تأثیر است.

ازن در تصفیه و ضد عفونی آب آشامیدنی