کاربرد ازن در تصفیه فاضلاب 

اگر چه ازن در گذشته بیشتر به منظور گندزدایی آب مورد استفاده بوده است. پیشرفت های اخیر در تولید و فناوری ایجاد محلول آن، این گندزدا را برای استفاده در گندزدایی فاضلاب از نظر اقتصادی قابل رقابت کرده است. از ازن ژنراتور همچنین می توان در تصفیه ی پیشرفته فاضلاب به منظور حذف مواد آلی مقاوم، به جای فرآیند جذب سطحی کربن استفاده نمود.

اخیرا ازن به دلیل قدرت اکسیداسیون و گندزدایی بالای خود در صنعت تصفیه آب و فاضلاب توجه زیادی را جلب نموده است. ازن به خوبی برای حذف بو، مزه و رنگ و همچنین ترکیبات آلی موجود در آب مورد استفاده قرار می گیرد. ازون ژنراتور یکی از قوی ترین عوامل اکسید کننده می باشد و قدرت اکسید کنندگی ترکیبات آلی و معدنی با ازن به پتانسیل اکسیداسیون آن مربوط می شود.

واکنش شیمیایی ازن با ترکیبات آلی در محلول های آبی بسیار پیچیده می باشد. مولکول ازن می تواند مواد آلاینده موجود در آب و فاضلاب را با روش اکسیداسیون مستقیم که بصورت انتخابی عمل می کند اکسید نماید و یا از طریق مکانیسم واکنش های زنجیره ای که تولید رادیکال های هیدروکسیل آزاد می نماید و به صورت غیر انتخابی عمل می کند تجزیه کند.

با توجه به اینکه ساختار مولکولی ازن در محلول های آبی به صورت قطبی می باشد. لذا واکنش ازن مولکولی به عنوان یک ترکیب قطبی با آلاینده های آلی از طریق واکنش های الکتروفیلیک حلقه زایی و نوکلئوفیلیک انجام می گیرد. در محیز های آبی بیشتر واکنش ها الکتروفیلیک و حلقه زایی بوده و واکنش های نوکلئوفیلیک تنها در تعدادی از سیستم های غیر آبی انجام می گیرد. بنابراین ازون ژنراتور یک ترکیب با واکنش پذیری بالا و تقریبا نامحلول در آب می باشد. نیمه عمر مولکول ازن در آب وابسته به pH، دما و غلظت ترکیبات آلی و معدنی محلول در آب در محدوده ی چند ثانیه تا چند دقیقه می باشد.

مقدار pH محلول تاثیر بسیار مهمی در تجزیه ازن در آب دارد. pH قلیایی سبب افزایش تجزیه ازن می شود. در pH کمتر از 3، رادیکال های هیدروکسیل نمی تواند تاثیری در تجزیه ازن داشته باشند. در pH بین 7 تا 10، نیمه عمر معمول ازن در آب بین 15-20 دقیقه می باشد.

ازن به طور موفق در صدها تصفیه خانه آب مورد استفاده قرار گرفته ولی بدلیل وجود معایب حلالیت و پایداری کم آن در آب و در نتیجه نیاز به هزینه های زیاد تولید و مصرف ازون ژنراتور، کاربرد آن در صنعت تصفیه فاضلاب دارای محدودیت اقتصادی می باشد.

از طرف دیگر ازن قادر به اکسیداسیون کامل ترکیبات آلی موجود در آب و فاضلاب نبوده و از طریق اکسیداسیون ناقص با آن ها وارد واکنش می گردد.

ازن یکی از قوی ترین اکسیدکننده ها می باشد، اما واکنش آن با بعضی از ترکیبات آلی مانند ترکیبات آروماتیک آهسته بوده و طی اکسیداسیون ترکیبات آلی سبب تشکیل اسید کربوکسیلیک، ترکیبات کربونیل، و بسیاری دیگر از ترکیبات می شود که باعث می شود پساب خروجی با یک فرآیند تکمیلی دیگر مانند فرآیندهای بیولوژیکی مورد تصفیه قرار گیرد.

ازن از دو راه سبب اکسیداسیون ترکیبات آلی می گردد:

• اکسیداسیون مستقیم توسط ازن
• اکسیداسیون توسط رادیکال های آزاد تولیدی

ازن گازی است که در محل و از طریق اکسیژن اتمسفری و یا اکسیژن فشرده تولید می شود. غلظت ازن تولیدی از اکسیژن و هوای اتمسفری به ترتیب 5% و 1% است.