تری هالومتان‌ چیست؟ حذف تری هالومتان‌ از چه راه هایی امکان پذیر است؟

موضوع ترکیب کلر با مواد آلی موجود در آب، اولین بار توسط راک (Rock) در سال 1974 با اعلام وجود کلرو فروم در آب تصفیه‌شده شروع شد.

در طی فرآیند میکروب‌زدایی آب آشامیدنی توسط کلر، به موجب واکنش بین کلر و ترکیبات آلی حاضر در آب، موادی تشکیل می‌شوند که به DBP ها معروف هستند.

DBP ها خطر ابتلا به بیماری‌های سرطانی را در جوامع بشری افزایش می‌دهند. از مهم‌ترین گونه‌های DBP ها، تری هالویتان ها (THMs) اشاره کرد

تری هالو متان‌ها (THM) شاخص‌ترین محصولات فرعی حاصل از کلر زنی به آب‌های آشامیدنی هستند و غلظت آن‌ها از دیگر مواد آلاینده بیشتر است. بر حسب تعریف، تری هالو متان‌ها معرف ترکیبات مختلفی هستند که از جایگزینی اتم های هالوژن (F, Br, Cl, I) به جای هیدروژن مولکول متان حاصل می‌شوند.

 

تری هالومتان‌

بعضی از گونه های تری هالو متان که متداولترین آن کلروفروم ها می باشد، موجب بروز سرطان می شود.

 

پیش ساز ها

به مواد آلی که هنگام ترکیب با کلر، تری هالومتان ها را ایجاد می کنند پیش ساز می گویند.

مواد هیومیک (مواد اصلی حاصل از فساد بقایای گیاهان) بخش مهمی از این مواد آلی طبیعی را تشکیل می‌دهند و مهم‌ترین پیش سازها برای ترکیبات جانبی آلی گندزدایی با کلر به شمار می‌روند.

 

مواد هیومیک اغلب به صورت طبیعی وارد محیط‌های آبی می‌شوند و فرآیندهای معمول تصفیه قادر به حذف درصد بالایی از آنها نیستند. تلاش برای حذف مواد هیومیک از آب آشامیدنی زمانی قوت گرفت که مشخص گردید طی کلر زنی آب محتوی این مواد، ترکیبات ‌هالوژن آلی جهش زا و سرطان زا بسیاری تولید می‌شود.

 

راه کار های حذف

ابتدا توجه به این نکته ضروری است که تحت هیچ شرایطی نباید گندزدایی آب را حذف کرد. زیرا امراض کشنده مثل بیماری وبا و حصبه در قسمت گندزدایی تصفیه خانه از آب حذف می شوند پس لذا حذف این بخش از تصفیه خانه معقول نخواهد بود.

 

ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺟﻠﻮگیری از تشکیل ﺗﺮی ﻫﺎﻟﻮﻣﺘﺎن ها ﻻزم اﺳﺖ، میزان ﻣﻮاد آلی ﻣﻮﺟﻮد در آب تصفیه ﻧﺸﺪه را ﻗﺒﻞ از ﺑﻪ ‫کارگیری کلر ﺑﻪ ﺣﺪاﻗﻞ رﺳﺎﻧﺪ. ﻣﻌﻤﻮﻻ ﻣﻮاد آلی ﻣﻮﺟﻮد در آب ﺧﺎم طی عملیات ﻣﺘﻌﺎرف تصفیه آب ﻣﺎﻧﻨﺪ: اﻧﻌﻘﺎد، لخته سازی، ته نشینی و ﺻﺎف ﺳﺎزی ﺗﺎ ﺣﺪود زیادی کاهش می یابد.

 

 

معمولا قبل از واحد ته نشینی و یا پس از صاف سازی از عملیات پیش کلر زنی استفاده می شود که در این مرحله حداکثر امکان تشکیل ﺗﺮی هالومتان وﺟﻮد دارد، ﭼﺮا که ﻣﻮاد آلی ﺧﺎم ﺑﻪ راحتی ﺑﺎ کلر ترکیب و ﺗﺮی ﻫﺎﻟﻮﻣﺘﺎﻧﻬﺎ تشکیل می شوند که امکان ﺣﺬف آﻧﻬﺎ در عملیات تصفیه ﻣﺤﺪود اﺳﺖ و در ﺣﺪ ﻗﺎﺑﻞ ‫توجهی در آب تصفیه ﺷﺪه باقی می ماند.

 

بنابراین ﻻزم اﺳﺖ از پیش کلر زنی ﺗﺎ ﺣﺪ امکان اﺟﺘﻨﺎب ﻧﻤﻮد تا از تماس کلر و مواد آلی جلوگیری شود و احتمال تشکیل تری هالومتان ها کاهش یابد.

 

ﻛﻠﺮ زنی ﭘﺲ از ﺻﺎف ﺳﺎزی ﺣﺪاﻗﻞ امکان ﺑﺮای تشکیل ﺗﺮی ﻫﺎﻟﻮﻣﺘﺎن ها را ﺑﻪ وﺟﻮد می آورند؛ زیرا ﻏﺎﻟﺐ ﻣﻮاد آلی ﻣﻮﺟﻮد در آب ‫طی عملیات اﻧﻌﻘﺎد، ﻟﺨﺘﻪ سازی و ﺗﻪ نشینی از آب ﺣﺬف ﺷﺪه در ﻫﻨﮕﺎم ﺻﺎف ﺳﺎزی آب، ﺑﺨﺶ باقی ﻣﺎﻧﺪه ﻣﻮاد آلی نیز ﺟﺬب لایه های صافی می شوند و ﺣﺬف می گردند.

 بدین ترتیب در آب تصفیه ﺷﺪه ﺣﺪاﻗﻞ ﻣﻮاد آلی باقی ﺧﻮاﻫﺪ ﻣﺎﻧﺪ و در نتیجه ﺣﺪاﻗﻞ ﺗﺮی ﻫﺎﻟﻮﻣﺘﺎن در عملیات گندزدایی ﺑﻪ وﺟﻮد خواهد آمد.

‫ﺣﺬف ﺗﺮی ﻫﺎﻟﻮﻣﺘﺎﻧﻬﺎ از آب طی عملیات تصفیه ﺑﻪ ﺳﻬﻮﻟﺖ امکان پذیر نیست؛ ولی فرآیند های ﻣﺎﻧﻨﺪ: ﺟﺬب کربنی، ‫هوادهی و اﺳﺘﻔﺎده از ازن (به جای کلر ) نتایج رﺿﺎیت بخشی داشته است.

 

ﺟﺬب ﻛﺮبنی

ﺟﺬب کربنی ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﻮدر کربن ﻓﻌﺎل و یا کربن ﻓﻌﺎل داﻧﻪای در ﺣﺬف ﺗﺮ ﻫﺎﻟﻮﻣﺘﺎن بسیار ﻣﻮﺛﺮ اﺳﺖ، ﺑﻪ ‫ویژه آنکه ﻋﻼوه ﺑﺮ ﺗﺮی ﻫﺎﻟﻮ ﻣﺘﺎن که طی عملیات ﺟﺬب ﺣﺬف می شوند، ﺳﺎیر ﻣﻮاد آلی ﻧﺎﻣﻄﻠﻮب نیز از آب ‫ﺣﺬف می گردند. اﺳﺘﻔﺎده از کربن ﻓﻌﺎل داﻧﻪای مستلزم هزینه و دﻗﺖ کافی در بهره برداری اﺳﺖ، ﭼﺮا که ‫ﻻزم اﺳﺖ لایه ﺟﺎذب در ﻓﻮاﺻﻞ کوتاه تعویض و با احیا ﺷﺪه و در ﻫﻨﮕﺎم بهره برداری میزان ﺟﺬب ﺑﻪ دﻗﺖ کنترل ﺷﻮد.

 

تری هالومتان‌

هوادهی پس از کلر زنی

استفاده از این روش برای حذف تری هالومتان ها بسیار مطلوب است. باید ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﻬﺒﻮد ﺑﻮ و ‫ﻣﺰه در آب، هوادهی ﭘﺲ از ﻛﻠﺮ زنی اﻧﺠﺎم پذیرد، ﺑﺨﺶ اعظمی از ﻛﻠﺮوﻓﺮم تشکیل ﺷﺪه ﺑﻪ ﻫﻮا ﻣﺘﺼﺎﻋﺪ ﺷﺪه و از ‫آب ﺣﺬف می گردد. برخی از واﺣﺪﻫﺎی تصفیه را ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺟﺬب آﻫﻦ، ﻣﻨﮕﻨﺰ و سولفید ﻫﻴﺪروژن هوادهی ‫می کنند، این ﮔﻮﻧﻪ هوادهی در ﺣﺬف ﻛﻠﺮو ﻓﺮم نقشی ﻧﺪارد؛ زیرا ﻋﻤﻞ هوادهی ﻗﺒﻞ از تشکیل ﻛﻠﺮو ﻓﺮم اﻧﺠﺎم ﺷﺪه ‫اﺳﺖ.

 

تری هالومتان‌

اﺳﺘﻔﺎده از ازن و یا دی اکسید کلر به جای کلر

اگر در واحد گندزدایی به جای استفاده از کلر، از ازن و یا دی اکسید کلر استفاده شود امکان تشکیل تری هالومتان ها کاهش می یابد. اما استفاده از این دو ماده مشکلاتی را نیز به همراه دارند، از جمله: هزینه زیاد اجرا، نیاز به تجهیزات و سیستم های پیشرفته تماس موثر، احتمال تشکیل دیگر مواد اضافی ناخواسته و بهره برداری پیچیده تر.

 

همچنین در استفاده از دی اکسید کلر امکان تشکیل محصولات جانبی کلریت و کلرات که هر دو سمی هستند نیز وجود دارد

 

تری هالومتان‌

نهایتا بهترین راهکار جهت کاهش تولید تری هالومتان ها این اﺳﺖ که در ﺑهره برداری از واحد های اﻧﻌﻘﺎد، لخته سازی و ‫ته نشینی نهایت دقت صورت گیرد تا بیشترین حذف مواد آلی انجام شود و به این ترتیب پیش نیاز های تولید تری هالو متان ها به واحد کلر زنی وارد نگردند و احتمال تولید تری هالو متان ها به حداقل برسد.