کلر زنی
یکی از رایج ترین روش های گندزدایی در دنیا، کلر زنی است. با وجود اینکه روش های متعددی برای گندزدایی و ضدعفونی کردن در دسترس هستند، به دلیل مزایای این روش، کلر زنی در بسیاری از صنایع برای ضد عفونی کردن آب ورودی به فرایند به کار می رود. متناسب با غلظت کلر اندازه گیری شده سیستم های تزریق (dosing pumps)، کلر مورد نیاز را به شکل خودکار به نمونه تزریق می کنند تا علاوه بر تامین کیفیت مورد نظر، عوارض جانبی ناشی از تزریق بیش از حد کلر را به حداقل برسانند. به همین جهت اندازه گیری دقیق و صحیح کلر اهمیت بسزایی دارد. در صورتی که مقدار کلر اندازه گیری شده کمتر از مقدار واقعی باشد، میزان کلر اضافی به نمونه تزریق خواهد شد و برعکس در صورت اندازه گیری بیشتر از مقدار واقعی، تزریق کمتری صورت خواهد گرفت و دراین حالت احتمال رشد جلبک و سایر میکروارگانیسم ها در خطوط انتقال و ... بسیار بالا خواهد بود.
روش های اندازه گیری کلر
تمام روش های اندازه گیری کلر فعال (HOCL ) و آزاد کل (HOCL+ClOˉ) به سه دسته کلی زیر طبقه بندی می شوند:
- آنالیزور با استفاده از روش فتومتری DPD
- سنسور آمپرومتری
- سنسور پتانسیواستاتیک
هر دسته از روش ها، دارای مزایا و محدودیت خاصی است و بسته به نوع نمونه کاربری متفاوتی دارند. دو نوع آنالیزور DPD و روش آمپرومتری از روش های مرسوم جهت اندازه کلر به حساب می آیند.
- آنالیزور با استفاده از روش فتومتری DPD
در روش فتومتری، واکنشگر شیمیایی به نام N,N dimethyl p-phenylene diamine یا DPD به نمونه افزوده شده و پس از واکنش بین کلر و واکنشگر، محلول به رنگ ارغوانی در می آید. شدت این رنگ با مقدار غلظت کلر رابطه مستقیم دارد.
در این روش حضور کلر آزاد با استفاده از معرف پودری یا مایع DPD شناسایی و اندازه گیری انجام می شود. اساس اندازه گیری فتومتری است و به دلیل دقت بسیار بالا در اندازه گیری تنها روش آزمایشگاهی/پرتابل استاندارد به شمار می رود. ازین رو تمامی تجهیزات آنلاین اندازه گیری کلر باید با روش فتومتری با معرف DPD کالیبره شوند.
ویژگی های روش فتومتری:
 |  |
مزایا:
· دقت و صحت بسیار بالا
· بدون نیاز به کالیبراسیون
· تطابق کامل با روش های آزمایشگاهی
· عدم تاثیر پذیری از تغییرات و میزانpH نمونه
· عدم تاثیر پذیری از تغییرات شدت جریان نمونه
معایب:
الف) مصرف معرف های شیمیایی
ب) نمونه آب مورد استفاده به علت اضافه شدن مواد شیمیایی نمی تواند به چرخه آب برگردد و به عنوان دور ریز محسوب می‌گردد.
ج) هزینه بالای نگهداری دستگاه جهت تعویضهای دوره ای تیوبهای داخلی
2. سنسور آمپرومتری
در سنسورهای آمپرومتری یونهای کلر به شکل انتخابی از غشاء به داخل الکترولیت نفوذ پیدا کرده و بر روی کاتد احیاء می گردد. جریان الکتریسیته حاصل از این واکنش متناسب با میزان غلظت مولکول های کلر می باشد.
ویژگی های روش آمپرومتری:
مزایا: عدم نیاز به معرفهای شیمیایی و قیمت کمتردستگاه نسبت به آنالایزر کلر(روش DPD)
معایب: نیاز به تعویض غشا، حساسیت نسبت به تغییرات فلو، pH و حضور ذرات جامد در نمونه، نیاز به کالیبراسیون و ناپایداری اعداد نسبت به وجود مزاحمتهای نمونه
3. سنسور پتانسیواستاتیک
سنسورهای پتانسیواستاتیک از سیستم سه الکترودی تشکیل شده است که بدون استفاده از غشا و واکنشگر به اندازه گیری کلر آزاد و فعال می پردازد. اندازه گیری کلر در این سنسور بر اساس اعمال پتانسیل ثابت و پلاریزاسیون کلر بر سطح الکترود طلا صورت می گیرد. برای ثابت نگه داشتن پتانسیل سیستم مجبور به اعمال جریان است، با اندازه گیری میزان جریان اعمالی غلظت کلر در محلول مورد اندازه گیری قرار می گیرد.
کمپانی Supratec آلمان با استفاده از تیم تحقیق و توسعه بسیار قوی و نیز سابقه طولانی در زمینه سنسور باعث ایجاد نسل جدیدی از سنسورهای پتانسیواستات شده است که نسبت به نسل قدیم که کمپانی هایی همچون Kuntze و Krone در بازار ارایه می کنند از مزایای چشم گیری برخوردار است.
در نسل قدیم سنسورهای پتانسیواستاتیک از سیستمی با دو حلقه طلا به عنوان الکترود کار و کمکی تشکیل شده بود. این طراحی منجر به انتشار غیرخطی و پاسخ غیرخطی در غلظت های بالا کلرین می شود.
در طراحی جدیدی که توسط کمپانی Supratec ارایه شده است، یک حلقه طلا به عنوان الکترود کار وجود دارد. طراحی سنسور به نحوی صورت گرفته است که منجر به انتشار گونه و پاسخ کاملا خطی در رنج غلظتی مورد اندازه گیری می گردد.
 |  |
- اندازه‌گیری کلر در کنار اندازه‌گیری و تصحیح اثر pH
- سیستم تمیزکاری خودکار سنسور به واسطه الکترولیز و تولید گازهای اکسیژن و هیدروژن بر روی سطح الکترود
- عدم حضور غشا و مشکلات ناشی از آن
- عدم استفاده از واکنشگر و امکان بازگردانی آب در سیکل بسته
- سیستم سه الکترودی با الکترود کار و شمارشگر از جنس طلا و الکترود مرجع شیشه ای
- عدم تماس مستقیم الکترود شمارشگر با نمونه ( عدم تخریب الکترود شمارشگر)
- ابعاد الکترود شمارشگر بسیار بزرگتر از الکترود کار است که منجر به اندازه گیری بسیار دقیق و صحیح می شود.
- تحمل فشاری تا 10 bar
- طول عمر بسیار بالای الکترود کار و شمارشگر
- امکان گزارش میزان کلر آزاد و کلر فعال (pH5)
در این سیستم سنسور pH توسط دو محلول pH= 4, 7 کالیبره می شود و پاسخ سنسور نسبت به کلر تنها توسط تک نقطه با روش دیگری همچون DPD کالیبره می گردد.
به واسطه تکنولوژی مورد استفاده و ویژگی های انحصاری این سیستم، امکان اندازه گیری کلر در انواع نمونه، مانند آب آشامیدنی، فاضلاب و آب دریا فراهم است. لازم به ذکر است، حضور برخی گونه‌ها در اندازه‌گیری مزاحمت ایجاد می کند این موارد شاکل مانند اکسید آهن ، فسفات و آمونیاک در مقادیر بالا است.
- شرکت خدمات مهندسی جنوب پروژه های مختلفی در این زمینه اجرا نموده که از آن جمله می توان به: پروژه نصب و راه‌اندازی تجهیزات پایش آنلاین میزان کلر در برج های خنک کننده پتروشیمی مارون و همچنین نصب و راه‌اندازی تجهیزات پایش آنلاین میزان کلر در سیستم آب شرب شرکت فولاد خوزستان اشاره کرد.
دیدگاه خود را بنویسید