برج خنک کننده

کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده اهمیت بیشتری از کنترل رسوب غیرآلی دارد، آب کولینگ تاور محیط مناسبی برای رشد و گسترش کلونی های میکروبی می باشد، همچنین در هر جایی که این آب به گردش بیافتد کلونی های میکروبی در آنجا نیز حضور خواهند داشت، از جمله به واسطه گرما، در کندانسور و مبدل ها، سطح پکینگ ها و یا محل هایی که در معرض نور خورشید می باشد، به همین دلیل ، استفاده از بایوساید برای از بین بردن میکروارگانیسم ها در آب برج خنک کن حیاتی می باشد، در ادامه به بررسی بیشتر این موضوع می پردازیم.

روش های کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده

به طور کلی باکتری ها به سه دسته تقسیم می شوند:

باکتری های هوازی: میکروب هایی که از اکسیژن برای سوخت و ساز استفاده می کنند.

باکتری های غیر هوازی: بدون اکسیژن زنده هستند و از منابع دیگر تغذیه می کنند، مانند سولفات، نیترات

باکتری های اختیاری: می توانند در هر دو محیط اکسیژنی یا غیر اکسیژنی زندگی کنند.

مشکلی که با باکتری ها وجود دارد این است که به محض اینکه روی سطحی می نشینند به سرعت لایه محافظی از پلی ساکارید تشکیل می دهند، این لایه باکتری را از آب جدا می کند، بنابراین به راحتی شروع به ضخیم شدن و کاهش انتقال حرارت می شود. حتی هنگامی که باکتری از نوع هوازی باشد، به دلیل لایه محافظ، باکتری های غیر هوازی هم در زیر سطح بوجود می آیند. این ارگانیسم ها می توانند اسید و ترکیبات خطرناک دیگری تولید کنند که به قطعات فلزی حمله کند و آسیب جدی برساند. رسوبات آلی همچنین می توانند سلول های متراکمی ایجاد کنند، جایی که فقدان اکسیژن موجب بوجود آمدن قطب های آندی در بخش هایی از فلز خواهد شد. زنگ زدن حفره حفره ای می تواند نتیجه این عامل باشد بطوریکه عمر دستگاه را به شدت کاهش می دهد.

در همین حین، قارچ ها می توانند به چوب برج خنک کننده حمله کنند به طوری که تخریب غیر قابل جبران باشد و سازه را از بین ببرد، جلبک ها نواحی توزیع آب را می بندند و عملکرد سیستم توزیع آب به شدت کاهش خواهد یافت که برای مقابله باید عملیات آبی در برج خنک کننده را مد نظر قرار داد.

هسته اصلی مقابله با میکروارگانیسم ها، اضافه کردن بایوساید اکسید کننده است. توجه کنید که اضافه کردن بایوساید باید قبل از تشکیل لایه میکروبیولوژیک در کندانسور ها، پکینگ ها و محل های دیگر باشد. سال ها بدین منظور از کلرین استفاده می شد، جایی که گاز کلرین به آب برج خنک کن اضافه می شد و واکنش زیر صورت می گرفت:

Cl2 + H2O ⇔ HOCl + HCl

HOCl هیپوکلروس اسید، عنصر کشنده میکرو ارگانیسم ها است، عملکرد این ترکیب به دلیل pH و طبیعت تعادلی هیپوکلروس در آب است.

HOCl ⇔ H+ + OCl-

OCl- بایوساید ضعیف تری از HOCl می باشد، به این دلیل که OCl- قدرت کمتری در نفوذ به دیواره سلول دارد. اثر کشندگی کلرین وقتی pH بالای 7.5 برود به شدت کاهش می یابد، بنابراین برای عملیات آبی با آلکالین، استفاده از کلرین موثر نخواهد بود.

مقدار استفاده از کلرین بستگی به مقدار آمونیا در آب دارد، که با کلرامین رابطه معکوس دارد، به دلیل مسائل محافظتی، در بسیاری از کارخانجات، مایع سفید کننده NaOCL جایگزین کلرین شده است.

جایگزین دیگر، برومین می باشد، جایی که کلرین اکسیدایزر و نمک برومید ( معمولا سدیم برومید ) در آب جبرانی ترکیب شده و به برج خنک کن وارد می شود. این ترکیب موجب بوجود آمدن هیپوبروموس اسید HOBr می شود که قدرت کشندگی کمتری از HOCL دارد اما در pH آلکالین، موثر تر است.

کلرین دی اکساید به دلایل مختلف بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، قدرت کشندگی آن وابسته به pH نیست، با آمونیا واکنش نمی دهد و ترکیبات ارگانیک هالوژنی بوجود نمی آورد. دی اکسید کلرین تاثیر بیشتری در حمله به رسوبات بایو دارد.

ClO2 ناپایدار است و باید در محل تولید شود، قبلا با ترکیب NaCLO2 و کلرین آن را در محل بوجود می آوردند.

2NaClO2 + Cl2 ® 2ClO2 + 2NaCl

این تکنیک نیاز به ذخیره مقادیری از مواد شیمیایی خطرناک دارد و هزینه آن بیشتر از استفاده از سفید کننده و حتی عملیات با برومین می باشد. تکنولوژی جدیدتری هم اکنون در دسترس است و آن طراحی بر اساس فرمول زیر است.

NaClO3 + 1/2 H2O2 + 1/2 H2SO4 → ClO2 + 1/2 O2 + 1/2 Na2SO4 + H2O

کلرات سدیم NaCLO3 به جای کلرایت سدیم هسته اصلی ترکیب است. روش کنترل میکروب ها روش مکمل بایوساید غیر اکسیدی می باشد، به طور معمول، به صورت هفتگی نیاز به اقدام می باشد، در جدول زیر خواص مواد شیمیایی غیر اکسیدی متداول آورده شده است.

ارزیابی دقیق انواع میکروب ها در آب برج خنک کننده لازم است، تا بتوان بهترین و موثرترین بایوساید را انتخاب کرد، هیچ کدام از این ترکیبات بدون تایید و توصیه یک واحد طراحی معتبر نباید مورد استفاده قرار گیرد و استفاده از آن ها باید بر اساس قوانین حفاظت از محیط زیست انجام پذیرد.

مراقبت های حفاظتی در هنگام استفاده از مواد شیمیایی بسیار با اهمیت است، این مواد شیمیایی همانطور که برای میکروارگانیسم ها کشنده است می تواند به سلول های انسانی نیز حمله کند و خطرناک باشد. جهت مطالعه بیشتر به مطلب " کنترل شیمیایی آب برج خنک کننده " مراجعه فرمایید.

https://badrantahvie.com/cooling-tower-microbiological-control/