استفاده همزمان قرص کلر و سولفات مس برای ضدعفونی آب استخر

استفاده همزمان از قرص کلر و سولفات مس به عنوان یک راهکار رایج در مدیریت شیمیایی استخرها شناخته می‌شود. اگرچه این ترکیب می‌تواند به کنترل مؤثر آلاینده‌ها و جلوگیری از رشد جلبک کمک شایانی کند، اما عدم آگاهی از تداخلات شیمیایی و پروتکل صحیح استفاده می‌تواند به کاهش کارایی، تشکیل رسوب و حتی آسیب به تجهیزات بینجامد. 

تیم تحقیقاتی بازرگانی مهرشیمی ، با سال‌ها تجربه در زمینه تأمین مواد شیمیایی استخر، این مجموعه را بر اساس جدیدترین استانداردهای علمی و تجربیات عملی گردآوری نموده تا گامی در جهت ارتقای کیفیت و ایمنی استخرهای کشور بردارد.

۱. مقدمه: ضرورت یک رویکرد ترکیبی در گندزدایی و آلگاکشی

مدیریت کیفیت آب استخرها فرآیندی پیچیده است که مستلزم تعادل بین عوامل گندزدا، تنظیم پارامترهای فیزicoشیمیایی و کنترل آلاینده‌های آلی و معدنی می‌باشد. در این میان، قرص کلر (که اغلب بر پایه تری کلرو ایزوسیانوریک اسید یا کلسیم هیپوکلریت فرموله می‌شود) به عنوان ستون اصلی گندزدایی، نقش غیرقابل انکاری در از بین بردن باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر پاتوژن‌ها ایفا می‌کند. با این حال، کلر به تنهایی در شرایط خاص، به ویژه در برابر گونه‌های مقاوم جلبکی، ممکن است کارایی کمتری داشته باشد و نیاز به مصرف بالاتر و در نتیجه تشکیل ترکیبات جانبی ناخواسته (DBPs) را به دنبال داشته باشد. اینجاست که سولفات مس به عنوان یک آلگاکش و قارچ‌کش قدرتمند وارد عرصه می‌شود. یون مس با مختل کردن فرآیندهای آنزیمی در سلول‌های جلبکی، مانع از فتوسنتز و رشد آن‌ها می‌گردد. هدف از این مقاله، واکاوی دقیق همکاری، چالش‌ها و ارائه راهکارهای عملی برای استفاده ایمن و مؤثر از این دو ماده شیمیایی در کنار یکدیگر است.

• چالش‌های گندزدایی تک‌عاملی: استفاده صرف از کلر، به ویژه در استخرهای رو باز با نور شدید و دمای بالا، می‌تواند منجر به شکست در کنترل شکوفایی جلبکی شود. این امر نه تنها ظاهری ناخوشایند به استخر می‌دهد، بلکه با ایجاد یک محیط غنی از مواد آلی، بار کاری فیلترها را افزایش داده و به عنوان یک محافظ برای پاتوژن‌ها عمل می‌کند و در نهایت نیاز به مصرف بیشتر پودر کلر یا قرص را برای حفظ تعادل افزایش می‌دهد.

۲. مبانی علمی و سینرژی: چگونه کلر و مس با هم همکاری می‌کنند؟

درک مکانیسم عمل جداگانه و سپس ترکیبی این دو ماده، کلید بهره‌گیری بهینه از آن‌هاست.  قرص کلر  در آب حل شده و اسید هیپوکلرو (HOCl) تولید می‌کند که یک اکسیدکننده قوی است و با حمله به دیواره سلولی و سیستم آنزیمی میکروارگانیسم‌ها، آن‌ها را نابود می‌سازد. از سوی دیگر، سولفات مس (CuSO₄ · 5H₂O) در آب یونیزه شده و کاتیون مس (Cu²⁺) آزاد می‌کند. این یون با مهار آنزیم‌های کلروپلاست در جلبک‌ها و همچنین ایجاد استرس اکسیداتیو، منجر به مرگ سلول جلبکی می‌شود.

سینرژی یا همکاری این دو در عمل “تقسیم کار” شیمیایی است. کلر بار اصلی مبارزه با پاتوژن‌های بیماری‌زا را بر عهده دارد، در حالی که مس به طور تخصصی بر پیشگیری و نابودی کلونی‌های جلبکی متمرکز می‌شود. این همکاری باعث می‌شود کلر نیازی به صرف انرژی برای مبارزه با توده‌های عظیم جلبکی نداشته باشد و در نتیجه سطح کلر آزاد باقیمانده (Free Chlorine) با ثبات‌تر و پایدارتر باقی می‌ماند. این امر منجر به کاهش کلی مصرف کلر و افزایش راندمان گندزدایی می‌شود.

• نقش کاتالیزوری احتمالی: برخی مطالعات اشاره کرده‌اند که حضور یون‌های فلزی مانند مس می‌تواند در برخی واکنش‌های اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) نقش کاتالیزوری داشته و به تجزیه مؤثرتر برخی آلاینده‌های آلی سرسخت کمک کند، اگرچه این مکانیسم در محیط پیچیده استخر نیاز به پژوهش بیشتری دارد.

۳. چالش‌ها و تداخلات بالقوه: از رسوب‌گذاری تا کاهش کارایی

استفاده همزمان از این دو ماده، اگر بدون دانش و مدیریت باشد، می‌تواند با چالش‌های جدی همراه باشد. مهم‌ترین این چالش‌ها، وابستگی شدید هر دو ماده به پارامتر pH است.
قرص کلر در محدوده pH پایین (۷.۲ تا ۷.۶) بیشترین کارایی را به عنوان اسید هیپوکلرو دارد. از طرف دیگر،  سولفات مس  در محیط‌های قلیایی (pH بالا) تمایل شدیدی به تشکیل رسوب هیدروکسید مس [Cu(OH)₂] دارد. این رسوب جامد، نه تنها خاصیت آلگاکشی خود را از دست می‌دهد، بلکه می‌تواند باعث کدر شدن آب، ایجاد لکه‌های آبی-سبز روی دیواره و کف استخر و حتی گرفتگی فیلترهای شنی شود.

یکی دیگر از تداخلات مهم، امکان تشکیل کمپلکس‌های کلرامین مس است. زمانی که آمونیاک یا ترکیبات نیتروژنی (ناشی از عرق یا ادرار شناگران) در آب وجود داشته باشد، کلر با آن‌ها واکنش داده و کلرامین تشکیل می‌دهد. این کلرامین‌ها می‌توانند با یون مس کمپلکس تشکیل داده و ضمن کاهش غلظت مس موثر در آب، بوی تند کلر را در استخر تشدید کنند. بنابراین، تصمیم برای خرید سولفات مس باید همراه با تعهد به پایش مستمر شیمی آب باشد.

• خطر افزایش TDS و کدورت: استفاده مکرر و بی‌رویه از سولفات مس و پودر کلر می‌تواند منجر به افزایش کل جامدات محلول (TDS) و در نتیجه کاهش شفافیت و ایجاد حس نامطلوب در آب برای شناگران شود.

۴. پروتکل عملی بهینه: راهنمای گام به گام استفاده همزمان

برای بهره‌گیری ایمن و مؤثر از این دو ماده، رعایت یک پروتکل دقیق ضروری است. این پروتکل تضمین می‌کند که هر دو ماده در شرایط ایده‌آل خود عمل کنند.

گام اول: تست و تنظیم پارامترهای پایه. پیش از هر اقدامی، پارامترهای شیمیایی آب باید اندازه‌گیری شود. اطمینان حاصل کنید که:
* pH در محدوده ایده‌آل ۷.۲ تا ۷.۶ ثابت شده است. این محدوده هم برای کارایی کلر و هم برای جلوگیری از رسوب مس حیاتی است.
* قلیاییت کل بین ۸۰ تا ۱۲۰ ppm باشد تا از نوسانات شدید pH جلوگیری کند.
* سطح کلر آزاد بین ۱ تا ۳ ppm باشد.

گام دوم: افزودن تدریجی و جداگانه. هرگز قرص کلر و سولفات مس را به صورت همزمان و در یک نقطه از استخر اضافه نکنید. بهترین روش این است که ابتدا سولفات مس را در یک سطل پلاستیکی مجزا با مقداری از آب استخر کاملاً حل کنید و سپس مخلوط حاصل را در حالی که پمپ در حال کار است، به آرامی در سرتاسر استخر پخش کنید. پس از اطمینان از توزیع یکنواخت، می‌توان قرص کلر را در فیدر (خوراک‌دهنده) شناور یا اسکیمر قرار داد.

جدول مقایسه‌ای ویژگی‌های کلر و سولفات مس

۵. نتیجه‌گیری و جمع‌بندی نهایی

استفاده ترکیبی از قرص کلر و سولفات مس می‌تواند یک استراتژی قدرتمند برای دستیابی به آب‌هایی با کیفیت برتر، شفاف و عاری از جلبک باشد. موفقیت این استراتژی در گرو درک صحیح از سینرژی موجود بین آن‌ها و همچنین چالش‌های بالقوه، به ویژه در زمینه کنترل دقیق pH است. این روش یک “راه حل جادویی” نیست، بلکه یک “ابزار مدیریتی” است که نیازمند پایش منظم، دوزیابی دقیق و توالی صحیح افزودن مواد شیمیایی می‌باشد. با رعایت پروتکل صحیح، می‌توان از مزایای این دو ماده بهره برد و در عین حال، از عواقب ناخواسته ای مانند رسوب‌گذاری و کاهش کارایی جلوگیری کرد و تجربه شنایی مطبوع و سالم را برای همگان به ارمغان آورد.