5 ứng dụng hàng đầu của máy ozone trong xử lý nước

ozone xu ly nuoc thai cong nghiep

ozone xu ly nuoc thai 1

Ozone là chất tự nhiên, có sẵn trong khí quyển. Công nghệ ozone được nhà khoa học Christian Friedrich Schönbein tìm ra vào năm 1840. Cho đến nay, ozone là chất đóng vai trò quan trọng trong các quy trình xử lý nước thải tại Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới.

I. Ozone là gì?

Ôzôn (O3) là một loại khí có phản ứng mạnh bao gồm ba nguyên tử ôxy. Nó vừa là sản phẩm tự nhiên vừa là sản phẩm nhân tạo. Tùy thuộc vào vị trí của nó trong bầu khí quyển, ozone ảnh hưởng đến sự sống trên Trái đất theo cách tốt hoặc xấu.

Ôzôn ở tầng bình lưu được hình thành tự nhiên thông qua sự tương tác của bức xạ tia cực tím mặt trời (UV) với ôxy phân tử (O2). Các “tầng ozone,” làm giảm lượng bức xạ tia cực tím có hại đến bề mặt trái đất.

ozone 2

Tầng ozone trong khi quyển đang bị thủng, làm ảnh hưởng đến môi trường sinh thái trên Trái Đất

Ôzôn tầng đối lưu hay tầng mặt đất được hình thành chủ yếu từ các phản ứng quang hóa giữa hai loại chất ô nhiễm không khí chính là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và nitơ oxit (NOx). Những phản ứng này theo truyền thống được xem là phụ thuộc vào sự hiện diện của nhiệt và ánh sáng mặt trời, dẫn đến nồng độ ôzôn xung quanh cao hơn trong những tháng mùa hè. Tuy nhiên, trong thập kỷ qua, nồng độ ôzôn cao cũng đã được quan sát thấy trong những trường hợp cụ thể trong những tháng lạnh giá, nơi một vài khu vực có độ cao cao ở miền Tây Hoa Kỳ với lượng khí thải VOC và NOx cục bộ cao đã hình thành ôzôn khi tuyết rơi trên mặt đất và nhiệt độ gần hoặc thấp hơn mức đóng băng. Ozone góp phần vào những gì chúng ta thường gặp như “sương mù” hoặc khói mù, vẫn thường xuyên xảy ra vào mùa hè.

Mặc dù một số ôzôn ở tầng bình lưu được vận chuyển vào tầng đối lưu, và một số VOC và NOx xuất hiện tự nhiên, phần lớn ôzôn ở tầng bình lưu là kết quả của các phản ứng của VOC và NOx do con người tạo ra. Các nguồn đáng kể của VOC là các nhà máy hóa chất, máy bơm xăng, sơn gốc dầu, cửa hàng bán ô tô và cửa hàng in. Ôxít nitơ là kết quả chủ yếu của quá trình đốt cháy ở nhiệt độ cao. Các nguồn đáng kể là các nhà máy điện, lò công nghiệp và nồi hơi, và các loại xe có động cơ.

Mặc dù, sự tồn tại của ozone trong khí quyển tạo ra các vấn đề khác nhau nhưng chúng lại được đánh giá là chất có lợi cho con người trong việc khử khuẩn, diệt trùng đặc biệt là trong môi trường nước và không khí. Cho đến nay, công nghệ ozone đã phát triển và ứng dụng rộng rãi trên thế giới, giúp bảo vệ tốt hơn tài nguyên nước nói riêng và môi trường nói chung.

II. Tính chất của ozone

Ozone là một chất khí hơi xanh có nhiệt độ sôi ở -112oC. Ở áp suất khí quyển, ozon có thể hòa tan một phần trong nước. Ở áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn, độ hòa tan của ôzôn gấp mười ba lần ôxy.

Thế oxi hóa 2,07 vôn chứng tỏ ozon là chất oxi hóa mạnh. Trên thực tế, ozone là một trong những chất oxy hóa mạnh nhất hiện có để xử lý nước.

Hỗn hợp đậm đặc của ôzôn và ôxy có chứa hơn 20% ôzôn có thể gây nổ trong chất lỏng và khí. Trong các máy tạo ozone thương mại, nồng độ này không xảy ra vì chúng không thể dễ dàng tạo ra.

Ozone không ổn định trong dung dịch nước; thời gian bán hủy của nó trong nước là khoảng 20 phút. Trong không khí, ozon có chu kỳ bán rã 12 giờ, điều này giải thích tính ổn định cao hơn của ozon trong không khí.

Cấu trúc của ozone như sau:

Ký hiệu δ + và δ- là hai được gọi là tải một phần vì chúng là phần nhỏ (giữa 0 và 1), dương hoặc âm, của điện tích cơ bản. Ozone là một phân tử lưỡng cực. Điều này tạo ra các tính chất đặc trưng của ozone. Ôzôn phản ứng rất chọn lọc và có tính chất điện ái.

ozone 1

Cấu trúc phân tử của ozone

Các đặc tính của ozon được thể hiện trong bảng dưới đây.

Ký hiệu O3
Trọng lượng phân tử 48
Điểm nóng chảy -192,5 °C
Điểm sôi -119,5 °C
Nhiệt độ tới hạn -12,1 °C
Áp suất tới hạn 5460 kPa
Độ nhạy 2,14 kg O 3 / m3 và 0 ° C 1013 mbar
Độ nhạy tương đối (trong không khí) 1,7 kg / m3
Độ hòa tan 570 mg / l à 20 °C
Năng lượng 142,3 KJ / mol (34,15 kcal / mol)
Góc liên kết 116°
Tài nguyên điện 2,07 vôn
Màu sắc Khí hư màu xanh lam, dịch màu xanh lam đậm

III.  Ứng dụng của ozone trong xử lý nước

Với đặc tính oxy hoá khử mạnh, từ năm 1940, công nghệ này đã được ứng dụng trong quy trình xử lý nước tại châu Âu và Canada với mục đích diệt khuẩn, khử mùi, khử màu trong nước uống. Đến nay, ứng dụng của ozone không chỉ giới hạn ở xử lý nước uống mà còn mở rộng ra xử lý nước thải, sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước nuôi trồng thuỷ hải sản, nước hồ bơi, nước trong ngành y tế, … Các ứng dụng cụ thể được trình bày cụ thể dưới đây.

1.     Ozone xử lý nước sinh hoạt

Các quy trình xử lý nước sinh hoạt sử dụng các quy trình vật lý như lọc, hóa học, lắng và các quy trình thẩm thấu ngược dựa trên màng cùng với khử trùng cho các mục đích lọc và làm sạch nước. Loại nước này chủ yếu là nước đã qua xử lý trước từ nguồn cung cấp và chỉ cần xử lý thêm trước khi sử dụng cuối cùng.

ozone xu ly nuoc thai sinh hoat

Ozone thường được sử dụng trong giai đoạn cuối của quy trình xử lý nước thải sinh hoạt

Nước sinh hoạt đã qua xử lý có thể được sử dụng cho các hoạt động hàng ngày như vệ sinh, giặt giũ, tắm rửa,… Nước thải từ các hoạt động của con người trong gia đình như giặt giũ, tắm rửa, … được gọi là Nước thải Sinh hoạt thường bao gồm lượng chất gây ô nhiễm tương đối thấp hơn nhưng vẫn để lại những tác động đến môi trường.  Trong thời hiện đại, xử lý nước sinh hoạt đóng một vai trò quan trọng. Nó đảm bảo rằng toàn bộ nước thải của hộ gia đình được xử lý thích hợp để đảm bảo sức khoẻ cho con người cũng như môi trường.

Trong các ngành công nghiệp lớn, xử lý nước thải nhà máy có thể được áp dụng và cũng có thể được sử dụng tại các khu dân cư ở mức độ nhỏ. Đối với các khu dân cư, nhà máy được lắp đặt chỉ dành cho một số ít người hơn và vì vậy nó được gọi là Nhà máy Xử lý Nước thải Sinh hoạt.

Nước thải sinh hoạt về cơ bản bao gồm các chất thải dưới dạng thực phẩm, giấy, nước thải của bồn rửa và phòng tắm, chất thải của con người và các chất thải khác. Vì vậy, rất cần thiết phải loại bỏ tất cả chất thải này trước khi chúng được đưa ra môi trường. Thay vì bỏ đi chất thải, nước sau xử lý sẽ sạch và được tái sử dụng. Điều này sẽ giúp phát triển một môi trường bền vững và thân thiện với môi trường và sẽ giúp tiết kiệm nước cho các thế hệ tương lai của chúng ta. Với hệ thống xử lý nước sinh hoạt, tất cả các chất gây ô nhiễm chính từ nước có thể được loại bỏ bất kể chúng ở thể rắn hay nhỏ. Các nhà máy trong nước tuân theo một quy trình để đạt được nước đã qua xử lý chất lượng.

Ozone thường được thêm vào quy trình xử lý nước sinh hoạt ở giai đoạn cuối với nhiệm vụ chính là khử trùng, diệt khuẩn, khử màu. Trong một số trường hợp, Ozone có thể được đề xuất như một biện pháp tiền xử lý để kiểm soát quá trình tạo màng sinh học của quá trình thẩm thấu ngược và trao đổi ion, vì một số màng và nhựa nhất định bị phân hủy bởi clo.

Các đơn vị xử lý ôzôn được lắp đặt như một hệ thống xử lý điểm vào. Tại điểm mà ôzôn hòa trộn với nước, sự hỗn loạn và bong bóng được tạo ra; những điều này đảm bảo rằng ôzôn tiếp xúc với nước chưa qua xử lý càng nhiều càng tốt. Tốc độ dòng nước càng lớn, chênh lệch áp suất và dòng chảy hỗn loạn càng lớn, và việc xử lý càng hiệu quả.

Hiệu quả của quá trình ozon hóa một phần phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc. Nói chung, ozon yêu cầu thời gian tiếp xúc ngắn hơn so với clo. Thời gian tiếp xúc cần thiết thay đổi theo quy trình xử lý nước. Khả năng hòa tan của ozone trong nước không được xử lý cũng ảnh hưởng đến quá trình xử lý. Nói chung, nhiệt độ nước càng thấp, lượng ozone hòa tan trong nước càng nhiều. Ozone đã được chứng minh là có hiệu quả trên nhiều độ pH, nhưng độ pH trên 7 sẽ làm tăng hiệu quả xử lý. Nhu cầu ozone liên quan đến mức độ ô nhiễm trong nước.

Xử lý bằng ôzôn có thể tạo ra các sản phẩm phụ có hại trong nước uống. Ví dụ, nếu bromua có trong nước thô, ozon phản ứng với nó để tạo thành bromat, được chứng minh là gây ung thư ở chuột.

dr ozone xu ly nuoc sinh hoat

Mô hình xử lý nước thải sinh hoạt (Nguồn: HSVN Toàn Cầu)

Liều lượng ozone yêu cầu sẽ thay đổi tùy theo chất lượng nước, nhưng liều lượng ozone điển hình là 1,0 đến 2,0 miligam mỗi lít, đủ để tiêu diệt hầu hết vi khuẩn và kiểm soát mùi vị và mùi. Dung tích của bể chứa quyết định lượng nước có thể sử dụng. Lượng nước dự trữ cần thiết tùy thuộc vào việc sử dụng nước của hộ gia đình.

2.  Ozone xử lý nước thải công nghiệp

Ozone có thể được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp. Các nghiên cứu sâu rộng về ứng dụng ozone liên quan đến phương trình phản ứng, động học phản ứng, chế độ phản ứng, cơ chế phản ứng đã giúp ứng dụng ozone rộng rãi hơn trong các lĩnh vực xử lý nước thải khác nhau. Ứng dụng có thể là ozon hóa trước, ozon hóa sau hoặc chỉ Ozon hóa.

ozone xu ly nuoc thai cong nghiep

Nước thải là nguyên nhân hàng đầu gây ô nhiễm nguồn nước

 Ozone là một chất oxy hóa mạnh, không để lại sản phẩm độc hại, không có vấn đề xử lý bùn và làm tăng hàm lượng DO trong nước thải, giúp tiếp tục phân hủy chất ô nhiễm còn lại. Do đó ozone được sử dụng trong việc xử lý tất cả các loại chất thải trong đó có nước thải công nghiệp nhằm khử màu, xử lý kim loại nặng, loại bỏ các hợp chất phenolic, vv. Tất cả những đặc tính này đã làm cho ozone trở thành một phương pháp xử lý tối ưu cho tất cả các loại hình xử lý nước thải.

Trên thực tế, nhiều ngành công nghiệp trên thế giới đều ứng dụng công nghệ ozone và đưa ra những đánh giá tích cực.

  • Ozone trong xử lý nước thải công nghiệp giấy

Từ lâu, các nghiên cứu về loại bỏ ô nhiễm do nước thải của ngành công nghiệp giấy và bột giấy bằng phương pháp Ozon hóa đã được nghiên cứu rộng rãi. Nước thải sản xuất của ngành công nghiệp này có xu hướng bị ô nhiễm nặng và có màu cao, đặc biệt là khi quy trình công nghiệp sử dụng các chất tạo màu nhân tạo. Ở đây việc xử lý nước thải thông thường thường cho thấy hiệu quả hạn chế, Ozon hóa có hiệu quả loại bỏ màu khỏi nước thải công nghiệp giấy có chứa vật liệu humic. Rất khó để xác định tác động hóa học chính xác mà Ozonation đã gây ra đối với cấu trúc humic. Ozone phản ứng với các phân tử chịu trách nhiệm tạo màu, phá vỡ các nhóm chức năng có mật độ điện tử cao. Chúng bao gồm axit humic, tannin, và lignin thường được tìm thấy trong thực vật. Ôzôn gần 10-15 mg / lit là cần thiết để giảm tải lượng ô nhiễm xuống mức đáng kể đối với nước thải công nghiệp.

nuoc thai cn giay

Ngành công nghiệp giấy gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường

  • Ozone trong xử lý nước thải công nghiệp nhuộm

Nước thải do công nghiệp nhuộm có chứa nhiều chất tạo màu nhân tạo. Chúng ta có thể phân loại nước thải dựa trên các thông số khác nhau. Tính chất vật lý bao gồm màu sắc, độ đục (tạp chất hòa tan và lơ lửng), v.v … trong khi tính chất hóa học bao gồm các thành phần của thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm bazơ, thuốc nhuộm sulphide, thuốc nhuộm azo, thuốc nhuộm phức kim loại, v.v.

ozone xu ly mau nuoc

Kết quả thí nghiệm khử màu nước thải nhuộm bằng ozone

(Hình bên trái: Nước ban đầu- Hình bên phải: Nước đã qua xử lý với ozone)

Nói chung, các phương pháp xử lý sinh học chỉ có khả năng cải thiện một chút màu nước thải. Điều này là do các phân tử chịu trách nhiệm tạo màu không thể phân hủy sinh học. Tuy nhiên, màu nước thải có thể được cải thiện bằng cách sục khí hoặc oxy hóa. Một cách khử màu có thể là thông qua việc phá hủy các liên kết nitơ-nitơ kép, điều này được xác nhận bởi sự xuất hiện của các gốc NO và NOz sau khi xử lý bằng ôzôn.

Ngoài công nghiệp giấy, dệt nhuộm, ozone còn được ứng dụng trong nhiều quy trình xử lý nước thải công nghiệp, giúp đảm bảo hiệu quả trong việc xử lý nước, cải thiện tối đa chất lượng tài nguyên nước.

  • Ozone khử màu

Nước bề mặt thường có màu bởi các vật liệu hữu cơ tự nhiên như axit humic, fulvic và tannic. Các hợp chất này là kết quả của sự phân hủy các vật liệu thực vật và thường liên quan đến các sản phẩm ngưng tụ của phenol giống như các hợp chất, chúng có liên kết đôi cacbon / cacbon liên hợp. Ozone nhanh chóng phá vỡ liên kết đôi hữu cơ. Khi nhiều liên kết đôi này bị loại bỏ, màu sắc sẽ biến mất. Nước bề mặt thường có thể được khử màu khi được xử lý bằng 2-4 ppm ozone.

  1. Ozone trong xử lý chất thải độc hại

Xử lý nước thải công nghiệp là một vấn đề được chú trọng trong thời gian gần đây. Đặc biệt, ngành công nghiệp hóa chất thải thải ra nhiều chất có độc tính tức thời cao. Đối với loại chất thải này, chỉ pha loãng không phải là biện pháp chống ô nhiễm đầy đủ. Nồng độ là yếu tố quan trọng khi xem xét độc tính. Ozone ngày càng được sử dụng nhiều trong xử lý bậc ba để loại bỏ tất cả các chất độc hại. Ưu điểm ở đây là quá trình xử lý bằng ozone không cần sử dụng các chất phụ gia, có thể chứng minh là độc hại hơn so với hợp chất được loại bỏ.

Trong các hỗn hợp có chứa các hợp chất độc hại, không phải lúc nào ozone cũng sẽ phản ứng với hợp chất mà chúng ta muốn loại bỏ. Do đó, các chuyên gia thường khuyến khích bổ sung giai đoạn tiền xử lý.

  • Ozone trong xử lý chất thải xyanua

Về mặt hóa học, các chất ô nhiễm xyanua có thể được phân loại thành ba nhóm chính: Axit xianua hydro, Xyanua kiềm đơn giản (natri xyanua, kali xyanua), Xyanua phức hợp hòa tan (kali đồng xyanua, natri, sắt xyanua, kali sắt xyanua, v.v.).

Xyanua là một ví dụ điển hình của nước thải có độc tính cao; các chất độc hại đối với cá ở nồng độ thấp tới 25 ppb. Chúng là chất ức chế enzym mạnh và tiếp tục được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như nổi bọt để khai thác khoáng chất, cyaniding quặng kim loại quý, lọc khí trong nhà máy luyện cốc, tổng hợp các hợp chất hữu cơ (nhựa, dệt may), sản xuất các sản phẩm dược phẩm, v.v.

Xyanua là chất độc hại nhưng chúng lại tồn tại trong nước thải của một số ngành công nghiệp

Lượng xyanua lớn nhất được thải ra từ các bể tẩy dầu mỡ, thùng mạ điện và bể rửa được tìm thấy trong nhà máy xử lý bề mặt. Nồng độ xyanua trong nước thải từ các nguồn này có thể thay đổi từ 20-100 mg / L.

Các phức hợp xyanua và xyanua có thể bị phá hủy bằng cách xử lý bằng ozone, trong thử nghiệm thực hiện đối với chất thải công nghiệp của lực lượng không quân Hoa Kỳ có chứa tới 10.000 mg / L xyanua được xử lý bằng ozone và tia cực tím. Việc xử lý làm giảm nồng độ xyanua xuống dưới mức có thể phát hiện được.

  • Ozone khử kim loại nặng từ nước thải

Nước thải công nghiệp thường chứa các kim loại nặng, mức độ độc hại của nó đã được biết đến rộng rãi. Giống như xyanua, các kim loại nặng có thể có trong nước ở cả dạng tự do và ở dạng hợp chất phức tạp. Ôzôn oxy hóa kim loại chuyển tiếp đến trạng thái oxy hóa cao hơn của chúng, trong đó chúng thường tạo thành các oxit ít hòa tan; dễ tách bằng cách lọc. Các kim loại khác như cadmium, crom, coban, đồng, chì, mangan, niken, kẽm, v.v. có thể được xử lý theo cách tương tự.

Nói chung, ozon oxy hóa các kim loại nặng này để tạo thành các oxit hoặc hydroxit kim loại, chúng kết tủa và có thể dễ dàng loại bỏ khỏi nước. Ozone được sử dụng để loại bỏ các kim loại nặng từ nước thải được sản xuất bởi nhiều loại hình công nghiệp, một trường hợp điển hình là nhà máy khai thác khoáng sản.

  • Ozone để loại bỏ phenol

Nhiều nhà máy công nghiệp thải ra nước thải phenol hóa như nhà máy luyện cốc, nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu, hầm mỏ, dây chuyền xử lý hóa chất và dược phẩm, thực phẩm, nhà máy đóng hộp, cửa hàng tẩy sơn, công nghiệp hàng không cao cấp, v.v.

phenol

Ozone cũng hỗ trợ tích cực quá trình xử lý phenol trong nước

Một trong những phương pháp để loại bỏ các chất này là oxy hóa ozon. Một số nghiên cứu đã được thực hiện về cách ozone phản ứng với phenol. Về cơ bản, ozon phân hủy phenol để tạo thành axit oxalic và oxy. Các nghiên cứu về động học của phản ứng Ozon hóa cho thấy nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình tinh chế. Yếu tố chủ yếu trong số những yếu tố này là nhiệt độ và trên hết là độ pH. Do đó, việc tăng độ pH từ 8,0-11,0 sẽ làm tăng gấp đôi tốc độ phenol bị phân hủy. Ở giá trị pH cao hơn, ozon tấn công các hợp chất phenol hóa thay vì các chất có thể oxy hóa khác, và điều này làm giảm đáng kể thời gian phản ứng. Nói chung, cần năm phần ôzôn để phân hủy một phần của phenol trong nước thải.

3. Ozone xử lý nước nuôi trồng thuỷ hải sản

Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) cung cấp những lợi thế tiềm năng so với hình thức nuôi trồng thủy sản dựa trên ao hoặc lồng bè. Chúng bao gồm sự linh hoạt trong việc lựa chọn địa điểm, giảm lượng nước sử dụng, lượng nước thải đầu ra thấp hơn, kiểm soát môi trường tốt hơn và cường độ sản xuất cao hơn. Tuy nhiên, khi mật độ dự trữ và mức độ tái sử dụng nước tăng lên, chất thải tích tụ nhanh chóng và việc kiểm soát môi trường trở nên khó khăn hơn. Các hệ thống tinh vi có khả năng loại bỏ cả chất thải hữu cơ dạng hạt và hòa tan trở nên cần thiết.

ozone xu ly nuoc nuoi thuy san

Ozone có thể áp dụng trong xử lý nước thải hồ nuôi thuỷ-hải sản trong nhà và ngoài trời

Các phương tiện loại bỏ chất rắn thông thường, chẳng hạn như bộ lọc kính hiển vi và bể lắng giúp loại bỏ các chất rắn thô có thể lắng và lọc được, nhưng không loại bỏ các chất rắn dạng keo mịn. Tương tự, quá trình nitrat hóa của vi khuẩn trong bộ lọc sinh học loại bỏ amoniac và nitrit hòa tan mà không loại bỏ các chất thải hòa tan khác. Khi lượng chất hữu cơ tăng lên cùng với cường độ sản xuất, vi khuẩn chuyển nitrit thành nitrat hoạt động kém hiệu quả hơn, dẫn đến tăng mức nitrit. Sự tích tụ của chất rắn dạng keo mịn, chất hữu cơ hòa tan và nitrit trong RAS có thể làm suy giảm chức năng lọc sinh học, đồng thời làm tăng nhu cầu oxy sinh hóa và mức độ căng thẳng trong đàn nuôi. Ảnh hưởng thực của chất thải hữu cơ còn sót lại này là một hệ thống kém ổn định, kém năng suất hơn.

Việc tăng tỷ lệ trao đổi nước hàng ngày trong RAS sẽ loại bỏ các chất rắn dạng keo, chất hữu cơ chịu lửa và nitrit tích tụ, giúp tiết kiệm ngân sách nước và chi phí cho hệ thống làm mát. Phương pháp thay thế để loại bỏ là phân hủy các chất thải hữu cơ này bằng cách sử dụng chất oxy hóa, chẳng hạn như ozone. Ozone cũng được sử dụng rộng rãi để khử trùng nước cấp và nước thải đầu ra cho RAS để loại bỏ mầm bệnh.

4. Ozone xử lý nước hồ bơi

Các chất ô nhiễm trong bể bơi chủ yếu do người bơi gây ra với 3 nhóm chất gây ô nhiễm gồm: vi sinh vật, chất ô nhiễm không hòa tan và chất ô nhiễm hòa tan.

Mỗi người bơi lội mang theo một số lượng lớn vi sinh vật, chẳng hạn như vi khuẩn, nấm và vi rút. Nhiều vi sinh vật trong số này có thể gây bệnh và có thể gây bệnh.

Các chất ô nhiễm chưa phân hủy chủ yếu bao gồm các hạt nổi có thể nhìn thấy được, chẳng hạn như lông và vảy da, nhưng cũng có các hạt keo, chẳng hạn như các mô da và xà phòng.

Các chất ô nhiễm hòa tan có thể bao gồm nước tiểu, mồ hôi, dịch mắt và nước bọt. Mồ hôi và nước tiểu chứa nước, ngoài ra còn có amoniac, urê, kreatine, kreatinine và các axit amin.

ozone xu ly nuoc ho boi

Ozone khắc phục nhiều nhược điểm mà clo để lại khi được ứng dụng trong xử lý hồ bơi

Trước kia, clo là giải pháp khử trùng phổ biến, được áp dụng trong hầu hết các bể bơi nhưng các nhà khoa học cho rằng, khi sử dụng clo, dư lượng của chúng có thể gây ra những vấn đề cho sức khoẻ, làm tăng nguy cơ mắc các bệnh dị ứng hoặc hen suyễn. Ở những người trưởng thành tiếp xúc với clo trong bể bơi có liên quan đến các vấn đề sức khỏe khác bao gồm ung thư bàng quang và trực tràng và có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch vành.

Tỷ lệ trẻ em phát triển bệnh hen suyễn tăng lên khi tiếp xúc với clo, có lẽ là qua trung gian nitơ trichloride (NCI) (3) – một sản phẩm phụ của phản ứng hóa học giữa amoniac và clo có thể làm hỏng mô mỏng hô hấp ở trẻ em và làm tăng nguy cơ mắc bệnh phổi. Trong một nghiên cứu được thực hiện từ Đại học Công giáo ở Bỉ, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng thường xuyên đến các hồ bơi khử trùng bằng clo có liên quan đến việc tăng nguy cơ phát triển bệnh hen suyễn ở trẻ nhỏ.

Các bể bơi được khử trùng bằng clo có thể gây mòn men răng nhanh chóng và quá mức, khi axit làm mòn men răng của một người. Tiến sĩ Leila Jahangiri của Đại học Nha khoa New York (NYU) nói với ấn phẩm tin tức của NYU “nồng độ pH không phù hợp có thể dẫn đến tổn thương răng không thể phục hồi”. “Các nghiên cứu điển hình cho thấy hiệu ứng xảy ra khi độ pH của nước nằm trong khoảng từ 2,7 đến 7.” Trong một cuộc khảo sát dịch tễ học thực hiện với 747 thành viên hồ bơi câu lạc bộ tư nhân được công bố trên Tạp chí Dịch tễ học Hoa Kỳ, người ta thấy rằng 3% người không trả lời báo cáo các triệu chứng liên quan đến xói mòn men răng, 12% người bơi không phải là thành viên của đội bơi và 39 phần trăm thành viên đội bơi.

Bơi lội phổ biến đối với phụ nữ mang thai vì nó có thể làm dịu các triệu chứng mang thai đồng thời giúp họ duy trì sức mạnh cơ bắp và giảm căng thẳng do trọng lượng ở các chi dưới. Tuy nhiên, những bà mẹ tương lai bơi trong hồ bơi có clo có thể gây hại cho thai nhi của họ do các hóa chất độc hại như cloroform, được hình thành bởi phản ứng hóa học giữa clo và chất hữu cơ, Bộ Nội vụ Hoa Kỳ và Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ cho biết.

Ung thư bàng quang có liên quan đến việc tiếp xúc với các sản phẩm phụ của clo trong nước uống và qua đường hô hấp và hấp thụ qua da. Theo một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Dịch tễ học Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đã quan sát xem liệu nguy cơ ung thư bàng quang có liên quan đến việc tiếp xúc với trihalomethanes (THMs) khi bơi trong hồ bơi hay không. Kết quả của nghiên cứu cho thấy những người tham gia uống nước có clo có nguy cơ ung thư bàng quang cao hơn 35% so với những người đồng nghiệp của họ và những người bơi lội thường xuyên bơi trong hồ bơi có clo có nguy cơ phát triển ung thư bàng quang cao hơn 57%.

xu ly nuoc be boi bang may ozone

Mô hình minh hoạt ứng dụng ozone trong xử lý nước hồ bơi

Các hóa chất gốc clo được sử dụng để khử trùng nước hồ bơi tạo ra Chloramine do phản ứng với các hợp chất chứa nitơ như urê (từ mồ hôi và nước tiểu). Chloramine rất dễ bay hơi và đi vào khí quyển nơi chúng có thể lắng đọng trên bề mặt kim loại, phân hủy trong chất ngưng tụ tạo thành dung dịch ăn mòn. Các chu kỳ ngưng tụ lặp đi lặp lại sau đó là bay hơi gây ra sự tích tụ các hợp chất mang clorua trên bề mặt nước. Các hợp chất này là nguyên nhân gây ra hầu hết các vấn đề ăn mòn kim loại xung quanh bể bơi.

Với những hệ quả mà clo mang lại, giải pháp thay thế mới được tìm kiếm và ozone là lựa chọn hàng đầu. Các lợi ích hàng đầu mà ozone mang lại gồm:

  • Không có mùi clo – Ozone oxy hóa các chất hữu cơ và vô cơ mà không tạo thành các sản phẩm phụ như cloramin (là nguyên nhân tạo ra mùi clo)
  • Giảm sử dụng Clo – tiết kiệm chi phí hóa chất về lâu dài
  • Nước trong bể bơi trong lành hơn – chất lượng nước sẽ an toàn và lành mạnh hơn cho người sử dụng bể bơi năng động và những người bơi lội
  • Ozone không có dư lượng độc hại
  • Tăng hiệu quả lọc – tốc độ phân hủy sinh học của chất hữu cơ tự nhiên được tăng lên, các phân tử lớn được giảm thành các phân tử nhỏ hơn có thể được phân hủy bởi bộ lọc hồ bơi dễ dàng hơn
  • Ozone ngăn ngừa tắc nghẽn và tăng khả năng lọc
  • Ozone sẽ ngăn ngừa kích ứng mắt
  • Ozone sẽ không làm đổi màu quần áo tắm

5. Ozone xử lý nước trong ngành y tế-dược phẩm

Một báo cáo mới của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) / ​​UNICEF là lời kêu gọi hành động đầu tư vào nước trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe để đảm bảo chất lượng chăm sóc an toàn.

Đại dịch COVID-19 đã buộc toàn cầu phải tập trung vào các hệ thống y tế để khống chế dịch bệnh. Nhân viên làm việc tại các cơ sở y tế phải đối mặt với nhiều vấn đề khác nhau như: Tăng thời gian làm việc, sự hạn chế về đồ bảo hộ lao động, ngay cả nguồn nước cũng đứng trước nhiều vấn đề khi lượng chất thải tăng cao.

Vào năm 2019, JMP đã công bố ước tính cơ sở cho các dịch vụ nước, vệ sinh, vệ sinh tay, quản lý chất thải và làm sạch môi trường (WASH) trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe. Các báo cáo ban đầu toàn cầu đã được được công bố bởi WHO và UNICEF mô tả  các bước thực tế rằng các nước đã được thực hiện để đảm bảo tiếp cận phổ cập chăm sóc chất lượng.

Các nghiên cứu thực tế cho thấy:

  • Một phần tư cơ sở chăm sóc sức khỏe thiếu các dịch vụ nước cơ bản vào năm 2019, khiến 1,8 tỷ người, bao gồm cả nhân viên y tế và bệnh nhân, có nguy cơ nhiễm trùng cao hơn.
  • Một trong ba cơ sở y tế không có phương tiện vệ sinh tay tại điểm chăm sóc.
  • Mười phần trăm các cơ sở y tế không có dịch vụ vệ sinh.
  • Một phần ba cơ sở đã không phân loại chất thải một cách an toàn.

Hầu hết các quốc gia trên thế giới không có đủ dữ liệu để báo cáo về các dịch vụ WASH cơ bản trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe.

nuoc thai y te

Trong nước thải ngành y tế, dược phẩm tồn tại nhiều vi sinh vật gây hại, nếu không được xử lý, chúng sẽ để lại hệ quả khôn lường

Ngoài sự thiếu thốn về nguồn nước sạch để sử dụng, tại nhiều bệnh viện, cơ sở y tế trên thế giới, nước thải cũng là một vấn đề đặc biệt nghiêm trọng. Hàng trăm hợp chất dược hoạt tính khác nhau đang được phát hiện trong các đường nước trên khắp thế giới và mối quan tâm ngày càng tăng về tác hại mà những hợp chất này có thể gây ra đối với sức khỏe con người và môi trường. Theo thống kê, các thành phần hoạt tính trong dược phẩm không thay đổi và không được hấp thụ hoàn toàn khi chúng đi qua cơ thể người và động vật, do đó các thành phần hoạt tính và / hoặc chất chuyển hóa của chúng đi vào môi trường. Dược phẩm cũng xâm nhập vào hệ thống nước không chỉ sau khi tiêu thụ mà còn trong quá trình sản xuất và thải bỏ không đúng cách.

Động vật hoang dã là đối tượng đặc biệt nhạy cảm với những yếu tố này và có nhiều lo ngại, chẳng hạn như: thuốc chống viêm và giảm đau được tìm thấy trong lông lấy từ rái cá ở Anh, cá rô ở Thụy Điển bị nhiễm thuốc chống trầm cảm, thuốc an thần và kháng sinh, cá hồi biển Baltic bị nhiễm ethinyl estradiol (một loại thuốc tránh thai).

Cũng như thế giới, tại Việt Nam, vấn đề xử lý nước trong ngành y tế vẫn đang gặp nhiều vướng mắc. Trong các cải tiến hiện tại, ngoài những bước tiền xử lý, ozone được thêm vào như một chất khử trùng, chúng đảm bảo các loại vi khuẩn, virus gây bệnh được loại bỏ tối đa trước khi đưa vào hệ thống sử dụng hay trước khi đưa ra ngoài môi trường.

Trong một nghiên cứu thực tế được tiến hành tại Ấn Độ (nguồn: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.0c04139) , một phương pháp kết hợp giữa quá trình oxy hóa nâng cao dựa trên ozone và hấp phụ bằng than hoạt tính đã được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp dược phẩm. Ozone là một chất oxy hóa chọn lọc, nhưng việc bổ sung H2O2 được tạo ra tại chỗgốc hydroxyl, là chất ôxy hóa mạnh hơn không chọn lọc so với ôzôn. Nước thải thu được từ ngành dược phẩm chủ yếu chứa thuốc chống ung thư, thuốc chống rối loạn tâm thần và một số loại thuốc giảm đau. Quy trình peroxone có hiệu suất giảm 75–88,5% nhu cầu oxy hóa học (COD) ở pH 5–11 trong 3 giờ. Sự hấp phụ bằng than hoạt tính làm giảm COD xuống 85,4–92,7% đối với pH 5–11 trong 2,5 giờ. Tất cả các thông số chất lượng nước khác đều giảm đáng kể (loại bỏ> 73%) trong quá trình ozon hóa. Các thông số vận hành chính (pH và nồng độ H2O2) cũng rất khác nhau. Các hằng số tốc độ bậc một cho quá trình ozon hóa đã được tính toán và chúng được tìm thấy nằm trong khoảng 1,42 × 10 –4 đến 3,35 × 10–4 s –1 đối với pH 5–11. Các thông số động học cho sự hấp phụ được tính toán cho các mô hình giả bậc nhất, giả bậc hai và Elovich. Sự phù hợp của mô hình động học bậc một giả với dữ liệu thực nghiệm là tốt nhất.

Kết luận

Ozone là một chất có tính oxy hoá khử mạnh. Mặc dù, việc chúng tồn tại trên bề mặt Trái đất được cho là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nhưng ở một khía cạnh khác, ozone lại mang đến nhiều lợi ích trong việc khử trùng, diệt khuẩn, xử lý màu và mùi trong nước. Dù là nước sinh hoạt, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp hay nước thải từ các bệnh viện, … ozone vẫn được đánh giá cao.

Bạn cũng có thể thích...

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.