Xử lý nước bằng OZONE là gì? Nó hoạt động như thế nào? OZONE là một loại khí tự nhiên có trong bầu khí quyển của trái đất. Ngoài ra nó còn là một trong những chất oxy hóa mạnh nhất của tự nhiên. Ở tầng trên, OZONE có tác dụng lọc tia cực tím của mặt trời và bảo vệ trái đất khỏi bức xạ có hại. Nhưng trong đời sống, chúng thường được ứng dụng để khử trùng, đảm bảo nguồn nước sạch thông qua xử lý nước OZONE.
Xử lý nước bằng OZONE là gì?
Xử lý nước bằng OZONE được xem là phương pháp xử lý nước giúp làm giảm các chất gây ô nhiễm thông qua độ bền oxy hóa của OZONE. OZONE là một chất oxy hóa. Điều này có nghĩa là nó phản ứng với các chất khác và nhận các electron của chúng.
Ví dụ khi sắt bị oxy hóa, nó sẽ trở thành dạng gỉ. Việc xử lý nước bằng ozon sẽ bắt đầu bằng việc tạo ozon trong máy tạo ozon. Sau đó, OZONE sẽ được bơm vào nước, và quá trình oxy hóa sẽ bắt đầu ngay lập tức. Giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm, chẳng hạn như vi khuẩn, virus và kim loại.
OZONE có khả năng oxy hóa chất hữu cơ trong màng của vi khuẩn, virus và ký sinh trùng. Điều này làm suy yếu, vỡ ra và giết chết các tế bào của chúng, loại bỏ hết các chất gây ô nhiễm. Ngoài ra, OZONE cũng oxy hóa sắt, mangan và đồng thành các hạt rắn có thể lọc dễ dàng khỏi nước bằng phương pháp lọc cơ học hoặc một số bộ lọc than hoạt tính. Thông qua quá trình oxy hóa, hệ thống xử lý nước bằng ozone thậm chí còn có thể loại bỏ cả nước bị đục và những mùi ho do clo gây ra.
Xử lý nước bằng OZONE hoạt động như thế nào?
Phương pháp xử lý nước bằng ozon hoạt động theo cách hòa tan OZONE vào nước. Và thông qua quá trình oxy hóa tiếp theo của vi khuẩn cùng các mầm bệnh khác có trong nước. Để hiểu rõ hơn về quá trình này, trước tiên bạn cần hiểu cách OZONE được tạo ra.
OZONE được sinh ra từ oxy. Một phân tử oxy sẽ chứa hai nguyên từ oxy (O2). Trong khi một phân tử ozon sẽ chứa ba nguyên tử oxy (O3). Khi dòng điện hoặc các tia cực tím truyền qua không khí, năng lượng của chúng sẽ chia các phân tử thành hai nguyên tử oxy. Sau đó các nguyên tử oxy rời sẽ kết hợp lại với các phân tử oxy thông thường để tạo thành ozon. Ở tầng trên bầu khí quyển, ánh sáng mặt trời sẽ tương tác với oxy để tạo ra tầng ozone giúp bảo vệ trái đất. Khi ở gần bề mặt hơn, OZONE được tạo ra khi có sét đánh và dòng điện cắt ngang qua bầu không khí giàu oxy. Cả hai quá trình này đều được bắt chước trong máy tạo OZONE bằng tia cực tím và điện. Do đó giúp xử lý nước bằng ozon. Ngoài ra, OZONE cũng có thể được tạo ra thông qua các phản ứng điện phân và hóa học. Nhưng máy tạo OZONE bằng tia cực tím và điện là loại phổ biến nhất để xử lý nước.
Máy tạo OZONE điện
Máy tạo ozon bằng điện sẽ tạo ra ozon thông qua việc phóng điện hào quang. Minh họa cách tạo ra ozone trong một cơn giông bão. Thay vì sét, phóng điện điện áp cao sẽ được truyền qua oxy bên trong một buồng bằng thủy tinh, gốm hoặc thép. Điều này sẽ tạo điều kiện cho sự phân hủy oxy phân tử thành oxy nguyên tử và cho phép việc hình thành ozon. Sau đó OZONE sẽ được tạo bọt và nước. Hoặc có thể được hút chân không qua ống venturi và quá trình oxy hóa sẽ được bắt đầu ngay lập tức.
Máy tạo ôzôn bằng tia cực tím
Tia cực tím trong phạm vi 160-240 nanomet (nm) có khả năng tạo ra ozon từ oxy. Tương tự quá trình phóng điện hào quang, tia UV sẽ phá vỡ các phân tử oxy và tách chúng thành những hạt nguyên tử oxy. Các nguyên tử tự do sau đó sẽ kết hợp cùng với toàn bộ phân tử oxy để tạo thành OZONE. Trong máy tạo ozon UV, ozon sẽ được tạo ra khi oxy được truyền qua giữa đèn và ống thạch anh từ đèn UV. Tiếp đó, OZONE sẽ được hút vào nước thông qua máy xông. Lúc này quá trình xử lý nước sẽ chính thức bắt đầu. Tuy nhiên, máy tạo ozon UV sẽ không mạnh bằng máy ozon điện. Chúng sẽ tạo ozon ở nồng độ thấp hơn.
Hệ thống xử lý nước OZONE loại bỏ những gì khỏi nước?
- Vi khuẩn
- Vi rút
- Ký sinh trùng, chẳng hạn như giardia và cryptosporidium
- Hydro sunfua
- Vị và mùi khó chịu
- Độ đục
- Sắt, mangan và đồng (khi kết hợp với một phương pháp lọc khác)
Lợi ích của hệ thống xử lý nước OZONE
Hiệu quả
OZONE là một chất oxy hóa mạnh. Chúng có thể ngay lập tức vô hiệu hóa các chất sinh học, chẳng hạn như vi khuẩn, virus và ký sinh trùng. Bên cạnh đó còn mang đặc tính khử trùng mạnh hơn clo. Độ bền oxy hóa của OZONE cũng có tác dụng loại bỏ các kim loại cứng đầu ra khỏi nước. OZONE đem lại hiệu quả trên một phạm vi pH rộng. Vì vậy ngay cả khi nước có tính axit thì hiệu quả của việc xử lý nước bằng OZONE cũng không bị cản trở.
Không hóa chất
Việc xử lý nước bằng OZONE sẽ không thêm bất kỳ hóa chất nào vào nước. Sẽ không có chất ô nhiễm nào được tạo ra trong quá trình xử lý nước bằng ozon. Và bất kỳ loại nước thải nào cũng đều được tạo ra một cách an toàn để đi vào các đường nước và cống rãnh.
Công nghệ đã thử và đúng
Việc xử lý nước bằng ozon là một công nghệ đã được thử nghiệm và hiện đã được sử dụng để xử lý nguồn nước trong thành phố từ những năm 1990. Một nhà máy xử lý nước ở Nice, Pháp đã bắt đầu đi vào sử dụng công nghệ xử lý nước bằng OZONE vào những năm 1906. Và ngày nay nó đang được sử dụng rộng rãi tại hơn 2000 cơ sở lắp đặt trên toàn thế giới.
Tốc độ
Quá trình xử lý nước bằng OZONE diễn ra cực kỳ nhanh chóng. Hầu hết các hệ thống xử lý nước đều yêu cầu thời gian tiếp xúc kéo dài. Việc này nhằm loại bỏ hoặc cắt giảm các chất gây ô nhiễm. Thế nhưng OZONE lại chỉ hoạt động trong vài giây.
Nhược điểm của hệ thống xử lý nước OZONE
Chi phí
Xử lý nước bằng OZONE sẽ có phần tốn kém hơn so với các phương pháp xử lý nước nổi tiếng hơn. Chẳng hạn như khử trùng bằng clo. Nó có thiết bị cũng như chi phí vận hành khá cao, và bạn khó có thể tìm được một chuyên gia thành thạo trong việc xử lý nước bằng OZONE. Hệ thống xử lý nước OZONE tại nhà sẽ có giá từ vài trăm lên đến vài nghìn đô la. Mặc dù, đối với các thành phố, việc xử lý nước bằng OZONE có thể sẽ tiết kiệm được chi phí ngoài giờ. Bởi nó bù đắp chi phí hóa chất cần thiết cho quá trình khử trùng bằng clo.
Khó vận chuyển
OZONE có chu kỳ bán rã ngắn khi hòa tan trong nước. Lý do vì phản ứng tự nhiên của nó là biến trở lại thành oxy. Do đó, rất khó bảo quản và vận chuyển và phải tạo ra tại chỗ để sử dụng ngay.
Khả năng ăn mòn và độc tính
OZONE là một loại khí độc hại, vì vậy nếu máy phát OZONE bị rò rỉ, nó có thể tạo ra mối nguy hiểm trong nhà của bạn. Các tác dụng phụ thường gặp khi tiếp xúc với OZONE bao gồm nhức đầu, kích ứng mắt và cổ họng. Ngoài ra, bởi vì OZONE là chất oxy hóa mạnh, nó có thể ăn mòn đường ống và đồ đạc nếu chúng không được làm bằng vật liệu chống OZONE, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc Teflon.
Xử lý nước bằng OZONE được sử dụng để làm gì?
Xử lý nước bằng OZONE thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thương mại, công nghiệp và thành phố cũng như trong các hệ thống gia đình. Các công ty nước giải khát lớn thường dựa vào công nghệ xử lý nước bằng OZONE và nó thường được dùng để khử trùng nước đóng chai. OZONE cũng được các thành phố sử dụng để xử lý và khử trùng nguồn cấp nước cho thành phố.
Cuối cùng, bạn có thể mua một hệ thống xử lý nước OZONE cho gia đình của mình. Các đặc tính khử trùng của chúng rất hẫn dẫn đối với những chủ giếng thường xuyên lo ngại về sự hiện diện của vi khuẩn và virus trong nước của họ. Và có thể được sử dụng bởi nhứng người cung cấp nước trong thành phố như một tuyến phòng thủ bổ sung giúp chống lại các chất gây ô nhiễm. Ngoài ra, xử lý nước bằng OZONE được đánh giá là một phương pháp hiệu quả để khử trùng máy làm đá. Ví dụ: Hệ thống vệ sinh bằng oxy già khử trùng không khí, nước cùng như các bề mặt bên trong máy làm đá. Từ đó tạo ra đá sạch, không có mùi.
Xử lý nước bằng ôzôn so với khử trùng bằng CLO
Clo hóa đã là quá trình hóa học truyền thống để lọc nước trong suốt bao nhiêu thập kỷ. Nhưng việc xử lý nước bằng OZONE đang ngày càng trở nên phố biến. OZONE và clo thường được đặt lên bàn cân so sánh. Vì cả hai đều có đặc tính khử trùng mạnh. Tuy nhiên chúng lại có sự khác nhau về tốc độ, sự hiện diện hóa học và hiệu quả tổng thể. Hệ thống xử lý nước bằng OZONE sẽ đem lại hiệu quả khử trùng nước nhanh hơn khoảng 3 lần so với việc khử trùng bằng clo. Bên cạnh đó cũng yêu cầu thời gian tiếp xúc với nước ngắn hơn để đem lại hiệu quả. Trong hệ thống xử lý nước bằng OZONE, quá trình khử trùng sẽ diễn ra ngay tại điểm tiếp xúc giữa OZONE và nước. Trong khi clo sẽ vẫn còn trong nước và tiếp tục quá trình khử trùng trong một thời gian. Đây là lý do tại sao thỉnh thoảng bạn có thể sẽ ngửi thấy mùi clo trong nước máy. Lượng còn lại sẽ không gây hại cho việc tiêu thụ. Tuy nhiên mùi hóa chất sẽ đem lại cảm giác khó chịu cho người dùng.
Hiện nay, việc khử trùng bằng clo sẽ có phần ít tốn kém hơn so với xử lý nước bằng ozon. Nhưng với những tiến bộ vượt bậc trong công nghệ xử lý nước bằng ozon đang ngày càng trở nên hợp lý hơn. Nhiều thành phố đang xem xét việc chuyển sang sử dụng ozon. Ngoài ra, với OZONE sẽ không có bất kỳ mối lo ngại nào về các sản phẩm phụ hóa học. Chẳng hạn như chloroforms và halomethanes, như khi sử dụng clo. Cuối cùng, một số ký sinh trùng nhất định, chẳng hạn như cryptosporidium và giardia, có khả năng kháng clo nhưng không đối với ôzôn và có thể bị loại bỏ nhanh chóng trong hệ thống xử lý nước bằng ôzôn.
Nước Ozon hóa có an toàn để uống không?
Câu trả lời là có. Nước ozon an toàn để uống. Quá trình oxy hóa là một quá trình tự nhiên giúp loại bỏ sự cần thiết của hóa chất. Hệ thống xử lý nước OZONE sẽ không tạo ra sản phẩm phụ hóa học và sẽ chỉ mang lại nguồn nước tinh khiết. Tuy nhiên, tốt nhất bạn nên đợi ít nhất ba mươi phút sau khi xử lý để uống nước. Vì vậy bất kỳ lượng OZONE còn sót lại nào cũng có thời gian chuyển hóa trở lại thành oxy.
