Ozone và ứng dụng

Ozone, một chất khí có mùi hăng, đã thu hút sự quan tâm và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Với khả năng oxy hóa mạnh mẽ, ozone đã trở thành một công cụ quan trọng trong xử lý nước và các quy trình công nghệ. Tuy nhiên, sự sử dụng và hiểu biết về ozone vẫn còn nhiều điều cần khám phá.

Bài viết này sẽ đi vào chi tiết về ứng dụng của ozone trong xử lý nước, công nghiệp và các lĩnh vực khác. Chúng ta sẽ khám phá cách ozone hoạt động, lợi ích và hạn chế của nó, cùng những quy định và biện pháp an toàn cần được áp dụng khi sử dụng ozone. Hãy cùng nhau khám phá thế giới của ozone và những ứng dụng đa dạng mà nó mang lại.

Ozone là chất diệt khuẩn mạnh vì Ozone là chất oxy hóa mạnh

Ozone, là một chất oxy hóa mạnh, có khả năng oxy hóa các chất vô cơ và hữu cơ, bao gồm vi sinh vật, trong nước. So sánh thế oxy hóa, ozone có giá trị E=2.05 V (so với 1.37 V của clor và 1.23 V của oxy), cho thấy khả năng oxy hóa mạnh hơn. Ozone và oxy hóa chất hữu cơ (vi khuẩn) biến các thành phần hữu cơ phức tạp thành các hợp chất vô cơ đơn giản chứa carbon, hydro, oxi và nitơ. Quá trình này được gọi là khoáng hóa chất hữu cơ, là quá trình diệt khuẩn trong nước.

Ozone có thể phá hủy vỏ tế bào và xâm nhập vào tế bào vi khuẩn, do có thế oxy hóa lớn hơn oxy. Điều này làm tăng khả năng diệt khuẩn của ozone so với oxy. Phương trình biểu diễn quá trình diệt khuẩn được mô tả bằng:

C5H7O2N (vi khuẩn) + O3 → CO2 + NH3 + NxOy + H2O → CO2 tạo thành hơi lên trên + N2 tạo thành khí thoát ra + 2H2O lắng xuống đáy

Thực tế, nhiều sản phẩm vô cơ trung gian được tạo ra trước khi quá trình khoáng hóa hoàn toàn xảy ra. Ngoài ra, trong quá trình sục ozone vào nước, các gốc tự do như (OH)* cũng được tạo ra. Các gốc tự do này cũng có tính oxy hóa mạnh và tham gia vào quá trình diệt khuẩn, được gọi là oxy hóa gián tiếp.

Tổng cộng, quá trình sục ozone vào nước góp phần vào việc loại bỏ các chất ô nhiễm và diệt khuẩn một cách hiệu quả. Sự oxy hóa mạnh của ozone cùng với khả năng tạo ra các gốc tự do giúp cải thiện chất lượng nước và đảm bảo sự an toàn cho sức khỏe con người.

Ozone có ưu điểm là không dư lại lâu trong nước và trong không khí

Một ưu điểm đáng chú ý của ozone so với các chất diệt khuẩn khác là tính khí tự nhiên và không gây dư lượng trong môi trường sau khi sử dụng. Ozone hình thành và phân rã một cách tự nhiên, không tồn tại trong môi trường trong thời gian dài.

Quá trình hình thành và phân rã ozone có thể được biểu diễn như sau: khi oxy trong không khí gặp tia sét, điện trường cao áp hoặc tia cực tím, nó sẽ bị phá hủy tạo thành oxy nguyên tử O1. Các O1 này sẽ tái tụ hợp để tạo thành ozone O3:

Hình thành ozone: O2 + (năng lượng kích thích 1) → 2O1, O1 + O2 → O3

Tuy nhiên, ozone O3 không bền và sẽ chuyển hóa trở lại thành oxy thông thường bằng quá trình phân rã:

Phân hủy ozone: 2O3 + (năng lượng kích thích 2) → 3O2

Khí ozone trong không khí có thể tồn tại trong khoảng 3 ngày tại 20°C, trong khi ozone trong nước chỉ tồn tại khoảng 20 phút tại cùng nhiệt độ. Ở nhiệt độ cao, quá trình phân rã ozone diễn ra nhanh chóng, chỉ trong vài phút.

Điều này khác với khí clor, vốn tồn tại lâu hơn trong nước và có thể để lại dư lượng sau quá trình xử lý.

Tóm lại, tính khí tự nhiên và khả năng phân rã tự nhiên của ozone là một lợi thế quan trọng trong quá trình sử dụng ozone để diệt khuẩn và xử lý nước. Điều này đảm bảo rằng không có dư lượng chất diệt khuẩn để lại trong môi trường và đồng thời giúp duy trì môi trường trong sạch và an toàn.

Liều lượng đủ để diệt khuẩn của ozone nhỏ hơn của các chất khác rất nhiều

Khả năng diệt khuẩn của một chất diệt khuẩn phụ thuộc vào nồng độ chất diệt khuẩn (C) và thời gian tiếp xúc (T). Liều lượng tác động (D) lên vi khuẩn có thể được tính bằng tích của C và T, D = C x T. Nếu C được đo bằng mg/l và T được đo bằng phút, thì D = C x T (mg.phút/lít). Để diệt khuẩn, chẳng hạn như vi khuẩn E.coli, cần một liều lượng D nhất định. Nếu nồng độ C cao, thì thời gian T có thể ngắn hơn; ngược lại, nếu nồng độ C thấp, thì cần tăng thời gian T để đảm bảo đủ liều lượng D.

Bảng dưới đây so sánh khả năng diệt khuẩn của ozone với các chất diệt khuẩn truyền thống như clor (Cl2), cloramin và dioxit clor. Với cùng một hiệu quả diệt khuẩn 99% (tương đương 2 log), liều lượng (D = C x T, mg.phút/lít) của ozone là nhỏ nhất: để diệt E.coli, liều lượng ozone là 0.02 mg.phút/lít, trong khi Cl2 là 0.034-0.05 mg.phút/lít.

Ozone cũng có khả năng phá hủy các chất bảo vệ thực vật. Chất bảo vệ thực vật chủ yếu là các chất hữu cơ, trong khi các chất vô cơ dần bị cấm vì tác động độc hại đối với con người. Ozone tương tác với các chất hữu cơ thông qua quá trình ozonit, làm thay đổi các liên kết như C=C thành C=O, thay đổi tính chất của các chất bảo vệ thực vật hữu cơ và giảm mạnh độc tính. Bảng dưới đây cho thấy các chất bảo vệ thực vật bị ozone phá hủy trên 90%.

Các chất diệt cỏ và diệt côn trùng thường chứa carbon và các nguyên tố bổ sung như clor, phospho… Nồng độ carbon hữu cơ (DOC) là chỉ số đại diện cho nồng độ các chất này. Liều lượng ozon cần để phá hủy chất bảo vệ thực vật là tỷ lệ O3/DOC = 1.

Tổng cộng, có thể nói rằng ozone có khả năng phá hủy cấu trúc của các chất hữu cơ, bao gồm cả tế bào vi sinh vật và chất bảo vệ thực vật. Cơ chế chính của quá trình này là quá trình oxy hóa, và các hiện tượng này có cơ chế rõ ràng và thống nhất.

Tóm tắt các ứng dụng khí Ozone

Ozon là một chất diệt khuẩn mạnh dựa trên khả năng oxy hóa của nó

Thế oxy hóa khử của ozone là 2.05 V, cao hơn nhiều so với các chất khác như flour, oxy và clor. Điều này làm cho ozone trở thành một lựa chọn hiệu quả trong xử lý nước và diệt khuẩn.

Ozone có khả năng phá vỡ vỏ tế bào và xâm nhập vào các vi sinh vật. Nó oxy hóa các thành phần như protein, enzym và nhân tế bào, gây tổn hại và tiêu diệt vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn, virus, nấm và mốc. Hiệu quả diệt khuẩn của ozone vượt trội so với clor nguyên tử và các hợp chất hypochlorit như NaOCl, là lý do tại sao ozone đang trở thành sự thay thế cho clor trong xử lý nước.

Ozone được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, lưu trữ lương thực, xử lý không khí trong bệnh viện, xử lý nước uống đóng chai, và xử lý nước thải đô thị. Sự sử dụng của ozone đã được chứng minh là hiệu quả và an toàn trong các ứng dụng này.

Ozone có khả năng diệt vi sinh vật thông qua cơ chế oxy hóa trực tiếp và gián tiếp

Trong quá trình oxy hóa trực tiếp, ozone tác động trực tiếp lên các thành phần của vi sinh vật, gây ra sự oxi hóa và phá hủy chúng. Điều này xảy ra khi ozone tương tác với các protein, enzym và thành phần hóa học khác trong tế bào vi sinh vật.

Ngoài ra, ozone cũng tạo ra các gốc tự do như (OH)* thông qua các phản ứng hóa học. Các gốc tự do này có khả năng oxi hóa mạnh và tham gia vào quá trình diệt vi sinh vật. Ví dụ, phản ứng của ozone với OH- tạo ra gốc tự do HO2*- và O2*(-). Có thể có cả phản ứng ozone với H2O tạo ra (OH)*.

Các gốc tự do như (OH)* và các gốc tự do khác đều có tính chất oxy hóa mạnh. Chúng tấn công các cấu trúc hóa học trong vi sinh vật, gây ra sự hủy hoại và diệt chúng. Quá trình gián tiếp này là một phần quan trọng của khả năng diệt vi sinh vật của ozone.

Tóm lại, ozone không chỉ diệt vi sinh vật bằng cách oxy hóa trực tiếp mà còn thông qua tạo ra các gốc tự do oxy hóa mạnh. Sự kết hợp của hai cơ chế này tạo nên hiệu quả diệt khuẩn cao của ozone và giúp nó trở thành một chất diệt khuẩn mạnh trong xử lý nước và các ứng dụng khác.

Ozone có khả năng khử mùi hiệu quả

Ozone có khả năng khử mùi hiệu quả bởi vì nó có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ dễ bay hơi và các chất vô cơ gây mùi.

Các chất hữu cơ như phenol, các chất hữu cơ dễ bay hơi có mùi khó chịu thường bị oxy hóa bởi ozone, làm giảm hoặc loại bỏ mùi.

Ứng dụng quan trọng của ozone trong khử mùi là trong các nhà máy nước. Từ những năm 1940, ozone đã được sử dụng để khử mùi trong quá trình xử lý nước. Ozone có khả năng tiêu diệt các chất gây mùi như khí sulfur và các hợp chất phenol, đồng thời làm giảm hoặc loại bỏ mùi khó chịu.

Ngoài ra, ozone cũng được sử dụng để khử mùi trong môi trường khác. Ví dụ, trong các trại chăn nuôi, ozone được sử dụng để khử mùi không khí từ chất thải động vật. Nó cũng có thể được sử dụng để xử lý mùi khó chịu từ đám cháy và khói.

Liều lượng ozone cần thiết để khử mùi phụ thuộc vào mức độ và loại mùi cần xử lý. Tuy nhiên, theo một số nghiên cứu, liều lượng ozone khoảng 2.7 mg/L trong vòng 10 phút đã đủ để loại bỏ mùi trong nước. Trong quá trình này, nồng độ ozone dư khoảng 0.2 mg/L để đảm bảo hiệu quả khử mùi.

Nước ozone có nhiều ứng dụng trong việc ngâm và rửa hoa quả tươi

Nước ozone có nhiều ứng dụng trong việc ngâm và rửa hoa quả tươi, giúp diệt khuẩn, loại bỏ nấm mốc và tăng thời gian bảo quản. Khi hoa quả được ngâm trong nước ozone, ozone tác động lên vi sinh vật và các chất gây hại khác, giúp loại bỏ chúng và làm cho hoa quả tươi lâu hơn. Quá trình này giúp duy trì chất lượng và an toàn thực phẩm.

Ngoài ra, nước ozone cũng được sử dụng trong quá trình xử lý nước uống để tiệt trùng và diệt khuẩn. Ozone có khả năng oxy hóa mạnh, có thể phá hủy vi khuẩn, virus và các chất hữu cơ khác trong nước. Sử dụng nước ozone trong xử lý nước uống giúp đảm bảo an toàn vệ sinh và chất lượng nước uống.

Ngoài các ứng dụng trong ngâm và rửa hoa quả, xử lý nước uống, nước ozone còn được sử dụng trong quá trình giặt là. Ozone có khả năng diệt vi khuẩn và loại bỏ mùi khó chịu từ quần áo. Việc sử dụng nước ozone trong quá trình giặt là giúp đảm bảo vệ sinh và mang lại cảm giác tươi mát, thoáng khí cho quần áo.

Ozone có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ

Ozone có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ như ammonia và các chất hữu cơ tự nhiên (NOM – natural organic matter), cũng như các sản phẩm phân hủy từ động thực vật. Các chất này thường có mặt trong các nguồn nước, đặc biệt là nước bề mặt. Quá trình oxy hóa của ozone giúp loại bỏ các chất này và làm sạch môi trường nước.

Ứng dụng của ozone trong xử lý nước rất đa dạng. Nó có thể được sử dụng để tạo ra một môi trường nước sạch hơn, giúp tăng mật độ vật nuôi trong ngành cá. Ozone cũng được sử dụng để khử khuẩn trong các đồng nuôi thủy sản, giúp duy trì môi trường nuôi cá khỏe mạnh và giảm nguy cơ bùng phát bệnh tật.

Tóm lại, ozone có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ và làm sạch môi trường nước. Ứng dụng của ozone trong xử lý nước rất quan trọng, bao gồm việc tăng mật độ vật nuôi trong nghề cá và khử khuẩn trong đồng nuôi thủy sản. Sự sử dụng ozone trong xử lý nước giúp cải thiện chất lượng môi trường nước và bảo vệ sức khỏe của các hệ sinh thái thủy sản.

Ozone có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước

Ozone có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước, làm cho chúng bị phân mảnh và giảm kích thước phân tử. Quá trình này tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn tiến hành quá trình phân hủy chất hữu cơ, dẫn đến tăng số lượng vi khuẩn. Ngoài ra, việc cung cấp oxy bằng ozone cũng làm tăng số lượng vi khuẩn.

Các chất hữu cơ nhỏ kích thước và tăng số lượng vi khuẩn tạo điều kiện cho sự phát triển của màng vi sinh (biofilm) trong các phương pháp lọc cát chậm và bể lọc sinh học. Tuy nhiên, trong trường hợp này, việc kiểm soát số lượng vi khuẩn trong màng lọc sinh học là cần thiết. Sử dụng nước AOP (nước oxy hóa tiên tiến), thường kết hợp ozon, H2O2 và các gốc tự do (OH)*, với nồng độ khoảng 100 ppb có thể kiểm soát quá trình phát triển vi khuẩn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nồng độ ozone quá cao có thể làm tiêu diệt vi khuẩn và gây hư hỏng màng lọc vi sinh.

Ozone có khả năng oxy hóa nhiều loại thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng và thuốc bảo vệ thực vật

Các chất bảo vệ thực vật thường là các hợp chất hữu cơ chứa các nguyên tử S, N, Cl được tác động bởi ozone, làm đứt gãy các mạch liên kết carbon và tạo ra các liên kết mới. Quá trình này biến chất bảo vệ thực vật thành các hợp chất vô hại hơn hoặc ít gây hại hơn, một quá trình thường được gọi là ozonit.

Ngoài ra, ozone cũng có khả năng phân hủy Cyanit, một chất rất độc và thường được sử dụng trong quá trình tinh chế vàng. Quá trình oxy hóa bởi ozon làm phân hủy Cyanit, giúp loại bỏ chất này và giảm độc tính của nó.

Ozone có khả năng oxy hóa chất vô cơ như ion Mn và Fe II

Khi tương tác với ion Mn (hòa tan trong nước), ozone biến Mn 2+ thành Mn 4+ và tạo thành chất kết tủa có thể được lọc ra. Tương tự, ozone biến Fe II thành Fe III, tạo thành kết tủa ferric hydroxyt (Fe (III)-hydroxyt) (ozone là chất oxy hóa mạnh, có khả năng nhận điện tử và thay đổi hóa trị). Điều này đồng nghĩa với việc ozone (giống như oxy) tham gia vào quá trình kết tủa và tạo thành bông trong quá trình xử lý nước.

Ngoài ra, ozone cũng tương tác với hợp chất vô cơ H2S, một chất độc và có mùi khó chịu, và biến chúng thành các hợp chất vô cơ ít gây hại hơn.

Để khử Fe trong nước, liều lượng ozone cần là 0.43 mg O3/mg Fe, còn để khử Mn thì liều lượng ozone cần là 0.88 mg O3/mg Mn. Từ đó, có thể thấy ozone có khả năng oxy hóa và khử các chất vô cơ trong quá trình xử lý nước, giúp tạo ra nước sạch và an toàn hơn.

Ozone được sử dụng rộng rãi trong nhiều quá trình tổng hợp chất dẻo và các hợp chất hóa học

Sự tương tác của ozone với các hợp chất hữu cơ và vô cơ tạo ra những phản ứng oxi hóa và khử đa dạng, mở ra cơ hội cho việc tổng hợp các chất mới và cải tiến các quá trình sản xuất.

Trong việc sản xuất chất dẻo, ozone có thể được sử dụng để xử lý chất liệu nguyên liệu hoặc trong quá trình gia công để cải thiện tính chất vật lý và hóa học của sản phẩm. Việc tương tác với ozone có thể làm tăng độ bền, độ dẻo và khả năng chịu nhiệt của chất dẻo, cũng như cải thiện tính kháng chất oxy hóa và kháng UV.

Ngoài ra, ozone cũng có ứng dụng trong các quá trình tổng hợp các hợp chất hóa học khác. Ozone có khả năng phá vỡ các liên kết hóa học và chuyển đổi các nhóm chức trong các phân tử, tạo ra các sản phẩm mới có tính chất khác biệt. Điều này mở ra cơ hội cho việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp tổng hợp chất mới, cải tiến quá trình sản xuất và ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Với khả năng oxy hóa mạnh và tính linh hoạt trong các phản ứng hóa học, ozone đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các quá trình tổng hợp chất dẻo và các hợp chất hóa học, đóng góp vào sự tiến bộ và đa dạng hóa của ngành công nghiệp hóa chất.

Ozone, một chất khí tự nhiên, có khả năng tái hợp thành oxy trong khoảng thời gian từ vài phút đến vài chục giờ

Điều này làm cho ozone trở thành một lựa chọn hữu ích trong việc xử lý nước, đặc biệt là khi so sánh với việc sử dụng chất diệt khuẩn như clorin.

Khi sử dụng clorin để xử lý nước, sản phẩm phụ có thể hình thành trong quá trình tương tác với các chất hữu cơ có mặt trong nước. Một số chất phụ gia có thể làm tăng độc tính và tạo ra mùi và vị khó chịu trong nước đã được xử lý bằng clorin. Điều này có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước uống và gây lo ngại về sức khỏe.

Tuy nhiên, khi sử dụng ozone để xử lý nước, các sản phẩm phụ độc hại được giảm thiểu đáng kể. Ozone có khả năng oxi hóa mạnh, giúp phân hủy các chất hữu cơ, vi khuẩn và các chất ô nhiễm khác trong nước. Quá trình này tạo ra các sản phẩm phân hủy không độc hại hoặc ít độc hại hơn so với các sản phẩm phụ từ quá trình sử dụng clorin.

Việc sử dụng ozone trong xử lý nước giúp cải thiện chất lượng nước và giảm nguy cơ tiềm ẩn từ các sản phẩm phụ độc hại. Ozone cung cấp một phương pháp an toàn và hiệu quả để diệt khuẩn, loại bỏ các chất hữu cơ và cải thiện tính chất về mùi và vị của nước.

Vì những ưu điểm này, ozone đã trở thành một phương pháp xử lý nước phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước uống, bể bơi, và các ngành công nghiệp khác. Sự kết hợp giữa hiệu quả diệt khuẩn và khả năng giảm sản phẩm phụ độc hại của ozone đóng góp vào việc đảm bảo an toàn và chất lượng của nước mà chúng ta tiêu thụ hàng ngày.

Giá thành 

Giá thành một đơn vị lượng ozone so với các chất khử khuẩn thông dụng như sau: [NaOCl, Ca (OCl)2 (bleach, Javel, hypochlorid)]: [Ozon]: [Cl2] khoảng 1.14: 0.4: 0.35. Điều này có nghĩa là ozone và clor có giá tương đương nhau và rẻ hơn bleach. Tuy nhiên, lượng ozone cần sử dụng để đạt được cùng hiệu quả với các chất khác là ít hơn.

Với cùng một mục tiêu xử lý, lượng ozone sử dụng thường ít hơn so với các hóa chất khác. Điều này có thể giúp tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa quá trình xử lý nước. Sự hiệu quả của ozone trong việc khử khuẩn và xử lý nước đã được chứng minh trong nhiều ứng dụng thực tế.

Với giá thành tương đối cạnh tranh và hiệu quả sử dụng lượng ozone ít hơn, ozone trở thành một lựa chọn hấp dẫn trong xử lý nước. Tuy nhiên, cần chú ý đến các yếu tố khác như khả năng lưu trữ, hệ thống điều khiển và an toàn trong việc sử dụng ozone để đảm bảo sự thành công và an toàn trong quá trình xử lý nước.

Sử dụng rộng rãi

Hiện nay, trên khắp thế giới có khoảng 2000 nhà máy nước sử dụng ozone (đơn độc hoặc kết hợp với clor) để khử khuẩn. Đáng chú ý, ở Canada đã có đến 60 nhà máy nước áp dụng phương pháp này. Ở Mỹ, ozone đã được sử dụng tại 40 nhà máy nước vào năm 1991, và số này đã tăng lên 246 nhà máy vào năm 1998 sau khi áp dụng các quy định về xử lý nước bề mặt (SWTR) và các quy định về sản phẩm phụ tái sinh (DBP rule).

Một ví dụ tiêu biểu là thành phố Los Angeles, nơi có một nhà máy nước sử dụng ozone để khử khuẩn với công suất lên đến 600 triệu gallon/ngày (khoảng 250.000 m3/ngày). Để so sánh, nhà máy nước Yên Phụ ở Hà Nội có công suất khoảng 90.000 m3/ngày. Một nhà máy nước khác đáng chú ý là nhà máy Alvarado, cung cấp nước cho San Diego, Hoa Kỳ. Nhà máy này đã từng sử dụng clorin để khử khuẩn từ những năm 1960, nhưng sau đó đã được cải tạo và chuyển sang sử dụng ozone. Công suất của nhà máy này ước tính khoảng 100.000 m3/ngày. Các nhà máy nước Caroll và Kubala cũng đã chuyển sang sử dụng ozone thay cho clor.

Việc áp dụng ozone trong xử lý nước đã được chứng minh hiệu quả và ngày càng được sử dụng rộng rãi. Sự phát triển và mở rộng của công nghệ ozone trong ngành nước đã đóng góp quan trọng vào việc cung cấp nước sạch và an toàn cho cộng đồng.

Ozone có khả năng điều tiết các sản phẩm phụ trong quá trình khử trùng so với việc sử dụng clor

Một trong những hợp chất quan trọng cần quan tâm là các hợp chất trihalomethane (THM), được tạo thành khi một phần các nguyên tử hydro (H) trong CH4 thay thế bằng các nguyên tử clo (Cl), fluơ (F) hoặc brom (Br), ví dụ như CHF3, CHClF2, vv. Các hợp chất này có khả năng phá hủy tầng ozone.

Hiệu quả của ozone trong việc giảm các sản phẩm phụ của clor phụ thuộc vào độ pH. Khi pH thấp (từ 6 đến 7), ozone có hiệu quả cao trong việc phá hủy THM. Khi pH tăng, ozone sẽ bị phân hủy và tạo ra nhiều gốc tự do (OH). Trong khi đó, khi lượng kiềm tăng lên, các gốc tự do (OH) sẽ được tiêu thụ hết, chỉ còn lại ozone. Do đó, khả năng ngăn chặn hình thành THM sẽ giảm xuống.

Trong điều kiện pH trung tính và lượng kiềm vừa phải, việc sử dụng ozone với liều lượng từ 0.2 đến 1.6 mg cho mỗi mg carbon (carbon đại diện cho các chất THM) có thể giảm lượng THM tới 20%. Điều này cho thấy ozone có khả năng giảm sản phẩm phụ THM một cách hiệu quả và đóng góp vào việc tạo ra nước sạch và an toàn.

Ozone cũng có một số tác động không mong muốn

Đầu tiên, ozone có khả năng gây nứt cao su, gọi là hiện tượng “ozone cracking”, đặc biệt trong lốp xe ô tô. Ngoài ra, ozone cũng đóng góp vào hiệu ứng nhà kính, gây tăng nhiệt đới với tỷ lệ khoảng 5%. Điều này xảy ra khi ozone trong tầng đối lưu (gần mặt đất) hấp thụ tia hồng ngoại và tạo ra nhiệt.

Ozone cũng có tác động tiêu cực đến hệ hô hấp, có thể gây ra các triệu chứng như buồn nôn, chóng mặt khi tiếp xúc với không khí chứa lượng ozon lớn (0.1 ppm trong 8 giờ, 0.3 ppm trong 15 phút).

Khí thải từ xe ô tô chứa hydrocarbon và oxit nitơ, khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, có thể tạo ra ozone trong không khí (gọi là ozone khói). Ngoài ra, một số quy trình công nghệ cũng có thể tạo ra ozone như một sản phẩm phụ.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng những tác động tiêu cực này của ozone thường xảy ra khi nồng độ ozone quá cao hoặc khi tiếp xúc với ozone trong thời gian dài. Trong các ứng dụng xử lý nước và các quy trình công nghệ phù hợp, việc sử dụng ozone được kiểm soát và tuân thủ các quy định để đảm bảo an toàn cho con người và môi trường.