Máy Ozone công nghiệp xử lý nước cấp & nước sinh hoạt khu đô thị

Ứng dụng công nghệ Ozone xử lý nước cấp & nước sinh hoạt khu đô thị

Vì khả năng khử trùng và oxy hoá mạnh mẽ mà công nghệ ozone được ứng dụng rộng rãi trong việc xử lý nước uống, nước đóng chai, nước sinh hoạt khu đô thị & nước cấp. Ozone có thể được thêm vào trong 1 hoặc nhiều giai đoạn trong suốt quá trình xử lý nước. Tuy nhiên, chúng nên được thêm vào giai đoạn trước khi lọc cát hoặc lõi lọc than hoạt tính GAC – Granular Activated Carbon để làm tăng hiệu quả làm sạch.

Công nghệ Ozone được ứng dụng trong sản xuất nước tinh khiết đóng chai
Công nghệ Ozone được ứng dụng trong sản xuất nước tinh khiết đóng chai

Công nghệ Ozone giúp loại bỏ các chất hữu cơ và vô cơ

Tất cả các nguồn nước đều chứa chất hữu cơ tự nhiên (NOM). Nồng độ (Thường đo carbon hữu cơ hoà tan, DOC) khác nhau từ 0.2 đến 10mg/l. NOM tạo ra các vấn đề cho nước như: Màu, mùi, vi khuẩn, … Do đó, để sản xuất nước tinh khiến, việc loại bỏ NOM là giai đoạn không thể bỏ qua.

Khi chất hữu cơ bị oxy hoá một phần, chúng khiến lượng BDOC (Biodegradable Dissolved Organic Carbon) cao hơn. Do đó, khi sử dụng công nghệ ozone sẽ giúp cải thiện hiệu quả quá trình loại bỏ NOM. Trong một vài nghiên cứu, các nhà khoa học nhận thấy, việc sử dụng đồng thời công nghệ ozone với bộ lọc sinh học giúp giảm từ 40 đến 60% DOC.

Hầu hết các chất vô cơ có thể được loại bỏ bằng ozone trong một thời gian ngắn. Sau khi thực hiện quá trình ozone hoá, nguồn nước được dẫn qua màng lọc sinh học. Khi đó, ngay cả các hợp chất không hoà tan cũng bị loại bỏ.

Công nghệ Ozone phân hủy thuốc trừ sâu trong nước

Thuốc trừ sâu là một trong những nguồn gây ô nhiễm nước mặt. Tuy nhiên, chúng vẫn có thể tồn tại trong nước ngầm. Theo quy định của Liên minh Châu Âu, tiêu chuẩn về chỉ số thuốc trừ sâu trong nước uống phải đảm bảo ở mức 0,1 μg/l cho mỗi hợp chất .

Thực tế tại nhà máy xử lý nước ở Zevenbergen (Hà Lan) đã thử nghiệm ozone để phân hủy 23 loại thuốc trừ sâu có trong nước đem lại hiệu quả cao, đặc biệt sử dụng ozone ở liệu lượng cao hoặc cho ozone kết hợp với H2O2 (Oxy già Hydro peroxide). Kết quả thực tế, Ozone có thể phân hủy 97% Dimethoate (là một loại thuốc trừ sâu organophosphate và thuốc diệt muỗi được sử dụng rộng rãi theo Wikipedia) khi thí nghiệm với nguồn nước có độ PH 7.2 – 8.3, nhiệt độ 5°C tới 20°C. Đối với một số loại thuốc diệt cỏ Chlortoluron, Isoproturon, thuốc trừ sâu metoxuron, thuốc diệt nấm Vinclozolin tỉ lệ phân hủy Ozone đạt trên 99%.

Giảm sản phẩm phụ khử trùng và cải thiện quy trình khử trùng

Trong quá trình khử trùng, phản ứng giữa chất hữu cơ và chất khử trùng có thể sinh ra chất mới được gọi là sản phẩm phụ khử trùng (DBPFP – Disinfection By-Product Formation Potential). Đối với phản ứng của clo chúng sinh ra chất DBP hữu cơ clo hoá như trihalomethanes (THM) còn với ozone,  chất DBP điển hình là aldehyd, ketone. Các sản phẩm phụ khử trùng hữu cơ này có khả năng dễ phân huỷ trong bộ lọc sinh học (90-100%) do đó, chúng không ảnh hưởng đến tiêu chuẩn nguồn nước.

Để làm giảm lượng DBPFP trong hệ thống khử trùng thông thường (khử trùng bằng clo), người dùng thường hướng đến mục tiêu giảm tiềm năng DBPFP tức là đưa chúng về dạng tiềm năng thấp. Cách khử thường được áp dụng đó là loại bỏ các NOM, khi đó, DBPFP có thể giảm từ 70 đến 80%.

Với ozone, hiệu quả khử trùng cao hơn so với clo, chloramines và clo dioxide. Sử dụng máy Ozone công nghiệp cung cấp một liều ozone 0,4 mg/l trong 4 phút có hiệu quả đối với nước được xử lý đã xử lý qua hệ thống lọc. Ozone có thể vô hiệu hóa các vi sinh vật kháng Clo ví dụ như Cryptosporidium parvum và Giardia Lambia. Ngoài ra, Ozone phân rã nhanh chóng, thường chỉ sau 1 giờ, do đó để khử trùng nước liên tục, cần cung cấp bổ sung ozone hòa tan trong nước, đặc biệt hệ thống bể bơi thương mại, khử trùng nước sinh hoạt.

Công nghệ Ozone loại bỏ mùi và vị trong nước uống

Sự hình thành của mùi và vị trong nước uống do nhiều nguyên nhân khác nhau, chúng có thể bắt nguồn từ sự phân huỷ của vật chất hoặc là sản phẩm từ các hoạt động sống của vi sinh vật sống trong nước. Các hợp chất kim loại như sắt, đồng, kẽm cũng có thể tạo ra hương vị. Bên cạnh đó, quá trình oxy hoá hoá học (xử lý bằng clo) cũng dễ gây ra mùi và vị đặc trưng.

Mô hình xử lý nước uống bằng Ozone

Để loại bỏ mùi và vị, nhiều phương pháp được áp dụng như: Lọc cát, oxy hoá, lọc bằng than  hoạt tính dạng hạt (GAC), sục khí. Các kỹ thuật này thường không hoạt động riêng lẻ mà áp dụng đồng thời với nhau.

Riêng với ozone, công nghệ này có thể oxy hoá các hợp chất gây màu và mùi với hiệu quả lên đến 90%. Tuỳ theo từng trường hợp mà công nghệ ozone có thể hoạt động riêng lẻ hoặc kết hợp với hydro peroxide (AOP). Sự kết hợp H2O2/Ozone theo tỉ lệ 1.1 có khả năng loại bỏ hợp chất của như 2-MethylisoborneolGeosmin là các hợp chất gây mùi trong nước, thường sinh ra bởi tảo.

Cũng liên quan đến khả năng khử mùi của ozone, khi kết hợp Ozone với hệ thống lọc cát & than hoạt tính dạng hạt, khả năng xử lý mùi đạt trên 80%. Như vậy, có thể khẳng định, ozone loại bỏ mùi và vị tốt, nhưng hiệu quả sẽ cao hơn nếu như chúng được kết hợp với công nghệ phù hợp.