1. Giải pháp khử trùng nước: Clo 

Clo là một chất oxy hóa mạnh dù chúng tồn tại ở bất kỳ dạng nào. Khi tác dụng với nước, clo tạo thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt khuẩn, khử trùng mạnh. Quá trình gồm hai giai đoạn: Đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật, sau đó chúng phản ứng với men có bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất, khiến vi sinh vật bị tiêu diệt. Phản ứng hóa học như sau:

• Khi cho clo tác dụng với nước, phương trình diễn ra:

Al³⁺ + H₂O → HOCl + HCl

• Dạng phương trình phân ly:

Cl₂ + H₂O → H⁺ + OCl^– + Cl^–

• Phản ứng với clorua vôi – một hợp chất của clo:

Ca(OCl)₂ + H₂O → CaO + 2HOCl

2HOCl → 2H⁺ + 2OCl

Đây là phương pháp khử trùng nước rẻ tiền, đơn giản, hiệu quả cao. Quá trình khử khuẩn bị ảnh hưởng bởi pH và nhiệt độ, ngoài ra chúng cũng làm giảm độ pH trong nước. Đây là nhược điểm của giải pháp này.

Khử khuẩn bằng clo là phương pháp rẻ tiền, đơn giản, hiệu quả cao

2. Giải pháp khử trùng nước: Ozone

Ozone là chất khí ít hòa tan trong nước, có màu ánh tím. Trong nước, chúng phân hủy nhanh thành các oxy nguyên tử và phân tử. Chúng có khả năng khử trùng mạnh hơn clo rất nhiều do có tính hoạt hóa mạnh hơn, thời gian tiếp xúc ngắn hơn , không gây ra mùi khó chịu với nước, kể cả khi trong nước có chứa phenol. Phản ứng phân ly của ozone trong nước như sau:

O₃ + H₂O → HO₃+ + OH^–

HO³⁺ + OH → 2HO₂

O₃ + HO₂ → HO + 2O₂

HO + HO₂ → H₂O + O₂

Phương pháp này có ưu điểm làm giảm nhanh nồng độ các chất hữu cơ, chất hoạt tính, khử màu và xyanua nhanh chóng. Bên cạnh đó chúng cũng giúp tăng vận tốc lắng cặn lơ lửng và nồng độ oxy hòa tan trong nước, không bị ảnh hưởng nhiều bởi độ pH và nhiệt độ. Chúng cũng không cần định lượng chất trước khi khử trùng như clo.

Mô tả quy trình khử khuẩn nước bằng ozone

Tuy nhiên chúng cần vốn đầu tư ban đầu khá cao và tiêu tốn rất nhiều năng lượng điện. Vì vậy chúng không được áp dụng nhiều trong dân dụng. Chủ yếu ozone được ứng dụng trong các khu công nghiệp, nhà máy xử lý nước sinh hoạt hoặc xử lý nước thải lớn.

Ở trong các nhà máy xử lý nước lớn, người ta tạo ra ozone bằng cách cho oxy, không khí đi qua một thiết bị phóng tia lửa điện. Máy phát tia lửa điện gồm hai điện cực kim loại đặt xa nhau một khoảng để không khí chạy qua. Dòng điện xoay chiều được cấp vào các cực điện, tạo thành tia hồ quang. Đồng thời thổi không khí sạch qua khe hở giữa các cực điện. Oxy sẽ chuyển hóa một phần thành ozone.

3. Khử trùng nước bằng nhiệt độ

Khử trùng nước bằng nhiệt độ là giải pháp truyền thống được ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Nước được đun sôi để có nhiệt độ cao hơn mức nhiệt tối đa của vi sinh vật, làm biến tính các phân tử của tế bào vi khuẩn từ đó tiêu diệt chúng.

Thông thường nhiệt độ nước ở khoảng 100^oC tiêu diệt vi khuẩn thông thường, 1000^oC sẽ tiêu diệt đa số vi khuẩn trong nước. Một số ít vi sinh vật có khả năng chuyển dạng bào tử với lớp bảo vệ vững chắc khi ở trong nhiệt độ lên đến hơn 1000oC sẽ khó bị tiêu diệt hoặc cần giữ nhiệt độ nước sôi trong thời gian dài hơn.

Khử khuẩn bằng nhiệt được sử dụng trong đời sống dân sinh ở khối lượng nước nhỏ

Do vậy giải pháp này không diệt sạch được 100% các vi sinh vật trong nước. Nhiệt độ cũng không loại bỏ được các tạp chất lơ lửng trong nước. Đây là nhược điểm của chúng. Vì tốn năng lượng nên chúng cũng không được ứng dụng nhiều trong công nghiệp mà chủ yếu được sử dụng trong đời sống dân sinh ở khối lượng nước nhỏ.

4. Khử trùng bằng tia cực tím

Tia UV hay còn gọi là tia cực tím, tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400nm (nanometer). Độ dài sóng của tia cực tím nằm ngoài vùng nhận biết của mắt thường. Tia cực tím được ứng dụng để khử sạch vi khuẩn trong nước với ưu điểm lớn không làm thay đổi tính chất vật lý và hóa học của nước.

Người ta thường chiếu đèn UV khử trùng nước. Trong bước sóng UV, chúng có thể phá vỡ các liên kết ADN, acid nucleic,… Vi khuẩn tiếp xúc với tia này không thể phân chia được, giúp tiêu diệt hoặc hạn chế vi khuẩn sinh sôi. Tia UV có độ dài bước sóng 254nm có khả năng diệt khuẩn cao nhất.

Đèn UV khử trùng vi khuẩn có trong nước, diệt tảo, rêu trong hồ cá

Tia cực tím được ứng dụng khử trùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau ngoài khử khuẩn trong nước như: khử trùng không khí, bảo vệ đồ uống và thực phẩm, diệt tảo và khuẩn trong hồ cá,… Tuy nhiên chúng có nhược điểm là chi phí vận hành cao, chất nhờn bám vào đèn hoặc độ đục của nước có thể ngăn cản tia cực tím phát huy tác dụng, giảm hiệu quả khử khuẩn.

5. Giải pháp khử trùng nước: Siêu âm

Dòng siêu âm có thời gian tác dụng trên 5 phút với cường độ lớn hơn 2W/cm2 sẽ diệt được toàn bộ vi khuẩn trong nước. Tuy nhiên đây là phương pháp không được ứng dụng rộng rãi trong dân sinh vì khó điều khiển và phức tạp.

6. Dùng Cloramin B 

Trong các giải pháp khử trùng nước thì clo và cloramin B là chất được ứng dụng rộng rãi nhất. 100% các nhà máy nước sạch sinh hoạt và hồ bơi sử dụng clo để khử khuẩn, diệt trùng, đảm bảo độ trong của nước. Các ao nuôi cũng sử dụng cloramin B  để diệt khuẩn trong nước, ngăn nhiễm nấm trong ao. Tuy nhiên cần chú ý liều lượng khi sử dụng để tránh ảnh hưởng tới sức khỏe.

Đông Á xin gợi ý cho bạn cách pha cloramin B khử trùng nước đúng liều lượng:

6.1 Liều lượng cho nước sinh hoạt hộ gia đình

Trong các hộ gia đình loại cloramin B được dùng là dạng viện Aquatabs 67mg hoặc loại 0.25g. Thể tích nước dùng thường nhỏ, đựng trong các chậu, xô, thùng, thau,… Loại này khử trùng được khối lượng nước 20l – 25l nước.

Cách pha:

• Viên cloramin B 0.25g: Pha 1 viên vào thùng đựng 25 lít nước, khuấy đều và đậy nắp. Nước có thể dùng sau 30 phút

• Aquatabs 67ng: Cho 1 viên vào thùng đựng 20 lít nước, khuấy đều và dùng sau 30 phút.

Cloramin B sử dụng để khử khuẩn và làm sạch nước hồ bơi, nước sinh hoạt. 

6.2 Liều lượng cho nước trong các nhà máy nước sạch, hồ bơi

Khử trùng nước cho tập thể hoặc trong các nhà máy nước sạch thường sử dụng cloramin 27% dạng bột. Bộ Y tế cũng có hướng dẫn thực hiện cụ thể và quy định với các cơ sở nước sạch cần sử dụng nhiều cloramin B.

Cách dùng cụ thể: Hòa tan 3g cloramin B 27% vào một gáo nước, sau đó đổ vào bể chứa hoặc bình chứa 300 lít nước đã được làm trong. Hòa đều sau đó đậy nắp, sau 30 phút là có thể sử dụng.

Nước khử trùng bằng cloramin B có thể dùng cho sinh hoạt hàng ngày nhưng nếu muốn uống cần đun sôi hoặc sử dụng máy lọc nước để lọc lại. Nếu có dư clo trong nước, hãy mở nắp thùng nước để clo bay hơi rồi mới sử dụng.

Trên đây là top 6 giải pháp khử trùng nước hiệu quả mà bạn đọc có thể tham khảo. Nếu bạn muốn biết thêm về các hóa chất lọc nước khác, hãy truy cập vào website Đông Á để được biết thêm thông tin nhé.