Clo trong nước là gì và tại sao được sử dụng?

Clo là chất khử trùng nước được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Nhà máy xử lý nước đô thị thêm clo vào nước uống để tiêu diệt vi khuẩn, virus và đơn bào gây bệnh, và duy trì dư lượng khử trùng trong toàn bộ hệ thống phân phối. Thực hành này được ghi nhận đã loại trừ hầu như hoàn toàn các bệnh lây truyền qua nước như dịch tả, thương hàn và kiết lỵ ở các nước phát triển.

Clo được áp dụng ở nhiều dạng: clo khí (Cl2), natri hypochlorit (thuốc tẩy lỏng) và canxi hypochlorit (rắn). Một số đơn vị cấp nước sử dụng chloramine (kết hợp clo và amonia) như chất khử trùng thay thế cung cấp dư lượng ổn định và bền hơn trong hệ thống phân phối.

Mặc dù clo thiết yếu cho an toàn nước, clo dư đến vòi người tiêu dùng có thể gây phàn nàn về mùi vị và quan trọng hơn, có thể phản ứng với chất hữu cơ tự nhiên để tạo thành sản phẩm phụ khử trùng (DBPs) có khả năng gây hại.

Tác động sức khỏe và mối quan ngại

Ở nồng độ sử dụng trong xử lý nước uống (thường 0,2-4,0 mg/L), bản thân clo không được coi là nguy cơ sức khỏe trực tiếp đáng kể. Tuy nhiên, sự hình thành sản phẩm phụ khử trùng qua phản ứng của clo với chất hữu cơ tự nhiên là mối quan ngại được ghi nhận rõ.

Trihalomethane (THMs), bao gồm chloroform, là DBPs được nghiên cứu nhiều nhất. EPA quy định THMs tổng (TTHM) tối đa 0,080 mg/L. Phơi nhiễm lâu dài ở mức THM cao liên quan đến tăng nguy cơ ung thư bàng quang. Axit haloacetic (HAAs) được quy định ở 0,060 mg/L.

Chloramine, dù tạo ít THM và HAA hơn, tạo thành lớp DBPs riêng gọi là nitrosamine, bao gồm N-nitrosodimethylamine (NDMA), là chất có khả năng gây ung thư ở người.

Về mặt thẩm mỹ, clo trong nước tạo mùi vị rõ ràng mà nhiều người tiêu dùng thấy khó chịu. Ngưỡng vị khoảng 0,2 mg/L. Clo cũng có thể kích ứng da và mắt, và có thể làm trầm trọng thêm các tình trạng như chàm ở người nhạy cảm.

Trong ứng dụng công nghiệp, clo dư có thể làm hỏng màng thẩm thấu ngược, ảnh hưởng chất lượng nước công nghiệp và tác động đến sản xuất thực phẩm và đồ uống. Khử clo là bước tiền xử lý quan trọng cho nhiều quy trình xử lý nước công nghiệp.

Giới hạn quy định đối với clo trong nước uống

MRDL là Mức Dư lượng Chất khử trùng Tối đa. EPA lưu ý rằng một số người sử dụng nước có clo vượt quá MRDL nhiều có thể bị kích ứng mắt, mũi và khó chịu dạ dày.

Cách kiểm tra clo trong nước

Clo tự do và tổng có thể đo tại hiện trường bằng bộ kit so màu DPD hoặc máy phân tích clo cầm tay. Các phương pháp này cho kết quả ngay lập tức. Phân tích phòng thí nghiệm sử dụng Phương pháp EPA 330.5 và Phương pháp Tiêu chuẩn 4500-Cl. DBPs yêu cầu phân tích chuyên biệt: THMs đo bằng EPA 524.2 và HAAs bằng EPA 552.2.

Quan trọng là kiểm tra clo ngay sau khi lấy mẫu vì clo bay hơi nhanh từ mẫu nước, đặc biệt ở nhiệt độ cao và khi có chất hữu cơ.

Phương pháp xử lý để loại bỏ clo

Carbon hoạt tính hạt (GAC)

Carbon hoạt tính là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất để loại bỏ clo. Hệ thống lọc GAC loại bỏ clo qua kết hợp hấp phụ và phân hủy xúc tác. Hệ thống GAC thiết kế đúng có thể giảm clo đến mức không phát hiện được.

Lọc khối carbon

Bộ lọc khối carbon hiệu quả hơn GAC theo thể tích nhờ cấu trúc nén và diện tích tiếp xúc bề mặt lớn hơn. Thường dùng cho ứng dụng tại điểm sử dụng và tiền xử lý cho hệ thống RO.

Khử clo hóa học

Khử clo hóa học sử dụng natri bisulfit, natri sulfit hoặc natri thiosulfat được sử dụng rộng rãi trong ứng dụng công nghiệp cần loại bỏ clo từ lượng nước lớn.

Khử clo bằng UV

Hệ thống UV áp suất trung bình hoạt động ở bước sóng khoảng 185 và 254 nm có thể phân hủy quang học clo tự do và chloramine. Khử clo UV không dùng hóa chất và không tạo sản phẩm phụ khử trùng.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nước máy có mùi như hồ bơi?

Mùi hồ bơi hoặc thuốc tẩy do clo hoặc chloramine thêm vào trong quá trình khử trùng nước đô thị. Ngưỡng mùi clo khoảng 0,2 mg/L. Mùi rõ hơn ở nước ấm và gần nhà máy xử lý.

Sản phẩm phụ khử trùng là gì và tại sao đáng lo ngại?

DBPs hình thành khi clo phản ứng với chất hữu cơ tự nhiên. Phổ biến nhất là THMs và HAAs. Phơi nhiễm lâu dài liên quan đến tăng nguy cơ ung thư. EPA quy định THMs tổng ở 0,080 mg/L và HAAs ở 0,060 mg/L.

Bộ lọc bình tiêu chuẩn có loại bỏ clo không?

Bộ lọc carbon hoạt tính tiêu chuẩn có giảm mùi vị clo nhưng công suất hạn chế. Cho ứng dụng thương mại/công nghiệp, cần hệ thống GAC hoặc khối carbon chuyên dụng.

Bạn cần loại bỏ clo khỏi nguồn nước?

ForeverPure cung cấp hệ thống khử clo thương mại và công nghiệp, bao gồm bộ lọc GAC, vỏ khối carbon, hệ thống cấp hóa chất và thiết bị khử clo UV. Đội ngũ kỹ sư thiết kế hệ thống với thời gian tiếp xúc và thể tích vật liệu phù hợp.

Liên hệ ForeverPure để nhận giải pháp loại bỏ clo tùy chỉnh.