Bể bơi, Spa, công viên nước sử dụng công nghệ Ozone xử lý nước sạch

Việc sử dụng Ozone để khử trùng bể bơi và spa đã được thực hiện ở Châu Âu trong hơn 50 năm. Với hơn 500 hồ bơi được xử lý bằng Ozone, Cộng đồng Châu Âu (EC) hiện coi việc xử lý bằng Ozone là một phương pháp khử trùng hồ bơi tiêu chuẩn. Một số quốc gia yêu cầu bắt buộc phải tuân thủ Din của Đức. 19643, một tiêu chuẩn mã toàn diện bao gồm tất cả các khía cạnh của thiết kế bể bơi và chất lượng nước, bao gồm cả việc sử dụng Ozone để khử trùng. Các quốc gia khác, chẳng hạn như Anh, đã thiết lập các tiêu chuẩn riêng liên quan đến việc xử lý nước hồ bơi. Ví dụ, Hiệp hội Nước và Nước thải Anh (BEWA) đã thiết lập “Quy tắc thực hành” chi tiết về thiết kế và sử dụng hệ thống xử lý nước Ozone cho bể bơi. California và Oregon cung cấp hướng dẫn về xử lý bể bơi bằng Ozone. Tuy nhiên, hiện tại không có tiêu chuẩn toàn diện về thiết kế và sử dụng ozone trong bể bơi ở Hoa Kỳ.

Ngày nay, hầu hết các thiết kế bể bơi thương mại lớn đều sử dụng hệ thống Ozon hóa như một phần không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước của bể bơi. Tuy nhiên, phương pháp xử lý bằng ozone có thể rất khác nhau về thiết kế và hiệu quả. Một cách tiếp cận thiết kế tốt là mô hình hóa hệ thống xử lý bằng ozone theo các hệ thống vận hành thành công khác, ghi nhớ các mục tiêu về chất lượng nước của bạn cũng như sự khác biệt cũng như điểm tương đồng giữa hồ bơi của bạn và hồ được xử lý bằng ozone mà bạn đang nghiên cứu. Những khác biệt này có thể bao gồm nhiệt độ nước ở vị trí hồ bơi, chất lượng nước và lượng người tắm. Khi một chương trình xử lý bằng ozone được thiết kế hợp lý, nó sẽ mang lại một số hoặc tất cả các lợi ích sau:

Giảm sử dụng hóa chất

Khi ozone được áp dụng đúng cách, nó có thể tiết kiệm hóa chất theo hai cách. Đầu tiên, nếu ozone được điều chỉnh kích thước và được tích hợp vào hệ thống xử lý đúng cách, nó sẽ hoạt động như chất oxy hóa và khử trùng chính. Điều này làm giảm lượng hóa chất (clo hoặc brom) cần thiết để duy trì dư lượng halogen tự do theo yêu cầu của luật pháp tiểu bang. Thứ hai, khi ozone được sử dụng kết hợp với natri bromua, nó có khả năng tái tạo lượng brom đã qua sử dụng, do đó làm giảm tốc độ nạp natri bromua. Một số cơ sở sử dụng ozon và natri bromua theo cách này đã báo cáo rằng việc sử dụng hóa chất đã giảm tới 60%.
Khử trùng vượt trội
Ozone đã được chứng minh là chất khử trùng vượt trội so với các phương pháp xử lý bằng clo hoặc clo-brom vẫn được sử dụng ở nhiều hồ bơi và spa ở Hoa Kỳ. Các nghiên cứu được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Eugene Rice. Văn phòng Tiêu chuẩn Nước uống USEPA, cho thấy giá trị C.T [(Nồng độ chất khử trùng tính bằng mg/L) X (Thời gian tiếp xúc của chất khử trùng với nước)] của clo tự do để vô hiệu hóa 99% kén hợp tử Cryptosporidium là 7.200, trong khi ozone cho thấy nhiều giá trị C.T thấp hơn từ 5-10. Phản ứng của Ozone chống lại coliform phân thậm chí còn kịch tính hơn. Các chủng vi khuẩn E. Coli tiếp xúc với dư lượng ozone 0,1 mg/L sẽ bị tiêu diệt trong vòng chưa đầy 12 giây.

Để đạt được hiệu quả khử trùng trong ứng dụng bể bơi, liều lượng ozone áp dụng từ 0,8 đến 1,6 mg/L thường đủ để cung cấp dư lượng ozone hiệu quả để vô hiệu hóa vi khuẩn và chuyển đổi các chất khử trùng còn sót lại. Liều lượng thực tế và thời gian tiếp xúc cần thiết để tạo ra dư lượng khử trùng sẽ phụ thuộc vào chất lượng nước và liệu hồ bơi có sử dụng clo hay brom để cung cấp chất khử trùng hồ bơi còn sót lại hay không. Thời gian tiếp xúc tối thiểu là hai phút thường là đủ để vô hiệu hóa vi khuẩn và chuyển hóa chất khử trùng.

Việc bổ sung ozone vào hệ thống xử lý bể bơi có tác động đáng kể đến sự thoải mái của người tắm. So với các bể được xử lý bằng clo, bể được cấp bằng ozone vượt xa việc bơm clo và giảm đáng kể mức tiêu thụ hóa chất bằng cách tiêu diệt nhiều chất hữu cơ và vi sinh vật phản ứng với clo. Nhu cầu clo thấp hơn cho phép người vận hành bể bơi đạt được hiệu quả khử trùng với lượng clo dư tối thiểu, do đó làm giảm mùi clo nồng nặc liên quan đến bể bơi trong nhà và giảm thiểu lượng khí clo thoát ra – có thể gây ra sự ăn mòn đáng kể trong môi trường bể bơi. Khi sử dụng ozone, dư lượng clo tự do ở mức 0,4 ppm thường đủ để duy trì chất lượng nước. Khi oxy hóa vật liệu hữu cơ, nếu đủ liều lượng và thời gian tiếp xúc, ozone cũng sẽ phân hủy chloramines – nguyên nhân chính gây ra mùi hôi hồ bơi và sự khó chịu của người tắm – thành nitrit và clorua như hình dưới đây:
NH2Cl + 3O3 ==> 2H+ + NO3 + Cl-
Ngày nay, nhiều hồ bơi và spa đã chuyển sang sử dụng brom như một chất khử trùng thay thế cho clo vì nó ít gây kích ứng da người tắm hơn và có thời gian bán hủy dài hơn clo, đồng thời có thể liên tục bị oxy hóa trở lại dạng khử trùng của nó – axit hypobromous, sau khi nó kết hợp với chất hữu cơ trong hồ bơi. Khi ozone và natri bromua ban đầu được đặt cùng nhau trong nước có độ pH trên 7,0, ion bromide bị oxy hóa để tạo thành ion hypobromite, ion này nhanh chóng phân ly theo cách tương tự như clo, tạo thành axit hypobromous ở trạng thái cân bằng với các ion hypobromite.
HOBr + H2O ==> (OBr) + (H3O) +
Ở độ pH điển hình của bể bơi là 7,2 – 7,8, trạng thái cân bằng này nằm ở bên trái, cung cấp đủ axit hypobromous để phản ứng với vi sinh vật và chất gây ô nhiễm. Khi axit hypobromous oxy hóa các chất ô nhiễm hữu cơ, brom bị khử thành ion bromua. Ozone liên tục oxy hóa các ion bromide này trở lại thành các ion pobromite. (OBr), phân ly tạo thành axit hypobromous. HOBr / (OBr) + Chất ô nhiễm hữu cơ ==> Br- Br- + O3 ==> (OBr)-
(OBr)- + (H3O) + HOBr + H2O
Một ví dụ khác về khả năng tái kích hoạt brom đã hết của ozone là quá trình oxy hóa monobromamine, được hình thành khi brom kết hợp với urê và các hợp chất nitơ khác. Quá trình oxy hóa nhanh chóng các amin này thành các ion nitrit và bromide (gấp 5 lần tốc độ phản ứng của ozone và chloramines), sau đó là quá trình oxy hóa tiếp theo các ion bromide để tạo thành các ion hypobromous và hypobromite (hiển thị bên dưới)
NH2Br + O3 ==> NO3 + Br –
Br – + O3 ==> HOBr + (OH)-
H2O
Quá trình oxy hóa liên tục của ion bromide phản ứng trở lại axit hypobromous là một lý do khiến hệ thống xử lý ozone brom được coi là một trong những cách hiệu quả nhất về mặt chi phí để xử lý các hồ bơi giải trí lớn.

Chất lượng nước vượt trội

Khi Ozone được áp dụng vào nước, một lợi ích phụ là cải thiện độ trong của nước. Một hiện tượng gọi là keo tụ vi mô xảy ra – một quá trình trong đó một số chất gây ô nhiễm hữu cơ tạo thành một khối pin có thể dễ dàng loại bỏ bằng bộ lọc cát kháng ozone. Các hồ bơi thương mại lớn với lượng người tắm nhiều thường dựa vào công nghệ keo tụ vi mô, lợi ích của Ozone để giảm sự phụ thuộc vào chất hỗ trợ lọc hóa học. Liều lượng ozone chính xác cần thiết để tạo ra khối bông sẽ phụ thuộc vào chất lượng nước và tính chất của các chất gây ô nhiễm trong nước. Nếu bạn đang cân nhắc việc thêm ozone vào hồ bơi hoặc spa hiện có hoặc có thể thêm nó vào thiết kế hiện có cho một cơ sở mới, điều quan trọng là phải nhận ra rằng bản thân ozone không phải là thuốc chữa bách bệnh cho một hệ thống được thiết kế kém. Hiệu quả lọc tốt, tốc độ luân chuyển bể bơi phù hợp, hệ thống thủy lực bể bơi tốt và thành phần hóa học nước thích hợp là những yếu tố cần thiết để đạt được những lợi ích mà ozone hứa hẹn. Mặc dù chưa có tiêu chuẩn quốc gia nào về ozone được thực hiện nhưng có một số hướng dẫn an toàn cơ bản do USEPA đề xuất như được nêu dưới đây:

Sức khỏe và An toàn Ozone

USEPA đề xuất giới hạn phơi nhiễm của con người với khí ozone xung quanh là 0,1 ppm trong 8 giờ (tính theo thời gian) và 0,2 ppm trong 15 phút.
Bất kỳ dư lượng Ozone nào trong bình tiếp xúc phải được loại bỏ trước khi nó quay trở lại bể bơi vì việc thải khí ozone xuống mặt nước có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe. Các bể bơi sử dụng clo làm chất khử trùng còn sót lại có thể yêu cầu nước Ozon hóa đi qua bộ lọc than hoạt tính dạng hạt (GAC) để loại bỏ các dấu vết cuối cùng của ozone. Các bể sử dụng brom thường không yêu cầu GAC loại bỏ ozone. Các hợp chất bromua và ion bromua dư thừa thường tiêu thụ toàn bộ lượng ozone có sẵn và trả lại bể dưới dạng axit hypobromous.
Các hệ thống sử dụng hệ thống tiếp xúc toàn dòng hoặc dòng bên sẽ yêu cầu thiết bị phá hủy ozone để loại bỏ ozone khỏi khí thải của công tắc tơ.
Nên đặt máy theo dõi ôzôn không khí xung quanh trong phòng có máy tạo ôzôn. Nếu xảy ra rò rỉ khí ozone, thiết bị sẽ báo động và tắt máy phát điện.

Với sự nhấn mạnh ngày càng tăng của các quy định về an toàn và xử lý nước thân thiện với môi trường ở bể bơi và spa, ngành công nghiệp ngày càng có nhu cầu về chất lượng nước đặc biệt, việc sử dụng ozone như một phần không thể thiếu trong xử lý nước sẽ tiếp tục phát triển. Hãy nhớ rằng việc thiếu các hướng dẫn chắc chắn ở Hoa Kỳ đã dẫn đến việc lắp đặt nhiều hệ thống xử lý bằng ozone với mức độ thành công khác nhau. Nếu bạn quan tâm đến việc theo đuổi hệ thống xử lý ozone cho cơ sở của mình, bạn nên chọn nhóm thiết kế cũng như nhà sản xuất thiết bị ozone từ những công ty có lịch sử lâu dài về ứng dụng ozone thành công. Những công ty này sẽ có thể cung cấp dịch vụ và hỗ trợ kỹ thuật mà bạn muốn ngày hôm nay và sẽ có mặt khi bạn tìm kiếm dịch vụ trong những năm tới.

Ưu Điểm Của Việc Sử Dụng Ozone Cho Bể Bơi Và Spa

• Nước không có mùi
• Nước sẽ không làm khô da và kích ứng mắt
• Ozone sẽ không tạo ra THM (Tri-Halo Metan)
• Ozone sẽ không tẩy tóc và đồ tắm