Kỹ thuật xử lý nước hồ bơi & spa áp dụng theo quy trình công nghệ Biotechpool chủ yếu dựa trên sự kết hợp 02 tác nhân khử trùng diệt khuẩn là Ozone và Ion bạc (nano bạc). Chúng ta cùng tìm hiểu về 02 tác nhân này:

I. Ozone

 1. Giới thiệu về ozone:

Công thức hóa học	O3
Phân tử khối	47.998 g/mol
Tỷ trọng ở thể khí. (0°C, 101.3 kPa)	2.144 kg/m3
Điểm tan chảy (101.3 kPa)	-192.5°C
Điểm sôi (101.3 kPa)	-111.9°C
EU hazard classification	Oxidant (O)

 

Ozone (O3) là chất khí màu xanh có tác dụng oxy hoá cực mạnh, hơn Clo hàng trăm lần, nhưng rất không bền vững nên chỉ có thể sản xuất dùng ngay tại chỗ. Khi phản ứng phân giải Ozone tạo thành một nguyên tử và một phân tử oxy. Xử lý bằng Ozone không tạo ra các hợp chất phụ độc hại nào kèm theo nên từ lâu đã được các nước có nền khoa học phát triển ứng dụng và coi như là một chất oxy hóa làm sạch lý tưởng nhất.

Những phản ứng của ozone cũng tạo ra các Ion âm ( O – ) – là Vitamin của sự sống, ở đây là những nguyên tử O2 mang điện âm, có tác dụng ức chế, tiêu diệt vi khuẩn, bắt giữ khói bụi, làm trong lành không khí, rất có ích cho sức khỏe…Như trong tự nhiên ở rừng, ven biển, cạnh thác nước cá c nhà khoa học đã xác định được mật độ ion lên tới 500.000 đến 1.200.000 ion/cm3.

 

 2. Lịch sử ngành Ozone:

– Đầu năm 1785, ozone được phát hiện bởi ông Van Marum (người Hà lan).
– Năm 1840, ông Schonbein (người Đức) đặt tên ozone (nhiều tài liệu cho là từ tiếng Hy Lạp “ozein” – nghĩa là không khí trong lành. Trung quốc gọi là “Chou yang” – nghĩa hán việt Xú khí, hoặc “Huo yang”- Hoạt khí. Tiếng Việt hay viết và đọc là ôzôn.
– Năm 1873, ông Werner Von Svemens sáng chế ra ống tạo ozone.
– Năm 1873, ông Vox phát hiện ra khả năng diệt vi sinh của ozone.
– Từ đầu 1900, nhiều nước đã sử dụng ozone vào việc sát khuẩn, khử độc, bảo quản thịt cá, thực phẩm đông lạnh, sữa, trứng và các chế phẩm từ chúng.
– Từ đầu 1900, nhiều nước đã sử dụng ozone vào làm sạch nước cấp cho sinh hoạt với công suất lớn như: Nhà máy nước ở Schiertein, Wiesbaden, Padenborn (Đức), Nice (1906- Pháp), Maur- Pari (1909- Pháp), Peterburg (1910- Nga), Whiting (1940- Mỹ).
– Tuy nhiên do sức ép kinh tế, trong nửa đầu thế kỷ 20, ngoại trừ Pháp, hầu hết các nước khác dùng Chlorine, tạm quên đi những lợi ích kỳ diệu của ozone.
– Mãi đến năm 1950, người ta lại quay trở lại ozone và như một quy luật tất nhiên, ozone đã được trọng dụng và phổ biến rất nhanh chóng trong nhiều lĩnh vực: sát khuẩn, khử độc, khử mùi, khử màu, làm sạch không khí, nước uống, nước thải, bảo quản, chế biến thực phẩm, oxi hoá trong công nghệ hoá chất…
– Năm 1973, Hiệp hội ozone Quốc tế (IOA) được thành lập và phát triển rất nhanh các hội thành viên ở hầu hết các nước phát triển.
– Từ năm 1986, ở Mỹ bắt đầu ban hành hàng loạt các quy chế về vệ sinh an toàn thực phẩm, an toàn cho công nhân sản xuất, an toàn cho môi trường chung… trong các quy chế đó ozone đóng vai trò quan trọng.
Cũng từ thập niên này ion âm được ứng dụng phối hợp với ozone nhất là tiền xử lý mùi bùn rác hữu cơ trước khi chuyển sang giai đoạn xử lý ozone.
– Từ năm 1999, Nhật Bản nghiên cứu sử dụng đồng thời ion âm với ozone trong việc sát khuẩn, cho phép giảm đi 5 lần lượng Ozone và vẫn đạt hiệu quả tương đương.
– Năm 2000, công nghệ ôxy hoá sâu (Advanced Oxidation Process viết tắt là AOP) đã được báo cáo trong hội nghị Quốc tế ở Tokyo.
– Ngày 26/6/2001, Cục quản lý dược và thực phẩm Mỹ (FDA) cho phép dùng Ozone sát khuẩn trực tiếp đối với thực phẩm.
– Ở Việt nam, Ozone đã được nhiều cá nhân, đơn vị … nghiên cứu ứng dụng từ những năm 1990 chủ yếu trên cơ sở các máy của nước ngoài như Pháp, Canada, Mỹ, Nga … Máy Ozone công nghiệp công suất lớn bắt đầu được sản xuất bằng kỷ thuật Corona Dischard từ năm 2003.

3. Ozone và công nghệ khử trùng, diệt khuẩn:

Nước dùng cho ăn uống và sinh hoạt, chế biến thực phẩm cần đảm bảo về mặt tiêu chuẩn hóa lý lẫn vi sinh, đặc biệt trong mùa dịch tiêu chảy cấp nguy hiểm như hiện nay, việc an toàn vệ sinh thực phẩm phải được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên do các điều kiện khác nhau, nguồn nước của chúng ta sử dụng cho các mục đích trên luôn chưa đạt tiêu chuẩn. Hiện nay chúng ta thường dùng hóa chất như Chlorine, KmnO4, đèn cực tím… để tiệt trùng. Tuy nhiên do ngày càng có nhiều loại vi khuẩn mới phát triển, các vật liệu khử trùng trên bị hạn chế tác dụng nhiều, mặt khác việc định lượng cũng rất khó khăn. Hiện nay trên thị trường đã có công nghệ Ozone trong khử trùng nước tỏ ra có hiệu quả cao.

Ozone là một loại khí được tạo ra từ khí Oxy tự nhiên (O3). Đặc điểm hóa học của nó là có tính oxy hóa mạnh và tác dụng nhanh, cho nên Ozone là loại khí có khả năng tiêu diệt triệt để vi khuẩn và vi rút. Mặt khác nó còn phân hủy được những hợp chất độc hại trong nguồn nước, thực phẩm như hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu, tiêu diệt nhanh vi khuẩn lên men giúp cho thời gian bảo quản thực phẩm tươi sống kéo dài gấp nhiều lần so với các cách bảo quản thông thường.

Trên thế giới, các bác sỹ đã sử dụng Ozone trong việc chữa trị các ổ nhiễm trùng, đặc biệt là tại răng miệng. Việt Nam đã thành công trong việc khử trùng nước uống đóng chai, bảo quản trái cây lâu ngày, rửa rau quả, diệt vi sinh ký sinh và tách hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu trong rau quả… Ngoài ra Ozone còn được áp dụng trong khử trùng không khí trong phòng như các phòng tại bệnh viện, khu chế biến thủy sản, thực phẩm…

Như vậy, việc khử trùng trong xử lý môi trường nói chung và nguồn nước nói riêng, việc ứng dụng công nghệ ozone & ion là điều tất yếu. Tuy nhiên cũng giống như mọi thiết bị khác, nếu nhập ngoại giá thành máy Ozone sẽ rất cao, tại Việt Nam Ngô Gia Phát với thương hiệu Biotechpool là nhà sản xuất các dòng máy Ozone công nghiệp, với công suất lớn với giá thành giảm từ 4-5 lần so với máy cùng loại nhập ngoại. Đây chính là cơ sở cho việc ứng dụng ozone & ion trong xử lý nước hồ bơi và spa. và thành công của thương hiệu Biotechpool là một minh chứng.
Tiêu chuẩn vệ sinh môi trường không khí công nghiệp có ozone

 

Quốc gia, tổ chức	Nồng độ (ppm) 1ppm ~ 2,144 mg/m3	Thời gian tiếp xúc liên tục (giờ)
Hiệp hội ozone quốc tế IOA	0,1	8
Mỹ, Nga	0,1	8
Đức, Pháp, Nhật	0,1	8
Trung quốc	0,15	10

 4. Ứng dụng của Ozone :

Ozone đã được ứng dụng rất nhiều nước tiên tiến trên thế giới như Đức, Mỹ, Canada, Australia, Nhật Bản, Hàn Quốc… Ozone phân hủy các thành phần hóa chất, hoormon độc hại có trong thuốc trừ sâu, chất bảo quản thành carbon dioxide và nước hoàn toàn vô hại với con người và môi trường. Nó còn tăng cường một lượng oxy cho các vật tiếp xúc và không khí trong quá trình bán rã của mình, không để lại dư lượng chất độc hại, không gây ô nhiễm thứ cấp, ozone đặc biệt thân thiện với môi trường và con người theo đúng tên gọi của nó “chất khử trùng xanh”.

So với các phương pháp khác (tia UV, chlorine…) việc sử dụng ozone có nhiều lợi điểm:

Ozone hòa tan vào trong nước sẽ diệt vi khuẩn , oxy hóa các tạp chất vô cơ, hữu cơ, các thành phần kim loại, các nông dược, các chất độc khác do bị nhiễm hoặc do con người đưa vào; khử mùi, khử màu tạo thành các hợp chất không độc, ít hại, các chất kết tủa… làm cho nước trong, sạch và an toàn. Với tính sát khuẩn cao ozone được dùng sát khuẩn nước, bình chứa, chai, lọ trong sản xuất nước khoáng, nước tinh khiết… Trong xử lý nước nuôi trồng chế biến thủy sản, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, sử dụng ozone kết hợp với các công nghệ khác sẽ đưa lại hiệu quả cao hơn. Với không khí bị ô nhiễm sử dụng phương pháp đưa ozone vào có thể nhanh chóng loại bỏ vi trùng, virus, nấm mốc, oxy hóa các chất NH3, H2S , CH3SH, CH3SCH… tạo thành những hợp chất bền vững, không mùi, không độc, trả lại sự trong sạch cho không khí.

Nhờ những tính năng nêu trên ozone được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống .

– Xử lý nước tinh khiết, nước giải khát, xử lý nước sinh hoạt,
– Xử lý nước hồ pool & spa.
– Xử lý khử hóa chất, thuốc trừ sâu trên rau quả, thực phẩm
– Xử lý thủy hải sản đông lạnh, xuất khẩu
– Xử lý nước trong hồ nuôi tôm, nuôi thủy sản….
– Khử mùi, diệt khuẩn nhà xưởng, nhà máy đóng gói
– Khử mùi kho chứa hàng, kho đông lạnh, kho hóa chất.
– Xử lý nước thải, sử dụng trong công nghiệp tẩy trắng, khử màu…

 5. So sánh giữa Ozone và hóa chất khử trùng truyền thống Chlorine.

 II. Ion Bạc.

 1. Giới thiệu về Ion bạc :

Ion hay Điện Tích là một nguyên tử hay nhóm nguyên tử bị mất hay thu nhận thêm được một hay nhiều điện tử. Một ion mang điện tích âm,khi nó thu được một hay nhiều điện tử, được gọi là anion hay Điện Tích Âm, và một ion mang điện tích dương khi nó mất một hay nhiều điện tử, được gọi là cation hay Điện Tích Dương. Quá trình tạo ra các ion hay Điện Tích gọi là ion hóa hay Điện Tích.

2. Ứng dụng của Ion bạc

Từ ngàn đời nay, con người đã biết đến khả năng kháng khuẩn của bạc và đã ứng dụng trong cuộc sống như: làm đũa và bát ăn của các vua chúa, đeo vòng bạc để phòng cảm mạo, hoặc dùng bạc để cạo gió khi bị cảm…

Ion Bạc có lực rất mạnh đối với các nhóm chức mang điện tích âm trong cơ thể phân tử sinh học như nhóm –SH, -COOH,… cũng như các nhóm chức tích điện âm khác trong khắp tế bào vi khuẩn. Chính phản ứng liên kết đó đã làm thay đổi cấu trúc của các đại phân tử sinh học, làm chúng trở nên mất tác dụng trong tế bào. Vì vậy, hầu như các vi sinh vật không thể có khả năng chống lại tính sát khuẩn của bạc. Tóm lại bạc đã tấn công và phá vỡ màng tế bào của gần 650 loại vi khuẩn đơn bào gây hại, đặc biệt là 2 chủng Staphylococcus (gây ung thư) và E coli (gây tiêu chảy).

Tác dụng bảo vệ của bạc chỉ được tận dụng đến mức cao nhất khi công nghệ nano ra đời. Thông thường, các phân tử bạc siêu nhỏ có tính diệt khuẩn mạnh mẽ phóng thích trên một đơn vị diện tích là có giới hạn, do ảnh hưởng của lực liên kết phân tử trên bề mặt đồ dùng tạo thành rào cản cho sự phóng thích này.

Công nghệ nano giúp chia nhỏ phân tử bạc ở kích thước nhỏ nhất, đó là nano mét (1 nano mét = 1/1 tỷ mét), điều này làm tăng diện tích bề mặt của bạc và nhờ đó khả năng kháng khuẩn được tăng lên gấp nhiều lần, giảm thời gian tiêu diệt vi khuẩn xuống mức gần như là tức thời.

Ứng dụng khả năng diệt khuẩn của nano bạc vào quá trình lọc nước, người ta tích hợp các phân tử nano bạc vào trong các lõi than hoạt tính dạng ép (hoặc các lõi lọc có kết hợp với vật liệu hấp phụ khác). Các lõi lọc này có kích thước khe hở giữa các phần tử than hoạt tính (hoặc vật liệu hấp phụ khác) nhỏ đến 0,5 micron làm hạn chế dòng chảy của nước qua lõi lọc, vì thế các phần tử nano bạc (Ag+) nằm tại các khe hở của lõi lọc được tiếp xúc trực tiếp để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây hại một cách hiệu quả nhất

Dựa trên những kết quả nghiên cứu khoa học thực tiễn về độ an toàn của bạc trong nước uống, tổ chức Y tế thế giới đã công bố rằng: “ Không cần thiết để quy định giới hạn của bạc trong công nghệ xử lý nước và sự có mặt của ion bạc trong nước uống không gây nguy hiểm gì cho sức khỏe con người”.

Nhờ những tính năng này, Nano bạc được xem là chất kháng khuẩn tự nhiên an toàn và hiệu quả. Hơn nữa, những sản phẩm được ứng dụng công nghệ nano bạc không gây bất kỳ một kích ứng cho người dùng.

Ngày nay, cộng đồng toàn cầu đang có xu hướng sử dụng nano bạc như một giải pháp an toàn và hiệu quả trong các thiết bị lọc nước uống. Đặc biệt, do không dùng điện nên giúp tiết kiệm hơn và đảm bảo tuyệt đối an toàn cho người già và trẻ em, rất tiện lợi cho những vùng có nguồn điện không ổn định.