5 lý do nên chuyển việc khử trùng bằng clo sang UV

Trong vài  thập  kỷ  qua,  Sự nhận  thức  ngày  càng cao  về an  toàn  cộng đồng  và  chi  phí  môi  trường  lâu  dài  của việc  khử  trùng  nước  thải  bằng  clo  đã  dẫn  đến  việc áp  dụng  các  giải  pháp  thay  thế  an  toàn  hơn,  như UV.  Trên  thực tế, hệ  thống  khử  trùng  nước  thải  UV đầu  tiên  ở  Mỹ  đã  được  lắp  đặt  vào  năm  1982  và hiện  tại  khoảng  50%  nước  thải  ở  Bắc  Mỹ  được  xử  lý bằng  tia  cực  tím.  Điều  này  bao  gồm  các  nhà  máy mới  cũng  như  những  nhà  máy hiện có  đã  chuyển  đổi  từ hệ thống Clo.

UV là phương pháp hiệu quả nhất, an toàn và thân thiện với môi trường để khử trùng nước thải. Không giống như các phương pháp hóa học , ánh sáng tia cực tím cung cấp sự bất hoạt nhanh chóng, hiệu quả các vi sinh vật thông qua một quá trình vật  lý.  Khi  vi  khuẩn,  vi  rút  và  động vật  nguyên sinh  tiếp xúc  với  bước sóng diệt khuẩn của tia UV, chúng sẽ không có khả năng sinh sản và lây nhiễm. Quá  trình  này  không  thêm  gì  vào  nước  ngoài  ánh  sáng  tia  cực  tím,  và  do đó, không  có  tác  động  đến  thành  phần  hóa  học  hoặc  hàm  lượng  oxy  hòa  tan trong nước. Có nhiều lý do tại sao cần thiết chuyển phương pháp diệt khuẩn từ clo sang UV - và đây là năm trong số đó.

1.  Diện tích lắp đặt/ Thời gian tiếp xúc
Với hệ thống khử trùng bằng clo, các buồng tiếp xúc khá lớn được yêu cầu để có đủ thời gian tiếp xúc - thường là khoảng 30 phút - để clo tấn công vi khuẩn và các vi sinh vật gây bệnh khác trong nước thải.

Trong khi đó, thời gian lưu của UV được tính bằng giây hoặc phân số của giây, nên một nhà  máy xử  lý  nước  thải  thông thường thực  sự  lấy  lại  không gian  bổ sung sau khi chuyển đổi từ clo sang UV Những đổi mới gần đây về UV đã dẫn đến các hệ thống mô đun và nhỏ gọn hơn  nhiều.  Ví  dụ,  BIO UV  được  thiết  kế  để  phù  hợp  với  bể  tiếp  xúc clo  hiện  có,  thường  không  có  bất  kỳ  sửa  đổi  lớn  nào  đối  với  độ  sâu  hoặc  chiều rộng của kênh.

 

Không  cần  dung  sai  nghiêm ngặt  trên  tường  kênh  bê  tông,  làm  cho  bể  tiếp xúc  clo  và  kênh  UV  trang  bị  thêm  đơn  giản  và  hiệu  quả  về  chi  phí

2. Chi phí 
Nước thải đô thị Trong khi đó, thời gian lưu của UV được tính bằng giây hoặc phân số của giây, nên một nhà  máy xử  lý  nước  thải  thông thường thực  sự  lấy  lại  không gian  bổ sung sau khi chuyển đổi từ clo sang UV Các thành phố và nhà máy xử lý nước thải thường thuê các công ty kỹ thuật để tiến hành phân tích so sánh các phương án khử trùng. Nếu  một  nhà  máy  xử  lý  mới  đang  được  xây  dựng,  việc  phân  tích  tương  đối nhanh chóng và đơn giản. Nhiều nhà máy xử lý nước thải mới ở Bắc Mỹ lắp đặt hệ thống khử trùng bằng tia cực tím vì lợi ích an toàn và chi phí rất hấp dẫn. Đối với các nhà máy xử lý hiện hữu, có nhiều thay đổi về chi phí vì đã có thiết  bị xử lý. Chi phí để mở rộng hoặc nâng cấp thiết bị để đáp ứng các yêu cầu  quy định hiện hành là những gì phải được tính toán.

Chi  phí  vốn:  

Điều  này  bao  gồm  cài  đặt  vật  lý  của  thiết  bị,  hoặc trong  trường  hợp  của  một  cơ  sở  hiện  hữu  cần  nâng  cấp  /  mở rộng. Chi  phí  vốn  ban  đầu  của  các  phương  án  khử trùng tương đối  đơn  giản  để  định  lượng.  Chi  phí  vốn  là  cần thiết để quản lý hợp  đồng,  thiết  kế kỹ  thuật,  mua  đất  và  thiết  bị,  và  xây  dựng  và lắp  đặt.  Chi  phí  vốn  cần thiết  sẽ  thay  đổi  dựa  trên  quy mô của  cơ  sở  và  phạm  vi  nâng  cấp.  Dự  toán  chi  phí  được  chuẩn  bị  theo  đánh  giá  kỹ thuật  để  cho  phép  so  sánh  trực  tiếp giữa các lựa chọn khử trùng.

Chi phí hoạt động:  

Chi  phí  hoạt  động  hàng  năm  có  thể  khó  khăn hơn  để ước  tính  vì  bao  gồm  nhiều  yếu  tố,  thành  phần  biến  đổi  và một  số  chi  phí phát sinh.  Chi  phí  để  vận  hành  một  hệ  thống khử  trùng  clo  có  thể  được nhóm  thành  nhiều  loại, bao  gồm  cung  cấp  hóa  chất,  lao  động,  đào tạo  và  chứng  nhận,  lập  kế  hoạch  ứng  phó  khẩn  cấp  và  quản  lý.  Đối  với khử  trùng  UV, phần lớn chi phí vận hành được quy cho điện và đèn thay thế.

So sánh nhanh chi phí

3. An Toàn 

Khí  clo  thường được chuyển đến các  nhà máy xử lý  nước thải  trong các  bình lớn  gắn  trên  xe  tải  hoặc  tàu  hỏa.  Nó  là  một  hóa  chất  cực độc phải  được vận chuyển và xử lý hết sức thận trọng. Các chương trình đào tạo, chứng nhận
và chuẩn bị khẩn cấp phải được thực hiện và thực hành thường xuyên,  và một sự  cố  dường  như  nhỏ  hoặc  mất  chú  ý  có  thể gây hậu quả nghiêm trọng và chi  phí  an  toàn đáng  kể.  Ngay  cả  một  rò  rỉ  nhỏ  cũng  có  thể  dẫn  đến  hàng 
ngàn  hoặc  hàng triệu đô la chi cho  việc sơ tán, nâng cấp hệ thống và yêu cầu bảo hiểm. Natri  hypochlorite  là  một  dạng  lỏng  của  clo.  Nó  ăn  mòn  và  có  hại  nếu  ăn hoặc  hít  phải.  Nó  cũng  phải  được  xử  lý  và  lưu  trữ  một  cách  thận trọng,  và phải có thiết bị bảo vệ chống rò rỉ. Ngược  lại,  hệ  thống  khử  trùng  UV  rất  đơn  giản  và  an  toàn  để  vận hành.  Vận  hành  hệ  thống  xử  lý  tia  cực  tím  không  yêu  cầu  đào  tạo  hoặc chứng nhận đặc biệt,  ngoài chương trình đào tạo ban đầu của nhà sản xuất.  Nhiệm vụ  bảo  trì  tiêu  chuẩn  thường  bao  gồm  làm  sạch  các  ống  thạch  anh  chứa  đèn  (mặc  dù  nhiều  hệ thống  UV  hiện  có  chế  độ  làm  sạch   tự  động)  và  theo  dõi thường xuyên hiệu suất làm việc

4. Sản phẩm phụ

Có một số thành phần hữu cơ và vô cơ được tìm thấy trong nước thải. Khi clo được thêm vào nước thải, hóa chất sẽ biến đổi và liên kết với chất hữu cơ, tạo thành thứ được gọi là sản phẩm phụ khử trùng (DBP). Số lượng DBP được tạo ra phụ thuộc hàm của lượng chất hữu cơ trong nước và lượng clo được thêm vào. Sản  phẩm  phụ  khử  trùng  được  biết  là  nguy  hiểm  và,  do  đó,  đã  được  nghiên cứu  chuyên  sâu  trong  vài  thập  kỷ  qua.  Mối  quan  tâm  lớn  nhất là  DPB  được chứng  minh  là  gây  ung  thư.  Các  quy  định  tại  chỗ  ngày  nay  xoay  quanh  việc hạn  chế  sự  hình  thành  của  các  DBP  này,  đặc  biệt  là  trihalomethanes  và  axit haloacetic. Ngay cả ở nồng độ nhỏ, những sản phẩm phụ này đã được chứng minh là gây ung thư. Các  nhà  máy  xử  lý  phải  liên  tục  cố  gắng  cân  bằng  lượng  clo  được thêm vào  và  các  DBP  được  tạo  ra,  với  nhu  cầu  tiêu  diệt  đầy  đủ  các  vi  sinh  vật  trong  nước  thải.  Các  quy  định  được  đưa  ra  đồng  thời  hạn  chế nồng độ DBPs  và  mức  độ  vi  khuẩn,  góp  phần  vào  sự  phức  tạp  và  chi  phí  của  các  hệ thống khử trùng dựa trên hóa chất.

5. Khử clo

Để đối phó với những nguy hiểm do khử trùng clo, các cơ quan quản lý đã áp đặt các giới hạn ngày càng nghiêm ngặt đối với mức độ clo dư có thể được giải phóng vào vùng nước tiếp nhận. Đối với một số nhà máy xử lý nước thải, điều này đã thúc đẩy sự cần thiết phải có một quy trình bổ sung - khử clo - để loại bỏ clo dư trong nước thải trước khi nó có thể trở lại môi trường