Khử trùng nước cấp công nghiệp là bước quan trọng để đảm bảo nguồn nước không chứa vi sinh vật gây hại (vi khuẩn, virus, nấm), đồng thời duy trì chất lượng nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt. Dưới đây là các phương pháp và lưu ý khi thực hiện:

---

1. Phương Pháp Khử Trùng Phổ Biến

a. Khử trùng bằng Clo

• Cơ chế: Clo (Cl₂, NaOCl, ClO₂) oxy hóa màng tế bào và enzyme của vi sinh vật.

• Ưu điểm:

  • Chi phí thấp, dễ áp dụng cho quy mô lớn.

  • Hiệu quả cao với hầu hết vi khuẩn, virus.

  • Dư lượng Clo giúp bảo vệ nước trong hệ thống phân phối.

• Nhược điểm:

  • Tạo sản phẩm phụ độc hại (THMs, HAAs) nếu nước chứa chất hữu cơ.

  • Gây mùi khó chịu, ăn mòn đường ống nếu dư lượng cao.

• Ứng dụng: Xử lý nước cấp sinh hoạt, nước làm mát công nghiệp.

---

b. Tia cực tím (UV)

• Cơ chế: Tia UV phá hủy DNA/RNA của vi sinh vật, ngăn chúng sinh sản.

• Ưu điểm:

  • Không hóa chất, không sản phẩm phụ.

  • Hiệu quả với Cryptosporidium, Giardia (kém nhạy với Clo).

  • Thời gian xử lý nhanh.

• Nhược điểm:

  • Không có tác dụng dư, cần kết hợp với phương pháp khác (ví dụ: Clo).

  • Hiệu quả giảm nếu nước đục hoặc chứa cặn.

• Ứng dụng: Nước tinh khiết, hệ thống y tế, điện tử.

---

c. Ozone (O₃)

• Cơ chế: Ozone oxy hóa mạnh, phá vỡ cấu trúc tế bào vi sinh vật.

• Ưu điểm:

  • Khử trùng mạnh, diệt cả vi khuẩn kháng Clo.

  • Phân hủy chất hữu cơ, khử mùi, màu.

  • Không để lại dư lượng độc hại.

• Nhược điểm:

  • Chi phí đầu tư và vận hành cao.

  • Ozone độc hại nếu rò rỉ, cần hệ thống an toàn.

• Ứng dụng: Nước đóng chai, dược phẩm, công nghiệp thực phẩm.

---

d. Điện phân nước muối (Tạo Clo tại chỗ)

• Cơ chế: Điện phân dung dịch NaCl để sản xuất Clo hoạt tính (NaClO).

• Ưu điểm:

  • Giảm rủi ro vận chuyển và lưu trữ Clo.

  • Tự động hóa dễ dàng.

• Nhược điểm:

  • Phụ thuộc vào nguồn muối và điện ổn định.

  • Cần kiểm soát pH để tránh ăn mòn.

• Ứng dụng: Hồ bơi, hệ thống nước tuần hoàn.

---

2. Yếu Tố Ảnh Hưởng đến Hiệu Quả Khử Trùng

• Chất lượng nước đầu vào: Độ đục, chất hữu cơ, pH.

• Thời gian tiếp xúc: Clo cần 30–60 phút để phát huy hiệu quả.

• Nhiệt độ: UV và ozone hiệu quả hơn ở nhiệt độ thấp.

• Liều lượng:

  • Clo dư: 0.3–0.5 mg/L (theo QCVN 01:2009/BYT).

  • UV: 40–100 mJ/cm² (tùy mức độ ô nhiễm).

---

3. Lưu Ý Khi Áp Dụng

• Kết hợp phương pháp: Ví dụ: UV + Clo để vừa khử trùng tức thì vừa duy trì dư lượng.

• Xử lý tiền khử trùng:

  • Lọc cặn, giảm độ đục để tăng hiệu quả UV/ozone.

  • Loại bỏ chất hữu cơ trước khi khử trùng bằng Clo để giảm THMs.

• Giám sát tự động: Sử dụng cảm biến đo Clo dư, cường độ UV, nồng độ ozone.

• An toàn lao động: Tránh tiếp xúc trực tiếp với hóa chất (Clo, ozone), trang bị PPE.

---

4. Công Nghệ Mới

• Khử trùng bằng plasma lạnh: Tiêu diệt vi sinh vật mà không làm nóng nước.

• Điện hóa (Electrochemical Disinfection): Sử dụng dòng điện để tạo chất oxy hóa.

• Nano bạc (AgNPs): Ức chế vi khuẩn, thân thiện với môi trường (đang nghiên cứu ứng dụng thực tế).

---

5. Tiêu Chuẩn Chất Lượng Sau Khử Trùng

• Vi sinh:

  • Không phát hiện E.coli, Coliform (QCVN 01:2009/BYT).

  • Tổng vi khuẩn hiếu khí < 200 CFU/mL.

• Hóa học:

  • Clo dư: 0.3–0.5 mg/L.

  • Ozone dư: < 0.1 mg/L (theo WHO).

  • Tùy vào quy mô, ngân sách và yêu cầu chất lượng nước, khu công nghiệp có thể lựa chọn phương pháp khử trùng phù hợp. Kết hợp công nghệ giám sát tự động (IoT, SCADA) và bảo trì định kỳ sẽ giúp hệ thống vận hành ổn định, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn.