Tác hại của clo dư và hợp chất THMs

Clo trong khử trùng nước

Vì sao cần khử trùng nước cấp?

Tất cả các hoạt động sinh hoạt và sản xuất hàng ngày của chúng ta đều sinh ra chất thải và môi trường chính là nguồn tiếp nhận. Ô nhiễm môi trường đang ngày càng trở thành vấn nạn đặc biệt là sự ô nhiễm nguồn nước. Các nguồn nước mặt hay nước ngầm đều có những dấu hiệu ô nhiễm như: Nước có màu, mùi hôi, nước chứa nhiều các chất độc hại và có nhiều vi khuẩn, vi trùng. Và người ta nhận thấy rằng chỉ với các quá trình xử lý cơ học thì không thể tiêu diệt được các loài vi sinh vật, vi trùng, vi khuẩn có trong nước. Do vậy, để có nguồn nước đảm bảo an toàn vệ sinh trước khi phân phối nước đến người sử dụng thì bắt buộc phải tiến hành các biện pháp khử trùng.
Với Việt Nam, chất sử dụng để khử trùng phổ biến nhất đó là Clo.Clo là một chất oxy hóa mạnh, được sử dụng làm chất tẩy trắng và khử trùng. Dù ở bất cứ dạng nào, nguyên chất hay hợp chất, khi clo tác dụng với nước đều cho ra các phân tử axit hypocloro  (HOCl), một hợp chất có năng lực khử trùng rất mạnh.

Cl2 + H2O = HOCl + HCl.

Hoặc ở dạng phương trình phân ly:

Cl2 + H2O = 2H+ + OCl- + Cl-

Cơ chế tác động của clo:
Quá trình tiêu diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: Khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào của vi sinh vật,
Giai đoạn 2: Phản ứng với men bên trong tế bào và ngăn cản quá trình trao đổi chất dẫn đến phá hủy tế bào.

Vì sao clo là chất khử trùng phổ biến?

Clo từ lâu đã được biết đến là chất khử trùng  phổ biến là do:
+ Chlorine rất phổ biến, nó rẻ tiền, dễ kiếm do đó tiết kiệm chi phí
+ Nó không màu, thích hợp cho sử dụng xử lý nước cấp
+ Hiệu quả khử trùng cũng khá cao với phạm vi rộng các chủng loại khuẩn
+ Có thể kiểm soát linh hoạt
+ Có thể loại một số mùi, một số hợp chất độc hại có trong nước
+ Hiệu quả trong việc oxy hóa các hợp chất hữu cơ và vô cơ nhất định.
+ Khả năng tạo nên đủ lượng bảo vệ trong hệ thống phân phối để tránh nhiễm khuẩn trở lại

Tác hại của clo dư và hợp chất THMs

Clo và sự hình thành hợp chất THMs .

Bên cạnh những lợi ích mang lại khi chọn clo làm chất khử trùng thì nó cũng tồn tại khá nhiều tác hại khi mà việc sử dụng không đúng cách, đúng liều lượng.

Nếu khử trùng với hàm lượng clo thấp dưới tiêu chuẩn (0,3mg/lít) dễ bị nhiễm vi sinh, vi khuẩn. Ngược lại,  hàm lượng clo của nước sau khử trùng có hàm lượng clo vượt quá tiêu chuẩn ( tiêu chuẩn là 0,3-0,5 mg/l) có thể gây ngộ độc. Tùy theo nồng độ, thời gian tiếp xúc mà nó gây ra các mức độ ảnh hưởng khác nhau. Clo có thể phản ứng với phenol tạo thành các hợp chất chlorophenol gây vị và mùi cho nước
Một tác hại lớn gây ra sự ảnh hưởng nhiều nhất khi khử trùng bằng có Clo đó là sự tạo ra hợp chất THMs. THMs  là sự tạo thành do sự kết hợp cuả Clo và các hợp chất hữu cơ.

Clo phản ứng với các loại hợp chất humic có mặt trong nước tạo thành nhiều loại sản phẩm halogen trong đó, trihalomethanes (THMs) là loại  chất có khả năng gây ung thư. Các loại TMHs chính được tạo thành là chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane và bromoform. Vì quan tâm đến việc làm giảm nồng độ các hợp chất THMs, rất nhiều chất khử trùng khác đang được nghiên cứu để sử dụng.

THMs là một hợp chất độc với thủy sinh vật và con người, chúng xem như là những tác nhân gây ung thư ở người và động vật. Các hợp chất này khá bền, nó có thể tích tụ trong cơ thể động vật và truyền từ sinh vật này sang sinh vật khác trong chuỗi dinh dưỡng. Giới hạn về hàm lượng hợ chất THMs  trong nước sau xử lý phải nhỏ hơn 80 ug/l.

Xử lý clo dư
– Giải pháp đơn giản nhất đó là sử dụng phương pháp làm thoáng hoặc phơi nước để clo bay đi, hàm lượng clo sẽ giảm. Giải pháp này có ưu điểm với nhu cầu không lớn thì nó sẽ tiết kiệm chu phí. Tuy nhiên  với giải này nó mất nhiều thời gian, công sức, diện tích….  và ít được sử dụng.
– Phương pháp xử lý tốt nhất là ta dùng các thiết bị lọc nước đơn giản có chứa vật liệu xử lý clo dư.
Hiện nay trên thị trường có khá nhiều các loại thiết bị lọc nước, với máy lọc nước gia đình công suất nhỏ chỉ sử dụng để ăn uống thì máy lọc nước Nano là dòng  chuyên dụng cho xử lý clo. Với công suất lớn, cung cấp nước cho toàn bộ hệ thống nước của gia đình thì có các thiết bị lọc tổng với vật liệu than hoạt tính có khả năng xử lý clo rất tốt. Đây là những giải pháp hiệu quả nhất để xử lý clo mà chi phí cũng không quá cao.