Ứng dụng ozone trong ngành công nghiệp chế biến hóa chất (CPI)

Ozone thường được coi là rào cản của tầng bình lưu đối với bức xạ tia cực tím trên đường đi từ mặt trời đến bề mặt trái đất. Nó cũng thường được coi là chất gây ô nhiễm ở tầng đất và là thành phần của khói bụi. Nhưng ozone cũng là một chất oxy hóa mạnh, có thể được khai thác và sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau cho một loạt các ứng dụng. Bài báo này phác thảo một số ứng dụng công nghiệp quan trọng nhất của ozone và đánh giá lợi ích của việc sử dụng hóa chất này đối với những rủi ro liên quan đến các nguy cơ tiềm ẩn của nó. Trong quá khứ, một số yếu tố xung quanh việc tạo ozone tại chỗ, cùng với hiệu quả của các quá trình tạo ra và khả năng vận hành và kiểm soát chúng từ xa, đã ngăn cản việc sử dụng ozone rộng rãi. Hiện nay, một số công ty hàng đầu đã tinh chế và tạo ra ôzôn tiên tiến.

Đặc tính của ozone

Về mặt hóa học, đặc điểm nổi bật của ozon là tính không ổn định và khả năng oxy hóa cao nên ozon trở thành chất oxy hóa mạnh. Quá trình oxy hóa liên quan đến việc mất một điện tử và thay đổi hóa trị, do sự hiện diện của oxy.

Có thể phát hiện ở 10 phần triệu (ppm), loại khí không màu, có mùi hăng hắc này (mặc dù đôi khi được cho là màu xanh lam nhạt ở nồng độ cao hơn) không phân biệt trong các phản ứng của nó, nhưng có tiềm năng oxy hóa khử là 2,07, khiến nó trở nên vô cùng mạnh mẽ. Là dạng oxy ba nguyên tử, dị hướng, nó có trọng lượng phân tử là 48 và được nhận biết bằng ký hiệu hóa học O3. Hóa chất ngưng tụ thành chất lỏng màu xanh đậm và kết tinh thành màu xanh đen.

Trong tự nhiên, ozone được hình thành do phản ứng của các phân tử oxy đã được cung cấp năng lượng bởi bức xạ mặt trời ở tầng bình lưu. Ozone cũng được hình thành sau khi phóng điện sét trong khí quyển. Ôzôn đối lưu được tạo ra bởi các phản ứng hóa học giữa các ôxít nitơ (NOx) và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Loại ôzôn này được coi là ôzôn tầng mặt đất, và được tạo ra bởi các chất ô nhiễm công nghiệp và các chất ô nhiễm khác phản ứng với ánh sáng mặt trời. Trong trường hợp này, ozone là một thành phần của khói, và có thể gây ra các vấn đề sức khỏe cộng đồng.

Trong các ứng dụng công nghiệp, ôzôn, đôi khi được gọi là “ôxy hoạt tính”, được tạo ra bằng cách kích thích dòng ôxy với lượng năng lượng cao hoặc tia cực tím hoặc năng lượng quang học khác. Điều này sẽ gây ra sự phân hủy các nguyên tử oxy, khiến oxy diatomic phân tách và tái kết hợp với các phân tử O2 khác gần đó. Bởi vì nguồn ozone để sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp là không khí xung quanh, nó có thể là một phương pháp xử lý hóa học bền vững cho nhiều tình huống công nghiệp Nói chung, sự hình thành ozone xảy ra theo các phương trình sau:

O 2 + Năng lượng ——> O · + O · (gốc oxy tự do) (1)

O 2 + O · ——> O 3 (2)

Ứng dụng của ozone trong công nghiệp

Danh sách các ngành công nghiệp sử dụng ozone tăng lên hàng ngày. Hơn 100 ngành công nghiệp tích cực sử dụng ozone trong hàng nghìn ứng dụng. Nhiều trong số này liên quan đến việc xử lý nước, bao gồm nuôi trồng thủy sản, hồ cá, công viên nước và những nơi khác. Ozone cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất một loạt các sản phẩm, chẳng hạn như chất khử mùi, và trong các thiết bị được sử dụng bởi nha sĩ.

Nhiều hồ bơi, spa và các nhà sản xuất bồn tắm nước nóng đã thêm ozone như một phương pháp khử trùng thứ cấp, đảm bảo rằng thiết bị của khách hàng chạy hiệu quả và ít hóa chất được yêu cầu hơn. Các vườn thú và hồ cá đã bổ sung hệ thống ozone vào nguồn nước để giữ cho nguồn nước được khử trùng và tăng cường lượng oxy hòa tan trong nước. Ozone cũng giúp loại bỏ TDS (tổng chất rắn hòa tan) và TSS (tổng chất rắn lơ lửng) bằng cách giúp đông tụ các hạt. Amoniac và nitrat có hại được oxy hóa thành nitrat ít có hại hơn, giúp động vật khỏe mạnh hơn.

Hợp chất ôzôn được phân loại là chất khử trùng, chất diệt khuẩn, chất diệt tảo và chất diệt khuẩn. Khử trùng là quá trình làm sạch một thứ gì đó để loại bỏ các vi sinh vật như vi khuẩn, động vật nguyên sinh và u nang. Do tính không ổn định cao và khả năng oxy hóa cao, ozon rất mạnh và không phân biệt về mặt phản ứng với các loại hóa chất khác. Ozone đã được chứng minh là một phương pháp xử lý hiệu quả để phá hủy VOC, loại bỏ kim loại, tổng chất rắn lơ lửng, carbon hữu cơ và nhiều loại khác cũng như giảm đáng kể nhu cầu oxy hóa hóa học (COD).

Ozone được ứng dụng rộng rãi trong ngành chế biến thực phẩm

Tính không ổn định cao của nó dưới áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn đòi hỏi phải tạo ra tại chỗ cho các ứng dụng công nghiệp. Khả năng phản ứng cao và thời gian bán hủy ngắn của nó có nghĩa là lưu trữ dài hạn không phải là một lựa chọn và các hệ thống công nghiệp phải được thiết kế để xử lý theo yêu cầu.

Trong các điều kiện xử lý điển hình, sử dụng dòng nguồn oxy tương đối tinh khiết và thiết kế buồng phóng điện hào quang, sử dụng hồ quang điện cao áp, các phản ứng thể hiện trong công thức (1) và (2) ở trên có thể tạo ra tới 9–12% wt ôzôn, mặc dù sản lượng thường là 1-9% trọng lượng ôzôn. Phần còn lại của dòng chảy là oxy. Nồng độ của ozone được giới hạn trong phạm vi này.

Khi nồng độ ôzôn tăng cao hơn nồng độ này, phản ứng phá hủy trở nên thường xuyên hơn, do đó trả lại số lượng lớn hơn cho O2 và duy trì trạng thái cân bằng này. Sự không ổn định này cũng là lý do ozone không thể được lưu trữ và phải được tạo ra ngay lập tức trước khi ứng dụng. Ozone phải được hòa tan trong nước. Ba phương pháp phổ biến nhất để đưa ozone vào nước là phun trực tiếp, phun venturi hoặc khuếch tán bong bóng. Sau khi hòa tan trong nước, nguyên tử oxy gốc tự do được giải phóng để oxy hóa các phân tử khác.

Các lợi ích thực tế của ozone

Khử trùng

Một trong những ứng dụng chính của ozone trong nước và nước thải là khử trùng. Các nhà máy đang chuyển từ ôxy hóa truyền thống sang ôzôn ở đầu phía trước và thêm clo ở phần cuối chỉ để lấy dư. Khi ozone bị phân hủy trong nước, nó tạo thành các gốc tự do hydroxyl (· OH) và hydroperoxy (HO2). Chính phản ứng với các gốc này, cùng với quá trình oxy hóa nguyên sinh chất đóng một vai trò quan trọng trong quá trình khử trùng hiệu quả. Thiệt hại đối với RNA của vi khuẩn (purin và pyrimidine) xảy ra với quá trình ly giải tế bào.

Như với bất kỳ quy trình khử trùng nào, hiệu quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Thời gian tiếp xúc, loại sinh vật và liều lượng ozone tất cả các yếu tố thành tiêu chí thành công và phải được xem xét khi xem xét các lựa chọn xử lý. Thông thường, ozone có thể giảm 2-4 log trong vòng chưa đầy một phút.

Máy ozone được sử dụng để khử trùng không khí

Một trong những sự gia tăng lớn nhất trong việc sử dụng ozone là trong ngành công nghiệp bẻ gãy thủy lực (fracking), nơi ozone đã được sử dụng để khử trùng nước để tái sử dụng và loại bỏ nhu cầu xử lý hóa chất bổ sung ozone bù đắp nhu cầu về chất diệt khuẩn và chất chống đóng cặn. Với việc tạo ra tại chỗ, các nhà sản xuất giảm chi phí vận chuyển, các lo ngại về an toàn do tràn hóa chất, trong khi có thể di chuyển được xử lý theo yêu cầu.

Ozone không tạo ra sản phẩm phụ khử trùng khi nó phản ứng. Trong nước ngọt, chu kỳ bán rã của ôzôn thường từ 10 đến 20 phút, trong khi trong nước thải, ôzôn đã được ghi nhận là được tiêu thụ hoàn toàn trong vòng 8,6 giây. Điều này là do lượng chất phản ứng tiềm tàng có trong nước thải quá lớn. Nó cũng có hiệu quả cao trong việc loại bỏ dược phẩm trong nước. 

Xử lý màu nước

Nước dường như có màu khi ánh sáng phản xạ khỏi chất rắn lơ lửng hoặc khi một vật chất hòa tan gây ra sự phá vỡ ánh sáng hoặc hấp thụ bức xạ. Trong khi các vật liệu gây màu có thể được lọc ra các màu do cấu trúc thơm (đa, hoặc được thay thế) tạo ra, các ion hỗn hợp và các phân tử khác sử dụng liên kết cộng hợp cần nhiều hơn một chút để loại bỏ. Thông thường, chúng đến từ các ứng dụng công nghiệp và yêu cầu phản ứng oxy hóa để loại bỏ màu khỏi dòng.

Các sinh vật đóng một vai trò khác trong mùi vị và màu sắc trong nước ngầm. Nguồn chính của mùi vị và màu sắc trong nước ngầm và nước mặt là từ tannin.

Hiệu quả khử màu trong nước không chỉ phụ thuộc vào hóa học và liều lượng mà còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Kết quả tốt nhất để khử màu đạt được bằng cách xử lý nước / nước thải theo nhu cầu ôxy sinh học (BOD) và nhu cầu ôxy hóa học (COD) trước khi xử lý bằng ôzôn, do đó ít có sự can thiệp vào việc “tiêu thụ” ôzôn. Xử lý xảy ra tốt nhất ở nhiệt độ thấp.

Xử lý mùi

Ozone cung cấp một cách tiếp cận khác để xử lý mùi hôi. Là vi khuẩn kỵ khí, SRBs không thể tồn tại trong môi trường hiếu khí. Bằng cách tiêu diệt vi khuẩn và thay đổi môi trường sống sang môi trường hiếu khí (ôzôn giảm thành oxy), các khuẩn lạc vi khuẩn không còn tồn tại được không chỉ làm giảm mùi hôi mà còn ngăn vi khuẩn mới xâm nhập vào. Hầu hết việc xử lý bằng ôzôn được áp dụng tại trạm thang máy trong không gian hơi. Ôxy / ôzôn có thể phá vỡ màng sinh học ở những nơi khó tiếp cận mà hóa chất không thể xâm nhập. Thông thường, một nguồn oxy bổ sung được thêm vào lực lượng chính để tiếp tục quá trình. Ozone được sử dụng trong một lực chính hoạt động như một bước khởi động cho quá trình xử lý bổ sung nhưng ít ảnh hưởng qua điểm phun do bản chất hữu cơ của nước thải và lượng BOD và COD trong nước.

Nguồn chính của mùi trong nước thải là do vi khuẩn khử sunfat (SRBs) sản xuất hydro sunfua (H2S). Vi khuẩn khử sulfat tạo ra hydro sulfua như một phần của quá trình trao đổi chất của chúng trong môi trường yếm khí. Cũng như gây ra mùi khó chịu, sulfua đậm đặc có thể gây nguy hiểm, ngay cả ở nồng độ thấp. Theo truyền thống, thực vật chuyển sang sử dụng các hóa chất như canxi nitrat để kiểm soát mùi hôi. Điều này không giết chết vi khuẩn nhưng thay đổi quá trình trao đổi chất của chúng để sử dụng nitrat thay vì sulfua. Theo thời gian, vi khuẩn thích nghi với hóa chất và hiệu quả sẽ mất đi cho đến khi điều chỉnh liều lượng. Số lượng các khuẩn lạc vi khuẩn cũng phát triển làm tăng thêm nhu cầu hóa chất.

Khái niệm sử dụng ozone trong kiểm soát mùi cũng có hiệu quả trong các bể chứa nước thải và trong quá trình thải khí của nhà máy lọc dầu. Ozone được sử dụng để tiêu diệt các chất hữu cơ dễ bay hơi như benzen, formaldehyde và hydro sulfua.

CIP trong thực phẩm và đồ uống

Có rất nhiều lợi ích cho việc sử dụng ozone trong thực phẩm và đồ uống. Xử lý theo yêu cầu cho phép các nhà máy linh hoạt trong quy trình làm việc mà không phải lo lắng về tình trạng thiếu hóa chất hoặc bảo trì thiết bị. Khả năng loại bỏ vi khuẩn khi tiếp xúc, cũng như loại bỏ màng sinh học của Ozone mang lại sự chú ý cho các nhà sản xuất. Kể từ khi được phê duyệt để sản xuất thực phẩm vào năm 2001, nó đã trở nên phổ biến trong các ngành công nghiệp như sữa, đồ uống và sản phẩm, nơi việc loại bỏ vi khuẩn mà không ảnh hưởng đến mùi vị là điều quan trọng hàng đầu. Trọng tâm chính của ozone trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống là ở hệ thống sạch tại chỗ (CIP) và trong xử lý nước thải.

Ozone trong hệ thống CIP có thể thay thế nhu cầu về chu trình nước nóng. Nó có thể được thêm vào chu trình rửa sạch, loại bỏ sự cần thiết của chu trình “vệ sinh”, rút ​​ngắn thời gian chu trình CIP, giảm chi phí nước và năng lượng cũng như loại bỏ nhu cầu sử dụng hóa chất “vệ sinh”. Ngoài ra, không còn sót lại cặn nên sản phẩm bị nhiễm bẩn do hóa chất tẩy rửa hoặc tráng rửa được loại bỏ. 

Trong ngành chăn nuôi bò sữa, ozone không chỉ phổ biến trong các nhà máy chế biến mà còn ở các trang trại, nơi các máy phát điện nhỏ có thể cung cấp chất khử trùng CIP cho các đường ống giữa các trạm vắt sữa riêng lẻ và các bể chứa lớn. Theo truyền thống, quy trình làm sạch này diễn ra hai đến ba lần mỗi ngày và liên quan đến nước nóng và hóa chất. Ozone đã làm giảm nhu cầu sử dụng nước nóng và các hóa chất khắc nghiệt trong khi giảm chi phí.

Ozone được chứng minh giúp làm sạch và bảo quản thực phẩm hiệu quả

Vệ sinh bề mặt

Ozone đã tỏ ra hiệu quả đối với việc vệ sinh bề mặt trong các nhà máy thực phẩm và các ngành công nghiệp khác, nơi cần có quy trình thứ cấp để đảm bảo độ sạch. Theo thời gian, vi khuẩn có thể phát triển khả năng kháng clo. Quy định về lượng dư và có thể làm cho việc định lượng để vượt qua sức cản này khó xả hoặc tuần hoàn. Vật liệu xây dựng cũng có thể là một yếu tố. Clo cũng có thể để lại mùi và vị. Ozone loại bỏ tất cả vấn đề này bằng cách chỉ để lại một lượng oxy dư không có mùi vị.

Khử trùng tháp giải nhiệt

Tháp giải nhiệt trong các nhà máy lớn có thể là đối tượng sử dụng nước số một. Hoạt động điển hình của tháp giải nhiệt cho phép chảy nước thành dòng nước thải. Nước này chứa các hóa chất như chất ức chế ăn mòn và chất chống đóng cặn được sử dụng để tối ưu hóa hoạt động của tháp. Các nghiên cứu và ứng dụng thực địa đã chỉ ra rằng sử dụng ozone trong tháp giải nhiệt hiệu quả hơn so với các hóa chất truyền thống, làm tăng sự truyền tải khối lượng của máy làm lạnh hơn 20%, không có dư lượng hóa chất cần theo dõi. Chất oxy hóa khử trùng tháp giải nhiệt, loại bỏ sự tích tụ màng sinh học, phân hủy chất thải hữu cơ, loại bỏ đóng cặn cacbonat và giảm sự ăn mòn do các nguồn vi khuẩn gây ra ngay cả trong bộ trao đổi nhiệt bằng đồng. Khi ôzôn giảm thành ôxy, không có nguy cơ thoát khí hoặc vấn đề khi sử dụng nó trong các tháp giải nhiệt ngoài trời.

Làm sạch dụng cụ chế biến

Loại bỏ các chất ô nhiễm và mùi hôi từ khí thải của quá trình là một phần quan trọng và đầy thách thức của ngành công nghiệp. Máy lọc ướt đã trở thành công cụ trong các ngành công nghiệp sản xuất các chất hữu cơ dễ bay hơi trong khí thải của quá trình xử lý của chúng. Máy chà ướt có thể hiệu quả nhưng trở nên hiệu quả hơn với ozone. Bằng cách bơm ozone vào bể chứa của máy lọc, Ozone trong nước liên kết với carbon trong chuỗi phức hợp và chuyển nó thành CO 2 trong tháp. Cũng có thể có tác động tổng hợp của ôzôn và ôxy trong môi trường máy lọc, giữ cho các chất gây ô nhiễm bổ sung bị ôxy hóa và thành máy lọc không bị nhiễm màng sinh học và các chất gây ô nhiễm khác.

Nước Ozon khắc phục nấm mốc

Nước Ozon khử mùi và khói khi tiếp xúc. Nước ngấm vào thảm, đồ đạc và những khu vực khó khử trùng khác, chẳng hạn như ống thông gió, sẽ được khử mùi trong vài giây. Ôxy dư làm sáng không khí và không để lại khói nguy hiểm.

Trong xử lý nấm mốc, khả năng oxy hóa / khử trùng của ozone có thể tiêu diệt nấm mốc ở những nơi khó tiếp cận. Thực tế phổ biến là sử dụng ozone làm chất khử trùng cả dạng sương mù và sương mù để tiêu diệt nấm mốc sau các trường hợp khẩn cấp về nước do lũ lụt và bão.

Oxy hóa sắt và mangan

Nếu không có quá trình oxy hóa, Fe (II) hoặc sắt đen và Mn (II) còn được gọi là mangan hòa tan sẽ đi qua quá trình lọc cơ học, rất khó loại bỏ khỏi nguồn nước. Cả hai đều phải được oxy hóa trước khi quá trình lọc có thể xảy ra. Các chất oxy hóa thông thường, chẳng hạn như pemanganat và clo / natri hypoclorit, là phương pháp truyền thống được lựa chọn để oxy hóa, nhưng những phương pháp này làm tăng chi phí hóa chất, dư lượng và các vấn đề an toàn cần theo dõi, và thời gian tiếp xúc lâu.

Thời gian phản ứng giữa ozon và Fe (II) cực kỳ nhanh ở liều lượng thấp, cung cấp sắt thủy phân vào khoảng 0,43 mg / mg Fe (II). Phản ứng này sẽ xảy ra trước phản ứng mangan nếu cả hai đều có trong nước. Mn (II) và ozon phản ứng hoàn toàn với khoảng 0,88 mg / mg Mn (II). Phản ứng này diễn ra lâu hơn, và phải được theo dõi cẩn thận. Mn (II) bị oxy hóa quá mức có thể trở thành Mangan pemanganat (MnO4). Phản ứng này không phải là phản ứng lâu dài và thường sẽ tự đảo ngược trong thời gian dài.

So sánh lợi ích của ozone và các phương pháp khử trùng khác

So với các phương pháp khử trùng khác, ozone mang lại một số lợi ích. Ozone có thể thay thế các hóa chất khác. Tính linh hoạt của nó mang lại những lợi thế vượt xa chi phí. Nó hoạt động ở những khu vực mà việc khử trùng khác không thể.

Clo và cloramin cần có thời gian tiếp xúc. Vi khuẩn, vi rút và u nang phải được tái tạo hoặc nuôi dưỡng để điều trị có hiệu quả. Quá trình này có thể mất tới 140 phút. Thời gian tiếp xúc với nước uống điển hình để giảm từ hai đến bốn log mất từ ​​ba đến sáu phút mỗi lít. Đối với Ozone thời gian tiếp xúc này là 30 giây đến một phút.

Tuy nhiên, clo và cloramin không thể được sử dụng để khử hoạt động của động vật nguyên sinh. Theo EPA, giá trị Ct để khử hoạt tính bằng clo trung bình từ 3.000 đến 4.000 mg phút / L đối với 90% khử hoạt tính. Với liều lượng và thời gian tiếp xúc thích hợp, Ozone là chất khử trùng hiệu quả đối với động vật nguyên sinh, mặc dù thời gian tiếp xúc vẫn lâu hơn nhiều so với vi khuẩn hoặc vi rút.

Trong một số trường hợp, ozone rất mạnh, có thể không được sử dụng một mình để khử trùng. Khi một lượng dư có thể đo được phải được duy trì, nguồn khử trùng thứ cấp phải được thêm vào quy trình. Trong những trường hợp này, có thể thêm clo hoặc cloramin, nếu ít có nguy cơ hình thành trihalometan.

So với các phương pháp khử trùng khác, ozone mang đến nhiều lợi ích hơn

Mặc dù ozone là một chất oxy hóa, nhiều ứng dụng cho thấy nguy cơ ăn mòn của chúng giảm so với các hóa chất khác. Có hai lý do cho điều này. Đầu tiên là trong nhiều trường hợp, là nguồn vi khuẩn gây ra sự ăn mòn. Thứ hai là cần phải sử dụng quá liều các hóa chất có hại để vượt qua các vi khuẩn trong một hệ thống.

Khi vi khuẩn cư trú, chúng tạo thành một lớp “chất nhờn” được gọi là màng sinh học. Màng này là chất nền ngoại bào, trong đó vi sinh vật được nhúng vào chất nền ngoại bào để bảo vệ các khuẩn lạc khỏi bị tổn hại. Trong môi trường này, các quá trình trao đổi chất của vi khuẩn có thể gây bất lợi cho vật liệu cấu trúc chủ của công trình xây dựng. Trong nhiều trường hợp, thiệt hại này không bị phát hiện khi màng sinh học “lấp đầy các lỗ hổng”. Một khi lớp này bị loại bỏ, thiệt hại là rõ ràng. Hầu hết các quy trình khử trùng bằng chất lỏng không thể loại bỏ màng sinh học, chỉ cản trở sự phát triển. Cần thêm một loại hóa chất để loại bỏ màng. Khử trùng bằng khí như ozone, oxy và clo dioxide có thể xuyên qua màng sinh học và tiếp cận các vi khuẩn được bảo vệ đằng sau nó.

Ưu điểm của ozone

Với đặc tính oxy hóa mạnh và thời gian phản ứng nhanh, ozone có khả năng tạo ra nhiều phản ứng trong một ứng dụng. Phần còn lại của nó là oxy tinh khiết, nâng cao mức oxy hòa tan trong chất lỏng chủ. Hầu hết các phản ứng diễn ra trong vài giây. Với độ hòa tan gấp 12 lần oxy, nó làm giảm sức căng bề mặt nước và hỗ trợ trong nhiều quy trình xử lý. Ozone nhẹ hơn oxy nên rất hữu ích trong các ứng dụng keo tụ. Khả năng phân hủy các chất hữu cơ phức tạp và hỗ trợ quá trình xử lý sinh học là đáng kinh ngạc. Trong những năm gần đây, nó đã được thêm vào nhiều công nghệ truyền thống, chẳng hạn như tuyển nổi không khí hòa tan (DAF) và lọc sinh học, để có hiệu suất tốt hơn. Ozone không để lại dư lượng và tạo ra ít sản phẩm phụ khử trùng có hại có thể gây ra từ các phương pháp khử trùng khác như khử trùng bằng clo. Thời gian liên lạc có thể được thay đổi.

Đặc tính oxy hóa khử mạnh mang đến hiệu quả khử trùng mạnh mẽ của ozone

Nhược điểm của ozone

Trong quá khứ, hạn chế lớn nhất của việc khử trùng bằng ozone là chi phí. Ozone phải được tạo ra tại chỗ. Đầu tư ban đầu để lắp đặt hệ thống ozone có thể tốn nhiều vốn hơn so với các quy trình xử lý hóa học khác. Mặc dù điện áp cao không còn được yêu cầu để tạo ra ôzôn, nhưng vẫn cần một nguồn năng lượng. Một máy tạo ozone sẽ cần nhiều điện hơn để chạy hơn một máy bơm hóa chất tiêu chuẩn. Hiện tại, một số công ty đã phát triển tài sản trí tuệ dẫn đến những đột phá về chi phí và hiệu quả, hiện cho phép sử dụng tiết kiệm với tỷ suất hoàn vốn nội bộ mạnh mẽ so với các phương pháp tiếp cận hóa học truyền thống.

Vật liệu xây dựng phải được chú ý khi xem xét lắp đặt hệ thống ozone. Như với bất kỳ chất oxy hóa mạnh nào, không phải tất cả kim loại và nhựa đều tương thích.

Ảnh hưởng tồn dư của ôzôn bị hạn chế. Tiêm vào một hệ thống có chất hữu cơ cao, khả năng duy trì ổn định của nó là rất ngắn, do đó nó không thể cung cấp dư lượng lâu dài như cách clo hoặc điôxít clo có thể làm được. Điều này có thể rất có lợi trong trường hợp tồn dư lâu dài có thể gây hại hoặc không chính đáng.

Hệ thống ozone phải xem xét tất cả các thành phần của nước chủ để đảm bảo phản ứng thích hợp. Các chất oxy hóa mạnh có thể tạo ra các tác dụng không mong muốn, đặc biệt là trong nước thải công nghiệp. Chúng tôi khuyến nghị rằng phân tích hóa học nước hoàn chỉnh được thực hiện ít nhất mỗi năm một lần để ngăn ngừa các phản ứng không mong muốn.

Tính an toàn ôzôn

Ozone, giống như các chất oxy hóa khác, phải được xử lý cẩn thận. Các vật liệu xây dựng thích hợp phải được sử dụng trong các khu vực sẽ tiếp xúc với ozone. Thời gian phản ứng với ozon là tức thời. Xử lý không đúng cách hoặc bất cẩn, tổn thương tế bào có thể xảy ra ngay lập tức. 

Sự an toàn của Ozone đang được công nhận. Ở liều lượng thấp, liệu pháp ozone trong bệnh viện là một hình thức điều trị khử trùng được công nhận để hỗ trợ cơ thể hấp thụ và sử dụng oxy. Ozone đã được cấp trạng thái GRAS (thường được công nhận là an toàn) theo quy tắc của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) vào ngày 15 tháng 6 năm 2001, để sử dụng trên các sản phẩm thực phẩm. Ozone cũng đã được phê duyệt và coi là an toàn bởi các tổ chức sau: NSF International, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) và bởi Hiệp hội Bể bơi Quốc gia.

Với những tiến bộ gần đây trong thế hệ của nó, ozone có thể bù đắp hoặc thay thế nhiều hóa chất thường được sử dụng trong nước và nước thải. Quá trình oxy hóa mạnh mẽ của nó có thể mang lại những lợi ích to lớn khi được áp dụng đúng cách. Hóa học nước và vật liệu xây dựng phải được xem xét khi xem xét khả năng ứng dụng của ozone. Nhiều danh sách tồn tại cho thấy khả năng tương thích hóa học của ozone và khả năng oxy hóa của nó. Sức mạnh của ozone vẫn đang được khám phá. Các ứng dụng mới cho cấu thành này đang được phát triển và khám phá mỗi ngày.

Tác giả: Tonya Chandler – phó chủ tịch phụ trách bán hàng và tiếp thị của Anue Water Technologies Inc.