Giải pháp duy trì clo dư cuối nguồn cho các căn hộ chung cư cao tầng

Giải pháp duy trì clo dư cuối nguồn cho các căn hộ chung cư cao tầng

Khảo sát đánh giá hiện trạng

Hiện trạng hàm lượng clo dư trong nước máy tại 1 số nơi ở Tp. Hồ Chí Minh:

Kiểm tra chất lượng nước máy tại TP.HCM của Bộ Y tế cho thấy, hàm lượng clo trong nước sinh hoạt và ăn uống không đạt tiêu chuẩn. Từ kết quả kiểm tra một số nơi ở TP Hồ Chí Minh như sau:

• Nồng độ clo vượt quá mức tối đa ở các khu vực gần hồ chứa/nhà máy xử lý nước của Tổng công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) và thấp hơn mức tối thiểu ở các khu vực xa
• Ở một số nơi, đặc biệt là các chung cư, hàm lượng clo gần như bằng không, được đo trong đợt kiểm tra của Cục Quản lý Môi trường và Y tế thuộc Bộ, các kết quả đo đạc được của Ban quản lý các chung cư và ngay cả cư dân sinh sống tại chung cư tự mang đi kiểm nghiệm cũng không đạt
• Các chuyên gia y tế cảnh báo, hàm lượng clo không đạt tiêu chuẩn nước sẽ dễ dàng tái nhiễm khuẩn và gây ra các bệnh tật nguy hiểm cho người tiêu dùng.
• Ví dụ: Tại hồ chứa nước ngầm của chung cư Phúc Lộc Thọ, quận Thủ Đức, hàm lượng clo đo được là 0,73mg/lít, cao hơn mức cho phép là 0,23mg/lít, nhưng nồng độ clo trong nước máy đo được trong nhà bếp của một căn hộ trên tầng 14 chỉ là 0,06mg / lít. Tương tự, tại chung cư Carina Plaza, Bình Phú,  hàm lượng clo đo được là 0,2mg/líttại bể ngầm, và bằng 0 (không phát hiện) tại các tầng mái.

Như chúng ta đã biết lượng clo trong nước được Bộ Y tế đưa ra từ 0.3 đến 0.5 mg/l nhưng việc tuân thủ đúng tiêu chuẩn của Bộ Y tế thì vẫn chưa được thực hiện, ngay cả ở một trung tâm lớn của quốc gia như Thành phố Hồ Chí Minh. Và sự khác biệt về hàm lượng clo trong nước máy là điều thường thấy trong ngành cấp nước ở Việt Nam.

SAWACO thừa nhận rằng họ không thể đảm bảo hàm lượng clo bằng nhau để giữ nó ở mức ổn định từ đầu đến cuối của hệ thống cấp nước, bao phủ thành phố có diện tích 2.100 km vuông.

Để đảm bảo hàm lượng clo đạt tiêu chuẩn từ 0,3 đến 0,5mg mỗi lít, SAWACO đã thêm nó ở mức 0,9-1,1mg mỗi lít vào đầu đường ống nước của mình để với hy vọng rằng nồng độ sẽ đạt tiêu chuẩn ở cuối đường ống nước và điều đó dẫn đến việc clo ở  những khu vực gần nhà máy cấp nước bị dư thừa clo.

Đề xuất giải pháp:

Có nhiều giải pháp để khử khuẩn nước thông dụng trên thế giới, liệt kê các ưu/nhược điểm như sau:

a.     Diệt khuẩn nước bằng UV

–    Ưu điểm:

• UV được biết đến là phương pháp diện khuẩn an toàn nhất, không sử dụng hóa chất, không tạo sản phẩm phụ độc hại.
• Tiêu diệt 99.99% vi sinh vật chỉ trong vài giây tiếp xúc
• Dễ lắp đặt và vận hành
• Tiêu thụ ít điện năng

–    Nhược điểm:

• Không duy trì khả năng duyệt khuẩn của nước sau khi đi qua đèn, nghĩa là UV chỉ khử trùng tại thời điểm tiếp xúc, không bảo vệ nước khỏi tái nhiễm sau đó.
• Yêu cầu chất lượng nước: Nước phải trong, không có cặn bẩn vì cặn làm chắn độ truyền sáng tia UV.
• Chi phí đầu tư cao
• Bảo trì bảo dưỡng cao

 b.    Diệt khuẩn nước bằng Ozone

–    Ưu điểm:

• Khí O3 biết đến là chất diệt khuẩn mạnh nhất so với các phương pháp thông dụng khác
• Dễ lắp đặt và vận hành
• Có duy trì khả năng diệt khuẩn sau khi nước được trộn O3, nhưng tồn tại duy trì không quá lâu như clo
• Oxy hóa cực mạnh: Diệt khuẩn, vi-rút, bào tử nhanh hơn clo, loại bỏ cả kim loại nặng.
• Cải thiện chất lượng nước: Khử mùi, khử màu, tăng hàm lượng oxy hòa tan (DO).
• Không để lại dư lượng: do Ozone dễ phân hủy thành oxy (O2)

–    Nhược điểm:

• Phá huỷ đường ống/bể chứa
• Chi phí đầu tư cao
• Bảo trì bảo dưỡng cao
• Khí O3 cực kỳ độc hại nếu tiếp xúc ở nồng độ cao sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến đường hô hấp

c.     Diệt khuẩn nước bằng clo

–    Ưu điểm:

• Hiệu quả cao: Diệt khuẩn tốt, đặc biệt là vi khuẩn gây bệnh.
• Tác dụng kéo dài: Clo dư tồn tại trong nước giúp ngăn ngừa tái nhiễm khuẩn trong hệ thống phân phối.
• Chi phí thấp: Phổ biến, dễ sử dụng và giá thành rẻ.

–    Nhược điểm:

• Phụ phẩm độc hại: Tạo ra các sản phẩm phụ như trihalomethanes (THMs), chloramines gây hại sức khỏe.
• Mùi vị: Để lại mùi clo khó chịu trong nước.
• Ảnh hưởng môi trường: Độc hại nếu rò rỉ, cần xử lý clo dư trước khi xả thải.
• Phụ thuộc pH/nhiệt độ: Hiệu quả diệt khuẩn giảm khi pH tăng hoặc nước có nhiều cặn bẩn/chất hữu cơ.

Có thể tóm tắt ưu nhược điểm của phương pháp khử trùng nước theo bảng sau:

Đặc điểm	Clo	Ozone	UV
Hiệu quả diệt khuẩn	Cao	Rất cao	Rất cao
Tác dụng dư	Có	Không	Không
Sản phẩm phụ	Có (Độc)	Rất ít/Không	Không
Chi phí	Thấp	Cao	Trung bình
Độ an toàn	Thấp (độc)	Thấp (khí)	Cao

Mặc dù Clo có nhiều nhược điểm nhưng vì tính phổ biến, chi phí vận hành thấp và đặt biệt là có khả năng duy trì diệt khuẩn kéo dài nên phương pháp khử trùng bằng Clo vẫn được xem là tối ưu (hầu hết các công ty cấp nước trên thế giời đều sử dụng phương pháp này). Do đó các chung cư chỉ cần bổ sung thêm Clo để duy trì hàm lượng clo dư từ 0.3-0.5m/l đến điểm tiêu thụ là giải pháp tối ưu

Các biện pháp bổ sung Clo vào nước:

Có nhiều giải pháp để thêm Clo vào nước thông dụng trên thế giới, liệt kê các ưu/nhược điểm như sau:

a.     Bổ sung nước Javel (Natri Hypoclorit – NaClO) thông qua bơm định lượng

• Ưu điểm: Dễ mua, dễ sử dụng, tác dụng nhanh, hòa tan hoàn toàn trong nước, không gây cặn.
• Nhược điểm: Kém bền, dễ bị phân hủy bởi ánh sáng và nhiệt độ, cần bảo quản kỹ, có mùi hắc, tính ăn mòn cao và khó vận chuyển

b.    Khử trùng bằng Canxi Clorua Vôi (CaOCl2) thông qua bơm định lượng

• Ưu điểm: Giá thành rẻ, phổ biến, hiệu quả diệt khuẩn cao, dễ bảo quản hơn Javen.
• Nhược điểm: Làm tăng độ cứng của nước (tăng hàm lượng Ca2+), để lại cặn trắng, gây ăn mòn thiết bị, khó hòa tan hoàn toàn nên khó pha hoá chất và khó vận chuyển

c.     Khử trùng bằng Máy Điện Phân Muối (NaCl)

• Ưu điểm: An toàn (không cần lưu trữ hóa chất), tự động tạo clo tại chỗ, ít gây kích ứng da/mắt, không mùi hắc, thân thiện với môi trường. Công nghệ này đang được áp dụng nhiều ở các nước tiên tiến trên thới giới
• Nhược điểm: Chi phí đầu tư máy ban đầu cao, cần điện năng liên tục, cần bảo dưỡng điện cực, có thể làm tăng nhẹ độ pH trong nước.

Bảng tóm tắt so sánh ưu nhược điểm của 3 phương pháp trên:

Phương pháp	Hiệu quả	Chi phí	Tác động nước	Độ an toàn
Javen	Cao	Thấp	Không cặn	Trung bình
Clorua vôi	Cao	Rất thấp	Tăng độ cứng/cặn	Thấp
Điện phân muối	Cao	Cao (ban đầu)	Ổn định	Cao

Với các ưu nhược điểm liệt kê trên, chúng tôi ưu tiên dùng phương pháp điện phân muối để tạo ra Clo để châm vào nước nhằm tạo ra chất lượng nước an toàn nhất cho người sử dụng

Giới thiệu về công nghệ điện phân muối tạo Clo:

Điện phân muối là công nghệ phổ biến trên thế giới (Mỹ, Châu Âu, Úc) để khử trùng nước hồ bơi và sinh hoạt tại các tòa nhà bằng cách dùng dòng điện phân tách muối (NaCl) tạo ra axit hypoclorơ (HOCl) tiêu diệt vi khuẩn, virus, nấm. Phương pháp này an toàn, hiệu quả hơn clo truyền thống, giúp kiểm soát nồng độ và tiết kiệm chi phí vận hành.

Các ứng dụng chính của máy điện phân muối tại tòa nhà:

• Khử trùng nước hồ bơi: Được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là các hồ bơi vô cực, hồ bơi phi thuyền.
• Xử lý nước sinh hoạt: Các trạm cấp nước nhỏ, các tòa nhà chung cư cao tầng tại nhiều quốc gia đã áp dụng công nghệ này để khử trùng nước sinh hoạt, đảm bảo an toàn cho cư dân.
• Ưu điểm: Quy trình diễn ra liên tục, clo được tạo tại chỗ, giảm rủi ro khi vận chuyển và lưu trữ clo hóa chất.

Các quốc gia áp dụng:

• Công nghệ này rất phổ biến ở các nước phát triển như Úc, Mỹ và nhiều nước Châu Âu, và gần đây là các quốc gia như Hàn Quốc được trở nên ưa chuộng.
• Tại Việt Nam, công nghệ này bắt đầu được áp dụng, đặc biệt cho các hệ thống hồ bơi cao cấp và sắp tới sẽ là chung cư/toà nhà cao tầng.

Giới thiệu về máy điện phân muối tạo Clo Hàn Quốc do Song Phụng cung cấp

Cơ chế hoạt động:

Điện phân muối là một trong những quá trình oxy hóa khử chỉ có thể xảy ra trên bề mặt các điện cực có dòng điện 1 chiều chạy qua. Điện phân muối chính là cách thức cho dòng điện chạy qua dung dịch NaCl để có thể tạo ra phản ứng hóa học. Khi đó, sẽ thu được Na+ và Cl–. Na+ sẽ di chuyển vào hướng cực âm, còn Cl- sẽ di chuyển về hướng cực dương.

Cụ thể phương trình điện phân muối như sau:

Dung dịch muối tạo ra các chất Clo, Natri hydroxit và khí Hydro:

2NaCl + 2H2O => Cl2 + 2NaOH + H2

Khí Clo phản ứng với Natri Hydroxit tạo ra Natri Hypochloride, muối và nước:

2Cl + 2NaOH => NaOCl + NaCl + H2O

Natri Hypochloride là chất kém bền và dễ tan trong nước tạo thành Axit hypochlorous:

NaOCl + H2O => HOCl + NaOH

Axit hypochlorous tiếp tục bị phân hóa thành:

HOCl => HCl + O

Những sản phẩm dư còn lại trong các phương trình phản ứng sẽ tiếp tục phản ứng và kết tủa lại tạo thành muối và nước (các thành phần ban đầu):

NaOH + HCl => NaCl + H2O

Máy tạo natri hypoclorit của Hàn Quốc đảm bảo nồng độ clo hoạt tính từ 0,8% đến 1,0% hoặc cao hơn thông qua quá trình điện phân nước muối, chỉ tiêu thụ nước, muối và điện năng. Bằng cách sản xuất hypoclorit tại chỗ và theo yêu cầu, hệ thống của chúng tôi loại bỏ những lo ngại liên quan đến việc vận chuyển và lưu trữ khí clo hoặc dung dịch natri hypoclorit thương mại, lý tưởng cho các ứng dụng quy mô vừa và lớn đòi hỏi quá trình clo hóa an toàn và đáng tin cậy.

Các ưu điểm của máy điện phân do Song Phụng phân phối:

1)    An toàn được nâng cao

Hệ thống chỉ sử dụng muối ăn thông thường làm nguyên liệu thô, không tạo ra bất kỳ hóa chất độc hại nào trong quá trình hoạt động.
Mỗi thiết bị được trang bị nhiều tính năng an toàn, bao gồm xả hydro an toàn, để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy.

2)    Hiệu quả chi phí vận hành

Sản xuất 1 kg clo hoạt tính chỉ cần 3-3,5 kg muối và tiêu thụ khoảng 4 kWh điện, giúp tiết kiệm chi phí vận hành hàng ngày.

3)    Tự động hóa thông minh

Được điều khiển bởi chương trình dựa trên PLC, thiết bị hoạt động hoàn toàn tự động và có thể được quản lý an toàn chỉ với đào tạo đơn giản cho người vận hành.

4)    Công nghệ đạt tiêu chuẩn quốc tế

Áp dụng thiết kế tiên tiến để giảm thiểu các sản phẩm phụ khử trùng như clorat (ClO) và bromat (BrO), đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn toàn cầu và cung cấp các giải pháp nước an toàn hơn.

5)    Thiết kế bền bỉ

Các tế bào điện phân thường hoạt động trong 6-7 năm, mang lại sự ổn định lâu dài và hiệu suất đáng tin cậy.

Sơ đồ công nghệ hoàn chỉnh của một máy điện phân clo châm vào hệ thống:

Nước sạch sau hệ thống lọc thô hoặc làm mềm của toà nhà sẽ được cấp vào để pha muối viên tinh khiết thành dung dịch muối bão hoà. Dung dịch muối ở nồng độ từ 28-30% sẽ cấp vào máy điện phân để tạo ra dung dịch Sodium Hypochlorite (NaOCl) cấp vào thùng chứa bằng nhựa PE chịu hoá chất, từ đó bơm định lượng hoá chất sẽ châm dung dịch NaOCl này vào đường ống hoặc bồn chứa nước thành phẩm với liều lượng đã được cân chỉnh sẵn để có thể tạo ra liều lượng clo dư dao động từ 0.3 đến 0.5 mg/l đạt theo yêu cầu của Bộ Y Tế.

XIN TRÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ KHÁCH
CÔNG TY TNHH TMDV MÔI TRƯỜNG SONG PHỤNG