Nước là một phần tất yếu của cuộc sống. Trong tự nhiên, nước tham gia vào hầu hết các quá trình sản xuất và sinh hoạt, và được thải ra tự nhiên hoặc làm sạch để tái sử dụng. Trong nước thường có chứa nhiều thực thể sống có thể có lợi hoặc gây hại, mang mầm bệnh cho cơ thể sinh vật sử dụng. Do đó, nước cần phải được khử trùng trước khi đưa vào sử dụng. Mục tiêu chính của khử trùng là làm giảm nồng độ mầm bệnh (vi khuẩn, virus và động vật nguyên sinh) trong nước ở mước dưới mức giới hạn của nhiễm trùng.

Các phương pháp khử trùng đang được sử dụng phổ biến hiện là bằng nhiệt (đun nóng, năng lượng mặt trời), hóa học (clo hóa, axit hóa, bổ sung kiềm, ozone, enzyme, các loại vật liệu nhựa trên carbon), và phương pháp vật lý (lọc, siêu âm, áp suất cao, tia điện tử, chiếu xạ tia cực tím hay còn gọi là tia UV – một trong những phương pháp khử trùng nước hiện đại nhất hiện nay). Để hiểu rõ về tia UV và thiết bị UV trong xử lý nước thải, Công ty CP Tập Đoàn MSM  mời bạn đọc theo dõi bài viết dưới đây.

Tia UV là gì?

Tia UV hay còn gọi là ánh sáng tia cực tím là một dạng bức xạ điện từ có bước sóng trong khoảng từ 10- 400nm. Phạm vi bước sóng được sử dụng để diệt khuẩn là tia UV-C bước sóng từ 200-280nm, do có khả năng làm bất hoạt vi khuẩn và virus. Ánh sáng tia cực tím (tia UV) có khả năng làm vô hiệu hóa vi sinh vật, làm giảm tải lượng vi sinh vật trong nước. Tác dụng của tia UV là làm hỏng axit nucleic trong vi khuẩn, do đó ngăn chặn quá trình sao chép và sinh sôi của vi sinh vật trong nước. Chiếu xạ tia UV được sử dụng rất phổ biến trong xử lý nước thải.

Thiết bị UV/ Đèn UV là gì?

Thiết bị UV sử dụng để khử trùng nước là thiết bị sử dụng một đèn phát ra tia UV đi vào nước và thực hiện quá trình khử trùng. Mục đích của biện pháp này nhằm cải thiện chất lượng nước nói chung thông qua đáp ứng các điều kiện giới hạn quy định đối với tải lượng vi khuẩn trong nước. Phương pháp này vô hiệu hóa một loạt các vi khuẩn, virus và động vật nguyên sinh trong  các loại nước thải khác nhau.

Đèn UV là thiết bị chính và quan trọng nhất trong hệ thống khử trùng nước bằng tia UV. Đèn UV sẽ phát ra tia UV một dang bức xạ điện từ có bước sóng ngắn (UV –C, từ 200-280 nm)  ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy. Loại bước sóng này có tần số vô hình với con người, nhưng có thể nhìn thấy đối với một số loài công trùng và chim. Tia UV có thể gây ra các phản ứng hóa học và khiến nhiều chất phát sáng hoặc trở thành huỳnh quang.

Bảng so sánh phương pháp sử dụng tia UV trong xử lý nước thải với các phương pháp khác

Trong số các phương pháp khử trùng như Clo, lọc cát, nhiệt độ được sử dụng phổ biến để loại bỏ độ đục, các nang và trứng ký sinh trung quá trình tiền xử lý, thì: 

•  Clo là phương pháp ít tốn kém nhưng hiệu quả cao, tuy nhiên phương pháp này lại để lại một lượng tồn dư sản phẩm phụ có thể gây ung thư như trihalomethanes
•  Lọc cát chậm có chi phí thấp nhất nhưng đòi hỏi đầu tư lớn vào nguồn nhân lực, hệ thống cồng kềnh,….hiệu quả mang lại không cao
•  Khử trùng bằng nhiệt được sử dụng rộng rãi vì nhiều vi khuẩn gây bệnh dễ dàng bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao. Các vi khuẩn hầu hết bất hoạt ở nhiệt độ 70°C, tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi chi phí đầu tư cao.

Trong khi đó, thiết bị UV trong công nghệ xử lý nước thải có hầu hết các ưu điểm của một hệ thống/ phương pháp khử trùng khác như chi phí thấp, hiệu quả cao, độ an toàn cao, không gây ô nhiễm môi trường, không gây ăn mòn kim loại,….

Tia UV có tác dụng làm vô hiệu hóa các loại vi sinh vật, làm giảm tải lượng vi sinh vật trong nước, và đã được sử dụng trong nhiều năm qua để khử trùng nước.

Có thể tận dụng tia UV từ ánh sáng mặt trời để khử trùng. Mặc dù phương pháp này dễ thực hiện nhưng hiệu quả mang lại trong thực tế là không chắc chắn vì phải đạt được nhiệt độ trên 50°C. Với thiết bị UV với đèn UV được nghiên cứu và thiết kế đã khắc phục được những thiếu sót này, trong khi chi  phí thấp, nhưng lại dễ dàng sử dụng và dễ dàng thiết kế được theo nhiều cách khác nhau.