Lợi ích và tác hại khi sử dụng Chlorine trong khử trùng nước cấp

Chlorine là gì?

Chlorine là một chất hóa học có tác dụng oxy hóa và sát khuẩn cực mạnh vì vậy nó thường được sử dụng với mục đích khử trùng và tẩy trắng. Ở Việt Nam, Chlorine được dùng phổ biến trong thủy sản,dệt nhuộm, xử lý nước cấp và nước thải, nước bể bơi

Sử dụng chlorine trong xử lý nước mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người sử dụng, tuy nhiên nếu sử dụng không hợp lý nó sẽ gây ra tác hại cho môi trường và con người.
Các dạng hóa chất Chlorine phổ biến trên thị trường hiện nay chlorine (Cl2), hypochlorite canxi [Ca(OCl)2] và hypochlorite natri (NaOCl).Các hóa chất Chlorine có thể tan trong nước phản ứng tạo ra HOCl và HCl, HOCl tiếp tục ion hóa và tạo ra ion OCl.
+ Chlorine ở bất cứ dạng nào dù là nguyên chất hay hợp chất khi tác dụng với nước đều tạo ra phân tử axit hypoclorit có tác dụng khử trùng nước với hiệu quả xử lý cao.

Cl2 + H2O = HOCl + HCl.

Hoặc ở dạng phương trình phân ly:

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

Tốc độ của quá trình khử trùng tăng khi nồng độ của các chất khử trùng và nhiệt độ trong nước tăng. Tốc độ khử trùng bị chậm rất nhiều khi trong nước có chứa nhiều các hợp chất hữu cơ, cặn lơ lửng, các chất khử khác và các hợp chất chứa nhóm amoni.
Một số phản ứng của các hợp chất Amoni  với Axit hypoclorit

HClO + NH3 = NH2Cl + H2O

HClO + NH2Cl = NHCl2 + H2O

HOCl + NHCl2 = NCl3 + H2O

Phản ứng tạo ra monocloramin và đicloramin nên là cho hiệu quả khử trùng bị giảm xuống

Khi PH tăng, nồng độ HOCL giảm cũng làm cho hiệu quả khử trùng giảm. Vậy nên muốn quá trình khử trùng bằng clo hiệu quả cao thì nên tiến hành ở PH thấp.

Để quá trình khử trùng tốt, sau khi qua hệ thống đường ống phân phối nước mà nước vẫn đảm bảo thì nên giữ lại một lượng clo dư trong nước thích hợp. Với nước cấp sinh hoạt, hàm lượng clo dư thường từ 0,2- 0,3 mg/l để chống sự tái nhiễm bẩn trong đường ống phân phối

Lợi ích và tác hại khi lựa chọn Chlorine làm chất khử trùng

Với Việt Nam hiện nay, đa số các nhà máy nước cấp sinh hoạt sử dụng Chlorine làm chất khử trùng vậy ưu điểm của nó là gì?
Lợi ích:
+ Chlorine rất phổ biến, nó rẻ tiền, dễ kiếm.
+ Nó không màu, thích hợp cho sử dụng xử lý nước cấp
+ Hiệu quả khử trùng cao với phạm vi rộng các chủng loại khuẩn
+ Có thể kiểm soát linh hoạt khi khử trùng bằng clo
+ Có thể loại một số mùi, một số hợp chất độc hại trong nước
+ Hiệu quả trong việc oxy hóa các hợp chất hữu cơ và vô cơ  nhất định.
Nhược điểm:
+ Lượng dư chlorine thậm chí chỉ với hàm lượng rất nhỏ, nồng độ thấp đã gây độc hại đến cơ thể
+ Chlorine có tính ăn mòn cao và độc hại, vì vậy cần kiểm soát an toàn tuyệt đối trong quá trình lưu trữ và sử dụng
+ Không hiệu quả trong việc diệt virut
+Thời gian lưu trong nước chỉ vài giờ, vì vậy sau xử lý thì nước đầu nguồn có thể có nồng độ Chlorine cao( dư thừa) nhưng đến cuối nguồn nồng độ lại rất thấp, không còn khả năng khử trùng.
+ Một nhưọc điểm quan trọng đó là Chlorine tác dụng với các hợp chất humic sinh ra các sản phẩm phụ như:  Chlorophenols và Trihalomethanes (THMs) có khả năng gây ung thư.
Khi trong nước có chứa phenol, nếu sử dụng Chlorine để khử trùng nó sẽ tạo ra Chlorophenol gây mùi khó chịu
Các hợp chất của trihalomethanes (THM) như là: cloroform, diclomethane, 1,2-dicloethane và carbon tetraclorua là những hợp chất clo hóa được tạo thành từ  việc clo hóa nước do nước chứa các hợp chất humic.Hợp chất THM được cho là hợp chất có nguy cơ gây ung thư.

Độc tính của clo và sản phẩm phụ của nó rõ ràng là đáng quan tâm và lo lắng bởi vì người ta ước tính 79% dân số các nước phát triển tiếp xúc với clo và hầu hết các nhà máy nước ở Việt Nam đều khử trùng nước cấp bằng Chlorine. Người ta tìm thấy mối quan hệ giữa nước có Chlorine dư cao và nguy cơ gia tăng bệnh ung thư đại tràng và dạ dày.