Các yếu tố ảnh hưởng tới độ hòa tan ozone trong nước (Phần 1)
Độ hòa tan của ozone là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả ứng dụng trong xử lý nước. Bài viết phân tích 3 yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng hòa tan ozone theo định luật Henry.
1. Định luật Henry về hòa tan ozone
CL = CG × S × P
- CL: Nồng độ ozone hòa tan trong chất lỏng (mg/l)
- CG: Nồng độ khí ozone (g/m³)
- S: Hệ số Bunsen (tỉ lệ hòa tan) phụ thuộc nhiệt độ
- P: Áp suất khí (atm)
Đây là công thức cơ bản để tính toán lượng ozone có thể hòa tan vào nước, làm cơ sở cho các hệ thống ozone công nghiệp.
2. Bảng hệ số hòa tan ozone theo nhiệt độ
| Nhiệt độ nước (°C) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tỉ lệ hòa tan (S) | 0.64 | 0.5 | 0.39 | 0.31 | 0.24 | 0.19 | 0.15 | 0.12 | 0.1 |
Hệ số này cho biết khả năng hòa tan ozone giảm đáng kể khi nhiệt độ nước tăng lên.
3. Ví dụ tính toán độ hòa tan ozone
Ví dụ 1
50 mg/l = 100 g/m³ × 0.5 × 1
Nhiệt độ nước: 5°C, áp suất: 1 atm
Ví dụ 2
33.4 mg/l = 85.8 g/m³ × 0.39 × 1
Nhiệt độ nước: 10°C, áp suất: 1 atm
Lưu ý: Đây là giá trị lý thuyết tối đa, thực tế có thể thấp hơn do ảnh hưởng của pH, tốc độ phân hủy ozone và các yếu tố khác.
4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ ozone
Nhận xét quan trọng:
- Nhiệt độ nước giảm 10°C có thể tăng độ hòa tan ozone lên 2-3 lần
- Tăng nồng độ ozone từ 3% lên 9% có thể bù đắp cho nhiệt độ tăng 15-20°C
- Sử dụng máy ozone dùng oxy cho nồng độ ozone cao hơn
5. Ảnh hưởng của áp suất nước
Với nồng độ ozone 6% và nhiệt độ nước 15°C:
- Áp suất 0 psig (1 atm): 11.5 mg/l
- Áp suất 20 psig (2.36 atm): 27.1 mg/l (tăng 135%)
- Áp suất 40 psig (3.72 atm): 42.8 mg/l (tăng 272%)
Đây là lý do các hệ thống xử lý nước bằng ozone thường sử dụng bơm áp lực cao.
6. Kết luận phần 1
Các yếu tố chính ảnh hưởng độ hòa tan ozone:
- Nhiệt độ nước: Nhiệt độ càng thấp, độ hòa tan càng cao
- Nồng độ ozone: Nồng độ khí ozone càng cao, khả năng hòa tan càng lớn
- Áp suất nước: Áp suất tăng giúp tăng đáng kể độ hòa tan
Để được tư vấn hệ thống ozone tối ưu các yếu tố này, vui lòng liên hệ chuyên gia BKIDT qua hotline hoặc form liên hệ.
Xem tiếp Phần 2 về ảnh hưởng của pH, chất hữu cơ và thiết bị trộn đến độ hòa tan ozone.
