Có rất nhiều chất dùng để diệt khuẩn, nấm, mốc (vi sinh vật). Tuy nhiên để diệt khuẩn trong môi trường nước với quy mô lớn với hàng trăm nghìn mét khối nước/ngày-đêm thì clo và các hợp chất của clo đang được dùng nhiều nhất do giá thành thấp. Ozone cũng rất hiệu quả trong xử lý nước vì vậy từ đầu thế kỷ XX và trong mấy chục năm gần đây ozone đã và đang được dùng để diệt khuẩn trong các nhà máy nước thay cho clo.
Trong mục này chưa đề cập tới chi tiết cơ chế diệt khuẩn mà trước hết đưa ra các kết quả diệt khuẩn của các chất oxy hóa đang được dùng nhiều hiện nay. Trong các bảng 1.3(A) so sánh khả năng diệt khuẩn đường ruột Giardia và bảng 1.4(A) là kết quả diệt virus của các chất diệt khuẩn (oxy hóa) clo, cloramin, dioxit clo và ozone.
Bảng 1.3(A). Liều lượng cần để khử khuẩn Giardia cysts (gây bệnh đường ruột) bởi các chất diệt khuẩn khác nhau
(Nguồn Lentech)
Các chất oxy hóa |
Liều lượng D , D = C´T (nồng độ ´ thời gian) (mg/L). phút |
|
|
Mức độ diệt khuẩn |
|
Clo Cl2 |
69 |
104 |
Cloramin |
1230 |
1850 |
Clo dioxit ClO2 |
15 |
23 |
Ozone O3 |
0,95 |
1,43 |
Clo Cl2 |
69 |
104 |
Ghi chú: (i) Liều lượng 69 mg.phút/L có nghĩa là dùng nồng độ 69 mg/L=69 ppm trong 1 phút hay 34,5 mg/L trong 2 phút... (ii) Phép đo thực hiện tại T=10oC, pH~6-9 (iii) Với cùng một mức diệt khuẩn, liều lượng ozone nhỏ hơn cả nghìn lần so với cloramin. |
Số liệu trong bảng 1.3(A) cho thấy ozone diệt khuẩn mạnh nhất. Với cùng một mức diệt khuẩn Giadia cyst (khuẩn đường ruột) 99% và 99,9% thì liều lượng D=CT ozone cần dùng là nhỏ nhất, nhỏ hơn so với clo, cụ thể là 0,95 mg O3/L ´ phút và 69 mgCl/L ´ phút (mức 2-log (99%)) và 1,43 mgO3/L ´ phút và 104 mgCl/L ´ phút (mức 3-log (99,9%). Bảng 1.4(A) cho thấy hiệu quả của ozone trong diệt virus. Để diệt 99,9 %
(3-log) virus liều lượng ozon cần là 0,8 mgO3/L ´ phút và clo cần là 4
mg Clo/L ´ phút (5 lần). (Liều lượng D là tích số của nồng độ C nhân với thời gian tiếp xúc T: D=C ´ T (mg/L ´ phút= ppm ´ phút)). Qua hai ví dụ này, có thể khẳng định ozone là chất oxy hóa mạnh, chất khử khuẩn mạnh so với clo. Nồng độ cần để diệt khuẩn thấp tức là số lượng hóa chất dùng ít và đó là yếu tố thân thiện với môi trường của chất khử khuẩn này. Hơn thế nữa ozone nhanh chóng phân hủy thành oxy và đó cũng là yếu tố chứng tỏ rằng ozone thân thiện với môi trường.