Các thiết bị Waterchlo được Trung tâm Công nghệ cao - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam nghiên cứu kết hợp giữa công nghệ chuyển giao từ nước ngoài chế tạo thành công, đã được sử dụng tại hàng trăm trạm cấp nước ở Việt Nam. Đây là giải pháp thích hợp nhất để khử trùng nước sinh hoạt qui mô vừa và nhỏ ở nước ta. Waterchlo là thiết bị nằm trong trạm cấp nước, sản xuất để sử dụng tại chỗ dung dịch Hypochlorit Natri còn gọi là nước Javen, là chất khử trùng thông dụng và hiệu quả, đã được dùng trên thế giới trong hơn 100 năm qua.
Thiết bị Waterchlo
I. Khử trùng nước bằng công nghệ điện hóa
Hypochlorit Natri NaOCl là chất ôxy hóa mạnh, được tạo ra bởi quá trình điện phân nước muối. Nó được sử dụng thay thế cho clo để khử trùng nước sinh hoạt, tháp làm lạnh, bể bơi, các hệ thống làm nguội nước... với chức năng là hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.
Hypochlorit Natri được sản xuất tại nơi sử dụng từ nước muối hoặc nước biển, là biện pháp rất hiệu quả ngăn chặn sự bùng phát của các loài vi sinh, kể cả các loại tảo và giáp xác.
Waterchlo là thiết bị thế hệ mới, là sự kết hợp của những giải pháp tiên tiến về vật liệu, tự động hóa đã được ứng dụng ở nước ngoài và kinh nghiệm trên 10 năm sản xuất thiết bị khử trùng cho các trạm cấp nước ở Việt Nam của Trung tâm Phát triển công nghệ cao.
Nguyên lý hoạt động:
- Nguyên liệu sản xuất chỉ gồm có điện, nước và muối ăn;
- Tạo được clo hoạt tính là chất khử trùng mạnh mà không phải bảo quản và chuyên chở nó;
- Hypochlorit Natri tạo ra bằng cách điện phân nước muối không bị phân hủy như Hypochlorit Natri bán sẵn, được chế tạo bằng phương pháp hóa học;
- Chi phí sản xuất rẻ hơn các phương pháp sản xuất clo hoạt tính truyền thống;
- Cần dùng bao nhiêu chất khử trùng sản xuất bấy nhiêu, cần dùng khi nào thì sản xuất khi đó.
Waterchlo là giải pháp khử trùng tiên tiến cho các hệ cấp nước sinh hoạt qui mô nhỏ và vừa, do có hiệu quả kinh tế cao, sử dụng dễ dàng và loại trừ được nguy hiểm tiềm ẩn do phải bảo quản và chuyên chở các chất độc hại khác dùng để khử trùng nước. Việc sản xuất Hypochlorit Natri tại nơi sử dụng chỉ cần có điện, nước và muối với khối lượng vừa đủ cho nhu cầu. Khác với loại Hypochlorit Natri bán sẵn từ các nhà máy hóa chất có hàm lượng 12-15% bị phân hủy nhanh theo thời gian, Waterchlo cho sản phẩm Hypochlorit Natri không bị phân hủy.
Trong buồng điện hóa, nước muối có độ dẫn điện cao duy trì dòng điện từ cực dương tới cực âm. Dòng điện điện phân dung dịch muối. Quá trình này tạo ra khí clo Cl2 ở trên điện cực dương a-nốt trong khi xút NaOH và khí hydro H2 được tạo ra ở trên điện cực âm ca-tốt. Tiếp đó, clo kết hợp với xút tạo thành Hypochlorit Natri. Phản ứng này như sau:
NaCl + H2O + điện năng = NaOCl + H2
Phương pháp điều chế Hypochlorit Natri bằng điện phân có thể cho 1 kg clo hoạt tính từ 4-5 kg muối ăn và 6-8 Kw.h điện năng. Hàm lượng clo hoạt tính trong dung dịch Hypochlorit Natri sản phẩm cao nhất là khoảng 0,8%.
Những ưu việt của phương pháp sản xuất Hypochlorit Natri tại trạm cấp nước:
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.4299.621' /> |
| |
- Khí Clo: rất độc hại và không an toàn trong chuyên chở và bảo quản. Đa số các trạm cấp nước quy mô nhỏ và vừa không thể dùng phương pháp này.
- Bột Clorine Hypochlorit Canxi là chất khử trùng hiệu quả, song quá trình khuấy nước, pha chế, kiểm tra hàm lượng dung dịch và đưa vào khử trùng nước bằng phương pháp thủ công gây tác hại tới sức khỏe của công nhân và làm ô nhiễm trạm nước. Mặt khác bột Clorine hút nước, thải khí Clo làm cho chất lượng bột bị giảm nhanh trong thời gian bảo quản.
- Nước Javen bán sẵn Hypochlorit Natri hóa học khử trùng rất có hiệu quả. Bảo quản và vận chuyển dễ dàng nhưng giá thành cao và chất lượng giảm sút nhanh, có thể trở thành nước hình thường.
- Hypochlorit Natri điện phân: rất hiệu quả, rất rẻ, an toàn tuyệt đối, sản xuất và sử dụng dễ dàng.
II. Các loại thiết bị Waterchlo và các chỉ tiêu kỹ thuật chính
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.4299.622' /> |
| |
Các chỉ tiêu kỹ thuật chính:
- Kiểu thiết bị: sản xuất liên tụckhông sản xuất theo từng mẻ;
- Lượng muối trong dung dịch nước muối đầu vào: 16 - 20 g/l;
- Nhiệt độ nước muối đầu vào: < 25oC;
- Chi phí cho sản xuất 1 kg clo hoạt tính: 4 - 5 kg muối và 6 - 8 Kw.h điện 220 v, 50Hz.
- Hàm lượng Hypochlorit Natri: khoảng 7 g/lít;
- Hàm lượng Clo hoạt tính trong sản phẩm: 3,5 - 4 g/lít
III. Các bộ phận chính trong thiết bị Waterchlo
Thiết bị Waterchlo hoàn chỉnh có các bộ phận sau:
- Bộ lọc nước đầu vào;
- Bộ làm mềm nước trong các thiết bị từ Waterchlo 200 trở lên;
- Bơm nước muối;
- Bơm cấp sản phẩm Hypochlorit Natri vào nguồn nước;
- Nguồn điện một chiều;
- Buồng phản ứng điện hóa;
- Tủ điện điều khiển và chống quá tải điện;
- Hệ thống rửa buồng điện hóa bằng axit;
- Hệ thống khống chế nhiệt độ;
- Thùng đựng nước muối;
- Thùng đựng sản phẩm.
Thiết bị cần đặt trong phòng khô ráo và thoáng gió. Không tiếp xúc trực tiếp với nước Javen.
Trung tâm Phát triển công nghệ cao có thể cung cấp các loại thiết bị từ Waterchlo 50 đến Waterchlo 1000, lắp đặt và đưa vào sử dụng trong các trạm cấp nước, đào tạo và huấn luyện nhân viên kỹ thuật trong các trạm cấp nước vận hành và bảo dưỡng thiết bị; cung cấp vật tư, vật liệu thay thế; khảo sát và nâng cấp các hệ khử trùng sẵn có ở trạm cấp nước.
Đinh Bá Lô
Nguồn tin: Tài liệu của Trung tâm Phát triển công nghệ cao - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam