Do tác động từ người bơi và môi trường xung quanh, các chất gây ô nhiễm khác nhau được đưa vào bể bơi, trong đó có chứa virus và vi khuẩn lây nhiễm trong nước, các chất hòa tan và không phân hủy (chủ yếu là hữu cơ). Việc sử dụng một hệ thống xử lý nước hiệu quả để đảm bảo môi trường bơi lành mạnh là điều cực kỳ cần thiết.
Bài toán Clo hóa
Các phương pháp khác nhau đã được sử dụng để đạt được chất lượng nước đủ cao. Trong số các phương pháp phổ biến nhất là sàng lọc và lọc cát, xử lý hóa học (ví dụ như để keo tụ và làm mềm nước), và khử trùng bằng clo / ozone / UV. Các công nghệ khác nhau thường được kết hợp, tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm và chất lượng nước mong muốn. Phương pháp khử trùng phổ biến nhất hiện nay là khử trùng bằng clo. Tuy nhiên, quá trình khử trùng bằng clo cũng có liên quan đến các biến chứng ảnh hưởng đến sức khỏe của những người bơi lội. Ví dụ, vào năm 2014, Tạp chí Khoa học Khoa học và Công nghệ Môi trường đã xuất bản một bài báo cho thấy axit uric (và các hợp chất hóa học tương tự từ dịch cơ thể) và clo tạo thành cyanogen clorua (CNCl) và trichloramine (NCl3). Hai hợp chất này có liên quan đến kích ứng niêm mạc (Theo Lian và cộng sự 2014) (Chen và cộng sự 2007) và tổn thương đường hô hấp ( Theo Viện Quốc gia về sức khỏe an toàn nghề nghiệp NIOSH, tháng 9 năm 2015). Các sản phẩm phụ khác được biết đến từ quá trình khử trùng bằng clo là trihalomethanes (THM) gây hại cho sức khỏe. Bằng cách sử dụng các chất khử trùng khác ngoài khử trùng bằng clo, những tác động này có thể được giảm thiểu. Ví dụ, xử lý bằng ozone cho phép sử dụng lượng clo rất thấp, giảm tiêu thụ nước, nhu cầu năng lượng và giảm thiểu các tác động tiêu cực đến sức khỏe do các sản phẩm phụ của clo gây ra.
Các giải pháp điều trị hiện tại
Một thiết kế tiêu chuẩn cho bơi xử lý nước hồ bơi thường được dựa trên các bước xử lý: lọc, khử trùng, xử lý hóa chất và thay nước.
- Quá trình lọc thường được thực hiện trong hai giai đoạn trong đó giai đoạn đầu tiên loại bỏ các chất ô nhiễm lớn hơn như sợi lông và giai đoạn thứ hai loại bỏ các hạt nhỏ.
- Khử trùng dẫn đến vô hiệu hóa vi sinh vật và phân hủy hóa học chất hữu cơ. Điều này thường đạt được bằng cách khử trùng bằng clo của dòng xử lý nước nhưng cũng có thể đạt được bằng cách ozone hóa và xử lý bằng tia cực tím. Những lựa chọn thay thế khác nhau này đều có những ưu điểm và nhược điểm của chúng.
- Ngoài ra, xử lý hóa học thường được sử dụng để làm mềm nước (tức là loại bỏ các ion canxi và magiê) hoặc để keo tụ (nghĩa là trung hòa các hạt mang điện tích âm khiến chúng tạo thành các hạt lớn hơn có thể được loại bỏ bằng cách lọc.
Khử trùng bằng clo
Các hợp chất clo phổ biến là khí clo, natri hypoclorit (lỏng), canxi hypoclorit (dạng hạt), điện phân tại chỗ dung dịch NaCl, isocyanurat clo (clo ổn định) và clo đioxit. Các chất clo này đều có chung đặc tính là tạo thành clo tự do trong dung dịch nước sẵn có để khử trùng nước. Clo tự do thường là các ion hypoclorit (OCl-) và axit hypoclorơ (HOCl).
Trong quá trình clo hóa mức độ clo phải được cân bằng để cho phép đủ khử trùng và đồng thời giảm thiểu sự khó chịu cho người bơi lội. Các vấn đề khó chịu chính bao gồm kích ứng mô niêm mạc. Theo Tổ chức y tế thế giới WHO, mức độ clo tự do không được vượt quá 3 mg/L trong hồ bơi công cộng. Mức clo kết hợp tối đa cho tất cả các nhiệt độ ở pH 7,2 – 7,6 không được vượt quá 0,4 mg/L. Khi sử dụng khử trùng bằng clo, nước sạch phải được bổ sung thường xuyên vào hệ thống để pha loãng và duy trì mức clo cho phép. Khi sử dụng isocyanurates được khử trùng bằng clo, mức tối đa của axit cyanuric do WHO đề xuất là 100 mg/l.
Xử lý tia cực tím
Bức xạ cực tím là một công nghệ sử dụng cho bơi xử lý nước hồ bơi. Đèn UV được sử dụng để tạo ra bức xạ trong phổ UV có hiệu quả vô hiệu hóa vi sinh vật, virus và tảo bằng cách phá hủy DNA. Nó thường được sử dụng như một chất bổ sung cho quá trình khử clo, sau đó cho phép giảm tiêu thụ clo.
Ozone hóa
Ozone được tạo ra tại chỗ giống như các hóa chất truyền thống được sử dụng để khử trùng và làm sạch. Ozone hóa sử dụng oxy tự nhiên giúp loại bỏ sự cần thiết của các quy trình xử lý hóa chất. Ozone là một chất oxy hóa mạnh hơn nhiều so với clo và một khi được sử dụng ozone sẽ phản ứng ngay lập tức với các chất gây ô nhiễm, không để lại sản phẩm phụ.
Các cơ chế chính để khử trùng bằng ozone bao gồm: phá hủy thành tế bào vi sinh vật, phản ứng oxy hóa gốc, phân hủy axit nucleic (DNA và RNA), và phá vỡ liên kết carbon-nitơ (rất cần thiết trong hầu hết các hợp chất hữu cơ như protein). Hai yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả khử trùng bằng ozone, đó là thời gian tiếp xúc và nồng độ ozone.
Khí cấp vào máy tạo ozone được thêm vào dưới dạng oxy tinh khiết hoặc không khí khí quyển. oxy tinh khiết có thể được cung cấp đến khu vực bể bơi nhưng tốt nhất là cũng được sản xuất tại chỗ từ không khí trong khí quyển với một bộ phận tách không khí tạo ra nguồn cung cấp 93% oxy. Sử dụng nguồn cấp oxy có độ tinh khiết cao kết hợp với hệ thống làm mát hiệu quả. Ozone được hòa tan vào nước bể bơi một cách hiệu quả nhờ hệ thống trộn. Ozone hòa tan được phân phối đều vào bể. Đây là nơi diễn ra quá trình khử trùng. Điều quan trọng là cung cấp đủ thời gian tiếp xúc để đạt được kết quả khử trùng hiệu quả.
