Clo dư trong nước sinh hoạt và nước uống

Theo QCVN 01-1:2018/BYT (Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt), hàm lượng Clo dư tự do trong nước nên nằm trong khoảng 0.2 – 1.0 mg/l để đảm bảo an toàn sức khỏe. Tuy nhiên, thực tế hiện nay có khá nhiều nguồn nước trong dân có chứa hàm lượng clo dư vượt ngưỡng cho phép, gây nguy hại đối với sức khỏe người sử dụng.

Clo dư tự do/ Clo tự do?

Khử trùng bằng Clolà phương pháp phổ biến nhất để khử trùng nước và ngăn chặn sự nhiểm khuẩn. Khi khí clo hòa tan vào nước tinh khiết, nó tạo thành axit hypochlorous (HClO), ion hypochlorite (ClO^–) và hydro clorua (axit hydro cloridic).

Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO

HClO ⇌ H⁺ + ClO^–

HClO và ClO^–có tác dụng khử trùng, diệt khuẩn, và tồn tại trong trạng thái cân bằng; nếu pH của nước thấp hơn, sẽ có nhiều HClO hơn và có tác dụng khử trùng mạnh hơn. Việc xác định nồng độ HClO và ClO^–chính là xác định lượng Clo dư tự do trong nước xử lý.

Chloramine (Clo dư liên kết/ Clo liên kết)

Nếu có Amoni trong nước, Clo sẽ tương tác với Amoni để tạo thành Chloramine:

Cl₂ + NH₃→ NH₂Cl / NH₁Cl₂ / NCl₃

Với tỷ lệ mol giữa clo:amoni là 1:1, cả monochloramine và dichloramine đều được tạo thành. Nồng độ của cả hai loại này phụ thuộc vào pH (pH thấp, nhiều dichloramine hơn). Trichloramine xuất hiện khi thêm lượng clo lớn hơn, nhưng nó không ổn định và tồn tại trong thời gian ngắn. Tổng nồng độ của chloramine được gọi là lượng clo dư liên kết. Đây không phải là một chất khử trùng mạnh mẽ như clo tự do, và cần liều lượng lớn hơn và thời gian tiếp xúc dài hơn để có hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn tương tự clo tự do.

Ứng dụng trong cơ sở xử lý/ cấp nước

Cả clo tự do và clo liên kết đều được chấp nhận theo quy định để khử trùng tại các cơ sở cung cấp nước sinh hoạt, nước uống. Cơ sở sẽ tự lựa chọn tùy theo điều kiện, chính sách cụ thể. Clo tự do có thể tác động với axit humic và fulvic để tạo thành các hợp chất trihalomethanes, các chất gây ung thư được quy định trong chất lượng nước uống. Điều này có thể được ngăn chặn bằng cách sử dụng chloramine, thay đổi điểm xử lý clo, hoặc chuyển sang các chất khử trùng thay thế khác.

Ngoài ra, việc khử trùng bằng chloramine có thể được ưa chuộng hơn đối với các hệ thống cấp nước lớn và rộng nhờ tính ổn định tốt hơn.

Clo phản ứng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ, oxi hóa chúng. Lượng clo cần thiết cho các phản ứng này, cộng với lượng clo tiêu hao trong quá trình khử trùng, được gọi là lượng clo nhu cầu (Chlorine demand). Phần còn lại chưa phản ứng hết là lượng clo dư (Chlorine residual).

Clo sử dụng = Clo nhu cầu + Clo dư

(Chlorine Dose = Chlorine Demand + Chlorine Residual)

Ảnh hưởng của Clo dư đến sức khỏe cộng đồng

Việc vượt quá mức hàm lượng clo dư tự do được quy định có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe. Clo dư cao có thể gây ra vị ngọt hoặc mùi kháng khuẩn không thể chấp nhận được trong nước uống. Ngoài ra, sự kết hợp của clo dư với các hợp chất hữu cơ có thể tạo ra các hợp chất hữu cơ clo – một nhóm các chất gây ung thư tiềm tàng và có khả năng tích tụ trong cơ thể con người.

Do đó, việc kiểm soát hàm lượng clo dư trong nước uống là vô cùng quan trọng để đảm bảo chất lượng nước và sức khỏe của người dân. Các cơ sở xử lý nước cần thực hiện quá trình khử clo cẩn thận và hiệu quả, đảm bảo rằng mức clo dư tự do trong nước đạt đúng quy định và không gây nguy hại cho cộng đồng. Việc thường xuyên kiểm tra và giám sát chất lượng nước là một phần quan trọng của việc đảm bảo an toàn và sức khỏe trong việc sử dụng nước sinh hoạt và nước uống.

[Nguồn STN NSBV]