Phân tích nồng độ chất ô nhiễm trong nước hồ bơi theo chu kỳ lọc
Analysis of contaminant concentration in pool water as a function of filter cycle duration
| Tác giả | Joanna Wyczarska-Kokot
Mariusz Dudziak Edyta Kudlek Jerzy Mendakiewicz |
| Ngày đăng tải | 20/02/2025 |
| DOI | https://doi.org/10.1016/j.dwt.2025.101072 |
| Nguồn bài nghiên cứu | Science Direct |
| Từ khóa |
Chất lượng nước hồ bơi Chu kỳ lọc Nồng độ chất ô nhiễm Vi ô nhiễm |
1 – GIỚI THIỆU
An toàn khi bơi phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng nước, vốn phải tuân thủ các tiêu chuẩn pháp lý để bảo vệ sức khỏe người bơi khỏi các chất ô nhiễm xâm nhập từ hệ thống thông gió, không khí, môi trường xung quanh và chính người sử dụng. Công nghệ xử lý nước hồ bơi hiện đại tập trung vào lọc tuần hoàn khép kín nhằm loại bỏ tạp chất, giảm tổn thất cơ học, tăng hiệu quả khử trùng và hạn chế sản phẩm phụ khử trùng. Tìm kiếm các phương pháp lọc hiệu quả cao đang là hướng nghiên cứu chính, bao gồm cả kéo dài chu kỳ lọc mà không làm suy giảm chất lượng nước. Chu kỳ lọc cần được xác định hợp lý để đảm bảo chất lượng nước, sự thoải mái cho người sử dụng và quản lý tài nguyên nước hiệu quả.
2 – MÔ TẢ HỆ THỐNG
Bể bơi được nghiên cứu có kích thước 12.5 m × 25 m, thể tích 484 m³ và hệ thống dòng chảy thẳng đứng với tràn bề mặt. Nước được xử lý bằng hai bộ lọc áp lực kín chứa vật liệu lọc nhiều lớp (cát – hydroanthracite – than hoạt tính), vận hành ở tốc độ lọc 30 m/h. Quá trình xử lý bao gồm keo tụ (Super Flock), ozon hóa một phần dòng chảy (OptoZON®), điều chỉnh pH bằng axit sulfuric và khử trùng bằng dung dịch natri hypoclorit 3% sản xuất tại chỗ. Các chỉ số như nhiệt độ, pH, ORP, clo dư và clo kết hợp được giám sát liên tục.
3 – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thí nghiệm gồm hai giai đoạn, mỗi giai đoạn kéo dài 14 ngày với chu kỳ lọc lần lượt là 2 ngày và 4 ngày. Mỗi ngày lấy mẫu vào 20:00, và vào một ngày được chọn, mẫu được lấy cách 2 giờ trong khoảng từ 8:00 đến 20:00. Ba nhóm chỉ số được phân tích gồm: lý-hóa (pH, ORP, clo dư/kết hợp, nitrat, clorua, hấp thụ UV, TOC), vi sinh (số lượng vi sinh vật trung tính), và vi ô nhiễm (6 chất bao gồm chất chống khuẩn, phụ gia mỹ phẩm, chất tạo mùi, chất sát trùng…). Mẫu nước được thu thập theo chuẩn ISO 5667–3 và phân tích bằng thiết bị GC-MS, phân tích phổ UV-VIS, phân tích cacbon hữu cơ tổng (TOC), và các phương pháp vi sinh tiêu chuẩn.
4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Phân tích mẫu hàng ngày và theo giờ cho thấy chu kỳ lọc dài (4 ngày) dẫn đến tăng rõ rệt các chỉ số ô nhiễm như clo kết hợp, nitrat, clorua, TOC và số lượng vi sinh vật, cùng với giảm tiềm năng oxi hóa khử (ORP). Mức clo kết hợp và clorua vượt quá giới hạn cho phép (0.3 mg Cl₂/L và 250 mg Cl⁻/L). Tuy nhiên, nồng độ vi ô nhiễm không thay đổi đáng kể giữa hai chu kỳ lọc. Trong thời gian từ 8:00 đến 20:00, khi không có nước bù, nồng độ chất ô nhiễm có xu hướng tăng cao, đặc biệt với các chỉ số clo kết hợp, clorua, TNM.
5 – KẾT LUẬN
Kết quả cho thấy chu kỳ lọc có ảnh hưởng đáng kể đến các chỉ số lý-hóa và vi sinh, nhưng không ảnh hưởng đến nồng độ vi ô nhiễm. Chu kỳ lọc dài làm giảm chất lượng nước, nhưng giảm đáng kể lượng nước cần bổ sung (8.5 m³/ngày với chu kỳ 4 ngày so với 16 m³/ngày với chu kỳ 2 ngày). Việc xác định đúng chu kỳ lọc là rất quan trọng để cân bằng giữa chất lượng nước, sự thoải mái khi bơi và chi phí vận hành. Các chỉ số clo kết hợp và clorua có thể được sử dụng như công cụ điều chỉnh liều lượng hóa chất và lượng nước bổ sung.
