การใช้โอโซนฆ่าเชื้อในสระว่ายน้ำ

โอโซนถูกค้นพบในช่วงทศวรรษ 1940 และถูกนำมาใช้ในการฆ่าเชื้อในน้ำมาเป็นเวลาประมาณ 20 ปีแล้ว โอโซนสามารถออกฤทธิ์กับสารมลพิษในน้ำได้เพียงสองวิธี วิธีแรกคือการออกซิเดชันโดยตรง ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่โมเลกุลของโอโซนทำกับสารมลพิษโดยตรง อีกวิธีหนึ่งคือการออกซิเดชันทางอ้อม การสลายตัวบางส่วนของโอโซนจะก่อให้เกิดอนุมูลไฮดรอกซิลและสารอินทรีย์ในน้ำ ปฏิกิริยาออกซิเดชันทางอ้อมนี้ค่อนข้างรวดเร็ว ไม่จำเพาะเจาะจง และสามารถทำปฏิกิริยากับสารมลพิษต่างๆ ได้ ข้อควรระวังต่อไปนี้เมื่อใช้วิธีการฆ่าเชื้อทางเคมีเหล่านี้ในสระว่ายน้ำ

1. โอโซนในน้ำมีครึ่งชีวิตเพียงประมาณ 3-18 นาที และรอบการกรองน้ำในสระว่ายน้ำมีมากกว่านั้นมาก ดังนั้น โอโซนจึงไม่สามารถฆ่าเชื้อได้อย่างสมบูรณ์หลังจากเข้าสู่สระว่ายน้ำ ซึ่งทำให้บางส่วนของน้ำในสระว่ายน้ำอาจยังไม่ผ่านการฆ่าเชื้ออย่างสมบูรณ์ ดังนั้น สระว่ายน้ำจึงไม่สามารถฆ่าเชื้อด้วยโอโซนเพียงอย่างเดียวได้ จำเป็นต้องใช้สารฆ่าเชื้อคลอรีนหรือสารคงสภาพโอโซนเพื่อยืดระยะเวลาการทำงานของโอโซนในน้ำ

2. โอโซนมีความสามารถในการออกซิไดซ์สูง ซึ่งจะสลายสารอินทรีย์ให้เป็นโมเลกุลเดี่ยว และโมเลกุลเหล่านี้จะไม่เข้าสู่กระบวนการปฏิกิริยาโอโซนพร้อมกับการไหลของน้ำ จึงอาจกลายเป็นสารอาหารสำคัญต่อการเจริญเติบโตของสาหร่ายสีเขียว ส่งผลให้ผนังหรือมุมสระมีแนวโน้มที่จะมีสาหร่ายสีเขียวเติบโต ความเข้มข้นของโอโซนในน้ำสระว่ายน้ำไม่สามารถฆ่าสาหร่ายสีเขียวได้ จึงอาจทำให้เกิดการคัดกรองยูจีนิกส์และปัญหาการดื้อยา ซึ่งเป็นอีกเหตุผลหนึ่งของการเติมสารฆ่าเชื้อคลอรีนหรือสารคงสภาพโอโซนลงในถังโอโซน

3. กลไกการทำงานของโอโซนในสระว่ายน้ำคือการทำลายกระบวนการเผาผลาญแอมโมเนีย ไนโตรเจน และสารอินทรีย์ต่างๆ ในร่างกาย (เช่น เหงื่อ ปัสสาวะ น้ำมูก เยื่อบุโพรงจมูก รังแค ฯลฯ) แล้วจึงฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ในน้ำ เมื่อถึงช่วงใช้งานสูงสุดของสระว่ายน้ำ โอโซนจะทำหน้าที่กรองน้ำแทนการฆ่าเชื้อ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เมื่อมีผู้ใช้จำนวนมาก โอโซนสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียโคลิฟอร์มได้ ดังนั้น ระยะเวลาการทำงานของเครื่องผลิตโอโซนจึงไม่ควรสั้นเกินไป

4. โอโซนสามารถย่อยสลายสารอินทรีย์ได้ในเวลาอันรวดเร็ว และกระบวนการออกซิไดซ์คลอรีนก็ช้า ดังนั้นเมื่อใช้โอโซน ควรวางตำแหน่งให้เหมาะสมกับการบำบัดสารอินทรีย์ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำในสระมีโอกาสเกิดคลอรีนผสมกัน กล่าวคือ ระบบท่อควรทำให้น้ำในสระสัมผัสกับโอโซนก่อนเพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ แล้วจึงเริ่มกระบวนการคลอรีน ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้กลิ่นคลอรีนเกิดขึ้น หรือมิฉะนั้นโอโซนและคลอรีนจะถูกทำลายซึ่งกันและกัน

5. ประสิทธิภาพการแพร่ของโอโซนขึ้นอยู่กับขนาดของฟอง ยิ่งพื้นที่ผิวของฟองเล็กเท่าไหร่ โอกาสที่ฟองจะสัมผัสกับน้ำก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ฟองที่มีขนาดใหญ่เกินไปไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพต่ำเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดโอโซนที่ยังไม่เกิดปฏิกิริยาในฟองอีกด้วย เมื่อฟองที่มีโอโซนล้นออกมา จะทำให้เกิดแผลไหม้ทางเดินหายใจขณะที่มนุษย์กำลังหายใจ

6. ค่า CT ของโอโซน (C คือความเข้มข้น, T คือเวลา) เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์การออกแบบหลักของเครื่องผลิตโอโซนและระบบฆ่าเชื้อ ตัวอย่างเช่น เครื่องผลิตโอโซนมีความเข้มข้นของโอโซน 0.4 มก./ลิตร และระยะเวลาสัมผัส 4 นาที ดังนั้นค่า CT จึงเป็น 1.6

7. ปฏิกิริยาออกซิเดชันของโอโซนมีความสามารถในการตกตะกอนระดับจุลภาค เมื่อโอโซนสัมผัสกับโอโซนจนเต็มค่า CT ที่มีประสิทธิภาพแล้ว โอโซนจะเข้าสู่ระบบท่อของขั้นตอนการกรอง ความสามารถในการตกตะกอนระดับจุลภาคมีประสิทธิภาพมาก โดยใช้เอนไซม์ช่วยตกตะกอนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จึงสามารถรักษาระดับน้ำให้สูงกว่า 70 เมตรได้อย่างง่ายดาย

8. ระบบโอโซนไม่สามารถใช้กับน้ำแร่หรือน้ำพุร้อนได้ เนื่องจากน้ำแร่หรือน้ำพุร้อนมีไอออนเหล็ก ไอออนแมงกานีส และสารอินทรีย์ในปริมาณมาก การเติมโอโซนลงในน้ำที่มีคุณสมบัตินี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อปรับสมดุลและออกซิเดชัน ตามมาด้วยการเปลี่ยนสีของเหล็กและแมงกานีสจากสระว่ายน้ำ อุณหภูมิสูงก็เป็นหนึ่งในคุณสมบัติของน้ำในสระว่ายน้ำนี้ และเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ไม่เหมาะสมกับระบบโอโซน ในทางปฏิบัติ โอโซนมีอยู่ในน้ำสระว่ายน้ำที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 38 องศาเซลเซียส และยากที่จะคงอยู่ได้นานกว่า 30 วินาที ดังนั้นจึงแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะบรรลุค่า CT ที่มีประสิทธิภาพของโอโซนภายในระยะเวลาสัมผัสที่สั้นเช่นนี้