Trên thực tế, các chất khử trùng được sử dụng phổ biến nhất là khử trùng bằng clo, ozone hóa và tia cực tím (UV). Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu cho thấy khử trùng bằng clo mang lại không ít những tác động tiêu cực, các sản phẩm phụ được tạo ra trong quá trình khử trùng bằng clo làm tăng nguy cơ gây ung thư, hen suyễn, gây thiệt hại, phá hủy các tế bào và mô trong cơ thể.

Công nghệ khử trùng Ozone và UV tạo nên ưu thế của mình khi có tốc độ phản ứng nhanh, xử lý triệt để và không để lại bất kỳ một tồn dư hóa chất độc hại nào.

1.      Khử trùng Ozone

Ozone là một hợp chất bao gồm 3 nguyên tử oxy, là một trong những chất oxy hóa mạnh nhất hiện có và được tạo ra bởi tự nhiên khi có sự phóng điện trong khí quyển (sấm, sét), ánh sáng tia cực tím và điện trường mạnh, ứng dụng thực tế đa dạng, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến khử trùng.

Ozone là một chất khử trùng cực kỳ linh hoạt và mạnh mẽ, mang lại hiệu quả cao hơn rất nhiều so với các phương pháp truyền thống như khử trùng bằng Clo. Ozone có hiệu quả trong việc vô hiệu hóa virus và vi khuẩn hơn bất kỳ một phương pháp khử trùng và khử độc nào khác đồng thời cần rất ít thời gian xử lý. Ozone có khả năng tiêu diệt hầu hết các vi khuẩn trong vòng 15 giây, phá hủy E-coli trong vòng 20 giây (Vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) là một loài vi khuẩn Gram âm, phân bố rất rộng trong môi trường sống trên Trái Đất, hay có mặt ở thực phẩm, nguồn nước, thường kí sinh trong ruột già của người và động vật. Hầu hết các loại vi khuẩn E. coli chỉ gây tiêu chảy tạm thời và thoáng qua, tuy nhiên có một vài loại đặc biệt, chẳng hạn như vi khuẩn E. coli O157: H7, có thể gây nhiễm trùng nặng đường ruột dẫn đến bệnh nặng hơn với tiêu chảy, đau bụng và sốt.)

Bằng cách oxy hóa vỏ protein, ozone sẽ làm suy giảm hiệu quả hoặc bất hoạt các vi khuẩn và virus, gây vỡ màng tế bào và phân hủy các thành phần phân tử sinh học thiết yếu trong vi khuẩn. Ozone lan truyền rất nhanh và đều trong không khí đến nỗi không có góc chết nào tồn tại. Quan trọng hơn, nó là một chất oxy hóa thân thiện với môi trường vì không sản sinh ra bất kỳ một sản phẩm phụ dư thừa độc hại nào.

2.      Khử trùng UV

Tia cực tím hay tia tử ngoại, tia UV là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy nhưng dài hơn tia X. Phổ tia cực tím có thể chia ra thành tử ngoại gần và tử ngoại xạ hay tử ngoại chân không.

Phạm vi UV của phổ bức xạ điện từ kéo dài từ 10 nm đến 400 nm. Phổ UV được chia thành 4 phần: UVA (315 nm đến 400 nm), UVB (280 nm đến 315 nm), UVC (200 nm đến 280 nm) và UV UV (100 nm đến 200 nm).

Bức xạ UVC đề cập đến các bước sóng ngắn hơn 280 nm, được hấp thụ hoàn toàn bởi bầu khí quyển của chúng ta và không có bức xạ UVC tự nhiên nào chạm tới bề mặt trái đất. Những bước sóng này được tạo ra thông qua các nguồn nhân tạo, chẳng hạn như đèn LED UVC hoặc đèn thủy ngân.

Một đặc điểm độc đáo của tia UV là một dải bước sóng cụ thể của nó, từ 200 đến 300 nanomet (một phần tỷ của mét), chúng có khả năng vô hiệu hóa các vi sinh vật, như vi khuẩn, vi rút và động vật nguyên sinh. Khả năng này đã cho phép sử dụng rộng rãi ánh sáng tia cực tím như một cách thân thiện với môi trường, không có hóa chất và hiệu quả cao để khử trùng và chống lại các vi sinh vật gây hại.

Cách khử trùng bằng tia cực tím

Không giống như các phương pháp hóa học để khử trùng nước, UV cung cấp sự vô hiệu hóa nhanh chóng, hiệu quả của các vi sinh vật thông qua một quá trình vật lý. Khi vi khuẩn, vi rút và động vật nguyên sinh tiếp xúc với các bước sóng diệt khuẩn của tia UV, chúng sẽ không có khả năng sinh sản và lây nhiễm. Ánh sáng tia cực tím đã được chứng minh là hiệu quả trong việc chống lại các sinh vật gây bệnh, bao gồm cả bệnh tả, bại liệt, thương hàn, viêm gan và các bệnh do vi khuẩn, virus và ký sinh trùng khác. Ngoài ra, ánh sáng tia cực tím (một mình hoặc kết hợp với hydro peroxide) có thể tiêu diệt các chất gây ô nhiễm hóa học như thuốc trừ sâu, dung môi công nghiệp và dược phẩm thông qua quá trình oxy hóa UV.

Các vi sinh vật bị bất hoạt bởi ánh sáng tia cực tím là kết quả của sự phá hủy axit nucleic. Năng lượng cao liên quan đến năng lượng tia cực tím bước sóng ngắn, chủ yếu ở bước sóng 254nm, được hấp thụ bởi RNA và DNA của tế bào. Sự hấp thụ năng lượng tia cực tím này hình thành các liên kết mới giữa các nucleotide liền kề, tạo ra liên kết đôi hoặc mờ. Kích thước của các phân tử liền kề, đặc biệt là thymine, là thiệt hại quang hóa phổ biến nhất. Sự hình thành của nhiều chất làm giảm thymine trong DNA của vi khuẩn và vi rút ngăn chặn sự nhân lên và không có khả năng lây nhiễm. Nói cách khác, chiếu tia UV làm biến tính DNA, làm hỏng, thay đổi cấu trúc của vi sinh vật khiến chúng bị phá hủy hoặc mất chức năng.

Ưu điểm của khử trùng UV

-          UV là một giải pháp khử trùng an toàn, không có hóa chất

-          Xử lý tia cực tím không tạo ra sản phẩm phụ khử trùng gây ung thư

-          UV có hiệu quả cao trong việc vô hiệu hóa một loạt các vi sinh vật - bao gồm các mầm bệnh kháng clo như Cryptosporidium và Giardia

Những thiết bị tích hợp công nghệ kép khử trùng ozone và khử trùng UV giúp nhân đôi hiệu quả xử lý, tính ứng dụng thực tế vô cùng đa dạng và phong phú.