Khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lý nước thải. Khử trùng nước thải có nhiều phương pháp: clo hóa, dùng tia tử ngoại, điện phân muối ăn, ozon hóa, siêu âm… nhưng được sử dụng rộng rãi hơn cả là phương pháp clo hóa.
Số lượng clo hoạt tính cần để khử trùng một đơn vị khối lượng nước thải, biểu diễn mg/l hay g/m3, gọi là liều lượng clo. Thường chỉ một phần ít clo đưa vào là được dùng để phá hủy tế bào vi khuẩn, còn phần lớn sẽ để oxy hóa các chất hữu cơ và gây phản ứng cùng với nhiều hợp chất tạo khoáng khác nhau có chứa ở trong nước thải.
Liều lượng clo có thể lấy theo quy phạm như sau:
- Đối với nước thải sau khi xử lý cơ học là 10g/m3
.
- Đối với nước thải sau khi xử lý sinh học không hoàn ở bể Aeroten hay ở bể Biophin cao tải là 5g/m3
.
- Đối với nước thải sau khi xử lý sinh học hoàn toàn là 3g/m3
.
Việc kiểm tra hiệu quả clo hóa nước thải tiến hành bằng cách kiểm tra số lượng hóa chất tiêu hao và bằng cách xác định hàm lượng clo dư trong nước thải sau khi tiếp xúc với clo. Sau 30 phút clo tiếp xúc với nước thải thì hàm lượng clo thừa còn lại là 0,3 – 1mg/l. Trong trường hợp nâng cao chất lượng clo thừa từ 1 đến 15mg/l thì vi trùng bị tiêu diệt nhanh hơn.
Theo điều kiện cụ thể của địa phương, có thể cho dung dịch clorua vôi trực tiếp xuống hệ thống mương máng, cống rãnh, những nơi chứa nước thải. Hiệu quả khử trùng của clo tuy giảm so với công trình xử lý khử trùng riêng biệt nhưng vẫn đảm bảo nước thải được khử trùng và bớt ô nhiễm.
Khi cho clo vào nước, phản ứng xảy ra như sau: Cl2 + H2O = HCl + HOCl
Hoặc có thể ở dạng phương trình phân li: Cl2 + H2O = H++ OCl- + Cl-
Mặt khác axit hypoclorua là một axit yếu nên dễ phân hủy thành: HOCl = HCl + O
Chính các oxi nguyên tử này sẽ oxi hóa các vi khuẩn.
Ngoài việc tiêu diệt các vi khuẩn, Clo còn khử các chất hòa tan và NH3: HOCl + NH3 = NH2Cl + H2O
HOCl + NH2Cl = NHCl2 + H2O HOCl + NHCl2 = NCl3 + H2O
Clo tuy độc hại và không an toàn trong chuyên trở nhưng phương pháp khử trùng nước thải bằng clorua vôi là phương pháp dễ sử sử dụng và giá thành rẻ, phù hợp để khử trùng tại những trạm xử lý, bể chứa nước thải hay cống rãnh, mương máng. Ở các vùng nông thôn phương pháp khử trùng rất tiện dụng.
Ở những trạm xử lý nước thải, thiết bị khử trùng bằng clo vôi có cấu tạo gồm một hay hai thùng hòa trộn, hai thùng dung dịch và một thùng định lượng, các ống dẫn nước cấp, các van xả và các phễu.
Thùng hòa trộn làm nhiệm vụ trộn clorua vôi với nước công tác để nhận được dung dịch clorua vôi dạng sữa có nồng độ 10 – 15 % ( tính theo clo hoạt tính). Sau đó dung dịch clorua vôi dẫn tới dung dịch. Ở đây pha trộn thêm nước cấp để có dung dịch nồng độ 2,5 %, và sau khi qua thùng định lượng, dung dịch clorua vôi cho dẫn đến máng xáo trộn trước khi qua bể tiếp xúc.