Sản phẩm phụ của quá trình ozon hóa và nguy cơ bromat

Ozone phản ứng với ion bromua tự nhiên có trong nước biển và nước lợ để tạo ra các sản phẩm phụ có chứa brom, trong đó đáng lo ngại nhất là bromat (BrO₃⁻), một chất gây ung thư bị quản lý với giới hạn trong nước uống khoảng 10 µg/L ở nhiều quốc gia. Cơ chế hóa học được xác định rõ: ozone oxy hóa bromua (thường ở mức 50–70 mg/L trong nước biển) thành hypobromite, chất này tiếp tục bị oxy hóa thành bromat, với tốc độ hình thành tăng mạnh ở pH cao, hàm lượng hữu cơ thấp và liều lượng ozone vượt quá mức cần thiết để khử trùng. Trên thực tế, điều này có nghĩa là hệ thống RAS nước mặn vận hành quá trình ozon hóa mạnh ở mức ORP trên 350 mV có thể sinh ra bromat ở nồng độ hàng chục microgram trên lít, và các nghiên cứu phơi nhiễm cá mãn tính cho thấy ảnh hưởng đến mang và gan ở mức hàng trăm µg/L, do đó khoảng an toàn hẹp hơn nhiều so với thường tưởng tượng. Các chiến lược kiểm soát, theo thứ tự ưu tiên, bao gồm: cấp lượng ozone đạt mức ORP tối thiểu nhằm đạt được mục tiêu chất lượng nước, hạ pH xuống dưới 7,5 khi hóa học hệ thống cho phép, duy trì carbon hữu cơ ở mức vừa phải để cạnh tranh với ozone, và sử dụng thời gian tiếp xúc ngắn tiếp theo là than hoạt tính, giúp làm giảm hypobromite và các tiền chất bromat. Các sản phẩm phụ khác bao gồm bromoform và các chất hữu cơ chứa brom, thường có rủi ro thấp hơn nhiều. Các trang trại nên định kỳ gửi mẫu nước đi phân tích bromat, đặc biệt là sau khi thay đổi máy phát ozone hoặc phương pháp châm thuốc, đồng thời ghi chép rủi ro bromat cùng với các mục tiêu ORP trong thiết kế hệ thống.