Nhảy đến nội dung

Những nguyên tắc cơ bản trong công nghệ xử lý nước dùng trong sinh hoạt

Nghe bài viết Play Pause
Hiện tại ở nước ta chủ yếu dùng phổ biến hai loại nước làm nguồn cấp cho sinh hoạt là nước ngầm và nước mặt. Trong nước ngầm thường thừa các khí hòa tan như CO2, H2S; các khoáng chất như Fe và Mn; ở vùng núi nước có độ cứng cao (thừa Ca); tuy nhiên trong nước ngầm thường thiếu O2. Như vậy sơ đồ công nghệ chính để xử ký nước ngầm phải làm thoáng khí (loại bỏ CO2, bão hòa O2) loại bỏ sắt và mangan, đôi khi phải loại bỏ ion canxi để làm mềm nước.



Trong nước mặt thường thừa các cặn lơ lửng, chất hữu cơ, hay bị nhiễm khuẩn. Như vậy sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt trước hết phải đảm bảo loại bỏ các cặn, các chất hữu cơ và vi khuẩn ra khỏi nước.



Để loại bỏ những yếu tố thừa không tan chỉ cần áp dụng các biện pháp lọc nước là đủ; tuy nhiên rất nhiều chất thừa lại hòa tan trong nước và không lọc được, ví dụ sắt và mangan trong nước ngầm. Khi đó cần kết hợp các bước bổ sung, ví dụ ôxy hóa Fe2+, Mn2+ thành Fe3+, Mn3+ có thể kết tủa dưới dạng Fe(OH)3 và MnO2 có thể lọc và loại bỏ.



Còn trong nước mặt lại phổ biến các loại tạp chất keo - một trạng thái rất đặc biệt của các chất tan trong nước. Tùy theo kích thước chất phát tán trong nước mà có các loại sau:



- Nếu hạt phát tán có kích thước cỡ Ăngstrem (A = 10-10m) ta có dạng dung dịch ion, khi đó các chất tan tồn tại dưới dạng các ion chính là Na+ và Cl-.



- Nếu chất tan phân tán có dạng hạt nhìn thấy bằng mắt thường hoặc các dụng cụ quang học thông dụng thì ta có dạng huyền phù.



- Trường hợp trung gian, là khi các hạt chất tan có kích thước lớn hơn ion nhưng lại nhỏ hơn các hạt huyền phù, ta có dung dịch keo hay hệ keo tụ.



Kích thước các loại tạp chất trong nước được minh họa như sau:



 10-8  10-7   10-6    10-5                                                                           

                                                      (m)                                     

 4       3        2         1            



1. Vùng cặn nhìn thấy (cát, bùn, vi khuẩn, thủy sinh)



2. Vùng hạt keo (vi rút, các chất hữu cơ phân tử lớn)



3. Bọt khí phân tán trong nước, các chất hữu cơ tan gây màu, mùi.



4. Các chất tan dạng ion (độ mặn, độ cứng, Fe, Mn).



Theo ví dụ minh họa trên thì việc lựa chọn công nghệ và thiết bị xử lý nước phụ thuộc trước hết vào bản chất các loại tạp chất cần loại bỏ. Trong trường hợp xử lý nước mặt (có huyền phù và keo là hai loại tạp chất thường gặp) để lọc có hiệu quả người ta thường trộn vào nước những hóa chất chuyên dùng gọi là chất keo tụ và chất tạo bông. Những chất này có khả năng biến các hạt cặn lơ lửng kích thước nhỏ chưa lọc được thành những tập hợp hạt lớn tới mức đủ trọng lượng để lắng hoặc dễ dàng loại bỏ bằng kỹ thuật lọc nhanh thông thường. Trong thực tế những yếu tố thừa không thể kết tủa ví dụ như  NaCl trong nước lợ, nước mặn; khi đó cần phải loại bỏ phương pháp lọc cổ điển để áp dụng các phương pháp khác cho phép lọc tới mức độ ion như điện thấm, lọc màng bán thấm, trao đổi ion...



Như vậy, để xác lập sơ đồ công nghệ xử lý một loại nước nguồn cụ thể nào đó ta cần hiểu thấu đáo hai vấn đề: chất lượng nước và bản chất các công nghệ xử lý nước có thể áp dụng được. Chỉ có thể giải quyết tốt phần “định tính” này mới có thể giải quyết đúng phần “định lượng”; tiếp theo là thiết kế kỹ thuật công trình xử lý nước một cách có hiệu quả cả về kỹ thuật và kinh tế trong công nghệ xử lý nước sinh hoạt.

Tác giả bài viết:  ThS. Trần Công Bút - PGĐ Sở Tài nguyên và Môi trường