Nguyên tắc công nghệ xử lý nước cấp

Nước tinh khiết đáp ứng tối đa nhu cầu sống của con người và được cấu tạo bởi nguyên tử hydro và oxy liên kết chặt chẽ với nhau. Tuy nhiên, thực trạng nước trên toàn cầu hoàn toàn không đảm bảo chất lượng vì đa phần chứa nhiều thành phần ô nhiễm như chất hữu cơ, khoáng chất, hóa chất cùng nhiều chất ô nhiễm khác.

May mắn thay, nhiều phương pháp xử lý nước cấp đã được phát triển cho phép nguồn nước an toàn hơn và có thể uống được. Tuy nhiên vẫn còn một số phương pháp thật sự chưa hiệu quả khiến nguồn nước chưa qua xử lý nguy hiểm hơn vì chứa nhiều vi rút, mầm bệnh, vi khuẩn,…

Và bài viết dưới đây sẽ đưa ra cách nhìn tổng quan về các nguyên tắc cơ bản nhất trong xử lý nước cấp, quy trình và một số công nghệ liên quan khác.

Vì sao xử lý nước cấp?

Nếu duy trì nguồn nước cấp đảm bảo cung cấp đủ nguồn nước sạch cho dân số lớn. Nhờ việc tạo ra nhiều công nghệ mới đã giúp theo dõi, đánh giá, nguồn nước chất lượng được cung cấp và sử dụng trên khắp thế giới. Để đảm bảo chúng không gây nguy hiểm cho sức khỏe nên hầu hết tất cả nguồn nước đều được xử lý trước khi sử dụng.

Nhiều hệ thống đã được thiết kế xử lý và loại bỏ nhiều chất ô nhiễm vi sinh và thành phần vật lý như chất rắn lơ lửng, độ đục, màu sắc, chất khoáng. Giai đoạn khử trùng gần như xử lý cuối cùng để khử hoạt tính của vi sinh còn sót lại.

Xử lý nước cấp bao gồm nhiều giai đoạn điều này bao gồm xử lý sơ bộ ban đầu và khử trùng ở hạ nguồn. Tùy thuộc vào chất lượng và loại nước mà việc xử lý sẽ khác nhau. Chẳng hạn, xử lý nước ngầm hoạt động lấy nước từ các nguồn bên dưới mặt đất như tầng chứa nước.

Đối với nước mặt sẽ phụ thuộc vào môi trường nước đầu vào. Điều này cần nhiều bước xử lý cùng quy trình riêng lẻ sẽ yêu cầu các kết hợp với nhau để làm sạch. Một số nguồn cấp nước chứa nhiều sản phẩm phụ khử trùng, hóa chất vô cơ, hữu cơ và chất phóng xạ.

5 nguyên tắc lọc nước cơ bản nhất

• Lọc: loại bỏ hạt vật chất trong nước thô bằng lưới lọc thường xử lý trước giai đoạn đông tụ để giảm tải chất rắn.
• Bộ lọc sỏi: chủ yếu khử độ đục, tảo trong bộ lọc được thiết kế thành các bể hình chữ nhật để chất rắn tích tụ và giữ lại trên bề mặt của bộ lọc.
• Bộ lọc cát chậm: quy trình đơn giản, đáng tin cậy nên bộ lọc này thích hợp xử lý với nguồn nước cấp nhỏ bao gồm bể chứa cát với độ sâu từ 0,5 – 1,5m.
• Lọc than hoạt tính: bao gồm phương pháp hấp phụ vật lý, chất ô nhiễm bị loại bỏ bằng than hoạt tính. Hiệu quả lọc nước phụ thuộc vào số lượng, bản chất cacbon, nồng độ chất ô nhiễm, thời gian lưu nước, nhiệt độ, pH,… Trong đó, than hoạt tính dạng hạt được ưu tiên sử dụng.
• Quy trình lọc màng: các công nghệ màng lọc được phát triển như RO, UF, MF, NF ngày càng sử dụng phổ biến trong xử lý nước ứng dụng trong công nghiệp, dược phẩm và sản xuất nước uống. Quy trình màng loại bỏ tốt vi khuẩn, vi rút, mầm bệnh, thuốc trừ sâu, dư lượng dược phẩm ra khỏi nguồn nước cần xử lý.

Các công nghệ xử lý nước nổi bật nhất

Mỗi công nghệ xử lý nước sẽ có yêu cầu riêng biệt để thực hiện các quy trình xử lý nước cấp. Dưới đây là một số công nghệ cơ bản được sử dụng trong các công trình xử lý nước.

Đông tụ - tạo bông

• Quá trình loại bỏ màu, độ đục, tảo cùng nhiều vi sinh vật khác ra khỏi nước mặt.
• Chất đông tụ hóa học thêm vào để tạo kết tủa, tạo bông mà sau khi lắng hoặc lọc thì bông cặn sẽ được tách ra khỏi nước đã xử lý.
• Nhôm sunfat và sắt sunfat là hai trong số nhiều chất đông tụ được dùng phổ biến nhất. Các chất này phân tán nhanh chóng khi định lượng.
• Tiếp theo là giai đoạn bể lắng, sự kết hợp của các bông sẽ lắng xuống hình thành bùn cần loại bỏ.
• Ưu điểm phương pháp đông tụ là giảm thời gian để lắng cặn lơ lửng cũng như hiệu quả hơn trong việc khử hạt mịn khó loại bỏ.
• Kỹ thuật xử lý đông tụ - tạo bông được cho thích hợp loại bỏ màu, độ đục. Tuy nhiên đối với nguồn cấp nước nhỏ thì chúng lại không phù hợp vì mức độ kiểm soát không cần thiết cũng như khối lượng bùn tạo ra cao.

Xử lý bằng ozone

• O3 được sử dụng trong suốt quá trình xử lý nước như oxy hóa hoặc khử trùng vì nó có tính oxy hóa mạnh và khả năng khử trùng hiệu quả nhất
• Quá trình oxy hóa bằng ozone thường xử lý trước giai đoạn lọc than hoạt tính để khử các chất hữu cơ
• Ozone hóa được thực hiện bằng cách phóng điện như máy tạo ozone thông qua các phản ứng điện phân, hóa học
• Hệ thống ozone hóa bao gồm luồng không khí khô, sạch đi qua dòng điện áp cao tạo ra nồng độ O3 xấp xỉ 1% hoặc 10.000 mg/L nên thích hợp đối với hệ thống xử lý nước quy mô lớn
• O3 sẽ phản ứng với kim loại để tạo ra oxit kim loại không hòa tan. Nó có đặc tính phản ứng cao và thời gian bán hủy rất ngắn và sau đó hòa tan vào nước.
• Ưu điểm việc xử lý nước bằng ozone là giảm thiểu các vấn đề vô cơ, hữu cơ, vi sinh, mùi, vị mà không cần sử dụng thêm bất kỳ loại hóa chất nào. Cần lưu ý là hệ thống yêu cầu cần xử lý để giảm độ cứng

Xử lý bằng cách khử trùng bằng tia UV

• Tia UV không nhìn thấy bằng mắt thường chủ yếu sử dụng khử trùng vi sinh vật trong nước, bước sóng của nó dao động từ 200 – 300 nanomet
• Với bước sống 254 nm từ đèn hơi thủy ngân mà nó có khả năng diệt khuẩn để vô hiệu hóa vi sinh
• Đặc trưng của giải pháp này là tia UV hoàn toàn không tiếp xúc với nước mà gắn bên ngoài nước chảy qua các ống Teflon trong suốt hoặc đặt trong ống thủy tinh thạch anh.
• UV ngăn chặn vi khuẩn, vi sinh vật không còn khả năng sinh sản nên chúng được sử dụng như bước khử trùng thứ cấp bên trong hệ thống xử lý nước
• Tia UV thường ứng dụng riêng lẻ hoặc kết hợp cùng H2O2 phá hủy chất gây ô nhiễm hóa học như dung môi, thuốc trừ sâu công nghiệp (quá trình oxy hóa tia cực tím)

Khi nhu cầu xử lý nước cấp ngày càng cấp thiết càng thúc đẩy việc nghiên cứu và áp dụng hiệu quả các phương pháp, công nghệ xử lý hiệu quả và tối ưu hơn. Là một Công ty dịch vụ môi trường, Hợp Nhất hiểu rõ nhu cầu thực tế từ nhiều đối tượng khách hàng để chúng tôi đưa ra các giải pháp xử lý nước phù hợp nhất. Liên hệ ngay Hotline 0938.857.768 nếu bạn đang có nhu cầu xử lý nước chất lượng và tiết kiệm chi phí nhất.