Xử lý nước cấp sinh hoạt - Công ty cổ phần Phố Xanh

Xử lý nước cấp sinh hoạt

KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC NGẦM

1. Tổng quan về nước ngầm

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ l ượng và khá tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng v à các khe nứt của đất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của nguồn n ước mặt nước mưa…nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất v ài mét, vài chục mét, hay hang trăm mét.

Đối với các hệ thống cấp nước cộng đồng thì nguồn nước ngầm luôn là nguồn nước được ưa thích. Bởi vì, các nguồn nước nặt thường bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phải phụ thuộc v ào sự biến động theo mùa. Nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi các tác động của con ng ười. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước mặt nhiều. Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay các hạt lơ lửng, và vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp.

Một số đặc điểm khác nhau giữa n ước ngầm và nước mặt

Thông số	Nước ngầm	Nước bề mặt
Nhiệt độ	Tương đôi ổn định	Thay đổi theo mùa
Chất rắn lơ lửng	Rất thấp, hầu như không có	Thường cao và thay đổi theo mùa
Chất khoáng hoà tan	Ít thay đổi, cao hơn so với nước mặt	Thay  đổi  tuỳ  thuộc  chất  l ượng  đất,  lượng mưa.
Hàm lượng Fe2+, Mn2+	Thường xuyên có trong nước	Rất thấp, chỉ có khi nước ở sát dưới đáy hồ
Khí CO2   hoà tan	Có nồng độ cao	Rất thấp hoặc bằng 0
Khí O2   hoà tan	Thường không tồn tại	Gần như bão hoà
Khí NH3	Thường có	Có khi nguồn nước bị nhiễm bẩn
Khí H2S	Thường có	Không có
SiO2	Thường có ở nồng độ cao	Có ở nồng độ trung bình
NO3-	Có ở nồng độ cao, do bị nhiễm bởi phân bón hoá học	Thường rất thấp
Vi sinh vật	Chủ yếu là các vi trùng do sắt gây ra	Nhiều loại vi trùng, virut gây bệnh và tảo.

Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng quan tâm trong n ước ngầm là các tạp chất hoà tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trình

phong hoá và sinh hoá trong khu v ực. Ở những vùng có điều kiện phong hoá tốt, có nhiều chất bẩn v à luợng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, các chất  hữu cơ, mùn lâu ngày theo nư ớc mưa ngấm vào đất.

Ngoài ra, nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con ng ười. Các chất thải của con ng ười và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học, v à việc sử dụng phân bón hoá học…tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm v ào nguồn nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Đã có không ít nguồn nước

ngầm do tác động của con ng ười đã bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu c ơ khó phân huỷ, các vi khuẩn gây bệnh, nhấ t là các hoá chất độc hại như các kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu v à không loại trừ cả các chất phóng xạ.

2. Một số quá trình cơ bản xử lý nước ngầm

Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước ngầm, tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhu cầu cấp nước, tiêu chuẩn dùng nước, đặc điểm của nguồn n ước ngầm, các điều kiện tự nhi ên, điều kiện kinh tế xã hội…mà chúng ta sẽ lựa chọn công nghệ xử lý n ước ngầm sao cho ph ù hợp. Tuy nhiên có một số quá trình cơ bản có thể áp dụng để xử lý nước ngầm được tóm tắt như bảng sau:

Quá trình xử lý	Mục đích
- Làm thoáng	- Lấy oxy từ không khí để oxy hoá sắt v à mangan hoá trị II hoà tan trong nước. - Khử khí CO2   nâng cao pH của nước để đẩy nhanh quá trình oxy hoá và thuỷ phân sắt, mangan trong dây chuyền công nghệ khứ sắt v à mangan. - Làm giàu oxy để tăng thế oxy hoá khử của n ước, khử các chất bẩn ở dạng khí hoà tan trong nước.
- Clo hoá sơ bộ	- Oxy hoá sắt và mangan hoà tan ở dạng các phức chất hữu cơ. - Loại trừ rong, rêu, tảo phát triển trên thành các bể trộn, tạo bông cặn v à bể lắng, bể lọc. - Trung hoà lượng ammoniac dư, diệt các vi khuẩn tiết ra chất nhầy trên mặt lớp cát lọc.
- Quá trình khuấy trộn hoá chất	- Phân tán nhanh, đều phèn và các hoá chất khác vào nước cần xử lý.
-  Quá trình keo tụ và  phản ứng tạo bông cặn	-  Tạo điều kiện và thực hiện quá trình dính kết các hạt căn keo phân tán thành bông cặn có khả năng lắng v à lọc với tốc độ kinh tế cho phép.
- Quá trình lắng	- Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và bông cặn có khả năng lắng với tốc độ kinh tế cho phép, làm giảm lượng vi trùng và vi khuẩn.
- Quá trình lọc	- Loại trù các hạt cặn nhỏ không lắng đ ược trong bể lắng, nh ưng có khả năng dính kết lên bề mặt hạt lọc.
- Hấp thụ và hấp thụ bằng than hoạt tính	- Khử mùi, vị, màu của nước sau khi dùng phương pháp xử lý truyền thống không đạt yêu cầu.
- Flo hoá nước	- Nâng cao hàm lượng Flo trong nước đến 0,6 – 0,9 mg/l để bảo vệ men răng và xương cho người dùng nước.
- Khử trùng nước	- Tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng con lại trong nước sau bể lọc.
- Ổn định nước	- Khử tính âm thực và tạo ra màng bảo vệ cách ly không cho n ước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mặ trong th ành ống dẫn để bảo vệ ống v à phụ tùng trên ống.
- Làm mềm nước	- Khử ra khỏi nước các ion Ca2+ và Mg2+ đến nồng độ yêu cầu.
- Khử muối	- Khử ra khỏi nước các cation và anion c ủa các muối hoà tan đến nồng độ yêu cầu.

3. Khử sắt trong nước ngầm

3.1 Trạng thái tồn tại tự nhi ên của sắt trong các nguồn n ước

Trong nước ngầm sắt thường tồn tại ở dạng ion, sắt có hoá trị 2 (Fe 2+) là thành phần của các muối ho à tan như: Fe(HCO3)2; FeSO4…hàm lượng sắt có trong các nguồn n ước ngầm thường cao và phân bố không đồng đều trong các lớp trầm tích dưới đất sâu. Nước có hàm lượng sắt cao, làm cho nước co mùi tanh và có màu vàng, gây ảnh hưởng không tốt đến chất l ượng nước ăn uống sinh hoạt và sản xuất. Do đó, khi m à nước có hàm lượng sắt cao hơn giới hạn cho phép theo ti êu chuẩn thì chúng ta phải tiến hành khử sắt.

Các hợp chất vô cơ của ion sắt hoá trị II

Các hợp chất vô cơ của ion sắt hoá trị II:

-     FeS, Fe(OH)2, FeCO3,Fe(HCO3)2, FeSO4, v.v…

Các hợp chất vô cơ của ion sắt hoá trị III:

-     Fe(OH)3,  FeCl3   …trong đó Fe(OH)3  là chất keo tụ, dễ dàng lắng đọng trong các bể lắng v à bể lọc. Vì thế các hợp chất vô cơ của sắt hoà tan trong  nước hoàn toàn có thể xử lý bằng phương pháp lý học: làm thoáng lấy oxy của không khí để oxy hoá sắt hoá trị II th ành sắt hoá trị III và cho quá trình thuỷ phân, keo tụ Fe(OH) 3 xảy ra hoàn toàn trong các b ể lắng, bể lọc tiếp xúc v à các bể lọc

Các phức chất vô cơ của ion sắt với silicat, photphat FeSiO(O H)3+3)

-     Các phức chất hữu cơ của ion sắt với axit humic, funvic,…

-     Các ion sắt hoà tan Fe(OH)+, Fe(OH)3 tồn tại tuỳ thuộc vào giá trị thế oxy hoá khử v à pH của môi trường.

-     Các loại phức chất và hỗn hợp các ion ho à tan của sắt không thể khử bằng ph ương pháp lý học thông thường, mà phải kết hợp với  phương pháp hoá học. Muốn khử sắt ở dạng n ày phải cho thêm vào nước các chất oxy hoá như: Cl-, KMnO4, Ozone, đã phá vỡ liên kết và oxy hoá ion sắt thànhion hoá trị III hoặc cho vào nước các chất keo tụ FeCl 3  , Al(SO4)3  và kiềm hoá để có giá trị pH thích hợp cho quá tr ình đồng keo tụ các loại keo sắt và phèn xảy ra triệt để trong các bể lắng, bể lọc tiếp xúc v à bể lọc trong.

4. Các phương pháp kh ử sắt trong xử lý n ước

4.1 Phương pháp oxy hoá s ắt

Nguyên lý của phương pháp này là oxy hoá (II) thành s ắt  (III) và tách chúng ra kh ỏi nước dưới dạng hyđroxyt sắt (III). Trong nước ngầm, sắt (II) bicacbonat là một muối không bền, nó dễ d àng thuỷ phân thành sắt (II) hyđroxyt theo phản ứng:

Fe(HCO)3)2   + 2H2O → Fe(OH)2   + 2H2CO3

Nếu trong nước có oxy hoà tan, sắt (II) hyđroxyt sẽ bị oxy hoá th ành sắt (III) hyđroxyt theo phản ứng:

4Fe(OH)2   + 2H2O + O2   → 4Fe(OH)3  ↓

Sắt (III) hyđroxyt trong n ước kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách ra khỏi nước một cách dễ d àng nhờ quá trình lắng lọc.

Kết hợp các phản ứng tr ên ta có phản ứng chung của quá trình oxy hoá sắt như sau:

4Fe2+ + 8HCO3     + O2   + H2O → 4Fe(OH)3     + 8H+   + 8HCO3-

Nước ngầm thường không chứa ôxy ho à tan hoặc có hàm lượng ôxy hoà tan rất thấp. Để tăng nồng độ ôxy hoà tan trong nước ngầm, biện pháp đ ơn giản nhất là làm thoáng. Hiệu quả của bước làm thoáng được xác định theo nhu cầu ôxy cho quá trình khử sắt.

4.2 Phương pháp kh ử sắt bằng quá tr ình ôxy hoá

Làm thoáng đơn gi ản bề mặt lọc

Nước cần khử sắt được làm thoáng bằng dàn phun mưa ngay trên b ề mặt lọc. Chiều cao gi àn phun thường lấy cao khoảng 0,7m, lỗ phun có đ ường kính từ 5-7mm, lưu lượng tưới vào khoảng 10 m3/m2.h. Lượng ôxy hoà tan trong nước sau khi làm thoáng ở nhiệt độ 250C lấy bằng 40% lượng ôxy hoà tan bão hoà (ở 250C lượng ôxy bão hoà bằng 8,1 mg/l).

Làm thoáng bằng giàn mưa tự nhiên

Nước cần làm thoáng được tưới lên giàn làm thoáng m ột bặc hay nhiều bặc với các s àn rải xỉ hoặc tre gỗ. Lưu lượng tưới và chiều cao tháp cũng lấy nh ư trường hợp trên. Lượng ôxy hoà tan sau làm thoáng bằng 55% lượng ôxy hoà tan bão hoà. Hàm l ượng CO2   sau làm thoáng giảm 50%.

Làm thoáng cưỡng bức

Cũng có thể dùng tháp làm thoáng cư ỡng bức với lưu lượng tưới từ 30 đến 40 m3/h. Lượng không khí tiếp xúc lấy từ 4 đến 6 m3   cho 1m3  nước. Lượng ôxy hoà tan sau làm thoáng b ằng 70% hàm lượng ôxy hoà tan bão hoà. Hàm lượng CO2   sau làm thoáng giảm 75%.

4.3 Khử sắt bằng hoá chất

Khi trong nước nguồn có hàm lượng tạp chất hữu cơ cao, các chất hữu cơ sẽ tạo ra dạng keo bảo vệ các ion sắt, như vậy muốn khử sắt phải phá vỡ đ ược màng hữu cơbảo vệ bằng tác dụng của các chất ôxy hoá mạnh. Đối với nước ngầm, khi làm lượng sắt quá cao đồng thời tồn tại cả H 2S thì lượng ôxy thu được nhờ làm thoáng không đ ủ để ôxy hoá hết H2S và sắt, trong trường hợp này cần phải dùng đến hoá chất để khử sắt.

Biện pháp khử sắt bằng vôi

Khi cho vôi vào nước, độ pH của nước tăng lên. Ở điều kiện giàu ion OH-, các ion Fe2+  thuỷ phân nhanh chóng thành Fe(OH)2   và lắng xuống một phần, thế ôxy hoá khử tiêu chuẩn của hệ Fe(OH)2/Fe(OH)3  giảm xuống, do đó sắt (II) dễ dàng chuyển hoá thành sắt (III). Sắt (III) hyđroxyt kết tụ th ành bông cặn, lắng trong bể lắng v à có thể dễ dàng tách ra khỏi nước.

Phương pháp này có th ể áp dụng cho cả nước mặt và nước ngầm. Nhược điểm của phương pháp này là phải dùng đến các thiết bị pha chế cồng kềnh, quản lý phức tạp, cho nên thường kết hợp khử sắt với quá tr ình xử lý khác như xử lý ổn định nước bằng kiềm, làm mềm nước bằng vôi kết hợp với sôđa.

Biện pháp khử sắt bằng Clo

Quá trình khử sắt bằng clo được thực hiện nhờ phản ứng sau:

2Fe(HCO3)2 + Cl2   + Ca(HCO3)2   + 6H2O → 2Fe(OH)3CaCl2  + 6H+   + 6HCO3-

Biện pháp khử sắt bằng Kali Permanganat (KMnO 4)

Khi dùng KMnO4   để khử sắt, qua trình xảy ra rất nhanh vì cặn mangan (IV) hyđroxyt vừa đ ược tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá tr ình khử. Phản ứng xảy ra theo ph ương trình sau:

5Fe2+ + MnO4- + 8H+   → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

Biện pháp khử sắt bằng cách lọc qua lớp vật liệu đặc biệt

Các vật liệu đặc biệt có khả năng xúc tác, đẩy nhanh quá tr ình ôxy hoá khử Fe2+  thành Fe3+ và giữ lại trong tầng lọc. Quá trình diễn ra rẩt nhanh chóng v à có hiệu quả cao. Cát đen l à một trong những chất có đặc tính nh ư thế.

Biện pháp khử sắt bằng ph ương pháp trao đ ổi ion

Phương pháp trao đổi ion được sử dụng khi kết hợp với quá trình khử cứng. Khi sử dụng thiết bị trao đổi ion để khử sắt, nước ngầm không được tiếp xúc với không khí v ì Fe3+  sẽ làm giảm khả năng trao đổi của các ionic. Chỉ có hiệu quả khi khử nước ngầm có hàm lượng sắt thấp.

Biện pháp khử sắt bằng ph ương pháp vi sinh

Một số loại vi sinh có khả năng ôxy hoá sắt trong điều kiện m à quá trình ôxy hoá hoá h ọc xảy ra rất khó khăn. Chúng ta cấy các mầm khuẩn sắt trong lớp cáy lọc của bể lọc, thông qua hoạt động của các vi khuẩn sắt đ ược loại ra khỏi nước. Thường sử dụng thiết bị bể lọc chậm để khử sắt.

5. Một số giai đoạn về công nghệ khử sắt trong n ước cấp

Giai đoạn đưa các hoá chất vào nước

Giai đoạn này gồm có quá trình làm thoáng nước để làm giàu ôxy và khử khí cacbonic cùng với việc pha trộn hoá chất vào nước như vôi, phèn, clo, ôzôn, kalipermanganate…

Giai đoạn xử lý sơ bộ

Mục đích của giai đoạn n ày là nhằm tạo ra những điều kiện cho phản ứng ôxy hoá khử diễn ra đ ược hoàn toàn, nhanh chóng. Các thi ết bị cần thiết cho giai đoạn n ày là bể lắng tiếp xúc, bể lọc s ơ bộ, bể lọc tiếp xúc, bể lắng ngang hoặc lắng trong.

Giai đoạn làm sạch

Giai đoạn này cần đến các bể lọc khác nhau. Tuỳ theo h àm lượng và thành phần sắt trong nước nguồn cùng với chất lượng nứơc nguồn mà quyết định quy trình khử sắt cụ thể, thường được xác định bằng thực nghiệm tại chỗ kết hợp với các kết quả tính toán sơ bộ.

Khi hàm lượng sắt cao trên 6mg/l và cần khử triệt để khí cacbonic, quy tr ình khử sắt sẽ bao gồm cả ba giai đoạn trên.

6. Một số thiết bị khử sắt th ường được sử dụng

Làm thoáng đơn gi ản trên bề mặt bể lọc

Người ta dùng giàn ống khoan lỗ phun m ưa trên bề mặt lọc, lỗ phun có đ ường kính 5 đến 7 mm, tia n ước dùng áp lực phun lên với độ cao 0,5 đến 0,6m. L ưu lượng phun vào khoảng 10m3/m2.h. Làm thoáng trực tiế trên bề mặt bể lọc chỉ nên áp dụng khi nước nguồn có hàm lượng sắt thấp và không phải khử CO2.

Tháp làm thoáng t ự nhiên

Sử dụng tháp làm thoáng tự nhiên (giàn mưa) khi cần làm giàu ôxy kết hợp với khử khí CO 2. Do khả năng trao đổi của O2   lớn hơn CO2   nên tháp được thiết kế cho tr ường hợp khử CO2. Giàn mưa cho khả năng thu được lượng ôxy hoà tan bằng 55% lượng ôxy bão hoà và có khả năng khử được 75-80% lượng CO2   còn lại sau khi làm thoáng không xuống thấp hơn 5-6mg/l.

Tháp làm thoáng cư ỡng bức

Cấu tạo của tháp làm thoáng cưỡng bức cũng gần giống như tháp làm thoáng tự nhiên, ở đây chỉ khác là không khí được đưa vào tháp cưỡng bức bằng quạt gió. Không khí đi ng ược chiều với chiều r ơi của các tia nước. Lưu lượng tưới thường lấy từ 30 đến 40 m 3/m2.h. Lượng không khí cấp v ào từ 4 đến 6m3 cho 1m3 nước cần làm thoáng.

Bể lắng tiếp xúc

Bể lắng tiếp xúc có chức năng giữ n ước lại sau quá trình làm thoáng trong m ột thời gian đã để quá trình ôxy hoá và thuỷ phân dắt diễn ra ho àn toàn, đồng thời tách một phần cân nặng tr ước khi chuyển sang bể lọc. Tron g thực tế thường lấy thời gian lưu của nước từ 30 đến 45 phút. Bể lắng tiếp xúc có thể đ ược thiết kế như bể lắng đứng và thường đặt ngay dưới giàn làm thoáng.

Bể lọc tiếp xúc hay bể lọc s ơ bộ được áp dụng khi hàm lượng sắt trong nước nguồn cao hoặc cần khử đồng thời cả mangan. Bể lọc tiếp xúc có cấu tạo nh ư các bể lọc thông thường với lớp vật liệu lọc bằng sỏi , than antraxit, sành, sứ…có kích thước hạt lớn. Tốc độ lọc th ường khống chế trong khoảng 15 đến 20m/h.

Bể lọc cặn sắt

Để lọc sạch nước có chứa cặn sắt, sử dụng các bể lọc nhanh thông th ường. Do khác với bể lọc cạn bẩn b ình thường ở chỗ quá trình ôxy hoá và thuỷ phân sắt con tiếp tục xảy ra trong lớp vật liệu lọc, n ên ngay từ đầu chu kỳ loc, cặn đã bám sẵn trong lớp vật liệu lọc v à độ chứa cặn của lớp vật liệu lọc sẽ cao hơn.

Vì vậy, vật liệu lọc có thể lấy cấp phối hạt lớn h ơn, đương kính trung b ình hạt từ 0,9 đến 1,3 mm , bề dày lớp vật liệu lọc 1,0 đến 1,2m, tốc độ lọc lấy từ 5 đến 10m/h. Do cặn sắt bám chắc n ên phải rửa lọc bằng nước và khí kết hợp, lưu lượng nước rửa thực tế thường dùng từ 10 đến 12 l/m2.s. Nếu sử dụng bể lọc 2 lớp gốm antraxit v à cát thạch anh thì hiệu quả xử lý sẽ cao hơn.

7. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử sắt

Tốc độ phản ứng của quá tr ình ôxy hoá và thuỷ phân Fe2+ thành Fe3+ tuỳ thuộc vào lượng oxy hoà tan trong nước tăng lên. Để oxy hoá 1mg sắt (II) ti êu tốn 0,143mg oxy.

Thời gian oxy hoá và thuỷ phân sắt trên công trình phụ thuộc vào trị số pH của nước có thể lấy như sau:

Thời gian tối ưu của quá trình keo tụ

pH	6,0	6,5	6,6	6,7	6,8	6,9	7	≥7,5
Thời gian tiếp xúc cần thiết trong bể lắng v à bể lọc (thời gian lưu nước) (phút)	90	60	45	30	25	20	15	10
Thời gian tiếp xúc cần thiết (thời  gian l ưu nước) trong bể lọc tiếp xúc (bể lọc I) và bể lọc trong (bể lọc đợt II) (phút)	60	45	35	25	20	15	12	5

Tốc độ lọc qua bể tiếp xúc có thể lấy 5 -20 m/h tuỳ thuộc vào thời gian lưu nước cần thiết và lượng cặn cần giữ lại sao cho qua bể lọc đợt I h àm lượng cặn còn lại đi qua bể lọc trong (lọc đợt II) ≤ 15mg/l.

Tốc độ lọc qua bể lọc trong l ấy 3-9 m/h tuỳ thuộc vào chiều dày và cỡ hạt của lớp vật liệu lọc v à thời gian lưu nước cần thiết.

8. Áp dụng quá trình khử sắt vào việc xử lý nước ngầm để cấp nước cho cộng đồng dân c ư nông thôn

Mục đích của việc xử lý n ước cấp

              Cung cấp đầy đủ lượng nước cho quá trình sử dụng của người dân và đảm bảo an toàn về mặt hoá học, vi trùng học…để thoả mãn các nhu cầu về ăn uống, sinh hoạt dịch vụ, sản xuất…N ước có chất lượng tốt, ngon không chứa các chấy gây đục, gây ra m àu, mùi, vị của nước.

Tóm lại, là mọi nguồn nước thô sau khi qua hệ thống xử lý phải đạt : “ti êu chuẩn vệ sinh đối với chất l ượng nước cấp cho ăn uống v à sinh hoạt – TCVN 5501 – 1991”

Số liệu cần thiết để thiết kế trạm xử lý khử sắt

Khi thiết kế trạm xử lý nước cấp có quá trình khử sắt, chúng ta cần phải thu thập các số liệu nh ư sau: Công suất hữư ích của trạm, số giờ hoạt động trong ng ày hay công suất giờ.

Bơm nước liên tục với lưu lượng đủ lớn để loại trừ hết n ước tồn đọng, sau đó lấy mẫu ngay tại đầu bơm để phân tích các chỉ tiêu:

1.   Độ đục	7. Tổng hàm lượng sắt
2.   Độ màu	8.   Hàm lượng Ion sắt hóa trị II
3.   Độ oxy hóa	9.   Hàm lượng Ion sắt hóa trị II
4.   Độ kiềm	10. Hàm lượng silic, poliphotphat v à  các  kim loại nặng
5.   Độ cứng toàn phần và độ cứng cabonat	11. Hàm lượng CO2 tự do
6.   pH	12. Hàm lượng H2S

Phân loại nước ngầm theo hàm lượng sắt

Loại nước ngầm	Hàm lượng sắt (mg/l)
Nước ngầm có hàm lượng sắt thấp	0,4 - 10
Nước ngầm có hoàm lượng sắt trung bình	10 – 20
Nước ngầm có hàm lượng sắt cao	>20
Theo TCVN	<0,3

Xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt thấp (hàm lượng sắt <10 Mg/L)

Công nghệ xử lý: (Làm thoáng đơn giản và lọc)

 Điều kiện áp dụng

1.   Tổng hàm lượng sắt: ≤ 10 mg/l

2.   Độ màu của nước khi chưa tiếp xúc với không khí <15 0

3.   Hàm lượng SiO22- < 2 mg/l

4.   Hàm lượng H2S < 0,5 mg/l

5.   Hàm lượng NH4+ < 1 mg/l

6.   Nhu cầu oxy = độ oxy hóa + 0,47 H 2S + 0,15Fe2+ < 7mg/l

7.   pH ≥7

Sơ đồ công nghệ xử lý chung

Nước ngầm đựợc bơm lên tù giếng khoan hay giếng đ ào được đưa vào làm thoáng đơn gi ản. Có thể dùng máng tràn, giàn mưa, ejector thu khí hay bơm nén khí để làm thoang nước. Quá trình làm thoáng ở đây chủ yếu là cung cấp oxy cho nước. Nước sau khi làm thoáng được lọc qua một lớp vật liệu lọc.

Tại bể lọc Fe2+ và oxy hòa tan sữ được tách ra và bám trên bề mặt của các vật liệu lọc, tạo n ên màng xúc tác bao gồm các ion oxy, Fe2+, Fe3+. Màng xúc tác sẽ tăng cường quá trình hấp thụ và oxy hóa Fe do x ảy ra trong môi trường dị thể. Trong phương pháp này không đ òi hỏi phải oxy hóa ho àn toàn Fe2+ thành Fe3+ và keo tụ.

Xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao (hàm lượng sắt > 10 mg/l

Công nghệ xử lý: Làm thoáng - Lắng hoặc lọc tiếp xúc - Lọc trong

Điều kiện áp dụng

1. Độ oxy hoá < (Fe2+/28 + 5), mg/l

2. Tổng hàm lượng sắt: >10 mg/l

3. Tổng hàm lượng muối khoáng <1000 mg/l

4. Hàm lượng SiO22- <2 mg/l

5. Hàm lượng H2S <1 mg/l

6. Hàm lượng NH4+ <1,5 mg/l

7. Nhu cầu oxy = độ oxy hoá + 0,47 H 2S + 0,15Fe2+ <10 mg/l

8. pH < 6,8 thì tính toán thi ết bị làm khoáng theo điều hiện khử khí CO2   nhằm tăng pH.

9. pH > 6,8 thì tính toán thi ết bị làm khoáng theo điều kiện lấy oxy để khử sắt.

Nước ngầm được bơm lên từ giếng khoan hay giếng đ ào được đưa vào làm thoáng  b ằng dàn mưa, làm thoáng cưỡng bức để làm thoáng nước. Quá trình làm thoáng ở đây chủ yếu là cung cấp oxy cho nước. Nước sau khi làm thoáng được dẫn vào bể khuấy trộn và lắng cặn, trước khi đi vào bể nước được tiếp xúc với hoá chất có tác dụng đẩy nhanh quá trình oxy hoá hoà tan thành s ắt III, nước từ bể lắng được dẫn qua bể lọc, bể lọc co chứa nhiều lớp vật liệu lọc.Nước sạch sau khi qua bể lọc đ ược khử trùng bằng dung dịch clorine tr ước khi cung cấp cho ng ười sử dụng.

Để tránh hiện tượng tắc lọc ở bể lọc, do đó đến chu kỳ chúng ta phải tiến h ành rửa lọc bằng nước (nước + khí). Cặn ở bể lắng được đưa vào bể nén cặn.

LIÊN HỆ :

CÔNG TY CỔ PHẦN PHỐ XANH

Địa chỉ: 24A đường 109, phường Phước Long B, quận 9, Tp.Hồ Chí Minh.
Điện thoại: (08).22132107 – Fax: 08.54038531 – Hotline: 0914605513
Email : congtyphoxanh@yahoo.com.vn  Website : www.phoxanh.net.vn

Bạn biết gì về than hoạt tính?

Than hoạt tính môi trường

THAN HOẠT TINH MÔI TRƯỜNG

                    

                           GỐI THAN HOẠT TÍNH                                                THAN HOẠT TÍNH KHỬ MÙI

                      

                        THAN HOẠT TÍNH VĂN PHÒNG                                   THAN HOẠT TINH GÁO DỪA

                                   

                                    THAN HOẠT TÍNH KHỬ SÓNG ĐIỆN TỪ SINH RA TỪ TI VI VÀ MÁY VI TÍNH

                                                             (LÀM GIẢM TÁC ĐỘNG XẤU TỚI MẮT)

                                                                 XEM PHÓNG SỰ VỀ TÁC DỤNG THAN HOẠT TÍNH

THAN HOẠT TÍNH LÀ GÌ?

Xem thông tin tại đây

Xử lý nước bằng công nghệ nào là hiệu quả?

Xử lý nước ngầm

Giới thiệu

Nước ngầm được khai thác từ tầng chứa nước dưới đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Do vậy, nước chảy qua các địa tầng chứa cát và granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng. Khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Ngoài ra đặc trưng chung của nước ngầm là:

- Độ đục thấp.

- Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định.

- Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như: CO2, H2S…

- Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo.

- Không có hiện diện của vi sinh vật.

Công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khử hàm lượng sắt, mangan, canxi, magiê

 Đối với công suất nhỏ:

Nếu chỉ đơn thuần là khử sắt, mangan: Hệ thống khử sắt bằng công nghệ lọc sâu đa tầng

Nếu kết hợp khử sắt với khử Mangan, Can-xi, Ma-giê, Amôni

Nếu kết hợp khử sắt với khử mangan, Can-xi, Ma-giê, Amôni, và các kim loại nặng khác: Hệ thống khử sắt với công nghệ trao đổi ion 

Công nghệ xử lý tiêu biểu được mô tả như sau:

1.     Tháp làm thoáng

     Là nơi nước thô được cấp vào dưới dạng vòi phun mưa, nước được tán ra diện rộng hoà trộn đều với khí môi trường, phục vụ quá trình khử sắt và mangan. Việc cấp nước vào tháp làm thoáng  được bơm trực tiếp từ giếng khoan qua hệ thống đường ống mạ kẽm. Tại đây nước được trộn đều vơí không khí  thành hỗn hợp và đưa sang bể tiếp xúc phản ứng.

2.     Bể tiếp xúc phản ứng

     Là nơi sảy ra quá trình phản ứng ôxi hoá khử giữa muối sắt, mangan và ôxi đã có sẵn trong nước:

Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 = FeCO3 + CaCO3 + H2O

                             Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 8CO2

2Mn(HCO3)2 + O2 +H2O = 2Mn(OH)4 + 4H+ 4HCO3

-         Phản ứng ôxi hoá Mn thường diễn ra với pH cao (8 – 9). Do đó việc khử Mn chủ yếu trong bể lọc thông qua lớp màng bám trên cát lọc.

     Mục  đích chính của bể tiếp xúc phản ứng là trộn đều nước và ôxi vào nhau để các phản ứng trên  xảy ra.

3. Bồn lọc

- Nhiệm vụ:

- Loại bỏ triệt để các cặn cặn trong nước từ bể phản ứng sang

- Khử Mn nhờ lớp oxit mangan trên bề mặt cát lọc.

- Các thông số của bể lọc:

- Vật liệu lọc: sử dụng cát thạch anh, cát man gan, sỏi nhỏ, sỏi to, than hoạt tính

- Đường kính hạt vật liệu lọc: 0,7 đến 1,5 mm

- Chiều cao lớp vật liệu lọc (cát): 1,2 m

- Tốc độ lọc: = lưu lượng xử lý / diện tích bề mặt lọc = 10m3/h

- Chụp lọc: Làm bằng sứ, là loại chụp lọc hydrocone

- Mật độ bố trí chụp lọc: 25 cái/m²

- Khoảng cách giữa hai chụp lọc là 125 mm

4. Bể chứa nước sạch

     Bể có dung tích 100 m³ gồm 1 bể chứa nước đã xử lý.

II. THIẾT BỊ

1/ Bơm cấp 1:

     Có công dụng bơm nước thô từ giếng khoan lên lên cụm thiết bị để xử lý. Khi bơm cấp hoạt động, máy nén khí cũng đồng thời hoạt động để cấp khí hoà trộn đều với nước cấp.

2/ Bơm cấp 2:

     Bơm cấp 2 có công dụng bơm nước sạch vào mạng lưới xử dụng, đường vào của bơm gồm  1 nhánh từ bể chứa nước sạch, đường ra gồm 1 nhánh  có 1 van để điều khiển quá trình cấp nước vào mạng.

3/ Bơm nước rửa lọc

      Bơm rửa lọc dùng để rửa các loại vật liệu lọc khi bẩn. Việc vệ sinh bể lọc được tiến hành định kỳ.

     Khi rửa: nước rửa được bơm từ bể chứa nước rửa lọc qua hệ thống phõn phối nước rửa lọc , qua lớp sỏi đỡ và lớp vật liệu lọc kộo theo cỏc cặn bẩn tràn vào mỏng thu nước rửa về mang tập trung rồi được xả ra ngoài theo mương thoỏt nước. Trong quỏ trỡnh rửa quỏ trỡnh xỏo trộn vật liệu lọc làm cho hạt cỏt tỏch ra (thời gian rửa khoảng 5 phỳt) sau đú nước đưa từ dưới lờn để cuốn cặn bẩn ra ngoài, quỏ trỡnh được tiến hành đến khi nước rửa hết đục thỡ ngưng rửa (10 phỳt).

4/ Bơm định lượng Clo

     Được châm chực tiếp vào đường ống dẫn nước từ cụm xử lý sang bể chứa nước sạch. Lượng clo được pha chế vào được lấy theo tiêu chuẩn cấp nước của bộ y tế (theo bảng)

5/ Máy khuấy:

     Dùng để khuây trộn khi pha chế hoá chất, hoá chất được hoà tan với nước trước khi vào bơm định lượng.

III. CÁCH PHA CHẾ CLO VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG CLO CẦN PHA CHẾ TRONG 1 LẦN PHA

     Thùng pha trồn Clo có dung tích 150 lít. Trong đó diện tích xử dụng ta lấy là 3/4 chiều cao thùng (120 lít). Theo tiêu chuẩn chất lượng nước sinh hoạt khi ra khỏi trạm xử lý thì lượng clo cần châm từ 4.5 mg/l đến 9 mg/l. tuỳ thuộc vào chiều dài đường ống mà lượng Clo châm với hàm lượng cao, thấp

-         Trường hợp mạng lưới cấp nước lớn lưu lượng clo cần dùng bao gồm ( khử trùng nước + Clo dự phòng trong quá trình chuyển đến nơi tiêu thụ mạng đường ống bị bẩn)

-         ở đây do mạng đường ống nhỏ lện lượng (Clo cấp vào để khư trùng nước + Clo dự phòng lấy rất nhỏ)

-         Vây ta chọn lưu lượng Clo  là 0,5 -:- 0,7 mg/lít. Từ đó xuy ra khối lượng mỗi lần pha (1 bình 120 lít) ứng với mỗi cấp của bơm định lượng được trình bày cụ thể trong bảng.

TT	TIÊU CHUẨN PHA CHẾ CLO (MG/L)	L­U LƯ­ỢNG BƠM ĐỊNH L­ƯỢNG CLO (L/H)	L­U L­ƯỢNG NƯ­ỚC SANG BỂ CHỨA NƯ­ỚC SẠCH (L/S)	KHỐI LƯ­ỢNG CLO CẦN CẤP (…MG/S)	KÍCH TH­ƯỚC BÌNH PHA	KHỐI LƯ­ỢNG 1 LẦN PHA (KG)
1	5-:-7	2	2.78	17	120	1.20
2	5-:-7	4	2.78	17	120	0.60
3	5-:-7	6	2.78	17	120	0.40
4	5-:-7	8	2.78	17	120	0.30
5	5-:-7	10	2.78	17	120	0.24

 

Trình tự pha chế Clo:

1.     Mở nước sạch vào thùng cho tới khi nước đầy đến 3/4 thùng

2.     Bật máy khuấy ở thùng chứa

3.     Dùng cân để đo lượng clo cần pha theo bảng

4.     Khuấy hoà tan trong thời gian 5 phút

5.     Mở bơm định lượng cho cấp Clo, phèn vào hệ thống.

IV.VẬN HÀNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC NƯỚC NGẦM

Bước 1: Kiểm tra hoá chất nếu thiếu phải pha theo bảng

BẢNG L­ƯU LƯỢNG CLO CHO 1 LẦN PHA
TT	TIÊU CHUẨN PHA CHẾ PHÈN (MG/L)	L­ƯU LƯ­ỢNG BƠM ĐỊNH LƯỢNG CLO (L/H)	KHỐI LƯ­ỢNG 1 LẦN PHA (KG)
1	5-:-7	2	1.2
2	5-:-7	4	0.6
3	5-:-7	6	0.4
4	5-:-7	8	0.3
5	5-:-7	10	0.24

 

Bước 2: Kiểm tra điện, nước và các thiết bị van khoá

Bứơc 3: Đóng Attomát tổng (ON)

Bước 4: Đóng Attomát tổng của mạch điều khiển

Bước 5: Đóng Attomát của từng bơm

Bước 6: Đặt hệ thống ở chế độ tự động: Hệ thống sẽ tự động vận hành theo sự lên xuống của mực nước trong bể chứa nước sạch, mực nước trong bể lọc thông qua hệ thống các van phao.

+ Bơm cấp 2 hoạt động bằng cách bật công tắc bơm theo lich của cơ quan đã được đơn vị chuyển giao công nghệ thông qua

V. RỬA LỌC (1 Lần /ngày)

Bước 1:  Chuyển qua chế độ bằng tay

Bước 2:  Mở van của bơm rửa ngược và van xả rửa lọc phía trên bể lọc, đóng van cấp nước sang bể rửa lọc

Bước 3:  Bật bơm rửa lọc trong thời gian 15 phút

Bước 4:  Sau khi quá trình rửa lọc kết thục đóng van của bơm rửa ngược và van xả rửa lọc phía trên bể lọc, mở van cấp nước sang bể rửa lọc và đưa hệ thống trở lại hoạt động bình thường ( Chế độ tự động)

GHI CHÚ:

     Đối với các thiết bị và hệ thống điều khiển (bao gồm tủ điều khiển và các van điện) công tác bảo dưỡng phải được tiến hành định kỳ 4 tháng 1 lần.

     Cụm xử lý được bảo dưỡng định kỳ 2 năm 1 lần. Công tác bảo dưỡng cụm xử lý bao gồm:

-  Xả sạch cụm xử lý                                                             - Sơn phủ toàn cụm xử lý bằng sơn epoxy

-  Chuyển toàn bộ vật liệu lọc ra ngoài                                - Thay thế than hoạt tính, và vật liệu lọc

- Vệ sinh toàn bộ bề mặt cụm xử lý

Để được tư vấn và giải đáp thắc mắc vui lòng liên hệ: Công ty cổ phần Phố Xanh. 24A, đường 109, p.Phước Long B, Q.9, Tp.HCM. sđt: 0866882999. website: http://xulykhithai.com/