I. Thế nào là nước giếng khoan – nước ngầm chưa xử lý:
Nước ngầm – nước giếng khoan là nước được khai thác từ các tầng chứa nước dưới lòng đất hoặc các mạch nước ở dưới các tầng đất, chất lượng nước ngầm còn phụ thuộc rất nhiều vào thành phần khoáng chất và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Nước ngầm chảy qua các địa tầng chứa cát và granit thường có tính axit và ít chất khoáng. Khi nước ngầm chảy qua các địa tàng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng cao. Nếu trong các tầng địa chất mà có chứa các chất độc như Thạch tín, Asen, Chì, Sắt,… thì tất nhiên trong nước ngầm hay nước giếng khoan cũng có chứa các thành phần đó.
II. Một số tích chất của nước ngầm:
+ Độ đục thấp.
+ Thành phần hóa học trong nước khá ổn định .
+ Hàm lượng oxy trong nước thấp nhưng chứa nhiều các khí: Co2, H2s …
+ Có chứa nhiều khoáng chất và kim loại ở dạng hòa tan như : Fe ,Mn ,Ca, Mg ….
+ Nước bi nhiễm phèn do tiếp xúc với đất phèn.
III. Tác hại khi sử dụng nước giếng khoan – nước ngầm khi chưa được xử lý các tạp chất và kim loại:
+ Tác hại không tốt đến sức khỏe khi sử dụng nước sinh hoạt có chứa nhiều Asen, Sắt, Chì… Các kim loại này gây ngộ độc thần kinh, gây chậm lớn cho trẻ nhỏ, nếu sử dụng thời gian dài có thể gây ung thư
+ Nước giếng khoan mà chứa nhiều các ion như: Ca2+, Mg2+ có độ cứng cao, dễ đóng cặn trong quá trình đun nấu, sẽ gây ra hiện tượng đóng cặn trong xoong, nồi… Đặc biệt rất nguy hiểm khi sử dụng làm nước cấp cho nồi hơi.
+ Nước giếng khoan còn chứa nhiều loại chất rắn lơ lửng khác, nó sẽ tạo ra mùi, vị không ngon khi sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày. Đặc biệt rất có hại trong công nghệ thực phẩm, hoặc chế biến các sản phẩm thực phẩm.
+ Ngoài ra còn rất nhiều tác hại vô hình nữa mà chúng ta khó có thể lường trước được khi xử dụng một nguồn nước ngầm – nguồn nước sinh hoạt không đảm bảo an toàn vệ sinh.
IV. Sử dụng hệ thống lọc nước để xử lý nước giếng khoan:
4.1 Cấu tạo của hệ thống lọc nước để xử lý nước giếng khoan:
– Các bình lọc áp lực Inox ( để tốt cho hiệu quả lọc, mỗi hệ thống cần tối thiểu 2 bình lọc áp lực)
– Tháp oxy hóa cao tải ( tháp oxy hóa cao tải mỗi hệ thống cần 1 tháp)
– Téc nước chung chuyển hoặc bình lắng (tốt nhất cần 2 bình lắng, 1 bình lắng sau tháp oxy hóa, 1 bình lắng sau bình lọc áp lực)
– Bơm tăng áp 2.2 kw
– Tủ điện điều khiển
– Đồng hồ đo áp lực
– Ống, van, tê, cút .. đồng bộ theo hệ thống
4.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc nước giếng khoan:
Trong hệ thống lọc nước giếng khoan có thể có nhiều nguyên lý diễn ra trong quá trình, sau đây chúng tôi xin liệt kê ra các nguyên lý có trong quá trình
a. Quá trình oxy hoá Fe, Mg, Mn… bằng tháp oxy hóa cao tải
– Nước giếng khoan được bơm tăng áp lên tháp oxy hóa cao tải, tại đây nước được điều chỉnh độ PH>6,5 và hấp thụ mạnh O2, Fe2+ được chuyển thành Fe3+ kết tủa.
– Quá trình oxy hoá cũng giúp Mn2+: Mn2+ được oxy hoá triệt để thành Mn4+ kết tủa dưới tác dụng của vật liệu xúc tác.
b. Quá trình lắng bằng thiết bị lắng trọng lực
– Sau khi nước đi ra khỏi tháp oxy hóa cao tải, sẽ được đưa sang bể lắng nổi, bể lắng tràn. Tại đây các chất rắn lơ lửng, các kim loại bị kết tủa, bùn đất sẽ được lắng xuống theo tác dụng của trọng lực và được loại bỏ khỏi dòng nước bằng thiết bị lắng trọng lực
c. Quá trình lọc hấp phụ bằng hạt nổi và lọc bằng bình lọc áp lực cao tải
– Các tạp chất gây màu, mùi được hấp thụ tại lớp vật liệu lọc và than hoạt tính, ngoài ra còn có các vật liệu lọc chuyên biệt nhằm loại bỏ hoàn toàn các kim loại nặng và các thành phần độc hại có trong nước.
d. Quá trình lọc cơ học
– Tại lớp lọc bằng vật liệu lọc cát lọc thạch anh các kết tủa hiđroxit kim loại nặng, cặn lơ lửng được lọc triệt để. Nước sau khi được lọc qua hệ thống trong, không mùi đạt tiêu chuẩn về nước dùng cho sinh hoạt và ăn uống ( Theo TCVN -1329/2002/BYT)
4.3 Vật liệu sử dụng trong hệ thống máy lọc nước giếng khoan
Vật liệu xử lý nước giếng chuyên dụng: Sỏi lọc, Cát thạch anh, Cát mangan, Filox, Hạt sifo, Aluwat, than hoạt tính, Hạt Cation… Chức năng từng loại vật liệu:
– Than hoạt tính có khả năng hấp phụ các kim loại nặng, khử mùi tanh trong nước, xử lý mùi hôi, chất mầu, mùi và hữu cơ hòa tan trong nước…
hình ảnh than hoạt tính
– Cát Mangan: Là dioxit Mangan có dạng thù hình (gamma), có tác dụng xúc tác mạnh cho phản ứng oxy hóa Mn2+ thành Mn4+. Sử dụng cho xử lý Mangan và các kim loại nặng
hình ảnh cát mangan
– Cát lọc thạch anh: Có tác dụng cơ học, loại bỏ cặn bẩn, huyền phù, cặn lơ lửng
hình ảnh cát thạch anh
– Sỏi đỡ: Làm thoáng phần đáy, chống tắc cột lọc
hình ảnh sỏi lọc nước
– Hạt xúc tác aluwat: Có tác dụng khử sắt, nâng độ pH của nước, vận hành đơn giản, dễ dàng thay thế vật liệu. Không gây độc hại trong nước, cải thiện độ trong của nước. Thành phần hóa học cơ bản: CaCO3, CaO, Fe2O3, và các phụ gia.
4.4 Mục đích của quá trình lọc nước :
– Cung cấp số lượng nước cần thiết để thảo mãn các nhu cầu về ăn uống,sinh hoạt,sản xuất và công nghiệp của các đối tác sử dụng nước .
– Cung cấp nguồn nước tốt nhất mà không chứa các chất gây vẩn đục ,gây màu, mùi,vị của nước .
– Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức khỏe cho người tiêu dùng
– Để thỏa mãn được những yêu cầu trên thì nước sau khi xử lý phải đạt được những chỉ tiêu chất lượng thỏa mãn ” tiêu chuẩn vệ sinh an toàn đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt “
4.5 Các ứng dụng của hệ thống lọc nước giếng khoan
– Lọc nước phục vụ sinh hoạt, sản xuất trong các khu công nghiệp, xí nghiệp, xưởng sản xuất có nhu cầu sử dụng nước nhiều trung bình khoảng 4-300m3/ngày (năng suất tùy vào nhu cầu)
– Xử lý nguồn nước giếng chứa nhiều tạp chất gây hạị: Tạp chất hữu cơ, tạp chất kim loại Sắt, Mangan, độ cứng cao cho nguồn nước trong, không mùi, đạt tiêu chuẩn nước sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất. Nguồn nước giếng được lọc sạch an toàn với sức khỏe, bảo vệ máy móc vật tư trang thiết bị
– Xử lý nguồn nước ngầm có độ PH thấp, ô nhiễm kim loại nặng Fe, Mn…, chất lượng nước không đạt tiêu chuẩn nước dùng cho sinh hoạt và ăn uống (Theo TCVN-1329/2002/BYT).
4.6 Ưu điểm của hệ thống máy lọc nước giếng khoan
– Hệ thống gọn, lắp ráp nhanh, không chiếm nhiều diện tích vì vậy nó tiết kiệm được đất xây dựng, thích hợp cho những nơi chật hẹp.
– Dễ dàng vận hành, thao tác bằng các van khóa
– Có thể xục xả triệt để tạp chất ra ngoài chỉ bằng vài thao tác đơn giản, nhờ đó hệ thống có thể sử dụng được lâu dài
– Áp lực nước sau bể lọc còn dư có thể chảy thẳng lên bể chứa hay cấp nước trực tiếp cho các vị trí tiêu thụ, không cần máy bơm đợt 2.
– Nước có áp lực nên không xảy ra hiện tượng chân không trong lớp lọc, chiều cao lớp nước trên mặt cát lọc chỉ cần 0,4 – 0,6m, đủ để thu nước rửa không kéo cát lọc ra ngoài
– Nước sau khi được lọc qua hệ thống máy lọc nước giếng khoan đảm bảo đạt tiêu chuẩn về nước dùng cho sinh hoạt và ăn uống ( Theo TCVN -1329/2002/BYT)