Hệ thống xử lý nước công nghiệp

3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC:

1. Phương pháp keo tụ:

Cặn bẩn trong nước thiên nhiên thường là hạt cát, sét, bùn, sinh vật phù du, sản phẩm phân hủy của các chất hữu cơ… Các hạt cặn lớn có khả năng tự lắng trong nước, còn cặn bé ở trạng thái lơ lửng. Trong kỹ thuật xử lý nước bằng các biện pháp xử lý cơ học như lắng tĩnh, lọc chỉ có thể loại bỏ những hạt có kích thước lớn hơn 10-4mm, còn những hạt cặn có d<10-4mm phải áp dụng xử lý bằng phương pháp lý hóa.

2. Lắng nước:

Lắng là một khâu xử lý quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước. Dựa trên nguyên lý rơi theo trọng lực, việc làm lắng có thể loại bỏ từ 90-99% lượng chất bẩn chứa trong nước.

3. Quá trình lọc và bể lọc:

Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tuỳ thuộc vào yêu cầu đối với chất lượng nước của đối tượng dùng nước. Bể lọc gồm: vỏ bể, lớp vật liệu lọc, hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa , hệ thống dẫn nước vào bể lọc và thu nước rửa bể lọc. Tốc độ lọc tính bằng m/h là đại lượng biểu thị số lượng nước (m3) lọc qua 1m2 diện tích của lớp vật liệu lọc trong thời gian 1 giờ.

Phân loại bể lọc:

Theo đặc điểm vật liệu lọc được chia ra:

• Vật liệu lọc dạng hạt: hạt cát, thạch cát, thạch anh nghiền, than antraxit, đá hoa macnetit (Fe3O4)…được ứng dụng rộng rãi và phổ biến nhất
• Lưới lọc: lớp lọc có lưới có mắt lưới đủ bé để giữ lại các cặn bẩn trong nước. Dùng làm sạch sơ bộ hoặc để lọc ra khỏi nước phù su, rong…

4. Xứ lý sắt và mangan:

Các phương pháp xử lý Sắt:Thực chất các phương pháp khử Sắt bằng làm thoáng là làm giàu Oxi cho nước, tạo điều kiện Oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, sau đó Fe3+ thực hiện quá trình thủy phân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3, rồi dùng bể lọc giữ lại.

Khử Mangan trong nước ngầm: Mangan thường tồn tại song song với sắt ở dạng iôn Mn2+ trong nước ngầm và dạng keo hữu cơ trong nước mặt. Do đó việc khử mangan thường được tiến hành đồng thời với khử sắt.

5. Khử trùng bằng các chất ôxi hóa mạnh

Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo:

Dùng Clo nguyên chất, clorua vôk, natrihypoclorit (nước javen) hoặc canxi hyđrôclorit và Clođioxit. Nguyên lý:

Khi cho Clo vào nước Cl2 + H2O ‘ HOCl + HCl Hoặc dưới dạng phân ly Cl2 + H2O ‘ H+ +  OCl- + Cl-OCl- có tính ôxi hóa mạnh khuyếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây ra phản ứng với men bên trong của tế bào làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.

Các phương pháp khử trùng khác

Khử trùng bằng tia tử ngoại: Dùng đèn bức xạ tử ngoại đặt tỏng dòng chảy của nước. Các tia tử ngoại tác dụng lên phần tử prôtit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và mất khả năng trao đổi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt.

1. Khử trùng bằng siêu âm: Dòng siêu âm với cường độ tác dụng lớn trong khoảng t = 5 phút có thể tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật có trong nước.
2. Khử trùng bằng iôn bạc: Đây là phương pháp khử truyền. Đun sôi nước ở 1000C có thể tiêu diệt phần lớn vi sinh vật.
3. Khử trùng bằng ion bạc: Với hàm lượng 2-10 ion g/l bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước. Tuy nhiên trong môi trường có độ màu cao, có chất hữu cơ và nhiều muối thì ion bạc không phát huy được khả năng diệt trùng.

6. Các phương pháp xử lý đặc biệt:

– Khử mùi và vị trong nước

Hầu hết các nguồn nước thiên nhiên đều có mùi và vị, nhất là mùi. Theo nguồn gốc phát sinh, mùi được chia làm 2 loại: mùi tự nhiên và mùi nhân tạo. Mùi tự nhiên chủ yếu là do hoạt động sinh sống và phát triển của các vi sinh vật và rong tảo có trong nước. Mùi nhân tạo chủ yêu là do ảnh hưởng của nước thải công nghiệp gây ra. Ngoài mùi, nước thiên nhiên có thể có nhiều vị khác nhau như: mặn, đắng, chua, cay…Theo tiêu chuẩn nước ăn uống, sinh hoạt, nước không được có mùi, vị. Vì vậy cần tiến hành khử mùi vị.

Thông thường các quá trình xử lý nước đã khử được hết mùi vị có trong nước. Chỉ khi nào các biện pháp trên không đáp ứng được yêu cầu cần khử mùi, vị thì mới áp dụng các biện pháp khử mùi vị độc lập.

– Làm mềm nước

Làm mềm nước hay khử độ cứng trong nước là khử các loại muối Ca và Mg có trong nước. Thường nước cấp cho một số lĩnh vực công nghiệp cần làm mềm là: công nghiệp dệt, sợi nhân tạo, hoá chất, chất dẻo, giấy…và nước cấp cho các loại nồi hơi.

– Khử mặn và khử muối trong nước

Khử mặn là giảm hàm lượng muối trong nước đến trị số thoả mãn yêu cầu đối với nước dùng cho ăn uống.

Khử muối là giảm triệt để lượng muối hoà tan trong nước dến trị số thoả mãn yêu cầu công nghệ sản xuất quy định.

Các phương pháp khử mặn hiện nay: tuỳ thuộc vào hàm lượng muối

Nước có hàm lượng muối dưới 2 ÷ 3 g/ι dùng theo phương pháp trao đổi ion

Nước có hàm lượng muối từ 2,5 ÷ 15 g/ι dùng theo phương pháp điện phân hay lọc qua màng lọc bán thấm.

Nước có hàm lượng ,muối lớn hơn 10 g/ι, dùng phương pháp trưng cất, đông lạnh, hay lọc qua màng bán thấm.