Công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt theo tiêu chuẩn nhà máy nước sạch

Chu Văn An

Xử lý nước cấp sinh hoạt luôn là vấn đề được đông đảo người dân quan tâm. Các nhà máy nước sạch hiện nay vẫn áp dụng các bước cơ bản để xử lý nguồn nước ngầm hoặc nước bề mặt để đảm bảo an toàn cung ứng cho nhu cầu sinh hoạt của người dân. Để giúp các bạn hiểu rõ hơn về công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt tại các nhà máy cung cấp nước sạch hiện nay; Trường Chu Văn An dành riêng bài viết hôm nay để chia sẻ tới các bạn.

Tổng quan về xử lý nước cấp 

1. Định nghĩa về nước cấp

Nước cấp là nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt, ăn uống hàng ngày của con người

Trước khi giải nghĩa “xử lý nước cấp” chúng ta cần hiểu về nước cấp. Ở đây nước cấp được chia thành 2 loại khác nhau gồm nước cấp sinh hoạt và nước cấp ăn uống. Hai loại nước cấp này được lấy từ những nguồn nước tài nguyên khác nhau. Thành phần và tính chất đều được kiểm định an toàn trước khi được cung ứng tới người dân và đưa vào sử dụng.

Tại các thành phố lớn hiện nay, nước cấp được làm sạch bằng công nghệ hiện đại. Và được cung cấp tới người dân thông qua các nhà máy nước sạch. Đảm bảo an toàn chất lượng, không nhiễm chất độc hại, các thông số trong tiêu chuẩn quy định.

2. Định nghĩa xử lý nước cấp

Xử lý nước cấp là quá trình đưa các thông số của nước sinh hoạt về mức tiêu chuẩn an toàn

Xử lý nước cấp chính là quá trình làm sạch, loại bỏ những tạp chất độc hại, những kim loại nặng, khử trùng nước……đưa các chỉ số trong nước về mức an toàn tiêu chuẩn. Các nhà máy cấp nước sinh hoạt, nước ăn uống cho người dân luôn kiểm soát tất cả các chỉ số trong nước. Và để làm được điều này thì các cơ sở nhà máy xử lý phải thi công xây dựng hệ thống xử lý nước cấp thực hiện đầy đủ các bước trong quy trình xử lý nước. Bởi nguồn nước cấp cho sinh hoạt, ăn uống ảnh hưởng trực tiếp với đời sống, sức khỏe của người dân. 

Xử lý nước cấp sinh hoạt có vai trò gì trong cuộc sống?

1. Nước cấp chưa qua xử lý sẽ ra sao?

Nước cấp chưa qua xử lý không đảm bảo về chất lượng, không an toàn

Tại Việt Nam hiện nay, ngoại trừ các thành phố lớn thì đa số người dân chúng ta vẫn đang sử dụng nguồn nước tự nhiên phục vụ cho sinh hoạt. Tài nguyên nước chủ yếu được lấy từ: ao, hồ, sông, suối, mạch nước ngầm dưới đất….dần trực tiếp qua đường ống để sử dụng mà không thông qua bất cứ một công đoạn xử lý nào cả. 

Theo nghiên cứu khảo sát thì nguồn nước tự nhiên chứa rất nhiều chất độc hại, các kim loại nặng. Có thể nhìn bằng mắt thường chúng ta thấy nước trong và sạch, nhưng tạp chất trong nước lại gây ra rất nhiều ảnh hưởng tiêu cực tới đời sống sức khỏe. Nguồn nước cấp chưa qua quá trình xử lý an toàn gây ra nguy cơ mắc các bệnh cấp và mãn tính. Tiềm ẩn nhiều mối đe dọa sức khỏe của con người. Đơn cử như các bệnh về da; bệnh ung thư quái ác; các bệnh về đường tiêu hóa – tuần hoàn-tim mạch…..

2. Vai trò của xử lý nước cấp

• Nước cấp sau khi xử lý sẽ không có vi khuẩn; đảm bảo được hàm lượng các chất khoáng trong giới hạn cho phép.
• Việc sử dụng nước cấp sạch đảm bảo cho cơ thể khỏe mạnh; tráng được những bệnh về da, đường tiêu hóa; tim mạch; gan thận…..
• Chất lượng bữa ăn được an toàn, đảm bảo hơn.

Chính vì vậy mà xử lý nguồn nước cấp đóng vai trò vô cùng quan trọng. Là quy trình không thể thiếu trong việc cung ứng nước sạch tới người dân. Hướng tới tương lai toàn bộ người dân được sử dụng nước sạch tiêu chuẩn. Giảm thiểu những ảnh hưởng do nguồn nước cấp không đảm bảo gây ra đối với sức khỏe. Nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân các vùng địa phương trên cả nước.

Thực trạng chất lượng nước cấp tại Việt Nam 

Việt Nam thiếu nước sạch trầm trọng

Nếu thường xuyên xem thời sự, báo chí, chắc hẳn bạn đã nghe rất nhiều thông tin về việc Việt Nam là một trong những quốc gia thiếu nước sạch trầm trọng. Những năm gần đây, theo thống kê của cục quản lý tài nguyên nước công bố: Hiện nước ta còn rất nhiều khu vực thuộc các tỉnh thành khác nhau trên cả nước không có nước sạch để sử dụng. Người dân tại nhiều địa phương thậm chí còn không biết đến nước sạch là gì. 

Không phải cá nhân, gia đình nào cũng có điều kiện để tiếp xúc với công nghệ thông tin; nắm bắt được kiến thức, tin tức cuộc sống. Nên việc ý thức về nước sạch với sức khỏe còn nhiều hạn chế. Đặc biệt tại các vùng sâu, vùng xa của Việt Nam. Riêng tại các tỉnh phát triển mạnh về kinh tế xã hội, người dân đã có ý thức tự chủ động xử lý nguồn nước cấp sinh hoạt, ăn uống của gia đình mình. Bằng nhiều phương pháp thủ công, bán thủ công hoặc sự hỗ trợ của máy móc khác nhau. Qua đó có thể thấy thực trạng việc xử lý nước cấp tại nước ta chưa nhiều. Chất lượng nguồn nước cấp cho sinh hoạt, ăn uống không đảm bảo.

Công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt theo tiêu chuẩn nhà máy nước sạch 

Quy trình công nghệ mà Trường Chu Văn An giới thiệu ngay sau đây hiện được các nhà máy cấp nước sinh hoạt áp dụng. Có rất nhiều đơn vị cung ứng nước cấp đã qua xử lý, nhưng thực chất thì không phải tất cả đều chất lượng. Nhiều nguồn nước cấp sau xử lý vẫn còn nhiễm kim loại nặng, asen, chì… Vì vậy mà sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp cần rất nhiều công đoạn, quy định nghiêm ngặt. Bạn có thể tham khảo như sau:

1. Tiếp nhận nguồn nước tại hồ chứa để lắng sơ bộ

Nước nguồn cấp được chứa tại các bể

Việc tạo các hồ chứa nước trước khi xử lý tạ điều kiện thuận lợi cho quá trình tự làm sạch ban đầu của nước. Tại các bể này, cặn lơ lửng, chất rắn, tạp chất lớn sẽ lắng xuống. Từ đó giảm được lượng vi trùng, chất rắn trong nước nhanh hơn. Các phản ứng oxi tự nhiên dưới tác dụng của oxy hòa tan trong nước điều hòa lưu lượng dòng chảy tốt. Nước sạch hơn về cảm quan. 

2. Lọc vật chất, rác bằng song chắn và lưới

Tạo các song chắn và lưới để loại trừ những vật trôi nổi trong nước. Để nước có độ trong hơn. Bên cạnh đó việc lọc như vậy cũng giúp bản vệ các thiết bị máy móc. Nâng cao hiệu quả làm sạch của cả quá trình xử lý nước cấp về sau này. Khi nước được bơm dẫn vào các bề xử lý thì vật chất lơ lửng nhỏ có thể bị tán nhỏ, thối rữa. Màu nước bị tăng độ, cặn mịn nhiều.

3. Xử lý nước cấp tại bể lắng cát

Với các nguồn nước mặt có độ đục lớn thường > 250mg/l khi lọc qua lưới các hạt lơ lửng kích thước nhỏ sẽ bị giữ lại ở bể lắng cát. Các hạt có kích thước > 0.2mm và có tỷ trọng lớn hơn nước đều sẽ được lại trừ bằng cơ cấu chuyển động khí.

4. Xử lý nước cấp nguồn vào bằng hóa chất

Nước nguồn cấp vào để xử lý sẽ được dùng hóa chất loại bỏ sự phát triển của rong, rêu, sinh vật….

Tại bước này, để hạn chế sự sinh sôi của các loại rong, rêu, tảo và sinh vật nước từ xác sinh vật đã chết gây ra. Người ta sẽ sử dụng hóa chất CuSO4 với liều lượng từ 0.12-0.3mg/l hòa vào trong nước. Tùy thuộc vào liều lượng sử dụng và quảng thời gian trong 2 lần xử lý nước thô để giảm mật độ của rêu, tảo.

5. Làm thoáng nước 

Tại bước này tiến hành hòa tan oxy từ không khí vào trong nước. Việc này giúp oxy hóa các kim loại nặng có trong nước như: Sắt (Fe); mangan (Mn)…. Để tạo hợp chất kết tủa Fe(OH)3; Mn(OH)4 ….kết tủa lắng đọng. Dễ lọc và tách ra khỏi nguồn nước. 

Tiếp tục khử khí H2S, CO2 có trong nước. Mục đích làm tăng độ pH của nước lên tạo điều kiện thuận lợi để đẩy nhanh quá trình thủy phân các kim loại. Nâng cao hiệu quả của bể lắng và lọc. Khâu làm thoáng nước làm tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước. Vừa có tác dụng loại bỏ một số kim loại nặng, vừa có tác dụng nâng cao tính oxi hóa khử của nước. Thuận tiện cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ, giúp khử mùi, khử màu của nước về sau.

Hiện nay có 2 cách để làm thoáng nguồn nước là: đưa khí vào trong nước hoặc đưa nước vào không khí. Để quá trình làm thoáng này có hiệu quả cao nhất, cần lưu ý những yếu tố sau:

• Sự chênh lệch về nồng độ của khí trao đổi trong không khí và trong nước.
• Diện tích tiếp xúc bề mặt giữa nước và không khí. Diện tích càng lớn thì quá trình trao đổi khí oxy hóa diễn ra càng nhanh.
• Thời gian tiếp xúc giữa nước và không khí càng nhiều thì mức độ oxy hóa càng cao. Xử lý mang tính triệt để hơn.
• Nhiệt độ môi trường cao sẽ bất lợi cho quá trình hòa tan khí vào nước. Nên duy trì nhiệt độ ở mức tốt để đảm bảo quá trình diễn ra thuận lợi

6. Khâu clo hóa nước 

Clo hóa nước là một khâu không thể thiếu

Tiến hành cho hóa chất clo vào nước trước bể lắng và lọc. Giúp kéo dài thời gian tiếp xúc cũng như khử trùng cho những nguồn nước bị ô nhiễm nặng. Lại có tác dụng oxy hóa sắt, mangan hòa tan để tạo ra những kết tủa. Rồi oxy hóa cả các chất hữu cơ, khử màu cho nước. Làm trung hòa mùi amoniac trong nước thành cloramin tăng tính khử khuẩn kéo dài. Ngoài ra còn ngăn chặn triệu để sự phát triển của rong rêu trong bể lắng-phản ứng. Phá hủy các tế bào vi sinh vật còn sản sinh. 

Lưu ý: Khi sử dụng clo hòa tan trong nước cần chú ý không áp dụng cho những nguồn nước mặt chứa nhiều chất hữu cơ.

7. Dùng hóa chất keo tụ vào tạo bông

Hóa chất được dùng để kết dính keo tụ các tạp chất ở dạng hòa tan, phân tử nhỏ trong nước. Tạo thành các hạt lớn, dễ lắng đọng xuống đáy bể hoặc kết dính trên bề mặt các lớp vật liệu lọc. Thông thường hiện nay sẽ sử dụng hóa chất phèn nhôm hoặc PAC.

Quá trình trộn hóa chất này cần nhanh và đều. Vì phản ứng keo tụ diễn ra rất nhanh, nếu kéo dài thời gian hòa tan các nhân keo tụ không đủ, sẽ còn sót trong nước. Làm giảm hiệu quả của việc lắng đọng, kết dính. Các bông cặn sau khi được tạo ra nhờ phản ứng hóa học dễ dàng có thể loại bỏ nhanh chóng khỏi nước bằng quá trình lắng – lọc tiếp theo.

8. Bể lắng để loại bỏ bùn

Bước này làm giảm hàm lượng của cặn lơ lửng bằng cách lắng trọng lực tại bể. Các hạt cặn sẽ tự động lắng xuống bằng các phương pháp như:

• Lắng trọng lực với các hạt có tỷ trọng lớn hơn nước. 
• Lắng bằng lực ly tâm tác dụng vào hạt cặn với bể lắng ly tâm hoặc xyclon thủy lực.
• Lắng bằng lực đẩy nổi; do các bọt khí bám vào hạt cặn ở các bể tuyển nổi. Với phương pháp này còn giúp quá trình lắng cặn giảm đi tới 90% vi trùng trong nước. 

9. Lọc các hạt cặn còn sót

Sau quá trình lắng đọng các hạt vật chất tỷ trọng lớn, vẫn còn sót những hạt cặn lơ lửng. Quá trình lọc sẽ giữ lại toàn bộ những hạt có kích thước lớn hơn lỗ rỗng, những hạt keo sắt, keo hữu cơ và những hạt có khả năng kết dính với bề mặt lớp vật liệu lọc. Các hạt được lọc phụ thuộc vào:

• Kích thước hạt lọc cũng như sự phân bố kích cỡ lỗ rỗng lọc của lớp vật liệu.
• Hình dạng và nồng độ cũng như khả năng kết dính của cặn bẩn lơ lửng trong nước.
• Phụ thuộc vào tốc độ lọc (tốc độ nước đi qua), số lớp vật liệu lọc và thành phần vật liệu lọc. 
• Phụ thuộc vào nhiệt độ cũng như độ nhớt của nước.

10. Khử mùi, khử màu nước

Khử màu, khử mùi nước rất cần thiết trong quá trình xử lý nước cấp

Để khử mùi, khử màu của nước thường sử dụng 2 phương pháp sau đây:

• Nước sau khi xử lý theo công đoạn sẽ được bơm trực tiếp vào bể lọc than hoạt tính để các hạt bột than hấp thụ mùi và màu.
• Pha bột than hoạt tính và trộn vào nước nguồn cùng với phèn nhôm để hấp thu hết các mùi của nước. Quá trình này còn có tác dụng làm tăng hiệu quả keo tụ tạo bông một lần nữa.

11. Tăng Flo cho nước và khử trùng

Sau quá trình làm sạch nước thì lượng flo trong nước sẽ giảm ở mức thấp hơn so với tiêu chuẩn đề ra. Vì thế mà người ta sẽ flo hóa nước với mục đích bổ sung thêm flo vào. Sau đó tiến hành khử trùng, đảm bảo loại bỏ hết các vi khuẩn, vi sinh vật nước… Có thể sử dụng các tia UV, ozon, hóa chất…Và hiện nay các nhà máy xử lý nước cấp vẫn ưu tiên sử dụng hóa chất vì chi phí rẻ.

12. Ổn định nước và cung cấp cho sinh hoạt

Sau quá trình xử lý nước được cung cấp tới người dân phục vụ sinh hoạt

Nước cấp sau khi đã trải qua rất nhiều công đoạn xử lý đã đạt tiêu chuẩn an toàn. Được ổn định và cấp tới từng gia đình phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, ăn uống.

Điểm danh một số loại hóa chất xử lý nước cấp sinh hoạt

1. Hóa chất PAC – Poly Aluminium

Hóa chất này hiện nay được ứng dụng nhiều nhất trong công nghệ xử lý nước cấp. Mang lại hiệu quả cao trong xử lý nước sinh hoạt và cả nước thải.

Sử dụng PAC sẽ có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với loại phèn nhôm sunfat. Quá trình keo tụ tạo bông hiệu quả hơn, cao hơn từ 4-5 lần. Thời gian keo tụ rất nhanh, lại ít làm biến động tới độ pH của nước. Rất ít phải dùng tới các chất hỗ trợ. Thao tác cũng dễ dàng, không bị phức tạp. Nước không bị đục nếu có dùng dư lượng PAC. 

Bên cạnh đó PAC con có khả năng loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan và các kim loại nặng tốt hơn nhiều lần. Trong quá trình xử lý nước sinh hoạt chất lượng cao thì đây là điều kiện rất cần. Có thể vì thế mà hầu hết các nhà máy xử lý nước sạch tại Việt Nam hay trên thế giới đều ưu tiên sử dụng PAC. 

Hóa chất PAC – Poly Aluminium trong xử lý nước cấp

Ngoài ra hóa chất PAC còn có nhiều ưu điểm khác khi xử lý nước sinh hoạt như:

• Giảm thể tích bùn lắng sau xử lý, tăng độ trong của nước. Chu kỳ lọc được kéo dài, chất lượng nước sau lọc tốt hơn.
• Liều lượng sử dụng trong quá trình keo tụ tạo bông thấp. Dễ tạo bông to, dễ lắng, dễ lọc.
• Ít ăn mòn thiết bị, máy móc, an toàn cho con người. Hoạt động hiệu quả ở độ pH 6.5-8.5. Mà ở khoảng pH này các kim loại nặng đều dễ kết tủa và lắng xuống hoặc bám vào hạt keo tại bề mặt, thành của vật liệu.
• Chi phí thấp, tiết kiệm và hiệu quả cao.

2. Hóa chất than hoạt tính trong xử lý nước cấp (nước sinh hoạt)

Hóa chất than hoạt tính trong xử lý nước cấp

Đây là một hợp chất chứa chủ yếu các nguyên tố cacbon vô định hình. Với diện tích bề mặt lớn nên rất lý tưởng để hấp thụ các loại hóa chất khác nhau. Được dùng nhiều trong khâu khử mùi, khử màu khi xử lý nước sinh hoạt, nước thải. Lại có thể tẩy các chất bẩn vi lượng trong nước. Dùng lọc nước giếng khoan, nước máy, nước sinh hoạt hàng ngày thành nước tinh khiết uống ngay rất hiệu quả.

3. Hóa chất clo trong xử lý nước cấp (nước sinh hoạt)

Hóa chất clo trong xử lý nước cấp sinh hoạt

Clo được ứng dụng rất nhiều trong việc xử lý nước. Không riêng gì nước sinh hoạt (nước cấp) mà ngay cả nước thải; nước bể bơi; nước ao hồ…đều ưu tiên sử dụng loại hóa chất này để khử trùng. Vừa an toàn, lại không gây ra những ảnh hưởng lớn tới sức khỏe người dùng.

Tạm Kết

Với những chia sẻ về công nghệ xử lý nước cấp (nước sinh hoạt) mà Trường Chu Văn An tổng hợp trên; hy vọng sẽ hữu ích với các bạn. Giúp mọi người có cái nhìn chính xác và khách quan hơn về quá trình xử lý nước sạch hiện nay. Bên cạnh đó nếu gia đình bạn, doanh nghiệp của bạn cần tìm mua các loại hóa chất xử lý nước cấp; hãy liên hệ ngay với chúng Trường Chu Văn An – Công ty CP XNK Hóa Chất và Thiết Bị Kim Ngưu để được tư vấn báo giá nhanh nhất nhé.

Mọi thông tin chi tiết vui lòng liên hệ theo: 

• Địa chỉ văn phòng Hà Nội : Số 9 Ngõ 51, Lãng Yên, Hai Bà Trưng – Hà Nội
• Hotline Hà Nội : 0826 010 010 – 0963 029 988
• Địa chỉ văn phòng Hồ Chí Minh: Phòng số 301A, tòa nhà WINHOME số 91-93 Đường số 5, Phường An Phú, Quận 2, TP Hồ Chí Minh
• Hotline HCM : 0826 050 050