CÁC PHƯƠNG THỨC LÀM SẠCH NƯỚC Các phương pháp xử lý nước nghiên cứu áp dụng nhiều kỷ nhằm mục đích bảo vệ sức khỏe cộng đồng khỏi vi khuẩn gây bệnh hóa chất độc hại có nước nguồn Tùy thuộc vào chất lượng nước nguồn, kỹ thuật xử lý phù hợp lựa chọn sử dụng Dưới thống kê số phương pháp dùng để xử lý nước ăn uống Trong mô hình ống nước sử dụng công nghệ bạc nano sử dụng phương pháp xử lý nước sau: Phương pháp lọc Rất nhiều thiết bị xử lý nước sử dụng phương pháp lọc để loại bỏ hạt vật chất có nước Những hạt bao gồm đất sét, phù sa, hạt hữu cơ, cặn lắng từ trình xử lý khác thiết bị, sắt, mangan vi sinh vật Phương pháp lọc giúp làm nước tăng hiệu trình khử trùng a Lọc tự nhiên: Phương pháp xử lý phổ biến lịch sử loài người phương pháp lọc tự nhiên Quá trình lọc tự nhiên, đơn giản, sử dụng đất làm vật liệu lọc, nước ngấm/chảy qua lớp đất, chất bẩn có nước đất giữ lại Nước ngầm kết lọc tự nhiên nước mưa qua đất Bên cạnh lọc tự nhiên, người ta biết đến loại hình lọc tự nhiên khác lọc bờ sông/bờ suối b Lọc bờ sông/bờ suối: Luôn có tác động qua lại nước bề mặt tự nhiên nước ngầm Khi sông đầy nước, nước từ sông phần tích trữ đất khu vực bờ sông khu vực đồng ngập lũ (floodplain) Khi mực nước sông giảm xuống, nước lưu trữ khu vực bờ sông từ từ chẩy ngược trả vào sông Lọc bờ sông tận dụng tương nước sông ngấm theo đất bờ sông vào giếng đào Đây trình lọc tự nhiên, trình hóa – lý – sinh học đóng vai trò quan trọng việc nâng cao chất lượng dòng nước thấm qua Hình Mô hình giếng ven suối (áp dụng nguyên lý lọc bờ suối) c Bể lọc cát: Một thiết bị lọc áp dụng trình lọc tự nhiên bể lọc cát Phương pháp lọc sử dụng từ kỷ 19 tiếp tục coi phương pháp hiệu để làm nước Cấu tạo lớp vật liệu lọc đơn giản dễ tìm: cát mịn (thông thường lớp cát lọc dầy tối thiểu 0,5m), sỏi đá cuội Có hai loại bể lọc cát Bể lọc cát chậm: Nước đổ ngập lớp cát lọc, phía bề mặt cát lọc, với nước, cát ẩm, vi khuẩn động vật nguyên sinh tạo nên lớp màng sinh học Lớp màng sinh học đóng vai trò trình lọc cát lọc Các hạt lơ lửng nước qua màng sinh học bị vi khuẩn động vật nguyên sinh tiêu thụ phân hủy Do phương pháp lọc chậm có tác dụng làm nước cao so với phương pháp lọc cát nhanh Bể lọc cát nhanh: Khác với bể lọc cát chậm, bề mặt bể lọc cát nhanh lớp màng sinh học Do bể lọc cát nhanh thường sử dụng nhà máy xử lý nước để lọc hạt rắn lơ lửng khỏi nước Phương pháp tác dụng làm nước (cả mặt vi khuẩn) Để tăng hiệu lọc bể lọc cát nhanh, lớp cát lọc cần rửa thường xuyên (Ví dụ bể lọc cát nhanh: Bể lọc cát Viện Sức khỏe nghề nghiệp Môi trường) Bể lọc cát áp dụng để lọc nguồn nước có độ đục ≤ 10 NTU Tốc độ dòng nước qua bể lọc cát khoảng từ 0,015 – 0,15 m3/m2h Độ đục nước khỏi bể lọc cát phải đạt ≤ NTU Ngoài tác dụng lọc hạt lơ lửng có kích thước lớn nước, bể lọc cát có khả loại bỏ vi sinh vật, nang bào nguyên sinh trứng giun/sán Lưu ý: sau làm bể lọc cần cho nước chẩy qua vài ngày đưa hệ thống vào hoạt động Hình Mô hình bể lọc đơn giản Phương pháp màng lọc a Phương pháp màng lọc thẩm thấu ngược RO (Reverse Osmosis): phương pháp màng lọc thông dụng Phương pháp RO hệ thống áp lực nên thường đặc biệt tiêu hao lượng phương pháp màng lọc phải dử dụng điện để trì áp lực cần thiết hệ thống Do có áp lực hệ thống nên lỗ xốp màng lọc có kích thước nhỏ loại màng lọc khác cho phép loại bỏ phần lớn chất bẩn có nước Màng lọc thẩm thấu ngược (màng RO) làm Cellulose acetate, polyamide màng TFC có lỗ lọc siêu nhỏ (≤ 0,001µm) Nguyên lý hoạt động phương pháp lọc thẩm thấu ngược: sử dụng áp lực đủ lớn để dòng nước vượt qua màng thẩm thấu Tại muối hòa tan giữ lại loại bỏ khỏi dòng nước Lọc thẩm thấu ngược phương pháp hữu hiệu giúp loại bỏ ion muối hòa tan có nước Tuy nhiên, phương pháp đắt tiền đòi hỏi phải tiêu tốn lượng để trì áp lực bên hệ thống Hình Máy lọc nước RO - quy mô hộ gia đình b Các phương pháp màng lọc khác lọc nano (NF - nanofiltration), siêu lọc (UF ultrafiltration), siêu vi lọc (MF - microfiltration) thẩm tách điện (ED – electrodialysis) Phương pháp hấp phụ Là phương pháp sử dụng chất có hoạt tính bề mặt cao than hoạt tính để hấp phụ chất bẩn hữu có nước Đây phương pháp sử dụng chất bẩn hữu không loại bỏ trình lắng lọc Bên cạnh loại bỏ chất bẩn hữu cơ, phương pháp hấp phụ sử dụng để loại bỏ mầu, mùi vị có nước 4.Phương pháp hóa học: hóa chất sử dụng để khử trùng nước bao gồm bạc, iot, ozon, clo hợp chất khử trùng chứa clo (như cloramin clorine dioxide - ClO2) Trong hầu hết nhà máy nước Việt Nam, người ta khử trùng clo hợp chất clo hiệu tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh cao Các hóa chất khử trùng áp dụng nhà máy nước để khử trùng nước trước phân phối đến hộ gia đình, hộ gia đình sử dụng để khử trùng nhà Lưu ý, để đảm bảo hiệu khử trùng cao, thời gian tiếp xúc nước với hợp chất khử trùng clo tối thiểu 30 phút nồng độ clo dư mạng lưới phân phối từ 0,3 – 0,5mg/l Ngoài ra, độ đục nước phải thấp NTU, tốt < NTU Phương pháp khử sắt Nước ngầm số tỉnh miền Bắc thường bị nhiễm sắt mangan lớn, nên cần thiết phải khử sắt mangan nguồn nước Sắt nước ngầm tồn dạng sắt hóa trị II (Fe(II)) Fe(II) tiếp xúc với oxy khử lên thành Fe(III) kết tủa lắng xuống đáy Do đó, để khử sắt người ta thường dùng phương pháp đơn giản dàn mưa Nước phun giàn mưa thành giọt nhỏ, trình rơi xuống tiếp xúc với oxy không khí thành kết tủa Fe(OH)3 theo phương trình đây: 4Fe(HCO3)2 + O2 + H2O 4Fe(OH)3↓ + 8CO2↑ Kết tủa lắng lọc tách khỏi nước Tùy theo điều kiện pH, độ kiềm, lượng CO2 hòa tan ban đầu mà phải thêm nước vôi để tạo điều kiện tối ưu cho kết tủa Khi xử lý phương pháp keo tụ, thường khử sắt Hình Dàn mưa khử sắt (PHƯƠNG PHÁP KHỬ SẮT BẰNG KEO QUA TẾT TA SẼ LÀM)