Các phương pháp làm mềm nước cứng

Nước cứng Nước cứng loại nước tự nhiên chứa ba mili đương lượng gam cation canxi (Ca2+) magie (Mg2+) lít Nước chứa nhiều Mg2+ có vị đắng Tổng hàm lượng ion Ca2+ Mg2+ đặc trưng cho tính chất cứng nước Độ cứng nước thiên nhiên dao động nhiều đặc trưng lớn nước ngầm Đặc điểm Nước cứng không phép dùng nồi đun sôi nước cứng canxi cacbonat (CaCO3) magie cacbonat (MgCO3) kết tủa bám vào phía thành nồi supde (nồi cất, ấm nước, bình đựng ) tạo thành màng cặn cách nhiệt, làm giảm hệ số cấp nhiệt, có làm nổ nồi Nước cứng không dùng để pha chế thuốc gây kết tủa làm thay đổi thành phần thuốc Khi dùng nước cứng nấu làm rau, thịt khó chín; làm vị nước chè Giặt nước cứng tốn xà phòng Ca2+ làm kết tủa gốc axit xà phòng làm xà phòng không lên bọt Nhiều công nghệ hoá học yêu cầu nước có độ cứng nhỏ Nếu độ cứng vượt giới hạn cho phép (tuỳ mục đích sử dụng) phải làm mềm hóa nước cứng cách cho kết tủa Mg 2+ Ca2+ với sođa (Na2CO3), photphat tách chúng nhựa trao đổi ion đun sôi • Độ cứng nước, mili đương lượng gam độ cứng tương đương với hàm lượng 20,04 mgam Ca2+ 12,16 mg Mg2+ Độ cứng tác hại nước cứng, cách làm mềm nước Độ cứng nước: Độ cứng nước định hàm lượng chất khoáng hòa tan nước, chủ yếu muối có chứa ion Ca2+ Mg2+ Độ cứng nước chia làm loại: - Độ cứng tạm thời hay độ cứng carbonat: tạo muối Ca Mg carbonat bicarbonat, chủ yếu bicarbonat muối carbobat Ca Mg không tan nước Gọi độ cứng tạm thời giảm nhiều phương pháp đơn giản Trong tự nhiên, độ cứng tạm thời nước thay đổi thường xuyên tác dụng nhiều yếu tố, ví dụ nhiệt độ - Độ cứng vĩnh viễn: tạo muối khác Ca Mg sulphat, clorua : thay đổi phương pháp phức tạp đắt tiền Thông thường người ta quan tâm đến độ cứng tạm thời nước có ảnh hưởng nhiều độ cứng vĩnh viễn Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau, chủ yếu người ta dùng đơn vị đo: độ dH, mg đương lượng/lít ppm Để đơn giản, đo độ cứng người ta thường quy loại muối CaCO3 mgdl/lít = 50 mg/lít = 50 ppm dH = 17,8 mg/lít = 17,8 ppm Nước có độ cứng tạm thời lớn 100 ppm coi nước cứng, mức coi nước mềm Tác hại nước cứng: Độ cứng vĩnh viễn nước ảnh hưởng đến sinh vật cao, ngược lại, độ cứng tạm thời (ĐCTT) lại có ảnh hưởng lớn Nguyên nhân thành phần tạo ĐCTT muối bicarbonat Ca Mg: Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2, chúng muối hòa tan hoàn toàn không ổn định, không bền Chúng dễ dàng bị phân hủy thành CaCO3, MgCO3 muối kết tủa: Ca(HCO3)2  CaCO3 + H2O + CO2 Mg(HCO3)2  MgCO3 + H2O + CO2 Khi phản ứng phân hủy xảy thể sinh vật, muối kết tủa thể sinh vật gây hại không nhỏ Ở người, chúng nguyên nhân gây sỏi thận nguyên nhân gây tắc động mạch đóng cặn vôi thành động mạch Lưu ý muối CaCO3 MgCO3 muối kết tủa chúng không thấm qua niêm mạc hệ tiêu hóa được, muối hòa ta thấm Vì nước cứng có tác hại muối bicarbonat Độ cứng nước tự nhiên: Trong tự nhiên có nhiều nguồn nước có độ cứng thấp, ví dụ nước mưa - độ cứng nước mưa gần Ngoài ra, độ cứng nước sông, phần lớn ao hồ đồng thấp nguồn nước chúng nước mưa (có lẽ nguyên nhân làm cho phần lớn sinh vật thủy sinh thích nghi với nước cứng) Ngược lại suối ao hồ vùng núi đá vôi lại có độ cứng cao Hầu tất nước ngầm có độ cứng cao Nước máy Hà nội có độ cứng tạm thời từ 250-320 ppm, tức 5-6,4 mgdl/l hay 14-18 dH Nước giếng khoan (chưa xử lý) HN có độ cứng tạm thời từ 250-450 ppm, , tức 5-9 mgdl/l hay 14-25 dH Nước khu vực khác chưa có số liệu Các phương pháp làm mềm nước: Có nhiều phương pháp làm giảm độ cứng nước, từ đơn giản đến phức tap Tất nhiên muốn có nước mềm tốn công Như nói trên, muối bicarbonat không bền, chúng dễ bị phân hủy thay đổi nhỏ môi trường xung quanh, có nhiều cách để làm cho kết tủa: a- Làm nóng nước: đun nóng nuớc làm giảm đáng kể độ cứng nước b- Làm nước lưu động liên tục: khuấy liên tục bơm tuần hoàn liên tục có tác dụng, chậm nhiều trường hợp, phân hủy bicarbonat chậm hòa tan bicarbonat từ nguồn khác vào nước c- Chưng cất nước: nguyên tắc, nước cất coi H2O tinh khiết hoàn toàn d- Loc RO (thẩm thấu ngược): công nghệ lọc RO cho phép loại bỏ gần tất chất hòa tan không hòa tan khỏi nước, nước lọc RO coi H2O tinh khiết (tuy không nước cất) e- Trao đổi ion: Đây phương pháp dùng phổ biến có giá thành rẻ kể chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành Nguyên lý đưa nước qua vật liệu chứa ion dương hoạt động mạnh Ca++ Mg++, vật liệu hấp thụ ion Ca+ + Mg++ nước nhả ion mạnh kia, tạo hợp chất carbonat không kết tủa Vật liệu gọi Cationit (hay cation-exchange resyn) Thông thường người ta dùng loại cationit Na-Cationit H-Cationit tương ứng với ion Na+ H+ hợp chất tạo tương ứng Na2CO3 H2CO3 (H2CO3 bị phân tích thành H20 CO2) Khi Cationit hết khả trao đổi, người ta phải "hoàn nguyên" tức phục hồi lại ion dương cho Đối với Na-Cationit người ta dùng muối ăn NaCl, HCationit người ta dùng axit Thiết bị trao đổi Na-Cationit thông thường hạ độ cứng nước xuống đến 10 ppm, thiết kế đặc biệt hạ xuống ppm Mỗi lít hạt Na-Cationit có khả trao đổi khoảng từ 2-6 gam đương lượng tùy loại, tức làm hạ độ cứng từ 300 đến 1000 lít nước có độ cứng mgdl/lít (300 ppm hay 16,8 dH) xuống trước phải hoàn nguyên H-Cationit có khả trao đổi mạnh Na-Cationit triệt để loại bỏ hoàn toàn gốc carbonat khỏi nước Tuy nhiên có giá thành cao nhiều lần, chi phí vận hành cao (axit đắt muối ăn) yêu cầu vận hành nghiêm ngặt phải dùng axit nên sử dụng Ngoài cách trao đổi ion dương người ta dùng trao đổi ion âm (chất trao đổi gọi Anionit) để loại bỏ ion HCO3- khỏi nước Phương pháp thường sử dụng nhà máy nhiệt điện, họ dùng Na-Cationit, H-Cationit Anionit nối tiếp hệ thống Phương pháp trao đổi ion sử dụng rộng rãi phương pháp để làm mềm nước công nghiêp Kể thiết bị RO, để tăng tuổi thọ giảm tải lên thiết bị RO, người ta làm mềm nước trao đổi ion trước đưa nước vào lọc RO Nếu sức nước yếu, phải dùng thêm máy ép booster Cái Osmosis mà bạn Cuong nói VN gọi lọc RO (viết tắt Reverse Osmosis có nghĩa thẩm thấu ngược) Quá trình thẩm thấu "xuôi" trình thẩm thấu hợp chất hòa tan nước từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp, trình tự nhiên Còn trình thẩm thấu ngược từ nơi có nồng độ thấp sang nơi có nồng độ cao Quá trình không tự nhiên mà xảy với số điều kiện, cụ thể người ta phải bơm nước với áp lực cao sử dụng loại màng thấm đặc biệt Giá 49 Euro cho máy với công xuất 284 l/ngày giá cho lít nước thải kèm theo lít nước sạch, bạn muốn có lít nước thải kèm theo 10 lít nước bạn phải nhân giá lên khoảng 10 lần Giá thiết bị làm mềm nước trao đổi ion nhập ngoại, công suất 1000 lit/giờ (24 m3/ngày) VN khoảng 700 USD, VN tự SX khoảng 6-7 triệu Hiện VN không thấy bán thiết bị công suất nhỏ chế tạo không khó, giá thành 200k cho 25 l/giờ Xử lý nước cứng Giới thiệu Viết bởi: xulynuoc.com Độ cứng nước số đo hàm lượng ion kim loại Ca2+ Mg2+ có nước Độ cứng nước gọi tạm thời có mặt muối cacbonat bicacbonat Ca, Mg Loại nước đun sôi tạo muối kết tủa CaCO3 MgCO3 Độ cứng vĩnh cữu nước loại muối sunfat clorua Ca, Mg tạo Loại muối thường khó xử lý Trong sinh hoạt, độ cứng cao gây lãng phí xà phòng chất tẩy rửa, tạo cặn lắng bám bề mặt trang thiết bị sinh hoạt Trong công nghiệp độ cứng nước gây cản trở cho trình vận chuyển làm giảm lực truyền nhiệt, giảm tuổi thọ thiết bị Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát Có nhiều phương pháp làm mềm nước, phải vào mức độ làm mềm cần thiết (độ cứng cho phép lại nước), chất lượng nước nguồn tiêu kinh tế khác để chọn phương pháp làm mềm thích hợp Để làm mềm nước, người ta dùng phương pháp sau: Làm mềm nước hóa chất: pha hóa chất khác vào nước để kết hợp với ion Ca2+ Mg2+ tạo thành hợp chất không tan nước - Phương pháp nhiệt: đun nóng chưng cất nước Phương pháp trao đổi ion: lọc nước cần làm mềm qua lớp lọc cationit có khả trao đổi Na+ H+ có thành phần hạt cationit với ion Ca 2+ Mg2+ hòa tan nước giữ chúng lại bề mặt hạt lớp vật liệu lọc - Phương pháp tổng hợp: phương pháp phối hợp phương pháp - Lọc qua màng bán thấm, thẩm thấu ngược (RO) Phương pháp nhiệt Cơ sở lý thuyết phương pháp dùng nhiệt để bốc khí cacbonic hòa tan nước Trạng thái cân hợp chất cacbonic chuyển dịch theo phương trình phản ứng sau: 2HCO3- → CO32- + H2O + CO2 Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓ Nên Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O Tuy nhiên, đun nóng nước khử hết khí CO giảm độ cứng cacbonat nước, lượng CaCO3 hòa tan tồn nước Riêng Mg, trình khử xảy qua hai bước Ở nhiệt độ thấp (đến 18 0C) ta có phản ứng: Mg(HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O Khi tiếp tục tăng nhiệt độ, MgCO3 bị thủy phân theo phản ứng: MgCO3 + H2O → Mg(OH)2 ↓ + CO2 Phương pháp hóa chất Trong thực tế áp dụng hàng loạt phương pháp xử lý nước hóa chất với mục đích kệt hợp ion Ca2+ Mg2+ hòa tan nước thành hợp chất không tan dễ lắng lọc Các hóa chất thường dùng để làm mềm nước vôi, sođa Na 2CO3, xút NaOH, hyđrôxit bari Ba(OH)2, photphat natri Na3PO4 Chọn phương án làm mềm nước hóa chất cần phải dựa vào chất lượng nước nguồn mức độ làm mềm cần thiết Trong vài trường hợp kết hợp làm mềm nước với khử sắt, khử silic, khử photphat… Ngoài trường hợp cụ thể phải dựa sở so sánh kinh tế kỹ thuật phương pháp, đặc biệt với phương pháp làm mềm cationit 2.1 Khử độ cứng cacbonat nước vôi Khử độ cứng cacbonat nước vôi áp dụng trường hợp yêu cầu giảm độ cứng cần phải giảm độ kiềm nước 2.2 Làm mềm nước vôi sođa (Na2CO3) Làm mềm nước vôi sođa phương pháp có hiệu thành phần ion nước Khi cho vôi vào nước khử độ cứng canxi magiê mức tương đương với hàm lượng ion hyđrôcacbonat nước 2.3 Làm mềm nước làm phốt phát bari: Khi làm mềm nước vôi sođa độ cứng nước sau làm mềm tương đối lớn, người ta bổ sung phương pháp làm mềm triệt để photphat Hóa chất thường dùng trinatri photphat hay dinatri photphat Khi cho hóa chất vào nước chúng phản ứng với ion canxi magiê tạo muối photphat canxi magiê không tan nước Để khử độ cứng sunfat dùng cacbonat bari BaCO 3, hyđrôxit bari Ba(OH)2 hay aluminat bari Ba(AlO2)2 Phương pháp trao đổi ion Làm mềm nước cationit dựa tính chất số chất không tan không tan nước – cationit, có khả trao đổi, ngâm nước, chất hấp thụ cation muối hòa tan lên bề mặt hạt nhả vào nước số lượng tương đương cation cấy lên bề mặt hạt từ trước Xử lý nước nhiễm phèn Giới thiệu Viết bởi: xulynuoc.com Trong nước thiên nhiên, kể nước mặt nước ngầm có chứa sắt Hàm lượng sắt dạng tồn chúng tùy thuộc vào loại nguồn nước, điều kiện môi trường Trong nước mặt, sắt tồn dạng hợp chất Fe 3+, dạng keo hay huyền phù Hàm lượng thường không lớn khử trình làm nước Trong nước ngầm, sắt thường tồn dạng ion sắt hóa trị thành phần muối hòa tan bicacbonat, sunfat, clorua Hàm lượng sắt thường cao phân bố không đồng lớp trầm tích sâu Khi nước có hàm lượng sắt cao, nước có mùi có nhiều cặn bẩn màu vàng, làm giảm chất lượng nước ăn uống sinh hoạt sản xuất Vì vậy, nước có hàm lượng sắt lớn giới hạn cho phép phải tiến hành khử sắt Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát Khử sắt phương pháp làm thoáng Thực chất phương pháp khử sắt làm thoáng làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện để Fe2+ oxy hóa thành Fe3+ thực trình thủy phân để tạo thành hợp chất tan Fe(OH)3 dùng bể lọc để giữ lại Khử sắt phương pháp hóa chất 2.1 Khử sắt chất oxy hóa mạnh Các chất oxy hóa mạnh thường sử dụng để khử sắt là: Cl 2, KMnO4, O3…Phản ứng diễn sau 2Fe2+ + Cl2 + 6H2O → 2Fe(OH)3 ↓ + 2Cl- + 6H+ 3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O → 3Fe(OH)3 ↓ + MnO2 + K+ + 5H+ Trong phản ứng, để oxy hóa mg Fe 2+ cần 0.64mg Cl2 0.94mg KMnO4 đồng thời độ kiềm nước giảm 0.018meq/l 2.2.Khử sắt vôi Phương pháp khử sắt vôi thường không đứng đôc lập, mà kết hợp với trình làm ổn định nước làm mềm nước Phản ứng xảy theo trường hợp ♦ Có oxy hòa tan 4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O + 4Ca(OH)2 → 4Fe(OH)3 ↓ + 4Ca(HCO3)2 Sắt (III)hydroxyt tạo thành, dễ dàng lắng lại bể lắng giữ lại hoàn toàn bể lọc ♦ Không có oxy hòa tan Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 → Fe CO3 + CaCO3 + 2H2O Sắt khử dạng FeCO3 hydroxyt sắt Các phương pháp khử sắt khác: 3.1.Khử sắt trao đổi Cation Cho nước qua lớp vật liệu lọc có khả trao đổi ion Các ion H + Na+ có thành phần lớp vật liệu lọc, trao đổi với ion Fe 2+ có nước Kết Fe2+ giữ lại lớp vật liệu lọc Lớp vật liệu lọc có khả trao đổi ion Cation thường sử dụng cho nguồn nước có chứa Fe2+ dạng hòa tan 3.2.Khử sắt điện phân 3.2.Khử sắt phương pháp vi sinh vật Giải pháp Quốc Minh Quốc Minh ứng dụng công nghệ trao đổi ion để khử sắt với vật liệu lọc có hoạt tính, dung lượng độ bền cao (WPI Series) công nghệ lọc sâu đa tầng vật liệu có tính xúc tác oxy hoá, chuyên dùng khử phèn (sắt), mangan từ độ ô nhiễm nhẹ đến ô nhiễm nặng (WPM Series) Xử lý nước nhiễm Nitrat, Nitrit, Amoniac Giới thiệu Viết bởi: xulynuoc.com Các hợp chất nitơ có nước kết trình phân hủy hợp chất hữu có tự nhiên, chất thải nguồn phân bón mà người trực tiếp gián tiếp đưa vào nguồn nước Các hợp chất thường tồn dạng Nitrat, Nitrit, Amoniac dạng nguyên tố Nitơ (N2) Tùy theo mức độ có mặt hợp chất nitơ mà ta biết mức độ ô nhiễm nguồn nước Khi nước bị nhiễm bẩn phân bón nước thải, nguồn nước có NH3, NO2- NO3- Sau thời gian NH3 NO2- bị oxy hóa thành NO3- Như vậy: Nếu nước chứa NH3 nitơ hữu coi nước bị nhiễm bẩn nguy hiểm Nếu nước chủ yếu có NO2- nước bị ô nhiễm thời gian dài hơn, nguy hiểm Nếu nước chủ yếu NO3- trình oxy hóa kết thúc Ở điều kiện yếm khí, NO3- bị khử thành N2 bay lên Amoniac chất gây nhiễm độc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá Việc sử dụng rộng rãi nguồn phân bón hóa học làm cho hàm lượng amoniac nước tự nhiên tăng lên Trong nước ngầm nước đầm lầy hay gặp Nitrat(NO3-) amoniac với hàm lượng cao Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát Phương pháp khử ion Amoni 1.1 Phương pháp Clo hóa nước đến điểm đột biến Khi cho CLo vào nước, nước tạo axit hypoclorit Cl2 + H2O ⇔ HCl + HOCl Axit hypoclorit kết hợp với NH4+ tạo thành Cloramin Khi nhiệt độ nước ≥20 0C, pH ≥7 phản ứng diễn sau: OH- + NH4+→ NH4OH ⇔ NH3 + H2O NH3 + HOCl → NH2Cl + H2O monocloramin NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O dicloramin NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O tricloramin Quá trình kết thúc sau phút khuậy trộn nhẹ Tại điểm oxy hóa hết Cloramin nước xuất Clo tự gọi điểm đột biến Sau khử hết NH 4+ nước cò lại lượng clo dư lớn, phải khử clo dư trước cấp cho người tiêu thụ ♦ Khử Clo dư nước sau lọc Natrisunfit (Na2SO3) Na2SO3 + Cl2 + H2O → 2HCl + Na2SO4 ♦ Khử Clo dư nước sau lọc Trionatrisunfit (Na2S2O3) 4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O → 2NaCl+ 6HCl + 2H2SO4 Quá trình diễn hoàn chỉnh sau 15 phút khuấy trộn hóa chất nước 1.2 Phương pháp làm thoáng Muốn khử NH4+ khỏi nước phương pháp làm thoáng, phải đưa pH nước nguồn lên 10.5 – 11.0 để biến 99% NH4+ thành khí NH3 hòa tan nước ♦ Nâng pH nước thô: Để nâng pH nước thô lên 10.5 – 11.0 thường dùng vôi xút Sau bể lọc pha axit vào nước để đưa pH từ 10.5 – 11.0 xuống 7.5 ♦ Tháp làm thoáng khử khí amoniac NH thường thiết kế để khử khí amoniac có hàm lượng đầu vào 20 – 40 mg/l, đầu khỏi giàn hàm lượng lại – 2mg/l, hiệu khử khí tháp phải đạt 90 – 95% Hiệu khử khí NH tháp làm thoáng pH ≥11 phụ thuộc nhiều nhiệt độ nước Khi nhiệt độ nước tăng, tốc độ số lượng ion NH4 chuyển hóa thành NH3 tăng nhanh 1.3 Phương pháp trao đổi ion Để khử NH4+ khỏi nước áp dụng phương pháp lọc qua bể lọc cationit Qua bể lọc cationit, lớp lọc giữ lại ion NH 4+ hòa tan nước bề mặt hạt cho vào nước ion Na+ Để khử NH4+ phải giữ pH nước nguồn lớn nhỏ Vì pH ≤ 4, hạt lọc cationit giữ lại ion H + làm giảm hiệu khử NH4+ Khi pH > phần ion NH4+ chuyển thành NH3 dạng khí hòa tan tác dụng với hạt cationit 1.4 Phương pháp sinh học Lóc nước khử hết sắt cặn bẩn qua bể lọc chậm bể lọc nhanh, thổi khí lien tục từ lên Do trình hoạt động vi khuẩn Nitrosomonas oxi hóa NH 4+ thành NO2- vi khuẩn Nitrobacter oxy hóa NO2-thành NO3- Quá trình diễn theo phương trình: NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O 1.02NH4++ 1.89O2 + 2.02HCO3- → 0.21C5H7O2N + 1.0NO3- + 1.92 H2CO3 + 1.06H2O Khử Nitrate NO3Để khử nitrat dùng lọc thẩm thấu ngược RO, điện phân, trao đổi ion bể lọc ionit Điều kiện áp dụng phương pháp trao đổi ion ♦ Nước có hàm lượng cặn < 1mg/l Tổng hàm lượng ion NO3- SO42- Cl- có sẵn nước phải nhỏ 250 mg/l hàm lượng ion Cl- lớn cho phép có nước ăn uống Vì lọc qua bể lọc anionit ion SO42-, NO3- giữ lại, thay ion Cl - hoàn nguyên bể lọc anionit dung dịch muối ăn Xử lý nước nhiễm mặn Khử mặn giảm hàm lượng muối nước đến trị số thỏa mãn yêu cầu nước dùng cho ăn uống Khử muối giảm lượng muối hòa tan nước đến nồng độ vài mg hay vài phần mười mg lít gọi khử muối Các phương pháp khử mặn: Chưng cất, đóng băng, điện phân, lọc nước qua màng bán thấm, chiết ly, trao đổi ion Các phương pháp khử muối: Chưng cất thiết bị bốc hơi, trao đổi ion, điện phân chậu điện giải nhiều ngăn, lọc qua màng bán thấm Khi chọn phương pháp khử mặn khử muối cần phải tính đến: hàm lượng muối nước nguồn, công suất yêu cầu trạm khử muối hay khử mặn Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát Phương pháp trao đổi ion Khử muối nước phương pháp trao đổi ion tức lọc nước qua bể lọc Hcationit OH-anionit Khi lọc nước qua bể lọc H-Cationit, kết trao đổi cation muối hòa tan nước với ion H+ hạt cationit, muối hòa tan nước biến thành axit tương ứng: RH + NaCl → RNa + HCl 2RH + Na2SO4 → 2RNa + H2SO4 2RH + Ca(HCO3)2 → R2Ca + 2CO2↑ + 2H2O Và lọc tiếp, nước khử cation Bể H-Cationit, qua bể lọc OH-anionit, hạt anionit hấp thụ từ nước anion axit mạnh Cl -, SO42- (Khí cacbonic khử khỏi nước làm thoáng trước cho vào bể OH-anionit) nhả vào nước số lượng tương đương anion OH[An]OH + HCl → [An]Cl + 2H2O 2[An]OH + H2SO4 → [An] 2SO4 + 2H2O Phương pháp thẩm thấu ngược Thực chất phương pháp là: lọc nước qua màng bán thấm đặc biệt axetyl xenlulo Màng cho nước qua ion muối hòa tan nước giữ lại Để lọc nước qua màng phải tạo áp lực dư ngược với hướng di chuyển nước thẩm thấu, nghĩa tạo áp lực dư nước nguồn cao áp lực thẩm thấu nước qua màng, để nước lọc qua màng không trở lại dung dịch muối trình thẩm thấu Khử màu, khử mùi Giới thiệu Viết bởi: xulynuoc.com Hầu hết nguồn nước thiên nhiên có mùi vị, mùi Theo nguồn gốc phát sinh, mùi chia làm loại: mùi tự nhiên mùi nhân tạo Mùi tự nhiên chủ yếu hoạt động sinh sống phát triển vi sinh vật rong tảo có nước Mùi nhận tạo chủ yếu ảnh hưởng nước thải công nghiệp gây Ngoài mùi, nước thiên nhiên có nhiều vị khác như: mặn, đắng, chua cay… Theo tiêu chuẩn nước ăn uống sinh hoạt, nước mùi, vị Vì cần tiến hành khử mùi, vị Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát Thông thường, trình xử lý nước khử hết mùi vị có nước Chỉ biện pháp xử lý không đáp ứng yêu cầu cần khử mùi, vị dụng biện pháp khử mùi, vị độc lập Sau số biện pháp khử mùi, vị thường dùng: Khử mùi làm thoáng Dựa nguyên tắc: công trình làm thoáng làm bay loại khí gây mùi cho nước đồng thời oxi hóa chất có nguồn gốc hữu vô gây mùi Các công trình làm thoáng khử mùi tương tự công trình làm thoáng để khử sắt như: dàn mưa, phun mưa, bể làm thoáng cưỡng bức… Khử mùi chất oxi hóa mạnh Các chất oxi hóa mạnh để khử mùi là: clo hợp chất clo, ozone, permanganat Kali… Dùng Clo ozone để khử mùi, vị gây nên vi sinh có nguồn gốc động, thực vật biện pháp tương đối thông dụng Đa số trường hợp dùng clo để khử mùi, vị nước Tuy nhiên số trường hợp, dùng clo hiệu quả, cần phải thay ozone Ngoài dùng kali permanganat KMnO4 để khử mùi xuất trình clo hóa nước Khử mùi phương pháp dùng than hoạt tính Than hoạt tính có khả hấp thụ cao chất gây mùi Dựa vào khả này, người ta khử mùi nước cách lọc nước qua than hoạt tính Các loại than hoạt tính thường dùng là: than Anthracite, than cốc, than bạch dương hay than bùn dạng bột vào nước Than hoạt tính dùng bể lọc khử mùi có kích thước d = – mm, chiều dày lớp than L= 1.5 – m Tốc độ lọc đạt 50m/h Các bể lọc than hoạt tính thường bố trí sau bể lọc khử trùng Để phục hồi khả hấp thụ than hoạt tính dùng dung dịch kiềm nóng Khử trùng Ngoài tạp chất hữu vô cơ, nước thiên nhiên chứa nhiều vi sinh vật, vi khuẩn loại vi trùng gây bệnh tả, lỵ, thương hàn Để ngăn ngừa bệnh dịch, nước cấp cho sinh hoạt phải khử trùng Với hệ thống nước công nghiệp cần phải khử loại vi sinh vật để ngăn ngừa kết bám chúng lên thành ống dẫn nước thiết bị làm lạnh, làm giảm khả truyền nhiệt, đồng thời làm tăng tổn thất thủy lực hệ thống Các trình xử lý học loại trừ toàn vi sinh vật vi trùng có nước Để tiêu diệt toàn vi sinh vật, cần tiến hành biện pháp khử trùng nước Theo nguyên lý, trình khử trùng lý học hóa học Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát Các phương pháp lý học 1.1 Phương pháp nhiệt Khi đun sôi nước 1000C đa số vi sinh vật bị tiêu diệt Còn số nhiệt độ tăng lên cao liền chuyển sang dạng bào tử với lớp bảo vệ vững Chúng không bị tiêu diệt dù có đun sôi liên tục vòng 15 đến 20 phút Để tiêu diệt nhóm vi khuẩn bào tử này, cần đun sôi nước đến 1200C đun theo trình tự sau: đun sôi điều kiện bình thường 15 đến 20 phút, nước nguội đến 35 0C giữ vòng hai cho bào tử phát triển trở lại, sau lại đun sôi nước lần Phương pháp nhiệt đơn giản tốn lượng nên thường áp dụng quy mô nhỏ 1.2 Khử trùng tia cực tím Tia cực tím (UV) tia xạ điện từ có bước sóng khoảng – 400nm (nanometer) Độ dài sóng tia cực tím nằm vùng phát hiện, nhận biết mắt thường Dùng tia cực tím để khử trùng không làm thay đổi tính chất hóa học lý học nước Tia cực tim tác dụng làm thay đổi DNA tế bào vi khuẩn, tia cực tím có độ dài bước sóng 254nm có khả diệt khuẩn cao 1.3 Phương pháp siêu âm Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ 2W/cm khoảng thời gian phút có khả tiêu diệt toàn vi sinh vật nước 1.4 Phương pháp lọc Đại phận vi sinh vật có nước (trừ siêu vi trùng) có kích thước – µm Nếu đem lọc nước qua lớp lọc có kích thước khe rỗng nhỏ µm loại trừ đa số vi khuẩn Lớp lọc thường dùng sành, sứ có khe rỗng cực nhỏ Với phương pháp này, nước đem lọc phải có hàm lượng cặn nhỏ 2mg/l Khử trùng phương pháp vật lý, có ưu điểm không làm thay đổi tính chất lý hóa nước, không gây nên tác dụng phụ Tuy nhiên hiệu suất thấp nên thường áp dụng quy mô nhỏ với điều kiện kinh tế kỹ thuật cho phép Các phương pháp hóa học Cơ sở phương pháp hóa học sử dụng chất oxy hóa mạnh để oxy hóa men tế bào vi sinh tiêu diệt chúng Các hóa chất thường dùng là: Clo, brom, iod, clo dioxit, axit hypoclorit muối nó, ozone, kali permanganate, hydro peroxit Do hiệu suất cao nên ngày khử trùng hóa chất áp dụng rộng rãi qui mô 2.1 Khử trùng nước Clo hợp chất Clo chất oxy hóa mạnh, dạng nào, nguyên chất hay hợp chất tác dụng với nước tạo phân tử axit hypoclorit HOCl có tác dụng khử trùng mạnh Quá trình diệt vi sinh vật xảy qua giai đoạn Đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh, sau phản ứng với men bên tế bào phá hoại trình trao đổi chất dẫn đến diệt vong tế bào Tốc độ trình khử trùng xác định động học trình khuếch tán chất diệt trùng qua vỏ tế bào động học trình phân hủy men tế bào Tốc độ trình khử trùng tăng nồng độ chất khử trùng nhiệt độ nước tăng, đồng thời phụ thuộc vào dạng không phân ly chất khử trùng, trình khuếch tán qua vỏ tế bào xảy nhanh trình phân ly Tốc độ khử trùng bị châm nhiều nước có chất hữu cơ, cặn lơ lững chất khử khác Phản ứng đặc trưng thủy phân clo tạo axit hypoclorit axit clohydric Cl2 + H2O ⇔ HOCl + HCl Hoặc dạng phương trình phân ly: Cl2 + H2O ⇔ 2H+ + OCl- + ClKhi sử dụng clorua vôi làm chất khử trùng, phản ứng là: Ca(OCl)2 + H2O ⇔ CaO + 2HOCl 2HOCl ⇔ 2H+ + 2OCl2.2 Khử trùng nước iod Iod chất oxy hóa mạnh thường dùng để khử trùng nước bể bơi Là chất khó hào tan nên iod dùng dạng dung dịch bảo hòa Độ hòa tan iod phụ thuộc vào nhiệt độ nước Ở 00C độ hòa tan 100mg/l Ở 200C độ hòa tan 300mg/l Khi độ pH nước nhỏ 7, liều lượng iod sử dụng lấy từ 0.3 đến mg/l Nếu sử dụng cao 1.2mg/l làm cho nước có mùi vị iod 2.3 Khử trùng ozone Ozone có công thức hóa học O3 Ozone sản xuất cách cho oxy không khí qua thiết bị phóng tia lửa điện Để cấp đủ lượng ozone khử trùng cho nhà máy xử lý nước, dùng máy phát tia lửa điện gồm hai điện cục kim loại đặt cách khoảng cho không khí chạy qua Cấp dòng điện xoay chiều vào điện cực để tạo tia hồ quang, đồng thời với việc thổi luồng không khí qua khe hở điện cực để chuyển phần oxy thành ozone Công Ty TNHH QUỐC MINH E.C.M đời từ năm 1998 trải qua năm hoạt động trước lĩnh vực nghiên cứu - ứng dụng công nghệ vào kỹ thuật xử lý nước & môi trường Các lĩnh vực mà cung cấp : - Thiết kế - cung cấp – lắp đặt hệ thống xử lý nước phục vụ sinh hoạt sản xuất với nhiều công suất chủng loại - Thi công công trình xử lý nước thải công nghiệp - Cung cấp hệ thống xử lý nước kỹ thuật cao theo công nghệ USA : + Hệ thống làm mềm nước (softener), khử khoáng công nghệ trao đổi Ion (deionizer), với kỹ thuật cao giải pháp công nghệ tiên tiến + Hệ thống lọc thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis Systems) với kỹ thuật cập nhật liên tục, ứng dụng đa dạng, dây chuyền sản xuất nước khử ion, nước tinh khiết, nước dùng chế biến dược phẩm, thực phẩm, chế biến thủy hải sản, xử lý nước biển thành nước + Các thiết bị tinh lọc(MF), siêu lọc (UF, NF) + Thiết bị diệt khuẩn tia UV khí Ozone + Các dây chuyền hoàn chỉnh bán tự động tự động hóa 100% sản xuất nước tinh khiết, nước khử khoáng, nước uống đóng chai chất lượng cao + Các hệ thống điều khiển tự động ứng dụng PLC, Scada phục vụ cho qui trình xử lý nước cấp nước thải + Các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp chất lượng cao, ứng dụng công nghiệp dệt, nhuộm, hóa chất, xi mạ, giặt tẩy, bệnh viện, khu công nghiệp Đặc biệt ứng dụng công nghệ cho công nghệ xử lý tái sinh nước thải (làm – thu hồi – sử dụng lại) công nghệ tiên tiến : công nghệ màng sinh học MBR China USA - Nhà cung cấp chuyên nghiệp vật tư – thiết bị chuyên ngành Cho đến nay, Công Ty QUỐC MINH E.C.M bước khẳng định với bước phát triển vững Chúng có 2000 khách hàng, số ngày tăng lên đưa vào quản lý phần mềm CRM, chuyên nghiệp hóa công tác phục vụ hậu Công ty với tập thể 50 người bao gồm kỹ sư, kỹ thuật viên nhân viên kinh doanh với nghiệp vụ chuyên nghiệp, có khả đáp ứng nhanh phối hợp nhịp nhàng, đồng Phát triển sản phẩm – kỹ thuật & công nghệ chiến lược trọng yếu Chúng hợp tác nghiên cứu, sản xuất, ứng dụng công nghệ nhiều đối tác nước (USA, Đức, Đan Mạch, China, …) với mục tiêu đạt thành kỹ thuật xử lý nước & môi trường, nâng cao tằm vóc cho công nghệ môi trường Việt Nam Công nghệ xử lý nước dây chuyền nước uống đóng chai Giới thiệu Viết bởi: xulynuoc.com Nước uống đóng chai sử dụng để uống trực tiếp có chứa khoáng chất cacbon dioxit (CO2) tự nhiên bổ sung nước khoáng thiên nhiên đóng chai không chứa đường, chất tạo ngọt, chất tạo hương loại thực phẩm khác (Theo QCVN 61:2010/BYT) Nguồn nước sử dụng để sản xuất nước uống đóng chai lấy từ nhiều nguồn: nước máy thành phố, nước ngầm, nước mặt, chí nước biển Nhưng quan trọng khâu xử lý đầu nguồn cho giảm tải trọng tạp chất cách đáng kể, đảm bảo chất lượng thành phẩm ổn đinh Nước thành phẩm phải đạt tiêu chuẩn nước uống đóng chai theo QCVN 61:2010/BYT, tiêu cảm quan, tiêu hóa – lý tiêu vi sinh vật Sơ đồ công nghệ xử lý tiêu biểu Quốc Minh dựa vào tiêu chí thiết kế dây chuyền sản xuất nước uống đóng chai nguồn nước thủy cục (hoặc nước sau xử lý sơ bộ) nguồn nước cấp sinh hoạt đạt tiê chuẩn hoá lý Sơ đồ công nghệ xử lý: Nước nguồn cấp từ mạng bể chứa vào hệ thống xử lý Qui trình xử lý hệ thống ba gồm giai đoạn (xem sơ đồ khối) với chức sau: Giai đoạn 1: hệ khử sắt - khử mùi - làm mềm, có chức điều chỉnh pH, khử sắt, khử mùi v làm mềm Giai đoạn 2: hệ tinh lọc - lọc thẩm thấu ngược, có chức tinh lọc 5mm khử khoáng v màng thẩm thấu, sục khí Ozone trước chứa trung gian Giai đoạn 3: hệ tinh lọc - diêt khuẩn, chức tinh lọc cấp (than hoạt tính, 1mm), diệt khuẩ tia UV, lọc lần cuối với lõi lọc siêu tinh 0.2mm Mục đích giai đoạn (tiền xử lý) giảm tải trọng tạp chất cách đáng kể, đảm bảo chất lượn thành phẩm tuyệt đối ổn định, đồng thời bảo vệ hữu hiệu màng lọc R.O, chi tiết quan trọn hệ thống Giai đoạn hệ thống lọc thẩm thấu ngược sử dụng màng R.O tiêu chuẩn với hiệu suất kh khoáng 98 – 99% Cuối giai đoạn nước sục khí Ozone diệt khuẩn lần bảo quản chống t nhiễm chứa vào bồn trung gian Giai đoạn khâu hoàn thiện sản phẩm nước sau khử khoáng, trước chiết rót đón chai, áp dụng kỹ thuật tinh lọc đa cấp (than hoạt tính, 1mm, diệt khuẩn lần với tia UV, th nước thành phẩm có độ tinh khiết cao, đạt tiêu chuẩn chất lượng an toàn vệ sin mà có mùi – vị tốt, tạo cảm giác dễ chịu cho người tiêu dùng SẢN PHẨM CỤ THỂ: Hệ Thống Nước Tinh Khiết : Bst SERIES KW-3000 Máy khử trùng đa khí Ozon KW-3000 Có thể sử dụng để đạt mục tiêu khử trùng, làm sạch, bảo quản khử mùi, thiết bị cài đặt thời gian làm việc theo môi trường làm việc khác Xem chi tiết Màng RO chống bám cáu cặn Những thay đổi màng độ cứng bề mặt, khả thấm nước, điện tích bề mặt để nâng cao khả chặn bẩn Xem chi tiết Than hoạt tính dạng bột Việt Nam Than hoạt tính loại vật liệu sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực: xử lý chất lỏng, xử lý khí, làm chất xúc tác chất mang chất xúc tác khác (trong công nghiệp) Xem chi tiết Túi lọc nước Túi lọc nước giống lõi lọc, túi lọc dùng công nghệ nước có tác dụng lọc cặn có kích thước từ 0.5µ đến cặn có kích thước lớn Xem chi tiết Lõi lọc cặn Vật liệu 100% polypropylene Dạng lõi lọc sợi quấn Có khả chống ăn mòn Tuổi thọ cao, khả giữ cặn lớn Xem chi tiết Lõi lọc than hoạt tính Phụ kiện cho thiết bị tinh lọc dạng lõi Loại bỏ clo hợp chất clo, khử màu mùi cho nước Xem chi tiết Màng Nano - CSM Màng Nano CSM với nhiều model : NE 8040 - 70, NE 4040 - 90, NE 8040 - 90, có vỏ bảo vệ sợi thuỷ tinh Xem chi tiết Bo mạch OZONE Bo mạch OZONE bao gồm bo mạch OZONE 1000mg/h(1g/h) bo mạch OZONE 2000mg/h(2g/h) Xem chi tiết Tăng phô Tăng phô phụ kiện OZONE, ổn định cường độ dòng điện qua bóng đèn OZONE có tuổi thọ cao, thay dễ dàng Xem chi tiết Canxi carbonat CaCO3 hợp chất hoá học màu trắng khoáng chất phổ biến Nó hình thành hai dạng tinh thể là: canxit aragonit Canxi carbonat không hoà tan nhiều nước mà hoà tan nước bao gồm carbon dioxit, hoà tan kết hợp lại thành bicarbonat Ca(H2CO3) Độ cứng nước Sự tạo thành bọt nước với xà phòng vô số loại muối không hoà tan, mà chủ yếu canxi magiê Nước cứng nước có hàm lượng khoáng chất cao (chủ yếu ion canxi magiê) ngược lại với nước mềm Khoáng chất nước cứng ban đầu bao gồm cation canxi (Ca2+) magiê (Mg2+) có thành phần hoà tan khác axít carbonat sunphat Ðộ cứng tạm thời ( loại bỏ khỏi nguồn nước cho kết tủa bề mặt đun sôi hay làm nóng ) vĩnh cửu ( không tự nhiên đun sôi hay làm nóng) Tất muối bicarbonat tập hợp lại độ cứng tạm thời Tất loại muối khác tập hợp lại độ cứng vĩnh cửu Tổng độ cứng tổng hợp hai thành phần Muối tập trung thành độ cứng vĩnh cửu gồm: Canxi clorua, canxi sunphat, Magiê clorua Magiê sunphat Muối tập trung thành độ cứng tạm thời gồm: Canxi bicarbonat, magiê bicarbonat Cách gọi khác là: muối chứa CO3 Độ cứng nước Rất mềm: 0-70 ppm Mềm: 70-140 ppm Hơi cứng: 140-210 ppm Cứng: 210-320 ppm Rất cứng: 320-530 ppm Vô cứng: >530 ppm 0-4 dGH 4-8 dGH 8-12 dGH 12-18 dGH 18-30 dGH >30 dGH PPM (1/ triệu) xác định thành phần CaCO3 lít nước dGH (Độ cứng tổng) độ Đức (°D) xác định CaCO3 lít nước gDH = 10 mg/liter Cũng CaCO3 gDH = 17.778 PPM as CaCO3 Độ pháp (°F) độ °F xác định 10 Mg CaCO3 lít nước 10 PPM (1°F = 10ppm) Quy đổi từ độ F sang độ G °F= 10 PPM °D = 17.778 PPM Tuy nhiên °F = 0.56 °D [...]... lại của nước) , chất lượng nước nguồn và các chỉ tiêu kinh tế khác để chọn ra phương pháp làm mềm thích hợp nhất Để làm mềm nước, người ta dùng các phương pháp sau: Làm mềm nước bằng hóa chất: pha các hóa chất khác nhau vào nước để kết hợp với ion Ca2+ và Mg2+ tạo thành các hợp chất không tan trong nước - Phương pháp nhiệt: đun nóng hoặc chưng cất nước Phương pháp trao đổi ion: lọc nước cần làm mềm qua... giữa các phương pháp, đặc biệt là với phương pháp làm mềm bằng cationit 2.1 Khử độ cứng cacbonat của nước bằng vôi Khử độ cứng cacbonat của nước bằng vôi có thể áp dụng trong trường hợp ngoài yêu cầu giảm độ cứng cần phải giảm cả độ kiềm của nước 2.2 Làm mềm nước bằng vôi và sođa (Na2CO3) Làm mềm nước bằng vôi và sođa là phương pháp có hiệu quả đối với thành phần ion bất kỳ của nước Khi cho vôi vào nước. .. nước khử được độ cứng canxi và magiê ở mức tương đương với hàm lượng của ion hyđrôcacbonat trong nước 2.3 Làm mềm nước làm phốt phát và bari: Khi làm mềm nước bằng vôi và sođa do độ cứng của nước sau khi làm mềm còn tương đối lớn, người ta bổ sung phương pháp làm mềm triệt để bằng photphat Hóa chất thường dùng là trinatri photphat hay dinatri photphat Khi cho các hóa chất này vào nước chúng sẽ phản... sinh hoạt, độ cứng cao gây lãng phí xà phòng và các chất tẩy rửa, tạo cặn lắng bám trên bề mặt các trang thiết bị sinh hoạt Trong công nghiệp độ cứng của nước gây cản trở cho quá trình vận chuyển và làm giảm năng lực truyền nhiệt, giảm tuổi thọ của thiết bị Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát Có nhiều phương pháp làm mềm nước, vì thế phải căn cứ vào mức độ làm mềm cần thiết (độ cứng cho phép... lý nước bằng hóa chất với mục đích kệt hợp các ion Ca2+ và Mg2+ hòa tan trong nước thành các hợp chất không tan dễ lắng và lọc Các hóa chất thường dùng để làm mềm nước là vôi, sođa Na 2CO3, xút NaOH, hyđrôxit bari Ba(OH)2, photphat natri Na3PO4 Chọn phương án làm mềm nước bằng hóa chất cần phải dựa vào chất lượng nước nguồn và mức độ làm mềm cần thiết Trong một vài trường hợp có thể kết hợp làm mềm nước. .. độc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá Việc sử dụng rộng rãi các nguồn phân bón hóa học cũng làm cho hàm lượng amoniac trong nước tự nhiên tăng lên Trong nước ngầm và nước đầm lầy hay gặp Nitrat(NO3-) và amoniac với hàm lượng cao Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát 1 Phương pháp khử ion Amoni 1.1 Phương pháp Clo hóa nước đến điểm đột biến Khi cho CLo vào nước, trong nước tạo ra axit hypoclorit... chọn phương pháp khử mặn và khử muối cần phải tính đến: hàm lượng muối của nước nguồn, công suất yêu cầu của trạm khử muối hay khử mặn Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát 1 Phương pháp trao đổi ion Khử muối của nước bằng phương pháp trao đổi ion tức là lọc nước qua bể lọc Hcationit và OH-anionit Khi lọc nước qua bể lọc H-Cationit, do kết quả trao đổi các cation của muối hòa tan trong nước với các. .. Mg2+ hòa tan trong nước và giữ chúng lại trên bề mặt của các hạt lớp vật liệu lọc - Phương pháp tổng hợp: là phương pháp phối hợp 2 trong 3 phương pháp trên - Lọc qua màng bán thấm, thẩm thấu ngược (RO) 1 Phương pháp nhiệt Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là dùng nhiệt để bốc hơi khí cacbonic hòa tan trong nước Trạng thái cân bằng của các hợp chất cacbonic sẽ chuyển dịch theo phương trình phản ứng... dụng các biện pháp khử mùi, vị độc lập Sau đây là một số biện pháp khử mùi, vị thường dùng: 1 Khử mùi bằng làm thoáng Dựa trên nguyên tắc: các công trình làm thoáng có thể làm bay hơi các loại khí gây mùi cho nước và đồng thời oxi hóa các chất có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ gây mùi Các công trình làm thoáng khử mùi cũng tương tự như các công trình làm thoáng để khử sắt như: dàn mưa, phun mưa, bể làm thoáng... trong nước Mùi nhận tạo chủ yếu 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 Các giải pháp Các giải pháp xử lý tổng quát Thông thường, các quá trình xử lý nước đã khử được hết mùi và vị có trong nước Chỉ khi nào các biện pháp