4. Chì (Pb): Đây là một kim loại nặng ảnh hưởng đế nô nhiễm môi trường rất nhiều Vì nó có khả năng tích luỹ lâu dài trongcơ thể và gây nhiễm độc người,
3.5 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC NGẦM
Trong một hệ thống xử lý nước ngầm, thường không có tất cả các công trình xử lý được nêu. Các công trình xử lý có mặt tuỳ thuộc vào thành phần tính chất của nước ngầm cần xử lý sao cho nước đầu ra đạt chất lượng theo nhu cầu dùng nước. Và kinh phí cho hệ thống là thấp nhất có thể.
Trường hợp nước ngầm có đủ oxy hoá, có thể sử dụng trực tiếp không cần xử lý. Tuy nhiên các công trình vẫn rất cần thiết như vấn đề làm mềm nước, điều chỉnh độ pH, khử trùng. Mô hình đơn giản của quá trình xử lý nước ngầm được thể hiện như sau:
Ca(OH)2 Cl2
Sơ đồ 3.1: Mô hình đơn giản của quá trình xử lý nước ngầm
Giếng Chỉnh pH Clo hoá
an toàn
Bể chứa nước sạch
Nếu nước ngầm không có đủ oxy hoà tan thì việc cần trao đổi khí và sau đó là quá trình lọc trở nên rất cần thiết. Trong quá trình trao đổi khí sẽ xảy ra sự nhận oxy, tách CH4, H2S và khử CO2. Trong quá trình lọc tiếp theo, các ion Sắt và Mangan (II) sẽ bị oxy hoá tách ra, đồng thời một lượng nhỏ Amoniac (1,5mg/l) có thể được oxy hoá thành Nitrat bằng quá trình sinh học. Trong trường hợp này, lọc được coi là một thiết bị phản ứng trong quá trình hoá học và sinh học xảy ra. Việc điều chỉnh độ pH sau lọc cũng rất cần thiết. Hệ thống phức tạp hơn so với nước ngầm có đủ oxy. Trong một số trường hợp, thời gian lưu của lọc không đủ để khử Sắt (II) kết hợp với oxy tạo thành Sắt (III), giải pháp đề ra là dùng dung dịch chất oxy hoá khử để oxy hoá Sắt như: Clo, Kali Permanganat, Ozôn. Tách Mangan đôi khi cũng là một vấn đề, phương án tốt nhất là tăng pH lên đến 8.3 trước khi lọc, vì ở điều kiện đó Mangan có thể bị khử với oxy. Để tách hàm lượng lơn amon (>1mg/l), sử dụng phương pháp lọc khô. Amoniac cần được oxy hoá hoàn toàn thành Nitrat nên cần một lượng oxy khá lớn và lượng oxy đó không có đủ quá trình lọc cát nhanh kiểu lọc ướt. Lọc khô cũng có thể sử dụng có hiệu quả để tách Sắt và Mangan, kể cả khi nồng độ amon trong nước thấp. Lọc khô có nhược điểm là vận hành khó khăn hơn lọc nhanh cát ướt, do quá trình rữa ngược chiều phức tạp hơn và năng lượng tiêu hao cũng lớn hơn.
Khả năng xử lý nước ngầm bằng quá trình khác nhau được mô tả trong hình dưới đây:
Sơ đồ 3.2: Công nghệ xử lý nước ngầm phổ biến
Chất keo tụ chất khử trùng Chất kiềm hoá Giàn mưa Bể trộn Bể lắng Bể lọc Bể chứa nước sạch
Sơ đồ 3.3 : Sơ đồ mô tả các quá trình khác nhau trong xử lý nước ngầm
Làm thoáng Oxy hoá Lọc khử Fe2+, Mn2+ Tạo bông và lắng Ổn định lọc Ổn định điều Chỉnh pH Lắng Hấp thụ Lọc Khử trùng, ổn định Sử dụng. 3.5.1 LAØM THOÁNG
Đây là một giai đoạn trong dây chuyền công nghệ xử lý nước có nhiệm vụ:
- Hoà tan oxy từ không khí vào nước để oxy hoá Sắt hoá trị (II), Mangan hoá hoá trị (III) và Mangan hoá hoá trị (IV) tạo thành các hợp chất Hydroxit Sắt hoá trị (III) Fe(OH)3 và Hydroxit Mangan hoá trị (IV) Mn(OH)4kết tủa dễ lắng và được thu ra khỏi nước bằng lắng và lọc.
- Trong nước ngầm sắt thường tồn tại ở dạng ion, Fe2+ là thành phần của các muối hoà tan như: Bicacbonat Fe(HCO3)2, Sunfua FeSO4 và thường tồn tại không bền vững và bị phân li:
Fe(HCO3)2 = 2 HCO3 - Fe2+
Quá trình oxy hóa thuỷ phân diễn ra:
4 Fe2+ + O2+10 H2O = 4 Fe(OH)2 +8H+
2Mn(HCO3)2 + O2 + 6 H2O = 2Mn(OH)2 + 4H+ + 4 HCO3 −
H+ + HCO3 = H2O + CO2
Khử khí CO2, H2S có trong nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi và đẩy nhanh quá trình oxy hoá và Thuỷ Ngân và Mangan, nâng cao năng suất của các công trình lắng và lọc trong quá trình khử Sắt và Mangan.
H2S + O2 = 2S + 2H2O
Quá trình làm thoáng tăng hàm lượng oxy hoá hoà tan trong nước nâng cao oxy hoá khử của nước để thực hiện dễ dàng các quá trình oxy hoá chất hữu cơ trong quá trình khử mùi và màu của nước.
Có hai phương pháp làm thoáng :
1. Đưa nước vào trong không khí: Cho nước phun thành tia hay thành màn mỏng chảy trong không khí ở các giàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia và màng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như các dàn làm thoáng cưỡng bức.
2. Đưa không khí vào trong nước: Dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng. Trong kỹ thuật xử lý nước cấp, người ta áp dụng các giàn làm thoáng theo phương pháp 1 và các thiết bị làm thoáng hỗn hợp giữa hai phương pháp trên: Làm thoáng bằng máng tràn nhiều bậc và phun trên mặt nước. Đầu tiên tia nước tiếp xúc với không khí. Sau khi chạm mặt nước, tia nước kéo theo bọt khí đi sâu vào khối nước trong bể tạo thành các bọt khí nhỏ nổi lên.
Hiệu quả của quá trình tuỳ thuộc vào:
- Chênh lệch nồng độ (hay còn biểu thị bằng chênh lệch áp suất riêng phần) của khí cần trao đổi trong hai pha khí và nước, độ chênh lệch nồng độ biểu thị thực tế bằng cường độ tưới nếu dùng giàn làm thoáng tự nhiên, hay bằng tỷ lệ rò rĩ trên nước dùng làm thoáng cưỡng bức.
- Diện tích tiếp xúc giữa hai pha khí và nước, diện tích tiếp xúc càng lớn, quá trình trao đổi khí diễn ra càng nhanh.
- Thời gian tiếp xúc của hai pha khi nước trong công trình càng lớn, mức độ
trao đổi càng triệt để.
- Nhiệt độ của môi trường tăng, tạo thuận lợi cho quá trình khử khí ra khỏi nước và bất lợi cho quá trình hấp thụ hoà tan khí vào nước. Và ngược lại.
- Bản chất của khí được trao đổi.
