Tùy thuộc vào hàm lượng Fe2+ có trong nước ngầm mà người ta lựa chọn các phương pháp khử sắt khác nhau:
3.3.3.1 Làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện để oxy hóa Fe2+ thành Fe3+
Làm thoáng đơn giản trên bề mặt lọc: dàn phun nước cao 0.7m, lỗ phun đường kính 5-7 mm; lưu lượng 10m3/m2h. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng =40 % lượng oxy hòa tan bão hòa ( ở 25oC lượng oxy bão hòa =8.4 mg/l).
Làm thoáng bằng dàn mưa tự nhiên: dàn một bậc hay nhiều bậc với sàn rải xỉ hoặc tre gỗ. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng=55% lượng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lượng CO2 giảm 50%.
Làm thoáng cưỡng bức: tháp làm thoáng cưỡng bức lưu lượng 30 – 40 m3/h, lượng không khí tiếp xúc 4 – 6 m3/m3 H2O. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng = 70% lượng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lượng CO2 giảm 75%.
Trong nước ngầm, ngoài Fe2+ còn có HS-, S2- (H2S) có tác dụng khử đối với sắt nên ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa sắt.
___________________________________________________________________________________
2H2S + O2 → 2S + 2H2O
Nếu trong nước có oxy hòa tan thì phản ứng oxy hóa S2- xảy ra trước sau đó mới tiếp tục oxy hóa Fe2+ thành Fe3+. Vì vậy, ta tính toán lượng oxy cung cấp để đủ oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ để đạt tiêu chuẩn cấp nước.
3.3.3.2 Khử sắt bằng phương pháp dùng hóa chất
Khử sắt bằng các chất oxi hóa mạnh
Các chất oxi hóa mạnh thường sử dụng để khử sắt là: Cl2, KMnO4, O3…Khi cho các chất oxi hóa mạnh vào nước, phản ứng diễn ra như sau:
2Fe2+ + Cl2 +6H2O = 2 Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+ 3Fe2+ + KMnO4 +7H2O = 3Fe(OH)3+ MnO2 + K+ + 5H+
Trong phản ứng, để oxy hóa 1 mg Fe2+, cần 0,64 mg Cl2 hoặc 0,94 mg KMnO4
và đồng thời độ kiềm của nước giảm đi 0,018 mgđl/l.
So sánh với phương pháp khử sắt bằng làm thoáng ta thấy, dùng chất oxy hóa mạnh phản ứng nhanh hơn, pH môi trường thấp hơn (pH < 6). Nếu trong nước tồn tại các hợp chất như: H2S, NH3 thì chúng sẽ gây ảnh hưởng đến quá trình khử sắt.
Khử sắt bằng vôi
Phương pháp khử sắt bằng vôi thường không đứng độc lập, mà kết hợp với các quá trình làm ổn định nước hoặc làm mềm nước. Khi cho vôi vào nước, quá trình khử sắt xảy ra theo 2 trường hợp:
Trường hợp nước có oxy hòa tan: vôi được coi là chất xúc tác , phản ứng khử sắt diễn ra như sau:
4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O +4Ca(OH)2 → 4Fe(OH)3↓ + 4 Ca(HCO3)2
Sắt (III) hydroxit được tạo thành, dễ dàng lắng lại trong bể lắng và giữ lại hoàn toàn trong bể lọc.
Trong trường hợp không có oxy hòa tan: khi cho vôi vào nước phản ứng diễn ra như sau:
___________________________________________________________________________________
Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 → FeCO3 + CaCO3 +H2O.
3.3.4 Một số công nghệ xử lý nước ngầm nhiễm Fe điển hình tại Việt Nam hiện nay 3.3.4.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước tại trạm Qui Đức 2 huyện Bình Chánh