tiếp trang 1

3.   Tổng quan về xử lý nước máy và nước uống đóng chai

Trong thực tế ít có nguồn nước nào tự nhiên có thể đáp ứng các yêu cầu sử dụng sinh hoạt và sản xuất của con người. Đối với nước bề mặt (sông, ao, hồ…) thường chứa một lượng lớn hàm lượng cặn và các chất lơ lửng cao từ vài chục đến vài trăm mg trong một lít. Ngoài ra, quá trình chảy của nước bề mặt từ nơi này đến nơi khác cũng cuốn trôi một lượng lớn các chất bẩn vào trong nguồn nước (các vi trùng gây bệnh, các hóa chất bảo vệ thực vật được rửa trôi vào các dòng sông…). Nước ngầm (nước giếng khoan, giếng ngầm) có thành phần chất lượng nước phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện địa chất tại nơi chứa nước, nước ngầm có độ cứng cao hay gặp tại các mỏ đá vôi do hòa tan một lượng lớn hàm lượng vôi vào trong nước hay khi nước ngầm đi qua khu vực có chứa các mỏ sắt thì nó hòa tan đáng kể hàm lượng sắt vào trong nước…Nước mưa theo quan điểm của mọi người là sạch nhưng thực tế quá trình rơi từ không trung xuống dưới đất đã hòa tan và kéo theo một lượng chất nhiễm bẩn nhất định vào trong nước (hoàn tan các khí SO₂, NO_x làm cho nước mưa có tính acid…) mặt khác nước mưa cũng có thể nhiễm bẩn từ quá trình hứng nước mưa bởi các dụng cụ không sạch như mái nhà, lu chứa…

Để có các loại nước thỏa mãn các nhu cầu khác nhau của mình con người nghĩ tới việc xử lý các nguồn nước thiên nhiên. Có rất nhiều quy trình và công nghệ xử lý khác nhau, tùy thuộc vào thành phần chất lượng các nguồn nước thiên nhiên và yêu cầu chất lượng đáp ứng. Trong khuôn khổ bài viết, chúng ta tìm hiểu về quy trình xử lý nước máy (nguồn nước cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt và ăn uống của đại bộ phận dân chúng) và nước uống đóng chai (một sản phẩm nước uống đang được sử dụng phổ biến tại các đô thị trong giai đoạn hiện nay).

3.1.      Quy trình xử lý nước máy

Nguồn nước dùng cho quy trình xử lý nước máy thường đi từ 2 nguồn nước mặt và nước ngầm và có quy trình xử lý khác nhau:

Đối với nguồn nước là nước mặt, trong quy trình xử lý quan trọng nhất là quá trình làm sạch (làm trong nước) trong qua quá trình keo tụ. Các chất keo tụ thường sử dụng là phèn sắt (FeCl₃) hoặc phèn nhôm Al₃(SO₄)₂ đôi khi sử dụng kết hợp cả hai để tăng hiệu quả quá trình keo tụ. Mục đích của quá trình keo tụ là tăng cường khả năng dính bám của các hạt cặn trong nước (tạo hạt cặn có kích thước lớn hơn) làm tăng khả năng lắng cặn.

Sau quá trình keo tụ đến quá trình lắng, mục đích quá trình lắng là tách cặn ra khỏi nước. Quá trình lắng diễn ra với tốc độ chậm dưới 1mm/s, các hạt cặn sẽ rơi xuống đáy bể dưới tác dụng của trọng lực. Khoảng 80% các hạt cặn sẽ được tách ra tại bể lắng. Sau bể lắng là quá trình lọc nhanh (lọc cát) với tốc độ lọc từ 0,3- 10 m/h sẽ giữ lại các hạt cặn có kích thước nhỏ không lắng được ở bể lắng (hình 1). 

Nước sau quá trình lọc nhanh được khử trùng bằng Clo (nước hoặc khí ) nhằm đảm bảo tiêu diệt các vi sinh trùng gây bệnh có trong nước ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng. Nước sau khử trùng được bơm lên bể chứa và bơm vào mạng lưới cấp nước phân phối đến các hộ gia đình sử dụng. Thông thường để đảm bảo nước được khử trùng trong suốt hệ thống từ bể chứa đến hộ gia đình sử dụng, người ta thường duy trì hàm lượng Clo dư trong hệ thống phân phối từ 0,3 – 0,5 mg/l.

Đối với nước máy có nguồn từ nước ngầm thì trong quy trình xử lý người ta chú ý nhiều đến quá trình nhiễm sắt trong nước ngầm (sắt là một kim loại thường có trong nước ngầm). Để khử sắt trong nước ngầm phải qua quá trình oxy hóa chuyển sắt hòa tan (ở dạng sắt hóa trị 2) thành sắt kết tủa dạng Fe(0H)₃ sau đó loại bỏ kết tủa sắt bằng quá trình lọc. Để thực hiện quá trình oxy hóa sắt có nhiều cách khác nhau, nếu bị nhiễm sắt ít có thể xử lý bằng dàn mưa (oxy hóa tự nhiên) hoặc tăng cường oxy hóa bằng việc sử dụng máy thổi khí hoặc sử dụng các hợp chất oxy hóa mạnh như: nước Javen, Ozon, thuốc tím (KMnO₄)…

Hình 2: Quy trình xử lý nước ngầm nhiễm sắt

Nước giếng sau quá trình khử sắt thường được đưa tiếp sang bể lọc (lọc nhanh, hoặc chậm) để loại các kết tủa sắt ra khỏi nước. Nước sau quá trình lọc được khử trùng (bằng Clo hoặc Ozone) sau đó đưa vào bể chứa, bơm lên đài phân phối đến các hộ gia đình sử dụng (hình 2).