Xử lý nước cấp làm nguồn nước dự phòng được xử lý để sẵn sàng sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất. Các nhà máy xử lý nước cấp có quy trình riêng để đảm bảo chất lượng nguồn nước. Dưới đây là toàn bộ quy trình xử lý nước cấp:
MỤC LỤC BÀI VIẾT
Tiền xử lý bằng hồ chứa và lắng sơ bộ
Để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý nước, các nhà máy xử lý nước cấp thường áp dụng các bước tiền xử lý. Bước đầu tiên là sử dụng hồ chứa để tạp chất lơ lửng có thể lắng tụ và lắng bớt. Trong hồ chứa, các hạt cặn sẽ ngả dần xuống dưới tác động của trọng lực. Quá trình này giúp giảm thiểu tải lên các bước xử lý tiếp theo.
Lọc qua song chắn và lưới chắn rác
Sau khi qua hồ chứa, nước được dẫn đến các bước tiếp theo, trong đó nước đi qua các hệ thống song chắn và lưới chắn rác. Chức năng của chúng là loại bỏ các vật thể lơ lửng như lá cây, que tăm và các hạt nhỏ khác. Việc loại trừ những vật thể này giúp bảo vệ thiết bị và tăng hiệu quả quá trình xử lý tiếp theo.
Sử dụng Bể lắng cát
Trong trường hợp nguồn nước mặt có độ đục lớn sau khi qua lưới chắn rác, một bước quan trọng là sử dụng bể lắng cát. Bể này giúp loại bỏ các hạt cặn lơ lửng vô cơ có kích thước nhỏ và tỷ trọng lớn hơn so với nước. Các hạt này thường cứng và lắng nhanh xuống đáy bể, đồng thời ngăn ngừa các cơ cấu chuyển động cơ khí bị bào mòn và giảm lượng cặn nặng trong quá trình xử lý.
Xử lý bằng hóa chất lần 1 trong nhà máy xử lý nước cấp
Để kiểm soát sự phát triển của rêu tảo, vi sinh vật và loại bỏ màu sắc, mùi vị không mong muốn do các tác nhân vi sinh gây ra, quá trình xử lý nước thường sử dụng hóa chất. Các hóa chất thường được sử dụng bao gồm CuSO4 ở liều lượng khoảng từ 0,12 đến 0,3 mg/l. Liều lượng và thời gian giữa hai lần xử lý sẽ phụ thuộc vào tính chất nước thô, nồng độ vi sinh vật và rêu tảo, nhiệt độ, độ kiềm và nồng độ CO2 trong nước.
Quá trình làm thoáng hòa tan oxy cho nước
Quá trình làm thoáng nhằm hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxi hóa các hợp chất sắt II và mangan II thành các hợp chất sắt III và mangan IV, sau đó tạo thành kết tủa dễ lắng đọng như Fe(OH)3 và Mn(OH)4 để loại bỏ bằng quá trình lắng và lọc.
Ngoài ra, quá trình này cũng giúp loại bỏ khí CO2 và H2S có trong nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình oxy hóa thủy phân các hợp chất sắt và mangan, cũng như nâng cao hiệu suất của các công trình lắng và lọc trong quá trình xử lý.
Clo hóa sơ bộ nước để tiệt trùng
Clo và nước được tăng cường trước bể lắng và bể lọc để tiệt trùng, đặc biệt khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng. Quá trình này giúp oxy hóa các hợp chất hữu cơ của sắt và mangan, giúp tạo ra các kết tủa để khử màu. Ngoài ra, clo còn trung hòa ammoniac thành cloramin, có khả năng tiệt trùng kéo dài. Chính vì thế nó được sử dụng trong hệ thống lọc nước và nhà máy xử lý nước cấp.
Tuy nhiên, việc sử dụng clo hóa sơ bộ cũng có nhược điểm, bao gồm sự tiêu thụ lớn hơn các lượng clo so với việc chỉ sử dụng cho khử trùng sau bể lọc, làm tăng chi phí xử lý nước. Hơn nữa, phản ứng giữa clo và các hợp chất trong nước có thể tạo ra các hợp chất gây ung thư như trihalomethane, do đó không nên dùng cho các nguồn nước mặt sông hồ chứa nhiều chất hữu cơ.
Khuấy trộn hóa chất được sử dụng trong nhà máy xử lý nước cấp
Quá trình khuấy trộn hóa chất đóng vai trò quan trọng trong việc phân tán chất hóa chất đều và nhanh chóng vào toàn bộ khối lượng nước cần xử lý. Điều này đảm bảo rằng phản ứng hóa học và thủy phân xảy ra hiệu quả. Đối với việc trộn phèn, việc trộn cần phải nhanh chóng và đều để tạo ra các hạt keo tụ đủ lớn, đồng thời đảm bảo hiệu suất lắng tốt. Các loại hóa chất khác cũng đòi hỏi sự trộn đều, tuy thời gian trộn có thể linh hoạt hơn so với việc trộn phèn.
Việc sử dụng các hóa chất trong quá trình xử lý nước tại nguồn có thể giúp cải thiện chất lượng nước, nhưng cần phải cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và bảo vệ môi trường.
Keo tụ và tạo bông cặn chuẩn bị cho lắng cặn
Quá trình này tạo ra tác nhân có khả năng kết tụ các chất dơ bẩn ở dạng hòa tan thành các bông cặn có thể lắng xuống trong các bể lắng hoặc dính kết lên bề mặt của vật liệu lọc. Quá trình keo tụ là quá trình tạo các hạt nhân dương trong nước, sau đó kết tụ với các keo tụ âm tạo thành bông cặn. Quá trình này thường sử dụng các hóa chất như phèn nhôm và phèn sắt.
Các biện pháp lắng khi nhà máy xử lý nước cấp
Quá trình lắng nhằm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng cách sử dụng các biện pháp sau:
Lắng trọng lực trong các bể lắng: Các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước sẽ lắng xuống dưới tác động của trọng lực trong các bể lắng.
Lắng bằng lực ly tâm: Sử dụng các thiết bị ly tâm để tạo lực ly tâm đẩy các hạt cặn ra ngoài, giúp tăng tốc quá trình lắng.
Lắng bằng lực đẩy nổi: Sử dụng khí bọt để tạo lực đẩy nổi, giúp các hạt cặn bám vào bọt khí và lắng xuống. Bên cạnh quá trình lắng, quá trình này còn giúp loại bỏ một phần vi trùng trong nước do chúng hấp phụ và dính vào các hạt bông cặn trong quá trình lắng.
Quá trình lọc trong nhà máy xử lý nước cấp
Quá trình lọc đảm bảo loại bỏ không chỉ các hạt cặn lơ lửng có kích thước lớn hơn kích thước của các lỗ rỗng trong lớp vật liệu lọc, mà còn các hạt keo sắt và keo hữu cơ có kích thước nhỏ hơn nhiều lần nhưng có khả năng dính kết và hấp thụ lên bề mặt của vật liệu lọc. Quá trình này làm sạch nước và cải thiện độ đục và màu của nước.
Hấp thụ chất gây mùi, gây màu
Việc sử dụng bột than hoạt tính giúp loại bỏ các phân tử khí và các chất hòa tan trong nước có khả năng tạo ra mùi vị và màu. Các hạt bột than hoạt tính có bề mặt lớn, giúp hấp thụ các chất này và loại bỏ chúng khỏi nước.
Flo hóa nước
Quá trình này đảm bảo việc bổ sung thêm chất flo vào nước sau khi xử lý để duy trì hiệu suất flo trong quá trình xử lý. Điều này cần thiết vì sau quá trình xử lý, lượng flo trong nước thường giảm dưới mức tiêu chuẩn.
Khử trùng cho nước trong nhà máy xử lý nước cấp
Để đảm bảo rằng nước được cấp cho người tiêu thụ an toàn từ mặt vi khuẩn, quá trình khử trùng là cần thiết. Có nhiều biện pháp khử trùng như đun sôi nước, sử dụng tia tử ngoại hoặc sử dụng các hóa chất như ozon, clo.
Ổn định nước
Quá trình ổn định nước nhằm giảm khả năng xâm thực của nước vào vật liệu ống, đồng thời tạo ra một lớp màng bảo vệ để cách ly nước không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt vật liệu ống. Quá trình này giúp ngăn chặn quá trình rỉ sét và tác động của nước vào thành ống, đảm bảo an toàn và hiệu quả của hệ thống của nhà máy xử lý nước cấp.
