cách làm mềm nước cứng

cách làm mềm nước cứng hướng dẫn các bạn các cách thức nhằm loại bỏ canxi và magie trong nước. Trên thị trường các thiết bị xử lý nước cứng thường phổ biến là trao đổi ion, bài viết này chúng tôi hướng dẫn các bạn các cách thức làm mềm nước cứng hiệu quả, với nhiều phương pháp khác nhau.

Tim hiểu thêm về thiết bị xử lý nước cứng:

1: Thế nào là nước cứng.

Nước cứng là những nguồn nước có hàm lượng Ca2+ và Mg2+ cao, những hàm lượng này vượt qua giới hạn cho phép của nước sinh hoạt.

Trong nước có hai độ cứng thường được nhắc đến là.

Nước cứng tạm thời.
Nước cứng vĩnh cửu.

Đối với các nguồn nước sinh hoạt, nước cứng gây ra các bệnh về sỏi thận, sỏi mật.

Ngoài ảnh hưởng đến sức khỏe con người, nước cứng còn ảnh hưởng lớn đến những thiết bị gia dụng như: Siêu đun nước, bình nóng lạnh, năng lượng mặt trời….

Nước cứng ở hàm lượng cao, khi gặp nhiệt độ trên 60oC sẽ tạo thành các mảng bám vào các thiết bị. Lâu ngày những cặn này sẽ làm hư hại các thiết bị.

2: Các cách làm mềm nước cứng.

Hiện nay ở Việt Nam phổ biến các cách làm mềm nước cứng sau:

Sử dụng hạt trao đổi ion.
Sử dụng màng bán thấm Ro.
Sử dụng nhiệt độ.
Sử dụng hóa chất.

Hiện nay ở Việt Nam phổ biến là các cách trên. Tuy nhiên được ứng dụng nhiều nhất vẫn là phương pháp trao đổi ion, bởi vì phương pháp này có giá thành rẻ nhất.

cách làm mềm nước cứng bằng trao đổi ion.

Quá trình lọc cặn vôi.

Quá trình lọc cặn vôi, được hiểu là khi lọc nước có chứa các ion cũng là canxi và magie đi qua bể lọc có chứa các lớp lọc là các hạt nhựa, đã được cấy phủ trên bề mặt hạt các lớp ion natri.

Các ion natri này sẽ hòa vào nước còn các ion Ca2+ và Mg2+ sẽ bám dính vào hạt nhựa. Nước sau lọc không còn hoặc còn ít các ion Ca2+ và Mg2+, nước này đã được làm mềm, nhưng trong nước đã được làm mềm hàm lượng na+ tăng lên một lượng tương ứng với lượng ion Ca2+ và Mg2+ đã mất đi trong quá trình trao đổi ion.

Quá trình hoàn nguyên bể lọc cặn vôi.

Sau quá trình hoạt động, khả năng trao đổi ion của lớp hạt nhựa gần cạn kiệt, độ cứng trong nước sau lọc bắt đầu tăng lên vượt cao hơn mức quy định.

Chúng ta phải tiến hành rửa lọc để loại bỏ các ion Ca2+ và Mg2+ đã dính vào lớp hạt nhựa, và thế chỗ cho các ion này là các ion Na+ sẽ đưa vào bể lọc, phục hồi lại khả năng trao đổi của hạt lọc.

Quá trinh này gọi là quá trinh hoàn nguyên lại bể lọc Cationit.

Trong quá trinh hoàn nguyên phải đưa được ion Ca2+ và Mg2+ ra ngoài bể lọc, và cấy lại vào bề mặt hạt lọc lớp ion Na+ mới, để cho quá trình này sảy ra trong lớp lọc, làm tơi các hạt lọc và làm lỏng lẻo sự kết dính của ion Ca2+ và Mg2+ ở bề mặt hạt lọc, rồi cho dung dịch có nồng độ cao của ion Na+ vào tiếp xúc với bề mặt các hạt để thực hiện quá trình đẩy các Ion Ca và Mg ra khỏi hạt lọc.

Dung dịch hoàn nguyên bể lọc cặn vôi.

Dung dịch hoàn nguyên được chọn là dung dịch muối NaCl, hoặc dung dịch Acid có nồng độ thích hợp.

Khi dung dịch NaCl vào nước NaCl sẽ được phân ly thành Ion Na+ và Cl-, Ion Na+ với nồng độ đủ lớn sẽ thế chỗ cho các ion Ca2+ và Mg2+ tan vào nước, cùng với ion Cl- được thoát ra ngoài theo đường nước thải.

Dung dịch hoàn nguyên NaCl đưa vào bể lọc qua thiết bị phân phối đặt trên đỉnh bể lọc, dung dịch hoàn nguyên đi qua lớp trao đổi ion theo chiều từ trên xuống dưới.

Sau quá trình hoàn nguyên, các hạt đã phục hồi lại khả năng trao đổi, sau đó sẽ được rửa xuôi, để loại bỏ dung dịch muối hoàn nguyên thừa còn lại trong lỗ rỗng giữa các hạt, rồi đưa bể lọc trở lại làm việc bình thường.

cách làm mềm nước cứng bằng phương pháp gia nhiệt.

Phương pháp gia nhiệt để làm mềm nước dược trên cơ sở lý thuyết dùng nhiệt năng 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 sau:

2HCO3- → CO32- + H2O + CO2
Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓
Nên Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O

Tuy nhiên khi chúng ta đun nóng nước chỉ khử được hết khí CO2 và giảm độ cứng cacbonat của nước, còn lượng CaCO3 hòa tan vẫn còn tồn tại trong nước.

Riêng đối với Mg, quá trình khử xảy ra qua hai bước. Ở nhiệt độ thấp (đến 180C) 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 sử dụng hóa chất.

Xử lý nước bằng phương pháp hóa chất với mục đích kệt hợp các ion Ca2+ và Mg2+ hòa tan trong nước thành các hợp chất không tan có thể kết tủa thành các hạt cặn lớn dễ lắng và lọc.

Các loại hóa chất thường được dùng để làm mềm nước là: vôi, sođa Na2CO3, NaOH…….

Phương pháp làm mềm nước bằng hóa chất cần phải dựa vào chất lượng nước nguồn và mức độ làm mềm cần thiết để đưa ra phương án hiệu quả.

Phương pháp làm mềm bằng Vôi + Soda.

Làm mềm nước bằng vôi + soda là phương pháp có hiệu quả tương đối cao với thành phần ion bất kỳ của nước. Khi cho vôi + Soda vào nước sẽ khử được độ cứng canxi và magie ở mức tương đương với hàm lượng của ion hyđrôcacbonat trong nước.

Phương pháp bằng màng bán thấm Ro.

Làm mềm nước bằng màng bán thấm Ro hiện nay được coi là phương pháp hiệu quả, tiên tiến nhất hiện nay. Tuy nhiên, giá thành vận hành và chi phí đầu tư hệ thống lại rất cao cho nên ít được sử dụng.

Nguyên lý hoạt động của màng bán thấm Ro sẽ đi ngược lại với thẩm thấu thông thường.Thẩm thấu thông thường là một quá trình mà nước sẽ chảy từ nơi có nồng độ thấp tới nơi có nồng độ cao.

Chính vì vậy, để tạo ra thẩm thấu ngược, cần phải tác dụng thêm một áp suất bên ngoài lớn hơn áp suất thẩm thấu của màng ngăn, để nước có thể đi từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp.

Phương pháp xử lý độ cứng bằng màng bán thấm RO, là sử dụng nhiều lớp màng chồng lên nhau, từ kích thước nhỏ 0,001Micron, mỗi màng lọc trong màng Ro lại có chức năng riêng.

Những màng lọc có kích thước lỗ to sẽ dùng để lọc những tạp chất thô, còn những màng lọc nhỏ hơn sẽ được dùng để lọc những vi khuẩn cũng như những ion.

Tuy nhiên màng lọc Ro sẽ rất hay bị bí tắc do các mảng bám canxi, chính vì vậy trước khi vào hệ thống màng lọc Ro sẽ được lắp đặt các thiết bị lọc cát, lọc than, trao đổi ion, màng siêu lọc rồi mới đến màng lọc Ro để đảm bảo màng lọc Ro không bị tắc nghẽn.