Mô tả

     Thiết bị lọc nước Giếng Khoan là dòng sản phẩm được tạo ra nhằm loại bỏ các thành phần ô nhiễm có trong nước Giếng Khoan. Những chất này nếu không có phương án xử lý hiệu quả sẽ gây nguy hại đến sức khỏe những cá thể sử dụng nước.

Các chất ô nhiễm trong nước Giếng Khoan thường là: Fe, Mn, As, vi sinh… Tuy nhiên để xử lý các chất tồn tại trong nước Giếng Khoan không hề khó. Các bạn chỉ cần làm theo các bước sau sẽ xử lý hiệu quả các thành phần gây ô nhiễm. Chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu nhé.

1: Cách thức xử lý nước Giếng Khoan.

   Các phương án xử lý Fe, Mn và As đều dựa trên các loại vật liệu khác nhau nhưng chúng sử dụng chung một loại công nghệ, chỉ khác cách bố trí và loại vật liệu lọc mà thôi. Chúng ta cùng nhau đi tìm hiểu!

 Công đoạn Ô Xy hóa nước nguồn trong thiết bị lọc nước Giếng Khoan.

– Nước Giếng Khoan được khai thác nằm sâu trong lòng đất chính vì vậy trong nước chứa rất nhiều các loại khí như H2S ( Hidro sulfua ) CH4 ( Metan ) P ( Photpho )…

Chính vì tính chất như vậy lên muốn xử lý tốt được nước Giếng Khoan, chúng ta phải đuổi được các loại khí tồn dư trong nước Giếng Khoan. Vậy đuổi khí ra khỏi nguồn nước Giếng Khoan bằng cách nào?

Phương án sử dụng dàn mưa trong thiết bị lọc nước Giếng Khoan.

– Như chúng ta đã biết từ trước đến nay khi xử lý nước Ông, Cha chúng ta thường dùng dàn mưa để xử lý nước Giếng Khoan, nhưng đó chỉ là kinh nghiệm chứ không hiểu vì sao lại sử dụng dàn mưa. Mục đích của việc sử dụng dàn mưa là đẩy các chất khí đang tồn tại trong nước bay ra ngoài không khí và thay vào đó là một lượng ô xy.

– Trong nước Giếng Khoan các tạp chất tồn tại dưới những dạng vật chất khác nhau như Fe 2+, Mn2+.., các chất khí tồn tại trong nước Giếng Khoan có tính chất nhẹ hơn O2, lên khi ra ngoài không khí các nguyên tử O2 sẽ thay thế chỗ của các loại khí như H2S, CH4, P..  khi gặp ô xy sẽ tạo phản ứng hóa khử, lên chúng ta sẽ thấy những nguồn nước bị ô nhiễm hàm lượng Fe cao khi bơm lên khoảng 2 giờ nước sẽ chuyển sang màu vàng, tùy vào lượng Fe tồn dư trong nước sẽ có màu vàng đậm hoặc vàng nhạt.

– Quay trở lại vấn đề dàn mưa, dàn mưa là một đường ống được đục nhiều lỗ nhỏ mục đích là để đưa lượng O2 vào trong nước Giếng Khoan nhanh hơn, đẩy nhanh quá trình bay hơi của các loại khí H2S, P, CH4…

Khi lượng O2 đủ để thế chỗ cho trong các hạt nước, các phản ứng ô xy hóa khử sẽ sảy ra: 4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 8CO2 .

Khi đó các hạt sắt sẽ hình thành các bông cặn mà mặt thường có thể nhìn thấy, khi nước chuyển sang màu vàng thì các loại vật liệu sẽ có thể giữ lại được các tạp chất bởi khi phản ứng xảy ra, các hạt cặn nhỏ li ti cùng chung điện tích sẽ bám dính với nhau, tạo thành những bông cặn đủ lớn có kích thước lớn hơn các khe rỗng của lớp vật liệu lọc, chình vì vậy nước sau lọc sẽ trong.

Phương án sử dụng Ejector trong thiết bị lọc nước Giếng Khoan.

– Ejector là một thiết bị được ứng dụng từ rất lâu trong công nghệ xử lý nước Giếng Khoan. Hoàn cảnh ra đời và người phát minh ra tôi cũng không biết là ai.

– Ejector được cấu tạo bằng hai đoạn ống đấu nối tiếp với nhau, Đoạn giao nhau được côn nhỏ lại nhằm tạo áp xuất âm ( Áp xuất nhỏ hơn áp xuất khí quyển ) để hút một lượng ô xy đi vào dòng nước.

Cấu tạo của Ejecter.

Kết cấu của Ejector gồm 3 phần chính: Phần côn thu đầu vào, phần côn thu đầu ra, phần hút khí.

1. Phần côn thu đầu vào được tính toán vào áp xuất đẩy của máy bơm cấp nguồn sẽ cho ra kích thước lỗ thu để có được lưu lượng dòng chảy đủ để xử lý. Ví dụ ( Lưu lượng bơm cần 1m3/h với áp xuất máy bơm đầu vào đạt 1,5Kg/cm3 chúng ta sử dụng đường ống cấp vào bằng ống D21, sau đó sẽ côn thu về lỗ D4 để có lưu lượng chảy qua đạt 0,8m3/h )
2. Phần côn thu đầu ra: sẽ được tính toán lớn hơn gấp 1,5 lần phần côn thu đầu vào. Ví dụ ( Phần côn thu đầu vào là D4 phần côn thu đầu ra sẽ là D6, mục đích là để dòng nước khi phun ra khỏi đầu côn thu D4 không bị bắn ra ngoài, đồng thời có 1 khoảng không nhất định để tạo áp xuất âm hút không khí vào trong nước )
3. Phần hút khí sẽ được bố trí ở giữa hai đầu côn thu, khoảng cách giữa 2 đầu côn thu sẽ cách nhau 1 – 10mm tùy vào thiết kế và lưu lượng dòng chảy để tính khoảng cách phù hợp. Phần hút khí này không được quá lơn, nếu quá lớn khi đầu phun nhỏ sẽ không đủ áp xuất để thu nhỏ dòng nước vào đẩy vào thành của đầu hút lớn, dẫn đến không thể hút được O2 đồng thời gây tràn nước ra cửa hút khí.

– Phương án xử dụng Ejector là phương án tiết kiệm về diện tích, tiết kiệm chi phí xây dựng mà hiệu quả lại rất cao. Nhưng nếu bạn tính toán không chuẩn sẽ không có được phản ứng như mong muốn.

– Thời gian ô xy hóa sắt của Ejector nhanh gấp 3 lần so với dàn mưa, chính vì vậy hiện nay trong lĩnh vực xử lý nước Giếng Khoan Ejector được ưu tiên hàng đầu.

        Hiện nay nhiều đơn vị đã thiết kế tháp làm thoáng là một bước tiến mới, đây là biện pháp kết hợp 2 trong 1, vừa sử dụng Erector vừa sử dụng dàn mưa để nâng cao tối đa khả năng ô xy hóa khử.

Công đoạn lắng trong thiết bị lọc nước Giếng Khoan.

Lắng là công đoạn phía sau của công đoạn ô xy hóa nước nguồn, lắng là giải pháp ứng dụng các tính chất vật lý để kéo các hạt bông cặn có kích thước lớn, nặng hơn tỉ trọng của nước và lớn hơn áp xuất dòng chảy sẽ tự động chìm xuống đáy bể lắng.

Hiện nay bể lắng có 3 loại chính: Bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng lamenla.

Bể lắng đứng trong thiết bị lọc nước Giếng Khoan.

Bể lắng đứng hiện nay được ứng dụng phổ biến nhất bởi chúng có khả năng lắng cực tốt, công tác thu gom bùn dễ dàng, không tốn nhiều diện tích xây dựng. Bể lắng đứng thường được xây dựng bằng 2 dạng chính là bể tròn hoặc bể vuông. Trong hai loại thì bể lắng đứng hình tròn là được đánh giá cao hơn hẳn vì khả năng thu nước đồng đều và khả năng thu bùn cũng dễ dàng hơn. Bể lắng đứng được xây dựng với một chiều cao tối ưu từ 4 – 6m, dưới đáy được tạo góc côn thu nhằm thu gom lượng bùn lắng về một điểm dễ dàng hút bỏ.

Bể lắng đứng được thiết kế gồm 8 phần chính:

1. Phần đường ống thu gom nước: Đây là phần đường ống được thu gom sau hệ thống làm thoáng hoặc sau công đoạn trộn hóa chất. Đoạn đường ống này được tính toán phù hợp với lưu lượng dòng chảy, không được lớn quá vì lớn quá sẽ làm giảm sự va đập của các bông cặn khi đi qua ống, cũng không được quá nhỏ, vì nhỏ quá sẽ gây ra hiện tượng thoát không kịp làm tràn bể cấp vào. Khi tính toán đường cấp vào cần tính được lượng chênh lệch áp xuất giữa bể phản ứng và bể lắng để đưa ra thông số ống chính xác. VD: Khi tính toán đường ống phải lưu ý các thông số sau ( Lưu lượng chảy, áp xuất chênh lệch, hàm lượng cặn, nhiệt độ chất lỏng…)
2. Phần ống lắng trung tâm là một đường ống được dẫn từ trên thành bể xuống gần đáy bể lắng, tác dụng chính của ống lắng trung tâm là làm lượng nước cấp vào bắt buộc phải đi xuống đáy bể lắng. Đường ống lắng trung tâm còn có tác dụng ổn định dòng nước, không gây ra các đợt sóng lớn do lượng nước mới được cấp vào. Ống lắng trung tâm được tính toán dựa trên lưu lượng dòng chảy, nhưng nhìn chung ống lắng trung tâm sẽ bằng 15 – 25% diện tích bể. Ví dụ: Bể 1m2 sẽ sửu dụng ống D150 – 250mm. ( Chỉ là số liệu tham khảo theo kinh nghiệm, còn các bạn lên tính toán một cách cẩn thận).
3. Phần phân phối hay còn gọi là nón lắng. Là một thiết bị có đường kính lớn hơn ống lắng trung tâm, đặt cách ống lắng trung tâm khoảng 50 – 80Cm. Mục đích là để phân tán đều dòng nước ra toàn bộ diện tích bể. Nếu không có nón lắng, toàn bộ lực nước rơi tự do từ trên xuống sẽ đi thẳng xuống đáy bể và làm sới tung hết lượng bùn cặn đã lắng ở dưới đáy bể lên. Hiệu quả của bể lắng bị giảm đi đáng kể.
4. Phần lắng, hay còn gọi là phần diện tích lắng. Phần diện tích lắng được thiết kế với thời gian đủ lâu để các hạt bông cặn có khả năng chìm xuống đáy bể. Phần diện tích lắng được tính bằng giờ, tùy từng loại nước lên thời gian lắng sẽ khác nhau. Ví dụ: ( Nước có hóa chất thời gian lưu 4 – 6 giờ, Nước không hóa chất: 12 – 48h ) Hiện nay các hệ thống xử lý nước đều lựa chọn cung cấp hóa chất để giảm bớt giá thành và diện tích xây dựng bể lắng. Thời gian lắng đủ lâu lượng cặn chìm xuống đạt 95 – 98% lên nước sau lắng sẽ trong, chỉ còn lại 1 ít hạt cặn có kích thước rất nhỏ, tỉ trọng nhỏ bằng hoặc lớn hơn chút xíu sẽ đi theo dòng nước và chảy ra ngoài.
5. Phần thu bùn hay gọi là phần côn đáy: Côn đáy bể có tác dụng sử dụng trọng lực lớn của các hạt chìm xuống đáy bể, nếu không có phần côn đáy này lượng bùn chìm xuống đáy bể sẽ bị dàn chải, không tập trung vào 1 điểm chính vì vậy khả năng xả bỏ bùn thải là rất khó. Chính vì vậy tất các các loại bể lắng đều có phần côn đáy giúp lượng cặn sẽ đi về nơi có vùng thấp nhất để dễ dàng xả bỏ bùn cặn.
6. Phần hút bùn: là phần để loại bỏ bùn ra khỏi bể lắng, nếu không loại bỏ bùn khỏi bể lắng mỗi ngày ở đây sẽ tích tụ thêm 1 lượng bùn nhất định, theo thời gian sẽ đầy cả bể lắng và không còn hiệu suất lắng nữa. Phần hút bùn này có nhiều kiểu lấy bùn ra, nhưng phổ biến là sử dụng motor hoặc làm bể trên cào rồi xả tự do về bể chứa bùn.
7. Phần máng thu nước: Phần máng thu nước được đặt ở trên cùng cách thành bể khoảng 50Cm để tận dụng tối đa diện tích bể lắng. Máng thu nước được làm bằng BTCt rồi đánh thăng bằng, nếu có điều kiện các bạn có thể sử dụng các tấm Inox là máng răng cưa để thu nước, vì máng Inox có thể di động được, khi mực nước dâng lên cao, các bạn sẽ chỉnh cân bằng làm sao để lượng nước được thu đều vòng quanh bể lắng.
8. Phần thanh chắn bùn: Thanh chắn bùn có thể sử dụng các loại vật liệu như Inox, Thép, Nhựa để chế tạo thành các góc nhằm ngăn lượng bùn nổi đi ra khỏi nước. Lượng bùn nổi sẽ bị thanh gạt bùn giữ lại nổi trên mặt bể lắng mà không đi theo dòng nước quấn ra ngoài.

 

Bể lắng ngang trong thiết bị lọc nước Giếng Khoan.

Nhìn chung bể lắng ngang dễ thi công hơn bể lắng đứng rất nhiều. Tuy nhiên bể lắng ngang lại chiếm một diện tích lớn gấp nhiều lần bể lắng đứng.

Bể lắng ngang sử dụng chiều dài của bể để lắng các hạt bông cặn xuống đáy bể. Khi xây dựng bể lắng ngang dòng chảy sẽ được bố trí các vách ngăn đặt các lỗ thu nước so le với nhau để tạo được đường đi dài nhất.

Nhìn chung bể này có kết cấu giống một con sông có dòng chảy uấn lượn để khi lượng nước thô đi vào đầu kia, đến điểm thu nước là được lượng nước trong, không còn vẩn đục.

Bể lắng ngang tuy rất dễ xây dựng nhưng có một nhược điểm rất lớn đó là khả năng thu bùn lắng khó khăn hơn nhiều, bởi vì bể lắng ngang được chải dài theo một chiều nhất định, muốn vệ sinh bể lắng ngang hiệu quả nhất chắc chỉ có tát cạn rồi rửa là hiệu quả cao nhất.

Nhưng với khối lượng nước dự trữ lớn như vậy thì khi tát cạn là một bài toán cần cân nhắc.

 Bể lắng Lamenla trong thiết bị lọc nước Giếng Khoan.

Bể lắng Lamenla là dòng bể lắng có thể tích hợp trong bể lắng đứng hoặc bể lắng ngang. Tuy nhiên hiện nay rất ít người sử dụng do dạng bể lắng có thêm vật liệu này rất khó vệ sinh, hay trục trặc.

Tuy bể lắng có tấm lắng Lamenla có thể tiết kiệm được diện tích xây dựng, nhưng không tiết kiệm được nhiều mà lại hay gặp sự cố như: sụt tấm lắng, bùn bám vào tấm lắng khó vệ sinh…

Hiện giờ các đơn vị xử lý nước đã bỏ qua loại bể lắng này vì hay phải sửa chữa.

Bể lọc của thiết bị lọc nước Giếng Khoan.

Bể lọc là khâu trọng yếu trong hệ thống bởi chất lượng nước sau lọc phụ thuộc rất nhiều vào bể lọc và cách thiết kế bể lọc.

Một bể lọc thông thường được thiết kế gồm 4 phần chính: Phần thu nước, phần rửa lọc, phần vật liệu lọc.

 Phần thu nước:

Phần thu nước là phần đặt chìm ở dưới đáy bể lọc nhằm thu lượng nước sau khi đi qua lớp vật liệu lọc để đưa ra ngoài, nếu không có phần thu nước, các hạt lọc sẽ bị chui ra ngoài theo đường nước chảy ra.

Phần thu nước có nhiều kiểu khác nhau như: Sử dụng ống lọc, sử dụng chụp lọc, sử dụng ống cắt rảnh nhỏ….

1. Sử dụng ống lọc là sử dụng các loại ống được sản xuất đại trà như ống nhựa Tiền phong, Dismy… Các loại ống này được nhà máy sản xuất cắt tạo thành các khe nhỏ mà cát lọc khó lòng chui qua được. Các đoạn ống lọc sẽ được liên kết với nhau tạo thành các trục đi vòng quanh bể lọc, giúp khả năng thu nước được trên toàn bộ tiết diện đáy bể lọc.
2. Sử dụng chụp lọc thường sử dụng cho các trạm cấp nước lớn. Dưới đáy bể sẽ được đổ một lớp tấm đan dày khoảng 15 – 20 cm, cứ cách nhau 30 – 40cm sẽ đặt một lỗ chờ sẵn nhằm để lắp đặt các chụp lọc để thu nước.
3. Sử dụng các loại ống nhưa ống Inox, ống nhựa uPVC để cắt thành các khe nhỏ hoặc đục các lỗ có kích thước nhỏ nhằm thu mà lớp vật liệu lọc không thể đi qua được.

Phần rửa lọc:

Phần rửa lọc có rất nhiều cơ chế hoạt động khác nhau, tuy nhiên mục đích của quá trình rửa lọc là loại bỏ lượng bông cặn tích tụ trong quá trình lọc ra ngoài bể lọc, giúp bể lọc quay lại trạng thái thông thoáng như ban đâu.

Phần xả cặn được thiết kế một đường ống có kích thước đủ lớn để lượng nước cấp vào từ bơm rửa lọc phải đảm bảo thoát kịp giúp quá trình rửa lọc đạt hiệu quả cao nhất.

Phần rửa lọc được lắp đặt máy bơm với lưu lượng và áp xuất cao, giúp quá trình rửa lọc đạt được hiệu quả cao nhất.

Khi rửa lọc sẽ được máy bơm hút nước sạch đưa vào đáy bể lọc với mục đích đẩy ngược lên giúp lớp vật liệu nổi lên một chút, các bông cặn có tỉ trọng nhẹ sẽ bị dòng nước đẩy ngược lên trên và thoát ra ngoài theo đường xả cặn.

Quá trình rửa ngược nhiều hay ít, lâu hay nhanh phụ thuộc vào hàm lượng cặn lơ lửng có trong nước nguồn. Chính vì vậy hàm lượng cặn ở đây phụ thuộc rất nhiều vào kết cấu bể lắng. Nếu bể lắng tốt quá trình rửa ngược sẽ ít phải thao tác. Nếu bể lắng kém hàm lượng cặn lơ lửng thoát ra nhiều đồng nghĩa qua trình rửa ngược nhiều hơn.

Phần lọc:

Phần lọc gồm nhiều công nghệ khác nhau như: Bể lọc nhanh, bể lọc áp lực, bể lọc tự rửa nhìn chung các loại bể này kết cấu giống nhau nhưng cách thức thiết kế khác nhau. Nhưng mục đích cuối cùng là loại bỏa các chất ô nhiễm có trong nước nguồn, để đem lại nguồn nước an toàn cho chúng ta sử dụng.

Kết cấu và độ dày các lớp vật liệu lọc:

1. Sỏi đỡ kỹ thuật dày 10 – 30cm: là lớp nằm dưới cùng, lớp này sẽ nằm trên hệ thống thu nước. Mục đích của lớp sỏi đỡ nhằm ngăn chặn các hạt cát có kích thước nhỏ chui vào các rảnh nhỏ của hệ thống ống thu nước. Nếu không sử dụng lớp sỏi đỡ sẽ gây ra các hạt cát có kích thước nhỏ bám vào khe hở hệ thống thu nước dẫn đến lưu lượng lọc bị giảm sút rất nhanh, quá trình rửa lọc phải diễn ra thường xuyên hơn. Lớp vật liệu lọc này thông thường sẽ được đổ cao hơn phần thu nước khoảng 10 – 20Cm để giúp ngăn chặn tốt lớp cát nhỏ ảnh hưởng đến hệ thống thu nước.
2. Phần cát lọc dày 30 – 80Cm: Phần này các bạn lên lựa chọn cát thạch anh, bởi vì cát thạch anh có nhiều cạnh sắc, khi sắp xếp với nhau các khe rỗng sẽ không quá to, làm cho các bông cặn bị giữ lại hiệu quả. Mục đích khác là lớp cát thạch anh này rất dễ rửa lọc bởi tính chất dễ bị đánh tan khi gặp áp lực nước đưa vào, không bị bí như cát vàng và cát đen.
3. Lớp than hoạt tính: Lớp than hoạt tính dày từ 10 – 30Cm tùy theo lưu lượng hoạt động của hệ thống lọc. Lớp than hoạt tính là sử dụng các loại than có độ hấp phụ lớn ( Những loại than khi cho vào nước sủi bọt trắng li ti nổi lên trên mặt nước, mức độ sủi càng lâu thì chất lượng than càng tốt ). Lớp than hoạt tính có chức năng hấp phụ các chất hữu cơ có trong nước. Tuy nhiên hàm lượng hữu cơ quá cao lớp than hoạt tính sẽ mất tác dụng rất nhanh. Chính vì vậy khi lựa chọn than cần lựa chọn loại than tốt, có chỉ số hấp phụ Iot cao, độ ẩm thấp, độ rỗng hạt cao… các bạn lên hạn chế sử dụng than viên nén, bởi dòng than này không có tác dụng hấp phụ chút nào cả, các cửa hàng bán lẻ thường sử dụng loại than này vì giá thành rẻ, dễ bán hàng, nhưng chất lượng chỉ ngang bằng với cát thạch anh.
4. Lớp vật liệu lọc: Là lớp vật liệu chủ đạo giúp xử lý Asenic và Mangan lên việc lựa chọn loại vật liệu này phải rất chú trọng. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều những loại vật liệu như: MQ7, Filox, cát mangan, hạt lọc Birm… toàn là hàng không rõ nguồn gốc xuất xứ. Chúng tôi đã thử nghiệm phân tích các loại hạt lọc như MQ7, Filox hai loại này thực chất là đá xanh, bên ngoài được tẩm một lớp mỏng MNO2 với hàm lượng 2 – 5% không đồng đều trên hạt lọc. Nhưng khi mua hàng họ giới thiệu hàng này hàm lượng Mangan cao lên đến 30 – 40%. Thực chất không có một chút hàm lượng Mangan nào cả. Chính vì vậy các bạn không lên mua những loại vật liệu này về sử dụng. Còn các loại vật liệu như Birm và hạt Mangan thì chất lượng cực kém hàm lượng Mangan có trong hạt toàn nhỏ hơn 12%, nhiều mẫu còn không đạt nổi 8%. Những hạt đó là những hạt phế phẩm không có khả năng xử lý nước. Trong công nghệ xử lý nước thì hạt lọc Mangan luôn được đánh giá cao nhất, nhưng những hạt này có giá thành cao, hàm lượng Mangan rơi vào 30 – 60% mới có công dụng xử lý nước hiệu quả. Chính vì vậy nếu các bạn đi mua hàng lên lựa chọn công ty nào có bảng xét nghiệm chất lượng hạt lọc theo từng lô nhập hàng do đơn vị đo lường của nhà nước cung cấp.
5. Lớp cát đêm: Lớp cát đệm được đặt một lớp mỏng trên lớp vật liệu lọc. Bản chất của lớp này là làm ổn định dòng nước chảy, ngăn không cho lượng nước mới cấp vào gây giao động vào lớp vật liệu lọc.

Khử trùng nước trong hệ thống lọc nước Giếng Khoan.

Khử trùng nước là khâu cuối cùng trong hệ thống xử lý nước cấp. Khử trùng có tác dụng loại bỏ các loại vi sinh có trong nước nguồn như E.coli, Colifrom.

Phương pháp diệt khuẩn có nhiều cách khác nhau như: Dùng tia cực tím, sử dụng hóa chất.

Nhìn chung sử dụng hóa chất là hiệu quả vượt bậc bởi nước có ngậm hóa chất sẽ không bị xâm nhập vi sinh từ bên ngoài vào. Vì vậy đến hiện nay hóa chất vẫn là phương án hiệu quả nhất.