Mô tả

Thiết bị lọc nước sông giúp loại bỏ các thành phần ô nhiễm trong nước sông như cặn lơ lửng, các chất hữu cơ…Việt Nam hiện nay đang có nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao. Tuy nhiên nguồn nước ngầm ngày càng cạn kiệt do con người khai thác một cách tự phát và thiếu ý thức. Chính vì vậy biện pháp tối ưu để giải quyết vấn đề này là cần tìm ra nguồn nước có trữ lượng lớn, dồi dào để thay thế. Chính vì vậy nguồn nước mặt luôn là lựa chọn hữu hiệu để khai thác, xử lý dùng cho mục địch cấp nước cho sinh hoạt và cho sản xuất.

1.Các chỉ tiêu chất lượng nước

Hệ thống bể lọc áp lực.

Chỉ tiêu lí học:

• Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào môi trường và khí hậu. Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lí nước và nhu cầu tiêu thụ. Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường.
• Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo ra. Các chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ. Các chất humic tạo ra màu vàng. Các loại thủy sinh tạo nước màu xanh lá cây.
• Độ đục: Nước có độ đục lớn chứng tỏ nước nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ đục thường là mg SiO­­­­­₂/l, NTU, FTU. Hàm lượng chất lơ lủng cũng là đại lượng tương quan đến độ đục của nước.
• Mùi vị trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hưu cơ, hay các sản phẩm từ quá trình phân hủy xác động vật gây nên. Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối.
• Tuỳ theo thành phần và các muối khoáng hòa tan nước có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng…

  Các chỉ tiêu hóa học:

Hình ảnh bể lọc áp.

• Độ pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H⁺ có trong dung dịch. Nó có tác dụng khử các hợp chất sunfua và cacbonat. Khi tăng pH có thêm tác nhân oxy hóa, các kim loại hòa tan trong nước có thể chuyển thành dạng kết tủa. Dễ dàng tách ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc.
• Độ kiềm là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, hydroxit và anion của các muối và các axit yếu. Ở nhiêt độ nhất định độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO₂ có trong nước.
• Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị các ion canxi và magie có trong nước. Nước có độ cứng cao khi dùng trong sinh hoạt sẽ gây tốn xà phòng . Nguyên nhân do canxi và magie phản ứng với các axit béo tạo ra các hợp chất khó tan.

2.Quá trình xử lý đầu nguồn trong thiết bị lọc nước sông

Bể lọc áp lực song song

Dùng các hệ thống tách rác để nhằm loại bỏ các loại rác thải có trong nước nguồn. Nếu vẫn còn các loại rác thải đây sẽ là nơi cư trú của các loại vi khuẩn. Những loại rác thải này sẽ phân hủy thành các loại chất hữu cơ gây màu trong nước.

Phương pháp xử lý đầu nguồn nhằm loại bỏ cát và các hạt nặng đi vào trong hệ thống xử lý.

3.Tổ hợp bể phản ứng trong thiết bị lọc nước sông

Bể lọc nước sông sử dụng công nghệ lọc tự rửa.

Trong công nghệ xử lý nước bề mặt, hệ thống bể phản ứng là gần như bắt buộc. Vốn dĩ nước bề mặt đã ngậm rất nhiều ô xy hòa tan, các cặn lơ lửng trong nước có kích thước cực bé. Nếu để lắng tự nhiên thì thời gian rất lâu. Vì vậy việc sử dụng hóa chất là một lựa chọn hiệu quả.

Bể phản ứng xúc tác là đơn vị xử lý đầu tiên trong công nghệ xử lý nước bề mặt. Nước bề mặt thường có ion PH tương đối thấp chính vì vậy cần nâng PH lên mức 7 – 7,5 để xử lý nước một cách hiệu quả nhất.

Sau bể phản ứng xúc tác sẽ được đưa sang bể phản ứng keo tụ. Ở đây sẽ được cấp một lượng hòa chất ( phèn nhôm ) giúp liên kết các hạt cặn có kích thước nhỏ thành các bông cặn có kích thước lớn hơn, dễ lắng hơn.

Trong các bể phản ứng để tăng khả năng liên kết các bông cặn có thể lắp thêm các motor khuấy nhằm hòa trộn đồng đều giữa hóa chất và nước.

4.Tổ hợp bể lắng

Bể lắng và bể lọc tự rửa

Lắng là quá trình tách hạt rắn lơ lửng ra khỏi nước dưới tác dụng của trọng lực. Nhằm làm sạch sơ bộ nguồn nước trước khi thực hiện quá trình lọc.

Quá trình lắng phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng của các hạt. Đồng thời phụ thuộc vào trạng thái của nước. Các hạt rắn không hòa tan này có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước.

Bể lắng thường được chia ra thành các loại khác nhau dựa theo chuyển động của dòng nước: Bể lắng ngang, bể lắng đứng…

Giới thiệu bể lắng ngang trong thiết bị lọc nước sông.

Trong công nghệ xử lý nước bề mặt thì bể lắng ngang có hiệu quả cao hơn bể lắng đứng.

Nhiệm vụ của bể lắng là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,6. Loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí. Làm giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể lắng.

Trong bể lắng ngang, quỹ đạo chuyển động của các hạt cặn tự do là tổng hợp của lực rơi tự do và lực đẩy của nước theo phương nằm ngang và có dạng đường thẳng.

Trường hợp lắng có dùng chất keo tụ, do trọng lực của hạt tăng dần trong quá  trình lắng nên quỹ đạo chuyển động của chúng có dạng đường cong. Tốc độ lắng của chúng cũng tăng dần.

Bể lắng ngang là bể lắng hình chữ nhật làm bằng gạch hoặc bê tong cốt thép.

Cấu tạo bể lắng ngang bao gồm bốn bộ phận chính: Bộ phận phân phối nước vào bể, vùng lắng cặn, hệ thống thu nước đã lắng, hệ thống thu xả cặn.

5. Bể lọc trong thiết bị lọc nước sông

Bể xử lý đa chất

Nước sau quá trình lắng sẽ được cấp vào các bể lọc nhằm loại bỏ các hạt cặn lơ lửng. Những hạt này bao gồm đất sét, phù sa, hạt hữu cơ, cặn lắng từ các quá trình xử lý khác trong thiết bị, sắt, mangan và các vi sinh vật. Phương pháp lọc giúp làm trong nước và tăng hiệu quả của quá trình khử trùng.

Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tùy thuộc vào yêu cầu đối với chất lượng nước của các đối tượng dùng nước.

Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép.

Quá trình rửa lọc của thiết bị lọc nước sông.

Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị bí lại, làm tốc độ lọc giảm dần. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió. Nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Bể lọc luôn luôn phải hoàn nguyên.

Chính vì vậy quá trình lọc nước được đặc trưng bởi thông số cơ bản: Tốc độ lọc và chu kỳ lọc. Tốc độ lọc là lượng nước được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thời gian (m3/h). Chu kỳ lọc là khoảng thời gian giữa hai lần rửa lọc T (h).

Chức năng của vật liệu lọc trong hệ thống lọc nước sông.

Cột lọc áp lực

Vật liệu lọc là bộ phận cơ bản của các bể lọc, nó đem lại hiệu quả làm việc và tính kinh tế của quá trình lọc. Vật liệu lọc hiện nay được dùng phổ biến nhất là cát thạch anh tự nhiên. Ngoài ra còn có tể sử dụng một số vật liệu lọc khác như: Cát thạch anh, than hoạt tính, Mangan…

Vật liệu lọc phải đảm bảo các yêu cầu sau: Giá thành rẻ, dễ tìm, dễ vận chuyển; độ đồng nhất cao về thành phần; độ đồng nhất về kich thước hạt càng to càng tốt; có độ bền cơ học cao; có độ bền hóa học cao.

6. Hệ thống khử trùng trong thiết bị lọc nước sông

Bể lọc tự rửa không van

Nước bề mặt luôn mang theo nhiều vi khuẩn gây bệnh, chình vì vậy công đoạn khử trùng là không thể thiếu trong mỗi hệ thống xử lý nước bề mặt.

Các phương pháp sử dụng để khử trùng:

1. Gia nhiệt.
2. Bức xạ ( tia cực tím ).
3. Hóa chất.

Trong 3 phương án ở trên thì phương án sử dụng hóa chất là chi phí đầu tư thấp nhất, chi phí vận hành thấp, hiệu quả xử lý lại rất cao. Tuy nhiên chúng hay gây mùi khó chịu cho người sử dụng.