Một số phương pháp lọc nước phổ biến hiện nay đang được áp dụng

Lọc nước bằng bể lọc công nghiệp, lọc nước bằng cột lọc như inox, composite, cốc lọc, phin lọc, lọc nước bằng màng lọc như màng UF, màng lọc RO thẩm thấu ngược

Tùy theo nguồn nước cũng như mục đích sử dụng nước mà công nghệ lọc cũng như hệ thống lọc khác nhau, có thể là hệ thống lọc đơn giản hay hệ thống lọc phức tạp

Hệ thống lọc gồm vật liệu lọc hoặc bằng phương pháp lọc hiện đại như sử dụng màng lọc

Để chọn công nghệ lọc nước phù hợp cần xác định mục đích sử dụng nước thuộc QCVN theo chỉ tiêu nào và nguồn nước trước khi lọc mức độ ô nhiễm bao nhiêu (cần mang đi các cơ sở hoặc tổ chức có chức năng kiểm tra kiểm định nước)

Sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu hệ thống lọc nước phổ biến thường áp dụng cho gia đình và công nghiệp

Sơ đồ công nghệ và thuyết minh sơ đồ lọc nước

Sơ đồ đơn giản với 3 cột lọc bằng composite hoặc inox

NƯỚC THÔ ⇒ CỘT LỌC THÔ ⇒ CỘT XỬ LÝ HÓA LÝ ⇒ CỘT KHỬ MÙI ⇒ NƯỚC SẠCH

Hệ thống lọc có thể dùng bể lọc, bồn lọc nhựa tự chế, cột lọc tùy theo nhu cầu sử dụng nguồn nước, với hệ thống lọc càng nhiều cấp lọc thì lượng nước tạo ra càng tinh khiết, nhưng chi phí sẽ cao hơn

Nước giếng, nước sông suối (nước cần lọc) dùng để chăn nuôi tưới tiêu sinh hoạt, thì ta có thể sử dụng mô hình sơ đồ công nghệ lọc trên.

Hiện nay mô hình xử lý nước hầu như mọi người đều áp dụng (tuy nhiên còn có nhiều người áp dụng chưa đúng kỹ thuật, cũng như chưa hiểu rõ chức năng của từng loại vật liệu lọc nên chất lượng nước sau xử lý chưa được hiệu quả cao)

Thuyết minh sơ đồ công nghệ lọc nước cơ bản dùng trong lọc nước đầu nguồn, lọc nước giếng…

1. Cột số 1 lọc thô: cột này lọc những lọc cặn bẩn, tạp chất, chất lơ lững…
2. Cột số 2 xử lý hóa lý: cột này xử lý kim loại, nâng pH…
3. Cột số 3 khử mùi: Khử mùi lạ có trong nước, xử lý màu, chất độc hại, hấp phụ kim loại nặng…

Chi tiết từng cột lọc như sau

Cột lọc thô:

Lọc cặn bẩn, tạp chất, phèn sắt đã kết tủa… có trong nước

Cấu tạo – thành phần: cột lọc chất liệu bằng composite, inox 304, nhựa uPVC

Tùy theo nguồn nước đầu vào ta chọn chất liệu cột cho hợp lý: nước nhiễm phèn pH nên chọn chất liệu ko bị ăn mòn như composite, uPVC, nước pH cao không có tính ăn mòn có thể chọn inox 304

Van 3 ngã dùng để rửa ngược xả bỏ cặn bẩn trong quá trình lọc

Ống lược nằm bên trong cột và có tác dụng giữ các vật liệu lại chỉ cho nước đi qua

Chi tiết cách sử dụng vật liệu lọc nước cho từng cột trong sơ đồ công nghệ ở phía trên

Sỏi thạch anh:

có tác dụng đỡ các lớp vật liệu bên trên giữ các lớp vật liệu không đi xuống đáy nhằm tạo nhiều khoảng hở tạo điều kiện nước đi qua dễ dàng. 

Và ngăn không có các loại vật liệu có kích thước nhỏ bám vào ống lược dẫn đến tình trạng tắc nghẽn ống lược, ngoài ra trong cột lọc cần đổ một lớp bên trên để giằng các lớp vật liệu bên dưới không bị xáo trộn nhiều khi rửa ngược

Tác dụng chính của nó ngăn không cho vật liệu bám vào lưới lọc của van 3 ngã.

Lớp 1 (phần sỏi đỡ – đỗ khoảng 15% cột vừa lấp phần ống lược tại đoạn có khe hở)

xem nhiều hơn

Lớp 2 phần giữa (lớp cát phần lọc chính)

Lớp 3: phần sỏi giằng khoảng 15%

Khoảng trống từ 25-30% nhằm có khoảng trống để nước dễ lưu thông cũng như tạo khoảng không chứa các chất cần xử lý

Để tạo điều kiện rửa ngược hiệu quả, tránh trường hợp đổ quá đầy vật liệu trong cột sẽ tạo ra áp lực trong cột lớp nước lưu thông khó, tốn vật liệu nhưng hiệu quả xử lý kém.

Nguyên lý hoạt động của các cột lọc nước đều đi từ trên xuống và nước vào ống lược đi ra ngoài.

xem chi tiết

Cách đổ vật liệu cho cột thứ 2 (cột xử lý hóa lý).

Các loại vật liệu lọc đổ cho cột thứ hai chủ yếu là: Vật liệu lọc đa năng ODM, mangan, birm, nếu nước bị nhiễm vôi thì có thêm hạt nhựa làm mềm, hạt nâng pH nếu nước pH dưới 6,5 và sỏi đỡ.

Cách đổ vật liệu cho cột thứ 3 (cột xử lý mùi).

Cột này chủ yếu đổ than hoạt tính để khử mùi lạ có trong nước, ngoài ra than hoạt tính có chức năng hấp phụ kim loại nặng

Vật liệu lọc thường được sử dụng dưới đây có chức năng như sau

Sỏi thạch anh

Hay còn gọi là sỏi đỡ là lớp vật liệu lọc nước rất phổ biến hiện nay, có tác dụng lọc, đỡ, giằng các lớp vật liệu lọc có trong cột lọc cũng như trong tất cả các bể lọc không làm các lớp vật liệu lọc trong bể bị xáo trộn cũng như các loại vật liệu lọc có kích thước nhỏ bám vào ống lược

Hoặc lưới lọc làm ảnh hưởng đến lưu lượng cũng như tốc đốc lọc của nguồn nước, nó cũng giúp cho lưới lọc cũng như ống lược trong cột lọc không bị tắc nghẽn

Tránh được trường hợp bị tắc nghẽn lưới lọc dẫn đến lượng nước sau lọc yếu dẫn đến áp trong cột lọc tăng cao do quá trình bơm liên tục

Dẫn đến mau hỏng cột cũng giảm tuổi thọ đường ống và giảm lưu lượng nước sau lọc và ngăn chặn các thành phần lơ lửng có kích thước nhỏ không kết tủa tự nhiên được trong nguồn nước.

Kích thước của sỏi thạch anh từ 4-10mm, có màu trắng.

Cát thạch anh

Hay thường gọi là cát lọc: kích thước từ 0,5-2mm, có màu trắng hoặc trắng nâu, cát thạch anh nhờ có kích thước tương đối hợp lý để nước có thể đi qua nhiều lớp cát lọc một cách dễ dàng nhưng các tạp chất trong nước lại được giữ lại trên bề măt các lớp lọc này.

Dó đó mà phèn sắt kết tủa cũng như các tạp chất có trong nước được tác ra khỏi dòng nước.

Quá trình như vậy làm cho nước sạch hơn

Đây cũng là phương pháp giữ lại kết tủa dạng bông trong nước, có độ nhớt cao, khó lọc, tách.

Nhờ vật liệu lọc này, các kết tủa của sắt, mangan sẽ dễ dàng bị loại bỏ. Ngoài ra cát thạch anh còn có lớp màng lọc giúp hỗ trợ hấp thụ Asen, hữu dụng cho nguồn nước.

Than hoạt tính

Là chất hấp phụ rất tốt, phần lớn các phân tử có sự cố định trên bề mặt của chúng, các phân tử phân cực lớn và có cấu tạo hàng với khối lượng mol nhỏ (rượu đơn, axit hữu cơ bậc nhất) có giữ lại.

Các phân tử mol cao bị than hoạt tính hấp phụ khá tốt

Ngoài tính chất hấp phụ than hoạt tính còn giúp các vi khuẩn có khả năng phân hủy một phần của hấp phụ, than hoạt tính có khả năng hấp phụ một số kim loại ở dạng vết

Khả năng hấp phụ của than:

Than hoạt tính dùng làm lớp nước và các tạp chất cũng phải chịu phương pháp tách của than hoạt tính.

Do đó nước đã loại bỏ dần các chất ô nhiễm có trong nước, nước sau khi qua thiết bị lọc có chứa than hoạt tính cũng sẽ loại bỏ mùi lạ có trong nước, bên cạnh đó than hoạt tính cũng có tác dụng làm sạch và tạo độ trong cho nước.

Để giúp cho các hệ lọc phía sau được giảm tải vì chất ô nhiễm và hoạt động tốt hơn.

Các cột lọc cũng như bể lọc luôn được thiết kế sao cho nước chảy từ trên xuống dưới và có hệ thống van cũng như đường ống rử ngược đi từ dưới lên.

Để có thể thường xuyên thải bỏ chất ô nhiễm trong cột lọc ra khỏi hệ thống lọc nhằm đêm lại hiểu quả xử lý cao hơn cũng như tăng khả năng hấp phụ của than lâu hơn.

Trong các cột lọc cũng như bể lọc các lớp than hợt tính càng dày thì tính hập phụ càng cao và thời gian sử dụng càng dài.

Lớp than càng mỏng thì sau một thời gian hoạt động bề mặt của than bị no và không còn khả năng hấp phụ, lúc này ta thay lớp than mới.

Mặt khác than có xu hướng tách ra các cục vón tiếp xúc với nó. Than hoạt tính có tính chất hấp phụ cực tốt.

Hạt nâng pH

Hạt nâng pH có chức năng nâng pH (pH là chỉ số đo hoạt động của các ion hiđrô (H⁺) trong dung dịch. pH có 3 vùng như sau: 0<pH<7 là dung dịch mang tính axid, pH=7 là dung dịch trung tính, 7<pH<14 là dung dịch mang tính bazơ. QCVN về nước sinh hoạt pH = 6.0-8.5.

Nếu lượng ion H⁺ trong dung dịch nhiều, hoạt động mạnh thì dung dịch đó mang tính axit, ngược lại nếu lượng ion H⁺ thấp thì dung dịch đó có tính bazơ. …

Độ pH là chỉ số để xác định tính axit hay bazơ của nước hoặc một dung dịch nào đó.

Do đó nếu nước cần xử lý mà có pH thấp ta cần đưa nước về giới hạn cho phép thì phải có hạt nâng pH để đưa pH lên mức cho phép.

Ngoài ra pH ở dạng hạt nên nó cũng có chức năng lọc tạp chất và tách bỏ chất lơ lững có trong nước

Vật liệu lọc đa năng ODM

Là loại vật liệu lọc có nhiều ưu điểm trong lọc nước nên ODM được dung trong ngành xử lý nước khá nhiều, hầu hết ODM được sử dụng gần như chiếm 70% trong các cột lọc nước

Vì nó có tính lọc được nhiều chất ô nhiễm có trong nước ODM có đặc tính là chất hấp phụ, hấp thụ nên ODM giữ vai trò xúc tác khi khử sắt (Fe < 40 mg/l khử arsen và khử Flo (vì tác dụng như hạt xúc tác Alumina).

Ngoài ra, vật liệu lọc ODM  còn có thể thay thế chức năng lọc của cát thạch anh hay than hoạt tính, nhưng trong các hệ thống xử lý nước người ta ít dùng ODM để thay thế vì giá thành cao hơn các loại vật liệu khác

Thành phần chính của vật liệu lọc ODM là diatomit, zeolit, bentonit được hoạt hóa ở nhiệt độ cao.

Vật liệu lọc đa năng ODM có cấu tạo đồng nhất từ trong ra ngoài và có tỷ trọng nhẹ. Kích thước của Vật liệu lọc đa năng ODM  từ 0.8 – 2.0 mm

Vật liệu lọc đa năng ODM  khử sắt, mangan, arsen, ổn định pH, kim loại nặng, dầu mỡ, chất hữu cơ, hợp chất Nitơ và các độc tố,…

Hạt nhựa làm mềm

Để sử dụng hiệu quả chức năng của hạt nhựa làm mềm thì trong quá trình lắp đặt hệ thống xử lý nước cần đặt đúng từng vị trí của từng loại vật liệu lọc

Thì chức năng của từng loại vật liệu đó nó sẽ phát huy hết hiệu quả cũng như đem lại kết quả xử lý nước là cao nhất điều này sẽ giảm chi phí rất nhiều về kinh tế.

Do đó phần xử lý bằng hạt nhựa làm mềm luôn đứng sau thiết bị khử mùi (than hoạt tính) trong quy trình xử lý nước.

Sau đó nước sẽ được đưa qua thiết bị làm mềm nước bằng cách cho tiếp xúc hạt nhựa trao đổi ion – loại cation Na ⁺ .

Tất cả các muối có trong nước sau khi qua làm mềm chuyển thành muối Natri còn các kim loại Ca, Mg. Fe bị giữ lại ở hạt nhựa cation.

Chuẩn độ cứng của nước đã xử lý thực tế  có thể bằng không.

Độ pH và độ kiềm không thay đổi. Sau một lượng nước nguồn được làm mềm nhất định, khả năng làm mềm của cột làm mềm bị mất tác dụng do các ion Na ⁺ trên bề mặt nhựa đã trao đổi hết,

lúc này cần phải hoàn lại gốc Na ⁺ , thao tác này còn gọi là tái sinh nhựa. Tái sinh nhựa bằng dd NaCl bão hoà.

Mô tả  thiết bị  làm mềm nước:

Thiết bị là 1 bình hình trụ kín trục thẳng đứng chứa nhựa trao đổi cation gốc Na ⁺.

Nước được tiếp xúc trực tiếp với hạt cation bằng ống phun phân bố đồng đều trên mặt, hoặc bằng một mạng ống có số lượng và tiết diện phù hợp lớp nhựa có thể trao đổi ion có thể được đỡ bằng một lớp vật liệu trơ: đá rửa, antraxit hay các hạt dẻo.

Nước cần xử lý và chất tái sinh được đưa vào phần trên, hoặc dưới  của bình nhờ hệ thống phân phối là một bộ van bên ngoài

Và hệ thống ống dẫn cho phép thực hiện các thao tác chuyển đổi chiều dòng chảy, đóng, mở, tái sinh, súc rửa….. bằng các van có thể đóng mở bằng tay hoặc van tự động.

Hạt nhựa làm mềm dùng để xử lý nước bị nhiễm vôi. Kích thước khoảng 1mm, có màu vàng sánh.

Hệ thống lọc nước tinh khiết RO

Nếu nước sử dụng với độ tinh khiết cao thì ta cần hệ thống lọc nước RO, với màng lọc RO thì nó tạo ra nguồn nước tinh khiết đạt gần như 99%, công nghệ lọc chi tiết xem thêm bên dưới

xem chi tiết