Xử lý nước giếng khoan đảm bảo tiêu chuẩn nước sạch tinh khiết

26/09/2017

Hệ thống xử lý nước giếng khoan sử dụng các cột lọc có chứa vật liệu xử lý phù hợp với từng loại ô nhiễm nguồn nước. Với thiết kế đầy đủ của hệ thống xử lý nước giếng khoan thì sử dụng 4 cột lọc, tuy nhiên tuỳ vào thành phần ô nhiễm và mục đích sử dụng nước sinh hoạt thì có thể thiết kế các hệ thống xử lý đặt trưng riêng

Cùng với quá trình phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa, thì đi kèm với sự phát triển là sự ô nhiễm nước, ô nhiễm không khí và ô nhiễm rác thải. Trước đây nước ngầm (hay còn gọi nước giếng khoan) được coi là nguồn nước sạch nhất và có thể sử dụng làm nguồn nước sinh hoạt cho gia đình.
Tuy nhiên, thời gian gần đây nước ngầm ở một số vùng bị ô nhiễm các chất khá cao, như nước nhiễm sắt, nước nhiễm phèn, nước nhiễm đá vôi,… Để xử lý được các nguồn nước ô nhiễm này cung cấp nước sạch cho sinh hoạt của con người thì Công ty Tekcom có nghiên cứu và đưa ra quy trình hệ thống xử lý nước giếng khoan có các chỉ tiêu hàm lượng nước ra theo quy chuẩn Việt Nam, đồng thời sử dụng các nguyên vật liệu phù hợp với từng loại ô nhiễm để tăng quá trình xử lý mà chi phí hợp lý nhất.

Tổng quan về nước giếng khoan
Nước giếng khoan (hay còn gọi là nước ngầm) là nước ở thể lỏng chứa đầy trong các lỗ hổng của đất và nham thạch tạo nên lớp vỏ quả đất. Nguồn nước ngầm hình thành nằm trong vòng tuần hoàn của nước. Đây là lượng nước ta không thể nhìn thấy được. Trong vòng tuần hoàn quá trình mưa đưa nước trở lại mặt đất thì một phần lượng mưa rơi trên mặt đất và thấm vào trong đất trở thành nước ngầm. Lượng nước này do không thể ngấm qua tầng đá mẹ nên nước sẽ tập trung ở bề mặt lớp đá này. Tùy từng kiến tạo địa chất mà tập trung hình thành các dạng khác nhau trong các túi, hay khoang trống trong đất. Sau khi đầy các khoang, nước sẽ bắt đầu di chuyển và liên kết các khoang, các túi với nhau, dần dần hình thành mạch nước ngầm lớn, nhỏ. Các mạch nước này sẽ hướng dần ra các vùng sông, suối cung cấp một phần nước cho chúng. Tuy nhiên việc hình thành nước ngầm còn phục thuộc vào lượng nước ngấm xuống, lượng mưa của vùng đó, khả năng trữ nước của đất.

Khi nghiên cứu nước ngầm thì thành phần hóa học của nước ngầm là không thể bỏ qua. Một số nghiên cứu về đặc điểm chung của quá trình hình thành phần hóa học của nước ngầm

Đặc điểm thứ nhất:

Nước ngầm tiếp xúc trực tiếp hoàn toàn với đất và nham thạch. Nước ngầm có thể là các màng mỏng bao phủ các phần tử nhỏ bé giữa các hạt đất, nham thạch, là chất lỏng được chứa đầy trong các ống mao dẫn nhỏ bé giữa các hạt đất, đá, nước ngầm có thể tạo ra các tia nước nhỏ trong các tầng ngấm nước, thậm chí nó có thể tạo ra khối nước ngầm rất dày trong các tầng đất đá, nham thạch. Thời gian tiếp xúc của nước ngầm với đất và nham thạch lại rất dài nên tạo điều kiện cho các chất trong đất và nham thạch tan trong nước ngầm. Như vậy thành phần hóa học của nước ngầm chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học của các tầng đất, nham thạch chứa nó.

Đặc điểm thứ hai:

Các loại đất, nham thạch của vỏ trái đất chia thành các tầng lớp khác nhau. Mỗi tầng lớp đó có thành phần hóa học khác nhau. Giữa các tầng, lớp đất, nham thạch thường có các lớp không thấm nước. Vì vậy nước ngầm cũng được chia thành các tầng, lớp khác nhau và thành phần hóa học của các tầng lớp đó cũng khác nhau.

Đặc điểm thứ ba:

Do ảnh hưởng của khí hậu đối với nước ngầm không đồng đều. Nước ngầm ở tầng trên cùng, sát mặt đất chịu ảnh hưởng của khí hậu. Các khí hòa tan trong tầng nước ngầm này do nước mưa, nước sông, nước hồ…mang đến. Thành phần hóa học của nước ngầm của tầng này chịu ảnh hưởng nhiều của khí hậu. Trái lại, nước ngầm ở tầng sâu lại ít hoặc không chịu ảnh hưởng của khí hậu. Thành phần hóa học của nước ngầm thuộc tầng này chịu ảnh hưởng trực tiếp của thành phần hóa học tầng nham thạch chứa nó. Căn cứ theo độ sâu của tầng nước ngầm mà người ta chia ra làm 3 tầng nước ngầm:

Nước tầng trên: Tầng nước này nằm trên mặt gốc xâm thực và do nước mặt thấm từ trên xuống. Nước trong tầng này giao lưu mạnh. Thành phần hóa học chịu ảnh hưởng của nguồn nước mặt, của thành phần hóa học của tầng đất chứa nó và của khí hậu.
Nước tầng giữa: Nước ở tầng này chậm giao lưu, ít chịu ảnh hưởng của khí hậu.
Nước tầng dưới: Nước ở tầng này không chịu ảnh hưởng của nước mặt đất nên không chịu ảnh hưởng của khí hậu.

Đặc điểm thứ tư:

Thành phần của nước ngầm không những chịu ảnh hưởng về thành phần hóa học của tầng nham thạch chứa nó mà còn phụ thuộc vào tính chất vật lý của các tầng nham thạch đó. Ở các tầng sâu khác nhau, nham thạch có nhiệt độ và áp suất khác nhau nên chứa trong các tầng nham thách đó cũng có nhiệt độ và áp suất khác nhau.

Đặc điểm thứ năm:

Nước ngầm ít chịu ảnh hưởng của sinh vật nhưng chịu ảnh hưởng nhiều của vi sinh vật. Ở các tầng sâu đó không có oxy và ánh sáng nên vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh, chi phối nhiều đến thành phần hóa học của nước ngầm. Vì vậy thành phần hóa học của nước ngầm chứa nhiều chất có nguồn gốc vi sinh vật. Tất cả 5 đặc điểm trên đã góp phần quyết định tính chất và thành phần của nước ngầm. Qua đó chúng ta thấy nhưng đặc điểm cơ bản của thành phần hóa học của nước ngầm là:

Thành phần hóa học của nước ngầm rất phức tạp. Nó chịu ảnh hưởng của cả tính chất vật lý lẫn các thành phần hóa học của tầng đất, nham thạch chứa nó. Trong nước ngầm chứa tất cả các nguyên tố cấu tạo nên lớp vỏ trái đất, nhưng hàm lượng của các nguyên tố đó trong các tầng nước ngầm khác nhau là rất khác nhau.
Độ khoáng hóa của các loại nước ngầm cũng rất khác nhau.
Động thái thủy hóa của các lớp nước ngầm ở tầng sâu chưa được nghiên cứu nhiều. Thành phần hóa học của chúng thay đổi rất chậm, thường phải dựa theo niên đại của địa chất để dự đoán.

Nước ngầm chỉ chiếm 30.1% trong 0.9% lượng nước trên trái đất nhưng nó lại đóng vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của động thực vật và con người trên trái đất. Theo tự nhiên nước ngầm sẽ tạo thành các dòng chảy ra sông, hồ và chảy ra biển, tuy nhiên con người hiện nay đã thực hiện lấy nước ngầm theo cách nhân tạo theo hình thức đào giếng khơi, giếng khoan và ống khoan của các nhà máy nước. Đối với các hộ gia đình Việt Nam như hiện nay việc lấy nước ngầm thông qua đào giếng khơi và giếng khoan là phổ biến nhất. Nguồn nước giếng này rất quan trọng trong việc cung cấp nước sinh hoạt cho hàng ngày của người dân.

Thành phần chính của nước ngầm
Thành phần đặc trưng của nước ngầm phụ thuộc vào thành phần hóa học của các tầng đất, nham thạch chứa nó, thành phần hóa học của nguồn nước mặt, khí hậu, thời tiết. Các loại đất, nham thạch của vỏ trái đất chia thành các tầng lớp khác nhau và có thành phần hóa học khác nhau. Tuy nhiên tất cả đều có những thành phần đặc trưng sau:

Độ cứng của nước: Là đại lượng biểu thị cho hàm lượng các muối của canxi và magie có trong nước. Có thể phân biệt thành 3 loại độ cứng: độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu và độ cứng hoàn toàn phần. Độ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng các muối cacbonat và bicacbonat của caxi và magie có trong nước. Độ cứng vĩnh cửu biểu thị tổng hàm lượng các muối còn lại của caxi và magie có trong nước. Độ cứng toàn phần là tổng của hai loại độ cứng trên.

Độ pH của nước: Được đặc trưng bởi nồng độ ion H+ trong nước (pH = -lg[H+]. Tính chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH. Khi pH = 7 nước có tính trung tính, pH < 7 nước mang tính axit và khi pH > 7 nước có tính kiềm.

Hàm lượng Fe:Sắt tồn tại trong nước dưới dạng sắt (II) hoặc sắt (III). Trong nước ngầm sắt thường tồn tại dưới dạng sắt (II) hòa tan của các muối bicacbonat, sunfat, clorua, đôi khi dưới dạng keo của axit humic hoặc keo silic. Khi tiếp xúc với oxi hoặc các chất oxi hóa, sắt (II) bị oxy hóa thành sắt (III) và kết tủa thành bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ. Nước ngầm thường có hàm lượng sắt cao, đôi khi lên tới 30mg/l hoặc có thể còn cao hơn nữa.

Độ kiềm của nước: Có thể phân biệt thành độ kiềm toàn phần và riêng phần. Độ kiềm toàn phần bao gồm tổng hàm lượng các ion bicacbonat, hydroxit và anion của các muối của các axit yếu. Khi nước thiên nhiên có độ màu lớn, độ kiềm toàn phần sẽ bao gồm cả độ kiềm do muối của các axit hữu cơ gây ra. Độ kiềm riêng phần còn được phân biệt: độ kiềm bicacbonat hay độ kiềm hydrat.

Hàm lượng Mn: Mangan thường được gặp trong nước ngầm ở dạng mangan (II), nhưng với hàm lượng nhỏ hơn sắt rất nhiều. Tuy vậy với hàm lượng mangan > 0.05 mg/l đã gây ra các tác hại cho việc sử dụng và vận chuyển nước như sắt.

Các hợp chất chứa Nitơ: Tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng nitrit (HNO2), nitrat (HNO3) và amoniac (NH3). Các hợp chất chứa nitơ có trong nước chứng tỏ nước đã bị nhiễm bẩn bởi nước sinh hoạt. Khi mới bị nhiễm bẩn trong nước có cả nitrit và amoniac. Sau một thời gian, amoniac và nitrit bị oxy hóa thành nitrat.

Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước ngầm
Để đánh giá chất lượng nước ngầm, người ta đưa ra các chi tiêu về chất lượng ngầm bao gồm: chỉ tiêu vật lý, chỉ tiêu hóa học và chỉ tiêu vi sinh.

- Các chỉ tiêu vật lý:

Độ đục: Nước nguyên chất là một môi trường trong suốt và có khả năng truyền ánh sáng tốt, nhưng khi trong nước có tạp chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và cả các hóa chất hòa tan thì khả năng truyền ánh sáng của nước giảm đi. Dựa trên nguyên tắc đó mà người ta xác định độ đục của nước. Nước có độ đục cao là nước chứa nhiều tạp chất do đó khả năng truyền ánh sáng của nước giảm. Có nhiều phương pháp xác định độ đục của nước nên kết quả thường được biểu thị bằng những kết quả khác nhau. Ví dụ: Đơn vị JTU (Jackson Turbidity Unit) là đơn vị độ đục khi đo bằng ống đo độ đục Jackson. Khi dùng máy đo độ đục Nephel (Nephelmeter) ta lại có đơn vị độ đục FTU hay đơn vị độ đục so sánh với dung dịch tiêu chuẩn (dùng khi độ đục bằng 5 đến 100 đơn vị).
Độ màu: Nước nguyên chất không màu, nước có màu là do các chất bẩn hòa tan trong nước tạo nên. Ví dụ các hợp chất sắt không hòa tan làm cho nước có màu đỏ nâu, các chất mùn Humic làm cho nước có màu vàng, các loài thủy sinh làm cho nước có màu xanh lá cây… Nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp thường tạo ra màu xám hoặc đen cho nguồn nước tiếp nhận. Các phương pháp xác định độ màu có thể so sánh với dung dịch chuẩn Nessler, thường dùng dung dịch K₂PtCl₆+CaCl₂; 1mg/l K₂PtCl₆ bằng một cường độ màu khác nhau, so sánh với màu của dung dịch chuẩn hoặc sử dụng các ống so màu.

Nhiệt độ: Nhiệt độ nước thay đổi theo mùa, chủ yếu ở nước mặt, nước ngầm ít thay đổi hơn (24 - 27^oC). Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng đến các quá trình hình thành và xử lý nước.

Hàm lượng chất rắn: Hàm lượng chất rắn trong nước gồm có chất rắn vô cơ (các muối hòa tan, chất rắn không tan như huyền phù, đất cát…) chất rắn hữu cơ (gồm các vi sinh vật, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo và các chất rắn hữu cơ vô sinh như phân rác, chất thải công nghiệp…). Thông thường khi nói đến hàm lượng chất rắn, người ta đưa ra các khái niệm sau: Tổng hàm lượng chất rắn TS (Total Solid): là trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại sau khi làm bay hơi 1lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 105^oC tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l. Cặn lơ lửng SS (Suspended Solid): là trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít mẫu nước qua phễu, sấy khô ở 105^oC tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l. Chất rắn hòa tan DS (Dissolved Solid): bằng hiệu giữa tổng lượng cặn lơ lửng TSS và cặn lơ lửng SS: DS = TSS – SS Chất rắn bay hơi TVS (Volatile Solid): là phần mất đi khi nung cặn lơ lửng SS ở 550^oC trong thời gian nhất định. Phần mất đi là chất rắn bay hơi, phần còn lại là chất rắn không bay hơi.

- Các chỉ tiêu hóa học:
Hàm lượng oxy hòa tan DO: Oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào các yếu tố như: áp suất, nhiệt độ, đặc tính của nguồn nước bao gồm các thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh. Các nguồn nước mặt có bề mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp với không khí nên thường có hàm lượng oxy hòa tan cao. Ngoài ra quá trình quang hợp và hô hấp của vi sinh vật trong nước cũng làm thay đổi lượng oxy hòa tan trong nước. Nước ngầm thường có hàm lượng oxy hòa tan thấp do các phản ứng oxy hóa khử xảy ra trong lòng đất đã tiêu thu một phần oxy. Oxy hòa tan trong nước không tác dụng với nước về hóa học. Khi nhiệt độ tăng, khả năng hòa tan oxy trong nước giảm. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước tuân theo định luật Henry, trong nước ngọt ở điều kiện 1at và 0^oC lượng oxy hòa tan đạt tới 14,2mg/l, ở 1at và 35^oC giá trị oxy hòa tan chỉ còn 7mg/l. Thông thường nồng độ oxy hòa tan trong nước ở điều kiện tới hạn là 8mg/l.

Khí hidrosunfua H2S: Khí H2S là sản phẩm của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, phân rác có trong nước thải. Khí H2S làm cho nước có mùi trứng thối khó chịu. Với nồng độ cao khí H2S mang tính ăn mòn vật liệu. Trong nước ngầm, sự hình thành H2S chủ yếu do quá trình khử SO₄^2- thành H₂S (trong điều kiện yếm khí).

Các anion: Trong nước ngầm chứa một lượng lớn các anion, một phần do các khí tác dụng với nước, một phần do sự hòa tan của các khoáng chất (trong đất) và do sự phân hủy của các hợp chất hữu cơ. Thường gặp nhất là Cl^-, SO₄^2-, CO₃^2-, HCO₃^-, F^-, I^-

Các cation: Các cation Mn²⁺, Fe²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ thường gặp trong nước ngầm tạo nên độ cứng, độ màu … Nguồn gốc của các cation trong nước ngầm do sự hòa tan của các khoáng chất.

Các hợp chất của nitơ: Các hợp chất của nitơ có trong nước là kết quả của quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hay gián tiếp đưa vào nguồn nước. Các hợp chất này thường tồn tại ở dạng ammoniac, nitrit, nitrat và các dạng nguyên tố N₂. Dựa vào việc tìm thấy các hợp chất của nitơ mà ta đánh giá được mức độ ô nhiễm của nước. Trong nước ngầm, do điều kiện không có oxi, vì vậy hợp chất nitơ tồn tại chủ yếu dưới dạng NH⁴⁺.

Các hợp chất của axit cacbonic: Độ ổn định của nước phụ thuộc vào trạng thái cân bằng giữa các dạng hợp chất của axit cacbonic. Axit cabonic là một axit yếu, trong nước hợp chất này phân ly như sau:
H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃^-
2HCO₃^- → CO₃^2- + CO₂ + H₂O
Tương quan hàm lượng giữa CO₂, HCO₃^-và CO3^2- ở một nhiệt độ nhất định phụ thuộc vào nồng độ của ion H+, nghĩa là phụ thuộc vào độ pH của nước. Khi pH ≤ 4, trong nước chỉ tồn tại CO₂, khi pH ≤ 8,4 trong nước có cả CO₂ và HCO₃^-khi pH ≤ 8,4 lượng CO₂ bị triệt tiêu và trong nước tồn tại cả HCO₃^-và CO₃^2- khi pH ≥ 12 trong nước chỉ tồn tại CO₃^2-

- Các chỉ tiêu vi sinh:
Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các loại thủy sinh khác. Tuy nhiên trong nước ngầm chỉ thường tồn tại các vi trùng do sắt gây ra và các vi trùng gây bệnh khác do nguồn nước bị nhiễm bẩn như vi trùng gây bệnh lị, thương hàn, dịch tả, bại liệt… việc xác định sự có mặt của các loại vi trùng gây bệnh thường rất khó và mất nhiều thời gian do sự đa dạng về chủng loại. Vì vậy trong thực tế thường áp dụng phương pháp xác định chỉ số vi trùng đặc trưng. Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước ngầm là các nguồn nhiễm bởi phân rác, chất thải của con người và động vật thấm xuống. Trong chất thải của con người và động vật luôn có loại vi khuẩn E.coli sinh sống và phát triển. Sự có mặt của E.coli trong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi phân rác, chất thải của con người và động vật, có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh. Đặc tính của vi khuẩn E.coli là có khả năng tồn tại cao hơn các loài vi trùng gây bệnh khác, do đó sau khi xử lý nếu trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết, mặt khác việc xác định số lượng vi khuẩn E.coli thường đơn giản và nhanh chóng cho nên loại vi khuẩn này được chọn làm đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn do vi trùng gây bệnh trong nước. Người ta phân biệt trị số E.coli và chỉ số E.coli. Trị số E.coli là đơn vị thể tích nước có chứa một vi khuẩn E.coli, còn chỉ số E.coli là số lượng vi khuẩn E.coli có trong 1lít nước. Tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt ở các nước tiên tiến quy định trị số E.coli nhỏ hơn 100ml, chỉ sổ E.coli tương ứng là 10 (con/ lít). Tiêu chuẩn vệ sinh Việt Nam quy định chỉ số E.coli của nước thải sinh hoạt phải nhỏ hơn 20. Ngoài ra trong số trường hợp, số lượng vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí cũng được xác định để tham khảo them trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.

Phương pháp xử lý giếng khoan

Cột lọc thô: Chứa thành phần cát mangan hay Filox, cát thạch anh, Sỏi: Cột lọc này giúp loại bỏ các thành phần rắn trong nước, đồng thời oxy hóa các thành phần kim loại như Fe, Mn hòa tan có trong nước. Thời gian thay thế 2 năm.
Cột lọc than hoạt tính: Cột lọc này có chứa thành phần than hoạt tính, giúp khử mùi khử màu, hấp phụ các chất độc có trong nước và loại bỏ vi khuẩn, giúp cân bằng pH cho nước.Thời gian thay thế 2 năm.
Cột làm mềm: Cột lọc này chứa thành phần các hạt nhựa trao đổi cation, có khả năng trao đổi với các cation làm cứng nước như Ca Mg,… và cũng giúp giữ lại các cation khác có trong nước, tạo ra một nguồn nước sạch đủ tiêu chuẩn để sử dụng trong sinh hoạt. Thời gian thay thế 18-20 tháng.
Cột lọc tinh: Cột lọc này là cột lọc Polypropylene (PP) được tạo thành từ các sợi bông xốp nén lại, kích thước màng lọc này chỉ còn 5 µm nên giúp loại bỏ được các hạt lơ lửng trong nước, hay các hạt nhựa trao đổi bị chảy qua. Thời gian thay thế 12-15 tháng, tùy mẫu nước.
Bồn muối: Bồn chứa dung dịch muối bão hòa để hoàn nguyên cho các hạt cation trao đổi của cột làm mềm nước. Cấp muối bổ sung khi hết.
Máy bơm: Sử dụng máy bơm hút nước trực tiếp từ nguồn nước ngầm hay từ bể chứa nước của gia đình cung cấp nước cho hệ thống lọc.
Van tự động: Van này có nhiệm vụ tự động đóng mở các đường ống, giúp cho quá trình hoàn nguyên được tự động.

Tuy nhiên một số gia đình còn sử dụng giàn phun nước để oxy hóa hoàn toàn Fe, Mn hòa tan có trong nước, giúp làm tăng hiệu quả và tuổi thọ của các cột lọc.

Nguyên lý của hệ thống lọc nước giếng khoan

Nước được hút trực tiếp từ nước ngầm hay từ bồn chứa nước gia đình sẽ cho chảy qua cột lọc thô bằng bơm nước. Tại đây, cột lọc có các tầng lớp vật liệu khác nhau, như: Cát mangan, cát thạch anh, Sỏi.
Khi nước đi qua tầng cát mangan đầu tiên thì tại đây sẽ được khử sắt và mangan có trong nước. Do cát mangan có bề mặt phủ lớp KMnO₄ là chất oxi hoá mạnh nên oxi hoá được hết hàm lượng của Fe và Mn trong nước. Sau đó tầng dưới là lớp cát thạch anh sẽ có tác dụng giữ lại các kết tủa của sắt và mangan , các chất rắn huyền phù.
Nước chảy qua các tầng vật liệu này sẽ được loại bỏ các thành phần rắn có trong nước, và oxy hóa hàm lượng các kim loại hòa tan như Fe, Mn,…. Nước sau đó sẽ được hút vào đường ống nhờ áp lực đẩy từ dưới.
Nước này sẽ được vận chuyển qua van chảy vào cột lọc than hoạt tính. Ở cột lọc than hoạt tính, các hạt than được hoạt hóa có diện tích bề mặt lớn sẽ khử mùi, màu nước, đồng thời loại bỏ các vi khuẩn, hấp phụ các chất độc có trong nước và giúp cân bằng pH cho nước.
Sau đó nước được hút lên đường dẫn nước, chảy qua cột lọc xử lý nước cứng. Tại đây các hạt nhựa mang Cation Na⁺ sẽ trao đổi với cation Ca²⁺ ,Mg²⁺ … có trong nước. Các cation Ca²⁺, Mg²⁺ … sẽ được giữ lại trên bề mặt hạt nhựa trao đổi, nước sau xử lý sẽ mất hết các cation gây cứng nước tạo ra loại nước mềm hơn bảo vệ sức khỏe, cũng như sinh hoạt hằng ngày.

Sau khi loại bỏ hoàn toàn các chất ô nhiễm có trong nước giếng khoan, thì nước sẽ cho chảy qua cột lọc tinh. Cộc lọc này có màng lọc kích thước 5 µm nên sẽ loại bỏ các chất rắn lơ lửng, các hạt nhựa trao đổi còn sót lại từ các cột lọc trước, tạo ra một nguồn nước sạch cho sinh hoạt.
Nguồn nước này sẽ được chứa vào bình dự trữ và có nắp kín để tránh bụi bẩn, vi khuẩn tiếp xúc làm ô nhiễm nguồn nước đã qua xử lý.
Sau tất cả các quá trình xử lý nước giếng khoan thì định kỳ các van tự động sẽ sục rửa vật liệu. Quá trình này sẽ diễn ra thường xuyên để làm tăng hiệu quả, cũng như tuổi thọ của vật liệu lọc. Và sau một thời gian dài sẽ tiến hành thay thế vật liệu lọc mới để hệ thống luôn duy trì ổn định.
Đối với cột làm mềm sẽ có thêm một bồn muối để hoàn nguyên, các hạt nhựa sau khi trao đổi cation sẽ mất dần tác dụng, nên cần phải có thời gian hoàn nguyên lại. Sau một thời gian sử dụng các hạt cation này sẽ mất dần tác dụng và phải thay thế.
Nước giếng khoan sau khi được xử lý bằng hệ thống xử lý nước giếng khoan sẽ đạt được các chỉ tiêu về nước sinh hoạt sau:

Quy chuẩn QCVN 02/2009/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt.

TT	Tên chỉ tiêu	Đơn vị tính	Giới hạn tối đa cho phép
1	Màu sắc	TCU	15
2	Mùi vị	–	Không có mùi vị lạ
3	Độ đục	NTU	5
4	Clo dư	mg/l	Trong khoảng 0,3-0,5
5	pH	–	Trong khoảng 6,0 – 8,5
6	Hàm lượng Amoni	mg/l	3
7	Hàm lượng Sắt tổng số (Fe²⁺ + Fe³⁺⁾	mg/l	0,5
8	Chỉ số Pecmanganat	mg/l	4
9	Độ cứng tính theo CaCO3	mg/l	350
10	Hàm lượng Clorua	mg/l	300
11	Hàm lượng Florua	mg/l	1.5
12	Hàm lượng Asen tổng số	mg/l	0,01
13	Coliform tổng số	Vi khuẩn/ 100ml	50
14	E. coli hoặc Coliform chịu nhiệt	Vi khuẩn/ 100ml	0

(Nguồn: QCVN 02/2009 - BYT)

Các loại ô nhiễm nước ngầm và phương pháp xử lý

STT	Nước ô nhiễm	Hậu quả của việc sử dụng nước ô nhiễm	Vật liệu xử lý	Hệ thống xử lý
1	Nước bị nhiễm phèn chua hay phèn nhôm	-Phèn nhôm gây ra tính axit cho nước, nên khi sử dụng vào cơ thể gây ra các chứng bệnh về dạ dày, đường tiêu hoá. - Sử dụng thường xuyên nước nhiễm phèn nhôm gây ra ngứa rát, ăn mòn da tay . Khi tắm có thể gây dị ứng, mẩm ngứa.	Sử dụng hạt nâng pH như corosex, Hạt LS. Tạo ra kết tủa của nhôm hydroxit	Sử dụng 1 cột composite , 1 bộ làm mềm và 1 cốc lọc tinh. Đối với cột composite thì các vật liệu sử dụng là hạt nâng pH LS, cát thạch anh, than hoạt tính, cát thạch anh, Sỏi. Sau đó nước cho chảy qua bộ làm mềm để xử lý hết hàm lượng Ca, Mg có trong nước gây ra hiện tượng nước cứng. Cốc lọc tinh giúp nước loại bỏ được các huyền phù.
2	Nước bị nhiễm đá vôi	-Đóng cặn trong các thiết bị sử dụng nhiệt, làm tiêu tốn năng lượng. -Giảm mùi vị của thức ăn -Quần áo bị khô cứng khi giặt bằng nước nhiễm đá vôi -Khi uống nước này vào cơ thể gây ra sỏi thận.	Sử dụng bộ làm mềm	Sử dụng 1 cột composite, 1 bộ làm mềm và 1 cốc lọc tinh. Cột composite chứa các vật liệu: Than hoạt tính, cát thạch anh, Sỏi. Bộ làm mềm chứa các cation trao đổi để loại bỏ các cation Ca, Mg ra khỏi nước.
3	Nước bị nhiễm sắt	-Nước nhiễm phèn sắt có mang tính kiềm, dùng để sinh hoạt và ăn uống làm khô da, tróc vẩy, phồng rộp và các bệnh về đường tiêu hoá. - Nước có màu vàng, mùi tanh gây ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống. - Gây ố vàng quần áo, mục và làm hỏng quần áo - Khi nấu ăn sẽ làm giảm mùi vị thức ăn, gây khó tiêu và hấp thụ các chất dinh dưỡng.	Sử dụng vật liệu khử sắt như cát mangan hay vật liệu filox	Sử dụng 2 cột composite và 1 cốc lọc tinh. Cột composite thứ nhất chứa vật liệu cát mangan (Filox), cát thạch anh, sỏi. Cột composite thứ 2 chứa than hoạt tính, cát thạch anh, sỏi. Sau đó nước được lọc tinh bằng cốc lọc PP <5µm.
4	Nước bị nhiễm Asen	-Asen hay còn gọi là thạch tín là chất độc, tiêu chuẩn cho phép chứa trong nước sinh hoạt là 0,001ppm. - Asen nhiễm vào nguồn nước qua tiếp xúc với đất đá chứa asen, tuy nhiên không phải nơi nào đất cũng chứa asen. - Tuy nhiên nồng độ asen trong nước ngầm ở một số nơi vẫn rất cao do phun thuốc trừ sâu, nước thải từ các khu công nghiệp chưa qua xử lý. - Khi sử dụng nước nhiễm Asen thì cơ thể sẽ không tiêu hoá được và tích tụ vào các mô cơ thể gây ra các bệnh ung thư, nếu bị nhiễm độc nặng có thể gây ra tử vong.	Sử dụng vật liệu khử Asen như cát mangan	Hệ thống gồm 2 cột composite và 1 cốc lọc tinh. Cột composite thứ nhất chứa các lớp vật liệu như: Cát mangan, cát thạch anh, Sỏi. Cột composite thứ hai chứa các lớp vật liệu là than hoạt tính, cát thạch anh, và sỏi. Cốc lọc tinh sẽ có công dụng loại bỏ các chất rắn huyền phù còn sót lại trong nước sau khi qua các cột xử lý.
5	Nước bị nhiễm Nitrit hoặc amoni	-Nitrit khi vao cơ thể nó sẽ oxi hoá huyết sắt tố hemoglobin để tạo thành methehemoglobin không có khả năng vận chuyển oxi cho máu. Từ đó gây ra các bệnh về da xanh, dễ nguy hiểm tới tính mạng đặc biệt là đối với trẻ nhỏ. - Khi bị nhiễm độc nitrit gây ra các triệu chứng khó thở, do thiếu oxi. Nếu tình trạng kéo dài sẽ tích tụ trong gan gây ung thư gan, giảm các chức năng lọc chất độc của gan.	Sử dụng màng lọc có kích thước nhỏ để loại bỏ như màng RO	Hệ thống gồm có 1 cột lọc thô, 1 cốc lọc tinh và một màng lọc RO loại công suất lớn. Cột lọc thứ nhất chứa các vật liệu: Than hoạt tính, cát thạch anh và sỏi. Cốc lọc tinh có tác dụng loại bỏ các chất rắn huyền phù, làm cho nước trong trước khi qua màng RO để tăng tuổi thọ của màng. Màng RO với kích thước lỗ màng là 0,0001µm lên khả năng loại bỏ hoàn toàn chất ô nhiễm Nitrit và chỉ cho nước đi qua. Nước tinh khiết ra của màng RO có thể dùng uống trực tiếp mà ko cần đun sôi.

Xử lý nước giếng khoan đảm bảo tiêu chuẩn nước sạch tinh khiết

Các tin khác