Quy trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt đạt chuẩn

Ngày đăng: 25/03/2024

Đăng bởi: Admin

Tại Việt Nam, nguồn nước sinh hoạt chủ yếu được lấy từ nguồn nước mặt như sông, hồ, suối, thường chứa nhiều tạp chất, vi sinh vật và hóa chất độc hại. Nếu sử dụng nguồn nước ô nhiễm có thể dẫn đến nhiều nguy cơ cho sức khỏe như tiêu chảy, lỵ, tả, thương hàn, ung thư... Chính vì vậy, trước khi đưa vào sử dụng, nước cần phải được xử lý qua nhiều công đoạn để loại bỏ các chất gây hại. Cùng ETM tìm hiểu chi tiết quy trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt đạt chuẩn trong nội dung dưới đây!

sơ đồ xử lý nước cấp cho sinh hoạt

1. Hồ chứa và lắng sơ bộ

Mục đích: Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tự làm sạch: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng, thực hiện oxy hóa, điều hòa lưu lượng.
Hiệu quả: Loại bỏ 50-60% cặn lơ lửng, 30-40% vi sinh vật.

Hồ chứa và lắng sơ bộ đóng vai trò quan trọng trong quy trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt. Hồ chứa và lắng sơ bộ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình làm sạch nước bằng cách lắng bớt cặn lơ lửng và giảm thiểu lượng vi trùng do điều kiện môi trường.

Trong quá trình này, oxy hòa tan trong nước tham gia vào các phản ứng oxy hóa, giúp loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và cải thiện chất lượng nước. Đồng thời, hồ chứa và lắng sơ bộ còn có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nước từ nguồn vào lưu lượng tiêu thụ bằng cách sử dụng trạm bơm nước thô để cấp nước cho nhà máy xử lý nước.

2. Song chắn và lưới chắn rác

Mục đích: Loại trừ vật trôi nổi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả xử lý.
Kích thước rác chắn: Lưới chắn có kích thước khe hở từ 1-5mm, song chắn có khe hở từ 10-20mm.

song chắn rác

Song chắn và lưới chắn rác đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước cấp cho sinh hoạt, loại trừ các vật trôi nổi và cặn lơ lửng trong dòng nước, giúp bảo vệ các thiết bị và tăng hiệu quả làm sạch của hệ thống xử lý. Các vật nổi và vật lơ lửng trong nước, khi đi qua máy bơm có thể bị tán nhỏ hoặc rửa sạch, làm tăng độ màu và hàm lượng cặn của nước trước khi nước được đưa vào quá trình xử lý tiếp theo.

3. Bể lắng cát

Áp dụng cho nguồn nước mặt có độ đục lớn (>250 mg/L).
Hiệu quả: Loại bỏ 80-90% cặn lơ lửng có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm.

Bể lắng cát là một phần không thể thiếu trong quy trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt, đặc biệt là đối với nguồn nước mặt có độ đục lớn (>250 mg/L). Sau khi nước đã được lọc qua lưới chắn rác, các hạt cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ và tỷ trọng lớn hơn nước sẽ được giữ lại ở bể lắng cát.

Quá trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt này tạo điều kiện thuận lợi để lắng các hạt có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm, tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,6. Từ đó giúp loại bỏ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí, giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng, quá trình xử lý nước diễn ra hiệu quả hơn.

4. Xử lý nước thải cho sinh hoạt tại nguồn bằng hóa chất

Hóa chất: CuSO4, liều lượng 0,12 ÷ 0,3 mg/l.
Hiệu quả: Hạn chế rong rêu tảo, vi sinh vật, khử màu, mùi, vị.

Mục tiêu của quá trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt này là hạn chế sự phát triển của rong rêu tảo, vi sinh vật nước, loại trừ màu, mùi, vị do xác vi sinh vật chết gây ra. Hóa chất thường được sử dụng trong quá trình này là CuSO4, với liều lượng thường dao động từ 0,12 đến 0,3 mg/l. Liều lượng và thời gian giữa các lần xử lý phụ thuộc vào thành phần của nước thô, cũng như nồng độ của vi sinh vật, rong rêu tảo, nhiệt độ, độ kiềm và hàm lượng CO2 trong nước.

xử lý nước cấp cho sinh hoạt

5. Làm thoáng

Mục đích: Hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa sắt, mangan; khử khí CO2, H2S; nâng pH, tạo điều kiện cho quá trình lắng và lọc.
Hiệu quả: Tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước lên 8-10mg/l.

Quá trình làm thoáng cải thiện chất lượng xử lý nước cấp cho sinh hoạt bằng cách oxi hóa sắt từ trạng thái hóa trị II thành trạng thái hóa trị III và oxi hóa mangan từ trạng thái hóa trị II thành trạng thái hóa trị IV. Từ đó tạo ra các hợp chất hidroxit Fe(OH)3 và Mn(OH)4 kết tủa, dễ lắng đọng để loại bỏ khỏi nước thông qua quá trình lắng và lọc.

Ngoài ra, làm thoáng còn giúp khử khí CO2 và H2S có trong nước, tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi và thúc đẩy quá trình oxy hóa thủy phân sắt và mangan, nâng cao hiệu suất của các công trình lắng và lọc trong quy trình xử lý sắt - mangan.

Quá trình làm thoáng xử lý nước cấp cho sinh hoạt có hai phương pháp chính: đưa nước vào không khí và đưa khí vào nước (nhưng chủ yếu là đưa nước vào không khí). Hiệu quả của quá trình này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chênh lệch nồng độ khí giữa hai pha khí và nước, diện tích tiếp xúc giữa hai pha này, thời gian tiếp xúc giữa chúng, và nhiệt độ của môi trường. Bản chất của khí được trao đổi cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình làm thoáng.

6. Clo hóa sơ bộ

Mục đích: Tiệt trùng khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng; oxy hóa sắt, mangan; khử màu, khử mùi; ngăn chặn rong rêu.

Trong quy trình clo hóa sơ bộ xử lý nước cấp cho sinh hoạt, Clo và nước được thêm vào trước bể lắng và bể lọc để kéo dài thời gian tiếp xúc và tiệt trùng khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng. Clo hóa sơ bộ cũng giúp oxy hóa sắt hòa tan thành các hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạo thành các kết tủa tương ứng.

Ngoài ra, các chất hữu cơ cũng được oxy hóa để khử màu. Quá trình này cũng trung hòa amoniac thành cloramin có tính chất tiệt trùng kéo dài.

clo hóa sơ bộ

Quá trình này cũng giúp ngăn chặn sự phát triển của rong rêu trong bể phản ứng và bể lắng, phá hủy tế bào của các vi sinh sinh sản ra các chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc, từ đó làm tăng thời gian chu kỳ lọc.

Tuy nhiên, nhược điểm của quá trình này là tiêu tốn lượng clo thường gấp 3 đến 5 lần so với lượng clo dùng để khử trùng nước sau bể lọc, làm tăng giá thành của nước xử lý. Ngoài ra, phản ứng của clo với các chất hòa tan trong nước tạo ra hợp chất trihalomethane là chất gây ra bệnh ung thư cho người sử dụng nước, do đó không nên áp dụng cho các nguồn nước mặt chứa nhiều chất hữu cơ.

7. Khuấy trộn hóa chất

Mục đích: Tạo điều kiện phân tán nhanh và đều hóa chất vào nước.
Thời gian trộn: Phèn: Nhanh và đều (thường nhỏ hơn 1/10s). Các loại hóa chất khác: Ít nghiêm ngặt hơn phèn.

Trong quá trình khuấy trộn hóa chất xử lý nước cấp cho sinh hoạt, cần tạo điều kiện để phân tán nhanh và đồng đều chất vào toàn bộ khối lượng nước cần xử lý. Việc trộn phèn đặt ra yêu cầu phải thực hiện nhanh chóng và đồng đều phèn vào nước, do phản ứng thủy phân tạo nhân keo tụ diễn ra rất nhanh (thường nhỏ hơn 1/10 giây).

Nếu không trộn đều và kéo dài thời gian trộn, sẽ không tạo ra được các nhân keo tụ đủ, chắc chắn và đồng đều trong thể tích nước. Khi đó, hiệu quả của quá trình lắng sẽ bị giảm và cần sử dụng thêm phèn. Đồng thời các loại hóa chất khác cũng đòi hỏi phải trộn đều, tuy nhiên thời gian trộn không cần phải nghiêm ngặt như việc trộn phèn.

8. Keo tụ và phản ứng tạo bông cặn

Mục đích: Tạo ra tác nhân dính kết các chất làm bẩn nước thành bông cặn.
Hóa chất keo tụ: Phèn nhôm, phèn sắt.

Keo tụ và phản ứng tạo bông cặn trong xử lý nước cấp cho sinh hoạt là quá trình tạo ra các chất có khả năng liên kết các chất bẩn trong nước ở dạng hòa tan và lơ lửng. Từ đó tạo thành các bông cặn có khả năng lắng xuống trong các bể lắng, dính kết trên bề mặt của các hạt trong lớp vật liệu lọc một cách nhanh chóng và kinh tế nhất.

keo tụ tạo bông

Khi phèn được trộn vào nước xử lý, các phản ứng hóa học và lý hóa diễn ra ngay lập tức, tạo thành hệ keo dương phân tán đều trong nước. Sau khi trung hòa, hệ keo dương này trở thành các hạt nhân có khả năng kết dính với các keo âm phân tán trong nước và kết dính với nhau để tạo thành các bông cặn.

Do đó, quá trình tạo nhân dính kết được gọi là quá trình keo tụ, còn quá trình kết dính các cặn bẩn và nhân keo tụ được gọi là quá trình phản ứng tạo bông cặn. Thường thì phèn nhôm và phèn sắt được sử dụng trong quá trình này.

Xem thêm: Phương pháp keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải

9. Lắng

Mục đích: Loại bỏ bông cặn
Hiệu quả: Loại bỏ 90-95% vi trùng.

Lắng là quá trình giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn xử lý nước cấp cho sinh hoạt bằng các biện pháp sau:

Lắng trọng lực trong các bể lắng: Các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước sẽ lắng xuống dưới tác động của trọng lực trong các bể lắng khi được duy trì ở chế độ thủy lực thích hợp.
Lắng bằng lực ly tâm: Trong các bể lắng ly tâm và xyclon thủy lực, lực ly tâm được áp dụng vào các hạt cặn, giúp chúng lắng xuống dưới.
Lắng bằng lực đẩy nổi: Các bọt khí bám vào hạt cặn trong các bể tuyển nổi, tạo ra lực đẩy nổi giúp hạt cặn lắng xuống.

Ngoài ra, quá trình lắng cặn còn giúp giảm lượng vi trùng trong nước, do chúng thường bị hấp phụ và dính bám vào các hạt bông cặn trong quá trình lắng, giảm đi khoảng 90 đến 95%.

10. Lọc

Mục đích: Loại bỏ các hạt cặn lơ lửng, keo sắt, keo hữu cơ.
Vật liệu lọc: Cát, sỏi, than hoạt tính...

Trong xử lý nước cấp cho sinh hoạt, lọc là quá trình giữ lại các hạt cặn lơ lửng có kích thước lớn hơn kích thước các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc, đồng thời lưu lại các hạt keo sắt, keo hữu cơ gây ra độ đục và độ màu. Các hạt này có kích thước bé hơn nhiều lần so với kích thước các lỗ rỗng, nhưng chúng có khả năng dính kết và hấp thụ lên bề mặt của các hạt trong lớp vật liệu lọc.

11. Hấp thụ chất gây mùi, gây màu

Sử dụng than hoạt tính.
Hiệu quả: Khử mùi vị, màu do các chất hữu cơ.

Hấp thụ chất gây mùi, gây màu trong xử lý nước cấp sinh hoạt được thực hiện bằng cách sử dụng các hạt bột than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn. Những hạt này có khả năng hấp phụ các phân tử khí và phân tử các chất ở dạng lỏng hòa tan trong nước, làm cho nước có mùi vị, màu, và đưa chúng ra khỏi nước.

hấp thụ chất gây mùi

Để khử mùi vị và màu của nước, có thể sử dụng hai phương pháp như sau:

Đưa nước sau khi đã được xử lý theo dây chuyền công nghệ truyền thống vào bể lọc than hoạt tính trực tiếp.
Pha bột than hoạt tính đã được tán nhỏ đến kích thước vài chục micromet vào bể trộn nước nguồn cùng với phèn, với liều lượng từ 3 đến 15 mg/l, để hấp thụ các chất hữu cơ gây ra mùi của nước.

Phương pháp thứ hai này giúp tăng hiệu quả của quá trình keo tụ, lắng, lọc và cặn lắng trong bể lắng, làm cho chúng dễ xử lý hơn.

Xem thêm: Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ cải tiến

12. Flo hóa nước

Mục đích: Bổ sung flo vào nước.
Liều lượng: 0,5-1,0 mg/l.

Do sau quá trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt ở giai đoạn làm sạch nước, lượng flocculant trong nước thường thấp hơn so với tiêu chuẩn nên cần phải bổ sung thêm.

13. Khử trùng

Phương pháp: Đun sôi nước, dùng tia tử ngoại, dùng hóa chất (clo, ozon...)
Hiệu quả: Diệt vi sinh vật.

Để đảm bảo an toàn về mặt vi trùng, xử lý nước cấp sinh hoạt trước khi cấp cho người tiêu dùng phải được khử trùng. Các biện pháp khử trùng bao gồm: đun sôi nước, sử dụng tia cực tím, và sử dụng các hóa chất có tác dụng tiệt trùng cao như ozon, clo…

khử trùng bằng ozone

Xem thêm: Xử lý nước thải bằng Ozone có hiệu quả không?

14. Ổn định nước

Mục đích: Chống gỉ cho ống dẫn nước, bảo vệ thành ống.
Phương pháp: Thêm hóa chất như vôi, soda...

Ổn định nước là quá trình khử tính xâm thực của nước, cấy lên mặt trong thành ống lớp màng bảo vệ nhằm cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu làm ống. Tác dụng của quá trình này là chống gỉ cho ống thép và các phụ tùng trên đường ống.

Ngoài ra, quá trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt này cũng ngăn chặn nước hòa tan vôi trong thành phần xi măng của lớp tráng mặt trong ống gang và ống gang dẻo, cũng như trên bề mặt trong của các ống bê tông.

Đơn vị xử lý nước cấp cho sinh hoạt giá rẻ, uy tín

ETM là đơn vị chuyên cung cấp các giải pháp xử lý nước cấp cho sinh hoạt với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành. Chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng:

Giá cả cạnh tranh: ETM luôn nỗ lực tối ưu hóa quy trình hoạt động để mang đến cho khách hàng mức giá tốt nhất trên thị trường.
Uy tín và chất lượng: ETM sở hữu đội ngũ kỹ sư và chuyên viên giàu kinh nghiệm, cùng hệ thống máy móc hiện đại, đảm bảo cung cấp dịch vụ xử lý nước uy tín, chất lượng cao.
Dịch vụ đa dạng: Cung cấp nhiều giải pháp xử lý nước thải, nước cấp, khí thải phù hợp với nhu cầu và ngân sách của từng doanh nghiệp.
Bảo hành và bảo trì: ETM cung cấp dịch vụ bảo hành và bảo trì dài hạn, giúp khách hàng yên tâm sử dụng dịch vụ.