Độ đục là gì? Nguyên nhân, tác hại và phương pháp xử lý hiệu quả

Theo khảo sát của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hơn 65% nguồn nước cấp sinh hoạt và sản xuất tại Việt Nam có độ đục vượt ngưỡng cho phép vào mùa mưa, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả khử trùng và chất lượng nước đầu ra. Độ đục cao không chỉ làm giảm thẩm mỹ mà còn là nơi trú ẩn của vi khuẩn, virus, làm giảm hiệu quả của clo và các chất khử trùng khác. Hiểu rõ về độ đục – nguyên nhân, tác hại và phương pháp xử lý – là nền tảng để vận hành hệ thống xử lý nước an toàn, hiệu quả. Để đạt hiệu quả xử lý tối ưu, việc lựa chọn hóa chất xử lý nước chuyên nghiệp và áp dụng đúng quy trình là yếu tố then chốt.

Trong bài viết này, tôi – chuyên gia Lê Văn Cường với 25 năm kinh nghiệm xử lý nước cho hàng trăm công trình cấp nước, bể bơi và công nghiệp – sẽ giải thích chi tiết độ đục là gì, nguyên nhân, đơn vị đo, tầm quan trọng đối với sức khỏe và các phương pháp xử lý hiệu quả, theo tiêu chuẩn Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9378:2012.

(Cập nhật theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới – WHO, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ – CDC và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9378:2012)

1. Độ đục là gì?

Theo WHO, độ đục là một đặc tính vật lý của nước, thể hiện qua khả năng làm tán xạ và hấp thụ ánh sáng của các hạt lơ lửng và phân tử hòa tan. Nói cách khác, độ đục cho biết nước trong hay đục, phản ánh mức độ ô nhiễm bởi các hạt cặn, chất keo, vi sinh vật.

2. Nguyên nhân gây độ đục

Các tạp chất gây độ đục rất đa dạng, bao gồm:

• Đất sét, bùn, cát, phù sa từ xói mòn.
• Chất hữu cơ: tảo, cỏ dại, sinh vật phù du, axit humic từ thực vật phân hủy.
• Chất vô cơ: sắt, mangan kết tủa (màu nâu đỏ, đen).
• Vi sinh vật: vi khuẩn, nấm trong nước và đường ống.
• Nước thải sinh hoạt, sản xuất không qua xử lý.
• Sự thay đổi mực nước trong giếng khoan làm xáo trộn cặn.

3. Đơn vị đo độ đục

Độ đục được đo bằng các đơn vị phổ biến:

• NTU (Nephelometric Turbidity Unit): Đơn vị đo phổ biến nhất, sử dụng máy đo độ đục theo nguyên lý tán xạ ánh sáng.
• FTU (Formazin Turbidity Unit): Tương đương NTU trong hầu hết các ứng dụng.
• mg SiO₂/L: Đơn vị cũ, dùng chuẩn silica.

Theo TCVN 9378:2012, nước bể bơi yêu cầu độ đục < 5 NTU; nước sinh hoạt thường < 2 NTU; nước uống phải < 1 NTU (theo WHO).

4. Tầm quan trọng của độ đục đối với sức khỏe

Độ đục cao không chỉ ảnh hưởng thẩm mỹ mà còn là nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe:

• Các hạt cặn là nơi trú ẩn của vi khuẩn, virus, ký sinh trùng (Giardia, Cryptosporidium), giúp chúng tránh khỏi tác dụng của clo và các chất khử trùng.
• Độ đục cao cản trở quá trình khử trùng, làm tăng nguy cơ bùng phát dịch bệnh qua đường nước.
• Nhiều nghiên cứu cho thấy mối tương quan thuận giữa độ đục và số lượng vi sinh vật gây bệnh trong nước.

Do đó, kiểm soát độ đục là biện pháp quan trọng để nâng cao hiệu quả khử trùng và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

5. Các phương pháp xử lý nước bị đục

5.1. Keo tụ, tạo bông (Coagulation – Flocculation)

Đây là bước quan trọng nhất để xử lý độ đục. Quá trình này sử dụng hóa chất keo tụ (như PAC, phèn nhôm) để trung hòa điện tích của các hạt keo âm, tạo thành bông cặn lớn hơn.

• Hiệu quả phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, độ kiềm, cường độ khuấy trộn và thời gian phản ứng.
• Sau khi keo tụ, các bông cặn lớn sẽ được tách ra ở bước tiếp theo.

5.2. Lắng (Sedimentation)

Các bông cặn có tỷ trọng lớn hơn nước sẽ lắng xuống đáy bể lắng. Quá trình lắng có thể loại bỏ 90-95% vi khuẩn do chúng bám vào cặn. Các phương pháp lắng:

• Lắng trọng lực trong bể lắng ngang, đứng.
• Lắng ly tâm (cyclone).
• Lắng nổi (tuyển nổi) dùng bọt khí nâng cặn lên bề mặt.

5.3. Lọc (Filtration)

Lọc là công đoạn cuối để loại bỏ các hạt cặn còn sót lại. Vật liệu lọc thường dùng: cát thạch anh, sỏi, cát mangan, than hoạt tính. Các loại bộ lọc phổ biến:

• Lọc chậm: Dùng cho công suất nhỏ, hiệu quả xử lý sinh học.
• Lọc áp lực: Phổ biến trong các hệ thống xử lý nước cấp, bể bơi.
• Lọc thẩm thấu ngược (RO): Loại bỏ gần như hoàn toàn mọi tạp chất, kể cả ion hòa tan.

6. Case study: Xử lý nước mặt có độ đục cao cho nhà máy nước

Một nhà máy nước sinh hoạt tại Hà Nội lấy nước từ sông Hồng, độ đục đầu vào dao động 80-150 NTU vào mùa mưa. Nhà máy áp dụng quy trình:

• Keo tụ bằng PAC (Poly Aluminium Chloride) liều 20-30 mg/L, điều chỉnh pH về 7,2-7,5.
• Tạo bông, lắng trong bể lắng ngang 2 giờ.
• Lọc qua bình lọc cát áp lực (vận tốc lọc 8 m/h).
• Khử trùng bằng clo.

Kết quả: nước đầu ra có độ đục < 1 NTU, đạt tiêu chuẩn nước uống, giảm chi phí hóa chất 25% so với dùng phèn nhôm truyền thống.

7. Câu hỏi thường gặp

1. Độ đục bao nhiêu là an toàn cho nước uống?

Theo WHO, nước uống phải có độ đục < 1 NTU. Ở Việt Nam, QCVN 01:2018/BYT yêu cầu < 2 NTU.

2. Nước bị đục có thể tự lắng trong không?

Có, nhưng thời gian lắng rất lâu (hàng giờ đến vài ngày) và không loại bỏ được các hạt keo nhỏ. Cần keo tụ để đạt hiệu quả nhanh.

3. Làm thế nào để chọn hóa chất keo tụ phù hợp?

Dựa vào độ đục, pH, nhiệt độ và thành phần nước. Thực hiện test jar (thử nghiệm keo tụ) để xác định loại và liều lượng tối ưu.

4. Độ đục có liên quan đến độ cứng của nước không?

Không. Độ đục là chỉ số vật lý, độ cứng là chỉ số hóa học (hàm lượng Ca²⁺, Mg²⁺). Hai chỉ số độc lập với nhau.