Xử lý nước và các ứng dụng
Quá trình xử lý nước có thể chia thành 3 loại chính:
+ Xử lý nước dùng cho ăn uống, sinh hoạt
+ Xử lý nước phục vụ sản xuất
+ Xử lý nước thải đảm bảo đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường xung quanh hoặc được tái sử dụng.
Loại và mức độ xử lý phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thô và mục đích sử dụng nước sau xử lý. Nước dùng cho sinh hoạt cần được khử trùng triệt để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh, các kim loại nặng, tạp chất gây ảnh hưởng đến sức khỏe nhưng có thể chứa hàm lượng đáng kể canxi hòa tan và magie. Nước sử dụng trong nồi hơi có thể chứa vi khuẩn nhưng phải được làm mềm để ngăn chặn hình thành cặn bám. Nước thải xả ra môi trường có yêu cầu ít nghiêm ngặt hơn so với nước dùng để tái sử dụng, nhưng cần thiết phải khử trùng cho nước thải trước khi đưa ra môi trường xung quanh. Hầu hết các quá trình vật lý và hóa học để xử lý nước cho ba loại trên.
Xử lý nước ăn uống sinh hoạt
Nguồn nước thô có thể là nước giếng khoan hoặc nước mặt. Với nước giếng khoan thường chứa hàm lượng sắt và mangan hòa tan cao, do đặc điểm yếm khí nên xuất hiện cả một số khí như khí metan, khí H2S .. Vì vậy quy trình xử lý nước giếng khoan thường bắt đầu với công đoạn làm thoáng, sục khí . Bổ sung không khí vào nước giúp loại bỏ các chất hòa tan dễ bay hơi như hydro sunfua, metan, cacbon dioxit, và các chất dễ bay hơi có mùi như metanthiol và chất chuyển hóa của vi khuẩn. Ngoài ra bổ sung oxy sẽ oxy hóa sắt và mangan hòa tan thành các kết tủa có thể loại bỏ được nhờ các quá trình sau. Các kết tủa lơ lửng trong nước được loại bỏ bằng hóa chất keo tụ như phèn nhôm, PAC. Sau đó nước được qua hệ thống lọc loại bỏ nốt các cặn, tạp chất và khử trùng nước sinh hoạt ăn uống trước khi cấp đến người sử dụng.
Xử lý nước phục vụ sản xuất công nghiệp
Nước sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp có quy trình xử lý khác nhau. Hai quy trình xử lý thường gặp nhất đối với mọi loại hình sản xuất là xử lý nước cấp nồi hơi và xử lý nước cho tháp làm mát. Với nước dùng cho nồi hơi và tháp làm mát cơ bản cần loại bỏ các chất ăn mòn, khoáng chất gây hình thành cáu cặn, nước dùng cho chế biến thực phẩm cần đảm bảo loại trừ các yếu tố vi sinh và các chất độc hại , .., nước dùng cho sản xuất điện tử hay dược phẩm cần khử ion hoàn toàn. Xử lý không đúng cách đối với nước dùng trong công nghiệp có thể gây ra các vấn đề như ăn mòn, đóng cặn, giảm truyền nhiệt trong bộ trao đổi nhiệt, làm giảm lưu lượng nước và ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Những tác động này có thể làm giảm hiệu suất thiết bị, tăng chi phí năng lượng, giảm chất lượng sản phẩm và cuối cùng là làm tăng chi phí sản xuất.
Các yếu tố cần xem xét đến khi thiết kế và vận hành một hệ thống xử lý nước công nghiệp là: Yêu cầu chất lượng nước, số lượng và chất lượng nguồn nước cấp, quy trình sử dụng nước, vấn đề tái sử dụng nước, và các tiêu chuẩn xả.
Xử lý nước cho các ứng dụng công nghiệp thường là các quy trình:
+ Làm mềm nước: Loại bỏ các ion gây ra độ cứng của nước Ca2+ và Mg2+
+ Khử kiềm nước:
+ Khử khoáng nước: Khử khoáng nước một phần hoặc toàn phần được sử dụng cho một số nồi hơi áp suất cao, cho các ứng dụng đặc biệt đòi hỏi mức độ tinh khiết của nước cực cao như sản xuất điện tử, nước dùng để chạy thận, nước dùng trực tiếp cho sản xuất dược phẩm, nước dùng cho phòng thí nghiệm, nước dùng trong sản xuất xi mạ điện..
