Xử lý nước đề cập đến các biện pháp vật lý, hóa học hoặc sinh học được thực hiện để đạt được tiêu chuẩn nhất định về chất lượng nước để sử dụng. Dưới đây là một số hình thức xử lý nước phổ biến:
Phương pháp lọc lượng mưa
Nguyên tắc: Việc phân tách đạt được nhờ vào trọng lượng bản thân của các hạt và tạp chất có trong nước để chìm xuống.
Ứng dụng: Thường được sử dụng trong xử lý các hạt tạp chất lớn trong nước, đây là một phương pháp lọc nước cổ xưa và đơn giản.
Thiết bị lắng thuộc phương pháp lọc lắng ở dạng xử lý vật lý. Máy lắng gián đoạn là một thiết bị tách chất lỏng rắn cơ học có thể lọc hiệu quả một lượng lớn chất rắn lơ lửng. Chức năng chính của nó là tách các hạt rắn lơ lửng trong nước để đạt được mục tiêu lọc nước. Các thiết bị lắng đạt được sự phân tách chất rắn-lỏng bằng cách giảm tốc độ dòng nước và thiết lập các chướng ngại vật để cho phép các hạt lơ lửng lắng xuống dưới trọng lực. Máy lắng cặn được sử dụng rộng rãi trong các phương pháp xử lý thoát nước công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt khác nhau và là một trong những thiết bị xử lý nước phổ biến.
Phương pháp lọc vi xốp màng
Nó bao gồm ba hình thức: lọc sâu, lọc lưới và lọc bề mặt.
Lọc sâu: sử dụng ma trận làm từ sợi dệt hoặc vật liệu nén để giữ lại các hạt thông qua quá trình hấp phụ hoặc thu giữ trơ.
Lọc sàng: Một cấu trúc nhất quán để lại các hạt lớn hơn kích thước lỗ rỗng trên bề mặt giống như một cái sàng.
Lọc bề mặt: Cấu trúc nhiều lớp trong đó các hạt lớn hơn lỗ bên trong của màng lọc được giữ lại khi dung dịch đi qua nó.
Chưng cất
Nguyên tắc: Đun nóng nước để biến nó thành khí, tách các thành phần có điểm sôi thấp hoặc các thành phần giọt trộn vào pha khí và giải phóng khí có điểm sôi thấp vào khí quyển. Các tạp chất không bay hơi vẫn còn trong pha lỏng và được thải ra dưới dạng chất lỏng đậm đặc.
Ứng dụng: Nó có thể loại bỏ bất kỳ tạp chất không bay hơi nào, nhưng không thể loại trừ các chất ô nhiễm dễ bay hơi. Nó tiêu tốn rất nhiều điện, nước và cần có người canh giữ, gây bất tiện khi sử dụng.
Vượt quá phương pháp lọc
Nguyên tắc: Sử dụng màng bán thấm có kích thước lỗ lớn khoảng 10-200A nên không thể kiểm soát được quá trình loại bỏ ion.
Ứng dụng: Nó chủ yếu loại trừ vi khuẩn, vi rút, chất gây sốt và các hạt vật chất và không thể lọc các ion hòa tan trong nước. Nó thường được sử dụng như một phương pháp tiền xử lý cho phương pháp thẩm thấu ngược.
Phương pháp hấp phụ than hoạt tính
Nguyên tắc: Than hoạt tính dựa vào sự hấp phụ và lọc để loại bỏ các tạp chất hữu cơ như sự đổi màu, mùi hôi, clo dư và chất khử trùng còn sót lại trong nước.
Ứng dụng: Than hoạt tính có bề mặt dạng hạt, bên trong xốp, diện tích bề mặt lớn, khả năng hấp phụ mạnh.
Phương pháp trao đổi ion
Nguyên tắc: Sử dụng nhựa trao đổi ion, các anion và cation muối vô cơ (như ion canxi, ion magie, ion sunfat, v.v.) trong nước thô được trao đổi với các anion và cation có trong nhựa để đạt được mục đích làm mềm hoặc lọc nước.
Ứng dụng: Phương pháp này thường được sử dụng để làm mềm nước cứng.
Phương pháp khử ion
Nguyên tắc: Tương tự như phương pháp trao đổi ion, nhựa trao đổi cation và nhựa trao đổi anion được sử dụng để trao đổi cation và anion lần lượt sử dụng ion hydro và ion hydroxit để tạo thành nước trung tính.
Ứng dụng: Mục đích là để loại bỏ các ion vô cơ hòa tan trong nước.
Phương pháp sinh hóa
Nguyên tắc: Sử dụng các loại vi khuẩn, vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên để phân hủy và chuyển hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất vô hại, từ đó làm sạch nước thải.
Ứng dụng: bao gồm quá trình bùn hoạt tính, quá trình màng sinh học, tháp oxy hóa sinh học, hệ thống xử lý đất, phương pháp xử lý nước sinh học kỵ khí, v.v.
Ví dụ: MBBR (Lò phản ứng màng sinh học di chuyển) là phương pháp sinh hóa dưới dạng xử lý sinh học. Đây là công nghệ xử lý màng sinh học kết hợp các ưu điểm của phương pháp oxy hóa tiếp xúc sinh học và tầng sôi truyền thống. Nguyên tắc là áp dụng nguyên tắc cơ bản của phương pháp màng sinh học, bằng cách thêm một lượng chất mang lơ lửng nhất định vào lò phản ứng, để tăng sinh khối và các loài sinh vật trong lò phản ứng, từ đó cải thiện tải trọng xử lý và công suất của hệ thống. Những chất mang này di chuyển theo dòng nước trong lò phản ứng, tạo thành một lớp chuyển động. Màng sinh học bám vào bề mặt của chất mang và sử dụng các quá trình trao đổi chất của vi sinh vật để phân hủy và loại bỏ các chất ô nhiễm như chất hữu cơ, nitơ và phốt pho khỏi nước thải. Quy trình MBBR có những ưu điểm như hiệu quả cao, tính linh hoạt và khả năng thích ứng mạnh mẽ, được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy xử lý nước thải đô thị, xử lý nước thải công nghiệp và xử lý nước thải sinh hoạt.
Phương pháp điện phân
Nguyên tắc: Tách hai loại nước muối có nồng độ khác nhau bằng màng thấm, cho phép các chất hòa tan ở nước muối có nồng độ cao hơn thấm vào nước muối có nồng độ thấp hơn qua màng. Việc thêm một điện cực có thể đẩy nhanh quá trình này.
Ứng dụng: Tiêu thụ điện năng cao, màng lọc máu dễ bị hư hỏng và hiếm khi được sử dụng sau khi công nghệ thẩm thấu ngược xuất hiện.
Phương pháp thẩm thấu ngược
Nguyên lý: Dẫn động bằng áp suất, tận dụng đặc tính của màng thẩm thấu ngược chỉ thấm nước mà không thấm chất hòa tan.
Ứng dụng: Tỷ lệ khử muối có thể đạt tới 99% và tỷ lệ khử trùng lớn hơn 99,5%. Nó có thể loại bỏ hiệu quả các tạp chất như chất vô cơ, chất hữu cơ, vi khuẩn và chất gây sốt hòa tan trong nước.
Phương pháp EDI (công nghệ khử muối điện liên tục)
Nguyên tắc: Nhựa trao đổi ion được kẹp giữa các màng trao đổi anion/cation để tạo thành đơn vị EDI, không cần tái sinh axit-bazơ của nhựa.
Ứng dụng: Thân thiện với môi trường, thường được sử dụng trong các dự án nước uống trực tiếp của đơn vị, các dự án nước uống trực tiếp trong khuôn viên trường, v.v.
Phương pháp khử trùng bằng tia cực tím
Nguyên tắc: Sử dụng tia cực tím 254nm phát ra từ đèn UV để khử trùng, DNA và protein trong vi khuẩn sẽ chết khi tiếp xúc với bức xạ.
Ứng dụng: Hiệu quả cao, phổ rộng, chi phí thấp, tuổi thọ cao, lượng nước lớn, không gây ô nhiễm, là một trong những phương pháp khử trùng thường được sử dụng.