Đệm vi sinh, giá thể vi sinh, tấm lắng lamen (lamella), chup lọc nước

________________________________

 

Mục tiêu

Trong bài này, chúng ta sẽ trả lời các câu hỏi sau:

Những vấn đề phổ biến trong nước uống là gì?

Làm thế nào để xử lý những vấn đề này?

 

Độ cứng

Vấn đề phổ biến nhất liên quan đến nguồn nước ngầm là độ cứng, nó thường gắn liền với một sự dồi dào canxi và / hoặc magiê hòa tan trong nước. Nước cứng chưa được chứng minh là gây ra vấn đề cho sức khỏe, nhưng có thể là một mối phiền toái vì nó có thể gây ra đóng cục trên các đường ống và đường ống nước khác. Qua thời gian, điều này có thể làm giảm đường kính của đường ống.

Canxi và magiê được tìm thấy trong nước ngầm là do nước tiếp xúc với một số loại đá và khoáng sản, đặc biệt là đá vôi và thạch cao. Khi những vật liệu này hòa tan, chúng giải phóng canxi và magiê. Nước cứng được coi là không tốt cho hệ thống ống nước, nhưng những người có vấn đề về tim hoặc hệ tuần hoàn có thể tham khảo ý kiến bác sĩ của mình về việc uống nước đã được làm mềm, bởi vì quá trình làm mềm là loại bỏ canxi và magiê, và thêm natri vào nước.

Nước có chứa nhiều hơn 200 mg/L hoặc 200 ppm như calcium carbonate (CaCO3) được coi là nước cứng. Bảng dưới đây là thước đo của độ cứng (tính bằng mg/L).

0-100               Soft

100-200           Moderate

200-300           Hard

300-500           Very Hard

500-1,000        Extremely Hard

Các phương pháp được sử dụng để làm mềm nước cứng để sử dụng trong nhà là làm mềm zeolite (loại khoáng chất) và thẩm thấu ngược. Làm mềm Zeolite phụ thuộc vào khả năng của vật liệu dạng hạt, gọi là zeolit, các ion trao đổi với nhau trong cấu trúc của chúng trong nước. Khi nước cứng thấm qua lớp zeolite, các ion canxi và magiê trong nước được trao đổi với các ion natri để làm mềm nước. Trong thẩm thấu ngược, việc loại bỏ độ cứng của nước thông qua việc làm căng nước. Nước được xử lý bằng thẩm thấu ngược thường được cung cấp riêng cho phòng tắm và nhà bếp bồn rửa và khu vực giặt ủi.

 

Sắt và Mangan

Việc "gỉ" hoặc vị kim loại trong nước là kết quả của sắt, và đôi khi là mangan trong nước ngầm. Chúng không chỉ tạo ra hương vị khó chịu mà còn đóng cục trong đường ống và làm ố quần áo. Với  sự hiện diện của hydrogen sulfide, sắt gây ra trầm tích hình thành và có thể làm cho nước có màu đen. Bảng dưới đây là phép đo nồng độ tối đa của sắt trong nước uống là 1,0 mg/L.

0-0.3	Acceptable
0.3-1.0	Satisfactory (may cause staining and objectionable taste)
Over 1.0	Unsatisfactory

 

Sắt tồn tại trong nước ngầm tự nhiên dưới dạng hòa tan (biểu hiện qua màu sắc), nhưng khi tiếp xúc với oxy, sắt được chuyển đổi thành các không hòa tan (sắt) có màu nâu đỏ đặc trưng hoặc màu gỉ.

Có một số phương pháp xử lý để loại bỏ sắt từ nước uống. Tùy chọn nào còn phụ thuộc vào nồng độ của sắt, cho dù nó được hòa tan hoặc lơ lửng.  Cài đặt một softner (hệ thống làm mềm nước) nước có thể loại bỏ sắt và mangan với liều lượng thấp. Sục khí, khử trùng bằng clo và ozone, hoặc hydrogen peroxide có thể hỗ trợ trong việc kết tủa sắt và chúng được lấy ra khỏi nước bằng cách lọc. Châm thêm Kali permanganat  với các bộ lọc greensand mangan sẽ loại bỏ sắt và mangan rất tốt.

 

Nitơ

Hầu hết nitơ trong nước ngầm đến từ bầu khí quyển. Hợp chất nitơ hiện diện vào nước ngầm thông qua phân bón, phân và nước tiểu từ động vật nông nghiệp, nước thải, và bãi chôn lấp.

Các hình thức phổ biến nhất trong nước ngầm là ammonia, nitrate, và nitrite. Nitrat có thể đặc biệt độc hại đối với trẻ em dưới sáu tháng tuổi. Tiếp xúc với amoniac cũng ảnh hưởng đến sức khỏe. Chúng nguy hại đến thủy sản như cá, và ảnh hưởng đến xử lý nước.

Có nhiều phương pháp để xử lý vấn đề này, bao gồm hệ thống thẩm thấu ngược với hệ thống làm mềm nước để loại bỏ nitrat và nitrit, và quá trình oxy hóa để loại bỏ một lượng nhỏ amoniac. Tuy nhiên, việc xử lý nên là phương sách cuối cùng. Việc loại bỏ các nguồn gây ô nhiễm là ưu tiên hàng đầu. Nên chắc chắn rằng bảo vệ khu vực xung quanh các giếng khoan không bị nhiễm bẩn bởi động vật hoặc phân bón.

 

Silica

Silica đến từ sự phong hóa của khoáng chất silicat trong lòng đất. Nó không gây ra tác hại cho con người, nhưng một số lượng lớn có thể gây ra co giãn đường ống nước và tác động đến dòng chảy,  và chúng có thể gây trở ngại trong việc loại bỏ sắt và mangan.

 

Lưu huỳnh

Lưu huỳnh  xuất hiện trong nước ngầm bằng hai hình thức: sulfide và sulfat. Sulfide xuất hiện một cách tự nhiên ở nhiều nơi trong đá vôi có chứa vật liệu hữu cơ; nước ngầm bị ảnh hưởng bởi dầu, khí đốt và than đá; trong đầm lầy và hố phân; và trong những sản phẩm phụ như việc hình thành các màng sinh học sắt. Sulphate thường đến từ quá trình phân rã khoáng chất, chẳng hạn như thạch cao và khan (loại thạch cao cứng).

Mùi "trứng thối" có trong nước là do sự hiện diện của khí hydrogen sulfide. Cùng với việc tạo ra mùi và hương vị  khó chịu, sulfide còn gây ăn mòn đường ống dẫn nước và đen nước. Sự hiện diện của hydrogen sulfide trong nước giếng sâu là do sự giảm của sulfate. Mức độ chấp nhận của hydrogen sulfide là 0,05 mg/L hoặc ít hơn.

Hydrogen sulfide có thể được loại bỏ thông qua quá trình oxy hóa hoặc bằng cách sục khí hoặc khử trùng bằng clo. Lưu huỳnh kết tủa nên được loại bỏ bằng cách lọc để ngăn chặn nó không quay trở lại hydrogen sulfide nhờ tác động của các vi sinh vật nhất định.

 

pH

Một thước đo về hàm lượng axit hay kiềm của nước là giá trị pH nằm trong khoảng từ 0 đến 14. Giá trị pH thấp thì nước có tính axit cao, ngược lại giá trị pH cao thí nước có tính kiềm. Độ pH của nước uống thường dao động từ 5,5-9,0. Tại giá trị pH ít hơn 7.0 việc ăn mòn các đường ống nước có thể xảy ra, và giải phóng kim loại vào trong nước uống. Điều này là không mong muốn và có thể gây ra mối quan tâm khác nếu hàm lượng các kim loại vượt quá giới hạn khuyến cáo.

 

Độ kiềm

Độ kiềm là một thước đo sự hiện diện của bicarbonate, carbonate hoặc các thành phần hydroxit. Nồng độ thấp hơn 100 ppm là lý tưởng cho các nguồn cung cấp nước sinh hoạt. Phạm vi khuyến cáo cho nước uống là 30-400 ppm. Một mức tối thiểu của độ kiềm mong muốn vì nó được coi là một "đệm" nhằm ngăn ngừa sự thay đổi lớn pH trong nước.

 

Tổng số chất rắn hòa tan

Tổng chất rắn hòa tan là thước đo tổng lượng khoáng chất hòa tan trong nước. Các chất rắn có thể là sắt, clorua, sunfat, canxi, hoặc khoáng sản khác được tìm thấy trên bề mặt trái đất. Các khoáng chất hòa tan có thể gây ra mùi vị khó chịu và có thể góp phhafn làm tăng sự đóng cục trên tường ống. Các mức sau đây được thể hiện trong mg/L.

Less than 500	Satisfactory
500-1,000	Less than desirable
1,000-1,500	Undesirable
Over 1,500	Unsatisfactory

Giải pháp hiệu quả duy nhất để giảm tổng số chất rắn hòa tan là sử dụng thẩm thấu ngược. Tuy nhiên, việc loại bỏ này là không kinh tế.

 

Chất lượng nước

Dưới đây là một bảng các vấn đề chất lượng nước

Nước cứng, màu, đóng cục hoặc sự suy thoái của hệ thống nước hộ gia đình	Nguyên nhân có thể
Đóng vảy trắng trong đường ống hoặc các thiết bị; đóng cặn bã trong bồn rửa và bồn tắm	Calcium and magnesium (Độ cứng)
Vết xanh trên đồ đạc, màu xanh-màu xanh lá cây trong nước	Đồng
Vết bẩn màu nâu đỏ trên bồn rửa, đồ đạc bằng sứ hoặc trên máy giặt	Sắt
Vết bẩn màu nâu đen trên đồ đạc và trong giặt giũ; ảnh hưởng đến hương vị và màu sắc của thực phẩm và nước	Manganese
Chất nhờn màu nâu đỏ	vi khuẩn sắt
Chất nhờn màu nâu-đen	Vi khuẩn manganese

 

 

Hương vị	Nguyên nhân có thể
Hương vị soda, cảm giác trơn	Tổng số chất rắn hòa tan có tính kiềm
Nước mặn hoặc nước lợ; làm đen và rỗ bồn inox và đồ dùng nhà bếp	Tổng số chất rắn hòa tan, clorua, natri, sulfat

 

 

Mùi	Nguyên nhân có thể
Mùi xăng hoặc dầu	Hóa chất hữu cơ dễ bay hơi
Mùi trứng thối	Hòa tan hydrogen sulfide (khó khăn để kiểm tra), vi khuẩn khử sunfat
Tự hoại, mốc hoặc ánh đỏ	Vi khuẩn coliform, vi khuẩn sắt, mangan vi khuẩn, vi khuẩn lưu huỳnh

 

 

Hiện tượng	Nguyên nhân có thể
Nước trong khi lần đầu tiên được rút ra; biến màu nâu đỏ khi nấu nướng/sưởi ấm, hoặc nước bị đổi màu khi vẽ	Sắt

 

________________________________

Đệm vi sinh, giá thể vi sinh, tấm lắng lamen (lamella), chup lọc nước