Quy trình hệ thống xử lý nước tinh khiết hoạt động và ứng dụng

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sạch đạt tiêu chuẩn cao, các hệ thống xử lý nước tinh khiết ngày càng được phát triển và ứng dụng rộng rãi. Vậy quy trình hoạt động của hệ thống xử lý nước tinh khiết diễn ra như thế nào, và chúng được ứng dụng vào những lĩnh vực nào trong thực tế? Hãy cùng Môi Trường Song Phụng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây nhé.

Hệ thống xử lý nước tinh khiết là gì? 

Hệ thống xử lý nước tinh khiết là sự kết hợp của nhiều linh kiện và thiết bị hiện đại, được thiết kế để tạo ra nguồn nước sạch đạt các tiêu chuẩn chất lượng cao. Sau khi qua hệ thống, nước được loại bỏ đến 99% vi khuẩn, cùng các hợp chất hữu cơ, muối khoáng hòa tan, kim loại nặng và các tạp chất khác.

Trong đó, màng lọc RO (Reverse Osmosis) – màng thẩm thấu ngược – giữ vai trò quan trọng nhất. Với kích thước khe lọc siêu nhỏ chỉ 0.0001 micron, màng lọc có khả năng ngăn chặn hoàn toàn các vật chất và vi sinh vật lớn hơn kích thước này. Những tạp chất bị loại bỏ sẽ được cuốn theo dòng nước thải ra ngoài.

Hệ thống này đạt tỷ lệ thu hồi nước tinh khiết khoảng 45%, một con số khá ấn tượng. Tuy nhiên, hiệu suất này có thể thay đổi tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước đầu vào, tình trạng màng lọc và các linh kiện khác trong hệ thống.

Thực tế, quá trình lọc và xử lý nước tinh khiết là một, nhằm loại bỏ hoàn toàn các chất ô nhiễm để cung cấp nguồn nước an toàn. Nước sau xử lý có thể uống trực tiếp mà không cần đun sôi, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống.

Quy trình hệ thống xử lý nước tinh khiết 

Thu thập nguồn nước

Nguồn nước sử dụng cho các nhà máy xử lý nước thành phố thường được lấy từ sông, hồ hoặc các hồ chứa địa phương. Để đưa lượng nước này đến nhà máy, cần áp dụng những phương pháp vận chuyển phù hợp.

Thông thường, hệ thống máy bơm và đường ống sẽ đảm nhiệm việc dẫn nước từ nguồn đến nhà máy xử lý. Tại đây, các máy bơm công suất lớn được sử dụng để đưa nước vào các quy trình xử lý tiếp theo. 

Để tối ưu hóa chi phí, thay vì bơm nước liên tục giữa các công đoạn xử lý, các nhà máy sẽ thiết kế các bể chứa, đường ống có độ dốc hợp lý để nước tự chảy xuống theo trọng lực. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng vì không cần dùng máy bơm ở mọi giai đoạn.

Ngoài ra, việc kết hợp nước ngầm và nước mặt là một phương pháp phổ biến nhằm nâng cao chất lượng nước đầu ra, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn cần thiết trước khi phân phối cho người sử dụng.

Tiến hành sàng lọc và làm căng

Trong nguồn nước tự nhiên, thường chứa nhiều loại vật chất khác nhau như thực vật, rác thải, vi sinh vật,… Các chất này có thể thuộc dạng hữu cơ hoặc vô cơ, ở trạng thái hòa tan hoặc lơ lửng, và chúng có thể gây ảnh hưởng đến các thiết bị trong quá trình xử lý nước. Vì vậy, bước đầu tiên trong quy trình xử lý nước thường là giai đoạn sàng lọc nhằm loại bỏ các vật thể có kích thước lớn.

Để thực hiện công đoạn này, người ta thường sử dụng các tấm màn kim loại lớn, còn được gọi là màn thanh, đặt ngay tại vị trí cửa lấy nước. Khi nước đi qua, các vật chất lớn sẽ bị giữ lại trên màn, giúp ngăn chặn chúng xâm nhập vào hệ thống xử lý phía sau.

Bổ sung thêm hóa chất

Sau khi hoàn tất giai đoạn sàng lọc, bước tiếp theo trong quy trình xử lý nước là bổ sung các hóa chất để giúp các hạt lơ lửng kết dính lại với nhau, hình thành các hạt gelatin có kích thước lớn hơn và trọng lượng nặng hơn.

Trong giai đoạn này, các hóa chất như PAC (Poly Aluminium Chloride), Polyme cation (Cationic polymers),… được thêm vào để phản ứng với độ kiềm tự nhiên có trong nước, từ đó tạo ra các kết tủa không hòa tan. 

>>> Tìm hiểu thêm: Công dụng của hạt nhựa resin trong hệ thống xử lý nước

Tạo bông và keo tụ

Trong bước này, một đơn vị hòa tan nhanh được sử dụng để trộn chất keo tụ vào nước, đảm bảo sự pha trộn diễn ra nhanh chóng và đồng đều. Sau khi trộn, tốc độ khuấy được giảm dần để các hạt trong nước tiếp xúc với nhau, tạo thành các khối lớn hơn. 

Quá trình khuấy cần được thực hiện nhẹ nhàng, giúp các khối tăng trưởng và trở nên nặng hơn, nhưng vẫn giữ chúng lơ lửng cho đến khi sẵn sàng lắng xuống tại bể lắng.

Lắng cặn và gạn lọc

Sau khi hoàn tất giai đoạn keo tụ, nước được chuyển đến bể lọc hoặc bể lắng. Tại đây, nước chảy từ trung tâm bể đến răng cưa ở chu vi. Khi nước di chuyển, các hạt keo tụ lớn lắng xuống đáy bể. 

Một cánh cào liên tục thu gom các khối lắng xuống trung tâm bể, nơi máy bơm hút bùn ra và chuyển đến ao lắng để xử lý. Phần nước sạch sẽ chảy qua đập và được thu gom để đưa vào hệ thống lọc.

Thực hiện lọc

Nước sau khi qua giai đoạn lắng sẽ được lọc qua các lớp vật liệu lọc. Quá trình này sử dụng trọng lực để kéo nước từ trên xuống qua các bộ lọc, nơi nó được thu thập tại hệ thống thoát nước phía dưới. Các vật liệu lọc phổ biến bao gồm cát, sỏi và than hoạt tính dạng hạt – loại vật liệu này được ưa chuộng tại nhiều nhà máy do khả năng lọc vượt trội.

Khử trùng nước

Dù nước đã được làm sạch qua các bước trước, vẫn có khả năng chứa vi khuẩn và vi rút. Để đảm bảo tiêu diệt hoàn toàn các tác nhân gây hại này, bước khử trùng là cần thiết. Clo thường được sử dụng làm chất khử trùng phổ biến nhất. Nhà máy nước phải theo dõi nồng độ clo một cách chặt chẽ, vừa đảm bảo hiệu quả khử trùng, vừa tránh nồng độ quá cao làm ảnh hưởng đến mùi vị và chất lượng nước.

>>> Đọc thêm: Thế nào là nước sạch? Các phương pháp lọc sạch nước an toàn

Lưu trữ tại bể chứa

Sau khi khử trùng, nước sạch được lưu trữ tại các bể chứa, có thể nằm dưới lòng đất hoặc trên cao. Việc lưu trữ này đảm bảo luôn có đủ nước dự trữ để sử dụng trong các trường hợp khẩn cấp.

Lợi ích khi sử dụng hệ thống xử lý nước tinh khiết

Công nghệ xử lý nước tinh khiết giúp loại bỏ hoàn toàn các tạp chất kim loại nặng, đặc biệt là chì, từ nước, ngăn ngừa hiệu quả sự xâm nhập của những chất độc hại vào cơ thể con người. Nhờ vào công nghệ này, người dùng có thể tiết kiệm đáng kể chi phí, vì thay vì phải mua nước đóng chai, họ có thể sử dụng nguồn nước tinh khiết tại nhà mà không phải lo lắng về chi phí dài hạn.

Nguồn nước tinh khiết cũng đảm bảo an toàn tuyệt đối cho trẻ em, đối tượng có hệ miễn dịch còn yếu và dễ bị tổn thương bởi các tác nhân ô nhiễm. Việc sử dụng nước sạch sẽ giảm thiểu nguy cơ mắc các bệnh nguy hiểm, đồng thời giúp cải thiện và tăng cường khả năng miễn dịch cho trẻ.

Công nghệ xử lý nước này có khả năng loại bỏ lên đến 99.9% vi khuẩn trong nước, mang lại nguồn nước đạt chuẩn chất lượng, bảo vệ sức khỏe cho người sử dụng.

>>> Xem ngay: Các loại hóa chất tẩy rửa màng RO đảm bảo an toàn khi sử dụng

Một số công nghệ ứng dụng trong hệ thống xử lý nước tinh khiết

Công nghệ lọc nước RO tinh khiết

Màng lọc RO (Reverse Osmosis) hoạt động theo nguyên lý thẩm thấu ngược, trong đó nước bị đẩy qua màng bán thấm dưới áp lực cao. Cơ chế này giúp loại bỏ các thành phần hóa học, kim loại nặng và tạp chất có trong nước, đưa chúng ra ngoài qua hệ thống thải.

Công nghệ này rất hiệu quả trong việc lọc nước, loại bỏ các chất gây ô nhiễm như muối, kim loại nặng, chất rắn hòa tan, nitrat, sunfat, urani, natri clorua, và các tạp chất khác, từ đó cải thiện màu sắc, mùi vị và các tính chất khác của nước.

Màng RO được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như xử lý nước cho công nghiệp, đô thị và hộ gia đình. Công nghệ này rất hiệu quả trong việc làm sạch nước, đặc biệt đối với các nguồn nước nhiễm đá vôi hoặc các tạp chất khác. Nó cũng được ứng dụng trong sản xuất nước uống tinh khiết, nước đóng chai, và nước dùng trong nấu ăn.

Ngoài ra, công nghệ RO còn được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác như sản xuất linh kiện điện tử và xi mạ, nhờ vào khả năng loại bỏ tạp chất và cung cấp nước tinh khiết cho các quy trình sản xuất yêu cầu độ sạch cao.

Công nghệ lọc nước tinh khiết EDI

Công nghệ trao đổi ion điện tử là phương pháp xử lý nước kết hợp dòng điện với màng trao đổi ion và hạt nhựa, giúp khử khoáng và loại bỏ các chất hòa tan trong nước.

Công nghệ này mang lại nhiều lợi ích cho các ứng dụng yêu cầu loại bỏ tạp chất nước một cách liên tục và hiệu quả mà không cần sử dụng hóa chất nguy hiểm. Các ưu điểm nổi bật của công nghệ này bao gồm:

• Quy trình vận hành đơn giản và liên tục.
• Loại bỏ hoàn toàn hóa chất trong quá trình tái sinh.
• Chi phí vận hành và bảo trì thấp, hiệu quả.
• Tiêu thụ ít điện năng.
• Không gây ô nhiễm, an toàn và đáng tin cậy.
• Yêu cầu rất ít van tự động hay hệ thống điều khiển phức tạp, chỉ cần sự giám sát của nhân viên vận hành.
• Tiết kiệm không gian, chiếm diện tích ít.
• Cung cấp nước có độ tinh khiết cao trong suốt quá trình xử lý.
• Hoàn toàn loại bỏ các hạt vô cơ hòa tan.
• Khi kết hợp với công nghệ thẩm thấu ngược, có thể đạt hiệu quả loại bỏ ion từ nước lên tới hơn 99,9%.

Công nghệ trao đổi ion điện tử được ứng dụng phổ biến trong sản xuất nước cất, nước siêu tinh khiết trong các ngành công nghiệp như xử lý chất bán dẫn, vi điện tử, điện tử, và dược phẩm.

Hạt nhựa trao đổi ion

Hạt nhựa trao đổi ion là các hạt nhỏ, có kích thước từ vài micromet đến vài milimet, được sử dụng trong hệ thống xử lý nước tinh khiết để trao đổi ion giữa các hạt nhựa và các ion trong dung dịch nước. Chúng thường được chế tạo từ nhựa tổng hợp hoặc nhựa styrene-divinylbenzene, có khả năng liên kết với các ion và loại bỏ chúng khỏi nước.

Trong quá trình trao đổi ion, hạt nhựa sẽ thay thế các ion có hại (như ion canxi, magiê, natri, clorua, v.v.) trong nước bằng các ion khác (như ion hydro hoặc natri) thông qua phản ứng hoá học. Kết quả là nước được làm mềm hoặc loại bỏ các chất độc hại, làm sạch và tinh khiết hơn.

Ưu điểm của hạt nhựa trao đổi ion:

• Hiệu quả cao trong việc làm mềm nước và loại bỏ các ion gây hại như canxi, magie, kim loại nặng, amoniac, v.v.
• Dễ tái sinh: Hạt nhựa có thể được tái sinh sau mỗi chu kỳ xử lý, giúp tiết kiệm chi phí.
• Sử dụng lâu dài: Hạt nhựa có thể duy trì hiệu quả sử dụng trong thời gian dài nếu được bảo trì và tái sinh đúng cách.

Được ứng dụng trong sản xuất nước mềm, nước khử khoáng trong các ngành y tế, thực phẩm. điện tử, dược phẩm,..

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước sau khi sử dụng hệ thống xử lý nước tinh khiết bao gồm:

• Nguồn nước đầu vào: Nước có nhiều tạp chất yêu cầu xử lý phức tạp hơn.
• Công nghệ xử lý: Mỗi công nghệ có khả năng loại bỏ các tạp chất khác nhau.
• Hóa chất sử dụng: Sử dụng đúng liều lượng và chất lượng hóa chất để đảm bảo hiệu quả.
• Thời gian tiếp xúc: Thời gian tiếp xúc với chất keo tụ hay hệ thống lọc ảnh hưởng đến hiệu quả.
• Bảo trì hệ thống: Cần vệ sinh định kỳ để duy trì hiệu quả lọc.
• Vật liệu lọc: Chất lượng vật liệu lọc quyết định khả năng loại bỏ tạp chất.
• Nồng độ tạp chất: Các tạp chất còn lại trong nước ảnh hưởng đến chất lượng.
• Nhiệt độ và pH: Ảnh hưởng đến quá trình xử lý hóa học và sinh học.
• Điều kiện môi trường: Nhiệt độ và thời tiết có thể ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.

Trên đây là những thông tin chi tiết về hệ thống xử lý nước tinh khiết mà Môi Trường Song Phụng đã tổng hợp. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp xử lý nước hiệu quả, an toàn và đạt chuẩn, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi qua hotline 0913 90 72 74.

>>> Xem thêm:

• Dịch vụ sửa chữa van tự động (autovalve) lọc và làm mềm

• Dịch vụ thay cát lọc hồ bơi cam kết lọc sạch nước hiệu quả