Tải bản đầy đủ

2 xu LY SAT AMONI 1221112323

XỬ LÝ SẮT, MANGAN & NÂNG pH KHÔNG DÙNG HÓA CHẤT
(capthoatnuocvietnam.vn)- Công nghệ này sẽ giúp cho các công ty cấp nước tiết
kiệm được khá nhiều chi phí nguyên, nhiên liệu đầu vào cũng như giảm lượng nước
tiêu hao trong quá trình xử lý và vận hành hệ thống tại các nhà máy nước tập trung
với nguồn nước thô là nước ngầm.
Tóm tắt
Trong tình hình biến đổi khí hậu như hiện nay thì vấn đề sản xuất phải thân thiện với môi
trường đang là một trong những mục tiêu hàng đầu mà các công ty cấp nước đang
hướng đến, là một doanh nghiệp trong lĩnh vực cấp nước thì việc Công ty CP TV-TK-XD
Hoàn Mỹ Việt Nam (viết tắt là PERNAM) đã nhận thức được trách nhiệm của mình trong
vấn đề bảo vệ môi trường nước. Chính vì vậy mà công ty đã cùng các chuyên gia đến từ
Hà Lan tiến hành nghiên cứu, thử nghiệm và đưa vào hoạt động công nghệ "Xử lý Sắt,
Mangan và nâng pH không cần dùng hóa chất". Dây chuyền xử lý này cơ bản dựa vào
các nguyên lý: sinh học, cơ học, hấp thụ và hoạt hóa của nước và không khí bằng lọc
nhanh và châm khí cưỡng bức.Trên thực tế, công nghệ xử lý 02 bước này đã được ứng
dụng thành công tại nhà máy nước Trường Bình, Tân Kim của Công ty Cấp nước Hà
Lan(HOWACO) và nhà máy nước Bến Cầu, Châu Thành của công ty CP Cấp thoát nước
Tây Ninh (TAYNINH WASSCO).
Công nghệ xử lý
Với nét đặc trưng là nằm sâu trong lòng đất cho nên trong nước ngầm không tồn tại oxy
mà có thể có các chất như sắt (Fe), mangan (Mn), amoni (NH 4+s) , khí metan (CH 4) và

hydro sunfua (H2S). Hiểu rõ về vấn đề này cho nên công nghệ xử lý mà công ty đưa ra có
bước xử lý đầu tiên đó là làm thoáng và trao đổi khí. Với mục tiêu là cung cấp khí oxy và
loại bỏ khí carbon dioxit (CO2) hiện đang tồn tại trong nguồn nước đầu vào. Tại bề mặt
tiếp xúc giữa nước và không khí một luồng khí di chuyển liên tục từ không khí vào nước
và ngược lại, khi bề mặt tiếp xúc có diện tích đủ rộng và thời gian trao đổi khí đủ dài thì
lượng khí trong nước sẽ đạt mức tương đương với lượng khí trong không khí. Việc cung
cấp oxy vào trong nước có tác dụng Oxy hóa các chất hòa tan như sắt (Fe 2+), mangan
(Mn2+) thành các chất không thể hòa tan và amoni (NH 4+) thành nitrat (nhờ vi khuẩn
Nitrosomas và Nitrobacter). Ngoài ra, bằng phương pháp làm thoáng, một số khí có hại
cũng được loại bỏ như Khí CO2 và Khí metan (CH4), Khí hydro sunfua (H2S) cũng bị loại
bỏ một phần.
Quá trình trao đổi khí là một quá trình chậm, quá trình này được đẩy nhanh nếu có bề
mặt tiếp xúc rộng, thoáng, thời gian tiếp xúc dài, ranh giới bề mặt giữa nước và không
khí cần làm mới nhiều hơn nữa.Nếu làm thoáng đúng như các điều kiện nêu trên thì các
phản ứng sau đây sẽ xảy ra:
SO4 + 5H2 H2S (↑ gas) + 4 H2O


H2CO3 CO2 + H2O
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2Os
4Fe2+ + O2 + 18H2O  4Fe(OH)3↓ + 8H3O+
NH4+ + 2O2 +H2O  NO3- + 2H3O+
2Mn2+ + O2 + 6H2O  2MnO2↓ + 4H3O+
Các phản ứng trên dựa hoàn toàn vào các nguyên lý: sinh học, cơ học, hấp thụ và hoạt
hoá. Nguyên lý làm việc dựa vào các cơ chế họat động đồng thời và ảnh hưởng lẫn nhau.
Không có sự can thiệp của hoá chất (các chất oxi hoá như: Clo, KMnO 4…). Công nghệ
này áp dụng vật liệu lọc là cát thạch anh tự nhiên, áp dụng phương pháp thoáng khí
cưỡng bức và tháp oxi. Với sơ đồ công nghệ xử lý như sau:

Hình 1: Sơ đồ công nghệ xử lý 02 bước không dùng hóa chất theo công nghệ Hà Lan
Công nghệ xử lý của dây chuyền sẽ trải qua 2 quá trình:
Xử lý bước 1:Chủ yếu là phản ứng hóa học, giải phóng các khí như H 2S, CO2, …và
chuyển phần lớn Fe2+thành Fe3+ (khử được 99% sắt tổng tùy thuộc hàm lượng Sắt trong
nước thô), khử một phần NH4+ và Mn2+, toàn bộ được giữ lại hoàn toàn tại lớp cát lọc.
Sau đó nước chảy qua tháp làm thoáng: pH được nâng lên nhờ lượng lớn khí CO 2 thoát ra
do bề mặt tiếp xúc giữa nước và oxy được tăng lên tối đa.Trong tháp oxy, các bề mặt tiếp
xúc được làm mới liên tục và thời gian tiếp xúc cũng được kéo dài ra.


Xử lý bước 2:Toàn bộ Fe2+(nếu có) còn lại chuyển thành Fe 3+, Mn2+ chuyển thành


Manganđioxit được giữ lại hoàn toàn tại lớp cát lọc mà chúng đi qua.
- Với việc áp dụng vào thực tiễn thì dây chuyền công nghệ xử lý Sắt, Mangan, nâng
pH tại NMN Tân Kim huyện Cần Giuộc tỉnh Long An là minh chứng đầu tiên.
Nhà máy nước Tân Kim năm 2012 hoạt động với công suất 100 m 3/h dùng công nghệ lọc
kín xử lý một bước và nâng pH bằng đá vôi, đạt QC 02/2009 BYT. Chất lượng nước sau xử lý không
còn mùi, không còn cặn Sắt, tuy nhiên nước sản xuất ra vẫn còn Mangan là chưa đạt chuẩnvà pH chỉ đạt
mức 6.5. Trong điều kiện vận hành chưa xử lý hết Mangan, nhà máy luôn gặp khó khăn do Mangan bám
vào thành đường ống và đồng hồ gây tắc nghẽn, mỗi năm dày 1mm trên thành ống. Việc bảo trì, vệ sinh
đồng hồ, đường ống gây tốn kém nước và rất nhiều chi phí, ngoài ra còn có rất nhiều phàn nàn của
khách hàng về chất lượng nước.

STT Chỉ tiêu kiểm nghiệm Đơn vị

Nước giếng Sau xử lý

QCVN 02/2009
BYT

1

Fe tổng

mg/l

17.8

0.05

0.5

2

Mn

mg/l

1.4

0.7

3

Amoni (NH4+)

mg/l

0.7

0.1

4

Nitrat (NO3-)

mg/l

KPH

KPH

5

pH

6.02

6.5

6

Bicacbonat HCO3-

54

48

3
6.5 – 8.5

Bảng 1:Kiểm nghiệm chất lượng nước tại NMN Tân Kim xử lý 01 bước
Nhận xét: Theo kết quả này thì hàm lượng Sắt tổng trong nước giếng khá cao (17.8mg/l)
và Mangan (1.4 mg/l) vượt xa tiêu chuẩn QC: 02/2009/BYT. Hàm lượng Amoni (0.7
mg/l) thấp hơn tiêu chuẩn và độ pH của giếng là 6.02. Sau khi nước giếng chảy qua bồn
đá vôi thì độ pH tăng lên 6.5. Độ pH này đạt được quy chuẩn 01 (6.5÷8.5) nhưng không
đủ để xử lý hoàn toàn Mangan. Do đó sau khi qua bước 01 thì hàm lượng Mangantrong
nướcsau xử lý còn 0.7 mg/l (>0.3 mg/l). Trong khi đó Sắt và Amoni được khử gần hết.
Đầu năm 2014, nhằm cải thiện chất lượng nướctừ QC 02/2009 BYT lên QC01/2009
BYT, nhà máy đã nâng công suất 150m 3/h đưa vào hoạt động hệ thống nâng pH và xử lý
Mangan, nâng từ 01 bước lên 02 bước (xem hình 2), xử lý triệt để Mangan và pH được
nâng lên cao hơn mà không phải dùng đá vôi. Chất lượng nước ổn định, giảm chi phí vận
hành(không bổ sung đá vôi, giảm tần suất súc rửa đường ống hàng năm, giảm vệ sinh
đồng hồ khách hàng…).


Chỉ tiêu
STT
nghiệm

kiểmĐơn Nước
vị
giếng

Nước xlNước xlNước xlQCVN
sau
sau làmsau
01/2009
bước 1 thoáng bước 2 BYT

1

Fe tổng

mg/l 17.8

0.05

0.03

KPH

0.3

2

Mn

mg/l 1.4

0.7

0.67

KPH

0.3

3

Amoni (NH4+)

mg/l 0.7

0.1

_

0.09

3

4

Nitrat (NO3-)

mg/l KPH

KPH

_

KPH

15

5

pH

6.0

5.6

7.4

7.3

6.5 – 8.5

6

Bicacbonat HCO3-

54

50

45

40

Bảng 2: Kiểm nghiệm chất lượng nước sau khi qua 02 bước xử lý đạt QCVN
01:2009/BYT
Nhận xét: Các tiêu chuẩn nước giếng đều vượt xa QC: 01/2009 BYT. Nước sau xử lý
bước 01 có chỉ tiêu Sắt tổng đạt 0.05mg/l (giảm 99.7%), chỉ tiêu Mangan còn 0.7 mg/l
(giảm 50%), pH giảm còn 5.6, hàm lượng Amoni còn lại 0.1 mg/l (giảm 85.8%)
Sau khi qua tháp làm thoáng, chỉ tiêu pH tăng lên đạt 7.4, chỉ tiêu Sắt tổng là 0.03mg/l
và Mangan là 0.67mg/l
Nước sau xử lý bước 02 không còn Sắt và Mangan, chỉ tiêu NH 4+ còn lại 0.09 mg/l
(<3mg/l), chỉ tiêu pH đạt 7.3 nằm trong ngưỡng an toàn (6.5÷8.5)
Thêm một thực nghiệm thành công nữa là tại trạm cấp nước Bến Cầu Tây Ninh


Đưa vào vận hành từ tháng 05 năm 2015, hệ thống xử lý nước ngầm 02 bước công suất
50m3/h tại huyện Bến Cầu tỉnh Tây Ninh đã cải thiện đáng kể chất lượng nước sinh hoạt
của người dân địa phương. Cụ thể với hệ thống cũ, phải Clo hóa sơ bộ nước nguồn, châm
hóa chất hỗ trợ nâng pH bằng Na 2CO3, châm Clo trước bể lắng để khử Mangan. Tuy
nhiên, chất lượng nước vẫn chưa được đảm bảo lại tốn nhiều chi phí cho hóa chất và vận
hành.

Với công nghệ lọc kín 02 bước không dùng hóa chất(xem hình 3), xử lý triệt để Sắt,
Mangan, nâng pH tự nhiên đã khắc phục hoàn toàn những nhược điểm của hệ thống cũ,
không có sự can thiệp của hóa chất, giảm chi phí vận hành mà chất lượng nước được đảm
bảo, ổn định.


Nước xl Nước xlNước xlQCVN
STT
Đơn vị Nước giếng sau bướcsau làmsau bước01/2009
kiểm nghiệm
thoáng 2
1
BYT
Chỉ tiêu

1

Fe tổng

mg/l

9.98

0.1

0.08

0.06

0.3

2

Mn

mg/l

0.519

0.3

0.27

0.0704

0.3

3

Nitric (NO2-)

mg/l

101.3

_

_

KPH

3

4

Nitrat (NO3-)

mg/l

0.52

_

_

KPH

15

5

pH

5.2

5.0

7.67

7.53

6.5 – 8.5

6

Amoni (NH4+) mg/

0.05

_

_

KPH

<3

Bảng3: Kiểm nghiệm chất lượng nước tại Bến Cầu sau khi lắp đặt hệ thống lọc kín 02
bước

Nhận xét: Các tiêu chuẩn nước giếng đều vượt xa QC 01/2009 BYT. Nước sau xử lý bước
01 có chỉ tiêu sắt tổng đạt 0.1mg/l (giảm 99%), chỉ tiêu Mangan còn 0.3 mg/l (giảm
57.8%), pH giảm còn 5.0
Sau khi qua tháp làm thoáng, chỉ tiêu pH tăng lên đạt 7.67, chỉ tiêu Sắt tổng là 0.08mg/l
và Mangan là 0.27mg/l
Nước sau xử lý bước 02 chỉ tiêu Sắt và Mangan còn lại hầu như rất ít, Sắt tổng là 0.06
mg/l (<0.3 mg/l), Mangan là 0.0704 mg/l (<0.3 mg/l), chỉ tiêu NH 4+không phát hiện, chỉ
tiêu pH đạt 7.53 nằm trong ngưỡng an toàn (6.5÷8.5)


Kết luận:
Qua những công trình thực tế đang áp dụng theo mô hình 02 bước xử lý, dây chuyền xử
lý đã khẳng định được ưu điểm nổi trội của mình. Dây chuyền xử lý nói trên không
những không dùng hóa chất mà vẫn có thể xử lý triệt để Sắt, Mangan mà còn nâng được
pH đạt theo yêu cầu. Chất lượng nước sau xử lý ổn định và đạt theo yêu cầu QC 01/2009
BYT. Việc vận hành không quá phức tạp, không đòi hỏi trình độ chuyên môn cao, chi phí
quản lý vận hành thấp, tiết kiệm chi phí nguyên nhiên vật liệu trong sản xuất. Đặc biệt ít
bảo trì, bảo dưỡng mà chi phí đầu tư thấp.
Trịnh Thànnh Nghiêm
Công ty CP Cấp thoát nước Tây Ninh (TAYNINH WASSCO)
Ngô Xuân Trường - Trịnh Thành Luân



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×