Cách xử lý nước giếng khoan nhiễm phèn

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích.

I. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt nước mưa…nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục mét, hay hàng trăm mét. Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo. Thành phần các tạp chất hoà tan trong nước ngầm phụ thuộc vào điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trình phong hoá và sinh hoá trong khu vực. 

tham do nuoc ngam

 

Ngoài ra, nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người. Các chất thải của con người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học, và việc sử dụng phân bón hoá học…tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm vào nguồn nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Đã có không ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ, các vi khuẩn gây bệnh, nhấ t là các hoá chất độc hại như các kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu và không loại trừ cả các chất phóng xạ.

Trong nước ngầm sắt thường tồn tại ở dạng ion, sắt có hoá trị 2 (Fe2+) là thành phần của các muối hoà tan như: Fe(HCO3)2, FeSO4…hàm lượng sắt có trong các nguồn nước ngầm thường cao và phân bố không đồng đều trong các lớp trầm tích dưới đất sâu. Nước có hàm lượng sắt cao, làm cho nước có mùi tanh nồng khó chịu và tạo cặn màu vàng lên các vật dụng, gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nước ăn uống sinh hoạt và sản xuất. Do đó, khi mà nước có hàm lượng sắt cao hơn giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn thì chúng ta phải tiến hành khử sắt.

II. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

Có nhiều phương pháp xử lý nước nhiễm phèn, một số phương pháp phổ biến như:

1. Làm thoáng bằng giàn mưa: 

Nước nguồn sau khi bơm từ giếng lên được phun xuống nhờ hệ thống máng có đục lỗ giống như giàn phun mưa. Nguyên tắc của phương pháp này là oxy hoá Fe2+ dạng hoà tan thành Fe3+ kết tủa bằng cách cho nước tiếp xúc trực tiếp với oxi trong không khí.

Nước sau làm thoáng được lọc qua cát, sỏi, than hoạt tính và lấy nước trong để sử dụng.

2. Khử sắt bằng hoá chất: 

* Biện pháp khử sắt bằng vôi

Nguyên tắc của phương pháp này: khi cho vôi vào nước, độ pH của nước tăng lên. Ở điều kiện giàu ion OH-, các ion Fe2+ thuỷ phân nhanh chóng thành Fe(OH)3 và lắng xuống một phần, thế ôxy hoá khử tiêu chuẩn của hệ Fe(OH)2/Fe(OH)3 giảm xuống, do đó Fe2+ dễ dàng chuyển hoá thành Fe3+, chúng kết tụ thành bông cặn, lắng xuống.

Nhược điểm của phương pháp này: dùng đến các thiết bị cồng kềnh, quản lý phức tạp, thường được kết hợp khử sắt với quá trình xử lý khác như xử lý ổn định nước bằng kiềm, làm mềm nước bằng vôi kết hợp với sôđa.

* Biện pháp khử sắt bằng Clo, thuốc tím:

2Fe(HCO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 + 6H2O → 2Fe(OH)3CaCl2 + 6H+ + 6HCO3

Khi dùng KMnO4 để khử sắt, qua trình xảy ra rất nhanh vì cặn mangan (IV) hyđroxyt vừa được tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử. Phản ứng xảy ra theo phương trình sau:

5Fe2+ + MnO4 + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

3. Biện pháp khử sắt bằng phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion được sử dụng khi kết hợp với quá trình khử cứng.

Lưu ý khi sử dụng phương pháp này: nước ngầm không được tiếp xúc với không khí vì Fe2+ bị oxy hoá thành Fe3+, chúng đóng cặn sẽ làm giảm khả năng trao đổi của các ionic, đồng thời phương pháp này chỉ có hiệu quả đối với nước ngầm có hàm lượng sắt thấp.

4. Biện pháp khử sắt bằng phương pháp vi sinh

Một số loại vi sinh có khả năng ôxy hoá sắt trong điều kiện mà quá trình ôxy hoá hoá học xảy ra rất khó khăn. Chúng ta cấy các mầm khuẩn sắt trong lớp cát lọc của bể lọc, thông qua hoạt động của các vi khuẩn, sắt được loại ra khỏi nước. Thường sử dụng thiết bị bể lọc chậm để khử sắt.

5. Biện pháp khử sắt bằng cách lọc qua lớp vật liệu lọc

Nếu như các phương pháp trên đều có nhược điểm thì phương pháp này lại tỏ ra hiệu quả và được áp dụng phổ biến nhất.

Các vật liệu đặc biệt có khả năng xúc tác, đẩy nhanh quá trình ôxy hoá khử Fe2+ thành Fe3+ và giữ lại trong tầng lọc. Quá trình diễn ra rất nhanh chóng và có hiệu quả cao.

Để tránh hiện tượng tắc lọc ở bể lọc, do đó đến chu kỳ chúng ta phải tiến hành rửa lọc bằng nước.

Các vật liệu lọc phèn điển hình: Cát mangan, vật liệu DMI – 65, Greensand Plus, Manganese Greensand. Không những có hiệu quả loại bỏ hàm lượng sắt, mangan trong nước mà còn loại bỏ các thành phần Asen và một số kim loại nặng có hại ra khỏi nguồn nước.