nguồn nước của Việt Nam có độ cứng rất cao . nước bị cứng thường chứa nhiều chất bẩn muối khoáng hòa tan như canxi, magiê, sunphua, sắt, chì & đá vôi. Nếu bạn thấy các vết ố trên bồn tắm, lavabo, bồn rửa chén, tổn hao khá các xà bông trong vệ sinh tắm giặt nhưng vẫn không làm xà bông tạo bọt, mùi vị của dòng nước không như thống thường thì vững chắc nguồn nước của bạn là nước chứa nhiều ion Mg2+ . Nếu không lọc nguồn nước này, thì nhiều chất bẩn khoáng sẽ làm tắc đường ống nước do gỉ sét , gây hư hại & giảm tuổi thọ các sản phẩm nước nóng lạnh, máy rửa chén, máy giặt, máy pha cà phê,... và làm ảnh hưởng đến sức khỏe của bạn . 1. Giới Thiệu : + mức độ cứng của dòng nước là số đo số lượng nhiều ion kim loại Ca2+ & Mg2+ có trong nước. + mức độ cứng của nước được gọi là tạm thời khi có mặt của muối cacbonat & bicacbonat Ca, Mg. nguồn nước này khi đun sôi sẽ tạo ra muối kết tủa CaCO3 và MgCO3. + độ cứng vĩnh cữu của dòng nước do một số loại muối sunfat hoặc clorua Ca, Mg tạo ra. Loại muối này thường khó máy xử lý nước thải y tế + Trong sinh hoạt hằng ngày , mức độ cứng cao gây phí phạm xà phòng & các chất cọ rửa , tạo cặn lắng bám trên bề mặt nhiều trang sản phẩm sinh hoạt . + Trong công nghiệp độ cứng của nước gây cản trở cho tiến trình vận chuyển và làm giảm năng lực truyền nhiệt, giảm độ bền của thiết bị . 2. cách lọc nước giếng khoan - Có một số cách làm mềm nước , vì vậy phải căn cứ vào mức độ làm mềm cần thiết (độ cứng cho phép còn lại của dòng nước ), chất lượng nguồn nước & một số chỉ tiêu kinh tế khác để chọn ra cách làm mềm thích hợp nhất. - để có thể làm mềm nước, người ta dùng nhiều phương pháp sau: + làm mềm nước bằng hóa chất : pha các các hóa chất không giống nhau vào nước để kết hợp với ion Ca2+ và Mg2+ tạo thành một số hợp chất không thể tan trong nước + cách nhiệt: đun nóng hoặc chưng cất nước. + cách thay mới ion: xử lý nước cần làm mềm qua lớp xử lý cationit có khả năng trao đổi Na+ hoặc H+ tồn tại ở cấu tạo chủ yếu của hạt cationit với ion Ca2+ & Mg2+ hòa tan trong nước & giữ chúng lại trên bề mặt của các hạt tầng vật liệu xử lý . + biện pháp tổng hợp: là cách phối hợp 2 trong 3 biện pháp trên. + xử lý qua màng bán thấm, thẩm thấu ngược (RO) - biện pháp nhiệt: + Cơ sở lý thuyết của biện pháp này là sử dụng nhiệt để bốc hơi khí cacbonic hòa tan trong nước. Trạng thái cân bằng của các hợp chất cacbonic sẽ chuyển dịch theo phương trình phản ánh sau: 2HCO3- → CO32- + H2O + CO2 Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓ Nên Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O + Mặc dù vậy , khi đun nóng nước chỉ khử được hết khí CO2 & giảm mức độ cứng cacbonat của nước , còn lượng CaCO3 bão hòa vẫn còn có trong nước. + Riêng đối với Mg, tiến trình khử xảy ra qua hai bước. Ở khoảng nhiệt độ thấp (đến 180C) ta có phản ứng : Mg(HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O + Khi tiếp tục tăng nhiệt độ , MgCO3 bị thủy phân theo phản ánh : MgCO3 + H2O → Mg(OH)2 ↓ + CO2 - phương pháp các hóa chất : + Trong thực tế áp dụng hàng loạt biện pháp xử lý nước bằng hóa chất với mục đích kết hợp nhiều ion Ca2+ & Mg2+ bão hòa trong nước thành một số hợp chất không tan dễ lắng và xử lý . một số các hóa chất thường sử dụng để làm mềm nước là vôi, sođa (Na2CO3), xút (NaOH), hyđrôxit bari Ba(OH)2, photphat natri (Na3PO4). + Chọn phương án làm nước mềm bằng hóa chất cần phải dựa vào chất lượng nguồn nước và mức độ làm mềm cần thiết . trong một vài trường hợp có khả năng kết hợp làm nước mềm với loại bỏ sắt , khử silic, khử photphat… + không chỉ thế trong mỗi trường hợp cụ thể phải dựa vào cơ sở so sánh kinh tế kỹ thuật giữa nhiều phương pháp , đặc biệt là với cách làm mềm bằng cationit. - Khử độ cứng cacbonat của dòng nước bằng vôi: - Khử mức độ cứng cacbonat của dòng nước bằng vôi có thể sử dụng trong trường hợp ngoài đòi hỏi giảm mức độ cứng cần phải giảm cả độ kiềm của dòng nước . - làm nước được mềm bằng vôi và sođa (Na2CO3): - làm nước mềm bằng vôi và sođa là cách có hiệu quả đối với cấu tạo chủ yếu ion bất cứ của nước . Khi cho vôi vào nước khử được mức độ cứng canxi & magiê ở mức tương đương với số lượng của ion hyđrôcacbonat trong nước. - làm nước mềm bằng phốt phát và bari: - Khi làm mềm nước bằng vôi & sođa do độ cứng của dòng nước sau khi làm mềm còn tương đối lớn, người ta cho thêm cách làm mềm triệt để bằng photphat. hóa chất thường dùng là trinatri photphat hay dinatri photphat. Khi cho nhiều các hóa chất này vào nước chúng sẽ phản ánh với ion canxi & magiê tạo ra muối photphat của canxi & magiê không thể tan trong nước. - Để khử mức độ cứng sunfat có khả năng sử dụng cacbonat bari BaCO3, hyđrôxit bari Ba(OH)2 hay aluminat bari Ba(AlO2)2. - biện pháp thay thế ion: làm nước mềm bằng cationit dựa trên tính chất của nhiều chất không tan hoặc hầu như không thể tan trong nước – cationit, nhưng có khả năng trao đổi , thời điểm ngâm trong nước, các chất này hấp thu cation của muối bão hòa lên bề mặt hạt & nhả vào nước một số lượng tương đương cation đã được cấy lên bề mặt hạt từ trước. 2. Qui trình lọc dùng cách thay thế ion gồm có 4 giai đoạn: - Cột lọc làm mềm nước được lấp đầy các hạt tổng hợp. một số hạt này bao phủ một lớp ion Natri. Khi nước bị cứng chảy qua , một số hạt này hoạt động như một nam châm, thu hút toàn bộ các ion canxi, magiê (tác nhân gây cứng nước) thay mới với các ion natri. - Sau cùng một số hạt nhựa mềm tổng hợp bị hòa tan với nhiều ion khoáng chất và cần phải xả & nạp lại. tiến trình này được gọi là quá trình tái tạo & được quản lý bởi 1 khóa điều khiển trên nắp của bình. khóa điều khiển này là bộ não của tất cả dàn hệ thống . - Trong tiến trình tái tạo, một thùng chứa nước muối sẽ bơm nước muối sang cột lọc , làm sạch các hạt nhựa tổng hợp đang bão hòa các chất canxi & magiê. - Nước muối sẽ làm sạch nhiều ion Canxi, magiê & thoát ra ngoài cống rãnh. nhiều hạt nhựa được tái sinh lại sẵn sàng cho quá trình xử lý mới. một số qui trình lại được lặp đi lặp lại.
