Các phương pháp xử lý nước ngầm hiệu quả hiện nay

Nội dung chính

Nước ngầm là nước nằm ở bề mặt dưới của thành đất, trong các khe nứt của đá. Vậy nước ngầm là gì? Nước ngầm mang lại lợi ích không? Có những phương pháp nào để xử lý nước ngầm? Hãy cùng Toàn Á Jsc theo dõi bài viết sau đây để có những câu trả lời chính xác nhất xoay quanh nước ngầm.

Nước ngầm là gì?

Nước ngầm (nước dưới đất) là một dạng nước nằm trong không gian rỗng của đất, được tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích như cặn, sạn, bột kết, trong các khe nứt của thành đá, hang caxtơ dưới bề mặt trái đất, các không gian rỗng này có sự liên thông với nhau. Loại nước này có thể khai thác và phục vụ nhu cầu đời sống của con người.

Đặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển nhanh trong các tầng đất xốp, tạo thành các dòng chảy theo địa hình. Tùy theo độ sâu, mà người ta chia nước ngầm thành 2 loại chính: nước ngầm tầng mặt và nước ngầm tầng sâu .

Cơ chế hình thành nên nước ngầm là: nước ở trên mặt đất, ao, sông, biển cả,…dưới tác động của ánh nắng mặt trời sẽ bị bốc hơi lên không trung, khi gặp phải không khi lạnh sẽ tạo ra hơi nước và kết tụ lại thành nước mưa. Những hạt nước mưa này rơi xuống thì một phần rơi xuống ao, hồ, biển,… một phần bị bốc hơi trên mặt đất, mặt nước, phần không bị bốc hơi sẽ ngấm vào đất và đến tầng đất, không thấm được nữa lâu ngày tích tụ tạo thành nước ngầm.

Phương pháp xử lý nước ngầm

 

Ưu và nhược điểm của nước ngầm

Mỗi nguồn nước con người sử dụng đều có yếu tố 2 mặt của nó. Bên cạnh việc mang lại lợi ích cho con người thì việc sử dụng nước ngầm chưa được xử lý sạch cũng ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người.

Ưu điểm của nước ngầm

  • Nước ngầm là nguồn nước tự nhiên, ít chịu ảnh hưởng từ các yếu tố khí hậu như không bị hạn hán, không bị thay đổi theo nhiệt độ.
  • Chất lượng nước ổn định, ít bị đục theo mùa, không chứa (chứa rất ít) các chất rắn.
  • Phục vụ nhu cầu cho con người: ăn, uống, tắm giặt, sưởi ấm,…
  • Nguồn nước cho các vùng thiểu số, vùng hẻo lánh, thưa dân cư, khi chưa có hệ thống phân phối nước.
  • Nước ngầm được xử lý sạch có thể dùng để chữa cách bệnh liên quan đến đường ruột, bệnh da liễu,..
  • Tiết kiệm kinh phí đổi nước, tiết kiệm thời gian khi có nước ngầm gần.
  • Trong nông nghiệp: tưới cây hoa màu, cây ăn quả,…
  • Cung cấp nước cho các công ty sản xuất nước sạch.
  • Nguồn nước đổ ra sông, ao, hồ, biển,….
  • Các thiết bị để khai thác nước ngầm đơn giản như: bơm ly tâm, bơm nhúng chìm, bơm tay không cần điện,… là các thiết bị dễ sử dụng hầu như nhà nào cũng có.

Nhược điểm của nước ngầm

  • Một số nước ngầm tầng sâu đã có từ rất lâu nên không thể khai thác được, hoặc là khó khăn trong việc khai thác.
  • Có chứa các vi sinh vật gây bệnh, truyền bệnh gây ra các bệnh như: sốt rét, viêm đường ruột, viêm gan B,…
  • Trong nước ngầm có chứa nồng độ kim loại vượt mức tiêu chuẩn của nước uống được: Fe, Mn, As, Hg,…nhiễm phèn, nhiễm mặn, asen,…tích tụ gây ra các bệnh nguy hiểm cho con người: ung thư da, viêm đường ruột, gan, thận,…
  • Dễ bị ô nhiễm do con người thải các chất thải sinh hoạt, các chất thuốc trừ sâu, hay các hóa chất, phóng xạ của các công trình, xí nghiệp khai thác quá mức, không hợp lý.
  • Khai thác khó khăn, phải tìm ra các mạch nước ngầm sau đó có các biện pháp làm sạch nước ngầm rồi mới sử dụng được.
  • Việc khai thác thường xuyên sẽ làm cho nước bị nhiễm mặn, khi đó sẽ tăng chi phí xử lý làm sạch nước.
  • Khai thác nước ngầm không hợp lý, làm cho nền đất võng xuống, hư hỏng các công trình xây dựng sẽ gây ra tình trạng sạt lở đất, ảnh hưởng tới con người và gây ô nhiễm môi trường.

Các phương pháp xử lý nước ngầm

Trong nước ngầm có chứa các cation là Na+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, NH4+ và các anion HCO3-, SO42-, Cl-. Đặc biệt hàm lượng Fe2+, Mn2+, khí CO2 quá mức độ tiêu chuẩn của nước uống được. Vì vậy, mục đích chính của các biện pháp xử lý nước ngầm là để loại bỏ Fe2+, Mn2+, khí CO2.

Các phương pháp xử lý nước ngầm

 

Có các biện pháp xử lý nước ngầm cơ bản sau đây:

Xử lý nước ngầm bằng phương pháp làm thoáng

Trong nước ngầm sắt tồn tại ở dạng ion Fe2+. Mục đích của phương pháp là đuổi khí CO2 và làm giàu Oxy cho nước, tăng độ pH để oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ và thực hiện quá trình thủy phân tạo ra Fe(OH)3. Fe(OH)3 là chất không tan trong nước, nó sẽ bị vón cặn và lắng xuống. 

Quy trình thực hiện như sau: cho nước ngầm qua giàn phun mưa tạo thành những tia nhỏ, CO2 bị oxy hóa, thì Fe2+ được tạo thành Fe3+. Nước giàn mưa này sẽ được đi lắng lọc ở các bể chứa có chứa các vật liệu lọc nước như: than hoạt tính, cát mangan, đá thạch anh,…

Xử lý nước ngầm bằng phương pháp dùng hóa học

  • Khử sắt: bằng vôi tôi, soda, nhựa trao đổi ion, vi sinh vật, điện phân, khử sắt trong lòng đất.
  • Khử mùi: bằng than hoạt tính: để loại bỏ các chất oxy hóa như : clo, axit hypocloric, cloamin, ozon, permanganat, cromat.

Chất ozon: ozon là một chất oxy hóa mạnh, nó có khả năng loại bỏ các chất vô cơ gây đục, loại bỏ màu và mùi vị của nước. Quan trọng nhất là sản phẩm tạo ra không có chứa các chất phụ gây hại.

  • Khử cứng: khử Ca2+, Mg2+ bằng vôi tôi, soda, trao đổi ion,…để hạn chế đóng cặn nồi hơi, đường dẫn, gây ảnh hưởng tới chất lượng đồ uống, ảnh hưởng tới sức khỏe con người.

Các phương pháp hóa học thường được sử dụng rộng rãi hơn, vì nó mang lại hiệu quả cao.

Xử lý nước ngầm bằng phương pháp khử trùng

Mục đích của phương pháp này là loại bỏ các vi khuẩn, vi sinh vật có hại trong nước.

  • Xử lý bằng các thiết bị lọc.

Thiết bị lọc là các nến lọc diatomit hình trụ, có độ xốp cao, mao quản có kích thước (0,2μm – 0,3μm) nhỏ hơn kích thước của vi khuẩn có hại trong nước.

Để áp dụng phương pháp này hiệu quả, thì nước đầu vào phải có độ trong sạch nhất định, tránh gây quá tải hoặc làm tắc thiết bị lọc. Bên cạnh đó, nến lọc phải được vệ sinh và thay định kỳ, bên ngoài phải có áp kế để theo dõi quá trình áp suất lọc.

  • Xử lý bằng các tia cực tím UV ( không thêm hóa chất vào nước)

Dùng đèn phóng điện thủy ngân chân không chiếu tia cực tím vào nước, các axit nucleic của cơ thể vi sinh vật bị biến đổi theo chiều hướng bất lợi. Các tia cực tím sẽ tác động lên nhân tế bào của vi khuẩn có hại và làm cho chúng bị phân hủy, mất khả năng phát triển và sinh sôi.

Xử lý nước ngầm bằng phương pháp vi sinh

Sử dụng các vi sinh vật đặc biệt, khỏe mạnh đã được nuôi cấy, và cho vào quá trình xử lý nước. Chỉ cần một lượng nhỏ vi sinh vật này nhưng mang lại hiệu quả cao.

Xử lý nước ngầm bằng phương pháp thẩm thấu ngược

Lọc nước qua màng bán thấm có cấu tạo đặc biệt. Màng này cho cho các phân tử nước đi qua, còn các chất thải, muối hòa tan, vi khuẩn,…sẽ bị giữ lại và thải ra ngoài.

Tùy vào nguồn nước ngầm, nhu cầu sử dụng, mức độ tiêu chuẩn của nước uống được,…để ta có thể sử dụng các biện pháp xử lý nước ngầm sao cho hợp lý vừa đảm bảo sức khỏe con người và môi trường sống xung quanh.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm

Kỹ thuật và công nghệ xử lý nước ngầm

Các kỹ thuật thu nước ngầm

  • Thu nước ngầm giếng khoan

Sử dụng giếng khoan để thu nước ngầm mạch sâu vài chục đến vài trăm mét, với công suất trung bình và lớn. Các loại giếng khoan thường sử dụng chủ yếu là giếng khoan hoàn chỉnh/không hoàn chỉnh, giếng khoan có áp/không áp.

Ngoài ra, khi cần khai thác một lượng nước ngầm lớn người ta thường sử dụng một nhóm giếng khoan.

  • Thu nước ngầm tầng nông

Quy trình thực hiện như sau: đặt một đường ống thu nước ngầm nằm ngang có đục lỗ (hoặc xẻ rãnh đường ống) dưới mặt đất có nước ngầm, xung quanh về mặt ống thường có đá dăm, cuội, sỏi,…để ngăn không cho cát đi vào trong. Khi bề mặt địa hình bị dốc nước sẽ chảy về giếng tập trung và có thể thu nước này bằng máy bơm, gầu múc,…

Trên đường ống đưa nước về giếng tập trung, cứ khoảng 25-30m phải có một giếng thăm để kiểm tra nước, lấy cặn và thông hơi.

  • Phương tiện lấy nước từ giếng lên

Để lấy nước ngầm từ giếng lên người ta có thể sử dụng gầu múc bằng tay hoặc sử dụng các loại máy bơm (bơm tay, bơm ly tâm, bơm nén, bơm hỏa tiến,…).

Các công nghệ xử lý

Sau khi thu được nước ngầm cần phải tiến hành xử lý các kim loại, hóa chất, vi khuẩn có hại có trong nước rồi mới sử dụng được. Cụ thể các công trình như sau:

Công nghệ xử lý sắt, mangan

  • Bằng phương pháp làm thoáng
  • Bằng phương pháp dùng hóa chất
  • Bằng phương pháp trao đổi ion
  • Bằng phương pháp điện phân
  • Bằng phương pháp dùng muối polyphotphat

Công nghệ làm mềm nước

  • Làm mềm bằng kết tủa
  • Bằng vôi tôi, soda
  • Bằng xút

Công nghệ khử trùng

  • Khử trùng vật lý
  • Khử trùng hóa học

Hi vọng, qua bài viết đã giúp quý độc giả có thêm kiến thức về nước ngầm cung như các biện pháp xử lý nước ngầm để đem lại cho chúng ta nguồn nước uống sạch sẽ. Nếu bạn quan tâm đến các thiết bị lọc nước trong đó có hệ thống xử lý nước ngầm hãy đến với Toàn Á Jsc, công ty hứa hẹn sẽ mang lại cho bạn những trải nghiệm sản phẩm uy tín, cùng chất lượng sản phẩm cao, sẽ không làm bạn phải thất vọng.