Trang chủ, Liên hệ

Thứ Tư, 16 tháng 2, 2011

Nguồn nước sạch có lợi cho sức khỏe



Nước máy 
Phần lớn dân cư ở các đô thị đều đã có nước máy để sử dụng trong sinh hoạt. Chỉ cần mở vòi là đã có nước để nấu ăn, tắm rửa, giặt giũ, tưới cây cảnh, và thậm chí còn có thể rửa xe nữa


Nói chung, hầu hết các loại nước máy, dù không bao giờ được công bố chất lượng cũng đều an toàn cho sinh hoạt, ngoại trừ: ăn và uộng
Nước máy bắt nguồn từ đâu?
Phần lớn nước sinh hoạt cho các khu đô thị lớn như TP.HCM, TP Biên Hòa, thị xã Thủ Dầu Một... đều lấy từ sông Đồng Nai và sông Sài Gòn. Với tốc độ phát triển công nghiệp và đô thị hóa như hiện nay, mối đe dọa đến chất lượng nước nguồn cung cấp cho các nhà máy nước cũng gia tăng. Ví dụ, nồng độ BOD5 trên sông Đồng Nai tại Hóa An – điểm lấy nước vào Nhà máy nước Thủ Đức – hiện ở ngưỡng 3,0 - 6,5mg/l. Dự báo trong khoảng năm năm nữa, con số này có khả năng lên tới 11,5-13,8mg/l, vượt tiêu chuẩn quy định nguồn loại A tới 2,9-3,4 lần. Tương tự, hàm lượng vi sinh, các chất dinh dưỡng từ các nguồn thải sinh hoạt cũng sẽ tăng 2-3 lần so với hiện nay.
 Nhà máy lọc nước như thế nào?
 Qua tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng lại toàn bộ quy trình công nghệ xử lý nước đang áp dụng tại Nhà máy nước Thủ Đức, trong trường hợp nước trên sông Đồng Nai tại trạm bơm Hóa An ô nhiễm hữu cơ với nồng độ BOD5 đạt 10mg/l, cho phép kết luận rằng: công nghệ hiện tại đang áp dụng tại Nhà máy nước Thủ Đức không đảm bảo yêu cầu chất lượng nước cấp đầu ra. Việc sử dụng chlorine để khử trùng nguồn nước bị ô nhiễm hữu cơ khiến cho các chất hữu cơ bị chlorine hóa (THMs) xuất hiện trong nước, có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe của người sử dụng nước. (theo nội dung báo Tuổi Trẻ phỏng vấn GS.TS Lâm Minh Triết, nguyên viện trưởng Viện Môi trường và tài nguyên, ĐH Quốc gia TP.HCM) Tình trạng nước máy ở các thành phố khác liệu có khả quan hơn?
 Hệ thống đường ống có đảm bảo an toàn?
Ở các thành phố lớn, hệ thống đường ống chưa được đầu tư thoả đáng, (tại Hà Nội vẫn còn 35% ống nước hiện đang sử dụng lắp đặt từ trước năm 1970). Việc đường ống bị rò rỉ, vỡ, lắp đặt mới không đúng quy cách (chui trong đường cống thoát nước) đã dẫn đến một số khu vực nước có tạp chất, kém chất lượng như báo chí nêu trong thời gian vừa qua. Để yên tâm hơn, các nhà máy nước thường lại chọn giải pháp tiết kiệm nhất: tăng thêm hàm lượng Clorine.
Nước ăn uống - làm sao cho sạch?
Nước ăn uống phải đảm bảo không còn độc tố như chì, đồng, không có vi khuẩn, không mùi, nhưng phải đảm bảo còn đủ các khoáng chất vi lượng. Ở Việt Nam, tỷ lệ nước dùng cho ăn uống không lớn trong tổng số nước sinh hoạt hàng ngày. Nếu tất cả lượng nước máy được xử lý đạt tiêu chuẩn nước uống, các nhà máy phải thay đổi toàn bộ công nghệ, chi phí sản xuất sẽ tăng cao. Do đó, để bảo vệ sức khỏe, mỗi gia đình nên tự lọc lại nước trước khi nấu ăn.
Nước Giếng
Mặc dù hệ thống nước máy đã được vận hành nhiều chục năm qua nhưng tại TPHCM còn khoảng 2 triệu người vẫn phải dùng nước giếng tự khoan. Với điều kiện hiện tại, việc phải tiếp tục dùng nguồn nước không đảm bảo này sẽ còn diễn ra trong nhiều năm tới. Các thông tin khái quát về nước dưới đây sẽ giúp cho các gia đinh sử dụng nguồn nước giếng an toàn hơn
Tổng quan
Thực tế, một phần nước máy có nguồn gốc từ các giếng ngầm (riêng tại Hà Nội là 100%) nhưng cần thấy rõ hai sự khác biệt giữa nước máy và nước giếng khoan: · Nguồn nước đầu vào được các công ty cấp nước giám sát. · Nước máy đã được xử lý thô trước khi bơm vào hệ thống cung cấp. Tuy công nghệ xủ lý nước máy ở ta chưa được hiện đại hóa, nhưng ở một mức độ nào đó đa số người tiêu dùng vẫn có thể tạm yên tâm. Trong khi đó, hầu hết các hộ sử dụng giếng khoan đều không có cơ sở để đảm bảo nguồn nước của gia đình mình. Tốt nhất, ngay sau khi khoan giếng, các hộ sử dụng nên có ít nhất 1 giấy xét nghiệm từ một cơ quan nhà nước để biết được hàng ngày mình đang ăn, uống những hợp chất gì được hút lên từ lòng đất.


 Hình minh họa: Các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm:
 Xét nghiệm cơ bản
Để biết được chất lượng nước giếng, chủ nhà nên thực hiện một số xét nghiệm cơ bản tại các cơ quan y tế địa phương:
Xét nghiệm sinh học để biết tổng số lượng vi khuẩn có trong nguồn nước (thực hiện 01 lần mỗi năm)
Xét nghiêm mức độ ô nhiễm nitrates/nitrites (mỗi năm 1 lần)
Ngoài ra, do nước giếng thường bị ô nhiễm từ hai nguồn chính (do tự nhiên và do con người), trong các phiếu xét nghiệm cũng cần để ý tới các yếu tố sau:
· Độ cứng: thường gây khô da, khô tóc, tạo vết bám trên các bề mặt bóng, và lâu ngày sẽ tạo cặn bám trong các thiết bị, đường ống
· Độ pH: nước trung tính có độ pH = 7, Nếu độ pH thấp hơn 7, nước sẽ có tính a xít, sẽ ăn mòn kim loại (đồng, chì) trong các vật liệu làm đường ống, van, vòi nước).
· Tại những khu vực nhiễm Arsen cần được xét nghiệm ít nhất mõi năm 1 lần. (Arsen trong nước uống xâm nhập vào cơ thể con người qua đường máu đến nhiều cơ quan khác. Nếu ăn uống những nguồn nước chứa hàm lượng arsen gần ngưỡng hoặc quá ngưỡng cho phép trong thời gian dài sẽ làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư da, u bàng quang và nhiều bệnh liên quan đến thận, gan, phổi…)
· Nước ở những vùng thường bị nhiễm dư lượng phân bón, thuốc trừ sâu (vùng trồng rau, lúa, trồng hoa và sân golf… cũng cần được xét nghiệm thường xuyên
Mùi và Màu
Những người sử dụng giếng khoan thường gặp phải hiện tượng nước có mùi, có màu làm ố quần áo, các thiết bị nhà tắm, nhà bếp.
· Nếu nước có mùi trứng thối, cần phải phân tích hydrogen sulfide và methane. · Nếu giếng có mùi tanh, có váng đỏ bám trên các vật dụng, cần xét nghiệm sắt.
 · Nếu quần áo trắng bị ố đen hoặc nâu, cần xét nghiệm mangan. Sau khi có kết quả xét nghiệm nước, ta có thể đối chiếu với các tiêu chuẩn nước uống/ nước sinh hoạt do Bộ Y tế công bố để xem cần phải xử lý loại tạp chất nào, áp dụng loại lọc nào cho thích hợp/ hiệu quả. Phương pháp xử lý nước giếng cần phải dựa trên kết quả phân tích. Một số giếng bị phèn, nhiễm màu, mùi, nước nặng cần xử lý ngay tại nguồn bơm lên. Một số tạp chất có thể xử lý tại nơi sử dụng, tùy theo mục đích. Nên lưu ý, để tiết kiệm và hiệu quả, chủ nhà nên lọc thô trước khi xử lý bằng các công nghệ mới. Thí dụ, tuổi thọ của hệ thống lọc thẩm thấu ngược sẽ dài hơn nếu nguồn nước đầu vào đã được làm mềm.
Theo dõi
Một khi đã quyết định lắp đặt một hệ thống xử lý nước giếng, cần tuân thủ tối đa những chỉ dẫn của nhà sản xuất. Ngoài ra, cũng nên định kỳ xét nghiệm lại chất lượng nước sau khi xử lý để chắc chắn rằng hệ thống của bạn hoạt động tốt. Ta có thể điều chỉnh đôi chút tùy theo chất lượng đầu ra. Việc tái xét nghiệm nếu có điều kiện, nên được thực hiện một số lần trong năm và sau mỗi lần điều chỉnh hệ thống. Ngay cả khi không lắp đặt hệ thống xử lý nào cũng cần phải làm xét nghiệm định kỳ hàng năm để so sánh, theo dõi sự biến đổi chất lượng nước qua từng năm. Còn khi đã có một hệ thống xử lý, ta cũng cần có kết quả xét nghiệm định kỳ để theo dõi chất lượng nước cũng như hiệu quả của hệ thống, xem xét việc thay phụ tùng/ ống lọc mới
Lựa chọn công nghệ xử lý
Khi chọn công nghệ, trước hết cần xem xét tính an toàn và hiệu quả. Một trong những cách đơn giản nhất để đạt cả hai tiêu chí trên là chỉ sử dụng sản phẩm đã được chứng thực bởi các cơ quan/ tổ chức uy tín trên thế giới, đặc biệt là tổ chức phi lợi nhuận NSF. Chứng thực của tổ chức này đảm bảo rằng các nhà sản xuất sử dụng các nguyên vật liệu không độc hại cho sức khỏe, và các quảng cáo/ công bố của nhà sản xuất là chính xác và không gây hiểu lầm. Mọi chứng thực của NSF đều dựa trên việc kiểm tra định kỳ và bất thường, giúp người tiêu dùng luôn yên tâm với các sản phẩm liên quan đến sức khỏe.


Tintuc

Thứ Năm, 6 tháng 1, 2011

Keo tụ và hoá chất keo tụ


Trong nước thường chứa các loại hạt cặn có nguồn gốc và thành phần rất khác nhau. Đối với các loại cặn này dùng biện pháp xử lý cơ học trong công nghiệp xử lý nước như lắng, lọc có thể loại bỏ được các cặn có kích thước lớn hơn 0.0001 mm. Còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 0.0001mm không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn xử lý các cặn này phải dùng biện pháp cơ học kết hợp với biện pháp hoá học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng dính kết lại với nhau và dính kết các cặn lơ lửng có trong nước, tạo thành những bông cặn lớn hơn và có trọng lượng đáng kể lắng xuống đáy.
Để thực hiện quá trình keo tụ người ta cho vào nước các chất phản ứng thích hợp như: PAC, Al2(SO4)3, FeSO4, FeCl3. Các loại phèn này đưa vào dưới dung dịch hoà tan.
1. Dùng PAC hoặc phèn nhôm
Khi cho vào nước chúng phân ly thành các AL3+, sau đó các ion này bị thuỷ phân thành Al(OH)3
Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+
Trong phản ứng thuỷ phân trên đây, ngoài Al(OH)3 là nhân tố quyết định đến hiệu quả keo tụ được tạo thành, còn giải phóng các ion H+. Các ion H+ này sẽ được sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước. Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ để trung hoà ion H+ thì cần phải kiềm hoá nước bằng NaOH, CaO, Soda Na2CO3.
Độ pH của nước ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thuỷ phân. Khi pH<4,5>7,5 làm cho muối kiềm kém tan đi và hiệu quả keo tụ bị hạn chế. Thông thường phèn nhôm đạt hiện quả keo tụ tốt nhất ở pH =5,5-7,5 còn PAC = 5,5-8,0.
Yếu tố nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ. Nhiệt độ của nước cao, tốc độ keo tụ xảy ra nhanh chóng, hiệu quả keo tụ đạt càng cao, giảm lượng hoá chất cho vào nước. Độ đục của nước cao thì ảnh hưởng của nhiệt độ càng rõ rệt. Nhiệt độ của nước thích hợp khi dùng phèn nhôm là 20-40 oC, tốt nhất ở 35-40 oC của PAC từ 20-42 oC
Ngoài ra còn một số nhân tố khác ảnh hưởng đến quá trình keo tụ như: liều lượng hoá chất, tốc độ khuấy trộn (tối ưu: 30-40v/ph), các hợp chất hữu cơ....
Trong xử lý nước thải người ta dùng chủ yếu PAC 30%
Trong xử lý nước cấp người ta hay dùng Al2(SO4)3 45%
2. Dùng phèn sắt
Chia làm hai loại sắt II và sắt III
Phèn sắt II FeSO4 khi cho vào nước phân ly thành Fe 2+ và bị thuỷ phân thành Fe(OH)2
Fe2+ + 2H2O = Fe(OH)2 + 2H+
Fe(OH)2 vừa được tạo thành vẫn còn độ hoà tan trong nước lớn, khi trong nước có oxy hoà tan thì nó sẽ bị oxy hoá thành Fe(OH)3
4Fe(OH)2 + O2 + H2O = 4Fe (OH)3
Quá trình oxy hoá chỉ diễn ra tốt khi pH nước đạt
Sử dụng để keo tụ và tạo bông trong xử lý nước thải. 8-9 và nước phải có độ kiềm cao. Vì vậy người ta thường dùng phèn sắt kết hợp với vôi làm mền nước.
FeSO4 công nghiệp có dạng tinh thể màu xanh lơ, khi tiếp xúc với không khí bị oxy hoá thành màu đỏ sẩm
Phèn sắt III: FeCl3 hoặc Fe2(SO4)3 khi cho vào nước sẽ phân ly thành Fe3+ và bị thuỷ phân thành Fe(OH)3
Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+
Vì phèn sắt III không bị oxy hoá nên không phải nâng cao pH của nước như sắt II. Phản ứng xảy ra khi pH>3,5 và qúa trình kết tủa sẽ hình thành nhanh chóng khi pH=5,5-6,5.
Phèn sắt III khi bị thuỷ phân ít bị ảnh hưởng của nước vì vậy dù nhiệt độ 0oC phèn sắt vẫn keo tụ.
So sánh keo của phèn nhôm và phèn sắt thì độ hoà tan keo phèn sắt nhỏ hơn của phèn nhôm.
Tỷ trọng Fe(OH)3=1,5Al(OH)3, trọng lượng đơn vị của Al(OH)3=2,4 còn của Fe(OH)3=3,6, vì vậy keo sắt hình thành vẫn lắng được trong khi nước có ít chất huyền phù.
- Liều lượng phèn sắt dùng kết tủa chỉ bằng 1/3 đến 1/3 liều lượng phèn nhôm. Nhưng phèn sắt lại ăn mòng đường ống mạnh hơn phèn nhôm. Phèn sắt sau xử lý thường làm cho nước có màu vàng do còn tồn tại lượng dư Fe(OH)3
Hiện nay người ta vẫn ưu tiên chọn PAC cho tất cả các hệ thống xử lý nước cấp cũng như nước thải. Để tăng hiệu quả xử lý cũng như giảm liều lượng PAC người ta kết hớp sử dụng PAC với polymer.
PAC rất thích hợp để xử lý nước thải cho các ngành nghề mà nước có mức độ ô nhiễm cao và khó xử lý như: dệt nhuộm, giặt tẩy, thuộc da, giấy, thực phẩm, thuỷ sản...
Trên thị trường hiện nay có nhiều loại PAC của các nước khác nhau nhưng phồ biến là của Ấn Độ và Trung Quốc. Với giá cả và chất lượng thì hiện nay người tiêu dùng quan tâm và sử dụng hầu hết các sản phầm PAC của Trung Quốc cho xử lý nước thải.
Hình thức đóng gói: 25kg/bao
Dạng tồn tại: bột màu vàng
Liều lượng: tuỳ theo từng loại nước thải mà có liều lượng khác nhau. Muốn biết liều lượng PAC cho loại nước thải nào thì lấy mẫu nước thải đó và cho PAC vào thí nghiệm sẽ có được liều lượng chính xác.

Bản chất khử trùng của Clo

BẢN CHẤT QUÁ TRÌNH KHỬ TRÙNG BẰNG CLO

Cl là một chất oxi hóa mạnh, ở bất cứ dạng nào. Khi tác dụng với nước tạo ra nhiều phân tử axit hypoclorit HOCl có tác dụng khử trùng rất mạnh. Quá trình diệt vi khuẩn xảy ra qua 2 giai đoạn. Đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua lớp vỏ tế bào vi sinh, sau đó phản ứng với lớp men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn dến sự diệt vong của tế bào.

Tốc độ của quá trình khử trùng tăng khi nồng độ của chất khử trùng và nhiệt độ nước tăng đồng thời phụ thuộc vào dạng không phân ly của chầt khử trùng, vì quá trình khuếch tán qua vỏ tế bào xảy ra nhanh hơn quá trình phân ly. Tốc độ khử trùng bị chậm đi rất nhiều khi trong nước có các chất hữu cơ, cặn lơ lững và các chất khử khác.

2. Các phản ứng hóa học xảy ra khi cho Clo vào nước (Clo hóa nước)
Phản ứng đặc trưng của quá trình là sự thủy phân của Clo tạo ra axit hypoclorit và axit clohydric
Cl2 + H2O = HOCl + HCl
Hoặc ở dạng phương trình phân ly:
Cl2 + H2O = 2H+ + OCl- + Cl
Khi sử dụng Clorua vôi làm chất khử trùng thì
Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl
2HOCl = 2H+ + 2OCl-
Khả năng diệt trùng của Clo phụ thuộc vào hàm lượng của HOCl.Mà sự phân ly của HOCl lại phụ thuộc vào nồng độ ion H+ có trong nước hay thuộc vào pH của nước. Kết quả thực nghiệm cho thấy quá trình thủy phân của Clo xảy ra hoàn toàn khi pH>4.
Khi pH=6 thì HOCl chiếm 99.5% còn OCL- chiếm 0.5%
Khi pH=7 thì HOCl chiếm 79% còn OCl- chiếm 21%
Khi pH=8 thì HOCl chiếm 259% OCl- chiếm 75%
Khi pH tăng, nồng độ HOCl giảm là cho hiệu quả khử trùng giảm đi tương ứng.

Khi trong nước có ammoniac, các muối amoni hay các hợp chất hữu cơ có chứa nhóm amoni. Thì Clo, axit hypoclorit, ion hypoclorit tham gia vào phản ứng với chúng tạo thành monocloramin và dicloramin
HOCl + NH3 = NH2Cl + H2O
HOCl + NH2Cl = NH2Cl + H2O
HOCl + NHCL2 = NCl3 + H2O
Để kết hợp 1mg clo tự do thành monocloramin cần 0,2 mg ammoniac. Trị số pH càng cao thì lượng clo kết hợp thành dicloramin càng ít và nồng độ monocloramin trong nước càng cao, đồng thời khả năng diệt trùng càng giảm đi. 
Khả năng diệt trùng của monocloramin thấp hơn của dicloramin khoảng 3 đến 5 lần. So với clo thì khả năng diệt trùng của dicloramin lại thấp hơn tù 20 đến 25 lần. Clo đã kết hợp thành cloramin gọi là clo kết hợp, tổng hàm lượng của clo tự do , Cl2, HOCl OCl- và Clo kết hợp gọi là clo hoạt tính.
Như vậy khi khử trùng nước có chứa ammoniac và muối amoni, muốn đạt được hiệu quả cao nhất, cần sử dụng một lượng clo lớn để có được lượng clo dư cần thiết là clo tự do.
Để đảm bảo cho quá trình khử trùng đạt được hoàn toàn, sau khi khử trùng cần giữ lại một lượng clo dư thích hợp. Do khả năng diệt trùng khác nhau của clo tự do và clo kết hợp, lượng clo dư cần thiết cũng khác nhau.
Lượng clo đưa vào nước được xác định theo thực nghiệm.

Hoá chất khử trùng thông minh dạng viên sủi

Đây là loại hoá chất dạng viên sủi với rất nhiều tính năng ưu việt. Đã và đang được sử dụng phổ biến đặc biệt cho ngành thuỷ sản.
Viên sủi khử trùng
Ca (OCl)2
Hàm lượng clo hoạt tính chiếm trên 90%
Hàm lương clo hoạt tính nhỏ hơn 65%.
Thành phần hữu cơ. Được định lượng sẵn 1 viên 2g
Thành phần vô cơ. Không định lượng sẵn khối lượng.
Không gây cặn lắng bám vào thành ống và đáy bể.
Gốc Ca gây cặn bám chặt vào thành ống.
Có chứa gốc ổn định Clo vì vậy với liều lượng 0.6g /m3 Clo hoạt tính tồn tại tới 24 giờ.
Không có chất ổn định clo vì vậy với liều lượng 0.6g/m3 clo hoạt tính sẽ bay hơi nhanh chóng, chỉ tồn tại trong thời gian 3-5h.
Do clo hoạt tính tồn tại trong nước lâu vì vậy mà sẽ giảm liều lượng thấp nhưng hiệu quả xử lý cao duy trì lâu dài. Tiết kiệm được chi phí.
Lượng cho hoạt tính nhanh bay hơi vì vậy phải cho vào liên tục hoặc liều lượg cao mới diệt hết vi khuẩn.
Gốc hữu cơ vì vậy khi cho vào nước không gây đến ảnh hưởng đến pH của nước
Gốc Ca (can xi) tính kiềm làm tăng PH của nước.
Được đóng gói viên nén dạng sủi bọt 1 viên nặng 2g đựng trong bình 1kg. Sử dụng bằng cách thả trực tiếp vào bể hoặc bồn chứa, viên sủi tan trong thời gian 10-15 phút. Nên rất an toàn cho người sử dụng và tiết kiệm các chi phí nhân công, thiết bị(máy khuấy)
Đóng gói từ 40kg trở lên vì vậy ngừơi sử dụng phải tiếp xúc với sản phẩm, mùi clo đậm đặc gây ảnh hưởng đến phổi. Do hoá chất này không định lượng nên người sử dụng phải dùng cân để cân rồi mà phải hoà tan bằng tay hoặc thiết bị khuấy trộn, hoá chất lại dễ bay hơi. Vì vậy, tốn nhiều chi phí nhân công, ảnh hưởng sức khoẻ người trực tiếp sử dụng.
Tan nhanh trong nước từ 10-15 phút là tan hoàn toàn, không cặn, nên bảo vệ cho bơm định lượng không bị tắc nghẽn kéo dài thời gian sử dụng của bơm.
Phải khuấy tác động thì mới tan, nhưng vẫn có cặn bám lắng xuốn bồn. Đòi hỏi bơm định lượng là loại đặc biệt, có cặn dễ gây ảnh hưởng tắc nghẽn, làm bơm nhanh hư, rách màng.
Làm cho nước trong hơn giảm được màu, mùi
Nước trong không đáng kể do có nhiều Ca kết tủa.
·                     Trong xử lý nước sinh hoạt
TCCA 90%
Ca (OCl)2
Hàm lượng clo hoạt tính chiếm trên 90%
Hàm lương clo hoạt tính nhỏ hơn 65%.
Thành phần hữu cơ. Được định lượng sẵn 1 viên 2g
Thành phần vô cơ. Không định lượng sẵn khối lượng.
Không gây cặn lắng bám vào thành ống và đáy bể. Không gây ra độ cứng cho nước vì vậy mà khi sử dụng giặt giũ tiết kiệm xà phòng, sử dụng nấu nướng, nước trong và không gây cặn bám vào nồi.
Gốc Ca gây cặn bám chặt vào thành ống. Gây ra độ cứng cho nước nên khi giặt giũ sẽ tốn nhiều xà bông, nấu nước gây cặn cho nồi. Nước không trong tạo ra vị thức ăn không ngon
Có chứa gốc ổn định Clo vì vậy với liều lượng 0.6g /m3 Clo hoạt tính tồn tại tới 24 giờ.
Không có chất ổn định clo vì vậy với liều lượng 0.6g/m3 clo hoạt tính sẽ bay hơi nhanh chóng, chỉ tồn tại trong thời gian 3-5h. Để đảm bảo hiệu quả phải dùng lượng lớn điều này ảnh hưởng xấu cho người sử dụng
Do clo hoạt tính tồn tại trong nước lâu vì vậy mà sẽ giảm liều lượng thấp nhưng hiệu quả xử lý cao duy trì lâu dài. Tiết kiệm được chi phí.
Lượng cho hoạt tính nhanh bay hơi vì vậy phải cho vào liên tục hoặc liều lượg cao mới diệt hết vi khuẩn.
Gốc hữu cơ vì vậy khi cho vào nước không gây đến ảnh hưởng đến pH của nước
Gốc Ca (can xi) tính kiềm làm tăng PH của nước.
Được đóng gói viên nén dạng sủi bọt 1 viên nặng 2g đựng trong bình 1kg. Sử dụng bằng cách thả trực tiếp vào bể hoặc bồn chứa, viên sủi tan trong thời gian 10-15 phút. Nên rất an toàn cho người sử dụng.
Đóng gói từ 40kg trở lên vì vậy ngừơi sử dụng phải mua số lượng lớn để lưu dùng cho cả 1-2 năm. Để lâu clo hết hạn sử dụng, tốn diện tích chứa. Khi sử dụng phải dùng cân để cân, hoà vào xô cho tan mới cho xuống bể, người dùng phải tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, mùi clo đậm đặc gây ảnh hưởng đến phổi.

Tính tóan bể khử trùng

Khử trùng (disinfection) khác với tiệt trùng (sterilization), quá trình tiệt trùng sẽ tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật còn quá trình khử trùng thì không tiêu diệt hết các vi sinh vật.
Quá trình khử trùng dùng để tiêu diệt các vi khuẩn, virus, amoeb gây ra các bệnh thương hàn, phó thương hàn, lỵ, dịch tả, sởi, viêm gan...
Các biện pháp khử trùng bao gồm sử dụng hóa chất, sử dụng các quá trình cơ lý, sử dụng các bức xạ. Trong phần này chúng ta chỉ bàn đến việc khử trùng bằng các hóa chất. Các hóa chất thường sử dụng cho quá trình khử trùng là chlorine và các hợp chất của nó, bromine, ozone, phenol và các phenolic, cồn, kim loại nặng và các hợp chất của nó, xà bông và bột giặt, oxy già, các loại kiềm và axít.
So sánh hiệu quả khử trùng của các phương pháp
Phương pháp
Hiệu quả (%)
Lọc thô
0 ¸ 5
Lọc tinh
10 ¸ 20
Bể lắng cát
10 ¸ 25
Bể lắng sơ hoặc thứ cấp cơ học
25 ¸ 75
Bể lắng sơ hoặc thứ cấp có thêm hóa chất trợ lắng
40 ¸ 80
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
90 ¸ 95
Bể bùn hoạt tính
90 ¸ 98
Chlorine hóa nước thải sau xử lý
98 ¸ 99
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
Cl2 hòa tan rất mạnh trong nước (7160 mg/L ở 20oC và 1 atm). Khi hòa tan trong nước nó tạo thành hypochlorous acide
Cl2 + H2O ------> HOCl + H+ Cl-
Với hàm lượng Cl2 thấp hơn 1000 mg/L và pH > 3 phản ứng thủy phân trên diễn ra hoàn toàn.
Hypochlorous acide sau đó bị ion hóa thành hypochlorite ion.
HOCL ------> OCl- + H+
HOCl và OCl- được coi là lượng chlor tự do hữu dụng. Các dạng khác như calcium hypochlorite cũng được sử dụng
Ca(OCl)2 ® Ca2+ + 2OCl-
Hypochlorous acide sẽ tác dụng với ammonia để tạo nên monochloroamine, dichloramine và nitrogen trichloride
NH4+ + HOCl ® NH2Cl + H2O + H+
NH2Cl + HOCl ® NHCl2 + H2O
NHCl2 + HOCl ® NCl3 + H2O
Việc sinh ra các sản phẩm trên tùy thuộc vào pH, nhiệt độ, thời gian tiếp xúc và tỉ lệ ban đầu giữa chlorine và ammonia (Cl2 : NH4+ - N). Trong khoảng pH từ 7 ¸ 8 và tỉ lệ Cl2 : NH4+ - N = 5 : 1 tất cả chlorine tự do hữu dụng sẽ chuyển thành monochloramine trong vòng 1 phút trở lại, nếu tỉ lệ Cl2 : NH4+ - N lớn hơn 5 : 1 thì sẽ có một ít dichloramine được tạo nên. Khi pH <>
Khi cho chlorine vào nước thải có chứa các chất khử (H2S, NO2-, Fe2+, Mn2+...) amonia và các amine hữu cơ đường biểu diễn dư lượng chlorine sau các phản ứng được biểu diễn trong hình
Dư lượng chlorine trong quá trình sử dụng chlorine để khử trùng
Đầu tiên khi cho chlorine vào nước thải nó sẽ phản ứng hết với các chất khử do đó không có chlorine thừa (a - b):
H2S + Cl2 ® 2HCl + S
Chlorine còn tác dụng với phenol tạo nên mono-, di- hoặc trichlorophenol tạo mùi và vị của nước. Nó còn tác dụng với mùn trong nước tạo thành các hợp chất chlor trong đó có chloroform CHCl3 là chất gây ung thư.
Cho tới liều lượng b nó đã thỏa mãn nhu cầu về chlor đối với các chất khử, do đó nếu tiếp tục cho thêm chlor vào nó sẽ tạo nên chloramine, chloramine tạo nên một phần dư lượng ở dạng hợp chất chlor hữu dụng. Khi tất cả ammonia và các amine hữu cơ trong nước thải phản ứng hết với chlorine (c) việc tiếp tục cho thêm chlorine vào sẽ tạo nên phản ứng oxy hóa chloramine quá trình này sẽ làm giảm dư lượng chlor (c - d) và tạo nên N2, NO3 và NCl3. Việc giảm dư lượng chlorine là kết quả của quá trình khử các nguyên tử chlorine đến mức oxy hóa thấp nhất (chloride). Sau khi đã kết thúc quá trình oxy hóa các chloramine nếu tiếp tục cho chlor vào nước thải thì sẽ tạo nên dư lượng chlor tự do hữu dụng do đó đường biểu diễn từ điểm d sẽ đi lên. Điểm d được coi như là "điểm dừng" của đồ thị. Việc xác định điểm dừng để xác định liều lượng chlorine cần sử dụng cho quá trình xử lý ammonia và khử trùng nước thải (cần thiết phải có dư lượng chlor tự do hữu dụng để bảo đảm cho quá trình khử trùng). Tuy nhiên việc áp dụng điểm dừng để xác định liều lượng chlorine đòi hỏi kỹ thuật cao cho nên ít được ứng dụng.
Để đơn giản hóa vấn đề trong việc xử lý nước thải sinh hoạt người ta xác định dư lượng hợp chất chlor hữu dụng sau 15 phút tiếp xúc giữa nước thải và chlorine nếu đạt nồng độ 0,5 mg/L thì liều lượng chlorine sử dụng là đủ và người ta gọi đó là lượng chlorine cần thiết.
Để hoàn thành công đoạn xử lý nước thải bằng chlorine nước thải và dung dịch chlor (phân phối qua ống châm lổ, hoặc suốt chiếu ngang của bể trộn) được cho vào bể trộn trang bị một máy khuấy vận tốc cao, thời gian lưu tồn của nước thải và dung dịch chlorine trong bể trộn không ngắn hơn 30 giây. Sau đó nước thải đã trộn lẫn với dung dịch chlorine được cho chảy qua bể tiếp xúc được chia thành những kênh dài và hẹp theo đường gấp khúc.
Thời gian tiếp xúc giữa chlorine và nước thải từ 15 ¸ 45 phút, ít nhất phải giữ được 15 phút ở tải đỉnh. Bể tiếp xúc chlorine thường được thiết kế theo kiểu plug-flow (ngoằn ngoèo). Tỉ lệ dài : rộng từ 10 : 1 đến 40 : 1. Vận tốc tối thiểu của nước thải phải từ 2 ¸ 4,5 m/phút để tránh lắng bùn trong bể.

                                                           Sơ đồ một bể tiếp xúc chlorine

Tổng chiều dài của kênh có thể tính bằng công thức
Trong ñoù
L: tổng chiều dài của kênh
V/Q: thời gian lưu tồn theo lý thuyết (t), hay thời gian tiếp xúc
W: chiều rộng kênh
D: chiều sâu mực nước trong kênh
Qmax: lưu lượng nước thải ở tải đỉnh
Người ta thường sử dụng thời gian tiếp xúc là 15 phút chiều rộng của kênh là 0,3 m và chiều sâu của nước trong kênh là 1,33 m.
Để dễ dàng loại bỏ các cặn lắng, bể tiếp xúc nên được lắp đặt các ống thoát nước ở dưới đáy.
So sánh đặc điểm của một số hóa chất sử dụng cho quá trình khử trùng
Đặc diểm
Đặc điểm mong muốn đạt được
Chlorine
Sodium hypochloride
Calcium hypochloride
Chlorine dioxide
Bromine chloride
Ozone
UV
Độc tính đối với vi sinh vật
Độc tính cao ở nồng độ cao
Cao
Cao
Cao
Cao
Cao
Cao
Cao
Độ hòa tan
Phải hòa tan trong nước hoặc mô
Thấp
Cao
Cao
Cao
Thấp
Cao
N/A
Độ bền
Ít giảm tính diệt khuẩn theo thời gian
Bền
Hơi không ổn định
Tương đối bền
không bền
sx khi cần
Hơi không ổn định
không bền
sx khi cần
sx khi cần
Không độc đối với sv bậc cao
Độc đối với vsv, không độc với người và động vật
Rất độc với sv bậc cao
Độc
Độc
Độc
Độc
Độc
Độc
Tính đồng nhất trong dung dịch
-
Đồng nhất
Đồng nhất
Đồng nhất
Đồng nhất
Đồng nhất
Đồng nhất
N/A
Tác dụng với cá chất khác
Chỉ tác dụng với vi khuẩn không tác dụng với chất hữu cơ
Oxy hóa chất hữu cơ
Chất oxy hóa mạnh
Chất oxy hóa mạnh
Cao
Oxy hóa chất hữu cơ
Oxy hóa chất hữu cơ
-
Độc tính ở các nhiệt độ khác nhau
Giữ được độ độc ở khoảng biến thiên của nhiệt độ môi trường
Cao
Cao
Cao
Cao
Cao
Cao
Cao
Độ ăn mòn
Không ăn mòn kim loại
Ăn mòn mạnh
Ăn mòn
Ăn mòn
Ăn mòn mạnh
Ăn mòn
Ăn mòn mạnh
N/A
Khả năng khử mùi
Có khả năng khử mùi khi khử trùng
Cao
Trung bình
Trung bình
Cao
Trung bình
Cao
-
.
Như đã nói ở trên các hóa chất thường sử dụng trong quá trình khử trùng là Cl2, ClO2, Ca(ClO)2, NaOCl. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình là khả năng diệt khuẩn của các hóa chất này, quá trình khuấy trộn ban đầu, đặc tính cuả nước thải, thời gian tiếp xúc giữa nước thải và chất khử trùng, đặc điểm của các vi sinh vật.
Các liều lượng chlorine thường dùng cho các mục đích khác nhau
trong quá trình xử lý nước thải
Mục đích sử dụng
Liều lượng mg/L
Ngăn quá trình ăn mòn do H2S
2 ¸ 9 a
Khử mùi hôi
2 ¸ 9 a
Khống chế quá trình phát triển của các màng bùn vi sinh vật
1 ¸ 10
Khử BOD
0,5 ¸ 2 b
Khống chế ruồi ở bể lọc sinh học
0,1 ¸ 0,5
Loại dầu, mỡ
2 ¸ 10
Khử trùng nước thải chưa qua xử lý
6 ¸ 25
Khử trùng nước thải đã qua xử lý cấp I
5 ¸ 20
Khử trùng nước thải sau kết tủa hóa học
2 ¸ 6
Khử trùng nước thải đã qua xử lý bằng bể lọc sinh học
3 ¸ 15
Khử trùng nước thải đã qua xử lý bằng bể bùn hoạt tính
2 ¸ 8
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
Ghi chú: a: trên mg/L H2S b: cho 1 mg/L BOD khử đi