Các giải pháp

Các giải pháp xử lý tổng quát

1. Phương pháp khử ion Amoni

1.1. Phương pháp Clo hóa nước đến điểm đột biến

Khi cho CLo vào nước, trong nước tạo ra axit hypoclorit

Cl2 + H2O ⇔ HCl + HOCl

Axit hypoclorit kết hợp với NH4+ tạo thành Cloramin. Khi nhiệt độ nước ≥200C, pH ≥7 phản ứng diễn ra như sau:

OH- + NH4+→ NH4OH ⇔ NH3 + H2O

NH3 + HOCl → NH2Cl + H2O monocloramin

NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O dicloramin

NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O tricloramin

Quá trình kết thúc sau 3 phút khuậy trộn nhẹ. Tại điểm oxy hóa hết Cloramin và trong nước xuất hiện Clo tự do gọi là điểm đột biến. Sau khi khử hết NH4+ trong nước cò lại lượng clo dư lớn, phải khử clo dư trước khi cấp cho người tiêu thụ.

– Khử Clo dư trong nước sau khi lọc bằng Natrisunfit (Na2SO3)

Na2SO3 + Cl2 + H2O → 2HCl + Na2SO4

– Khử Clo dư trong nước sau khi lọc bằng Trionatrisunfit (Na2S2O3)

4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O → 2NaCl+ 6HCl + 2H2SO4

Quá trình diễn ra hoàn chỉnh sau 15 phút khuấy trộn đều hóa chất và nước

1.2. Phương pháp làm thoáng

Muốn khử NH4+ ra khỏi nước bằng phương pháp làm thoáng, phải đưa pH của nước nguồn lên 10.5 – 11.0 để biến 99% NH4+ thành khí NH3 hòa tan trong nước.

– Nâng pH của nước thô: Để nâng pH của nước thô lên 10.5 – 11.0 thường dùng vôi hoặc xút. Sau bể lọc pha axit vào nước để đưa pH từ 10.5 – 11.0 xuống còn 7.5

– Tháp làm thoáng khử khí amoniac NH3 thường được thiết kế để khử khí amoniac có hàm lượng đầu vào 20 – 40 mg/l, đầu ra khỏi giàn hàm lượng còn lại 1 – 2mg/l, như vậy hiệu quả khử khí của tháp phải đạt 90 – 95%. Hiệu quả khử khí NH3 của tháp làm thoáng khi pH ≥11 phụ thuộc nhiều nhiệt độ của nước. Khi nhiệt độ nước tăng, tốc độ và số lượng ion NH4 chuyển hóa thành NH3 tăng nhanh.

1.3. Phương pháp trao đổi ion

Để khử NH4+ ra khỏi nước có thể áp dụng phương pháp lọc qua bể lọc cationit. Qua bể lọc cationit, lớp lọc sẽ giữ lại ion NH4+ hòa tan trong nước trên bề mặt hạt và cho vào nước ion Na+. Để khử NH4+ phải giữ pH của nước nguồn lớn hơn 4 và nhỏ hơn 8. Vì khi pH ≤ 4, hạt lọc cationit sẽ giữ lại cả ion H+ làm giảm hiệu quả khử NH4+ . Khi pH > 8 một phần ion NH4+ chuyển thành NH3 dạng khí hòa tan không có tác dụng với hạt cationit.

1.4. Phương pháp sinh học

Lọc nước đã được khử hết sắt và cặn bẩn qua bể lọc chậm hoặc bể lọc nhanh, thổi khí liên tục từ dưới lên. Do quá trình hoạt động vi khuẩn Nitrosomonas oxi hóa NH4+ thành NO2- và vi khuẩn Nitrobacter oxy hóa NO2-thành NO3- . Quá trình diễn ra theo phương trình:

NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O

1.02NH4++ 1.89O2 + 2.02HCO3- → 0.21C5H7O2N + 1.0NO3- + 1.92 H2CO3 + 1.06H2O

2. Khử Nitrate NO3-

Để khử nitrat dùng lọc thẩm thấu ngược RO, điện phân, trao đổi ion trong các bể lọc ionit.

Điều kiện áp dụng phương pháp trao đổi ion

– Nước có hàm lượng cặn < 1mg/l.

Tổng hàm lượng ion NO3- và SO42- và Cl- có sẵn trong nước phải nhỏ hơn 250 mg/l là hàm lượng ion Cl- lớn nhất cho phép có trong nước ăn uống. Vì khi lọc qua bể lọc anionit các ion SO42-, NO3- được giữ lại, thay bằng ion Cl- khi hoàn nguyên bể lọc anionit bằng dung dịch muối ăn.