dòng nước như nào sẽ cần làm mềm?

dòng nước của Việt Nam có độ cứng khá cao . nước chứa nhiều ion Mg2+ thường chứa một số chất bẩn muối khoáng hòa tan như canxi, magiê, sunphua, sắt, chì và đá vôi. Nếu các bạn thấy nhiều vết ố trên bồn tắm, lavabo, bồn rửa chén, tiêu hao khá các xà bông trong vệ sinh tắm giặt nhưng vẫn không làm xà bông tạo bọt, mùi vị của nước không như thống thường thì vững chắc nguồn nước của các bạn là nước cứng . Nếu không xử lý nguồn nước này, thì các chất bẩn khoáng sẽ làm cản trở đường ống nước do cặn gỉ sét , gây hư hại và giảm độ bền một số thiết bị nước nóng lạnh, máy rửa chén, máy giặt, máy pha cà phê,... và làm tác động đến sự khỏe mạnh của mọi người .




1. Giới Thiệu :

+ độ cứng của nước là số đo số lượng các ion kim loại Ca2+ & Mg2+ có trong nước.

+ mức độ cứng của nước được coi là tạm thời khi có mặt của muối cacbonat và bicacbonat Ca, Mg. loại nước này khi đun sôi sẽ tạo ra muối kết tủa CaCO3 & MgCO3.

+ mức độ cứng vĩnh cữu của dòng nước do những loại muối sunfat hoặc clorua Ca, Mg tạo ra. Loại muối này thường khó xử lý .

+ Trong sinh hoạt hằng ngày , độ cứng cao gây lãng phí xà phòng và nhiều chất tẩy rửa , tạo cặn lắng bám trên bề mặt nhiều trang sản phẩm sinh hoạt hằng ngày .

+ Trong công nghiệp mức độ cứng của dòng nước gây cản trở cho tiến trình vận chuyển và giảm bớt năng lực truyền nhiệt, giảm tuổi thọ của sản phẩm .





2. biện pháp xử lý :

- Có nhiều biện pháp làm nước được mềm , vì vậy phải căn cứ vào mức độ làm mềm thiết yếu (mức độ cứng cho phép còn lại của nước ), chất lượng nước nguồn & một số chỉ tiêu kinh tế khác để chọn ra biện pháp làm mềm phù hợp nhất.

- để làm mềm nước, người ta dùng nhiều phương pháp sau:

+ làm nước được mềm bằng các hóa chất : pha một số hóa chất xử lý nước hồ bơi tại hà nội khác nhau vào nước để kết hợp với ion Ca2+ & Mg2+ tạo thành một số hợp chất không tan trong nước

+ cách nhiệt: đun nóng hoặc chưng cất nước.

+ phương pháp trao đổi ion: lọc nước cần làm mềm qua lớp lọc cationit có thể thay mới Na+ hoặc H+ tồn tại ở thành phần chủ yếu của hạt cationit với ion Ca2+ & Mg2+ hòa tan trong nước và giữ chúng lại trên bề mặt của nhiều hạt lớp vật liệu xử lý nước phèn đơn giản

+ biện pháp tổng hợp: là phương pháp hỗn hợp 2 trong 3 biện pháp trên.

+ xử lý qua màng bán thấm, xuyên qua ngược (RO)


- cách nhiệt:

+ Cơ sở lý thuyết của cách này là sử dụng nhiệt để bốc hơi khí cacbonic bão hòa trong nước. Trạng thái cân bằng của nhiều hợp chất cacbonic sẽ chuyển dịch theo phương trình phản ứng sau:

2HCO3- → CO32- + H2O + CO2

Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓

Nên Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O

+ Mặc dù thế , khi đun nóng nước chỉ khử được hết khí CO2 & giảm độ cứng cacbonat của nước , còn lượng CaCO3 hòa tan vẫn còn tồn tại 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 khoảng nhiệt độ , MgCO3 bị thủy phân theo phản ứng :

MgCO3 + H2O → Mg(OH)2 ↓ + CO2


- biện pháp các hóa chất :

+ Trong thực tế dùng hàng loạt biện pháp lọc nước bằng hóa chất với mục tiêu kết hợp các ion Ca2+ và Mg2+ bão hòa trong nước thành các hợp chất không thể tan dễ lắng và lọc . nhiều 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 các hóa chất cần phải tùy theo hiệu quả nguồn nước và mức độ làm mềm thiết yếu . trong một vài trường hợp có thể kết hợp làm nước được mềm với khử sắt , khử silic, khử photphat…

+ không chỉ vậy trong mỗi trường hợp cụ thể phải dựa vào cơ sở so sánh kinh tế kỹ thuật giữa một số phương pháp , nhất là là với biện pháp làm mềm bằng cationit.


- Khử độ cứng cacbonat của nước bằng vôi:

- Khử độ cứng cacbonat của nước bằng vôi có thể dùng trong trường hợp ngoài yêu cầu giảm mức độ cứng cần phải giảm cả độ kiềm của nước .


- làm mềm nước bằng vôi & sođa (Na2CO3):

- làm nước được mềm bằng vôi & sođa là phương pháp có chất lượng đối với cấu tạo chủ yếu ion bất kỳ của dòng nước . Khi cho vôi vào nước khử được độ cứng canxi & magiê ở mức tương đương với số lượng của ion hyđrôcacbonat trong nước.


- làm nước được mềm bằng phốt phát và bari:

- Khi làm nước được mềm bằng vôi và sođa do độ cứng của dòng nước sau thời gian làm mềm còn tương đối lớn, người ta cho thêm cách làm mềm triệt để bằng photphat. hóa chất thường sử dụng là trinatri photphat hay dinatri photphat. Khi cho nhiều hóa chất này vào nước chúng sẽ phản ánh với ion canxi & magiê tạo ra muối photphat của canxi & magiê không tan trong nước.

- Để khử mức độ cứng sunfat có thể dùng cacbonat bari BaCO3, hyđrôxit bari Ba(OH)2 hay aluminat bari Ba(AlO2)2.


- cách trao đổi ion:

làm nước mềm bằng cationit dựa vào tính chất của một số chất không tan hoặc hầu như không tan trong nước – cationit, nhưng có khả năng thay mới , lúc ngâm trong nước, một số chất này hấp thụ cation của muối hòa tan lên bề mặt hạt và nhả vào nước các lượng tương đương cation đã được cấy lên bề mặt hạt từ trước.


2. Qui trình xử lý dùng cách trao đổi ion gồm có 4 giai đoạn:

- Cột lọc làm mềm nước được lấp đầy nhiều hạt tổng hợp. một số hạt này bao phủ một lớp ion Natri. Khi nước bị cứng đi qua , nhiều hạt này làm việc như một nam châm, thu hút toàn bộ các ion canxi, magiê (tác nhân gây cứng nước) trao đổi với nhiều ion natri.

- Sau cùng các hạt nhựa tổng hợp bị hòa tan với một số ion khoáng chất và cần phải xả & nạp lại. quá trình này được xem là tiến trình tái tạo và được quản lý bởi 1 van điều khiển trên nắp của bình. van điều khiển này là bộ não của toàn bộ dàn hệ thống .

- Trong quá trình tái tạo, một thùng chứa nước muối sẽ bơm nước muối sang cột lọc , làm sạch nhiều hạt nhựa tổng hợp đang bão hòa các chất canxi và magiê.

- Nước muối sẽ tẩy sạch một số ion Canxi, magiê và thoát ra ngoài cống rãnh. các hạt nhựa mềm được tái sinh lại sẵn sàng cho tiến trình lọc mới. các qui trình lại được lặp lại nhiều lần.