giải pháp xử lý nước cứng thịnh hành

Nước cứng là loại nước chứa nhiều ion như Ca2+, Mg2+, … có hàm lượng vượt quá mức 8 miligam/lít. Nước chứa nhiều ion Mg2+ thì khi uống thường có vị đắng ở đầu lưỡi. Tổng hàm lượng ion Ca2+ và Mg2+ trong nước sẽ quyết định tới độ cứng của nước.

Các loại nước cứng và tác hại của chúng

Nước cứng tạm thời là nước chỉ cứng tại một thời điểm và rất dễ dàng để làm mềm. Trong nước cứng tạm thời có chứa nhiều muối cacbonat và bicacbonat của hai kim loại Ca, Mg. Vậy nên khi đun sôi các muối này sẽ bị nhiệt phân hoàn toàn thành canxi cacbonat và magie cacbonat kết tủa lắng xuống đáy dụng cụ chứa nước. Nên hầu hết những khu vực nào có lớp tầng đá địa tầng chứa nhiều đá vôi thì các thiết bị đun hay đựng nước trong gia đình sử dụng một thời gian có hiện tượng đóng cặn thành từng mảng bám trên thành.

Nước cứng vĩnh cửu là nước chứa nhiều muối của các kim loại Ca2+ và Mg2+ kết hợp với các gốc anion của axit mạnh như Cl, (SO4)2-.  Các loại muối này có liên kết bền vững rất khó để phá vỡ cho dù ở nhiệt độ cao trong thời gian dài, do đó sử dụng phương pháp đun sôi thì gần như không thể thay đổi độ cứng của nước cứng vĩnh viễn

 

Nước trong tự nhiên thì độ cứng như thế nào

Trong tự nhiên có rất nhiều nguồn nước có độ cứng rất thấp như nước mưa có độ cứng gần như bằng 0. Vậy nên độ cứng của nước sông và phần lớn ao hồ sông suối trên khắp các vùng đồng bằng cũng rất thấp vì thực chất nguồn nước cung cấp chính của chúng chủ yếu là nước mưa. Ngược lại, nguồn nước suối và ao hồ ở những vùng núi có chứa nhiều đá vôi ở địa tầng thì có độ cứng khá cao do nước có khả năng hòa tan rất mạnh nên một phần kim loại có trong lớp đất đá đã tan vào trong nước.

Theo báo cáo quá trình kiểm định chất lượng nguồn nước của cơ quan quản lý nước sạch ở thành phố Hà Nội thì nước máy hiện nay đang cung cấp cho người dân sinh hoạt có độ cứng tạm thời duy trì khoảng 250-320 ppm, tức là 5-6,4 mgdl/l

Nước giếng khoan chưa qua phương pháp xử lý nào ở trên địa bàn Hà Nội có độ cứng tạm thời tương đối cao 250-450 ppm tức là 5-9 mgdl/l

Ảnh hưởng của nước cứng đối với sức khỏe con người

Nước cứng vĩnh viễn ít gây ảnh hưởng đến môi trường sinh sống của các loại sinh vật trừ khi nồng độ cao quá ngưỡng ngược lại nước cứng tạm thời lại chứa nhiều nguy cơ tiềm ẩn khiến con người mặc bệnh nếu uống quá nhiều. Nguyên nhân chính của điều này là vì thành phần tạo ra độ cứng tạm thời đều là các muối bicarbonat của Ca và Mg: Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2, muối  này dễ bị hòa tan hoàn toàn nhưng không bền dễ dàng biến đổi thành các chất kết tủa khi bị thủy phân ở nhiệt độ cao khiến lãnh phí nguồn năng lượng khi sử dụng các thiết bị để  đun nước.

Ca(HCO3)2 => CaCO3 +H2O + CO2

Mg(HCO3)2 => MgCO2 +H2O+ CO2

Nước cứng tạm thời ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe của con người, khi uống phải loại nước này là nguyên nhân lớn nhất gây ra sỏi thận đồng thời cũng là một trong các nguyên nhân chính gây tắc động mạch máu do hiện tượng bám cặn vôi ở thành

Xem thêm: xử lý nước nhiễm phèn

Cách xử lý nước cứng

Phương pháp nhiệt

Phương pháp này chỉ có hiệu quả đối với loại nước cứng tạm thời do liên kết nguyên tử kém bền. Nguyên lý cơ bản của phương pháp này là dùng nhiệt tách khí cocbonic ra khỏi muối hòa tan có trong nước. Các hợp chất muối sẽ biến đổi theo phương trình phản ứng sau:

2HCO3- → (CO3)2- + H2O + CO2

Ca2+ + CO­32- → CaCO3

Rút gọn: Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O

Mặc dù khi đun nóng nước ở nhiệt độ cao khử được hết khí CO2 và giảm độ cứng của nước, còn lượng cation Ca2+ vẫn còn tồn tại trong nước nên khi con người uống loại nước này vẫn tiềm ẩn nguy cơ mắc bệnh

Phương pháp hóa chất

Trong thực tế áp dụng hàng loạt phương pháp xử lý nước bằng hóa chất với mục đích kết hợp các ion Ca2+ và Mg2+ hòa tan trong nước thành các hợp chất không tan dễ lắng và lọc. Các hóa chất thường dùng để làm mềm nước là vôi, sođa Na2CO3, xút NaOH, hyđrôxit bari Ba(OH)2, photphat natri Na3PO4.

Chọn phương án làm mềm nước bằng hóa chất cần phải dựa vào chất lượng nước nguồn, mức độ làm mềm cần thiết và lượng hòa chất dùng cũng cần tính toán vừa đủ tránh xảy ra hiện tượng thừa hóa chất sau khi xử lý. Trong một vài trường hợp có thể kết hợp làm mềm nước với khử sắt, khử silic, khử photphat…

Khử độ cứng muối cacbonat của nước bằng vôi

Phương pháp khử độ cứng cacbonat của nước bằng vôi có thể phù hợp trong trường hợp ngoài yêu cầu giảm độ cứng cần phải giảm cả độ kiềm của nguồn nước.

Làm mềm nước bằng vôi và sođa (Na2CO3)

Làm mềm nước bằng vôi và sođa là 2 phương pháp có hiệu quả đối với bất kỳ thành phần ion nào của nước. Khi cho vôi vào nước khử được độ cứng canxi và magiê ở mức tương đương với hàm lượng của ion hyđrôcacbonat có trong nước

Xử lý bằng máy lọc nước công nghệ Ro

Ngoài những phương pháp đơn giản ở trên thì vào thập niên 50 của thế kỷ trước con người đã phát minh ra một loại công nghệ lọc nước mang tên Ro bằng quá trình lọc thẩm thấu cùng màng lọc có kích thước mắt lọc vô cùng bé giúp tạo ra nguồn nước tinh khiết, loại bỏ hoàn toàn các chất khác có mặt trong nước.

Xử lý nước cứng bằng công nghệ Nano

Sản xuất được màng lọc có kích thước nano là một bước ngoặt lớn về mặt công nghệ trong ngành xử lý nước sạch gần đây. Với kích thước mắt lọc cực kỳ bé nên hiệu quả lọc nước rất cao: loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn, kim loại nặng,…nhưng vẫn giữ lại các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể

Leave a Reply