Xử lý nước uống tinh khiết

3. Công nghệ xử lý nước uống tinh khiết hiện đại

Một hệ thống xử lý nước tinh khiết tập trung là một tổ hợp công nghệ đa tầng, kết hợp cơ học, hóa học và sinh học, được thiết kế để giải quyết từng loại tạp chất cụ thể: cặn thô, kim loại nặng, hợp chất hữu cơ, vi sinh vật, mùi vị và khoáng chất.

Khác với máy lọc nước gia đình, hệ thống tập trung hướng tới tính ổn định, lưu lượng lớn và chất lượng đồng đều. Điều này đặc biệt quan trọng với các môi trường tập thể như trường học, văn phòng, bệnh viện hay ký túc xá, nơi hàng trăm đến hàng nghìn người sử dụng chung một nguồn nước.

3.1. Tiền xử lý – Lớp “bộ lọc thô” nhưng tối quan trọng

Nguồn nước đầu vào ở Việt Nam rất đa dạng:

• Nước máy: thường có clo dư, mùi khó chịu, một số nơi độ pH dao động.
• Nước giếng khoan: hay chứa sắt, mangan, amoni, thậm chí arsenic.
• Nước ngầm/sông hồ: nhiều vi sinh, độ đục cao, giàu hợp chất hữu cơ.

Đó là lý do bước tiền xử lý phải thiết kế riêng cho từng loại nước.

• Lọc đa tầng (Multi-media filter): sử dụng cát, sỏi, anthracite để loại bỏ cặn lơ lửng, bùn đất, rong rêu, hạt >5 µm. Trong thực tế, bồn lọc đa tầng công suất lớn luôn được thiết kế kèm hệ thống rửa ngược (backwash) tự động để tránh tắc nghẽn.
• Than hoạt tính (Activated Carbon): có cấu trúc xốp với diện tích bề mặt cực lớn, hấp phụ clo dư, chất hữu cơ và mùi lạ. Với nguồn nước máy đô thị, đây là bước bắt buộc vì clo tồn dư sẽ phá hỏng màng RO. Nhiều dự án còn dùng than gáo dừa hoạt tính để tăng hiệu suất.
• Khử sắt, mangan: nhiều nguồn nước ngầm có hàm lượng Fe²⁺ và Mn²⁺ cao, gây vàng nước, mùi tanh và bám cặn. Công nghệ oxy hóa – kết tủa (dùng Greensand, Filox hay xúc tác MnO₂) giúp biến chúng thành dạng rắn và lọc bỏ.

Tiền xử lý được thiết kế đúng sẽ kéo dài tuổi thọ màng RO gấp nhiều lần (từ 2–3 năm lên 5–7 năm), đồng thời giảm đáng kể chi phí vận hành.

3.4. Khoáng hóa nhẹ – Phù hợp thói quen người dùng

Nước RO tinh khiết tuyệt đối đôi khi bị coi là “nước chết” vì không còn khoáng chất. Người Việt lại quen vị nước có độ ngọt nhẹ tự nhiên. Do đó, nhiều hệ thống bổ sung khoáng để:

• Bổ sung Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ ở nồng độ an toàn.
• Tạo vị ngọt dịu, dễ uống.
• Hỗ trợ sức khỏe tim mạch, xương, thần kinh.

Một số hệ thống cao cấp cho phép tùy chỉnh mức khoáng hóa linh hoạt:

• Trường học → khoáng hóa nhẹ cho trẻ em.
• Văn phòng → nước dịu, dễ uống cả ngày.
• Resort/khách sạn → khoáng hóa theo tiêu chuẩn WHO/EPA để phục vụ khách quốc tế.

3.5. Phân phối tập trung – Đảm bảo vệ sinh

Đây là khâu khiến hệ thống tập trung vượt trội so với nước bình.

• Vật liệu đường ống: inox 304/316 cho bệnh viện (chịu vệ sinh tốt), PPR cho văn phòng hoặc ký túc xá (dễ thi công, giá hợp lý).
• Thiết kế mạng lưới:
  • Văn phòng: 1 hệ thống trung tâm, phân nhánh ra từng tầng.
  • Trường học: bố trí theo khu, mỗi dãy nhà có bồn phụ + vòi uống trực tiếp.
  • Khu công nghiệp: cấp cho căng-tin và các xưởng, đôi khi tích hợp với hệ thống làm mát.
• Yêu cầu khi triển khai: luôn thiết kế đường ống khép kín (loop piping), có hồi nước để tránh ứ đọng gây vi sinh phát triển.

Đây chính là kinh nghiệm quan trọng trong thực tế: nếu không có loop piping, nước đọng lâu ở cuối đường ống dễ nhiễm khuẩn. Ngoài inox và PPR, một số dự án cao cấp lựa chọn ống HDPE chuẩn NSF (Mỹ) để tăng độ bền và độ an toàn thực phẩm.

Khảo sát nguồn nước

• Lấy mẫu phân tích pH, TDS, độ cứng, amoni, nitrat, vi sinh, kim loại nặng.
• Ví dụ: nước máy đô thị thường giàu clo; nước ngầm miền Bắc hay nhiễm sắt; nước miền Tây dễ nhiễm mangan, amoni.

Đề xuất công nghệ xử lý

• Nước máy → khử clo, vi sinh trước khi RO.
• Nước giếng → khử sắt, mangan, amoni rồi mới qua RO.
• Nước lợ → dùng RO công nghiệp áp suất cao.

Thiết kế hệ thống

• Xác định công suất: văn phòng nhỏ (500–1000 lít/giờ), trường học vừa (2000–3000 lít/giờ), bệnh viện/khu công nghiệp (5000–10000 lít/giờ).
• Vẽ sơ đồ đường ống, chọn vật liệu, tính toán bồn chứa trung gian.

Thi công & lắp đặt

• Khung inox chắc chắn, module lọc sắp xếp khoa học.
• Đấu nối điện, bơm, cảm biến, hệ thống điều khiển.

Kiểm định chất lượng nước đầu ra

• So sánh với QCVN 6-1:2010/BYT và khuyến nghị WHO.
• Chỉ bàn giao khi đạt chuẩn uống trực tiếp.

Bàn giao & đào tạo vận hành

• Hướng dẫn nhân sự cách thay lõi lọc, rửa màng RO, kiểm tra áp suất.
• Cung cấp tài liệu SOP (quy trình vận hành chuẩn).

Bảo trì & hỗ trợ dài hạn

• Thay lõi lọc thô 3–6 tháng/lần.
• Rửa màng RO 6–12 tháng/lần.
• Kiểm tra định kỳ điện, cảm biến, van.
• Với bệnh viện và trường học, thường có hợp đồng bảo trì 2–3 năm để đảm bảo ổn định.

Ngoài ra, sau khi hoàn thành, khách hàng có thể được hỗ trợ làm hồ sơ kiểm định chất lượng nước theo QCVN 6-1:2010/BYT, xin cấp phép công bố sản phẩm nếu kinh doanh. Một số đơn vị còn tổ chức đào tạo định kỳ cho nhân sự vận hành để cập nhật kiến thức và xử lý sự cố.