Xử lý nước nhiễm phèn, nhiễm mặn

Thực trạng và tác hại của nước nhiễm phèn, nhiễm mặn

Việt Nam là quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của ô nhiễm nguồn nước do đặc thù địa chất, khai thác nước ngầm và tình trạng xâm nhập mặn ngày càng gia tăng. Các khu dân cư tập trung, khu công nghiệp, nhà máy chế biến, trường học, bệnh viện và trang trại chăn nuôi – thủy sản đang phải đối mặt với thách thức lớn từ nước nhiễm phèn (sắt, mangan, asen, kim loại nặng) và nước nhiễm mặn (NaCl, Cl-, TDS cao).

Nguyên nhân và dấu hiệu nhận biết nước nhiễm phèn

Do tầng chứa nước ngầm giàu khoáng chất Fe, Mn.
Khi bơm lên, nước chuyển màu vàng – đỏ nâu, có mùi tanh, gây bám cặn đường ống, thiết bị.
Có nguy cơ chứa asen (As), một trong những tác nhân gây ung thư được WHO cảnh báo.

Nguyên nhân và tác hại của nước nhiễm mặn

Xảy ra do xâm nhập mặn từ biển, đặc biệt tại Đồng bằng sông Cửu Long và miền Trung.
Nồng độ muối cao gây ăn mòn kim loại, tắc nghẽn đường ống, giảm tuổi thọ thiết bị.
Không thể dùng trực tiếp cho sinh hoạt tập trung, chế biến thực phẩm hay tưới tiêu nông nghiệp.

Tác hại tổng hợp của nước nhiễm phèn và nhiễm mặn

Đối với sức khỏe cộng đồng: Gây bệnh đường ruột, sỏi thận, tim mạch, ung thư.
Đối với cơ sở hạ tầng: Ăn mòn bồn chứa, đường ống, tăng chi phí vận hành.
Đối với sản xuất: Gây chết cây trồng, giảm năng suất thủy sản, hỏng sản phẩm công nghiệp.

Ứng dụng và triển khai thực tế hệ thống xử lý nước phèn – mặn

Hệ thống xử lý nước cho khu dân cư tập trung

Hệ thống lọc áp lực 2 – 3 cấp + RO công suất 10 – 30 m³/h.
Cung cấp nước sạch cho 500 – 2.000 hộ dân.

Ứng dụng trong nhà máy và khu công nghiệp

RO công nghiệp 50 – 200 m³/h.
Ứng dụng: chế biến thủy sản, thực phẩm, đồ uống, dệt nhuộm, linh kiện điện tử.

Giải pháp xử lý nước cho trang trại – resort ven biển

Hệ thống RO công nghiệp xử lý nước nhiễm mặn 5 – 15‰.
Cung cấp nước ngọt cho nuôi tôm, cá, chăn nuôi gia súc, sinh hoạt resort.

Quy chuẩn nước sạch tại Việt Nam theo QCVN: Theo QCVN 01-1:2018/BYT (nước sạch sinh hoạt) và QCVN 08-MT:2015/BTNMT (nước mặt):
• Sắt (Fe): ≤ 0.3 mg/L
• Mangan (Mn): ≤ 0.1 mg/L
• Tổng chất rắn hòa tan (TDS): ≤ 1000 mg/L
• Clo (Cl-): ≤ 250 mg/L
Kết quả khảo sát thực tế cho thấy, nước tại nhiều khu vực dân cư và nhà máy vượt ngưỡng 5 – 10 lần so với chuẩn cho phép.

Các giải pháp và công nghệ trong xử lý nước nhiễm phèn cho công nghiệp và dân cư

1. Công nghệ tiền xử lý loại bỏ sắt (Fe) và mangan (Mn)

Cơ chế khoa học trong tiền xử lý nước phèn

Quá trình tiền xử lý thường bắt đầu bằng oxy hóa – khử. Khi tăng oxy hòa tan trong nước, Fe²⁺ bị oxy hóa thành Fe³⁺ và kết tủa dưới dạng Fe(OH)₃. Mangan cần môi trường oxy mạnh hơn (hoặc chất oxy hóa như KMnO₄, Cl₂, O₃) để chuyển từ Mn²⁺ → Mn⁴⁺ và tạo kết tủa MnO₂.

Các giải pháp tiền xử lý nước phèn phổ biến

Giàn mưa – làm thoáng
Nguyên lý: Nước được bơm qua hệ thống giàn mưa (thường bằng ống nhựa hoặc inox, đục lỗ) để tiếp xúc tối đa với không khí. Quá trình này tăng oxy hòa tan (DO) và giúp khử khí CO₂, H₂S gây mùi.
Ưu điểm: đơn giản, ít tốn năng lượng, chi phí thấp.
Nhược điểm: chỉ hiệu quả với nước có hàm lượng Fe, Mn trung bình. Với nồng độ cao, cần bổ sung hóa chất hỗ trợ.
Bể phản ứng và bể lắng loại bỏ Fe, Mn
Nguyên lý: Hóa chất keo tụ (PAC, phèn nhôm), kiềm (vôi) hoặc chất oxy hóa (KMnO₄, Cl₂) được châm vào nước. Chúng tạo phản ứng với ion Fe²⁺, Mn²⁺ để tạo thành kết tủa không tan. Sau đó, bể lắng giữ lại phần lớn cặn.
Ưu điểm: xử lý được hàm lượng Fe, Mn cao; đồng thời giảm độ đục và vi sinh.
Nhược điểm: cần kiểm soát liều lượng hóa chất chính xác, phát sinh bùn thải phải xử lý.

Tiền xử lý là bước nền tảng, nếu bỏ qua các công đoạn sau (lọc áp lực, RO) sẽ nhanh hỏng vật liệu và màng lọc.

2. Lọc áp lực công nghiệp xử lý nước nhiễm phèn

Cấu hình hệ thống lọc áp lực
Hệ thống lọc áp lực thường gồm 2 – 3 cột lọc composite hoặc inox, đường kính từ 600 mm đến 1.600 mm tùy lưu lượng. Các cột chứa nhiều lớp vật liệu lọc có chức năng khác nhau:
Cát thạch anh: giữ cặn, bùn, tạp chất lơ lửng.
Cát mangan / Greensand Plus: xúc tác oxy hóa, loại bỏ Fe, Mn hiệu quả.
Than hoạt tính: khử mùi, màu, hấp phụ chất hữu cơ, H₂S.
Hạt Birm: vật liệu chuyên dụng xử lý Fe, Mn không cần hóa chất.

Nguyên lý hoạt động của lọc áp lực
Khi nước đi qua từng lớp vật liệu, các hạt Fe³⁺, MnO₂, H₂S, amoni… bị giữ lại nhờ cơ chế lọc cơ học, xúc tác oxy hóa và hấp phụ.
Sau một chu kỳ, cột lọc cần rửa ngược (backwash) để xả cặn và tái sinh lớp vật liệu.

Ưu điểm – Nhược điểm của lọc áp lực

Ưu điểm:
Hiệu quả cao trong xử lý Fe, Mn, H₂S.
Cấu hình linh hoạt, phù hợp nhiều quy mô.
Ít chi phí vận hành ngoài điện và nước rửa ngược.

Nhược điểm:
Không xử lý triệt để Asen, ion hòa tan.
Cần bảo trì định kỳ để tránh tắc nghẽn.

Ứng dụng lọc áp lực công nghiệp
Cấp nước cho khu dân cư 200 – 1.000 hộ.
Nhà máy chế biến nông sản, thủy sản, thực phẩm cần nguồn nước ổn định trước khi qua công đoạn tinh lọc.

3. Công nghệ trao đổi ion trong xử lý nước nhiễm phèn

Nguyên lý khoa học của trao đổi ion
Trao đổi ion sử dụng hạt cation resin hoặc anion resin để thay thế ion không mong muốn trong nước bằng ion an toàn hơn. Ví dụ:
Cation resin loại bỏ Mn²⁺, Fe²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ bằng cách trao đổi với Na⁺.
Anion resin loại bỏ một phần Asen, NO₃⁻, SO₄²⁻ bằng cách trao đổi với Cl⁻.

Triển khai hệ thống trao đổi ion
Cột chứa resin hoạt động theo chu kỳ. Sau khi resin bão hòa, cần tái sinh bằng dung dịch NaCl (hoặc NaOH, HCl tùy loại resin).
Hệ thống thường đi kèm với bể chứa dung dịch tái sinh và bộ định lượng tự động để giảm nhân công.

Ưu điểm – Nhược điểm của công nghệ trao đổi ion
Ưu điểm:
Loại bỏ được nhiều ion hòa tan mà lọc cơ học không xử lý được.
Nước sau xử lý đạt chất lượng cao, thích hợp cho công nghiệp thực phẩm – dược phẩm.
Nhược điểm:
Chi phí vận hành cao hơn (muối tái sinh, hóa chất).
Cần kiểm soát quy trình tái sinh chặt chẽ để tránh ô nhiễm thứ cấp.

Ứng dụng của trao đổi ion trong xử lý nước
Hệ thống yêu cầu chất lượng nước ổn định và tinh khiết như dược phẩm, mỹ phẩm, điện tử.
Các dây chuyền sản xuất nước uống đóng chai.

4. Công nghệ RO công nghiệp xử lý nước phèn – mặn

Vai trò của màng RO trong xử lý nước
RO (Reverse Osmosis – thẩm thấu ngược) là công nghệ màng tiên tiến nhất hiện nay để loại bỏ hầu hết tạp chất hòa tan. Màng RO có kích thước lỗ lọc ~0,0001 µm, cho phép giữ lại:
Kim loại nặng (Asen, chì, thủy ngân).
Ion Na⁺, Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻.
Vi khuẩn, virus, chất hữu cơ.

Triển khai hệ thống RO công nghiệp
Hệ thống RO thường đặt sau lọc áp lực để bảo vệ màng.
Công suất linh hoạt: từ 5 m³/h (nhỏ) đến >200 m³/h (công nghiệp).
Tích hợp với hệ thống CIP (Cleaning in Place) để rửa màng định kỳ.

Ưu điểm – Nhược điểm của công nghệ RO
Ưu điểm:
Loại bỏ gần như toàn bộ tạp chất.
Đảm bảo nước đầu ra đạt chuẩn cao nhất (QCVN, WHO).
Phù hợp với công nghiệp thực phẩm, đồ uống, dược phẩm.
Nhược điểm:
Chi phí đầu tư ban đầu lớn.
Tiêu hao điện năng và phát sinh nước thải RO (reject water) chiếm 25 – 40% lượng nước đầu vào.

Thực tế: Giải pháp tích hợp nhiều công nghệ (lọc áp lực + trao đổi ion + RO) mới đảm bảo nước đạt chất lượng cao, vận hành bền vững và kinh tế.

Dịch vụ xử lý nước nhiễm phèn, nhiễm mặn cho công nghiệp và dân cư

Nước nhiễm phèn, nhiễm mặn là vấn đề nghiêm trọng với các khu dân cư, nhà máy, khu công nghiệp và trang trại ven biển. Giải pháp lọc áp lực + RO công nghiệp được chứng minh là tối ưu, bền vững và kinh tế.

Với đội ngũ kỹ sư nhiều kinh nghiệm, công ty chúng tôi cam kết mang đến giải pháp xử lý nước chuẩn quốc tế – chi phí tối ưu – vận hành ổn định lâu dài.

Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn & khảo sát miễn phí.

0988.377.249 - 0932.006.399

info.cattan@gmail.com

catacleantech@gmail.com

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ SẠCH CÁT TÂN

MST: 0316481003

A87, KDC Thới An, Đường Lê Thị Riêng, Khu Phố 1, Phường Thới An, Thành Phố Hồ Chí Minh

0988.377.249 - 0932.006.399

catacleantech@gmail.com

info.cattan@gmail.com

congnghecattan.com

congnghephongsach.com

Truy cập nhanh