xử lý nước thải

Tác hại của các chỉ tiêu nước vượt mức

pH

Nguồn nước có pH > 7 thường chứa nhiều ion nhóm carbonate và bicarbonate (do chảy qua nhiều tầng đất đá). Nguồn nước có pH < 7 thường chứa nhiều ion gốc axit.

Ngoài việc pH thấp có thể gây hư men răng, chưa có bằng chứng cụ thể nào liên quan giữa độ pH và sức khỏe của người sử dụng. Theo Tiêu chuẩn, pH của nước sử dụng cho sinh hoạt là 6,0 – 8,5 và của nước uống là 6,5 – 8,5. Tuy nhiên, các loại nước ngọt có gas có độ pH từ 2,0 – 4,0. Các loại thực phẩm thường có pH = 2,9 – 3,3. Giá trị pH của nước có liên quan đến tính ăn mòn thiết bị, đường ống dẫn nước và dụng cụ chứa nước. Đặc biệt, trong môi trường pH thấp, khả năng khử trùng của Clo sẽ mạnh hơn. Tuy nhiên, khi pH > 8,5 nếu trong nước có hợp chất hữu cơ thì việc khử trùng bằng Clo dễ tạo thành hợp chất trihalomethane gây ung thư.

Mùi vị

– Nước giếng ngầm: mùi trứng thối là do có khí H2S, kết quả của quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong lòng đất và hòa tan vào mạch nước ngầm. Mùi tanh của sắt và mangan.

– Nước mặt (sông, suối, ao hồ): mùi tanh của tảo là do sự xuất hiện của các loại tảo và vi sinh vật. Trong trường hợp này nước thường có màu xanh.
– Nước máy: mùi hóa chất khử trùng (clo) còn dư lại trong nước.
Mùi vị khác lạ sẽ gây cảm giác khó chịu khi dùng nước. Tuỳ theo loại mùi vị mà có cách xử lý phù hợp như dùng hóa chất diệt tảo trong ao hồ, keo tụ lắng lọc, hấp phụ bằng than hoạt tính,…

Màu
– Màu vàng của hợp chất sắt và mangan.
– Màu xanh của tảo, hợp chất hữu cơ.
Nước có độ màu cao thường gây khó chịu về mặt cảm quan. Với các quy trình xử lý như sục khí ozôn, clo hóa sơ bộ, keo tụ, lắng lọc có thể làm giảm độ màu của nước. Cần lưu ý, khi nguồn nước có màu do hợp chất hữu cơ, việc sử dụng Clo có thể tạo ra chất mới là trihalomethane có khả năng gây ung thư. Tiêu chuẩn nước sinh hoạt quy định màu của nước < 15 TCU.

pH
Nguồn nước có pH > 7 thường chứa nhiều ion nhóm carbonate và bicarbonate (do chảy qua nhiều tầng đất đá). Nguồn nước có pH < 7 thường chứa nhiều ion gốc axit.

Ngoài việc pH thấp có thể gây hư men răng, chưa có bằng chứng cụ thể nào liên quan giữa độ pH và sức khỏe của người sử dụng. Theo Tiêu chuẩn, pH của nước sử dụng cho sinh hoạt là 6,0 – 8,5 và của nước uống là 6,5 – 8,5. Tuy nhiên, các loại nước ngọt có gas có độ pH từ 2,0 – 4,0. Các loại thực phẩm thường có pH = 2,9 – 3,3. Giá trị pH của nước có liên quan đến tính ăn mòn thiết bị, đường ống dẫn nước và dụng cụ chứa nước. Đặc biệt, trong môi trường pH thấp, khả năng khử trùng của Clo sẽ mạnh hơn. Tuy nhiên, khi pH > 8,5 nếu trong nước có hợp chất hữu cơ thì việc khử trùng bằng Clo dễ tạo thành hợp chất trihalomethane gây ung thư.

Độ đục
Độ đục là đại lượng đo hàm lượng chất lơ lửng trong nước, thường do sự hiện diện của chất keo, sét, tảo và vi sinh vật.
Nước đục gây cảm giác khó chịu về mặt cảm quan, ngoài ra còn có khả năng nhiễm vi sinh. Tiêu chuẩn nước sạch quy định độ đục nhỏ hơn 5NTU, nhưng giới hạn tối đa của nước uống chỉ là 2 NTU. Các quy trình xử lý như keo tụ, lắng, lọc góp phần làm giảm độ đục của nước.
Độ cứng
Độ cứng là đại lượng đo tổng các cation đa hóa trị có trong nước, nhiều nhất là ion canxi và magiê. Nước mặt thường không có độ cứng cao như nước ngầm. Hiện nay, tùy theo độ cứng của nước người ta chia thành các loại sau:
Độ cứng = 0 – 50mg/l -> Nước mềm
Độ cứng = 50 – 150mg/l -> Nước hơi cứng
Độ cứng = 150 – 300mg/l -> Nước cứng
Độ cứng > 300mg/l -> Nước rất cứng
Nước cứng thường cần nhiều xà phòng hơn để tạo bọt, hoặc gây hiện tượng đóng cặn trắng trong thiết bị đun, ống dẫn nước nóng, thiết bị giải nhiệt hay lò hơi. Ngược lại, nước cứng thường không gây hiện tượng ăn mòn đường ống và thiết bị.Theo tiêu chuẩn nước sạch, độ cứng được quy định nhỏ hơn 350 mg/l. Đối với nước ăn uống, độ cứng nhỏ hơn 300 mg/l. Tuy nhiên, khi độ cứng vượt quá 50 mg/l, trong các thiết bị đun nấu đã xuất hiện cặn trắng. Trong thành phần của độ cứng, canxi và magiê là 2 yếu tố quan trọng thường được bổ sung cho cơ thể qua đường thức ăn. Chỉ ngoại trừ các chứng bệnh về sỏi thận cần hạn chế việc hấp thụ canxi và magiê ở hàm lượng cao. Có thể khử độ cứng bằng phương pháp trao đổi ion. Sau mỗi chu kỳ lọc, hạt nhựa cation được tái sinh bằng dung dịch muối ăn.
 Độ kiềm
Độ kiềm của nước là do các ion bicarbonate, carbonate và hydroxide tạo nên. Trong thành phần hóa học của nước, độ kiềm có liên quan đến các chỉ tiêu khác như pH, độ cứng và tổng hàm lượng khoáng. Việc xác định độ kiềm của nước giúp cho việc định lượng hóa chất trong quá trình keo tụ, làm mềm nước cũng như xử lý chống ăn mòn.
Hiện nay, không có bằng chứng cụ thể nào liên quan giữa độ kiềm và sức khỏe của người sử dụng. Thông thường, nước dùng cho ăn uống nên có độ kiềm thấp hơn 100 mg/l.

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)
TDS là đại lượng đo tổng chất rắn hòa tan có trong nước, hay còn gọi là tổng chất khoáng.
Tiêu chuẩn nước sạch quy định TDS nhỏ hơn 1.200 mg/l. Tiêu chuẩn nước uống quy định TDS nhỏ hơn 1.000 mg/l.
 Sắt
Do ion sắt hai dễ bị oxy hóa thành hydroxyt sắt ba, tự kết tủa và lắng nên sắt ít tồn tại trong nguồn nước mặt. Đối với nước ngầm, trong điều kiện thiếu khí, sắt thường tồn tại ở dạng ion Fe2+ và hoà tan trong nước. Khi được làm thoáng, sắt hai sẽ chuyển hóa thành sắt ba, xuất hiện kết tủa hydroxyt sắt ba có màu vàng, dễ lắng. Trong trường hợp nguồn nước có nhiều chất hữu cơ, sắt có thể tồn tại ở dạng keo (phức hữu cơ) rất khó xử lý. Riêng đối với thành phần Sunfat cao sẽ có vị chua, gây bệnh tiêu chảy Ngoài ra, khi nước có độ pH thấp, sẽ gây hiện tượng ăn mòn đường ống và dụng cụ chứa, làm tăng hàm lượng sắt trong nước.
Sắt không gây độc hại cho cơ thể. Khi hàm lượng sắt cao sẽ làm cho nước có vị tanh, màu vàng, độ đục và độ màu tăng nên khó sử dụng. Tiêu chuẩn nước uống và nước sạch đều quy định hàm lượng sắt nhỏ hơn 0,5 mg/l.
Nhôm
Nhôm là thành phần chính trong các loại đá khoáng, đất sét. Nhôm được dùng trong các ngành công nghiệp sản xuất chất bán dẫn, thuốc nhuộm, sơn và đặc biệt là hóa chất keo tụ trong xử lý nước. Nước khai thác từ vùng đất nhiễm phèn thường có độ pH thấp và hàm lượng nhôm cao.
Nhôm không gây rối loạn cơ chế trao đổi chất, tuy nhiên có liên quan đến các bệnh Alzheimei và gia tăng quá trình lão hóa. Tiêu chuẩn nước uống quy định hàm lượng nhôm nhỏ hơn 0,2 mg/l.

 Sắt
Do ion sắt hai dễ bị oxy hóa thành hydroxyt sắt ba, tự kết tủa và lắng nên sắt ít tồn tại trong nguồn nước mặt. Đối với nước ngầm, trong điều kiện thiếu khí, sắt thường tồn tại ở dạng ion Fe2+ và hoà tan trong nước. Khi được làm thoáng, sắt hai sẽ chuyển hóa thành sắt ba, xuất hiện kết tủa hydroxyt sắt ba có màu vàng, dễ lắng. Trong trường hợp nguồn nước có nhiều chất hữu cơ, sắt có thể tồn tại ở dạng keo (phức hữu cơ) rất khó xử lý. Riêng đối với thành phần Sunfat cao sẽ có vị chua, gây bệnh tiêu chảy Ngoài ra, khi nước có độ pH thấp, sẽ gây hiện tượng ăn mòn đường ống và dụng cụ chứa, làm tăng hàm lượng sắt trong nước.
Sắt không gây độc hại cho cơ thể. Khi hàm lượng sắt cao sẽ làm cho nước có vị tanh, màu vàng, độ đục và độ màu tăng nên khó sử dụng. Tiêu chuẩn nước uống và nước sạch đều quy định hàm lượng sắt nhỏ hơn 0,5 mg/l.

Amôni – Nitrit – Nitrat

Các dạng thường gặp trong nước của hợp chất nitơ là amôni, nitrit, nitrat, kết quả của quá trình phân hủy các chất hữu cơ hoặc do ô nhiễm từ nước thải. Nitrit được hình thành từ phản ứng phân hủy nitơ hữu cơ và amôni và với sự tham gia của vi khuẩn. Sau đó nitrit sẽ được oxy hóa thành nitrat. Ngoài ra, nitrat còn có mặt trong nguồn nước là do nước thải từ các ngành hóa chất, từ đồng ruộng có sử dụng phân hóa học, nước rỉ bãi rác, nước mưa chảy tràn. Sự có mặt hợp chất nitơ trong thành phần hóa học của nước cho thấy dấu hiệu ô nhiễm nguồn nước.
Nitrat và Nitrit trong nước lớn hơn 10mg/l sẽ gây ra bệnh, đặc biệt là trẻ em bị bệnh da xanh, thiếu máu. Riêng đối với Nitrit dễ tác dụng với Nitrosamim là chất gây ung thư. Trong đó, amôni là chất gây độc nhiều nhất cho cá và các loài thủy sinh.
Tiêu chuẩn nước sạch quy định Amôni nhỏ hơn 3mg/l. Tiêu chuẩn nước uống quy định Amôni nhỏ hơn 1,5 mg/l.
Tiêu chuẩn nước sạch và nước uống đều quy định Nitrit nhỏ hơn 3mg/l.
Tiêu chuẩn nước sạch và nước uống đều quy định Nitrat nhỏ hơn 50mg/l.

 Asen (thạch tín):

Do thấm qua nhiều tầng địa chất khác nhau, nước ngầm thường chứa asen nhiều hơn nước mặt. Ngoài ra asen có mặt trong nguồn nước khi bị nhiễm nước thải công nghiệp, thuốc trừ sâu. Asen không gây mùi vị khó chịu khi có mặt trong nước ngay cả ở lượng đủ làm chết người, nên không thể phát hiện bằng cảm quan
Asen là một chất rất độc, độc gấp 4 lần thuỷ ngân. Asen tác động xấu đến hệ tuần hoàn, hệ thần kinh. Nếu bị nhiễm độc từ từ, mỗi ngày một ít, tuỳ theo mức độ bị nhiễm và thể tạng mỗi người, có thể xuất hiện nhiều bệnh như: rụng tóc, buồn nôn, sút cân, ung thư, giảm trí nhớ… Asen làm thay đổi cân bằng hệ thống enzim của cơ thể, nên tác hại của nó đối với phụ nữ và trẻ em là lớn nhất Tiêu chuẩn nước sạch quy định asen nhỏ hơn 0,05 mg/l. Tiêu chuẩn nước uống quy định asen nhỏ hơn 0,01 mg/l.

Mangan

Mangan thường tồn tại trong nước cùng với sắt nhưng với hàm lượng ít hơn. Khi trong nước có mangan thường tạo lớp cặn màu đen đóng bám vào thành và đáy bồn chứa.
Mn có tác động rất nguy hiểm với thần kinh và sự phát triển trí tuệ, nhất là ở trẻ nhỏ. Những nguồn nước có hàm lượng Mn vượt quá mức cho phép sẽ sinh ra lượng vi khuẩn lớn ảnh hưởng đến đường ruột, với hàm lượng cao  Mn có khả năng gây ung thư, Ở hàm lượng cao hơn 0,15 mg/l có thể tạo ra vị khó chịu, làm hoen ố quần áo. Tiêu chuẩn nước uống và nước sạch đều quy định hàm lượng mangan nhỏ hơn 0,5 mg/l.