Các loại nguồn nước dùng để cấp nước

Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) từ nước mặt, nước ngầm, nước biển.

Theo tính chất của nước có thể phân ra: nước ngọt, nước mặn, nước lợ, nước chua phèn, nước khoáng và nước mưa.

Nước mặt: bao gồm các nguồn nước trong các ao, đầm, hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:

- Chứa khí hòa tan đặc biệt là oxy;

- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao đầm, hồ do xảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo;

- Có hàm lượng chất hữu cơ cao;

- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo;

- Chứa nhiều vi sinh vật.

Nước ngầm: được khai thác từ các tầng chứa nước dưới đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Do vậy nước chảy qua các địa tầng chứa cát và granit thường có tính axit và chứa rất ít chất khoáng. Khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Ngoài ra đặc trưng chung của nước ngầm là:

- Độ đục thấp;

- Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định;

- Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như CO₂, H₂S…;

- Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo;

- Không có hiện diện của vi sinh vật.

Nước biển: Nước biển thường có độ mặn rất cao (độ mặn ở Thái Bình Dương là 32-35g/l). Hàm lượng muối trong nước biển thay đổi tùy theo vị trí địa lý như: cửa sông, gần hay xa bờ, ngoài ra trong nước biển thường có nhiều chất lơ lửng, càng gần bờ nồng độ càng tăng, chủ yếu các phiêu sinh động thực vật.

Nước lợ: Ở cửa sông và các vùng ven bờ biển, nơi gặp nhau của các dòng nước ngọt chảy từ sông ra, các dòng thấm từ đất liền chảy ra hòa trộn với nước biển. Do ảnh hưởng của thủy triều, mực nước tại chỗ gặp nhau lúc ở mức cao, lúc ở mức thấp và do sự hòa trộn giữa nước ngọt và nước biển làm cho độ muối và hàm lượng huyền phù trong nước ở khu vực này luôn thay đổi và có trị số cao hơn tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt và thấp hơn nhiều so với nước biển gọi là nước lợ.

Nước khoáng: Khai thác nước từ tầng sâu dưới đất hay từ các suối do phun trào từ lòng đất ra, nước có chứa một vài nguyên tố ở nồng độ cao hơn nồng độ cho phép đối với nước uống và đặc biệt có tác dụng chữa bệnh. Nước khoáng sau khi qua khâu xử lý thông thường như làm trong, loại bỏ hoặc nạp lại khí CO2 nguyên chất được đóng vào chai để cấp cho người dùng.

Nước chua phèn: Những nơi gần biển như đồng bằng sông Cửu Long ở nước ta thường có nước chua phèn. Nước bị nhiễm phèn là do tiếp xúc với đất phèn, loại đất này giàu nguyên tố lưu huỳnh ở dạng sunfua hay ở dạng sunfat và một vài nguyên tố kim loại như nhôm, sắt. Đất phèn được hình thành do quá trình kiến tạo địa chất. Trước đây ở những vùng này bị ngập nước và có nhiều loại thực vật và động vật tầng đáy phát triển. Do quá trình bồi tụ, thảm thực vật và lớp sinh vật đáy bị vùi lấp và bị phân hủy yếm khí, tạo ra các axit mùn hữu cơ làm cho nước có vị chua, đồng thời có chứa nhiều nguyên tố kim loại với hàm lượng cao như nhôm, sắt và ion sunfat.

Nước mưa: Nước mưa có thể xem như nước cất tự nhiên nhưng không hoàn toàn tinh khiết bởi vì nước mưa có thể bị ô nhiễm bởi khí, bụi, và thậm chí cả vi khuẩn có trong không khí. Khi rơi xuống, nước mưa tiếp tục bị ô nhiễm do tiếp xúc với các vật thể khác nhau. Hơi nước gặp không khí chứa nhiều khí oxit nitơ hay oxit lưu huỳnh sẽ tạo nên các trận mưa axit. Hệ thống thu gom nước mưa dùng cho mục đích sinh hoạt gồm hệ thống mái, máng thu gom dẫn về bể chứa. Nước mưa có thể dự trữ trong các bể chứa có mái che để dùng quanh năm.

Quy trình công nghệ xử lý

Nước ngầm được bơm từ giếng khoan vào bể làm thoáng để khử hết H2S và các loại khí độc có trong nước. Đồng thời thiết bị làm thoáng giúp tăng lượng oxy hòa tan và pH được nâng lên phù hợp (bằng NaOH) để các phản ứng diễn ra thuận lợi:

Fe²⁺ + O₂ → Fe³⁺
Fe³⁺ + H₂O → Fe(OH)₃

Sau khi xử lý sơ cấp tại bể làm thoáng. Nước được dẫn vào bể lắng.

Kết tủa Fe(OH)3 sẽ lắng xuống đáy bể. Trong quá trình lắng xuống, các hạt kết tủa bé li ti sẽ kết dính lại với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn và dễ dàng lắng xuống đáy bể hơn.

Phần nước sau khi xử lý tách cặn sẽ được bơm sang bể lọc áp lực để loại bỏ hoàn toàn các chất cặn còn sót lại trong nước. Bước này sẽ làm cho nước có độ trong cần thiết theo tiêu chuẩn.

Sau đó, nước sẽ được chuyển sang bể chứa nước sạch. Hóa chất khử trùng như clorin được thêm vào bể để tiêu diệt các vi sinh vật gây hại đảm bảo nước sau xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật để cấp cho sinh hoạt theo QCVN 01-1:2018/BYT. Một hệ thống cấp nước sạch sẽ có nhiệm vụ cấp nước và điều áp, dẫn nước đến các khu vực dân cư để sử dụng.