Làm thế nào để xử lý
được nước ngầm?
Để khai thác nước ngầm có thể sử dụng các thiềt bị điện như bơm ly tâm,
máy nén khí, bơm nhúng chìm hoặc các thiết bị không cần điện như các loại
bơm tay. Ngoài ra nước ngầm còn đươc khai thác tập trung tại các nhà máy
nuớc ngầm, các xí nghiệp, hoặc khai thác phân tán tại các hộ dân cư. Đây là
ưu điểm nổi bật của nước ngầm trong vấn đề cấp nước nông thôn. Các
phương pháp xử lý nước ngầm tương đối đơn giản và giá thành xử lý nước
ngầm nhìn chung rẻ hơn so với nước mặt.

1. Mở đầu
Nước là nhu cầu tất yếu của mọi sinh vật. Không có nước cuộc sống trên trái
đất không thể tồn tại được. Hàng ngày trung bình mọi người cần từ 3-10 lít
đáp ứng cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt hằng ngày. Trong sinh hoạt nước
cấp dùng đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ăn uống, vệ sinh, cac họat động giải trí,
và cac họat động công cộng như cứu hỏa, phun nước, tưới đường…còn
trong công nghiệp, nước cấp được dùng cho quá trình làm lạnh, sản xuất
thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu… Hầu như mọi ngành công
nghiệp đều sử dụng nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không gì thay
thế được trong sản xuất.
Tùy thuộc vào mức độ phát triền công nghiệp và mức sinh hoạt cao thấp của
mọi cộng đồng mà nhu cầu về nước cấp với số lượng và chất lượng khác
nhau.
Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số
nguồn nước càng ngày bị ô nhiễm và cạn kiệt. …
Vì thế con người cần phải biết cách xử lý các nguồn nước cấp đề đáp ứng cả
về chất lượng lẫn số lượng cho sinh hoạt hằng ngày và sản xuất công nghiệp.
2. Ưu nhược điểm khi sử dụng nước ngầm

nhiễm nguồn nước ngầm.
3. Các phương pháp xử lý nước ngầm
Về nguyên tắc nước chứa hàm lượng tạp chất ở dạng nào lớn hơn giới hạn
cho phép thì phải xử lý trước khi đem sử dụng. Cho đến nay người ta xử lý
nước theo các phương pháp sau:
Xử lý nước ngầm bằng phương pháp cơ học (phương pháp xử lý nước ngầm
được sử dụng ở nông thôn)
Nước từ nguồn được bơm cấp 1 phun qua giàn mưa thành những tia nhỏ để
ôxy của không khí tác dụng với Fe2+ thành Fe3+. Nước dàn mưa được dẫn
đi lắng lọc ở các bể lọc chứa chất lọc (cát, đá, than hoạt tính…)
Xử lý nước ngầm bằng phương pháp hóa học
Là phương pháp dùng hóa chất, các phản ứng hóa học trong quá trình xử lý
nước.
Nếu nước có độ đục lớn chứng tỏ chứa nhiều chất hữu cơ và sinh vật phù du
thì dùng phèn và chất tạo keo tụ để ngưng tạp chất.
Nước chứa nhiều ion kim loại (độ cứng lớn) xử lý bằng vôi, sôđa hoặc dùng
phương pháp trao đổi ion. Nước chứa nhiều độc tố H2S xử lý bằng phương
pháp oxy hóa, clo hóa, phèn.
Nước chứa nhiều vi khuẩn thì phải khử trùng bằng các hợp chất chứa clo,
ozon.
Nước chứa Fe thì oxy hóa Fe2+ bằng oxy không khí (làm thóang giàn mưa)
hoặc dùng chất oxy hóa để xử lý…
Độ kiềm của nước nhỏ làm cho quá trình keo tụ khó khăn, nước có mùi vị
thì phải kiềm hóa bằng amoniac (NH3). Sau khi cacbon hóa, clo hóa sơ bộ
rồi thêm KMnO4.
Nước có nhiều oxy hòa tan thì phải xử lý bằng cách dùng các chất khử để
liên kết oxy. Đó là hydrazin, natrithisunfat…
Nhìn chung các phương pháp xử lý hóa học thường đạt năng suất và có hiệu
quả cao.
Xử lý nước ngầm bằng phương pháp vi sinh

một giếng thăm để kiểm tra nước, lấy cặn và thông hơi.
c. Phương tiện lấy nước từ giếng lên
Để lấy nước từ giếng lên người ta thường sử dụng gầu múc nước bằng tay
(với các giếng đào khơi) hoặc các loại bơm giếng khác nhau.
Một trong những bơm giếng phổ biến nhất ở vùng nông thôn là giếng bơm
tay theo mô hình của UNICEF. Để bơm nước từ các giếng khoan qui mô
nhỏ, người ta thường sử dụng các loại bơm ly tâm hoặc máy nén khí. Đối
với các giếng khoan qui mô công nghiệp, người ta thường sử dụng bơm hỏa
tiễn.
Tính toán thủy lực giếng lấy nước ngầm có thể chia ra: giếng đơn chiếc
(không chịu ảnh hưởng của các giềng bơm khác), và nhóm giếng bơm, với
sơ đồ bố trí có quan hệ thủy lực với nhau.
4.2 Công trình xử lý sắt, mangan
Các phương pháp khử sắt, mangan trong nước ngầm
a. Khử sắt, mangan bằng phương pháp làm thoáng
Sắt, Mangan trong nước thường tồn tại ở dạng Fe2+, Mn2+ vì vậy muốn loại
chúng ra khỏi nước cần oxy hóa chúng thành muối Fe3+, Mn4+ ở dạng ít tan
rối dùng phương pháp lắng, lọc dể giữ chúng lại và loại chúng ra khỏi nước.
Muốn oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, Mn2+ thành Mn4+ người ta thường sử
dụng phương pháp làm thoáng tự nhiên hay cưỡng bức (các dàn mưa hay
quạt gió). Thực chất của phương pháp làm thoáng là làm giàu oxy cho nước,
tạo điều kiện cho Fe2+ oxy hoá thành Fe3+ sau đó Fe3+ thực hiện quá trình
thủy phân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3,Mn2+ thành MnO2 rồi dùng
bể lọc để giữ lại.
b. Khử sắt,mangan bằng phương pháp dùng hóa chất
Khử sắt,mangan bằng chất oxy hóa mạnh
- Các chất oxy mạnh thường dùng để khử sắt là: Cl2, KMnO4, O3…So sánh
với phương pháp khử sắt bằng làm thoáng ta thấy, dùng chất oxy hóa mạnh
phản ứng xảy ra nhanh hơn, pH môi trường thấp hơn (pH<6). Nếu trong
nước có tồn tại các hợp chất như: H2S, NH3 thì chúng sẽ ảnh hưởng lớn đến

soda.
Các phản ứng chính:
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
Ca(HCO3) + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + 2Ca(CO3) + H2O
MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaSO4
4.3.2 Quá trình làm mềm nước bằng vôi – soda
Khi độ kiềm cacbonat không đủ để phản ứng với vôi thì cần phải cung cấp
từ nguồn bên ngoài, thông thường sử dung soda bột Na2CO3. Phương trình
phản ứng:
CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4
4.3.3 Quá trình làm mềm bằng xút
Xút cũng được sử dụng khi độ cứng cacbonat không đủ để phản ứng với vôi.
Sự lựa chọn giữa soda bột và xút không chỉ phụ thuộc vào lý do kinh tế mà
còn phụ thuộc vào các yếu tố như vận hành dễ dàng hệ thống xử lý và hàm
lượng magiê trong nguồn nước.
Các phản ứng:
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
Ca(HCO3)2 + 2NaOH = CaCO3 + Na2CO3 +2H2O
Mg(HCO3)2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + Na2CO3 + H2O
MgSO4 + 2NaOH = Mg(OH)2 + Na2SO4
CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4
5. Khử trùng
Về nguyên lý các quá trình khử trùng có thể thực hiện bằng phương pháp vật
lý hoặc phương pháp hóa học.
5.1 Phương pháp vật lý
Phương pháp nhiệt: khi đun sôi nước ở 100 oc đa số các vi sinh vật bị tiêu
diệt. Tuy nhiên có một số vi sinh vật khi nhiệt độ cao liền chuyển sang dạng
bào tử với lớp bảo vệ vững chắc. Để tiêu diệt nhóm vi khuẩn này cần đun sôi
nước đến 120 oc. Phương pháp nhiệt tuy đơn giản nhưng tốn năng lượng và

khi trong nước có các chất hữu cơ, cặn lơ lửng và các chất khử khác. Khi
cho Clo vào nước xảy ra các phản ứng sau:
Cl2 + H2O = HOCl + HCl.
Hoặc ở dạng phương trình phân ly:
Cl2 + H2O = 2H+ + OCl- + Cl-
Khi sử dụng Clorua vôi làm chất sát trùng phản ứng sẽ là:
Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl
2HOCl = 2H+ + 2OCl-
Khi pH tăng, nồng độ HOCl giảm làm cho hiệu quả khử trùng cũng giảm đi
tương ứng. Để quá trình khử trùng nước bằng Clo có hiệu quả cao nhất nên
tiến hành khi nước có độ pH thấp, trước khi xử lý ổn định nước. Khi trong
nước có muối amoni, amoniac hay các hợp chất hữu cơ có chứa nhóm amoni
thì axit hypoclorit tham gia vào phản ứng với chúng tạo thành monocloramin
và đicloramin:
HClO + NH3 = NH2Cl + H2O
HClO + NH2Cl = NHCl2 + H2O
HOCl + NHCl2 = NCl3 + H2O
Đồng thời khả năng diệt trùng bị giảm đi. Khả năng diệt trùng của
monocloramin thấp hơn của đicloramin 2 đến 3 lần.
Để đảm bảo cho quá trình khử trùng đạt hiệu quả tốt, sau khi khử trùng cần
giữ lại trong nước một lượng clo dư thích hợp. Với các hệ thống cấp nước
sinh hoạt lượng clo dư thường từ 0,2-0,3 mg/l để chống sự tái nhiễm bẩn
trong mạng lưới đường ống phân phối hoặc nơi tiêu thụ.
b. Khử trùng nước bằng Iốt:
Iốt là chất oxy hóa mạnh và thường được dùng để khử trùng nước ở các bể
bơi. Là chất khó hòa tan nên Iốt được dùng ở dạng dung dịch bão hòa. Độ
hòa tan của Iốt phụ thuộc vào nhiệt độ nước. Ở 0oc đọ hòa tan của Iốt là
100mg/l, ở 20oc là 300mg/l. Khi độ pH của nước nhỏ hơn 7 liều lượng Iốt
sử dụng lấy từ 0,3-1 mg/l. Nếu sử dụng liều lượng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm
cho nước có mùi vị Iốt.