Xử lý nước ngầm là bước quan trọng giúp loại bỏ sắt, mangan, amoni, asen và vi sinh vật có hại thường tồn tại trong nguồn nước. Việc lựa chọn phù hợp công nghệ xử lý nước ngầm không chỉ đảm bảo an toàn cho sức khỏe, mà còn nâng cao chất lượng nước phục vụ sinh hoạt, sản xuất, công nghiệp… Quý khách hàng hãy theo dõi bài viết sau của ATS Water Technology để hiểu chi tiết hơn nhé!

1. Đặc điểm của nước ngầm

Nước ngầm là nguồn nước nằm sâu dưới đất, chứa trong các khe đá, lớp cát hoặc đất sét. Nguồn nước này được hình thành từ nước mưa và nước mặt thấm qua các lớp địa chất, được lọc tự nhiên nên thường có độ trong cao và ít biến động theo mùa. Hiện nay, nước ngầm cung cấp khoảng 25–40% lượng nước uống toàn cầu (theo Wikipedia), đồng thời được dùng rộng rãi cho tưới tiêu nông nghiệp và sản xuất công nghiệp.

Tuy nhiên, nước ngầm không phải lúc nào cũng sạch. Một số khu vực có hàm lượng sắt, mangan, amoni hoặc asen cao do đặc tính địa chất tự nhiên. Ngoài ra, hoạt động của con người như sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu, xả thải công nghiệp, rò rỉ từ bãi rác hoặc sự cố tràn hóa chất cũng có thể làm nước ngầm bị ô nhiễm.

Các chất ô nhiễm thường gặp trong nước ngầm gồm:

  • Chất vô cơ: sắt (Fe), mangan (Mn), amoni (NH4+), nitrat (NO3−), asen (As).
  • Chất hữu cơ: dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, dầu mỡ, dung môi công nghiệp.
  • Vi sinh vật: E. coli, Coliform.
  • Khí hòa tan: hydrogen sulfide (H2S) gây mùi trứng thối.

Nếu không được xử lý, nước ngầm không đạt tiêu chuẩn sử dụng sẽ gây hại cho sức khỏe, làm hư hỏng đường ống và thiết bị, đồng thời ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong các ngành sản xuất. Do đó, việc xử lý nước ngầm đúng kỹ thuật là cần thiết để đảm bảo nguồn nước an toàn, bền vững và đáp ứng yêu cầu của từng ứng dụng cụ thể.

đặc điểm nguồn nước ngầm
Nước ngầm là tài nguyên quan trọng, cần kiểm tra và xử lý kỹ thuật để loại bỏ các chất vô cơ, hữu cơ và vi sinh vật gây hại

2. Các phương pháp xử lý ô nhiễm nước ngầm

Nước ngầm mặc dù đã được lọc tự nhiên qua các lớp đất đá, nhưng vẫn có thể chứa sắt, mangan, amoni, asen hoặc các tạp chất khác vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Tùy vào đặc điểm nguồn nước, chúng ta có thể áp dụng một hoặc kết hợp nhiều phương pháp xử lý nước ngầm để đạt hiệu quả cao nhất. Dưới đây là ba giải pháp phổ biến nhất hiện nay, Quý khách hàng có thể tham khảo!

2.1. Phương pháp xử lý sắt và mangan trong nước ngầm

Sắt (Fe2+) và mangan (Mn2+) thường tồn tại ở dạng hòa tan trong nước ngầm, gây ra hiện tượng ố vàng, vị tanh kim loại và đóng cặn đường ống. Hai công nghệ xử lý phổ biến gồm:

  • Kết tủa hóa học: Sử dụng các tác nhân oxy hóa (như clo, KMnO4, ozone) để chuyển sắt và mangan hòa tan thành dạng kết tủa không tan, sau đó loại bỏ bằng lắng và lọc.
  • Trao đổi ion: Cho nước đi qua lớp vật liệu trao đổi cation (zeolite hoặc hạt nhựa trao đổi ion) để thay thế ion Fe2+ và Mn2+ bằng các ion khác, thường là Na+.
  • Lọc cơ học kết hợp màng siêu lọc (UF): Sau khi oxy hóa, nước đi qua màng UF (kích thước lỗ 0,02 μm) để loại bỏ hoàn toàn cặn mịn, vi khuẩn và các hợp chất hữu cơ, giúp bảo vệ màng RO phía sau.
Phương pháp sử dụng các tác nhân oxy hóa xử lý sắt và mangan trong nước ngầm
Các chất oxy hóa mạnh là tác nhân thiết yếu giúp chuyển hóa sắt và mangan hòa tan thành dạng kết tủa để dễ dàng loại bỏ khỏi nước ngầm

Xem thêm: 5 cách xử lý nước nhiễm sắt hiệu quả trong công nghiệp

2.2. Phương pháp xử lý amoni trong nước ngầm

Amoni (NH4+) trong nước ngầm có thể gây mùi khó chịu, ảnh hưởng đến vị nước và an toàn sức khỏe. Phương pháp hiệu quả là:

  • Trao đổi ion: Sử dụng hạt nhựa trao đổi cation để hấp phụ ion NH4+ và thay thế bằng các ion khác (Na+ hoặc H+), giúp giảm nồng độ amoni xuống mức an toàn.
  • Siêu lọc (UF) kết hợp RO: UF loại bỏ vi khuẩn và chất hữu cơ liên quan, sau đó màng RO loại bỏ hoàn toàn amoni cùng các muối hòa tan, đảm bảo nước đạt chuẩn cho uống trực tiếp.
Phương pháp siêu lọc (UF) kết hợp RO xử lý amoni trong nước ngầm
Amoni trong nước ngầm được loại bỏ hiệu quả bằng trao đổi ion hoặc kết hợp công nghệ màng UF và RO

Bài viết liên quan: Dấu hiệu và cách xử lý nước nhiễm mangan hiệu quả

2.3. Phương pháp xử lý asen trong nước ngầm

Asen là chất độc nguy hiểm, ngay cả ở nồng độ rất thấp. Một số công nghệ xử lý asen gồm:

  • Hấp thụ sinh học (Phytoremediation): Trồng các loại cây có khả năng hấp thụ asen qua rễ, như cây dương xỉ Trung Quốc (Pteris vittata), giúp giảm dần hàm lượng asen trong nước ngầm.
  • Trao đổi ion: Dùng hạt nhựa trao đổi anion để loại bỏ asen dưới dạng arsenit (As3+) hoặc arsenat (As5+).
  • Rào cản phản ứng thấm (Permeable Reactive Barrier – PRB): Lắp đặt lớp vật liệu phản ứng ngầm trên dòng chảy nước ngầm, cho phép phản ứng hóa học hoặc sinh học diễn ra để loại bỏ asen và các chất ô nhiễm khác.
  • Lọc thẩm thấu ngược (RO): Đây là giải pháp toàn diện nhất để loại bỏ asen cùng các kim loại nặng và muối hòa tan.
Phương pháp trao đổi ion xử lý asen trong nước ngầm
Trao đổi ion là một trong những phương pháp chính để loại bỏ Asen độc hại khỏi nước ngầm

Xem thêm: Nước nhiễm asen | Nguyên nhân, tác hại và cách xử lý

3. Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm toàn diện

Quy trình xử lý nước ngầm nhằm loại bỏ tạp chất, kim loại nặng, amoni, asen, muối hòa tan và vi sinh vật, đảm bảo nguồn nước đạt tiêu chuẩn cho sinh hoạt và sản xuất. Sơ đồ xử lý nước ngầm được chia thành 3 giai đoạn chính: tiền xử lý, xử lý chính và bảo dưỡng hệ thống.

sơ đồ công nghệ xử lý ngầm
Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm

3.1. Giai đoạn tiền xử lý

Mục tiêu là loại bỏ tạp chất thô, giảm độ đục và cặn lơ lửng, đồng thời xử lý sơ bộ sắt, mangan và amoni, giúp bảo vệ thiết bị lọc tinh và màng RO phía sau.

  • Lọc tự rửa Amiad (200 – 300 μm): Nước từ bồn chứa được bơm qua bộ lọc đĩa hoặc lọc lưới để loại bỏ các chất rắn lơ lửng kích thước lớn. Thiết bị hoạt động tự động và có cơ chế rửa ngược, giảm thiểu công tác bảo trì.
  • Hệ thống siêu lọc UF X-Flow (Pentair): Ứng dụng công nghệ lọc “inside-out” với kích thước lỗ lọc chỉ 0,02 μm, loại bỏ gần như hoàn toàn vi khuẩn, virus, chất keo, chất rắn mịn và hợp chất hữu cơ. Nước sau UF được đưa vào bồn trung gian – một phần cấp cho hệ thống RO, phần còn lại dùng rửa ngược màng UF.
  • Thiết bị lọc tinh Aqualine 5 μm: Loại bỏ cáu cặn tồn tại trong nước sau khoản thời gian dài lưu trữ trong bồn chứa, bảo vệ bơm cao áp và màng RO khỏi nguy cơ tắc nghẽn.
  • Châm hóa chất chống cáu cặn (SpectraGuard™ 360 – PWT): Hóa chất được châm trước RO để kiểm soát hiện tượng kết tủa (CaCO3, BaSO4, Fe, Mn…), kéo dài tuổi thọ màng lọc. Sản phẩm được chứng nhận NSF/ANSI 60 – an toàn cho nước uống.
Thiết bị lọc đĩa tự rửa Amiad
Thiết bị lọc đĩa tự rửa Amiad

3.2. Giai đoạn xử lý chính

Đây là bước lọc tinh cuối cùng nhằm loại bỏ hoàn toàn muối, kim loại nặng, amoni và vi sinh vật, tạo ra nguồn nước đạt tiêu chuẩn cho uống trực tiếp hoặc sản xuất thực phẩm.

  • Hệ thống RO:
    • Màng RO công nghiệp LG BW 400 AFR G2: Sử dụng công nghệ TFN (Thin Film Nanocomposite) tiên tiến, hiệu suất khử muối tới 99,8%. Thiết kế Feed Spacer Low dP giúp giảm chênh áp và hạn chế cặn bám.
    • Vỏ màng RO Pentair Codeline: Làm từ vật liệu composite chịu áp lực cao, bảo vệ màng RO khỏi nứt vỡ, rò rỉ và tăng tuổi thọ hệ thống.
Màng RO công nghiệp LG BW 400 AFR G2
Màng RO công nghiệp LG BW 400 AFR G2

3.3. Giai đoạn bảo dưỡng hệ thống

Bảo trì định kỳ giúp hệ thống xử lý nước ngầm vận hành ổn định, duy trì chất lượng nước và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

  • Súc rửa màng RO định kỳ (CIP): Thực hiện khi lưu lượng giảm, áp suất tăng hoặc chất lượng nước đầu ra không đạt yêu cầu.
  • Hóa chất súc rửa màng PWT (OptiClean™): Bao gồm các dòng OptiClean™ A+, B+, D, S, chuyên biệt cho từng loại cặn (hữu cơ, vô cơ, silica, vi sinh).
  • Lọc tinh Aqualine: Giữ lại các cặn tạp sinh ra trong quá trình CIP, tránh tái bám cáu cặn vào hệ thống màng sau khi vệ sinh.
Hóa chất rửa màng RO chuyên dụng OptiClean
Hóa chất rửa màng RO chuyên dụng OptiClean

4. Các câu hỏi thường gặp về xử lý nước ngầm

Tại sao cần xử lý nước ngầm trước khi sử dụng?

Nước ngầm có thể chứa nhiều chất ô nhiễm như sắt, mangan, amoni, asen và vi sinh vật. Do đó, việc xử lý sẽ giúp loại bỏ các chất này, bảo vệ sức khỏe và thiết bị.

Những chất ô nhiễm thường gặp trong nước ngầm là gì?

Bao gồm sắt, mangan, amoni, nitrat, nitrit, asen, hydrogen sulfide, vi khuẩn coliform…

Các phương pháp nào xử lý nước ngầm hiệu quả?

Phổ biến nhất là màng RO/NF, trao đổi ion, oxy hóa – lọc, lọc sinh học, hấp phụ… Thường cần kết hợp nhiều phương pháp để đạt hiệu quả tối đa.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm được áp dụng trong những lĩnh vực nào?

Cấp nước sinh hoạt, chế biến thực phẩm, sản xuất dược phẩm, công nghiệp và nông nghiệp…

Quy trình xử lý nước ngầm gồm những giai đoạn nào?

Quy trình xử lý nước ngầm gồm 3 giai đoạn: Tiền xử lý bằng lọc tự rửa Amiad, UF X-Flow, lọc tinh Aqualine và châm hóa chất chống cáu cặn; giai đoạn chính sử dụng hệ thống RO với màng RO NanoH2O và vỏ màng Codeline của Pentair để loại bỏ muối, kim loại và vi sinh; cuối cùng là bảo dưỡng với súc rửa CIP bằng hóa chất PWT và thay lọc tinh để duy trì chất lượng nước và tuổi thọ thiết bị.

Như vậy, việc áp dụng công nghệ xử lý nước ngầm toàn diện sẽ giúp loại bỏ sắt, mangan, amoni, asen và vi sinh vật, mang lại nguồn nước đạt chuẩn. Tùy vào đặc điểm nguồn nước, Quý khách có thể lựa chọn phương pháp phù hợp hoặc kết hợp nhiều giải pháp để tối ưu hiệu quả. Nếu cần tư vấn kỹ thuật xử lý nước ngầm chuyên nghiệp, hãy liên hệ ngay với ATS Water Technology để được hỗ trợ sớm nhất!

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS