Hệ thống làm mềm nước là thiết bị cần thiết và quan trọng đối với quy trình lọc nước quy mô gia đình và công nghiệp. Hiện nay có rất nhiều hệ thống lọc nước, làm mềm nước được sử dụng để xử lý triệt để các tác nhân gây hại trong nước. Trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ giới thiệu với các bạn về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mềm nước cứng đang phổ biến trên thị trường.
Nước cứng là gì?
Nước cứng là nước mà trong thành phần có chứa nhiều ion kim loại Canxi (Ca2) và Magie (Mg2). Tùy theo nồng độ mà đánh giá có nên dùng hệ thống làm mềm nước hay không. Nước cứng có 3 loại chính đó là:
Nước cứng tạm thời. Đây là loại nước khi đun sôi thì mất tính cứng do muối hydrocacbonat bị nhiệt phân thành muối không tan. Tính cứng tạm thời của nước do muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 gây ra.
Nước cứng vĩnh cửu. Tính cứng vĩnh cửu của nước do muối MgCL2, CaCL2, MgSO4, CaSO4 gây ra. Loại này cần có hệ thống làm mềm nước chuyên dụng để xử lý.
Nước cứng toàn phần. Đây là loại nước cứng có cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.
Hệ thống làm mềm nước là gì?
Từ khái niệm nước cứng, chúng ta cũng có thể suy ra được hệ thống làm mềm nước là gì. Về cơ bản, hệ thống này hoạt động giúp loại bỏ bớt ion kim loại nặng có trong thành phần của nước. Tuy vậy, vẫn giữ lại 1 phần khoáng chất có lợi cho cơ thể. Đặc biệt là Canxi.
Nếu lượng canxi, magie trong nước quá lớn sẽ làm giảm chất lượng nước, gây ra vị lạ, tích tụ lâu trong cơ thể làm ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa, hệ bài tiết. Đối với tác động bên ngoài, thì nước cứng có thể làm tắc nghẽn đường ống nước, cản trở lưu lượng nước.
Tuy vậy, canxi lại là một chất khoáng quan trọng đối với cơ thể. Đặc biệt là thành phần quan trọng có tác động đến các quá trình co cơ, dẫn truyền thần kinh, đông máu và là thành phần quan trọng cấu tạo nên xương. Thiếu canxi trong máu, làm nồng độ canxi trong xương phải phân tách ra để đáp ứng cho hoạt động của các cơ quan. Nước uống tốt nhất cần có 1 lượng canxi nhất định. Vừa đủ để cung cấp canxi cần thiết cho cơ thể. Chính vì thế hệ thống làm mềm nước không loại bỏ hoàn toàn Canxi khỏi nước, mà duy trì ion khoáng ở mức cho phép.
Hệ thống làm mềm nước cứng thường sử dụng vôi hoặc nhựa trao đổi ion. Hiện nay có phương pháp làm mềm đang được ưa chuộng đó là sử dụng màng lọc nano hoặc màng thẩm thấu ngược.
Tiêu biểu có thể lấy ví dụ nguyên lý hoạt động của máy làm mềm nước cứng bằng trao đổi ion:
Đầu tiên, nước nguồn sẽ được bơm vào bể chứa. Bước này giúp hệ thống hoạt động với lượng nước cấp ổn định. Sau đó, nước sẽ được đẩy vào thiết bị làm mềm nước. Thiết bị này thường là lọc dạng áp lực sử dụng vật liệu nhựa trao đổi ion.
Nước được đẩy qua các tầng vật liệu làm mềm. Tại mỗi tầng sẽ xảy ra quá trình trao đổi ion. Các thành phần chính quyết định độ cứng của nước như Ca2, Mg2 và kim loại nặng được trao đổi với các ion linh động trên hạt nhựa.
Sau quá trình trao đổi ion, nước chảy vào bồn thành phẩm để cung cấp cho mục đích sinh hoạt và sản xuất.
Lượng ion canxi và magie được nhựa hấp thụ sẽ ngày càng tăng theo khối lượng nước được xử lý. Đến khi bão hòa, hạt nhựa không còn khả năng hấp thụ thì cần thực hiện tái sinh hạt nhựa với dung dịch tái sinh. Dung dịch tái sinh có thể là muối tinh khiết NaCl. Ion Na có trong NaCl sẽ đẩy các ion Ca2, Mg2. Đồng thời hấp thụ vào hạt nhựa, đưa các hạt trở về trạng thái ban đầu. Như vậy có thể tiếp tục chu kỳ xử lý mới và vận hành hệ thống làm mềm nước cứng.
Nguyên lý hệ thống làm mềm nước
Phương pháp xử lý làm mềm nước hiện nay
Bên cạnh việc tích hợp các máy làm mềm nước vào các hệ thống lọc nước công nghiệp, thì cũng có những phương pháp làm mềm nước phổ biến hiện nay. Một vài phương pháp có thể kể đến như:
1. Phương pháp dùng hóa chất
Phương pháp này sử dụng các hóa chất vôi, Na2CO3, NaOH, Ba(OH)2, Na3PO4… để phản ứng với các ion Ca2, Mg2 trong nước. Quá trình phản ứng tạo các chất kết tủa không tan trong nước. Từ đó có thể lọc cặn, loại bỏ kết tủa. Cần lựa chọn hóa chất phù hợp tùy vào chất lượng nguồn nước đầu vào và mức độ cần làm mềm. Vôi có thể khử độ cứng và giảm độ kiềm của nước. Trong khi đó, Ba(OH)2, Na3PO4 có khả năng làm mềm triệt để. Khi sử dụng hóa chất cần đặc biệt chú ý về liều lượng các chất.
2. Sử dụng nhiệt làm mềm nước cứng
Nguyên lý hoạt động của phương pháp này đó là nhiệt làm bốc hơi CO2 trong nước. Từ đó làm giảm độ cứng cacbonat có trong nước. Thoạt thấy đơn giản nhưng làm mềm nước bằng nhiệt có hạn chế là lượng CaCO3 hòa tan vẫn còn tồn đọng trong nước.
Nước thành phẩm sau quá trình chưng cất tinh khiết 100%. Chưng cất làm mềm nước sử dụng nhiệt để loại bỏ các ion kim loại nặng. Tuy nhiên đây là một phương pháp có chi phí cao, lượng nước cung cấp hạn chế. Phương pháp này thường chỉ được sử dụng trong phòng thí nghiệm.
4. Phương pháp thẩm thấu ngược
Đây được coi là phương pháp xử lý nước tiên tiến nhất hiện nay. Bên cạnh đó cũng cho hiệu quả cao, loại bỏ hoàn toàn các Canxi, magie có trong nước. Thiết bị lọc nước được trang bị màng lọc được chế tạo đặc biệt. Giúp quá trình lọc nước, làm mềm nước đạt hiệu quả tốt nhất.
5. Phương pháp làm mềm nước bằng trao đổi ion
Phương pháp này được sử dụng phổ biến bởi giá cả, chi phí lắp đặt phải chăng. Dựa trên đặc tính của những cation có khả năng trao đổi ion mà phương pháp này sử dụng nguyên liệu chủ yếu là nhựa trao đổi. Các hạt nhựa sẽ trao đổi linh động với các ion trong kim loại nặng. Cụ thể, Ca2, Mg2 có trong nước cứng được trao đổi ion với Na, K.
Hệ thống làm mềm nước cứng ngày càng cho thấy ưu điểm trong việc cung cấp nguồn nước sạch, an toàn cho hoạt động sinh hoạt và sản xuất. Trên đây là những chia sẻ của An Dân về thiết bị làm mềm nước phổ biến hiện nay. Hy vọng sẽ giúp các bạn có thêm những lựa chọn cho mình. An Dân luôn đồng hành cùng bạn để cải tiến chất lượng cuộc sống với các thiết bị lọc nước công nghiệp, hệ thống làm mềm nước. Liên hệ ngay với An Dân qua thông tin dưới đây nếu bạn đang cần hỗ trợ nhanh chóng:
Địa chỉ: Đội 1, thôn Lai Xá – Xã Kim Chung – Huyện Hoài Đức – Hà Nội
VPGD: KM19, QL32 Phố Thú ý, Xã Đức Thượng, huyện Hoài Đức, TP Hà Nội
