Hệ thống lọc nước - phần 1

Hệ thống lọc nước chủ yếu được sử dụng để làm sạch nước cho sinh hoạt và sản xuất. Một số kiểu hệ thống lọc đã được sử dụng rộng rãi ở các nước đang phát triển trên toàn thế giới.Chúng bao gồm các bộ lọc nhỏ -gia đình, các bộ lọc cát chậm và nhanh,và hệ thống lọc đa tầng.

Việc thiết kế và ứng dụng các loại bộ lọc khác nhau phụ thuộc vào khối lượng, tốc độ dòng chảy và chất lượng nước đầu vào; mức độsử dụng và khả năng của thiết bị.Chất lượng của vật liệu lọc và kĩ thuật viên có tay nghề cao cũng là yếu tố phải được xem xét trong việc lựa chọn một hệ thống lọc thích hợp.

Thông thường, chất lượng của các sản phẩm qua hệ thống lọc nước có thể được cải thiện bằng máy lọc có chứa một vật liệu xốp, chẳng hạn như cát, sỏi. Tùy thuộc vào kích thước của hạt và tính chất của vật liệu lọc,hoặc hệ thống lọc, có thể loại bỏ một phần quan trọng các chất không mong muốn của nước cấp: các chất lơ lửng và ở dạng keo vật chất,vi khuẩn và các vi sinh vật khác và đôi khi có một số hóa chất.Vật liệu lọc nước có thể đơn giản là xốp, vật liệu hóa học ổn định, nhưng cát (silica và lựu) là được sử dụng thường xuyên nhất. Cát là giá rẻ, trơ, bền, và phổ biến rộng rãi.Nó đã được thử nghiệm rộng rãi và đã cho kết quả tuyệt vời. (Các tài liệu khác đã được sử dụng, một số trong đó được mô tả dưới đây, những công nghệ khác,chẳng hạn như các công nghệ thẩm thấu ngược-Lọc nước RO,được mô tả trước đây, cũng là một dạng đặc biệt của lọc nước.)

Mô tả kỹ thuật

Bộ lọc gia đình

Bộ lọc gia đình là một hình thức phổ biến của lọc. Họ có thể tự chế hoặc mua thương mại. Các bộ lọc tự chế thường bao gồm cát, sỏi đầy ống hoặc bồn chứa, trong khi các hệ thống thương mại thường có một khung thép không gỉ,với các kết nối thích hợp để việc cài đặt và hoạt động tương đối đơn giản. Nhiều bộ lọc thương mại có he thong loc nuoc đa tầng lọc khác hơn cát, sỏi.

Hệ thống lọc nước bằng màng lọc RO

Hình thức cơ bản của bộ lọc gia đình là sử dụng trong các vùng nông thôn không có nguồn cung cấp nước công cộng, là bộ lọc bể chứa. Bộ lọc bể chứa bao gồm hai bể chứa làm bằng bùn,đất sét,gốm hoặc nhựa, và liên kết với nhau. Các bể chứa trên cao có các phương tiện lọc (cát, sỏi, than, đá, vv), trong đó nước được tạo dòng chảy từ cao xuống. Nó di chuyển thông qua các vật liệu lọc, thông qua các lỗ hổng của hạt lọc tới bình chứa thấp hơn, nơi nó được lưu trữ cho đến khi sử dụng.Bộ lọc tự chế, chẳng hạn như các bộ lọc bình chứa,thường được xây dựng bằng vật liệu sẵn có tại địa phương. Ví dụ, ở El Salvador, họ đang xây dựng một đường ống bê tông, khoảng 0,5 m và có đường kính 1 m chiều dài, được trang bị với một ống đục lỗ, được đặt ở dưới cùng của các bộ lọc trong một cm lớp 10 của sỏi và kết nối vào một đường ống với đường kính 3/4-inch mà từ đó nước lọc được chiết xuất. Sỏi được overlain 60 cm cát. Cả sỏi và cát được làm sạch và phơi khô dưới ánh nắng mặt trời, trước khi sử dụng. Tại Mexico, các bộ lọc dân cư được xây dựng bằng đá núi lửa xốp lắp ráp trong một khung gỗ và được bảo vệ bởi một màn hình. Tại Cộng hòa Dominica, bộ lọc dân cư được cài đặt tại các điểm xả của bể lưu trữ, hoặc vào thời điểm mà nước đi vào nhà. Khung của các bộ lọc này thường được làm bằng thép không gỉ, với các lớp cát, sỏi quartzitic, màu than và than hoạt tính như các phương tiện truyền thông lọc...

Bộ lọc cát chậm

Bộ lọc cát chậm bao gồm một hộp kín nước, được trang bị một ống thoát ngầm, hỗ trợ vật liệu lọc và phân phối các dòng chảy đều qua bộ lọc. Nhiều phương tiện lọc khác nhau được sử dụng cho hệ thống ống thoát ngầm. Gạch, đá và thậm chí cả tre đã được sử dụng cho mục đích này. Tre đòi hỏi phải thay thế thường xuyên bởi vì nó là vật liệu hữu cơ và có thể phân hủy. Kích thước hiệu quả của cát được sử dụng trong các bộ lọc cát chậm khoảng 0,2 mm, và có thể dao động từ 0,15 mm- 0,35 mm, với hệ số đồng nhất ở mức 1.5- 3.0. Trong một lớp nền hoàn thiện, một lớp tảo sinh vật phù du, vi khuẩn có thể xuất hiện trên bề mặt của cát. Tường của các bộ lọc có thể được làm bằng bê tông hoặc đá. Cửa hút gió được cung cấp với bộ điều khiển để giữ nước thô và tốc độ lọc liên tục. Ống bên dài khoảng 2-8 inch, trong khi ống dưới thường dài từ 10-30 inch. Hình 26 là sơ đồ của một bộ lọc cát chậm thông thường.

Việc thực hiện thành công bộ lọc cát chậm phụ thuộc chủ yếu vào việc lưu giữ các chất vô cơ lơ lửng. Tỷ lệ lọc ở các nước đang phát triển nằm trong khoảng từ 2,5 đến 6,0 m ³/m ²/ ngày. Hệ thống cần được thiết kế linh hoạt, nên bao gồm một số bộ phận riêng biệt để cho phép bảo trì được thực hiện mà không có sự gián đoạn của quá trình cấp nước. Con số đề nghị cho một phạm vi nhất định từ 2 đơn vị cho một dân số 2000 lên đến 6 đơn vị cho một dân số 200.000.

Bộ lọc cát nhanh

Bộ lọc cát nhanh khác với các bộ lọc cát chậm trong kích thước của phương tiện lọc được sử dụng. Phương tiện lọc trong các bộ lọc cát nhanh có kích thước 0,35-1,0 mm, với hệ số đồng nhất 1,2-1,7. Kích thước điển hình là 0,5 mm, kích thước hiệu quả là 1,3-1,7 mm. Tỷ lệ lọc cho các bộ lọc nhanh có thể cao từ 100-300 m³/m²/ ngày hoặc gấp 50 lần tốc độ của một bộ lọc cát chậm. Số lượng các bộ lọc sử dụng cho một phạm vi nhà máy cụ thể từ 3 bộ lọc cho một nhà máy công suất 50l/giây đến 10 bộ lọc cho một nhà máy công suất 1500l / giây.

Một bộ lọc cát nhanh bao gồm một lưu vực kín nước mở có chứa một lớp cát dày 60-80cm, nằm một lớp sỏi. Sỏi, theo thứ tự lần lượt, được hỗ trợ bởi một hệ thống ống thoát ngầm. Ngược lại với một bộ lọc cát chậm, cát được phân loại trong cấu hình bộ lọc nhanh. Cát được lựa chon lại sau mỗi lần lọc rửa ngược với cát tốt nhất ở đầu dòng. Hệ thống ống thoát ngầm, ngoài việc thực hiện các chức năng tương tự trong các bộ lọc với tốc độ chậm, còn thực hiện nhiệm vụ phân phối nước rửa ngược thống nhất cho dòng nước. Hệ thống ống thoát ngầm có thể được làm bằng ống khoan, đường ống, khối gạch tráng men với vòi phun, tấm xốp…Một hệ thống phun thường nằm bên dưới các bộ lọc (hoặc trong một cấu trúc riêng biệt), để cung cấp nước đầu ra phù hợp. Số lượng tối thiểu của các đơn vị bộ lọc trong một hệ thống là hai. Diện tích bề mặt của một đơn vị thường nhỏ hơn 150 m ² . Tỷ lệ chiều dài chiều rộng là 1,25-1,35