Lọc nước giếng khoan nhiễm sắt

Trong nước thiên nhiên sắt tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau. Trong nước mặt sắt tồn tại ở dạng ion sắt hóa trị 3 hoặc dưới dạng các phức chất sắt, các hợp chất hữu cơ và vô cơ của sắt ở thể keo và thể hạt lơ lửng. Trong nước giếng khoan sắt thường tồn tại ở dạng ion sắt hóa trị 2 trong thành phần của các muối hòa tan như bicacbonat, sunfat, clorua ..

Dấu hiệu nước giếng khoan nhiễm sắt

Do đặc điểm yếm khí nên khi mới bơm lên nước giếng khoan có thể không có màu, mùi tanh, hoặc màu vàng, càng để lâu trong không khí nước giếng khoan nhiễm sắt sẽ chuyển sang màu vàng khè, màu nâu đỏ, mùi rất tanh.

Làm thế nào để khử sắt trong nước giếng khoan

+ Khử sắt bằng oxy hóa

Nguyên lý của phương pháp này là oxy hóa sắt II thành sắt III và tách chúng ra khỏi nước dưới dạng hydroxit sắt III. Trong nước ngầm sắt II bicacbonat là muối không bền, nó dễ dàng thủy phân thành sắt II hydroxit,  khi được bơm lên từ giếng khoan, nước được tiếp xúc với không khí, sắt II hydroxit sẽ bị oxy hóa thành sắt III hydroxit kết tủa màu vàng, màu nâu đỏ và có thể tách ra khỏi nước một cách dễ dàng nhờ quá trình lắng, lọc.

Nước ngầm thường không chứa oxy hòa tan hoặc có hàm lượng oxy hòa tan rất thấp, vì vậy để tăng nồng độ oxy hòa tan trong nước ngầm, biện pháp đơn giản nhất là làm thoáng.

Làm thoáng đơn giản trên bề mặt lọc: Nước cần khử sắt được làm thoáng bằng giàn phun mưa ngay trên bề mặt lọc. Chiều cao giàn phun lấy cao khoảng 0,7m, lỗ phun có đường kính 5 – 7mm. Lượng oxy hòa tan trong nước sau làm thoáng ở nhiệt độ 250 C lấy bằng 40% lượng oxy hòa tan bão hòa

Làm thoáng bằng giàn mưa: Nước cần làm thoáng được tưới lên giàn làm thoáng một bậc hay nhiều bậc, lưu lượng tưới và chiều cao tương tự như trên. Lượng oxy hòa tan sau làm thaongs bằng 55% lượng oxy hòa tan bão hòa, lượng CO2 sau làm thoáng giảm 50%

Làm thoáng cưỡng bức: Đây là cách khử sắt thường được áp dụng với hệ thống xử lý nước giếng khoan công suất lớn hơn, lượng không khí tiếp xúc lấy từ 4 – 6m3 cho 1m3 nước. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng bằng 70% hàm lượng oxy hòa tan bão hòa, hàm lượng CO2 sau làm thoáng giảm 75%.

Nếu trong nước có chứa chất hữu cơ, một phần oxy hòa tan sẽ tham gia vào quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Trong trường hợp này lượng oxy hòa tan cần thiết cho mọi phản ứng phải lớn hơn tổng số lượng oxy để oxy hóa các hợp chất hữu cơ, lượng oxy để oxy hóa lưu huỳnh và sắt.

+ Khử sắt bằng hóa chất

Khi trong nước nguồn có hàm lượng tạp chất hữu cơ, các chất hữu cơ sẽ tạo ra dạng keo bảo vệ các ion sắt vì vậy muốn khử sắt phải phá vỡ được màng hữu cơ bảo vệ bằng tác dụng của chất oxy hóa mạnh. Đối với nước ngầm khi hàm lượng sắt quá cao đồng thời tồn tại cả H2S thì lượng oxy thu được nhờ làm thoáng không đủ để oxy hóa hết H2S và sắt, trong trường hợp này cần dùng đến hóa chất để khử.

Khử sắt bằng clo: Clo và các hợp chất clo là chất oxy hóa mạnh.

Clorin dioxit và các sản phẩm phụ clorit nhanh chóng oxy hóa Fe (II) thành Fe (III) kết tủa sau đó bị loại bỏ bằng lắng và lọc. Sau phản ứng ban đầu của khí clo, clorit ở PH 6,5 tiếp tục chuyển đổi Fe(II) hòa tan thành Fe (III) theo phản ứng sau:

4 Fe(II) + ClO2- + 10H2O ↔4Fe(OH)3 + Cl- + 8H+

Trong các ứng dụng của khí clo trong nước có sắt, mangan, khoảng 50 -70% khí clo ban đầu được chuyển đổi thành clorit đồng thời oxy hóa sắt và mangan. Các clorit hình thành có khả năng tiếp tục oxy hóa sắt theo phương trình trên trong đó 1 mg sắt hòa tan được chuyển đổi sang 1 mg sắt III với 0,3 mg/l của clorit.

Khử sắt bằng vôi: Phương pháp này có thể áp dụng cả cho nước mặt và nước ngầm. Nhược điểm của phương pháp này là phải dùng đến các thiết bị pha chế cồng kềnh, quản lý phức tạp cho nên thường kết hợp khử sắt với quá trình xử lý khác như xử lý ổn định nước bằng kiềm hóa, làm mềm nước bằng vôi kết hợp với soda.

Khử sắt bằng kali permanganat KMnO4: Khi dùng KMnO4 để khử sắt, quá trình xảy ra rất nhanh vì cặn mangan IV hydroxit vừa được tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử.

loc nuoc gieng khoan