Quy trình lọc chậm sau đây là một trong những giải pháp cổ điển nhưng đơn giản và đảm bảo được chất lượng nước sinh hoạt cho người dân.
Quy trình công nghệ chúng tôi lựa chọn là quy trình lọc chậm. Đây là quy trình cổ điển nhất, đơn giản nhất, nhưng lại là quy trình đảm bảo chất lượng nhất vì ngoài tính chất lọc cơ học còn là quá trình lọc qua màng lọc sinh học bao quanh hạt cát, đảm bảo khử hết các cặn bẩn hữu cơ lẫn tất cả các loại vi khuẩn có hại gây bệnh tật có trong nước thô, đặc biệt phù hợp đối với cả nước mặt, nước ngầm.
Trên cơ sở quy trình đã lựa chọn này, chúng tôi suy nghĩ tìm tòi để sử dụng những vật dụng dễ kiếm, giá thành rẻ nhất, nhưng được tính toán trên cơ sở khoa học, để có thể dễ dàng ứng dụng.
Quy trình và vật liệu:
Quy trình xử lý bao gồm:
Nước nguồn -> Ngăn lắng cặn thô -> Ngăn lọc chậm -> Ngăn chứa nước sạch -> Sử dụng
Các cơ sở tính toán khoa học là:
- Vận tốc lắng trong ngăn sơ lắng không vượt quá 0,7 mm/giây.
- Vận tốc lọc chậm tính từ 0,1 - 0,2 m/giờ.
Ngăn lắng là nơi lưu giữ nước thô điều tiết vào ngăn lọc, cũng chính là nơi hòa trộn và phản ứng nếu phải châm hóa chất, là nơi nước nguồn tự tiếp xúc với oxy theo thời gian để oxy hóa, tự làm sạch, oxy hóa sắt để thành bông cặn, loại bỏ cặn thô và tách xả váng dầu mỡ nếu có.
Khâu chính yếu là ngăn lọc chậm, đảm bảo vận tốc lọc nhỏ như yêu cầu, chạy liên tục ngày đêm theo nguyên tắc tự chảy. Sau 3 - 6 tháng làm việc, cát lọc bị trít bẩn dần thì tiến hành rửa cát lọc một cách đơn giản, dùng gậy khuấy cát bẩn để cặn theo dòng nước xả ra ngoài. Sau đó dùng lại thì màng lọc sinh học sẽ tự tiếp tục hình thành để làm nhiệm vụ. Có thể dùng biện pháp tích cực hơn là pha vào nước nguồn những dung dịch có chứa vi sinh có lợi, phân hủy hữu cơ, cặn bẩn, triệt các vi khuẩn gây bệnh một cách chủ động.
Vật dụng chúng tôi chọn để sử dụng là những thùng phuy bằng thép dễ kiếm, có đường kính 0,6 m và chiều cao là 1,2 m.
Với vật dụng trên, khả năng lọc chậm có thể cho ra lượng nước sạch là 0,028 m3/giờ, nếu lọc trong 1 ngày sẽ được 670 lít. Theo tiêu chuẩn sử dụng nước hiện hành ở nông thôn là 80 lít/người/ngày, thì với khả năng lọc trên, hệ thống có thể cấp cho hơn 8 người (khoảng 2 gia đình).
Lắp đặt:
Chúng tôi thiết kế một sơ đồ cụ thể như sau:
- Ngăn lắng: Dùng 1 thùng phuy, trong lòng thùng có vách ngăn như hình vẽ, dùng vách cố định bằng gỗ. Có ống dẫn sang ngăn lọc và ống xả cặn ngăn lắng. Dùng ống nhựa phi 27 có van xả và van cách ly sang lọc.
- Ngăn lọc: Dùng 1,5 thùng, nghĩa là 1 thùng có hàn thêm nửa thùng bên trên, trong thùng đổ 10 cm sỏi nhỏ cỡ 1 - 4 mm. Bên trên đổ 60 cm cát lọc, loại cát sạch, có đường kính 0,8 - 1,2 mm hoặc cát nhuyễn.
Phi 32, đục lỗ nhỏ dẫn nước sau lọc. Trong lớp sỏi ở đáy, có đặt 1 ống nhựa sang ngăn chứa. Có van cách ly giữa lọc và chứa, đồng thời để khống chế vận tốc lọc theo yêu cầu.
Trên mặt lớp cát lọc 30 cm, có đặt ống xả rửa cát lọc, khi khuấy cặn trong cát và xả nước, cặn sẽ chảy ra ngoài nhưng không cho cát tràn ra.
- Ngăn chứa: Dùng một thùng phuy, có vòi dẫn nước ra sử dụng. Dùng vòi hoặc ống dẫn có van khống chế dẫn đến từng gia đình. Cao độ vòi hoặc ống dẫn ra phải đảm bảo mực nước cao hơn cao độ mặt cát lọc để không trơ mặt cát lọc bất cứ lúc nào.
Trước khi sử dụng các thùng phuy, nên sơn phết cẩn thận để tránh rỉ sét, dùng được lâu bền, tốt nhất là có điều kiện sơn epoxy là hóa phẩm cao cấp chống rỉ sét bảo vệ thùng.
Vận hành:
Một ngày bơm đầy 2 ngăn (1) và (2) rồi để nước tự chảy vào ngăn lọc. Toàn bộ dung tích điều hòa để lọc 1 ngày khoảng 1,5 thùng phuy (phần tô đậm) có công suất lớn hơn 0,5 m3.
Khi mực nước rút xuống có thể bơm thêm một chút cho đủ.
- Khi xả rửa ngăn (1): Khóa van sang lọc và bơm cho đầy (1) rồi mở van xả đáy cho cặn ở phần lắng chảy ra.
- Khi xả rửa ngăn (2): Khóa các van cách ly với ngăn lắng và chứa bơm nước đầy ngăn lọc rồi khuấy cát xả cặn cho đến mực nước hạ sát đến ống xả. Mở van từ lắng sang cho xả cặn lọc tiếp tục.
Nên chọn vị trí đặt cụm xử lý thích hợp để dẫn nước sạch đến các nơi sử dụng được tiện lợi, cần thiết thì tôn cao nền để có được cao độ làm mực nước chảy đi dễ dàng. |