PHÂN TÍCH YẾU TỐ TÁC ĐỘNG CƠ BẢN TỚI VIỆC CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TRONG LĨNH VỰC SXTP Ở VN HIỆN NAY VỚI NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

CẤP NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHỦ ĐỀ: PHÂN TÍCH YẾU TỐ TÁC ĐỘNG CƠ BẢN TỚI VIỆC CHỌN CÔNG NGHỆ
XỬ LÝ NƯỚC CẤP TRONG LĨNH VỰC SXTP Ở VN HIỆN NAY VỚI NGÀNH CÔNG
NGHỆ SẢN XUẤT BIA
MỤC LỤC
A. TỔNG QUAN
B. CÁC NGUỒN NƯỚC CẤP VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NGUỒN NƯỚC CẤP TRONG CÔNG
NGHIỆP SX BIA
I. Các nguồn nước cấp thường sử dụng trong công nghệ sản xuất bia
II. Đặc tính của nước cấp trong công nghiệp sản xuất bia
C. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP HIỆN NAY
D. KẾT LUẬN
A. TỔNG QUAN
Bia được sản xuất lâu đời trên thế giới, là sản phẩm lên men có tác dụng giải khát, tạo sự
thoải mái và tăng cường sức lực cho cơ thể.
Thành phần chính của bia bao gồm:80-90% nước, 3-6% cồn; 0,3-0,4% H
2
CO
3
; 5-10% là
các chất tan, trong các chất tan thì 80% là gluxit, 8-10% là các hợp chất chứa nito, ngoài ra còn
chứa các axit hữu cơ, chất khoáng và một số vitamin.
Nguyên liệu chính để sản xuất bia bao gồm: malt đại mạch, nguyên liệu thay thế như gạo,
lúa mì, ngô,…, hoa Houblon, men, nước.
Trong đó, nước chiếm thành phần chủ yếu, nước dùng để sản xuất bia phải là nước mềm,
hàm lượng sắt, mangan càng thấp càng tốt, nước phải được khử trùng trước khi đưa vào nấu,
đường hóa. Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công
nghệ và chất lượng của bia thành phẩm sau này. Nước trong nhà máy sản xuất bia dùng vơi
nhiều mục đích khác nhau: nước trực tiếp sản xuất bia ( dùng trong quá trình hồ hóa, đường hóa,
lọc rửa bã, ngâm Malt và gạo, nước pha thêm trong quá trình điều chỉnh nồng độ dịch đường lên
men), nước dùng để vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, dùng trong sinh hoạt của công nhân trong nhà

máy.
B. CÁC NGUỒN NƯỚC CẤP VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NGUỒN NƯỚC CẤP TRONG CÔNG
NGHIỆP SX BIA
I. Đặc tính của nước cấp trong công nghiệp sản xuất bia
1. Yêu cầu chất lượng của nguồn nước cấp trong sản xuất bia
stt Tên tiêu chuẩn Chỉ tiêu
1 Mùi vị Tinh khiết không màu
2 Hàm lượng muối cacbonat không quá 50mg/l
3 Hàm lượng muối Mg
2+
không quá 100mg/l.
4 Hàm lượng muối Clorua 75÷150 mg/l.
5 Hàm lượng muối CaSO
4
130÷200mg/l
6 Hàm lượng Fe
2+
không quá 0,3mg/l.
7 Khí NH3 và các muối NO
3-
, NO
2-
không có.
8 Vi sinh vật không quá 100 tế bào /ml.
9 E.coli, coliform không có.
10 Độ cứng tạm thời 0,7 mg đương lượng/l
11 Độ cứng vĩnh cữu 0,4-0,7 mg đương lượng/l
12 PH 6.5÷ 7
13 Độ kiềm tổng TAC Không quá 4
0

F
14 Độ đục Không quá 20NP
2. Đặc tính của nguồn nước cấp ảnh hưởng đến quá trình sản xuất bia
- Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt: yêu cầu quan trọng nhất là nước không
được chứa nhiều tạp chất và vi sinh vật.
-
Nước dùng để nấu bia:
+
Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt (nhất là
Na
2
CO
3
) gây cho bia có vị đắng khó chịu.
+ Những cacbonat và bicacbonat trong nước sẽ làm hạ độ acid của hồ malt làm cản trở hoạt
động của hệ enzim trong malt
2KH
2
PO
4
+ Ca(HCO
3
)
2
= CaHPO
4
+ K
2
HPO
4

+ 2H
2
O +
2CO
2
nhận thấy rằng hai phân tử có tính acid sẽ thu được một phân tử kết tủa và một phân tử
có tính kiềm.
+
Na
2
CO
3
là muối làm giảm độ acid mạnh nhất vì:
2KH
2
PO
4
+ Na
2
CO
3
= K
2
HP0
4
+ Na
2
HPO
4
+ 2H

2
O +
2CO
2

nhận thấy rằng từ hai phân tử có tính acid KH
2
PO
4
sẽ thu được 2 phân tử có

tính kiềm
K
2
HPO
4
,
Na
2
HPO
4
-
Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị:
+
Nước dùng để rửa nấm men cần phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu
cơ, và đặc
biệt không chứa vi sinh vật.
+

Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp đến trung bình, đặc biệt không chứa các muối

NH
3
và các muối nitrit.
3.Sử dụng nước trong tất cả các quá trình sản xuất bia:
Không trực tiếp có mặt trong thành phần của sản phẩm nhưng rất cần thiết trong quy trình
sản xuất và cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Nước này sử dụng vào
nhiều mục đích khác nhau như: nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà xưởng,
nước thanh trùng. Mỗi mục đích đòi hỏi chất lượng riêng, nước được xử lý theo yêu cầu sử
dụng
II. Các nguồn nước cấp chủ yếu được sử dụng hiện nay
1. Nước bề mặt: bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ các dòng
chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:
- Chứa khí hoà tan, đặc biệt là oxy.
- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng ( riêng trường hơp nước trong các ao, đầm, hồ, chứa ít chất rắn
lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo);
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
- Chứa nhiều vi sinh vật.
2. Nước ngầm: được khai thác từ các tầng chứa dưới đất. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc
vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Do vậy nước chảy qua các tầng địa tầng chứa cát hoặc
granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng. Ngoài ra, các đặc trưng chung của nước ngầm
là:
- Độ đục thấp;
- Nhiệt độ và thành phần hoá học tương đối ổn định;
- Không có oxy, nhưng có thể chứa nhiều khí H2S, CO2,
- Chứa nhiều chất khoáng hoà tan, chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie,flo
- Không có sự hiện diện của vi sinh vật.
C. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP HIỆN NAY
• Đối tượng xử lý thường gồm:
- Các chất rắn lơ lửng (SS)

- Các chất vô cơ hòa tan: Fe
2+
, Ca
2+
, Mg
2+
, NH
4
+
,….
- Các chất hữu cơ hòa tan
- Màu
- Các vi sinh vật gây bệnh (vi khuẩn, protozoa,…)
Các quá trình xử lý nước cấp có thể là cơ học, hóa lý, hóa học, sinh học. kết hợp các quá trình
xử lý theo trình tự nhất đinh thì có được một quy trình công nghệ xử lý.Để lựa chọn được công
nghệ xử lý phụ thuộc vào:
- Loại nguồn nước
- Đặc điểm chất lượng nguồn nước
- Yêu cầu chất lượng nước cấp (theo tiêu chuẩn, quy chuẩn)
Tùy theo từng chất lượng nguồn nước cấp đầu vào mà có những công nghệ xử lý khác nhau,
bao gồm các phương pháp sau:
a. Xử lý nước cấp bằng phương pháp vật lý
b. Xử lý nước cấp bằng phương pháp hóa học
c. Xử lý nước cấp bằng phương pháp hóa lý.
d. Xử lý nước cấp bằng phương pháp nano
I. Phương pháp vật lý
Các yêu cầu thông thường đối với nước dùng trong sản xuất bia là làm trong. Trong trừơng
hợp nước đục, có nhiều cặn ta phải tiến hành lắng trong hay lọc.
I.1. Lắng trong
a. Cơ sở lý thuyết của quá trình lắng:

- Lắng là một khâu xử lý quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Là giai đoạn làm sạch nước
sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước.
- Dựa trên nguyên lý rơi theo động lực.
- Quá trình lắng trong có thể loại bỏ 90-99% lượng chất bẩn chứa trong nước.
b. Động học của quá trình lắng
b.1. Lắng tĩnh:
- Trong môi trường nước ở trạng thái tĩnh, dưới tác dụng của trọng lực các hạt cặn rơi xuống
theo phương thẳng đứng.
- Tốc độ rơi của hạt phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, tỷ trọng của hạt, đồng thời phụ
thuộc vào các yếu tố môi trường như lực đẩy nổi, lực cản của nước. Ngoài ra trong quá trình rơi,
các hạt cặn tự do có tốc độ rơi khác nhau nên lại tác động lẫn nhau bằng cách cuốn theo hoặc
liên kết thành các bông cặn lớn hơn.
=> Trong kỹ thuật xử lý nước hiện nay các bể lắng tĩnh không còn được áp dụng
b.2. Lắng động
- Theo phương chuyển động của dòng nước quá trình lắng được phân thành lắng đứng và lắng
ngang.
- Theo chế độ thủy lực, quá trình lắng lại có thể xảy ra trong dòng chảy tầng hoặc dòng chảy
rối.
* Lắng đứng:
- Trong bể lắng đứng nước chuyển động tự do theo phương chuyển động từ dưới lên, ngược
chiều với hướng rơi của hạt cặn.
- Khả năng ứng dụng:
+ Khi nước xử lý chỉ chứa các hạt cặn tự do, hiệu quả lắng sẽ có giá trị đúng bằng tỷlệ lượng
cặn có tốc độ lắng cao hơn tốc độ dòng nước so với hàm lượng cặn của nước.
+ Khi nước chứa cặn kết dính (cặn tự nhiên hoặc do keo tụ) hiệu quả lắng đạt trị số cao hơn.
=> Như vậy khi lắng keo tụ bằng bể lắng đứng, hiệu quả lắng không chỉ phụ thuộc vào diện
tích bể mà còn phụ thuộc chiều cao lắng. Chiều cao lắng thường được xác định bằng thực
nghiệm theo hiệu quả lắng yêu cầu.
* Lắng ngang:
- So với lắng đứng, hiệu quả lắng với dòng nước chuyển động theo phương nằm ngang đạt

hiệu quả cao hơn.
- Trong bể lắng ngang tối ưu phải tồn tại 4 vùng riêng biệt: vùng phân phối đảm bảo đưa nước
vào và phân phối đều nước, cặn trên toàn bộ mặt cắt ngang đầu bể; vùng lắng; vùng chứa cặn;
vùng thu nước.
I.2. Lọc
- Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tuỳ thuộc vào yêu cầu
đối với chất lượng nước của đối tượng dùng nước.
- Bể lọc gồm: vỏ bể, lớp vật liệu lọc, hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa , hệ thống
dẫn nước vào bể lọc và thu nước rửa bể lọc.
a. Cơ sở lý thuyết của quá trình lọc:
- Khi lọc nước có chứa các hạt cặn bẩn qua lớp vật liệu lọc có thể xảy ra các quá trình sau:
+ Cặn bẩn chứa trong nước lắng đọng thành màng mỏng trên bề mặt của lớp vật liệu lọc
+ Cặn bẩn chứa trong nước lắng đọng trong các lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc
+ Một phần cặn lắng đọng trên bề mặt tạo thành màng lọc, một phần thì lắng đọng trong
các lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc.
b. Một số quá trình lọc
b.1. Quá trình lọc nước qua màng lọc tạo ra trên bề mặt lớp cát (bể lọc chậm)
- Ưu điểm:
+ Hiệu quả làm sạch cao, loại trừ được 95 – 99% cặn bẩn và vi sinh vật có trong nước.
+ Không xử lý hóa chất, không đòi hỏi thiết bị phức tạp.
+ Tách được các hạt bẩn kích thước rất nhỏ
- Nhược điểm:
+ Khó khăn cho vấn đề cơ giới hóa và và tự động hóa quá trình rửa lọc.
+ Tốc độ thấp nên không có tính kinh tế
 Ít được sử dụng trong cho các nhà máy có công suất lớn

b.2. Quá trình lọc nước qua lớp vật liệu lọc giữ cặn bẩn trong các lỗ rỗng (lọc nhanh)
- Chất lượng nước lọc phụ thuộc vào 2 yếu tố: chiều dày lớp vật liệu lọc và thời gian kể từ khi
bắt đầu lọc.
II.Phương pháp hóa lý

1. Phương pháp keo tụ và tủa bông
a. Định nghĩa.
- Kết tủa là sự phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt keo để tạo ra sự tập hợp khởi đầu các hạt keo.
- Tạo bông là sự tổ hợp các hạt keo đã bị keo tụ
b. Mục đích:
- Tạo điều kiện và thực hiện quá trình dính kết các hạt cặn keo phân tán thành bông cặn có khả
năng lắng và lọc với tốc độ kinh tế cho phép
- Tập hợp các căn nhỏ thành cặn lớn dễ tách ra khỏi nước.
- Mục đích cuối cùng là loại bỏ cặn
c. Cơ sở lý thuyết
Kích thước các hạt trong nước và khả năng tách chúng:
Hòa tan: từ 10
-8
– 10
-6
mm
Keo: từ 10
-6
– 10
-3
mm -> Keo tủa
Lơ lửng- Thô: từ 10
-6
- 10
-3
-> Lắng trọng lực, lọc, tuyển nổi…
Các quá trình cơ học (lắng, lọc, ly tâm) chỉ tách hiệu quả các hạt lơ lửng có đường kính hạt
>10-3mm (bùn, cát, tảo, protozoa, )
- Đối với các hạt lơ lửng rất nhỏ và dạng keo đường kính 10
-6

–10
-3
mm (sét, đại Phân tử hữu cơ,
…) thường rất khó lắng lọc(mất thời gian dài); để tách hiệu quả thường sử dụng biện pháp keo tụ
-tạo bông trước khi lắng, lọc.
d. Quá trình keo tụ và tủa bông:
d.1. keo tụ:
- Các chất keo tụ cung cấp điện tich trái dấu với dấu của các hạt keo nhằm làm giảm điện tích của
các hạt keo (thế zeta)
- Các hạt keo kết hợp lại với nhau thành những hạt lớn hơn (flocs)
- Các chất keo tụ được đưa vào dung dịch bằng cách trộn nhanh
- Tuy nhiện lượng các chất keo tụ không sử dụng quá nhiều vì nó có thể dẫn đến đổi dấu điện tích
của hạt keo, làm cho các hệ keo tải bền vững trở lại
 Các loại chất keo tụ thường được sử dụng:
*Phèn nhôm (Al
2
(SO
4
)
3
): khi cho vào nước chúng phân ly thành
Al
3+
-> Al(OH)
3
, Al
2
(SO
4
)

3

+ 6 H
2
O = 2 Al(OH)
3
+ 6 H
+
+ 3 SO
4
2-
- Ưu điểm của phèn nhôm :
+ có năng lực keo tụ thuộc loại cao nhất (quy tắc Shulz-Hardy
+ Muối nhôm ít độc, sẵn có trên thị trường và khá rẻ.
+ Quy trình keo tụ bằng phèn nhôm trong thiết bị xử lý nước giếng khoan và xử lý nước mặt là
tương đối đơn giản, dễ kiểm soát, phổ biến rộng rãi.
- Nhược điểm của phèn nhôm:
+ Làm giảm đáng kể độ pH
+ Khi quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng keo tụ bị phá huỷ làm nước đục trở lại.
+ Phải dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng.
+ Hàm lượng Al dư trong nước lớn so với khi dùng chất keo tụ khác và có thể lớn hơn tiêu chuẩn
với(0,2mg/lit).
+ Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và ko tan cùng các kim loại nặng thường hạn chế.
+ Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO
4
2-
trong nước thải sau xử lí là loại có độc tính đối với vi
sinh vật.
*Phèn sắt: gồm Fe(II) và Fe(III)
+ Phèn Fe(II): khi cho phèn vào nước thì Fe(II)sẽ bị thủy phân thành Fe(OH)

2
Fe
2+
+ 2H
2
0 = Fe(OH)
2
+ 2H
+

trong nước có O
2
tạo thành Fe(OH)
3
.
pH thích hợp là từ 8-9, có thể kết hợp với vôi thì keo tụ tốt hơn
+ Phèn Fe(III): Fe
3+
+ 3H
2
O = Fe(OH)
3
+ 3H
+
.
Phèn sắt (III) khi thuỷ phân ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ. Vùng pH tối ưu: 5 – 9.
- Ưu điểm của phèn sắt so với phèn nhôm:
+ Liều lượng phèn sắt(III) dùng để kết tủa chỉ bằng 1/3 – 1/2 liều lượng phèn nhôm.
+ Phèn sắt ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ và giới hạn pH rộng.
-Nhược điểm của phèn sắt(III) là ăn mòn đường ống mạnh hơn phèn nhôm (vì trong quá trình

phản ứng tạo ra axit)
*Poly Aluminium Chloride ( PAC)_ chất keo tụ thế hệ mới, tồn tại dưới dạng polime vô
cơ.
d.2. tủa bông
- Các vật liệu polyme vào nhằm tạo ra các cầu nối cho các hạt bông (flocs)
- Cầu nối được hình thành khi các đoạn của chuỗi polyme bám dính vào phân tử chất keo
- Bản chất: các tác nhân bông tụ đưa vào dung dich từ từ và nhẹ nhàng cho phép tiếp xúc với hạt
bông nhỏ tạo thành các hạt lớn dễ lắng đọng
- Chất tủa bông âm phản ứng chống lại các phân tử chất keo mang điện tích trái đấu gây ra sự mất
bền vững hoặc bởi cầu nối hoặc bởi trung hòa các điện tích
Một số chất trợ keo tụ/ tủa bông
- Chất trợ keo tụ thường gặp: PMA (poly acrylamide), DADMAC (Diallydimethy ammonium
chloride), PA,…
- Được thêm vào nhằm đẩy mạnh quá trình keo tụ-tủa bông
- Đặc điểm của các chất trợ keo tụ:
*Là những loại polyme hữu cơ tổng hợp phân cực, chứa nhiều nhóm OH
-
, COOH
-
,NH
2
,…vai
trò trung tâm tích điện, tạo cầu nối giữa các hạt và có thể tham gia phản ứng, trung hòa điện tích
hạt keo
*Có chức năng như cầu nối các hạt
*Có thể phân cưc hoặc không
*Có thể tham gia phản ứng trung hòa hoặc không
2. Phương pháp trao đổi ion
a. Định nghĩa: là một quá trình mà các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi ion với ion có cùng
điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các ionit (chất trao đổi ion),

chúng hoàn toàn không tan trong nước
b. Mục đích:
- Được sử dụng để khử các muối, khử cứng, khử khoáng, khử nitrat, khử màu, khử kim loại, và
các ion kim loại nặng và các ion kim loại khác trong nước.
- Loại các kim loại như kẽm, đồng, crom, nikel, chì, thủy ngân, mangan,…), các hợp chất của
asen, phospho, xianua và các chất phóng xạ.
c. Đối tượng: các muối, nitrat, kim loại và các ion kim loại.
d. Cở sở của quá trình trao đổi ion:
+ dựa trên sự tương tác hoá học giữa ion trong pha lỏng và ion trong pha rắn.
+ là quá trình gồm các phản ứng hoá học đổi chỗ (phản ứng thế ) giữa các ion trong pha lỏng
và các ion trong pha rắn (là nhựa trao đổi).
e. Các chất trao đổi ion: là các chất vô cơ hay hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo.
- nhóm các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit, kim loại khoáng chất, đất sét,
fensat, chất mica khác nhay…
- Các chất chứa nhôm silicat loại: Na
2
O, Al
2
O
3
.nSiO.mH
2
O
- Các chất florua apatit (Ca
5
(PO
4
)
3
)F và hydroxyt apatit (Ca

5
(PO
4
))OH
- Các chất có nguồn gốc từ các chất vô cơ tổng hợp gồm silicagel, permutit (chất làm mềm
nước)
- Các chất trao đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm axut humic của đất và than đá, chúng
mang tính acid yếu.
- Các chất trao đổi ion hữu cơ tổng hợp là các nhựa có bề mặt riêng lớn chúng là các hợp chất cao
phân tử: các chất trao đổi cation sunfua RSO
3
H
f. Quá trình trao đổi ion:
Cơ chế trao đổi ion gồm những giai đoạn
- Di chuyển ion A từ nhân của dòng nước cấp tới bề mặt của lớp biên giới màng chất lỏng bao
quanh hạt trao đổi ion
- Khuếch tán lớp ion qua lớp biên giới
- Chuyển ion đã qua biên giới phân pha và nhựa trao đổi
- Khuếch tán ion A bên trong hạt nhựa trao đổi với nhóm chức năng trao đổi ion
- Phản ứng hóa học trao đổi ion A và B
- Khuếch tán ion B bên trong hạt trao đổi ion tới biên giới phân pha
- Chuyển các ion qua biên giới phân pha ở bề mặt trong của màng chất lỏng
- Khuếch tán các ion B qua màng
- Khuếch tán các ion B vào nhân dòng chất lỏng
Nhược điểm: chi phí đầu tư và vận hành khá cao
Ưu điểm: cho phép thu hối các chất có giá trị với độ sạch nước cao.

3.Phương pháp hấp phụ
a. Định nghĩa
-là hiện tượng (quá trình gây ra sự tăng nồng độ của một chất trên bề mặt tiếp xúc giữa hai

pha (rắn-khí; rắn- lỏng; rắn-khí)
-Là sự hút các phân tử chất khí, hơi bởi bề mặt chất hấp phụ.
b. Mục đích
-Tách các tạp chất ô nhiễm có nguồn gốc hữu cơ
c. Quá trình hấp phụ
Tính chất của một số vật liệu cố định trên bề mặt các phân tử của một chất có tính thuận
nghịch.
Có sự chuyển dịch các chất từ pha nước hay khí lên bề mặt chất khí. Chất rắn thi được những
tính chất kị nước hay ưa nước, có thể làm thay đổi trạng thái cân bằng của môi trường.
- Khả năng hấp phụ của chất rắn phụ thuộc:
+ diện tích riêng của vật liệu
+ bản chất của mối liên kết chất bị hấp phụ- chất hấp phụ
+thời gian tiếp xúc giữa chất rắn và chất hòa tan.
+ nhiệt độ
+tính tan: mức độ hấp phụ và nước hòa tan có mối quan hệ nghịch đảo với nhau
d. Đối tượng xử lý
- Các chất hữu cơ độc hại không thể dùng ky thuận sinh học
- Các chất hữu cơ hòa tan, trơ với xử lý sinh học
- Các chất hữu cơ không bị không bị phân hủy sinh học tự nhiên, các chất vi ô nhiễm, các chất
định mùi vị,
e. Hóa chất được sử dụng
- Than hoạt tính: dạng rắn, xốp, không phân cực, có bề mặt riêng rất lớn.
+ Đặc tính: bề mặt kỵ nước hấp phụ các chất hữu cơ trong nước và không khí.
+ Ưu điểm:
• giá rẻ
• có khả năng tăng liều lượng trong những giờ ô nhiễm cao điểm
• sử dụng chúng chỉ cần vốn đầu tư nhỏ khi xử lí chỉ có một tầng kết bông- lắng gạn.
• hấp phụ động lực rất nhanh, diện tích rộng có thể đạt được trược tiếp.
• thích hợp cho lắng bằng cách làm nặng thêm các cục đông tụ.
+nhược điểm:

• khó tái sinh nếu bị đóng cặn, có thẻ bắt cháy khi tái sinh
• khó loại bỏ các bùn hydroxit nếu không thêm một lượng than hoạt tính dư thừa.
• gây ô nhiễm môi trường
• được dùng chủ yếu với việc cấp các liều lượng không liên tục hoặc nhỏ
+ứng dụng: giữ được một cách chọn lọc các chất độc hại, sau đó kết hợp sử dụng phương
pháp sinh học
- chất hấp phụ vô cơ:nhôm và oxyt kim loại khác nhau
+khả năng hấp phụ một cách chọn lọc
+khả năng phụ thuộc vào pH, độ xốp của màng
+ứng dụng để loại bỏ photphat và nitrat
- chất hấp phụ hữu cơ: nhựa cao phân tử có diện tích riêng từ 300 đến 750m2/g
+khả năng hấp phụ bình thường, nhưng có độ hấp phụ động học lớn
+rất dễ tái sinh
+lớp nhựa có điện tích riêng nhỏ hơn và hoạt tính của dùng cho các chát phân cực (như axit
humic, chất tẩy amion)
III. CÔNG NGHỆ NANO TRONG XỬ LÍ NƯỚC .
1. Ưu điểm:
- Giải quyết các khó khăn về kỹ thuật xử lý các chất ô nhiễm trong nước: vi khuẩn, virút, asen,
thủy ngân, thuốc bảo vệ thực vật và muối một cách hiệu quả mà các phương pháp khác chưa làm
được.
- Ít gây ô nhiễm hơn so với các phương pháp truyền thống
- Ít tốn nhân công, vốn, đất đai và năng lượng.
- Khả năng khử mùi cao, xử lý dễ dàng nhiều chất ô nhiễm, độc hại
- Thời gian xử lý nhanh, chất lượng nước sau khi xử lý ổn định; chi phí vận hành thấp (3.677
đồng/m3 nước thải); ứng dụng tự động hóa hoàn toàn trong điều khiển, vận hành và quản lý….
2. Nhược điểm:
- Giá thành cao.
- Một số công nghệ vẫn chưa hoàn toàn triệt để trong việc xử lí nước cứng.
- Ít được ứng dụng rộng rãi.
3. Cơ sỡ lý thuyết:

- Cơ chế bao gồm 5 cấp lọc:
+ Cấp lọc số 1 (lõi sợi Nano): Bằng sợi bông ép thành khối đường kính 67 mm, 5 micron.
+ Cấp lọc số 2 (lõi sợi Nano): Bằng sợi bông ép thành khối đường kính 65 mm, 5 micron.
+ Cấp lọc số 3 (Than diệt khuẩn): Than hoạt tính được ép thành khối bằng công nghệ cao, bên
ngoài được bao bọc lớp màng sợi tráng bạc diệt khuẩn.
+ Cấp lọc số 4 (Màng Nano Silver): Than hoạt tính được ép thành khối, bên ngoài bao bọc lớp
Nano silver với các kết cấu Nanometer dầy đặc. Xuất xứ Mĩ
• Chức năng: Loại bỏ 100% vi khuẩn và các kim loại nặng, loại bỏ thuốc trừ sâu, hủy bỏ các chất ô
nhiễm hữu cơ, vi khuẩn, vi rút các loại
+ Cấp lọc số 5 (Lõi Kation): Hạt Kation và đá khoáng.
• Chức năng: Làm mềm nước và cân bằng độ PH trong nước
4. Các loại công nghệ nano hiện nay.
4.1 Công nghệ lọc nước Nano, dạng màng Nano U.S.A
+ Là công nghệ dùng màng lọc, có khe lọc kích thước 1nm, sử dụng màng lọc có khe hở nhỏ,
có khả năng dễ dàng loại bỏ tới 100% vi khuẩn, vi rút, ion kim loại, tỷ lệ loại bỏ đạt khoảng 40,
50% hoặc 90%.
+ Màng Nano được dùng trong các nhà máy sản xuất nước đóng bình, trong các khu vực nước
lợ, và cung cấp nước sạch sinh hoạt.
+ Ưu điểm: áp lực thẩm thấu thấp hơn nhiều so với màng R/O, tiết kiệm năng lượng hơn.
+ Đây là một dạng công nghệ lọc nước Nano có ứng dụng rộng rãi nhất và hiệu quả nhất trên
thế giới hiện nay
4.2 Công nghệ Lọc nước sử dụng phân tử Bạc (sử dụng phân tử bạc: Ag+ làm nhân tố diệt vi khuẩn -
kiểu do Nga sản xuất):
+ Được sử dụng rộng rãi trên thế giới.
+ Cơ chế: Các phân tử nano bạc được kết hợp trong các lõi
than hoạt tính, hoặc các lõi lọc có kết hợp với các vật liệu hấp
phụ khác.
• Nguyên lý của lõi lọc: các lõi lọc có khe lọc rộng từ
0.01micron tới 0.1micron, (ngăn vi khuẩn không đi
xuyên qua lõi lọc. Khi vi khuẩn đi vào lõi lọc, nó bị

mắc kẹt tại các khe lọc, Với vật liệu lọc nước được trộn
với phân tử bạc (Ag+) kích thước từ 20 đến 30nanomet,
khi nằm tại các khe lọc, bạc Nano có đủ thời gian để
giết chết con vi khuẩn, tuy xác vi khuẩn nằm lại trong
lõi lọc, nhưng tránh được nguy cơ vi khuẩn phát triển
và phá vỡ tấm lọc.
+ Nhược điểm:
• Gây ra trạng thái kim loại nặng (Ag+), có hại cho cơ thể con người.
• Khả năng làm mềm nước kém:
4.3 Công nghệ lọc nước kiểu nano ceramic( gốm nano)
+ Vật liệu chính để sản xuất ra gốm nano (trong lọc nước) là vật liệu diatomite, được hình
thành từ một loại tảo biển đã bị hóa thạch hàng triệu năm dưới biển
sâu.
+ Đặc tính: tỉ lệ các lỗ xốp rỗng trên diện tích rất lớn, giúp có khả năng
lọc nước (nhỏ hơn kích thước vi khuẩn) với tốc độ dòng chảy cao
+ Sản xuất các sản phẩm gốm lọc: nghiền hóa thạch diatomite thành bột, sau đó định hình bột
này thành các tấm lọc, sau đó được nung đến nhiệt độ thích hợp.
5. So sánh công nghệ lọc nước: