Độ đục là gì và nguyên nhân gây ra nó?

Độ đục là thước đo mức độ vẩn đục hoặc độ trong quang học của nước do các hạt lơ lửng và keo gây ra. Các hạt này tán xạ và hấp thụ ánh sáng, tạo ra sự mờ đục có thể nhìn thấy liên quan đến nước đục. Độ đục được định lượng bằng Đơn vị Đo Độ Đục Nephelometric (NTU), đo bằng cách phát hiện ánh sáng tán xạ ở góc 90 độ so với chùm tia tới.

Các nguồn phổ biến gây độ đục trong nước bao gồm các hạt đất sét, phù sa và cát từ xói mòn và dòng chảy tràn; chất hữu cơ bao gồm tảo, vi khuẩn và thực vật phân hủy; kết tủa sắt và mangan; và các hạt canxi cacbonat. Nguồn nước mặt thường đục hơn nước ngầm, với mức độ đục biến động theo các đợt mưa, thay đổi theo mùa và hoạt động sử dụng đất ở thượng nguồn.

Xây dựng, khai thác mỏ, nông nghiệp và phát triển đô thị có thể làm tăng đáng kể xói mòn và tải lượng trầm tích trong các nguồn nước lân cận. Xả nước thải, nước thải công nghiệp và dòng chảy mưa bão cũng góp phần vào độ đục trong các vùng nước tiếp nhận.

Tại sao độ đục quan trọng đối với chất lượng nước

Độ đục là một trong những thông số vận hành quan trọng nhất trong xử lý nước vì nó đóng vai trò chỉ báo hiệu quả xử lý và nguy cơ vi sinh vật tiềm ẩn. Các hạt gây độ đục có thể chứa và bảo vệ vi sinh vật gây bệnh khỏi quá trình khử trùng hóa học, giảm hiệu quả xử lý bằng clo và cloramin.

Các mầm bệnh đơn bào như Cryptosporidium và Giardia đặc biệt đáng lo ngại vì chúng kháng khử trùng clo tiêu chuẩn và phải được loại bỏ vật lý bằng cách lọc. Độ đục cao cho thấy việc loại bỏ hạt không đầy đủ và nguy cơ cao hơn rằng các mầm bệnh này có thể đi qua quá trình xử lý.

Độ đục cũng ảnh hưởng đến khử trùng UV bằng cách hấp thụ và tán xạ ánh sáng tử ngoại, giảm liều UV truyền đến vi sinh vật. Để xử lý UV hiệu quả, độ đục nước đầu vào thường phải được duy trì dưới 1 NTU, và độ đục thấp hơn cải thiện hiệu suất UV.

Trong các ứng dụng công nghiệp, độ đục gây tắc nghẽn màng thẩm thấu ngược (được chỉ ra bởi Chỉ số Mật độ Phù sa hoặc SDI), tăng tần suất bảo trì bộ lọc, ảnh hưởng đến chất lượng nước quy trình, và có thể ảnh hưởng đến hình thức sản phẩm trong sản xuất thực phẩm, đồ uống và dược phẩm.

Giới hạn quy định về độ đục trong nước uống

Các tiêu chuẩn độ đục của EPA áp dụng cho các hệ thống sử dụng nước mặt hoặc nước ngầm chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước mặt. Nhiều nhà máy xử lý hiện đại liên tục đạt độ đục nước đầu ra dưới 0,1 NTU.

Cách đo độ đục

Độ đục được đo bằng máy đo độ đục nephelometer chiếu chùm tia sáng qua mẫu nước và phát hiện ánh sáng tán xạ ở góc 90 độ. Phương pháp EPA 180.1 và ISO 7027 là các phương pháp phân tích tiêu chuẩn. Các máy đo độ đục trực tuyến hiện đại cung cấp giám sát liên tục thời gian thực, rất cần thiết cho vận hành nhà máy xử lý.

Chỉ số Mật độ Phù sa (SDI), đo theo ASTM D4189, là thông số liên quan được sử dụng đặc biệt để đánh giá khả năng tắc nghẽn của nước đối với hệ thống màng thẩm thấu ngược. Thử nghiệm SDI bao gồm lọc nước qua màng 0,45 micron và đo tốc độ suy giảm lưu lượng trong khoảng thời gian 15 phút. SDI dưới 3 thường được yêu cầu cho nước cấp thẩm thấu ngược, và dưới 5 là chấp nhận được với tiền xử lý phù hợp.

Phương pháp xử lý loại bỏ độ đục

Keo tụ, tạo bông và lắng

Xử lý thông thường sử dụng chất keo tụ (nhôm sulfat, sắt clorua hoặc poly nhôm clorua) làm mất ổn định các hạt keo, cho phép chúng kết tụ thành các bông lớn hơn lắng xuống nhờ trọng lực. Hóa chất keo tụ và tạo bông là thành phần thiết yếu của các quy trình làm trong nước đô thị và công nghiệp.

Lọc đa lớp

Hệ thống lọc đa lớp sử dụng các lớp anthracite, cát và garnet là trụ cột của việc loại bỏ độ đục trong xử lý nước. Các bộ lọc này giữ lại các hạt lơ lửng khi nước đi qua lớp vật liệu lọc. Bộ lọc đa lớp được thiết kế đúng cách có thể giảm độ đục xuống dưới 0,1 NTU từ mức đầu vào 10-50 NTU.

Siêu lọc (UF)

Màng siêu lọc với kích thước lỗ 0,01-0,1 micromet cung cấp rào cản tuyệt đối đối với các hạt lơ lửng, vi khuẩn và bào nang đơn bào. UF tạo ra nước đầu ra có độ đục thấp ổn định bất kể sự biến đổi chất lượng nước đầu vào, khiến nó ngày càng phổ biến như phương pháp xử lý chính và tiền xử lý cho hệ thống thẩm thấu ngược.

Lọc cartridge và lọc túi

Bộ lọc cartridge (1-50 micromet) và bộ lọc túi cung cấp khả năng loại bỏ độ đục tại điểm sử dụng và đóng vai trò là bộ lọc đánh bóng cuối cùng hoặc tiền xử lý cho màng thẩm thấu ngược. Các hệ thống lọc này hiệu quả về chi phí cho các ứng dụng lưu lượng thấp hơn và các sự kiện độ đục không liên tục.

Câu hỏi thường gặp

Độ đục đo gì trong nước?

Độ đục đo mức độ vẩn đục hoặc mờ của nước do các hạt lơ lửng gây ra. Nó được biểu thị bằng Đơn vị Đo Độ Đục Nephelometric (NTU) và được đo bằng lượng ánh sáng bị tán xạ bởi các hạt trong mẫu nước. Độ đục không phải là phép đo trực tiếp nồng độ chất rắn lơ lửng mà là một đặc tính quang học tương quan với tải lượng hạt.

Giới hạn độ đục của EPA cho nước uống là bao nhiêu?

Theo Quy tắc Xử lý Nước Mặt của EPA, các hệ thống nước lọc phải đạt độ đục 1 NTU hoặc thấp hơn mọi lúc và 0,3 NTU hoặc thấp hơn trong ít nhất 95% các phép đo hàng tháng. Nhiều nhà máy xử lý đạt độ đục nước đầu ra dưới 0,1 NTU.

Tại sao độ đục quan trọng đối với an toàn nước?

Độ đục là chỉ số chất lượng nước quan trọng vì các hạt lơ lửng có thể bảo vệ vi sinh vật gây bệnh khỏi quá trình khử trùng, giảm hiệu quả xử lý UV và chỉ ra các sự kiện ô nhiễm tiềm ẩn. Độ đục cao cũng gợi ý sự hiện diện có thể của các sinh vật gây bệnh như Cryptosporidium và Giardia, kháng clo hóa và phải được loại bỏ vật lý bằng cách lọc.

Bạn cần giải pháp loại bỏ độ đục?

ForeverPure cung cấp các hệ thống loại bỏ độ đục thương mại và công nghiệp, bao gồm bộ lọc đa lớp, thiết bị siêu lọc, hệ thống cấp chất keo tụ và gói tiền xử lý hoàn chỉnh để bảo vệ thẩm thấu ngược. Các kỹ sư của chúng tôi thiết kế hệ thống dựa trên đặc tính nguồn nước và chất lượng nước mục tiêu của bạn.

Liên hệ ForeverPure để nhận giải pháp loại bỏ độ đục tùy chỉnh.