Ở Việt Nam, vẫn còn rất nhiều nơi sử dụng nguồn nước giếng khoan bị nhiễm sắt nặng, gây ảnh hưởng lớn đến đời sống, sức khỏe. Trong bài viết ngày hôm nay, Famy sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ về khái niệm nước nhiễm sắt, cách nhận biết và phương pháp xử lý hiệu quả đối với tình trạng này.
I. Nước nhiễm sắt là gì?
Sắt là một kim loại xuất hiện trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học với ký hiệu Fe. Đồng thời, sắt cũng là một nguyên tố hóa học phổ biến có trong lớp vỏ của Trái Đất, nơi chúng ta đang sinh sống. Chính vì vậy, đa phần các nguồn nước giếng khoan đều chứa hàm lượng sắt nhất định bên trong, với nồng độ cao thấp tùy nơi.
Nước giếng khoan là một nguồn cung cấp nước khá phổ biến ở Việt Nam do việc xây dựng các hệ thống cấp nước cho cả khu vực là vô cùng tốn kém. Bên cạnh đó, đặc điểm địa hình ở Việt Nam là nhiều sông ngòi, kênh rạch nên nguồn nước ngầm rất phong phú và có thể phục vụ được nhu cầu lớn.
Hiểu một cách đơn giản, nước giếng khoan bị nhiễm sắt là tình trạng hàm lượng kim loại sắt trong nước giếng khoan tăng cao, vượt quá mức cho phép.
Tiêu chuẩn hàm lượng sắt có trong nước sinh hoạt được Bộ Y Tế quy định:
Theo QCVN 01-1:2018/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nguồn nước sinh hoạt, hàm lượng sắt tối đa có trong nước không được vượt quá mức 0,5 mg/L.
Theo QCVN 6-1: 2010/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nguồn nước ăn uống, hàm lượng sắt tối đa có trong nước ăn uống không được vượt quá mức 0,3 mg/L.
II. Nguyên nhân khiến nguồn nước bị nhiễm sắt
Tình trạng nguồn nước bị nhiễm sắt có thể đến từ nhiều nguyên nhân khác nhau như:
Nước thải từ quá trình khai thác khoáng sản đã ngấm vào mạch nước ngầm, dần dần di chuyển đến những khu vực khác khiến nguồn nước bị nhiễm sắt.
Việc xử lý rác thải rắn không đảm bảo, không đúng quy trình dẫn đến tình trạng các chất ô nhiễm [trong đó có sắt] ngấm vào mạch nước ngầm trong lòng đất.
Do đặc tính thổ nhưỡng, đất ở một số khu vực sở hữu hàm lượng sắt lớn, quặng kim loại. Khi nước mưa thấm vào đất sẽ dẫn theo các kim loại nặng này hòa tan vào nguồn nước ngầm.
III. Cách nhận biết nguồn nước bị nhiễm sắt
Đối với nguồn nước bị nhiễm sắt, các Ion sắt hòa tan như Fe2+, FeSO4, Fe[HCO3]2,... sẽ khiến cho nước giếng khoan xuất hiện màu vàng và mùi tanh khó chịu.
Sắt có thể hòa tan trong nước ở dạng Fe2+, ở trạng thái này sắt không màu, không mùi nhưng khi nguồn nước giếng khoan được bơm lên tiếp xúc với không khí, Fe2+ bị oxy hóa chuyển thành Fe3+ tạo ra Oxit sắt 3 kết tủa có màu nâu vàng có mùi tanh.
Khi để lâu bên ngoài không khí các Ion Sắt hòa tan Fe2+ sẽ dần chuyển hóa thành Ion Sắt Fe3+ dạng keo, khiến nước bị vẩn đục và có màu nâu đỏ.
Vậy nên, để nhận biết nguồn nước sinh hoạt có bị nhiễm sắt hay không, bạn chỉ cần đặt một gáo nước ngoài trời trong khoảng từ 3-5 phút.
Nếu nước sẽ chuyển sang màu vàng nhạt hoặc nâu vàng và xuất hiện mùi tanh thì có thể kết luận rằng nước bị nhiễm sắt. Đây là phương pháp nhận biết thông qua trực giác dựa trên những kinh nghiệm dân gian. Ngày nay, chúng ta có thể sử dụng các dụng cụ, thiết bị đo cầm tay để có thể xác định một cách nhanh chóng và chính xác.
IV. Nước bị nhiễm sắt có tác hại gì?
Sử dụng nước nhiễm sắt trong một khoảng thời gian dài sẽ có ảnh hưởng rất lớn đế sức khỏe, khiến hàm lượng kim loại nặng trong cơ thể tăng cao, gây ra nhiều bệnh tật nguy hiểm như: bệnh về da, suy gan, các vấn đề về dạ dày, các bệnh liên quan đến tim mặt,... gia tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính và ung thư.
Nước nhiễm sắt cũng gây ra các tác động tiêu cực đến đời sống sinh hoạt thường ngày của các hộ gia đình. Chúng để lại vết bẩn đỏ gạch trên các vật dụng gia đình như chậu, thau, vòi nước, bát đĩa, bồn rửa, quần áo,...
V. Phương pháp xử lý nước nhiễm sắt hiệu quả
1. Phương pháp lắng
Xử lý tình trạng nước nhiễm sắt bằng phương pháp lắng là khiến hàm lượng Oxy trong nước tăng lên, tạo điều kiện để Fe2+ Oxy hóa thành Fe3+ [dạng kết tủa] và lắng xuống đáy bể. Sau khi chuỗi phản ứng hóa học xảy ra thì các hợp chất sắt không tan sẽ bị loại bỏ nhờ quá trình lọc.
Áp dụng trong thực tế, người ta thường sẽ thực hiện bằng cách phun nước ngầm thành những hạt nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với môi trường không khí, nhờ vậy nước sẽ dễ dàng hấp phụ thêm O2 có trong không khí.
Phản ứng Oxy hóa sắt được diễn ra theo phương trình: 4Fe[HCO3]2 + O2 +2H2O = 4Fe[OH]3 + 8CO2. Để phản ứng Oxy hóa sắt có thể xảy ra nhanh và triệt để hơn thì nước phải sở hữu độ pH trong khoảng 7 - 7,5.
2. Phương pháp làm bể lọc
Bạn có thể tiến hành xây bể lọc bằng bê tông hoặc sử dụng các thùng chứa bằng chất liệu nhựa. Trên bể lọc, hãy làm giàn phun mưa để tạo điều kiện cho nước tiếp xúc nhiều với không khí, qua đó, chuyển hóa Fe2+ thành Fe3+ dạng keo. Kết tủa dạng keo này sẽ bị giữ lại khi nước chảy qua các tầng vật liệu lọc.
Các bể lọc này thường chứa những loại vật liệu lọc chuyên dụng như than hoạt tính, hạt Birm, Mangan Greensand hoặc Filox, cát Mangan, cát vàng, cát thạch anh,... Chúng có tác dụng chính là loại bỏ sắt ra khỏi nguồn nước.
3. Phương pháp làm thoáng
Phương pháp làm thoáng được thực hiện bằng cách bổ sung thêm Oxy vào nước thông qua việc sục khí Ozone. Nhờ tiếp xúc trực tiếp với không khí, thành phần sắt trong nước sẽ bị oxy hóa.
Trong điều kiện này Fe2+ sẽ bị Oxy hóa thành Fe3+, sau đó, quá trình thủy phân sẽ tạo thành hợp chất ít tan Fe[OH]3. Các kết tủa sẽ được loại bỏ một cách dễ dàng thông qua quá trình lọc.
4. Xử lý bằng công nghệ lọc ngược – RO
Màng lọc RO với khe lọc siêu nhỏ 0,0001 micron không chỉ sở hữu khả năng xử lý sắt mà còn giúp loại bỏ hoàn toàn các chất độc khác tồn tại trong nước. Tạo ra nguồn nước tinh khiết có thể uống trực tiếp mà không cần phải đun sôi.
Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng nước, bạn có thể lựa chọn các máy lọc nước công nghiệp trang bị công nghệ lọc RO hoặc các dòng sản phẩm với công suất nhỏ hơn.
5. Xử lý bằng tro bếp
Hòa tro bếp vào nguồn nước đang bị nhiễm sắt theo liều lượng khoảng 5-10g/l. Để nước lắng trong vòng 15 phút, sau đó tiến hành quá trình lọc nước.
Phương pháp này dễ thực hiện, tuy vậy nó chỉ phù hợp để áp dụng tức thời, không thể giúp xử lý lâu dài. Bên cạnh đó, tro bếp chỉ có khả năng xử lý ở mức sơ bộ, không thể xử lý triệt để sắt trong nước.
6. Xử lý bằng vôi
Vôi được đưa vào nguồn nước để làm tăng độ pH. Độ pH tăng cao là điều kiện lý tưởng để quá trình Oxy hóa Fe2+ trong nước thành Fe3+ được diễn ra nhanh chóng. Chất kết tủa này sau đó để lắng và loại bỏ ra khỏi nguồn nước.
Phương pháp khử nước nhiễm sắt bằng vôi thường được áp dụng phổ biến trong những nhà máy xử lý nước với mục đích loại bỏ sắt khỏi nước mặt và nước ngầm.
7. Xử lý bằng hóa chất
Hóa chất sử dụng để xử lý sắt thường là các chất Oxy hóa mạnh như Cl2, KMnO4,O3,... Những hóa chất này khi thêm vào nước tạo ra phản ứng kết tủa sắt. Cụ thể:
- 2Fe2+ + Cl2 + 6H2O → 2Fe[OH]3 ↓ + 2Cl- + 6H+
- 3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O → 3Fe[OH]3 ↓ + MnO2 + K+ + 5H+
Kết tủa sau đó sẽ được lọc để loại bỏ ra khỏi nước.
8. Sử dụng các hệ thống lọc nước giếng khoan
Đây là hệ thống xử lý nước được các công ty có chuyên môn thiết kế, lắp đặt với nhiệm vụ xử lý sắt và các chất ô nhiễm khác có trong nguồn nước giếng khoan.
Máy lọc nước giếng khoan từ các bộ cột lọc Composite hoặc cột lọc Inox chứa những vật liệu lọc chuyên dụng. Chúng thường được thiết kế để phù hợp với từng điều kiện nguồn nước cụ thể.
VI. Kết luận
Qua bài viết, bạn đọc đã có thể nắm được khái niệm Nước nhiễm sắt là gì? cũng như các phương pháp xử lý nước nhiễm sắt hiệu quả. Hãy để lại những câu hỏi, bình luận về chủ đề này, Famy luôn sẵn sàng giúp đỡ bạn.
Tác giả
Đặng Chung Kiên
Mình là Kiên, là chuyên gia trong lĩnh vực IT, điều khiển tự động, xử lý nước, với sở thích giao lưu, chia sẻ kiến thức, mình ở đây để cùng học hỏi, hỗ trợ các bạn
Kết nối với mình trên mạng xã hội