Nước nhiễm đá vôi là gì và cách xử lý hiệu quả

01/03/2023
haITs

Mục Lục

Khái niệm về nước nhiễm đá vôi
Tác hại của nước cứng và nguyên nhân xảy ra
Cách xử lý nước cứng hiệu quả
Kết luận

Nước nhiễm đá vôi hoặc nước cứng là nước chiếm lượng canxi, magie vượt quá mức quy định. Canxi được biết đến là chất có lợi ích cho sức khỏe con người, thế nhưng bổ sung quá nhiều, dư thừa canxi cơ thể không hấp thụ hết sẽ gây tác dụng ngược lại gây hại cho sức khỏe của con người. Bài viết này Nước Sạch Khí Xanh xin chia sẻ khái niệm và cách xử lý hiệu quả nước nhiễm đá vôi. Cùng tìm hiểu ngay nào !

Khái niệm về nước nhiễm đá vôi

Nước nhiễm đá vôi định nghĩa loại nước tự nhiên có chứa nhiều các ion canxi (Ca2+), magie (Mg2+) và độ cứng của nước được xác định qua tổng các ion trên có trong nước.

Các ion này đi vào nguồn cung cấp nước qua việc rửa trôi từ các khoáng chất dưới tầng nước ngầm. Độ cứng của nước trong thiên rất nhiều và dễ gặp độ cứng lớn ở mực nước ngầm. Ở Việt Nam hiện nay đang có ba loại nước cứng sau:

Nước cứng không hoàn toàn(tạm thời): trong nước chứa nhiều khoáng chất bicarbonat hòa tan của 2 loại canxi và magie Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2. Loại nước này có thể xử lý loại độ cứng bằng phương pháp đun sôi sau phản ứng ứng :

Ca(HCO3)2 ® CaCO3 ¯ + CO2 + H2O

Mg(HCO3)2 ® MgCO3 ¯ + CO2 + H2O

Nước cứng vĩnh cửu: trong nước được phát hiện có chứa muối hòa tan canxi sulfat CaSO4/canxi clorua CaCl2 hoặc là magie sulfat MgSO4/ magie clorua MgCl2, những chất này không thể loại bỏ dễ dàng độ cứng bằng phương pháp kết tủa sau khi đun sôi như loại nước cứng không hoàn toàn(tạm thời).
Nước cứng toàn phần: là tổng hợp của hai loại nước cứng tạm thời trên, trong nước ngoài việc có sự xuất hiện đồng thời các muối sunfat, clorua và bicacbonat con có thêm canxi và magie.

Tác hại của nước cứng và nguyên nhân xảy ra

Nước cứng được chứng minh là thường xuất hiện ở những nơi gần hoặc là vùng núi đá vôi hay vùng có nhiều đá vôi nằm trong lòng đất, nước nhiễm đá vôi được hình thành khi nước chảy qua các lớp trầm tích của đá vôi và đá phấn trong lòng đất.

Thông thường, nước mưa khó có thể hòa tan một lượng lớn các chất rắn có trong tự nhiên khi nhiễm vào nước tuy nhiên nước ngầm có chứa nhiều CO2 giúp hòa tan cân bằng với axit cacbonic ở trạng thái tự nhiên trong hệ đá vôi. Vì đá vôi không được cho là nguyên chất mà nó chứa các tạp chất khác nhau nên nước tự nhiên sẽ hòa tan cả những tạp chất đó, ngoài ra trong nước cứng có khá nhiều loại ion: sunfat, clorua,…

Theo tổ chức y tế thế giới WHO nước cứng không có ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người mà còn có thể đóng góp quan trọng giúp bổ sung cho cơ thể một lượng canxi, magie và khoáng chất có lợi cho cơ thể.

Các hợp chất canxi hòa tan có trong nước giúp cải thiện hương vị của nước, tốt cho sự phát triển của bộ phận cần canxi như xương và răng, có thể giảm nguy cơ bệnh tim; uống nước có chứa cả magie và sulfat ở nồng độ cao (~ 250 mg/l) có hiệu quả cho nhuận tràng.

Tuy vậy nếu hấp thụ nước cứng vào cơ thể ở mức độ dư thừa và lâu dài trong quá trình ăn uống có thể kết tủa cacbonat không tan sẽ gây tích tụ ở một số bộ phận trong cơ thể, gây các bệnh về sỏi thận ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Trong sinh hoạt đời sống cũng như các hoạt động công nông nghiệp, nước cứng gây ra những ảnh hưởng xấu đến dụng cụ, thiết bị chứa chứa và sử dụng nước để tẩy rửa. Lượng chất khoáng trong nước cứng ảnh hưởng suy giảm đến lượng xà phòng và chất tẩy rửa cần thiết để làm sạch khi tẩy rửa, kết tủa gốc axit trong xà phòng làm cho xà phòng không lên bọt, làm thô ráp gây hư hỏng quần áo. Nước cứng còn có thể gây ra lớp mảng cặn bám trắng trên cửa kính, tường, bồn tắm, bồn rửa, vòi nước, lâu ngày trong quá trình vệ sinh hoặc sử dụng.

Da tiếp xúc với nước cứng cũng có ảnh hưởng làm cho ngứa ngáy và khô ráp. Khi dùng nước nhiễm đá vôi pha chế thuốc vì có thể gây kết tủa đồng thời thay đổi thành phần của thuốc, khi nấu ăn sẽ làm giảm mùi vị và đồ ăn sẽ khó chín hơn

Cách xử lý nước cứng hiệu quả

Các phương pháp làm mềm nước cứng nói cách khác là loại bỏ các ion canxi và các ion magie hòa tan có trong nước. Có nhiều phương pháp tùy thuộc vào độ mềm của nước hay chất lượng nước đầu nguồn để sử dụng sao cho hiệu quả, dưới đây là những phương pháp thông dụng hiệu quả.

Phương pháp xử lý bằng kết tủa hóa học

Kết tủa hóa học là phương pháp xử lý bằng cách lắng, lọc để loại bỏ ion Ca2+, Mg2+ hòa tan trong nước. Các hóa chất thông dụng được sử dụng để làm nước kết tủa gồm : soda Na2CO3, sữa vôi Ca(OH)2 và natri photphat Na3PO4,… Phương pháp này xử lý các loại nước cứng tùy thuộc tác nhân kết tủa có trong nước.

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 ¯ + CO2 + H2O

Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 ® MgCO3 ¯ + CaCO3¯ + 2H2O

CaSO4 + Na2CO3 ® CaCO3 ¯ + Na2SO4

MgCl2 + Na2CO3 ® MgCO3 ¯ + 2NaCl

* Ưu điểm của phương pháp này:

Cách xử lý đơn giản cùng nguồn nguyên liệu dễ kiếm
Xử lý được cả 2 loại nước cứng không hoàn toàn và nước cứng vĩnh cửu đạt hiệu quả cao.

* Nhược điểm phương pháp này:

Tạo ra chất thải sau khi kết tủa, lắng cặn.
Khó khăn khi điều pH trong nước sử dụng khi dùng tác nhân kết tủa là dung dịch tính có tính kiềm..

Phương pháp chưng cất để xử lý nước cứng

Chưng cất là phương pháp dùng nhiệt độ cao để phân tách chất rắn hòa tan trong dung dịch nước bằng cách kết tinh, hơi nước bốc lên từ dung dịch sẽ được ngưng tụ để thu hồi. Nước cứng chứa nhiều muối tan của 2 hợp chất canxi và magie do vậy việc sử dụng phương pháp này để làm bay hơi nước sau khi thu được sẽ không còn chứa ion Ca2+, Mg2+ gọi là nước mềm.

* Ưu điểm của phương pháp này: Hiệu quả tốt để khử trùng nước và loại bỏ các ion kim loại.

* Nhược điểm phương pháp này:

Chi phí xử lý, vận hành và đầu tư thiết bị gia nhiệt cao.
Dễ xảy ra tổn thất nhiệt hệ thống và gây tác hại xấu đến môi trường xung quanh.
Thiết bị chưng cất cần bảo dưỡng định kỳ, vệ sinh thường xuyên.

Phương pháp trao đổi ion trong nước

Hiện nay phương pháp trao đổi ion được sử dụng khá rộng rãi và biến để làm mềm nước . Khi dùng thiết bị trao đổi ion – cột nhựa có chứa các hạt nhựa gây bão hòa ion Na+, K+, các ion Ca2+, Mg2+ sẽ được gắn lên hạt nhựa thay thế cho ion natri, kali trong nước và đồng thời giải phóng các ion này vào nước theo mô hình bên dưới

* Ưu điểm của phương pháp này:

Chi phí và nguyên liệu cho phương pháp này thấp, dễ kiếm.
Thích hợp cho cả xử lý nước bề mặt và nước ngầm đều được.
Hiệu quả triệt để, xử lý làm mềm nước cao.

* Nhược điểm phương pháp này:

Phải xử lý tạp chất lơ lửng có trong nước trước khi áp dụng trao đổi ion để tránh tổn thất áp lực lên các hạt nhựa và chống ăn mòn hạt.
Phải dùng dung dịch muối định kỳ để tái sinh.

Phương pháp màng lọc thẩm thấu ngược (RO)

Reverse osmosis (RO) hay còn gọi là phương pháp thẩm thấu ngược – nguyên lý ngược lại với khả năng thẩm thấu tự nhiên của nước. Sử dụng phương pháp này chỉ cho phép phân tử nước đi qua khe màng lọc, sau đó giữ lại các ion kim loại, chất rắn hòa tan có trong nước.

Khi có một áp lực tác động lên dòng nước đi vào màng, các phân tử nước vượt qua khe hở màng lọc sẽ đi qua ống lõi thu gom nước tinh khiết, từ đó các ion muối khoáng hòa tan được giữ lại ở trên bề mặt màng sau khi lọc rồi sử dụng cơ chế sục rửa màng để loại bỏ chúng qua đường nước thải.

* Ưu điểm của phương pháp này:

Hiệu quả xử lý với nước độ cứng cao.
Công nghệ hiện đại đảm bảo quy trình.
Chi phí tối tối ưu, dễ dàng sử dụng không sử dụng hóa chất.

* Nhược điểm phương pháp này:

Giảm chất khoáng trong nước sau khi lọc nên cần bù khoáng.
Lượng nước thải sau khi lọc qua màng RO lớn.

Kết luận

Nước cứng tuy không gây đe dọa nghiêm trọng đến cơ thể con người như nhiều các chất gây hại có trong nguồn nước khác như kim loại nặng, phèn,… tuy nhiên sử dụng nước nhiễm đá vôi có thể gây ảnh hưởng lớn, bất tiện đến quá trình sinh hoạt và các tác động tiêu cực lên một số cơ quan quan trọng trong cơ thể người. Hiện nay việc xử lý nước cứng khá đơn giản và hiệu quả bằng cách sử dụng các phương pháp hiện đại.

Hiện nay phương pháp sử dụng máy lọc nước màng lọc thẩm thấu ngược RO đang được sử dụng phổ biến giúp loại bỏ loại bỏ 95-99% các tạp chất trong nước bao gồm tất cả các ion kim loại, muối hòa tan thích hợp việc xử lý nước cứng hiệu quả. Tham khảo các dòng máy lọc nước RO tại: