Cách làm mềm nước cứng bằng công nghệ trao đổi ion

Nỗi khổ của mọi gia đình khi sử dụng nước sinh hoạt bao gồm cả nước máy thành phố đó chính là nước nhiễm đá vôi (nước cứng).

Giải pháp làm mềm nước cứng thực chất là không quá khó, tuy nhiên xử lý một cách triệt để, lâu dài thì đó là bài toán khá phức tạp.

Mời tham khảo: Máy lọc nước Aqua Star tích hợp lõi lọc Cation làm mềm nước

Vậy nước cứng là gì, làm mềm nước cứng như thế nào? chúng ta cùng xem qua các nội dung dưới đây.

Nước cứng là gì?

Nước cứng là loại nước chứa hàm lượng chất khoáng cao, chủ yếu là hai ion canxi (Ca2+) và magie (Mg2+). Nước cứng được hình thành khi nước ngầm thấm qua những lớp đá vôi, đá phấn, hoặc thạch cao mà những loại đá này vốn chứa lượng lớn ion canxi và magie ở dạng hợp chất cacbonat, hidro cacbonat, sulfat…

Theo Wikipedia

Nước cứng không thể nhận diện bằng trực quan thông thường, nước vẫn trong vắt, không mùi. Các tạp chất như canxi và magie tồn tại ở dạng hòa tan trong nước gây khó khăn cho việc lọc bỏ và làm cho độ “cứng” của nước ở trạng thái cao.

Một số loại nước cứng

Hiện tại, nước cứng được phân thành hai nhóm bao gồm:

• Nước cứng tạm thời
• Nước cứng vĩnh cửu

Bản chất hai loại nước cứng này khác nhau ở chỗ các thành phần tạp chất khác nhau. Cụ thể như tạp chất bicarbonate (HCO3-), loại tạp chất này có trong nước cứng tạm thời. Khi nước đun sôi để nguội, tạp chất này sẽ bị kết tủa và dễ dàng được loại bỏ.

Tuy nhiên với nước cứng vĩnh cửu thì khác, thành phần chủ yếu như anion sunfat (SO4²-). Tạp chất này không bị tác động khi nước được đun sôi và chỉ có thể loại bỏ bằng các phương pháp xử lý như trao đổi ion…

Tác hại của nước cứng

Trong cả sinh hoạt và sản xuất, nước cứng là tác nhân tiêu cực gây ảnh hưởng lớn và thiệt hại cho việc sử dụng.

Nhìn hình ảnh ở trên, chúng ta ai cũng thấy hàng ngày, nhưng tác hại có thể kể đến như:

• Hoen ố và gây tắc nghẽn cho các thiết bị vệ sinh
• Đường ống dẫn nước bị cản trở và tắc nghẽn
• Tạo các mảng bám là môi trường dễ phát triển cho các loại vi sinh có hại
• Nước cứng chứa tạp chất có hại cho cơ thể người dùng
• Phát sinh chi phí xử lý và làm mềm nước…

Chỉ số phân biệt nước cứng và nước mềm

Chỉ số phân biệt nước cứng hay nước mềm được xác định thông qua hàm lượng ion kim loại như canxi (Ca2+) và magiê (Mg2+) trong nước.

Một số chỉ số phân biệt mức độ cứng của nước như:

• 0 – 60 mg/lít: nước mềm
• 61 – 120 mg/lít: nước cứng vừa phải
• 121 – 180 mg/lít: nước cứng
• Hơn 180 mg/lít: nước rất cứng

Làm mềm nước cứng như thế nào?

Tác nhân tạo ra nước cứng chính là các ion kim loại như canxi (Ca2+) và magiê (Mg2+). Vậy nên nguyên tắc làm mềm nước cứng là giải pháp xử lý thay đổi hoặc loại bỏ các tạp chất dạng này ra khỏi nguồn nước sử dụng.

Phương pháp trao đổi ion là cách thức tối ưu và phổ biến nhất hiện nay.

Làm mềm nước cứng với công nghệ trao đổi ion

Phương thức trao đổi ion trong nước thực chất là sử dụng vật liệu đặc biệt để hấp thụ các thành phần như Ca2+ và Mg2+. Đồng thời trả lại nguồn nước bằng các ion như ion Na+.

Một số vật liệu được sử dụng để thực hiện quá trình trao đổi ion này (các chất này, bao gồm các chất làm mềm nước cứng tạm thời, chất làm mềm nước cứng vĩnh cửu, thậm chí chất làm mềm nước cứng toàn phần) như:

• Hạt nhựa trao đổi cation (nhựa cation axit mạnh)
• Hạt nhựa trao đổi Anion (nhựa gốc anion mạnh)

Một số máy lọc nước có chức năng làm mềm nước cứng

Trên thị trường có nhiều các sản phẩm máy lọc nước, đáp ứng các nhu cầu khác nhau của người dùng. Có thể kể đến như:

• Máy lọc nước RO
• Hệ thống lọc nước đầu nguồn sinh hoạt
• Lọc nước tại vòi,…

Với đa số các sản phẩm máy lọc nước tinh khiết đều có khả năng loại bỏ tạp chất gây “cứng” cho nước. Với nguồn nước nhiễm canxi nặng, thông thường máy sẽ được tích hợp thêm các lõi lọc Cation giúp khử đá vôi.

Tuy nhiên với nguồn nước cho sinh hoạt và sản xuất, với lưu lượng nước lớn thì phải có một hệ thống phức tạp hơn để xử lý.

Các hệ thống lọc có tích hợp chức năng làm mềm nước cứng sẽ có thêm hệ thống hoàn nguyên (tái sinh) hạt nhựa trao đổi ion. Hệ thống này bao gồm các cột lọc làm mềm nước, các van tái sinh, thùng muối hoàn nguyên….