Độ cứng và tác hại của nước cứng, cách làm mềm nước

Thảo luận trong 'Lọc - Nước - Môi trường bể' bắt đầu bởi vinhrau, 19/8/07.

  1. vinhrau

    vinhrau Thành viên chính thức

    Tham gia:
    24/7/07
    Bài viết:
    1,030
    Thích đã nhận:
    740
    Đến từ:
    Hà nội
    1. Độ cứng của nước:

    Độ cứng của nước được quyết định bởi hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước, chủ yếu là do các muối có chứa ion Ca++ và Mg++. Độ cứng của nước được chia làm 2 loại:

    - Độ cứng tạm thời hay độ cứng carbonat: tạo bởi các muối Ca và Mg carbonat và bicarbonat, trong đó chủ yếu là bicarbonat vì muối carbobat Ca và Mg hầu như không tan trong nước. Gọi là độ cứng tạm thời vì chúng ta có thể giảm được nó bằng nhiều phương pháp đơn giản. Trong tự nhiên, độ cứng tạm thời của nước cũng thay đổi thường xuyên dưới tác dụng của nhiều yếu tố, ví dụ như nhiệt độ ...

    - Độ cứng vĩnh viễn: tạo bởi các muối khác của Ca và Mg như sulphat, clorua ...: chỉ có thể thay đổi bằng các phương pháp phức tạp và đắt tiền.

    Thông thường người ta chỉ quan tâm đến độ cứng tạm thời của nước vì nó có ảnh hưởng nhiều hơn là độ cứng vĩnh viễn. Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau, nhưng chủ yếu người ta dùng 3 đơn vị đo: độ dH, mg đương lượng/lít và ppm. Để đơn giản, khi đo độ cứng người ta thường quy về 1 loại muối là CaCO3.

    1 mgdl/lít = 50 mg/lít = 50 ppm
    1 dH = 17,8 mg/lít = 17,8 ppm

    Nước có độ cứng tạm thời lớn hơn 100 ppm được coi là nước cứng, dưới mức đó được coi là nước mềm.

    2. Tác hại của nước cứng:

    Độ cứng vĩnh viễn của nước ít ảnh hưởng đến sinh vật trừ phi nó quá cao, ngược lại, độ cứng tạm thời (ĐCTT) lại có ảnh hưởng rất lớn. Nguyên nhân là vì thành phần chính tạo ra ĐCTT là các muối bicarbonat Ca và Mg: Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2, chúng là các muối hòa tan hoàn toàn nhưng không ổn định, không bền. Chúng dễ dàng bị phân hủy thành CaCO3, MgCO3 là các muối kết tủa:
    Ca(HCO3)2 => CaCO3 + H2O + CO2
    Mg(HCO3)2 => MgCO3 + H2O + CO2

    Khi phản ứng phân hủy xảy ra trong cơ thể sinh vật, các muối này kết tủa trong cơ thể sinh vật sẽ gây hại không nhỏ. Ở con người, chúng là nguyên nhân gây ra sỏi thận và 1 trong các nguyên nhân gây tắc động mạch do đóng cặn vôi ở thành trong của động mạch. Lưu ý là các muối CaCO3 và MgCO3 là các muối kết tủa và chúng không thấm qua niêm mạc hệ tiêu hóa của chúng ta được, chỉ các muối hòa ta mới thấm được thôi. Vì vậy nước cứng chỉ có tác hại do các muối bicarbonat.

    3. Độ cứng của nước trong tự nhiên:

    Trong tự nhiên có rất nhiều nguồn nước có độ cứng thấp, ví dụ như nước mưa - độ cứng của nước mưa gần như bằng 0. Ngoài ra, độ cứng của nước sông, và phần lớn ao hồ ở đồng bằng cũng rất thấp vì nguồn nước của chúng là nước mưa (có lẽ đó cũng là nguyên nhân làm cho phần lớn sinh vật thủy sinh kém thích nghi với nước cứng). Ngược lại suối và ao hồ ở những vùng núi đá vôi lại có độ cứng khá cao. Hầu như tất cả nước ngầm đều có độ cứng rất cao.

    Nước máy ở Hà nội có độ cứng tạm thời từ 250-320 ppm, tức là 5-6,4 mgdl/l hay 14-18 dH
    Nước giếng khoan (chưa xử lý) ở HN có độ cứng tạm thời từ 250-450 ppm, , tức là 5-9 mgdl/l hay 14-25 dH
    Nước ở các khu vực khác hiện tôi chưa có số liệu, khi nào só sẽ update

    4. Các phương pháp làm mềm nước:

    Có rất nhiều phương pháp làm giảm độ cứng của nước, từ đơn giản đến phức tap. Tất nhiên muốn có nước càng mềm thì càng tốn công.
    Như tôi đã nói ở trên, các muối bicarbonat rất không bền, chúng rất dễ bị phân hủy dưới những sự thay đổi rất nhỏ của môi trường xung quanh, vì vậy có rất nhiều cách để làm cho nó kết tủa:

    a- Làm nóng nước: đun nóng nuớc sẽ làm giảm đáng kể độ cứng của nước

    b- Làm nước lưu động liên tục: khuấy liên tục hoặc bơm tuần hoàn liên tục cũng có tác dụng, tuy rằng khá chậm và trong nhiều trường hợp, sự phân hủy bicarbonat chậm hơn sự hòa tan bicarbonat mới từ các nguồn khác vào nước :D

    c- Chưng cất nước: về nguyên tắc, nước cất có thể coi là H2O tinh khiết hoàn toàn.

    d- Loc RO (thẩm thấu ngược): công nghệ lọc RO cho phép loại bỏ gần như tất cả các chất hòa tan và không hòa tan ra khỏi nước, nước lọc RO có thể coi là H2O tinh khiết (tuy không bằng nước cất)

    e- Trao đổi ion: Đây là phương pháp được dùng phổ biến nhất vì có giá thành rẻ kể cả chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành. Nguyên lý của nó là đưa nước qua 1 vật liệu chứa các ion dương hoạt động mạnh hơn Ca++ và Mg++, vật liệu này sẽ hấp thụ các ion Ca++ và Mg++ trong nước và nhả ra các ion mạnh hơn kia, do đó tạo ra các hợp chất carbonat không kết tủa. Vật liệu đó được gọi là Cationit (hay cation-exchange resyn). Thông thường người ta dùng 2 loại cationit là Na-Cationit và H-Cationit tương ứng với các ion là Na+ và H+ và các hợp chất tạo ra tương ứng là Na2CO3 và H2CO3 (H2CO3 sẽ bị phân tích ngay thành H20 và CO2)

    Khi các Cationit đã hết khả năng trao đổi, người ta phải "hoàn nguyên" tức là phục hồi lại các ion dương cho nó. Đối với Na-Cationit người ta dùng muối ăn NaCl, đối với H-Cationit người ta dùng axit.

    Thiết bị trao đổi Na-Cationit thông thường có thể hạ độ cứng của nước xuống đến dưới 10 ppm, nếu được thiết kế đặc biệt có thể hạ xuống dưới 2 ppm. Mỗi lít hạt Na-Cationit có khả năng trao đổi khoảng từ 2-6 gam đương lượng tùy loại, tức là có thể làm hạ độ cứng từ 300 đến 1000 lít nước có độ cứng 6 mgdl/lít (300 ppm hay 16,8 dH) xuống 0 trước khi phải hoàn nguyên.

    H-Cationit có khả năng trao đổi mạnh hơn Na-Cationit và cũng triệt để hơn vì nó loại bỏ hoàn toàn gốc carbonat ra khỏi nước. Tuy nhiên nó có giá thành cao hơn nhiều lần, chi phí vận hành cũng cao hơn (axit đắt hơn muối ăn) và yêu cầu vận hành cũng nghiêm ngặt hơn do phải dùng axit nên ít được sử dụng

    Ngoài cách trao đổi ion dương người ta còn dùng cả trao đổi ion âm (chất trao đổi gọi là Anionit) để loại bỏ các ion HCO3- ra khỏi nước. Phương pháp này thường chỉ được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện, ở đó họ dùng cả Na-Cationit, H-Cationit và Anionit nối tiếp nhau trong 1 hệ thống.

    Phương pháp trao đổi ion này được sử dụng rất rộng rãi và là phương pháp cơ bản để làm mềm nước trong công nghiêp. Kể cả đối với các thiết bị RO, để tăng tuổi thọ và giảm tải lên các thiết bị RO, người ta cũng làm mềm nước bằng trao đổi ion trước khi đưa nước vào lọc RO.
    Tôi đang setup 1 bộ trao đổi cation, khi nào xong sẽ chụp hình và post lên
     
  2. n-b

    n-b Well-Known Member

    Tham gia:
    16/4/06
    Bài viết:
    330
    Thích đã nhận:
    514
    Đến từ:
    SÀI GÒN GIÓ BỤI
    Các phương pháp làm mềm nước:
    "Có rất nhiều phương pháp làm giảm độ cứng của nước, từ đơn giản đến phức tạp. Tất nhiên muốn có nước càng mềm thì càng tốn công." em đồng ý cả 2 tay với ý kiến này.
    a- Làm nóng nước: đun nóng nuớc sẽ làm giảm đáng kể độ cứng của nước- theo mình nghĩ điều này chỉ áp dụng với hồ nhỏ thì được, nhưng rất mất thời gian.
    b- Làm nước lưu động liên tục: khuấy liên tục hoặc bơm tuần hoàn liên tục cũng có tác dụng, tuy rằng khá chậm và trong nhiều trường hợp, sự phân hủy bicarbonat chậm hơn sự hòa tan bicarbonat mới từ các nguồn khác vào nước - theo thực tế thì nước bị khuấy liên tục thì độ pH sẽ tăng lên rất nhiều...
    c- Chưng cất nước: về nguyên tắc, nước cất có thể coi là H2O tinh khiết hoàn toàn.- mình nghĩ không phải ai cũng đủ khả năng để chưng cất một lượng nước lớn như vậy.
    d- Loc RO (thẩm thấu ngược): công nghệ lọc RO cho phép loại bỏ gần như tất cả các chất hòa tan và không hòa tan ra khỏi nước, nước lọc RO có thể coi là H2O tinh khiết (tuy không bằng nước cất)- cái này chi phí hơi cao đấy.
    e- Trao đổi ion: Na2CO3 và H2CO3 (H2CO3 sẽ bị phân tích ngay thành H20 và CO2)- mình xin ủng hộ 2 tay luôn, vừa dễ sủ dụng và rất hợp với túi tiền.
     
  3. cuong

    cuong Moderator

    Tham gia:
    2/7/04
    Bài viết:
    860
    Thích đã nhận:
    417
    Đến từ:
    Paris - France

    Ở bên Âu châu, phương pháp được dùng phổ biến nhất là máy lọc nước theo omosis (không biết tiếng Việt ?)

    Với sức ép và màng lọc những khoáng chất, máy sẽ cho 1 nguồn nước tinh khiết

    Ưu điểm : Rẻ (49 Euro cho máy với công xuất 284 l/ngày) , dễ xài

    Khuyết điểm : Để được 1 lít nước tinh khiết, máy thải ra 3 lít nước "dơ" (có thể dùng để tưới cây...)

    Nguyên tắc :

    http://en.wikipedia.org/wiki/Osmosis

    [​IMG]

    Nếu sức nước yếu, phải dùng thêm máy ép booster

    [​IMG]
     
    hufahp and HaiMy like this.
  4. vinhrau

    vinhrau Thành viên chính thức

    Tham gia:
    24/7/07
    Bài viết:
    1,030
    Thích đã nhận:
    740
    Đến từ:
    Hà nội
    Cái Osmosis mà bạn Cuong nói đó ở VN được gọi là lọc RO (viết tắt của Reverse Osmosis có nghĩa là thẩm thấu ngược).

    Quá trình thẩm thấu "xuôi" là quá trình thẩm thấu của các hợp chất hòa tan trong nước từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp, đó là quá trình tự nhiên.

    Còn quá trình thẩm thấu ngược là từ nơi có nồng độ thấp sang nơi có nồng độ cao. Quá trình này không tự nhiên mà chỉ xảy ra với 1 số điều kiện, cụ thể là người ta phải bơm nước với áp lực cao và sử dụng 1 loại màng thấm đặc biệt.

    Giá 49 Euro cho máy với công xuất 284 l/ngày là giá cho 3 lít nước thải kèm theo 1 lít nước sạch, nếu bạn muốn chỉ có 3 lít nước thải kèm theo 10 lít nước sạch thì bạn phải nhân giá đó lên khoảng 10 lần.

    Giá của thiết bị làm mềm nước bằng trao đổi ion nhập ngoại, công suất 1000 lit/giờ (24 m3/ngày) ở VN khoảng 700 USD, của VN tự SX khoảng 6-7 triệu. Hiện ở VN không thấy bán các thiết bị công suất nhỏ nhưng chế tạo nó không khó, giá thành chắc cũng chỉ dưới 200k cho 1 chiếc 25 l/giờ
     
    Last edited: 19/8/07
  5. tobalman

    tobalman Member

    Tham gia:
    14/9/07
    Bài viết:
    19
    Thích đã nhận:
    1
    Đến từ:
    Ontario-Canada
    Cho mính thêm vài điêu, bạn có thể làm mềm nước bằng cach cho nươc chay qua rôm, lá cây mục (Peat) hay lá cho nhiêu gô vào hồ (Driftwood). Mây thu nầy sẽ làm nước có màu như nước tra, coi thì không đep nhưng rât tôt cho ca; giup cà tăng sưc miểng nhiểm.
     
    saovaynhi thích bài này.
  6. vinhrau

    vinhrau Thành viên chính thức

    Tham gia:
    24/7/07
    Bài viết:
    1,030
    Thích đã nhận:
    740
    Đến từ:
    Hà nội
    VR chưa thử mấy cái đó, nhưng nếu VR không nhầm thì cho nước qua "peat" là để giảm pH chứ không phải giảm độ cứng
     
  7. Gene Simon

    Gene Simon Well-Known Member

    Tham gia:
    23/5/06
    Bài viết:
    262
    Thích đã nhận:
    15
    Đến từ:
    Moon
    Tớ thấy cái này hay nhất :
    - Trao đổi ion: Na2CO3 và H2CO3 (H2CO3 sẽ bị phân tích ngay thành H20 và CO2)-
    Có điều hơi mắc tiền,nhưng mang lại hiệu quả và tính thẩm mỹ cao.
     
  8. KiepSau

    KiepSau Well-Known Member

    Tham gia:
    1/9/07
    Bài viết:
    196
    Thích đã nhận:
    2
    Đến từ:
    ho chi minh
    không biết có phải những hạn tròn to nằm trong bình lọc nước gia đình là nhửng hạt ion không mình đập ra và lấy nó để vào lọc
     
  9. vinhrau

    vinhrau Thành viên chính thức

    Tham gia:
    24/7/07
    Bài viết:
    1,030
    Thích đã nhận:
    740
    Đến từ:
    Hà nội
    hạt tròn to thì chắc chắn là không phải rồi. Hạt trao đổi ion để làm mềm nước thường có kích thước từ 1 mm trở xuống đến 0,5 mm, mầu vàng hoặc nâu đỏ nhạt lúc mới (nhìn nó giống như trứng cua đồng) chuyển dần sang nâu rồi cuối cùng là nâu đen theo thời gian
     
  10. KiepSau

    KiepSau Well-Known Member

    Tham gia:
    1/9/07
    Bài viết:
    196
    Thích đã nhận:
    2
    Đến từ:
    ho chi minh
    vậy thì mình có thể mua hạt ion ở đâu và giá cả nó mình ở gò vấp
     
  11. player

    player Well-Known Member

    Tham gia:
    26/8/05
    Bài viết:
    119
    Thích đã nhận:
    11
    Đến từ:
    TP. HCM ; Hà Nội .
    Rất bổ ích nhất là với những bác nào tại Phía Bắc VN.

    Ro : Sạch quá cũng chết cá hoặc biến dạng mang và xương.

    @Vinh Râu : Em chờ bác pót cái hệ thống 200k hihihihi có thể chấp nhận với giá cao hơn ... tầm 500k là vô tư.
    Em sẽ kết hợp với hệ thống lọc sinh học ( pha chung 2 loại nước này ) vì khi có sỏi thì có vi sinh vật sinh sống.
     
    KrazYellow thích bài này.
  12. vinhrau

    vinhrau Thành viên chính thức

    Tham gia:
    24/7/07
    Bài viết:
    1,030
    Thích đã nhận:
    740
    Đến từ:
    Hà nội
    VR đã post ở đây:
    http://www.aquabird.com.vn/forums/showthread.php?t=37058
     
    KrazYellow thích bài này.
  13. HaiMy

    HaiMy Active Member

    Tham gia:
    29/7/07
    Bài viết:
    25
    Thích đã nhận:
    4
    Đến từ:
    Hồ Chí Minh
    >khuấy liên tục hoặc bơm tuần hoàn liên tục cũng có tác dụng, tuy rằng khá chậm và trong nhiều trường hợp, sự phân hủy bicarbonat chậm hơn sự hòa tan bicarbonat mới từ các nguồn khác vào nước>
    @Vinh Râu: Cho em vậy nếu ta bổ sung Bicarbonat từ ngoài vào cũng làm mềm nước phải không?
     
    KrazYellow thích bài này.
  14. vinhrau

    vinhrau Thành viên chính thức

    Tham gia:
    24/7/07
    Bài viết:
    1,030
    Thích đã nhận:
    740
    Đến từ:
    Hà nội
    Như thế là làm cứng chứ không phải là làm mềm .
     
  15. HaiMy

    HaiMy Active Member

    Tham gia:
    29/7/07
    Bài viết:
    25
    Thích đã nhận:
    4
    Đến từ:
    Hồ Chí Minh
    Cám ơn bác VR nhiều!
    Em không rành về hóa học, vì thấy người quen nuôi cá dĩa bằng nước giếng có bổ sung bicarbonat vào nước. Em hỏi thì họ nói là để tăng PH và làm nước mềm hơn.
    Em xin 1 ít về thử vào hồ thủy sinh thì không thấy tác dụng gì (cây vẫn phát triển tốt, không rêu), ngoại trừ khi thay nước thì cá đỡ nổi lên mặt nước thở (em dùng nước giếng bơm, PH=4,5 mỗi tuần thay 1/3). Nên em không biết bs bicarbonat như vậy có tác dụng sao cho thủy sinh. Thanks again!
     
    duyhoian thích bài này.
  16. nemesis

    nemesis Member

    Tham gia:
    17/1/10
    Bài viết:
    6
    Thích đã nhận:
    5
    Đến từ:
    HCMC
    Last edited: 18/6/10
  17. antiloving

    antiloving Well-Known Member

    Tham gia:
    8/10/07
    Bài viết:
    81
    Thích đã nhận:
    3
    Đến từ:
    HCM

    lá bàng là 1 lựa chọn sáng suốt và rẻ tiền. baỏ đảm cá sẽ sống thư thả
     
  18. qqww

    qqww New Member

    Tham gia:
    22/7/10
    Bài viết:
    4
    Thích đã nhận:
    0
    Đến từ:
    long an
    các bác giúp em với,nước nhà em khi để bay hơi tự nhiên thì thấy có vết trắng như phấn còn đọng lại,vậy có phải là nước cứng không các bác ,cám ơn nhiều
     
  19. saovietxulynuoc

    saovietxulynuoc Member

    Tham gia:
    7/5/12
    Bài viết:
    6
    Thích đã nhận:
    0
    Đến từ:
    Hà Nội
    Bạn ở Sài Gòn thì liên hệ với các công ty trong Sài Gòn, bên công ty mình cung cấp các loại hạt nhựa trao đổi ion dùng cho lọc nước như hạt cation, hạt anion, hạt mixbed. Với làm mềm nước thì các bạn sử dụng hạt nhựa trao đổi ion Purolite C100E nhé, hạt này không phải thay thế mà chỉ cần tái sinh sau một thời gian sử dụng, nếu sử dụng lâu quá có sự hao hụt thì bạn bổ sung thêm thôi
     
  20. saovietxulynuoc

    saovietxulynuoc Member

    Tham gia:
    7/5/12
    Bài viết:
    6
    Thích đã nhận:
    0
    Đến từ:
    Hà Nội
    Tùy từng mục đích sử dụng trong lọc nước mà chúng ta lựa chọn loại hạt nhựa trao đổi ion như hạt cation, hạt anion, hạt mixbed. Với yêu cầu làm mềm nước các bạn sử dụng hạt cation cụ thể là hạt nhựa trao đổi ion Purolite C100E. Sử dụng hạt này không phải thay thế chỉ cần tái sinh định kỳ, nếu sử dụng lâu quá thì bổ sung thêm thôi.
    Bạn nào muốn hỏi thêm thì liên hệ với mình nhé, trong phạm vi hiểu biết của mình về xử lý nước mình sẽ giúp các bạn
     

Chia sẻ trang này