Nguyên tắc làm việc của thiết bị lọc nước là gián đoạn theo nhu cầu sử dụng nước của từng hộ gia đình có số khẩu tương ứng trong một ngày đêm là rất thực tiễn.
Xuất phát từ ý tưởng phục vụ người dân lao động ở các vùng quê, với một thiết bị gọn nhẹ, cơ động nhưng thực hiện được đầy đủ các bước tiến hành cần phải có của một quy trình xử lý nước - cấp sinh hoạt, nhằm thích ứng với điều kiện, nguồn vốn đầu tư cho mỗi gia đình nghèo, và hoàn toàn thỏa mãn, với những nhu cầu sử dụng nước của từng đối tượng cả về chất lượng, khối lượng nước cần tiêu thụ trong một ngày đêm, kể cả tính thẩm mỹ của thiết bị công nghệ theo yêu cầu tùy thuộc vào từng gia đình, cụm dân cư hay một đô thị để thiết lập một cơ sở xử lý cung cấp nước sạch có công suất lớn cần phải có trong một ngày đêm, đây chính là tư tưởng chủ đạo của giải pháp công nghệ cho quy trình xử lý nước siêu nhanh.
Có thể tóm tắt Quy trình xử lý nước siêu nhanh theo các giai đoạn sau: Nước nguồn từ sông, hồ, đầm... được dẫn vào thiết bị (bằng tay, hoặc bằng bơm trực tiếp) để tiến hành quá trình keo tụ, kết lắng bùn, cát, cặn cơ học, các tạp chất hữu cơ, rong, tảo, các muối sắt Fe3+, Mg2+... được tách khỏi nước, làm trong nước chỉ sau 2-5 phút bằng chế phẩm PAA/05. Với các hóa chất khử trùng cho nước được phép sử dụng như là Clorin (Cloramin), thuốc tím hay oxy già... theo tiêu chuẩn cho phép, chúng ta sẽ khử trùng lượng nước vừa lọc được; cặn lắng sau khi được tách ra khỏi nước, được kết lắng xuống đáy của thiết bị xử lý nước. Nước trong hoàn toàn mất màu và trở nên an toàn khi sử dụng; tiếp đến là quá trình lọc tinh, được thực hiện ở ngăn thứ hai của thiết bị.
Quá trình lọc được thực hiện qua một tổ hợp vật liệu lọc (VLL). VLL truyền thống kết hợp với than hoạt tính. Hạt xúc tác đioxit mangan MnO2... Tổng khối lượng vật liệu chiếm xấp xỉ 10% theo dung tích của kiểu cỡ thùng lọc. Than hoạt tính là một chế phẩm vật liệu lọc nổi tiếng, một loại hình vật liệu lọc rất hiệu quả trong việc xử lý ô nhiễm môi trường cho các nguồn nước thải công nghiệp và sinh hoạt.
Nước sạch được lấy ra từ van nước sạch sau khi đã được đi qua khối VLL, cặn lắng được xả qua van xả cặn ở đáy thiết bị lọc. Nước nguồn sau quá trình lắng, tách cặn từ ngăn lắng của thùng lọc được dẫn qua ngăn lọc tinh với khối VLL nhờ van trung gian. Chế phẩm xử lý nước siêu nhanh PAA/05 được sử dụng trong đề tài là một tổ hợp được phối chế từ một polime (Poliacrylamit/CH2CHCONH2), PAA/05 đóng vai trò là chất trợ đông tụ, chất đa điện ly có hoạt độ phân ly ion rất cao để trung hòa điện tích các keo đất và các ion tạp (chúng là những chất hữu cơ nói chung và hữu cơ khác hòa tan vào nguồn nước).
Với một số các khoáng chất đặc trưng khác nhau là những VLL dễ khai thác, dễ chế biến và sẵn có ở trong nước ta, các khoáng chất đặc trưng đó đóng vai trò là chất đông tụ và chất tập hợp nhanh. Nhờ vậy đã tạo ra cơ chế của quá trình đông tụ kết lắng siêu nhanh, đưa lại hiệu quả rất cao đối với nhiều nguồn nước bị ô nhiễm khác nhau.
Với một hàm lượng không quá 30g PAA/05 cho một khối lượng nước nguồn cần xử lý, giá thành rẻ, không quá 2.000 đồng/m3 bao gồm cả tiền khấu hao thiết bị. Các chất trợ đông tụ và chất đông tụ trong chế phẩm PAA/05 là những sản phẩm xử lý nước phổ thông, hoàn toàn không gây độc hại. Chế phẩm được đưa vào làm chất trung gian, làm cầu nối và được hòa kết vào bùn cặn, chúng sẽ được kéo ra ngay chỉ sau 2-5 phút cùng với cặn lắng ở đáy ngăn lọc.
Về thiết bị công nghệ: Ðó là một thiết bị rất dễ chế tạo từ các vật liệu như: Inox, tôn tráng kẽm, nhựa dẻo PVC và sành sứ. Thiết bị được mô hình hóa theo dung tích bằng các kiểu cỡ 100, 150, 200, 300, 400, 500l... tùy theo nhu cầu sử dụng nước của mỗi gia đình khu cộng đồng dân cư. Ngoài ra chế phẩm PAA/05 có phạm vi ứng dụng rất rộng rãi cho nhiều nguồn nước thải sinh hoạt, công nghiệp, y tế, chăn nuôi gia súc, gia cầm và nuôi trồng thủy sản... như tôm, cá.
TS NGUYỄN HỒNG MINH