Nguyên lý hệ thống làm mềm nước

      Nước có chứa nhiều ion kim loại canxi, magie được gọi là nước cứng. Dựa trên nồng độ các ion kim loại này mà có thể đánh giá nước mềm hay cứng và có cần thiết sử dụng hệ thống làm mềm nước hay không. Tuy nhiên, không ít người vẫn đặt ra câu hỏi là tại sao phải làm mềm nước cứng? Nước cứng có gây hại gì cho sức khỏe không? 

Tại sao phải làm mềm nước cứng?

      Nhiều người cho rằng nước cứng khi đi vào cơ thể sẽ gây hại cho sức khỏe của người sử dụng, tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu khoa học nổi bật nào khẳng định vấn đề này. Mặc dù những khoáng chất này có thể không gây hại ngay khi bạn uống nước, nhưng nó vẫn có thể gây ra nhiều vấn đề khác cho sức khỏe cũng như các hoạt động sinh hoạt hằng ngày như:

      Uống nước cứng sẽ cảm thấy có vị khó chịu, ngang ngang. Hàm lượng canxi trong nước cứng cao làm cho quá trình tiêu hóa bị kém đi, gây cảm giác đầy bụng.

      Đun nước cứng sẽ bị cặn nhiều hơn.

      Nấu ăn bằng nước cứng sẽ khiến thực phẩm lâu chín, bị biến màu, làm giảm độ ngon và bắt mắt của món ăn. Cơm nấu bằng nước cứng sẽ bị giảm hương vị, không có độ tơi nhuyễn. Dùng nước cứng pha trà, pha cà phê không chỉ làm giảm hương vị mà còn làm giảm độ trong, thậm chí là nổi váng.

      Tắm rửa bằng nước cứng có thể gây ra mụn, ngứa do không rửa trôi được hết xà phòng, dầu gội… Lâu dần, da sẽ bị khô, tóc trở nên yếu, thô, xơ, chẻ ngọn… 

      Nước có hàm lượng canxi và magie cao có thể làm tắc nghẽn đường ống bởi các cặn khoáng chất tích tụ lâu ngày sẽ gây cản trở lưu lượng nước.

      Nước cứng cũng làm giảm khả năng làm sạch của xà phòng và các hóa chất tẩy rửa khi các khoáng chất tạo thành cặn bám trên các vật dụng, cản trở việc làm sạch. Bạn có thể cảm nhận được cặn bám trên tóc, bát đĩa và kính trong nhà bạn với những đốm nước hoặc các vảy trắng sót lại trên bề mặt.

      Có thể thấy, nước cứng gây ra khá nhiều ảnh hưởng tiêu cực, làm giảm chất lượng cuộc sống hằng ngày của chúng ta. Chính vì vậy, việc sử dụng các hệ thống làm mềm nước cứng trong sinh hoạt là điều vô cùng cần thiết. Nhưng liệu bạn có tò mò các hệ thống này hoạt động như thế nào, nguyên lý hệ thống làm mềm nước ra sao không? Nếu có thì hãy cùng tìm hiểu trong phần tiếp theo của bài viết nhé!

      Nguyên lý hệ thống làm mềm nước cứng

      Về cơ bản, nguyên lý hệ thống làm mềm nước cứng không quá phức tạp. Làm mềm nước thường đạt được bằng cách sử dụng vôi hoặc nhựa trao đổi ion, một số phương pháp khác cũng đang ngày càng được phổ biến hơn đó là sử dụng màng lọc nano hoặc màng thẩm thấu ngược.

      Để bạn dễ hình dung hơn, chúng ta có thể lấy ví dụ về nguyên lý hoạt động của phương pháp làm mềm nước bằng trao đổi ion: 

      Đầu tiên, nước nguồn sẽ được bơm vào bể chứa nhằm ổn định lưu lượng nước trước khi cấp vào hệ thống. Sau đó, nước sẽ được đẩy vào thiết bị làm mềm nước (thường là thiết bị lọc dạng áp lực sử dụng vật liệu nhựa trao đổi ion). Khi lượng nước đi vào từ trên xuống dưới, các tầng vật liệu làm mềm sẽ thực hiện quá trình trao đổi ion, các ion Ca2+, Mg2+ (thành phần chính quyết định độ cứng của nước nguồn) và kim loại nặng được trao đổi với các ion linh động trên hạt nhựa.

      Sau quá trình xử lý, nước được dẫn vào bồn thành phẩm để cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất. Lượng ion canxi và magie được nhựa hấp thụ sẽ ngày một tăng theo lượng nước được xử lý cho đến khi bão hòa và hạt nhựa không còn khả năng hấp thụ. Lúc này, điều cần thiết phải tiến hành đó là tái sinh hạt nhựa với dung dịch tái sinh (thông thường là muối tinh khiết NaCl), các ion Na+ sẽ đẩy các ion Ca2+, Mg2+ và hấp thụ vào hạt nhựa, đưa nguyên liệu trở về trạng thái ban đầu, tiếp tục chu kì xử lý mới.

      Các phương pháp làm mềm nước cứng phổ biến hiện nay

      Hiện nay, có khá nhiều phương pháp làm mềm nước cứng được sử dụng đó là:

      Phương pháp sử dụng hóa chất: Phương pháp này sử dụng hóa chất để kết hợp với các ion Ca2+, Mg2+ trong nước cứng để tạo thành các chất kết tủa không tan trong nước, sau đó lọc bỏ chúng. Một số hóa chất để làm mềm nước có thể kể đến như vôi, Na2CO3, NaOH, Ba(OH)2, Na3PO4… Người ta thường sẽ dựa vào chất lượng nguồn nước đầu vào cũng như mức độ làm mềm để lựa chọn hóa chất cho phù hợp nhất. Ví dụ như có thể sử dụng vôi khi muốn khử độ cứng kèm theo giảm độ kiềm của nước hay sử dụng Ba(OH)2, Na3PO4 khi muốn làm mềm triệt để hơn.

      Phương pháp sử dụng nhiệt: Với phương pháp này, chúng ta sẽ sử dụng nhiệt để làm bốc hơi CO2 hòa tan trong nước, giúp làm giảm độ cứng cacbonat trong nước. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là lượng CaCO3 hòa tan vẫn còn tồn tại trong nước.

      Phương pháp chưng cất nước: Chưng cất nước cũng được coi là một phương pháp làm mềm nước sử dụng nhiệt bởi nước thu được sau chưng cất hoàn toàn tinh khiết. Tuy nhiên đây là một phương pháp có chi phí cao, thường chỉ được sử dụng trong phòng thí nghiệm.

      Phương pháp thẩm thấu ngược: Đây là phương pháp xử lý nước tiên tiến nhất hiện nay, cho hiệu quả cao, có thể loại bỏ được hoàn toàn các muối canxi và magie có trong nước qua các màng lọc được chế tạo đặc biệt.

      Phương pháp trao đổi ion: Phương pháp trao đổi ion là phương pháp đơn giản, hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong thực tế bởi hệ thống làm mềm nước sử dụng phương pháp này có giá cả phải chăng nhất trên thị trường. Phương pháp trao đổi ion dựa trên đặc tính của những cation có khả năng trao đổi ion. Nhựa trao đổi ion là các polyme hữu cơ chứa các nhóm chức năng anion mà các cation nhị hóa trị (Ca ++) liên kết mạnh hơn các cation đơn trị (Na +). Như vậy các cation Ca2+, Mg2+ được trao đổi ion với các cation Na+, K+ để giúp làm mềm nước.

      Để làm mềm nước cứng phục vụ sinh hoạt cho các gia đình, trên thị trường hiện nay bán rất nhiều sản phẩm làm mềm nước cứng chuyên dụng có giá cả phải chăng, dễ dàng lắp đặt và sử dụng