Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương
Thiết bị lọc nước thải sinh hoạt
Thứ hai - 15/11/2021 10:445890
Trong đa số các gia đình hiện nay, nước thải sinh hoạt bao gồm nước tắm giặt, rửa rau, vo gạo… đều được cho qua hố ga để lắng đọng sơ bộ, sau đó đổ vào hệ thống thoát nước chung. Do chưa qua xử lý nên nước thải sinh hoạt khi hòa vào hệ thống chung vẫn chứa nhiều chất hữu cơ làm ô nhiễm cho nguồn nước trong hệ thống thoát nước chung, gây mùi hôi thối khó chịu, ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường, sức khỏe con người.
Trước thực trạng đó, nhóm học sinh gồm các em: Đặng Quyền Khánh – Trường THCS Bình Minh, và Bùi Anh Đức – Trường THCS Lê Quý Đôn, đề ở Thành phố Hải Dương đã có ý tưởng sáng chế máy lọc nước thải sinh hoạt, làm trong nguồn nước trước khi thải ra môi trường. Chiếc máy này cần phải đạt được các tiêu chí: Lọc được nước thải bẩn trong sinh hoạt, lọc được nước bẩn cho bà con vùng lũ lụt, lọc với công suất lớn, cấu tạo đơn giản. Từ ý tưởng đó, các em đã nghiên cứu đặc điểm của các loại máy lọc nước cỡ nhỏ theo công nghệ RO hiện đang có trên thị trường để thiết kế chiếc máy lọc nước đáp ứng được tiêu chí đã đề ra. Nguyên lý hoạt động của máy lọc nước thải sinh hoạt do các em sáng chế như sau: Nước bẩn được tích trữ trong một bể chứa (hoặc ở trong tự nhiên đối với vùng lũ lụt) nhờ vào máy bơm số 1. Bể chứa này vừa thực hiện lọc nước vừa rửa sứ lọc. Các quả lọc được nhúng trong bể chứa đó. Nước bẩn được máy bơm số 2 hút và lọc một lần qua nhiều cốc lọc thành nước sạch. Nước sạch được bơm lên bể chứa nước sạch, sau đó được trả về tự nhiên (nếu là lọc nước thải sinh hoạt) hoặc được sử dụng (nếu là lọc nước ở vùng lũ). Máy bơm số 1 cũng dodeongf thời thực hiện việc rửa quả sứ. Máy bơm số 3 thực hiện việc luân chuyển nước bẩn dư thừa về bể chứa để lọc lại.
Nước bẩn từ bể chứa được bơm số 1 bơm vào bể lọc. Khi bể lọc đầy, van phao số 1 sẽ tự động cắt mạch điện đề phòng nước bẩn tràn ra ngoài môi trường. Khi nước bẩn gần đẩy bể lọc, van phao số 2 sẽ tự động cấp điện cho máy bơm số 2 để thực hiện việc lọc nước bẩn qua hệ thống quả lọc sứ. Nhờ việc đấu song son ghai hoặc nhiều quả lọc sứ mà lượng nước được lọc sẽ rất lớn. Cũng vì có máy bơm hút nước bẩn qua bộ lọc nên lượng nước được nhiều thêm. Nước đã lọc xong được đưa lên tích trữ ở bể chứa nước sạch. Mô hình thiết bị được chế tạo theo tỷ lệ 1:5, các kết quả thu được khi thử nghiệm lọc nước bẩn trên mô hình là: Nước bẩn đưa vào: pha 2,5 kg đất vùn vào ¼ m3 nước (tương đương với mức độ phù sa cực đại của sông Hồng), trong một phút máy lọc được khoảng 7 lít, trong 20 giờ (4 giờ dành cho rửa sứ) lọc được 8400 lít. Nước có độ trong sạch chấp nhận được (kiểm tra bằng vải lọc màu trắng). Thiết bị lọc nước thải sinh hoạt có một số tính mới sau: - Máy có thể sử dụng được hai nguồn điện: Điện lưới xoay chiều 220V trong gia đình và điện lưới một chiều 12V từ ắc quy dành riêng cho các vùng bị lũ lụt. - Nước được hút qua quả lọc, ngược với cách làm của tất cả các máy lọc nước tinh khiết đã có trên thị trường. - Các quả lọc được nối song song để tận dụng được các quả lọc đã bán sẵn trên thị trường mà vẫ tăng được khối lượng nước lọc. - Nước bẩn trong bể lọc được luân chuyển về bể chứa nước bẩn để tái lọc, không đổ ra môi trường gây ô nhiễm. - Hệ thống rửa quả lọc được thiết kế chế tạo theo phương pháp in 3D và thép không gỉ nên có độ bền cao. - Các chi tiết tạo nên máy đều là phổ thông, giá rẻ, dễ mua, dễ thay thế. Thiết bị có thể áp dụng cho một khu dân cư có nhiều nước thải, các vùng lũ lụt ngập úng thiếu nước sạch để sinh hoạt. Toàn bộ thiết bị đều dùng máy bớm và mạch điện thông thường để thực hiện. Để phát triển sản phẩm, cần lắp thêm một số bộ phận: bộ hẹn giờ, bộ cảm biến độ trong đục của nguồn nước được đưa vào lọc, bộ biến tần điều chỉnh tự động công suất của máy bơm số 2; bộ nén để nén cặn bã thu được cuối cùng làm phân bón; sử dụng thêm một số hóa chất được phép để lọc nước sạch hơn.
Hai tác giả lắp ghép mô hình thiết bị máy lọc nước.
Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương
