Đồ án Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tốc độ tăng trưởng của ngành dược trong các năm qua và tiềm năng phát triển của thị trường này chính là những yếu tố thu hút sự quan tâm của nhiều nhà đầu tư. Theo báo cáo của Cục Quản lý dược Việt Nam, trong giai đoạn 2000 - 2006, tốc độ tăng trưởng bình quân của ngành dược là 13%, tiền thuốc bình quân đầu người tăng trung bình 7,4%/năm. Điểm đáng chú ý là thuốc sản xuất trong nước ngày càng đáp ứng nhiều hơn nhu cầu sử dụng. Giá trị thuốc sản xuất trong nước năm 2005 là 395 triệu đô la Mỹ, chiếm 48,34% tổng giá trị tiền thuốc (817 triệu đô la Mỹ). Thị phần thuốc sản xuất trong nước được bệnh nhân sử dụng chiếm 70% thị trường thuốc; ở khối bệnh viện, thuốc sản xuất trong nước được sử dụng chiếm hơn 60%. Dự kiến vào năm 2010 có thể đạt đến gần 1,5 tỉ đô la Mỹ. Để đáp ứng được nhu cầu sử dụng thuốc dược phẩm trên thị trường trong và ngoài nước như hiện nay, các nhà máy sản xuất dược phẩm Việt Nam cần phải đầu tư về công nghệ cũng như thiết bị tiên tiến ngày càng cao, để phục vụ trong quá trình sản xuất theo tiêu chuẩn GMP-WHO. 1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong thời gian gần đây, vấn đề về dược phẩm trong nước và ngoại nhập trên thị trường Việt Nam rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên về chất lượng cũng như xuất xứ nguồn gốc thì người tiêu dùng ít một ai quan tâm nghĩ đến khi sản xuất ra một sản phẩm trong dược phẩm thì vấn đề được kiểm tra trong từ khâu nhập liệu đến khâu chiết suất và thành phẩm đã đi qua những công đoạn gì và chất lượng như thế nào… Hiện nay, có rất nhiều ý kiến xung quanh vấn đề thuốc tây, dược phẩm, đông dược. Đến thời điểm này trên thị trường Việt Nam rất sôi động về những sản phẩm thuốc ngoại nhập cũng như nội địa. Bên cạnh về mặt tích cực, thị trường dược phẩm cũng đang là điểm nóng về những sai phạm trong việc sản xuất chưa đúng qui trình và chất lượng trong nguồn nhập liệu theo tiêu chuẩn GMP. Chạy theo lợi nhuận cũng như số lượng sản phẩm để tăng lợi nhuận thật nhiều. Nhà sản xuất có thể bấp chấp mọi nguyên tắc cũng như qui định của bộ y tế , cục dược, cũng như tiêu chuẩn GMP-WHO hiện nay mà không đầu tư thiết bị hiện đại hoặc đầu tư thiết bị sai sờ chưa đủ điều kiện đưa vào sản xuất trong nghành dược. Một trong những nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong bất kỳ dây chuyền nào trong sản xuất nhà máy dược đó là nguồn nước được sử dụng pha chế trong dược phẩm. Nước trước khi đươc vào pha chế hay sử dụng rửa thiết bị ,dụng cụ …cần phải được xử lý đạt nước tinh khiết theo tiêu chuẩn GPM-WHO. Do vậy tính cấp thiết cho đề tài là đề xuất và thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy sản xuất dược phẩm đạt tiêu chuẩn GMP-WHO. 1.3. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Nhiệm vụ của đồ án là thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết đạt tiêu chuẩn GMP-WHO để cấp cho nhà máy sản xuất dược phẩm trung ương VIDIPHA (Nhà máy xây dựng ở Tân Hiệp –Tân Uyên –Bình Dương). Công suất 3m3/h. 1.4. NỘI DUNG ĐỀ TÀI Giới thiệu về đề tài. Tổng quan về nước cấp và công nghệ xử lý nước cấp. Lựa chọn công nghệ xử lý nước tinh khiết cho nhà máy sản xuất dược phẩm đạt tiêu chuẩn GMP-WHO. Tính toán thiết kế các đơn vị công trình xử lý. Tính kinh phí đầu tư. Vận hành và quản lý hệ thống. CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN DƯỢC PHẨM TRUNG ƯƠNG VIDIPHA 2.1. THÔNG TIN VỀ CỔ PHẦN DƯỢC PHẨM TRUNG ƯƠNG VIDIPHA 2.1.1. Tên dự án Tên dự án: “Nhà máy sản xuất dược phẩm kháng sinh đạt tiêu chuẩn GMP-WHO tại tỉnh Bình Dương” với công suất sản xuất Dự án là 2.000 tấn/năm của Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương VIDIPHA. 2.1.2. Chủ đầu tư Cơ quan chủ dự án: Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương VIDIPHA Địa chỉ trụ sở chính: 19-12 Nguyễn Văn Trỗi, Q. Phú Nhuận, TP. HCM. Phương tiện liên lạc: Điện thoại: 08.8440106 Fax: 08.8440446 Địa điểm thực hiện dự án: Ấp Tân Bình, xã Tân Hiệp, huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương. Đại diện: Ông Kiều Hữu Quốc tịch: Việt Nam Giấy CMND số: 020472890 Chức danh: Chủ tịch hội đồng quản trị kiêm Giám đốc 2.1.3. Vị trí địa lý Nhà máy sản xuất của Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương VIDIPHA được thực hiện tại Ấp Tân Bình, xã Tân Hiệp, huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương với tổng diện tích mặt bằng Dự án là 55.662,5 m2. Tứ cận của khu vực Dự án tiếp giáp với những khu vực sau: Phía Bắc giáp: Đất trồng cao su của Công ty TNHH Minh Quang Phía Nam giáp: Đất trồng cao su của hộ Võ Văn Cảnh và Nguyễn Thị Kim Liên Phía Tây giáp: Đường ĐH 423 Phía Đông giáp: Công ty gạch men Xuân Hoà. Tọa độ địa lý của Dự án được thể hiện dưới bản sau: Bảng 2.1. Toạ độ địa lý của Dự án STT DỰ ÁN CÔNG TY CP DƯỢC PHẨM TRUNG ƯƠNG VIDIPHA TOẠ ĐỘ X (m) Y (m) 1 Góc phía Bắc 1224432.941 606925.813 2 Góc phía Nam 1224123.676 606718.477 3 Góc phía Tây 1224337.768 606692.720 4 Góc phía Đông 1224218.414 606965.477 (Nguồn: Từ bản đồ địa chính) Mối tương quan giữa Dự án với các đối tượng tự nhiên: Cách suối Cái khoảng 1,5km về hướng Nam Cách đường ĐT 747 khoảng 2,3km về hướng Nam Cách quốc lộ 13 khoảng 20KM Cách sông Đồng Nai 4Km về hướng Đông Mối tương quan giữa Dự án với các đối tượng kinh tế - xã hội: Dự án thuộc huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương có mối quan hệ với các đối tượng kinh tế - xã hội trong khu vực như sau: Cách UBND xã Tân Hiệp 250m. Cách thị xã Thủ Dầu Một – Bình Dương 20km. Cách cảng Thành Phố Hồ Chí Minh 55 km. Cách trung tâm Thành Phố Hồ Chí Minh 60 km. Sơ đồ 2.1. Vị trí xây dựng nhà máy dược phẩm Vidipha 2.2. TỔ CHỨC CỦA CÔNG TY VÀ HOẠT ĐỘNG THƯƠNG MẠI, SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY 2.2.1. Cơ cấu tổ chức công ty Trụ sở chính Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương Vidipha:  Với tổng diện tích khoảng 10.000m2, trụ sở chính của Công ty là nơi đặt 05 phân xưởng sản xuất thuốc chính và cũng là nơi đặt văn phòng làm việc của Giám đốc, các Phó Giám đốc Công ty và các phòng nghiệp vụ của Công ty gồm: phòng Tổ chức hành chính, phòng Tài vụ, phòng Kế hoạch, phòng Kinh doanh, phòng Kỹ thuật, phòng Đảm bảo chất lượng (QA), phòng Kiểm nghiệm, Tổ kho, Ban Cơ điện, Ban Bảo vệ. Địa chỉ: 19-21 Nguyễn Văn Trỗi, Phường 12, Quận Phú Nhuận, TpHCM. Điện thoại: (84-8) 8440 448 Fax: (84-8) 8440 446 SƠ ĐỒ CƠ CẤU BỘ MÁY QUẢN LÝ CÔNG TY Sơ đồ 2.2. Sơ đồ cơ cấu quản lý Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương Vidipha 2.2.2. Hoạt động thương mại và sản phẩm sản xuất của công ty. 2.2.2.1. Hoạt động tiếp thị, quảng bá thương hiệu - Đầu tư xây dựng Website Vidipha để giới thiệu các sản phẩm, thành tựu và hình ảnh của Vidipha đến người tiêu dùng. - Tích cực tham gia các Hội chợ chuyên ngành, mở rộng các chương trình tiếp thị quảng bá tạo dựng hình ảnh thương hiệu tốt trong lòng người tiêu dùng. - Xây dựng đội ngũ tiếp thị chuyên nghiệp và đội ngũ trình dược viên có chuyên môn để tuyên truyền và quảng bá các sản phẩm của Công ty đến tận người tiêu dùng. - Tăng cường hệ thống phân phối tại thị trường các khu vực Tây Nguyên, Miền Trung, Miền Bắc. Đẩy mạnh tham gia đấu thầu cung cấp thuốc cho mảng điều trị tại các bệnh viện và các chương trình quốc gia. - Mở rộng hệ thống phân phối nhắm vào các Công ty TNHH dược tư nhân tại các địa phương từng bước nâng cao doanh số, nâng cao thị phần. - Tăng cường công tác xúc tiến thương mại, mở rộng quan hệ đối ngoại để tìm kiếm các đối tác xuất khẩu, mở rộng thị trường của Công ty ra nước ngoài 2.2.2.2 Hoạt động sản xuất - Đầu tư nghiên cứu phát triển, đặc biệt là nghiên cứu để đưa vào sản xuất các sản phẩm mới, cải tiến, mẫu mã đẹp phù hợp hơn với thị hiếu người tiêu dùng.  - Nâng cấp các nhà máy hiện tại đạt tiêu chuẩn GMP-WHO, dự kiến đến cuối năm 2007 toàn bộ dây chuyền sản xuất của Công ty đăng ký chứng nhận nguyên tắc GMP-WHO với Bộ y tế. - Đầu tư xây dựng kho thành phẩm đạt tiêu chuẩn GSP. - Đầu tư xây dựng mới khu vực sản xuất thuốc viên sủi đạt tiêu chuẩn GMP-WHO. - Đầu tư mới 01 phân xưởng sản xuất thuốc nang mềm đạt tiêu chuẩn GMP-WHO. - Tăng cường vốn hoạt động và tăng cường đầu tư dự trữ nguyên liệu phục vụ sản xuất và mở rộng thị phần. - Bảo đảm và nâng cao chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế đã được khẳng định. - Kiểm soát chi phí, gia tăng năng suất, giảm giá thành để nâng sức cạnh tranh cho sản phẩm của Công ty. Bảng 2.2. Công suất sản xuất trong 01 năm của Dự án STT Tên sản phẩm Đơn vị tính Sản lượng Thuốc tiêm Ống/năm 40.000.000 Thuốc uống Ống/năm 4.000.000 Thuốc nhỏ mắt Chai/năm 5.000.000 Thuốc bột pha tiêm Chai/năm 10.000.000 Thuốc không B-lactam Viên/năm 1.5000.000.000 Thuốc B-lactam Gói/năm 1.500.000.000 Thuốc bột các loại Gói/năm 100.000.000 Thuốc sirô Chai/năm 2.000.000 Thuốc mỡ và thuốc kem Tuýp/năm 1.000.000 2.2.3. Các vấn đề về nguồn nguyên liệu và nguồn nước sử dụng trong sản xuất 2.2.3.1. Nguồn nguyên liệu Khi đi vào hoạt động, Dự án sẽ sử dụng nhiều loại nguyên vật liệu, năng lượng để phục vụ cho quá trình sản xuất các loại dược phẩm khác nhau được thu mua từ các công ty phân phối trong và ngoài nước dưới sự kiểm sát chặc chẻ của bộ y tế và cục dược Việt Nam. 2.2.3.2 Nguồn nước sử dụng trong sản xuất: - Nguồn nước sử dụng cấp cho nhà máy là nguồn nước được khai thác nước ngầm tại khu công viên nhà máy. Nước giếng được qua hệ thống xử lý thô theo sơ đồ sau: Sơ đồ 2.3. Sơ đồ công nghệ xử lý nước giếng Nước giếng Tháp làm thoáng (giàn mưa) Lắng sơ bộ Lọc hổn hợp (cát mangan greensand) Lọc than hoạt tính Bể chứa nước sạch Khử trùng Ca(OCl)2 Bơm Bơm Bơm - Nước trước khi đưa vào hệ thống xử lýnước tinh khiết để cấp cho sản xuất yêu cầu phải đạt được tiêu chuẩn TCVN1329/2002/ BYT-QĐ. CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 3.1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM Đây là một trong hai nguồn nước cung cấp chính cho nhu cầu nước sinh hoạt của người dân. Nhưng hầu hết chất lượng chưa đảm bảo do đặc điểm địa chất của các tầng đất. Ở những nơi có độ sâu khác nhau thì thành phần cấu tạo hóa học rất khác nhau, đồng thời với sự phát triển của công nghiệp hiện nay cộng với sự khai thác nước ngầm quá mức làm cho các chất ô nhiễm thấm sâu vào các tầng đất ngầm. Tuy việc đun sôi, nấu nướng chỉ có thể loại bỏ vi khuẩn và một vài chất có hại nhưng đồng thời cũng làm phân hủy một số khoáng chất trong nước ngầm, kim loại nặng và một số chất độc hại vẫn còn. Do đó, chúng ta cần kiểm tra chất lượng nước nói chung trước khi sử dụng vào mục đích sinh hoạt và ăn uống. Nước ngầm tồn tại ở các tầng nước trong lòng đất, có hai loại tầng : tầng giới hạn và tầng không giới hạn. Tầng không giới hạn là lớp đất đá xốp không phủ trên nó lớp đất đá không thấm nước, trong tầng này có hai vùng : vùng bão hòa nước và vùng không bão hòa được phân chia ranh giới bởi mực nước trong đó, vùng không bão hòa chứa nhiều oxy. Nước ngầm trong tầng không giới hạn có nguồn gốc chính từ nước mưa thấm xuống, nằm ở độ sâu không lớn lắm. Nó dễ bị nhiễm bẫn bởi tạp chất sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp. Nước trong tầng này là các dạng mạch nước ngầm nong, nước suối, lớp không bão hòa nằm giữa mực nước và mặt đất, nó có khả năng loại bỏ một số tạp chất nhưng vai trò chủ yếu của lớp nước này là kìm hãm tốc độ di chuyển của tạp chất xuống tầng nước dưới. Lớp nước trong tầng không giới hạn luôn được bổ sung từ nước mưa. Do đó, các vết nứt hay các lỗ khoan không đúng qui cách hoặc không còn hoạt động mà không được bịt lại sẽ phá vỡ tính năng kìm hãm sự di chuyển tạp chất của lớp không bão hòa. Tầng không giới hạn có trữ lượng nước cao hơn tầng giới hạn. Nước trong tầng giới hạn chứa ít nitrat, chất hữu cơ và vi sinh vật hơn. Nguồn nước này ít được sử dụng nếu có các nguồn khác thay thế do chi phí khai thác cao và liên quan đến yếu tố chất lượng nước : nhiều muối ở nguồn sâu, nhiều Fe, Mn, H2S, CO2 do thiếu oxy. Tầng nước giới hạn là tầng bị phủ trên nó một lớp đất hay đá không có khả năng thấm nước. Nước tích tụ trong đó là do các dòng chảy ngang, chậm từ các tầng không giới hạn đến, nó không có lớp không bão hòa, có cấu trúc kiểu banh kẹp giữa các lớp không thấm nước. Áp lực thủy tĩnh trong tầng giới hạn lớn nên khi khoan hay đào giếng thì nước sẽ phun lên, áp lực này sẽ giảm đi nếu không có nước bổ sung. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào các yếu tố sau : chất lượng nước mưa, chất lượng nước ngầm đã tôn tại thời gian dài trong lòng đất, bản chất lớp đất đá nước thấm qua, bản chất lớp đá chứa tầng nước. Thông thường, nước ngầm chứa ít tạp chất hữu cơ, ít vi sinh và giàu thành phần vô cơ : Ca, Mg, K, Fe, Mn, cacbonat, bicacbonat, sunfat và clorua. Nước ngầm trong vùng đá vôi, đá phấn chứa nhiều canxi, bicacbonat và trong vùng đá dolomit chứa nhiều magie, bicacbonat. Nước ngầm trong vùng đá sa thạch, cát kết chứa nhiều NaCl và trong vùng đá granit chứa nhiều mangan, sắt. Nước ngầm ven vùng đô thị, có nguồn thải chảy qua, nơi chôn rác chứa nhiều tạp chất là sản phẩm của quá trình phân hủy vi sinh như : nitrit, amoniac, nitrat, hydro sunfua, photphat. So với nước mặt, độ dẫn điện (nồng độ các ion) trong nước ngầm cao hơn và tăng cùng với độ sâu nguồn nước do các nguồn nước sâu ít được bổ sung, hòa trộn với các nguồn nước mới và do thời gian tiếp xúc lâu với đất đá tạo điều kiện hòa tan các khoáng vật trong tầng. Ở nguồn nước sâu, già cỗi thì nồng độ ion cao và ở vùng đồng bằng rất dễ bị nhiễm mặn. Nồng độ muối cao cũng có thể là do khai thác quá mức trong điều kiện bổ sung hạn chế, co thể do nước ngầm có sẳn muối hay do sự xâm nhập mặn từ nước biển. Nước ngầm là nước xuất hiện ở tầng sâu dưới đất, thường từ 30 – 40, 60 – 70, có khi 120 – 150 và cũng có khi tới 180m. Nước ngầm được thấm từ trên xuống, hoặc có thể tù nơi xa chảy về. Dịng nước ngầm xuất hiện trên một lớp đất hoặc đá hoàn toàn không thấm nước. Qua các lớp cát sỏi đá bị hấp phụ hết các tạp chất nên chất lượng nước ngầm sạch, ổn định. Nước ngầm có thể có những túi lớn nằm rải rác trong lịng đất, cũng có thể chảy thành mạch. Trữ lượng nước ngầm khá lớn và rất quan trọng cho nước cấp ở thành phố và nông thôn vùng phèn, mặn… Nước ngầm được khai thác tù các tầng chứa nước dưới đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Do vậy nước chảy qua các địa tầng chứa cát và granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng. Khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Ngoài ra đặc trưng chung của nước ngầm: Độ đục thấp Độ pH thấp Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như CO2, H2S … Chứa nhiều khống chất hịa tan chủ yếu l: sắt, mangan, canxi, magie và flo. Khơng cĩ sự hiện diện của vi sinh vật Theo báo cáo của Liên Hiệp Quốc, chỉ có khoảng 2/3 (60%) dân số Việt Nam được sử dụng nước sạch theo tiêu chuẩn chất lượng nước của Liên Hiệp Quốc. (Báo cáo diễn biến môi trường nước Việt Nam 2003.) 3.2. CÁC THÀNH PHẦN CÓ TRONG NƯỚC NGẦM Chất lượng nước ngầm nói chung là tốt, ít có trường hợp bị nhiễm bẩn hữu cơ, ở nhiều vùng cĩ thể sử dụng trực tiếp không cần làm sạch. Tuy nhiên, nước ngầm thường có tổng khoáng hóa cao, nhiều khi chứa các chất khí hịa tan, cĩ nhiều chất sắt v mangan. Hm lượng sắt dao động từ vài mg/l đến hàng chục mg/l. Ở nhiều vùng có nguồn bị nhiễm mặn hoặc có độ cứng cao. Một loại nước ngầm tồn tại trong đất (phạm vi từ 1m đến 15m) thực chất là nước mặt, thường được gọi là nước ngầm “mạch nông”. Chất lượng nước ngầm mạch nông ở nhiều vùng khá tốt, nhưng nhiều vùng cũng chỉ khá hơn nước mặt một chút vì bị ảnh hưởng trực tiếp của nước mặt bị ô nhiễm và thời tiết. Tuy nhiên, hiện nay ở nhiều vùng dân cư nông thôn chỉ dựa vào loại nguồn nước tốt, thuận lợi khi khai thác sử dụng cho các mục đích sinh hoạt, ăn uống. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào nguồn gốc của nước ngầm, cấu trúc địa tầng của khu vực và chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước. Ở các khu vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây nhiễm bẩn, nước ngầm nói chung được bảo vệ về mặt vệ sinh và chất lượng khá ổn định. 3.2.1. Các ion có thể có trong nước ngầm 3.2.1.1. Ion canxi Ca2+ Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ cao. Trong đất thường chứa nhiều CO2 do quá trình trao đổi chất của rễ cây và quá trình thủy phân các tạp chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật. Khí CO2 hòa tan trong nước mưa theo phản ứng sau: CO2 + H2O ® H2CO3 Axit yếu sẽ thấm sâu xuống đất và hòa tan canxi cacbonat tạo ra ion Ca2+ 2H2CO3 + 2CaCO3 ® Ca(HCO3)2 + Ca2+ + 2HCO3- 3.2.1.2. Ion magie Mg2+ Nguồn gốc của các ion Mg2+ trong nước ngầm chủ yếu từ các muối magie silicat và CaMg(CO3)2, chúng hòa tan chậm trong nước chứa khí CO2. Sự có mặt Ca2+ và Mg2+ tạo nên độ cứng của nước. 3.2.1.3. Ion natri Na+ Sự hình thành của Na+ trong nước chủ yếu theo phương trình phản ứng sau: 2NaAlSi3O3 + 10H2O ® Al2Si2(OH)4 + 2Na+ + 4H4SiO3 Na+ cũng có thể có nguồn gốc từ NaCl, Na2SO4 là những muối có độ hòa tan lớn trong nước biển. 3.2.1.4. Ion NH4+ Các ion NH4+ có trong nước ngầm có nguồn gốc từ các chất thải rắn và nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, phân bón hóa học và quá trình vận động của nitơ. 3.2.1.5. Ion bicacbonat HCO3- Được tạo ra trong nước nhờ quá trình hòa tan đá vôi khi có mặt khí CO2 CaCO3 + CO2 + H2O ® Ca2+ + 2HCO3- 3.2.1.6. Ion sunfat SO42- Có nguồn gốc từ muối CaSO4.7H2O hoặc do quá trình oxy hóa FeS2 trong điều kiện ẩm với sự có mặt của O2 2FeS2 + 2H2O + 7O2 ® 2Fe2+ + 4SO42- + 4H+ 3.2.1.7. Ion clorua Cl- Có nguồn gốc từ quá trình phân ly muối NaCl hoặc nước thải sinh hoạt. 3.2.1.8 Ion sắt: Sắt trong nước ngầm thường tồn tại dưới dạng ion Fe2+, kết hợp với gốc bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới keo của axit humic hoặc keo silic. Các ion Fe2+ từ các lớp đất đá được hòa tan trong nước trong điều kiện yếm khí sau: 4Fe(OH)3 + 8H+ ® 4Fe2+ + O2 + 10H2O Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hóa, ion Fe2+ bị oxy hóa thành ion Fe3+ và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ.Vì vậy, khi vừa bơm ra khỏi giếng, nước thường trong và không màu, nhưng sau một thời gian để lắng trong chậu và cho tiếp xúc với không khí, nước trở nên đục dần và đáy chậu xuất hiện cặn lắng màu đỏ hung. Trong các nguồn nước mặt sắt thường tồn tại thành phần của các hợp chất hữu cơ. Nước ngầm trong các giếng sâu có thể chứa sắt ở dạng hóa trị II của các hợp chất sunfat và clorua. Nếu trong nước tồn tại đồng thời đihyđrosunfua (H2S) và sắt thì sẽ tạo ra cặn hòa tan sunfua sắt FeS. Khi làm thoáng khử khí CO2, hyđrocacbonat sắt hóa trị II sẽ dễ dàng bị thủy phân và bị oxy hóa để tạo thành hyđroxit sắt hóa trị III. 4Fe2+ + 8HCO3- + O2 + 2H2O ® 4Fe(OH)3¯ + 8CO2­ Trong quy trình xử lý sắt trong nước ngầm, điều quan trọng là biết được điều kiện để chuyển sắt hóa trị II thành sắt hóa trị III và hyđroxit sắt (II) và hydroxit sắt (III) được tạo thành từ trạng thái hòa tan sang cặn lắng. Với hàm lượng sắt cao hơn 0,5 mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi giặt, làm hỏng sản phẩm của các ngành dệt may, giấy, phim ảnh, đồ hộp. Trên dàn làm nguội, trong các bể chứa, sắt hóa trị II bị oxy hóa sắt hóa trị III, tạo thành bông cặn, các cặn sắt kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển của các ống dẫn nước. Đặc biệt là có thể gây nổ nếu nước đó dùng làm nước cấp cho các nồi hơi. Một số ngành công nghiệp có yêu cầu nghiêm ngặt đối với hàm lượng sắt như dệt, giấy, sản xuất phim ảnh…. Nước có chứa ion sắt, khi trị số pH < 7,5 là điều kiện thuận lợi để vi khuẩn sắt phát triển trong các đường ống dẫn, tạo ra cặn lắng gỗ ghề bám vào thành ống làm giảm khả năng vận chuyển và tăng sức cản thủy lực của ống. 3.2.1.9 Ion mangan: Mangan thường tồn tại song song với sắt ở dạng ion hóa trị II trong nước ngầm và dạng keo hữu cơ trong nước mặt. Do vậy việc khử mangan thường được tiến hành đồng thời với khử sắt. Các ion mangan cũng được hòa tan trong nước từ các tầng đất đá ở điều ki