Katie: Bạn đã bao giờ nghĩ về cách nước uống của bạn được làm sạch và an toàn chưa? Nước sạch để uống rất quan trọng đối với chúng ta. Một phần lớn trong quá trình làm sạch nước là việc tách các chất rắn. Về việc tách chất rắn, đây là quá trình loại bỏ các phần rắn khỏi nước. Những mảnh vụn lớn này có thể là những thứ như đất, cát, và thậm chí hàng tỷ vi khuẩn nhỏ có thể khiến chúng ta ốm. Nếu không có sự tách biệt đúng cách, chúng ta có nguy cơ uống nước chứa các thành phần có thể gây hại cho sức khỏe của chúng ta.
Một phương pháp tách chất rắn khỏi chất lỏng trong nhà máy xử lý nước (một cơ sở làm cho nước của chúng ta an toàn để uống) được sử dụng theo nhiều cách khác nhau. Một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi là lắng đọng. Trong quá trình lắng đọng, nước được giữ yên trong một bể lớn, cho phép các chất rắn rơi xuống đáy theo thời gian. Điều này rất quan trọng trong việc loại bỏ các hạt nặng hơn khỏi nước trước khi quá trình này diễn ra. Phương pháp thứ hai được sử dụng được gọi là lọc. Lọc sử dụng một bộ lọc đặc biệt làm từ cát hoặc các vật liệu khác mà nước chảy qua. Nó hoạt động như một tấm chắn bắt các chất rắn nhưng cho nước sạch đi qua.
Một quy trình khác được gọi là ly tâm, phức tạp hơn một chút. Phương pháp này sử dụng một máy gọi là máy ly tâm, quay nước với tốc độ rất cao. Sự chuyển động ly tâm mạnh mẽ đến mức các chất rắn bị ép vào thành của máy ly tâm và có thể dễ dàng loại bỏ. Khi có nhiều hạt nhỏ cần làm sạch nhanh chóng, phương pháp rửa hoặc làm sạch này được sử dụng.
Việc tách biệt hiệu quả không chỉ quan trọng để đảm bảo an toàn nước uống mà còn để tái chế nước bẩn, được gọi là nước thải. Nước thải được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau và trở thành nước thải khi bị nhiễm bẩn bởi hóa chất, chất thải của con người hoặc thức ăn thừa. Việc loại bỏ các hóa chất có hại khỏi nước thải là vô cùng cần thiết để tái sử dụng nước hoặc xả nó trở lại tự nhiên mà không làm tổn hại đến hệ sinh thái.
Phương pháp phổ biến để loại bỏ sự phân liệt chất lỏng khỏi nước thải là thông qua một quy trình được gọi là bùn hoạt tính. Quy trình này sử dụng vi sinh vật (vi khuẩn) - những sinh vật nhỏ bé sống giúp phân hủy chất rắn trong nước thải. Hai vi sinh vật này rất hữu ích vì chúng tiêu thụ chất rắn và chuyển đổi chúng thành một dạng bông dễ dàng tách ra khỏi nước. Điều này không chỉ làm sạch nước mà còn thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật, khiến quá trình này rất hiệu quả.
việc tách rắn lỏng - mục đích chính là thông qua việc tách rắn, để nước sạch nhất có thể, an toàn cho mọi người sử dụng. Luôn có những nỗ lực lớn hướng tới việc tìm kiếm các kỹ thuật mới và cải tiến cho việc tách rắn-lỏng. Họ tạo ra các mô hình máy tính để mô phỏng cách các chất rắn hành xử trong nước. Các nhà khoa học có thể quan sát cách các hạt rắn di chuyển và tương tác với nhau để tìm những cách hiệu quả hơn để tách tốt khỏi xấu.
Và một cách tăng cường thú vị hơn nữa tách rắn và lỏng đến từ việc sử dụng các hạt nhỏ gọi là nanoparticle. Nanoparticles rất nhỏ và vì chúng quá nhỏ nên chúng có một số đặc tính độc đáo. Nanoparticles trong xử lý nước: Với nghiên cứu đang diễn ra, các nhà khoa học đang cố gắng tìm cách cải thiện tách rắn thêm nữa bằng cách sử dụng nanoparticles. Các vật liệu mới này có thể giúp làm sạch nước hiệu quả hơn, điều này có thể giữ cho nước uống của tất cả chúng ta được an toàn.