Quy trình xử lý nước mặt đạt chuẩn (áp dụng cho nước sông, hồ, kênh rạch) theo các tiêu chuẩn của Bộ Y tế (QCVN 01:2009/BYT hoặc QCVN 08:2015/BTNMT), được thực hiện bởi các nhà máy nước hoặc hệ thống xử lý công nghiệp:

---

1. Tiền xử lý (Pre-Treatment)

• Bước 1: Thu nước thô
  Hút nước từ sông/hồ qua song chắn rác để loại bỏ rác thô (lá cây, túi nilon).

• Bước 2: Lắng sơ bộ
  Nước được dẫn qua bể lắng cát để loại bỏ cát, bùn thô.

---

2. Keo tụ - Tạo bông (Coagulation & Flocculation)

• Bước 3: Thêm hóa chất keo tụ
  Sử dụng hóa chất như PAC (Poly Aluminium Chloride) hoặc phèn nhôm để kết dính các hạt lơ lửng thành bông cặn.

• Bước 4: Khuấy trộn
  Hỗn hợp được khuấy đều trong bể trộn cơ học hoặc thủy lực để tạo bông cặn lớn.

---

3. Lắng (Sedimentation)

• Bước 5: Lắng cặn
  Nước chảy qua bể lắng (lamella hoặc lắng đứng), các bông cặn nặng lắng xuống đáy và được gạt ra ngoài.

---

4. Lọc (Filtration)

• Bước 6: Lọc cơ học
  Nước đi qua hệ thống lọc đa lớp:

  • Lớp 1: Cát thạch anh (loại bỏ cặn > 10 micron).

  • Lớp 2: Than hoạt tính (hấp phụ chất hữu cơ, mùi, màu).

  • Lớp 3: Vật liệu lọc chuyên dụng (GAC, anthracite).

• Bước 7: Lọc màng (nếu cần)
  Áp dụng công nghệ lọc màng UF (Ultrafiltration) hoặc RO (Reverse Osmosis) để loại bỏ vi khuẩn, virus, kim loại nặng.

---

5. Khử trùng (Disinfection)

• Bước 8: Tiệt trùng
  Sử dụng hóa chất Clo, Ozone, hoặc tia UV để diệt mầm bệnh, đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn vi sinh.

---

6. Ổn định chất lượng nước

• Bước 9: Điều chỉnh pH
  Thêm NaOH hoặc CO₂ để cân bằng pH về mức 6.5–8.5 (theo QCVN).

• Bước 10: Bổ sung khoáng chất
  Tái khoáng hóa nước (nếu dùng công nghệ RO) để đảm bảo nước an toàn cho sinh hoạt.

---

7. Giám sát và phân phối

• Bước 11: Kiểm tra chất lượng
  Đo lường các chỉ tiêu: độ đục, pH, Clo dư, E.coli, Asen, kim loại nặng.

• Bước 12: Bơm vào mạng lưới
  Nước sạch được bơm vào bể chứa và phân phối đến hộ gia đình, khu công nghiệp.

---

Công nghệ áp dụng phổ biến

1. Công nghệ truyền thống: Keo tụ - Lắng - Lọc - Khử trùng.

2. Công nghệ hiện đại:

   • Màng MBR (Membrane Bio-Reactor) kết hợp xử lý sinh học.

   • Hệ thống lọc tích hợp IoT để giám sát tự động.

---

Tiêu chuẩn đầu ra

• QCVN 01:2009/BYT (nước sinh hoạt).

• QCVN 08:2015/BTNMT (nước mặt sau xử lý).

• ISO 9001 (quản lý chất lượng).

---

Thách thức và giải pháp

• Ô nhiễm hữu cơ: Tăng liều lượng PAC hoặc dùng than hoạt tính.

• Nhiễm mặn: Áp dụng công nghệ lọc RO hoặc trao đổi ion.

• Tảo độc: Xử lý bằng Ozone hoặc UV trước khi lọc.

---

Ứng dụng thực tế

• Nhà máy nước sông Đà (Hà Nội): Kết hợp lọc màng và khử trùng bằng Clo.

• Khu công nghiệp miền Tây: Xử lý nước mặt nhiễm phèn bằng công nghệ lọc áp lực.