TỔNGQUAN
Tổng quan về nước mặt ô nhiễmhữucơ
Ô nhiễm nước là hiện tượng những yếu tố bên trong và bên ngoài môi trường nước tác động vào môi trường nước làm thay đổi tính chất tự nhiên của nước Khi vượt quá giới hạnnàođó,sẽcóảnhhưởngxấuđếnsinhvậtvàmôitrườngxungquanh.Ônhiễmnước chịu tác động bởi ba yếu tố: vật lý, hóa học, sinh học Ba yếu tố này có tác động đồng thời cũng có khi tác động riêng lẻ Sự ổn định trạng thái nước trong điều kiện tự nhiên là rất mong manh, hay nói cách khác môi trường nước là rất nhạy cảm với các yếu tố bên ngoài và có khả năng lan truyền rất nhanh[1].
Ô nhiễm nước tự nhiên có thể xảy ra do những nguồn gây ônhiễm:
Ô nhiễm từ các biến động của tự nhiên, chủ yếu là do mưa Nước mưa rửa trôi bầu khôngkhíbịônhiễm,rơitrênmáicácnhà,đườngphố,khuchănnuôi,bệnhviện,… kéo theo những chất ô nhiễm và thải vào môi trường nước, trong đó có hiện trượng mưa axit thường gây ra những hậu quả rất nghiêm trọng nhất Ngoài ra, sự ô nhiễm cũngcóthểdohìnhthànhhóachấtvàbiếnthànhmùn,địahìnhvàđịachấtđầunguồn, hồ hoặc mật độ phân tầng hồ chứa,…
Ô nhiễm nguồn nước tự nhiên do tác động của hoạt động sống con người Sự gây ra ô nhiễm nước do tác động của con người là thường xuyên và rất đa dạng Những tác động có thể là hiện tượng thải chất thải, nước thải, dòng thải nông nghiệp (hóa chất thuốc trừ sâu) vào môi trường nước, sự cố tràn, bệnh dịch, do sự phát triển đô thị và đất đai[2].
Nguồn nước ô nhiễm hữu cơ là nguồn nước bị nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ, khi vượt ngưỡng giới hạn cho phép có nguy cơ gây ảnh hưởng xấu đến sinh vật và môi trường xung quanh Trong đó các hợp chất hữu cơ có thể là tự nhiên hay nhântạo.
Cáchợpchấthữucơtựnhiên(NOM-Naturalorganicmatter)trongcácconsông,hồ nướclàmộthỗnhợpkhôngđồngnhấtcủacáchợpchấthữucơphứctạp,nóhiệndiện trong nước ở hình thức dạng hạt keo và hòa tan NOM chủ yếu gồm các chất humic,chẳnghạnnhư:axithumicvàaxitfulvic,…Đâylànhữnghợpchấthữucơhòatan
(DOM Dissolved Organic Matter) rất khó khăn để loại bỏ chúng bằng các phương pháp xử lý thông thường DOM có thể hoạt động như chất nền cho sự phát triển của vikhuẩntronghệthốngphânphối.Dođó,việckhửtrùngnướctrướckhicấpnướclà rất cầnthiết.
Các hợp chất hữu cơ nhân tạo có hai loại là các chất hữu cơ không bền sinh học và các chất hữu cơ bền sinhhọc:
• Các chất hữu cơ không bền sinh học (các chất tiêu thụ oxy): carbonhydrat, protein, chất béo, … là các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học thường có mặt trong nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị , nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm Trong nướcthảisinhhoạt,cókhoảng60-80%lượngchấthữucơthuộcloạidễbịphânhuỷ sinhhọc.
• Các chất hữu cơ bền sinh học: hydrocarbon thơm, hợp chất Clo hữu cơ (PCP, PCB, DDT,…),cáchợpchấtnàycóđộctínhcao,thờigiantồnlưulâudàitrongmôitrường và tích lũy sinh học trong cơ thể sinh vật Chúng hiện diện trong nước thải công nghiệp,nướcchảytràntừđồngruộng(cóchứanhiềuthuốctrừsâu,diệtcỏ,kíchthích sinhtrưởng…).Cáchợpchấtnàylàtácnhângâyônhiễmnguyhiểm,ngaycảkhicó mặt với nồng độ rất nhỏ trong môi trường [2],[3].
1.1.1 Tìnhtrạng ô nhiễm nước trên thếgiới Ởnhiềuquốcgiatrênthếgiới,hiệntrạngônhiễmmôitrườngnướcrấtquanngại.Nguồn nước ở khu vực châu Á đang bị ô nhiễm nặng nề Đặc biệt là tình hình ô nhiễm nước ở đớiônhòatạiChâuÁ.Đâylàlà“tụđiểm”củacácnhàmáycôngnghiệp.Vìkhâuxửlý xả thải làm khôngkỹcàng lại được xả trực tiếp vào sông hồ Điều này làm nguồn nước ở Châu Á bị ô nhiễm nặng nề hơn Đây cũng chính là nguyên nhân khiến nước ở khu vực Châu Á bị ô nhiễm và có lượng vi khuẩn cao gấp 3 lần so với mức trung bình thế giới[4].
Các con sông ở lục địa châu Á là nơi ô nhiễm nặng nề nhất Hàm lượng chì trong các consôngnàyđượctìmthấycaohơn20lầnsovớicáchồchứacủacácnướccôngnghiệp ở các châu lục khác Số lượng vi khuẩn được tìm thấy ở những con sông này (từ chất thải của con người) rất cao, có thể gấp ba lần so với mức trung bình của thế giới Ở Ireland, phân bón hóa học và nước thải là những chất gây ô nhiễm nướcchính.
Philippin cũng là một trong những đất nước đứng trước đe dọa về nguồn nước bị ô nhiễm Nhiều bãi rác lộ thiên cùng thói quen sinh hoạt kém vệ sinh đã làm nguồn nước bị ô nhiễm trầm trọng.
Tại châu Mỹ, có đến 40% các sông bị ô nhiễm và 46% môi trường nước không còn đủ khảnăngđểduytrìsựsốngchosinhvật.Lượngrácthảinhựabịđổồạtrađãgâynhiều hậu quả nghiêm trọng cho hệ sinh thái.[4]
TheobáocáoônhiễmmôitrườngnướccủaUNEP,cótới60%dòngsôngcủachâuÁ– Âu – Phi bị ô nhiễm sinh vật và ô nhiễm hữucơ
Sự tác động của nền công nghiệp khiến nguồn nước trên toàn cầu đang bị đe dọa trầm trọng, những con số chỉ ra mức độ ô nhiễm đang tăng cao liên tục Việc công nghiệp hóa,lạmdụngtàinguyênnước&cácyếutốkhácđanglànguyênnhânchínhkhiếncho thực trạng ô nhiễm môi trường nước trên thế giới rơi vào tình trạng đáng báođộng.
ChấtlượngnướcmặtViệtNamđãvàđangđốidiệnvớisựsuythoáinghiêmtrọng.Trên tất cả 63 tỉnh thành, vấn đề ô nhiễm nước luôn là vấn đề nổi cộm, bức xúc Chất lượng nước mặt của các sông ngòi kênh rạch đặc biệt ở các vùng đô thị và vùng công nghiệp bịsuythoáitớimức gầnnhưbiếnchấtvànguyhiểmđốivớiconngườivàsinhvậtthủy sinh.
Chất lượng nước các vùng nước ven biển cũng suy thoái rất trầm trọng: cửa biển sông Đốc (Cà Mau), vùng ven biển Hải Phòng và đặc biệt là chất lượng nước các vùng nước ven biển miền Trung dẫn đến thảm họa môi trường gây cá chết trong tháng 4 năm2016 chothấyônhiễmnướcđãlàmthayđổichấtlượngnước,chấtlượnghệsinhthái.Thường khi chất lượng nước đã bị suy thoái đến mức như vậy, việc khôi phục rất khó khăn, tốn kém và đòi hỏi rất nhiều thờigian.
Công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh trong khoảng ba thậpkỷvừa qua đã ảnh hưởng,gây ô nhiễm các vùng nước mặt, khiến chất lượng nước suy thoái mang tính rộngkhắp,sâu sắc, điều đó cho thấy ô nhiễm nước đã gần như nằm ngoài vòng kiểm soát của con người.
Công nghiệp là ngành làm ô nhiễm nước quan trọng, mỗi ngành có một loại nước thải khác nhau Khu công nghiệp Thái Nguyên có khi thải nước biến Sông Cầu thành màu đen,mặtnướcsủibọttrênchiềudàihàngcâysố.KhucôngnghiệpViệtTrìcóthờiđoạn xả mỗi ngày hàng ngàn mét khối nước thải của nhà máy hoá chất, thuốc trừ sâu, giấy, dệt… xuốngSôngHồnglàmnướcbịnhiễmbẩnđángkể.KhucôngnghiệpBiênHoàvà các khu công nghiệp tại Tp.HCM tạo ra nguồn nước thải công nghiệp và sinh hoạt rất lớn CácsôngTôLịch,sôngSét,sôngKimNgưu…trongthựctếđãtrởthànhmộtphần của hệ thống thoát nước thải của thành phố Hà Nội và nước sông trở nên đen sẫm và bốc mùi như nước cống Các sông khác như sông Ngũ Huyện Khê (Bắc Ninh), sông Bưởi (Thanh Hóa), sông Nhuệ-Đáy (đoạn chảy qua Hà Tây, Hà Nam), sông Thị Vải (Đồng Nai), suối Bó Cá (Sơn La), sông ĐaĐộ(Hải Phòng), sông Gâm (Cao Bằng), hồ Nhất Bích Trì (Lạng Sơn), sông Nặm Cắt (Bắc Cạn), Ngòi Lao (Phú Thọ), suối nước Nà Bò (Lai Châu), …cũng đều nằm trong trình trạng báo động về mức độ ô nhiễm và đã được công bố trên phương tiện thông tin trong thời gian vừa qua[5].
Nông nghiệp là ngành sử dụng nhiều nước nhất dùng để tưới lúa và hoa màu, chủ yếu làởđồngbằngsôngCửuLongvàsôngHồng.Việcsửdụngnôngdượcvàphânbónhoá học càng góp thêm phần ô nhiễm môi trường nôngthôn.
Tổng quan các phương pháp xử lý ô nhiễmhữucơ
Hiện nay, các nhà khoa học đã nghiên cứu và ứng dụng nhiều phương pháp hiện đại để xử lý ô nhiễm hữu cơ Trong điều kiện có thể ứng dụng xử lý ô nhiễm hữu cơ tại vùng nông thôn Việt Nam, có 9 phương pháp như sau.
1.2.1 Hồ chứa và lắng sơbộ
Hồ chứa và lắng sơ bộ có chức năng lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác động của các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng ôxy hóa chất hữu cơ do tác dụng của ôxy hòa tan trong nước, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn nước vào và lưu lượng tiêu thụ Trước khi dẫn nước vào dây chuyền xử lý, người ta lưu nước thô một thời gian dài với mục đích:
Xúctiếnlàmsạchtựnhiênđểtáchđượcphầnlớncácchấthữucơnhỏvàcáctạpchất vô cơ Có thể dùng các biện pháp trao đổi khí nhân tạo để tăng hàm lượng oxy hòa tan trongnước;
Tạo qúa trình lắng tự do của các hạt bụi và các kim loại nặng có nồng độ cao trong nước thô không tách được bằng quá trình keotụ.
Tóm lại, nhờ các quá trình hóa, lý, sinh học tự nhiên xảy ra trong hồ nên chất lượng nước trong hồ tốt hơn nguồn nước đã đưa vào hồ Nhờ bổ sung quá trình nhân tạo nên nồng độ tảo thấp, độ cứng và nồng độ kim loại độc hại giảm đi, kết quả là giảm đi rất nhiều chi phí cho giai đoạn tiếp theo.
Clo hóa sơ bộ là quá trình cho Clo vào nước trước bể lắng và bể lọc Clo hóa sơ bộ có tác dụng tăng thời gian khử trùng khi nguồn nước nhiễm bẩn nặng, ôxy hóa sắt hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, ôxy hóa mangan hòa tan để tạo thành các kết tủa tương ứng, ôxy hóa các chất hữu cơ để khử màu, ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu, phá hủy tế bào của các vi sinh vật sản sinh ra chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc Tuy vậy, Clo hóa sơ bộ lại có nhược điểm:
TiêutốnlượngClothườnggấp3đến5lầnlượngClodùngđểkhửtrùngnướcsaubể lọc, làm tăng giá thành nước xửlý;
Phản ứng của Clo với các chất hữu cơ hòa tan trong nước tạo thành hợp chấtTrihalomothenelàchấtgâyraungthưchongườisửdụngnước,vìvậykhôngnênáp dụng quy trình Clo hóa sơ bộ cho các nguồn nước mặt chứa nhiều chất hữucơ.
Keo tụ là quá trình xảy ra phản ứng hóa học kết dính các hạt keo và các hạt cặn lơ lửng trongnước,phávỡtínhbềnvữngcủahệkeo.Hóachấtkeotụthườnglàphènnhômhay phènsắt.
Tạobônglàquátrìnhdínhkết,lôikéocáchạt(đãphávỡđộbền)trênlại,giữchúnglại thànhcáccụcbôngnhỏnhờcácpolymemạchdài,hoặclàpolymercationhoặcpolymer anion.Sauđó,chúngtiếptụckếthợpthànhcáccụmtohơnvàlắngđượcgọilàkếtbông.
Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, Cáchạtnàykhôngnổicũngkhônglắng,vàdođótươngđốikhótáchloại.Vìkíchthước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút VanderWaals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra do chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn Tuy nhiên, trong trường hợp phân tánkeo,cáchạtduytrìtrạngtháiphântánnhờlựcđẩytĩnhđiệnvìbềmặtcáchạtmang tíchđiện,cóthểlàđiệntíchâmhoặcđiệntíchdươngnhờsựhấpthụcóchọnlọccácion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo đã bịtrunghòađiệntíchcóthểliênkếtvớinhữnghạtkeokháctạothànhbôngcặncókích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạobông. Đểtănghiệuquảquátrìnhkeotụtạobông,ngườitathườngsửdụngcácchấttrợkeotụ Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bôngkeo.
Lắnglàquátrìnhlàmgiảmhàmlượngcặnlơlửngtrongnướcnguồnbằngcácbiệnpháp như:Lắngtrọnglựctrongcácbểlắng,khiđócáchạtcặncótỷtrọnglớnhơnnướcởchế độ thủy lực thích hợp, sẽ lắng xuống đáy bể; Lắng bằng lực ly tâm tác dụng vào hạt cặn,trongcácbểlắnglytâmvàxiclonthủylực;Bằnglựcđẩynổidocácbọtkhídính bámvàohạtcặnởcácbểtuyểnnổi.Cùngvớiviệclắngcặnquátrìnhlắngcònlàmgiảm 90 ÷ 95% vi trùng có trong nước do vi trùng luôn bị hấp phụ và dính bám vào các hạt bông cặn trong quá trìnhlắng.
Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng, bể lắng ly tâm.
Trongbểlắngngang,dòngnướcthảichảytheophươngngangquabểvớivậntốckhông lớn hơn 16,3 mm/s Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 3.000m3/ngày.
Trongbểlắngđứngnướcchuyểnđộngtheophươngthẳngđứngtừdướilêntrênvậntốc 0,3-0,5mm/ s,còncáchạtcặnrơingượcchiềuvớichiềuchuyểnđộngcủadòngnướctừ trênxuống.Bểlắngđứngthườngcómặtbằnghìnhvuônghoặchìnhtròn,đượcsửdụng chotrạmcócôngsuấtnhỏ.Bểlắngđứngthườngkếthợpvớibểphảnứngxoáyhìnhtrụ Bể có thể xây bằng gạch hoặc bêtông cốt thép Ống trung tâm có thể là thép cuốn hàn điện hay bê tông cốt thép Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 đến20%.
Bểlắnglớpmỏngcócấutạogiốngnhưbểlắngngangthôngthường,nhưngkhácvớibể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn bằngthépkhônggỉhoặcbằngnhựa.Cácbảnváchngănnàynghiêngmộtgóc450÷600 so với mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu suất cao hơn so với bể lắng ngang Diện tích bể lắng lớp mỏng giảm 5,26 lần so với bể lắng ngang thuầntúy.
Bểlắngtrongcólớpcặnlơlửngcóưuđiểmlàkhôngcầnxâydựngbểphảnứng,bởivì quátrìnhphảnứngvàtạobôngkếttủaxảyratrongđiềukiệnkeotụtiếpxúc,ngaytrong lớp cặn lơ lửng của bể lắng Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xâydựnghơn.Tuynhiên,bểlắngtrongcócấutạophứctạp,kỹthuậtvậnhànhcao.Vận tốcnướcđitừdướilênởvùnglắngnhỏhơnhoặcbằng0,85mm/svàthờigianlưunước khoảng 1,5 –2giờ.
Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn, đường kính từ 5m trở lên Thường dùng để sơ lắng nguồn nước có hàm lượng cặn cao, Co > 2000 mg/L Nguyêntắclàm việc: Nước cần xử lý theo ống trung tâm vào ngăn phân phối, phân phối đều vào vùng lắng Nước từ vùnglắngchuyểnđộngtừtrongrangoàivàtừdướilêntrên.Cặnđượclắngxuốngđáy Nước trong thì được thu vào máng vàng vào máng tập trung theo đường ống sang bể lọc Để thu bùn có thiết bị gạt cặn gồm dầm chuyển động theo ray vòng tròn Dầm treo giàncàothépcócáccánhgạtởphíadưới.Nhờnhữngcánhgạtnày,cặnlắngởđáyđược gạt vào phễu và xả ra ngoài theo ống xả cặn[12].
Bểlọcđượcdùngđểlọcmộtphầnhaytoànbộcặnbẩncótrongnướctùythuộcvàoyêu cầu đối với chất lượng nước của các đối tượng dùng nước Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước Vật liệu lọc có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi nghiền, thậm chí cả than nâu hoặc thangỗ.
Thiếtbịlọcvớilớphạtcóthểđượcphânloạithànhthiếtbịlọcchậm,thiếtbịlọcnhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở dao động trong khoảng 1-2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1m.
Bể lọc chậm có thể xây bằng gạch hoặc bêtông cốt thép có dạng hình chữ nhật hoặc vuông Khi cho nước qua bể lọc với vận tốc nhỏ (0,1-0,3m/h), trên bề mặt cát dần dần hình thành màng lọc Nhờ màng lọc hiệu quả xử lý cao, 95-99% cặn bẩn và vi trùng có trong nước bị giữ lại trên màng lọc Xử lý nước không dùng phèn do đó không đòi hỏi sửdụngnhiềumáymóc,thiếtbịphứctạp.Quảnlý,vậnhànhđơngiản.Diệntíchlớndo tốcđộlọcchậm.Khótựđộnghoávàcơgiớihoá,phảiquảnlýbằngthủcôngnặngnhọc.
Tổng quan các nghiên cứu ở nước ngoài và ở Việt Nam về xử lý nước mặt ônhiễmhữucơ
1.3.1 Một số nghiên cứu và ứng dụng xử lý ô nhiễm hữu cơ ở nướcngoài
Đài Loan: Yun-Hwei Shen và Tai-Hua Chaung (1998) nghiên cứu công nghệ keo tụ bởiphènnhômsulfatekếthợpthanhoạttínhdạngbột(PAC)đểxửlýmẫunướcsông Tungkang tại miền nam Đài Loan Kết quả sau nghiên cứu chỉ ra tác động của quá trình đông tụ và hấp phụ PAC đối với việc loại bỏ carbon hữu cơ hòa tan từ nước sôngTungkanglàbổsungchonhau,vớithờigiantiếpxúctừ20-30phút,thanhoạt tính dạng bột loại bỏ khoảng 60% carbon hữu cơ hòa tan Tổng cộng loại bỏ được 90% carbon hữu cơ hòa tan khỏi nước nguồn ô nhiễm này bằng quá trình kết hợp đông tụ và hấp phụ [16] Điểm nổi bật trong nghiên cứu này là khẳng định quá trình đông tụ bằng phèn và hấp phụ bằng than hoạt tính dạng bột để loại bỏ chất hữu cơ hoà tan là 2 quá trình độc lập nối tiếp, bổ sung cho nhau, sử dụng cả hai quá trìnhthì lượng chất hữu cơ loại bỏ được lên đến90%.
MFđểxửlýnướcmặtsôngHuangpu.Kếtquả,PACđượcsửdụngnhưtiềnxửlýcủa quá trình lọc màng MF để loại bỏ các chất hữu cơ và giảm tắc nghẽn màng. PACcungcấptỷlệloạibỏDOCvàUV 254 caohơn,liềulượngPAC20–200mg/Lđãloại bỏ được Carbon hữu cơ hòa tan là 3,0% – 59,8% và UV254là 10,1% – 70,3% [17].Kết quả nghiên cứu này cho thấy sự kết hợp giữa công nghệ PAC và màng lọc MF có tác động bổ sung cho nhau, công nghệ PAC đã loại bỏ chất hữu cơ hoà tan đến 59,8%.
Hồng Kông: Trạm xử lý nước TaiPo, Hồng Kông Xử lý ô nhiễm hữu cơ bằng ozone và than hoạt tính dạng hạt GAC trước khi vào bể chứa nước sạch [15] Đây là sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ phổ biến ở các nước tiên tiến, quy trình chính là ô xy hoá bằng ozone sau đó lọc qua than hoạt tính dạnghạt.
Hình 1-2 Sơ đồ công nghệ Trạm xử lý nước TaiPo, Hồng Kông
(Nguồn: Nguyễn Việt Anh, “Xu hướng phát triển công nghệ xử lý nước cấp trên Thế giới”, 6/2018)
Trạm xử lý nước cấp Kunijima, Thành phố Osaka Nhật Bản sử dụng ozone và than hoạt tính để xử lý ô nhiễm hữu cơ, bên cạnh các quy trình lọc thông thường, là một trong những công nghệ phổ biến hiện nay để xử lý nước tại Nhật[18].
Hình 1-3 Sơ đồ công nghệ Trạm xử lý nước sạch Kumijima, Tp Osaka, Nhật Bản(Nguồn: Đoàn Thu Hà, bài giảng môn học “Xử lý nước cấp nâng cao”, ĐHTL
Hình 1-4 Sơ đồ Bể lọc than hoạt tính trong Trạm Kumijima, Tp Osaka, Nhật Bản (Nguồn: Đoàn Thu Hà, bài giảng môn học “Xử lý nước cấp nâng cao”, ĐHTL)
1.3.2 Một số nghiên cứu ứng dụng xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ ở ViệtNam
Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Phượng và cộng sự – Viện Môi trường và Tài nguyên, ĐHQG Tp.HCM (2017) về “Hiệu quả xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ bằngphương pháp keo tụ kết hợp than hoạt tính và màng lọc” Nghiên cứu cho thấy, ứng dụng màng lọc MF kết hợp than hoạt tính có khả năng xử lý chất hữu cơ ô nhiễm trong nguồn nước Hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm phụ thuộc vào hàm lượng than hoạt tính sử dụng Quá trình MF/PAC có thể cải thiện đáng kể việc loại bỏ các chấthữu cơ, đặc biệt là UV 254 và COD [19] Hiệu quả được tác giả liệt kê theo bảng sau:
Bảng 1-1 So sánh hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm bằng PACl,MF, MF/PAC
PACl (keo tụ bằng PACl)
MF/PAC (màng lọc MF kết hợp than hoạt tính) Độ đục 98,42 68,57 86,07
(Nguồn Nguyễn Thị Thanh Phượng và cộng sự [19])
Theo kết quả nghiên cứu trên thì hiệu quả xử lý chất hữu cơ hoà tan của quá trình keo tụ trong công nghệ truyền thống đã xử lý được 50% lượng chất hữu cơ trong nguồn nước.
NghiêncứucủaNguyễnTiếnVănvàNgôThịHồngVân– ĐạihọcLạcHồng(2013) về“Công nghệ PAC kết hợp lọc màng MF để xử lý nước sông Đồng Nai” Chất keo tụ sử dụng phèn nhôm AL2(SO4)3 5%, vật liệu hấp phụ là than hoạt tính dạng bột,Nước sông Đồng Nai có TSS 40mg/L, Độ màu 56 Pt-Co, BOD5là 5,5-6 mg/L,COD68 mg/
L, Tổng số coliform 9,2*10 2 MPN/100mL Kết quả, E.Coli, độ màu và TSSđượcxửlýtriệtđể,hiệusuấtxửlýBOD 5 là92%,COD96,3%,tổngcoliform99,76%[20].
Ở Việt Nam, trước kia việc sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý nước cấp thường hạn chế do lo ngại đưa các vi sinh vật vào nước Tuy nhiên do ngày càng nhiều chất hữu cơ, dinh dưỡng dư được phát hiện trong nước, các phương pháp lý - hóatốnkémvàcónguycơsinhracácsảnphẩmphụ,trongkhinhiềuchấtcóthểphân hủy được bằng sinh học, và nhu cầu mới trong việc xử lý các chất hữu cơ phân hủy đượcbằngsinhhọc- sảnphẩmcủaquátrìnhozonehóa,ngườitabắtđầuápdụng
Hình 1-5 Bể lọc sinh học uBCF tại Nhà máy nước Vĩnh Bảo, Hải Phòng (Nguồn: Nguyễn Việt Anh, “Xu hướng phát triển công nghệ xử lý nước cấp trên
Thế giới”,6/2018) phương pháp lọc sinh học trong xử lý nước cấp ; công nghệ BAC bắt đầu được quan tâm Công ty Cấp nước Hải Phòng và Cục nước Kitakyushu - Nhật Bản, nghiên cứu hệ thống BAC dòng chảy từ dưới lên (uBCF) lần đầu tiên được áp dụng tại Nhàmáy nước Vĩnh Bảo, và hiện đang được nghiên cứu áp dụng cho một số nhà máy nước khác Ở đây BAC được sử dụng như một công đoạn tiền xử lý, loại bỏ Ammonia và các hợp chất hữu cơ Nước nguồn chứa nhiều cặn, sét, độ đục cao và biến động là những trở ngại để đạt hiệu suất xử lý cao của uBCF[15].
Nhà máy nước Nhị Thành tại Long An có công suất 80.000m 3 /ngày (do tư vấn Kobelco Nhật Bản thiết kế, đã thi công hoàn thành đưa vào khai thác giai đọan 1 tháng 4 năm 2019 với công suất 30.000m 3 /ngày) Nhà máy sử dụng công nghệLọcsinh học tiếp xúc dòng chảy ngược uBCF Đây là công nghệ lọc vi sinh kết hợp than hoạt tính dạng bột để cải thiện chất lượng nước thô mà không cần sử dụng hóa chất Ngoài công nghệ lọc sinh học, Nhà máy nước Nhị Thành cũng sử dụng hệ thống lọc si phông hở OSF thân thiện với môi trường Hệ thống này không chỉ tiết kiệm năng lượngmàcòncókhảnăngloạibỏcácthànhphầnđộchạitrongnướcsauxửlý.[Khảo sát tại nhàmáy]
Hình 1-6 Máy định lượng bột than hoạt tính và Bể uBCF nhà máy nước Nhị Thành
(Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2019)
Hình 1-7 Than hoạt tính dạng bột trong nhà máy
(Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2019)
Qua các nghiên cứu và ứng dụng trong nước về xử lý ô nhiễm hữu cơ, nhận thấy các nghiên cứu và quy trình áp dụng thực tế thường theo hướng xử lý theo quy trình keo tụ sau đó hấp phụ bằng than hoạt tính dạng bột, lọc qua màng MF Các ứng dụng thực tế chưa có nhiều nghiên cứu sử dụng than hoạt tính dạng hạt để xử lý ô nhiễm hữu cơ, trong khi ở các nước kinh tế phát triển thì quy trình sử dụng than hoạt tính dạng hạt để xử lý ô nhiễm là phổ biến.
Phân tích và so sánh các Phương pháp xử lý chất hữu cơ trongnướcmặt
1.4.1 Ưunhược điểm các phương pháp xử lý ô nhiễm hữu cơ
Phương pháp Hồ chứa và lắng sơ bộ là phương pháp truyền thống có ưu điểm dễ vận hành,bảotrì,loạibỏđượcchấthữucơlàrác,thựcvật,táchđượcphầnlớncácchấthữu cơ nhỏ và các tạp chất vô cơ, tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước, đồng thời lắng cáchạtbụivàcáckimloạinặngcónồngđộcaotrongnướcthôkhôngtáchđượcbằng quá trình keo tụ Nhược điểm cần diện tích lớn, vốn đầu tư ban đầu cao.
PhươngphápClohóasơbộdễthựchiện,hiệnnayhầuhếtcácTrạmcấpnướcđềudùng phương pháp này Nhược điểm tốn kém Clo, góp phần hình thànhTHMs.
Phương pháp Keo tụ, tạo bông là phương pháp truyền thống, phương pháp này có hiệu quả trong loại bỏ TOC, DOC nhưng nhược điểm là cần sử dụng hóa chất và phát sinh chất thải rắn cần phải xử lý thêm, theo các nghiên cứu trong nước thì phương phápKeo tụ, tạo bông có thể giảm đến 50% lượng chất hữu cơ hoàtan.
Phươngphápdùngbểlắnglàphươngpháptruyềnthống,làgiaiđoạncuốicủaquátrình làm trong nước, hiệu quả, hầu như các nhà máy nước xử lý nước mặt đều sử dụng phương pháplắng.
Phương pháp dùng Bể lọc chậm, Bể lọc nhanh, Bồn lọc áp lực là phương pháp truyền thống, hiệu quả, giữ lại cặn và một phần màng vi sinh vật trong nước.
Phương pháp lọc qua màng UF, NF hiệu quả trong loại bỏ chất hữu cơ hoà tan, nhược điểm của phương pháp này là dễ bị nghẹt màng, chi phí vận hành cao, tiêu tốn năng lượng,
Phươngpháphấpphụlàphươngpháphiệuquảtrongxửlýônhiễmhữucơ,nhượcđiểm quy trình hoàn nguyên vật liệu hấp phụ phứctạp.
Phương pháp Lọc sinh học MBR, BAF, BAC - Có hiệu quả trong loại bỏ chất hữu cơ trong nước, nhược điểm của phương pháp này là dễ gây nghẹt cột lọc do sự phát triển của vi sinh vật.
Phương pháp Ô xy hóa bậc cao - O3có ưu điểm không sinh ra THMs, cắt mạch phântửlớn hơn thành phân tử nhỏ hơn, giúp phânhủynhiều loại hợp chất hữu cơ khó phân hủy.Nhượcđiểmcủaphươngphápnàylàquátrìnhvàthiếtbịsửdụngphứctạphơnxử lý bằng Clo, chi phí vốn ban đầu và vận hành, bảo dưỡngcao.
1.4.2 Lựachọn phương pháp xử lý chất hữucơ
Trong phạm vi xử lý ô nhiễm hữu cơ cho các Trạm cấp nước nông thôn, muốn đưa ra mộtcôngnghệxửlýcóhiệuquảcaotrướchếttaphảixemcáchạnchếvềquymô,quản lý vận hành, vốn đầu tư ban đầu Bên cạnh đó, Trạm cấp nước nông thôn còn phải đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao về chất lượng nước của khách hàng, không chỉ cấp đủ, liên tục nước sạch, an toàn, mà còn phải đủ áp lực, nước có vị ngon, ….
Trước đây nhiều Trạm cấp nước nông thôn đã đưa bể lọc sinh học vào xử lý các chất hữu cơ trong nước sinh hoạt, phổ biến nhất là mô hình Bể lọc sinh học với sục khí liên tục.Kếtquảlàhầuhếtcáctrạmcấpnướcnàykhônghoạtđộngdonhiềulýdo,trongđó có lý do về thiết kế và vận hành không đảm bảo đủ được các điều kiện sống của vi sinh vật Ngược lại, đối với các Nhà máy Cấp nước quy mô lớn người ta lại thường dùng phương pháp sinh học để xử lý ô nhiễm hữucơ.
Bể lọc chậm đã được xây dựng nhiều trong thời đoạn trước năm 2000 do ưu điểm của bểlọcchậmcóthểloạibỏphầnlớnvisinhvậtvàchấthữucơkhôngtan,íttiêutốnnăng lượng.HiệnnayBểlọcchậmhầunhưkhôngcònđượcsửdụngdokhốilượngxâydựng lớn, công vận hành bảo trì để thay, rửa cát lọc cao, không cơ giới hoáđưọc.
Keo tụ, lắng, lọc chỉ cho phép loại bỏ các chất ở dạng lơ lửng và keo, nhưng khó cóthể loại bỏ được các chất hữu cơ hòatan.
Cácphươngpháplọcquamàng,ozonehoácóchiphívậnhànhcao,tiêutốnnănglượng, vốn đầu tư ban đầu cho thiết bịcao.
Phương pháp hấp phụ được xem là một trong những phương pháp ưu việt nhất để xửlý chấthữucơhoàtantrongnước.Sửdụngphươngphápnàysẽcóthểloạibỏhầuhếtcác chấthữucơ,loạibỏcảmàusắclẫnmùivị,khôngđểlạiônhiễmphụsauxửlý,thugom và kiểm soát được hoàn toàn chất thải Đối với các nhà máy xử lý nước mặt công suất lớn,nếucóxửlýbằngthanhoạttínhthìthườngChủđầutưsửdụngthanhoạttínhdạng bột do có ưu điểm giá thành rẻ hơn than hoạt tính dạng hạt, nhưng nhược điểm là phải đầu tư quy trình định lượng cấp than bột và khối lượng hạng mục phản ứng, hạng mục khobãităngcao.DođóđốivớiTrạmcấpnướcnôngthôn,dùngthanhoạttínhdạnghạt sẽ giúp giảm bớt chi phí thiết bị, vận hành bảo trì đơngiản.
Phương pháp xử lý hữu cơ bằng than hoạt tính dạng hạt đã được áp dụng tại nhiều hộ gia đình bằng các cột lọc có bán sẵn trên thị trường hoặc bể lọc xây gạch quy mô gia đình tự làm Tuy nhiên áp dụng cho quy mô Trạm cấp nước thì hầu như chưa được thử nghiệm nhiều vì các Chủ đầu tư trong công trình cấp nước nông thôn có tâm lý e ngại sẽ làm cho giá thành tiêu thụ nước sạch tăng cao do vốn đầu tư ban đầu và chi phí vận hành tăng thêm.
Học viên nhận thấy đối với các Trạm cấp nước nông thôn đa số sử dụng dây chuyền công nghệ truyền thống là Keo tụ - kết bông, lắng, lọc cát, khử trùng Với quy trình tuyềnthốngnàyđãxửlýđưọc50%lượngchấthữucơtrongnướcthô[19].Đểnốitiếp, tận dụng quy trình công nghệ sẵn có đồng thời cải tiến bổ sung để xử lý phần chất hữu cơ còn lại, bằng cách bổ sung thêm cột lọc than hoạt tính dạng hạt tại vị trí trước điểm khửtrùng.
DođóHọcviênlựachọnphươngpháplọcquathanhoạttínhdạnghạtđểsửdụngtrong luận văn Để tính toán mức giá thành tăng thêm cho xử lý hữu cơ là bao nhiêu thì cần phải lập mô hình thực tế để chọn lựa các thông số thiết kế và lập thiết kế, khái toán cải tiến bổ sung dây chuyền công nghệ cho một Trạm cấp nước điển hình đang hoạt động trong vùng nông thôn tỉnh BếnTre.
CƠ SỞKHOAHỌC
Công nghệ Thanhoạttính
Thanhoạttínhlàloạivậtliệugồmchủyếulà nguyêntốcarbonởdạngvôđịnhhình,có tínhnăng,tácdụngrấtđadạngvàđặcbiệt,cókếtcấunhiềulỗxốp,diệntíchbềmặtcực kỳ lớn được tạo ra trong giai đoạn hoạt tính hóa các cấu trúc rỗng ở bên trong Dưới kính hiển vi điện tử, một hạt than hoạt tính trông giống như tổ kiến; tổng diện tích bề mặt của 0,5 kg than hoạt tính (đơn vị khối lượng từ 1.000 – 2.500 m 2 /g) còn rộng hơn cảmộtsânbóngđá.Vìthế,khảnănghấpphụcủathanhoạttínhrấtmạnhvàlưugiữtốt đối với các chất khí, chất lỏng và các phân tử hữu cơkhác.
Đặc tính: Thể tích lỗ rỗng: 0,56 - 1,20 cm 3 /g; Diện tích bề mặt: 500 -1500 m 2 /g; Nhiệt độ nhả hấp: 100 -140 o C; Nhiệt độ tối đa chophép:150 o C.
Ưu điểm: Khả năng làm sạch cao; Chất hấp phụ sau khi sử dụng đều có thể tái sinh (nhả hấp); Hiệu quả xử lý đạt đến 95% Thuộc tính làm tăng ý nghĩa của than hoạt tínhcònởphươngdiệnnólàchấtkhôngđộc(kểcảmộtkhiđãănphảinó).Chấtthải của quá trình chế tạo than hoạt tính dễ dàng được tiêu hủy bằng phương pháp đốt Nếu như các chất đã được lọc là những kim loại nặng thì việc thu hồi lại, từ tro đốt, cũng rấtdễ.
Nhượcđiểm:Tốnkémhơncácvậtliệukhác,tuynhiênthanhoạttínhcóưuđiểmsau khi sử dụng có thể tái sinh (nhả hấp) đã giải quyết được một phần của vấn đềnày.
Thanhoạttínhthườngđượcsảnxuấtdướidạnghạt,bộthoặcviên.Ngoàira,cònmộtsố dạngthanhoạttínhkháctồntạiítphổbiếnhơn,nhưdạngvảivàdạngrắnnguyênkhối.
Việclựachọncácdạngnàyđểchovàovậtdụngphụthuộcvàoquytrìnhkỹthuậtvàđối tượng cần được làm sạch của các thiết bịđó.
Than hoạt tính có 5 dạng vật lý phổ biến như sau:
Than hoạt tính dạng bột (Powered PAC; Than hoạt tính được nghiền thành bột mịn với kích thước từ 0.2mm đến 0.5mm Than hoạt tính dạng bột có giá thành rẻ do dễ sản xuất, bề mặt tiếp xúc rất lớn nên được sử dụng trong các ứng dụng cần pha chế như trong mỹ phẩm, kem đánh răng, và xử lý hóa chất Do tính chất dễ bị rửat r ô i vàkhôngổnđịnhnênthanhoạttínhdạngbộtchủyếuđượcsửdụngdướidạngbổtrợ ở các hệ thống xử lý nước phèn công nghiệp hay sử dụng trong màng lọcRO.
Than hoạt tính dạng hạt (Gramalated GAC); Ở dạng này, các hạt than hoạt tính có hình dạng ngẫu nhiên với kích thước từ 0,2 đến 5mm Than hoạt tính dạng hạt cứng và bền hơn dạng bột, kích thước lớn khó bị rửa trôi nên thường được ứng dụng cho việc xử lý nước thải công nghiệp, nước dùng sinhhoạt.
Than hoạt tính dạng viên nén; Than hoạt tính ở dạng này được nén và tạo thànhhình trụ có đường kính từ 0.8 đến 5mm Than hoạt tính dạng viên nén với cấu trúc hình trụ nên cứng cáp, bền bỉ hơn các dạng than khác, có kích thước vừa phải và có diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, do đó được sử dụng để lọc khí độc cựctốt.
Thanhoạttínhdạngống;Thanhoạttínhdạngốngcóđượctạohìnhthànhnhữngống lớncóđườngkínhtừ1cmđến5cmđểsửdụngtrongcôngnghiệpvàcáchệthốnglọc lớn.
Thanhoạttínhdạngtấm;Thanhoạttínhdạngtấmlàsựkếthợpgiữakhungđịnhhình và miếng mút được tẩm bột than để sử dụng trong việc lọc sạch khôngkhí.
2.1.2 Những thông số của than hoạttính
2.1.2.1 Kíchthước, thể tích lỗ xốp và diện tích bề mặtriêng
Kích thước của lỗ xốp được tính bằng khoảng cách giữa hai cạnh của rãnh hoặc đường kính của ống xốp Theo tiêu chuẩn của IUPAC thì kích thước lỗ xốp được chia ra làm ba loại: micro pore có kích thước bé hơn 2 nm, meso pore có kích thước từ 2-50 nm và macro pore có kích thước từ 50 nm trở lên.
Diện tích bề mặt riêng của than hoạt tính được đo bằng m²/g và là một thông số hết sức quantrọngđốivớithan,chobiếtkhảnănghấpphụcủathanhoạttính.95%diệntíchbề mặtriêngcủathanlàdiệntíchcủanhữnglỗxốpmicro.Nhữnglỗxốpmesocódiệntích bề mặt chiếm không quá 5% tổng diện tích bề mặt của than Những lỗ xốp kích thước lớnkhôngcónhiềuýnghĩatronghoạttínhcủathanvìdiệntíchbềmặtriêngcủachúng không đángkể.
2.1.2.2 Chỉ sốiod Đây là một chỉ số cơ bản của than hoạt tính đặc trưng cho diện tích bề mặt của lỗ xốp cũng như khả năng hấp phụ của than Chỉ số iod được tính bằng khối lượng iod có thể được hấp phụ bởi một đơn vị khối lượng của than (mg/g) Nguyên lý của phương pháp đodựatrênsựhấpphụlớpđơnphântửiodtrênbềmặtcủathan.Chỉsốiodcànglớnthì mứcđộhoạthóacàngcao.Giátrịcủachỉsốiodrơivàokhoảng500–1200mg/g.Từgiá trị của chỉ số iod có thể tính ra được diện tích bề mặt riêng củathan.
Là khả năng chống chịu mài mòn của than hoạt tính Đây là một thông số quan trọng bởi vì trong quá trình sử dụng, than hoạt tính còn phải chịu những tác động vật lý như: bịđặtdướidòngchảylỏnghoặckhí;dướitácđộngcủaápsuất,dođóthancầnphảiđảm bảo được những yếu tố về độ cứng nhằm giữ được nguyên vẹn cấu trúc trong quá trình sử dụng và phục hồi Độ cứng của than phụ thuộc rất nhiều vào nguyên liệu đầu vào cũng như mức độ quá trình hoạt hóa.
Kích thước hạt ảnh hưởng lớn đến khả năng tiếp cận của chất được hấp phụ tới bề mặt của than Kích thước càng nhỏ thì khả năng tiếp cập càng dễ và quá trình hấp phụ diễn ra càng nhanh Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi hấp phụ trong hệ khí có áp suất thấp. Tính toán kỹ được phân bố kích thước hạt giúp chúng ta có thể chọn lựa được những thông số áp suất tối ưu để giảm thiểu tối đa mức tiêu thụ năng lượng.
2.1.3 Quátrình chế tạo than hoạttính
Than hoạt tính được chế tạo từ việc đốt các nhiên liệu giàu carbon như gỗ, than đá, gáo dừa,xơdừa,vỏtráicây,tre…ởnhiệtđộcaotừ600đến900 o Ctrongđiềukiệnyếmkhí, sau đó được hoạt hóa ở nhiệt độ 700-1200 o C (tùy thuộc vào vật liệu) trong điều kiện không có ôxy. Những loại thu được từthan đáhay cốc thì được gọi là than đá hoạt tính hoặc cốc hoạt tính Đến nay, các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu và phát triển các loại vật liệu thô khác để tạo ra than hoạttính.
Quá trình chế tạo than hoạt tính thường có 2 bước là than hóa và hoạt hóa Chúng ta có thể than hóa trước sau đó đem than đó đem đi hoạt hóa hoặc cũng có thể tiến hành quá trình hoạt hóa than trước sau đó đem đi than hóa.
Quá trình than hóa là quá trình dùng nhiệt để phân hủy nguyên liệu, đưa nó về dạng carbon, đồng thời làm bay hơi một số chất hữu cơ nhẹ tạo lỗ xốp ban đầu chothan.
Hoạthóalàquátrìnhnângcaohoạttínhcủathandướitácdụngcủanhiệtvàtácnhân hoạt hóa, tạo độ xốp cho than bằng một hệ thống lỗ có kích thước khác nhau, ngoài ra còn tạo các tâm hoạt động trên bề mặt Có hai cơ chế hoạt hóa đó là: hoạt hóa vật lý và hoạt hóa hóahọc.
• Hoạt hóa vật lý:Sử dụng hơi nước hoặc khí CO2 làm tác nhân hoạt hóa, ở nhiệt độ cao khoảng 800÷850 o C những tác nhân hoạt hóa này thực hiện các phản ứng vớinguyên tử carbon trong than như sau: C + CO 2 → 2CO ; C + H2O → CO + H2. Cứmỗi nguyên tử C bị lấy đi lại tạo thành một lỗ xốp trong cấu trúc của than hoặc phá vỡnhữngthànhliênkếttạorahệthốngmạchmaoquảnlàmtăngdiệntíchbềmặtcủa than Hoạt hóa bằng phương pháp vật lý mặc dù có thể thu được than hoạt tính có diện tích bề mặt riêng lớn nhưng hiệu suất thu hồi lại không cao do lượng mất mát than lớn trong quá trình hoạthóa.
Các lý thuyết về xử lý nước của thanhoạttính
Cơ chế làm việc của than hoạt tính bao gồm 2 giai đoạn là lọc thô và hấp phụ.
Hấp phụ là hiện tượng tăng bề mặt chất tan trên bề mặt phân chia giữa hai pha Hấp phụ cóthểdiễnraởbềmặtbiêngiớigiữahaiphalỏngvàkhí,giữaphalỏngvàrắn.Hấpphụ làquátrìnhtíchlũychấttrênbềmặtphâncáchcácpha(khí–rắn,lỏng–rắn,khí–lỏng, lỏng– lỏng).Khixửlýnướcbằngquátrìnhhấpphụ,chấtbẩntrongnướcchịutácdụng của 2lực:
Lực tác dụng qua lại của các phân tử chất tan với các phân tử chấtlỏng;
Lực tác dụng qua lại của các phân tử chất tan với các phân tử của vật liệu hấpphụ.
Trong quá trình hấp phụ, hai chất có liên quan Một là chất rắn hay chất lỏng mà hấp phụxảyravànóđượcgọilàvậtliệuhấpphụ.Thứhailàchấtbịhấpphụ,đólàkhíhoặc chất lỏng hoặc chất tan từ một giải pháp mà được hấp thụ trên bềmặt.
Chất hấp phụ là chất mà phần tử ở lớp bề mặt có khả năng hút các phần tử của pha khác nằm tiếp xúc với nó Chất hấp phụ có bề mặt riêng càng lớn thì khả năng hấp phụ càngmạnh.Cácchấtkhíhaylỏngbịgiữlạitrênbềmặtchấthấpphụđượcgọilàchấtbị hấp phụ Phân biệt hấp thụ là quá trình mà ở đó các phân tử, nguyên tử hay các ion bị hút khuếch tán và đi qua mặt phân cách vào trong toàn bộ vật lỏng hoặc rắn Khác với quá trình hấp phụ các phân tử chỉ bám trên bề mặt phâncách.
Bề mặt riêng là diện tích bề mặt đơn phân tử tính đối với 01 gam chất hấp phụ Chất bị hấp phụ là chất bị hút ra khỏi pha thể tích đến tập trung trên bề mặt chất hấp phụ Sự hấp phụxảyra do lực tương tác giữa các phần tử chất hấp phụ và chất bị hấp phụ,tùytheo bản chất của lực tương tácmàngười ta phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học Hấp phụ vật lý đượcgâyra bởi lực Van der Waals (baogồmba loại lực: cảm ứng, định hướng, khuếch tán), lực liên kết hydro…đây là những lực yếu, nên liên kết hình thànhkhôngbền,dễbịphávỡ.Vìvậyhấpphụvậtlýcótínhthuậnnghịchcao.Nhiệtđộ hấp phụ thấp thường trong khoảng 20 - 40 kJ mol -1 Nó thường xảy ra ở nhiệt độ thấp và giảm dần theo nhiệt độ tăng, tạo thành lớp đa phân tử, không đòi hỏi bất kỳ năng lượng kích hoạtnào.
Cấu trúc điện tử của các phần tử các chất tham gia quá trình hấp phụ vật lý ít bị thay đổi Hấp phụ vật lý không đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử do đó xảy ra nhanh.
Hấp phụ hóa học gây ra bởi lực liên kết hóa học, trong đó có những lực liên kết mạnh như lực liên kết ion, lực liên kết cộng hóa trị, lực liên kết phối trí…gắn kết những phần tử chất bị hấp phụ với những phần tử của chất hấp phụ thành những hợp chất bề mặt.Nănglượngliênkếtnàylớn(cóthểtớihàngtrămkJ/mol),dođóliênkếttạothành bền khó bị phá vỡ Vìvậyhấp phụ hóa học thường không thuận nghịch và không thể vượt quá một đơn lớp phân tử Nhiệt độ hấp thụ cao trong khoảng 40-400 kJ mol -1, đòi hỏi năng lượng hoạt hóa Trong hấp phụ hóa học, cấu trúc điện tử của các phần tửcủacác chất tham gia quá trình hấp phụ có sự biến đổi sâu sắc dẫn đến sự hình thành liên kết hóa học Sự hấp phụ hóa học còn đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử do đóxảyra chậm.
Trong thực tế, sự phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học chỉ là tương đối vì ranh giới giữa chúng không rõ rệt Một số trường hợp tồn tại đồng thời cả hai hình thức hấp phụ Ở vùng nhiệt độ thấp thườngxảyra hấp phụ vật lý, khi tăng nhiệt độ khả năng hấp phụ vật lý giảm, khả năng hấp phụ hóa học tănglên.
Hấp phụ trong môi trường nước: Trong nước, tương tác giữa một chất hấp phụ và chất bị hấp phụ phức tạp hơn rất nhiều vì trong hệ có ít nhất là ba thành phần gây tưong tác: nước, chất hấp phụ và chất bị hấp phụ Do sự có mặt của dung môi nên trong hệ sẽ xảy ra quá trình hấp phụ cạnh tranh giữa chất bị hấp phụ và dung môi trên bề mặt chất hấp phụ Cặp nào có tương tác mạnh thì hấp phụ xảy ra cho cặp đó Tính chọn lọc của cặp tươngtácphụthuộcvàoyếutố:Độtancủachấtbịhấpphụtrongnước,tínhưahoặctính kỵnướccủachấtbịhấpphụ,mứcđộkỵnướccủacácchấtbịhấpphụtrong môitrường nước.
Giải hấp phụ là sự đi ra của chất bị hấp phụ khỏi bề mặt chất hấp phụ Quá trìnhnàydựatrênnguyêntắcsửdụngcácyếutốbấtlợiđốivớiquátrìnhhấpphụ.Đâylàphương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ nên nó mang đặc trưng về hiệu quả kinhtế.
Một số phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ phổ biến [14]:
Táisinhnhiệtlàphươngphápthịnhhànhnhấthiệnnay.Táisinhnhiệtbaogồmviệcxử lý carbon đã sử dụng ở nhiệt độ cao để làm bay hơi và/ hoặc đốt cháy các chất/ vật liệu bị hấp phụ.Thời gian hoàn nguyên bằng nhiệt không quá cao 20-30 phút Tái chế than hoạttínhbằngcáchkíchhoạtnhiệtđápứngcácnhucầuvềmôitrườngđểgiảmthiểu chất thải, giảm lượng khí thải CO2và hạn chế việc sử dụng các nguồn tài nguyên.
Tái sinh nhiệt một cách điển hình liên quan đến sự mất dần của carbon (khoảng giữa 5 và 10%) và một vài thay đổi nhỏ trong tính chất hấp phụ của chính carbon đó (chủ yếu làdoquátrìnhtáihoạthóasảnsinhlỗlớnhơnsovớivậtliệugốc).Táisinhnhiệtcóthể đượcthựchiệntạichỗhoặc,thườngxuyênhơn,diễnraởnơikhác.Táisinhnhiệtthường được tiến hành trong lò đốt (ví dụ lò quây, lò sấytầng).
Trong các trường hợp mà chỉ có hoặc chủ yếu các hợp chất dễ bay hơi bị hấp phụ trên lớpcarbon,loạibỏbằnghơinướccóthểđượcdùngmộtcáchhiệuquảởnhiệtđộđủcao để tạo ra sự bay hơi cho các chất bị hấp phụ, nhưng đủ thấp để giảm thiểu sự suy thoái của carbon hoạt tính. Các chất hữu cơ dễ bay hơi bị loại ra có thể được ngưng tụ một cách riêng biệt Nếu hợp chất không bay hơi cũng hiện diện thì chúng sẽ mắc kẹt lại và tích tụ ở trong lớpcarbon.
Tái sinh nhiệt điển hình bao gồm các bước sau:
Sấy khô ở 100 -150 o C để loại bỏnước;
Sự bay hơi của hợp chất hữu cơ nhẹ ở 150 -315 o C;
Nhiệt phân các hợp chất hữu cơ nặng hơn ở nhiệt độ cao như800 o C;
Táikíchhoạtcủacarbonởnhiệtđộcaonhư104 o Ctrongsựhiệndiệncủamộtsốchất ôxy hóa (hơi nước, carbon monoxide, hoặcôxy).
Hơitáisinhphổbiếnrộngrãivàgiárẻ.Hơinướclàmviệcđặcbiệttốtvớicác chấthữu cơ kỵ nước, chẳng hạn như dung môi Clo Việc lựa chọn nhiệt độ hơi nước phụ thuộc vào nhiệt dung của các vật liệu hấp phụ và và điểm sôi của chất bị hấp phụ hữu cơ và vôcơ.Cácchấtbịhấpphụcóthểtáchrakhỏithanhoạttínhbằngquátrìnhnhảnhờhơi nước bão hòa hay hơi quá nhiệt hoặc bằng khí trơ nóng Nhiệt độ của hơi quá nhiệt tái sinh thuờng vào khoảng 200 - 300 o C, áp suất dư 3 - 6 at, còn khí trơ ở nhiệt độ vào khoảng 120 –
2.2.3 Cácyếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấpphụ
Tốc độ hấp phụ được kiểm soát bằng khuếch tán lên bề mặt và vào khe rỗng → phụ thuộc tốc độkhuấy.
Khuấy ít → tăng chiều dài màng chất bị hấp phụ lên bề mặt chấthấpphụ→ khuếch tán màng ưu thế hơn (hệ thống liêntục).
2.2.3.2 Tính hòa tan của chất bị hấpphụ
Phân tử phải tách khỏi dung dịch và bám dính trên bề mặt chất hấp phụ
Các chất hòa tan có ái lực cao hơn đối với dung dịch → khó hấp phụ hơn so với thành phần không hòa tan.
2.2.3.3 ĐộpH Độ pH có ảnh hưởng tương đối lớn đến quá trình hấp phụ bởi trên bề mặt than có tồn tại một số nhóm chức và pH có thể làmthayđổi điện tích của một số nhóm chức này. Ngoài ra pH cũng có thể ảnh hưởng đến chất bị hấp phụ (chất ô nhiễm cần xử lý). Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của các loại than đối với từng chất sẽ sẽ xác định được pH tối ưu cho mỗi loại than và mỗi chất khác nhau, các hợp chất có tính axit là loại bỏ tốt hơn ở pH thấphơn.
2.2.4 Cácyếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấpthụ
Diện tích bề mặt của vật liệu hấp phụ lớn bao hàm một khả năng hấp phụ caohơn.
Kíchthướchạtcủavậtliệuhấpphụnhỏhơnlàmgiảmsựkhuếchtánnộibộvàtruyền khối hạn chế để sự xâm nhập của các chất bị hấp phụ bên trong vật liệu hấp phụ (ví dụ, trạng thái cân bằng được dễ dàng đạt được và khả năng hấp thụ gần như đầy đủ cóthểđạtđược).Ngoàirabộtvậtliệuhấpphụphảiđượctuânthủbằngcáchloạibỏ.
Thời gian tiếp xúc và thời gian lưu càng lâu hiệu quả càng cao tuy nhiên các thiết bị sẽ lớnhơn.
Xác định COD bằng phương phápđoquang
Hiện nay phương pháp đo quang ngày càng được sử dụng nhiều để xác định COD.Nguyên lý cơ bản của phương pháp này là căn cứ vào độ hấp thụ A(abs) của các hợp chất hữu cơ không màu hiện diện trong mẫu nước ở bước sóng đặc trưng λ = 254 nm.Các kết quả nghiên cứu [19], [21], [22] cho thấy độ hấp thụ UV254tỷ lệ thuận với hàm lượng chất hữu cơ không màu trong nước, chỉ số UV254giảm thì COD giảm Chỉ số
UV254tăng thì COD tăng CODtỷlệ thuận với độ hấp thụ A(abs) theo công thức:COD(mg/L) = K(mg/L)*A(abs) (2-1) Trong đó: A (abs) là độ hấp thụ quang phổ ở bước sóng λ = 254nm
K (mg/L) là hệ số chuyển đổi nồng độ, được xác định bằng thực nghiệm, là tỷ lệ giữa hàm lượngCODcủamẫuđượcxácđịnhbằngphươngphápTCVN4691:1999vàđộhấpthụ quang của chính mẫu đó ở bước sóng đo 254nm Số lượng mẫu thực nghiệm phải lớn và tính toán hệ số K bình quân bằng phương pháp thốngkê.
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚCMẶT Ô NHIỄMHỮUCƠ
Tổng quan tình hình cấp nước khu vựcnghiên cứu
3.1.1 Hiện trạng môi trường nước trong tỉnh BếnTre
Nước ngọt của các sông chảy qua Bến Tre được cung cấp bởi nước ngọt từ sông Tiền. Dòng chảy sông Tiền (và sông Hậu) bị ảnh hưởng lớn từ sự điều tiết tự nhiên của Biển
Hồ ở Campuchia, hằng năm từ tháng 6 đến tháng 9 có dòng nước chảy ngược vào Biển
Hồ để rồi từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau lại từ Biển Hồ nước bổ sung cho dòng chảy sông Tiền, sông Hậu.
Số liệu ô nhiễm hữu cơ trên sông Tiền đoạn giữa tỉnh Tiền Giang và tỉnh Bến Tre thể hiện qua chỉ tiêu COD đo tại trạm đo NM3 (Huyện Cai Lậy – tỉnh Tiền Giang) và trạm đo NM4 (Thành Phố Mỹ Tho) như sau:
Bảng 3-1 Nồng độ COD tại trạm NM3 từ năm 2015 đến tháng 6 năm 2020
Tháng / Năm lấy mẫu 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Trung bình
COD (mg/L) Đợt 1 lấy mẫu tháng 3
COD (mg/L) Đợt 2 lấy mẫu tháng 6 9 32 23 8 15 14 16,83
COD (mg/L) Đợt 3 lấy mẫu tháng 9
COD (mg/L) Đợt 4 lấy mẫu tháng 11
(Nguồn: Nồng độ COD nước mặt tỉnh Tiền Giang, Phụ lục Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Tiền Giang giai đoạn 2015-2019) [23]
Bảng 3-2 Nồng độ COD tại trạm NM4 từ năm 2015 đến tháng 6 năm 2020
Tháng / Năm lấy mẫu 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Trung bình
COD (mg/L) Đợt 1 lấy mẫu tháng 3 94 10 40 9 10 12 29,17
COD (mg/L) Đợt 2 lấy mẫu tháng 6 15 58 34 4 13 16 23,33
COD (mg/L) Đợt 3 lấy mẫu tháng 9 12 17 6 48 14 19,40
COD (mg/L) Đợt 4 lấy mẫu tháng 11 14 12 17 14 17 14,80
(Nguồn: Nồng độ COD nước mặt tỉnh Tiền Giang, Phụ lục Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Tiền Giang giai đoạn 2015-2019) [23]
Số liệu COD từ năm 2015 đến tháng 6 năm 2020 cho thấy chỉ tiêu COD trên sông Tiền đa số vượt giới hạn cho phép quy định tại cột A1 QCVN 08-MT-2015, như vậy đoạn sông Tiền chảy qua tỉnh Bến Tre đã bị ô nhiễm hữu cơ.
Dòng chảy các sông ở tỉnh Bến Tre không đơn thuần do nước từ thượng nguồn đổ về, mà còn do thủy triền biển Đông theo các cửa sông xâm nhập sâu vào trong đất liền, tạo nêndòngchảykháphứctạptrongnhữngconsônglớn,nhỏcủatỉnh.Tìnhtrạngtíchtrữ nước của các đập thủy điện trên thượng nguồn sông Mekong ảnh hưởng ngày càng lớn đến dòng chảysông.
Toàn tỉnh có diện tích đất giồng cát lớn, là nơi hình thành những cụm cư dân nông nghiệp lâu đời, bên dưới tầng đất có chứa nước ngọt do nước mưa ngấm xuống, đủ để thỏa mãn nhu cầu sinh hoạt của người dân.
Kếtquảthămdòđịachất–thuỷvănvềnướcngầmchothấyởBếnTrecócáctầngnước ngầmnhưsau:Nướcngầmtầngnôngởgiồngcát;Nướcngầmởtầngsâunhỏhơn100m; Nước ngầm ở tầng sâu lớn hơn 100 m[1].
3.1.2 Tìnhhình ô nhiễm hữu cơ nguồn nước mặt dùng cho cấp nước ở BếnTre
Trên địa bàn tỉnh Bến Tre, các nguồn gây ô nhiễm nước mặt chính từ các nguồn sau:
Khu dân cư, khu đô thị tập trung, khu công nghiệp, cụm công nghiệp và các cơ sở sảnxuấtkhôngtậptrung,cáclàngnghềnôngnghiệpvàtiểuthủcôngnghiệp,hoạt động nông nghiệp, nuôi trồng thủy hải sản, xâm nhập mặn và các hoạt động khác (dịch vụ, y tế, bãi rác, giao thông vận tải…) Tốc độ đô thị hóa tăng nhanh trong khi hạtầngkỹthuậtpháttriểnchưatươngxứngđãdẫnđếnsựgiatăngtảilượngônhiễm do nước thải sinh hoạt tại các khu đô thị và dâncư.
Nước thải sinh hoạt phát sinh từ khu vực đô thị: Số liệu tháng 4/2019, dân số trong tỉnhlà1.288.463người,dânsốsốngtạithànhthịđạtgần126.300người,chiếm9,8% dân số toàn tỉnh, [24], hệ số phát thải trung bình của mỗi người là0,108 m 3
/người/ngày.đêm đây là nguồn góp phần gây ô nhiễm hữu cơ cho môi trường nước.
Nước thải công nghiệp: Đến cuối năm 2019, các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnhước khoảng 1.350 ha [25] Hệ số phát sinh nước thải trung bình là 40m3/ha.ngày.đêm, như vậy, ước tính lượng nước thải phát sinh là 54.000m3/ngàyđêm.
Nướcthảitừquátrìnhnuôitrồngthủysản:Thôngthườnglượngnướcthảinuôitrồng thủy sản chưa qua xử lý sẽ còn tồn một lượng lớn thành phần các thức ăn thừa, hóa chấtlàmsạchao,hóachấtchữabệnhchotôm,cá…lượngthứcănđượccácloàithủy sản hấp thu chỉ khoảng 25 – 30%, phần còn lại tồn dư trong nước và được thải trực tiếp ra môi trường kênh mương Những chất thải từ thức ăn và chất thải bài tiết của thủysảnsẽlàmônhiễmnguồnnướccácthủyvực.TheohệsốônhiễmdoWHOthiết lậpđốivớinướcthảitừquátrìnhnuôitrồngthủysảnthìmộthaaonuôithảirakhoảng 1.800 m 3 nước thải/ngày và tích tụ khoảng 1.000m 3 bùn lắng vào cuối mỗi vụ.[1]
Ngoài ra còn các nguồn gây ô nhiễm như nước thải y tế, nước thải từ các cơ sở giết mổ gia súc, gia cầm, nước thải từ bãi rác, nước thải từ hoạt động khai thác dulịch
Tình hình cấp nước sinh hoạt trong tỉnhBếnTre
TỉnhBếnTrehiệncó87côngtrìnhcấpnướctậptrung,cungcấpnướcsạchcho240.000 hộ dân do các Chủ đầu tư như sau:[26]
Công ty cổ phần Cấp thoát nước Bến Tre quản lý khai thác 7 nhà máy nước và chi nhánh gồm: An Hiệp, Sơn Đông, Hữu Định, Phú Tân , Mỏ Cày, Chợ Lách, GiồngTrôm với tổng công suất 67.200 m3/ngày đêm, tỷ lệ cấp nước trên địa bàn TP BếnTre là 96%, khu công nghiệp cung cấp 100%, thị trấn, thị tứ 60%, khu vực dân cư nông thôn43%.
TrungtâmNướcsạchvàVệsinhmôitrườngnôngthônBếnTrequảnlýkhaithác49 công trình, với tổng công suất 31.200 m 3 /ngày đêm, cung cấp nước cho cho các thị trấn, thị tứ, trung tâm xã, tập trung nhiều tại các huyện Mỏ Cày Bắc, Mỏ Cày Nam, Giồng Trôm, Ba Tri, Thạnh Phú, Châu Thành, BìnhĐại.
80.000 m 3 /ngày.đêm. Đến nay,tỷlệ hộ dân sử dụng nước sạch trên địa bàn tỉnh đạt 67,4% vàtỷlệ hộ dân sử dụngnướcsinhhoạthợpvệsinhđạt98,4%.ĐángchúýởBếnTre,nguồnnướcmặtdồi dàonhưngdoởcuốinguồngiápbiểnnênbịnhiễmmặnvàocác tháng mùakhô,nhấtlà trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước từ thượng nguồn sông Mekong ngày càngsuygiảm Các vùng đất giồng cát, ven biển Bình Đại, Ba Tri, Thạnh Phú, Giồng Trôm, nguồnnướcđượccungcấpmộtphầntừ4.200giếngkhoan,6.100giếngđào,chấtlượng nước tuy không đảm bảo nhưng là nguồn nước quý trong trường hợp hạn hán, thiếu nước ngọt diễn ra gay gắt[27].
Tỉnh đã chú trọng triển khai phát triển cấp nước tại địa phương bằng các giải pháp cấp nước tập trung quy mô hộ, giải pháp cấp nước tập trung vùng thiếu nước, hạn hán,xâm nhập mặn Cụ thể, tỉnh đã phê duyệt quy hoạch cấp nước nông thôn, là cơ sở để phát triển có định hướng các công trình cấp nước tập trung, phát triển mở rộng tuyến ống nước đến vùng xa, góp phần gia tăngtỷlệ hộ dân sử dụng nước sạch Đồng thời, người dân tại khu vực nông thôn được hỗ trợ nguồn vốn vay ưu đãi từ
Ngân hàng chính sách xãhộiđểthamgiathựchiệncôngtrìnhnướcsạch.Nhiềuđịaphươngtrongtỉnhđãthành lập mô hình tổ tín dụng quay vòng vốn để xây dựng ống, mương, hồ trữ nướcmưa.
Tại các vùng thiếu nước do ảnh hưởng của hạn hán, xâm nhập mặn, từ nguồn tài trợ trong và ngoài nước, nguồn ngân sách và hộ dân tự thực hiện, nhiều mô hình cấp nước quy mô hộ gia đình đã được trang bị tại hộ dân như: xây dựng các bờ bao cục bộ; đắp đập tạm trong mương, ao vườn để ngăn mặn, trữ ngọt; trữ nước mưa, nước ngọt trong các dụng cụ chứa đựng; trang bị hệ thống lọc RO dùng cho ăn uống Ngoài ra, tỉnh còn triểnkhainạovétcáckênhmươngnộiđồng,khơithôngdòngchảy,duytusửachữacác cống lấy nước…, đảm bảo thông thoáng, tận dụng mọi nguồn nước phục vụ sản xuất, sinhhoạt.
Từnăm2013,HộiđồngNhândânBếnTređãcónghịquyếtvềnguồnnướcthôcấpcho sinh hoạt sẽ lấy ở thượng nguồn sông Tiền Đến nay, UBND tỉnh Bến Tre đã kết hợp cùngtỉnhTiềnGiang,LongAntrìnhChínhphủđiềuchỉnhquyhoạchcấpnướcquymô vùng Đồng thời, ba tỉnh cũng xúc tiến để kêu gọi đầu tư dự án, “Trạm bơm nước thô Cái Bè và hệ thống tuyến ống truyền tải” sử dụng nguồn nước mặt lấy từ thượngnguồn sông Tiền (Trạm bơm Cái Bè), có dự phòng giải pháp thu nước từ sông Cái Cối thuộc huyện Cái Bè là một nhánh lớn của sông Tiền có đầu nguồn xuất phát từ khu vực tỉnh ĐồngTháp.Dựáncócôngsuấtdựkiếntronggiaiđoạn1là300.000m3/ngày,giaiđoạn 2 (năm 2024-
2025) là 500.000 m 3 /ngày đêm; tổng mức đầu tư giai đoạn 1 là 2.300tỷđồng với nguồn vốn ngoài ngân sách nhà nước bằng hình thức mời gọi nhà đầu tư để cấp bổ sung nước thô cho các nhà máy nước trong 3 tỉnh[27].
Mô tả khu vựcnghiêncứu
3.3.1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên tỉnh bếnTre
Tỉnh Bến Tre thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long, trung tâm tỉnh cách Thành phố
Hồ Chí Minh 87 km về phía Tây qua tỉnh Tiền Giang và Long An Bến Tre có tất cả 9 đơn vị hành chính gồm thành phố Bến Tre và 8 huyện: Châu Thành, Bình Đại, Ba Tri, Giồng Trôm, Mỏ Cày Bắc, Mỏ Cày Nam, Chợ Lách và Thạnh Phú Diện tích tự nhiên của tỉnh là 2.360,6 km 2 , chiếm 5,8% diện tích vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Theo kết quả Tổng điều tra năm 2019, tỉnh Bến Tre có 397.527 hộ với 1.288.463 nhân khẩu.Trongđó,cótrên126.300nhânkhẩuthànhthịvà1.162.163nhânkhẩunôngthôn.
BếntrenằmởhạlưusôngMekong,giápvớibiểnĐông,vớimạnglướisôngngòichằng chịtcótổngchiềudàixấpxỉ6.000km,trongđócósôngCổChiêndài82km,sôngHàmLuôngdài 71 km,sông Ba Laidài 59 km,sôngMỹThodài 83km. Địa hình tỉnh Bến Tre có độ cao trung bình từ 1 - 2 m so với mực nước biển, thấp dần từ tây bắc xuống đông nam, độ cao chênh lệch khá lớn, tối đa là 3,5 m Trong đó, phần cao nhất thuộc khu vực huyện Chợ Lách và một phần huyện Châu Thành.
Bến Tre nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nhưng lại nằm ngoài ảnh hưởng của gió mùa cực đới, nên nhiệt độ cao, ít biến đổi trong năm, nhiệt độ trung bình hằng năm từ 26°C – 27°C Tỉnh Bến Tre chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau và gió mùa tây nam từ tháng 5 đến tháng 10, giữa 2 mùa nàythờikỳchuyểntiếpcóhướnggióthayđổivàocáctháng1vàtháng4tạonên2mùa rõ rệt Mùa gió đông bắc là thời kỳ khô hạn; mùa gió tây nam là thời kỳ mưaẩm.
Hình 3-1 Bản đồ hành chánh tỉnh Bến Tre (Nguồn: Cổng thông tin điện tử tỉnh Bến Tre)
Lượng mưa trung bình hằng năm từ 1.250mm – 1.500mm Trong mùa khô, lượng mưa vào khoảng 2% đến 6% tổng lượng mưa cả năm Mùa mưa thường kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, các tháng còn lại là mùa khô Nhiệt độ trung bình năm từ 26 o C - 27 o C. Lượng mưa trung bình năm từ 1.250 mm đến 1.500 mm.
BếnTrecóđịahìnhchủyếunằmdướimựcnướcbiểntrungbình.Cácconsôngchịutác độngcủachếđộthủytriềubiểnĐông.Nhiềusôngvàkênhrạchcóđộrộngkhálớn,một số cửa sông rộng từ 2 km đến 3 km, do đó nước sông bị nhiễm mặn nghiêm trọng và trongmùakhô,mặnxâmnhậpgầnnhưhầukhắpdiệntíchtrongtỉnh,gâynêntìnhtrạng thiếu nước ngọt gaygắt.
3.3.2 Lựachọn Trạm cấp nước điểnhình
DòngsôngBaLaiđượctỉnhBếnTrequyhoạchlànguồncấpnướcngọtchonôngnghiệp vàsinhhoạt.ĐoạncuốidòngsônggầncửabiểncócốngđậpBaLailàmộttrongnhững hạng mục chính của Dự án ngọt hóa Bắc Bến Tre nhằm chế ngự thủy triều biển Đông xâm nhập sâu từ phía hạ nguồn sông Ba Lai, tạo nguồn ngọt, tiêu chua rửaphèn.
Hiện nay Công ty Cấp nước Bến Tre có 3 nhà máy nước lấy nước từ nguồn nước sông
Ba Lai cấp cho thành phố Bến Tre và các khu công nghiệp Trung tâm Nước sạch và VSMTNT Bến Tre có 4 trạm cấp nước lấy nước từ sông Ba Lai và các kênh rạch thông với sông Ba Lai.
Do đó Trạm cấp nước điển hình hợp lý nhất là chọn trạm lấy nước thô từ nguồn nước sông Ba lai – Học viên đề xuất chọn Trạm cấp nước Phú Đức là Trạm có quy mô trung bình thuộc Trung tâm Nước sạch và VSMTNT Bến Tre để lập thiết kế, khái toán xử lý ô nhiễm hữu cơ Vị trí trạm cấp nước Phú Đức ở gần đầu nguồn sông Ba Lai cách sông Tiền 5 km thuộc xã Phú Đức, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre.
3.3.3 Vị trí, điều kiện tự nhiên xã PhúĐức
XãPhúĐứccódiệntích14,74km²,dânsốnăm2019là13.100người.XãPhúĐứcnằm phía Tây huyện Châu Thành, tiếp giáp với xã Phú Túc về phía Đông; Phía Tây giáp xã Tân Phú; Phía Nam giáp sông Ba Lai và phía Bắc giáp SôngTiền.
Phần lớn địa bàn của xã tiếp giáp với sông Tiền và sông Ba Lai Không gian sống tại đây hiền hòa, thời tiết quanh năm tương đối mát mẻ…Về hướng vùng ven sông Tiền,đất đai thuộc phù sa bồi, có độ phì nhiêu cao, tài nguyên thủy sản khá phong phú, thích nghi cho thâm canh nông nghiệp, đặc biệt là phát triển kinh tế vườn, du lịch sinh thái,dulịchsôngnước.XãPhúĐức mangcácđặctrưngđiềukiệntựnhiên,thờitiếtkhíhậu như tỉnhBếnTre.
Hình 3-4 Vị trí Trạm cấp nước Phú Đức (Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2019)
Hình 3-4 Cổng vào Trạm cấp nước
Phú Đức Hình 3-4 Cầu lấy nước Trạm cấp nước Phú Đức bên bờ sông Ba Lai(Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2019)
3.3.4 Hiện trạng Trạm cấp nước PhúĐức
Trạm cấp nước Phú Đức được xây dựng tại xã Phú Đức, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre,tọađộvịtrícủaTrạmlà10°17'32.8"N;106°12'46.2"E,nguồnnướcthôlấytừsông Ba Lai, do Trung tâm Nước sạch và VSMTNT Bến Tre quản lý khai thác Công suất thiết kế Trạm cấp nước Phú Đức hiện nay là QP m 3 /h, năng lực cung cấp cấp nước cho 2.500 hộ trong vùng cấpnước.
Các hạng mục công trình Trạm cấp nước Phú Đức hiện hữu gồm có: trạm bơm cấp Icó
02 bơm chìm, công suất mỗi bơm 50 m 3 /h; cụm xử lý hợp khối công suất 50 m 3 /h gồm cóngăntrộn– bểlắngtrongcólớpcặnlơlửng–bểlọccátbằngBTCT;Trạmbơmcấp II có 02 bơm ly tâm công suất Q = 36 m 3 /h – H = 40 m – P = 7,5 kW, 6 bơm trục đứng Q = 6,9m 3 /h – H = 45m –
P = 1,5 kW, 01 bơm cấp nước rửa lọc Q = 110 m 3 /h – H m – P=7,5 kW; Hệ thống hoá chất, sử dụng hoá chất phèn và Clo lỏng khử trùng; Hồ chứanướcrửalọc,kếtcấut h à n h hồvàđáyhồbằngđanBTCT;Đàinướccao15mbằng BTCT dung tích 50m 3; Trạm biến áp 3x15kVA; Hệ thống điện Solar 10kW (do WB tài trợ); Mạng lưới cấp nước bao gồm đường ống truyền tải và phân phối cấp nước cho xã Phú Đức, và một phần xã Tiên Long, Quới Thành, TiênThủy.
Hình 3-5 Sơ đồ công nghệ hiện hữu Trạm cấp nước Phú Đức
(Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2019)
Mô tả công nghệ hiện hữu: Nước thô được bơm chìm (bơm cấp I) lắp đặt tại cầu lấy nước bên bờ sông Ba Lai bơm về cụm xử lý hợp khối (gồm: Ngăn trộn; Bể lắng trong cólớpcặnlơlửng;Bểlọccát),nướcsaukhiquacụmxửlýđượcchâmClovàchảyvào bể chứa, sau đó được bơm ly tâm (bơm cấp II) bơm lên đài nước cao 15m, VP m 3 đồng thời cấp nước ra mạng lưới tiêuthụ.
Hình 3-6 Mặt bằng tổng thế hiện trạng khu vực cấp nước Trạm Phú Đức
(Nguồn: Tham khảo sơ đồ cấp nước tại Trạm Phú Đức, 5/2019) Đánh giá chung:
Nhà máy sử dụng công nghệ truyền thống theo dây chuyền công nghệ Keo tụ – tạo bông, lắng, lọc cát, khử trùngClo.
Hình 3-8 Bể lọc Trạm cấp nước Phú Đức (Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2019)
Trạmcấpnướchoạtđộngtừnăm2012nêncôngtácquảnlývậnhànhtốt,chấtlượng nước tương đối ổnđịnh.
NguồnnướcthôlấytừsôngBaLaithuộcquyhoạchcấpnướcsinhhoạtcủatỉnhnên ổn định về lâudài.
Hình 3-7 Bơm cấp II Trạm cấp nước Phú Đức (Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2019)
Bảng 3-3 Kết quả phân tích các chỉ số ô nhiễm hữu cơ nước thô Trạm Phú Đức
Thông số Đơn vị tính Thời điểm lấy mẫu / Kết quả xét nghiệm
Giá trị giới hạn theo QCVN 08- MT-2015 3/12/19 4/3/20 6/4/20 13/5/20 Trung bình Cột
(Nguồn: Phiếu xét nghiệm nước thô Ba Lai - Công ty Cổ phần Cấp thoát nước
Quakếtquảphântíchchothấynguồnnướcmặtđãbịônhiễmhữucơ,cácchỉtiêuBOD, COD, TOC vượt giới hạn cột A1 theo quy chuẩn QCVN 08 -MT:2015.
Mô hìnhthínghiệm
3.4.1 Vị trí đặt mô hìnhPilot
Dự kiến đặt Pilot tại vị trí có nguồn nước thô tương đồng với nguồn nước thô trạm cấp nước Phú Đức Chọn vị trí tại Rạch Dừa Cù Lao Tân Phú Đông trên sông Tiền, có khoảng cách từ vị trí lấy nước thô ra tới sông Tiền là 2 km.
Tiến hành lấy mẫu nước thô tại vị trí đặt Pilot và đưa về Tp.HCM xét nghiệm các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ, kết quả như sau:
Bảng 3-4 Kết quả phân tích các chỉ số ô nhiễm hữu cơ tại Rạch Dừa, Tân Phú
STT Thông số Đơn vị Phương pháp Kết quả
Giá trị giới hạn QCVN 08-MT-2015 Cột A2
3 Độ đục NTU US EPA
5 UV 254 ABS Phương pháp đo quang
(Nguồn: Phiếu xét nghiệm nước thô Rạch Dừa, Tân Phú Đông 18/01/2021, Phụ lục 4)
So sánh kết quả xét nghiệm chỉ tiêu COD tại Rạch Dừa và tại sông Ba Lai ta thấy tại Rạch Dừa có chỉ tiêu COD cao hơn giá trị COD trung bình tại sông Ba Lai, do đó tác giảđềxuấtsửdụngnướcthôtạiRạchDừađểlậpthínghiệmhiệntrườngxửlýônhiễm hữucơ.
3.4.2 Thời gian và đối tượng nghiêncứu
Thời gian thực hiện thí nghiệm: ngày 25/01/2021. Đối tượng nghiên cứu: Tỷ lệ chất hữu cơ trong nước trước và sau lọc than.
3.4.3 Thiết bị và mô hình thínghiệm
3.4.3.1 Cácthiết bịchính a Bồn chứa nướcthô
Bồn chứa nước thô là bồn nhựa V = 3 m 3 loại đứng, dưới đáy bồn lắp van xả cặn D27. Bồn được đặt nghiêng về phía van xả cặn để thuận lợi cho việc xả cặn.
Bồn chứa nước thô dùng để ổn định nước đầu vào, keo tụ kết bông các chất lơ lửng, giảm thiểu độ màu, độ đục trong nước thô, là nguồn cấp nước thô cho mô hình thí nghiệm. b Cộtlọccát
V = 36 L; Dưới đáy cột lọc có ống lọc uPVC D49 cao 250 mm; Đầu cột lọc lắp van 3 ngã D27; Vật liệu lọc gồm 2 lớp, lớp dưới là sỏi lọc kích thước 2 - 8 mm dày 300 mm, lớp trên là cát lọc kích thước 0,9 - 1,6 mm dày 700mm. c Cộtlọc than hoạttính
Cột lọc than hoạt tính dùng để hấp phụ chất hữu cơ hoà tan, cột lọc bằng composite D
= 200 mm, H = 1200 mm, V = 36 L; Dưới đáy cột lọc có ống lọc uPVC D49 cao 250 mm; Đầu cột lọc lắp van 3 ngã D27; Vật liệu lọc gồm 3 lớp, lớp dưới là sỏi lọc kích thước 2 – 8 mm dày 300 mm, lớp giữa là cát lọc kích thước 0,9 - 1,6 mm dày 150 mm, lớp trên là lớp than hoạt tính dạng hạt size 6-12 mesh (1,4-3,35 mm) dày 700 mm. d Bơm
Phèn PACl loại dùng cho nước sạch, túi nhỏ 500 g. f Đồng hồ đo lưulương Đồng hồ đo lưu lượng D25, loại đồng hồ cơ mặt số, độ chính xác cấp C. g Cácphụ kiệnkhác
Các phụ kiện khác như đồng hồbấmgiây, van bi, van cổng, đồng hồ áp lực, ống uPVC kết nối các thiết bị, ống mềm dẫn nướcv.v
Trước cột lọc than có van lấy mẫu nước Sau cột lọc than có lắp đồng hồ lưu lượng D20 và van cổng D20 để đo và điều chỉnh lượng nước qua lọcthan.
Hình 3-9 Sơ đồ mô hình thí nghiệm (Nguồn: Học viên thực hiện, 1/2021)
Bơm nước thô từ rạch vào đầy bồn chứa nước thô, cho vào bồn 45 g PACl, khuấy đều, đểnướcổnđịnh,sau30phútxảcặnbằngvanxảcặnchođếnkhinướcxảrakhôngnhìn thấycặn.
Dùng bơm biến tần bơm nước từ bồn chứa nước thô lần lượt đi qua cột lọc cát → cột lọc than → đồng hồ lưu lượng → van cổng → và xả bỏ ra ngoài. Điều chỉnh van cổng để tăng giảm lưu lượng lọc qua Pilot.
Mẫu thí nghiệm được lấy tại van lấy mẫu trước cột lọc than (sau cột lọc cát) tại thời điểm đầu buổi thí nghiệm và các mẫu sau lọc than được lấy tại điểm xả nước sau van cổng tại thời điểm cuối mỗi chu kỳ thí nghiệm.
3.4.4.1 Lắp đặt mô hình Pilot ngoài hiệntrường
Mô hình Pilot gồm có 01 bồn chứa nước thô, cột lọc cát, cột lọc than hoạt tính, bơm nướcthô,bơmbiếntần.Đồnghồlưulượng,van,ốngkếtnốiđượclắpđặttạihiệntrường.
3.4.4.2 Công tác chuẩn bị vận hành Pilot
Tiến hành lắp đặt Pilot, kiểm tra nguồn cấp điện, hệ thống điện, máy bơm biến tần,bồn nước thô, cột lọc cát, cột lọc than, đồng hồ áp lực, đồng hồ lưu lượng, van cổng điều chỉnh lưu lượng, chai lọ đựng mẫunước
VậnhànhthửPilot,điềuchỉnhvancổngsauđồnghồđểtănggiảmlưulượng,càiđặtáp lực ở biến tần của máy bơm P = 15 m, thời gian chạy thử khoảng 2 giờ Xác định sơ bộ và ghi nhớ số vòng mở van cổng và lưu lượng qua van Rửa ngược cột lọc cát, cột lọc than trước khi kết thúc vận hànhthử
Kết quả sau khi vận hành thử Pilot nhận thấy nếu cài đặt biến tần máy bơm nước thô ởPm,độmởvancổngtừ3,5vòng(mởhoàntoàn)giảmxuốngđến0,25vòngsẽtương ứng với lưu lượng qua lọc than là 1,4 m 3 /h – 0,03m 3 /h.
Hình 3-10 Lắp đặt Pilot tại hiện trường (Nguồn: Học viên thực hiện, 1/2021)
CôngviệccầnthựchiệnđồngthờitrongkhichạythínghiệmlàquansátcácđồnghồáplựcH 1 ,H2,H3, đọcđồnghồlưulượng,đọcđồnghồbấmgiờ,lấymẫunướcsaulọcthan vàđođộhấpthụởbướcsóngUV254bằngmáyquangphổUV-VIS1200,ghisốliệuvàobảng sốliệu. Mẫu nước trước lọc than được lấy một lần đầu buổi thí nghiệm, đặt tên là mẫu số 0.
Việc điều chỉnh lưu lượng, ghi số đo trên các đồng hồ áp lực, đồng hồ lưu lượng, đồng hồ đếm giây và lấy mẫu nước sau cột lọc than được thực hiện định kỳ sau các khoảng thời gian xác định gọi là chu kỳ thí nghiệm Chu kỳ sau sẽ giảm lưu lượng so với chu kỳtrướcbằngcáchđóngbớtvancổng0,25vòng,tổngcộngsẽcó14chukỳthínghiệm liêntục.
Sốmẫuthínghiệmsẽlà15mẫu,gồmcó01mẫutrướclọcthanđặttênlàmẫusố0được lấytạivanlấymẫutrướccộtlọcthan(saucộtlọccát)tạithờiđiểmđầubuổithínghiệm và 14 mẫu sau lọc than được lấy tại điểm xả nước sau van cổng tại thời điểm cuối mỗi chu kỳ thínghiệm.
Kết quả thí nghiệm được lập thành Bảng kết quả thí nghiệm hiện trường.
3.4.4.3 Công tác thí nghiệm hiện trường lấy mẫuPilot
Kết quả vàthảoluận
Bảng kết quả thí nghiệm hiện trường được lập với 9 cột như sau:
Cột [C0]: Ghi tên mẫu nước, số thứ tự chu kỳ chạyPilot;
Cột [C1]: Ghi khoảng thời gian trong một chu kỳ, đơn vị ghi là(phút);
Cột [C2]: Ghi thể tích nước thu được cuối chu kỳ thí nghiệm bằng cách lấy hiệu số của số đọc đồng hồ lưu lượng đầu và cuối chu kỳ, đơn vị ghi là(L);
Cột [C3]: Tính toán lưu lượng trong chu kỳ thí nghiệm, [C3]=[C2/C1], đơn vị là (L/ phút);
Cột [C4]: Đổi đơn vị tính từ cột C3 thành lưu lượng theo m 3 /h,[C4]=[C3/1000*60];
Cột [C5]: Tính vận tốc lọc qua Pilot với đường kính cột lọc D=0,2m,
Cột [C6]: Tính thời gian tiếp xúc với than hoạt tính (chiều cao phần chứa than hoạt tính H=0,7m), [C6]= [0.7/C5*60](phút);
Cột [C7]: Ghi kết quả đo mẫu cuối chu kỳ bằng máy quang phổ UV-VIS 1200, ghisố đo độ hấp thụ bước sóng UV 254 (abs);
Cột [C8]: Tính hiệu quả % độ hấp thụ UV254so với mẫu số 0 (là mẫu nước trước lọcthan).
Bảng 3-5 Bảng ghi số liệu thí nghiệm
Thể tích nước thu được (L)
Lưu lượngQ trong chu kỳ tính theo (L/phút)
Lưu lượng Q trong chu kỳ tính theo (m3/h)
Thời gian tiếp xúc với than hoạt tính (phút)
SốđọcA BS trên máy quang phổ (abs/m)
Thể tích nước thu được (L)
Lưu lượngQ trong chu kỳ tính theo (L/phút)
Lưu lượng Q trong chu kỳ tính theo (m3/h)
Thời gian tiếp xúc với than hoạt tính (phút)
SốđọcA BS trên máy quang phổ (abs/m)
(nguồn: Học viên tự ghi số liệu nghiên cứu)
Lập đồ thị thể hiện sự tương quan giữa thời gian tiếp xúc với than hoạt tính cột [C6]và độ hấp thụ UV 254 (độ hấp thụ UV254là số đọc trên máy quang phổ) cột[C7]
Lập đồ thị thể hiện sự tương quan giữa thời gian tiếp xúc với than hoạt tính cột [C6]và % hiệu quả loại bỏ UV 254 cột[C8]
Thời gian tiếp xúc (phút)
Hình 3-13 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa thời gian tiếpxúcvới than hoạt tính và độ hấp thụUV 254 (Nguồn: Học viên thực hiện,1/2021) Độ hấp thụ UV254 (abs/m)
Thời gian tiếp xúc than hoạt tính (phút)
Hình 3-14 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa thời gian tiếp xúc với than hoạt tính.và % hiệu quả loại bỏ UV 254 (Nguồn: Học viên thực hiện, 1/2021)
Đánh giá kết quả thí nghiệm nhưsau.
Sau quá trình lập lại các chu kỳ thí nghiệm thấy rằng cột lọc than làm việc ổn định. Độ hấp thụ quang A(abs) sau lọc than giảm tỷ lệ nghịch với thời gian tiếp xúc than hoạttính.
Từ kết quả thí nghiệm hiện trường, nhận thấy hiệu suất loại bỏ UV254đạt tối đa42,46%ởmứcthờigiantiếpxúcvớithanhoạttính45,24phút;vớithờigiantiếpxúcvới than hoạt tính 10 phút thì hiệu suất loại bỏ UV254đạt36,85%.
Quan sát các chỉ số thời gian tiếp xúc của đồ thị trên, nhận thấy thời gian tiếp xúcđểloạibỏUV 254 hi ệu quảnhấtlàtừ0đến3phút.Từ3phútđến10phúthiệuquảkhôngcao, tuy nhiên để tăng tính an toàn cấp nước, thiên về an toàn, trong phạm vi luận văn, Học vên đề xuất chọn thời lượng tiếp xúc với than hoạt tính là 10 phút để thiết kế cải tiến bổ sung côngnghệ.
Đểtìmthờigianchukỳrửalọcthan,tiếnhànhchạyPilotvớithờigiantiếpxúclà10 phút để xác định thời gian chu kỳ cần phải rửa lọc than Kết quả sau 24 giờ Pilotlàmviệc ổn định, tốc độ lọc không suy giảm nhiều, mức độ loại bỏ UV254của mẫu nướcđạt >35% do đó thiên về an toàn chọn chu kỳ rửa lọc than là 24giờ.
Dây chuyền công nghệ truyền thống hiện hữu qua các quá trình Keo tụ - kết bông, lắng lọcđãloạibỏđược50%chấthữucơ(kếthừakếtquảnghiêncứucủaNguyễnThịThanh Phượng và cộng sự, 2017, trìnhbàyở mục 1.3.2) Qua kết quả Pilot hiện trường, với thời gian tiếp xúc với than hoạt tính là 10 phút sẽ loại bỏ được 36,85% chất hữu cơ hoà tan Tỷ lệ chất hữu cơ loại bỏ được tổng cộng là 50% + 50% * 36,85% = 68,25% vẫn chưa loại bỏ hết được các chất hữu cơ hòa tan hiện diện trongnước.
TuynhiênđốivớiTrạmcấpnướcnôngthôn,phươngpháplọcquathanhoạttínhcóthể ápdụngphùhợpđểcảitiếnbổsungcôngnghệchocáctrạmhiệnhữuđãcódâychuyền công nghệKeo tụ - Lắng - Lọc - Khử trùng truyền thống Mặc dù lượng chất hữu cơ ô nhiễm không giảm được 100% nhưng nếu áp dụng Cải tiến bổ sung bằng phương pháp lọc qua than hoạt tính sẽ góp phần nâng cao đáng kể chất lượng nước sinhhoạt.
3.6 Tính toán dây chuyền công nghệ xử lý ô nhiễm hữu cơ cho Trạm cấp nước
Trạm cấp nước Phú Đức có dây chuyền công nghệ xử lý nước ổn định liên tục gần 10 năm nay, dây chuyền công nghệ hiện hữu như sau:
Hình 3-15 Dây chuyền công nghệ hiện hữu (Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2020)
QuakếtquảmôhìnhPilot,tácgiảđềxuấtbổsungbồnlọcthanhoạttínhchodâychuyền công nghệ hiện hữu Nước sau lọc cát sẽ qua bồn lọc than hoạt tính trước khi vào bể chứa và khử trùng Dây chuyền công nghệ cải tiến nhưsau:
Hình 3-16 Dây chuyền công nghệ đề xuất Cải tiến bổ sung
Mô tả công nghệ Cải tiến bổ sung:
Nước thô được bơm cấp I hút nước từ sông Ba Lai bơm vào ngăn trộn phía trên bể lắng; Trên tuyến ống nước thô có điểm châm Clo khí và điểm châm phènPAC.
Nướcquangăntrộnsẽtựchảyvàomángphânphốiđểvàobểlắng.Tạiđâycácbông cặn được tách ra khỏi nước nhờ quá trình lắng trọng lực Phần các hạt cặn chưa lắng sẽ được thu vào máng răng cưa trên bể lắng dẫn qua bể lọc trọnglực.
Quá trình lọc nước sẽ giữ lại trên bề mặt hoặc khe hở của lớp vật liệu lọc các hạtcặn và một phần vi sinh vật có trongnước.
Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị trít lại, làm tốc độ lọc giảm Để phục hồilạikhảnănglàmviệccủabểlọc,phảitiếnhànhrửalọcđểloạibỏcặnbẩnrakhỏi lớp vật liệulọc.
Nước sau lọc được thu vào bể siphon, tại đây nước sẽ được bơm trung gian bơmqua bồn lọc than họat tính để loại bỏ chất hữu cơ, nước thu được sau bồn lọc than được dẫn về chứa vào bể chứa nướcsạch.
Chất khử trùng là Clo lỏng được châm vào đầu bể chứa nước sạch và được trộn đều bằng các vách ngăn trongbể.
Bơm cấp II bơm nước từ bể chứa lên đài nước và cấp ra mạng phânphối.
Trong sơ đồ công nghệ cải tiến bổ sung trên, phần Cải tiến bổ sung là bổ sung hạng mục bơm trung gian và hạng mục bồn lọc than hoạt tính, ống kết nối, còn lại là các hạng mục công trình hiệnhữu.
3.6.1 Tínhtoán bồn lọc than hoạttính
Nhiệm vụ của bồn lọc than hoạt tính: Loại bỏ chất hữu cơ hòa tan trong nước.
Bồn lọc có 1 lớp vật liệu lọc là than hoạt tính có đường kính hạt 6-12 mesh (1,4 - 3,35mm).Vậtliệuđỡdùngsỏid=2-4đến4-8mm,chiềudày300mm;cátthạchanh d = 0,9 - 1,6 mm, chiều dày 200mm.
Khi lọc: Nước được bơm trung gian bơm từ bể siphon vào bể lọc than , nước qua ống phân phối, được lọc qua lớp vật liệu lọc là than hoạt tính, lớp cát thạch anh, lớp sỏi đỡ, để vào ống thu nước trong đi ra ngoài bồn lọc và được dẫn về bể chứa nước sạch.
Khi rửa: Nước rửa do bơm rửa lọc hiện hữu cung cấp, nước rửa lọc qua hệ thống phân phối nước rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ, lớp cát thach anh, lớp than hoạt tính vào ống phân phối và xả ra ngoài theo ống thoát nước rửa lọc Quá trình rửa lọc được tiến hành đến khi nước rửa hết đục thì ngưng Chukỳrửa bể không cố định, khi bể bị tắc sẽ tiến hành rửa lọc Sau khi rửa, phải xả nước lọc đầu, không đưa ngay vào bể chứa Thời gian xả lọc đầu quy định là 6phút.
Tính toán kích thước bồn lọc: Công suất thiết kế một bồn Q%m 3 /h.
Số lượng: 02 bồn lọc áp lực
Lưu lượng nước vào mỗi bồn lọc: 25m 3 /h.
Trong đó F (m 2 ) là tiết diện bồn lọc; Q (m 3 /h) là lưu lượng thiết kế 1 bồn lọc; V (m/h) tốc độ lọc thiết kế.
10 và đường kính bồn lọc D:
Chiều dày than hoạt tính:
Với H (m) là chiều dày than hoạt tính;
V (m/s) là tốc độ lọc thiết kế;Vm/h. t (phút) là thời gian tiếp xúc với than hoạt tính, (t phút), ta có
ThiếtkếbểlọcáplựcvớivậtliệulọctrêncùnglàthanhoạttínhdàyH=1,7m,lớpgiữa là lớp cát thạch anh dày 0,2 m, lớp dưới cùng là sỏi đỡ dày 0,3m.
Chiều cao hữu ích của bể: H = 0,3+0,2+1,7+0,7=2,9 m.
Chiều cao chân đế: h = 0,45 m; Chiều cao tổng cộng Htc = 2,9 +0,45 = 3,35 m.
Bảng 3-6 Tổng hợp thông số thiết kế một bồn lọc than
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều dày than hoạt tính H m 1,7
Thể tích than hoạt tính VGAC m 3 3,8
Diện tích mặt cắt ngang bồn F m 2 2,5 Đường kính bồn lọc D m 1,8
Tính đường ống góp từ 2 bể siphon hiện hữu đến bơm qua lọc than theo công thức
Q (m3/h) là lưu lượng trong ống; v (m/s) là vận tốc trong ống;
Với lưu lượng gộp chung Q = 50 m 3 /h, vận tốc trong ống chọn v = 1m/s.
3.14∗1∗3600 ∗ 1000 3mm Vậy chọn ống bơm nước qua bể lọc than là D = 150 mm.
Sử dụng chung bơm rửa lọc hiện hữu, đường ống rửa lọc lấy bằng ống hiện hữu D200.
3.6.3 Tínhtoán công suất bơm trung gian bơm qua lọcthan
Q = 25m 3 /h là lưu lượng 01 bồn lọc;
b= 0,85: Hiệu suất của máy bơm;
đc= 0,95: Hiệu suất của động cơ;0,43: Hệ số dư tải, an toàn
Chọn bơm trung gian là bơm ly tâm Q% m 3 /h; H m; P= 3 kw; Số lượng: 02 cái
Chế độ rửa 01 bồn lọc:
Tổng thời gian ngừng rửa lọc và rửa lọc 18 phút gồm:
Thời gian ngưng lọc, tiến hành xả hết nước trong bồn là 6 phút, lượng nước xả bỏ:W 1 = h * F =1,2*2,5 =3 m3
Thời gian cấp nước rửa lọc là 6 phút, cường độ 10 L/s.m 2 , lượng nước rửa ngược:
Thời gian xả lọc đầu: 6 phút, lượng nước xả lọc đầu:W 3 = Q * t %*6/60 = 2,5 m3
Tổng lượng nước rửa lọc 1 bể: Q = 3+9+2,5= 14,5m 3
Chu kỳ rửa lọc: 2 ngày rửa một lần, số bồn rửa trong 1 ngày là 1 bồnLưu lượng rửalọc trong ngày: Qngày= 14,5m3
3.6.5 Chu kỳ thay thế than hoạttính
Lưu lượng 2 bồn lọc QPm3/h;
Trọng lượng than hoạt tính (GAC) 2 bồn: 4758,6kg
Nồng độ TOC trung bình nước thô 3,42 mg/L
Nồng độ TOC trung bình đầu vào bồn than hoạt tính Co=3,42*50%=1,71 mg/L
Nồng độ TOC trung bình đầu ra Ce=1,71*(100%-36,85%)=1,08 mg/L
Hệ số Freundlich Kf0 (tạm thời lấy theo số liệu than Noric Hà
Lan)Tham số cường độ Freundlich 1/n=0,5
Lượng GAC cần thiết tính theo công thức.
Thể tích nước được xử lý
V = VGAC/LGAC = (4758,6*1.000)/(0,00321*1.000) = 1.481.272,34 m 3 Chu kỳ C = V/Q = (1.481.272,34)/(50*24) = 1234 ngày =3,38 năm
Với chu kỳ tính toán thời gian sử dụng than hoạt tính là 1.234 ngày, thiên về an toàn, chọn chế độ vận hành 2 năm thay than một lần.
Căn cứ các tính toán trên, lập bản vẽ thiết kế kỹ thuật sơ bộ, gồm có các bản vẽ sau:
• Sơ đồ dây chuyền công nghệ hiệnhữu;
• Sơ đồ dây chuyền công nghệ Cải tiến bổsung;
• Mặt bằng đường ống kỹ thuật sau nâng cấp cải tạo côngnghệ;
• Mặt đứng ống phân phối và thu nước bồn lọc than, Mặt bằng bố trí bồn lọcthan;
• Mặt bằng ống phân phối nước vào; Mặt bằng ống thu nước ra bồn lọcthan;
• Mặt bằng móng bê tông bồn lọcthan;
Các bản vẽ trình bày ở Phụ lục 5- Bản vẽ thiết kế.
3.6.7 Quytrình vận hành Trạm cấp nước sau Cải tiến bổsung
Trạm bơm cấp I hiện hữu được đặt tại cầu lấy nước bên bờ sông Ba Lai, nước thô được bơm về khu xử lý bằng các máy bơm chìm.
TrêntuyếnốngnướcthôcóđiểmchâmhóachấtClo,điểmchâmhóachấtPAClvớiliều lượng đã được tính toán và được pha trộn một cách nhanh chóng và hiệu quả nhờ vào thiết kế dòng chảyrối.
Nướcthôvềcụmbểlắng–lọc,sauđóhỗnhợpnướcthôvàphènPAClđượcphânphối vào các bể lắng kết hợp với ngăn các phảnứng.
Đánh giá chi phí sản xuất nướctăngthêm
3.7.1 Khái toán hạng mục Cải tiến bổ sung côngnghệ
Trêncơsởbảnvẽthiếtkếcôngnghệvàxâydựngsơbộ(Phụlục5).Cácbướctínhtoán khái toán phần cải tiến bổ sung công nghệ như sau: Tính khối lượng xây dựng, thiết bị, lắpđặt;Xácđịnhđơngiávậttư,vậtliệu,nhâncông,máythicôngtheoCôngbốgiácủa Liên Sở Xây dựng - Tài chính tỉnh Bến Tre; Thu thập các đơn giá không có trong báo giá của Liên Sở; ; Lập dự toán theo các quy định tại NĐ68/2019/NĐ-CP ngày 14/8/2019 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng (Phụ lục 6) Kết quả tổng hợp khái toán nhưsau:
Bảng 3-7 Tổng hợp chi phí xây dựng Đơn vị tính: đồng
STT Tên hạng mục Chi phí xây dựng trước thuế
Chi phí xây dựng sau thuế
Tổng chi phí xây dựng
1 Móng bê tông bồn lọc than 134.209.854 147.630.840 147.630.840
2 Gia công lắp đặt bồn lọc than 792.049.143 871.254.057 871.254.057
Bảng 3-8 Tổng hợp chi phí thiết bị Đơn vị tính: đồng
STT Tên thiết bị Đơnv ị Số lượng Đơn giá Thành tiền Trước thuế Sau thuế Sau thuế
Bảng 3-9 Tổng hợp dự toán công trình Đơn vị tính: đồng
STT Khoản mục chi phí Chi phí trước thuế
Thuế giá trị gia tăng
3 Chi phí quản lý dự án 42.116.560 4.211.656 46.328.216
4 Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng 207.509.901 20.750.990 228.260.891
(Một tỷ bảy trăm mười tám triệu ba trăm bảy mươi ngàn đồng) Chi tiết khái toán trình bày ở Phụ lục 6.
3.7.2 Giátiêu thụ nước sạch vùng nông thôn tỉnh Bến Tre hiệnnay
Hiện nay giá tiêu thụ nước sạch tại vùng nông thôn tỉnh Bến Tre thực hiện theo quyết định số 25/2017/QĐ-UBND ngày 09/5/2017 v/v“Quy định giá tiêu thụ nước sạch của Trung tâm nước sạch và Vệ sinh môi trường Bến Tre” với đơn giá tiêu thụ nước theo mục đích sử dụng như bảng sau:
STT Mục đích sử dụng Giá tiêu thụ
01 Sinh hoạt các hộ dân cư 8.000
02 Phục vụ công cộng, đơn vị hành chính sự nghiệp 8.500
03 Hoạt động sản xuất vật chất 9.000
04 Hoạt động kinh doanh dịch vụ 9.800
Giá nước sinh hoạt các hộ dân cư là 8.000 đ/m 3 tính cho 15 m 3 đầu tiên trong tháng, khốilượngcònlạitínhtheogiákinhdoanhdịchvụ.Giátiêuthụnướcsạchchocácmục đích sử dụng khác cao hơn sẽ bù trừ vào các mục đích sử dụng có giá thấphơn.
TrungtâmNSvàVSMTNTđãtínhgiátiêuthụnướcsạchbìnhquâncủaTrungtâmcăn cứvàosốchithựctếvàsảnlượngghithutheohoáđơntrongnămcủatoànbộcácTrạm cấpnước.Giátiêuthụbìnhquântínhđượclà9.461,92đ/m 3 vàcácloạichiphítínhbình quân trên 1m 3 theo như Bảng tính Phụ lục7.
Căn cứ các loại chi phí tính bình quân trên 1m 3 nước để tính giá thành nước tăng thêm sau khi đầu tư Cải tiến bổ sung công nghệ.
• CăncứThôngtưsố44/2021/TT-BTCngày18/6/2021Quyđịnhvềkhunggiá,nguyên tắc, phương pháp xác định giá nước sạch sinhhoạt;
• Căn cứ Khái toán hạng mục Cải tiến bổ sung công nghệ Trạm cấp nước Phú Đức (Phụ lục6);
• Các loại chi phí tính bình quân trên 1 m 3 nước của Trung tâm NS và VSMTNT (Phụ lục7).
Theothôngtưsố44/2021/TT-BTCtổngchiphísảnxuất,kinhdoanhnướcsạchdựkiến trongphươngángiánướcsạchđượcxácđịnhtươngứngvớisảnlượngnướcsạchthương phẩm kế hoạch trong 01 năm của đơn vị cấp nước và được xác định bằng côngthức:
CT= CVt+ CNc+ CSxc+ CQL+ CBh+ CTc+ CAt
CT: Là tổng chi phí sản xuất, kinh doanh nước sạch (đồng);
Cvt: Là chi phí vật tư trực tiếp (đồng);
CNc: Là chi phí nhân công trực tiếp (đồng);
CSxc: Là chi phí sản xuất chung (đồng);
CQL: Là chi phí quản lý doanh nghiệp (đồng);
CBh: Là chi phí bán hàng (đồng);
CTc: Là chi phí tài chính (đồng);
CAt: Là chi phí đảm bảo cấp nước an toàn (đồng);
Sản lượng nước thương phẩm làm cơ sở xác định giá thành của 01 m 3 nước sạchk ý hiệu là SLTp, được xác định như sau:
SLTp: Là sản lượng nước thương phẩm
(m3/năm); SLsx: Là sản lượng nước sản xuất
SLHh: Là sản lượng nước hao hụt (sản lượng nước thất thu, thất thoát) (m3/năm).
Giá thành của 01 m 3 nước sạch được xác định bằng công thứcsau:
GT: Giá thành của 01m3nước sạch (đồng/m3);
CT: Tổng chi phí sản xuất, kinh doanh nước sạch (đồng);
DTGt: Doanh thu để tính giảm trừ giá thành trong phương án giá nước sạch (nếu có) làcác khoản doanh thu ngoài doanh thu bán nước sạch, liên quan đến hoạt động sản xuất, kinh doanh nước sạch và được xác định bằng hợp đồng (năm áp dụng giá còn hiệu lực) (đồng);
SLTp: Sản lượng nước thương phẩm (m3)
Trong mục 3.7.3 này, các số liệu in đậm và nghiêng được tham khảo từ đơn giá hoặc các loại chi phí tính trên 1 m 3 nước của Trung tâm Nước sạch và VSMTNT (PL7). Sản lượng nước của Trạm cấp nước điển hình SLsx= 50*24*365 = 438.000 m3/năm Sản lượng nước hao hụt bình quân 20%; SLHh= 438.000*20% = 87.600 m3/năm Sản lượng nước thương phẩm SLTp
SLTp= SLsx- SLHh= 438.000 – 87.600 = 350.400 m3/năm a Chi phí vật tư trực tiếpCVt
Chi phí điện năng tiêuthụ Điện dùng cho bơmtrunggian: 2 bơm * 3 kwh * 24 = 144kwh/ngày Điện dùng cho bơmrửalọc: 2 * 1 * 7,5 kwh * 10 phút/ngày = 2,5 kwh/ngày Giá điện bình quân 1.878đồng/kwh (mục I.7P L 7 )
Chi phí điện 1 năm (144 + 2,5) * 1.878 0.421.355 đồng [C1]
Chi phí thay thế than hoạt tính hàngnăm
Chu kỳ thay thế than 2 năm thay 1 lần, khối lượng than hoạt tính tính bình quân 1 năm:
2 bồn than * 3,14 * 1,8^2/4 * 1,7 * 550/2 = 2.379,3 kg Đơn giá than hoạt tính:75.000đồng/kg (Đơn giá than lấy theo báo giá thị trường) Chi phí thay mới than hoạt tính 2.379,3 * 75.000 8.447.500đồng [C2]
Giá nước sạch dùng để rửa lọc 4.688,56đồng/m 3 (mục III.Giá thành sản xuất PL7) Chi phí nước rửa lọc 1 năm 14,5 * 4.688,56 * 365 $.814.225đồng [C3]
Tổng Chi phí vật tư trực tiếp CVt= [C1] + [C2] +[C3] 03.683.080đồng [CVt] b Chi phí nhân công trực tiếpCNc
Nhân công vận hành bồn lọc than là nhân công của trạm cấp nước, mức chi phí kiêm nhiệm thêm công việc vận hành tạm lấy bằng 20% chi phí nhân công trong bảng tính Phụ lục 7, (Mục II.Chi phí nhân côngP L 7 )
Chi phí nhân công hàng năm CNc= 1.200,8*20% 350.400 = 84.152.482 đồng/năm [CNc]
Chi phí sản xuất chung CSxc
Chi phí khấu hao theo thông tư 45/2018/TT-BTC ngày 07/5/2018 của Bộ Tài Chính.
Bảng 3-10 Chi phí khấu hao cơ bản
Chi phí khấu hao sửa chữa tính bằng 5% khấu hao cơ bản:
Chiphíchungtạmlấybằng20%chiphísảnxuấtchungtrongbảngtínhPL7cótácđộng trựctiếpđếnvậnhànhcôngnghệcảitiến,(MụcIII.1+III.2+III.3+III.4+III.5+III.6P L 7 )
Chi phí chung = 484*20%*350.400 3.930.290đồng/năm [C6] CộngchiphísảnxuấtchungCSxc=[C4]+[C5]+[C6]8.963.622đồng/năm [CSxc] c Chi phí tài chínhCTc
Trong phạm vi cấp nước vùng nông thôn do Trung tâm nước sạch và VSMT Bến Tre quản lý, thì chi phí tài chính trong trường hợp đầu tư cải tiến bổ sung công nghệ sẽ là nguồn vốn sự nghiệp đầu tư cơ sở hạ tầng của tỉnh nên không tính chi phí lãi vay cho vốn đầu tư ban đầu Tuy nhiên, để phản ánh rõ hơn giá thành tiêu thụ nước, trongphạm vi luận văn, Học viên tạm tính chi phí lãi vay hàng năm bằng 10% * Giá dự toán công trình.
STT Loại tài sản Giá trị khấu hao (VNĐ)
Thời gian khấu hao (năm)
1 Phần xây dựng - công nghệ 1.018.884.896 20 50.944.245
CỘNG 1.411.584.896 100.031.745 Đối với các chi phí CQLlà chi phí quản lý doanh nghiệp; CBhlà chi phí bán hàng;
CAtlàchi phí đảm bảo cấp nước an toàn đã tính đủ trong giá tiêu thụ hiện hành, không cấu thành trong giá tăng thêm do cải tiến bổ sung công nghệ. d Tổngchi phí sản xuất tăng thêmCT
CT= CVt+ CNc+ CSxc+ CTci8.636.183 đồng/năm [CT]
Giá thành của 01 m 3 nước sạch được xác định bằng công thứcsau:
Lợi nhuận định mức 6% *1.998,3 = 120 đồng / m 3 (mục V.1P L 7 )
Giá thành tiêu thụ chưa thuế 1.994+120=2.114 đồng / m 3
Thuế GTGT 5% *2.1145,7 đồng/ m 3 (mục V.3PL7)
Cộng giá thành tiêu thụ 1 m 3 nước tăng thêm có thuế là 2.114 + 105,7~ 2.220 đồng/m 3
Dự phòng các chi phí khác chưa tính đến trong dự toán là 280 đồng/m3
Giá thành nước sạch tăng thêm lấy tròn là 2.500 đồng/m 3
3.7.4 Tínhhiệu quả khi áp dụng giá nước tăng thêm2.500đ/m3
TheoQĐ39/2019/QĐ-UBNDngày27/9/2019củaUBNDtỉnhbếnTrevềQuảnlýhoạt độngcấpnướctrênđịabàntỉnhthìgiánướcđượcđiềuchỉnhkhicósựthayđổivềcông nghệ xử lýnước.
Theo thông tư số 44/2021/TT-BTC khung giá nước sạch như bảng sau :
STT Loại Giá tối thiểu
(đồng/m 3 ) Giá tối đa(đồng/ m 3 )
1 Đô thị đặc biệt, đô thị loại 1 3.500 18.000
2 Đô thị loại 2, loại 3, loại 4, loại 5 3.000 15.000
Hiện nay giá tiêu thụ nước hộ gia đình chi trả trong 15 m 3 đầu là 8.000 đồng/m 3 Giá nước tăng thêm do Cải tiến bổ sung công nghệ là 2.500 đồng/m 3 Giá tiêu thụ nước sẽ là8000+2500.500đồng/m 3 thấphơnkhunggiáKhuvựcnôngthôntheogiátốiđa là 11.000đồng/m 3 Được sử dụng nước sạch là niềm khát khao của người dân sống ở nông thôn, với bối cảnh tại Bến Tre đã có 61 / 147 xã toàn tỉnh đạt chuẩn Nông thôn mới, đối với tiêu chí thunhập,hiệnđãcó121xã(chiếm83%)đạttiêuchínày.Saukhicảitiếncôngnghệthì bìnhquânhàngthánghộgiađìnhphảitrảthêmchosửdụngnướcsinhhoạtlà2.500*15
= 37.500 đồng, với mức thu nhập bình quân của hộ gia đình như hiện nay, Học viên đánh giá khả năng chi trả cho chi phí nước tăng thêm là khả quan.
3.7.5 Tínhkhả thi về mặt công nghệ lọc qua than hoạt tính và thị trường hiệnnay
Cơ quan Bảo vệ Môi trường HoaKỳ(EPA) coi sự hấp phụ bằng than hoạt tính là công nghệ tốt nhất hiện có để loại bỏ nhiều chất gây ô nhiễm trong nước mặt Than hoạt tính cóthểloạibỏđượccácchấtnhư:Cáchợpchấtgâyramùivị,mùihoặcmàukhôngmong muốn; Vật liệu hữu cơ từ thực vật mục nát và các chất gây ô nhiễm tự nhiên khác; Sản phẩm phụ khử trùng (DBPs) liên kết với Clo và chất khử trùng thay thế; Độc tố Algal và cyanotoxin, như microcystin-
LR, xi-lanh hình trụ và anatoxin-A; Các hợp chất gây rối loạn nội tiết có thể ảnh hưởng xấu đến hệ thống nội tiết tố; Ô nhiễm dược phẩm và chămsóccánhân(PPCPs);PFOS/PFOA;Thuốctrừsâu;Kimloạinặng.Chođếnnay, than hoạt tính là cách lý tưởng nhất để loại bỏ mùi hôi, ô nhiễm hữu cơ và hóa chất ra khỏinước,trởthànhmộttrongnhữngphươngpháplọchiệuquảnhấtđượcsửdụngrộng rãitrongngànhxửlýnướcuống.Năm1976,CụcBảovệmôitrườngMỹ(USEPA)đưa ra quy định than hoạt tính phải được áp dụng để xử lý nước cấp cho khu đô thị với dân số trên 150.000người.
Ngoài mục đích chính là loại bỏ phần lớn chất hữu cơ trong nước, công nghệ lọc qua than hoạt tính trong luận văn còn loại bỏ được nhiều chất ô nhiễm khác, làm cho nước có vị ngon ngọt Công nghệ Keo tụ - lắng- lọc tại Trạm cấp nước hiện nay đã loại bỏ được 50% ô nhiễm hữu cơ, đối với lượng chất ô nhiễm hữu cơ còn lại, công nghệ Cải tiến bổ sung sẽ loại bỏ được 36,85%, tổng cộng loại bỏ được 68,25% ô nhiễm hữu cơ.
Về mặt thị trường xử lý nước sinh hoạt, ở quy mô hộ gia đình thường trang bị các máy lọc nước nhỏ Hiện nay, thị trường có tới hơn 400 hãng máy lọc nước khác nhau, các thươnghiệuchủyếuđếntừMỹ,Nhật,HànQuốc,ĐàiLoan,TháiLan,Malaysia…hoặc liên doanh với Việt Nam sản xuất Có giá bán từ 3 - 5 triệu đồng/sản phẩm; 5 - 7 triệu đồng/sản phẩm và 7 -
10 triệu đồng/sản phẩm Đặc biệt, những sản phẩm máy lọcnước nhập khẩu từ Nhật Bản, Nga, Mỹ có giá bán từ 10 triệu đồng trở lên [29] Báo cáo “Thịtrường máy lọc nước Việt Nam theo kỹ thuật, doanh số, dự báo và cơ hội cạnh tranh 2011–
Kếtluận
Nghiên cứu về xử lý ô nhiễm hữu cơ nguồn nước mặt với vật liệu lọc là than hoạt tính dạnghạtđãchothấyđượchiệuquảứngdụngtrongthựctếđểgiảiquyếtvấnđềônhiễm hữu cơ trong cấp nước sinh hoạt của vùng nông thôn tỉnh BếnTre.
ChứngminhđượcquytrìnhcôngnghệtruyềnthốngkếthợpcôngnghệCảitiếnbổsung lọc qua than hoạt tính đảm bảo hiệu suất loại bỏ khoảng 68,25% ô nhiễm hữu cơ trong nguồn nước mặt.
Kết quả chạy pilot đã xác định thời gian tiếp xúc với than hoạt tính là 10 phút để xử lý chấthữucơtrongnước.Từchỉsốthờigiantiếpxúcvớithanhoạttínhsẽtínhđượcvận tốc lọc là thông số quyết định quy mô công trình xửlý.
Dây chuyền công nghệ Cải tiến bổ sung không quá phức tạp về mặt kỹ thuật, quản lý vận hành đơn giản cho Trạm cấp nước điển hình với bộ thông số thiết kế: vận tốc lọc qua bồn lọc than hoạt tính là 10 m/h ; bồn lọc áp lực đường kính 1,8 m; chiều dày than hoạt tính 1,7 m cỡ hạt 6 - 12 mesh.
Luận văn đã đưa ra được giá tiêu thụ nước sạch tăng thêm là 2.500 đồng/m 3 làm cơ sở để Chủ đầu tư tiếp tục nghiên cứu tính toán trình UBND tỉnh điều chỉnh giá tiêu thụ nước sạch.
Kiếnnghị
Giới hạn nghiên cứu của luận văn là xử lý ô nhiễm hữu cơ cho các Trạm cấp nước hiện hữu Vì vậy cần tiếp tục nghiên cứu xử lý ô nhiễm hữu cơ cho các Trạm cấp nước xây dựng mới.
Công nghệ Cải tiến bổ sung trong luận văn dùng bồn lọc thép áp lực nên cần phải có bơm trung gian bơm qua lọc Vì vậy tiếp tục nghiên cứu việc sử dụng bể lọc than hoạt tính dạng hở để tăng hiệu quả xử lý và tiếp kiệm năng lượng.
Vật liệu than hoạt tính trong luận văn là than hoạt tính dạng hạt sản xuất từ gáo dừa có giá thành cao Tiếp tục nghiên cứu sử dụng than hoạt tính được sản xuất từ các nguồn khác để giảm chi phí sản xuất nước sạch.
Kiếnnghịsửdụngcáckếtquảnghiêncứucủaluậnvănlàmtiềnđềchoviệcnghiêncứu vàứngdụngxửlýônhiễmhữucơtrongnướcmặttạicácTrạmcấpnướcnôngthôncho tỉnh Bến Tre và mở rộng cho các Trạm cấp nước nông thôn khác vùng Đồng bằngsông CửuLong.
Kính mong các Thầy Cô lãnh đạo Khoa, lãnh đạo Nhà trường, Thầy Cô hướng dẫn,Thầy Cô phản biện, Hội đồng chấm luận văn xem xét./.
[1] Website wikipedia, [Trực tuyến] Available:https://vi.wikipedia.org/wiki/B
[2] Vũ Hoàng Hoa, “Quan trắc và Giám sát Môi trường nước,” trongBài giảng mônhọc - Bộ môn Quản lý Môi trường, Đại học Thủy Lợi., Hà Nội, 2019.
[3] Cục quản lý Tài nguyên nước, “Tìm hiểu về hiện tượng ô nhiễm nước,” 2010. [Trực tuyến] Available:http://dwrm.gov.vn/index.php/vi/news/Tai-nguyen- nuoc/Tim-hieu-ve-hien-tuong-o-nhiem-nuoc-1160/.
[4] Tạp chí Kinh tế Môi trường, “VNGreen,” [Trực tuyến]
Available:https://vngreen.vn/o-nhiem-moi-truong-nuoc-roi-vao-bao-dong-do- nguyen-nhan-do-dau 052735.html.
[5] Nguyễn Ngọc Lý và cộng sự, “Báo cáo nghiên cứu ô nhiễm nước và sự cần thiết phải xây dựng luật kiểm soát ô nhiễm nước tại Việt Nam,” Trung tâm Nghiên cứu Môi trường và Cộng đồng, Hà Nội, 2018.
[6] Tổng cục Thủy lợi - Trung tâm nước sạch và VSMTNT, [Trực tuyến]
Available:http://ns.mard.gov.vn.
[7] Gia Linh, “Hệ lụy từ nguồn nước bị ô nhiễm”.Tạp chí Môi trường 9-2015.
[8] QCVN 08-MT:2015/BTNMT,Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nướcmặt,BTNMT, 2015.
[9] QCVN 01-1:2018/BYT,Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia và quy định kiểm tra, giámsát chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt,Hà Nội: BYT,
[10] Nguyễn Thị Thanh Phượng; Trần Ngọc Hân; Nguyễn Xuân Lan,
“Trihalomethane (THMs) trong nước cấp - Tổng hợp tài liệu,”Tạp chí môitrường - số Chuyên đề II/2018,6 2018.
[11] Nguyễn Lý Sỹ Phú; Lê Hoàng Thủy; Kim Châu Long; Tô Thị Hiền, “Khảo sát trihalomethanes trong nước cấp và nước hồ bơi ở TpHCM,”Tạp chí phát triểnKH&CN, tập 19, số T5-2016,5 2016.
[12] Hoàng Văn Huệ, Công nghệ môi trường Tập 1 - Xử lý nước, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2010.
[13] Trần Đức Hạ,Công nghệ lọc màng – cơ sở lý thuyết và ứng dụng để xử lý ônhiễm nước,Trường ĐHXD, 2011.
[14] Lê Văn Cát, Hấp phụ và trao đổi ion trong kỹ thuật xử lý nước và nước thải, Hà Nội: NXB Thống kê, 2002.
[15] Nguyễn Việt Anh, “Xu hướng phát triển công nghệ xử lý nước cấp trên Thế giới,” 6 2018 [Trực tuyến] Available: https://www.moitruongvadothi.vn/tag/xu- ly-nuoc-t675.html.
[18] Đoàn Thu Hà, “Xử lý nước cấp nâng cao,” trongBài giảng môn học - Bộ mônCấp thoát nước, Đại học Thủy Lợi., Hà Nội, 2018.
[19] Nguyễn Thị Thanh Phượng; Nguyễn Thị Quỳnh Sa; Nguyễn Bảo Trâm; Hồ Thị Thiên Kim, “Hiệu quả xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ bằng phương pháp keo tụ kết hợp than hoạt tính và màng lọc,”Tạp chí Môi trường số chuyên đề II năm2017,13 9 2017.
[20] Nguyễn Tiến Văn, Ngô Thị Hồng Vân, “Nghiên cứu xử lý nước cấp bằng công nghệ PAC kết hợp lọc màng Báo cáo nghiên cứu khoa học,” Khoa Công nghệ Sinh học – Môi trường Trường ĐH Lạc Hồng, Biên Hòa Đồng Nai, 2013.
[21] Nguyễn Thị Thanh Phượng; Nguyễn Thanh Quang, “Nghiên cứu thiết kế phần mềm bo mạch điện tử đo nhanh COD bằng phương pháp phổ hấp thụ
UV,”Tạpchí phân tích Hóa, Lý và Sinh học – Tập 19, Số 1,2014.
[22] Hoàng Việt Hưng, Vũ Thị Ngân Huyền, Nguyễn Quang Trung, “Nghiên cứu phổ hấp thụ của một số hợp chất hữu cơ trong nước thải nhuộm và ảnh hưởng của một số ion nhằm xác định COD bằng quang phổ hấp thụ tử ngoại UV 254 nm,”
Tạp chí Khoa học công nghệ Việt Nam,4 2015.
[23] Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Tiền Giang, “Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Tiền Giang giai đoạn 2015-2020,” 2020.
[24] Tổng cục thống kê, Kết quả toàn bộ tổng điều tra dân số và nhà ở năm 2019, Hà Nội, 2019.
[25] Website Sở Công thương Bến Tre, [Trực tuyến]
Available:http://congthuongbentre.gov.vn/.
[26] Báo Dân tộc và Miền núi, 2020 [Trực tuyến] Available: https://dantocmiennui.vn/.
[27] Báo Đồng Khởi, 2019 [Trực tuyến] Available: https://baodongkhoi.vn/.
[28] Trịnh Xuân Lai, Tính toán các công trình xử lý và phân phối nước cấp, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2011.
[29] ISSQ, “Viện nghiên cứu phat triển tiêu chuẩn chất lượng,” 2021 [Trực tuyến] Available: https://issq.org.vn/chat-luong-cuoc-song/409-water-purifier-market:- there-are-still-standards-to-buy-poor-quality.
[30] Công ty CP Cấp thoát nước Bến Tre, “Kết quả kiểm nghiệm nước,” [Trực tuyến] Available:http://bewaco.vn/ket-qua-kiem-nghiem-nuoc.
[31] Nguyễn Thị Thu Thủy, Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, NXB KH&KT
[32] Raymond Desjardins, Xử lý nước, NXB Xây dựng Hà Nội, C.N.E.E biên dịch, 2009.
[16] Yun-Hwei Shen et al, "Removal of dissolved organic carbon by coagulation and adsorption from polluted source water in southern
[17] Yali Song et al, "Powder Activated Carbon Pretreatment of Microfiltration Membrane for the Treatment of Surface Water,"International Journal of
Environmental Research and Public Health,vol 12, p 11269–11277, Sep 2015.
Phụ lục 1: QCVN 08-MT:2015/BTNMT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC
GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT
Bảng 1: Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt
TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn
4 Ôxy hòa tan (DO) mg/L ≥ 6 ≥ 5 ≥ 4 ≥ 2
5 Tổng chất rắn lơ lửng mg/L 20 30 50 100
6 Amoni (NH4+ tính theo mg/L 0,3 0,3 0,9 0,9
9 Nitrit (NO-2 tính theo N) mg/L 0,05 0,05 0,05 0,05
10 Nitrat (NO-3 tính theo N) mg/L 2 5 10 15
11 Phosphat (PO43- tính theo mg/L 0,1 0,2 0,3 0,5
24 Chất hoạt động bề mặt mg/L 0,1 0,2 0,4 0,5
TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn
28 Tổng Dichloro diphenyl trichloroethane (DDTS) àg/L 1,0 1,0 1,0 1,0
31 Tổng dầu, mỡ (oils & mg/L 0,3 0,5 1 1
32 Tổng các bon hữu cơ
33 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/L 0,1 0,1 0,1 0,1
34 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/L 1,0 1,0 1,0 1,0
Việc phân hạng A1, A2, B1, B2 đối với các nguồn nước mặt nhằm đánh giá và kiểm soátchấtlượngnước,phụcvụchocácmụcđíchsửdụngnướckhácnhau,đượcsắpxếp theo mức chất lượng giảmdần.
A1 - Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (sau khi áp dụng xử lý thông thường), bảo tồn động thực vật thủy sinh và các mục đích khác như loại A2, B1 và B2.
A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp hoặc các mục đích sử dụng như loại B1 và B2.
B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2.
B2 - Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp.
Phụ lục 2: QCVN 01-1:2018/BYT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SẠCH SỬ DỤNG CHO MỤC ĐÍCH SINH HOẠT Điều 4 Danh mục các thông số chất lượng nước sạch và ngưỡng giới hạn cho phép
TT Tên thông Số Đơn vị tính Ngưỡng giới hạn cho phép Các thông số nhóm A
Thông số vi sinh vật
2 E.Coli hoặc Conform chịu nhiệt
Thông số cảm quan và vô cơ
4 Clo dư tự do(**) mg/L Trong khoảng 0,2 - 1,0
7 Mùi, vị - Không có mùi, vị lạ
Thông số vi sinh vật
11 Amoni (NH3 và NH4+ tính theo N) mg/L 0,3
14 Bor tính chung cho cả
Borat và axit Boric (B) mg/L 0,3
TT Tên thông Số Đơn vị tính Ngưỡng giới hạn cho phép
28 Nitrat (NO3 tính theo N) mg/L 2
29 Nitrit (NO2 tính theo N) mg/L 0,05
35 Tổng chất rắn hòa tan
Thông số hữu cơ a Nhóm Alkan Clo hóa
44 Vinyl Clorua àg/L 0,3 b Hydrocacbua thơm
47 Phenol và dẫn xuất của
TT Tên thông Số Đơn vị tính Ngưỡng giới hạn cho phép
50 Xylen àg/L 500 c Nhóm Benzen Clo hóa
53 TriClorobenzen àg/L 20 d Nhóm chất hữu cơ phức tạp
Thông số hóa chất bảo vệ thực vật
64 Atrazine và các dẫn xuất chloro-s- triazine àg/L 100
70 DDT và cỏc dẫn xuất àg/L 1
TT Tên thông Số Đơn vị tính Ngưỡng giới hạn cho phép
Thông số hóa chất khử trùng và sản phẩm phụ
98 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bg/L 0,1
99 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bg/L 1,0
- Dấu (*) chỉ áp dụng cho đơn vị cấp nước khai thác nước ngầm Dấu (**) chỉ áp dụng chocácđơnvịcấpnướcsửdụngClolàmphươngphápkhửtrùng.Dấu(**)chỉápdụng cho vùng ven biển và hải đảo Dấu (***) là không có đơn vịtính.
HaichấtNitritvàNitratđềucókhảnăngtạomethemoglobin.Dovậy,trongtrườnghợp hai chất này đồng thời có mặt trong nước sinh hoạt thì tổngtỷlệ nồng độ (C) của mỗi chất so với giới hạn tối đa (GHTĐ) của chúng không được lớn hơn 1 và được tính theocôngthứcsau Cnitrat/GHTĐnitrat+ Cnitrit/GHTĐnitrit≤1
Phụ lục 3: PHIẾU XÉT NGHIỆM NƯỚC THÔ SÔNG BALAI
(Phiếu xét nghiệm tham khảo từ Website Công ty CP CTN Bến Tre)[30]
Phụ lục 4: PHIẾU XN NƯỚC THÔ TẠI RẠCH DỪA, TÂN PHÚ ĐÔNG
Phụ lục 5: BẢN VẼ THIẾT KẾ CẢI TIẾN BỔ SUNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM HỮU CƠ
OÁNG PVC ị27CHAÂMPHEỉN OÁNG PVC ị34DẪNNƯỚCSẠCH
50 00 78 00 22 00 ĐƯ Ờ NG ĐA ÁT SO ÂN GB AL AI 25 00
XẢKHÍDN25 CỬATHĂMD500 ỐNGPHÂNPHỐINƯỚCVÀO(VÀTH UNƯỚCRỬALỌC) ĐỒNGHỒÁ
Phụ lục 6: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH NƯỚC SẠCH TĂNG THÊM
THUYẾT MINH LẬP DỰ TOÁN
CÔNG TRÌNH: CẢI TIẾN BỔ SUNG CÔNG NGHỆ TRẠM CẤP NƯỚC PHÚ ĐỨC
- Nghị định 68/2019/NĐ-CP ngày 14/08/2019 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng.
- Thông tư số 09/2019/TT-BXD ngày 26/12/2019 của Bộ Xây dựng về việc hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng.
- Thông tư số 11/2019/TT-BXD ngày 26/12/2019 của Bộ Xây dựng về việc hướng dẫn xác định giá ca máy và thiết bị thi công xây dựng.
- Thông tư số 15/2019/TT-BXD ngày 26/12/2019 của Bộ Xây dựng về việc hướng dẫn xác định đơn giá nhân công xây dựng.
- Thông tư số 16/2019/TT-BXD ngày 26/12/2019 của Bộ Xây dựng v/v hướng dẫn xác định chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng.
- Nghị định 146/2017/NĐ-CP sửa đổi Nghị định 100/2016/NĐ-CP và Nghị định 12/2015/NĐ-CP về thuế GTGT, thuế TNDN.
- Nghị định số 72/2018/NĐ-CP ngày 01/07/2018 của Chính phủ quy định mức lương cơ sở đối với cán bộ, công chức, viên chức và ll vũ trang
- Nghị định số 141/2017/NĐ-CP ngày 07/12/2017 của Chính phủ quy định mức lương tối thiểu vùng đối với người lao động làm việc theo hợp đồng lao động
- Công bố giá vật liệu Liên Sở Xây dựng - Tài chính tỉnh Bến Tre tháng 12/2020
- Căn cứ vào khối lượng xác định từ hồ sơ bản vẽ thiết kế.
- Một số tài liệu khác có liên quan.
- Định mức xây dựng công bố kèm theo Thông tư số 10/2019/TT-BXD ngày 26/12/2019 của Bộ xây dựng.
- Định mức dự toán công tác dịch vụ công ích công bố kèm theo văn bản số 590, 591, 592, 593, 594/QĐ-BXD ngày 30/05/2014 của Bộ xây dựng.
- Đơn giá hiện hành Xây dựng Công trình phần Xây dựng tỉnh Bến Tre
- Đơn giá hiện hành xây dựng công trình phần lắp đặt tỉnh Bến Tre.
- Đơn giá hiện hành xây dựng công trình phần sửa chữa tỉnh Bến Tre.
-Bảng giá ca máy và thiết bị thi công hiện hành tỉnh Bến Tre.
II Giá trị dự toán: 1,718,370,000 đồng
BẢNG TỔNG HỢP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH Đơn vị tính : đồng
STT Khoản mục chi phí Ký hiệu Định mức% Hệ số Cách tính Chi phí trước thuế Thuế giá trị gia tăng Chi phí sau thuế
1 Chi phí xây dựng Gxd 926.258.997 92.625.899 1.018.884.896
2 Chi phí thiết bị Gtb 357.000.000 35.700.000 392.700.000
3 Chi phí quản lý dự án Gqlda 3,282% (Gxd+Gtb) trước thuế x tỷ lệ 42.116.560 4.211.656 46.328.216
4 Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng Gtv 207.509.901 20.750.990 228.260.891
6 Chi phí dự phòng Gdp Gdp1 + Gdp2
TỔNG CỘNG Gtmdt1 Gxd+Gtb+Gqlda+Gtv+Gk+Gdp 1.563.045.805 155.323.915 1.718.369.720
Bằng chữ: Một tỷ bảy trăm mười tám triệu ba trăm bảy mươi nghìn đồng chẵn /.
BẢNG TỔNG HỢP CHI PHÍ THIẾT BỊ CÔNG TRÌNH: CẢI TIẾN BỔ SUNG CÔNG NGHỆ TRẠM CẤP NƯỚC PHÚĐỨC Đơn vị tính: đồng
STT Tên thiết bị Đơn vị
Số lượng Đơn giá Thành tiền
Trước thuế Thuế VAT Sau thuế Trước thuế Thuế VAT Sau thuế
1 Bơm ly tâm 3kW cái 2,0 14.500.000 1.450.000 15.950.000 29.000.000 2.900.000 31.900.000
Bẵng chữ: Ba trăm chín mươi hai triệu bảy trăm nghìn đồng chẵn./.
BẢNG TỔNG HỢP CHI PHÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
CÔNG TRÌNH: CẢI TẠO NÂNG CẤP CÔNG NGHỆ TRẠM CẤP NƯỚC PHÚ ĐỨC Đơn vị tính: đồng
STT Tên hạng mục Chi phí xây dựng trước thuế
Thuế giá trị gia tăng
Chi phí xây dựng sau thuế
Chi phí xây dựng lán trại, nhà tạm
Tổng chi phí xây dựng
1 MÓNG BÊ TÔNG BỒN LỌC THAN 134.209.854 13.420.985 147.630.840 147.630.840
2 GIA CÔNG LẮP ĐẶT BỒN LỌC THAN 792.049.143 79.204.914 871.254.057 871.254.057
Bằng chữ: Một tỷ không trăm mười tám triệu tám trăm tám mươi bốn nghìn tám trăm chín mươi bảy đồng chẵn./
BẢNG TỔNG HỢP KINH PHÍ HẠNG MỤC
CÔNG TRÌNH: CẢI TIẾN BỔ SUNG CÔNG NGHỆ TRẠM CẤP NƯỚC PHÚ ĐỨC
HẠNG MỤC: GIA CÔNG LẮP ĐẶT BỒN LỌC THAN Đơn vị tính: đồng
STT Khoản mục chi phí Ký hiệu Cách tính Thành tiền
- Đơn giá vật liệu A1 Theo bảng tổng hợp vật liệu 629.227.311
- Đơn giá nhân công B1 Theo bảng tổng hợp nhân công 32.337.021
- Nhân hệ số điều chỉnh hsnc B1 32.337.021
- Đơn giá máy C1 Theo bảng tổng hợp máy 14.793.759
- Nhân hệ số điều chỉnh hsm C1 14.793.759
I CHI PHÍ TRỰC TIẾP T VL + NC + M 676.358.091
II CHI PHÍ GIÁN TIẾP
2 Chi phí nhà tạm để ở và điều hành thi công LT T x 1,2% 8.116.297
3 Chi phí một số công việc không xác định được khối lượng từ thiết kế
4 Chi phí gián tiếp khác GTk Dự toán
TỔNG CHI PHÍ GIÁN TIẾP GT C + LT + TT + GTk 74.399.390
III THU NHẬP CHỊU THUẾ TÍNH TRƯỚC TL (T + GT ) x 5,5% 41.291.661
Chi phí xây dựng trước thuế G T + GT + TL 792.049.143
IV THUẾ GIÁ TRỊ GIA TĂNG GTGT G x 10% 79.204.914
Chi phí xây dựng sau thuế Gxd G + GTGT 871.254.057
Bằng chữ: Tám trăm bảy mươi mốt triệu hai trăm năm mươi bốn nghìn không trăm năm mươi bảy đồng chẵn./
BẢNG TỔNG HỢP KINH PHÍ HẠNG MỤC
CÔNG TRÌNH: CẢI TIẾN BỔ SUNG CÔNG NGHỆ TRẠM CẤP NƯỚC PHÚ ĐỨC
HẠNG MỤC: MÓNG BÊ TÔNG BỒNLỌCTHAN Đơn vị tính:đồng
STT Khoản mục chi phí Ký hiệu Cách tính Thành tiền
- Đơn giá vật liệu A1 Theo bảng tổng hợp vật liệu 86.695.488
- Đơn giá nhân công B1 Theo bảng tổng hợp nhân công 25.483.001
- Nhân hệ số điều chỉnh hsnc B1 25.483.001
- Đơn giá máy C1 Theo bảng tổng hợp máy 2.427.936
- Nhân hệ số điều chỉnh hsm C1 2.427.936
I CHI PHÍ TRỰC TIẾP T VL + NC + M 114.606.425
II CHI PHÍ GIÁN TIẾP
2 Chi phí nhà tạm để ở và điều hành thi công LT T x 1,2% 1.375.277
3 Chi phí một số công việc không xác định được khối lượng từ thiết kế
4 Chi phí gián tiếp khác GTk Dự toán
TỔNG CHI PHÍ GIÁN TIẾP GT C + LT + TT + GTk 12.606.707
III THU NHẬP CHỊU THUẾ TÍNH TRƯỚC TL (T + GT ) x 5,5% 6.996.722
Chi phí xây dựng trước thuế G T + GT + TL 134.209.854
IV THUẾ GIÁ TRỊ GIA TĂNG GTGT G x 10% 13.420.985
Chi phí xây dựng sau thuế Gxd G + GTGT 147.630.840
Bằng chữ: Một trăm bốn mươi bảy triệu sáu trăm ba mươi nghìn tám trăm bốn mươi đồng chẵn./
BẢNG DỰ TOÁN HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG TRÌNH: CẢI TIẾN BỔ SUNG CÔNG NGHỆ TRẠM CẤP NƯỚC PHÚ ĐỨC Đơn vị tính: đồng
V Tên công việc ĐV Tín h
Khối lượng Đơn giá Thành tiền
Vật liệu Nhân công Máy Vật liệu Nhân công Máy
HM MÓNG BÊ TÔNG BỒN LỌC THAN
1 AB.25112 Đào móng bằng máy đào
2 AC.11222 Đóng cọc gỗ (hoặc cọc tràm) Fi 8-10cm, dài >2,5m bằng thủ công - Cấp đất II
3 AB.66143 Đắp cát công trình bằng máy đầm đất cầm tay 70kg, độ chặt Y/C K = 0,95
4 AE.32214 Xây tường thẳng bằng gạch đất sét nung 5x10x20cm - Chiều dày ≤30cm, chiều cao ≤6m, vữa XM M100, PCB40 m3 3,3600 1.442.233 410.319 9.494 4.845.903 1.378.672 31.900
5 AK.21134 Trát tường ngoài dày 2cm, vữa XM M100, PCB40 m2 33,600 22.287 71.750 791 748.843 2.410.800 26.578
6 AB.13411 Đắp nền móng công trình bằng thủ công m3 13,695 158.379 86.537 2.169.000 1.185.124
7 AF.11413 Bê tông bệ máy SX bằng máy trộn, đổ bằng thủ công, M250, đá 1x2, PCB40 m3 6,2500 1.197.279 371.124 49.381 7.482.994 2.319.525 308.631
8 AF.61120 Lắp dựng cốt thép móng, ĐK ≤18mm tấn 0,4000 14.031.534 1.719.752 499.755 5.612.614 687.901 199.902
HM GIA CÔNG LẮP ĐẶT BỒN LỌC THAN
1 AI.52111 Gia công thành bồn lọc than tấn 1,2246 71.441.727 3.664.304 1.883.523 87.484.847 4.487.168 2.306.491
2 AI.52113 Gia công nắp bồn lọc than tấn 0,3993 133.245.538 4.663.659 2.074.128 53.206.782 1.862.263 828.228
3 AI.52112 Gia công đáy bồn lọc than tấn 0,3993 133.548.358 4.663.659 2.261.633 53.327.702 1.862.263 903.101
4 AI.52211 Gia công chân bồn than tấn 0,1735 45.599.221 5.807.366 1.834.527 7.912.213 1.007.673 318.321
5 BB.39401 Cắt ống thép bằng máy cắt cầm tay, đường kính ống d0mm mối 153,60
6 AI.65121 Lắp đặt 02 bồn lọc than tấn 2,1967 965.334 4.482.293 3.387.528 2.120.549 9.846.253 7.441.383
7 BB.14206 Lắp đặt ống thép không rỉ nối bằng phương pháp hàn, đoạn ống dài 6m, đường kính 50mm
8 BB.14217 Lắp đặt ống thép không rỉ nối bằng phương pháp hàn, đoạn ống dài 6m, đường kính 400mm
Làm tầng lọc bằng sỏi m3 1,5260 70.000 14.839 106.823 22.645
10 AK.96110 Thi công tầng lọc cát 100 m3 1,0174 35.727.237 1.203.591 853.547 36.347.462 1.224.485 868.365 2*3,14*1,8^2/4*0,2 =
Làm tầng lọc bằng than hoạt tính m3 8,6476 33.000.000 10.129 285.369.480 87.589
12 BB.14213 Lắp đặt ống thép không rỉ nối bằng phương pháp hàn, đoạn ống dài 6m, đường kính 200mm
13 BB.14212 Lắp đặt ống thép không rỉ nối bằng phương pháp hàn, đoạn ống dài 6m, đường kính 150mm
14 BB.19310 Lắp đặt ống nhựa PVC nối bằng phương pháp hàn, đoạn ống dài 6 m, đường kính ống d5mm
15 BB.19311 Lắp đặt ống nhựa PVC PP hàn, ống d0mm
16 BB.36106 Lắp đặt van mặt bích, đường kính van d 0mm cái 8,0000 2.791.279 195.558 22.330.232 1.564.464
17 BB.36105 Lắp đặt van mặt bích, đường kính van d0mm cái 10,200
18 BB.36103 Lắp đặt van mặt bích, đường kính van dumm cái 2,0000 557.856 101.853 1.115.712 203.706
19 BB.36601 Lắp đặt van ren, đường kính van d=