Đồ án xử lý nước cấp tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 5000 m ngày 3 cho khu dân cư đồng nai

ảChúng em xin g i l i cử ờ ảm ơn đến các th y cô trong b ầ ộ môn “Công Nghệ K ỹ Thu Môi Trường” đã tạo điều kiện cho chúng em có thể tìm kiếm và trao đổi các tài liệ quan trọng để hoàn t

ĐỀ TÀI

TÍNH TOÁN THI T K H Ế Ế Ệ THỐ NG X Ử LÝ NƯỚ C C P CÔNG SU T 5000 M /NGÀY Ấ Ấ 3

CHO KHU DÂN CƯ ĐỒNG NAI

SVTH: Lê Th ịBăng Tâm 21150093 Nguy n Ti ễ ến Hưng 21150072

 Tp Th ủ Đức, tháng 3 năm 2023 

TRƯỜNG ĐẠ I H ỌC SƯ PHẠ M KỸ THUẬT TP.HCM

- 

 -KHOA CÔNG NGH HÓA H C & TH C PHỆ Ọ Ự ẨM C ng hòa xã h i ch ộ ộ ủ nghĩa Việt Nam

B MÔN CÔNG NGH K THU T Ộ Ệ Ỹ Ậ MÔI TRƯỜNG Độ ậ – ực l p T do H nh Phúc– ạ

NHIỆ M VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Họ tên sinh viên: Lê Th ị Băng Tâm MSSV: 21150093

Họ tên sinh viên: Nguy n Tiễ ến Hưng MSSV: 21150072

1 TÊN ĐỀ TÀI: Tính toán thi t k hế ế ệ thống xử lý nước c p công su t 5000mấ ấ 3 /ngày cho khu dân cư Đồng Nai

2 N I DUNG VÀ NHIỘ ỆM VỤ

- Xem xét nguồn nước ng m theo yêu c u c a QCVN 01-1 :2018/BYT- Quy chu n k ầ ầ ủ ẩ ỹthuật quốc gia v ề chất lượng nước sinh hoạ t

- Đề xuất phương pháp và sơ đồ công ngh h ệ ệ thống x ử lý nước c p phấ ục vụ sinh hoạt

- Tính toán chi tiết hệ thống x ử lý

- B n v ả ẽ thiết kế

- Sơ đồ công nghệ, mặt băng tổng thể, các mặt cắt và chi ti t lế ắp đặt

3 TH I GIAN THỜ ỰC HIỆN: t ừ 03/2023 đến 06/2023

4 CÁN B Ộ HƯỚNG DẪN: Ths Hu nh Thái Hoàng Khoa ỳ

Đơn vị công tác: Trường Đại học Sư Phạm K ỹ Thuật Tp H Chí Minh ồ

Tp HCM, ngày… tháng… năm CÁN BỘ HƯỚNG D N Ẫ

(Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠ M KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGH HÓA H C & TH C PH M Ệ Ọ Ự Ẩ

B MÔN CÔNG NGH K THU T Ộ Ệ Ỹ Ậ MÔI TRƯỜNG

C ng hòa xã h i ch ộ ộ ủ nghĩa Việt Nam

18/03 N p m c l c bài báo cáo ộ ụ ụ

Tìm hi u t ng quan v nguể ổ ề ồn nước và

KHOA CÔNG NGH HÓA H C & TH C PH M Ệ Ọ Ự Ẩ

BỘ MÔN CÔNG NGH K THU T Ệ Ỹ Ậ MÔI TRƯỜNG

Độ c lập T do Hạnh Phúc – ự –

PHI U NHẾ ẬN XÉT HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC

(Đồ án X lý nước cấp) ử

Người nhận xét: Ths Hu nh Thái Hoàng Khoaỳ

Cơ quan công tác: Trường Đạ ọc Sư Phại h m Kỹ Thuật Tp H Chí Minh ồ

Sinh viên được nhận xét: Lê Th ị Băng Tâm MSSV: 21150093

V ng m t trên 10 - 30% các bu i gắ ặ ổ ặp giáo viên hướng d n Tích cẫ ực

trong làm việc, đúng tiến độ yêu cầu

1.25 - 1.5

Có mặt đầy đủ các bu i gổ ặp giáo viên hướng dẫn Tích c c trong làm ự

việc, đúng tiến độ yêu cầu, có sáng kiến đề xu t mấ ới 1.75 - 2

Diễn gi i chi ti ả ết được chức năng nhiệm vụ của từng công trình và SĐCN 0.75 - 1

Diễn gi i chi ti ả ết được chức năng nhiệm vụ của từng công trình và

SĐCN nhưng chưa giải thích được cách tính toán, chưa trình bày b n vả ẽ

rõ ràng, đúng kỹ thuật

1.25 - 1.5

Diễn gi i chi ti ả ết được chức năng nhiệm vụ của từng công trình và

SĐCN và gi i thíchả được cách tính toán, trình bày b n v ả ẽrõ ràng, đúng k

Trình bày thuy t minh theo format chuế ẩn, nhưng còn nhi u l iề ỗ : đề ụ m c

không rõ ràng, b ng bi u, hình v ả ể ẽ không được đánh số, nhiều lỗi chính tả

đánh máy

0.5

Trình bày thuy t minh theo format chuế ẩn nhưng còn một vài l i nh ỗ ỏ 0.75 Trình bày thuy t minh theo format chu n, rõ ràng, logic ế ẩ 1

4

Cơ sở và đề xuất quy trình công ngh x ệ ử lý Max 1 Trình bày không đầy đủ cơ sở ự l a ch n công ngh (ọ ệ tổng quan PP x l ử

thành ph n tính chầ ất ch t th i, v ấ ả ấn đề môi trường cần đượ c giải quyết) và

đề xu t công ngh xử lý chưa phù hấ ệ ợp (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhược điểm

0.25

Trình bày đầy đủ cơ sở lựa chọn công nghệnhưng đề xu t công ngh ấ ệ

lý chưa phù h pợ (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhược điểm) 0.5

Trình bày đầy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đề xuất công ngh x lýệ ử

phù hợp nhưng thuyết minh chưa rõ ràng, chính xác 0.75

Trình bày đầy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đề xuất công ngh x lýệ ử

phù h pợ (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhược điểm) 1

5

Tính toán, thi t k công trìnhế ế Max 2

K t qu sai trên 50% n i dung tính toán ế ả ộ 0 - 0.5

K t qu sai t 50% - 30% n i dung tính toán, công th c tính toán ế ả ừ ộ ứ 0.75 - 1

K t qu sai t 30% - 10% các b ng tính, công th c tính toán ế ả ừ ả ứ 1.25 - 1.5 Hiểu rõ t t c các b ng tính và các công th c tính toán (sai <10%) ấ ả ả ứ 1.75- 2

6

B n v không th ng nhả ẽ ố ất giữa b n v và thuy t minh, b n vả ẽ ế ả ẽ sơ sài 0 - 0.5

B n v chính xác ả ẽ ở mức đường nét cơ bản, kích thước và hình vẽ mô tả

đúng so với tính toán

0.75 - 1

B n thu t th ả ậ ể hiện đầy đủ các chi ti t thi t kế ế ế, đường nét rõ ràng, đúng

-b) Nhược điểm của đồ án:

-

-2) Thái độ, tác phong làm vi c: ệ

- 3) Ý ki n k t luế ế ận

-Đề nghị cho b o vệ hay Không cho bả  ảo v ệ

Ngày… Tháng… Năm 20…

Người nhận xét

(Ký & ghi rõ h tên) ọ

L I C Ờ ẢM ƠN

Đầu tiên chúng em xin gửi l i cờ ảm ơn đến cô Khoa “người hướng dẫn” nhómchúng em nói riêng cũng như các thầy cô trong ngành nói chung đã giúp chúng em hiểu sâu hơn trong cách vận dụng từ những gì đã được học vào thực tế cụ thể hơn là tíntoán và thi t k cho m t công trình cế ế ộ ấp nước cho m t khu vộ ực, khu dân cư,…, hơn h

là giúp chúng em có thêm kinh nghi m và các tr i nghi m m i trong ngành h cệ ả ệ ớ ọ

qu ả

Chúng em xin g i l i cử ờ ảm ơn đến các th y cô trong b ầ ộ môn “Công Nghệ K ỹ ThuMôi Trường” đã tạo điều kiện cho chúng em có thể tìm kiếm và trao đổi các tài liệquan trọng để hoàn thành đồ án, cũng như trường Đại học Sư Phạm K ỹ Thuật TP.HCM

là nguồn tài nguyên để chúng em có thể khai thác ngu n kiồ ến thức chất lượng Với lượng kiến thức của sinh viên năm 2 của ngành vẫn còn hạn chế và khả ntính toán còn h n h p không th tránh kh i nh ng sai sót không mong mu n Chúạ ẹ ể ỏ ữ ốrất mong nhận được nh ng l i nhữ ờ ận xét, đánh giá quý báu từ các thầy cô để chúng e

có thể khắc phục cho các đồ án sau

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 11

1 Đặt vấn đề 11

2 Mục tiêu đồ án 11

3 Phương pháp nghiên cứu 12

4 Nội dung đồ án 12

5 Ý nghĩa của đồ án 12

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM 13

1.T ng quan v  ề nguồn nước cấp 13

2 Đặc điểm thành phần tính chất nguồn nước cấp 14

2.1 Đặc trưng của nguồn nước ngầm 14

2.2 Thành ph n, tính chầ ất của nguồn nước ng m 14 ầ 3 Ch  tiêu đầu ra c a nguủ ồn nước 15

3.1 Các ion trong nước ngầm 15

3.2 Các chất khí hòa tan trong nước ng m 18 ầ 3.3 Một s phương pháp xử lý nước ng m nhi m s t 19 ầ ễ ắ CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ XỬ .27 LÍ 1 Các phương pháp xử lý cơ bản 27

1.1 X ử lý nước cấp bằng phương pháp cơ học: 27

1.2 X ử lý nước cấp bằng phương pháp hóa lý: 36

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 40

1 Đề xuất phương án xử .40 lý

2 Thuyết minh sơ đồ công ngh .41 ệ

3 Phân tích ch tiêu x 42  ử lí:

4 Tính toán công trình 45

4.1 Trạm bơm cấp 1 45

4.2 Giàn mưa 46

4.3 B ể trộn cơ khí 55

4.4 B t o bông 61 ể ạ 4.5 B lể ắng đứng 63

4.6 B l c nhanh 67 ể ọ 4.7 B ể chứa nước sạch 77

4.8 B ể chứa bùn 79

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81

1 Kết luận 81

2 Kiến nghị 81

DANH M C BỤ ẢNG

B ng 1.1: Giá tr gi i hả ị ớ ạn của các thông s chất lượng nước ng m theo QCVN 09-ầ

MT:2015/BTNMT 20

B ng 2.1 Th t v t liả ứ ự ậ ệu lọc trong b lể ọc chậm 34

Bảng 3.1: Nước ngầm đầu vào so sánh v QCVN 01: 2018/BYT 40 ới B ng 3.2: Tra nhiả ệt độ và h ng s phân ly bằ  ậc 1 của oxit cacbonic 43

B ng 3.3: Nhiả ệt độ và lượ ng oxy hòa tan trong nư ớc khi hàm lượng mui < 1000 mg/l 44

B ng 3.4: Tr s h s 48 ả ị  ệ  β B ng 3.5: Tr s h s 48 ả ị  ệ  γ B ng 3.6: Thông s c a lả  ủ ớp vậ ệt li u 49

B ng 3.7: Thông s cả  ủa giàn mưa 55

B ng 3.8: Liả ều lượng phèn dùng để ử lý nước. x 56

Bảng 3.9: Hàm lượng c n PAA không chặ ứa nước 58

Bảng 3.10: Thông s bể keo tụ 60

B ng 3.11: Thông s b t o bông 63 ả  ể ạ B ng 3.12: Các thông s thiả  ết kế ủ c a b lể ắng đứng 66

Bảng 3.13: Thông s của vật liệu lọc theo TCXD 33:2006. 67

Bảng 3.14: Cỡ hạt và chiều dày lớp đỡ .69

B ng 3.16: Thông s thiả  ết kế ể chứa nước sạch b .78

M Ở ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Đất nước Việt Nam chúng ta đang trong quá trình thực hiện việc công nghiệp hóa

hiện đại hóa đất nước, đờ ối s ng v t ch t và tinh th n c a mậ ấ ầ ủ ọi người dân ngày càng được nâng cao Như đã biết m c sứ ống càng được nâng cao thì nhu c u và yêu c u v nguầ ầ ề ồn nước

l i là vạ ấn đề ầ c n thi t và quan trế ọng hơn hết Ngoài vấn đề đó nước vẫn luôn đóng vai trò quan trọng trong đờ ối s ng, nó là nhu c u thi t y u cho m i sinh vầ ế ế ọ ật, đóng vai trò đặc biệt trong việc điều hòa khí h u và cho s s ng trên trái ậ ự ố đất Hàng ngày cơ thể con ngườ ần i c3-10 lít nước cho các hoạt động sống, lượng nước này đi vào cơ thể qua con đường thức

ăn, nước uống để thực hiện các quá trình trao đổi chất và trao đổi năng lượng, sau đó thải

ra ngoài theo con đường bài tiết Ngoài ra con người còn sử dụng nước cho các hoạt động khác như tắm, rửa…Chính vì thế, biện pháp tối ưu là phải tìm ra nguồn nước có trữ lượng

lớn để gi i quy t vả ế ấn đề ứ b c thi t này Nguế ồn nước ngầm là nguồn nước đượ ực l a chọn đầu tiên để sử dụng cấp cho người dân và cho sản xuất

Cùng v i s phát tri n c a xã h i ớ ự ể ủ ộ thì nguồn nước ng m, sông, r ch b ô nhi m ngày ầ ạ ị ễcàng nặng nên người dân có nhu c u s dầ ử ụng nước máy ngày càng nhi u Ph n l n các ề ầ ớtrạm cấp nước hi n nay chệ ỉ bơm nước ng m tr c tiầ ự ếp đến h dân sộ ử dụng và không thông qua các quy trình xử lí nước nào, bên c nh còn vài vạ ấn đề như: đường ống cũ, rỉ sét, phèn đọng trong các đường ống với trữ lượng lớn, nước nhiễm phèn, nhiễm sắt nặng Vì vậy

việc đảm b o an toàn s c khả ứ ỏe cho con người, toàn th sinh vể ật ở nh ng khu v c này là ữ ựđiều hoàn toàn không thể

Với nhu cầu và thực trạng đó, trên cơ sở ậ v n d ng nh ng ki n thụ ữ ế ức đã học vào trong thực tế, đồ án: “Thiết k h ế ệ thng x ử lý nước c p ấ công su t 5000m ấ 3/ngày cho khu dân

cư Đồng Nai” đã đưa ra được quy trình công nghệ nhằm xử lý hiệu quả nguồn nước cấp cho các h ộ gia đình sinh hoạ ằng ngày, cũng như tật h n dụng đượ ối đa nguồn nước t c ở các khu vực tránh lãng phí tài nguyên nước

2 Mục tiêu đồ án

Tính toán, l a chự ọn phương pháp tối ưu để thi t k xây d ng tr m xế ế ự ạ ử lý nước cấp nhằm đảo b o ả lượng nước được c p cho khu dân ấ cư Đồng Nai v i công suớ ất 5000m /ngày 3

là nguồn nước sinh ho t an toàn, mang tính kh thi và b o v ạ ả ả ệ môi trường, bên cạnh đó phát triển được nguồn nước cấp Góp phần cải thiện nhu cầu, hỗ ợ phát tri n kinh t xã htr ể ế ội cho đất nước

3 Phương pháp nghiên cứu

- S dử ụng phương pháp phân tích tổng hợp các thông tin, tư liệu tìm hi uể

- S dử ụng các phương pháp liệt kê, so sánh đối chi u, nêu d n ch ng s ế ẫ ứ ố liệu…

4 Nội dung đồ án

- Tổng quan về nước ngầm và các phương pháp xử lý nguồn nước ngầm

- Lựa chọn đưa ra sơ đồ công nghệ phù hợp với đề tài

- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị

- B n v ả ẽ thiết kế: Sơ đồ công nghệ, mặt băng tổng th , các mể ặt cắt, chi tiết lắp đặt

5 Ý nghĩa của đồ án

- Giảm d n và ch m d t th c hiầ ấ ứ ự ện các phương án đầu tư các công trình cấp nước nh l t ỏ ẻ ừngu n v n ngân sách.ồ ố

- Phát tri n, cung cể ấp được nguồn nước s ch ạ cho khu dân cư

- Là nơi nghiên cứu, học tập cho các học sinh, sinh viên ngành môi trường và các ngành khác

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN V Ề NƯỚC NGẦM

1.Tng quan về nguồn nước cấp

Nước trong thiên nhiên được dùng làm các nguồn nước cung cấp cho ăn uống sinh

hoạt và công nghiệp có chất lượng rất khác nhau, khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) là nước mặt, nước ngầm và nư c biển ớ

• Nước ngầm là m t thành phần c a chu trình nguộ ủ ồn nướ ự nhiên Khi mưa, nước c tmưa sẽ rơi xuống các bề mặt trên Trái Đất như mặt đất, mái nhà, lá cây, Một phần nước này rơi xuống được bay hơi, và một phần được gi lữ ại do đã thấm xu ng mố ặt đất Phần này tiếp tục được đi xuyên qua mặt đất cho đến khi ch m t i lạ ớ ớp đá bão hòa Và Lớp đá này được gọi là bão hòa vì chúng đã đạ ới đượt t c khả năng thấm nước tối đa Tại đây, nước được giữ lại và được gọi là NƯỚC NGẦM Nó cũng có thể là nước chứa trong các tầng

ngậm nước bên dưới mực nước ngầm Đôi khi người ta còn phân biệt nước ng m nông, ầnước ngầm sâu và nước chôn lấp Dòng nước này có tốc độ di chuyển chậm và cu i cùng ố

có thể đổ ra sông, su i, hố ồ và đại dương Loại nước này làm n n cho t t c mề ấ ả ọi nơi trên Trái Đất bao g m: khu sa mồ ạc, đồng bằng và đồi núi

Có thể nói, h u h t các nguầ ế ồn nước thiên nhiên đều không đáp ứng được yêu cầu v ề

mặt chất lượng cho các đối tượng dùng nước Vì vậy, trước khi đưa nước vào sử ụ d ng, cần phải tiến hành x lý chúng ử

2 Đặc điểm thành phần tính chất nguồn nước cấp

2.1 Đặc trưng của nguồn nước ng m ầ

Nước ngầm được coi như là một tài nguyên có vai trò vô cùng quan trọng và ít vị tác động bởi các yếu tố khách quan Nó sẽ không bị hạn hán mà hết nước cũng như sẽkhông bị chuyển đổi theo mùa Chính vì th , khi s d ng mế ử ụ ạch nước ng m b n s có th ầ ạ ẽ ểchủ động hơn Nhưng nước ngầm vẫn và đang tồn tại một trong các nhược điểm là kh ảnăng tái tạo của nó không được cao Nếu như chúng ta vẫn tiếp tục tái diễn lại tình trạng khai thác bừa bãi như hiện nay thì s m mu n ớ ộ nước ngầm cũng sẽ bị c n ki t và khó có th ạ ệ ểtái t o lạ ại Theo đó gây ra tình trạng sạt lở đất Nước ng m có nhiầ ệt độ và các thành phần hóa học có độ đục thấp, ít thay đổi theo thời gian và thường ch a r t ít vi khu n (ngo i tr ứ ấ ẩ ạ ừvới trường hợp nguồn nước ng m b ầ ị tác động của nước bề mặt) Nước ngầm theo th i gian ờ

s ẽ theo dòng chảy, ch y ra bên ngoài hoả ặc cũng có thể chảy lên trên

Dựa theo thông tin t T ng cừ ổ ục Môi trường thì nguồn nước ngầm ở ph n l n nh ng ầ ớ ữ

đô thị lớn, nhất là thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội đều bị ô nhiễm nước ngầm Theo như kết quả quan trắc đã nhận thấy chỉ số kim loại nặng có trong nước ngầm cao hơn rất nhi u l n so v i mề ầ ớ ức độ được cho phép, điển hình như asen, amoni, chất hữu cơ,

Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nước ng m r t phong phú, có th là b i s phát triầ ấ ể ở ự ển của các ngành công nghiệp, nước thải không đạt chuẩn, khai thác nước ngầm quá mức, quy trình x lý n c thử ướ ải không đạt chu n, l m d ng nh ng lo i hóa ch t, ch t b o v ẩ ạ ụ ữ ạ ấ ấ ả ệ thực

vật, Hậu qu ph i gánh chả ả ịu đó là mỗi năm Việt Nam có đến 9.000 ca t vong và 200.000 ửngười mắc các bệnh ung thư mà lý do chính là bắt ngu n từ nguồn nước đã b ô nhiễm ồ ị

❖ Vì vậy việc xử lí nước ngầm trước khi s dử ụng là điề ất yếu t u xong xã hội hiện đại ngày nay Để tránh r i ro v vủ ề ấn đề an toàn s c khứ ỏe con người, cũng như là mọi sinh vật

Nước ngầm hiếu khí: Thông thu ng nu c có oxy có chờ ớ ất lượng tốt, có trường h p không ợcần x ử lý mà có thể ấ c p trực tiếp cho ngu i tiêu th Trong nu c có oxy sờ ụ ớ ẽ không có các chất khử như: H2S, CH4, NH4+,…

+ Nước ngầm yếm khí: Trong quá trình nước thấm qua các tầng đá, oxy bị tiêu thụ Khi lượng oxy hòa tan trong nước bị tiêu thụ hết, các ch t hòa tan như Feấ 2+, Mn s2+ ẽ được

t o thành M t khác các quá trình kh ạ ặ ử NO 3-→ NH4+; SO42- → H2S; CO2 → CH4 cũng xảy

ra

3 Ch tiêu đầu ra c a nguủ ồn nước

Để đánh giá chất lư ng ợ nước, người ta đưa ra các ch tiêu về ỉ chất lượng nước như:

a Các ch tiêu vỉ ật lí cơ bản như: độ đục, đ màu, độ pH, độộ nhớt, tính phóng xạ, độcứng, nhiệt độ…

b Các ch tiêu hóa h c cỉ ọ ủa nước như: chỉ tiêu v nhu c u oxy hóa hề ầ ọc COD, lượng oxy hòa tan DO, hàm lượng H2S, CL-, SO42-, PO43-, F-, I- FE2+, Mn2+, các chất nitơ, các hợp chất của axit cacbonic…

c Các ch tiêu vi sinh: s vi trùng gây bỉ ố ện Ecoli, các loại rong tảo, virut…

3.1 Các ion trong nước ngầm

- Ion Canxi Ca 2+

Nước ngầm có thể chứa Ca v2+ ới nồng độ cao Trong đất thường chứa nhiều CO do 2

quá trình trao đổi ch t c a r cây và quá trình th y phân các t p ch t hấ ủ ễ ủ ạ ấ ữu cơ dưới tác động của vi sinh vật Khí CO2 hòa tan trong nước mưa theo phả ứn ng sau:

CO2 + H2O → H2CO3

Acid yếu s ẽ thấm sâu xuống đất và hòa tan canxicacbonat t o ra ion Ca ạ 2+

2H2CO3 + 2CaCO3 → Ca(HCO3)2 + Ca + 2HCO 2+ 3

Ion magie Mg 2+

Nguồn g c c a các ion Mgố ủ 2+ trong nước ngầm ch yếu từ các mu i magie silicat và ủ ốCaMg(CO , chúng hòa tan ch3)2 ậm trong nước ch a khí CO S có m t Ca và Mg tứ 2 ự ặ 2+ 2+ ạo nên độ cứng của nước

- Ion Na+

S hình thành cự ủa Na+ trong nước chủ ếu theo phương trình phả ứ y n ng sau:

2NaAlSi3O3 + 10H2O → Al2Si2(OH)4 + 2Na + 4H4SiO3

Na+ cũng có thể có nguồn gốc từ NaCl, Na2SO4 là nh ng muữ ối có độ hòa tan l n trong ớnước biển

- Ion NH4+

Các ion NH 4+có trong nước ng m có ngu n g c t các ch t th i rầ ồ ố ừ ấ ả ắn và nước sinh ho t, ạnước thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, phân bón hóa học và quá trình vận động của nitơ

- Ion bicacbonat HCO3

-Được tạo ra trong nước nh ờquá trình tan đá vôi khi có mặt khí CO 2

Sau khi ti p xúc v i oxy ho c các tác nhân oxy hóa, ion Fe b oxy hóa thành ion ế ớ ặ 2+ ị

Fe3+ và k t t a thành các bông c n Fe(OH)ế ủ ặ 3 có màu nâu đỏ Vì v y, khi vậ ừa bơm ra khỏi

giếng, nước thường trong và không màu, nhưng sau một thời gian để ắ l ng trong ch u và ậcho ti p xúc vế ới không khí, nước trở nên đục dần và đáy chậu xuất hiện cặn màu đỏ hung Trong các nguồn nước m t, sặ ắt thường tồn tại thành ph n c a các h p chầ ủ ợ ất hưu cơ Nước

ng m trong các gi ng sâu có thầ ế ể chứa sắt ở ạ d ng hóa tr II c a các h p ch t sunfat và ị ủ ợ ấclorua Nếu trong nước tồn tại đồng thời đihyđrosunfua (H2S) và sắt thì sẽ tạo ra cặn hòa tan sunfua s t FeS Khi làm thoáng khắ ử khí CO2, hyđrocacbonat sắt hóa tr II s d dàng ị ẽ ễ

b ị thủy phân và bị oxy hóa để ạo thành hyđroxyt sắ t t hóa tr ị III

4Fe + 8HCO + O2 + 2H3 2O → 4Fe(OH)3 + 8CO 2

Với hàm lượng sắt cao hơn 0.5mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi gi t, làm h ng s n ph m c a các ngành d t may, gi y, phim ặ ỏ ả ẩ ủ ệ ấ ảnh, đồ ộ h p Trên giàn làm ngu i trong các bộ ể chứa, s t hóa tr II b oxy hóa thành s t hóa tr III, t o thành bông ắ ị ị ắ ị ạcặn, các cặn sắt kết t a có thủ ể làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển của các ống dẫn nước

Đặc bi t là có th gây n nệ ể ổ ếu nước đó dùng làm nước cấp cho nồi hơi Một số ngành công nghi p có yêu c u nghiêm ngệ ầ ặt đố ới hàm lượi v ng sắt như dệt, gi y, s n xu t phim ấ ả ấảnh…

Nước có chứa ion sắt, khi tr s pH<7.5 là diều kiện thuận lị ố ợi để vi khuẩn sắt phát triển trong các đường ống dẫn, tạo ra cặn lắng gồ ghề bám vào thành ống làm giảm khả năng vận chuyển và tăng sức cản thủy lực của ống

- Ion mangan Mn 2+

Mangan thường tồn tại song song với sắt ở dạng ion hóa trị II trong nước ngầm và

d ng keo hạ ữu cơ trong nước m t Do v y vi c khặ ậ ệ ử mangan thường được tiến hành đồng thờ ới v i khử sắt Các ion mangan cũng được hòa tan trong nướ ừ các tầng đất đá ở c t điều

ki n yệ ếm khí như sau:

6MnO + 12H 2 +→ 6Mn2+ +3O +6H2 2O

Mangan II hòa tan khi b oxy hóa sị ẽ chuyển d n thành mangan IV dầ ở ạng hydroxyt kết tủa, quá trình oxy hóa diễn ra như sau:

2Mn(HCO3)2 + O + 6H2 2O → 2Mn(OH)4 + 4HCO 3

Khi nước ng m ti p xúc vầ ế ới không khí trong nước xu t hi n c n hydroxyt s t sấ ệ ặ ắ ớm hơn vì sắt d b ễ ị oxy hóa hơn mangan và phản ứng oxy hóa s t bắ ằng oxy hòa tan trong nước

x y ra ả ở trị ố s pH thấp hơn so với mangan C n mangan hóa tr cao là ch t xúc tác r t t t ặ ị ấ ấ ốtrong quá trình oxy hóa khử mangan cũng như khử ắ s t C n hydroxyt mangan hóa tr IV ặ ịMn(OH)4 có màu hung đen Trong thực t c n và ch t lế ặ ấ ắng đọng trong đường ống, trên các công trình là do h p ch t s t và mangan t o nên Vì v y, tùy thu c vào t s c a chúng, ợ ấ ắ ạ ậ ộ ỷ ố ủcặn có thể có mà từ hung đỏ đến màu nâu đen Với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5mg/l Tuy nhiên, với hàm lượng mangan trong nướ ớn hơn 0,1 mg/l sẽc l gây nhi u ềnguy h i trong vi c s d ng giạ ệ ử ụ ống như trường h p nuợ ớc ch a sứ ắt với hàm lượng cao