Do an nuoc cap

Nước cấp cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh và các hoạt động giải trí, ngoài ranước còn sử dụng cho các hoạt động khác như: cứu hoả, phun nước, tưới cây, rửađường… Và hầu hết mọi ngành công ng

CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Nước là một nhu cầu thiết yếu đối với mọi sinh vật trên trái đất Không cónước cuộc sống trên trái đất không thể tồn tại Nhu cầu dùng nước của con người là

từ 100-150 l/ngày đêm cho các hoạt động bình thường chưa kể đến hoạt động sảnxuất

Nước cấp cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh và các hoạt động giải trí, ngoài ranước còn sử dụng cho các hoạt động khác như: cứu hoả, phun nước, tưới cây, rửađường… Và hầu hết mọi ngành công nghiệp hầu như sử dụng nguồn nước cấp như

là một nguồn nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất

Ngày nay, phát triển sản xuất đã góp phần cải thiện cuộc sống, nhưng bêncạnh đó cũng tạo ra nhiều nguồn thải trực tiếp hay gián tiếp làm ô nhiễm nhữngnguồn nước cấp cho chính con người Mặt khác, nguồn nước tự nhiên không đảmbảo hoàn toàn đạt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp và tính ổn định không cao

Vấn đề được đặt ra làm thế nào cung cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuấtmột cách tốt nhất và hiệu quả bên cạnh đó phải thích hợp về mặt kinh tế đồng thờikhông gây ra những tác động ảnh hưởng đến môi trường

Theo định hướng cấp nước của chính phủ đến giai đoạn 2025 nhằm pháttriển kinh tế nâng cao đời sống của nhân dân, cùng với việc đô thị hóa đang pháttriển mạnh, nhanh nên các công trình kỹ thuật và cơ sở hạ tầng cần được xây dựngvới quy mô tương xứng, trong đó có các công trình cấp nước

Bình Dương là một tỉnh phát triển kinh tế khá mạnh và nhanh ở khu vựcĐông Nam Bộ, phía bắc giáp Bình Phước, phía nam và tây nam giáp thành phố HồChí Minh, phía tây giáp Tây Ninh, phía đông giáp Đồng Nai Dĩ An được biết như

là một huyện công nghiệp của tỉnh Bình Dương, huyện Dĩ An giáp TP.HCM và TP.Biên Hòa tỉnh Đồng Nai Nằm trong vùng tam giác phát triển kinh tế nên Dĩ An cóđiều kiện phát triển kinh tế theo hướng công nghiệp vì tốc độ tăng trưởng GDP luôn

ở mức cao so với cả nước Bên cạnh sự phát triển vượt bậc về kinh tế vấn đề giatăng dân số cơ học cũng là một áp lực, vì vậy nước là một nhu cầu không thể thiếu

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 1 SVTH: Nguyễn Minh Vương

để phục vụ sinh hoạt và sản xuất của khu vực nóii chung và khu đô thị ĐẠI PHÚnói riêng.

Do đó, việc xây dựng một Trạm xử lý nước cấp phục vụ cụm dân cư khu đô thị ĐẠI PHÚ huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương là hết sức cần thiết Nó đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt cũng như trong các hoạt động sản xuất kinh doanh hiện tại và trong tương lai, theo định hướng phát triển của khu đô thị Đó

cũng là lý do đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống cấp nước cho cụm dân cư khu

đô thị Đại Phú xã Đồng Hòa, huyện Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất 3200m 3 / ngày đêm” ra đời.

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:

1.2.2 Mục tiêu lâu dài:

Cung cấp nước sạch một cách ổn định và lâu dài cho nhu cầu ăn uống vệ sinh

và các hoạt động sản xuất kinh doanh trong khu đô thị trước trình hình thiếu nướcsạch trong khu vực

Giải quyết vấn đề về môi trường tránh việc phá hoại địa tầng do khoan khaithác nước ngầm tùy tiện gây ra các hậu quả nghiêm trọng

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:

Phạm vi giới hạn trong khu vực dân cư khu đô thị ĐẠI PHÚ

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:

1 - Thu thập kế thừa và phát triển các số liệu, thông tin, cơ sở dữ liệu về điềukiện - tự nhiên, kinh tế - xã hội liên quan đến nội dung đề tài trong khu vực thựchiện

2 - Tìm hiểu, lựa chọn, so sánh các giải pháp công nghệ dựa trên tính kinh

tế, hiệu quả xử lý từ đó đưa ra phương án mang tính khả thi nhất

3 - Dựa trên bước 2 tính toán thiết kế hệ thống xử lý phù hợp với tình hìnhkhu đô thị

4 - Khái toán chi phí đầu tư và chi phí vập hành của hệ thống xử lý.

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:

- Phương pháp thu thập, phân tích và kế thừa tài liệu hiện có (Điều kiện – Tựnhiên, Kinh tế - Xã hội)

- Dựa trên các tài liệu đã thu thập, phân tích hiện trạng chất lượng nguồnnước tại địa phương

- Phương pháp phân tích các ưu nhược điểm của các dây chuyền công nghệ

đề xuất

- Phương pháp lựa chọn để đưa ra công nghệ phù hợp nhất

- Phương pháp tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý

1.6 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI:

- Giải quyết vấn đề nước sạch và sức khỏe cộng đồng Đảm bảo được an toàn

vệ sinh, giảm được các bệnh liên quan như: Tiêu chảy, đau mắt hột, sốt rét…

- Làm tiền đề cho các danh nghiệp tư nhân và ngoài tư nhân với vốn ban đầuthấp có thể tự thiết kế và áp dụng hệ thống xử lý này góp phần nâng cao mức sống

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 3 SVTH: Nguyễn Minh Vương

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC CẤP2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP

2.1.1 Tài nguyên nước mặt

Tổng lượng nước mặt bình quân trên lãnh thổ VN khoảng 880 tỉ m3/năm.Nhưng lượng nước sản sinh trên lãnh thổ dưới dạng mưa chiếm 37% tức làkhoảng 325 tỉ m3/năm

Nếu tính theo đầu người, tổng lượng phát sinh trên lãnh thổ khoảng4700m3/năm , trong khi đó bình quân của hành tinh là 7400 m3/năm Nếu mức độtăng dân số như hiện nay thì sau mỗi thập niên lượng nước tính trên đầu người cũnggiảm đáng kể Một điểm bất lợi nữa là lượng nước rơi trên bề mặt lãnh thổ phân bốkhông đều theo thời gian và không gian

Ở nước ta với lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000 mm phân bốtương đối đều so với các nước trên thế giới Hệ thống sông ngòi chằng chịt có lưulượng tương đối lớn, độ dốc lớn lại ít hồ thiên nhiên và nhân tạo nên lượng phân bốkhông đều trong năm Về mùa mưa thừa nước nên gây ra lụt úng , ngược lại mùakhô nước không đủ cung cấp cho công nghiệp, nông nghiệp và đô thị Nước ta cókhoảng 3000km đường bờ biển, nước ngầm vùng đồng bằng ven biển cũng bịnhiễm mặn do ảnh hưởng của biển trước đây và hiện nay thấm sâu vào lục địa cónơi tới 10 m

Để khắc phục nhược điểm này người ta đã và sẽ xây dựng nhiều hồ chứa vừa

để điều hoà dòng chảy vừa để sản xuất điện Tuy nhiên bất cứ biện pháp nào cũng

có mặt trái của nó đối với môi trường Chẳng hạn xây hồ chứa sẽ làm thay đổi hệsinh thái của khu vực và hiện tượng phú dưỡng hoá trong hồ là rất khó tránh khỏi

2.1.2 Tài nguyên nước ngầm

Theo đánh giá của ngành địa chất trữ lượng nước ngầm của nước ta khoảng50-60 tỷ bằng 16-19% lượng nước phát sinh trên lãnh thổ Nhưng khả năng khaithác tối đa cũng chỉ khoảng 10-12 tỷ m3, hơn nữa lượng nước ngầm lại là nguồn

nước bổ sung cho dòng chảy của sông ngòi vào mùa khô Cũng như nước mặt, tàinguyên nước ngầm phân bố không đều đối với các vùng khác nhau

2.2 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC CẤP

Nước là một nhu cầu thiết yếu đối với mọi sinh vật trên trái đất Không cónước cuộc sống trên trái đất không thể tồn tại Nhu cầu dùng nước của con người là

từ 100-150 l/ngày đêm cho các hoạt động bình thường chưa kể đến hoạt động sảnxuất

Nước cấp cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh và các hoạt động giải trí, các hoạtđộng như cứu hoả, phun nước, tưới cây, rửa đường… và mọi ngành công nghiệphầu như sử dụng nguồn nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không thể thay thếđược trong sản xuất

Hiện nay tổ chức liên hiệp quốc đã thống kê có một phần ba dân số trên thếgiới thiếu nước sạch sinh hoạt, khi đó người dân phải sử dụng các nguồn nướckhông sạch Điều này này dẫn tới hàng năm có tới 500 triệu người mắc bệnh vàmột triệu người ( chủ yếu là trẻ em ) bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh tại cácnước đang phát triển có nguyên nhân từ việc sử dụng nguồn nước không hợp vệsinh

Việc cung cấp nước sạch , chống ô nhiễm nguồn nước do tác động của nướcthải sinh hoạt và sản xuất đang là vấn đề quan tâm đặc biệt Mỗi quốc gia đều cónhững tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong đó các chỉ tiêu có thể sai khácnhau nhưng nhìn chung phải đảm bảo an toàn vệ sinh về một số vi trùng trongnước, không có chất độc hại làm ảnh hưởng tới sức khoẻ con ngườ, các chỉ tiêu về

độ pH, nồng độ oxy hoà tan, độ đục, hàm lượng kim loại hoà tan, độ cứng, mùi vị Ngoài ra nước cấp cho công nghiệp bên cạnh các chỉ tiêu chung về chất lượng nướccấp còn tuỳ thuộc vào từng mục đích sử dụng mà đặt ra những yêu cầu riêng

Các nguồn nước trong thiên nhiên ít khi đảm bảo các tiêu chuẩn yêu cầu, dotính chất có sẵn của nguồn nước hay bị ô nhiễm Do vậy, tuỳ thuộc vào chất lượngnguồn nước và chất lượng về nước cấp mà cần thiết phải có quá trình xử lý nướcthích hợp đảm bảo cung cấp nước có chất lượng theo yêu cầu đặt ra

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 5 SVTH: Nguyễn Minh Vương

2.3 TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

Để cung cấp nước sạch có thể khai thác từ nguồn nước thiên nhiên là nướcmặt, nước ngầm và nước biển…

Việc chọn nguồn nước phải dựa trên cơ sở kinh tế kĩ thuật của các phương ánnhưng cần lưu ý:

 Nguồn nước phải có lưu lượng trung bình hàng năm theo tần suất yêu cầucủa đối tượng tiêu thụ Trữ lượng nguồn nước phải đảm bảo khai thác nhiềunăm

 Chất lượng nước đáp ứng nhu cầu TCXD-33-68, ưu tiên chọn nguồn nước dễ

xử lý và ít dùng hoá chất

 Ưu tiên chọn nguồn nước gần nới tiêu thụ có sẵn thế năng để tiết kiệm nănglượng, có địa chất công trình phù hợp với yêu cầu xây dựng, có điều kiện bảo

vệ nguồn nước

 Cần ưu tiên chọn nguồn nước ngầm nếu lưu lựợng đáp ứng nhu cầu sủ dụng

vì nước ngầm kinh tế trong khai thác và có nhiều ưu điểm khác

2.3.1 Thành phần và chất lượng nước mặt

Thành phần và chất lượng nước bề mặt chịu nhiều ảnh hưởng của yếu tố tựnhiên, nguồn gốc xuất xứ, các điều kiện môi trường xung quanh và các tác động củacon người khi khai thác và sử dũng nguồn nước Thông thường nước bề mặt chứacác thành phần sau:

 Chứa khí hoà tan, đặc biệt là khí oxy

 Chứa nhiều chất lơ lửng Riêng trường hợp nước chứa trong hồ, chất rắn lơlửng còn lại thấp và chủ yếu ở dạng keo

 Có hàm lượng chất lơ lửng cao, có sự hiện diện của nhiều tảo

 Các chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ.Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt được đưa ra trong bảng:

Bảng 2.1: thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước

Chất thải sinh hoạt hữu cơCao phân tử hữu cơ

Nước mặt là nguồn nước tự nhiên gần gũi với con người nhất Chính vì vậy

mà nước mặt cũng là nước dễ ô nhiễm nhất Ngày càng hiếm có nguồn nước mặtnào đáp ứng được chất lượng tối thiểu cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp màkhông cần xử lí trước khi đưa vào sử dụng, do hàm lượng cao của các chất có hạicho sức khoẻ và có nhiều vi sinh vật gây bệnh cho con người

Nguồn chủ yếu của nước bề mặt là nước sông Chất lượng nước sông phụthuộc vào các yếu tố xung quanh như mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân sốtrong khu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng thải vào sông Ngoài ra chấtlượng nước sông còn phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, tốc độ dòng chảy, thời gianlưu và thời tiết trong khu vực Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp phát triển màcông tác quản lí của các dòng thải công nghiệp, dòng thải nước sinh hoạt khôngđược chú trọng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các hoá chất độc hại, các chấthữu cơ ô nhiễm… nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn, phong hoá dễ dàngthì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, độ đục cao do cácchất huyền phù và các chất rắn, chất mùn có trong nguồn nước Ngày nay, hiếmthấy có nguồn nước sông nào đạt được chất lượng cho tiêu chuẩn nước cấp màkhông cần xử lý

Nghiên cứu thành phần và chất lượng nước mặt, tổ chức y tế thế giới đưa racách phân loại sau về các loại nhiễm nước bẩn:

 Nước nhiễm bẩn do vi trùng, virus và các chất hữu cơ gây bệnh

 Nguồn nhiễm bẩn do các chất hữu cơ phân huỷ từ động thực vật và các chấtthải công nghiệp

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 7 SVTH: Nguyễn Minh Vương

 Nguồn nhiễm bẩn do các chất thải công nghiệp, các chất thải rắn có chứa cácchất độc hại của các cơ sở công nghiệp như: phenol, cianua, crom, cadium,chì, kẽm…

 Nguồn ô nhiễm dầu mỏ và các sản phẩm từ dầu mỏ trong quá trình khai thác,sản xuất, chế biến, và vận chuyển làm ô nhiễm mạnh nguồn nước mặt và gâytrở ngại lớn cho công trình xử lý nước bề mặt

 Nguồn ô nhiễm do các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong công nghiệp

 Các chất phóng xạ từ các cơ sở sản xuất và sử dụng phóng xạ như các nhàmáy phóng xạ ,các bệnh viện, các cơ sở nghiên cứu và công nghiệp

 Các hoá chất bảo vệ thực vật cùng với ưu điểm là dung để phòng chống sâu

bọ, côn trùng, nấm… giúp ích cho nông nghiệp, nó còn mang lại tác hại làgây ô nhiễm cho nguồn nước nhất là khi chúng ko đc sử dụng đúng mức

 Các hoá chất hữu cơ tổng hợp được sử dụng rộng rãi cho các ngành côngnghiệp như chất dẻo, dược phẩm, vải sợi

 Các hoá chất vô cơ nhất là các hoá chất dùng làm phân bón trong nôngnghiệp như các hợp chất photphat, nitrat…

 Một nguồn nước thải đáng kể từ các nhà máy nhiệt điện tuy không gây ônhiễm trầm trọng nhưng cũng làm giảm chất lượng nước bề mặt với nhiệt độquá cao của nó

Tóm lại, ngoài các yếu tố địa hình , thời tiết là những yếu tố khách quan gâyảnh hưởng đến chất lượng nước bề mặt chúng ta cần xét đến những yếu tố khác chủquan hơn đó là các tác động của con người trực tiếp hay gián tiếp vào quá trình gây

ô nhiễm môi trường nước bề mặt

2.3.2 Các nguồn nước ngầm

Nước ngầm ít chịu tác động của con người hơn so với nước mặt Nước ngầmthường có chất lượng tốt hơn Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo haycác hạt cặn lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh cũng tốt hơn chỉ tiêu vi sinh của nước mặt,ngoài ra nước ngầm không chứa rong, tảo là những thứ dể gây ô nhiễm nguồn nước.Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là sự có mặt các chất hòa tan do ảnhhưởng của điều kiện địa tầng, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực

những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất thải bẩn và lượng mưa lớn thìnước ngầm dễ ô nhiễm bởi các khoáng chất hòa tan, các chất hữu cơ.

Bản chất địa chất có ảnh hưởng lớn đến thành phần hóa học của nước ngầm.nước luôn tiếp xúc với đất trong trang thái bị giữ lại hay lưu thông trong đất Nó tạonên sự cân bằng giữ đất và nước Nước chảy dưới lớp đất cát hay granit là: axit vàmuối khoáng Nước chảy trong đất chứa canxi là: hydrocacbonat canxi

Tại những khu vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây bẩn, nước ngầm nóichung được đảm bảo về mặt vệ sinh và có chất lượng khá ổn định Người ta chianước ngầm làm hai loại khác nhau

 Nước ngầm hiếu khí (có oxy):

Thông thường nước ngầm có oxy có chất lượng tốt, có trường hợp không cần

xử lý mà có thể trực tiếp cho người tiêu thụ Trong nước có oxy sẽ không có cácchất khử như: H2S, CH4, NH4…

 Nước ngầm yếm khí (không có oxy):

Trong quá trình nước thấm qua các tầng đá, oxy bị tiêu thụ Khi oxy hòa tan

bị tiêu thụ hết, các chất hòa tan như: SO42- chuyển thành H2S; CO2 chuyển thành

CH4 cũng xảy ra

Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ cao, ion Mg2+, sự có mặt của chúngtạo nên độ cứng của nước Ngoài ra còn chứa các ion như Na+, Fe2+, Mn2+, NH4+,HCO3-, SO42-, Cl-

Đặc tính chung về thành phần, tính chất của nước ngầm là nước có độ đụcthấp, nhiệt độ và các thành phần hóa học ít thay đổi, nước không có oxy hóa trongmôi trường khép kín là chủ yếu, thành phần của nước có thể thay đổi đột ngột với

sự thay đổi độ đục và ô nhiễm khác nhau Những thay đổi này liên quan đến sự thayđổi lưu lượng của lớp nước sinh ra do nước mưa

Bảng sau trình bày một số thành phần có trong nước mặt, nước ngầm vànhững điểm khác nhau của hai nguồn nước này

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 9 SVTH: Nguyễn Minh Vương

Bảng 2.2 : sự khác nhau chủ yếu giữa nước mặt và nước ngầm

theo mùa

Thấp hay hầu như không có

Chất khoáng hòa tan Thay đổi theo chất lượng

đất, lượng mưa

Fe và Mn hóa trị II (ở trạng

thái hòa tan)

Rất thấp, thường ở dưới đáyhồ

Ít thay đổi, cao hơn nước

bệnh) virut các loại tảo

Các vi khuẩn do sắc gây rathường xuất hiện

2.4 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.1 Các thông số vật lý

2.4.1.1 Nhiệt độ nước( 0 C, 0 K)

Nhiệt độ của nguồn nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường

và khí hậu Đây là yếu tố không nhỏ ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước Nướcsông hồ, nước ngầm mạch sâu có nhiệt độ ổn định gần như không thay đổi theomùa

2.4.1.2 Độ màu

Độ màu của nước thiên nhiên thể hiện sự tồn tại của các hợp chất humi (mùn)

và các chất bẩn ở trong nước tạo nên Các hợp chất sắt không hòa tan làm cho nước

có màu đỏ Các chất mùn gây ra màu vàng Các loại thủy sinh tạo cho nước có màuxang lá cây Nước sinh hoạt và công nghiệp thường tạo ra màu xám hay đen chonguồn nước

Đơn vị đo màu là độ Pt/Co

2.4.1.3 Độ đục

Độ đục của nước đặc trưng cho các tạp chất phân tán dạng hữu cơ hay vô cơkhông hòa tan hay keo có nguồn gốc khác nhau Nguyên nhân gây ra nước bị đục là

sự tồn tại các loại bùn, axit silic, hydroxit sắt, hydroxit nhôm,các loại keo hữu cơ visinh vật và phù du thục vật có trong đó Trong nước ngầm, độ đục đặc trưng cho sựtồn tại các khoáng chất không hòa tan hay các hợp chất hữu cơ trong nước thải xâmnhập vào đất

Đơn vị của độ đục là NTU (Nephelometer Turbidity Unit)

2.4.1.4 Mùi vị

Một số chất khí và một số chất hòa tan làm cho nước có mùi Nước thiên nhiênthường có thể có mùi đất, mùi đặc trưng hóa học như mùi Amoniac, mùi Clophenol.Nước có thể có vị mặn, chát trùy theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan

2.4.1.5 Độ dẫn điện

Nước là một chất dẫn điện yếu Độ dẫn điện của nước tinh khiết có thể đạt tới4,2µs/m ở 20oC Độ dẫn điện tăng khi trong nước có các muối hòa tan và thay đổiphụ thuộc vào nhiệt độ

2.4.1.6 Tính phóng xạ

Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ có trong nướctạo nên Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thờigian bán phân hủy rất nhỏ nên nước thường vô hại Trong một số trường hợp còn sửdụng để chữa bệnh Ngược lại, tính phóng xạ của nước do sự nhiễm bẩn chất phóng

xạ trừ chất thải công nghiệp khi vượt quá giới hạn cho phép lại nguy hiểm Phóng

xạ gây nguy hại cho cuộc sống nên độ phóng xạ trong nước thường được xem làmột chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước

2.4.1.7 Hàm lượng chất rắn trong nước

Hàm lượng chất rắn trong nước gồm có chất rắn vô cơ (các muối hòa tan, chấtrắn không tan như: huyền phù, đất cát…), chất rắn hữu cơ (gồm các vi sinh vật, visinh vật, động vật,nguyên sinh, chất thải sinh hoạt, công nghiệp) Trong xử lý nước,hàm lượng chất rắn được phân chia thành:

- Tổng hàm lượng cặn TS (Total Solid) là trọng lượng của phần còn lại sau khicho bay hơi 1 lít mẫu ở 105oC tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là (mg/l)

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 11 SVTH: Nguyễn Minh Vương

- Cặn lơ lửng SS (Suspended Solids), phần trọng lượng của phần còn lại trêngiấy khi lọc 1 lít nước qua giấy lọc rồi sấy khô ở 105oC tới khi có trọng lượngkhông đổi, đơn vị là (mg/l).

- Chất rắn hòa tan DS (Dissolved Solids) bằng hiệu giữa tổng lượng cặn TS vàcặn lơ lửng SS:

Tính chất của nước xác định theo các giá trị khác nhau của pH

Khi: pH = 7 nước có tính trung tính

pH < 7 nước có tính axít

pH > 7 nước có tính kiềm

Độ pH có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan trongnước Ở pH < 5, tùy thuộc vào địa chất, trong một số nguồn nước có thể chứa sắt,mangan, nhôm ở dạng hòa tan, và một số khí như CO2, H2S tồn tại ở dạng tự dotrong nước

Độ pH trong nước có ý nghĩa quan trọng trong các quá trình lý, hóa khi xử lýbằng hóa chất Quá trình chỉ có hiệu quả tối ưu khi ở một khoảng pH ấn định trongnhững điều kiện nhất định

2.4.2.2 Độ kiềm của nước

Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat,hydroxyt và các muối của các axit yếu Do hàm lượng các muối này có trong nướcrất nhỏ nên độ kiềm toàn phần được đặc trưng bằng tổng hàm lượng các ion sau:

Kt = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-].

Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự dotrong nước

Độ kiềm bicacbonat và cacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch nước.Nguồn nước có tính đệm cao, nếu trong quá trình xử lý có dùng thêm các hoá chấtnhư phèn, thì độ pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hoá chấtdùng để điều chỉnh pH

Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau Theo TCVN, đơn vị đo độ cứng sử dụng làMgCaCO3/l

2.4.2.4 Oxy hòa tan DO (Dissolved Oxygen)

Oxy hoà tan trong nước phụ thuộc vào các yếu tố áp suất, nhiệt độ, thành phầnhoá học, vi sinh, thuỷ sinh của nước Oxy hoà tan trong nước không tác dụng vớinước về mặt hoá học Các nguồn nước mặt có bề mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp vớikhông khí nên thường có hàm lượng oxy hoà tan cao Nước ngầm thường có hàmlượng oxy hoà tan thấp do các phản ứng oxy hoá khử xẩy ra trong lòng đất đã tiêuthụ một phần oxy

2.4.2.5 Các hợp chất chứa Nitơ

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 13 SVTH: Nguyễn Minh Vương

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra amoniac, nitrit và nitrat trong tựnhiên, trong các chất thải,trong các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hay giántiếp đưa vào nguồn nước Do đó các hợp chất này thường được xem là các chất chỉthị dùng để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước Khi mới bị nhiễm bẩn,ngoài các chỉ tiêu có giá trị cao như độ oxy hóa, amoniac, trong nước còn có một ítnitrit và nitrat Sau một thời gian amoniac, nitrit bị ô oxy hóa thành nitrat.

Tuỳ theo mức độ có mặt của từng loại hợp chất nitơ mà ta có thể biết được mức

độ và thời gian nguồn nước bị ô nhiễm

Khi nước bị ô nhiễm do phân bón hay nước thải, trong nguồc gây ô nhiễm củyếu là NH4( nước nguy hiểm)

Nước chứa chủ yếu là NO2- thì nguồn nước bị ô nhiễm một thời gian dàihơn( nước ít ô nhiễm hơn)

Nước chứa chủ yếu NO3- thì quá trình oxy hoá đã kết thúc( nước ít nguy hiểm).Nồng độ nitrat cao là môi trường rất tốt cho tảo, rong phát triển gây ảnh hưởngđến chất lượng nước dùng cho sinh hoạt Nếu dùng nước uống có hàm lượng nitratcao ảnh hưởng đến sức khoẻ, thường gây bệnh xanh xao ở trẻ và có thể dẫn tới tửvong

2.4.2.6 Các hợp chất chứa Photpho

Trong nước tự nhiên các hợp chất ít gặp nhất là photphat, khi nguồn nước bịnhiễm bẩn bởi rác và các chất hữu cơ trong quá trình phân huỷ, giải phóng ion PO43

có thể tồn tại dưới dạng H2PO4-, HPO42-, PO43-

Nguồn Photphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt, nước thảicủa một số ngành công nghiệp, phân bón dùng trong đồng ruộng

Cũng như Nitrat, photphat là chất dinh dưỡng của rong, tảo Photphat thuộc loạikhông độc hại với con người Tác hại chủ yếu của phosphate là gây phú dưỡng hóanguồn nước trầm trọng, ngay cả khi ở nồng độ thấp

2.4.2.7 Các hợp chất Sắt, Mangan

Trong nước mặt thường chứa Sắt (III) tồn tại ở dạng keo hữu cơ hay cặn huyềnphù với hàm lượng không lớn

Trong nước ngầm, Sắt tồn tại ở dạng hóa trị (II) kết hợp với các gốchydrocacbonat, sunfat, clorua ( Fe(HCO3)2; FeSO4; FeCl2) Đôi khi tồn tại dưới dạngkeo của axít humic, hay keo silic, keo lưu huỳnh Sự tồn tại của các dạng sắt trongnước phụ thuộc vào pH và điện thế oxy hóa khử của nước Cũng như sắt, manganthường có trong nước ngầm Nhưng có hàm lượng nhỏ hơn 0,5mg/l là nguyên nhângây cho nước có mùi tanh kim loại.

Hàm lượng CO2 hòa tan trong nước cao thường lam cho nước có tính ăn mòn bêtông

- khí Sunfua Dihydro H 2 S: sunfua dihydro là sản phẩm của quá trình phân hủy

các hợp chất hữu cơ có trong nước

Trong nước mặt sunfua dihydro được oxy hóa dạng sunfat Do vậy, sự có mặtcủa khí H2S trong nó chúng tỏ nguồn nước mặt đó đã nhiễm bẩn và có quá thừachất hữu cơ chưa phân hủy, tích tụ ở đáy các nguồn nước

Trong nước ngầm, khí H2S là sản phẩm của quá trình khử diễn ra trong nước.Nócũng thường xuất hiện trong nước ngầm mạch nông khi nước ngầm nhiễm bẩn cácloại nước thải

Hàm lượng khí H2S hòa tan trong nước nhỏ hơn 0,5mg/l đã tạo cho nước có mùikhó chịu và làm cho nước có tính ăn mòn kim loại

2.4.2.9 Các hợp chất Silic

Trong thiên nhiên thường có các hợp chất silic Mức độ tồn tại của chúng phụthuộc vào độ pH của nước Ở pH= 8- 11 silic chuyển hoá dạng HSiO3-, các hợpchất này có thể tồn tại ở dạng keo hay dạng ion hoà tan

Sự tồn tại các hợp chất này có trong nước cấp cho nồi hơi rất nguy hiểm do cặnsilicat đóng thành nồi hơi, thành ống làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắcống

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 15 SVTH: Nguyễn Minh Vương

2.4.2.10 Clorua Cl

-Clorua làm cho nước có vị mặn Ion này thâm nhập vào nước qua sự hòa tan cácmuối khoáng hay bị ảnh hưởng quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước ngầm haycác đoạn sông gần biển Việc dùng nước có hàm lượng Clorua cao có thể gây ramắc bệnh thận cho người sử dụng Ngoài ra nước chứa nhiều Clorua có tính xâmthực đối với bêtông

 Crom(Cr):

Crom có trong nguồn nước tự nhiên là do hoạt động nhân tạo và tự nhiên( phonghoá) Hợp chất Cr6+ là chất oxi hoá mạnh và độc Nồng độ của chúng trong nguồnnước tự nhiên rất thấp vì chúng dễ khử bởi các chất hữu cơ Các hợp chất của Cr6+

dễ gây viêm loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, viêm thận, ung thư phổi, …

 Thuỷ ngân(Hg):

Thuỷ ngân có trong nước bề mặt và nước ngầm ở dạng vô cơ Thuỷ ngân trongmôi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể sinh vật, đặc biệt là cá và các loại độngvật không xương sống Cá hấp thụ thuỷ ngân và chuyển hoá thành metyl thuỷ ngân,(CH3Hg+) rất độc với cơ thể người Chất này hoà tan trong mỡ, phần chất béo củamàng và trong não tuỷ Thuỷ ngân vô cơ tác động chủ yếu đến thận, trong khi đómetyl thuỷ ngân ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương

 Chì(Pb):

Đây là kim loại nặng có ảnh hưởng đến môi trường rất nhiều Vì nó có khảnăng tích luỹ lâu dài trong cơ thể và gây nhiễm độc cho người, thuỷ sinh qua dâychuyền thực phẩm Chì tác dụng lên hệ thống enzyme vận chuyển hydro Khi nhiễmđộc, người bệnh có một số rối loại trong cơ thể, trong đó chủ yếu là rối loạn bộ phậntạo huyết( tuỷ xương) Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biến nhưđau bụng chì, đường viền đen Burto ở lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnhviễn, liệt, tai biến não, Nếu bị nặng có thể dẫn tới tử vong.

2.4.2.13 Hóa chất bảo vệ thực vật

Hiện nay có rất nhiều hoá chất được sử dụng trong nông nghiệp để diệt sâu, rầy,nấm, cỏ Các nhóm hoá chất chính:

 Photpho hữu cơ

 Clo hữu cơ

 Carbamat

Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với người Đặc biệt là hợp chất bảo

vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ có tính bền vững cao trong môi trường và có khả năngtích luỹ trong cơ thể Việc sử dụng một lượng lớn hoá chất này trên đồng ruộngđang đe doạ làm ô nhiễm nguồn nước Vì thế hiện nay nhiều nước đã cấm sử dụngmột số loại thuốc trừ sâu nhất định và quy định liều lượng cũng như cách thức sửdụng Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay, các chất này vẫn đang được sử dụng rộngrãi

2.4.3 Các chỉ tiêu vi sinh

2.4.3.1 Vi trùng gây bệnh

Vi trùng gây bệnh có mặt trong môi trường nước là vi trùng lị, thương hàn,dịch tả, bại liệt, Mục đích của việc kiểm tra chất lượng nước theo chỉ tiêu nàynhằm đánh giá mức độ nhiễm bẩn và khả năng gây bệnh của nguồn nước Do sự đadạng về chủng loại nên việc xác định sự có mặt của chúng tiêu tốn nhiều thời gian

và khó khăn Trong thực tế thường áp dụng bằng phương pháp xác định chỉ số vitrùng đặc trưng

Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người vàđộng vật Trong người và động vật thường có vi khuẩn E coli sinh sống và pháttriển Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường Sự

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 17 SVTH: Nguyễn Minh Vương

có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớntồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độnhiễm bẩn Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnhkhác Do đó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.colichứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết Mặt khác, việc xác địnhmức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nước qua việc xác định số lượng E.coliđơn giản và nhanh chóng Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưngtrong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước.

Ngoài ra, một số trường hợp vi khuẩn hiếu khí và kị khí cũng được xác định đểtham khảo them trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước

2.4.3.2 Các loại rong tảo

Rong tảo phát triển trong nước làm nước bị nhiễm bẩn hữu cơ và làm cho nước

có màu xanh Nước mặt có nhiều loại rong tảo sinh sống trong đó có loại gây hạichủ yếu và khó loại trừ là nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào Hai loại tảo này khiphát triển trong đường ống có thể gây tắc nghẽn đường ống đồng thời làm cho nước

có tính ăn mòn do quá trình hô hấp thải ra khí cacbonic Do vậy để tránh tác hại củarong tảo, cần các biện pháp phòng ngừa sự phát triển của chúng ngay tại nguồnnước

2.5 CÁC CHỈ TIÊU VỀ NƯỚC CẤP

2.5.1 Chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt

Nước cấp dùng trong sinh hoạt phải không màu, không mùi, không chứa cácchất độc hại, các vi trùng và tác nhân gây bệnh Hàm lượng chất hòa tan không vượtquá giới hạn cho phép Theo TCVN 5502 – 2003, chất lượng nước cấp sinh hoạtphải đảm bảo chất lượng như sau:

Bảng 2.3 Chất lượng nước sinh hoạt

25 Chất hoạt động bề mặt, tính theo Linear

Ankyl benzene Sufonat (LAS)

2.5.2 Chất lượng nước cấp cho sản xuất

Mỗi ngành sản xuất đều có những yêu cầu riêng về chất lượng sử dụng Nướccấp cho ngành: công nghiệp thực phẩm, công nghệ dệt, giấy, phim ảnh,… đều cần

có chất lượng như nước sinh hoạt, đồng thời có một số yêu cầu riêng về sắt, mangan

2.6 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP.

2.6.1 Các biện pháp xử lý

Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải đáp dụng các biện pháp xử lý như sau:

 Biện pháp cơ học: sử dụng cơ học để giữ lại cặn không tan trong nướcnhư: lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc

 Biện pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý nước nhưkeo tụ bằng phèn, khử trùng bằng Clor, kiềm hóa nước bằng vôi, dùng hóa chất đểdiệt tảo

 Biện pháp lý học: dùng các tia vật lý để khử trùng nước như tia tửngoại, sóng siêu âm, điện phân nước để khử muối Khử khí CO2 trong nước bằngbiện pháp làm thoáng

Trong 3 biện pháp xử lý nước nêu ra ở trên thì biện pháp cơ học là biện pháp

xử lý nước cơ bản nhất Có thể dùng các biện pháp cơ học để xử lý nước một cáchđộc lập hoặc kết hợp với biện pháp hóa học và lý học để rút ngắn thời gian và nângcao hiệu quả xử lý nước Trong thực tế, để đạt mục đích xử lý một nguồn nước nào

đó một cách kinh tế và hiệu quả nhất phải thực hiện quá trình xử lý bằng sự kết hợpcủa nhiều phương pháp

2.6.2 Một số công đoạn xử lý nước cơ bản

2.6.2.1 Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn

Keo tụ và bông cặn là quá trình tạo ra các tác nhân có khả năng kết dính các chấtlàm bẩn nước ở dạng lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng được trong bểlắng hay kết dính trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tếnhất

Khi trộn đều phèn với nước cần xử lý, các phản ứng hóa học và hóa lý xảy ra tạothành hệ keo dương phân tán đều trong nước Khi được trung hòa, hệ keo dươngnày là các hạt nhân có khả năng dính kết với các keo âm phân tán trong nước vàdính với nhau tạo thành các bông cặn Do đó, quá trình tạo nhân kết dính gọi là quátrình keo tụ còn quá trình kết dính cặn bẩn và nhân keo tụ gọi là quá trình phản ứngtạo bông cặn

Trong kỹ thuật xử lý thường dùng phèn nhôm Al2(SO4)3, phèn sắt FeCl3,

Fe2(SO4)3 và FeSO4 Nhưng hiện nay ở Việt Nam thường sử dụng phèn nhôm, cònphèn sắt có hiệu quả keo tụ cao, nhưng các quá trình khác như sản xuất, vận chuyển,phức tạp và trong quá trình xử lý dễ làm nước có màu vàng nên ít được sử dụngtrong kỹ thuật xử lý nước cấp

Hiệu quả của quá trình tạo bông phụ thục vào cường độ và thời gian khuấy trộn

để các nhân keo tụ và cặn bẩn va chạm và kết dính vào nhau

Để tăng quá trình tạo bông, thường cho vào bể phản ứng tạo bông cặn chất trợkeo tụ polyme Khi tan vào nước, polymer sẽ tạo ra liên kết dưới loại anion nếutrong nước cần xử lý thiếu ion đối (như SO22-,…) hay loại trung tính nếu thành phầnion và độ kiềm của nước nguồn thỏa mãn điều kiện keo tụ

2.6.2.2 Quá trình lắng

Đây là quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng cácbiện pháp trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước ởchế độ thủy lực thích hợp sẽ lắng xuống đáy bể

Cùng với việc lắng cặn, quá trình lắng còn làm giảm được 90 – 95% vi trùng cótrong nước do vi trùng luôn bị hấp thụ và dính bám vào các hạt bông cặn trong quátrình lắng

Thời gian lưu nước trong bể lắng là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quảcủa bể lắng Để đảm bảo lắng tốt, thời gian lưu nước trung bình của các phần tửnước trong bể lắng phải đạt từ 70 – 80% thời gian lưu nước trong bể theo tính toán

2.6.2.3 Quá trình lọc

Lọc là quá trình không chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có kích thướclớn hơn kích các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà còn giữa lại các hạt keo sắt, keohữu cơ gây ra độ đục và độ màu, có kích thước bé hơn nhiều lần kích thước các lỗrỗng, nhưng có khả năng dính kết và hấp phụ lên bề mặt hạt lớp vật liệu lọc Cácyếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc nước qua bể là:

- Kích thước hạt lọc và sự phân bố các cỡ hạt trong lớp vật liệu lọc

- Kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng, nồng độ và khả năng dính kết củacặn bẩn lơ lửng trong nước xử lý

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 21 SVTH: Nguyễn Minh Vương

- Tốc độ lọc, chiều cao lớp lọc, thành phần của lớp vật liệu lọc và độ chênh áplực dành cho tổn thất của một chu kỳ lọc.

- Nhiệt độ và độ nhớt của nước

- Vật liệu lọc là yếu tố quyết định quá trình lọc Do đó, cần chú ý các đặc tínhcủa vật liệu lọc trong sản xuất và chọn lớp vật liệu lọc

- Hiệu quả của quá trình lọc phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt của lớp vậtliệu lọc

- Đường kính hiệu quả d10 lả kích thước của mặt sàn Khi sàn để lọt 10%tronhj lượng các mẫu hạt, còn 90% trọng lượng của mẫu hạt nằm trên sàn

2.6.2.4 Khử trùng nước

Việc đảm bảo vệ sinh về mặt sinh lý khi cấp cho người tiêu dùng đòi hỏi phải cóquá trình khử trùng nước Để khử trùng nước, dùng các biện pháp tiêu diệt vi sinhtrong nước như:

- Đun sôi nước

- Tính chất của nước xử lý như: lượng vi khuẩn, hàm lượng chất hữu cơ, vàcác khử có trong nước

- Nhiệt độ nước

- Liều lượng Clo

- Thời gian khuấy trộn và tiếp xúc của clo tự do với nước

2.6.2.5 Ổn định nước

Đây là quá trình khử tính xâm thực của nước đồng thời cấy lên mặt trong thànhống lớp màng bảo vệ cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu làm ống.Tác dụng của màng bảo vệ:

- Chống rỉ cho ống thép và các phụ tùng trên đường ống

- Không cho hòa tan vôi trong thành xi măng của lớp tráng mặt trong ốnggang dẻo, mặt thành trong của các ống bê tong.

- Hóa chất thường dùng để ổn định nước là: Hexametaphotphat, Silicat, Natri,Sođa, vôi

2.6.3 Dây chuyền công nghệ xử lý nước:

Sau dây là một số dây chuyền công nghệ xử lý nước ăn uống sinh hoạt được sửdụng phổ biến tại một số nhà máy xử lý nước ở Việt Nam hiện nay

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 23 SVTH: Nguyễn Minh Vương

Nước sông Đồng Nai

Mạng lưới cấp nước

Bể chứa nước sạch

Bể trộn

cấp I (Hoá An)

Bể giao liên

Bể trộn

sơ cấp

Bể phân phối nướcClor

Dung dịch polimeFlo

VôiClor

Clor

Dung dịch phèn

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước của nhà máy nước Thủ Đức

TỈNH BÌNH DƯƠNG3.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ:

Bể chứa

nước sạch

Bể lọcnhanh

Bể lắngngang

Bể phânphối nước

Mạng lướicấp nướcTrạm bơm

cấp II

 vị trí khu đô thị Đại Phú trên bản đồ.

Khu đô thị ĐẠI PHÚ nằm giữa khu tam giác của miền Đông Nam Bộ là Sài Gòn– Bình Dương – Biên Hòa, giáp ranh với Quận 9, Thủ Đức, Đồng Nai và vành đaiĐại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh rất tiện lợi cho việc di chuyển Ngoài ra từ khu

du lịch lớn của thành phố là Suối Tiên đến đây chỉ mất khoảng 10 phút, và cùngthời gian đó để đến các khu du lịch khác như Công viên văn hóa lịch sử dân tộc, 30phút đến khu du lịch văn hóa Đại Nam Quốc Sử… Hơn thế nơi đây cũng rất gần vớinhững tiện ích công cộng sắp hình thành như bến xe miền đông, tuyến xe metro…Nằm ngay giao lộ nên có thể dể dàng chọn hướng đi thích hợp với mong muốn củamình

Giao thông thuận tiện

30 phút để đến trung tâm Thành Phố

5 phút để đến làng Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh

10 phút đến khu du lịch suối tiên

15 phút để đến Thủ Đức – Biên Hòa

3.2 KHÁI QUÁT VỀ KHU ĐÔ THỊ ĐẠI PHÚ:

Khu đô thị Địa phú tọa lạc trên ngọn đồi mặt hướng đại học quốc gia TP.HCMlưng tựa núi Châu Thới, thuộc xã Đông Hòa - Dĩ An - Bình Dương, nằm ngay giaođiểm của 3 vùng kinh tế phát triển Sài Gòn – Bình Dương – Đồng Nai

Khu đô thị Đại Phú được quy hoạch thiết kế gồm 10 tòa nhà, mỗi tòa nhà cao

15 tầng (chưa kể tầng trệt và tầng hầm giữ xe), mỗi tầng chia làm 12 căn hộ với 4mẫu thiết kế, diện tích khác nhau từ 66.5m2 – 157 m2, dự kiến cung cấp chổ ởkhoảng 9000 người Mỗi tòa nhà đều có 4 thang máy, hệ thống phòng cháy chữacháy, vệ sinh, an ninh 24/24 và đầy đủ tiện ích công cộng như: khuôn viên, hồ bơi,sân tennis, câu lạc bộ bida, games…

Dự án do công ty TNHH Đại Phú đầu tư Tổng vốn đầu tư xây dựng khu đô thịĐại Phú hơn 1000 tỷ đồng, dự kiến khởi công vào tháng 9/2009 và hoàn thành vàoquý 1/2012

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 25 SVTH: Nguyễn Minh Vương

CHƯƠNG 4 NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ LỰA CHỌN4.1 CÁC LOẠI NGUỒN NƯỚC Ở KHU VỰC

4.1.1 Nguồn nước ngầm

Nước ngầm mạch nông bị nhiễm mặn nhẹ, nước ngầm mạch sâu 150 – 200mchất lượng tương đối tốt Nguồn nước này có thể dùng làm nguồn nước cấp cho khuvực

4.1.2 Nguồn nước mặt

Trên địa bàn huyện Dĩ An có nguồn nước mặt với lưu lượng rất lớn là nguồnnước cấp từ sông Đồng Nai Nguồn nước này chất lượng tương đối ổn định và đâycũng là nguồn cấp nước cho khu vực

4.1.3 Lựa chọn nguồn nước

Trên địa bàn có 2 nguồn nước có thể cung cấp nước cho khu vực là nguồnnước mặt và nguồn nước ngầm Cả 2 nguồn nước này đều đáp ứng được nhu cầu

dùng nước của khu vực Tuy nhiên tại vị trí xây dựng khu đô thị, cấu tạo địa chất cónhiều đá ngầm nên khó khăn cho việc khai thác nước ngầm Để thuận tiện cho việc

mở rộng công suất sau này, nguồn nước mặt được lựa chọn làm nguồn cung cấpnước cho khu đô thị

4.2 CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC THÔ

Các tiêu chuẩn hóa lý chủ yếu của nguồn nước dùng làm nguồn nước chotrạm xử lý đã được kiểm nghiệm có giá trị trung bình là:

Bảng 4.1: Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước

TCVN 5502 :

2003pH

mg/l

mg/l

mg/l O2mg/l CaCO3mg/l

6.8

150 48

180

80

2.5640.3

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 27 SVTH: Nguyễn Minh Vương

00.610.130,800.0080.170.560.0970.01

≤ 0.5

≤ 0.5(Nguồn cty TNHH Kinh Bố)

Nhận xét và kết luận: mẫu nước có độ đục, độ màu, chất rắn lơ lửng cao hơn

tiêu chuẩn nên cần xử lý

4.3 SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ LỰA CHỌN

4.3.1 Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ

4.3.1.1 Bể trộn và Bể phản ứng tạo bông cặn

Hiện nay việc áp dụng tự động cơ giới hóa tại các nhà máy xử lý nước cấpngày càng phổ biến nên bể trộn và bể phản ứng cơ khí được lựa chọn với nhiều ưuđiểm hơn so với phương pháp thủy lực: có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo

ý muốn, thời gian khấy trộn ngắn nên dung tích bể trộn nhỏ, tiết kiệm được vật liệuxây dựng

4.3.1.2 Bể lắng

Khi vận tốc quay v lớn và bán kính quay R bé, lực ly tâm tác dụng lên hạtcặn nằm trong khối nước chuyển động quay sẽ lớn hơn rất nhiều so với lực trọngtrường và tốc độ chuyển động của hạt cặn theo hướng từ tâm ra ngoài sẽ lớn hơnnhiều so với vận tốc lắng tự do của hạt cặn trong khối nước tĩnh Do đó có thể tách

các hạt cặn bẩn ra khỏi nước trong một khoảng thời gian bé hơn nhiều tiết kiệmđược diện tích xây dựng, từ đó bể lắng ly tâm có hiệu quả cao hơn so với các bểlắng khác.

4.3.1.3 Bể lọc

Bể lọc nhanh được sử dụng là bể lọc nhanh phổ thông, là loại bể lọc nhanhmột chiều, dòng nước lọc đi từ trên xuống dưới, có một lớp vật liệu lọc là cát thạchanh và là lọc trọng lực, được sử dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng chấtkeo tụ

Ưu điểm của bể lọc nhanh là tốc độ lọc lớn gấp vài chục lần so với bể lọcchậm Do tốc độ lọc nhanh (từ 6 – 15 m/h) nên diện tích xây dựng bể nhỏ và do cơgiớ hóa công tác rửa lọc nên làm giảm nhẹ công tác quản lý và nó đã trở thành loại

bể lọc cơ bản, được sử dụng phổ biến trong các trạm cấp nước trên thế giới hiệnnay

sử dụng khác nhau của giờ trong ngày

4.3.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Dây chuyền công nghệ xử lý nước chọn như sau:

Mạng lưới

Clo Chất keo tụ

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 29 SVTH: Nguyễn Minh Vương

Trạm bơmcấp II

Bể chứanước sạch

Bểlắng litâm

Chất kiềm hóa

4.3.3 Mô tả sơ đồ công nghệ

Nước từ trạm bơm trạm bơm cấp I vào bể chứa nước thô sau khi đi qua songchắn rác hoặc lưới chắn rác để loại trừ vật có kích thước lớn giúp bảo vệ các thiết bị

và nâng cao hiệu quả làm sạch cho các công trình xử lý

Nước được bơm vào bể nước thô làm nhiệm vụ điều hoà lưu lượng giữadòng chảy từ nguồn vào và từ lưu lượng tiêu thụ cho trạm bơm nước thô bơm cấpcho nhà máy Một phần đất cát và cặn lơ lửng có kích thước lớn sẽ được lắng tạiđây Hàm lượng oxy tăng, nâng cao thế oxy hoá khử của nước để thực hiện quátrình oxy hoá các chất hữu cơ

Sau đó các chất keo tụ được chọn vào nước và được hoà trộn đều với nướctại bể trộn Quá trình trộn phải được tiến hành rất nhanh chóng trong 1 khoảng thờigian ngắn trước lúc tạo thành những bông kết tủa Cánh khuấy được sử dụng trong

bể trộn để tạo ra dòng chảy rối, làm cho chất phản ứng trộn đều với nước

Nước và chất phản ứng sau khi đã được trộn đều trong bể trộn cơ khí sẽ đượcđưa sang bể phản ứng Bể phản ứng có chức năng hoàn thành nốt quá trình keo tụ,tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các hạt keo và cặnbẩn trong nước để tạo nên những bông cặn đủ lớn và được giữ lại trong bể lắng Bểphản ứng cơ khí được chia làm nhiều ngăn với mặt cắt ngang dòng chảy có dạnghình vuông, kích thước cơ bản là 3,6 x 3,6 m; 3,9 x 3,9 m hoặc 4,2 x 4,2 m Dungtích bể tính theo thời gian lưu nước lại 10-30 phút Theo chiều dài, mỗi ngăn lạiđược chia thành nhiều buồng bằng các vách ngăn hướng dòng theo phương thẳngđứng Trong mỗi buồng đặt một guồng khuấy Các guồng khuấy được cấu tạo sao

Bể lọcnhanh

Bể phảnứng cơ khí

Bể trộn

cơ khíCông trình

thu

Nguồn

cho có cường độ khuấy trộn giảm dần từ buông đầu tiên đến buồng cuối cùng,tương ứng vơi sự lớn dần lên của bông cặn.

Nước sau khi tạo thành bông cặn đủ lớn ở bể tạo bông nước được dẫn sang

bể lắng li tâm Tại đây, các bông cặn được tách ra khỏi nước nhờ quá trình lắngtrọng lực

Phần các hạt cặn chưa lắng được ở bể lắng sẽ tiếp tục được loại bỏ hoàn toànkhỏi nước trong bể lọc trọng lực Quá trình lọc nước là quá trình cho nước đi qualớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định để giữ lại trên bề mặt hoặc lớp khe hởcủa lớp vật liệu lọc các hạt cặn và một phần vi sinh vật có trong nước Sau một thờigian làm việc, lớp vật liệu lọc bị trít lại, làm tốc độ lọc giảm Để phục hồi lại khảnăng làm việc của bể lọc, phải tiến hành rửa lọc để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vậtliệu lọc

Giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nước là khử trùng, chất khử trùngđược dùng là Clo dạng lỏng cùng với nước được chứa và trộn đều bằng các váchngăn trong bể nước sạch và phân phối ra mạng lưới cấp nước nhờ trạm bơm cấp II

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH CẤP NƯỚC 5.1 CÔNG SUẤT CỦA CÔNG TRÌNH:

Công suất của hệ thống phải đảm bảo cung cấp đầu đủ nhu cầu dùng nước củakhu đô thị bao gồm:

 Lưu lượng nước cho nhu cầu sinh hoạt, ăn uống:

q : Tiêu chuẩn dùng nước của khu dân cư : 200l/ng ngày đêm

N : Số dân dự tính sống trong khu đô thị, được tính như sau:

Số căn hộ × số người trên 1 căn hộ = 1800 × 5 = 9000 người

 Qngày,max = Kngày,max× Qtb,ngay = 1.4 ×1800 = 2520 m3/ngày.đêm

 Nước tưới cây, tưới đường:

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 31 SVTH: Nguyễn Minh Vương

Qtưới = 8%Qtb,ngày =

8×1800

100 =144 m3/ngày.đêm

 Lưu lượng nước chửa cháy:

Chọn kiểu nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa:

5.2 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THU – TRẠM BƠM CẤP I

Công suất trạm xử lý nước cấp cho khu đô thị ĐẠI PHÚ là 3200m3/ngày đêm

Để cung cấp nước cho trạm xử lý nước, ta sẽ xây dựng công trình thu và trạm bơmcấp I trên lưu vực sông Đồng Nai Công trình thu được lấy nước trực tiếp từ nguồnnước của sông Đồng Nai

5.2.1 CÔNG TRÌNH THU

Theo thiết kế, toàn bộ lượng nước sử dụng trong trạm xử lý do trạm bơm cấp Inày cung cấp là 3200 m3/ngày đêm Ta tính toán công suất trạm bơm cung cấp nướccho trạm xử lý theo công suất 3200 m3/ngày đêm

Ta phải xây dựng công trình thu cho trạm bơm cấp I nhàm cung cấp nước chotrạm xử lý nước cung cấp nước cho toàn bộ nhu cầu dung nước của khu đô thị ĐẠIPHÚ

5.2.1.1 Vị trí của công trình thu:

Nguồn nước lựa chọn để cấp cho khu đo thị ĐẠI PHÚ được lấy từ nguồn nướcmặt sông Đồng Nai.

Đặc điểm của vị trí đặt công trình thu:

+ Lưu lượng nước sông Đồng Nai ở địa điểm lấy nước đảm bảo được nhu cầudung nước của trạm bơm cấp I Chất lượng nước đảm bảo dung như mẫu kiểmnghiệm nước để thiết kế, đảm bảo cho việc vận hành sử dụng các công trình trongtrạm xử lý

+ Công trình thu nằm ở vị trí có địa điểm ổn định, độ sâu mực nước gần bờ đủlớn để có thể khai thác Do đó ta có thể sử dụng công trình thu nước gần bờ

+ Vị trí đặt công trình thu không gây cản trở cho giao thông đường sông

Theo phân tích số liệu khảo sát ở trên ta thấy vị trí dặt trong công trình thu cónền đất cứng có đá cứng ở độ sâu từ 4 – 8m, bờ ổn định không có khả năng sụt lún,chất lượng nước hồ tương đối tốt, đủ trữ lượng cho nhu cầu dung nước

Vậy ta chọn công trình thu nước xa bờ kiểu kết hợp Máy bơm đặt cao hơn côngtrình thu

5.2.1.2 Tính toán công trình thu:

I- sơ đồ tính toán:

SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN CỦA TRẠM BƠM CẤP I

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 33 SVTH: Nguyễn Minh Vương

7 Nhà quản lý Tại đây có thiết bị nâng thả song chắn rác và thiết bị hốt rác.

8 Gian điều khiển

II – Tính toán.

1) Song chắn rác.

a Sơ đồ cấu tạo:

Song chắn rác gồm các thanh thép có tiếp diện tròn đường kính 8 mm đặt songsong nhau, cách nhau một khoảng a = 50 mm Song chắn rác được nâng lên hạxuống nhờ ròng rọc máy Hai bên song có thanh trượt Song chắn rác phải phù hợpvới hình dạng cửa thu nước Hình dạng song chắn rác là hình chử nhật

Thiết kế 1 ngăn thu diện tích song chắn rác ω s = 0.15 m2

Chọn kích thước cửa đặt song chắn rác H × L = 300 × 500 mm

2) Lưới chắn rác

a Sơ đồ cấu tạo:

- Chọn lưới chắn rác kiểu lưới chắn phẳng đặt giữa ngăn thu và ngăn hút.

- Cấu tạo: lưới được đan c thép không rỉ có đường kính d = 1 (mm), kích

thước mắt lưới là a × a = 4 × 4 (mm) Mặt ngoài của lưới đặt thêm một tấm lưới nữa

có kích thước mắt lưới 25 × 25 (mm) và đường kính dây thép đan D = 3 (mm) đểtăng khả năng chịu lực cho lưới

 p: tỉ lệ giữa phần diện tích bị khung và các kết cấu khác chiếm so với diệntích công tác của lưới, lấy p = 0.05.

Thiết kế 1 ngăn thu diện tích song chắn rác ω = 0.22 m2

Chọn kích thước cửa đặt song chắn rác H × L = 400 × 550 mm

4) Ngăn hút

- Chiều rộng ngăn hút tính theo công thức:

Bh ≥ 3 Dp

Trong đó:

+ Dp: đường kính phễu thu, Dp = (1.3 – 1.5)Dh, lấyDp = 1.4Dh

+ Dh: đường kính ống hút Dh = 600 (mm), dung ống thép khi đó vậntốc chảy trong ống hút là V = 1.10 m/s

- Chiều dài ngăn hút chọn Ah = 2.5 m (theo quy phạm thì Ah = 1.5 ÷ 3 m)

- Khoảng cách từ dưới cửa thu nước đế đáy sông chọn

h1 = 0.7 (m)

(theo điều 5.87-20TCVN-33-85 quy định h1≥0.5 m)

- Khoảng cách từ mép dưới đặt lưới đến đáy công trình thu chọn

h2 = 0.7 (m)

(theo quy phạm là từ 0.5 ÷ 1 m)

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 39 SVTH: Nguyễn Minh Vương

- Khoảng cách từ mực nước thấp nhất đến mép trên cửa thu chọn

h3 = 0.75 (m)

(theo quy phạm quy định là h3 ≥ 0.5 m)

- Khoảng cách từ mực nước thấp nhất đến miệng vào phễu hút

- Khoảng cách từ mực nước cao nhất đến sàn công tác: h4 = 1 (m)

(theo quy phạm quy định h4 ≥ 0.5 m)

- Đáy công trình thu có độ dốc 3% về phia shus thu cặn Hố thu cặn kích thước

300-300 (mm), sâu 250 (mm)

- Chiều cao gian quản lý: H = 3.5 m

5) Tính toán cao trình mặt nước trong ngăn thu và ngăn hút.

- Cao trình mặt nước tại vị trí lấy nước của trạm bơm cấp I:

+ MNCNS là + 4,90 (m)