Đồ Án nước cấp 3000 dân

1.2 Đặc điểm, đặc trưng của nước mặt 1.2.1 Nước mặt Đặc điểm: Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào tính chất đất đai nơi mà dòng nước chảy qua đến các thủy vực, chất lượng nước

Đồ án : Hệ thống xử lí nước cấp cấp cho đô thị mới 3000 dân

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP

1.1 Giới thiệu chung về nước cấp

Nước cấp là nguồn nước sau khi trải qua xử lý của các nhà máy hoặc qua xử lý tại các trạm bơm của các xã, huyện, nước được xử lý sạch theo công nghệ hiện

đại.Sau đó, nước sạch sẽ được chuyển đến các trạm trung chuyển và từ các trạm sẽ cấp nước đến người tiêu dùng Có thể hiểu đơn giản nước cấp là nước đã được xử

lý làm sạch tại các nhà máy sau đó được chuyển đến người tiêu dùng để sử dụng sinh hoạt hàng ngày

Nước cấp có 2 nguồn chính:

- Nước ngầm

- Nước mặt

1.1.1 Nước ngầm

Nước ngầm là nước tồn tại dưới lòng đất ở các đới bão hòa bên dưới bề mặt đất

Bề mặt trên của đới bão hòa được gọi là mực nước ngầm

Trái với suy nghĩ của nhiều người, nước ngầm không tạo thành sông ngầm Nó lấp đầy các lỗ rỗng và vết đứt gãy trong các vật liệu dưới lòng đất như cát, sỏi và đá khác, giống như cách nước lấp đầy miếng bọt biển Các tầng đá được gọi là tầng chứa nước

Nước ngầm có thể được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi trong lòng đất Mực nước ngầm có thể nằm sâu hoặc nông phụ thuộc vào một số yếu tố như đặc điểm vật lý của khu vực, điều kiện khí tượng và tốc độ bổ sung và khai thác Mưa lớn có thể làm tăng lượng nước nạp vào và khiến mực nước ngầm tăng lên Nhưng mặt khác, thời tiết khô hạn kéo dài có thể làm giảm mực nước ngầm

1.1.2 Nước mặt

nước mặt (hay còn gọi là nước bề mặt) là nguồn nước có trên bề mặt Trái Đất như

ao, hồ, sông, suối, nước ngập đất hay nước đại dương Đây cũng có thể được gọi lànước xanh

Nguồn nước mặt được phân chia thành 3 loại chính, bao gồm:

- Nguồn nước mặt vĩnh viễn: Là nguồn nước tồn tại quanh năm, bao gồm nước sông, nước hồ và nước đầm

- Nguồn nước mặt bán vĩnh cửu: Là nguồn nước chỉ xuất hiện tại thời điểm nhất định trong năm, gồm có nước lạch, hố nước và nước trong đầm phá.

- Nguồn nước mặt nhân tạo: Do con người tạo ra và được chứa trong các hệ thống

hồ, đập, đầm lầy nhân tạo Nguồn nước này được lấy từ các con sông, hồ và chứa trong các bể đập nhằm phục vụ cho mục đích sản xuất điện

=>Nước sông là nguồn nước tự nhiên, dồi dào và có thể tiếp cận dễ dàng Nước sông cũng thường có chất lượng tốt, phù hợp để sử dụng làm nước cấp sau khi được xử lý

Dưới đây là một số lý do chính khiến nước sông được sử dụng làm nước cấp:

 Dồi dào: Nước sông là nguồn nước tự nhiên, có trữ lượng lớn và có thể tiếp cận dễ dàng Điều này giúp đảm bảo cung cấp nước sạch cho nhu cầu sinh hoạt của người dân

 Chất lượng tốt: Nước sông thường có chất lượng tốt, phù hợp để sử dụng làm nước cấp sau khi được xử lý Nước sông thường có hàm lượng khoáng chất cao, giúp bổ sung các khoáng chất cần thiết cho cơ thể

 Tiết kiệm chi phí: Nước sông là nguồn nước tự nhiên, không cần tốn chi phí khai thác và vận chuyển Điều này giúp tiết kiệm chi phí sản xuất nước sạch

1.2 Đặc điểm, đặc trưng của nước mặt

1.2.1 Nước mặt

Đặc điểm:

Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào tính chất đất đai nơi mà dòng nước chảy qua đến các thủy vực, chất lượng nước mặt còn chịu ảnh hưởng bởi các quá trình tự nhiên( mưa lũ, hoạt động sống và chết đi của hệ sinh vật nước,…) cũng như hoạt động của con người Trên cùng một con sông, chất lượng nước thường xuyên thay đổi đáng kể theo thời gian và không gian.[2]

Nước mặt có nồng độ lớn các chất lơ lửng đặc biệt là trong dòng chảy Chất huyền phù rất khác nhau, bắt đầu từ các hạt keo đến các nguyên tố hữu hình được trôi theo các dòng sông khi lưu lượng tăng đáng kể.[2]

Sự thay đổi hàng ngày( sự chênh lệch nhiệt độ, ánh sáng mặt trời) thay đổi theo mùa, sự thay đổi khí hậu, nhiệt độ, và của thực vật ( rụng lá) Chúng có thể xảy rangẫu nhiên như mưa, giông, ô nhiễm mạnh Ở các nơi chứa nước mặt, chất lượng nước thay đổi từ bề mặt đến đáy bể chứa (O2, Fe, Mn, khả năng oxy hóa, sinh vật nổi) Hàm lượng của mỗi yếu tố thay đổi phụ thuộc vào chu kỳ của một năm.[2]

Ô nhiễm hữu cơ thường dẫn đến việc phú dưỡng nguồn nước:

- Nguồn ô nhiễm đến từ nguồn nước thải đô thị: các chất cặn bã có trong nước thải

đô thị ( quá trình trao đổi chất của con người, tiện nghi nhà ở)

- Nguồn ô nhiễm từ nguồn nước công nghiệp: chất ô nhiễm hữu cơ và vi ô nhiễm hoặc vô cơ

- Ô nhiễm từ nguồn nông nghiệp: phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ trôi theo nước mưa và các dòng nước Chất thải hữu cơ cũng tạo ra trong các trại chăn nuôi.Lưu lượng nước phụ thuộc mạnh mẽ vào chế dộ mưa

Thành phần và tính chất:

- Có nhiều khí hòa tan chủ yếu là oxy, có ý nghĩa rất quan trọng

- Có nhiều chất rắn lơ lửng

- Có nhiều chất hữu cơ do sinh vật bị phân hủy

- Có nhiều rong tảo, động vật nổi và thực vật nổi

- Chất lượng nước thay đổi theo mùa

- Bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động 2 bên bờ của con người

1.2.2 Thông số của nước[3]

- Độ pH: là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải

Chỉ số này cho thấy sự cần thiết phải trung hòa hay không và tính lượng hóa chất cần thiết cho quá trình xử lý đông tụ, khử khuẩn,

Dựa vào pH còn có thể xác định thành phần cũng như hàm lượng các chất tồn tại trong nước Cụ thể là:

 Nồng độ pH nước lớn hơn 7: Nước kiềm, chứa hàm lượng lớn các

chất carbonat, bicarbonat tồn tại ở dạng ion

 Nồng độ pH bằng 7: Trung tính, chứng tỏ nước sạch Do tự nhiên có được hoặc sau xử lý bằng các phương pháp lọc

 Nồng độ pH nước nhỏ hơn 7: Nước axit, chứa hàm lượng lớn các chất axit tồn tại ở dạng ion, tính ăn mòn cao

- Hàm lượng các chất rắn: Các chất rắn trong nước là:

 Các chất vô cơ là dạng các muối hòa tan hoặc không tan như đất đá ở dạng huyền phù lơ lửng

 Các chất hữu cơ như xác VSV, tảo, động vât nguyên sinh, động vật phù

du, các chất hữu cơ tổng hợp như phân bón, các chất thải công nghiệp.Chất rắn ở trong nước làm trở ngại cho việc sử dụng và lưu chuyển nước,

làm giảm chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất, gây trở ngại cho việc nuôi trồng thủy sản

- Độ cứng: nước tự nhiên thường được phân thành nước cứng và nước mềm.Độ

cứng của nước thường không được coi là ô nhiễm vì không gây hại cho sức khỏe con người Nhưng độ cứng lại gây nên ảnh hưởng lớn đến công nghệ như cặn lò hơi, các thiết bị có gia nhiệt nước,

Độ cứng < 50mg CaCO3/l : nước mềm

50 - 150mg CaCO3/l : nước trung bình

150 - 300mg CaCO3/l : nước cứng

> 300mg CaCO3/l : nước rất cứng

- Màu: nước có thể có màu, đặc biệt là nước thải thường có màu nâu đen hoặc

đỏ nâu.Màu của nước thường được phân thành 2 dạng là: màu thực do các chất hòa tan hoặc dạng hạt keo và màu biểu kiến là màu của các chất lơ lửng trong nước tạo nên Trong thực tế, người ta xác định màu thực của nước, nghĩa là sau khi lọc bỏ các chất không tan Có nhiều phương pháp xác định màu của nước, nhưng thường dùng ở đây là phương pháp so mày với các dungdịch chuẩn là clorophantinat coban

- Độ đục.Độ đục của nước do các chất lơ lửng, các chất hữu cơ phân hủy hoặc

do giới thủy sinh gây ra Độ đục làm giảm khả năng truyền ánh sáng , ảnh hưởng khả năng quang hợp của các sinh vật tự dưỡng trong nước, gây giảm thẩm mỹ và làm giảm chất lượng của nước khi sử dụng VSV có thể bị hấp phụ bởi các chất rắn lơ lửng sẽ gây khó khắn khi khử khuẩn

- Oxi hòa tan Oxi hòa tan trong nước rất cần cho sinh vật hiếu khí Bình

thường oxi hòa tan trong nước khoảng 8 - 10mg/l, chiếm 70 -80 % khi oxi bãohòa Mức oxi hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ

ô nhiễm chất hữu cơ, vào hoạt động của thế giới thủy sinh, các hoạt động hóa sinh, hóa học và vật lý của nước Trong môi trường nước bị ô nhiễm nặng, oxiđược dùng nhiều cho quá trinh hóa sinh và xuất hiện hiện tượng thiếu oxi trầmtrọng

- Phân tích chỉ số oxi hòa tan ( DO) là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá sự ô nhiễm nước và giúp ta đền ra biện pháp xử lý thích hợp

- Chỉ số BOD: Nhu cầu oxi sinh hóa hay nhu cầu oxi sinh học thường viết tắt là

BOD, là lượng oxi cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ có trong nước bằng các vi sinh vật ( chủ yếu là vi khuẩn) hoại sinh, hiếu khí Quá trình này được gọi là quá trình oxi hóa sinh học Quá trình này đòi hỏi thời gian dài ngày vì phải phụ thuộc vào bản chất của chất hữu cơ, vào các chủng loại VSV, nhiệt

độ nguồn nước, cũng như vào một số chất có độc tính trong nước Bình

thường 70% nhu cầu oxi được sử dụng trong 5 ngày đầu, 20% trong 5 ngày tiếp theo và 99% ở ngày thức 20 và 100% ở ngày thứ 21.

- Chỉ số COD: chỉ số này được dùng rộng rãi đề đặc trưng cho hàm lượng chất

hữu cơ của nuwos và sự ô nhiễm của nước tự nhiên

COD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa toàn bộ các chất hữu cơ có trong mẫu nước thành CO2 và nước

COD và BOD đều là các chỉ số định lượng chất hữu cơ trong nước có khả năng bị oxi hóa, nhưng 2 chỉ số này khác nhau về ý nghĩa COD cho thấy toàn bộ chất hữu

cơ ( và các nhóm vô cơ có tính khử) có trong nước bị oxi hóa bằng tác nhân hóa học BOD chỉ thể hiện các chấy hữu cơ dễ phân hủy sinh học, nghĩa là các chất hữu cơ có thể bị oxi hóa bởi các VSV có trong nước Do vậy, chỉ số COD luôn lớn hơn BOD và tỉ số COD:BOD bao giờ cũng lớn hơn 1 Tỉ số càng cao, đặc biệt tới 3,4,5 có thể là trong nước bị nhiễm các chất độc có độc tính kìm hãm VSV phát triển và hoạt động hoặc gây chết Như vật, BOD sẽ rất thấp hoặc có khi gần tới không Do đó trong nhiều trường hợp không thể suy từ COD ra BOD và ngược lại

- Chỉ số Nito, Photpho.Cần xác định tổng N, tổng P hoặc các dạng N - NH3,

N - NO2, N - NO3, để chọn phương án làm sạch các ion này hoặc cân đối dinh dưỡng trong kỹ thuật bùn hoạt tính

- Chỉ số LC50 ( nồng độ thấp nhất gây ức chế 50% sinh vật thí nghiệm)

Phương pháp thử độc tính của nước đối với sinh vật thí nghiệm dựa trên nguyên

lý các chất độc có trong nước ảnh hưởng đến đời sống sinh vật trong nước , như

cá hoặc bèo tấm, cũng có khi dùng đề nuôi dưỡng động vật ( dùng sinh vật thử nghiệm là chuột bạch) giáp xác, vi tảo hay vi khuẩn,

Thử độc tính của nước thải ( trước và sau khi xử lý) nhằm xác định sự nguy hiểm của nước thải đối với hệ sinh thái nước, nghiên cứu khả năng xử lý sinh học và đưa ra tiêu chuẩn chất lượng nước cho giới thủy sinh

Qua chỉ số LC50 cho phép xác định được nồng độ nước thải thấp nhất gây tácdụng ức chế đến sinh vật thí nghiệm, đồng thời cũng cho sơ bộ về độc tính của nước thải có thể đề ra các biện pháp tiếp theo: xác định các chất gây độc, xử lý hấp phụ hoặc loại bỏ các chất độc,

- Chỉ số vệ sinh ( Ecoli)

Trong nước thải , đặc biệt là nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải vùng du lịch, dịch vụ, khu chăn nuôi, nhiễm nhiều vi sinh vật có sẵn ở trong phânngười và phân súc vật Trong đó có thể có nhiều vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là về các bệnh đường tiêu hóa như tả, lị, thương hàn, các vi khuẩn gây ngộ độc thực

Sông Đáy Sông

Đuống

QCVN MT:2015/BTNMT

1.2.3 Ảnh hưởng của nước đến môi trường và con người [3]

Sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật

Bảng 1.1: Một số bệnh ở người do ô nhiễm môi trường nước gây ra.[3]

Bệnh Tác nhân truyền bệnh

Loại sinh vật

Triệu chứng

ỉa chảy nặng, nôn mửa, cơthể mất nhiều nước, bị chuột rút và suy sụp cơ thể

Kiết lỵ Shigella dysenteriac VK Lây nhiễm ruột gây bệnh ỉa chảy với nước nhầy.

Viêm

ruột

Clostridium perfringens và

VK Làm chảy ruột non gây

khó chịu, ăn không ngon

các VK khác hay bị chuột rút và ỉa chảy.

Đốt chát gan, vàng da, ănkhông ngon đau đầuBại liệt Siêu vi trùng bại liệt

Siêu vitrùng

Đau cuống họng, ỉa chảy, đau cột sống và chân tay

Kiết lỵ

do

amip

Entamoeba histolytica Amip Lây nhiễm ruột, gây ỉa chảy với nước nhầy

Theo bản chất của tác nhân gây ô nhiễm người ta phân biệt ô nhiễm vô cơ, ô nhiễmhữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm vi sinh vật, cơ học hay vật lý (ô nhiễm nhiệt hoặc do các chất lơ lửng không tan), ô nhiễm phóng xạ

Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối Nước sau khi tiệt trùng vớicác hợp chất clo có mùi nồng nếu nhiễm Clo hay Clophenol

Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan mà nước có vị: mặn,ngọt, chát, đắng

- Độ đục: làm khả năng truyền ánh sáng bị giảm dẫn đến ảnh hưởng hoạt động

của sinh vật và con người

- Độ dẫn điện: Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng

hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ

- Chất rắn lơ lửng: gây cho nước đục, thay đổi màu sắc và các khoáng chất

khác

- Độ cứng: dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng

do Canxi và Magiê phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan

Trong sản xuất, nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủaảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

- Độ pH: Sự thay đổi pH của nước liên quan đến sự hiện diện các hóa chất axit

hoặc kiềm, sự phân hủy CHC, NO3-, cá không sống được khi nước có pH < 4 hoặc

“Một cây làm chẳng nên non – 3 cây chụm lại nên hòn núi cao”, một người bảo vệ nguồn nước thì sẽ vô ích nhưng nhiều người, cả xã hội cùng có ý thức bảo vệ nguồn nước thì chắc chắn kết quả sẽ khác

Do đó, biện pháp bảo vệ nguồn nước sạch đầu tiên là thức tỉnh và nâng cao ý thức của người dân hành động Hành động tiết kiệm nước sạch khi sử dụng

- Giữ sạch nguồn nước

Biện pháp bảo vệ môi trường nước hiệu quả tiếp theo là giữ sạch nguồn nước Khôngnên vứt rác thải bừa bãi ra môi trường, không được thải trực tiếp nước thải chưa được

xử lý ra nguồn nước sạch Không được phóng uế bậy ra nguồn nước, đặc biệt không

sử dụng phân tươi để bón cho rau củ, cây cối Hạn chế tối đa sử dụng thuốc sử dụng, nếu sử dụng cần phải đúng hướng dẫn

- Tiết kiệm nguồn nước sạch

Bảo vệ nguồn nước chính là hành động tiết kiệm, giảm lãng phí nước trong quá trình sinh hoạt hàng ngày Cụ thể, bạn hãy tắt vòi nước khi đánh răng/rửa mặt/rửa tay/giặt giũ xong Đường ống dẫn nước/bể nước bị rò rỉ cần phải kiểm tra và khắc phục ngay

để tránh bị thất thoát nước sạch ra ngoài Đặc biệt, khi trời có mưa, nên sử dụng

thùng đựng nước mưa để tận dụng vào việc rửa dụng cụ, rửa xe cộ hoặc dùng để tướicây Vừa tận dụng được nước mưa từ thiên nhiên vừa tiết kiệm được nguồn nước sạch, tránh gây lãng phí.

- Giảm thiểu ô nhiễm:

 Tận dụng sản phẩm có thể tái chế

Thay vì sử dụng các sản phẩm chỉ sử dụng một lần rồi vứt hay bao bì nilon gây ô nhiễm môi trường đất và nước Bạn hãy áp dụng phương pháp tận dụng bất cứ sản phẩm nào bản thân có thể tái chế sử dụng được Hành động này sẽ góp phần giảm thiểu được một số lượng rác thải lớn ra môi trường Đồng thời, bạn sẽ cảm thấy thích thú với sự sáng tạo của mình trước các đồ dùng được tái chế

 Tránh gây ô nhiễm trong nông nghiệp

Thực tế, không chỉ các hoạt động sản xuất công nghiệp mới gây ô nhiễm nguồn nước Các hoạt động sản xuất nông nghiệp cũng gây hưởng lớn đến nguồn nước sạch sinh hoạt của con người Vì thế, đối với chăn nuôi, người dân nên kết hợp với

kỹ thuật chăn nuôi công nghiệp cao Cần phải có hệ thống xử lý chất thải chăn nuôiđồng bộ và biện pháp quây rốt xử lý hợp vệ sinh Tránh tình trạng thải chất thải trực tiếp ra ngoài môi trường

Đối với cây trồng, nông dân cần phải sử dụng phân bón đúng liều lượng, đúng thời gian Tránh tình trạng dư thừa làm ô nhiễm môi trường đất, dẫn tới ô nhiễm chất lượng nguồn nước

Nói chung chúng ta đã có nhận biện pháp rất đơn giản để giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện môi trường nước, nhưng trên hết vẫn là ý thức chung của cộng đồng, cũng như những giải pháp cụ thể về chế tài của chính phủ đối với nhưng hành động gây hủy hoại môi trường nước

1.4Các công nghệ có thể áp dụng để xử lý nước

1.4.1 Các biện pháp xử lý cơ bản

- Biện pháp cơ học: sử dụng cơ học để giữ lại cặn không tan trong nước.

Các công trình: Song chăn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc

- Phương pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý nước

như keo tụ bằng phèn, khử trùng bằng Clor, kiềm hóa nước bằng voi, dùng hóa chất để diệt tảo (CuSO4, Na2SO4)

- Biện pháp lý học: khử trung nước bằng tia tử ngoại, sóng siêu âm Điện

phân nước để khử muối

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

cơ bản nhất Có thể dùng biện pháp cơ học để xử lý nước độc lập hoặc kết hợpcác biện pháp hóa học và lý học để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả xử

xử lý nước

b Song chắn rác và lưới chắn rác

Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệuquả làm sạch của các công trình xử lý Vật nổi và vật lơ lửng trong nước có thể có kích thước nhỏ như que tăm nổi, hoặc nhành cây non khi đi qua máy bơm vào các công trình xử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng hàm lượng cặn và độ màucủa nước

c.Bể lắng cát

Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l sau lưới chắn, các hạt cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng, có khản năng lắng nhanh được giữ lại ở bể lắng cát

Nhiệm vụ của bề lắng cát là tạo điều kiện tôtts để lắng các hạt có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2mm và tye trọng lớn hơn hoặc bằng 2,6 để loại trừ hiện tượn bàomòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng

d.Xử lí bằng hóa chất tại nguồn

xử lí tại nguồn bằng hoát chất để hạn chế sự phát triển rong, rêu, tảo, vi sinh vâttj trong nước, loại trừ màu,mùi, vị do xác vi sinh vật gây ra

e Làm thoáng

– Bản chất của quá trình làm thoáng là hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa sắt hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thành các hợp chất hydroxyl sắt hóa trị III và hydroxyl mangan hóa trị IV

Mn(OH)4 kết tủa dễ lắng đọng để khử ra khỏi nước bằng lắng, lọc

– Làm thoáng để khử CO2, H2S có trong nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi và đẩy nhanh quá trình oxy hóa và thủy phân sắt và mangan, nâng cao công suất của các công trình lắng và lọc trong quy trình khử sắt và mangan Quá trình làm thoáng làm tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước, nâng cao thế oxy hóa khử củanước để thực hiện dễ dàng các quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong quá trình khử mùi và mùi của nước

* Có hai phương pháp làm thoáng:

– Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành tia hay thành màng mỏng chảy trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia

và màng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như ở các dàn làmthoáng cưỡng bức

– Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theodàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng – Hỗn hợp hai phương pháp trên: làm thoáng bằng máng tràn nhiều bậc và phuntrên mặt nước

f Clo hóa sơ bộ

– 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 clo bẩn nặng, oxy hóa sắt hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạo thành các kết tủa tương ứng, oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu, ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu, phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc

g.

Phương pháp lắng/keo tụ:

Nguyên lý của phương pháp lắng là sử dụng trọng lực để loại bỏ các hạt vật chất rắn có trong nước Trong xử lý nước ăn uống, để tăng hiệu quả của phương pháp lắng, người ta kết hợp phương pháp lắng với phương pháp keo tụ

Phương pháp keo tụ trong quy trình xử lý nước được biết đến là quá trình liên kết hoặc keo tụ các hạt rắn lơ lửng trong nước thành những hạt có kích thước lớn hơn

và có khả năng lắng xuống đáy bể lắng

Chất keo tụ thường được sử dụng trong xử lý nước ăn uống bao gồm các loại muối nhôm và muối sắt hoặc hạt polymer nhân tạo Sau quá trình keo tụ, các bông cặn

có kích thước đủ lớn được tạo thành, quá trình lắng tự nhiên sẽ diễn ra

h.Phương pháp lọc:

Rất nhiều thiết bị xử lý nước sử dụng phương pháp lọc để loại bỏ các hạt vật chất

có trong nước Những hạt này bao gồm đất sét, phù sa, hạt hữu cơ, cặn lắng từ các quá trình xử lý khác trong thiết bị, sắt, mangan và các vi sinh vật Phương pháp lọcgiúp làm trong nước và tăng hiệu quả của quá trình khử trùng

Bể lọc cát: Một trong những thiết bị lọc áp dụng quá trình lọc tự nhiên đó là bể lọc cát Phương pháp lọc này được sử dụng từ thế kỷ 19 và vẫn tiếp tục được coi là phương pháp hiệu quả để làm trong nước Cấu tạo của lớp vật liệu lọc khá đơn giản

và dễ tìm: cát mịn (thông thường lớp cát lọc dầy tối thiểu 0,5m), sỏi hoặc đá cuội ởdưới

Bể lọc cát có thể áp dụng để lọc nguồn nước có độ đục ≤ 10 NTU Tốc độ dòng nước qua bể lọc cát khoảng từ 0,015 – 0,15 m3/m2h Độ đục nước ra khỏi bể lọc cát phải đạt ≤ 5 NTU Ngoài tác dụng lọc các hạt lơ lửng có kích thước lớn trong nước, bể lọc cát còn có khả năng loại bỏ vi sinh vật, các nang bào nguyên sinh và trứng giun/sán

- Vật liệu đỡ: sỏi, đá nghiền 1×2cm

- Sàn thu nước: có thể dùng ống đục lỗ hay sàn bêtông chẩm lỗ

- Có hệ thống rửa ngược, lưu lượng bơm rửa ngược lớn 14-20l/s.m2 đểlàm giản nở lớp cát hoảng 20-30%

Phương pháp này không có tác dụng làm sạch nước (cả về mặt vi khuẩn)

Để tăng hiệu quả lọc của bể lọc cát nhanh, lớp cát lọc cần được rửa thường xuyên (Ví dụ về bể lọc cát nhanh: Bể lọc cát của Viện Sức khỏe nghề nghiệp và Môi trường)

Bể lọc cát chậm:

- Cấu tạo tương tự bể lọc nhanh

- Vật liệu lọc đường kính trung bình 0,2-0,4mm (cát xây dựng)

- Vận tốc lọc: 0,1-0,5 m/h

- Trên bề mặt cát hình thành các màng vi sinh, là quần thể các vi sinhhiếu khí có khả năng xử lý chất hưu cơ trong nước

- Nhờ có màng lọc mà hiệu suất xử lý độ đục và màu cao 95-99% và tiêudiệt 1 số vi trùng gây bệnh trong nước.

- Không cần dùng hóa chất keo tụ, vận hành đơn giản

Ưu điểm: cho chất lượng nước cao, không đòi hỏi nhiều máy móc thiết bị phức tạp, công trình đơn giản, tốn ít ồng và thiết bị thi công dễ, quản lý và vận hành đơn giản

Nhược điểm: diện tích lớn, giá thành xây dựng cao, chiếm nhiều đất do có vận tốclàm nhỏ, khó cơ khí hóa và tự dộng hóa trong quá trình rửa lọc, vì vậy phải quản lýbằng thủ công nặng nhọc

i.khử mùi, màu của nước

- Khử mùi bằng làm thoáng

- Khử mùi bằng các chất ôxi hóa mạnh

- Khử mùi bằng phương pháp dùng than hoạt tính

 Hóa chất oxy hóa mạnh (Chlorine hay Ozon)

- Chlorine ở dạng lỏng (NaOCl- Nước Javen), bột (Ca(OCl)2), khí Chlohóa lỏng (Cl2)

- Nồng độ Chlo trong thùng pha hóa chất khoảng 0,5-1%

l Ổn định nước:

Xử lý ổn định nước là quá trình khử tính xâm thực của nước đồng thời cấylên mặt trong thành ống lớp màng bảo vệ để cách li không cho nước tiếp xúc trựctiếp với vật liệu làm ống Tác dụng của màng bảo vệ là:

 Chống gỉ cho ống thép và các phụ tùng trên đường ống

 Không cho nước hòa tan vôi trong thành phần ximăng của lớp tráng mặttrong ống gang và ống gang dẻo, mặt thành trong của các ống bêtông

Hóa chất thường dùng để xử lý ổn định nước là: hexametaphotphat, silicat natri,soda, vôi

m.Làm mềm, khử muối, xử lý nước nồi hơi và nước làm lạnh:

-Khử độ cứng cácbônát và làm mềm nước bằng vôi + xôđa

- Khi làm mềm nước bằng vôi hoặc xôđa

-Làm mềm nước bằng phốt phát

-Khử muối bằng phương pháp nhiệt hay chưng cất

-Khử mặn bằng phương pháp điện phân

Tóm lại, các quy trình xử lí trên và mục địch của mỗi quy tring như sau:

- Lấy oxy từ không khí Để oxi hóa sắt và Mangan hóa trị II hòa tan trong nước

- Khử khí CO2 nâng cao pH củanước để đẩy nhanh quá trình oxy hóa và thủy phân sắt và Mangan trong dây chuyền côngnghệ khử sắt và mangan

- Làm giàu oxy để tăng thế oxy hóa khử của nước, khử các chấtbẩn ở dạng khí hòa tan trong nước

- Giảm lượng vi trùng ở các nguồn nước thô bị nhiễm bẩn nặng

- Oxy hóa sắt và mangan hòa tan

ở dạng các phức chất hữu cơ

- Loại trừ rong, rêu, tảo phát triển trên thành các bể trộn, tạo bông cặn và bể lắng, bể lọc

- Trung hòa lượng amoniac dư, diệt các vi khuẩn tiết ra chất nhầy trên mặt lớp cát lọc

- Tạo điều kiện và thực hiện quá

- Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và bông cặn có khả năng lắng với tốc độ kinh tế cho phép, làm giảm lượng vi trùng

và vi khuẩn

- Loại trừ các hạt cặn nhỏ không lắng được trong bể lắng, nhưng

có khả năng dính kết lên bề mặthạt lọc

- Khử mùi, vị, màu của nước sau khi dùng phương pháp xử lý truyền thống không đạt yêu cầu

- Tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng còn lại trong nước sau bể lọc

- Khử tính xâm thực và tạo ra màng bảo vệ cách li không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mặt trong thành ống dẫn đểbảo vệ ống và phụ tùng trên ống

- Khử ra khỏi nước ion Ca2+ và Mg2+ đến nồng độ yêu cầu

- Khử ra khỏi nước các cation và anion của các muối hòa tan đếnnồng độ yêu cầu

*Hệ thống xử lí nước sông hoạt động hiện nay

-Sông Đồng Nai : Công ty Cổ phần B.O.O Nước Thủ Đức (TDW)[7]

Sơ đồ công nghệ xử lí nước sông Đồng Nai[7]

1 Công trình thu và trạm bơm nước thô:

Nước từ sông Đồng Nai qua song chắn rác vào công trình thu và được bơm dẫn về nhà máy xử lý theo tuyến ống nước thô D2400 Trước khi đến hầm giao liên nước

thô được Clo hóa sơ bộ để diệt rong rêu tảo trên đường ống Trạm bơm nước thô

có công suất 315 000m3/ngày

2 Hầm giao liên:

Là nơi tiếp nhận nước thô từ trạm bơm Hóa An đưa về khu xử lý Tại đây nước thô

sẽ tự chảy về khu xử lý của nhà máy BOO Nước Thủ Đức

3 Bể tiếp nhận:

Tiếp nhận nước thô từ hầm giao liên đồng thời có nhiệm vụ tiêu bớt năng lượng dochênh lệch cao trình giữa hầm giao liên với bể tiếp nhận trước khi đưa nước thô vào cụm xử lý nước qua mương phân phối nước thô

4 Thiết bị trộn nhanh:Nhằm mục đích tạo điều kiện phân tán nhanh và đều hóa chất vào toàn bộ khối lượng nước cần xử lý

5 Ngăn phản ứng:

Ngăn phản ứng gồm 2 ngăn với tốc độ khuấy giảm dần tạo điều kiện dính kết các chất bẩn có trong nước ở dạng hòa tan lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên về mặt hạt của lớp vật liệu lọc

6 Bể lắng:

Nước từ bể tạo bông sẽ đi vào vùng đệm sau đó đi vào vùng lắng Vùng lắng được

bố trí các ống lắng với góc nghiêng 60 độ Dòng nước đi vào vùng lắng sẽ đi lên theo phương nghiêng Nước sau khi lắng được thu gom vào máng thu nước và chảy sang các bể lọc Cặn lắng tụ dần trên các ống lắng sẽ trượt xuống đáy bể bằngtrọng lực Bùn cặn từ bể lắng sẽ được dẫn về bể chứa bùn

7 Bể lọc:

Nước trong sau lắng được chia vào 10 ngăn lọc bằng hệ thống vách tràn thủy lực qua cửa phai.Vật liệu lọc là cát thạch anh với chiều cao là 1.3m Với lớp vật liệu này các hạt cặn nhỏ còn lại sau lắng sẽ được giữ lại Nước sau lọc có độ đục < 1NTU Toàn bộ quy trình diễn ra trong khoảng thời gian 4giờ

8 Bể tiếp xúc, bể chứa:Nước sau lọc sẽ được châm Clo để khử trùng, châm Flo để tăng hàm lượng flo trong nước uống và châm vôi để ổn định nước 36 phút là khoảng thời gian đủ để hòa trộn các loại hóa chất vào nước tại bể tiếp xúc Hai ngăn chứa được thiết kế với dung tích chứa trên 42.000m3, với thời gian lưu nước

là 3.4 giờ

9 Trạm bơm nước sạch:

Có nhiệm vụ vận chuyển nước sạch sau xử lý ra tuyến ống truyền tải Trạm bơm gồm 4 máy bơm có tổng công suất 420.000 m3/ngày

10 Bể thu hồi nước rửa lọc:

Toàn bộ lượng nước rửa lọc từ các bể lọc, nước mặt sau khi lắng bùn từ Bể nén bùn và nước trong sau khi tách bùn từ Trạm xử lý bùn được thu gom về Bể thu hồi nước rửa lọc và tuần hoàn lại Bể tiếp nhận nước thô đầu vào để tái xử lý

11 Bể nén bùn

Toàn bộ lượng bùn từ các bể lắng sẽ được thu gom vào bể chứa bùn Phần nước mặt sau khi lắng bùn được bơm qua bể thu hồi nước rửa lọc và bơm tuần hoàn về ngăn tiếp nhận nước thô đầu vào để tái xử lý, phần bùn cô đặc dưới đáy bể được bơm lên Trạm xử lý bùn để tiếp tục công đoạn xử lý tách nước

12 Trạm xử lý bùn:

Trạm xử lý bùn được thiết kế với công suất đảm bảo xử lý triệt để khối lượng bùn phát sinh từ bể lắng trong quá trình xử lý nước Tại trạm xử lý bùn, nước trong sau khi tách bùn được bơm về bể thu hồi nước rửa lọc sau đó được bơm tuần hoàn về ngăn tiếp nhận nước thô đầu vào để tái xử lý Bùn khô sau khi tách nước được Công ty ký hợp đồng với đơn vị có chức năng thu gom xử lý theo quy định

-Sông Sài Gòn : CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ NƯỚC TÂN HIỆP[8]

Sơ đồ quy trinh công nghệ xử lí nước sông Sài Gòn[8]

1.Công trình truyền tải nước thô

Nước thô được bơm theo Hợp đồng bán buôn sỉ nước thô giữa Công ty Cổ phần Đầu tư Nước Tân Hiệp (THW) và Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn TNHH MTV (SAWACO) từ nguồn nước từ sông Sài Gòn qua song chắn rác vào công trình thu

và được bơm dẫn về nhà máy xử lý theo tuyến ống nước thô DN1500 (do Công ty CPĐT Nước Tân Hiệp đầu tư lắp đặt) Tại trạm bơm Hòa Phú nước thô được vôi

và Clo hóa sơ bộ để diệt rong rêu tảo trên đường ống và châm vôi để nâng pH.2,Hầm phân chia lưu lượng

Là nơi tiếp nhận nước thô từ trạm bơm Hòa Phú Tại đây nước thô sẽ tự chảy về khu xử lý của Nhà máy Tân Hiệp 2

3.Bể tiếp nhận

Là nơi tiếp nhận nước thô từ hầm giao liên đồng thời có nhiệm vụ tiêu năng do chênh lệch chiều cao giữa hầm giao liên và bể tiếp nhận PAC, Clo, Ozone sẽ được châm vào tại ngăn tiếp nhận giúp xử lý nước Ngoài ra, nếu nguồn nước thô

về Nhà máy có pH thấp sẽ được châm thêm Vôi để nâng pH tăng hiệu quả xử lý.4.Thiết bị trộn nhanh

Giúp trộn nhanh các hóa chất xử lý đều vào trong nước thô