Tiểu luận cấp nước ppt

Do kết hợp từ dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nêncác đặc trưng của nước mặt là chưa hàm lựong oxy hòa tan tương đối cao Nước ngầm: được khai thác từ các tầng

TIỂU LUẬN CẤP NƯỚC

TIỂU LUẬN CẤP NƯỚCMỞ ĐẦU 1

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRẤN XUÂN LỘC 5

1.1 Hiện trạng và điều kiện tự nhiên 5

1.2 Hiện trạng phát triển kinh tế xã hội 5

1.3 Hiện trạng hệ thống cấp nước 6

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7

2.1 Tổng quan về các nuồn nước dùng để cấp nước 7

2.2 Ưu và nhược điểm khi sừ dụng nước ngầm 8

2.3 Các phương pháp xử lý nước ngầm 9

2.4 Kỹ thuật và công nghệ xử lý nước ngầm 10

Chương 3: CƠ SỞ LỰA CHỌN QUI TRÌNH XỬ LÝ 17

3.1 Thành phần tính chất nước ngầm 17

3.2 Các công nghệ trong và ngoài nước 18

3.3 Các quy trình xử lý nước ngầm tiêu biểu tại Khu Xuân Thành 22

3.4 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị 24

3.5 Tính giá thành xử lý 1 m3 nước 44

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nước là nhu cầu tất yếu của mọi sinh vật Không có nước cuộc sống trên tráiđất không thể tồn tại được Hàng ngày trung bình mọi người cần từ 3-10 lít đápứng cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt hằng ngày Trong sinh hoạt nước cấp dùngđáp ứng nhu cầu sinh hoạt ăn uống, vệ sinh, cac họat động giải trí, và cac họatđộng công cộng như cứu hỏa, phun nước, tưới đường…còn trong công nghiệp,nước cấp được dùng cho quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nướcgiải khát, rượu… Hầu như mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như làmột nguồn nguyên liệu không gì thay thế được trong sản xuất

Tùy thuộc vào mức độ phát triền công nghiệp và mức sinh hoạt cao thấpcủa mọi cộng đồng mà nhu cầu về nước cấp với số lượng và chất lượng khác nhau Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số nguồnnước càng ngày bị ô nhiễm và cạn kiệt …

Vì thế con người cần phải biết cách xử lý các nguồn nước cấp đề đáp ứng cả

về chất lượng lẫn số lượng cho sinh hoạt hằng ngày và sản xuất công nghiệp

2 Mục tiêu của đề tài

Xây dựng một qui trình xử lý nước ngầm đáp ứng được về số lượng và chấtlượng phục vụ nhu cầu của người dân quanh vùng

3 Nội dung của đề tài

Nêu lên cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý nước ngầm sau đó đưa ra một sốqui trình xử lý nước, nêu ưu nhược điểm của từng qui trình rồi lựa chọn một quitrình thích hợp, rồi tính toán tính kinh tế của qui trình đã lựa chọn

4 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài hình thành dựa trên phương pháp thu thập tài liệu, tính toán thiết kế,phân tích, tổng hợp các số liệu

5 Nhu cầu kinh tế của xã hội

Hiện nay nhu cầu dùng nước sạch của người dân ngày càng tăng cao, đáp ứngnhu cầu đó các nhà máy xử lý nước cấp lần lượt ra đời Huyện Long Khánh theokhảo sát là một vùng có trữ lườn nước ngầm khá lớn, chất lượng nước đạt tiêuchuẩn chất lượng nước ngầm Do đó chỉ cần xử lý sơ bộ chúng ta có thể đưa vàomạng lưới cấp nước cho người dân sử dụng.

Quy trình được thiết kế trong nước nhưng vẫn đảm bảo được chất lượngnước đạt tiêu chuẩn và giá thành xử lý có thể chấp nhận được

6 Giới hạn của đề tài:

Xây dựng quy trình xử lý nước ngầm công suất 1000 m3/ngày.đêm phục vụ chokhu dân cư Xuân Thành- huyện Xuân lộc – Đồng Nai

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRẤN XUÂN LỘC

1.1 Hiện trạng và điều kiện tự nhiên

Tổng diện tích đất tự nhiên của thị trấn Xuân Lộc là 15.000 ha, chia làmnăm khu vực:

Khu Xuân An: 124 ha

Khu Xuân Bình: 215 ha

Khu Xuân Hòa: 371 ha

Khu Xuân Trung: 130 ha

Lượng mưa trung bình năm 2185 mm, cao nhất 2894, thấp nhất 1361

Hướng gió chủ đạo: mùa mưa là Tây Nam, mùa khô là Đông Bắc

Thủy văn và địa chất thủy văn: trên địa bàn thị trấn có ba con suối Vàomùa khô hằng năm các con suối đều cạn kiệt.Nước giếng có độ sâu 35-50

m, công suất của các giếng nước là 40-60 m3/h

1.2 Hiện trạng phát triển kinh tế xã hội

Tình hình kinh tế:

Sản xuất công nghiệp:trên thị trấn Xuân Lộc hình thành 13 cơ sở sản xuất

tập trung chủ yếu vào các ngành xây dựng , chế biến, cơ khí, sản xuất hàng tiêudùng.Thị trấn Xuân Lộc đã và đang có nhiều nhà đầu tư nước ngoài đến thăm dò

và đặt vấn đề hợp đồng

Nông nghiệp: thị trấn Xuân Lộc có 915 ha đất sử dụng vào nông nghiệp chủ

yếu là đất trồng các cây công nghiệp: cao su, cà phê, điều…

Giao thông: đường quốc lộ 1A có chiều dài 3km nằm trong phạm vi thị trấn vềphía tây.ngoài ra còn có quốc lộ 20 trên tỉnh lộ 2, chiều dài 41.100m

Tình hình dân số:

Theo điều tra dân số 01-04-1992 thị trấn có 42.000 ngưoiừ, tỷ lệ sinh đẻ3,69%, tỷ lệ tử vong 1,3%, tỷ lệ tăng tự nhiên 2,39% Mật độ dân cư phân bốkhông đều, đông nhất là khu Xuân An, thấp nhất là khu Xuân Thanh

1.3 Hiện trạng hệ thống cấp nước

Nguồn nước:

Nước mặt: lưu lượng nhỏ và cạn kiệt vào mùa khô, nếu ta đắp đập để chứa

nước, xử lý cung cấp sinh hoạt thì giá thành rất cao, không đảm bảo

Nước ngầm: trữ lượng lớn, lưu lượng mỗi giếng đạt từ 40-50 m3/h với chiềusâu trung bình từ 60-100 m, hiện nay mạng lưới cấp nước của thị trấn đang sửdụng nứớc ngầm từ các giếng khoan Vì vậy tiếp tục khai thác nước ngầm làmnguồn nước cung cấp cho thị trấn

Mạng lưới cấp nước của thị trấn được xây dựng từ năm 1962-1977 đã sữachữa một số phần khu vực suối Cái, khu vực gần sông Hòa Bình Ống cấp nước thịtrấn hầu hết là ống Dioo-iso; có một số ống thép và một số ống Fibrô xi măng, đã

bị hư hoặc hở, mối nối do chấn động các laọi xe cơ giới

Hiện nay có khoảng 10.360 m loại d= 100 mm; 4.780 m loại d=150 Cókhoảng 3000 m ống nhánh cấp nước vào nhà và hơn 3000 đồng hồ đo nước tạiD15 Qua năm tháng đường dược mở rộng, phần lớn ông nằm trong lòng đườngđược mở rộn, một số ống bị hư bể, rò rĩ do bị chiến tranh Các van khóa quản lýtrên mạng rất ít,nên khi có sự cố xảy ra phải ngưng cấp nước trên toàn bộ thị trấn,trên toàn mạng lưới có 4 họng cứu hỏa được lấy trực tiếp trên mạng lưới

Hiên nay dân số được cấp nước trên toàn thị trấn khoảng 40% dân cư, theo số liệucủa xí nghiệp nước Long Khánh đến tháng 10-1993, toàn bộ các hộ sử dụng nước

từ xí nghiệp được lấp đông hồ 100% nhưng tỷ lệ thất thoát đến 40 %, có tháng đến

50 % chứng tỏ đã bị rò rĩ rất nhiều

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về các nuồn nước dùng để cấp nước

Để cung cấp nước sạch có thể khai các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi

là nước thô) từ nước mặt nước ngầm và nước biển

Nước mặt: bao gồm các nguồn nước trong các ao, hồ, đầm chứa, sông suối.

Do kết hợp từ dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nêncác đặc trưng của nước mặt là chưa hàm lựong oxy hòa tan tương đối cao

Nước ngầm: được khai thác từ các tầng chưa nước dưới đất, chất lượng

nước ngầm phụ thuộc vào các thành phần khoán hóa và cấu trúc địa tầng mà nướcngầm thấm qua Do vậy nước chảy qua các địa tầng chứa cát và đá granit thườngncó tính axit và chứa ít chất khoáng Khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vôithì nước thường có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat cao

Nước biển: Nước biển thường có độ mặn rất cao (độ mặn ở Thái Bình

Dương là 32 – 35 g/l) Hàm lường muối trong nước biển thay đổi theo mùa tùythyeo vị trí địa lý như: cửa sông gần bờ hay xa bờ, ngoài ra trong nước biển cònchứa nhiều chất lơ lửng, càng gần bờ nồng độ càng tăng, chủ yếu là các phiêu sinhđộng thừc vật

Nước lợ: ở cửa sông và các vùng ven bờ biển, nơi gặp nhau sủa các dòng

nước ngạt chảy từ sông ra, các dòng chảy từ đất liền ra hòa trộn với nước biển

Nước khoáng: Khai thác từ tầng dưới sâu nước cất hay từ các suối do phun

trào từ lòng đất ra, nước có chứa một vài nguyên tố ở nồng độ cao hơn nồng độcho phép đối với nước uống và đặt biệt có tác dụng chữa bệnh

Nước chua phèn: Những nơi gần biển (ví dụ như Đồng bằng sông Cửu

Long) ở nước ta thường có nước chua phèn Nước bị nhiễm phèn do tiếp xúc vớiđất phèn, loại này giàu nguyên tố lưu huỳnh ở dạng sunfua hay sunfat và một vàinguyên tố kim loại như nhôm sắt

Nước mưa: nước mưa có thể xem như nước cất tự nhiên nhưng không hoàn

toàn tinh khiết bởi vì nước mưa có thể bị ô nhiễm khí, bụi và thầm chí cả vi khuẩn

-Để khai thác nước ngầm có thể sử dụng các thiềt bị điện như bơm ly tâm,máy nén khí, bơm nhúng chìm hoặc các thiết bị không cần điện như các loại bơmtay Ngoài ra nước ngầm còn đươc khai thác tập trung tại các nhà máy nuớc ngầm,các xí nghiệp, hoặc khai thác phân tán tại các hộ dân cư Đây là ưu điểm nổi bậtcủa nước ngầm trong vấn đề cấp nước nông thôn

-Giá thành xử lý nước ngầm nhìn chung rẻ hơn so với nước mặt

2.2.2 Nhược điểm

-Một số nguồn nước ngầm ở tầng sâu được hình thành từ hàng trăm, hàngnghìn năm và ngày nay nhận được rất ít sự bổ cập từ nước mưa Và tầng nước nàynói chung không thể tái tạo hoặc khả năng tái tạo rất hạn chế Do vậy trong tươnglai cần phải tìm nguồn nước khác thay thế khi các tầng nước này bị cạn kiệt

-Việc khai thác nước ngầm với qui mô và nhịp điệu quá cao cũng sẽ làmcho hàm lượng muối trong nước tăng lên từ đó dẫn đến việc tăng chi phí cho việc

xử lý nước trước khi đưa vào sử dụng

-Khai thác nước ngầm với nhịp điệu cao sẽ làm cho mực nước ngầm hạthấp xuống, một mặt làm cho quá trinh nhiễm mặn tăng lên, mặt khác làm cho nềnđất bị võng xuống gây hư hại các công trình xây dựng-một trong các nguyên nhângây hiện tượng lún sụt đất

-Khai thác nước ngầm một cách bừa bãi cũng dễ dẫn tới tình trạng ô nhiễmnguồn nước ngầm

2.3 Các phương pháp xử lý nước ngầm

Về nguyên tắc nước chứa hàm lượng tạp chất ở dạng nào lớn hơn giới hạn chophép thì phải xử lý trước khi đem sử dụng Cho đến nay người ta xử lý nước theocác phương pháp sau:

a Phương pháp cơ học

Nước từ nguồn được bơm cấp 1 phun qua giàn mưa thành những tia nhỏ đểôxy của không khí tác dụng với Fe2+ thành Fe3+ Nước dàn mưa được dẫn đilắng lọc ở các bể lọc chứa chất lọc (cát, đá, than hoạt tính…)

b Phương pháp hóa học

Là phương pháp dùng hóa chất, các phản ứng hóa học trong quá trình xử lýnước

Nếu nước có độ đục lớn chứng tỏ chứa nhiều chất hữu cơ và sinh vật phù

du thì dùng phèn và chất tạo keo tụ để ngưng tạp chất

Nước chứa nhiều ion kim loại (độ cứng lớn) xử lý bằng vôi, sôđa hoặc dùngphương pháp trao đổi ion Nước chứa nhiều độc tố H2S xử lý bằng phươngpháp oxy hóa, clo hóa, phèn

Nước chứa nhiều vi khuẩn thì phải khử trùng bằng các hợp chất chứa clo,ozon

Nước chứa Fe thì oxy hóa Fe2+ bằng oxy không khí (làm thóang giàn mưa)hoặc dùng chất oxy hóa để xử lý…

Độ kiềm của nước nhỏ làm cho quá trình keo tụ khó khăn, nước có mùi vịthì phải kiềm hóa bằng amoniac (NH3) Sau khi cacbon hóa, clo hóa sơ bộ rồithêm KMnO4

Nước có nhiều oxy hòa tan thì phải xử lý bằng cách dùng các chất khử đểliên kết oxy Đó là hydrazin, natrithisunfat…

Nhìn chung các phương pháp xử lý hóa học thường đạt năng suất và cóhiệu quả cao

c Phương pháp vi sinh

Trên thế giới hiện nay phương pháp xử lý nước bằng vi sinh đang đượcnghiên cứu và có một số nơi đã áp dụng Trong phương pháp này một số chủngloại vi sinh đặc biệt đã được nuôi cấy và được đưa vào trong quá trìng xử lýnước với liều lượng rất nhỏ nhưng đạt hiệu quả cao Tuy nhiên cho đến naynhững kết quả nghiên cứu của phương pháp này chưa được công bố rộng rãi.Tùy thuộc vào nguồn nước làm nguyên liệu cho các lãnh vực khác nhau màngườt ta đã sử dung cac phương pháp khác nhau để xử lý nước cấp cho lãnnhvực đó Thông thường thì người ta kết hợp cả 2 phương pháp cơ học và hóahọc để xử lý nước

2.4 Kỹ thuật và công nghệ xử lý nước ngầm

2.4.1 Các công trình thu nước ngầm

Giếng khoan

Giếng khoan là công trình thu nước ngầm mạch sâu với công suất trungbình và lớn, có độ sâu vài chục đến vài trăm mét và đường kính giếng phụ thuộcvào lưu lượng cần khai thác Giếng khoan gồm có: giếng khoan hoàn chỉnh (khoantới lớp cách nước) và giếng khoan không hoàn chỉnh (khoan lưng chừng đến lớp

đất chứa nước) giếng khoan có áp và không áp Khi cần khai thác một lượng nướclớn, người ta có thể dùng một nhóm giếng khoan, tuy nhiên trong trường hợp nàycác giếng sẽ bị ảnh hưởng lẫn nhau khi làm việc đồng thời.

Hệ thống thu nước ngầm tầng nông

Đây là loại công trình dùng để thu nước ngầm mạch nông ở những nơinước ngầm sâu bị nhiễm mặn, việc đào giếng khó khăn

Đường ống thu nước bao gồm một hệ thống ống thu nước đặt nằm ngangdạng đục lỗ hoặc dạng xẻ rãnh ở đường ống, đặt trong lớp đất có chứa nước, có độdốc để nước tự chảy về giếng tập trung, từ đây có thể dùng gào múc hoặc máybơm để lấy nước Để ngăn không cho cát chui vào bên trong ống thu nước, người

ta thường xếp đá dăm, cuội, sỏi xung quanh ống

Trên đường ống đưa nước về giếng tập trung, cứ khoảng 25-30m phải bố trímột giếng thăm để kiểm tra nước, lấy cặn và thông hơi

Phương tiện lấy nước từ giếng lên

Để lấy nước từ giếng lên người ta thường sử dụng gầu múc nước bằng tay(với các giếng đào khơi) hoặc các loại bơm giếng khác nhau

Một trong những bơm giếng phổ biến nhất ở vùng nông thôn là giếng bơmtay theo mô hình của UNICEF Để bơm nước từ các giếng khoan qui mô nhỏ,người ta thường sử dụng các loại bơm ly tâm hoặc máy nén khí Đối với các giếngkhoan qui mô công nghiệp, người ta thường sử dụng bơm hỏa tiễn

Tính toán thủy lực giếng lấy nước ngầm có thể chia ra: giếng đơn chiếc(không chịu ảnh hưởng của các giềng bơm khác), và nhóm giếng bơm, với sơ đồ

bố trí có quan hệ thủy lực với nhau

2.4.2Công trình xử lý sắt, mangan

Các phương pháp khử sắt, mangan trong nước ngầm

a Khử sắt,mangan bằng phương pháp làm thoáng

Sắt, Mangan trong nước thường tồn tại ở dạng Fe2+, Mn2+ vì vậy muốn loạichúng ra khỏi nước cần oxy hóa chúng thành muối Fe3+, Mn4+ ở dạng ít tan rốidùng phương pháp lắng, lọc dể giữ chúng lại và loại chúng ra khỏi nước Muốn

oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, Mn2+ thành Mn4+ người ta thường sử dụng phương pháplàm thoáng tự nhiên hay cưỡng bức (các dàn mưa hay quạt gió) Thực chất củaphương pháp làm thoáng là làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện cho Fe2+ oxy hoáthành Fe3+ sau đó Fe3+ thực hiện quá trình thủy phân để tạo thành hợp chất ít tanFe(OH)3,Mn2+ thành MnO2 rồi dùng bể lọc để giữ lại

b Khử sắt,mangan bằng phương pháp dùng hóa chất

Khử sắt,mangan bằng chất oxy hóa mạnh

- Các chất oxy mạnh thường dùng để khử sắt là: Cl2, KMnO4, O3…So sánhvới phương pháp khử sắt bằng làm thoáng ta thấy, dùng chất oxy hóa mạnh phảnứng xảy ra nhanh hơn, pH môi trường thấp hơn (pH<6) Nếu trong nước có tồn tạicác hợp chất như: H2S, NH3 thì chúng sẽ ảnh hưởng lớn đến quá trình khửsắt,mangan

c Các phương pháp khác để khử sắt và mangan

Khử sắt,mangan bằng phương pháp trao đổi ion

Việc sử dụng phương pháp trao đổi ion khử sắt và mangan cũng tương đốithông dụng Do hai nguyên tố này có hóa trị hai nên dễ dàng bị hấp phụ bởi cácvật liệu trao đổi ion

Khó khăn của phương pháp này là nếu sắt và mangan bị oxy hóa bởi oxy thì

nó sẽ bám lên các vật liệu trao đổi ion và mất tác dụng của chúng

Vì vậy việc kiểm soát hàm lượng oxy hòa tan trong nước vào hệ thống traođối ion là rất quan trọng

Khử sắt bằng phương pháp điện phân

Dùng các cực âm bằng sắt, nhôm cùng cac cực dương bằng đồng mạ niken vàdùng điện cực hình ống trụ hay hình sợi thay cho tấm điện cực phẳng

Phương pháp dùng muối polyphotphat

Polyphotphat có thể tạo nên các kết tủa sắt và mangan rất nhanh và hiệu quả.Polyphotphat được hòa trộn với liều lượng khoảng gấp 2 lần nồng độ của sắt vàmangan Tuy nhiên phương pháp dùng muối polyphotphat sẽ không thích hợp chocác nguồn nước có hàm lượng sắt và mangan vượt quá 1 mg/l

Các phản ứng chính:

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O

Ca(HCO3) + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + 2Ca(CO3) + H2O

MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaSO4

Quá trình làm mềm nước bằng vôi – soda

Khi độ kiềm cacbonat không đủ để phản ứng với vôi thì cần phải cung cấp

từ nguồn bên ngoài, thông thường sử dung soda bột Na2CO3 Phương trình phảnứng:

CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4

Quá trình làm mềm bằng xút

Xút cũng được sử dụng khi độ cứng cacbonat không đủ để phản ứng vớivôi Sự lựa chọn giữa soda bột và xút không chỉ phụ thuộc vào lý do kinh tế màcòn phụ thuộc vào các yếu tố như vận hành dễ dàng hệ thống xử lý và hàm lượngmagiê trong nguồn nước

Các phản ứng:

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

Ca(HCO3)2 + 2NaOH = CaCO3 + Na2CO3 +2H2O

Mg(HCO3)2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + Na2CO3 + H2O

MgSO4 + 2NaOH = Mg(OH)2 + Na2SO4

a Phương pháp nhiệt: khi đun sôi nước ở 100 oc đa số các vi sinh vật bị tiêu

diệt Tuy nhiên có một số vi sinh vật khi nhiệt độ cao liền chuyển sang dạngbào tử với lớp bảo vệ vững chắc Để tiêu diệt nhóm vi khuẩn này cần đunsôi nước đến 120 oc Phương pháp nhiệt tuy đơn giản nhưng tốn năng lượng

và thiết bị nên thường áp dụng ở quy mô nhỏ

b Phương pháp UV: tia UV (tia cực tím) có khả năng tiêu diệt hầu hết các vi

sinh vật Trong kỹ thuật, khi lưu lượng nước cần khử trùng nhỏ, có thể sửdụng các thiết bị khử trùng bằng tia UV Cơ cấu chính của thiết bị là cácđèn bức xạ, tia tử ngoại đặt trong dòng chảy của nước Hiệu quả củaphương pháp này chỉ đạt được hoàn toàn khi trong nước không có chất hữu

cơ và cặn lơ lửng

c Phương pháp siêu âm: Dòng siêu âm với cường độ từ 2w/cm2 trở đi trong

khoảng thời gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trongnước

d Phương pháp lọc: Đại bộ phận vi sinh vật trong nước có kích thước từ 1-2

micromet Nếu đem lọc nước qua lớp lọc có kích thước khe rỗng nhỏ hơn 1micromet có thể loại trừ được đa số vi khuẩn Lớp lọc thường dùng các tấmsành, sứ, xốp với khe rỗng cực nhỏ Dùng phương pháp này nước phải cóhàm lượng cặn nhỏ hơn 2 mg/l

Khử trùng bằng phương pháp vật lý có ưu điểm cơ bản không làm thay đổi tínhchất lý hóa của nước không gây nên các hậu quả phụ Tuy nhiên do hiệu suất

thấp nên thường chỉ áp dụng ở quy mô nhỏ với các điều kiện kinh tế kỹ thuậtcho phép.

Phương pháp hóa học:

Cở sở của phương pháp hóa học là sử dụng các chất oxy hóa mạnh để oxyhóa men của tế bào vi sinh và tiêu diệt chúng Các hóa chất thường dùng làClo, Brôm, Iốt, Ozôn, Kalipemanganat

a Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của nó

Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào dù là nguyên chất hay hợpchất khi tác dụng với nước đều tạo ra phân tử axit hypoclorit có tác dụng khửtrùng nước mặt Tốc độ của quá trình khử trùng tăng khi nồng độ của chất khửtrùng và nhiệt độ trong nước tăng, đồng thời phụ thuộc vào dạng không phân lycủa chất khử trùngvì quá trình khuếch tán trong vỏ tế bào xảy ra nhanh hơntrong quá trình phân ly Tốc độ khử trùng bị chậm rất nhiều khi trong nước cócác chất hữu cơ, cặn lơ lửng và các chất khử khác Khi cho Clo vào nước xảy

ra các phản ứng sau:

Cl2 + H2O = HOCl + HCl

Hoặc ở dạng phương trình phân ly:

Cl2 + H2O = 2H+ + OCl- + Cl

-Khi sử dụng Clorua vôi làm chất sát trùng phản ứng sẽ là:

Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl

2HOCl = 2H+ + 2OCl

-Khi pH tăng, nồng độ HOCl giảm làm cho hiệu quả khử trùng cũng giảm đitương ứng Để quá trình khử trùng nước bằng Clo có hiệu quả cao nhất nên tiếnhành khi nước có độ pH thấp, trước khi xử lý ổn định nước Khi trong nước cómuối amoni, amoniac hay các hợp chất hữu cơ có chứa nhóm amoni thì axithypoclorit tham gia vào phản ứng với chúng tạo thành monocloramin vàđicloramin:

HClO + NH3 = NH2Cl + H2O

HClO + NH2Cl = NHCl2 + H2O

b.Khử trùng nước bằng Iốt: Iốt là chất oxy hóa mạnh và thường được dùng để

khử trùng nước ở các bể bơi Là chất khó hòa tan nên Iốt được dùng ở dạng dungdịch bão hòa Độ hòa tan của Iốt phụ thuộc vào nhiệt độ nước Ở 0oc đọ hòa tancủa Iốt là 100mg/l, ở 20oc là 300mg/l Khi độ pH của nước nhỏ hơn 7 liều lượngIốt sử dụng lấy từ 0,3-1 mg/l Nếu sử dụng liều lượng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm chonước có mùi vị Iốt

c.Khử trùng nước bằng ion các kim loại nặng:

Với nồng độ rất nhỏ của ion kim loại nặng có thể tiêu diệt được các loại sinhvật và rêu tảo sống trong nước Diệt trùng bằng ion kim loại nặng đòi hỏi thời giantiếp xúc lớn Tuy nhiên không thể nâng cao nồng độ kim loại nặng để giảm thờigian diệt trùng vì khi đó sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng nước.d.khử trùng nước bằng ozôn

Hiện nay khử trùng nước bằng ozôn đang phát triển mạnh trên thế giới Khicho Ozôn vào nước, nó phá hủy không chỉ các men và cả vi sinh chất của tế bào.Với vi khuẩn bào tử ozôn có tác dụng mạnh hơn Clo 300-800 lần Đồng thời ozôncòn oxy hóa các hợp chất hữu cơ gây ra màu, mùi vị của nước Tuy nhiên ozôn rấtđộc đối với con người Trong nước nó phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử vànguyên tử Tốc độ phân hủy tăng nhanh khi nồng độ muối, pH và nhiệt độ muốităng

Ozôn được sản xuất tại các nhà máy nước bằng các thiết bị đặc biệt, hoạtđộng theo nguyên lý phóng điện qua không khí

Chương 3: CƠ SỞ LỰA CHỌN QUI TRÌNH XỬ LÝ

3.1 Thành phần tính chất nước ngầm

3.1.1 Khái niệm

Nước ngầm( nước dưới đất) là nước được hình thành do nước mưa thấmqua các lớp đất đá trong lòng đất và được giữ lại ở các tầng chứa nước bên dưới bềmặt đất ở các độ sâu khác nhau

3.1.3 Đặc tính chung của nước ngầm

-Độ đục thấp.

-PH thường khá thấp (3-4)

-Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định

-Không có ôxy hòa tan nhưng có chứa nhiều khí: CO2, H2S…

-Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magiê, flo.-Không có sự hiện diện của vi sinh vật

Một số nơi nước ngầm còn có độ cứng khá cao, đôi khi còn bị nhiễm nitrat,nhiễm mặn, asen…

3.1.4 Đặc tính của nguồn nước tại Xuân Lộc

3.2 Các công nghệ trong và ngoài nước

3.2.1 Các nghiên cứu trong nước

Một số quy trình xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao:

3.2.2 Các nghiên cứu ngoài nước

Qui trình xử lý nước ngầm của City of Hamilton (USA)

Quy trình xử lý nước ngầm tại Town of Normal

Quy trình làm mềm nước (USA)

3.3 Các quy trình xử lý nước ngầm tiêu biểu tại Khu Xuân Thành

Ưu điểm: quy trình đơn giản, vốn đầu tư thấp, thích hợp cho những nguồn

nước ngầm tương đối sạch

làm thoáng

Lắng nước rửa lọc

Lọc khử trùngTiếp xúc

Nhược điểm: tuy nhiên quy trình trên chỉ sử dụng cho nguồn nước ngầm có

chất lượng loại A, đối với các nguồn nước nhiễm sắt cao thì khi áp dụng quy trình trên chất lượng nước ra sẽ không đảm bảo chất lượng

Xả cặn ra hồ nén cặn

Nước bơm từ giếng lên được vào bể trộn, dung dịch phèn cũng được đưa vào bể để tiến hành quá trình trộn Sau đó nước được đưa qua bể keo tụ tạo bông, tiếp tục qua bể lắng, bể lọc và cuối cùng nước được đưa vào bể tiếp xúc khử trùng nhằm ổn định nước trước khi đưa vào mạng lưới cấp nước Cặn từ bể lắng theo đường ống ra hồ nén cặn Nước từ quá trình rửa lọc được đưa qua bể lắng nước rửa lọc, lượng nước sau khi lắng được tuần hoàn trở lại vào bể keo tụ tạo bông

Ưu điểm: hiệu quả khủ sắt cao, tận dụng được lượng nước rửa lọc, vận hành

đơn giản

Nhược điểm: chi phí xây dựng cao, chỉ thích hợp cho nguồn nước ngầm có

chất lượng nước đạt tiêu chuẩn loại B

Qui trình 3: dùng xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao ( 4 – 10 mg/l)

phèn Clo

Nước cấp ngầm nước

Trộn

Lắng nước rửa lọc

Keo tụ tạo bông Lắng Lọc khử trùngTiếp xúc

định nước