Bảo vệ nguồn nước - Chương 5 potx

1 Chương 5 CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT BẢO VỆ VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC 5.1. Tiêu chuẩn chất lượng nước & Điều kiện vệ sinh khi xả nước thải ra nguồn 5.1.1. Sử dụng nguồn nước và tiêu chuẩn chất lượng nước sử dụng  Tiêu chuẩn nguồn cấp nước đô thị và công nghiệp + Cấp nước sinh hoạt, chất lượng nguồn cấp : A + Cấp nước sản xuất : B  Tiêu chuẩn nguồn cấp nước nước cho nông nghiệp : + Cấp nước dân cư : A + Nuôi trồng thuỷ sản : B + Nước cho tưới tiêu : B  Mục đích khác: + Vui chơi giải trí dưới nước : A + Giao thông : B 5.1.2 Điều kiện vệ sinh khi thải nước xả ra nguồn   Việc sử dụng nước nguồn cần tuân thủ 2 điều kiện: - Điều kiện cần: Chất lượng nước tại điểm sử dụng phải đáp ứng TCVN 5942- 1995 - Điều kiện đủ: Nước thải trước khi xả ra nguồn phải đáp ứng được điều kiện vệ sinh theo TCVN 5945-1995 về nước thải công nghiệp và TCVN 6772-2000 đối với nước thải đô thị.  Khoảng cách bảo vệ của nguồn nước - Sông L bv : 500-1000m - Hồ L bv : 500-1000m cách địa điểm lấy nước về mọi hướng - Biển L bv =300m TCVN 6772 - 2000 20TCN 51 - 84 L BV TCVN 5942-1995 1329/QĐ-BYT-2002 20TCN 33-85 TCVN 5945-1995 2 - Nước ngầm L bv =25m (Bộ XD quy định) 5.2 Tổ chức quản lý và kiểm soát chất lượng nguồn nước 5.2.1 Quan trắc môi trường (chất lượng nước) a, Mạng lưới quan trắc chất lượng nước  Chức năng yêu cầu - Trạm quan trắc nền: Để có các số liệu về chất lượng nước trước khi bị tác động - Trạm quan trắc tác động: Để cập nhật, theo dõi các tác động của các tác nhân hoặc nguồn ô nhiễm tới chất lượng nước nguồn và môi trường. Để quan trắc cần tối thiểu 3 điểm: + Điểm QT nguồn thải (nguồn tác động) + Điểm QT ngay trong vùng bị tác động + Điểm quan trắc sau vùng bị tác động - Trạm quan trắc xu thế Theo dõi sự thay đổi chất lượng nước của một vùng như thế nào 3 b, Sơ đồ tổ chức quan trắc chất lượng nước  Lưu vực sông 1. Trạm QT nền: Bố trí trước khi đi vào khu vực sử dụng nguồn nước(đô thị), điểm này có thể dao động phụ thuộc vào thuỷ triều . 2: Trạm QT tác động: đánh giá tác động của nguồn thải 3.Trạm QT tác động tại vùng bị tác động 4.Trạm QT tác động tại vị trí sử dụng nguồn nước 5. Trạm QT xu hướng : Xem ảnh hưởng xu thế chung  Hồ : Điểm 4 cách vùng tác động 500  1000 m  Nước ngầm 5.2.2 Kỹ thuật quan trắc  Yêu cầu số liệu: cập nhật , đầy đủ, chính xác: - phụ thuộc mục đích quan trắc , yêu cầu - phục vụ cho nhu cầu số liệu - Đảm bảo tính khoa học của số liệu Ngu ồn tác động Đ ối tượng s ử dụng 1 2 3 4 5 ĐT 2 3 4 1 TĐ 25 m SD TĐ 4 2 1 3 25 m 25 m 4  Quy trình QT - Chọn vị trí lấy mẫu (có thể thay đổi theo thời gian) - Cách lấy mẫu và bảo quản - Vận chuyển bảo quản mẫu - Phân tích mẫu trong PTN - Xử lý số liệu, viết báo cáo 5.3 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước 5.3.1 Các biện pháp hạn chế xả chất thải ra nguồn nước mặt a, Sản xuất theo công nghệ sạch (công nghệ sạch hơn) b, Cấp nước tuần hoàn và sử dụng lại nước.  Dùng lại nước thải sau khi xử lý trong hệ thống cấp nước tuần hoàn Q BS =q 1 +q 2 +q thải K=Q BS / Q YC Chế độ xả nước thải hợp lý Khả năng tự làm sạch của nguồn nước Pha loãng , xáo tr ộn nước thải với nước nguồn Hạn chế xả chất thải ra nguồn Chuyển hoá chất bẩn C. tạo miệng xả nước thải Bổ cập nước nguồn Làm giàu oxy Tăng cường thực vật , sinh vật nhằm phân huỷ chất bẩn Công nghệ sản xuất sạch Cấp nước tuần hoàn và dùng lại Xử lý nư ớc thải NM1 Trạm bơm Trạm XL cấp Xử lý nước thải Q bs Q yc Q 1 Q 2 Q th 5 Ví dụ : quá trình sản xuất H 2 SO 4  Dùng lại nước cho quá trình sau.  Dùng nước thải và cặn nông nghiệp phục vụ nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản. - Thu hồi chất qúi nước thải: Dầu, mỡ, Crôm - Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý nước thải (các chất có nồng độ cao cản trở quá trình sinh học: phenol, dầu ) Ví dụ: thu hồi dịch đen nhà máy giấy Bãi Bằng c, Xử lý nước thải Nước thải sinh hoạt Nước thải bệnh viện Nước thải sản xuất Lắng Trạm bơm Làm mát nước Lắng Trung hoà Sản xuất H 2 SO 4 nước nguội nư ớc pH thấp Ca(OH) 2 mất nước q 2 q 3 mất nư ớc q1 Kh ử tr ùng di ệt vi khuẩn gây bệnh dịch (các biện pháp hoá học hoặc vật lý) Tách rác, cát và cặn lắng trong nước thải (các biện pháp cơ h ọc) Khử các chất độc hại và đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của các công trình xử lý sinh học nước thải (Các biện pháp cơ học, hoá học hoặc hoá lý) Tách các chất hữu cơ trong nước thải (biện pháp sinh học) XỬ LÝ SINH HỌC (xử lý bậc hai) XỬ LÝ SƠ BỘ (Xử lý bậc một) 6  Bậc I: xử lý sơ bộ, đảm bảo chất lượng nước cho xử lý bậc 2 - Nước thải sinh hoạt: Phương pháp cơ học: chắn rác , lắng cát , lắng cặn - Nước thải sản xuất: Phương pháp cơ học, hoá học , hoá lý  Bậc II: Đáp ứng yêu cầu BOD(COD) Xử lý sinh học: -Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên: Trong đất , ao, hồ -Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo: Trong aeroten, trong lọc sinh học Nếu trong nước thải còn vi khuẩn gây bệnh hoặc N, P còn nhiều=>phải xử lý bậc III=>đáp ứng yêu cầu sử dụng nguồn nước *Bậc III (xử lý triệt dể) -Khử N, P, khử trùng Kh ử các chất dinh d ư ỡng (N - P) và kh ử trùng nước thải (Các biện pháp sinh học, hoá học hoặc hoặc hoá lý) Xả nước thải ra nguồn và tăng cường quá trình tự làm sạch củanguồn nước TỰ LÀM SẠCH CỦA NGUỒN NƯỚC XỬ LÝ TRIỆT ĐỂ (Xử lý Bậc ba) 7 d, Quy hoạch , tổ chức hệ thống thoát nước hợp lý Phải dựa vào khả năng tự sạch của nguồn nước 5.3.2 Tăng cường xáo trộn pha loãng nước thải với nước nguồn n=n đ *n c Như vậy để tăng n=>tăng n đ hoặc n c a, Cấu tạo miệng xả nước thải đặc biệt (n đ ) Các điều kiện: - Xả có áp hay tại đầu vòi xả phải có áp lực nhất định để quá trình khuếch tán rối thuận lợi và đạt vận tốc yêu cầu nhằm thắng được sự tích tụ các hạt cặn tại khu vực đầu miệng xả. - Xả ngập Các loại miệng xả:  Cống xả ejectơ Ưu điểm: - Tăng điều kiện xáo trộn - Góp phần làm giàu ô xy trong nước  Miệng xả phân tán: max 010 min 0 2 00 5,0 qlU qdv d  1: Xáo trộn lý tưởng 2: Xả nước thải tập trung 3: Các biện pháp tăng cường xáo trộn , pha loãng 1: ống áp lực trạm bơm 2: ejectơ 3: ống thu khí 4:ống trộn kết hợp hướng dòng Khoảng cách đến điểm tính toán nồng độ chất bẩn C C NTH C X. Trộn C NG 1 Xả tập trung Xáo trộn lý tưởng Các miệng xả đặc biệt 1 3 1 3 2 4 8 - Đường kính ống chính v 0 : vận tốc nước tại miệng xả (v 0 > = 2m/s) d 0 : đường kính miệng xả u 0:vận tốc lắng của các hạt cặn l 1 : khoảng cách giữa 2 miệng xả NT = (4-10) d o q 0 min , q 0 max : Lưu lượng min, Max tại miệng xả - áp lực cần thiết tại miệng vòi phun(A) Trong đó: N B : Số nhánh của cống xả nước thải N: Số miệng xả nước thải trong 1 nhánh N=L/l 1 +1  v : Hằng số kế đến việc xả NT không điều hoà : Hệ số sức cản thuỷ lực tại vòi phun (xác định theo bảng nhiệt độ thuỷ lực khi có v, i ) b, Bổ cập nước sạch cho nguồn nước (tăng n c ) Chất lượng nước trong phụ thuộc vào hai yếu tố: Tải trọng chất bẩn và lưu lượng nước. - Đặc trưng cho mối quan hệ này bằng công thức: C = a + b.G/Q 12,1  v  ldN vN A B 1 0 22 2 )1(496.0     d L d o N B =3 9 Trong đó: C: Nồng độ chất bẩn trong nước sau khi hoà trộn G: Tải lượng chất bẩn Q:lưu lượng nước sau khi pha loãng a,b: hệ số thực nghiệm phụ thuộc loại nước, chế độ thuỷ văn. - Để có được C yêu cầu => phải có Q yc (hay Q) = Q ng +Q nth + Q bs  Nguồn nước sạch là hồ Nguồn nước sạch là sông  Tuần hoàn nước sông 5.3 Làm giàu ô xi a, ý nghĩa của các biện pháp làm giàu ô xi - Chống sự phân tầng trong nước mặt: Phân tầng nhiệt độ, chất khí, chất bẩn - Tạo điều kiện xáo trộn đều nước thải với nước nguồn. Tăng cường khả năng tiếp xúc giữa vi khuẩn phân huỷ chất bẩn với nước thải - Cung cấp ô xi cho quá trình ô xi hoá sinh hoá chất hữu cơ. - Khi đưa ô xi vào nước , một phần ô xi bay hơi , trong quá trình này một số khí độc hại bị kéo theo (este, H 2 S ) - Tạo điều kiện cho qúa trình nitrit và nitrat hoá diễn ra trong nước ổn định . -Tạo điều kiện cho quá trình các vi khuẩn hiếu khí phân huỷ chất hữu cơ tăng, chèn ép các loại vi khuẩn gây bệnh H ồ ch ứ a n ư ớ c H ồ n ư ớc s ạch C nt Q nt Nước thải C ng Q ng C bs = C ng Q bs H ồ ch ứ a n ư ớ c H ồ n ư ớc sạch C , Q Nư ớc thải C nt ; Q nt C bs = C NG Q bs C nt Q nt Nước thải C ng Q ng C bs = C ng; Q bs 10 b, Mô hình (quy luật ) tính toán quá trình cung cấp ô xi (làm thoáng ) cho nguồn nước.  Sự thay đổi nồng độ ô xi trong nguồn nước được mô tả bằng công thức: dC/dt=K A (C  -C) K A : Hệ số chuyển đổi (chuyển ô xi vào nước thành ô xi hoà tan) C, C p : Nồng độ ô xi và nồng độ ô xi bão hoà  Phương trình trên đã được Phêđôrôp N.F. giải và đưa ra công thức tính lượng ô xi cần thiết: Trong đó: - K 1 : hằng số tốc độ tiêu thụ ô xy để ô xy hoá sinh hoá chất hữu cơ - K 2 : hằng số tốc độ hoà tan ô xi do khuyếch tán qua bề mặt - K 3 : hằng số tốc độ hoà tan ô xi làm thoáng nhân tạo - L 0 : BOD ban đầu - D 0 : độ thiếu hụt ô xi ban đầu  Công thức tính lượng ô xi cần thiết để ôxi hoá Q 1 K =m 1 Q(L 0 -L 1 )/m 2 D t - Q: lượng nước nguồn cần thiết - L 0 , L 1 : BOD trước khi làm giàu và BOD sau khi làm giàu ô xy - m 1 : hằng số sử dụng ôxi cho quá trình ôxi hoá chất hữu cơ (= 1,5 - 2) - m 2 : hằng số phụ thuộc vào chất lượng nước thải (=1 - 1,1) c, Các loại công trình động học  Đập tràn: sử dụng động năng của dòng chảy dể làm giàu ôxi - Hiệu quả làm giàu ôxi: r w =(C s -C a )/C s -C b ) r w =1+0,38 . a. b . H (1- 0,11H) (1 + 0,046 T) Trong đó: H: chiều cao đập a: hệ số chất lượng nước: +nước rất bẩn :a=0,65 +nước hơi bẩn : a=1 +nước hơi sạch : a=1,6 )1010()101010( 3 2 3 21 00 123 4 tKtKtKtKtK t DL KKK K D     C b Z 2 H=Z 1 – Z 2 C a Z 1 [...]... mm)  Nhược điểm: - Ngập nhiều vùng đất đai nông nghiệp mầu mỡ - Làm sói lở và nhiễm mặn trở lại các vùng cửa sông - Giảm lượng phù sa, độ ẩm khu vực - Tác động đến hệ sinh thái d Bảo vệ trữ lượng nước trong quá trình khai thác Bảo vệ NN bắt đầu ngay từ giai đoạn đưa nước vào sử dụng: xử dụng hợp lý, tránh xả nước bẩn ra nguồn VD: Lượng nước thất thoát ở VN 4 0-4 5% , nước rửa lọc 8 -1 0% Vì vậy cần giảm... khác như trai, hến 12 - ứng dụng cho các ao hồ ngoại thành  Nuôi cá: áp dụng cho các ao hồ ngoại và nội thành -Tăng cường qúa trình tự làm sạch trong hồ - Cân bằng thành phần sv trong nguồn nước - Làm trong nước (do ăn vẩn) - Nuôi trồng các thuỷ sản quý hiếm khác: Nuôi trai lấy ngọc ở hồ Tây (trai thu hồi Si-chống phì dưỡng) b Sử dụng nước thải trong nông nghiệp - Tưới ruộng + Trong nước thải: BOD : N... dòng điều chỉnh hướng - Đảm bảo về cảnh quan - khuấy trộn đều nguồn nước - Hiệu quả cao 5. 3: sử dụng tổng hợp và hợp lý nguồn nước Mưa Đập chắn Đô thị Đô thị Khu Công nghiệp XLNT Đồng ruộng XL triệt để Hồ Bốc hơi Vùng khô Đô thị Biển a Nuôi trồng thuỷ sản  Sử dụng và trồng thực vật bậc cao => hấp tụ chất hữu cơ , chất độc hại=> trồng cây ven hồ, thả nổi trên mặt nước  Nuôi tảo: - Tảo đa bào; Tảo lục... định 1 850 km3/năm, lớn hơn 15% ) - Điều chỉnh lũ, cung cấp nước tưới ruộng, nuôi cá và sinh hoạt con người (hồ chứa hoà bình lớn nhất ĐNA, dung tích 10 tỉ m3 nước, trên 1 ,5 triệu kW điện, tác dụng ngăn lũ, thuỷ lợi ) - Cải tạo khí hậu khu vực, nuôi cá, du lịch, giao thông đường thuỷ - Ngăn cản dâng cao mực nước đại dương (theo Klige mực nước đại dương dâng từ 1900 đến 1964 là 95 mm, nếu không có hệ thống... +nước sạch b: hệ số làm thoáng : a=1,8 : 0,0 5- 2 ,55 nước sạch : b = 1 => ứng dụng rộng rãi vì tận dụng được lưu lượng hiện có và độ cao địa hình d Các thiết bị cấp khí nén Bằng các ống cấp khí nén hoặc thùng quạt gió bố trí ở đáy hồ yêu cầu - Đủ áp lực; Đủ lưu lượng - Bọt nhỏ để trộn đều Q k = Q 1k + Q 2k Trong đó: Q 1k:lượng khí nén... N:P=7:1 - Hiệu quả sử dụng nước thải trong nông nghiệp rất cao (tuỳ thuộc loại NT) + nước sinh hoạt => sau khử trùng , xử lý sơ bộ có thể tưới cho cây trồng được + Nước thải công nghiệp: Phải loại bỏ hoàn toàn các chất độc hại, các chât bền vững c Xây dựng các hồ , bể chứa nước  Ưu điểm: - Điều chỉnh dòng chảy, phân bố lại khối lượng nước theo không gian và thời gian (các hồ chứa làm ổn định 1 850 km3/năm,... sử dụng: xử dụng hợp lý, tránh xả nước bẩn ra nguồn VD: Lượng nước thất thoát ở VN 4 0-4 5% , nước rửa lọc 8 -1 0% Vì vậy cần giảm thất thoát và thu hồi nước rửa lọc 13 e Khai thác nước từ các cực và làm ngọt nước biển - Nước băng hà từ các cực 24 triệu m3 - Nước biển được ngọt hóa gần 80 triệu m3/ngày 14 ... trộn đều nước; Q2k = 0,1 - 0,6 m3khí/m 3nước e) Các loại máy khuấy, thiết bị cơ học - Xác định lượng không khí cần thiết Q k =Q1k+Q2k Từ đó chọn máy khuấy theo catogue động cơ phao - Số máy khuấy n = Qk/q0 hoặc n=F/f0 q 0: lượng khí 1 máy (theo catogue) F: Tổng diện tích phục vụ cánh khuấy f0: Diện tích phục vụ 1 máy 11 f, Thiết bị động lực học (ejectơ) Dùng giống như loại ejectơ xả NT ra nguồn hoặc . nước về mọi hướng - Biển L bv =300m TCVN 6772 - 2000 20TCN 51 - 84 L BV TCVN 59 4 2-1 9 95 1329/QĐ-BYT-2002 20TCN 3 3-8 5 TCVN 59 4 5- 1 9 95 2 - Nước ngầm L bv =25m (Bộ XD quy định) 5. 2. điều kiện vệ sinh theo TCVN 59 4 5- 1 9 95 về nước thải công nghiệp và TCVN 677 2-2 000 đối với nước thải đô thị.  Khoảng cách bảo vệ của nguồn nước - Sông L bv : 50 0-1 000m - Hồ L bv : 50 0-1 000m. 1 Chương 5 CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT BẢO VỆ VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC 5. 1. Tiêu chuẩn chất lượng nước & Điều kiện vệ sinh khi xả nước thải ra nguồn 5. 1.1. Sử dụng nguồn nước và tiêu