Trong sinh hoạt, nước cấp dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng như: cứu hỏa, phun nước, tưới cây, rửa đường,… Trong các hoạt động công nghiệ
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Trong suốt gần 4 năm học tập tại trường Đại Học Nha Trang Thành Phố Nha Trang tôi đã được quý thầy cô Viện Công Nghệ Sinh Học Và Môi Trường trang bị cho một nền tảng kiến thức quý báu Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô đã hết lòng giảng dạy, truyền đạt những kiến thức hữu ích trong suốt quá trình học tập cũng như động viên góp ý giúp tôi hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô trực tiếp hướng dẫn là thầy PGS.TS Phạm Hùng Thắng và cô ThS Trần Nguyễn Vân Nhi đã tận tình hướng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến thiết thực trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp
Cuối cùng tôi xin gởi lời tri ân đến cha mẹ, anh chị em trong gia đình cùng tất cả bạn bè trong lớp, trong Viện, những người đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi học tập cũng như trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp
Nha trang, tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực hiện
Đỗ Quang Huy
Trang 2MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
DANH SÁCH BẢNG vii
DANH SÁCH HÌNH viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN 1
Chương I: TỔNG QUAN 4
1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN: 4
1.1.1 Vị trí địa lý: 4
1.1.2 Địa hình: 4
1.1.3 Đặc điểm khí hậu: 4
1.1.4 Mạng lưới thủy văn: 5
1.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT 6
1.2.1 Cấu tạo nước dưới đất tại khu vực nghiên cứu: 6
1.2.2 Định nghĩa về sự ô nhiễm nước dưới đất: 7
1.2.3 Các chất ô nhiễm có trong nước: 8
1.2.3.1 Các chất rắn có trong nước: 8
1.2.3.2 Các chất gây mùi vị trong nước: 8
1.2.3.3 Các hợp chất của Canxi, Magiê: 8
1.2.3.4 Các chất phóng xạ trong nước: 9
1.2.3.5 Khí HydroSunfua H 2 S: 9
1.2.3.6 Các hợp chất của nitơ (NH 4+, NO 2-, NO 3-): 9
1.2.3.7 Sắt và Mangan: 10
1.2.3.8 Các hợp chất của axit cacbonic: 10
1.2.3.9 Các hợp chất có photphat: 11
1.2.3.10 Các hợp chất sunfat: 11
1.2.3.11 Các hợp chất Clorua: 11
1.2.3.12 Các hợp chất Florua: 12
1.2.3.13 Các kim loại nặng: 12
1.2.3.14 Các chỉ tiêu vi sinh: 13
1.3 TỔNG QUAN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP 14
Trang 31.3.1 Công trình thu nước: 14
1.3.2 Công trình vận chuyển nước: 14
1.3.3 Xử lý nước cấp bằng phương pháp cơ học: 15
1.3.3.1 Hồ chứa và lắng sơ bộ: 15
1.3.3.2 Song chắn rác và lưới chắn rác: 15
1.3.3.3 Bể lắng: 15
1.3.3.4 Lọc: 16
1.3.4 Xử lý nước cấp bằng phương pháp hóa lý: 17
1.3.4.1 Làm thoáng: 17
1.3.4.2 Clo hóa sơ bộ: 17
1.3.4.3 Keo tụ - Tạo bông: 18
1.3.4.4 Khử trùng nước: 20
1.3.5 Các phương pháp khử Fe trong nước ngầm: 22
1.3.5.1 Công nghệ khử sắt bằng làm thoáng 22
1.3.5.2 Công nghệ khử sắt bằng hóa chất: 25
1.3.5.3 Công nghệ làm thoáng kết hợp với sử dụng chất oxy hóa mạnh: 25
1.3.6 Các phương pháp khử độ cứng trong nước ngầm: 25
1.3.6.1 Phương pháp dùng hóa chất: 25
1.3.6.2 Phương pháp nhiệt: 26
1.3.6.3 Phương pháp trao đổi ion: 27
1.3.6.4 Phương pháp lọc màng: 27
1.3.6.5 Phương pháp tổng hợp: 28
1.4 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC NGẦM TRONG THỰC TẾ 29
1.4.1 Công nghệ xử lý nước ngầm nhiễm sắt cao ( 40 – 60 mg/l) tại xã Phước Kiểng, huyện Nhà Bè, Thành phố Hồ Chí Minh 29
1.4.2 Công nghệ xử lý nước ngầm tại Hóc Môn, Thành phố Hồ Chí Minh công suất 65.000 m3/ngày đêm 30
1.5 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 30
Chương II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 32
2.1 HIỆN TRẠNG CUNG CẤP SỬ DỤNG NƯỚC TẠI NHÀ MÁY VÀ TRONG KHU VỰC 32
2.1.1 Hiện trạng cung cấp và sử dụng nước tại Vĩnh Lương – Nha Trang: 32
Trang 42.1.2 Hiện trạng cung cấp và sử dụng nước ở nhà máy sản xuất đá cây tại Vĩnh
Lương – Nha Trang 34
2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA TẠP CHẤT ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐÁ CÔNG NGHIỆP: 34
2.3 LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CHO NHÀ MÁY 36
2.4 ĐẶC ĐIỂM NGUỒN NƯỚC NGẦM TẠI LƯƠNG SƠN – NHA TRANG 37
2.5 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NGẦM CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐÁ CÂY VĨNH LƯƠNG – NHA TRANG 39
2.5.1 Lựa chọn công nghệ: 39
2.5.1.1 Quá trình làm thoáng: 39
2.5.1.2 Bể trộn: 39
2.5.1.3 Bể lắng: 39
2.5.1.4 Bể lọc: 39
2.5.1.5 Bể chứa: 40
2.5.1.6 Cụm xử lý bùn: 40
2.5.2 Công nghệ được đề xuất: 40
Chương III: TÍNH TOÁN QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 42
3.1 THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN: 42
3.1.1 Lưu lượng thiết kế: 42
3.1.2 Tính toán thiết kế giếng khoan: 42
3.1.2.1 Tính toán công suất giếng: 42
3.1.2.2 Thiết kế giếng khoan: 42
3.1.2.3 Chọn bơm cấp 1: 43
3.2 THIẾT KẾ GIÀN MƯA: 43
3.2.1 Xác định kích thước giàn mưa: 44
3.2.2 Sàn tung mưa: 44
3.2.3 Hệ thống phân phối nước: 45
3.2.4 Hệ thống thu, thoát khí và ngăn nước: 49
3.2.5 Sàn và ống thu nước: 49
3.2.6 Hệ thống xả cặn và ống dẫn nước sạch cọ rửa giàn mưa: 50
3.2.7 Hàm lượng CO 2 , O 2 và pH sau làm thoáng bằng giàn mưa: 50
3.2.7.1 Hàm lượng CO 2 sau làm thoáng: 50
Trang 53.2.7.2 Hàm lượng O 2 sau làm thoáng: 51
3.2.7.3 Xác định pH sau làm thoáng: 51
3.3 THIẾT KẾ BỂ TRỘN: 52
3.4 THIẾT KẾ BỂ LẮNG ĐỨNG 54
3.4.1 Hàm lượng cặn trong nước khi đưa vào bể lắng đứng: 55
3.4.2 Xác định kích thước bể lắng đứng: 56
3.4.3 Máng thu nước: 60
3.4.4 Ống dẫn nước vào bể lắng: 62
3.5 THIẾT KẾ NGĂN CHỨA TRUNG GIAN 63
3.5.1 Thể tích ngăn chứa trung gian: 63
3.5.2 Kích thước của bể chứa trung gian: 63
3.6 THIẾT KẾ BỒN LỌC ÁP LỰC: 63
3.6.1 Xác định kích thước bồn lọc áp lực: 65
3.6.2 Rửa lọc: 67
3.6.3 Hệ thống thu nước và phân phối nước: 71
3.6.4.Hệ thống phân phối nước: 72
3.6.5 Hệ thống sàn chụp lọc: 72
3.6.6 Tính Bơm: 73
3.6.7 Tính cơ khí: 82
3.7 HÓA CHẤT DÙNG ĐỂ KHỬ CỨNG .88
3.8 TÍNH TOÁN KHỬ TRÙNG 88
3.8.1 Liều lượng Clo hoạt tính cần thiết sử dụng trong một giờ được xác định theo công thức sau: 89
3.8.2 Liều lượng Clo cần thiết trong một ngày: 89
3.9 THIẾT KẾ BỂ CHỨA 89
3.9.1 Dung tích điều hòa của bể chứa: 90
3.9.2 Một số bộ phận của bể chứa: 91
3.10 THIẾT KẾ BỂ CHỨA CẶN 92
3.11 KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM MÔ HÌNH 93
3.11.1 Mô hình khảo nghiệm: 93
3.11.2 Kết quả khảo nghiệm mô hình: 94
3.12 BỐ TRÍ MẶT BẰNG 94
Trang 63.13 TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH XỬ LÝ 95
3.13.1 Tính toán bê tông sử dụng cho các công trình 95
3.13.1.1 Giàn mưa 95
3.13.1.2 Bể trộn 95
3.13.1.3 Bể lắng đứng 96
3.13.1.4 Bể chứa trung gian 97
3.13.1.5 Bể chứa nước sạch 97
3.13.1.6 Bể chứa cặn 98
3.13.2 Khai toán kinh phí xây dựng các công trình 98
3.13.3 Chi phí vận hành 100
3.13.3.1 Suất đầu tư cho 1m3 nước cấp: 100
3.13.3.2 Chi phí xử lý 1m3 nước cấp: 101
3.13.3.3 Phân tích lợi ích kinh tế: 102
3.13.3.4 Thời gian hoàn vốn xây dựng hệ thống: 102
3.14 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 102
3.14.1 Công tác chuẩn bị trước khi vận hành 102
3.14.2 Các thao tác vận hành hằng ngày và công tác bảo dưỡng 103
3.14.2.1 Trình tự vận hành 103
3.14.2.2 Thao tác vận hành và bảo dưỡng 104
3.14.2.3 Thao tác vận hành và bảo dưỡng 110
3.14.3 SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 110
NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 114
TÀI LIỆU THAM KHẢO 116
Trang 7DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1: Nhiệt độ và lượng mưa trung bình các tháng đo tại trạm Nha Trang năm
2010 5
Bảng 1.2: Phân loại độ cứng theo CaCO 3 9
Bảng 1.3: Hiệu xuất loại bỏ tạp chất của màng lọc RO 28
Là phương pháp phối hợp hai trong ba phương pháp nói trên (Phương pháp thứ nhất với thứ hai, thứ nhất với thứ ba,…) sao cho chất lượng đầu ra đạt yêu cầu .28
Bảng 2.1: Hàm lượng tạp chất trong nước đá công nghiệp 35
Bảng 2.2: Ảnh hưởng một số tạp chất đến chất lượng nước đá 35
Bảng 2.3: Kết quả xét nghiệm nước ngầm tại Lương Sơn – Nha Trang 37
Bảng 3.1: Tóm tắt các thông số của giàn mưa 52
Bảng 3.2: Nồng độ trung bình của cặn đã nén 59
Bảng 3.3: Tóm tắc các thông số của bể lắng đứng 63
Bảng 3.4: Đặc trưng của lớp vật liệu lọc 64
Bảng 3.5: Lựa chọn lớp sỏi đỡ 66
Bảng 3.6: Độ nở tương đối của vật liệu lọc và cường độ rửa lọc 67
Bảng 3.7: Độ đặc của cặn 68
Bảng 3.8: Thể tích cặn chiếm chỗ trong lỗ rỗng hạt vật liệu lọc 68
Bảng 3.9: Đặc tính vật liệu lọc 68
Bảng 3.10: Các thông số về chân đỡ 87
Bảng 3.11: Tóm tắc các thông số bồn lọc 88
Bảng 3.12: Tóm tắc các thông số của bể chứa 92
Bảng 3.13: Tóm tắc các thông số của bể chứa cặn 93
Bảng 3.14: Kết quả khảo nghiệm mô hình 94
Bảng 3.15: Khai toán kinh phí xây dựng các công trình 98
Bảng 3.16: Các sự cố và biện pháp khắc phục 110
Trang 8DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1: Biểu đồ nhiệt độ và lượng mưa trung bình các tháng đo tại trạm Nha Trang
năm 2010 5
Hình 1.2: Biểu đồ tương quan hàm lượng của CO 2 , HCO 3- và CO 32- ở nhiệt độ 250C với các giá trị pH khác nhau 10
Hình 1.3: Sơ đồ làm thoáng đợ giản – Lọc 22
Hình 1.4: Sơ đồ làm thoáng tự nhiên – Lắng tiếp xúc – Lọc 22
Hình 1.5: Sơ đồ làm thoáng cưỡng bức – Lắng – Lọc 23
Hình 1.6: Sơ đồ xử lý nước ngầm bằng ejector thu khí và lọc áp lực 23
Hình 1.7: Sơ đồ xử lý nước ngầm bằng máy nén khí và lọc áp lực 24
Hình 1.8: Sơ đồ làm thoáng - Lọc tiếp xúc 25
Hình 1.9: Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại xã Phước Kiểng, huyện Nhà Bè, Thành phố Hồ Chí Minh 29
Hình 1.10: Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại Hóc Môn 30
Hình 2.1: Những tụ điểm nước công cộng không đủ đáp ứng nhu cầu sinh hoạt hằng ngày của người dân xã Vĩnh Lương 33
Hình 2.2: Người dân phải đi xa mua nước sạch về sử dụng 33
Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm cho nhà máy đá cây tại Vĩnh Lương – Nha Trang 40
Hình 3.1: Sơ đồ khảo nghiệm mô hình 93
Trang 9DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng
BYT : Bộ y tế
Trang 10GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN
Nước sạch là nước không màu, không mùi, không vị và không có các mầm bệnh, chất độc hại, có các thành phần hóa lý phù hợp với tiêu chuẩn quy định
Trong sinh hoạt, nước cấp dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng như: cứu hỏa, phun nước, tưới cây, rửa đường,… Trong các hoạt động công nghiệp nước cấp được dùng cho quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như: đồ hộp, nước giải khát, bia rượu,…Hầu hết mọi nghành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như một nguồn nguyên liệu không gì thay thế trong sản xuất
Nước sạch cấp cho hoạt động sinh hoạt và công nghiệp là nhu cầu không thể thiếu trong cuộc sống hôm nay Theo Cục Thủy Lợi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) nhu cầu dùng nước tại Việt Nam ngày càng tăng trong khi nguồn cung cấp thì có hạn, khiến cho Việt Nam đang bị đẩy vào nguy cơ xếp hạn là một trong những quốc gia thiếu nước trên thế giới Tại nhiều vùng trong cả nước nguồn nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất đang bị thiếu trầm trọng, được sử dụng nước sạch là niềm khao khát của người dân
Trang 11Cấp nước sạch và đầy đủ là những điều kiện tiên quyết để cải thiện sức khỏe cộng đồng và phát triển kinh tế xã hội Ngày nay, với sự phát triển công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số đã làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao kiệt và ô nhiễm dần Vì thế con người phải biết khám phá và xử lý các nguồn nước mới để có thể đáp ứng đủ nước sạch cho cộng đồng và cuộc sống ngày càng cao của người dân
∗ TÍNH CẤP THIẾT:
Nước là nhu cầu thiết yếu cho cuộc sống của con người và sinh vật Nước sạch xem như là hàng hóa đặc biệt trong đời sống của con người Việc quy hoạch và xây dựng mô hình xử lý nước phù hợp không những giải quyết được tình trạng khan hiếm nước sạch hiện nay mà còn tạo điều kiện cho người dân có thu nhập thấp cũng
có thể sử dụng nước sạch Ngoài ra nó còn cải thiện được chất lượng cuộc sống của người dân giảm bệnh tật, đảm bảo sự bình đẳng giữa các thành phần sử dụng nước, giảm cách biệt giữa thành phố và nông thôn
Trong xử lý nước cấp, tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước cấp mà người ta quyết định quá trình xử lý để có được chất lượng nước cấp đảm bảo các chỉ tiêu và ổn định nước cấp cho nhu cầu sử dụng
Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong
đó có thể có các chỉ tiêu cao thấp khác nhau, nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đạt các tiêu chuẩn an toàn vệ sinh về số vi sinh có trong nước, không có chất độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe con người và nhất là phải đạt được các tiêu chuẩn của tổ chức sức khỏe thế giới hoặc cộng đồng Châu Âu Thông thường, nước cấp sinh hoạt phải đạt các chỉ tiêu về độ pH, nồng độ oxy hòa tan, độ đục, màu sắc, hàm lượng sắt, mangan, độ cứng, mùi vị,… Ngoài ra nước cấp sinh hoạt cần phải ổn định về mặt lý học, hóa học cũng như các chỉ tiêu vệ sinh an toàn khác như vi trùng trong nước
Nước cấp cho công nghiệp ngoài các chỉ tiêu chung về chất lượng thì còn phụ thuộc vào mục đích sử dụng mà đặt ra những yêu cầu riêng Xuất phát từ nhu cầu cấp thiết của nhà máy sản xuất đá cây là cần có nguồn nước cấp là nước ngầm
Trang 12để sản xuất đá cây tại Vĩnh Lương – Nha Trang nên em thực hiện đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho nhà máy đá cây tại Vĩnh Lương – Nha Trang”
b Mặt cắt các công trình theo cao trình
c Chi tiết các công trình đơn vị
5 Tính toán kinh tế
Trang 13- Phía Đông: Giáp biển Đông
- Phía Tây: Giáp Quốc lộ 1A
- Phía Nam: Giáp đèo Rù Rì
- Phía Tây: Giáp đèo Rọ Tượng
1.1.2 Địa hình:
Lương Sơn – Vĩnh Lương – Nha Trang tuy giáp nhiều đèo dốc nhưng địa hình có độ dốc không cao, thấp dần từ Tây sang Đông Có 2 loại đất chính là đất xám và đất phèn Khu vực cấp nước có địa hình tương đối bằng phẳng, cách Quốc
lộ 1A khoảng 250m về phía Tây và biển Đông 400m về phía Đông
1.1.3 Đặc điểm khí hậu:
Xã Vĩnh Lương thuộc địa phận Nha Trang nằm trong khu vực chịu sự chi phối của khí hậu nhiệt đới gió mùa, vừa mang tính chất của khí hậu đại dương nên tương đối ôn hòa
Thường có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa nắng :
- Mùa mưa ngắn, từ khoảng giữa tháng 9 đến giữa tháng 12 dương lịch, lượng mưa thường chiếm trên 50% lượng mưa trong năm
- Những tháng còn lại là mùa nắng, trung bình hàng năm có tới 2.600 giờ nắng Nhiệt độ trung bình hàng năm cao khoảng 26,70C Từ tháng 1 đến tháng 8,
có thể coi là mùa khô, thời tiết thay đổi dần Những tháng đầu mùa, trời mát, nhiệt
độ từ 17-25°C, nhưng từ tháng 5 đến tháng 8 trời nóng nực, nhiệt độ có thể lên tới 34°C Từ tháng 9 đến tháng 12, được xem như mùa mưa, nhiệt độ thay đổi từ 20-27°C
Nha Trang là vùng ít gió bão, tần số bão đổ bộ vào Nha Trang thấp chỉ có khoảng 0,82 cơn bão/năm so với 3,74 cơn bão/năm đổ bộ vào bờ biển Việt Nam,
Trang 14các trận bão được dự đoán sẽ đổ bộ vào Nha Trang trong những năm gần đây thường lệch hướng vào Nam hoặc tan ngay khi gần vào bờ Tuy vậy, do địa hình sông suối có độ dốc cao nên khi có bão kèm theo mưa lớn, làm nước dâng cao nhanh chóng, trong khi đó sóng bão và triều dâng lại cản đường nước rút ra biển, nên thường gây ra lũ lụt
Bảng 1.1: Nhiệt độ và lượng mưa trung bình các tháng đo tại trạm Nha Trang năm 2010 [14]
Tháng
Cao nhất (°C) 27 28 29 31 32 32 32 32 32 30 28 27 Thấp nhất (°C) 22 22 23 25 26 26 26 26 25 24 24 22 Nhiệt độ TB 24 25 26 28 29 29 29 29 29 27 26 24 Lượng mưa (cm) 2,4 0,6 2,1 2,0 5,1 3,5 2,6 3,2 13,4 25,4 25,1 12,2
Biểu đồ nhiệt độ và lượng mưa trung bình đo tại trạm Nha Trang
Hình 1.1: Biểu đồ nhiệt độ và lượng mưa trung bình các tháng đo tại trạm Nha Trang năm 2010 [14]
1.1.4 Mạng lưới thủy văn:
Địa hình là đồi dốc bao quanh, không có sông ngòi chạy qua Nguồn nước được sử dụng chủ yếu là nước ngầm và nước mưa
Trang 151.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT
1.2.1 Cấu tạo nước dưới đất tại khu vực nghiên cứu:
- Nước dưới đất có thể chia thành các loại sau:
• Nước trong đới thông khí: Đới thông khí là lớp đất đá giới hạn từ mặt đất tới bề mặt nước ngầm thấm nước Trong đới này, không khí có thể tự do lưu thông nhưng không hoàn toàn bão hòa nước Nước trong đới thông khí bao gồm đủ các dạng: Nước không trọng lực, nước mao dẫn và nước trọng lực, ở các trạng thái lỏng
và hơi
• Nước ngầm là loại nước trọng lực dưới đất ở trong tầng chứa nước thứ nhất kể từ trên mặt xuống Phía trên tầng nước ngầm thường không có lớp các nước che phủ và nước trọng lực không chiếm hết toàn bộ bề dày của lớp đá thấm nước, nên bề mặt của nước ngầm là một bề mặt thoáng tự do Điều này quyết định tính chất không có áp của nước ngầm Trong một số trường hợp, trong đới thông khí có thấu kính cách nước nằm đè lên bề mặt nước ngầm sẽ làm cho nước ngầm có áp lực
cục bộ
- Phạm vi phân bố của nước ngầm phụ thuộc vào địa lý tự nhiên Điều kiện
địa hình, địa mạo, địa chất của khu vực
- Nước ngầm vận động dưới tác dụng của độ chênh mặt nước, nó chảy từ
nơi có mực nước ngầm cao đến nơi có mực nước ngầm thấp
- Nước ngầm có miền cung cấp và miền phân bố khác nhau Do không có tầng cách nước phía trên nên nước mưa, nước mặt ở trên có thể dễ dàng thấm qua đới thông khí xuống cung cấp cho nước ngầm trên toàn bộ diện tích miền phân bố của nó Vì vậy, làm cho động thái của nước ngầm (tức là sự biến đổi của mực nước, lưu lượng, nhiệt độ, thành phần của nước theo thời gian) biến đổi mạnh mẽ theo các
yếu tố khí tượng, thủy văn
- Trong mùa mưa, nước mưa, nước mặt thấm xuống cung cấp cho nước ngầm làm cho mực nước ngầm dâng lên cao Do vậy, bề dày tầng chứa nước tăng lên Ngược lại vào mùa khô, mực nước ngầm hạ thấp Nhiệt độ của nước ngầm
cũng biến đổi theo mùa
Trang 16- Về nguồn gốc của nước ngầm, thường là nguồn gốc ngấm, tức là do nước mưa, nước mặt ngấm xuống Trong một số trường hợp, nước ngầm có nguồn gốc ngưng tụ, khá phổ biến là nước ngầm có nguồn gốc hỗn hợp từ nước ngấm và nước
ở dưới sâu đi lên theo các đứt gãy kiến tạo hoặc các cửa sổ địa chất thủy văn
1.2.2 Định nghĩa về sự ô nhiễm nước dưới đất:
Ô nhiễm nước là sự thay đổi có xu hướng bất lợi cho môi trường nước, hoàn toàn hay đại bộ phận do các hoạt động kinh tế kỹ thuật của con người gây ra Những hoạt động gây tác động trực tiếp hay gián tiếp đến những thay đổi về các mặt thành phần vật lý, hóa học của nước và sự phong phú của các loài vi sinh trong nước
Không giống như nước bề mặt, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng đến các yếu tố tác động của con người Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay các hạt cặn lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh trong nước ngầm cũng tốt hơn các chỉ tiêu vi sinh trong nước bề mặt Trong nước ngầm không chứa rong tảo là những thứ dễ gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết nắng mưa, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực Ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất thải bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa ngấm vào nguồn nước
Mặt dù vậy, nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do các tác động của con người trong quá trình sinh hoạt và sản xuất Các chất thải của người và động vật, các chất thải hóa học, chất thải sinh hoạt cũng như việc sử dụng phân bón hóa học,… Tất cả những chất thải đó theo thời gian sẽ ngấm vào nguồn nước và tích tụ dần cuối cùng ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm Đã có không ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ khó phân hủy, các vi khuẩn gây bệnh và nhất là các hóa chất độc hại như các kim loại nặng và không loại trừ các chất phóng xạ
Trang 171.2.3 Các chất ô nhiễm có trong nước:
1.2.3.1 Các chất rắn có trong nước:
Các chất rắn trong nước gồm có các chất rắn vô cơ (các muối hòa tan, các chất không tan như huyền phù, đất cát,…) và các chất rắn hữu cơ do phế thải như phân, rác, chất thải công nghiệp) Trong nước dưới đất thường chứa các chất rắn như cát, bột, sét, xác thực vật,… các chất này tạo độ đục, nhiều tạp chất làm giảm chất lượng nước
1.2.3.2 Các chất gây mùi vị trong nước:
Các chất khí và các chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị Nước dưới đất trong tự nhiên có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hay mùi đặc trưng của các chất hòa tan của nó như: Mùi clo, mùi ammoniac, mùi hydrosunfua,… Nước cũng
có thể có vị ngọt, vị chát tùy theo thành phần và lượng muối hòa tan trong nước
Các chất gây mùi trong nước có thể chia làm 3 nhóm:
- Các chất gây mùi vị có nguồn gốc vô cơ như: NaCl, MgSO4 gây vị mặn, muối Cu, muối Fe gây mùi tanh, các chất gây tính kiềm, tính axít trong nước,…
- Các chất gây mùi vị có nguồn gốc hữu cơ trong chất thải công nghiệp, chất thải mạ, dầu mỡ, phenol,…
- Các chất gây mùi từ quá trình sinh hóa, cách hoạt động của vi khuẩn, của tảo như CH3 – S – CH3 cho mùi tanh cá, C12H22O, C12H18O2 cho mùi tanh bùn,…
1.2.3.3 Các hợp chất của Canxi, Magiê:
Các hợp chất của Canxi, Magiê dưới dạng ion hóa tri II chứa trong nước tạo nên độ cứng cho nước Trong quá trình xử lý nước rất được chú ý, độ cứng chia làm
3 loại: Độ cứng tổng cộng, độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu Phần lớn độ cứng của nước tạo ra do tiếp xúc với đất đá Do hoạt động của các vi khuẩn, CO2 được tạo ra, nước trong đất có chứa nhiều CO2 và hàm lượng CO2 này cân bằng với
H2CO3 Kết quả là pH của nước giảm, khi có tính bazơ, đặc biệt là đá vôi, sẽ bị hòa tan Tùy theo hàm lượng CaCO3 trong nước mà người ta làm 4 loại:
Trang 18Bảng 1.2: Phân loại độ cứng theo CaCO 3 [9]
1.2.3.4 Các chất phóng xạ trong nước:
Nước nhiễm phóng xạ do sự phân hủy phóng xạ trong nước thường có nguồn gốc từ các nguồn chất thải, phóng xạ gây nguy hiểm cho sự sống nên độ phóng xạ trong nước là một chỉ tiêu quan trọng về chất lượng nước
1.2.3.5 Khí HydroSunfua H 2 S:
Khí HidroSunfua là sản phẩm của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, phân rác có trong khí thải Khí HydroSunfua làm cho nước có mùi trứng thối khó chịu và rất độc hại gây ảnh hưởng đến sức khỏe Ngoài ra, nếu nồng độ cao có thể gây ăn mòn vật liệu
1.2.3.6 Các hợp chất của nitơ (NH 4 + , NO 2 - , NO 3 - ):
Các hợp chất nitơ trong nước là kết quả của quá trình phân hủy các chất hữu
cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và trong các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hay gián tiếp đưa vào nước Các hợp chất này thường tồn tại dưới dạng ion ammonium, nitrit, nitrate và cả dạng nguyên tố (N2)
Tùy theo mức độ có mặt của nitơ trong nước mà ta có thể biết được mức độ ô nhiễm của nguồn nước:
- Nếu nước chứa NH4+ và nitơ hữu cơ: Nước mới bị nhiễm bẩn và nguy hiểm
Trang 19- Nếu nước chủ yếu chứa NO2-: Nước bị nhiễm bẩn thời gian dài hơn và ít nguy hiểm hơn
- Nếu nước chủ yếu chứa NO3-: Quá trình oxy hóa kết thúc
- Ở điều kiện khí hiếm, NO3- sẽ bị khử thành N2 bay lên
1.2.3.8 Các hợp chất của axit cacbonic:
Các hợp chất của axit cacbonic có vai trò quyết định trong sự ổn định của nước trong tự nhiên Chúng tồn tại ở dạng phân tử không phân ly của axit cacbonic (H2CO3), phân tử cacbonic hòa tan (CO2), dạng phân ly thành bicacbonic (HCO3) Trong tổng thành phần phân tử không phân ly, axit cacbonic hòa tan chỉ chiếm 0.2% còn lại là 99.8% tồn tại ở dạng CO2 hòa tan Vì vậy, ta coi nồng độ CO2 hòa tan trong nước là đặc trưng của cả CO2, HCO3-, CO32- với độ pH của nước
Hình 1.2: Biểu đồ tương quan hàm lượng của CO2, HCO3 - và CO3 2- ở
nhiệt độ 250C với các giá trị pH khác nhau [3]
Trang 20Trên đồ thị trên ta thấy rằng:
- Khi pH ≤ 4: Trong nước chỉ tồn tại CO2
- Khi pH < 8,4 trong nước có cả CO2, HCO3-, theo chiều pH tăng thì nồng
độ HCO3- tăng và nồng độ CO2 giảm
- Khi pH = 8,4 thì nồng độ HCO3- tăng cực đại (100%) và nồng độ CO2giảm cực tiểu (0%)
- Khi pH > 8,4 thì lượng CO2 bị triệt tiêu và trong nước tồn tại cả HCO3- và
CO32-, theo chiều pH tăng thì nồng độ HCO3- giảm và nồng độ CO32- tăng
- Khi pH = 12 thì nồng độ CO32- tăng cực đại (100%) và nồng độ HCO3giảm cực tiểu (0%)
Khi pH > 12: Trong nước chỉ tồn tại CO32-
1.2.3.9 Các hợp chất có photphat:
Khi nguồn nước bị nhiễm bẩn phân rác và các chất hữu cơ, quá trình phân hủy giải phóng ion PO43- Sản phẩm của quá trình có thể tồn tại ở dạng H2PO4-, HPO42-, PO42-, PO43-, Na3(PO3), các hợp chất hữu cơ photpho,… Khi trong nước có hàm lượng photpho cao sẽ thúc đẩy quá trình phú dưỡng
1.2.3.10 Các hợp chất sunfat:
Ion sunfat SO42- có trong nước do khoáng chất hay có nguồn gốc hữu cơ, với hàm lượng sunfat lớn hơn 250mg/l nước sẽ gây tổn hại đến sức khỏe con người Hàm lượng SO42- lớn hơn 300mg/l nước sẽ có tính xâm thực mạnh với bê tông
Ở điều kiện yếm khí, SO42- phản ứng với các chất hữu cơ dưới tác dụng của
vi khuẩn khử sunfat thành khí H2S mang tính độc hại Đó là sự khử sinh hóa của sunfat ở nước Để sinh sống, các vi khuẩn sunfat cần phải có chất hữu cơ Quá trình này xảy ra theo phương trình phản ứng sau:
SO42- + 2C + H2O H2S + 2HCO3
-1.2.3.11 Các hợp chất Clorua:
Clo tồn tại dưới dạng Cl- Ở nồng độ cho phép không gây độc hại, ở nồng độ cao (trên 250mg/l) làm cho nước có vị mặn Các nguồn nước dưới đất có thể có hàm lượng clo lên tới 500 – 1000 mg/l Sử dụng nguồn nước có hàm lượng clo cao
Trang 21có thể gây bệnh thận Nước chứa nhiều Cl- đồng thời với SO42- có tính xâm thực với
bê tông Khi nồng độ Cl- trong nước cao thì giá trị sử dụng của nguồn nước giảm vì hàm lượng Cl- trong nước được coi là một yếu tố quan trọng khi lựa chọn nguồn nước cung cấp cho sinh hoạt Nồng độ Cl- được dùng để kiểm soát quá trình khai thác nước dưới đất ở những nơi có hiện tượng xâm thực mạnh Các muối clorua đi vào trong nước với những nguồn khác nhau:
- Từ các thành phần clorua có trong đất
- Sự xâm nhập của nước biển vào sâu trong đất liền
- Phần nước tiểu của con người chứa khoảng 6g NaCl tính trung bình cho một người mỗi ngày Lượng này làm tăng nồng độ Cl- của nước tiếp nhận nước thải công nghiệp
1.2.3.12 Các hợp chất Florua:
Nước dưới đất ở các giếng sâu hoặc ở các vùng đất có chứa quặng apatit thường có hàm lượng các hợp chất florua cao (2,0 – 2,5mg/l) tồn tại ở dạng cơ bản
là canxi florua và magiê florua
Các hợp chất florua khá bền vững dễ bị thủy phân ở quá trình tự làm sạch Hàm lượng florua trong nước cấp ảnh hưởng đến việc bảo về răng Nếu thường xuyên dùng nước máy có hàm lượng florua lớn hơn 1,3mg/l hay nhỏ hơn 0,7mg/l đều dễ bị mắc bệnh phá hủy men răng
1.2.3.13 Các kim loại nặng:
- Arsen (As): Asen là kim loại có thể tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ Trong tự nhiên asen thường có nhiều loại khoáng chất Trong nước asen thường ở dạng asenic và asenat Các hợp chất asenmetyl có trong môi trường do chuyển hóa sinh học Asen thâm nhập vào nước từ các công đoạn hòa tan các chất
và quặng mỏ, từ nước thải công nghiệp và từ sự lắng đọng của không khí Asen gây ung thư biểu mô da, phế quản, phổi và các xoang… Theo IARC thì asen vô cơ đưa vào nhóm 1 trong các nhóm gây ung thư cho người Trong những nghiên cứu số người dân uống nước có nồng độ asenic cao cho thấy tỷ lệ mắt bệnh tăng cao theo thời gian và hàm lượng asen có trong nước
Trang 22- Crom (Cr): Trong địa quyển, crom tồn tại chủ yếu ở dạng quặng cromic (FeO.Cr2O3) Crom có trong nước tự nhiên do hoạt động nhân tạo và tự nhiên (do phong hóa) Hợp chất Cr+6 là chất oxy hóa mạnh và độc Nồng độ của chúng trong nguồn nước tự nhiên tương đối thấp vì chúng dễ bị khử bởi các chất hữu cơ Các hợp chất hóa trị Cr+6 của crom dễ gây viêm loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, viên thận, ung thư phổi,…
- Thủy ngân (Hg): Thủy ngân là kim loại có thể tạo muối với ở dạng ion Thủy ngân tồn tại trong nước ngầm ở dạng vô cơ Thủy ngân trong môi trường nước
có thể hấp thụ vào cơ thể thủy sinh vật, người ăn vào sẽ gây ra ngộ độc Thủy ngân
vô cơ tác dụng chủ yếu đến thận, trong khi đó metyl thủy ngân ảnh hưởng chính đến
hệ thần kinh trung ương
- Chì (Pb): Chì là một trong những kim loại gây ảnh hưởng nhiều đến ô nhiễm môi trường vì nó tích lũy lâu dài trong cơ thể và gây nhiễm độc tới con người, động vật Chì tác động lên hệ thống enzyme vận chuyển hydro Tùy theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biến như đau bụng chì, đường viền Buton ở lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh viễn, tai biến não,… Nếu bị nặng có thể gây tử vong
1.2.3.14 Các chỉ tiêu vi sinh:
Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh khác Tùy theo tính chất các loại vi sinh trong nước được chia làm
2 nhóm: Nhóm vi sinh có hại và nhóm vi sinh vô hại
Nhóm vi sinh có hại bao gồm các vi trùng gây bệnh, các loại rong, rêu, tảo,… Nhóm này cần loại bỏ trước khi đưa nước vào sử dụng Trong nước dưới đất, khi bị ô nhiễm thường xuất hiện các vi trùng gây bệnh Đây là các vi trùng trong nước gây bệnh lỵ, thương hàn, dịch tả, bại liệt,… Việc xác định sự có mặt của các
vi trùng gây bệnh thường rất khó và mất nhiều thời gian do sự đa dạng về chủng loại Vì vậy, trong thực tế thường áp dụng các phương pháp chỉ số vi trùng đặc trưng Nguồn gốc của các vi trùng trong nước là các nguồn nhiễm bẩn như rác, chất thải người và động vật
Trang 23Trong chất thải của người và động vật có vi khuẩn E-coli (Escherichia coli thuộc nhóm Coliforms) sinh sống và phát triển Sự có mặt của E-coli trong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn phân rác, chất thải của người và động vật có khả năng tồn tại các vi trùng gây bệnh Số lượng E-coli nhiều hay ít phụ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn của nước
Đặc tính của vi khuẩn E-coli là có khả năng tồn tại cao hơn các vi khuẩn khác, từ đó cho thấy nếu nguồn nước không được xử lý tốt không còn vi khuẩn E-coli thì các vi khuẩn khác cũng không còn nữa Mặt khác, việc xác định số lượng vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức nhiễm bẩn do
vi trùng gây bệnh trong nước
1.3 TỔNG QUAN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP [3]
1.3.1 Công trình thu nước:
Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ nguồn nước Công trình thu nước mặt có các dạng kết hợp hoặc phân ly, thu nước sát bờ bằng cửa thu hoặc thu nước giữa dòng bằng ống tự chảy, xiphông Công trình thu nước ngầm thường là giếng khoan, thu nước từ nguồn nước ngầm mạch sâu có áp Chọn vị trí công trình thu nước dựa trên cơ sở đảm bảo lưu lượng, chất lượng, độ ổn định, tuổi thọ công trình và thuận tiện cho việc bảo vệ vệ sinh nguồn nước
1.3.2 Công trình vận chuyển nước:
Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đưa nước thô từ công trình thu lên trạm xử lý nước Trạm bơm cấp I thường đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử lý nước, có trường hợp lấy nước từ xa, khoảng cách đến trạm xử lý có thể tới vài kilomet thậm chí hàng chục kilomet Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, trạm bơm cấp I có thể kết hợp với công trình thu hoặc xây dựng riêng biệt Công trình thu nước sông hoặc hồ
có thể dùng cửa thu và ống tự chảy, ống xiphông hoặc cá biệt có trường hợp chỉ dùng cửa thu và ống tự chảy đến trạm xử lý khi mức nước ở nguồn nước cao hơn cao độ ở trạm xử lý Khi sử dụng nước ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máy bơm chìm có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lý
Trang 241.3.3 Xử lý nước cấp bằng phương pháp cơ học:
1.3.3.1 Hồ chứa và lắng sơ bộ:
Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô (nước mặt) là tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tự làm sạch như: Lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác động của các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxy hóa do tác dụng của oxy hòa tan trong nước, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn nước vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà máy xử lý nước
1.3.3.2 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 hiệu quả 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 màu của nước Song chắn rác có cấu tạo gồm các thanh thép tiết diện tròn cỡ 8 hoặc
10, hoặc tiết diện hình chữ nhật kích thước 5×50 mm đặt song song với nhau và hàn vào khung thép Khoảng cách giữa các thanh thép từ 40÷50 mm Vận tốc nước chảy qua song chắn khoảng 0,4÷0,8 m/s
1.3.3.3 Bể lắng:
Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: Bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng
- Trong bể lắng ngang, dòng nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 16,3 mm/s Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 3000 m3/ngày
- Đối với bể lắng đứng, nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc 0,3÷0,5 mm/s Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 đến 20%
Trang 25- Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng ngang thông thường, nhưng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không gỉ hoặc bằng nhựa Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 450 ÷ 600o so với mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu suất cao hơn so với bể lắng ngang Diện tích bể lắng lớp mỏng giảm 5,26 lần so với
bể lắng ngang thuần túy
- Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo
tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn Tuy nhiên, bể lắng trong có cấu tạo phức tạp, kỹ thuật vận hành cao Vận tốc nước đi từ dưới lên ở vùng lắng nhỏ hơn hoặc bằng 0,85 mm/s và thời gian lưu nước khoảng 1,5 – 2 giờ
1.3.3.4 Lọc:
Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tùy thuộc vào yêu cầu đối với chất lượng nước của các đối tượng dùng nước Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại, làm tăng tổn thất
áp lực, tốc độ lọc giảm dần Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc Tốc độ lọc là lượng nước được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thời gian (m/h) Chu kỳ lọc là khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T (h) Để thực hiện quá trình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc
có nguyên tắc làm việc, cấu tạo lớp vật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau
Thiết bị lọc có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên tục; theo dạng của quá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc chân không (áp suất 0,085 MPa), lọc áp lực (từ 0,3÷0,5 MPa) hay lọc dưới áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng; Trong các hệ
Trang 26thống xử lý nước công suất lớn không cần sử dụng các thiết bị lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt Vật liệu lọc có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi nghiền, thậm chí cả than nâu hoặc than gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước và điều kiện địa phương
Quá trình lọc xảy ra theo những cơ chế sau:
- Sàng lọc để tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học
- Quá trình lắng tạo bông
Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở dao động trong khoảng 1÷2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5÷1 m
1.3.4 Xử lý nước cấp bằng phương pháp hóa lý:
1.3.4.1 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)4kết 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 của nước để thực hiện dễ dàng các quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong quá trình khử mùi và mùi của nước
1.3.4.2 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 bẩn nặng, oxy
Trang 27hóa 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
1.3.4.3 Keo tụ - Tạo bông:
Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn
phân tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 đến 10 m Các hạt
này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại Vì kích thước hạt
nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề
mặt trở nên rất quan trọng
Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút
Vander Waals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay
khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra do chuyển
động Brown và do tác động của sự xáo trộn Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán
keo, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang
tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc
các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của
các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó, để phá tính bền của hạt keo
cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ
Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với những hạt keo khác tạo
thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được
gọi là quá trình tạo bông
Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như:
Al2(SO4)3, Al2(SO4)2.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O,
NH4Al(SO4)2.12H2O, FeCl3, Fe2(SO4)2.2H2O, Fe2(SO4)2.3H2O, Fe2(SO4)2.7H2O
Một đặc điểm của một số loại phèn
Muối Nhôm:
Trong các loại phèn nhôm, Al2(SO4)3 được dùng rộng rãi nhất do có tính hòa
tan tốt trong nước, chi phi thấp và hoạt động có hiệu quả trong khoảng pH =
5,5÷7,5
Trang 28Quá trình điện ly và thủy phân Al2(SO4)3 xảy ra như sau:
Al3+ +H2O Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2+ + H+Al(OH)2+ + H2O Al(OH)3↓ + H+Ngoài ra, Al2(SO4)3 có thể tác dụng với Ca(HCO3)2 trong nước theo phương trình phản ứng sau:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 Al(OH)3↓ + 3CaSO4 + 6CO2 Trong phần lớn các trường hợp, người ta sử dụng hỗn hợp NaAlO2 và
Al2(SO4)3 theo tỷ lệ (10:1) – (20:1) Phản ứng xảy ra như sau:
6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O 8 Al(OH)3↓ + 2Na2SO4Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi trường cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông
Muối Sắt:
Các muối sắt được sử dụng làm chất keo tụ do có nhiều ưu điểm sau:
- Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp
- Fe2(SO4)3 có giá trị pHtối ưu = 5÷9
- FeCl3 có khoảng giá trị pHtối ưu = 4÷11
- Có thể khử mùi H2S
Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược điểm là tạo thành phức hòa tan có màu do phản ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ Quá trình keo tụ sử dụng muối sắt xảy ra do theo cơ chế: FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3↓ + HCl
Trong điều kiện kiềm hóa: 2FeCl3 + 3Ca(OH)2 Fe(OH)3↓ + 3CaCl2
Poly Aluminium Chloride (PAC):
Một trong những chất keo tụ thế hệ mới, tồn tại dưới dạng polime vô cơ là poli nhôm clorua (polime aluminium chloride), thường viết tắt là PAC (hoặc PACl) Hiện nay, ở các nước tiên tiến người ta đã sản xuất PAC với lượng lớn và sử dụng rộng rãi để thay thế phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt và đặc biệt là xử lí nước thải
PAC có nhiều ưu điểm so với phèn nhôm sunfat và các loại phèn vô cơ khác:
Trang 29- Hiệu quả keo tụ và lắng trong > 4÷5 lần Tan trong nước tốt, nhanh hơn nhiều, ít làm biến động độ pH của nước nên ko phải dùng NaOH để xử lí và do đó ít
ăn mòn thiết bị hơn
- Không làm đục nước khi dùng thừa hoặc thiếu
- Không cần (hoặc dùng rất ít) phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng
- [Al] dư trong nước < so với khi dùng phèn nhôm sunfat
- Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và không tan cùng các kim loại nặng tốt hơn
- Không làm phát sinh hàm lượng SO42- trong nước thải sau xử lí là loại có độc tính đối với vi sinh vật
Chất Trợ Keo Tụ:
Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ (flucculant) Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo Các chất trợ keo tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose, dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O) Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n Tùy thuộc vào nhóm ion khi phân
ly mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dương như polyacrylic acid (CH2CHCOO)n hoặc polydiallyldimetyl-amon
1.3.4.4 Khử trùng nước:
Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và khử trùng Sau các quá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả như: khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh, các tia vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim loại nặng,…
Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo:
Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào Khi Clo tác dụng với nước tạo thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh Khi cho Clo vào
Trang 30nước, chất diệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt
Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra ở dạng phương trình phân ly:
Cl2 + H2O HOCl- + HClKhi sử dụng Clorua vôi,phản ứng diễn ra:
-Ca(OCl)2 + H2O CaO + 2H+ +2OClMặt khác người ta còn sử dụng ozone để khử trùng: Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối với con người Ở trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử Ozone có tính hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất nhiều lần Thời gian tiếp xúc rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây mùi vị khó chịu trong nước kể cả khi trong nước có chứa phenol
- Khử trùng bằng phương pháp nhiệt:
Đây là phương pháp khử trùng cổ truyền Đun sôi nước ở nhiệt độ 100oC
có thể tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nước Chỉ trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độ cao sẽ chuyển sang dạng bào tử vững chắc Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn này chiếm tỉ lệ rất nhỏ Phương pháp đun sôi nước tuy đơn giản, nhưng tốn nhiên liệu và cồng kềnh, nên chỉ dùng trong quy mô gia đình
Khử trùng bằng tia cực tím (UV):
Tia cực tím là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400 nm, có tác dụng diệt trùng rất mạnh Dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt trong dòng chảy của nước Các tia cực tím phát ra sẽ tác dụng lên các phân tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và mất khả năng trao đổi chất, vì thể chúng sẽ bị tiêu diệt Hiệu quả khử trùng chỉ đạt được triệt để khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn
lơ lửng Sát trùng bằng tia cực tím không làm thay đổi mùi, vị của nước
Khử trùng bằng siêu âm:
Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2W/cm2 trong khoảng thời gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trong nước
Trang 31Khử trùng bằng ion bạc:
Ion bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước Với hàm lượng 2÷10 g/l đã có tác dụng diệt trùng Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là: nếu trong nước có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối,…thì ion bạc không phát huy được khả năng diệt trùng
1.3.5 Các phương pháp khử Fe trong nước ngầm:
1.3.5.1 Công nghệ khử sắt bằng làm thoáng [3]
a Làm thoáng đơn giản – Lọc:
Công nghệ này áp dụng khi nguồn nước có [Fe2+] ≤ 10 mg/l, độ oxy hóa [0,15[Fe2+]×5] mg/l O2, NH4+< 1 mg/l, H2S ≤ 0,5 mg/l, pH sau làm thoáng ≥ 6,8; hệ thống này khử được 30÷35% CO2 trong nước
Hình 1.3: Sơ đồ làm thoáng đợ giản – Lọc [3]
- Ưu điểm:
• Có thể áp dụng với công suất bất kỳ
• Công trình đơn giản, hiệu quả xử lý cao, ổn định
• Cho chu kỳ lọc dài do tổn thất áp lực với vật liệu lọc tăng chậm
b Làm thoáng tự nhiên – Lắng tiếp xúc – Lọc:
Hình 1.4: Sơ đồ làm thoáng tự nhiên – Lắng tiếp xúc – Lọc [3]
Phun mưa lên bề mặt lọc
Bể lọc nhanh
Bể chứa nước sạch Giếng
Chất khử trùng
Giàn mưa
Bể lắng tiếp xúc
Bể lọc nhanh
Bể chứa nước sạch Chất khử trùng
Giếng
Trang 32Cơng nghệ này ứng dụng khi chất lượng nước ngầm cĩ: Chứa sắt cĩ nồng độ nhỏ hơn 25 mg/l, độ kiềm ≥ 2 mg/l, nồng độ H2S ≤ 0,2 mg/l, NH4+< 1 mg/l, độ oxy hĩa ≤ 0,15Fe2+, pH sau làm thống ≥ 6,8
Hình 1.5: Sơ đồ làm thống cưỡng bức – Lắng – Lọc [3]
Cơng nghệ này thường áp dụng cho trường hợp nước ngầm cĩ các đặc tính sau: pH thấp (dao động trong khoảng rộng), sắt < 6 mg/l, mangan < 1 mg/l, CO2 dao động trong khoảng rộng
- Ưu điểm:
• Cĩ thể giải phĩng 80÷90% lượng CO2 hịa tan, lượng O2 hịa tan lấy bằng 70% lượng bão hịa
• Diện tích cơng trình nhỏ, cơng trình gọn nhẹ
• Khơng khí được cấp bằng quạt giĩ nên chủ động
• Tốc độ oxy hĩa Fe2+ diễn ra nhanh chĩng, đồng thời các khí hịa tan trong nước như H2S, CO2, NH3,… cũng thốt ra dễ dàng với tỷ lệ cao
Bể lọc áp lực
Bể chứa nước sạch Chất khử
Bể lắng
Bể lọc
Bể chứa
Thùng quạt giĩ Giếng
Chất khử trùng
Trang 33Dùng ejector thu khí cho trường hợp trạm có công suất nhỏ (đến 500m3/ngày) Chỉ áp dụng cho trường hợp cần thu oxy và không cần khử CO2
- Ưu điểm:
• Ổn định, quản lý dễ dàng, di chuyển và lắp đặt nhanh
• Có khả năng công xưởng hóa
• Công trình gọn nhẹ và chiếm diện tích ít
- Nhược điểm:
• Chi phí điện cao
• Hạn chế lượng CO2 thoát ra
• Áp dụng với công suất nhỏ
e Máy nén khí – Lọc áp lực:
Hình 1.7: Sơ đồ xử lý nước ngầm bằng máy nén khí và lọc áp lực [3]
Công nghệ này áp dụng trong trường hợp thu oxy và không cần khử CO2 với nước ngầm có các đặc tính sau: pH > 9, Mn < 0,05 mg.l, CO2 < 50 mg/l, Sắt < 5 mg/l
- Ưu điểm:
• Ổn định, quản lý dễ dàng, di chuyển và lắp đặt nhanh
• Có khả năng công xưởng hóa
• Công trình gọn nhẹ và chiếm diện tích ít
• Có khả năng áp dụng cho diện tích bất kỳ
- Nhược điểm:
• Chi phí điện cao
• Hạn chế lượng CO2 thoát ra
Máy nén khí
Bể lọc áp lực
Bể chứa nước sạch Giếng
Chất khử trùng
Trang 34f Sơ đồ làm thoáng – Lọc tiếp xúc:
Hình 1.8: Sơ đồ làm thoáng - Lọc tiếp xúc [3]
Công nghệ này thường áp dụng với những trường hợp tổng hàm lượng sắt lớn hơn 15 mg/l, pH sau làm thoáng lớn hơn 6,8
1.3.5.2 Công nghệ khử sắt bằng hóa chất:
Khi sắt tồn tại dưới dạng phức chất hữu cơ hòa tan thì phương pháp xử lý bằng công nghệ làm thoáng không đạt hiệu quả Khi đó muốn hiệu quả xử lý cao thì cần kết hợp phương pháp làm thoáng với phương pháp sử dụng hóa chất oxy hóa mạnh như: Clo, Ozon, Kali pemanganat,…Hoặc cho vào nước các chất keo tụ như FeCl3, Al2(SO4)3,…
Công nghệ này chỉ thích hợp với khử sắt có hàm lượng thấp, có thể kết hợp với khử mangan, áp dụng với trường hợp nguồn nước có đặc điểm sau:
pH > 6,7; Sắt < 4 mg/l; Mangan < 1 mg/l; CO2 < 50 mg/l
1.3.5.3 Công nghệ làm thoáng kết hợp với sử dụng chất oxy hóa mạnh:
Công nghệ này áp dụng trong trường hợp hàm lượng sắt cao, có thể kết hợp với khử mangan, khử khoáng trong nước Công nghệ này đòi hỏi chi phí đầu tư cao, năng lượng vận hành lớn
1.3.6 Các phương pháp khử độ cứng trong nước ngầm:
1.3.6.1 Phương pháp dùng hóa chất:
Cơ sở hóa học của làm mềm nước của phương pháp này là sử dụng hóa chất kết hợp với các ion Ca2+, Mg2+ có trong nước để tạo kết tủa CaCO3, MgCO3, Mg(OH)2,… và loại trừ chúng bằng biện pháp lắng lọc
Giàn mưa hay thùng gió
Bể lọc tiếp xúc
Bể chứa nước sạch Giếng
Chất khử trùng
Trang 35- Dùng Ca(OH)2: Đây là phương pháp thông dụng để khử độ cứng cacbonat Các phương trình phản ứng xảy ra:
CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3↓ + 2H2O Mg(HCO3)2 +Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+ 2CaCO3↓ +2H2O
- Dùng vôi kết hợp với sođa: Khi tổng hàm lượng Ca2+, Mg2+ lớn hơn tổng hàm lượng các ion HCO3- và CO32-, nếu sử dụng vôi chỉ khử được độ cứng cacbonat còn độ cứng non – cacbonat không giảm Để giải quyết vấn đề này người ta dùng thêm sođa.Khi cho sođa vào quá trình diễn ra theo các phương trình sau:
MgSO4 + Ca(OH)2 Mg(OH)2↓ + CaSO4MgCl2 + Ca(OH)2 Mg(OH)2↓ + CaCl2CaSO4 + Na2CO3 CaCO3↓ + Na2SO4CaCl2 + Na2CO3 CaCO3↓ + 2NaCl
- Dùng Trinatriphophat (Na3PO4): Phương pháp này sử dụng khi cần xử lý làm mền nước một cách triệt để, mà sử dụng vôi và sođa vẫn không đem lại kết quả mong muốn Người ta cho Trinatriphotphat vào nước để khử hết các ion Ca2+, Mg2+thành các dạng muối không tan theo các phản ứng:
3CaCl2 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2↓ + 6 NaCl 3MgSO4 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO43Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2↓ + 6NaHCO33Mg(HCO3)2 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2↓ + 6NaHCO3
1.3.6.2 Phương pháp nhiệt:
Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là dùng nhiệt để là bốc hơi khí cacbonat hòa tan trong nước Trạng thái cân bằng của hợp chất cacbonat sẽ chuyển dịch thei Phuong trình phản ứng sau:
HCO3- CO32- + CO2 + H2O
Ca2+ + CO32- CaCO3↓ Ca(HCO3)2 CaCO3↓ + CO2 + H2O
Trang 36Tuy nhiên khi đun nóng nước chỉ khử hết khí cacbonat và làm giảm độ cứng cacbonat của nước, còn lượng CaCO3 hòa tan vẫn còn tồn tại trong nước
Đối với magiê, quá trình khử xảy ra theo 2 bước Ở nhiệt độ thấp (đến 180C)
ta có phản ứng:
Mg(HCO3)2 MgCO3↓ + CO2 + H2O Khi tiếp tục tăng nhiệt độ lên cao, MgCO3 sẽ bị thủy phân theo phản ứng:
MgCO3 + H2O Mg(OH)2↓ + CO2 + H2O Như vậy, xử lý bằng phương pháp nhiệt có thể làm giảm được độ cứng cacbonat đáng kể Làm mền nước bằng phương pháp nhiệt được áp dụng cho xử lý nước cấp nồi hơi, vì ta có thể tận dụng lượng nhiệt dư của nồi hơi
1.3.6.3 Phương pháp trao đổi ion:
Phương pháp này được thực hiện bằng nhựa trao đổi ion Nhựa trao đổi ion được quyết định bởi các nhóm đặc trưng trong sườn (khung) cao phân tử của nhựa
và các ion linh động Các nhóm này mang điện tích âm hoặc dương tạo cho nhựa có tính kiềm hoặc axít Các nhóm đặc trưng trong ionit nối với các ion linh động có dấu ngược lại bằng liên kết ion Các ion linh động này có khả năng trao đổi với các ion khác trong dung dịch
1.3.6.4 Phương pháp lọc màng:
Màng RO là một loại màng mỏng làm từ vật liệu Cellulose Acetate, Polyamide hoặc màng TFC có những lỗ nhỏ tới 0,001 micron Tất cả mang này đều chịu pH và chlorine không giống nhau Với cấu tạo đặc biệt, màng RO (thẩm thấu
ngược) loại bỏ hiệu quả hầu như tất cả những gì không phải là nước
Trang 37Bảng 1.3: Hiệu xuất loại bỏ tạp chất của màng lọc RO [17]
Trang 381.4 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC NGẦM TRONG THỰC TẾ 1.4.1 Công nghệ xử lý nước ngầm nhiễm sắt cao ( 40 – 60 mg/l) tại xã Phước Kiểng, huyện Nhà Bè, Thành phố Hồ Chí Minh [6]
- Thuyết minh công nghệ:
Nước từ giếng khoan được bơm lên giàn mưa để thực hiện quá trình làm thoáng sao đó dẫn sang bể phản ứng cơ khí Bể phản ứng cơ khí dùng năng lượng của cánh khuấy chuyển động trong nước để tạo ra sự xáo trộn dòng chảy Tại bể phản ứng cơ khí nước được khuấy trộn cùng với hóa chất châm vào để tạo điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý Tiếp theo nước được đưa sang bể lắng vách nghiêng tại đây các cặn sẽ được lắng xuống đáng kể nhờ các tấm vách đặt nghiêng với chiều dòng chảy
Nước sau khi ra khỏi bể lắng được dẫn tiếp sang bể lọc áp lực loại bỏ tiếp các cặn không lắng được trong bể lắng Nước sau bể lọc áp lực có áp 2÷3 kg.cm3 sẽ
tự chảy về chứa đồng thời clo cũng được châm vào trong đường ống dẫn Hệ thống bơm cấp 2 sẽ đưa nước lên thủy đài và vào trong hệ thống tiêu thụ
Giếng khoan
bơm cấp 1
Giàn mưa
Bể phản ứng cơ khí
Bể lắng vách ngăn
Nơi tiêu
thụ
Đài nước
Bể chứa nước sạch
Bể lọc
áp lực Hóa chất
Clo
Trang 391.4.2 Công nghệ xử lý nước ngầm tại Hóc Môn, Thành phố Hồ Chí Minh công suất 65.000 m 3 /ngày đêm [6]
Hình 1.10: Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại Hóc Môn [6]
- Thuyết minh công nghệ:
Nước từ giếng khoan được đưa lên giàn phun mưa để làm thoáng Sau đó người ta cho thêm hóa chất và clo vào để tiếp tục khử Fe và khử cứng rồi đi vào bể trộn đứng để trộn đều hóa chất với nước tạo hiệu suất phản ứng tốt nhất Từ bể trộn nước đi vào bể lắng tiếp xúc nhằm lắng cặn sinh ra trong các quá trình trước Nước tiếp tục vào vào bể lọc nhanh để lọc những cặn không lắng được trong bể lắng Nước sau khi lọc được dẫn đưa về bể chứa đồng thời châm clo vào đường ống khử
trùng và phân phối tới nơi tiêu thụ
1.5 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- TCVN 02:2009/BYT: Tiêu chuẩn chất lượng quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt do Cục Y tế dự phòng và Môi trường biên soạn và được Bộ trưởng Bộ Y
tế ban hành theo Thông tư số: 05/2009/TT - BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009
Trạm bơm
cấp 1
Tuyến ống góp và chuyển tải Giàn mưa
Bể trộn đứng
Tiêu thụ
Bể lắng tiếp xúc
Ống chuyển tải và phân phối nước sạch
Trang 40- TCVN 33 – 2006: Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế
- Tiêu chuẩn thiết kế TCXD VN 356 – 2005: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
- Tiêu chuẩn thiết kế TCXD VN 45 – 78: Nền nhà và công trình
- Tiêu chuẩn thiết kế TCXD VN 5575 – 1991: Kết cấu thép