Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thuộc phía Đông của bán đảo ĐÔNG DƯƠNG, do chịu ảnh hưởng của nhiệt đới gió mùa nên Viêt Nam có lượng mưa khá cao. Lượng mưa này, ngoài phần bốc hơi sẽ là nguồn cung cấp cho nước ngầm và hình thành dòng chảy bề mặt của các sông, suối… Nước trong tự nhiên thường được chia thành bốn nhóm: Nước mưa Nước mặt Nước ngầm Nước trong không khí, đá, đất và các sinh vật sống
Trần Thị Quế CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP. I. GIỚI THIỆU CHUNG. Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thuộc phía Đông của bán đảo ĐÔNG DƯƠNG, do chịu ảnh hưởng của nhiệt đới gió mùa nên Viêt Nam có lượng mưa khá cao. Lượng mưa này, ngoài phần bốc hơi sẽ là nguồn cung cấp cho nước ngầm và hình thành dòng chảy bề mặt của các sông, suối… Nước trong tự nhiên thường được chia thành bốn nhóm: - Nước mưa - Nước mặt - Nước ngầm - Nước trong không khí, đá, đất và các sinh vật sống I.1 Nước mặt. • Hiện trạng nước mặt Việt Nam: Tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới, trong khi đó diện tích đất liền nước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới. Tuy nhiên, một đặc điểm quan trọng của tài nguyên nước mặt là những biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động giữa các năm và phân phối không đều trong năm) và còn phân bố rất không đều giữa các hệ thống sông và các vùng 1 Hình 1.1 Nước mặt • Vấn đề ô nhiễm và cạn kiệt và nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ: Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội và sự gia tăng dân số, nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp sẽ tăng lên mạnh mẽ trong tất cả các vùng. Theo kết quả đánh giá năm 1999, tổng lượng nước cần dùng của cả nước chiếm khoảng 8,8% tổng lượng dòng chảy năm tương ứng với tần suất 75%, tăng lên tới 12,5% vào năm 2000 và 16,5% vào khoảng năm 2010. Tổng lượng nước dùng để tưới cho cây trồng khá lớn, từ 41 km 3 (chiếm 89,8%) năm 1985, tăng lên 46,9 km 3 (năm 1990) và 60 km 3 năm 2000 (chiếm 85%). Lượng nước cần dùng trong mùa cạn rất lớn, nhất là lượng nước dùng cho nông nghiệp. Tổng lượng nước cần dùng trong mùa cạn năm 2000 đạt tới 70,7 km 3 , chiếm khoảng 42,4% tổng lượng nước có khả năng cung cấp trong mùa cạn (bao gồm nước sông, nước dưới đất và nước do các hồ chứa điều tiết), hay 51% tổng lượng dòng chảy mùa cạn tương 2 ứng với tần suất 75%. Vào khoảng năm 2010, tổng lượng nước cần dùng trong mùa cạn có thể tới 90 km 3 , chiếm khoảng 54% tổng lượng nước có thể cung cấp hay 65% tổng lượng dòng chảy trong mùa cạn tương ứng với tần suất 75%. Đặc biệt, ở không ít vùng và lưu vực sông, lượng nước cần dùng có thể gấp vài lần tổng lượng nước có thể cung cấp, tức là chẳng những vượt quá xa ngưỡng lượng nước cần có để duy trì sinh thái mà còn không có nguồn nước tại chỗ để cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất. Sự gia tăng dân số và các hoạt động của con người sẽ ngày càng tác động mạnh mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung và môi trường nước nói riêng. Những hoạt động tự phát, không có quy hoạch của con người như chặt phá rừng bừa bãi, canh tác nông lâm nghiệp không hợp lý và thải chất thải bừa bãi vào các thuỷ vực đã và sẽ gây nên những hậu quả rất nghiêm trọng, làm cho nguồn nước bị cạn kiệt, bị ô nhiễm, hạn hán có khả năng càng khốc liệt. Nguy cơ thiếu nước sạch càng trầm trọng, nhất là vào mùa cạn ở các vùng mưa ít. 3 Hình 1.2 : tình trạng thiếu nước Vì vậy, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tốt tài nguyên nước. Trước hết, cần phải củng cố, bổ sung mạng lưới điều tra quan trắc tài nguyên nước, bao gồm cả nước mặt và nước dưới đất, cả lượng và chất, hình thành mạng lưới quan trắc điều tra tài nguyên nước thống nhất trong phạm vi cả nước, tiến hành kiểm kê đánh giá tài nguyên nước trong các lưu vực sông, các vùng và toàn lãnh thổ. Trên cơ sở kiểm kê đánh giá tài nguyên nước và cân bằng kinh tế nước mà xây dựng chiến lược, chính sách phát triển bền vững tài nguyên nước quốc gia nói chung và cho các lưu vực nói riêng. Cần thực hiện nghiêm chỉnh Luật Tài nguyên Nước và đẩy mạnh hoạt động của Hội đồng Tài nguyên Nước Quốc gia và Ban quản lý lưu vực các sông. – Thành phần, tính chất: Việt Nam có hơn 2000 con sông lớn dọc từ Bắc vào Nam đều bắt đầu từ nước ngoài, vì thế có tính phụ thuộc cao (về sự phát triển Kinh tế - Xã hội, ô nhiễm, phá rừng…). Một số thành phần và tính chất có trong nước mặt như: Có nhiều chất hòa tan, chủ yếu là ôxi và có ý nghĩa rất quan trọng Chất rắn lơ lững. chất hữu cơ do vi sinh vật bị phân hủy, rong tảo, thực vật nổi, động vật nổi, các vi sinh vật ( vi trùng và virut, vi khuẩn,…). 4 Các hóa chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ. Các chất rắn lơ lửng hoặc huyền phù dạng hữu cơ hoặc vô cơ. – Chỉ tiêu đánh giá: để đánh giá chỉ tiêu về chất lượng nước như sau: Chỉ tiêu vật lý : nhiệt độ, độ màu, độ đục, mùi vị, pH, độ nhớt, tính phóng xạ, độ dẫn điện (EC),… Chỉ tiêu hóa học : nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD), lượng oxy hòa tan (DO), độ cứng, độ kiềm toàn phần, hàm lượng H 2 S, Cl - , SO 4 2-, PO 4 3- , F - ,I - , Fe 2+ , Mn 2+ , các hợp chất nitơ, các hợp chất axit cacbonic Chỉ tiêu vi sinh: số vi trùng gây bệnh E.coli, các loại rong tảo, virut . I.2 Nước ngầm. Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hỏng và các khe nứt của đất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích hoặc do thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài trăm mét. Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyên nhân 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 bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các tạp chất hữu cơ. 5 6 So sánh đặc tính nước mặt và nước ngầm: Bảng 1.1: Đặc tính của nước mặt và nước ngầm STT ĐẶC TÍNH NƯỚC MẶT NƯỚC NGẦM 1 Nhiệt độ Thay đổi theo mùa Tương đối ổn định 2 Độ đục Thay đổi theo mùa Ít hoặc không thay đổi 3 Độ màu Gây ra do đất séc, các chất lơ lững, rong tảo và do nước thải Thường thì không màu, độ màu gây ra do có chứa các chất cửa acid humic 4 Độ khoáng hóa Thay đổi phụ thuộc vào nền đất, mưa… Không thay đổi 5 Sắt và mangan Thường không có hoặc chỉ hiện diện với hàm lượng thấp Thường có mặt với các hàm lượng khác nhau 6 C0 2 xâm thực Không có Có với ham lượng lớn 7 Ôxi hòa tan Thường xuyên có, đôi khi nhỏ hoặc không có do ô nhiễm Không có 8 Vi sinh vật Nhiều loại vi trùng, virut gây bệnh và tảo. Chủ yếu là các vi trùng do sắt gây ra 9 H 2 S Không có Thường có 10 SiO 2 Có ở nồng độ trung bình Thường có ở nồng độ cao 11 NO 3- Thường rất thấp Có ở nồng độ cao, do bị nhiễm bởi phân 7 bón hoá học CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC I. CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN 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 Công trình vận chuyển: 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 8 ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máy bơm chìm có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lýs II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN II.1. Phương pháp cơ học: .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, 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 m-1áy xử lý nước Hình 2.1: Bể lắng sơ bộ Song 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. 9 Hình 2.2. Song chắn rác Bể lắng cát: Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5; để loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng. 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. Lọc: 10 [...]... xử lý nước cho phù hợp Thành phần các công trình trong dây chuyền công nghệ xử lý nước có thể lấy theo tiêu chuẩn TCXD 33: 2006 CHƯƠNG III: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ I CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Lựa chọn công nghệ xử lý nước phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng và đặc trưng của nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước cấp và công suất trạm nước cấp cần xử. .. cấp cần xử lý Hơn nữa, chất lượng của nguồn nước có thể thay đổi theo vị trí (điểm lấy nước cấp) và thời gian (các mùa trong năm), do vậy công nghệ xử lí nước và quá trình vận hành cũng sẽ thay đổi theo tính chất của nguồn nước thô Như vậy cần biết được chất lượng nước thô, so sánh với yêu cầu chất lượng nước sau xử lý để có thể lựa chọn công nghệ xử lý nước phù hợp, đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể, chọn... dễ dàng và ứng dụng thực tế cao Vì vậy ta sẽ chọn phương án 1 để thiết kế và tính toán IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ THIẾT BỊ Các công trình được tính toán : – Bể trộn cơ khí – Bể lắng đứng ( có bể phản ứng xoáy hình trụ ) – Bể lọc nhanh – Và một số thiết bị khác • Thông số dùng để tính toán các công trình đơn vị: • Tổng chất rắn lơ lững ( TSS ) : 230 mg/L Độ màu ( pt- co) : 150 Lưu lượng... thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư trong đô thị loại I khoảng 5000 dân Tính theo tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt TCXD 33 : 2006 q N f Q ngày.tb = tc + ( m 3 / ngày) D 1000 Trong đó: qtc: tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt lấy theo TCXD 33:2006 ( 200 L/người) N: số dân tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp nước f: tỷ lệ dân được cấp nước lấy theo TCXD 33:2006 ( 100% ) D : Lượng nước tưới... dịch vụ đô thị, khu công nghiệp, thất thoát, nước cho bản thân nhà máy xử lý nước được tính theo bảng 3.1 trong tiêu chuẩn TCXD 33: 2006 và lượng nước dự phòng cho phát triển công nghiệp, dân cư và các lượng nước khác chưa tính được cho phép lấy them 5- 10% tổng lưu lượng nước cho ăn uống sinh hoạt của điểm dân cư; Khi có lý do xác đáng được phép lấy them không quá 15% Lượng nước cấp cho sinh hoạt:... nước thô Dựa vào các số liệu đã có, so sánh chất lượng nước thô và chất lượng nước sau xử lí để quyết định cần tách gì ra khỏi nước, chọn thông số chính về chất lượng nước và đưa ra kỹ thuật xử lí cụ thể, chọn hóa chất và liệu lượng hóa chất cần dùng, tối ưu hóa các điều kiện vận hành cho từng bước xử lí và sắp xếp các bước cho thật hợp lí II ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Giả sử, thiết kế hệ thống xử lý. .. thực hiện quá trình lắng cà cuối giai đoạn làm trong triệt để là quá trình lọc tại bể lọc tiếp xúc trước khi, được khử trùng và đưa đến bể chứa nước sạch Phạm vi sử dụng của mỗi loại sơ đồ dây chuyền công nghệ trình bày trên đây lấy theo tiêu chuẩnTCXD 33: 2006 Căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng của từng loại nguồn nước, có thể 18 có biện pháp xử lý hóa học khác nhau, kết hợp với biện pháp xử lý cơ học để... hàm lượng Flo trong nước đến 16 5mg/l; Hvl = 3m khi hàm lượng Flo từ 8 -10 mg/l Trong bể lọc hở : khi hàm lượng Flo đến 5mg/l thì Hvl = 2m, khi hàm lượng Flo từ 8 -10mg/l thì Hvl = 2,5m III MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ở VIỆT NAM Sau đây là một số dây chuyền công nghệ xử lý nước ăn uống, sinh hoạt từ nguồn nước mặt được sử dụng phổ biến ở Việt Nam,hiện nay Sơ đồ 1 : Từ trạm bơm cấp I Bể phản ứng Bể... 1000(m 3 / ngày) 1000 1000 Lượng nước phục vụ công cộng: qcc = 10%.qsh = 100(m 3 / ngày) Lượng nước dịch vụ đô thị: qdv = 10% qSh = 100( m 3 / ngày) Lượng nước khu công nghiệp: 0 m3 Lượng nước thất thoát: q =15%(qsh + qcc + qdv + qcn ) =180(m 3 / ngày) tt Lượng nước dùng cho nhà máy xử lý nước: qnh.maynuoc = 8%(qsh + qcc + qdv + qcn + qtt ) = 110, 4(m 3 / ngày) Lưu lượng nước dự phòng : qdp = 10%.qsh... vào để loại bỏ vi sinh vật gây bệnh III PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ III.1 Đánh giá ưu, nhược điểm của hai phương án Hai phương án trên chủ yếu khac nhau ở quá trình lắng, vì vậy ta sẽ đánh giá hai bể lắng để đề xuất phương án tối ưu hơn Mô tả một số công trình đơn vị: Phương án 1: 25 Song chắn rác (SCR): Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua sông chắn rác.Tại song chắn . CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC I. CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN 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. chuyền xử lý nước cho phù hợp. Thành phần các công trình trong dây chuyền công nghệ xử lý nước có thể lấy theo tiêu chuẩn TCXD 33: 2006. CHƯƠNG III: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ TÍNH TOÁN. TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ I. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Lựa chọn công nghệ xử lý nước phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng và đặc trưng của nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước cấp và công