Đồ án Xử lý nước cấp Thiết kế trạm xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cụm dân cư có công suất 50000m3ngàyđêm

Nước là cội nguồn chính yếu chomọi sự sống và bản than nó cũng là môi trường sống cho mọi động vật vật sinh tồn.Nước là một trong những yếu tố không thể thiếu được cho sự tồn tại và phát

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại ngày nay “ Môi trường và phát triển bền vững ” là chiến lượcđược nhiều quốc gia và tổ chức quan tâm

Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, nhucầu sử dụng nước sạch cũng tăng lên đáng kể cả ở thành thị lẫn nông thôn

Công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước trong thời gian qua đã đạtđược những thành tựu quan trọng cả về kinh tế và xã hội, tạo điều kiện thuận lợi chođời sống của nhân dân ngày càng được cải thiện và nâng cao Tuy nhiên bên cạnh sựphát triển và tăng trưởng kinh tế thì đó là nhu cầu nước sạch cho đời sống sinh hoạt vàphát triển kinh tế của dân cư ngày càng cấp thiết Nước là cội nguồn chính yếu chomọi sự sống và bản than nó cũng là môi trường sống cho mọi động vật vật sinh tồn.Nước là một trong những yếu tố không thể thiếu được cho sự tồn tại và phát triển củacộng đồng, của sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông thủy lợi Nước là tàinguyên tương đối dồi dào và là tài nguyên có khả năng tái tạo Nhưng do trong quátrình khai thác sử dụng, quản lý chưa hợp lý dẫn đến tình trạng thiếu nước sạch mộtcách nghiêm trọng

Một trong những biện pháp tích cực ở thành thị và nông thôn là cần phải tínhtoán thiết kế trạm xử lý nước cấp một cách hợp lý nhằm cung cấp cho người dân lượngnước đảm bảo cả về số lượng và chất lượng

Do đó cần phải xây dựng nhà máy xử lý nước cấp xử dụng nguồn nước mặt, đócũng là mục tiêu thiết kế đồ án này

Tuy nhiên trong phạm vi môn học, việc thực hiện đồ án nước cấp chỉ nhằm giúpsinh viên củng cố lý thuyết được học trên lớp và củng cố kiến thức nhằm hoàn thànhmôn Xử lý nước cấp

Bài làm rất mong được sự đóng góp của quý thầy cô để được hoàn chỉnh hơn.

Để em rút ra những kinh nghiệm trong lần đầu làm đồ án này Ở những lần làm đồ án

kế tiếp sẽ hoàn thành bài tốt hơn

Em xin chân thành cám ơn !

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TP HCM, Ngày… Tháng… Năm 2013

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

TP HCM, Ngày … Tháng … Năm 2013

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU i

LỜI CÁM ƠN ii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đồ án 1

1.3 Nội dung đồ án 1

1.4 Phạm vi của đồ án 2

1.5 Phương pháp thực hiện 2

CHƯƠNG 2 3

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI 3

2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC 3

2.1.1 Giới thiệu chung về nước 3

2.1.2 Đặc điểm chung về tài nguyên nước của Việt Nam 6

2.2 LỢI ÍCH CỦA NƯỚC 9

2.2.1 Vai trò của nước đối với sinh vật 9

2.2.2 Vai trò của nước đối với cơ thể sinh vật và con người 9

2.2.3 Vai trò của nước đối với sản xuất phục vụ cho đời sống con người 11

2.3 ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC MẶT 11

2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC 13

a Chất bảo vệ thực vật: 13

b Chất hoạt động bề mặt: 13

c Tác nhân sinh học gây ô nhiễm nguồn nước: 13

d Các tác nhân và thông số ô nhiễm hóa lý nguồn nước 14

e Các tác nhân và thông số hóa học gây ô nhiễm môi trường nước 15

2.5 TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP CHO SINH HOẠT VÀ ĂN UỐNG 17

CHƯƠNG 3 18

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC CẤP 18

1.1 Biện pháp cơ học: 18

a Song chắn rác: 18

b Lưới chắn rác: 18

c Lắng nước: 19

d Lọc nước 21

1.2 Biện pháp hóa học, lí học : 22

1.2.1 Keo tụ - Tạo bông 22

1.2.2 Khử trùng nước 25

1.2.3 Hấp phụ 27

1.3 Xử lý nước cấp bằng các phương pháp khác 27

CHƯƠNG 4 28

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH 28

1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ: 28

2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 29

2.1 Phương án 1 29

2.2 Phương án 2 31

3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN 32

3.1 Phương án 1 32

3.2 Phương án 2 33

4 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH NƯỚC CẤP 33

4.1 Bể trộn cơ khí 33

4.2 Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng 37

4.3 Bể lắng ngang 39

4.4 Bể lọc nhanh 45

4.5 Bể chứa nước sạch 56

4.6 Hồ lắng – sân phơi bùn 57

4.7 Trạm bơm cấp I 58

4.8 Trạm bơm cấp II 61

CHƯƠNG 5 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65

5.1 Kết luận 65

5.2 Kiến nghị 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên 5

Hình 2.2 Tài nguyên nước 6

Hình 3.1 Song chắn rác và lưới chắn rác 19

Hình 3.2 Quá trình keo tụ và tạo bông 23

Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1 29

Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2 31

Hình 4.3 Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang 45

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Lượng nước trên trái đất 4

Bảng 4.1 Các thông số để lựa chọn công nghệ 28

Bảng 4.2 Các thông số thiết kế bể trộn cơ khí 37

Bảng 4.3 Các thông số thiết kế bể lắng ngang 45

Bảng 4.4 Các thông số thiết kế bể lọc nhanh 56

Bảng 4.5 Các thông số thiết kế bể chứa nước sạch 57

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình sản xuất cũng như sinh hoạt củacon người Tuy nhiên trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước nguồnnước đang bị ô nhiễm nghiêm trọng Nhằm giải quyết vấn đề này cần phải có cáchnhìn và đầu tư đúng cách làm trong việc xử lý nước, đặc biệt là nước cấp Nước cấp lànguồn nước sử dụng trong sinh hoạt và ăn uống

1.2 Mục tiêu đồ án

Xây dựng, thiết kế một quy trình xử lý nước mặt phục vụ cho dân cư Đạt tiêu chuẩn

kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT

1.3 Nội dung đồ án

Thu thập số liệu tổng quan về nguồn nước mặt

Tìm hiểu về đặc điểm, thành phần và tính chất của nước mặt

Nêu ra được các phương pháp xử lý nước mặt và công nghệ xử lý

Đề xuất 2 phương án công nghệ xử lý nước cấp cho khu dân cư, từ đó phân tích lựachọn công nghệ thích hợp

Tính toán 3 công trình đơn vị sau: bể trộn, bể lắng, bể lọc của phương án công nghệ Tính toán và lựa chon thiết bị (bơm nước, thiết bị khuấy trộn,…) cho các công trìnhđơn vị tính toán trên

Vẽ bản vẽ mặt cắt công nghệ của phương án đã chọn: 01 bản vẽ khổ A1

Vẽ chi tiết công trình bể lọc: 01 bản vẽ khổ A1

1.4 Phạm vi của đồ án

Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư, với nguồn nước mặt có công suất50000m3/ngày đêm

1.5 Phương pháp thực hiện

Tính toán và tổng hợp tài liệu kết quả

So sánh đối chiếu lựa chọn công nghệ phù hợp

Tính toán dựa theo các thông số của QCVN 01:2009/BYT

Tính toán và đề xuất công nghệ xử lý nước mặt cấp cho sinh hoạt

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI

2.1.1 Giới thiệu chung về nước

Nước là yếu tố quyết định đến sự tồn tại và phát triển của môi trường sống.Nước là một loại tài nguyên thiên nhiên quý giá và có hạn, là động lực chủ yếu chiphối mọi hoạt động dân sinh kinh tế của con người Nước được sử dụng rộng rãi trongsản xuất nông nghiệp, thủy điện, giao thông vận tải, chăn nuôi, thuỷ sản v.v

Nước là loại tài nguyên có thể tái tạo được và cần phải sử dụng một cách hợp lý

để duy trì khả năng tái tạo của nó

Trên hành tinh chúng ta nước tồn tại dưới những dạng khác nhau: Nước trên tráiđất, ngoài đại dương, ở các sông suối, hồ ao, các hồ chứa nhân tạo, nước ngầm, trongkhông khí, băng tuyết và các dạng liên kết khác

Tổng lượng nước trên trái đất vào khoảng 1.386 triệu km trong đó nước trong đạidương (nước mặn) vào khoảng 1.338 triệu km3 chiếm 96,5% Nước ngọt trên trái đấtchiếm tỷ lệ rất nhỏ, chỉ vào khoảng 2,5% Và trong tổng lượng nước ngọt trên trái đấtthì 68% là băng và sông băng; 30% là nước ngầm; nguồn nước mặt như nước trongcác sông hồ, chỉ chiếm khoảng 93.100 km3, bằng 1/150 của 1% của tổng lượng nướctrên trái đất (Bảng 1.1)

Nước trên trái đất tồn tại trong một khoảng không gian gọi là thuỷ quyển Nướcvận động trong thuỷ quyển qua những con đường vô cùng phức tạp cấu tạo thành vòngtuần hoàn nước còn gọi là chu trình thuỷ văn Vòng tuần hoàn nước không có điểm bắtđầu nhưng chúng ta có thể bắt đầu từ các đại dương Nước bốc hơi từ các đại dương vàlục địa trở thành một bộ phận của khí quyển Hơi nước vận chuyển vào bầu không khí,bốc lên cao cho đến khi chúng ngưng tụ và rơi trở lại mặt đất hoặc mặt biển

Lượng nước rơi xuống mặt đất một phần bị giữ lại bởi cây cối, chảy tràn trên mặtđất, thấm xuống đất, chảy trong đất và chảy vào các dòng sông Phần lớn lượng nước

bị giữ lại bởi thảm phủ thực vật và dòng chảy mặt sẽ quay trở lại bầu khí quyển quacon đường bốc hơi Lượng nước ngấm trong đất có thể thấm sâu hơn xuống những lớpđất bên dưới để cấp nước cho các tầng nước ngầm và sau đó thành các dòng suối hoặcchảy dần vào sông ngòi thành dòng chảy mặt và cuối cùng đổ ra biển hoặc bốc hơi vàokhí quyển

Hình 2.1.Vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên

Sự phân bố lượng nước theo không gian và thời gian không đồng đều Trên tráiđất có vùng lượng mưa khá phong phú, nhưng lại có những vùng rất khô hạn Cónhững mùa rất nóng và có những mùa rất lạnh Trữ lượng nước hàng năm không phải

là vô tận, sự biến đổi của nó nằm trong giới hạn nào đó và không phụ thuộc vào mongmuốn của con người

Như vậy, tuy nguồn nước trên thế giới là rất lớn, nhưng nước ngọt – nước cầncho hoạt động dân sinh kinh tế của con người lại có trữ lượng nhỏ Khi sự phát

triển dân sinh kinh tế còn ở mức thấp, nước chỉ mới được coi là môi trường cần thiếtcho sự sống của con người Trong quá trình phát triển, càng ngày càng có sự mất cânđối giữa nhu cầu dùng nước và nguồn nước Dưới tác động của các hoạt động kinh tế

xã hội, nguồn nước ngày càng có nguy cơ bị suy thoái và cạn kiệt trong khi đó nước làmột loại tài nguyên quý cần được bảo vệ và quản lý Các luật nước ra đời và cùng với

nó ở mỗi quốc gia đều có một tổ chức để quản lý nghiêm ngặt loại tài nguyên này

2.1.2 Đặc điểm chung về tài nguyên nước của Việt Nam

Nước ta là một trong những nước có tài nguyên nước phong phú trên thế giới,cũng là nước có trữ lượng nước dồi dào ở khu vực châu Á Việt Nam có 16 lưu vựcsông có diện tích lưu vực lớn hơn 2.000 km2, trong đó có 10 lưu vực có diện tích lớnhơn 10.000 km2, đó là các sông: Hồng-Thái Bình, Bằng Giang-Kỳ Cùng, Mã, Cả, ThuBồn, Ba, Đồng Nai, Cửu Long, Srêpok, Sê San Theo thống kê chỉ có hai sông lớn làsông Thu Bồn và sông Ba có toàn bộ diện tích tập trung nước nằm trọn vẹn trên lãnhthổ Việt Nam Hầu hết các sông có cửa sông đổ ra bờ biển thuộc lãnh thổ Việt nam(trừ sông Bằng Giang-Kỳ Cùng, sông Sê San và sông Srêpok)

Hình 2 2.Tài nguyên nước

a Tài nguyên nước mặt :

Việt Nam là một trong những nước có hệ thống sông ngòi chằng chịt rất thuậnlợi để cung cấp nguồn nước mặt Tổng lượng nước bình quân hàng năm chảy trên cácsông suối Việt Nam kể cả từ ngoài lãnh thổ chảy vào là 879 tỷ m3, trong đó 75% lượngnước này thuộc lưu vực sông Hồng và sông Mê Kông So với các nước láng giềng,lượng nước dùng trên đầu người (bằng lượng nước chảy hàng năm của một nước chiacho dân số) ở nước ta thuộc loại cao trong khu vực

- Thành phần và tính chất nước phụ thuộc vào đất đai, hoạt động con người, cácquá trình tự nhiên nơi con sông chảy qua

- Lưu lượng nước phụ thuộc mạnh mẽ vào chế độ mưa

- Thành phần tính chất: có nhiều khí hòa tan, chủ yếu là oxy có ý nghĩa rất quantrọng; có nhiều chất rắn lơ lửng; chất hữu cơ do sinh vật bị phân hủy; nhiềurong tảo, động vật nổi, thực vật nổi; bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động 2 bên

bờ của con người (công nghiệp, nông nghiệp…)

Tình trạng ô nhiễm nước mặt trong những năm gần đây gia tăng theo nhịp điệuphát triển công nghiệp Tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt rõ ràng nhất ở các khu đôthị như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh Tốc độ phát triển kinh tế cao là nguy cơ làmxấu đi chất lượng nguồn nước trên các sông suối

b Tài nguyên nước ngầm

Trữ lượng nước ngầm ở Việt Nam khá phong phú Tuy nhiên, do có lượng nướcmặt lớn nên nước ngầm chưa được khai thác nhiều Lượng nước ngầm được khai thácchiếm tỷ lệ vào khoảng 2% trữ lượng nước ngầm và chiếm khoảng 14% tổng lượngnước ngầm có thể khai thác được Việc khai thác nước ngầm chủ yếu tại các thành phốlớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Tại đây, nước ngầm được khai thác cungcấp 30% nhu cầu nước của thành phố Nói chung, chất lượng nước ngầm rất tốt Tuy

nhiên, do ô nhiễm nguồn nước mặt và tình trạng khai thác không hợp lý có thể làm xấu

đi chất lượng nguồn nước ngầm trong tương lai

Ngoài ra, các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trongnhững thành phần gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm trong nướcngầm 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 phonghóa tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chấtkhoáng hòa tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa thấm vào đất Nướcngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người Các chất thải của conngười và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hóa học và việc sử dụng phân bónhóa học… tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm vào nguồn nước,tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm Đã có không ít nguồn nước ngầm do tácđộng của con người đã bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, các vi khuẩngây bệnh, nhất là các hóa chất độc hại như các kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu

 pH nước ngầm thường thấp thường dao động từ 3 – 6

 Sự có mặt của các thành phần ô nhiễm có thể ảnh hưởng tới mức độ xâm nhiễmcủa nguồn nước ngầm nơi đó (ví dụ: hàm lượng photpho, nitơ amonia, ecoli…)

 Trữ lượng động tự nhiên và trữ lượng khai thác là hai thành phần chính để đánhgiá trữ lượng của nước dưới đất

 Trữ lượng động tự nhiên: lưu lượng dòng chảy ngầm ở một mặt cắt nào đó củatầng chứa nước Tiềm năng nước dưới đất có khả năng khai thác của nước ta là

rất lớn, khoảng 60 tỷ m3/năm Tổng trữ lượng động tự nhiên trên toàn lãnh thổ(chưa kể phần hải đảo) được đánh giá vào khoảng 1828m3/s.

 Trữ lượng khai thác của nước dưới đất: lượng nước tính bằng m3 trong mộtngày đêmcó thể thu được bằng các công trình lấy nước một cách hợp lý về mặtkinh tế - kỹ thuật, với chế độ khai thác nhất định và chất lượng đáp ứng yêu cầu

sử dụng trong suốt thời gian dự kiến sẽ sử dụng nước

2.2.1 Vai trò của nước đối với sinh vật

Đối với các sinh vật ở cạn, sau nhân tố nhiệt độ, nước (ở cả thể lỏng – dạng nưới

và thể khí - độ ẩm trong không khí) là một nhân tố sinh thái vô cùng quan trọng Tronglịch sử phát triển của sinh giới trên bề mặt trái đất luôn luôn gắn liền với môi trườngnước Các sinh vật đầu tiên xuất hiện trong môi trường nước Quá trình đấu tranhlên sống ở cạn, chúng cũng không tách khỏi môi trường nước; nước cần thiết cho quátrình sinh sản Sự kết hợp của các giao tử hầu hết được thực hiện trong môi trườngnước, nước cần thiết cho quá trình trao đổi chất

2.2.2. Vai trò của nước đối với cơ thể sinh vật và con người

- Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 - 90% khốilượng cơ thể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% như ởmột số cây mọng nước, ở ruột khoang (ví dụ: thủy tức)

Trong có thể người, nước chiếm 60-65% trọng lượng cơ thể trưởng thành, đến

90 % ở phôi, 70% ở trẻ sơ sinh Trong các mô cứng như xương, răng, móng, nướcchiếm 10-20% Đối với các mô, cơ quan, khi lượng nước thay đối tới < 10% sẽ dẫn tớitình trạng bênh lý

Uống không đủ nước ảnh hưởng đến chức năng của tế bào cũng như chức năngcác hệ thống trong cơ thể Uống không đủ nước sẽ làm suy giảm chức năng thận, thậnkhông đảm đương được nhiệm vụ của mình, kết quả là trong cơ thể tích lũy nhiều chấtđộc hại Những người thường xuyên uống không đủ nước da thường khô, tóc dễ gãy,xuất hiện cảm giác mệt mỏi, đau đầu, có thể xuất hiện táo bón, hình thành sỏi ở thận

Trong điều kiện bình thường, trong một ngày cơ thể cần khoảng 40ml nước/kgcân nặng, trung bình 2-2,5 lít nước/ngày Ví dụ một người nặng 60kg thì nhu cầu nướctrong ngày khoảng 2,5 lít, trong đó gồm khoảng 1 lít được đưa vào cơ thể dưới cácdạng nước uống như chè, cà phê, nước sinh tố…; 0,4-0,5 lít dưới dạng nước canh súp

và nước trong rau xanh, trái cây; 0,6-0,7 lít trong thức ăn được chế biến như cơm, bánh

mỳ, thịt, cá…; còn khoảng 0,3-0,4 lít là sản phẩm cuối cùng của các phản ứng hóa họctrong cơ thể

- Nước là môi trường khuyếch tấn cho các chất của tế bào, tại nên các chấtlỏng sinh học như máu, dịch gian bào, dịch não tủy-;

- Nước là dung môi cho các chất vô cơ, các chất hữu cơ có mang gốc phân cực(ưa nước) như hydroxyl, amin, các boxyl…

- Nước là nguyên liệu cho cây trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ.Nước là môi trường hoà tan chất vô cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu

cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng ở động vật

- Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể

- Cuối cùng nước giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinhvật, nước còn là môi trường sống của nhiều loài sinh vật

Vì vây các cơ thể sinh vật thường xuyên cần nước Một người nặng 60 kg cầncung cấp 2-3 lít nước để đổi mới lượng nước của có thể, và duy trì các hoạt động sốngbình thường

2.2.3 Vai trò của nước đối với sản xuất phục vụ cho đời sống con người

- Đối với nông nghiệp: tất cả các cây trồng và vật nuôi đều cần nước đề pháttriển Từ một hạt cải bắp phát triển thành mọt cây rau thương phẩm cần 25 lít nước;lúa cần 4.500 lit nước để cho ra 1 kg hạt Đối với nhiều loại cây trồng thì: nhất nước,nhì phân…

- Trong Công nghiệp: để sản xuất 1 tấn gang cần 300 tấn nước, một tấn xút cần

800 tấn nước

Đối với Việt Nam, nước có tầm quan trọng đặc biệt, nước đã cùng với con người làmlên nền Văn minh lúa nước tại châu thổ sông Hồng – các nôi Văn minh của dân tộc,của đất nước, đã làm nên các HST nông nghiệp có năng xuất và tính bền vững vào loại

cao nhất thế giới, đã làm nên một nước Việt Nam có xuất khẩu gạo đứng nhất nhì thế

giới hiện nay Nước Việt Nam theo nghĩa đen đúng của nó là nước – H2O

Nước mặt có nguồn gốc từ lớp dưới sâu mà sự xuất hiện của nó tạo nên các suối,

sông hoặc mưa, được hợp lại thành lớp dòng đặc trưng bằng một mặt tiếp xúc nước –khí quyển và chuyển động với tốc độ đáng kể Chúng có thể chứa vào các bể tự nhiênhoặc nhân tạo được đặc trưng bằng trao đổi nước khí quyển, hầu như bất động, cóchiều sâu đáng kể và thời gian dừng lại khá lớn

 Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào bản chất của đất mà nướcchảy qua đến các nơi chứa Các yếu tố đặc trưng của nước mặt như:

 Sự có mặt thường xuyên của khí hòa tan, thực tế là oxy

 Nồng độ lớn của các chất lơ lửng, chất huyền phù

 Sự có mặt của các chất hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên

 Sự có mặt của sinh vật nổi: thực vật nổi và động cật nổi Trong điều kiệnnhất định có sự phát triển của thực vật, động vật, cá…

 Chất lượng nước thay đổi từ bề mặt đến đáy bể chứa tùy thuộc vào chu kìmỗi năm

 Ô nhiễm hữu cơ thường dẫn đến phú dưỡng nguồn nước

Gồm có các loại như:

 Nước sông: nước mưa, hơi nước trong không khíu ngưng tụ và một phần do nướcngầm tập trung thành những dòng sông, có trữ lượng lớn, dễ thăm dò, khai thác; độcứng và hàm lượng sắt nhỏ Tuy nhiên chúng thay đổi theo mùa về độ đục, lưu lượngmức nước và nhiệt độ Sông thường có nhiều tạp chất, hàm lượng cặn cao vào mùa lũ,

chứa lượng hữu cơ và vi trùng lớn, dễ bị nhiễm bẩn bởi nước thải nên giá thành xử lícao.

Thành phần chính của nước sông:

- Khoáng chất: Hàm lượng khoáng chất của cá sông ở Việt Nam còn thấp ( 200– 500 mg/L)

- Độ pH: Nước ở các sông chính có đọ kiếm trung tính (7 – 8)

- Độ cứng: Nước thuộc nước mềm

- Hàm lượng các ion chính: Chủ yếu là các ion Ca2+, Mg2+, K+, SO42-, CL-,HCO3-,

 Nước suối: cũng được hình thành như sông, mùa khô nước trong nhưng lưu lượng nhỏ,mùa lũ nước lớn nhưng đục có nhiều cát sỏi, mức nước lên xuống đột biến Có thể sửdụng cấp nước cho các bản làng, các đơn vị bộ đội trong khu vực Nếu muốn sử dụngcho hệ thống cấp nước quy mô lớn thì phải có công trình dự trữ, chống phá hoại

 Nước ao hồ: hàm lượng cặn bé nhưng độ màu, các hợp chất hữu cơ và phù du, rongtảo lớn, thường dễ nhiễm trùng, nhiễm bẩn nếu không được bảo vệ cẩn thận

Nước hồ có độ màu cao do rong, rêu, tảo Hàm lượng chất hữu cơ trong hồ thường cao

do xác động thực vật ở quanh hồ gây nên

Nhìn chung chất lượng nước hồ tốt, dây chuyền công nghệ xử lý nước có thể đơngiản hơn công nghệ xử lý nước sông, lượng hoá chất dùng để keo tụ ít, do vậy giáthành xử lý nuớc hồ thường rẻ hơn nước sông

 Nước biển: là nguồn nước được sự dụng chủ yếu trong tương lai do trữ lượng lớn,nhưng lại có độ mặn cao Hàm lượng muối trong nước biển thay đổi tùy thuộc vào vịtrí địa lí như vùng cửa sông gần bờ hay xa bờ…Ngoài ra trong nước biển thường cónhiều chất lơ lửng, càng gần bờ nồng độ càng tăng, chủ yếu là các phiêu sinh thực vật

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

Theo bản chất của tác nhân gây ô nhiễm người ta phân biệt ô nhiễm vô cơ, ô nhiễmhữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm vi sinh vật, cơ học hay vật lý (ô nhiễm nhiệt hoặc

do các chất lơ lửng không tan), ô nhiễm phóng xạ

Nước mặt: H2S hình thành do sự phân hủy chất hữu cơ trong nước Do đó sự cómặtcủa H2S trong nước mặt chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu

cơ chưa phân huỷ tích luỹ ở đáy

Khi pH tăng thì H2S chuyển thành HS-, S2¬

a Chất bảo vệ thực vật: Photpho hữu cơ, Clo hữu cơ, Cacbonat

c Tác nhân sinh học gây ô nhiễm nguồn nước:

Vi khuẩn, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn, sốtrét, viêm gan B, viêm não Nhật Bản, giun đỏ, trứng giun

d Các tác nhân và thông số ô nhiễm hóa lý nguồn nước

Màu sắc:

Khi nước chứa nhiều chất rắn lơ lửng, các loại tảo, các chất hữu cơ nó trở nên kémthấu quang ánh sáng Mặt trời vì vậy các sinh vật sống ở tầng nước sâu và đáy phải

chịu điều kiện thiếu ánh sáng trở nên hoạt động kém linh hoạt Các chất rắn trong môitrường nước làm hoạt động của các sinh vật sống trong nước khó khăn hơn, một sốtrường hợp có thể gây chết.

Mùi vị: Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học (hợp chất hữu cơ) hay các

sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên

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

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

Độ đục: Làm khả năng truyền ánh sáng bị giảm dẫn đến ảnh hưởng hoạt động của sinh

vật và con người

Nhiệt độ: Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến chất lượng nước Ảnh hương đến sự phát triển

của sinh vật thuỷ sinh Nhiệt độ cao làm gia tăng tốc độ phản ứng của các chất gây ônhiễm

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

trong nước và dao động theo nhiệt độ

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

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

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

Trong sản xuất, nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gâykết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

pH: Sự thay đổi pH của nước liên quan đến sự hiện diện các hóa chất axithoặc kiềm,

sự phân hủy CHC, NO3 cá không sống được khi nước có pH < 4 hoặc pH > 10

e Các tác nhân và thông số hóa học gây ô nhiễm môi trường nước

Kim loại nặng: Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn

Khối lượng nặng không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa vàthường tích lũy lại trong cơ thể sinh vật, chúng là chất độc hại đối với sinh vật Trongtiêu chuẩn chất lượng môi trường nước, nồng độ các nguyên tố kim loại được quantâm hàng đầu

Các hợp chất photpho: thường gặp PO 4 3- → tảo phát triển

Photphát không thuộc loại hóa chất độc đối với con người, nhưng sự tồn tạitrong nước cao làm cản trở quá trình xử lý, đặc biệt là hoạt động của bể lắng Đối vớinguồn nước có hàm lượng CHC, NO3- và PO43- caothì các bông cặn ở bể tạo bông sẽkhông lắng được ở bể lắng mà có khuynh hướng tạo thành đám nổi lên mặt nước, đặcbiệt vào những lúc trời nắng

2-Trong nước cấp cho nồi hơi áp lực, sự tồn tại của hợp chất silic rất nguy hiểm dosilicat đóng lại trên thành nồi, thành ống làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắcống.

Clorua: Cl cao gây các bệnh về thận:Nước chứa nhiều chất Clorua có tính xâm thực

đối với bê tông

Sunfat: [SO42-]> 400mg/l gây mất nước trong cơ thể và làm tháo ruột

 Nước mặn: sắt tồn tại dưới dạng Fe3+ở dạng keo hữu cơ hoặc cặn huyền phù

CFe2+> 0,5mg/l làm cho nước có mùi tanh, vàng quần áo, làm hỏng sản phẩm củangành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp Cặn sắt kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năngvận chuyển của ống dẫn nước

Mangan: Nước ngầm: có nồng độ Mn2+ thường < 5mg/l Nếu CMn2+> 0,1 mg/l gây trởngại tương tự sắt

Nhôm: Khi chứa nhiều nhôm hòa tan, nước có màu trong xanh và vị rất chua

Nồng độ nhôm cao → gây bệnh về não như Alzheimer

Khí hòa tan: CO 2 , O 2 , H 2 S

Nước ngầm: Không có O2,nếu pH < 5,5 thường chứa nhiều CO2 Đây là khí

có tính ăn mòn kim loại và ngăn cản việc tăng pH của nước Nước ngầm có thể chứa

H2S đến vài chục mg/l

[H2S] > 0,5mg/l tạo cho nước mùi khó chịu

UỐNG

Người ta thường sử dụng nước mặt và nước ngầm để cấp nước uống và sinhhoạt Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt do ít thay đổi hơntheo thời gian và thời tiết, dây chuyễn công nghệ cũng đơn giản hơn, cần ít hoá chấthơn và chất lượng sau xử lý cũng tốt hơn Tuy nhiên nguồn nước ngầm không phải là

vô hạn, nên nếu chỉ sử dụng nước ngầm thì đến một lúc nào đó sẽ gây ảnh hưởng xấuđến địa tầng của khu vực

Nước sau xử lý cần đảm bảo an ton cho sử dụng Cc tiu chuẩn, quy chuẩn phảiđảm bảo an toàn về sức khoẻ, mùi vị, thẩm mỹ, và phù hợp càng nhiều càng tốt cáctiêu chuẩn quốc tế Nước cấp sinh hoạt phải đảm bảo không có vi sinh vật gây bệnh,nồng độ các chất độc, các chất gy bệnh mn tính phải đạt tiêu chuẩn Độ trong, độ mặn,mùi vị và tính ổn định phải cao

Một số quy chuẩn về nước ăn uống sinh hoạt được ban hnh km theo Thông tư số04:2009/BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009 của Bộ Trưởng Bộ Y tế như QCVN 01:2009/BYT, QCVN 02:2009/BYT…

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC CẤP

1.1 Biện pháp cơ học: dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như:

song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc

a Song chắn rác:

Dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm bảocho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo Kích thước tối thiểu của rác được giữ lạitùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác Để tránh ứ đọngrác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy người ta phải thường xuyên làm sạch songchắn rác bằng cách cào rác thủ công hoặc cơ giới Tốc độ nước chảy (v) qua các khe

hở nằm trong khoảng (0,65m/s ÷ 1m/s) Tùy theo yêu cầu và kích thước của rác chiềurộng khe hở của các song thay đổi

b Lưới chắn rác:

Phẳng có cấu tạo gồm một tấm lưới căng trên khung thép Tấm lưới đan bằng cácdây thép đường kính 1 ÷ 1,5 mm, mắt lưới 2 x 2 ÷ 5 x 5 mm Trong một số trườnghợp, mặt ngoài của tấm lưới đặt thêm một tấm lưới nữa có kích thước mặt lưới 25 x 25

mm đan bằng dây thép đường kính 2 – 3 mm để tăng cường khả năng chịu lực củalưới Vận tốc nước chảy qua băng lưới lấy từ 0,15 ÷ 0,8 m/s Lưới chắn quay được sửdụng cho các công trình thu cỡ lớn, nguồn nước có nhiều

Cấu tạo gồm một băng lưới chuyển động liên tục qua hai trụ tròn do một động cơ kéo.Tấm lưới gồm nhiều tấm nhỏ nối với nhau bằng bản lề Lưới được đan bằng dây đồnghoặc dây thép không gỉ đường kính từ 0,2 ÷ 0,4 Mắt lưới kích thước từ 0,3 x 0,3 mmđến 0,2 x 0,2 mm Chiều rộng băng lưới từ 2 ÷ 2,5 m Vận tốc nước chảy qua bănglưới từ 3,5 ÷ 10 cm/s, công suất động cơ kéo từ 2 ÷ 5 kW

Hình 3.1 Song chắn rác và lưới chắn rác

c Lắng nước: là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn

thành quá trình làm trong nước Trong công nghệ xử lí nước, quá trình lắng xảy

ra rất phức tạp Chu yếu lắng ở trạng thái động ( trong quá trình lắng, nước luônchuyển động ), các hạt cặn không tan trong nước là những tập hợp hạt khôngđồng nhất ( kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng khác nhau ) và không ổnđịnh ( luôn thay đổi hình dạng kích thước trong quá trình lắng do dùng chất keotụ)

Để nghiên cứu quá trình lắng nước được thuận tiện, người ta đưa ra hai khái niệm

cơ bản quan trọng nhất là: độ lớn thủy lực và đường kính tương đương của hạt

Độ lớn thủy lực của một hạt là tốc độ rơi của hạt đó trong môi trường nước tĩnh ởnhiệt độ 100C

Đường kính tương đương của một hạt có hình dáng bất kì là đường kính của mộthạt hình cầu có độ lớn thủy lực bằng độ lớn thủy lực của hạt đó

 Bể lắng ngang: có dạng hình chữ nhật,có thể làm bằng gạch hoặc bê tông cốtthép Được sử dụng trong các trạm xử lí có công suất lớn hơn 3000m3/ngàyđêm đốivới trường hợp xử lí nước có dung phèn và áp dụng với công suất bất kì cho các trạm

Các hạt cặn có tốc độ lắng lớn hơn tốc độ chuyển động của nước thì tự lắng xuống,còn các hạt còn lại bị cuốn lên.

 Bể lắng lớp mỏng: có cấu tạo giống như bể lắng ngang thông thường, nhưngkhác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm cácbản vách ngăn bằng thép không rỉ hoặc bằng nhựa Các vách ngăn này nghiêng 1 góc

450- 600 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 hiệusuất lắng cao hơn so với bể lắng ngang Vì vậy kích thước bể lắng lớp mỏng nhỏ hơn

bể lắng ngang tiết kiệm diện tích đất xây dựng và khối lượng xây dựng công trình

 Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: nước sau khi hòa trộn hóa chất, không cầnqua bể phản ứng mà được đưa ngay vào bể lắng tốc độ thích hợp, lớp cặn lơlửng sẽ được hình thành khi nó chịu tác động của dòng nước đi lên và trọng lực.Khi đi qua lớp cặn lơ lửng này, các hạt cặn sẽ va chạm vào nhau, kết dính vớicác hạt cặn lơ lửng và bị giữ lại và kết quả là nước sẽ được làm trong

 Bể lắng li tâm: có dạng hình tròn, đường kính từ 5 m trở lên Bể lắng ly tâmthường được sử dụng để sơ lắng nước chuyển động theo nguyên tắc từ tâm bể

ra ngoài và từ dưới lên trên Bể có hệ thông gạt bùn phía dưới đáy nên khôngyêu cầu có độ dốc lớn nên chiều cao của bể chỉ cần khoảng 1.5 – 3.5 m

lượng nước được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thờigian (m/h).

Chu kỳ lọc là khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T (h) Để thực hiện quátrình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc có nguyên tắc làm việc, cấu tạo lớpvật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau Thiết bị lọc có thể được phân loại theonhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên tục; theo dạng củaquá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc chânkhông (áp suất 0,085 MPa), lọc áp lực (từ 0,3 đến 1,5 MPa) hay lọc dưới áp suất thủytĩnh của cột chất lỏng… Trong các hệ thống xử lý nước công suất lớn không cần sửdụng 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, thậmchí cả than nâu hoặc than gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải vàđiều 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

- Lắng trọng lực

- Giữ hạt rắn theo quán tính

- Hấp phụ hóa học, hấp phụ vật lý

- Quá trình dính bám

- Quá trình lắng tạo bông

Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọcnhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hởdao động trong khoảng 1-2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1 m

1.2 Biện pháp hóa học, lí học : dùng các hóa chất cho vào nước để xử lí nước

như dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hóa nước, choc lo vàonước để khử trùng Dùng các tia vật lí để khử trùng nước như tia tử ngoại,sóng siêu âm Điện phân nước biển để khử muối; khử khí CO2 hòa tan trongnước bằng phương pháp làm thoáng

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịnphân tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 đến 10 m Các hạt nàykhông 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 trởnên rất quan trọng Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ

do lực hút VanderWaals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạtngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra do chuyểnđộng Brown và do tác động của sự xáo trộn

Hình 3.2 Quá trình keo tụ và tạo bông cặn

Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán keo, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờlực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tíchdương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhómhoạt 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 trìnhnày được gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kếtvới những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắngxuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông Quá trình thủy phân các chất keo

tụ và tạo thành bông cặn xảy ra theo các giai đoạn sau:

Me(OH)2+ + HOH Me(OH)+ + H++ Me(OH)+ + HOH Me(OH)

3 + H+

Me3+ + HOH Me(OH)3 + 3H+

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

a Muối Nhôm

Trong các loại phèn nhôm, Al2(SO4)3 được dùng rộng rãi nhât do có tính hòa tantốt trong nước, chi phi thấp và hoạt động có hiệu quả trong khoảng pH = 5,0 – 7,5.Quá trình điện ly và thủy phân Al2(SO4)3 xảy ra như sau:

Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)3(s) + H+

Al(OH)3 + H2O = Al(OH)4- + H+

Ngoài ra, Al2(SO4)3 có thể tác dụng với Ca(HCO3)2 trong nước theo phương trìnhphản 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 NaAlO2vàAl2(SO4)3theotỷ

lệ (10:1) – (20:1) Phản ứng xảy ra như sau:

6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O 8Al(OH)3 + 2Na2SO4

Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môitrường cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông

Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược điểm là tạo thành phức hòa tan có màu dophản ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ Quá trình keo tụ sử dụng muối sắt xảy

ra do các phản ứng sau:

FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 = HCl+Fe2(SO4)3 + 6H2O+Fe(OH)3 + 3H2SO4

Trong điều kiện kiềm hóa:

2FeCl3 + 3Ca(OH)2= Fe(OH)3 + 3CaCl2+FeSO4 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3CaSO4

1.2.2 Khử trùng nước

Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinhhoạt Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và khử trùng Sau các quátrình 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 oxyhóa mạnh, các tia vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim loại nặng,…

a 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 tạothành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh Khi cho Clo vào nước,chất diệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng vớimen bên trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bịtiêu diệt

Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O HOCl + HCl

Hoặc có thể ở dạng phương trình phân ly:

Cl2 + H2O H+ + OCl- + Cl

-Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:

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

nhiều lần Thời gian tiếp xúc rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gâymùi vị khó chịu trong nước kể cả khi trong nước có chứa phênol.

c Khử trùng bằng phương pháp nhiệt

Đây là phương pháp khử trùng cổ truyền Đun sôi nước ở nhiệt độ 100oC có thểtiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nước Chỉ trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độcao sẽ chuyển sang dạng bào tử vững chắc Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn này chiếm tỉ lệrất nhỏ Phương pháp đun sôi nước tuy đơn giản, nhưng tốn nhiên liệu và cồng kềnh,nên chỉ dùng trong quy mô gia đình

d Khử trùng bằng tia cực tím (UV)

Tia cực tím là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400 nm, có tácdụng diệt trùng rất mạnh Dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt trong dòng chảy củanước 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 quảkhử trùng chỉ đạt được triệt để khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơlửng Sát trùng bằng tia cực tím không làm thay đổi mùi, vị của nước

e Khử trùng bằng siêu âm

Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2W/cm2 trong khoảngthời gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trong nước

f Khử trùng bằng ion bạc

Ion bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước Với hàm lượng 2 –

10 ion g/l đã có tác dụng diệt trùng Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là: nếutrong nước có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối,…thì ion bạc khôngphát huy được khả năng diệt trùng

1.2.3 Hấp phụ

Chúng ta có thể dùng than hoạt tính để hấp phụ các chất bẩn trong nướcnguồn, cũng là phương pháp loại bỏ mùi trong nước Than hoạt tính được sử dungtrong công đoạn lọc Các loại than hoạt tính thường dùng như: than ăngtraxit, thancốc, than bạch dương, hay than bùn dạng bột để cho vào nước

1.3 Xử lý nước cấp bằng các phương pháp khác

Ngoài các phương pháp xử lý trên, khi chất lượng nước cấp yêu cầu cao hơn còn cóthể áp dụng một số phương pháp sau:

- Khử mùi và vị bằng làm thoáng, chất oxi hóa mạnh, than hoạt tính

- Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt, phương pháp hóa học và trao đổi ion

- Khử mặn và muối trong nước bằng trao đổi ion, điện phân, lọc qua màng, nhiệthay chưng cất

CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ:

Theo QCVN 01-2009/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ănuống :

Bảng 4.1 Các thông số để lựa chọn công nghệ

Cần xử lý: độ đục, độ màu, và hàm lượng cặn để nước cấp đạt TCVN

Có hai phương pháp xử lý độ đục và độ màu: