thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho cụm công nghiệp - khu dân cư hải Sơn

trình bày thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho cụm công nghiệp - khu dân cư hải Sơn

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Huyện Cần Giuộc là một trong những huyện thuộc vùng kinh tế trọngđiểm của tỉnh Long An được tỉnh quan tâm khuyến khích các nhà đầu tư pháttriển cơ sở hạ tầng nhằm chuyển đổi cơ cấu kinh tế từ nông nghiệp sang côngnghiệp, dịch vụ

Sự phát triển của Cần Giuộc góp phần tăng nhanh tốc độ đô thị hóa vùng,đặc biệt với những vùng đất đai nông nghiệp năng suất thấp, bạc màu đang được

ưu tiên mời gọi đầu tư phát triển các khu cụm công nghiệp – dân cư

Cụm công nghiệp – khu dân cư Hải Sơn được hình thành tại xã LongThượng, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An theo quyết định số 24/QĐ-UBND ngày01/03/2007 và quyết định số 132/QĐ-UBND ngày 11/01/2007 của UBND tỉnhLong An với quy mô cụm công nghiệp là 54,655 ha, khu dân cư- tái định cư là52,03 ha

Mục tiêu để xây dựng cụm công nghiệp- khu dân cư Hải Sơn là xây dựngmột cụm công nghiệp hoàn thiện, đồng bộ các hệ thống hạ tầng kỹ thuật, thayđổi chức năng sử dụng đất từ một khu sản xuất nông nghiệp kém hiệu quả thànhkhu vực sản xuất sản xuất công nghiệp có hiệu quả cao

Sự ra đời của cụm công nghiệp- khu dân cư Hải Sơn sẽ thu hút hàng vạnlao động trực tiếp trong các nhà máy và tạo thêm công ăn việc làm cho hàng vạnlao động khác trên công trường xây dựng Chưa kể đến số lượng lao động giántiếp cho các dịch vụ khác Cụm công nghiệp là nơi thu hút các nhà đầu tư sử dụngcác công nghệ sạch và giảm tối đa các tác động gây ô nhiễm môi trường chongười dân và môi trường xung quanh

Cùng với sự hình thành và phát triển của cụm công nghiệp- khu dân cưHải Sơn thì nhu cầu về một nguồn nước sạch và đạt tiêu chuẩn cũng được đặt ra

Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước cấp tập trung cho cụmcông nghiệp – khu dân cư Hải Sơn để cung cấp nước sạch sử dụng cho các mụcđích sinh hoạt và công nghiệp là một yêu cầu cấp thiết cần được tiến hành đồngthời với quá trình hình thành và hoạt động của cụm công nghiệp hướng đến mụctiêu phát triển bền vững cho cụm công nghiệp trong tương lai và bảo vệ sức khỏecộng đồng

1.2 Mục tiêu đề tài

Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho cụm công nghiệp- khu dân cư HảiSơn với công suất 5.000 m3/ngày đêm

1.3 Đối tượng và phạm vi đề tài

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu.

Công nghệ xử lý nước cấp cho loại hình cụm công nghiệp – khu dân cư

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp chocụm công nghiệp – khu dân cư Hải Sơn

1.4 Nội dung đề tài

Xác định đặc tính nước cấp: Lưu lượng, thành phần, tính chất nguồn nướccung cấp cho khu vực nghiên cứu

Lựa chọn và đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước phù hợp với yêucầu

Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước ngầm.Dự toán chi phí xây dựng và chi phí vận hành trạm xử lý nước

1.5 Phương pháp thực hiện

nghiệp, tìm hiểu thành phần, tính chất nước ngầm và các số liệu cần thiết khác

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước

ngầm cho các cụm công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành

 Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu

thập và phân tích để đưa ra công nghệ xử lý phù hợp

 Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có

và đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm phù hợp

 Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình

đơn vị trong hệ thống xử lý nước ngầm, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạmxử lý

nghệ xử lý nước ngầm

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Xây dựng trạm xử lý nước ngầm đạt quy chuẩn Việt Nam giải quyết đượcvấn đề nước sạch cho cụm công nghiệp – khu dân cư

Góp phần nâng cao ý thức về vệ sinh môi trường và nước sạch cho nhânviên cũng như Ban quản lý cụm công nghiệp

Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanhnghiệp, sinh viên tham quan, học tập

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CỤM CÔNG NGHIỆP – KHU DÂN CƯ HẢI SƠN

2.1 Điều kiện tự nhiên

Hình 1.1 Bản đồ huyện Cần Giuộc năm 2009

Nguồn: Trung tâm thơng tin tài nguyên và mơi trường Long An

2.1.2 Địa hình

Khu đất quy hoạch cụm công nghiệp- khu dân cư Hải Sơn có địa hìnhbằng phẳng, thấp, phần lớn là đất nông nghiệp Cao độ mặt ruộng bình quân thấphơn mặt đường tỉnh lộ 835B và hương lộ 11 khoảng 1,2 m.

2.1.3 Điều kiện khí hậu

a Nhiệt độ

Cần Giuộc nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa xích đạo Khí hậu rấtthích hợp cho sản xuất và đời sống của con người do nhiệt độ ôn hòa, hiếm khi cógió bão, lũ với:

- Nhiệt độ trung bình 5 năm là 26,5oC

- Nhiệt độ dao động từ 24,0- 28,6oC

- Nhiệt độ trung bình cao nhất vào tháng 4 (28,4oC)

- Nhiệt độ trung bình thấp nhất vào tháng 1 (24,5oC)

b Độ ẩm không khí

- Độ ẩm trung bình 5 năm là 87,3 %

- Độ ẩm dao động từ 79,0- 92,0 %

- Độ ẩm trung bình cao nhất vào tháng 9 (90,8%)

- Độ ẩm trung bình thấp nhất vào tháng 4 (80,8%)

c Số giờ nắng

- Số giờ nắng qua các năm dao động từ 2.388 đến 2.650 giờ

- Tháng có số giờ nắng cao nhất vào tháng 3 với 259,62 giờ

- Tháng có số giờ nắng thấp nhất vào tháng 171,26 giờ

- Trung bình mỗi ngày có 6,8 giờ nắng

- Nếu quy ước tháng nắng là tháng có số giờ nắng trên 200 giờ thì tháng 11đến tháng 5 năm sau là tháng nắng tại Cần Giuộc.

- Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, chiếm 93% lượng mưa cảnăm

- Lượng mưa trung bình 1364,4mm/năm

- Lượng mưa các tháng trong mùa mưa khoảng 106- 244mm/tháng

- Mùa khô rất ít mưa, lượng mưa trong mùa này vào khoảng 2 -33mm/thá

Hướng gió thịnh hành trong năm theo hướng Đông Nam và Tây Nam Gióthổi theo hướng Đông Nam từ tháng 11 đến tháng 4, theo hướng Tây Nam từtháng 5 đến tháng 10 Tốc độ gió bình quân 1,8 m/giây, lớn nhất 30 m/giây

2.1.4 Điều kiện thủy văn

2.1.4.1 Nước mặt

Vùng quy hoạch có hệ thống sông và kênh, rạch tương đối phát triển, trongđó đáng chú ý nhất là sông Cần Giuộc Sông Cần Giuộc (hay còn gọi là sôngRạch Cát, sông Phước Lộc) là một dòng sông ngắn, chảy qua địa phận Thành phốHồ Chí Minh và tỉnh Long An Đoạn chảy qua Thành phố Hồ Chí Minh của dòngsông này chỉ dài khoảng 500 m ở ngã ba sông Chợ Đệm – Rạch Cát, còn lại chảyqua địa phận tỉnh Long An, tiếp giáp nhiều kênh rạch của lưu vực sông Vàm Cỏvà huyện Bình Chánh, chảy qua địa phận xã Tân Kim, huyện Cần Giuộc, qua thịtrấn Cần Giuộc tới địa phận xã Phước Đông, huyện Cần Đước đến cách sôngVàm Cỏ khoảng 12,5 km thì dòng sông này tách thành 2 con sông Một hướng rẽ

ra sông Xoài Rạp, một hướng xuống Vàm Cỏ

Xuôi dòng sông này, nếu đi theo hướng Tây có thể ra sông Xoài Rạp, phíaNam ra sông Vàm Cỏ, phía Bắc ra sông Chợ Đệm, ra Kinh Đôi và từ đó ra sôngSài Gòn Tính từ lưu vực sông Vàm Cỏ đến sông Chợ Đệm, tổng chiều dài dòngsông này khoảng 38 km Sông có lưu lượng khoảng 56 m3/s, hàm lượng Cl- > 400mg/l

2.1.4.2 Nước ngầm

Hiện nay, nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt của người dân trong khu vựcchủ yếu từ nước mưa và nưới dưới đất vì nước mặt bị nhiễm mặn khơng phục vụ chosinh hoạt được Trữ lượng nước ngầm phân bố khơng đều, vùng thượng trữ lượngkhá, vùng hạ trữ lượng ít Nước ngầm chủ yếu khai thác ở 3 tầng chứa nước N2-2, N2-1

và N1-3 với lưu lượng khoảng 37.000 m3/ngày

2.1.4.3 Địa chất thủy văn

Theo kết quả điều tra địa chất thủy văn của Liên đoàn địa chất thủy vănvà địa chất công trình miền Nam, địa chất thủy văn vùng quy hoạch được phânchia ra thành 8 phân vị chứa nước sau:

- Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Holocen (qh)

Nằm lộ ngay trên mặt và có diện phân bố hầu khắp khu vực Cần Giuộc.Chiều dầy tầng chứa nước biến đổi từ 8-20m, trung bình 14m, nước dưới đất trongtrầm tích Holocen là nước không áp, mực nước thường cách mặt đất từ 0,73-5,6m Nguồn cung cấp cho nước dưới đất của tầng này chủ yếu nước mưa – nướcmặt thấm trực tiếp qua liện lộ Do vậy, nước dưới đất tầng Holocen phạm vi vùngquy hoạch hầu như không có ý nghĩa cung cấp nước cho ăn uống, sinh hoạt

- Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen thượng (qp3)

Chiều sâu phân bố từ lộ trên mặt cho đến độ sâu khoảng 38m, bề dầytrung bình của tầng chứa nước khoảng 19,8 m Nguồn cung cấp nước dưới đất của

tầng này là nước mưa, sông, hồ, kênh mương qua phần lộ trên mặt và tầng chứaphía trên ở vùng phủ

- Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen trung - thượng (qp2-3)

Chiều sâu gặp mái của tầng từ 3,8- 38m, chiều sâu đáy tầng từ 23,5-73,2

m Bề dày tầng biến đổi từ 23,5 – 55,7m, trung bình 36,4 m, nước dưới đất trongtrầm tích Pleistocen trung – thượng là nước có áp, mực áp lực thường cách mặtđất từ 0,8-1,5m, chiều cao áp lực tính từ mái tầng chứa nước từ 18,8-31,7 m, trungbình 26,5 m nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước mưa và nước mặt thấm trựctiếp từ các vùng lộ ở phía Bắc, Tây Bắc, nước trong trầm tích Pleistocen giữa-trên có khả năng cấp nước cho ăn uống – sinh hoạt trong vùng nước nhạt

- Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen hạ (qp1)

Chúng không lộ trên mặt mà bị đất đá của tầng Pleistocen trung - thượngphủ trực tiếp lên Chiều sâu gặp lớp mái của tầng biến đổi từ 23,7- 72,3 m, chiềusâu gặp đáy tầng từ 91,3-113,8 m Bề mặt lớp mái cách nước và đáy tầng chứanước có xu thế chìm dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây Bắc xuống Đông Nam.Chiều dày tầng chứa nước biến đổi từ 40,6-82,5 m, trung bình 64,3 m Nước dướiđất tầng trong trầm tích Pleistocen dưới là nước có áp, mực nước thường cách mặtđất từ 0,5 -1,1m Nguồn cung cấp nước là nước mưa và nước mặt thấm trực tiếp từcác vùng lộ ở xa bổ sung cho tầng Tầng chứa nước Plesitocen hạ chỉ có khả năngcung cấp nước cho ăn uống – sinh hoạt tại những vùng phân bố nước nhạt

- Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pliocen trung (n2 2 )

Các trầm tích Pliocen trung có diện phân bố rộng trên phạm vi toàn vùng,song chúng không lộ trên mặt mà bị đất đá của tầng chứa nước Pleistocen trung-thượng, Pleistocen hạ phủ trực tiếp lên Chiều sâu gặp lớp mái của tầng từ 19,3-113,8 m, chiều sâu đáy tầng biến đổi từ 123,7-200,5 m, chiều dày biến đổi từ

32,4-86,7 m, trung bình 59,5m Tầng chứa nước này hiện đang là đối tượng chínhđã và đang được khai thác nước phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất tại Cần Giuộc vàvùng dự án nói riêng Lưu lượng khai thác khoảng 7,2 nghìn m3/ngày.

- Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pliocen hạ (n2 1 )

Các trầm tích Pliocen hạ có diện phân bố rộng khắp vùng quy hoạch,chúng không lộ trên mặt mà bị đất đá của tầng chứa nước Pliocen thượng phủtrực tiếp lên Chiều sâu gặp mái của tầng biến đổi từ 123-200,5m, chiều sâu đáytầng chứa nước từ 211-348,8, chiều dày toàn bộ trung bình 76,3 Nước trong trầmtích Pliocen hạ là nước có áp, mực nước thường cách mặt đất từ 0,07-3,5m Đâylà tầng khai thác chính Lưu lượng khai thác khoảng 20,5 nghìn m3/ngày

- Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Miocen thượng (n1 3 )

Các trầm tích Miocen hạ có diện phân bố rộng khắp vùng quy hoạch,chúng không lộ trên mặt mà bị đất đá của tầng chứa nước Pliocen hạ phủ trựctiếp lên Chiều sâu gặp lớp mái cách nước từ 211- 348m, chiều sâu đáy tầng chứanước từ 313- 426 m Nước trong trầm tích Pliocen hạ là nước có áp, mực nướcthường cách mặt đất từ 0,07-3,5m Đây là tầng khai thác chính, lưu lượng khaithác khoảng 15 nghìn m3/ngày

- Đới chứa nước khe nứt các trầm tích Mezozoi (mz)

Chiều sâu mái đới chứa nước gặp từ 333,5m đến 426m và có hướng tăngdần từ Bắc xuống Nam, từ Tây Bắc xuống Đông Nam Trầm tích Mêzozoi códiện phân bố rộng, song khả năng chứa nước rất kém, điều kiện khai thác khókhăn vì nằm dưới sâu nên không phải là đối tượng phục vụ cấp nước

2.2 Hiện trạng phát triển kinh tế xã hội

2.2.1 Hiện trạng sử dụng đất

Khu đất quy hoạch cụm công nghiệp – khu dân cư phần lớn là đất ruộng,một số ít là đất thổ cư, ao, kênh rạch, nghĩa địa và đất khác Trong 106,69 ha đấtquy hoạch cụm công nghiệp – khu dân cư Hải Sơn, đất thổ cư chiếm 10,30 ha,đất nông nghiệp chiếm 91,99 ha, đất nghĩa địa là 0,89 ha, đất giao thông là 0,83

ha, đất ao, kênh rạch là 1,94 ha, đất khác là 0,74 ha

2.2.2 Hiện trạng dân cư

Trong khu vực quy hoạch cụm công nghiệp- khu dân cư, có khoảng 290người dân sinh sống trong 58 hộ gia đình, phần lớn làm nghề nông, buôn bán vàmột số cán bộ, công nhân viên các cơ quan thuộc địa bàn trong xã và các xã lâncận

2.2.3 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật

Trong khu vực quy hoạch chưa có hệ thống thoát nước Nước mưa, nướcthải chủ yếu thoát theo địa hình tự nhiên xuống ruộng, ao, kênh, rạch Hốc HữuThượng.

2.2.4 Định hướng cụm công nghiệp- khu dân cư Hải Sơn

Là cụm công nghiệp có vị trí địa lý thuận lợi về mặt quan hệ liên vùngcũng như về cơ sở hạ tầng kỹ thuật, có khả năng phát triển công nghiệp một cáchhiệu quả

Cụm công nghiệp Hải Sơn là cụm công nghiệp xây dựng các xí nghiệpnhằm phục vụ sản xuất công nghiệp, hàng tiêu dùng phục vụ trong nước và xuấtkhẩu, vật liệu phục vụ nhu cầu xây dựng nhà ở và các công trình

Cụm công nghiệp có tính chất là công nghiệp nhẹ, công nghiệp chế biến ítđộc hại có cấp độ ô nhiễm từ cấp III đến cấp IV Ưu tiên phát triển các ngànhnghề có tiềm năng của địa phương, đặc biệt phát triển các ngành nghề sử dụng ítlao động và ít nước, phát triển các ngành công nghiệp sản xuất các mặt hàng điệncông nghiệp và gia dụng, công nghiệp chế biến và công nghiệp kỹ thuật cao Cácloại hình công nghiệp được bố trí vào cụm công nghiệp như: Cơ khí, điện tử- côngnghệ thông tin, hóa chất- hóa dầu, công nghệ hàng tiêu dùng…

Khu dân cư Hải Sơn có tổng diện tích là 52,03 ha được quy hoạch xâydựng đất ở với diện tích là 24,42 ha gồm nhà phố, nhà liên kết, nhà vườn, nhà ởchung cư kết hợp với thương mại- dịch vụ; đất công trình công cộng với diện tích2,48 ha gồm nhà trẻ, mẫu giáo, trường tiểu học, trạm y tế, trung tâm văn hóa; đấtkhu kỹ thuật 0,1350 ha; đất giao thông diện tích 20,04 ha; đất cây xanh diện tích4,96 ha

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC NGẦM

3.1 Tổng quan về nước ngầm

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng vàtốt về chất lượng Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá,được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc sự thẩm thấu, thấm củanguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vàichục mét hay hàng trăm mét

Đối với các hệ thống cấp nước tập trung quy mô nhỏ và vừa thì nguồnnước ngầm thường được lựa chọn nếu thành phần không quá xấu Bởi vì cácnguồn nước mặt thường hay bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phải phụ thuộc vàosự biến động theo mùa Trong khi đó, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi cáctác động của con người Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nướcmặt xét trên các khía cạnh độ đục và vệ sinh của nước

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 trongnước 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 cóđiều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì nước ngầm dễ bị

ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nướcmưa thấm vào đất Ngoài ra, nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác độngcủa con người Các chất thải của con người và động vật, các chất thải sinh hoạt,chất thải hóa học và việc sử dụng phân bón hóa học… tất cả những loại chất thảiđó theo thời gian nó sẽ ngấm vào nguồn nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồnnước ngầm Đã có không ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị ô

nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, các vi khuẩn gây bệnh, nhất là cáchóa chất độc hại như các kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu và không loại trừcác chất phóng xạ.

3.2 Tổng quan về các thông số chất lượng nước và quy chuẩn chất lượng nước 3.2.1 Các thơng số đánh giá chất lượng nước

- Cĩ nhiều đơn vị đo độ đục, thường dùng : mg SiO2/l, NTU, FTU

- Nước cấp cho ăn uống độ đục khơng vượt quá 5 NTU Nước mặt thường cĩ

độ đục 20 – 100 NTU, mùa lũ cĩ khi cao đến 500 – 600 NTU

Theo tiêu chuẩn Việt Nam , độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấyđược gọi là độ trong, ở độ sâu đĩ người ta cĩ thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn Đốivơi nước sinh hoạt độ đục phải lớn hơn 30 cm

b Độ màu (tính bằng độ màu coban)

Được xác định theo phương pháp so màu với thang độ màu Coban

Độ màu của nước bị gây bởi các hợp chất hữu cơ, các hợp chất sắt và mangan khơng hồ tan làm nước cĩ màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng cịn các loại thuỷ sinh tạo cho nước cĩ màu xanh lá cây Nước bị nhiễm bẩn nước thải cơng nghiệp hay sinh hoạt cĩ màu đen

c Mùi, vị của nước

Các chất khí và các chất hồ tan trong nước làm cho nước cĩ mùi vị Nước thiênnhiên cĩ thể cĩ mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng của các hố chất hồ

tan trong nó như mùi clo, amoniac, sunfua hydro… Nước có thể có vị mặn, ngọt,chát… tuỳ theo thành phần và hàm lượng muối hoà tan trong nước

d Hàm lượng cặn không tan (mg/l)

Được xác định bằng cách lọc một thể tích nước nguồn qua giấy lọc, rồi đem sấy ở(105-110oC)

 Hàm lượng cặn trong nước ngầm thường nhỏ 30-50mg/l, chủ yếu do cát mịntrong nước gây ra

 Hàm lượng trong nước sông lớn dao động 20-5000 mg/l, có khi lên đến30.000mg/l

e Hàm lượng chất rắn trong nước

Gồm có chất rắn vô cơ (các muối hoà tan, chất rắn không tan như huyền phù đất,cát…), chất rắn hữu cơ ( gồm các vi sinh vật, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo vàcác chất rắn hữu cơ vô sinh như phân rác, chất thải công nghiệp…) Trong xử lýnước khi nói đến hàm lượng chất rắn, người ta đưa ra các khái niệm:

 Tổng hàm lượng cặn lơ lửng TSS(Total Suspended Solid) là trọng lượng khôtính bằng miligam của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thuỷrồi sấy khô ở 1030C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l

- Cặn lơ lửng SS (Suspended Solid) , phần trọng lượng khô tính bằng miligamcủa phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít mẫu nước qua phễu, sấy khô ở 1030C-

1050C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l

- Chất rắn hoà tan DS (Disolved Solid) bằng hiệu giữa tổng lượng cặn lơ lửngTSS và cặn lơ lửng SS

DS = TSS – SS

- Chất rắn bay hơi VS (Volatile Solid) là phần mất đi khi nung ở 5500C trongmột thời gian nhất định Phần mất đi là chất rắn bay hơi, phần còn lại là chất rắnkhông bay hơi

3.2.1.2 Các chỉ tiêu hoá học

a Độ pH của nước

pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng

để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước

Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước

pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước Độ pH có ảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường

b Độ kiềm

Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat, hydroxyl

và anion của các muối axít yếu Do hàm lượng các muối này rất nhỏ nên có thể bỏqua

Ơ nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do

có trong nước Độ kiềm là chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước Để xácđịnh độ kiềm dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric

c Độ cứng của nước

Là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước Trong xử

lý nước thường phân biệt ba loại độ cứng:

 Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie có trong nướ

 Độ cứng tạm thời : biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie trong cácmuối cacbonat (hydrocacbonat canxi, hydrocacbonat magie) có trong nước

 Độ cứng vĩnh cửu: biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie trong các

muối axit mạnh của canxi và magie.

Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi vàmagie 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 gây kết tủa ảnh hưởng đếnchất lượng sản phẩm

Ở điều kiện yếm khí NO3- sẽ bị khử thành N2 bay lên Amoniac là chất gây nhiễmđộc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá.

Việc sử dụng rộng rãi các nguồn phân bón hoá học cũng làm cho hàm lượngamoniac trong nước tự nhiên tăng lên Trong nước ngầm và nước đầm lầy hay gặp

NO3- và amoniac hàm lượng cao Nếu trong nước uống chứa hàm lượng cao NO3

-thường gây bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ có thể dẫn đến tử vong

g Các hợp chất của axit silic

Trong thiên nhiên thường có các hợp chất của axit silic, mức độ tồn tại của chúngphụ thuộc vào độ pH của nước Ở pH< 8- 11 silic chuyển hoá dạng HSiO3-, các hợpchất này có thể tồn tại dạng keo hay dạng ion hoà tan.

Sự tồn tại của các hợp chất này gây lắng đọng cặn silicat trên thành ống, nồi hơi,làm giảm khả năng vận chuyển và khả năng truyền nhiệt

Mangan có trong nước ngầm dưới dạng Mn2+ Nước có hàm lượng mangan khoảng 1mg/l sẽ gây trở ngại giống như khi sử dụng nước có hàm lượng sắt cao Công nghệ khử mangan thường kết hợp với khử sắt trong nước Mangan thường gặp trong nước ngầm nhưng ít hơn sắt nhiều, ít khi lớn hơn 5 mg/l

l Các hợp chất photpho

Trong nước tự nhiên các hợp chất ít gặp nhất là photphat, khi nguồn nước bịnhiễm bẩn bởi rác và các chất hữu cơ trong quá trình phân huỷ, giải phóng ion PO43-,

có thể tồn tại dưới dạng H2PO4-, HPO42-, PO43-, Na3(PO4)3

Photpho không thuộc loại độc hại với con người nhưng sự tồn tại của chất nàyvới hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặt biệt là hoạtđộng của bể lắng

m Các hợp chất của florua

Nước ngầm ở giếng sâu hoặc ở các vùng đất có chứa cặn apatit thường có hàmlượng các hợp chất florua cao ( 2 2,5 mg/l), tồn tại dạng cơ bản là canxi florua vàmagie florua.

Các hợp chất florua khá bền vững, khó bị phân huỷ ở quá trình tự làm sạch Hàmlượng florua trong nước cấp ảnh hưởng đến việc bảo vệ răng Nếu thường xuyêndùng nước có hàm lượng florua lớn hơn 1,3 mg/l hoặc nhỏ hơn 0,7 mg/l đều dễ mắcbệnh loại men răng

Trong nước ngầm khí H2S là sản phẩm của quá trình khử diễn ra trong nước Nócũng xuất hiện trong nước ngầm mạch nông khi nước ngầm nhiễm bẩn các loại nướcthải Hàm lượng khí H2S hoà tan trong nước nhỏ hơn 0,5 mg/l đã tạo cho nước cómùi khó chịu và làm cho nước có tính ăn mòn kim loại

o Các kim loại có tính độc cao

thời gian Trong thực tế việc xác định số vi khuẩn trong nước thường là xác địnhE.coli vi đặc tính của nó có khả năng tồn tại cao hơn các vi trùng gây bệnh khác Do

đó, sau khi xử lý, nếu trong nước không còn phát hiện thấy E.coli chứng tỏ các loài

vi trùng khác cũng đã bị tiêu diệt, mặt khác việc xác định loại vi khuẩn này đơn giản

-Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn trong nước thường gây các bệnh về đường ruột như

+ Vi khuẩn Shigella spp: chủ yếu gây nên các triệu chứng lỵ Biểu hiện bệnh từ

tiêu chảy nhẹ đến nghiêm trọng như đi tiêu ra máu, mất nước, sốt cao và bị co rútthành bụng Các triệu chứng này có thể kéo dài 12-14 ngày thậm chí hơn

+ Vi khuẩn Salmonella typhii : gây sốt thương hàn.

+ Vi khuẩn Vibrio cholerae: tác nhân gây nên các vụ dịch tả trên toàn thế giới Dịch tả gây bởi Vibrio cholerae thường được lan truyền rất nhanh qua đường

nước

- Virus: Các bệnh do virus gây ra thường mang tính triệu chứng và cấp tính với giaiđoạn mắc bệnh tương đối ngắn, virut sản sinh với mức độ cao, liều lây nhiễm thấp vàgiới hạn động vật chủ Gồm:

+ Virus Adenovirus bệnh khuẩn xâm nhập từ khí quản: virus đậu mùa, thuỷ đậu,virus zona,

+ Virus Poliovirus : virus bại liệt

+ Hepatitis -A Virus (HAV) : virus viêm gan siêu vi A

+ Reovirus, rotavirus, norwalk virus :viêm dạ dày ruột

- Động vật đơn bào ( protozoa): Các loại động vật đơn bào dễ dàng thích nghi với điều kiện bên ngoài nên chúng tồn tại rất phổ biến trong nước tự nhiên Trong điều kiện môi trường không thuận lợi, các loại động vật đơn bào thường tạo lớp vỏ kén bao bọc(cyst), rất khó tiêu diệt trong quá trình khử trùng Vì vậy thông thường trong quá trình xử lý nước sinh hoạt cần có công đoạn lọc để loại bỏ các động vật đơn bào

ở dạng vỏ kén này

+ Giardia spp : nhiễm trùng đường ruột

+ Cryptospridium spp : gây bệnh thương hàn, ỉa chảy

Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người vàđộng vật Trong người và động vật thường có vi khuẩn E coli sinh sống và pháttriển Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường Sự

có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớntồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độnhiễm bẩn Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnhkhác Do đó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.colichứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết Mặt khác, việc xác địnhmức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc xác địng số lượng số lượngE.coli đơn giản và nhanh chóng Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặctrưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước

b Các loại rong tảo

Rong tảo phát triển trong nước làm nước bị nhiễm bẩn hữu cơ và làm cho nước

có màu xanh Nước mặt có nhiều loại rong tảo sinh sống trong đó có loại gây hại chủyếu và khó loại trừ là nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào Hai loại tảo này khi pháttriển trong đường ống có thể gây tắc ngẽn đường ống đồng thời làm cho nước có tính

ăn mòn do quá trình hô hấp thải ra khí cacbonic

3.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và ăn 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

hơn theo thời gian và thời tiết, dây chuyễn cơng nghệ cũng đơn giản hơn, cần ít hốchất hơn và chất lượng sau xử lý cũng tốt hơn Tuy nhiên nguồn nước ngầm khơngphải là vơ hạn, nên nếu chỉ sử dụng nước ngầm thì đến một lúc nào đĩ sẽ gây ảnhhưởng xấu đến địa tầng của khu vực.

Nước sau xử lý cần đảm bảo an tồn cho sử dụng Các tiêu chuẩn, quy chuẩnphải đảm bảo an tồn về sức khoẻ, mùi vị, thẩm mỹ, và phù hợp càng nhiều càng tốtcác tiêu chuẩn quốc tế Nước cấp sinh hoạt phải đảm bảo khơng cĩ vi sinh vật gâybệnh, nồng độ các chất độc, các chất gây bệnh mãn tính phải đạt tiêu chuẩn Độtrong, độ mặn, mùi vị và tính ổn định phải cao

Một số quy chuẩn về nước ăn uống sinh hoạt được ban hành kèm theo Thơng tư số04:2009/BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009 của Bộ Trưởng Bộ Y tế như QCVN01:2009/BYT, QCVN 02:2009/BYT…

3.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước ngầm

Đối với nguồn nước cần xử lý là nước ngầm, thì quá trình khử sắt trongnước ngầm là chủ yếu Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại ở dạng ion, sắt cóhóa trị II là thành phần của các muối như Fe(HCO3); FeSO4 Hàm lượng sắt cótrong các nguồn nước ngầm thường cao và phân bố không đồng đều trong các lớptrầm tích

3.3.1 Quá trình khử sắt

Hiện này có nhiều phương pháp khử sắt của nước ngầm, có thể chia thành

3 nhóm chính sau:

 Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng

 Khử sắt bằng phương pháp dùng hóa chất

 Các phương pháp khử sắt khác

a Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng

Thực chất của phương pháp khử sắt bằng làm thoáng là làm giàu oxy trongnước, tạo điều kiện để Fe2+ oxy hóa thành Fe3+, sau đó thực hiện quá trình thủyphân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3 , rồi bể lọc để giữ lại Làm thoáng cóthể là làm thoáng tự nhiên hay làm thoáng nhân tạo

Trong nước ngầm, sắt II bicacbonat là muối không bền vững, thường phân lytheo dạng sau:

* Các yếu tố ảnh hưởng khi khử sắt bằng phương pháp làm thoáng

Quá trình chuyển hóa Fe2+ thành Fe3+ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: pH,

O2, hàm lượng sắt của nước ngầm, CO2, độ kiềm , nhiệt độ, thời gian phản ứng.Ngoài ra tốc độ oxy hóa Fe2+ còn phụ thuộc vào thế oxy hóa khử tiêu chuẩns Eo

* Các phương pháp làm thoáng

+ Làm thoáng đơn giản ngay trên bề mặt lớp vật liệu lọc: nước cần khử sắt

được làm thoáng bằng giàn phun mưa ngay trên bề mặt lọc Chiều cao giàn phunthường lấy cao khoảng 0,7m; lỗ phun có đường kính 5–7mm, lưu lượng tưới vàokhoảng 10m3/giờ Lượng oxy hòa tan trong nước sau làm thoáng ở nhiệt độ 25oClấy bằng 40% lượng oxy hòa tan bão hòa (ở 25oC lượng oxy hòa tan bão hòa bằng8,1mg/l)

+ Làm thoáng bằng giàn mưa tự nhiên: nước cần làm thoáng được tưới lên

giàn làm thoáng một bậc hay nhiều bậc với các sàn rải sỉ hoặc tre gỗ Lưu lượngtưới và chiều cao tháp cũng lấy như trường hợp trên Lượng oxy hòa tan sau làmthoáng lấy bằng 55% lượng oxy hòa tan bão hòa Hàm lượng CO2 sau làm thoánggiảm 50%

+ Làm thoáng cưỡng bức: có thể dùng tháp làm thoáng cưỡng bức với lưu

lượng tưới từ 30–40m3/giờ, lượng không khí tiếp xúc lấy từ 4–6m3 cho 1m3 nước.Lượng oxi hòa tan sau làm thoáng bằng 70% lượng oxy hòa tan bão hòa Hàmlượng CO2 sau làm thoáng giảm 75%

b Khử sắt bằng phương pháp dùng hóa chất

+ Khử sắt bằng các chất oxy hóa mạnh

Các chất oxy hóa mạnh thường sử dụng để khử sắt: Cl2, KMnO4, O3… Khicho các chất oxy hóa mạnh vào nước, phản ứng diễn ra như sau:

Trong phản ứng, để oxy hóa 1 mg Fe2+, cần 0,64 mg Cl2 hoặc 0,94 KMNO4

và đồng thời độ kiềm của nước giảm đi 0,018 mgdl/l Phương pháp này thườngđược sử dụng kết hợp đồng bộ với làm thoáng để tăng hiệu quả oxy hóa sắt trongnước

+ Khử sắt bằng vôi

Phương pháp khử sắt bằng vôi thường không đứng độc lập, mà kết hợp vớicác quá trình làm ổn định nước hoặc làm mềm nước Khi cho vôi vào nước, quátrình khử sắt xảy ra theo phản ứng sau:

4Fe(HCO3 ) 2 O2  2H2O 4Ca(OH) 2  4Fe(OH) 3   4Ca(HCO3 ) 2

Sắt III hydroxit được tạo thành, dễ dàng lắng lại trong bể lắng và giữ lạihoàn toàn trong bể lọc

c Các phương pháp khử sắt khác

+ Khử sắt bằng trao đổi ion: cho nước đi qua lơp vật liệu lọc có khả năngtrao đổi ion Các ion H+ và Na+ có trong thành phần của lớp vật liệu, sẽ trao đổivới các ion Fe2+ có trong nước Kết quả Fe2+ được giữ lại trong lớp vật liệu lọc

+ Khử sắt bằng điện phân: dùng các cực âm bằng sắt, nhôm, cùng các cựcdương bằng đồng … và dùng điện cực hình ống trụ hay hình sợithay cho tấm điệncực hình trụ phẳng.

+ Khử sắt bằng phương pháp vi sinh vật: cấy các mầm khuẩn sắt trong lớpcác lọc của bể lọc Thông qua hoạt động của các vi khuẩn, sắt được loại bỏ khỏinước

Theo phương chuyển động của dòng nước qua bể, người ta chia ra các loạibể lắng sau:

 Lắng tĩnh và lắng theo từng mể kế tiếp: thường gặp trong các hồ chứa nước,sau trận mưa nước chảy vào hồ mang theo cặn lắng làm cho nồng độ cặn trong hồtăng lên, nước đứng yên, cặn lắng tĩnh xuống đáy…

 Bể lắng có dòng nước chảy ngang cặn rơi thẳng đứng hay còn gọi là bểlắng ngang: cấu tạo bể lắng ngang gồm bốn bộ phận chính: bộ phận phân phốinước vào bể; vùng lắng cặn; hệ thống thu nước đã lắng; hệ thống thu và xả cặn.Căn cứ vào biện pháp thu nước đã lắng, người ta chia bể lắng ngang làm hailoại: bể lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắng ngang thu nước đều trên mặt Bểlắng ngang thu nước ở cuối thường kết hợp với bể phản ứng có vách ngăn hoặc

bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng Bể lắng ngang thu nước bề mặt thường kết hợpvới bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng.

 Bể lắng có dòng nước đi từ dưới lên, cặn rơi từ trên xuống gọi là bể lắngđứng: bể lắng đứng thường kết hợp với bể phản ứng xoay hình trụ (hay còn gọi làống trung tâm) Theo chức năng làm việc, bể chia làm hai vùng: vùng lắng códạng hình trụ hoặc hình hợp ở phía trên và vùng chứa nén cặn có dạng hình nónhoặc hình chóp ở phía dưới

 Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: trong bể lắng nước đi từ dưới lên qua lớpcặn lơ lửng được hình thành trong quá trình lắng, cặn dính bám vào lớp cặn, nướctrong thu trên bềø mặt, cặn thừa đưa sang ngăn nén cặn, từng thời kỳ xả ra ngoài.Bể lắng có lớp cặn lơ lửng dùng bể lắng cặn có khả năng keo tụ

 Lắng trong các ống tròn hoặc trong các hình trụ vuông, lục lăng đặt nghiêng

so với phương ngang 60o: nước từ dưới đi lên, cặn trượt theo đáy ống từ trênxuống gọi là bể lắng lamen hay còn gọi bể lắng có lớp mỏng, dùng chủ yếu đểlắng nước đã trộn phèn

3.3.3 Quá trình lọc

Quá trình lọc là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhấtđịnh đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạtcặn và vi trùng có trong nước Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bểlọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bịchít lại, làm tốc độ lọc giảm dần Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc,

ta phải tiến hành rửa lọc, có thể rửa bằng nước hoặc bằng gió hoặc bằng gió nướckết hợp

a Theo tốc độ lọc chia ra

 Bể lọc chậm: có tốc độ lọc 0,1 0,5 m/h.

 Bể lọc nhanh: có tốc độ lọc 5 15 m/h

 Bể lọc cao tốc: có tốc độ lọc 36 100 m/h

b Theo chế độ dòng chảy chia ra

 Bể lọc trọng lực: như lọc hở, lọc không áp

 Bể lọc áp lực: bể lọc kín, quá trình lọc xảy ra nhờ áp lực nước phía trênvật liệu lọc

Thông số quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng nước lọc là vận tốc lọc vàthời gian lọc hiệu quả

3.3.4 Quá trình khử trùng nước

Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước ănuống sinh hoạt Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật các loại Saucác quá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua lọc, phần lớn các vi sinh vậtgây bệnh đã được giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật gây bệnh,cần phải tiến hành khử trùng nước

Hiện nay có rất nhiều biện pháp khử trùng nước hiệu quả như:

 Khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh: như Clo, Hợp chất của Clo, Ozon,KMnO4

 Khử trùng nước bằng tia tử ngoại: là các tia có bước sóng ngắn có tác dụngdiệt trùng rất mạnh Khi chiếu các tia này trong nước, các tia này sẽ tác dụng lênlớp protein của màng tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và khả năng trao đổichất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt

 Khử trùng bằng siêu âm: dùng dòng siêu âm với cường độ có tác dụng trongkhoảng thời gian nhỏ nhất là 5 phút, sẽ có thể tiêu diệt toàn bộ vi sinh có trongnước.

 Khử trùng bằng phương pháp nhiệt: đun sôi nước ở nhiệt độ 100oC sẽ có thểtiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nước, trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độcao õ chuyển sang dạng bào tử

Khử trùng bằng ion bạc: ion bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước Với hàm lượng 2 đến 10 iong/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 khử trùng

* Yếu tố ảnh hưởng: hiệu quả khử trùng là một hàm của các yếu tố sau:

+ Dạng và liều lượng chất khử trùng

+ Dạng và nồng độ của vi sinh vật

+ Thời gian tiếp xúc trong bể

+ Đặc trưng của nước

3.4 Một số công nghệ xử lý nước ngầm phổ biến tại Việt Nam

3.4.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC TẠI TRẠM QUI ĐỨC 2 HUYỆN BÌNH CHÁNH

1.2 Sơ đồ công nghệ:

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước tại trạm Qui Đức 2, huyện Bình

Chánh, thành phố Hồ Chí Minh

Nước rửa lọc

Bể chứa + khử trùng

Đài nước

Mạng lưới

Đạt QCVN 01:2009/BYT

Mạng lưới Đạt QCVN 01:2009/BYT

Sông

+ Ưu điểm của hệ thống

 Hệ thống được thiết kế đơn giản nhưng hiệu quả cao, đặc biệt là giànmưa khử sắt, đáp ứng xử lý được nồng độ Fe đầu vào là 15,1 mg/l

 Hệ thống hoạt động ổn định, không tốn nhiều chi phí để bảo trì, bảodưỡng, không ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của trạm và khả năng cấp nướccho dân

 Thiết bị hoạt động hoàn toàn tự động, không cần sử dụng nhiều nhâncông

 Chi phí hóa chất ít

 Giá thành nước cung cấp cho dân là phù hợp

 Chất lượng nước sau xử lý được kiểm tra thường xuyên

 Các giàn mưa, bể lắng, bể lọc, bơm cấp 2 được thiết kế dạng 02 modulesong song đảm bảo hệ thống vận hành liên tục khi bảo trì, bảo dưỡng hoặc gặp sựcố cần khắc phục, đảm bảo luôn đủ nước cấp cho dân

+ Nhược điểm của hệ thống

 Bể lắng không có ống phân phối trung tâm và máng thu nước nên hiệuquả xử lý có thể bị ảnh hưởng Cần bồ sung hệ thống ống lắng trung tâm để nângcao hiệu quả xử lý của bể lắng

 Chu kỳ thay vật liệu lọc của bể lọc từ 3 – 5 năm, cần thay vật liệu lọctheo chu kỳ ngắn hơn (1-2 năm), bổ sung vật liệu lọc thường xuyên

 Cần có bể chứa và xử lý cặn từ bể lắng và lọc, việc xả cặn trực tiếp vào sông có thể sẽ gây ô nhiễm nguồn nước mặt

3.4.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC TẠI TRẠM CẤP NƯỚC HÀ LAN XÃ TRƯỜNG BÌNH, HUYỆN CẦN GIUỘC

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước tại trạm cấp nước Hà Lan, xã

Trường Bình, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An

+ Ưu điểm

 Hạn chế đến mức tối thiểu việc sử dụng hóa chất trong quy trình xử lý

 Tiết kiệm diện tích xây dựng nhà máy

 Chi phí vận hành thấp

 Dễ lắp đặt, khi cần thiết có thể di chuyển hệ thống xử lý đi nơi khác dễdàng

 Chất lượng nước đầu ra luôn đạt tiêu chuẩn và ổn định

 Hệ thống xử lý nước đã được tự động hóa do đó trong quá trình vậnhành không cần nhiều nhân viên

CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN, ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP CHO CỤM CÔNG NGHIỆP- KHU DÂN CƯ HẢI SƠN

4.1 Thành phần, tính chất nước ngầm tại xã Long Thượng

Bảng 4.1 Thành phần, tính chất nước ngầm tại xã Long Thượng

STT Yêu cầu thử

nghiệm

Kết quả

Đơn vị PP thử

nghiệm

QCVN01:2009/BYT

10 Sắt tổng 30.4 mg/l AAS < 0.5

-(Nguồn: kết quả kiểm nghiệm của phòng kiểm nghiệm hóa – lý – vi sinh viện

Pasteur thành phố Hồ Chí Minh, năm 2009)

Qua bảng trên, có thể thấy một số chỉ tiêu nằm ngoài giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 01:2009/BYT

Từ kết quả phân tích trên ta thấy chất lượng nước có 3 thành phần cần xử lý là

pH, Fe, Mn Còn phần độ đục cao và độ màu cao chính là do phần sắt và mangancao gây nên, vì sắt và mangan trong nước ngầm khi đưa lên khỏi mặt đất bị oxyhóa dễ dàng thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ và MnO2 ø nâu Nước có hàm lượng sắt,mangan cao làm cho nước có mùi tanh và có màu vàng, gây ảnh hưởng không tốt

đến chất lượng nước ăn uống sinh hoạt, sản xuất, đòi hỏi cần được loại bỏ trướckhi sử dụng.

4.2 Đề xuất các công nghệ xử lý nước ngầm cụm công nghiệp – khu dân cư Hải Sơn

Dàn mưa

Bể lắng tiếpxúc

Bể lọc áp lực

Bể chứa nướcsạch

Trạm bơmcấp 2

Sân phơibùn

SôngBể chứa trung

gian

Clo Vôi

Bể lắngtiếp xúc

Bồn lọc áp lực

Bể chứanước sạch

Trạm bơmcấp 2

Sân phơi bùn

SôngBể chứa

trung gian

4.3 So sánh, lựa chọn dây chuyền công nghệ phù hợp với cụm công nghiệp – khu dân cư Hải Sơn

thoáng tự nhiên –lắng tiếp xúc

PA 2: Làmthoáng cưỡngbức – Lắngtiếp xúc

1 Hàm lượng sắt của nước nguồn ≤ 25mg/l < 25mg/l

được

Sau khi phân tích ưu nhược điểm của hai dây chuyền công nghệ khử sắtnhư trên ta thấy phương án 2 dùng cho các trạm xử lý có hàm lượng sắt cao nênkhả năng oxy hóa sắt tốt Đồng thời khi dùng thùng quạt gió sẽ giải phóng được

85 ÷ 90% lượng CO2 hòa tan trong nước Trong khi dùng công trình làm thoáng tựnhiên (giàn mưa) chỉ co ùthể áp dụng cho các trạm xử lý có hàm lượng nướcnguồn ≤ 25mg/l Vì vậy lựa chọn phương án 2: làm thoáng cưỡng bức để làmbước xử lý sắt trong dây chuyền xử lý nước ngầm cho cụm công nghiệp – khudân cư Hải Sơn

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ

5.1 Tính toán công suất thiết kế cho hệ thống cấp nước

A Khu dân cư

D 000

1

f N q )

đêm ngày

/ m (

TB

f :tỷ lệ dân được cấp nước (lấy theo bảng 3.1 /5 TCXD 33: 2006)

D: lượng nước phục vụ công cộng, dịch vụ, công nghiệp, thất thoát, nướccho nhà máy xử lý nước và lượng nước dự phòng (lấy 5-10% tổng lưu lượng nướcphục vụ ăn uống)

+ Tiêu chuẩn nước sinh hoạt (a) : Nội đô : 120 lít /người.ngày

+ Tỷ lệ dân được cấp nước (a,) : Nội đô : 85%

+ Nước công trình công cộng (b) : 25% x a

+ Nước tưới cây, rửa đường ( c) : 10 % x a

+ Nước thất thoát (d) : 25% x (a+b+c)

+ Nước dự trữ phòng cháy, chữa cháy cho 2 đám cháy xảy ra trong 3h vớilưu lượng 20 l/s = 216 m3

- Số dân Nn = 10200 dân

- Nước dùng cho ăn uống sinh hoạt: 1224

1000

85 , 0

* 10200

* 120

* 25 , 0

* 25

,

- Nước tưới cây rửa đường:

c= 0,1 x a = 0,1 x1224= 122,4 m3/ngày-đêm

- Nước thất thoát :

413 ) 4 , 122 306 1224 (

* 25 , 0 ) (

* 25

* 1 , 0

* 1



 Qngay.TB  1224  964  2188 m3/ngày-đêm

B Cụm công nghiệp

Tiêu chuẩn cấp nước cụm công nghiệp 40 m3/ha.ngay

Nhu cầu dùng nước cụm công nghiệp: 40 x 54,655 = 2186 m3/ngay

Nhu cầu dùng nước cụm công nghiệp – khu dân cư Hải Sơn là:

2188 + 2186 =4374 m3/ngày-đêm

 Chọn công suất trạm xử lý là 5000 m3/ngày-đêm

5.2 THÙNG QUẠT GIÓ

a Diện tích thùng quạt gió

6 , 2 80

Q: Công suất trạm, Q = 5000 m3/ngày = 208,3 m3/h Chọn Qtk= 209 m3/h

qm : Cường độ mưa tính toán Ta chọn vật liệu tiếp xúc là rasiga nên qm =

80 m3/m2.h ( QP: 60 ÷ 90 m3/m2.h )

b Diện tích 1 thùng quạt gió là

6 , 2 1

Trong đó: N là số thùng quạt gió

 Như vậy ta thiết kế thùng quạt gió có tiết diện ngang là hình vuông, cạnh tiếtdiện ngang a = f  2 , 6  1 , 6m Chọn kích thước xây dựng là 2 m

c Chiều cao thùng quạt gió

fm vltx

H : Chiều cao phun mưa, H fm = 1 m (QP ≥ 0,8 m)

 Kích thước thùng quạt gió: H x a x a = 3,8 x 2 x2 m

Hệ thống phân phối nước có dạng hình hình xương cá gồm 1 ống chính và cácống nhánh ở 2 bên Trên ống nhánh có khoan lỗ nghiêng 450 ở phía dưới so vớiphương ngang:

14 , 3

209 4 4

Khoảng cách giữa 2 tim ống kề nhau là 0,29m (QP: 0,25 ÷ 0,3 m)

14 2 29 , 0

2 2

209

Q

q n m3/h

Chọn vận tốc đi qua ống nhánh là 2m/s

Đường kính ống nhánh

05 , 0 3600 2 14 , 3

15 4 4

Chọn đường kính ống nhánh: d = 55 mm

C Lỗ trên ống nhánh

a Tiết diện ngang ống chính

0314 , 0 4

2 , 0 14 , 3 4

2 2

b Tổng diện tích lỗ lấy bằng 0,35% tiết diện ống chính (QP: 30 ÷ 35%)

 Tổng diện tích lỗ trên ống nhánh: W  0 , 35 S c  0 , 35  0 , 0314  0 , 01099m2

4

012 , 0 14 , 3 4

2 2

0  d l   

Tổng số lỗ trên ống nhánh: 97

000113 ,

0

01099 , 0