Luận án tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho dân cư khu vực quận cẩm lệ của thành phố đà nẵng công xuất 15 000m3 ngày

Trang 1

ESERIES III SSE SS ESSN

B22 4)022042404 BBN Sid Sid 3 PEPE PEPE EE EPS FRAPS AT IV v.v; Sid Sid Sid Sid Sid Sid Sid Sid Sid Sid S eS Ee PSPESPESP RSPR SPR Pere ees RASA AER Ret Xu

L2 shy Pag

Luận văn

Tính toán, thiết kế hệ thong xứ lý

nước cấp cho dân cư khu vực quận

Cẩm Lệ của thành phô Đà Nẵng

cong xuat 15.000m3/ ngay.dém

aS

BALE OS k} 2` e ey

ISMN Se BEES oI

s ` Đ

Trang 2

MUC LUC

LOT CAM ON vicesccccscesessesessessecsessssessesessussessssessustesersussessssassussesitsassessesassucsesensasseceess 5 LOI MO DAU Looe ceccceccccscssssessesecsecsesessecsesssersussecersussucsesersussecsesersecsesersessecsesenenstecees 6

CHUOG I: TONG QUAN VE NUGC CAP VA LUA CHON CONG NGHE XU’ LY NUGC CAP CHO DAN CU KHU VUC QUAN CAM LE - TP DA NANG 8

I.1 Hién trang str dung nudéc va nhu cầu sử dụng nưỚC «+ s+c+vssvxcxx 8

L1.1 Tình hình và nhu cầu sử đụng nước trên thế giới -2- 2 s22 8

1.1.2 Hién trang va nhu cầu về nước cấp sinh hoạt ở Việt Nam 11

1.2 Khai quat về quận Cầm Lệ và nhu cầu cấp nước tại quận Câm Lệ 14 L2.1 Điều kiện tự nhiên, dân số và tình hình phát triển kinh tế xã hội 14 1.2.2 Các nguồn nước tại khu VỰC 2-2 sSE£+EE2E£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEeEkerkee 18

1.2.3 Hình trạng cấp nước vào sử dụng nướ của quận Câm Lệ -:- + 19

L3 Lựa chọn công nghệ xử lý nước cấp cho dân cư khu vực quận Cẩm Lệ của

thành phố Đà Nẵng . -2- 2-5 2222211 E1271212711211211211211111121112 211 c1 xe 20

I3.1 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nước - + s+cs s+zxezxez 20

L3.2 Một số dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt đã và đang áp dụng trên thế

giới và ở Việt Nam -¿- ¿+21 2212211221221121127111111112111211111 1112112211 ca 21 L3.3 Đề xuất đây chuyền công nghệ xử lý .- 2-2 +22 2EcEerxerxez 24 CHUONG II: CO SG THIET KE HE THONG XU LY NUGC CAP CHO SINH HOAT TU’ NGUON NƯỚC MẶT SÔNG CÂM LỆ, -2-©22+22222x2zse2 27

II.1 Lựa chọn nguồn nước cấp cho sinh hoạt . - ¿5 255 < s3 + +2 +zeeeccc+zexx 27

Trang 3

15.000m3⁄ ngày.đêm —Nguyễn Đức Tuần - Lop CNMT K50_QN

IIL.1.3 Các thông số đánh giá chất lượng nước - sc+s++s++ze£s+rxerxez 29

IL2 Đặc điểm và thành phần của nguồn nước sông Cẩm Lệ và đầu bài thiết kế 35

IL3 Các phương pháp xử lý nước cấp cho sinh hoạt ¿+5222++zs2=xzxd 36

IIL3.1 Hồ chứa và lắng sơ bộ - 2-2 2 E+2E£SE££EE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEerkerker 36

11.3.2 Song chắn và lưới chắn rác . -:- 2 ©5£++++E++EE£EE£EEtEEZEEZEErrxerkerree 37 IL3.3 Q trình ơxy hóa sơ bộ - - 2c SE 22112111 1151112111 11111 11 11 1k, 37 IL3.4 Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn ¿+ 5< <<<<<+<<++ 37

II.3.5 Quá trình lắng ¿- 5c se E22EESEE 12112711 111111211211 1111111111111 11 1x xe 40

TL.3.6 Qua trimh OC? oe .Ô 41

TL.3.7 Qua trinh kh trun eee cece e .5 42

11.3.8 Qua trinh xtr ly 6m dinh nue o eececeeccecesssessessesseessessessessessesssssecssesseeseeees 43

CHUONG III: TINH TOAN THIET KE HE THONG XU’ LY NUGC MAT SONG

CAM LE CAP CHO QUAN CAM LỆ - TP ĐÁ NÀNG c2 ccc+ 44

IIL1 Tính tốn cơng xuất cần thiết kỀ - 2: + £+St+EE£EE£EEeEEEEEEEEEEerkerkrrei 44

IH2 Tính tốn các thơng số hóa lý cịn lại của nguồn nước mặt sau công đoạn tiền

xử lý và sự biên đôi chât lượng nước sau môi công đoạn xử lý . - 45

III.2.1 Tính tốn các chỉ tiêu cịn thiếu cần thiết cho thiết kế 46

II.2.2 Xác định lượng phèn cho vào quá trình keo tụ - + «+-<<++ 46

TH.2.3 Xac 20 4 48

IIL3 Lựa chọn và tính tốn các thiết bị, cơng trình trong đây chuyền cơng nghệ 49 III.3.1 Bể keo tụ (Bể trộn) - ¿2 2+52+E2SE2EE2EE2EE212E121212121E 2121 xe 49

IIL3.2 Bề phản ứng (Bề tạo bông cặn)) ¿22 2 2 seEE‡EEe£E2EE2EEcExerkerxee 33 III.3.3 Bể lắng 25s St SE 1121121111211 11111111211 11 11 11111111 co 56

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (LVEST) - ĐHBK Hà Nội Tel: (+84.4) 8681986 Fax: (+84.4) 8693551

Trang 4

III.3.4 Bể lọc -2-©22222222<2212221221122112211211211211121121121112112 211 e6 66 IIiES9:00n 0.5088 ẽ .ơƠỎ 76 IIL3.6 Hệ thống pha chế và định lượng phèn 2- 2-52 e2 £+££2£++£xz£xe2 78 III.3.7 Thiết bị pha chế và định lượng vôi -2 ¿zs+2c++2zsz+s+zex 82

II.3.8 Thiết bị pha chế và hịa trộn cÌO -¿- + s+x+zvEE+EvEEEEEeEEzEerertereresrrrx 84

IIL3.9 Hệ thống xử lý nước thải . 2-2552 SE£2EE2EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEExerkerrer §6 III3.10 Tính tốn trạm bơm cấp - 2-2-5252 + £+EE£EE£EE££EE2EE2EEeExerkerxee 86

TIL3.11 Tinh toan tram bom cap ID c.cccccescsscssessessessessssessessessessesssssessessesseeees 89

CHUONG IV: DU TOAN CHI PHi DAU TU VA VAN HANH HE THONG 91

IV.1 Chi phi dau tur va xAy dung o eccecccccccccssesssesessessessessessssseesessessessesseseassseeseess 91 IV.2 Chi phi van hanh quản lý của nhà máy nước - -s++s=+s++s++x++ 92

IV.3 Giá thành 1m” nước -¿-©22+++++22Et22A222E122711222122711 2112271122 crke, 92

e08009/9 005 94

IÝ188)298)7) 0042 c o.ễ''+^' 96

Trang 5

LOI CAM ON

Để có kiến thức tốt cho việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận được sự

hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các Thây, Cô và bạn bè trong suốt quá trình học tập

vừa qua

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Vũ Văn Mạnh - người đã tận tình hướng dan va chi bảo em trong suốt quá trình làm đô án để em có thể hồn thành đà án này

Em xin cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô giáo trong trường ĐH Qui Nhơn và các thây cô giáo trong Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường - ĐH Bách Khoa Hà Nội đã trang bị cho em những kiến thức quý báu trong 5 năm học vừa qua

Em xin cảm ơn đến Ban lãnh đạo và đội ngũ nhân viên của nhà máy nước Câu Đỏ

đã tạo điều kiện tốt cho em trong quá trình thực tập tại cơ quan

Và em xin cảm ơn đến gia đình, những người thân và bè bạn của em đã động viên và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học tập cũng như trong quá trình học tập và làm đồ án này

Mặc dâu đã có gắng hoàn thành đồ án này nhưng đây mới chỉ là bước đâu tiên trong quá trình nghiên cứu và làm việc của một kĩ sư ngành công nghệ môi trường nên em không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự thông cảm và chỉ

bao cua cac thay cô và các bạn Em xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2010 Sinh viên: Nguyễn Đức Tuấn Lớp CN Môi Trường K50_QN

Trang 6

LOI MO DAU

Giống như khơng khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong cuộc sống của con người Trong quá trình hình thành sự sống trên trái đất thì nước và mơi trường nước đóng vai trò quan trọng Nước tham gia vào quá trình tái chế thế giới hữu cơ Nguồn gốc

của sự hình thành và tích lũy chất hữu cơ sơ sinh và hiện tượng quang hợp được thực hiện

dưới tác dụng của năng lượng mặt trời với sự góp mặt của nước và khơng khí Trong quá trình trao đỏi chất, nước có vai trị trung tâm Những phản ứng lý, hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước Nước là dung môi của rất nhiều chất, đóng vai trò dẫn đường cho các muối khoáng đi vào cơ thể

Trong các khu dân cư, nước phục vụ cho các mục đích sinh hoạt, nâng cao đời

sống cho người dân Một ngôi nhà hiện đại, quy mô lớn nhưng khơng có nước khác nào một cơ quan khơng có máu Nước đóng vai tị quan trọng trong đời sống sản xuất, phục vụ cho hàng loạt nghành công nghiêp khác nhau

Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu đồng thời cịn có va trò điều tiết các

chuyển động nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thống khí trong đất, đó là

những nhân tố quan trọng cho sự phát triển của sinh vật

Hiện nay, tình trạng cấp nước sạch trên toàn cầu là không đáp ứng được, cứ mười người thì có một người thiếu nước uống, cứ hai người thì có một người không được cấp nước hợp vệ sinh, và năm triệu người chết hằng năm vì dùng nước ô nhiễm

Phần lớn các Quốc gia thiếu nước sạch đều là các nước đang phát triển

Việt Nam là quốc gia có 80% đân số sống ở nông thôn, cả nước mới chỉ có 40%

dân số được sử dụng nước sạch đạt tiêu chuẩn cấp nước nhưng chủ yếu là dân cư thành thị, còn lại đa số dân cư sống ở các vùng nông thôn đều không được sử dụng nước sạch đạt tiêu chuẩn vệ sinh Chính vì vậy, việc cung cấp nước sạch là một vấn đề cần thiết

đang được Đảng và Nhà nước ta quan tâm, nhằm cải thiện sức khỏe cộng đồng, phát triển kinh tế, xã hội, xây dựng cơ sở hạ tầng, nâng cao đời sống cho người dân

Chính vì ly do trên em đã chọn đề tài: : “7ínb rốn, thiết kế hệ thống xử lý nước cấp

Trang 7

Chương I: Tổng quan về cấp nước cấp và lựa chọn công nghệ sử lý nước cấp cho dân cư khu vưc quận Cẩm Lệ - TP Đà Nẵng

Chương II: Cơ sở thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho sinh hoạt từ nguồn nước

mặt sông Cam Lé

Chương III: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước mặt sông Cẩm Lệ cho quận

Cam Lệ - TP Đà Nẵng

hương IV: Dự tốn chỉ phí đầu tư và vận hành hệ thống Kết luận — Các bản vẻ - Phục lục

Tài liệu tham khảo

Trong quá trình làm đồ án em rất cảm ơn thầy TS Vũ Văn Mạnh đã hướng dẫn em

hoàn thành đề tài Do kiến thưc chuyên môn còn hẹp, kinh nghiệm thực tế chưa có, nên

khơng thể tránh khỏi sai sót, em rất mong nhận được nhận sự đóng góp ý kiến

Sinh viên thực hiên:

Nguyễn Đức Tuấn

Trang 8

CHUONG I

TỎNG QUAN VẺ NƯỚC CÁP VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CÁP CHO DÂN CƯ KHU VUC QUAN CAM LE TP DA NANG

I.1 Hiện trạng sử dụng nước và nhu cầu sử dụng nước: I.1.1 Tình hình và nhu cầu sử dụng nước trên thế giới:

Khi con người bắt đầu trồng trọt và chăn nuôi thì đồng ruộng dần dan phat triển ở miền đồng bằng màu mỡ, kề bên lưu vực các con sông lớn Lúc đầu cư dan con ít và nước thi day ắp trên các sông hồ, đồng ruộng, cho đù có gặp thời gian khô hạn kéo dài thì cũng

chỉ cần chuyên cư không xa lắm là tìm được nơi ở mới tốt đẹp hơn Vì vậy, nước được

xem là nguồn tài nguyên vô tận và cứ như thế qua một thời gian dài, vấn đề nước chưa có gi 1a quan trong

Tình hình thay đổi nhanh chóng khi cuộc cách mạng công nghiệp xuất hiện và càng ngày càng phát triển như vũ bão Hấp dẫn bỡi nền công nghiệp mới ra đời, từng dòng người từ nông thôn đồ xô vào các thành phố và khuynh hướng này vẫn còn tiếp tục cho đến ngày nay Đô thị trở thành những nơi tập trung dân cư quá đông đúc, tình trạng

này tác động trực tiếp đến vấn đề về nước càng ngày càng trở nên nan giải

Nhu cầu nước càng ngày càng tăng theo đà phát triển của nền công nghiệp, nông nghiệp và sự nâng cao mức sống của con người Theo sự ước tính, bình qn trên tồn thế giới có chừng khoảng 40% lượng nước cung cấp được sử dụng cho công nghiệp, 50% cho nông nghiệp và 10% cho sinh hoạt Tuy nhiên, nhu cầu nước sử dụng lại thay đổi tùy thuộc vào sự phát triển của mỗi quốc gia

Sự gia tăng dân số quá nhanh là nguyên nhân chính gây áp lực lên nguồn nước Vì nhu cầu nước cho phát triển nông nghiệp để gia tăng lương thực thực phẩm, phát triển

công nghiệp đề gia tăng hàng hóa và gia tăng thêm nhiều hình thức dịch vụ Ngồi ra, con do một số nguyên nhân khác:

- Các bãi chôn rác không đạt yêu cầu kỹ thuật, nước rỉ ra từ rác thắm vào mạch

nước ngầm hoặc cho chảy tràn trên mặt đất vào kênh rạch

Trang 9

- Ảnh hưởng do chưa có ý thức về sử dụng và bảo vệ nguồn nước như sử đụng bừa bãi hoang phí, khơng đúng mục đích sử dụng

Bảng L1 Mức sử dụng nước ở một số đô thị trên thế giới [1]

Nước Địa danh Năm | Mức tiêu dùng l/người.ngày

Phân Lan | Hensiki 1963 | Trung bình 360

, Khu vực nông thôn 126

Phap ` x 1963 | Trung bình

Thành phơ 245

Tơng tiêu dùng trung bình 580

NaUy Oslo 1963 " , "

Riêng sản xuât công nghiệp | 230

, " Tông tiêu dùng trung bình 313

Ao Vién 1969

Lớn nhât 416

Stockholm 1961 | Tiêu dùng lớn nhât 422

Trung bình 337

" Trong sinh hoạt 198

Thuy Điện ˆ :A

Công nghiệp 102

Cho các nhu cầu khác 37

Basel 1968 | Trung bình 720

Thuy Sĩ Zurich 1961 | Trung bình 420

Mỹ Los Angeles 1960 | Trung bình 630

3 Chicago 1961 | Trung bình 875

1.1.1.1 Nhu cau về nước trong công nghiệp:

Sự phát triển càng ngày càng cao của nền cơng nghiệp trên tồn thế giới càng làm

tăng nhu cầu về nước, đặc biệt đối với một số ngành sản xuất như chế biến thực phẩm, dầu mỏ, giấy, luyện kim, hóa chất chỉ 5 ngành sản xuất này đã tiêu thụ 90% tổng lượng

nước sử dụng cho công nghiệp

Bảng I.2 Nhu cầu cấp nước trong một số ngành công nghiệp []

Ngành cơng nghiệp Tính cho Nhu cầu cấp nước Nhu câu cấp nước tính trên một công

Trang 10

nhan mỶ/năm

Sản xuât bia 1 lit bia 24 lit 1.000

mm 1 tan cu cai 3

Tinh chê đường 4 10—20m 10.000

đường

Sản xuât bơ sữa 1 tân sữa 5—6lít 900

Sản xuât xà phòng và chât tây rửa - - 300

Nhà máy đô hộp rau qua tân sản phâm | - 105

Giây -

Giấy trăng 1 tấn 300 m° -

Giây không tây trắng 1 tân 200 m” -

Giay tay trang 1 tan 500-— 550m” | 20.000

Dệt -

+ A Ấn cả A 3 4.500 ~

Sợi nhân tao 1 tân sản phâm | 150 — 200 m

7.500 Sợi bông - - 120 Dược - - 34 Hoa chat - - 1.600 1.200 — XI măng - - 2.500

Sản xuât nước khoáng và nước chanh | - - 450

1.1.1.2 Nhu cầu về nước trong nông nghiệp:

Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng đòi hỏi một lượng nước ngày càng cao Theo M.I.Lvovits (1974), trong tương lai do thâm canh nông nghiệp mà dòng chảy cả năm của các con sơng trên tồn thế giới có thể giảm đi khoảng 700 km”/năm Phần lớn nhu cầu về nước được thỏa mãn nhờ mưa ở vùng có khí hậu ẩm, nhưng cũng thường được bổ sung bởi nước sông hoặc nước ngầm bằng biện pháp thủy lợi nhất là vào mùa khơ Người ta ước tính mối quan hệ giữa lượng nước sử dụng với lượng sản phẩm thu được trong quá trình canh

Trang 11

nước và 1 tan bong vải cần đến 10.000 mỶ nước Sở đĩ cần số lượng lớn nước như vậy chủ yếu là do sự đòi hỏi của q trình thốt hơi nước của cây, sự bốc hơi nước của lớp nước

mặt trên đồng ruộng, sự trực di của nước xuống các lớp đất bên dưới và phần nhỏ tích tụ

lại trong các sản phẩm nông nghiệp

I.1.1.3 Nhu cầu về nước sinh hoạt và giải trí:

Theo sự ước tính thì các cư dân sinh sống kiểu nguyên thủy chỉ cần 5 — 10 lít

nước/người/ngày Ngày nay, do sự phát triển của xã hội loài người ngày càng cao nên nhu

cầu về nước sinh hoạt và giải trí ngày cũng càng tăng theo nhất là ở các thị trấn và ở các đô thị lớn, nước sinh hoạt tăng gấp hàng chục đến hàng trăm lần

I.1.2.4 Nhu cầu về nước cho các hoạt khác:

Ngoài ra, còn rất nhiều nhu cầu khác về nước trong các hoạt động khác của con người như giao thông vận tải, giải trí ở ngồi trời như đua thuyền, trượt ván, bơi lội nhu cầu này cũng ngày càng tăng theo sự phát triển của xã hội

1.1.2 Hiện trạng và nhu cầu về nước cấp sinh hoạt ở Việt Nam : I.1.2.1 Tình trạng sử dụng nước ở Việt Nam:

- _ Tình trạng cấp nước đơ thị:

Cả nước có 64 tỉnh thành thì có khoảng 53 đơ thị Trong đó có 3 thành phó trực

thuộc Trung Ương, hơn 70 thành phó và thị xã trực thuộc tỉnh và các thị trấn với tổng số

dân là hơn 24 triệu người Cùng với sự phát triển của đất nước thì nhu cầu dùng nước tăng mạnh Tuy nhiên, khả năng đáp ứng nhu cầu dùng nước sạch là còn thấp và tỉ lệ dân số chưa được cấp nước là còn cao

Bảng L3 Tiêu chuẩn dùng nước đối với từng loại đô thị theo định hướng phát triễn cấp nước đến năm 2020 - Bộ xây dựng [2-23]

Tiêu chuân dùng nước (lí/người/ngày đêm) của từng giai đoạn

Đên năm 2000 Dén nam 2010 Dén nam 2020

Loai Tỷ lệ dan | que Tỷ 1é dan | que Tỷ lệ dan | que

đô thị được cấp | lí/người/ được cấp | lí/người/ | được cấp | lí/người/

nước(%) | ngày nước(%) ngày nước(%) | ngày

Đặc biệt | 80 150 100 165 100 180

Loại l 80 120 95 150 100 165

Trang 12

Loai 70 100 90 120 100 150 2,3,4 Loai 5 50 60 80 80-120 | 100 120

- _ Tình trạng cấp nước nông thôn:

Hơn 70 % dân số nước ta đang sống ở nơng thơn Vì sống cách xa vùng trung tâm nên cuộc sống người dân nơng thơn cịn nhiều thiếu thốn và vấn đề nước sạch chưa được quan tâm đúng mức người dân nông thôn từ bao đời nay đã tự giải quyết nhu cầu dùng nước sạch của mình bằng những giải pháp mà nó phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên của

từng vùng

Vì điều kiện kinh tế và tầm nhận thức của người dân nông thôn về nước sạch là

chưa đầy đủ nên hiện tượng sử dụng nguồn nước ô nhiễm, khơng đảm bảo và có khả năng gây hại cho sức khoẻ đang diễn ra ở nhiều nơi Đây là tình trạng đáng lo ngại của việc sử dụng nước của người dân nông thôn Việt Nam hiện nay Chúng ta cần phải có biện pháp trợ giúp người dân nông thôn trong việc nhận thức đầy đủ về tầm quan trọng của nước sạch, thông tin về nguồn nước họ đang sử dụng và những giải pháp cung cấp nước sạch đến với người dân nông thơn

Nhận thức rõ vai trị quan trọng của nước sạch đối với sức khỏe cộng đồng, từ

nhiều năm nay Đảng và nhà nước ta đã hết sức quan tâm đến vấn đề cung cấp nước sạch cho nhân dân trong đó có cả vùng nơng thơn và thành thị Chính vì vậy, từ những năm 60 Chính phủ Việt Nam đã có chương trình tun truyền, xây dựng giếng nước nông thôn và nhà vệ sinh để cải thiện vấn đề nước sạch và vệ sinh môi trường Ngày 13 tháng 12 năm 1998, Thú tướng chính phủ đã ra quyết định số 237 TTg, phê duyệt chương trình mục tiêu quốc gia về nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn và giao trách nhiệm cho Bộ nông

nghiệp và phát triển nông thôn quản lý và triển khai thực hiện [3]

I.1.2.2 Nhu cầu về nước cấp sinh hoạt ớ Việt Nam:

Loài người hay bất kỳ một sinh vật sống nào trên trái đất muốn sinh tồn không thể

thiếu nước Chính vì vậy lượng nước trên đầu người là chỉ thị, chỉ số, thước đo về vấn đề

Trang 13

tăng lên theo sự phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam đang trên đà phát triển cơng nghiệp hố, hiện đại hoá, nhu cầu sử đụng nước trong các ngành ngày một tăng lên

Bảng L4 Lượng nước đảm bảo cho cho mỗi người dân trong một năm

(xu hướng thời gian) [4]

Năm 1990 2010 2040 m”/người.năm 12.500 10.160 6.550

Bảng L5 Tông lượng nước cân dùng trong các năm [5]

Năm 1990 2010 2040

Tym 64.8 121.5 260

Nhìn vào bảng I.4 và I.5 ta thấy lượng nước sẵn có theo đâu người xu hướng thời gian ngày càng giảm dần, trong khi nhu cầu sử dụng nước hàng năm ngày càng tăng lên Với lượng nước trung bình theo đầu người như hiện nay lớn gấp 2,7 lần so với châu Á (3.970m/người) và 1,4 lần so với thế giới (7.650 m”/người) thì nước ta vào loại nước có tỷ lệ tiềm năng về nước tương đối trong khu vực và trên thế giới

Nhưng thực tế lượng nước phân bố không đều trên toàn lãnh thé, gây ra hiện tượng

thiếu nước vào mùa khô và dư nước vào mùa mưa ở một số vùng Do đó, mức đảm bảo

nước hiện nay của một số hệ thống sông khá nhỏ như: 5.000 mỶ/người đối với hệ thống

sông Hồng, Thái Bình, Mã; và chỉ đạt 2.980 m*/ngudi ở hệ thống sông Đồng Nai Nếu xét chung cho cả nước thì nước ta khơng thuộc loại thiếu nước, nhưng không ít vùng và lưu

vực sông hiện nay thuộc loại thiếu và hiếm nước

Nước được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực, trong công nghiệp, nông nghiệp

(trồng trọt, tưới tiêu, chăn nuôi), năng lượng (thuỷ điện, làm mát các thiết bị ), cấp nước

cho sinh hoạt và công cộng Lượng nước sử dụng trong các lĩnh vực chính là thước đo nhu cầu đùng nước và mức độ phát triển của các ngành nghề, các lĩnh vực trong sự phát triển chung của nên kinh tế xã hội

Trong suốt những năm 1990 trở lại đây nhu cầu sử dụng nước trong các ngành như công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, dịch vụ tăng lên theo xu hướng thời gian

Bang 1.6 Tổng hợp nhu cầu sứ dụng nước trong các lĩnh vực theo xu hướng thời gian

(triệu m /năm)

ăm 1990 2000 2010 2040

Trang 14

Linh-ve Sinh hoat 1.341 1.877 3.088 7.934 Cong nghiép 1.802 6.024 17.328 77.278 Dich vu 945 3.137 10.752 40.534 Nông nghiệp 60.761 80.235 93.315 133.815 (triéu m năm)

Bảng I.7 Nhu câu sử dụng nước trong các lĩnh vực theo xu hướng thời gian

Năm Lĩnh vực 1990 2000 2010 Sinh hoạt 1.341 1.877 3.088 Công nghiệp 1.802 6.024 17.328 Dịch vụ 945 3.137 10.752 Trông trọt 58.181 76.761 88.801 Thuy san 1.736 2.272 2.862 Chăn nuôi 844 1.202 1.652

Nhìn vào bảng I.6 và I.7 ta thây, nhu câu sử dụng nước có xu hướng tăng lên ở tât

cả các lĩnh vực Đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp và dịch vụ tăng rất mạnh trong những năm gần đây Nhu cầu dùng nước trong các ngành tăng lên nhưng tỷ lệ phần trăm

lượng nước sử dụng trong các lĩnh vực theo từng năm lại có khác biệt; ví dụ: tỷ lệ (%) lượng nước trong các năm của các lĩnh vực sinh hoạt, công nghiệp, dịch vụ tăng theo xu

hướng thời gian, trong khi đó ở lĩnh vực nông nghiệp nhu cầu nước tăng, nhưng tỷ lệ (%) lượng nước sử dụng trong lĩnh vực này lại giảm đi theo xu hướng thời gian (từ 93,7%

năm 1990, 87,3% năm 2000, 75,4% năm 2010 giảm xuống cịn 51,6% năm 2040) Điều

đó chứng tỏ rằng nền kinh tế nước ta đang đi theo hướng cơng nghiệp hố, hiện đại hoá nên nhu cầu dùng nước ở hai lĩnh vực trên tăng lên rõ rệt

I2 Khái quát về quận Cẩm Lệ và nhu cầu cấp nước tại quận Cẩm Lệ:

1.2.1 Điều kiện tự nhiên, dân số và tình hình phát triển kinh tế xã hội: [6]

I.2.1.1 Điều kiện tự nhiên:

Trang 15

Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho dân cư khu vực quận Cẩm Lệ của thành phố Đà Nẵng công xuất

15.000m3/ ngày.đêm —Nguyễn Đức Tuấn - Lóp CNMT K50_QN

Quận Câm Lệ nằm ở cửa ngõ phía Tây Nam của thành phố Đà Nẵng, có nhiều trục lộ giao thơng chính đi qua như: Quốc lộ 1A, Quốc lộ 14B, cửa ra của cảng hàng không quốc tế Đà Nẵng theo đường Nguyễn Tri Phương Quận Cẩm Lệ còn là địa bàn trọng tâm trong việc mở rộng không gian đô thị của thành phố nên có nhiều thuận lợi để đây nhanh toc do phat trién kinh tê - xã hội

- Phía Bắc giáp quận Hải Châu và quận Thanh Khê ~ Phía Nam giáp huyện Hoà Vang

- Phía Đơng giáp quận Hải Châu và quận Ngũ Hành Sơn - Phía Tây giáp huyện Hoà Vang và quận Liên Chiếu

b Điều kiện khí hậu:

Khí hậu huyện Cẩm Lệ cũng giống như khí hậu chung của Thành phố Đà Nẵng đó

là nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nền nhiệt độ cao và ít biến động

4 Nhiệt đô không khi:

- Nhiệt độ trung bình năm: 25,6 ”C

- Nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất: 29,1 °C (tháng 6)

- Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất: 21,3 °C (thang 1)

- Nhiệt độ cực đại trung bình tháng nóng nhất: 34,5 °C (tháng 6) - Nhiệt độ cực tiểu trung bình tháng lạnh nhất: 18,8 °C (thang 1)

4 Đô ẩm :

- Độ ẩm khơng khí trung binh nam: 82,3 % - Độ âm khơng khí cao nhất trung bình: 85,8 %

- Độ ẩm khơng khí thấp nhất trung bình: 75,2 %

+ Lương mưa:

Mưa có tác dụng làm thanh lọc các chât ô nhiêm không khí và pha lỗng nơng độ

các chất ô nhiễm trong nước Lượng mưa trung bình nhiều năm tại Đà Nẵng:

- Lượng mưa trung bình năm : 3064mm

- Lượng mưa cao nhất (năm 1964) : 3307mm

- Lượng mưa thấp nhất (năm 1974) : 1400mm

- Số ngày mưa trung bình : 147 ngày

Trang 16

* Cđế đồ gió:

Là nơi chuyên tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam và tính trội là khí

hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam

Có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo đài từ tháng 8 đến tháng 12 (chiếm 70-80% lượng mưa cả năm) và mùa khô từ tháng I đến tháng 7, thỉnh thoảng có đợt khơng khí lạnh nhưng khơng rét đậm và kéo dài

Là quận nằm xa bờ biển nên không chịu ảnh hưởng trực tiếp về gió bão + Thuỷ văn:

Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thủy văn sông Câm Lệ và sông Vĩnh Điện

Sông Câm Lệ chảy từ địa phận xã Hoà Nhơn và Hoà thọ Tây đến cầu Tuyên Sơn

Là nhánh của sông Thu Bồn, sơng Câm Lệ có chiều dài 9,5 km I.2.1.2 Dân số, tình hình phát triển kinh tế xã hội:

a Dan sé, lao động và đời sông dan cư: 4+ Dân số:

Dân số trung bình quận Cẩm Lệ năm 2005 là 65.506 người, là đơn vị có mật độ

dân số cao thứ 3 trong thành phó với 1970 người/km”, cao hơn nhiều so với mật độ dân số trung bình của Đà Nẵng là 622 người/km”

Dân cư phân bố không đồng đều trên địa bàn quận, tập trung đông ở các phường

Hoà An (4650 người/km”), Khuê Trung (4166 người/km”) là nơi có sự phát triển kinh tế

mạnh và thưa hơn tại các phường Hoà Xuân, Hoà Thọ Tây (904 người/km”)

Năm 2006, dân số trung bình quận Cẩm Lệ là 66.073, trong đó số người trong độ tuổi lao động là 32.035 người

Nhìn chung, dân số quận Cam Lệ thuộc loại dân số có độ tuổi trung bình, số người

trong độ tuổi lao động năm 2005 chiếm 49,5%, năm 2006 chiếm 48,5% Tốc độ tăng dân

số không cao, chỉ tương đương với mức tăng trung bình của TP Đà Nẵng

Bang I.8 Tỷ lệ tăng dân số quận Cẩm Lệ

Chỉ tiêu Năm 2005 Năm 2006

Trang 17

Tỷ lệ tăng cơ học 13,2 14,4

Tỷ lệ tăng chung 26,9 27,8

Nguồn: Niêm giám thông kê quận Câm Lệ năm 2007

Dự báo dân số Quận Cẩm Lệ đến năm 2020 là: 103.649 người

+ Lao động:

Tổng số lao động trên địa bàn năm 2005 là 42.709 người, năm 2006 là 44.426

người, trong đó số lao động đang làm việc trong các ngành kinh tế qua các năm lần lượt

là 40.742 và 41.992 người, số người không có việc làm là 1.967 (4,6%) và 2.434 (5,5%)

Phần lớn lao động trên địa bàn quận đều chưa qua đào tạo hoặc mới chỉ được đào

tạo ở mức độ sơ cấp Năm 2005, tỷ lệ lao động đã qua đào tạo chỉ chiếm 24,2% so với tổng lao động của quận Tập trung chủ yếu ở phường Hoà Thọ Đông Đến năm 2006, tỷ lệ lao động đã qua đào tạo đã tăng dang ké lên 27,5% trong tổng lao động

+ Đời sống dân cư:

Những năm qua, đời sống của nhân dân trong quận đã được cải thiện đáng kế, tý lệ hộ nghèo đã giảm xuống còn 9,2% vào năm 2005 và 6,9% vào năm 2006

Thu nhập bình quân đầu người cũng ngày một tăng từ 10,5 triệu đồng/người/năm năm 2005 lên 10,8 triệu đồng/người/năm vào năm 2006

b Tình hình phát triển kinh tế:

+ Công nghiệp:

Ngành cơng nghiệp có thế mạnh của quận là công chế biến, chiếm tới 85,53% tổng giá trị sản xuất công nghiệp của quận với các ngành hàng chủ yếu như: sản xuất chế biến lương thực thực phẩm và đồ uống, gia công, sản xuất hàng mộc, mây tre, thủ công

mỹ nghệ, sản xuất cơ khí, hàn go, may mac, mot s6 san pham nhựa và hoá chat

Dich vu:

Tổng số doanh nghiệp thương mại — dịch vụ trên địa bàn quận tính đến cuối năm 2006 là

155 doanh nghiệp, với tổng vốn đăng ký kinh doanh là 254 tỷ đồng và 1666 hộ kinh

doanh thương mại, dịch vu với tổng vốn đăng ký kinh doanh khoảng 50.46 ty đồng

+ Nông lâm ngư nghiệp:

Tổng giá trị sản xuất Nông nghiệp năm 2005 đạt 27 tỷ đồng, trong đó trồng trọt 14,6 tỷ đồng, chăn nuôi và thuỷ san 12,4 tỷ đồng Sản lượng lương thực hằng năm 5.195 tấn, các loại cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm có chiều hướng phát triển, bước

Trang 18

đầu hình thành một số vùng chuyên canh nhưng hiệu quả chưa cao, chất lượng và sản lượng hành hoá còn thấp, chưa đủ sức cung ứng thị trường nội địa

Về thuỷ sản, do quận nằm khá xa biển nên sản lượng chủ yếu là nuôi thả tại các ao,

hồ do người dân tự đào đề nuôi trồng, tập trung chủ yếu tại phường Hoà Xuân

Số lượng hộ chăn nuôi gia súc, gia cầm và nuôi trồng thuỷ sản ngày càng giảm, số lượng đàn chăn nuôi cũng giảm do dịch bệnh và ảnh hưởng môi trường

I.2.2 Các nguồn nước tại khu vực: [6] a Nước mặt:

+ Nguồn nước mặt sông Cẩm Lệ:

- Tính chất của nguồn nước thay đồi theo mùa: tương đối ôn định vào mùa khô, rất biến động vào mùa mưa (thời gian có mưa nhiều trong năm thường kéo dài từ khoảng thang § đến khoảng tháng 11)

- Bị nhiễm mặn: Nguồn nước sông thường bị nhiễm mặn vào mùa khô hạn (do

nước biển theo thuỷ triều xâm nhập)

- Nhiễm bản do chất thải sinh hoạt, xác và phân súc vật, phân bón ruộng, Do chưa có tường rào bảo vệ khu vực lân cận nguồn nước gây nên sự thâm nhập mầm bệnh

tiềm năng trong mùa mưa

- Nguy cơ nhiễm bắn do chất thai công nghiệp hiện chưa đáng kể do khơng có sự hiện diện của các nhà máy công nghiệp trong khu vực xung quanh nguồn nước Tuy nhiên, việc khai thác khoáng sản (vàng, ) ở các khu vực thượng nguồn có thể là mối nguy cơ đối với nguồn nước trong tương lai

- Chất lượng nguồn nước sông Cẩm Lệ trong thời gian gần đây đã có chuyên biến xấu hơn so với cách đây 5 năm: độ đục tăng cao (đo việc phá rừng, khai thác cát), độ cứng giảm thấp, pH thấp và đặc biệt xâm nhập mặn gia tăng Sự tích tụ mangan (Mn) (thể hiện sự gia tăng nồng độ Mn đo được trong nguồn nước thô trong những năm gần đây) do sự hiện điện ngày càng nhiều các giếng khoan nước ngầm của người đân và các đập ngăn nước nơi thượng nguồn để tưới tiêu

b Nước ngầm:

Trang 19

Tầng chứa nước Halogen: Đây là tầng chứa nước khá phong phú, bề dày 10 - 20m, lộ hàm khắp vùng ven biển vịnh Đà Nẵng, độ giàu nước giảm dần về phía Tây Nước ngầm ở khu vực này thường bị nhiễm mặn

Tầng chứa nước Pleistocen: Tầng chứa nước này có độ dày 4.2 - 34.1m có khả năng

chứa nước tốt Đa số gặp nước lớn có thể khai thác phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất

Mức nước ngầm cao nhất vào mùa mưa, thay đồi từ 50 - 80cm và cao nhất vào thang 11 Mức nước ngầm thấp nhất vào mùa khô (tháng 1 - 8) giá trị trung bình khoảng 150 cm

I.2.3 Hình trạng cấp nước vào sử dụng nướ của quận Cẩm Lệ: [6] 1.2.3.1 Hình trạng cấp nước của quận Cẩm Lệ:

Trên địa bàn thành phố Đà Nẵng có nhà máy nước Cầu Đỏ, cung cấp nước sạch cho nhân dân tồn thành phó Trong đó, ở quận Câm Lệ mới có 5/6 phường được sử dụng nước máy của nhà máy nước Cầu Đỏ, nhưng tỷ lệ hộ sử dụng nước máy trên toàn quận mới đạt khoảng 40%

Định hướng trong năm 2010 này, nước sạch đáp ứng được trên 80% trên địa bàn

05 phường: Hòa An, Hòa Phát, Kh Trung, Hịa Thọ Đơng, Hòa Thọ Tây Dự kiến đến năm 2015 có 80% dân số được dùng nước sạch, đến năm 2020, 100% dân số được cung

cấp nước sạch

Hệ thống cấp nước được đầu tư đồng bộ với các khu dân cư quy hoạch mới, cơ sở hạ tầng kỹ thuật quy hoạch chỉnh trang của quận để phục vụ các mục đích khác đảm bảo an toàn cho nhân dân như phòng chống cháy nổ, vệ sinh môi trường

I.2.3.2 Nhu cầu sử dụng nước hiện nay của quận Cẩm Lệ:

Cùng với sự phát triển chung của các đô thị trong cả nước thì quận Câm Lệ cũng vận động không ngừng Tốc độ đơ thị hóa, quy hoạch xây dựng phục vụ cho sinh hoạt dân dụng, sản xuất không những diễn ra trong quận Nhu cầu về mọi mặt trong đời sống

con người tăng lên hằng ngày và một trong đó là nhu cầu về nước sạch Hiện nay do khó khăn về địa hình nên chỉ mới đáp ứng đủ cho một số phường trong quận Trong khi đó, nhiều khu dân cư ở các vùng nông thôn của quận chưa có nước máy dùng nhất là trong mùa khơ vì hệ thống mạng lưới chưa vươn tới được

Trang 20

I.3 Lựa chọn công nghệ xứ lý nước cấp cho dân cư khu vực quận Cẩm Lệ của thành phố Đà Nẵng:

[7-36]

Chọn công nghệ xử lý nước phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng và đặc trưng của I.3.1 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xứ lý nước:

nguồn nước thô, yêu cầu chất lượng nước cấp và công suất trạm nước cấp cần xử lý Hầu

hét cdc chat ban trong nước có kích thước hạt từ milimet đến nanomet hoặc nhó hơn Các hạt có kích thước nhỏ hơn được gọi là hạt keo (i01 + 10mm) Hệ keo gồm các khoáng chất các chất keo phù du kết hợp vi trùng, tảo virut, polyme sinh học và các phân tử lớn

Các hạt có kích thước nhỏ hơn 105mm là các chất hịa tan gồm có ion, các phân tử vô cơ

đơn giản và các tô hợp

Để có được các thơng số chính xác về chất lượng và đặc trưng nguồn nước, người ta sử dụng các phương pháp phân tích khác nhau để phân tích các cỡ hạt trong nước Bảng L9 đưa ra các phương pháp phân tích kích thước hạt cặn trong nước để có được những thơng số nhằm đánh giá sơ bộ trước khi lựa chọn công nghệ xử lý

Bang I.9 Các phương pháp phân tích kích thước hạt trong nước

Kỹ thuật Phương pháp | Kích thước tương | Thơng sơ kích | Thông / sô

, thong thuong ứng thước phân bô

Kỹ thuật quét từng | Kính hiện vi 1 đến 100m Tiết diện, đường

` - Kính hiên vi kính, diện tích bê | Sơ hạt

vùng điện tử SA vớ 0,001 dén 5um A mat

- Phuong pháp | 0,5 đến 100um

Counter

TY - Phương pháp Thể tích, diện |,

Kỹ thuật quét dòng Hiac peak So hat

0,5um tích bê mặt

- Phương pháp

Royeo 1000um

Sàng -_ Sàng dây > 404m Đường kính sàng | Trọng lượng

- Visang 5 đến 40um ‘ ,

Trang 21

15.000m3⁄ ngày.đêm —Nguyễn Đức Tuần - Lop CNMT K50_QN lang quang hoc 1 đến 6um - Lắng thăng bằng 0,05 đến 5tum - Lytam

Chất lượng của nguồn nước thay đôi theo vị trí và thời gian, từ chỗ này đến chỗ khác và từ mùa này qua mùa khác, do vậy công nghệ xử lý nước và quá trình vận hành cũng phải thay đổi dựa vào tính chất lý, hóa, sinh của nước thô Trong một nguồn nước người ta cố gắng giữ chất lượng nước đưa vào xử lý không thay đổi theo mùa, bằng các quá trình xử lý sơ bộ

Lựa chọn công nghệ xử lý nước trước hết được tiến hành trong phòng thí nghiệm để tìm ra các thông số tối ưu và hóa chất sử dụng, liều lượng sử dụng, chất xúc tác, độ

pH Sau đó để đánh giá các thông số thiết kế và các điều kiện vận hành tối ưu, thử

nghiệm công nghệ trên mơ hình thực nghiệm là cần thiết Tuy nhiên, các cơng việc nói trên cần đến nhiều thời gian, đặc biệt khi có xử lý vi sinh

Các vấn đề cần được đề cập đến khi thiết kế quá trình xử lý nước bao gồm: - Chất lượng nước thô;

- Yêu cầu và tiêu chuẩn của nước sau xử lý;

- Dựa vào số liệu đã có, so sánh chất lượng nước thô và nước sau xử lý để quyết

định cần tách gì ra khỏi nước;

- Chọn các thông số chính về chất lượng nước và đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thé;

- Chọn hóa chất và liều lượng hóa chất cần dùng;

- Tối ưu hóa các điều kiện vận hành cho từng bước xử lý và sắp xếp các bước xử lý cho thật hợp lý

1.3.2 Một số dây chuyền công nghệ xứ lý nước mặt đã và đang áp dụng trên thế giới và ở Việt Nam:

a Một số dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt đã và đang áp dụng trên thế giới:

Trang 22

> Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước hồ Zevenbergen (Ha Lan): [7-57] Hôchứa | nà dự trử ¬

nước thơ Keo tụ tạo bông Tuyên nôi

FeCl; NaOH

Phan Bề chứa Bể lọc than Hồ chứa Bé loc

Phéi nước sạch hoạt tính trung gian nhanh 2 lớp

Khử trùng NaClo

> So dé dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp của TP.Donau (CHLB Đức):[7-59]

Hồ chứa Trạm bơm , 2

cap I Keo tu Lang Bé tron

FeSO, Trg keo tu Ch FeSO,

Bé loc than

hoat tinh Ozone hoa Bé keo tu

FeSO,

Véi FeSO, Ozone

Bề chứa Bề chứa Phân phối

nước lọc nước sạch

Nước ngầm đã xử lý

Trang 23

> Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước hồ của CHLB Đức:[7-58] Hồ chứa Sơ lắng Keo tụ Lọc I [—— Chất keo tụ trơ keo tu Phân phối Lắng Lọc II Phản ứng

b Một số dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt được sử dụng phô biến ở Việt Nam:

> Khi nguồn nước có hàm lượng cặn > 2500 mg/1: [8-13]

Chat keo tụ Chắt khử trùng B

Bê trộn Bê phản ứng Bê lọc nhanh Bê chứa nước

Chất kiềm hoá

Chất keotu Chất khử trùng

A Bé Bề lắng trong có Bề lọc Bề chứa nước B

trộn lớp cặn lơ lửng nhanh sạch

Chất kiềm hoá

Chất keo tụ Chất khứ trùng

A B

Bê trộn Bê lọc nhanh Bê chứa nước sạch

Chất kiềm hoá

Trang 24

> Khi nguồn nước có hàm lượng cặn >2500 mgiI: [8-14] A Ty 2 2 2 B

Bê lăng , Bê phản ¬ Bê lọc Bê chứa

sơ bộ Bê trộn ứng Bê lăng nhanh nước sạch

Chất Chất Chất

keo kiêm khử

tụ hoá trùng

À Ä A A A , B

Ho Tram , Bé Bé Bé loc Bê chứa

sơ bơm Bê trộn phản | lắng nhanh nước

lăng ứng sạch

Chất Chất Chất

keo kiêm khử

tụ hoá trùng

I.3.3 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý:

Dựa vào những thông số đầu bài về chất lượng nước thô sau khi qua công đoạn tiền xử lý và tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của Việt Nam, ta thấy những thông số cần

phải xử lý đối với nguồn nước thô sông Cẩm Lệ là hàm lượng cặn, độ đục, độ màu Những thông số khác đều dưới mức cho phép

Như vậy, cần thiết trong dây chuyền công nghệ xử lý nước phải có quá trình keo tụ

để tách hàm lượng cặn để giảm độ đục, có q trình làm mềm để khử Ca””, có quá trình

lắng đề tách các bông cặn lớn mà quá trình keo tụ tạo ra, có q trình lọc để tách các bông cặn không lắng và quá trình khử trùng nước Quá trình keo tụ tạo bông cặn sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước nên độ ơxy hóa KMnO¿ của nước sẽ bị khử

Trong quá trình xử lý, pH của nước sẽ thay đổi do cho vào các hóa chất keo tụ,

làm mềm và khử trùng Nếu pH của nước quá cao hoặc quá thấp thì cần thiết phải có quá

Trang 25

Nước sông Cam

Lệ Hồ chứa, các quá trình tự làm sạch Lưới chăn rác

Tram bom cap |

V6i, phén Bé keo tu Bề tạo bông Bề lắng ngang Bề lọc nhanh Trạm khử trùng eo , Hệ thống thu

và ôn định nước gom chất thải

Clo, Ca(OH);, HCI

Bê chứa nước sạch

Trạm bơm cấp 2 Mạng lưới cấp nước

Hình I.3 Sơ đồ công nghệ xứ lý nước cấp cho sinh hoạt từ nước sông Câm Lệ

Trang 26

Thuyết minh quy trình cơng nghệ:

Nước sông Cam Lệ chứ thường tồn tại các vật nồi, vật trôi lơ lửng như các que tắm

nổi hoặc cành cây con, khi chúng theo vào cơng trình xử lý có thé bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng hàm lượng cặn và đồ màu của nước Vì vậy cần phải đặt song chắn rác ở cửa dẫn nước vào cơng trình xử lý nhằm mục đích loại trừ các vật nổi này đồng thời nâng cao hiệu quả làm sạch của các cơng trình xử lý

Nước trong ngăn hút được hút từ trạm bơm cấp I di vào bể keo tụ, tại bể keo tụ

nước đi từ dưới lên được hoà tan phèn, vôi để thực hiện quá trình keo tụ và làm mềm

nước Nước ra khỏi bể keo tụ ở phần trên của bể được dẫn qua bề phản ứng có lớp cặn lơ lững, tại đây nước chảy qua và bông cặn cũng được hình thành, một số bông cặn lớn được lắng một phần Nước từ bề phản ứng được dẫn chảy tràn qua tấm hướng dòng ở đầu bể lắng ngang, tại các bể lắng bông cặn được lắng tương đối trong suốt chiều đài từ đầu bể đến cuối bể Nước từ bể lắng tương đối trong được dẫn bỡi các ống dẫn sang bể lọc

nhanh, với vật liệu lọc là lớp than anthacite và cát thạch anh nước được lọc trong và được

đưa bể chứa đã được khử trùng bằng Clo lỏng trên đường ống dẫn vào bể chứa Để cấp

nước cho toàn bộ quận Câm Lệ thì nước được trạm bơm cấp II bom day ra mạng lưới

Trang 27

CHUONG II

CO SO THIET KE HE THONG XỬ LÝ NƯỚC CÁP CHO SINH HOẠT TỪ NGUÒN NƯỚC MAT SONG CAM LE

TI.1 Lựa chọn nguồn nước cấp cho sinh hoạt:

HI.1.1 Chu trình nước trong tự nhiên:

NI

May mops Văn đồng “hơi nước i nahn 7 â- ZơS

LP + ee Wa)

of Ft ff? ‘ang luong

⁄ „ ^

đáng, tuyét Cp x ⁄ x ⁄ Ma? iri

Quang hop thu vat Nước ngdin XS

Ngn nse ngam

Hình II.1: Vịng tuần hoàn tự nhiên của nước [7-13] Các nguồn nước thô bao gồm:

- Nước mưa

- Nước bề mặt bao gồm nước song,hd, kénh, suối

- Nước ngầm và nước biển

Có đến 97,5% nước trên trái đất nằm ở đại dương và nhiễm mặn Trong

2,5% nước không bị nhiễm mặn thì 3/4 tồn tại ở dạng băng ở hai cực trái đất và

trên núi cao Trong 1/4 còn lại thì 96% tồn tại dưới bề mặt (nước ngầm), chỉ có 4%

là ở sơng ngịi, ao, hồ (nước ngầm) Về tổng thể, nước mặt chiếm khoảng 1% va

nước ngầm chiếm khoảng 24% của lượng nước không bị nhiễm mặn.[9-203]

Trang 28

Nhờ năng lượng mặt trời và các quá trình vận động của tự nhiên mà các

nguồn nước nói trên ln biến đổi và tuần hoàn Cùng với sự phát triển của mình,

con người đã và đang khai thác sử dụng các nguồn nước, đồng thời cũng đã can

thiệp vào quá trình biến đổi của các nguồn nước trong tự nhiên

II.1.2 Tính chất, đặc điểm và thành phần của nguồn nước: [10-1]

Thành phần và tính chất của nguồn nước là yếu tố quyết định hàng đầu cho việc

lắp đặt và xây dựng hệ thống xử lý cũng như phương pháp xử lý thích hợp a Nguồn nước mặt:

Nước mặt bao gồm các nguồn trong các hồ chứa, sông suối, kênh Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với khơng khí nên các đặt trưng của

nước mặt là:

+ Chứa khí hịa tan đặc biệt là Oxi

+ Chứa nhiều chất rắn lơ lửng riêng trường hợp nước chứa trong hồ, lượng chất rắn lơ lửng còn lại tương đối rất thấp, chủ yếu là ở đạng keo

4+ Có hàm lượng chất hữu cơ cao

4 Có sự xuất hiện của nhiều loại tảo

b Nguồn nước ngầm:

Nước ngầm được khai thác từ các tầng chứa nước dưới đất Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua Các đặc trưng chung của nước ngầm là:

# Độ đục thấp

+ Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối én định

+ Khơng có Oxi, nhưng có thể chứa nhiều khí HạS, CO¿

+ Chứa nhiều chất khống hịa tan, đáng kể nhất là sắt, mangan, Fluor + Khơng có sự xuất hiện của vi sinh vật

c NguỒn HưỚC mwa:

Nước mưa có chất lượng tốt, bảo hòa CO; Tuy nhiên nước mưa hòa tan các chất

Trang 29

Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho dân cư khu vực quận Cẩm Lệ của thành phố Đà Nẵng công xuất

15.000m3/ ngày đêm —Nguyễn Đức Tuấn - Lóp CNMT K50 QN d Nguồn nước biến:

Nước biển thường có độ mặn rất cao Hàm lượng muối trong nước biển thay đối

tùy theo vị trí địa lý như: khu vực sông, gần hay xa bờ Ngoài ra trong nước biển thường

có nhiều chất lơ lửng, chủ yếu là các vi sinh động thực vật Biển đóng vai trị quan trọng

trong chu trình tuần hoàn nước toàn cầu

Trong 4 nguồn nước tự nhiên trên thì chỉ có nước mặt và nước ngầm là phục cho con người đáng kế nhất

II.1.3 Các thông số đánh giá chất lượng nước: [7-20] HI.1.3.1 Các chỉ tiêu vật lý:

a Độ đục:

Nước nguyên chất là môi trường trong suốt và có khả năng truyền ánh sáng tốt Nhưng khi nước có chứa chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và các

chất hịa tan thì khả năng truyền anh sáng giảm đi Có nhiều phương pháp để xác định độ đục của nước Vì vậy, có nhiều cách để biểu thị độ đục bằng các đơn vị khác nhau như JTU ( Jackson Turbidity Unit ), đơn vị FTU Theo tiêu chuẩn Việt Nam, độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước nhìn thấy được, gọi là độ trong, ở độ sâu đó, người ta có thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn Đối với nước sinh hoạt, độ trong phải lớn hơn 30 em Đề xử lý độ đục của nước, người ta thường dùng phương pháp đông keo tụ, phương pháp lọc qua lớp vật liệu lọc

b D6 mau:

Nước ngun chất khơng có mùi Nước có mùi là do các chất bân hòa tan

trong nước tạo nên Ví dụ nước có màu nâu đỏ là màu của hợp chât sắt khơng hịa

tan gây nên, các chất mùn humic làm cho nước có màu vàng, các loại thủy sinh làm cho nước có màu xanh lá cây Nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp thường

tạo ra màu xám hoặc đen cho nguồn nước

Màu thường gặp trong nước là màu vàng hoặc nâu Các chất hữu cơ gây màu

trong nước thường có nguồn góc thực vật sống trong nước hoặc đã phân hủy trong nước, các chất bào mòn từ đất đá, nước thải sinh hoạt và công nghiệp Các hợp chất humic thường tạo ra màu vàng hoặc nâu cho nước Để xử lý độ màu của nước,

Trang 30

người ta dùng biện pháp như dùng các chất ơxy hóa mạnh như ơzơn, clo, KMnO¿,

K;Cr;O¿ Các chất này sẽ ơxy hóa phần gây màu của các phân tử hợp chất humic,

sau đó loại chúng ra khỏi nước bằng biện pháp keo tụ, hấp phụ than hoạt tính và

lọc Nếu màu của nước được gây ra bỡi các hợp chất của sắt mangan và tảo thì có

thể khử bằng keo tụ tạo bông rồi lọc

€ Mùi, vị của Hước:

Các chất khí và các chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh , mùi thối hoặc mùi của chất hịa tan trong

đó như mùi clo, amôniac, mùi hyđrô sunfua Nước có thể có vị mặn, ngọt, chát

tùy theo thành phần và hàm lượng các muối hòa tan trong nước

Các chất gây mùi, vị trong nước có thể được chia ra 3 nhóm:

Chất gây mùi vị có nguồn gốc vô cơ như NaCl, MgSO, gay vi man, mudi

đồng gây mùi tanh; các chất gây tính kiềm, tính axit của nước; mùi clo do mùi của

CIO; hoặc mùi trứng thối của H;S

Các gốc gây mùi có nguồn gốc hữu cơ trong chất thải cơng nghiệp từ các q trình sản xuất công nghiệp như dầu mỡ, phênol

Các chất gây mùi từ các quá trình sinh hóa, các hoạt động của vi sinh vat

nhu CH; — S —- CH: cho mùi tanh cá, C¡;H›;O, C¡;H¡sOa cho mùi tanh bùn

Các chất gây mùi trong nước phần lớn có thể được khử bằng cách làm

thoáng khi chúng là các chất khí hồn tan đễ bay hơi Sử dụng quá trình ơxy hóa

trong q trình lọc nhanh, lọc chậm, lọc khơ cũng có thể khử được các chất gây

mùi Hiệu quả của quá trình phụ thuộc vào q trình ơxy hóa của chất đó Các chất

oxy hóa thường được sử dụng như C];, CIO›, O;, KMnO¿ Cũng có thể dùng than

hoạt tính để khử mùi hiệu quả nhưng chỉ phí xử lý cao

d Độ cứng của Hước:

Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các iơn Ca?" và Mg”” có

trong nước.Người ta phân biệt 3 loại độ cứng:

Trang 31

15.000m3⁄ ngày.đêm —Nguyễn Đức Tuần - Lop CNMT K50_QN - D6 ctng toan phan

- _ Độ cứng vĩnh cửu

Trong nước, iôn Ca?” và Mg”” sẽ phản ứng với các axit béo tạo ra các hợp chất hòa tan Trong sinh hoạt, những hợp chất này gây tiêu hao xà phòng và trong sản xuất các muối của canxi và magiê kết tủa gây trở ngại cho q trình sản xuất

Khi tính độ cứng của nước theo hàm lượng CaCOz, người ta chia chất lượng nước làm 3 loại:

- - Nước mềm có chứa ít hơn 50 mg CaCO//I -_ Nước thường có chứa đến 150 mg CaCO¿/I

- Nước cứng có chứa trên 300 mg CaCO¿/1

Đề xử lý độ cứng của nước,người ta thường dùng vôi hoặc sôđa hay dùng kết chúng Khi đó tạo ra kết tủa Ca(OH);, CaCO; và có thê chúng khỏi nước bằng q

trình keo tụ tạo bơng, lắng và lọc

e Chất rắn lơ lửng:

Hàm lượng chất rắn trong nước bao gồm các chất rắn vô cơ( các muối hòa tan, chất rắn không tan như huyền phù, đất cát ), chất rắn hữu cơ ( gồm các vi sinh vật và các chất rắn vô cơ và hữu cơ như phân rác, chất thải công nghiệp ) trong

xử lý nước, khi nói đến hàm lượng chất rắn, người ta thường đưa ra các khái niệm

sau:

Tổng hàm lượng cặn lơ lửng TSS ( Total Suspended Solid ): Là trọng lượng

khơ tính bằng miligam của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi

cách thủy rồi sấy khô ở 103 °C tới khi có trọng lượng không đổi

Cặn lơ lửng SS (Suspended Solid): Là phần trọng lượng thơ tính bằng miligam của phần còn lại trên giáy lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phếu rồi sấy khô

ở 103 — 105 độ tới khi có trọng lượng khơng đồi

Chất rắn hòa tan (Dissoloved Solid): Bằng hiệu giữa tổng lượng cặn lơ lửng

TSS va can lo lung SS

DS = TSS —- SS

Trang 32

Chat ran bay hoi VS (Volatile Solid): La phan mat di khi nung 6 550 °C

trong một thời gian nhất định Phần mắt đi là chất ran bay hơi, phần còn lại là chất rắn không bay hơi

Sf D6 phong xa trong nwéc:

Nước nhiễm phóng xạ do sự phân hủy phóng xạ trong nước thường có nguồn

gốc từ các nguồn nước thải Phóng xạ gây nguy hại cho sự sống nên độ phóng xạ

trong nước thường được xem là một trong những chỉ tiêu quan trọng về chất lượng

nước

HI.1.3.2 Các chỉ tiêu hóa học:

a Hàm lượng ơxy hoa tan DO (Dissoloved Oxygen):

Nong độ ơxy hịa tan trong nước DO phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ,

áp suất, đặc tính của nguồn nước bao gồn các thành phần hóa học, vi sinh, thủy

sinh

b Nhu cầu ơxy hóa học COD (Chemical Oxygen Demand):

Lượng ôxy cần thiết để ơxy hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nước tạo

thành CO; và H;O COD là một đại lượng đề đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bắn của

nguồn nước COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ không thể bị ơxy hóa bằng vi

khuẩn Chất ơxy hóa thường được dùng là permanganat hoặc kali bicromat

œ Nhu cau oxy sinh hoc BOD ( Biological Oxygen Demand):

Ham lượng ôxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy các hợp chất hữu cơ trong

nước ở điều kiện hiếm khí BOD cũng là một chỉ tiêu để đánh giá mức độ nhiễm

bân của nước

Ằ Khí hydrosunƒfua HS:

H;S là sản phẩm của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, phân rác có

trong nước thải Khí H;§ làm cho nước có mùi thối khó chịu với nồng độ cao,

hydrosunfua gây ra tính ăn mịn vật liệu

Trang 33

Cac hop chất của nitơ có trong nước là kết quả của quá trình phân hủy các

hợp chất hữu cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và trong các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hoặc gián tiếp đưa vào nước

Các hợp chất của cacbonic:

Độ ổn định của nước phụ thuộc vào trạng thái cân bằng giữa các dạng hợp chất của axit cacbonic Axit cacbonic là một axit yếu, trong nước hợp chất này phân l¡ như sau:

H;CO; > H + HCO;

2HCO; -> CO;” + CO) + HO

Tương quan hàm lượng giữa CO;, HCOz:, CO¿” ở một nhiệt độ nhất định phụ thuộc vào nồng độ của ion HỈ, nghĩa là phụ thuộc vào pH của nước

ø Hàm lượng sắt và mangan:

Trong nước ngầm, sắt thường ton tại ở dạng hóa trị II của muối bicacbonat, sunfat, clorua ở dạng hịa tan Đơi khi sắt tồn tại trong keo của axit humic hoặc keo silic Voi ham lượng sắt lớn hơn 0,5 mg/1, nước sẽ có mùi tanh khó chịu, làm vàng

quần áo khi giặc Các cặn sắt kết tủa còn làm tắt hoặc giảm khả năng vận chuyên

của hệ thống dẫn nước

Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm với hàm lượng nhỏ hơn, ít khi vượt quá 2 mg/l Với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0.05 mg/] sẽ gây trở ngại nhiều trong việc sử dụng nước giống như nước có chứa hàm lượng sắt cao

Để xử lý sắt và mangan trong nước, ta sử dụng phương pháp ôxy hóa - khử Phương pháp xử lý đơn giản và hiệu quả thường được sử dụng trong xử lý nước

cấp là cho nước thô tiếp xúc với khơng khí Khi tiếp xúc với ôxy không khí thì các lơn Fe?' và Mn”” sẽ bị ơxy hóa thành Fe” và Mnf” tạo thành các kết tủa Fe(OH); |

mau nâu đỏ và MnO; màu đen Sau đó dùng các quá trình lắng và lọc để loại bỏ chúng ra khỏi nguồn nước

Phản ứng:

Fe?” — le —› Fe ”' (màu nâu đỏ)

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) - ĐHBK Hà Nội

Tel: (+84.4) 8681986 Fax: (+84.4) 8693551

Trang 34

Mn™ — 2e > Mn** (mau den)

Các chỉ tiêu trên là chỉ tiêu cơ bản và thường được quan tâm đến trong xử lý

nước Bên cạnh đó những chỉ tiêu khác cũng có vai trị quan trọng như hợp chất

clorua, hợp chất sunfat, hợp chất của axit silic, hợp chất florua, hợp chất photphat,

hợp chất iođua

H.1.3.3 Các chỉ tiêu vỉ sinh: a Vĩ trùng gây bệnh:

Đó là các vi trùng gây bệnh như bệnh lị, dịch tả, thương hàn, bại liệt, Việc xác định sự có mặc của vi trùng gây bệnh thường khó khăn và mắt nhiều thời gian

rất đa dạng về chủng loại Vì vậy, trong thực tế thường áp dụng phương pháp xác

định chỉ số vi trùng đặc trưng

Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trongnước là từ các nguồn nhiễm bắn phân

rác, chất thải của người và động vật Trong những nguồn này luôn có loại vi khuẩn

Coli sinh sống và phát triển Đặc tính của vi khuẩn E Coli thuộc nhóm vi khuẩn Coli là có khả năng tồn tại cao hơn so với các loại vi trùng gây bệnh khác Vì vậy, sau quá trình xử lý nước mà khơng cịn thấy vi khuẩn E Coli thì chứng tỏ những

loại vi trùng khác cũng đã bị tiêu diệt Mặc khác, việc xác định vi khuẩn E Coli

cũng đơn giản và nhanh chóng nên E Coli được chọn là vi khuẩn đặc trưng trong

việc xác định mức độ nhiễm bản vi trùng gây bệnh trong nước

Để khử trùng nước, có thể sử dụng các biện pháp như lọc, khử trùng bằng

clo, ơzơn, tia cực tím hay dùng i6n bac

b Các loại rong tảo:

Các loại rong tảo trong nước làm cho nước có màu xanh Trong nước có rất

nhiều lồi rong tảo sinh sống Rong tảo tồn tại trong nước mặt có 4 nhóm chính là

tảo lục, tảo lam, tảo hai nhân và tảo có đi Các lồi gây hại chủ yếu và khó loại trừ là nhóm tảo diệp lục và nhóm tảo đơn bào Trong xử lý nước cấp, hai loài tảo

Trang 35

chúng có thể làm tắc đường ống đồng thời làm cho nước có tính ăn mịn do q

trình quang hợp, hơ hấp tạo ra khí cacbơnic

Để ngăn ngừa và tiêu diệt tảo trong nước, ta có thê dùng các biện pháp như giảm cường độ ánh sáng bằng cách che đậy các bể chứa nước, giảm chất dinh dưỡng trong nguồn nước và sử dụng hóa chat đê phá hủy cấu trúc tế bao

1.2 Đặc điểm và thành phần của nguồn nước sông Cẩm Lệ và đầu bài thiết kế:

Khí hậu miền trung chia hai mùa rỏ rệt trong năm Khu vực quận Cẩm Lệ có khí

hậu giống như khí hậu của thành phố Đà Nẵng: khí hậu nắng - khơ - nóng, một năm có

hai mùa rỏ rệt: mùa khô và mùa mưa Tính chất của nguồn nước thay đối theo mùa: tương

đối ồn định vào mùa khô, rất biến động vào mùa mưa (thời gian có mưa nhiều trong năm thường kéo dài từ khoảng tháng § đến khoảng tháng I1) Nguồn nước sông thường bị

nhiễm mặn vào mùa khô hạn (do nước bién theo thuỷ triều xâm nhập) Nhiễm bản do chat

thải sinh hoạt, xác và phân súc vật, phân bón ruộng, Do chưa có tường rào bảo vệ khu vực lân cận nguồn nước gây nên sự thâm nhập mầm bệnh tiềm năng trong mùa mưa.Nguy

cơ nhiễm bắn do chất thải công nghiệp hiện chưa đáng kẻ do không có sự hiện diện của các nhà máy công nghiệp trong khu vực xung quanh nguồn nước Tuy nhiên, việc khai

thác khoáng sản (vàng, ) ở các khu vực thượng nguồn có thể là mỗi nguy cơ đối với nguồn nước trong tương lai Chất lượng nguồn nước sông Cẩm Lệ trong thời gian gần đây đã có chuyên biến xấu hơn so với cách đây 5 năm: độ đục tăng cao (do việc phá rừng,

khai thác cát), độ cứng giảm thấp, pH thấp và đặc biệt xâm nhập mặn gia tăng Sự tích tụ

mangan (Mn) (thể hiện sự gia tăng nồng độ Mn đo được trong nguồn nước thô trong những năm gần đây) do sự hiện diện ngày càng nhiều các giếng khoan nước ngầm của người dân và các đập ngăn nước nơi thượng nguồn để tưới tiêu

Bảng IL.I Chất lượng nước sông Cẩm Lệ

., | Tiêu chuân chât lượng

TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Tuy,

nước Việt Nam

1 Màu Pt- Co 428 <5

2 Độ đục N.T.U 107 <2

3 Cặn lơ lửng mgil 117 <5

4 TDS mg/l 27,6 < 1000

Trang 36

Hữu cơ axit mg/l 1,12 <2

pH - 7,21 6,5 — 8,5 Nhiét d6 °C 25,7 < 40 Độ dẫn điện § EC LS / cm 51,3 uŠ em 9 Độ kiềm mg/l 45 < 200 10 DO cung mg/l 24 < 300 II COD mg/l 262 12 | Fe toan phan mg/l 1,37 <0,5 13 Fe” mg/l 0.62 13 HCO; mg/l 535 14 NO” mg/l 4 <50 15 NH, mg/l 1,9 <1,5 16 SO,” mg/l 23 < 250 17 PO, mg/l 0 < 2,5 18 Mn mg/l 0,126 <0,5 19 MnO, mg/l 0,272 20 Ca” mg/l 6,5 21 Pb mg/l 0 <0,01 22 As mg/l 0 < 0,01 23 Hg mg/l 0 < 0,001 24 E.coli SL/100ml mẫu 0 0

H3 Các phương pháp xử lý nước câp cho sinh hoạt:

I.3.1 Hồ chứa và lắng sơ bộ: [7-40]

Trước khi dẫn nước vào dây chuyền xử lý, người ta lưu nước trong một thời gian dài trong hồ với mục đích:

Tạo quá trình lắng tự do của các hạt cặn và các kim loại nặng có nồng độ cao trong nước thô không tách được bằng quá trình keo tụ như côban, niken, xianua, chì, cadimi và

Trang 37

Xúc tiến quá trình làm sạch tự nhiên đề tách được phần lớn các chất hữu cơ có

kích thước nhỏ và tạp chất vơ cơ

Có thể dùng biện pháp trao đối khí nhân tạo đề tăng hàm lượng ơxy hịa tan trong

nước đề xúc tiến quá trình tự làm sạch

Xử lý sơ bộ bằng dịch vơi để duy trì độ cứng của nước từ 8,5 — 9,0 °đH

Tóm lại, nhờ các quá trình hóa, lý, sinh học tự nhiên xảy ra trong hồ nên chất

lượng nước hồ trở nên tốt hơn nguồn nước đã đưa vào hồ Nhờ bồ sung quá trình nhân tạo nên nồng độ tảo thấp, độ cứng và nồng độ kim loại độc hại giảm đi, làm giảm chỉ phí xử

lý cho giai đoạn xử lý tiếp theo I.3.2 Song chắn và lưới chắn rác:

Song chắn và lưới chắn rác được đặc ở cửa dẫn nước vào cơng trình thu nước làm

nhiệm vụ loại trừ những vật trôi nổi, vật trôi lơ lửng trên dòng nước đề bảo vệ các thiết bị

và nâng cao hiệu quả làm sạch của các cơng trình xử lý nước Những vật trôi nổi có kích

thước nhỏ khi lột qua song chắn, lưới chắn có thé bi tán nhỏ hoặc bị thối rửa làm tăng độ

đục và độ màu của nước

H.3.3 Q trình ơxy hóa sơ bộ: [7-44]

Trong một số trường hợp, q trình ơxy hóa sơ bộ có tác dụng nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý tiếp theo như khử phenol mà quá trình keo tụ không thể khử được, tăng hiệu suất tách trong quá trình tiếp theo, giảm số lượng tảo trong nước, tăng cường độ trong quá trình keo tụ tạo bông với các hợp chất như đất, vi trùng, tảo, chất mùn humic, tăng chất lượng nước lọc

Trong xử lý nước, hiện nay người ta thường dùng ôzôn đề làm chất ơxy hóa sơ bộ Clo là một chất có thể thực hiện quá trình ơxy hóa nhưng khơng được dùng vì clo có thể tác dụng với các chất hữu cơ trong nước tạo thành các hyđrocacbon clorua gây nguy hiểm cho người sử dụng nước

DOC + Cl, — THM (Tri Halogen Methan)

DOC : Disoloed Organic Carbon (Cacbon hitu co hoa tan) 11.3.4 Qua trinh keo tụ va phản ứng tao bong can: [7-131]

Tạp chất trong nước thiên nhiên thường đa dạng về chủng loại và kích thước

Chúng có thể là các hạt sét, mùn, sinh vật phù du, sản phẩm hữu cơ phân hủy Kích

thước hạt dao động từ vài phần triệu milimet đến vài milimet Các biện pháp xử lý cơ học

Trang 38

như lắng, lọc, tuyến nổi chỉ có thể loại bỏ được các hạt có kích thước lớn hơn 10! mm

Vì vậy, để đạt được hiệu quả xử lý thì cần phải áp dụng phương pháp xử lý hóa học Đó là phương pháp keo tụ

Keo tụ là phương pháp xử lý nước có dùng hóa chất Trong đó các hạt keo lơ lửng trong nước nhờ tác dụng của chất keo tụ mà liên kết với nhau tạo thành bơng keo có kích thước lớn hơn và có thé tách chúng ra khỏi nước bằng các biện pháp lắng, lọc hay tuyến noi

Các chất keo tụ thường được dùng trong xử lý nước là phèn nhôm, phèn sắt dudi dạng dung dịch hòa tan, các chất điện li hay các hợp chất cao phân tử

Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bơng:

- _ Cơ chế nén lớp điện tích kép:

Khi bổ sung các ion trái dấu vào nước với nồng độ cao, các iôn sẽ chuyền dich tir lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép và làm tăng diện tích trong lớp điện tích kép, giảm

thế điện động zeta và giảm lực tĩnh điện Mức giảm điện thế phụ thuộc vào nồng độ và hóa trị của iôn trái dấu đưa vào Nong độ và hóa trị của ion trái dấu đưa vào càng cao thì q trình trung hịa điện tích càng nhanh, lực đây tĩnh điện giảm Đến một lúc nào đó, lực hút Van der Walls thắng lực đầy tĩnh điện, các hạt keo xích lại gần nhau, kết đính với nhau và tạo thành bông keo tụ

- Co chế hấp phụ - trung hịa điện tích:

Các hạt keo cũng hấp phụ lên bề mặt các ion dương trái dau, làm thay đổi điện tích

bề mặt hạt keo Các ion ngược dấu, đặc biệt là các ion tích điện cao được hấp phụ gây ra sự trung hòa điện tích như các hydroxyt kim loại tích điện dương, các polime hữu cơ cation và các ion kim loại hóa trị cao Các ion này phá vỡ trạng thái bền của hệ keo nhờ

hai cơ chế đồng thời nói trên làm giảm thế điện động zeta, giảm lực đây tĩnh điện, tăng

lực hút, tạo điều kiện cho các hạt keo két dính vào nhau Trong đó cơ chế háp phụ - trung

hòa điện tích đóng vai trị đáng kể

Trang 39

15.000m3⁄ ngày.đêm —Nguyễn Đức Tuần - Lop CNMT K50_QN - Co ché hấp phụ - bắc cầu:

Khi sử dụng chất keo tụ là các hợp chất polime, nhờ cấu trúc mạch dài, các đoạn

phân tử polime hấp phụ lên bề mặt keo tạo ra cầu nói với nhau hình thành bơng keo tụ lớn làm tăng khả năng lắng của các hạt keo

Khả năng tạo bông keo tụ nhờ cơ chế bắt cầu phụ thuộc vào nhóm polime và hạt

keo trong nước, phụ thuộc vào quá trình hấp phụ chất polime lên bề mặt keo cũng như số

lượng polime có trong dung dịch Thông thường lượng polime đưa vào dung dịch khoảng 1 mg/lít Nồng độ tối đa bố sung thường tỉ lệ thuận với nồng độ hạt keo trong dung dịch

và đúng hơn là tỉ lệ thuận với điện tích bề mặt các hạt keo có trong dung dịch

Q trình tạo bông keo với các polime nhờ cơ chế bắt cầu có thể được thực hiện

qua các bước sau:

Phân tán dung dịch polime vào trong hệ huyền phù;

Vận chuyên polime trong hệ tới bề mặt hạt; Hấp phụ polime lên bề mặt hạt;

Liên kết giữa các hạt đã hấp phụ polime với nhau

Hiệu quả của quá trình keo tụ với polime nhờ cơ chế bắt cầu phụ thộc vào trọng lượng phân tử polime Khi tăng trọng lượng phân tử của polime, độ hòa tan của polime giảm đi và dung dịch sẽ có độ nhớt cao, liều lượng dung dịch polime tối ưu sẽ cao và bông cặn tạo ra lớn hơn nên bông cặn dễ lắng hơn

-_ Cơ chế keo tụ hấp phụ cùng lắng trong quá trình lắng:

Các 1on kim loại hóa trị cao sử dụng trong quá trình keo tụ như AI”, Fe`”, tạo ra trong nước các sản phâm thủy phân khác như Fe,(OH)>"*, Als(OH)¿`, Fe(OH);`,

Ali(OH);z `", Az(OH)¡;"”, Al(OH)””, Al(OH)¿, Fe(OH)x Ở các giá trị cao và thấp của pH, các liên kết này tồn tại và tích điện nhưng ở giá trị pH trung bình nào đó thì chỉ tồn

tại các hydroxyt nhôm và sắt tạo ra và lập tức chúng lắng xuống Trong quá trình lắng,

chúng kéo theo các bông cặn và tạp chất có trong hệ huyền phù như các hạt keo khác, các can ban, cdc chất hữu cơ, chất mang mùi vị ton tại ở trạng thái hòa tan hay lơ lửng Nó có

thể tách được nhiều loại keo và điều đặc biệt của cơ chế này là không phụ thuộc vào quá

trình tạo bơng keo tụ nói trên và khơng có sự tái 6n định trạng thái như các cơ chế khác

Các bước thực hiện một quá trình keo tụ:

Hịa trộn và định lượng hóa chất keo tụ

Trang 40

Phá vỡ trạng thái ỗn định của hệ keo

Tạo ra bơng keo có kích thước nhỏ nhờ gradien vận tốc lớn Tao ra bông keo lớn nhờ gradien vận nhỏ

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông:

- Độ pH của nước:

Đối với mỗi loại chất keo tụ khác nhau thì dãy pH hoạt động và pH tối ưu khác nhau Vì vậy, pH ảnh hưởng lớn đến quá trình keo tụ tạo bông

- _ Gradien vận tốc và thời gian của quá trình khuấy trộn:

Quá trình keo tụ tạo bông được thực hiện qua 2 giai đoạn Giai đoạn thứ nhất là quá trình hịa trộn hóa chất keo tụ vào nước, phá vỡ trạng thái ôn định của hệ keo và tạo

ra những bông keo nhỏ Giai đoạn này cần gradien vận tốc lớn, tốc độ khuấy trộn cao trong thời gian ngắn Giai đoạn thứ hai là giai đoạn tạo bông Giai đoạn này tạo ra những

bông cặn lớn dễ lắng Giai đoạn tạo bông cần gradien vận tốc nhỏ, tốc độ khuấy trộn

chậm trong thời gian dài để tạo điều kiện cho các bông keo nhỏ tiếp xúc vào bám dính vào nhau tạo nên các bông keo lớn dễ lắng

- _ Liều lượng phèn cho vào nước:

Liều lượng phèn cho vào nước nếu ít thì quá trình keo tụ không đạt hiểu quả Nếu hàm

lượng phèn cho vào quá nhiều thì sẽ lãng phí và gây ảnh hưỡng ngược lại đối với quá trình keo tụ tạo bơng

11.3.5 Qua trinh lắng:

Lắng là quá trình tách cặn lơ lửng trong nước bằng các biện pháp cơ học Có nhiều biện pháp đề thực hiện quá trình tách cặn lơ lửng trong nước

a Các biện pháp tách cặn lơ lửng bằng cơ học:

- Lắng trọng lực:

Ở chế độ thủy lực thích hợp, các hạt cặn có tỉ trọng lớn hơn nước sẽ lắng xuống

đáy bẻ

- Lang li tam:

Dưới tác dụng của lực l¡ tâm, các hạt cặn sẽ được tách ra khỏi nước Quá trình này

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	14,16 MB