Đề xuất công nghệ xử lý nước hợp lý để cấp nước cho huyện vân đồn tỉnh quảng ninh (tt)

B GIO DC V O TO B XY DNG TRNG I HC KIN TRC H NI HONG TH PHNG XUT CễNG NGH X Lí NC HP Lí CP NC CHO HUYN VN N TNH QUNG NINH LUN VN THC S K THUT C S H TNG H NI - 2016 B GIO DC V O TO B XY DNG TRNG I HC KIN TRC H NI HOàNG THế PHƯƠNG khoá 2014-2016 lớp cao học CH2014D XUT CễNG NGH X Lí NC HP Lí CP NC CHO HUYN VN N TNH QUNG NINH LUN VN THC S CHUYấN NGNH: K THUT C S H TNG NGI HNG DN KHOA HC: GS.TSKH TRN HU UYN H NI 2016 i LI CM N thc hin lun ny, tỏc gi ó nhn c s ch bo tn tỡnh ca GS.TSKH Trn Hu Uyn v cỏc thy cụ b mụn Cp thoỏt nc, i hc Kin trỳc H Ni Mt phn khụng th thiu ú l s hng dn, ng viờn ca cỏc thy cụ v cỏn b khoa o to Sau i hc ca Trng i hc Kin trỳc ó giỳp tụi hon thnh Lun ny Tụi xin gi li chõn thnh cm n n thy giỏo hng dn GS.TSKH Trn Hu Uyn, cỏc thy cụ v cỏc bn ng nghip li cm n chõn thnh nht H Ni,ngy thỏng nm 2016 Hc viờn Hong Th Phng ii LI CAM OAN Tụi xin cam oan Lun thc s ny l cụng trỡnh nghiờn cu khoa hc c lp ca tụi Cỏc s liu khoa hc, kt qu nghiờn cu ca Lun l trung thc v cú ngun gc rừ rang TC GI LUN VN Hong Th Phng iii MC LC LI CM N i Hong Th Phng ii MC LC iii DANH MC CC BNG viii DANH MC CC HèNH ix S cụng ngh x lý nc cp cho sinh hot t nc h ng Dng ix PHN M U CHNG TNG QUAN V CễNG NGH X Lí NC CP CHO HUYN VN N TNH QUNG NINH 1.1 Khỏi quỏt v huyn Võn n v nhu cu cp nc ti huyn Võn n: 1.1.1 iu kin t nhiờn, dõn s v tỡnh hỡnh phỏt trin kinh t xó hi: * iu kin t nhiờn: Hỡnh V trớ H cha nc ng Dng - Võn n - Qung Ninh:[12] * Dõn s, tỡnh hỡnh phỏt trin kinh t xó hi: [9] 1.1.2 Cỏc ngun nc ti khu vc: [9] 1.1.3 Hin trng cp nc v s dng nc ca huyn Võn n [12] * Hin trng cp nc ca huyn Võn n: * Nhu cu s dng nc hin ca huyn Võn n: 10 1.2.1 Nguyờn tc la chn cụng ngh x lý nc: 10 1.2.2 Mt s dõy chuyn cụng ngh x lý nc mt ó v ang ỏp dng trờn th gii v Vit Nam: 12 CHNG 15 iv C S THIT K H THNG X Lí NC CP CHO SINH HOT T NGUN NC MT H NG DNG 15 2.1 La chn ngun nc cp cho sinh hot: 15 2.1.1 Chu trỡnh nc t nhiờn: [10] 15 2.1.2 Tớnh cht, c im v thnh phn ca ngun nc : [9] 16 2.1.3 Cỏc thụng s ỏnh giỏ cht lng nc: [1] 17 * Cỏc ch tiờu vt lý: 17 * Cỏc ch tiờu húa hc: 21 * Cỏc ch tiờu vi sinh: 23 2.2 c im v thnh phn ca ngun nc h ng Dng v u bi thit k: [9] 24 2.3 Cỏc phng phỏp x lý nc cp cho sinh hot: [7] 26 2.3.1 H cha v lng s b: 26 2.3.2 Song chn v li chn rỏc: 26 2.3.3 Quỏ trỡnh ụxy húa s b: 26 2.3.5 Quỏ trỡnh lng: 30 2.3.6 Quỏ trỡnh lc: 31 2.3.7 Quỏ trỡnh kh trựng: 33 2.3.8 Quỏ trỡnh x lý n nh nc: 33 CHNG 34 TNH TON, THIT K H THNG X Lí NC MT H NG DNG CP CHO HUYN VN N TNH QUNG NINH 34 3.1 xut dõy chuyn cụng ngh x lý 34 3.1.1 Tỡnh hỡnh cp nc huyn Võn n v la chn ngun nc 34 3.1.2 xut dõy chuyn cụng ngh x lý cho huyn Võn n: 34 v Hỡnh S cụng ngh x lý nc cp cho sinh hot t nc h ng Dng 35 3.1.3 Tớnh toỏn cụng xut cn thit k: 36 3.2 Tớnh toỏn cỏc thụng s húa lý cũn li ca ngun nc mt sau cụng on tin x lý v s bin i cht lng nc sau mi cụng on x lý: 37 3.2.1 Tớnh toỏn cỏc ch tiờu cũn thiu cn thit cho thit k: 39 3.2.2 Xỏc nh lng phốn cho vo quỏ trỡnh keo t: 39 3.2.3 Xỏc nh lng vụi: (Theo 6.15 TCN 33 85) 41 3.3 La chn v tớnh toỏn cỏc thit b, cụng trỡnh dõy chuyn cụng ngh: 42 3.3.1 B keo t (B trn) 42 3.3.2 B phn ng (B to bụng cn) : 45 3.3.3 B lng : 47 3.3.4 B lc : 51 3.3.5 B cha nc sch: 54 3.3.6 H thng pha ch v nh lng phốn: 57 3.3.7 Thit b pha ch v nh lng vụi: 59 3.3.8 Thit b pha ch v hũa trn clo: 60 3.3.9 H thng x lý nc thi: 62 3.3.10 Tớnh toỏn trm bm cp I: 63 3.3.11 Tớnh toỏn trm bm cp II 66 3.4 D toỏn chi phớ u t v hnh h thng: 69 3.4.1 Chi phớ u t v xõy dng: 69 Chi phớ u t xõy dng cụng trỡnh ban u bao gm : 69 vi * Chi phớ in nng, húa cht, nhõn cụng: 70 *Chi phớ sa cha nh: 70 * Chi phớ khu hao hng nm: 70 * Cỏc chi phớ khỏc: 70 3.4.3 Giỏ thnh 1m3 nc: 71 3.4.4 u nhc im ca cụng ngh: 71 3.4.5 xut la chn: 72 KT LUN V KIN NGH 73 TI LIU THAM KHO 74 PH LC 76 vii DANH MC CC Kí HIU, CC CH VIT TT BOD Biochemical Oxygen Demand (Nhu cu oxy Sinh húa) CHC Cht hu c COD Chemical Oxygen Demand (Nhu cu oxy Húa hc) DO Dissolved Oxygen (Oxy hũa tan) HTCN H thng cp nc KH&CN Khoa hc v Cụng ngh KTXH Kinh t xó hi QCVN Quy chun Vit Nam TCN Tiờu chun ngnh TCVN Tiờu chun Vit Nam TCXDVN Tiờu chun xõy dng Vit Nam TN&MT Ti nguyờn v mụi trng XLNC X lý nc cp viii DANH MC CC BNG Bng Cỏc phng phỏp phõn tớch kớch thc ht nc 14 Bng Kt qu phõn tớch cht lng nc h ng Dng 28 Bng S khỏc gia hai quỏ trỡnh lc nhanh v lc chm 35 Bng Thnh phn cht lng nc sau cụng on tin x lý 41 Bng Cỏc kiu b phn ng v thi gian lu nc b 48 Bng Bng d toỏn chi phớ xõy dng cụng trỡnh v thit b h 69 thng x lý Bng Chi phớ in nng, húa cht, nhõn cụng 70 ix DANH MC CC HèNH Hỡnh V trớ H cha nc ng Dng - Võn n - Qung Ninh Hỡnh S dõy chuyn cụng ngh x lý nc h Zevenbergen 10 16 (H Lan) Hỡnh S dõy chuyn cụng ngh x lý nc cp ca TP.Donau (c) 17 Hỡnh S dõy chuyn cụng ngh x lý nc h ca CHLB c 17 Hỡnh S DCCN ngun nc cú hm lng cn 2500 mg/l 18 Hỡnh S DCCN ngun nc cú hm lng cn 2500 mg/l 18 Hỡnh Vũng tun hon t nhiờn ca nc 19 Hỡnh S cụng ngh x lý nc cp cho sinh hot t nc h 39 ng Dng Hỡnh S chun b dung dch phốn Hỡnh 10 S x lý nc thi 60 64 PHN M U Lý la chn ti: Võn n l mt huyn o nm phớa ụng bc ca tnh Qung Ninh Nm vựng Vnh Bỏi T Long, bờn cnh Vnh H Long, huyn o Võn n c thiờn nhiờn u ỏi ban tng cho nhiu cnh p t nhiờn c ỏo vi hn 600 hũn o ln, nh Võn n va cú nỳi ỏ, va cú nỳi t Bờn trờn l nhng cỏnh rng nguyờn sinh, di l nhng bói cỏt trng mn, hỡnh cỏnh cung, dc thoi bin to nờn nhng bói tm ht sc lý tng nh: bói tm Sn Ho, Ngc Vng, Quan Ln, Minh Chõu Khụng nhng th huyn o Võn n cũn cú quc gia Bỏi T Long Cnh quan thiờn nhiờn Võn n vụ cựng c sc, hp dn bi khụng khớ lnh, yờn tnh ca mt vựng t t nhiờn gn nh cũn nguyờn Phỏt huy th mnh ú, nhng nm gn õy, mt s d ỏn u t phỏt trin du lch huyn o Võn n ó i vo hot ng Võn n ang tr thnh mt im n hp dn hnh trỡnh ca khỏch du lch n vi Qung Ninh Trong tng lai, Võn n s tr thnh c khu kinh t Vỡ vy tt c cỏc nhu cu v kinh t - xó hi hay sinh hot ca ngi dõn cng nh khỏch du lch u cn cú nhu cu cao Nhu cu s dng nc sch l mt yu t quan trng v cn thit c bit cn chỳ ý Hin ngi dõn huyn o Võn n ang phi s dng ngun nc cc b v cha m bo v cht lng cng nh an ton v sinh ngun nc Chớnh vỡ vy, ti xut cụng ngh x lý nc hp lý cp nc cho huyn Võn n - tnh Qung Ninh l thc s cn thit Hy vng vi ti ny cú th úng gúp mt phn vo cụng tỏc x lý nc cp cỏch hp lý v bn vng, giỳp cho ngi dõn huyn o cú ngun nc sch v bn vng tng lai C s khoa hc v thc tin ca ti: Huyn Võn n hin ang dựng nc cp cc b vi lng nc hn ch, cht lng thp, cha qua x lý v tng lai s khụng m bo ỏp ng nhu cu dựng nc ca cỏc h dõn õy Nghiờn cu s a c cỏc gii phỏp c th cho cỏc nờu trờn nhm mc ớch tỡm c ngun nc mt phự hp , v x lý nc m bo cho nhu cu dựng nc v cht lng nc cho ngi dõn huyn Võn n tng lai Mc tiờu ca ti: xut ngun nc mt phự hp v m bo cp nc t tiờu chun cho ton huyn võn n v cỏc vựng lõn cn tng lai Nghiờn cu , nõng cao cht lng nc sau x lý t quy chun hin hnh i tng v phm vi nghiờn cu: Nghiờn cu tớnh toỏn cỏc ngun nc mt, nc ngm huyn Võn n cú th m bo cung cp nc sch cho c dõn huyn tng lai Phm vi nghiờn cu l cụng trỡnh h cha nc ng Dng D kin xõy dng trờn thung lng ng Dng nm thng ngun ca khe Quýt v khe Phỳ Sn thuc a phn xó Bỡnh Dõn - huyn Võn n (trờn o Cỏi Bu) cỏch trung tõm huyn 17k, cỏch quc l 18A khong 30km Mt h cha nc c xõy dng, ngoi vic cung cp nc ngt cho vựng d ỏn, cũn cú th ci thin khớ hu v mụi trng cho tiu vựng nỳi cao o Cỏi Bu Phng phỏp nghiờn cu: Phng phỏp k tha: K tha, dng cỏc kt qu nghiờn cu ó cú, phỏt huy nhng u im, khc phc nhng nhc im ca h thng cp nc hin ti Phng phỏp iu tra, kho sỏt, thu thp v phõn tớch s liu: iu tra kho sỏt hin trng ngun nc khu vc nghiờn cu, phõn tớch s liu thu thp c Phng phỏp thng kờ: X lý cỏc s liu bng thut toỏn xỏc sut thng kờ Nhng thụng tin t liu c thu thp bao gm: nhng thụng tin v iu kin t nhiờn, cng ng dõn c, kinh t, xó hi, nhng thụng tin liờn quan n hin trng mụi trng khu vc, v c s h tng k thut ca khu vc, h thng cỏc tiờu chun v mụi trng ca Nh nc Vit Nam cú liờn quan, cỏc quy chun tiờu chun hin hnh v ngun nc thụ, cỏc ti liu chuyờn ngnh v cụng ngh x lý nc cp Phng phỏp so sỏnh: i chiu cỏc kt qu cú c vi cỏc tiờu chun hin hnh Phng phỏp chuyờn gia: Da vo s hiu bit v kinh nghim v khoa hc mụi trng ca nhúm chuyờn gia ỏnh giỏ õy l mt phng phỏp quan trng, nhm s dng k nng ca cỏc chuyờn gia cú chuyờn mụn sõu v lnh vc cú liờn quan phõn tớch, ỏnh giỏ, d bỏo v xut cỏc gii phỏp x lý ỳng n v phự hp THễNG BO xem c phn chớnh ca ti liu ny, vui lũng liờn h vi Trung Tõm Thụng tin Th vin Trng i hc Kin trỳc H Ni a ch: T.13 Nh H Trng i hc Kin trỳc H Ni /c: Km 10 Nguyn Trói Thanh Xuõn H Ni Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TM THễNG TIN TH VIN 73 KT LUN V KIN NGH Kt lun X lý nc cp m bo m bo cht lng nc sch theo tiờu chun cho cỏc khu vc ụ th nh hin ang c ban ngnh cỏc cp chớnh quyn quan tõm Tuy nhiờn kinh phớ u t xõy dng v hnh ca cỏc trm x lý nc cp sinh hot hin cũn cao dn n tỡnh trng cỏc d ỏn u t cng nh ngõn sỏch a phng khụng u t xõy dng Thờm na, vic a cỏc cụng ngh x lý nc cp ỏp dng vo cỏc khu vc c th cũn rt nhiu bt cp Do ú vic nghiờn cu, xut dõy chuyn cụng ngh x lý nc cp phự hp vi iu kin kinh t v quỏn ca tng a phng vi chi phớ u t xõy dng v chi phớ hnh bo dng thp l ht sc cn thit Vi nhiu u im ni bt v u t ban u cng nh hnh n gin, khụng s dng nhiu nng lng ca cụng ngh b keo t, nu c nghiờn v ng dng thnh cụng thỡ õy s l hng mi XLNC ng thi em li li ớch kinh t to ln v gúp phn bo v mụi trng Kin ngh ỏnh giỏ y v chớnh xỏc hiu qu lm vic ca cụng ngh x lý nc cp iu kin ca th xa Võn n tỡnh Qung Ninh cng nh cỏc khu vc khỏc trờn lónh th Vit Nam cn phi c tip tc nghiờn cu thi gian ti.Trong thi gian ngn, ti mi ch dng li phm vi nghiờn cu lý thuyt, cha cú iu kin nghiờn cu thc nghim Mc tiờu hng ti l nghiờn cu ng dng thnh cụng cụng ngh x lý nc cp chi phớ thp phự hp vi iu kin ca tng a phng gúp phn bo v mụi trng sng TI LIU THAM KHO Ting Vit B Ti nguyờn v Mụi trng (2008), Quy chun k thut quc gia v cht lng nc mt, H Ni; Cp nc sinh hot nụng thụn, Hin trng, thỏch thc v cỏc gii phỏp, Tp Thu li s 03/04/2001 Lờ Vn Cỏt (1999), C s húa hc v k thut x lý nc, Nh xut bn niờn, H Ni Cụng ty C phn nc sch Qung Ninh (2013), Bỏo cỏo ỏnh giỏ cụng tỏc qun lý trỡ cht lng nc h nm 2013; TS Nguyn Ngc Dung (2005), X lý nc cp, Nh xut bn Xõy dng H Ni Trn c H (2002), Cỏc gii phỏp tng hp ci thin mụi trng nc h ụ th, Tp Khoa hc cụng ngh Xõy dng; Trnh Xuõn Lai (2004), X lý nc cp cho sinh hot v cụng nghip, Nh xut bn Xõy Dng, H Ni; S Xõy Dng Qung Ninh (2013), Quy hoch cp nc th xó Võn n n nm 2030, tm nhỡn n nm 2050, Qung Ninh; S TN & MT Qung Ninh (2011), Bỏo cỏo ỏnh giỏ cht lng nc mt h ng Dng, huyn Võn n, tnh Qung Ninh 10 Lờ Ngc Thun (2015), Giỏo trỡnh k thut x lý nc cp; 11 Nguyn Th Thu Thy (2000), X lý nc cp sinh hot v cụng nghip; 12 Vin Quy hoch v Thit k xõy dng tnh Qung Ninh (2011), Quy hoch chung xõy dng Khu kinh t Võn n, tnh Qung Ninh n nm 2020 v tm nhỡn n nm 2030; Ting Anh Michael J Humenick, Jr Pollution engineering technology/4 water and wastewater treatment, 1997; Toray Industries, lnc Water Treatment Division (2008), Submerged Membrane Module for MBR, Chiba Website cng thụng tin in t mt s c quan, n v: Chớnh ph Vit nam : www.chinhphu.gov.vn; UBND tnh Qung Ninh : www.quangninh.gov.vn PH LC II Bng cỏc giỏ tr tiờu chun: TT Tờn ch tiờu n v tớnh Gii hn ti a Phng phỏp th Mu sc TCU 15 TCVN 6187 1996 (ISO 7887 -1985) Mựi v Khụng cú mựi v l Cm quan c TCVN 6184 1996 pH 6.0-8.5 TCVN 6194 1996 cng mg/l 350 TCVN 6224 1996 Amoni (tớnh mg/l TCVN 5988 1995 (ISO 5664 -1984) mg/l 50 TCVN 6180 1996 (ISO 7890 -1988) mg/l TCVN 6178 1996 (ISO 6777 -1984) NTU + theo NH4 ) Nitrat (tớnh - theo NO3 ) Nitrit (tớnh - theo NO2 ) Clorua mg/l 300 TCVN 6194 1996 (ISO 9297 -1989) 10 Asen mg/l 0.05 TCVN 61821996 (ISO 6595-1982) 11 St mg/l 0.5 TCVN 6177 1996 (ISO 6332 -1988) 12 ụ-xy hoỏ theo KMn04 mg/l Thng quy k thut ca Vin Y hc lao ng v V sinh mụi trng 13 Tng s cht mg/l 1200 rn ho tan (TDS) TCVN 6053 1995 (ISO 9696 -1992) 14 ng mg/l TCVN 61931996 (ISO 8288 -1986) 15 Xianua mg/l 0.07 TCVN 6181 1996 (ISO 6703 -1984) 16 Florua mg/l 1.5 TCVN 61951996 (ISO 10359 -1992) 17 Chỡ mg/l 0.01 TCVN 6193 1996 (ISO 8286 -1986) 18 Mangan mg/l 0.5 TCVN 6002 1995 (ISO 6333 -1986) 19 Thu ngõn mg/l 0.001 TCVN 5991 1995 (ISO 5666/1 -1983 ISO 5666/3 - 1989) 20 Km mg/l TCVN 6193 1996 (ISO 8288 -1989) 21 Coliform tng s vi khun /100ml 50 TCVN 6187 1996 (ISO 9308 - 1990) Tiờu chun nc n ung (Ban hnh kốm theo Quyt nh ca B trng B Y t s 1329/2002/BYT/Qé ngy 18/4/2002) STT Mu sc Ch tiờu n v TCU Gii hn ti a 15 Mựi v Khụng cú mựi, v l é c pH é cng mg/l 300 Tng cht rn ho tan (TDS) mg/l 1000 Hm lng Nhụm mg/l 0,2 mg/l 1,5 NTU 6,5 - 8,5 NH4+ Hm lng Amoni, tớnh theo Hm lng Antimon mg/l 0,005 10 Hm lng Asen mg/l 0,01 11 Hm lng Bari mg/l 0,7 12 Hm lng Bo tớnh chung cho c Borat v Axit Boric mg/l 0,3 13 Hm lng Cadimi mg/l 0,003 14 Hm lng Clorua mg/l 250 15 Hm lng Crom mg/l 0,05 16 Hm lng éng mg/l 17 Hm lng Xianua mg/l 0,07 18 Hm lng Florua mg/l 0,7 - 1,5 19 Hm lng Hydro Sunfua mg/l 0,05 20 Hm lng Canxi mg/l 100 21 Hm lng St mg/l 0,5 22 Hm lng Chỡ mg/l 0,01 23 Hm lng Mangan mg/l 0,5 24 Hm lng Thu ngõn mg/l 0,001 25 Hm lng Molybden mg/l 0,07 26 Hm lng Niken mg/l 0,02 27 Hm lng Nitrat mg/l 50 28 Hm lng Nitrit mg/l 29 Hm lng Selen mg/l 0,01 30 Hm lng Natri mg/l 200 31 Hm lng Sunphat mg/l 250 32 Hm lng Km mg/l 33 é oxy hoỏ mg/l 33 Fecal Coli MPN ... ti xut cụng ngh x lý nc hp lý cp nc cho huyn Võn n - tnh Qung Ninh l thc s cn thit Hy vng vi ti ny cú th úng gúp mt phn vo cụng tỏc x lý nc cp cỏch hp lý v bn vng, giỳp cho ngi dõn huyn o... cụng ngh x lý nc cp cho sinh hot t nc h 39 ng Dng Hỡnh S chun b dung dch phốn Hỡnh 10 S x lý nc thi 60 64 PHN M U Lý la chn ti: Võn n l mt huyn o nm phớa ụng bc ca tnh Qung Ninh Nm vựng... cụng ngh x lý cho huyn Võn n: 34 v Hỡnh S cụng ngh x lý nc cp cho sinh hot t nc h ng Dng 35 3.1.3 Tớnh toỏn cụng xut cn thit k: 36 3.2 Tớnh toỏn cỏc thụng s húa lý cũn li