thiết kế trạm xử lý nước cấp cho xã mỹ lệ, huyện cần đước, tỉnh long an, công suất 6000 m3 ngày đêm

 Giới hạn Thiết kế công trình thu và trạm xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước dưới đất công suất 6000 m3/ngđ Chất lượng nước đầu ra theo QCVN 01/2009/BYT Phạm vi phục vụ cho khu dân cư xã

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Tên bảng Trang

Bảng 2.1 Phân bố lượng mưa theo các tháng 29

Bảng 3.1 Phân tích nhu cầu cầu dùng nước của khu vực thiết kế 40

Bảng 3.2 Chất lượng nguồn nước dưới đất tại xã Mỹ Lệ 41

Bảng 3.3 So sánh phương án lựa chọn công nghệ 43

Bảng 3.4 Số giếng làm việc và dự phòng 47

Bảng 3.5 Tổn thất dọc đường trên đường ống 50

Bảng 3.6 Thông số thiết kế giếng khoan 51

Bảng 3.7 Thông số thiết kế giàn mưa 58

Bảng 3.8 Thông số thiết kế bể lắng đứng 64

Bảng 3.9 Tổn thất dọc đường trên đường ống 66

Bảng 3.10 Thông số thiết kế bể chứa trung gian 66

Bảng 3.11 Các chỉ tiêu về vật liệu lọc và tốc độ lọc của bể lọc 67

Bảng 3.12 Thông số thiết kế bồn lọc áp lực 76

Bảng 3.13 Thông số máy khuấy 77

Bảng 3.14 Áp lực và lưu lượng nước cho Ejector 79

Bảng 3.15 Thông số thiết kế hồ lắng bùn 82

Bảng 3.16 Lưu lượng điều hòa bể chứa 82

Bảng 3.17 Thông số thiết kế bể chứa 86

Bảng 4.1 Chi phí xây dựng cơ bản 89

Bảng 4.2 Chi phí máy móc - thiết bị 90

Bảng 4.3 Chi phí phụ kiện 91

Bảng 4.4 Chi phí đầu tư xây dựng 92

Bảng 4.5 Chi phí hoá chất 92

Bảng 4.6 Chi phí điện năng 93

Bảng 4.7 Đơn giá mức lương công nhân vận hành trong 1 ngày 93

Bảng 4.8 Chi phí vận hành trong 1 ngày 94

Bảng 5.1 Các yếu tố tác động môi trường và giải pháp khắc phục 97

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Tên hình Trang

Hình 1.1 Vị trí huyện Cần Đước, tỉnh Long An 14

Hình 1.2 Vị trí khu vực thiết kế trạm xử lý 18

Hình 2.1 Giàn mưa 34

Hình 2.2 Bồn lọc áp lực 35

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ nhà máy xử lý nước dưới đất tại xã Thuận Thành, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An 36

Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ nhà máy xử lý nước dưới đất tại trạm Qui Đức 2, huyện Bình Chánh, TPHCM 36

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ nhà máy xử lý nước dưới đất tại xã Trường Bình, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An 37

Hình 3.1 Công nghệ triển khai thiết kế 44

Hình 3.2 Cấu tạo giếng khoan 47

Hình 3.3 Sơ đồ tổng quát các giếng 50

Hình 3.4 Máy bơm Grundfos 48

Hình 3.5 Biểu đồ Langlier 56

Hình 3.6 Cao trình bể chứa nước sạch 56

Hình 3.7 Cao trình bồn lọc áp lực 856

Hình 3.8 Cao trình bể chứa trung gian 856

Hình 3.9 Cao trình bể lắng đứng 856

Hình 3.10 Cao trình giàn mưa 88

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN 2

TÓM TẮT TIẾNG VIỆT 3

ABSTRACT 4

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH 7

MỤC LỤC 8

MỞ ĐẦU 10

1 Sự cần thiết của thiết kế 10

2 Mục tiêu chung của thiết kế 10

3 Đối tượng nghiên cứu 10

4.Phạm vi và giới hạn thiết kế 10

5.Nội dung thực hiện 11

6.Phương pháp thực hiện 11

7.Kế hoạch thực hiện 12

8.Ý nghĩa đề tài thiết kế 12

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ 14

1.1 Giới thiệu sơ lược về huyện Cần Đước 14

1.2 Giới thiệu sơ lược về khu vực thiết kế 18

1.3 Tiểu kết chương 1 20

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 21

2.1 Các loại nguồn nước trong tự nhiên 21

2.2 Thành phần, tính chất nguồn nước trong tự nhiên 23

2.3 Lựa chọn nguồn nước khai thác 29

2.4 Phương pháp xử lý nước dưới đất 32

2.5 Một số công nghệ xử lý nước dưới đất đang áp dụng 36

2.6 Tiểu kết chương 2 37

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT VÀ THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 38

3.1 Quy mô và công suất nhà máy 38

3.1.1 Quy mô nhà máy 38

3.2 Đề xuất, phân tích và lựa chọn giải pháp công nghệ 41

3.2.1 Dữ liệu chất lượng nguồn nước 41

3.2.2 Đề xuất, phân tích công nghệ xử lý 42

3.2.3 Công nghệ triển khai thiết kế 44

3.3 Thiết kế công nghệ xử lý 45

3.3.1 Giếng và trạm bơm giếng 45

3.3.2 Giàn mưa 52

3.3.3 Bể lắng đứng 59

3.3.4 Bể chứa trung gian 64

3.3.5 Bồn lọc áp lực 67

3.3.6 Hóa chất trong công nghệ xử lý 76

3.3.7 Xử lý bùn trong trạm xử lý 81

3.3.8 Bể chứa nước sạch 82

3.3.9 Cao trình xây dựng trạm xử lý 86

CHƯƠNG 4 KHAI TOÁN SƠ BỘ CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH 89

4.1 Cơ sở lập khai toán chi phí 89

4.2 Chi phí đầu tư 89

4.3 Chi phí vận hành 90

4.4 Chi phí sản xuất 1m3 nước 94

CHƯƠNG 5 SƠ BỘ CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG 95

5.1 Các căn cứ pháp lý 95

5.2 Mô tả môi trường tự nhiên tại khu vực thiết kế 96

5.3 Các tác động ảnh hưởng đến chất lượng môi trường và giải pháp khắc phục 96

5.4 Chương trình giám sát chất lượng môi trường 99

5.5 Tiểu kết chương 5 100

KẾT LUẬN 101

KIẾN NGHỊ 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

THÔNG TIN TÁC GIẢ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 104

PHỤ LỤC THIẾT BỊ 105

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của thiết kế

Để kịp thời đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội trong tương lai phải dự kiến chính xác tăng trưởng kinh tế, văn hóa, xã hội toàn khu vực đáp ứng nhu cầu an cư lập nghiệp toàn dân, việc thực hiện chính sách đô thị vệ tinh theo chủ trương của Đảng và nhà nước sẽ giúp nâng cao đời sống nhân dân vùng sâu, vùng xa lên ngang bằng mức sống đô thị, xã vùng hạ Mỹ Lệ thuộc huyện Cần Đước cần phải được xây dựng cơ sở

hạ tầng mới giải quyết các vấn đề phát triển kinh tế xã hội ở địa phương, không ngừng nâng cao mức sống người dân là việc làm cấp bách trong việc thực hiện nội dung xã hội công bằng văn minh, giàu mạnh, cho các vùng sâu vùng xa của Long An

Việc ứng dụng công nghệ tiên tiến phù hợp với điều kiện Việt Nam, cũng như biện pháp quản lý phân phối nguồn nước hợp lý cho khu vực thiết kế, tỉnh Long An là hết sức cần thiết vì nó tạo điều kiện chủ động cung cấp nước sạch một cách khoa học nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân và là động lực thúc đẩy đầu tư

Do đó đề tài : “Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho xã Mỹ Lệ, huyện Cần Đước, tỉnh Long An, công suất 6000 m3/ngđ” là hết sức cần thiết

2 Mục tiêu chung của thiết kế

Cung cấp nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt cho xã Mỹ Lệ công suất 6000 m3/ng.đ Nâng cao đời sống nhân dân bằng cách cung cấp nguồn nước sạch sinh hoạt, giảm thiểu dịch bệnh lây lan qua nguồn nước, bảo vệ sức khoẻ cộng đồng, đặc biệt là phụ nữ

và trẻ em

Thay đổi tập quán và nâng cao ý thức bảo vệ nguồn nước, vệ sinh và bảo vệ môi trường nhằm cải thiện cuộc sống ngày một tốt hơn cho người dân nông thôn, thu hẹp khoảng cách giữa nông thôn và thành thị

3 Đối tượng nghiên cứu

Nguồn nước cấp khai thác cho xã Mỹ Lệ huyện Cần Đước tỉnh Long An

Thiết kế công trình thu nước dưới đất

Công nghệ xử lý nước dưới đất

4 Phạm vi và giới hạn thiết kế

 Phạm vi

Xử lý nước cấp xã Mỹ Lệ, huyện Cần Đước, tỉnh Long An

Phục vụ giai đoạn 2016-2030

 Giới hạn

Thiết kế công trình thu và trạm xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước dưới đất công suất 6000 m3/ngđ

Chất lượng nước đầu ra theo QCVN 01/2009/BYT

Phạm vi phục vụ cho khu dân cư xã Mỹ Lệ huyện Cần Đước tỉnh Long An

Thời gian thực hiện thiết kế: 4 tháng

5 Nội dung thực hiện

- Xác định công suất trạm xử lý;

- Lựa chọn nguồn nước khai thác;

- Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước cấp, từ đó phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp;

- Thiết kế và tính toán hoàn chỉnh các công trình đơn vị của công trình khai thác nước thô, công trình trong trạm xử lý theo phương án chọn;

- Lựa chọn thiết bị (bơm nước, thiết bị,…) cho các công trình đơn vị tính toán trên;

- Khái toán sơ bộ chi phí đầu tư xây dựng và vận hành

- Sơ bộ các vấn đề về môi trường

- Bản vẽ tổng mặt bằng trạm xử lý nước;

- Bản vẽ cao trình công nghệ của phương án chọn;

- Bản vẽ chi tiết các hạng mục trong công nghệ;

Đề xuất và thiết kế công nghệ

xử lý

Khai toán chi phí

Tác động môi trường công trình và biện pháp giảm thiểu

Thiết kế bản vẽ

8 Ý nghĩa đề tài thiết kế

Ý nghĩa xã hội

Mang lại lợi ích to lớn cho người nghèo và tạo ra nhiều cơ hội giảm nghèo thông qua tạo nhiều việc làm và tăng trưởng kinh tế; nâng cao dân trí cho người dân sinh sống tại đây

Góp phần nâng cao điều kiện sống, cải tạo môi trường, cải tạo cảnh quan kiến trúc

và cải thiện mỹ quan khu dân cư tập trung;

Ý nghĩa kinh tế

Phục vụ nhu cầu cho một số người có thu nhập thấp;

Nâng cao đời sống, tăng cường sức khỏe, giảm chi phí chăm sóc sức khỏe, khám chữa bệnh, phòng dịch bệnh nhờ sử dụng nước sạch

Ý nghĩa môi trường

Tác động tích cực tới môi trường do việc xây dựng nhà máy cấp nước sạch (trạm

xử lý nước và mạng lưới cấp nước), thay đổi cuộc sống là phương tiện để nâng cao chất lượng cuộc sống của người nghèo Bên cạnh đó, còn giúp các cộng đồng người nghèo nâng cao năng lực Tạo được hiệu quả tốt về mặt chính trị, xã hội, trật tự đô thị

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ 1.1 Giới thiệu sơ lược về huyện Cần Đước

- Phía Nam giáp sông Vàm Cỏ, ngăn

cách thị xã Gò Công, Tiền Giang

Huyện Cần Đước nằm ở phía

Đông Nam vùng hạ tỉnh Long An,

thuộc vùng kinh tế trọng điểm của

tỉnh Là một huyện ven biển, được

bao bọc bởi sông Rạch Cát và sông

Diện tích đất tự nhiên 218,027 km2, dân số 174.152 người (năm 2013), Cần Đước

có hệ thống giao thông bộ khá tốt Quốc lộ 50 nối liền Chợ Lớn đến Thị xã Gò Công, đường tỉnh lộ 826 nối Bình Chánh qua Rạch Kiến về Tân Lân gặp QL50, các huyện lộ

16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24 sỏi đỏ khang trang, các bến phà Kinh Nước Mặn,Cầu Nổi, Bà Nhờ, Xã Bảy, Long Sơn được nâng cấp, cầu qua sông đa số bằng bê tông cốt thép, xe cộ đi lại hai mùa mưa nắng đều thuận tiện

Địa hình khá bằng phẳng hơi nghiêng về phía biển Đông chia ra làm hai vùng thượng - hạ ranh giới là nơi kinh Xóm Bồ nối với Rạch Đào Hai vùng này không mang đặc điểm sinh thái rõ rệt như huyện Cần Giuộc Tuy nhiên, ở vùng hạ một số

khu vực dọc theo sông Vàm Cỏ khá thấp, đặc biệt là hai xã Long Hựu Đông, Long Hựu Tây được bao bọc bởi sông lớn nên đất nhiễm mặn Long Hựu Đông xã cuối cùng của tỉnh Long An, nằm đối mặt với Biển Đông có đồn Rạch Cát, một pháo đài phòng thủ ven biển kiên cố, kiến trúc độc đáo, được Pháp xây dựng hồi năm 1910, nay được công nhận là di tích lịch sử cấp quốc gia đáng được chú ý

1.1.2 Điều kiện dân cư, văn hoá xã hội

Huyện Cần Đước có tổng dân số là 174.152 người ( năm 2013 ) Khu vực nông thôn của huyện Cần Đước có dân số chiếm 92% tổng dân số và số lao động nông thôn chiếm tỷ lệ lớn Kinh tế chủ yếu là nông nghiệp và dịch vụ Ngành nông nghiệp ở đây

là trồng lúa, rau đậu, ngô, khoai, sắn, cói , và nuôi trồng, đánh bắt thủy sản: tôm, cua,

cá nước lợ Ngành dịch vụ ở đây thường là kinh doanh nhà hàng, khách sạn và buôn bán thuốc, phân, con giống phục vụ sản xuất nông nghiệp Hiện nay, huyện đang đẩy mạnh đầu tư hạ tầng một số khu, cụm công nghiệp để kêu gọi đầu tư phát triển công nghiệp

Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên 9.62%;

Thông tin kinh tế xã hội và tỷ lệ nghèo

Cần Đước là một huyện thuộc vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh Long An, kinh tế chủ yếu là nông – Lâm – Ngư nghiệp;

Cấu trúc giá trị kinh tế phân theo các Ngành kinh tế như sau:

Nông, lâm nghiệp và thuỷ sản: 69,63 %;

Công nghiệp và xây dựng: 20,35 %;

Dịch vụ: 10,02 %

Tuy giá trị sản phẩm nông nghiệp chiếm 47,2 % tổng thu nhập toàn tỉnh nhưng lao động trong các lĩnh vực nông-lâm nghiệp chiếm tỷ trọng cao 70%, một bộ phận thiếu vốn, tư liệu sản xuất, đông con, đời sống hết sức khó khăn đặc biệt là đồng bào các dân tộc thiểu số vùng sâu, vùng xa

1.1.3 Cơ sở hạ tầng

Đường giao thông: Đầu tư cho ngành giao thông trong thời gian qua không ngừng

tăng lên qua các năm Tuy nhiên nguồn vốn ngân sách cho việc duy tu bảo dưỡng được bố trí hàng năm còn thấp nên chất lượng đường mau xuống cấp Các chuyên gia kinh tế khuyến cáo cần ưu tiên vốn cho duy tu bảo dưỡng hơn là đầu tư xây dựng mới

sẽ mang lại hiệu quả về mặt kinh tế - xã hội lớn hơn nhiều

Thủy lợi: Toàn Huyện có trên 35 công trình thuỷ lợi vừa và nhỏ với năng lực tưới

thực tế 2.778 ha lúa đông xuân, 500 ha cây công nghiệp Diện tích tưới của các công trình đạt khoảng 60-65% so với năng lực thiết kế

Cung cấp điện, nước: Trên toàn huyện có 100% xã phường thị trấn có điện lưới

quốc gia; số dân được cấp nuớc sinh hoạt khoảng 65 % dân số toàn tỉnh

Bưu chính viễn thông: Tất cả các xã, phường, thị trấn đã được phủ sóng viễn

thông; năm 2010 có 96.262 thuê bao điện thoại cố định và di động

Trường học, thư viện

- Tất cả các xã, phường có trường THCS và Tiểu học; tổng số trường THCS và Tiểu học là 35 trường; Tổng số trường mầm non: 20 trường;

- Thư viện huyện: 01;

+ Nằm trong vùng đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nhiệt độ trung bình trên địa bàn xấp xỉ 27 độ C; ẩm độ bình quân 79 % và chênh lệch cao giữa mùa khô và mùa mưa Số giờ nắng bình quân 2.700 giờ / năm

+ Chế độ mưa: mùa mưa thường từ tháng 4 AL đến tháng 11 AL, lượng mưa bình quân khoảng 1600 mm/năm, trong tháng 9-10 lượng mưa rất lớn, trùng với thời điểm

lũ cao gây ra hiện tượng ngập lụt trong vùng Giữa mùa mưa có hiện tượng hạn kéo dài khoảng 15 ngày trong tháng 7 hoặc tháng 8 ( gọi là hạn Bà Chằn )

+ Chế độ gió: Cần Đước chịu ảnh hưởng chế độ gió mùa, cũng thay đổi theo 2 mùa

rõ rệt Gió mùa Đông Bắc vào mùa khô, với tốc độ trung bình 5 – 7m/giây Gió mùa Tây Nam vào mùa mưa, tốc độ trung bình 3,2m/giây Cần Đước ít có bão, đôi khi do ảnh hưởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới có mưa lớn xảy ra

1.1.5 Đặc điểm thủy văn

Diễn biến chế độ thuỷ văn ở hết sức phức tạp và đều có những ảnh hưởng xấu (lũ

Thuỷ triều

Long An chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều không đều biển Đông qua cửa Soài Rạp Vùng chịu ảnh hưởng triều mạnh nhất là các huyện ở phía Nam Quốc lộ 1 Biên

độ dao động triều đạt cực đại trong tháng tại Tân An từ 217 - 235cm, tại Mộc Hoá từ

60 - 85cm Biên độ dao động triều lớn có thể lợi dụng để tiêu, tưới nước, nhưng phải

có biện pháp hữu hiệu để chống ngập tràn do đỉnh triều cao và gây ra nhiễm mặn

Chua phèn

Diện tích đất phèn ở Long An hơn 2.453km2, chiếm hơn 56% diện tích tự nhiên Đất phèn khi bị ô xi hoá chuyển sang dạng khử sẽ giải phóng ra một số độc tố làm giảm độ pH trong dung dịch đất (<= 3,5%) Một năm có 2 thời kỳ nước chua là đầu mùa mưa (tháng 4, 5 và 6) và cuối mùa mưa (tháng 12 và tháng 1), cần tăng cường công tác thuỷ lợi để hạn chế nước bị chua phèn, bảo đảm an toàn cho sản xuất và sinh hoạt

Thuỷ văn, hải văn là các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp lưu lượng cũng như chất lượng nước ở các công trình cấp nước, ở các vùng ngập mặn, chua phèn việc sử dụng nước mặt giải quyết nhu cầu nước sinh hoạt khó có thể thực hiện được, nếu không có nghiên

cứu, tính toán về khai thác nước hợp lý nguồn nước mặt không những ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng nước ở các công trình cấp nước từ nguồn nước mặt mà còn ảnh hưởng tới nguồn nước dưới đất

1.2 Giới thiệu sơ lược về khu vực thiết kế

1.2.1 Vị trí khu vực thiết kế

Phía Bắc giáp đường Nguyễn Văn

Tiến

Phía Nam giáp sông Chợ Trạm

Phía Đông giáp đất ruộng

Phía Tây giáp đất ruộng

1.2.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình khu vực thiết kế có dạng địa

hình tương đối bằng phẳng, điểm có cao

độ cao nhất trong phạm vi khảo sát

+5.90m thuộc khu vực thuộc cầu Kênh

1.2.3 Hiện trạng kinh tế xã hội

Khu vực thiết kế trạm xử lý nằm trên địa bàn xã Mỹ Lệ, huyện Cần Đước, tỉnh Long An

Tổng số dân:33.000 người (theo niên giám thống kê huyện Cần Đước năm 2016) Diện tích đất xã Mỹ Lệ 12.500 km2

1.2.4 Cơ sở hạ tầng

Hiện nay tại khu vực thiết kế có các công trình công cộng, cơ quan hành chánh Các công trình chính thuộc công trình cấp III: UBND xã -xã đội, khối dân vận, hội trường, Công an, Thuế vụ, nhà ăn, Trường cấp 2, Trạm y tế…chợ xã

Toàn xã có 3 trường học, cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ cho dạy và học được

1.2.5 Hiện trạng sử dụng nước khu vực thiết kế

Từ trước đến nay xã Mỹ Lệ chưa được đầu tư xây dựng công trình cấp nước có qui

mô tập trung lớn, nhằm cung cấp nguồn nước có chất lượng đạt yêu cầu nước theo tiêu chuẩn dùng cho sinh hoạt Những năm trước đây trong chương trình nước sạch của Unicef, Tỉnh đã đầu tư các giếng khoan đơn lẻ cung cấp cho từng cụm hộ dân, nhưng không thỏa mãn hết nhu cầu người dân trong xã

Hiện tại, nhân dân trong khu vực xã đang sử dụng nước lấy từ 3 nguồn khác nhau:

Nước mưa

Hứng từ mái nhà trong mùa mưa và dự trữ trong các dụng cụ chứa nước như: lu, vại, bể chứa, lượng nước này chủ yếu chỉ dùng trong ăn uống hàng ngày Tuy nhiên, qua khảo sát thực tế cho thấy do mái hứng chủ yếu là mái ngói lâu ngày các vi tảo sinh trưởng kết hợp với bụi bẩn nên chất lượng nguồn nước không đảm bảo vệ sinh đối với nước dùng cho sinh hoạt, đồng thời khối lượng không ổn định thay đổi theo mùa nên không thể sử dụng cho cấp nước tập trung

Nước giếng khoan

Một số hộ gia đình đã đầu tư giếng khoan với độ sâu đến 50- 150m để lấy nước dùng trong sinh hoạt Nước từ các giếng được khai thác bằng máy bơm điện Lượng nước tại giếng thay đổi theo mùa nên không đủ để đáp ứng được nhu cầu sử dụng sinh hoạt cho từng hộ gia đình hàng ngày

Nước từ kênh mương

Nhân dân khu vực xã Mỹ Lệ nhất là khu vực gần các sông và kênh mương nội đồng chủ yếu sử dụng nguồn nước này cho sinh hoạt Nước lấy về được đánh phèn và chứa trong các lu, vại để làm trong trước khi sử dụng, nguồn nước trong kênh mương nội đồng có dư lượng các chất bảo vệ thực vật và phân bón khá cao nên không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh cho phép

Nói chung, việc khai thác và sử dụng nước của người dân ở đây còn rất nhiều khó khăn: nguồn nước mưa, nước mặt sử dụng đều không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh cho phép ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân, nguồn nước dưới đất thì lưu lượng thay đổi theo mùa không đáp ứng được nhu cầu của người dân

1.2.6 Hiện trạng môi trường

Cùng với sự phát triển khu vực kinh tế nông thôn vấn đề ô nhiễm môi trường nông thôn do các nguyên nhân sau: Loại hình cầu cá vẫn còn phổ biến Đây là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm nguồn nước dưới đất Chỉ có trường học, trạm xá, cơ quan xã sử dụng hố xí tự hoại

Phương thức chăn nuôi còn lạc hậu, thiếu khoa học (thả rong), dọn rửa chuồng xả nước bừa bãi vào các nguồn nước… làm cho nước mặt bị ô nhiễm

Hiện tại vẫn chưa có một loại hình nhà vệ sinh cơ bản phù hợp với điều kiện nông thôn của tỉnh đáp ứng được các nhu cầu về xử lý môi trường cũng như nhu cầu kinh tế của hộ gia đình

Việc sử dụng tùy tiện các hoá chất trong sản xuất nông nghiệp đã làm cho nguồn nước mặt bị ô nhiễm Thêm vào đó là tình trạng thải các chất sinh hoạt, chất thải sản xuất trực tiếp vào nguồn nước làm gia tăng hàm lượng vi sinh và chất hữu cơ trong nước Do hạn chế về mặt kinh tế, trình độ dân trí, cũng như các mặt về điều kiện tự nhiên, ảnh hưởng của nhiều tập tục, tập quán lạc hậu… tình hình môi trường nông thôn vẫn còn tồn tại rất nhiều vấn đề, trong đó nổi bật là vấn đề sử dụng nước

1.3 Tiểu kết chương 1

Huyện Cần Đước là một huyện thuộc vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh Long An, kinh tế chủ yếu là Nông – Lâm – Ngư nghiệp Huyện đang đẩy mạnh đầu tư hạ tầng một số khu, cụm công nghiệp và kêu gọi đầu tư phát triển công nghiệp

Việc giải quyết về vấn đề nước sinh hoạt ở huyện Cần Đước là yêu cầu cần thiết, nhất là trong giai đoạn nắng hạn, mặn xâm nhập sâu như hiện nay Giải quyết vấn đề nước sinh hoạt cho người dân là nhiệm vụ chính trị, cấp bách nhằm chăm lo ổn định cuộc sống người dân, bảo đảm an sinh xã hội

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 2.1 Các loại nguồn nước trong tự nhiên

Các nguồn nước dự trữ trong thiên nhiên được hợp thành từ nước dưới đất (sự thấm qua bề mặt, các lớp nước), nước mặt đọng lại hoặc chảy thành dòng (các đập, hồ, sông) và nước biển

Theo tính chất của nước có thể phân ra: nước ngọt, nước mặt, nước lợ, nước chua phèn, nước khoáng và nước mưa

Nước mặt: bao gồm các nguồn nước trong các ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết

hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:

+ Chứa khí hòa tan đặc biệt là oxy

+ Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao đầm, hồ do xảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo

+ Có hàm lượng chất hữu cơ cao

+ Có sự hiện diện của nhiều loại tảo

+ Chứa nhiều vi sinh vật

Nước dưới đất: được khai thác từ các tầng chứa nươc dưới đất, chất lượng nước

dưới đất phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua

Do vậy nước chảy qua các địa tầng chứa cát và granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng Khi nước dưới đất chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat khá cao Ngoài ra đặc trưng chung của nước dưới đất là:

+ Độ đục thấp

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

+ Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như: CO2, H2S…

+ Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo

+ Không có hiện diện của vi sinh vật

Nước biển: Nước biển thường có độ mặn rất cao (độ mặn ở Thái Bình Dương là

32-35 g/l) Hàm lượng muối trong nước biển thay đổi tùy theo vị trí địa lý như: cửa sông, gần hay xa bờ, ngoài ra trong nước biển thường có nhiều chất lơ lửng, càng gần

bờ nồng độ càng tăng, chủ yếu là các phiêu sinh động thực vật

Nước lợ: Ở cửa sông và các vùng ven bờ biển, nơi gặp nhau của các dòng nước

ngọt chảy từ sông ra, các dòng thấm từ đất liền chảy ra hòa trộn với nước biển Do ảnh hưởng của thủy triều, mực nước tại chỗ gặp nhau lúc ở mức cao, lúc ở mức thấp và do

sự hòa trộn giữa nước ngọt và nước biển làm cho độ muối và hàm lượng huyền phù trong nước ở khu vực này luôn thay đổi và có trị số cao hơn tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt và thấp hơn nhiều so với nước biển thường gọi là nước lợ

Nước khoáng: khai thác từ tầng sâu dưới đất hay từ các suối do phun trào từ lòng

đất ra, nước có chứa một vài nguyên tố ở nồng độ cao hơn nồng độ cho phép đối với nước uống và đặc biệt có tác dụng chữa bệnh Nước khoáng sau khi qua khâu xử lý thông thường như làm trong, loại bỏ hoặc nạp lại khí CO2 nguyên chất được đóng vào chai để cấp cho người dùng

Nước chua phèn: Những nơi gần biển, ví dụ như đồng bằng sông Cửu Long ở

nước ta thường có nước chua phèn Nước bị nhiễm phèn là do tiếp xúc với đất phèn, loại đất này giàu nguyên tố lưu huỳnh ở dạng sunfua hay ở dạng sunfat và một vài nguyên tố kim loại như nhôm, sắt Đất phèn được hình thành do quá trình kiến tạo địa chất Trước đây ở những vùng này bị ngập nước và có nhiều loại thực vật và động vật tầng đáy phát triển Do quá trình bồi tụ, thảm thực vật và lớp sinh vật đáy bị vùi lấp và

bị phân hủy yếm khí, tạo ra các axit mùn hữu cơ làm cho nước có vị chua, đồng thời

có chứa nhiều nguyên tố kim loại có hàm lượng cao như nhôm, sắt và ion sunfat

Nước mưa: Nước mưa có thể xem như nước cất tự nhiên nhưng không hoàn toàn

tinh khiết bởi vì nước mưa có thể bị ô nhiễm bởi khí, bụi, và thậm chí cả vi khuẩn có trong không khí Khi rơi xuống, nước mưa tiếp tục bị ô nhiễm do tiếp xúc với các vật thể khác nhau Hơi nước gặp không khí chứa nhiều khí oxyt nito hay oxyt lưu huỳnh

sẽ tạo nên các trận mưa axit

Hệ thống thu gom nước mưa dùng cho mục đích sinh hoạt gồm hệ thống mái, máng thu gom dẫn về bể chứa Nước mưa có thể dự trữ trong các bể chứa có mái che để dùng quanh năm

2.2 Thành phần, tính chất nguồn nước trong tự nhiên

Chất lượng nước thiên nhiên có thể được phân loại và đánh giá theo các chỉ tiêu sau

đây: chỉ tiêu lý học, chỉ tiêu hóa học, chỉ tiêu vi sinh

Để thu được các chỉ tiêu chất lượng về hóa lý khi phân tích phản ánh đúng chất lượng của nguồn cấp nước, điều quan trọng là phải tuân theo các quy tắc lấy mẫu nước, bảo quản và vận chuyển

Đối với nguồn nước mặt: Mẫu nước phải lấy ở chiều sâu đặt miệng thu nước và

không ít hơn 4 mẫu theo các mùa trong năm đặc biệt trong thời kỳ lũ (mực nước trong sông, hồ lên cao nhất) và thời kỳ mực nước trong hồ xuống mức thấp nhất

Đối với các hồ chứa nước lớn: Ngoài các điểm quy định giống nguồn nước mặt,

còn phải lấy mẫu ngay sau thời kỳ mưa gió gây ra sóng lớn và kéo dài trong hồ chứa Đối với các cửa sông, phải lấy mẫu trong các đợt thủy triều dâng

Đối với nước dưới đất không có áp lực: Số mẫu phân tích theo mùa không ít hơn

4, và đặc biệt là mẫu phân tích ngay sau những đợt mưa lớn và kéo dài

Đối với nước dưới đất áp lực (các giếng sâu): Số mẫu cần thiết không ít hơn 2,

thời gian lấy mẫu cách nhau 24 giờ trở lên Trước khi lấy mẫu phải bơm nước liên tục

12 giờ với lưu lượng lớn hơn hoặc bằng 30% lưu lượng dự định khai thác sau này

2.2.1 Các chỉ tiêu lý học

a Nhiệt độ

Nhiệt độ nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nước và nhu cầu tiêu thụ Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường Ví dụ: ở miền Bắc Việt Nam nhiệt độ nước thường dao động từ 13 đến 34oC, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đối ổn định hơn (26-29oC)

b Độ màu

Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên: Các hợp chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ; các chất mùn humic gây ra màu vàng; còn các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây Nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen

c Độ đục

Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt, khi trong nước có các vật lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật…thì khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn Đơn vị đo độ đục

thường là mg SiO2/l, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau Nước mặt thường có độ đục 20-100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500-600 NTU Nước dùng để ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU

Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước

Thông số này thường được dùng để đánh giá tổng hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước

g Tính phóng xạ

Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ có trong nước tạo nên Nước dưới đất thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán phân hủy rất ngắn nên nước thường vô hại Tuy nhiên khi bị nhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượt quá giới hạn cho phép Hai thông số tổng hoạt độ phóng xạ α và β thường được dùng để xác định tính phóng xạ của nước Trong đó các hạt α bao gồm 2 proton và 2 nơtron có năng lượng xuyên thấu nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa, gây tác hại cho cơ thể do tính ion hóa mạnh Các hạt β có khả năng xuyên thấm mạnh hơn, nhưng dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể

2.2.2 Các chỉ tiêu hóa học

Thành phần ion của nước trong tự nhiên

Trong nước thiên nhiên thường có chứa các cation và anion khác nhau, nhưng thông thường thành phần ion của nước thiên nhiên được xác định bởi các ion: Ca2+,

Mg2+, Na+, K+ ,HCO3-, SO42-, Cl- Các ion còn lại chiếm số lượng rất ít, tuy đôi khi chúng cũng có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước

a Cặn sấy khô

Bao gồm tất cả các chất vô cơ và hữu cơ có trong nước, không kể các chất khí Cặn toàn phần được xác định bằng cách cho bốc hơi 1 thể tích đã lọc qua giấy lọc, cặn còn lại sấy ở nhiệt độ 105-1200C Cặn sấy khô biểu thị hàm lượng cặn hòa tan không bay hơi trong nước, song thực tế một vài hợp chất ở nhiệt độ 105-1200C vẫn còn giữ một lượng nước kết tinh chưa bay hơi trong cấu trúc của nó Tuy nhiên để tính toán các công trình xử lý nước thì hàm lượng cặn sấy khô được sử dụng như hàm lượng cặn toàn phần

b Độ oxy hóa của nước

Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ và một vài chất vô cơ

dễ bị oxy hóa có trong nước Chỉ tiêu oxy hóa là đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước Độ oxy hóa càng cao thì chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn và chứa nhiều vi trùng

c Hàm lượng Sunfat và Clorua

Tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng các muối của natri, magiê và axít H2SO4, HCl

Hàm lượng ion Cl- có trong nước lớn (>250mg/l) làm cho nước có vị mặn Nước

có hàm lượng sunfat cao (>250 mg/l) có tính độc hại cho sức khỏe con người Hàm lượng Na2SO4 trong nước cao có tính xâm thực đối với bê tông và ximăng pooclăng

d Các hợp chất của axit silic

Thường gặp trong nước thiên nhiên dưới dạng keo hay ion hòa tan, tùy thuộc vào

độ pH của nước Sự có mặt của hợp chất axit silic trong nước cấp cho các nồi hơi áp lực cao gây ra nguy hiểm do tạo nên lắng đọng silicát trên thành nồi hơi và cánh quạt của tuabin

e Các hợp chất chứa nitơ

Tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng nitrít (HNO2), nitrát (HNO3) và amoniac (NH3) Các hợp chất chứa nitơ có trong nước chứng tỏ nguồn nước đó bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt Sự tồn tại của các hợp chất amoni và nitrit chứng tỏ nguồn nước vừa mới bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt Khi mới bị nhiễm bẩn trong nước

có cả nitrit, nitrat và amoniac Sau một thời gian amoniac và nitrit bị ôxy hóa thành nitrat Việc sử dụng các loại phân bón nhân tạo cũng làm tăng hàm lượng amoniac trong nước thiên nhiên

g Độ pH của nước

Được đặc trưng bởi nồng độ ion H+ trong nước ( pH = - lg(H+) ) Tính chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH Khi pH =7 nước có tính trung tính, khi pH <7 nước có tính axít và khi pH >7 nước có tính kiềm Nước nguồn có độ

pH thấp sẽ gây khó khăn cho quá trình xử lý Độ pH của nước là chỉ tiêu quan trọng dùng để kiểm tra các quá trình làm mềm, khử muối, khử sắt và nhiều quy trình công nghệ khác

h Các chất khí hòa tan

Các chất khí O2, CO2, H2S trong nước thiên nhiên dao động rất lớn

Khí H2S là sản phẩm của quá trình phân hủy các chất hữu cơ, phân rác Khí H2S gây ra mùi trứng thối khó chịu và ăn mòn kim loại

Hàm lượng O2 hòa tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, đặc tính của nguồn nước Các nguồn nước mặt thường có hàm lượng oxy hòa tan cao do có bề mặt thoáng tiếp xúc với không khí Nước dưới đất có hàm lượng oxy hòa tan rất thấp hoặc không có, do các phản ứng oxi hóa khử trong lòng đất đã tiêu hao hết oxy

Khí CO2 hòa tan đóng vai trò quyết định trong sự ổn định của nước thiên nhiên Trong kỹ thuật xử lý nước, sự ổn định của nước có vai trò rất quan trọng Việc đánh giá sự ổn định của nước thực hiện bằng cách xác định hàm lượng CO2 cân bằng và

CO tự do Lượng CO cân bằng là lượng CO đúng bằng ion HCO - cùng tồn tại

trong nước Nếu trong nước có lượng CO2 hòa tan vượt quá lượng CO2 cân bằng thì nước mất ổn định và sẽ gây ăn mòn bê tông

i Độ kiềm của nước

Tổng hàm lượng của các ion hydrocacbonat (HCO3-), cacbonat (CO32-), hydroxyl (OH-) và ion muối của các axit yếu khác (Photphat, silicat, và các axit muối hữu cơ)

là độ kiềm toàn phần của nước Khi nước thiên nhiên có độ màu lớn (>40 độ coban),

độ kiềm toàn phần sẽ bao gồm cả độ kiềm do muối của các axit hữu cơ gây ra Người

ta còn phân biệt độ kiềm bicacbonat hay độ kiềm hydrat

Độ kiềm là chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước, vì thế trong một số trường hợp nước nguồn có độ kiềm thấp, cần thiết phải bổ sung hóa chất để kiềm hóa nước

j Độ cứng của nước

Là đại lượng biểu thị hàm lượng các muối của canxi và magiê có trong nước Có thể phân ra các loại độ cứng: độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu và độ cứng toàn phần.Độ cứng tạm thời (độ cứng cacbonat) biểu thị tổng hàm lượng muối cacbonat và bicacbonat của canxi và magiê có trong nước Độ cứng vĩnh cửu (độ cứng không cacbonat) biểu thị tổng hàm lượng muối còn lại của canxi và magiê có trong nước

Độ cứng toàn phần là tổng của hai loại độ cứng kể trên Độ cứng có thể đo bằng độ Đức, ký hiệu là 0dH , 1 0dH = 10 mg CaO hoặc 7,14 mg MgO có trong 1 lít nước Ở Việt Nam thường dùng đơn vị mgdl/l, 1mgdl/l = 2,8 0dH

k Hàm lượng sắt

Sắt tồn tại trong nước dưới dạng sắt (II) hoặc sắt (III) Trong nước dưới đất sắt thường tồn tại dưới dạng hòa tan hydrocacbonat sắt hóa trị hai Fe(HCO3)2 Khi vừa bơm ra khỏi giếng, nước thường trong và không màu, nhưng sau một thời gian để lắng trong chậu và cho tiếp xúc với không khí, nước trở nên đục dần và ở đáy chậu xuất hiện cặn màu hung đỏ của hydroxit sắt hóa trị ba Fe(OH)3 Nước dưới đất trong các giếng sâu còn có thể chứa sắt dưới dạng sắt (II) hòa tan của các hợp chất sunfat và clorua, khi tiếp xúc với oxy hoặc chất oxy hóa sắt (II) bị oxy hóa thành sắt (III) và kết tủa thành bông cặn Fe(OH)3 Nước mặt thường chứa sắt (III) dưới dạng keo hữu cơ hoặc huyền phù, thường có hàm lượng không cao và có thể khử sắt kết hợp với khử đục.Việc tiến hành khử sắt chủ yếu đối với nước dưới đất Khi trong nước có hàm lượng sắt lớn hơn 0,5mg/l, nước có mùi tanh làm vàng quần áo và thiết bị vệ sinh, gây nên hiện tượng đóng cặn trên đường ống cấp nước

l Hàm lượng mangan

Trong các nguồn nước thiên nhiên mangan tồn tại dưới dạng hòa tan của cácc hợp chất hydrocacbonat hóa trị II Mn(HCO3)2 nhưng với hàm lượng ít hơn và hiếm hơn sắt Tuy vậy với hàm lượng mangan >0,05 mg/l đã gây ra tác hại cho việc sử dụng và vận chuyển nước như sắt Công nghệ xử lý mangan thường kết hợp với công nghệ xử

b Virut

Vi rút không có hệ thống trao đổi chất (không có chức naăng chuyển hóa thức ăn thành các thành phần cần thiết cho cơ thể mình) nên không sống độc lập được Chúng thường chiu vào tế bào của các cơ thể khác và lái sự tổng hợpcác chất của tế bào chủ theo hướng cần thiết cho sự phát triển của virút Virút trong nước có thể gây bệnh viêm gan và viêm đường ruột

c Nguyên sinh động vật

Nguyên sinh động vật là những cơ thể đơn bào chuyển động được trong nước Chúng bao gồm các nhóm amoebas, flagellated protozoans, ciliates và sporozoans Nguyên sinh động vật gây bệnh ở người là Giardia lamblia, entamoeba hystolytica, cryptosporidium và naegleria flowler Trong số này đáng chú ý nhất là Giardia lamblia chúng gây ra bệnh giardiase

d Tảo

Tảo đơn bào thuộc loại quang tự dưỡng, chúng tổng hợp được các chất cần cho cơ thể từ chất vô cơ đơn giản( NH4, CO2, H2O) nhờ ánh sáng mặt trời Tảo không trực tiếp gây bệnh cho con người nhưng có thể sản sinh ra các độc tố

2.2.4 Đánh giá chung về tính chất sinh học của nước

Mặc dù có nhiều loại vi sinh tồn tại trong nước có thể gây bệnh, nhưng khi đánh giá chất lượng nước người ta không phân tích chi tiết mà chỉ chú ý đến những dạng chỉ thị Đó là các dạng coli tổng số và coli phân Coli phân thường sống trong đường ruột người và động vật và thích nghi với nhiệt độ cao hơn vi khuẩn khác Nước đã có

tồn tại cao hơn các loại vi trùng gây bệnh khác, do đó sau khi xử lý, nếu trong nước không còn phát hiện Ecoli thì chứng tỏ các vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt

2.3 Lựa chọn nguồn nước khai thác

2.3.1 Các loại nguồn nước tại khu vực thiết kế

(Nguồn: Điều tra, đánh giá hiện trạng nguồn nước tỉnh Long An - Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Nam)

Trên địa bàn vùng thiết kế có 3 loại nguồn nước: Nước mưa, nước mặt và nước dưới đất

a Nước mưa

Lượng mưa trung bình ở Long An khoảng 1.500mm, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10 chiếm 85% lượng mưa cả năm, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, chỉ chiếm khoảng 15% lượng mưa cả năm

Bảng 2.1 Phân bố lượng mưa theo các tháng (Đơn vị tính mm)

Lượng mưa 21,1 0.2 47,3 11,2 222,2 199,2 101,2 168,8 346,2 247.0 25 89

Đánh giá nguồn nước mưa

Đối với khu vực thiết kế hiện tại khó khăn về nước mặt bị nhiễm mặn hoặc ô nhiễm, nguồn nước mưa là biện pháp tạm thời để sử dụng của nhân dân

Qua khảo sát thực tế mái hứng chủ yếu là mái ngói lâu ngày các vi tảo sinh trưởng kết hợp với bụi bẩn nên chất lượng nguồn nước không đảm bảo vệ sinh dễ bị ô nhiễm, đồng thời khối lượng không ổn định thay đổi theo mùa nên không thể sử dụng cho cấp nước tập trung

Chất lượng nước sông thay đổi theo mùa Độ mặn tăng cao trong nước sông vào mùa khô, và giảm dần vào mùa mưa Sông Vàm Cỏ Đông có nguồn tiếp nước từ hồ Dầu Tiếng xả lũ theo định kỳ khoảng 18,5 m3/s nên biên mặn bị đẩy lùi xuống Xuân Khánh

Hoạt động rửa trôi phèn vào đầu mùa mưa, việc sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, phân bón trong sản xuất nông nghiệp, các chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, bệnh viện, đổ vào sông, rạch làm xấu chất lượng nước mặt, không thể sử dụng trực tiếp cho sinh hoạt

Đánh giá nguồn nước mặt

Qua nghiên cứu tài liệu, kết hợp điều tra khảo sát và phân tích chất lượng nước cho thấy: nguồn nước ở các sông mà chủ yếu là sông Vàm Cỏ Đông đang có nguy cơ bị ô nhiễm cao, đặc biệt là những đoạn sông gần các khu vực tập trung đông dân cư, chất thải sinh hoạt và công nghiệp thải vào sông tương đối lớn càng làm tăng mức độ ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng không nhỏ đến việc cung cấp nước sinh hoạt cho người dân

c Nước dưới đất

Căn cứ tài liệu địa chất thủy văn trong quy hoạch khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất trên địa bàn tỉnh Long An, trong vùng thăm dò tính đến độ sâu 360m dự kiến có các tầng chứa nước như sau:

Tầng chứa nước trầm tích Pleistocen thượng (qp 3 )

Tầng chứa nước Pleistocen thượng (qp3) dự kiến phân bố trong khoảng độ sâu 20m đến độ sâu 46m, với thành phần thạch học là cát hạt mịn trầm tích, có khả năng chứa nước kém, chất lượng nước từ lợ đến mặn

Tầng chứa nước trầm tích Pleistocen trung - thượng (qp 2-3 )

Tầng chứa nước Pleistocen trung - thượng (qp2-3) dự kiến phân bố trong khoảng độ sâu 58m đến độ sâu 92 m, với thành phần là cát hạt mịn đến thô lẫn sạn sỏi, khả năng chứa nước từ trung bình đến giàu nước, chất lượng nước từ lợ đến mặn Các thông số địa chất thủy văn của tầng được tính toán qua các lỗ khoan thăm dò, khai thác trong tỉnh: Hệ số dẫn mực nước T = 418m2/ngày, hệ số thấm K = 6,39m/ngày, hệ số nhả nước trọng lực μ* = 0,15, hệ số nhả nước đàn hồi μ = 0,32.10-3, hệ số dẫn áp a = 1,3.106 m/ngày

Tầng chứa nước trầm tích Pleistocen hạ (qp 1 )

Tầng chứa nước Pleistocen hạ (qp1) dự kiến phân bố trong khoảng độ sâu từ 107 m đến 139m, với thành phần thạch học là cát hạt mịn đến trung lẫn ít sạn sỏi, có xen kẹp thấu kính bột cát, khả năng chứa nước từ nghèo đến trung bình, chất lượng nước từ lợ đến mặn Theo tài liệu tại trạm quan trắc 326 Tân Trụ cho thấy tầng này không có quan hệ thủy lực với tầng chứa nước Pleistocen trung - thượng (qp2-3) và tầng chứa nước Pliocen thượng (n2 )

Tầng chứa nước trầm tích Pliocen thượng (n 2 )

Tầng chứa nước Pliocen thượng (n2 ) dự kiến phân bố trong khoảng độ sâu từ 148

m đến độ sâu 192 m, với thành phần thạch học là cát hạt mịn đến thô, có xen kẹp bột, bột cát Theo tài liệu bơm nước tại các lỗ khoan khai thác trong tầng cho thấy: Lưu lượng Q = 5,24 - 19,01 l/s, mực nước hạ thấp S = 4,45 - 38,45 m, tỷ lưu lượng q = 0,02 - 2,73 l/sm, chất lượng nước từ lợ đến mặn Các thông số địa chất thủy văn tính toán qua các lỗ khoan thăm dò, khai thác trong tỉnh: Hệ số dẫn nước Km = 549-1493 m2/ngày, trung bình Km = 991m2/ngày Hệ số thấm K = 8,19-22,28 m/ngày, trung bình K = 14,79 m/ ngày Hệ số dẫn áp a = 1.105-2,5.106 m2/ngày, trung bình a = 1.106m2/ ngày Hệ số nhả nước đàn hồi μ* = 1.10-3 Hệ số nhả nước trọng lực μ = 0,17 Mực nước quan sát tại các trạm quan trắc 326 - Tân Trụ, 22 - Thạnh Hoá, 27 - Vĩnh Hưng cho thấy thường dao động theo mùa: Vào mùa khô hạ thấp thường cách mặt đất 0,38 - 2,59 m và mùa mưa dâng cao 0,68 - + 0,86m Ngoài ra, mực nước còn chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều, ngày lên xuống hai lần với biên độ giao động trong khoảng 0,23 - 0,65 m

Tầng chứa nước Pliocen thượng (n2 ) không có quan hệ thủy lực với tầng chứa nước Pleistocen hạ (qp1) và tầng chứa nước Pliocen hạ (n2 )

Tầng chứa nước trầm tích Pliocen hạ (n 2 )

Tầng chứa nước Pliocen hạ (n2 ) dự kiến phân bố trong khoảng độ sâu từ 220 m đến

độ sâu 260 m, với thành phần thạch học là cát hạt trung lẫn thô, lẫn ít sạn sỏi, chứa nước nhạt Các thông số địa chất thủy văn tính toán theo các lỗ khoan thăm dò, khai thác trong tỉnh: Hệ số dàn nước Km = 889 - 1357m2/ngày, trung bình Km = 1048 m2/ngày Hệ số thấm K = 27.2 – 30.3 m/ngày, trung bình K = 28.75 m/ngày Hệ số dẫn áp a = 1.105 - 2,5 106 m/ngày, trung bình 1.106 m2/ngày Hệ số nhả nước đàn hồi μ* = 1.10-3 Hệ số nhả nước trọng lực μ = 0,17

Tầng chứa nước Pliocen hạ (n2 ) không có quan hệ thủy lực với tầng chứa nước Pliocen thượng (n2 )

Xác định trữ lượng nước dưới đất của huyện Cần Đước có thể khai thác

(Nguồn: Điều tra, đánh giá hiện trạng nguồn nước tỉnh Long An - Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Nam)

Huyện Cần Đước chỉ có 2 tầng chứa nước có thể khai thác với tổng lưu lượng khoảng 41.15 nghìn m3/ngày

220-2.3.2 Lựa chọn nguồn nước xử lý

Nguồn nước được chọn để cấp cho khu vực thiết kế cần phải đảm bảo các yếu tố sau:

+ Đảm bảo chất lượng nguồn nước theo QCVN 01-2009 BYT, có khả năng xử lý để cấp nước cho sinh hoạt, chất lượng phải ổn định

+ Đảm bảo đủ trữ lượng, khai thác ổn định và lâu dài

+ Dễ khai thác, an toàn trong sử dụng và quản lý

Phân tích hiện trạng các nguồn nước và các yếu tố trên thấy rằng

Trên cơ sở tài nguyên nước và hiện trạng chất lượng nước của khu vực thiết kế đề nghị chọn nguồn nước dưới đất khai thác ở tầng chứa nước trầm tích Pliocen hạ (n2 ) ở khu vực xã Mỹ Lệ làm nguồn nước cung cấp cho hệ thống xử lý để đưa nước sinh hoạt

và cung cấp bổ sung vào thị trấn Cần Đước, do nguồn nước này có trữ lượng lớn đảm bảo cung cấp nước cho nhà máy xử lý liên tục, đồng thời chất lượng nước không thay đổi theo mùa

2.4 Phương pháp xử lý nước dưới đất

2.4.1 Phương pháp tổng quát khử sắt, mangan

Đối với nguồn nước dưới đất, quá trình xử lý nước chủ yếu quan tâm đến vấn đề khử sắt và mangan Trong trường hợp nguồn nước dưới đất bị nhiễm nitrat, ammonia,

bị cứng hoặc bị nhiễm bẩn bởi các chất khác, công nghệ xử lý đòi hỏi phải áp dụng một số quá trình xử lý đặc biệt

a Làm thoáng

Nhiệm vụ của công trình làm thoáng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước là: + Hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa sắt hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thành các hợp chất hydroxit sắt hóa trị III Fe(OH)3 và hydroxit mangan hóa trị IV Mn(OH)4 kết tủa dễ lắng đọng để khử

ra khỏi nước bằng lắng và lọc

+ Khử khí CO2, H2S có trong nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi

và đẩy nhanh quá trình oxy hóa và thủy phân sắt và mangan, nâng cao năng suất của các công trình lắng và lọc trong quy trình khử sắt và mangan

+ Quá trình làm thoáng tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước, nâng cao thế oxy hóa khử của nước để thực hiện dễ dàng các quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong quá trình khử mùi và màu của nước

Có hai phương pháp làm thoáng

+ Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành tia hay thành màng mỏng chảy trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia

và màng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như ở các dàn làm thoáng cưỡng bức

+ Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng (thường áp dụng trong xử lý nước thải)

Trong kỹ thuật xử lý nước cấp, áp dụng các dàn làm thoáng theo phương pháp 1 và các thiết bị làm thoáng hỗn hợp giữa hai phương pháp trên: làm thoáng bằng máng tràn nhiều bậc và phun trên mặt nước Đầu tiên tia nước tiếp xúc với không khí, sau khi chạm mặt nước, tia nước kéo theo các bọt khí đi sâu vào khối nước trong bể tạo thành các bọt nhỏ nổi lên

Hiệu quả của quá trình làm thoáng phụ thuộc vào

+ Chênh lệch nồng độ (hay còn biểu thị bằng chênh lệch áp suất riêng phần) của khí cần trao đổi trong hai pha khí và nước, độ chênh nồng độ biểu thị thực tế bằng cường độ tưới nều dùng dàn làm thoáng tự nhiên, hoặc bằng tỷ lệ gió/ nước nếu dùng dàn làm thoáng cưỡng bức

+ Diện tích tiếp xúc giữa hai pha khí và nước, diện tích tiếp xúc càng lớn quá trình trao đổi khí diễn ra càng nhanh

+ Thời gian tiếp xúc giữa hai pha khí và nước trong công trình, thời gian tiếp xúc

càng lớn, mức độ trao đổi càng triệt để

+ Nhiệt độ của môi trường, nhiệt độ tăng lợi cho quá trình khử khí ra khỏi nước và bất lợi cho quá trình hập thụ và hòa tan khí vào nước và ngược lại

+ Bản chất của khí được trao đổi

c Lắng, lọc

Quá trình lắng, lọc trong xử lý nước dưới đất tương tự như quá trình lắng lọc diễn

ra khi xử lý nước mặt Điểm khác biệt gữa quá trình lắng, lọc trong xử lý nước dưới đất là hàm lượng cặn sinh ra từ các ion sắt (III) và ion mangan (IV) kết tủa sau quá trình làm thoáng hoặc xử lý bằng hóa chất Đối với bể lọc trong sơ đồ trạm xử lý nước dưới đất thường có chiều dày lớp cát lọc khoảng từ 1,1m-1,2m

Hình 2.2 Bồn lọc áp lực

(Internet/ [10])

d Sử dụng vật liệu lọc đặc biệt

Khi công suất của trạm xử lý nhỏ (ví dụ chỉ cung cấp cho 01 nhà máy, cụm dân cư,

hộ kinh doanh…) ta có thể sử dụng các loại vật liệu lọc đặc biệt cho bể lọc (cột lọc), nhằm giảm kích thước công trình và dễ dàng tháo lắp Hiện nay trên thị trường có nhiều loại vật liệu lọc có tính năng khử sắt, mangan, amoni, nâng pH… như cát khử Sắt, mangan; đá nâng pH; than hoạt tính; vật liệu đa năng… Ta chỉ cần cho nước thô qua 1 hoặc nhiều cột lọc có lớp vật liệu lọc đặc biệt là có thể sử dụng ngay được

Khi sử dụng loại vật liệu lọc này ta phải xem xét, lựa chọn loại vật liệu phù hợp với chất lượng nước thô và nước sau xử lý Hạn chế cơ bản của phương pháp này là giá của các vật liệu đặc biệt này khá mắc, cần phải thay thế định kỳ Chu kỳ làm việc của vật liệu đặc biệt phụ thuộc vào chất lượng nguồn nước đi vào các cột lọc

2.5 Một số công nghệ xử lý nước dưới đất đang áp dụng

Sơ đồ 1

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ nhà máy xử lý nước dưới đất tại xã Thuận Thành,

huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An

Bể lắng đứng

Bể lọc áp lực

Bể chứa trung gian

Giếng khoan Thiết bị

Deairator

CĐài nước

Bể lọc

Sơ đồ 3

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ nhà máy xử lý nước dưới đất tại xã Trường Bình,

huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An

2.6 Tiểu kết chương 2

Hiện trạng nguồn nước tại khu vực thiết kế đề nghị chọn nguồn nước dưới đất làm nguồn nước cung cấp cho hệ thống xử lý để đưa nước vào sinh hoạt của người dân Đối với chất lượng nước dưới đất, nhìn chung là nguồn nước tốt, ổn định thuận tiện cho việc khai thác xử lý Công nghệ xử lý dễ vận hành, quản lí và bảo dưỡng, kinh phí đầu tư xây dựng thấp

CMạng lưới

Bể chứa nước sạch

CHƯƠNG 3

ĐỀ XUẤT VÀ THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 Quy mô và công suất nhà máy

3.1.1 Quy mô nhà máy

Tiêu chí lựa chọn nhà máy thiết kế

- Vị trí thuận lợi cho công tác cấp nước;

- Chi phí đầu tư xây dựng, vận hành trạm xử lý thấp;

- Mạng lưới đường ống phân phối kinh tế nhất;

⇨ Chọn khu vực xây dựng trạm xử lý nằm trên đường Nguyễn Văn Tiến, xã Mỹ Lệ, huyện Cần Đước, tỉnh Long An, nằm cách Quốc lộ 50 khoảng 800 mét

Đánh giá khu vực thiết kế

- Chi phí giải phóng mặt bằng thấp do đất xây dựng trạm dự kiến là đất nông nghiệp

- Diện tích khu đất khoảng 5000 m2 đủ để xây dựng một nhà máy công suất 6000

m3

- Nằm khoảng giữa trung tâm 3 xã Thuận Thành, Tân Lân, Tân Trạch, gần chợ Trạm, chợ Đào, chợ Cần Đước Việc triển khai mở rộng công suất, thiết kế đường ống đến các xã thuận lợi hơn

- Địa hình khu vực tương đối bằng phẳng điểm có cao độ cao nhất trong phạm vi khảo sát +5.90m thuộc khu vực thuộc cầu Kênh Nước Mặn

Địa chất khu vực thiết kế

(Nguồn: Điều tra, đánh giá hiện trạng nguồn nước tỉnh Long An - Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Nam)

Theo mặt cắt ĐCCT thì khu vực xây dựng có ranh giới giữa các lớp đất đá từ trên xuống dưới như sau :

Lớp 1: Là lớp đất sét trạng thái dẻo mềm, lớp này xuất hiện từ độ sâu 0.0m đến 2.5m, có bề dày tại hố khoan 2.5m

Lớp 2: Là lớp bùn sét màu xám đen, trạng thái chảy, lớp này xuất hiện từ độ sâu 2.5m đến 11.4m, có bề dày tại hố khoan 8.9m

Lớp 3: Là lớp đất sét lẫn bột màu xám nâu, trạng thái dẻo cứng Lớp này xuất hiện

từ độ sâu 11.4m đến 14.6m Bề dày trung bình 3.2m

Lớp 4: Là lớp cát pha màu xám vàng, trạng thái dẻo Lớp này xuất hiện từ độ sâu 14.6m đến 19.0m Bề dày trung bình 4.4m

Lớp 5: Là lớp đá đất sét lẫn bột màu xám nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng Lớp này xuất hiện từ độ sâu 19.0m đến 27m Bề dày trung bình 8.0m

Lớp 6: Là lớp sét pha màu xám, trạng thái dẻo cứng Lớp này xuất hiện từ độ sâu 27m Bề dày trung bình 3.0m

3.1.2 Công suất nhà máy

a Qui mô dân số khu vực

Khu vực thiết kế trạm xử lý nằm trên địa bàn xã Mỹ Lệ, huyện Cần Đước, tỉnh Long An với tổng số dân trung bình: 33.000 người (theo Niên giám thống kê huyện Cần Đước năm 2016)

b Nhu cầu dùng nước trong khu vực

- Nước sinh hoạt và tỷ lệ phục vụ

Nhu cầu về nước sinh hoạt được xác định cho các hộ gia đình trong khu vực thiết

kế Nước cho nhu cầu sinh hoạt bao gồm: ăn uống, tắm, giặt và vệ sinh Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006, (bảng 3.1, phần III, điểm dân cư nông thôn) đồng thời xét đến nhu cầu sử dụng thực tế tại địa phương, tỷ lệ phục vụ và tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho khu vực thiết kế được đề xuất là: 90% dân số được cấp nước sạch với tiêu chuẩn 100 l/người.ngày

⇨ Đạt tiêu chí cấp nước sạch nông thôn mới theo quyết định số 1980/QĐ-TTg về việc ban hành bộ tiêu chí quốc gia về xã nông thôn mới giai đoạn 2016-2020

- Nước cho dịch vụ

Là lượng nước cấp cho các dịch vụ sản xuất, buôn bán nhỏ và các dịch vụ khác… Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006, (bảng 3.1, phần III, đô thị loại IV) lượng nước cấp cho dịch vụ được đề xuất tính toán là 10% lượng nước cấp cho sinh hoạt

- Nước cấp cho công cộng

Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006, lượng nước cấp cho công cộng (tưới cây, rửa đường, cứu hỏa, trường học ) được tính theo 10% lượng nước cấp cho sinh hoạt

- Nước thất thoát

Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006 mức thất thoát là 15% của tổng lượng nước

sinh hoạt, dịch vụ, công cộng cho một hệ thống mới xây dựng Lượng nước này bao gồm cả lượng nước không doanh thu

- Nước cho bản thân trạm xử lý

Ước tính mức nước phục vụ cho chính bản thân nhà máy là 10% của tổng lượng nước sinh hoạt, dịch vụ thương mại, công cộng và thất thoát

- Các thông số kỹ thuật chính phải đảm bảo

Phục vụ nhu cầu dùng nước liên tục trong ngày của người dân

Chất lượng nước: Các chỉ tiêu chất lượng nước theo quy định về kỹ thuật của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống của Bộ Y tế QCVN 01: BYT/2009 ban hành ngày 17/6/2009

Bảng 3.1 Phân tích nhu cầu cầu dùng nước của khu vực thiết kế

TT Các chỉ tiêu nhu cầu dùng nước Đơn vị Năm

2016

D Hệ số dùng nước không điều hòa:

TT Các chỉ tiêu nhu cầu dùng nước Đơn vị Năm

2016

K Công suất trạm xử lý (làm tròn) m3/ngày 6000

3.2 Đề xuất, phân tích và lựa chọn giải pháp công nghệ

3.2.1 Dữ liệu chất lượng nguồn nước

Bảng 3.2 Chất lượng nguồn nước dưới đất tại xã Mỹ Lệ

STT Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị

Giá trị

Ghi chú

Đề tài

QCVN 01-2009 BYT

(Nguồn: Báo cáo dự án đầu tư xây dựng công trình cấp nước sinh hoạt cho 5 xã vùng

hạ huyện Cần Đước năm 2016)

Nhận xét: Kết quả khảo sát, phân tích mẫu nước dưới đất trong khu vực thiết kế và so

sánh với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống (QCVN 01:2009 BYT) cho thấy chất lượng nước dưới đất tại vị trí thiết nằm trong giới hạn cho phép có thể sử dụng làm nguồn nước cấp cho khu vực Nguồn nước có nồng độ pH tối ưu cao, tuy nhiên cần phải xử lý độ đục và hàm lượng sắt đạt quy chuẩn chất lượng nước ăn uống

3.2.2 Đề xuất, phân tích công nghệ xử lý

a Đề xuất công nghệ xử lý

Muốn đưa ra một công nghệ xử lý nước có hiệu quả cao, trước hết phải xem xét thành phần tính chất của nguồn nước, công suất xử lý yêu cầu Căn cứ vào chất lượng nguồn nước, có thể đưa ra 2 phương án lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ cho việc thiết kế trạm xử lý nước như sau

Phương án 1 Phương án 2

Bể trung gian

b Phân tích công nghệ xử lý

Bảng 3.3 So sánh phương án lựa chọn công nghệ

Kỹ thuật

Vận hành công nghệ Không gặp nhiều khó

Duy tu, bảo dưỡng Không gặp nhiều khó

Kinh tế

Chi phí xây dựng Trung bình Cao Diện tích xây dựng Trung bình Cao Chi phí vận hành Trung bình Thấp Nhu cầu sử dụng điện Cao Trung bình

Môi

trường

Clo hóa sơ bộ

3.2.3 Công nghệ triển khai thiết kế

Nhìn chung cả hai phương án trên thì ta thấy phương án 1 có nhiều điểm tính năng nổi bật hơn, phù hợp hơn, sử dụng vận hành dễ dàng hơn phương án 2 Vậy nên, xét cho cùng ta cần lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý của phương án 1 để thiết kế cho quá trình xử lý nước cấp

Bùn + nước

Chú thích:

Đường dẫn nước Đường dẫn bùn, nước

Đường dẫn hóa chất

Đường dẫn nước, khí rửa lọc

Hình 3.1 Công nghệ triển khai thiết kế

Hồ phơi bùn

Clo khử trùng

Nước rửa lọc