thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu đô thị mới đông nam á huyện cần giuộc, tỉnh long an, công suất 5 500 m3 ngày đêm

Nội dung 3: Xác định chất lượng nguồn nước dưới đất trong khu vực thiết kế dựa trên tài liệu tham khảo và thu thập thông tin số liệu giếng trong khu vực làm cơ sở để đề xuất và đưa ra c

NTU Nephelometric turbity units Đơn vị đo độ đục

FTU Formazin turbity units Đơn vị đo độ đục

TDS Total dissolved solids Tổng chất rắn hòa tan

TCU True color units

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 1.1 Chiều dày lớn nhất, nhỏ nhất, trung bình của các tầng chứa nước 19

Bảng 1.2 Thống kê hiện trạng sử dụng đất 21

Bảng 1.3 Thông tin quy hoạch sử dụng đất 23

Bảng 3.1 43

Bảng 3.2 Chỉ tiêu chất lượng nước 45

Bảng 3.3 Liều lượng PAA cho vào nước 50

Bảng 3.4 So sánh công nghệ của các phương án 53

Bảng 4.1 Hệ số thấm K và bán kính ảnh hưởng R trong các tầng chứa nước 60

Bảng 4 2 61

Bảng 4.3 Tổn thất dọc đường từ giếng xa nhất đến trạm xử lý 66

Bảng 4.4 Tính tổn thất cục bộ từ giếng xa nhất đến trạm xử lý 66

Bảng 4 5 Đường kính của ống vách và bơm 67

Bảng 4.6 Các thông số thiết kế dàn mưa 78

Bảng 4.7 Các thông số thiết kế bể trộn 80

Bảng 4.8 Tốc độ rơi của hạt cặn 81

Bảng 4.9 84

Bảng 4.10 Các thông số thiết kế bể lắng đứng kết hợp ngăn phản ứng hình trụ 88

Bảng 4.11 Thông số thiết kế bể lọc nhanh 95

Bảng 4.12 Các thông số thiết kế bể chứa nước sạch 97

Bảng 4.13 Các thông số thiết kế bể chứa bể bùn 99

Bảng 4.14 Các thông số thiết kế bể chứa bể bùn 100

Bảng 4.15 Thông số cao trình các công trình đơn vị 101

Bảng 5.1 Chi phí xây dựng công trình 102

Bảng 5.2 Chi phí thiết bị 103

Bảng 5.3 Chi phí nhân công 104

Bảng 5.4 Nhu cầu sử dụng điện của các hạng mục trong công trình 104

Bảng 5.5 Nhu cầu sử dụng hóa chất của các hạng mục trong công trình 105

Bảng 6.1 Các tác động ảnh hưởng đến chất lượng môi trường và giải pháp khắc phục 107

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ quy hoạch vị trí xây dựng khu đô thị mới Đông Nam Á 17

Hình 1.2 Ảnh hiện trạng 20

Hình 2.1 Bể trộn đứng 34

Hình 2.2 Thiết bị trộn trên đường ống dẫn 34

Hình 2.3 Bể phản ứng xoáy hình trụ và bể phản ứng tạo bông cặn có vách ngăn hướng dòng theo phương nằm ngang 35

Hình 2.4 Mô phỏng quá trình lắng 36

Hình 2.5 Bể lọc nhanh 36

Hình 2.6 Giới thiệu một số loại vật liệu lọc 37

Hình 3.1 Biểu đồ tiêu thụ nước trong ngày dùng nước lớn nhất 43

Hình 3.2 Toán đồ để xác định pH hay nồng độ axit tự do trong nước, sơ đồ ứng dụng 47

Hình 3.3 Đồ thị để xác định pH của nước đã bão hòa Cacbonat đến trạng thái cân bằng 48

Hình 3.4 Biểu đồ để xác định hệ số β theo nồng độ kiềm khi pH0 < pHs < 8,4 49

Hình 3.5 Đề xuất các phương án xử lý 51

Hình 3.6 Sơ đồ công nghệ phương án 1 55

Hình 4.1 Cấu trúc giếng khoan và mặt cắt địa chất 59

Hình 4.2 Hình sơ tổng quát các giếng 65

Hình 4 3 Cấu tạo giếng khoan 68

Hình 4.4 73

Hình 4.5 78

Hình 4.6 81

Hình 4.7 88

Hình 4.8 Mặt bằng tổng thể trạm xử lý nước cấp 101

DANH MỤC BẢN VẼ

1 Sơ đồ cao trình công nghệ theo mực nước-mặt đất

2 Sơ đồ cao trình dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước cấp

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 14

1 Sự cần thiết của thực hiện đề tài 14

2 Mục tiêu chung của thiết kế 14

3 Đối tượng của thiết kế 15

4 Phạm vi và giới hạn thực hiện thiết kế 15

5 Nội dung thực hiện 15

6 Phương pháp thực hiện 15

7 Ý nghĩa của đề tài đối với xã hội – kinh tế - kỹ thuật 16

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ ĐÔNG NAM Á 17

1.1 Giới thiệu địa điểm xây dựng khu đô thị mới Đông Nam Á 17

1.1.1 Vị trí địa lý 17

1.1.2 Đặc điểm khí hậu 18

1.1.3 Địa hình – địa mạo 18

1.1.4 Địa chất thủy văn 18

1.1.5 Chế độ thủy văn 19

1.2 Hiện trạng 19

1.2.1 Hiện trạng sử dụng đất 21

1.2.2 Hiện trạng dân cư 21

1.2.3 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật 21

1.3 Định hướng phát triển không gian kiến trúc cảnh quan và quy hoạch sử dụng đất của khu đô thị mới Đông Nam Á 22

a Quy mô 22

b Kiến trúc nhà ở 22

c Quy hoạch sử dụng đất 23

d Định hướng phát triển hạ tầng kỹ thuật 23

1.4 Các tiền đề để phát triển khu đô thị Đông Nam Á 24

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 25

2.1 Nguồn gốc và chất lượng nước 25

2.1.1 Nguồn nước mặt 25

2.1.2 Nguồn nước dưới đất 25

2.1.3 Nước mưa 26

2.2 Tổng quan về chất lượng nước 26

2.2.1 Các chỉ tiêu lý học 26

2.3 Các chỉ tiêu hóa học 27

2.4 Các chỉ tiêu vi sinh 30

2.5 Một số phương pháp xử lý nước dưới đất 30

2.6 Qúa trình xử lý 33

a Qúa trình làm thoáng 33

b Clo hóa sơ bộ 33

c Qúa trình khuấy trộn hóa chất 33

d Qúa trình keo tụ tạo bông 34

e Qúa trình lắng 35

f Qúa trình lọc 36

g Flo hóa nước 37

h Khử trùng nước 37

i Ổn định nước 38

j Làm mềm nước 38

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 39

3.1 Tính toán nhu cầu dùng nước và công suất trạm xử lý 39

3.1.1 Số liệu tính toán 39

3.1.2 Tính nhu cầu dùng nước của đô thị 39

3.1.3 Lập bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo từng giờ trong ngày 42

3.2 Phân tích lựa chọn nguồn nước 44

3.2.1 Cơ sở lựa chọn nguồn nước 44

3.2.2 Tiêu chuẩn thiết kế 45

3.3 Đề xuất công nghệ xử lý 45

3.3.1 Thông số chất lượng nước tại khu đô thị Đông Nam Á 45

3.3.2 Đề xuất phương án xử lý 51

3.3.3 Chọn công nghệ triển khai thiết kế 54

3.3.4 Một số công nghệ áp dụng trong thực tế được trình bày trong phụ lục 2 56

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC 57

4.1 Thiết kế trạm bơm giếng 57

4.1.1 Giới thiệu sơ lược về giếng khơi 57

4.1.2 Đường hầm thu nước 57

4.1.3 Công trình thu nước ngầm mạch lộ thiên 57

4.1.4 Công trình thu nước thấm 57

4.2 Giếng khoan 57

4.2.1 Giới thiệu trạm bơm cấp I 58

4.3 Cơ sở dữ liệu phục vụ thiết kế công trình thu nước dưới đất 58

4.3.1 Số liệu tính toán 58

4.3.2 Lựa chọn tầng chứa nước 59

4.3.3 Lựa chọn sơ bộ số giếng, lưu lượng 60

4.3.4 Tính toán ống lọc, ống lắng 61

4.3.5 Chèn sỏi ống lọc 62

4.3.6 Ống lắng 62

4.3.7 Khả năng làm việc của một giếng 62

4.3.8 Khả năng làm việc của giếng khi hoạt động đồng thời 64

4.3.9 Thiết kế trạm bơm cấp I 65

4.3.10 Xác định các thông số ống vách 67

4.4 Tính toán lượng hóa chất sử dụng 69

4.4.1 Tính toán lượng vôi 69

4.4.2 Tính toán lượng clo 70

4.4.3 Bể pha chất trợ keo tụ 72

4.5 Dàn mưa 73

4.5.1 Xác định kích thước dàn mưa 73

4.5.2 Sàn tung nước, chiều cao dàn mưa 74

4.5.3 Hệ thống phân phối nước 75

4.5.4 Hệ thống thu, thoát khí và ngăn nước 77

4.5.5 Sàn và ống thu nước, ống xả cặn 77

4.5.6 Tiểu kết 78

4.6 Bể trộn đứng 78

4.6.1 Tính toán và thiết kế bể trộn đứng 78

4.6.2 Tính toán máng thu nước, đường ống dẫn nước bể trộn được trình bày trong phụ lục 3, mục 1,2 80

4.6.3 Tiểu kết 80

4.7 Bể lắng đứng kết hợp ngăn phản ứng hình trụ 81

4.7.1 Tính toán thiết kế bể lắng đứng 81

4.7.2 Thiết kế mương phân phối nước vào bể lắng 85

4.7.3 Tiểu kết 88

4.8 Bể lọc nhanh 88

4.8.1 Diện tích bể lọc 88

4.8.2 Rửa lọc 90

4.8.3 Tiểu kết 95

4.9 Bể chứa nước sạch 95

4.10 Hồ cô đặc nén và phơi khô bùn 97

4.11 Sân phơi bùn 100

4.12 Bố trí mặt bằng trạm xử lý 101

4.13 Tính toán cao trình các công trình đơn vị được trình bày trong phụ lục 4 101

4.13.1 Tiểu kết 101

CHƯƠNG 5 KHÁI TOÁN SƠ BỘ KINH PHÍ XÂY DỰNG VÀ CHI PHÍ QUẢN LÝ 102

5.1 Chi phí đầu tư xây dựng 102

5.1.1 Chi phí xây dựng 102

5.1.2 Chi phí thiết bị 103

5.2.3 Chi phí khác 104

5.2 Chi phí quản lý vận hành 104

5.2.1 Chi phí nhân công 104

5.2.2 Chi phí điện năng 104

5.2.3 Chi phí hóa chất 105

5.2.4 Chi phí bảo trì sửa chữa 105

5.2.5 Chi phí khấu hao cơ bản 105

5.2.6 Chi phí quản lý vận hành 105

CHƯƠNG 6 ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC XÂY DỰNG 106

6.1 Cơ sở pháp lý để đánh giá tác động môi trường 106

6.2 Các tác động đến môi trường 107

6.3 Các tác động ảnh hưởng đến chất lượng môi trường và giải pháp khắc phục 107

6.4 Biện pháp phòng ngừa và ứng phó rủi ro, sự cố 109

6.5 Một số công nghệ, kỹ thuật ứng dụng trong công tác bảo vệ môi trường 109

6.6 Chương trình giám sát chất lượng môi trường 110

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 111

1 Kết luận 111

2 Kiến nghị 111

TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

THÔNG TIN TÁC GIẢ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 113

PHỤ LỤC 114

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của thực hiện đề tài

Huyện Cần Giuộc là một huyện thuộc vùng hạ nằm ở phía Đông Nam của tỉnh

Long An, phía Bắc giáp huyện Bình Chánh; phía Đông giáp huyện Nhà Bè và huyện

Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh; phía Nam và Tây Nam giáp huyện Cần Đước; phía

Tây giáp huyện Bến Lức Cần Giuộc nằm ở vành đai vòng ngoài của vùng phát triển

kinh tế trọng điểm phía Nam, là cửa ngõ của TP.HCM tới các tỉnh Đồng bằng Sông

Cửu Long qua quốc lộ 50, từ biển Đông qua cửa sông Soài Rạp và hệ thống đường

thủy thông thương với các tỉnh phía Nam

Vị trí địa lý huyện Cần Giuộc rất thuận tiện cho việc giao lưu hàng hóa trong

và ngoài nước; có điều kiện thu hút các nguồn đầu tư từ bên ngoài trên địa bàn; có

đều kiện tiếp thu nhanh, ứng dụng tốt khoa học kỹ thuật Qua đó góp phần thúc đẩy

tăng trưởng, đô thị hóa nông thôn diễn ra nhanh chóng

Quy hoạch khu đô thị mới Đông Nam Á thuộc ấp Mường Chày, Huyện Phước

Lại, Tỉnh Long An sẽ trở thành khu đô thị hiện đại thích hợp cho nhiều đối tượng ở

khác nhau Khu đô thị này gắn với khu công nghiệp - cảng Nam Cần Giuộc và kết

nối với các khu đô thị tại khu vực phía Nam thành phố Hồ Chí Minh như khu đô thị

Nhà Bè, khu đô thị cảng- công nghiệp Hiệp Phước trong một tổng thể phát triển

không gian thống nhất

Để cung cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất một cách hiệu quả đồng thời

đảm bảo cung cấp đủ nước về cả số lượng và chất lượng đáp ứng nhu cầu cho người

dân trong khu đô thị Đông Nam Á, bên cạnh đó phải phù hợp về mặt kinh tế đồng

thời không gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường Do đó cần phải thiết kế

trạm xử lý nước cấp để đáp ứng nhu cầu dùng nước cho người dân

Chính vì vậy với đề tài: ” Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu đô thị mới

Đông Nam Á huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An, công suất 5.500 m 3 /ngày.đêm” là

một đều hết sức cần thiết

2 Mục tiêu chung của thiết kế

Đảm bảo cung cấp nước sạch một cách ổn định và lâu dài cho nhu cầu ăn

uống, vệ sinh và các hoạt động sản xuất, thương mại – dịch vụ trước tình hình thiếu

nước hiện nay Tạo cho người dân có ý thức sử dụng nước sạch hợp vệ sinh, góp

phần cải thiện điều kiện sống của người dân, tạo điều kiện thúc đẩy kinh tế ở địa

phương

3 Đối tượng của thiết kế

 Nguồn nước cấp cho khu độ thị mới Đông Nam Á thuộc ấp Mường Chày,

Xã Phước Lại, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An

 Thiết kế công trình thu ( trạm bơm giếng)

 Công nghệ xử lý nước cấp

4 Phạm vi và giới hạn thực hiện thiết kế

 Phạm vi phục vụ chỉ nằm trong khu đô thị Đông Nam Á thuộc ấp Mường

Chày, Xã Phước Lại, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An

 Thiết kế công trình thu và trạm xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước dưới

đất

 Công suất 5.500 m3/ngày.đêm

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

 Niên hạn 20 năm

5 Nội dung thực hiện

Nội dung 1: Dựa vào tài liệu đồ án quy hoạch và thiết kế hạ tầng kỹ thuật khu đô thị

mới Đông Nam Á, huyện cần giuôc tỉnh Long An, trình bày các đặc điểm về vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, địa hình-địa chất, tình hình kinh

tế xã hội, hiện trạng cơ sở hạ tầng kỹ thuật Những tiền đề để phát triển khu đô thị Đông Nam Á

Nội dung 2: Dựa vào tài liệu đã được học trình bày các phương pháp khai thác nước

dưới đất, các công trình xử lý nước trên cơ sở lý thuyết và những công trình thực tế đã được ứng dụng

Nội dung 3: Xác định chất lượng nguồn nước dưới đất trong khu vực thiết kế dựa trên

tài liệu tham khảo và thu thập thông tin số liệu giếng trong khu vực làm

cơ sở để đề xuất và đưa ra các phương án để lựa chọn công nghệ xử lý

nước cấp hợp lý

Nội dung 4: Tính toán thiết kế công trình thu và trạm xử lý nước cấp dựa trên phương

án đã lựa chọn, tính toán kinh tế dự án

Nội dung 5: Thể hiện bản vẽ kỹ thuật

Nội dung 6: Đánh giá sơ bộ tác động môi trường trong khu vực dự án

6 Phương pháp thực hiện

Nội dung 1

 Phương pháp thu thập số liệu: Dựa vào tài liệu quy hoạch hiện có

Nội dung 2

 Phương pháp thu thập tài liệu: Dựa vào tài liệu trong giáo trình để trình bày

các phương pháp khai tác nguồn nước thô và các công trình xử lý nước;

Nội dung 3

 Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để

đưa ra giải pháp lựa chọn công nghệ xử lý nước cấp phù hợp nhất

Nội dung 4

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

công trình đơn vị, chi phí xây dựng và vận hành trạm xử lý nước cấp

Nội dung 5

 Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm autocad để mô tả, thể hiện kiến trúc

xây dựng, công nghệ xử lý nước cấp

Nội dung 6

 Phương pháp thu thập tài liệu

7 Ý nghĩa của đề tài đối với xã hội – kinh tế - kỹ thuật

Ý nghĩa đối với kinh tế - xã hội

 Cung cấp nước sạch cho người dân, thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội ở địa

phương

 Mặt khác giảm được tình trạng khai thác nước giếng trái phép của người

dân

 Nâng cao ý thức của người dân trong việc sử dụng nước sạch

 Giảm các bệnh do sử dụng nguồn nước không hợp vệ sinh

Ý nghĩa đối với khoa học kỹ thuật – môi trường

 Áp dụng công nghệ kỹ thuật góp phần xử lý nguồn nước đạt chất lượng

 Tạo điều kiện cho các doanh nghiệp, sinh viên tham quan học tập

 Góp phần nâng cao ý thức của người dân trong việc bảo vệ môi trường, làm

giảm tác động của ô nhiễm môi trường

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ ĐÔNG NAM Á

1.1 Giới thiệu địa điểm xây dựng khu đô thị mới Đông Nam Á

1.1.1 Vị trí địa lý

Khu đô thị mới Đông Nam Á thuộc xã Phước Lại, huyện Cần Giuộc, tỉnh

Long An Do đó, các điều kiện về đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội của khu đô thị

mới Đông Nam Á điều chịu sự chi phối của các điều kiện ở tỉnh Long An

 Phía Bắc giáp với đường Vành Đai 4 đi cảng Hiệp Phước và thị trấn Cần

Giuộc

 Phía Tây giáp với Rạch Vòng

 Phía Nam giáp với sông Đồng An

 Phía Đông giáp với rạch Bà Đăng

 Quy mô: Diện tích khoảng 195,27 ha và quy hoạch cho khoảng 20.000 dân

Hình 1.1 Bản đồ quy hoạch vị trí xây dựng khu đô thị mới Đông Nam Á

Nguồn:[5]

1.1.2 Đặc điểm khí hậu

 Khí hậu mang tính chất nhiệt đới gió mùa

 Nhiệt độ trung bình năm: 26,90C

 Nhiệt độ trung bình mùa khô: 26,50C

 Nắng hầu như quanh năm với tổng số giờ nắng trên dưới 2700giờ/năm Một

năm chia ra 2 mùa rõ rệt:

 Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11 Tổng lượng mưa bình quân

1200–1400mm/năm Tháng mưa nhiều nhất là tháng 9 và tháng 10

 Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4, lượng mưa mùa này chỉ chiếm từ 3–

5% tổng lượng mưa cả năm

 Độ ẩm trung bình năm: 82,8%

 Ẩm độ không khí trung bình trong năm 82,8%, trong mùa khô độ ẩm tương

đối thấp: 78%

 Lượng bốc hơi trung bình 1204,5mm/năm

 Chế độ gió theo 2 hướng chính: mùa khô thịnh hành gió Đông Nam, mùa

mưa thịnh hành gió Tây Nam

1.1.3 Địa hình – địa mạo

Địa hình khu đất mang đặc trưng của đồng bằng gần cửa sông, tương đối bằng

phẳng, song bị chia cắt mạnh bởi sông rạch

Địa hình thấp (cao độ 0,5–1,2m so với mực nước biển theo hệ cao độ chuẩn

Hòn Dấu và trung bình 1–1,6 m), nghiên điều, lượn sóng nhẹ và thấp dần từ Tây Bắc

sang Đông Nam Vùng thượng lưu có cao độ so với mực nước biển 0,8–1,2 m

Hầu hết phần diện tích đất ở hiện hữu không bị ngập úng, rải rác có những

điểm trũng dọc theo hai bên bờ sông rạch bị ngập nước về mùa mưa Nhìn chung địa

hình khu đất tương đối thấp, dễ bị tác động khi triều cường hoặc khi lũ Đồng Tháp

Mười tràn về

1.1.4 Địa chất thủy văn

Theo kết quả điều tra của liên đoàn địa chất thủy văn và địa chất công trình

miền nam, vùng quy hoạch có 8 tầng chứa nước trong đất đá bở rời là: là Holocene

(qh), Pleistocene trên (qp 3 ), Pleistocene giữa-trên (qp 2-3 ), Pleistocene dưới (qp 1),

Pliocene giữa (n 2 ), Pliocene dưới (n 2 ), Miocene trên (n 1 ) và Miocene giữa trên

(n 1 2-3) Thành phần tha ̣ch ho ̣c của mỗi tầng chứa nước bao gồm cát mi ̣n đến thô, sỏi

và cuô ̣i

Bảng 1.1 Chiều dày lớn nhất, nhỏ nhất, trung bình của các tầng chứa nước

Thông số (m) qh qp3 Qp2-3 qp1 n2 n2 n1

Chiều dày nhỏ nhất 3,8 12,0 4,0 4,5 4,0 11,5 2,5

Chiều dày lớn nhất 24,0 76,9 57,5 69,0 110,0 93,7 93,0

Chiều dày trung bình 9,7 39,7 26,8 35,0 54,3 47,2 49,4

Chiều cao áp lực trung bình của

tầng máy trên tầng chứa nước 26,5 62,5 117,9 165,9 238,3 334,5

Nguồn:[1]

1.1.5 Chế độ thủy văn

 Chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều của biển đông

 Biên độ triều cực đại trong tháng từ 217-235 cm, đỉnh triều cực đại tháng 12

là 150 cm

 Về mùa lũ hệ thống sông ngòi vừa chịu ảnh hưởng của thủy triều, vừa chịu

ảnh hưởng của lũ ở vùng Đồng Tháp Mười tràn về

 Mùa khô từ tháng 2 đến tháng 6 nước ở các con kênh, rạch bị nhiễm mặn

Tháng 5 có độ mặn cao nhất 5.489g/lít, tháng 1 có độ mặn 0.079g/l Độ pH

trong nước sông Đồng An đoạn chảy qua khu vực từ tháng 6 đến tháng 8

khoảng 3,8 - 4,3

1.2 Hiện trạng

Hình 1.2 Ảnh hiện trạng

Nguồn :[5]

1.2.1 Hiện trạng sử dụng đất

Bảng 1.2 Thống kê hiện trạng sử dụng đất STT Hạng mục Diện tích (m 2 ) Tỉ lệ (%)

Nhìn chung hầu hết diện tích đất sử dụng là đất vông tôm ( chiếm 33,71% ),

đất nông nghiệp trồng lúa và các loại rau xanh, hoa màu khác ( chiếm 36,41%) Đất

thổ cư chiếm tỉ lệ khá thấp ( 5,28%)

1.2.2 Hiện trạng dân cư

Hiện trạng dân cư trong vùng có mật độ tương đối thấp, sống phân tán, không

tập trung, người dân sống chủ yếu bằng nghề nông trồng lúa nước, cây ăn trái, cây

hoa màu, và nghề đánh bắt, nuôi trồng thủy hải sản, đặc biệt là nuôi tôm

Theo thống kê, tổng số dân hiện trạng khu vực thiết kế có khoảng trên dưới 300 người

với khoảng 70 hộ gia đình

1.2.3 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật

a Hiện trạng mạng lưới giao thông

Giao thông đường bộ: toàn khu vực tính toán chỉ có 2 tuyến đường chính hiện

hữu, đó là tuyến đường Tân Lập ( lộ giới 11-16m) và tuyến đường Bắc Nam ( lộ giới

5-8m) Ngoài ra, còn có một số tuyến đường đất liên hệ giữa các vuông tôm, khu đất

trồng trọt của người dân trong khu vực

Giao thông đường thủy: khu vực thiết kế như là một bán đảo, ba mặt giáp với

hệ thống kênh rạch: phía Đông giáp rạch Bà Đăng, phía Tây giáp Rạch Vòng và phía

Nam giáp với sông Đồng An

b Hiện trạng san nền – thoát nước mưa

Hiện trạng địa hình: khu đất thiết kế nhìn chung có địa hình bằng phẳng, cao

độ hiện trạng trung bình từ 0,6 đến 2,5 m, không có hướng dốc rõ rệt

Hiện trạng thoát nước mưa: khu vực chưa có hệ thống thoát nước mưa Nước

mưa tự chảy trên bề mặt sau đó thấm xuống mặt đất hoặc đổ ra hệ thống kênh rạch

xung quanh

c Hiện trạng cấp nước

Khu vực chưa có hệ thống cấp nước sinh hoạt

Người dân chủ yếu dùng nguồn nước ngầm, nước mưa và nước mặt từ các con

kênh rạch, sông quanh khu vực để cung cấp cho sinh hoạt hằng ngày Những nguồn

nước này chưa đảm bảo yêu cầu chất lượng và vệ sinh an toàn Trong tương lai cùng

với sự phát triển của đô thị nhất thiết phải xây dựng trạm xử lý và mạng lưới cấp

nước hoàn chỉnh và đồng bộ cho khu vực

d Hiện trạng thoát nước và vệ sinh môi trường

Hiện tại chưa có hệ thống thoát nước và công trình xử lý chất thải Nước thải,

chất thải từ nhà dân thải trực tiếp ra kênh rạch hoặc vùng đất trũng tự nhiên

e Hiện trạng cấp điện, thông tin liên lạc

Hiện trạng cấp điện: khu vực quy hoạch đã có tuyến dây trung thế đi nổi 22kV

chạy dọc đường Tân Lập, cấp điện cho các hộ dân Nguồn cấp: lấy từ trạm biến áp

2x63 MVA từ thị trấn Cần Giuộc kéo về

Mạng lưới thông tin liên lạc: hiện hữu dường như chưa có Dự kiến trong quá

trình thiết kế sẽ làm mới toàn bộ hệ thống thông tin liên lạc cho khu quy hoạch

1.3 Định hướng phát triển không gian kiến trúc cảnh quan và quy hoạch sử

dụng đất của khu đô thị mới Đông Nam Á

a Quy mô

 Diện tích khu quy hoạch: 195,27 ha;

 Dân số dự kiến: 20.000 người

b Kiến trúc nhà ở

Nhà ở liên kết

 Tầng cao xây dựng: 3 tầng;

 Mật độ xây dựng tối đa 60%;

Nhà ở liên kế phố kết hợp với thương mại, dịch vụ

 Chiều cao áp dụng đối với nhà liên kết là 4 tầng, xây dựng kiên cố;

 Mật độ xây dựng tối đa 85%

Nhà chung cư

 Chiều cao áp dụng đối với nhà chung cư từ 15-20 tầng, xây dựng kiên cố;

 Mật độ xây dựng tối đa 40%

TỶ LỆ (%)

Hệ thống thoát nước mưa được quy hoạch chủ yếu là các tuyến cống bê tông

đặt dưới hè đường và thoát ra kênh rạch gần nhất

Quy hoạch cấp nước

Xây dựng trạm xử lý nước cấp công suất 5500 m3/ngày.đêm phục vụ cho nhu

cầu cấp nước trong khu đô thị mới Đông Nam Á

Riêng nguồn nước tưới cây cỏ trong các khu công viên tập trung có thể dùng

nước đã xử lý đạt tiêu chuẩn loại A dẫn từ trạm xử lý nước thải tập trung về hoặc lấy

nước trực tiếp từ các kênh rạch xung quanh

Quy hoạch thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường

Toàn bộ nước thải của khu đô thị được quy hoạch thu gom trong mạng lưới

đường, đường cống và bố trí trạm bơm tăng áp để đưa về trạm xử lý nước thải của

khô đô thị đặt cạnh sông Đồng An sau khi xử lý đạt TCVN 28:2008, loại A sau đó

thoát ra sông Đồng An

Rác thải được thu gom hàng ngày và đưa tới khu liên hợp xử lý chất thải rắn

của Long An Trên các tuyến đường phố, các khu công cộng đều đặt các thùng thu

rác nhằm thu gom rác thải của khách bộ hành, khách vãng lai v.v Nghĩa địa sẽ

được chôn cất tập trung tại khu nghĩa địa huyện Cần Giuộc nằm bên ngoài khu quy

hoạch

Quy hoạch cấp điện

Theo bản đồ liên hệ vùng, trên tuyến đường hương lộ 19, cách khu vực thiết

kế khoảng 4,5km, có tuyến dây 110kV chạy dọc theo tuyến đường này Giải pháp

cung cấp điện cho khu vực được đưa ra là kéo tuyến dây 110kV từ Hương Lộ 19 về

và xây dựng riêng một trạm biến áp trung gian 110/220kV trong khu vực quy hoạch

Quy hoạch thông tin liên lạc

Đầu tư xây dựng thêm các tuyến cống bể và cáp (cáp đồng hoặc cáp quang)

để cung cấp các dịch vụ viễn thông đến các nhà đầu tư, các cơ quan và người dân

trong khu vực quy hoạch

1.4 Các tiền đề để phát triển khu đô thị Đông Nam Á

Khu đô thị Đông Nam Á là phần đất nằm trên nền đất nông nghiệp thuộc ấp

Mường Chài, xã Phước Lại, huyện Cần Giuộc Khu đất này nằm trên đường Vành

Đai 4 đoạn đi qua xã Phước Lại, là tuyến đường vành đai phía Nam của thành phố

Hồ Chí Minh kết nối với khu đô thị công nghiệp – cảng Hiệp Phước, và nằm dọc theo

tuyến đường Tân Lập, là trục xương sống của cụm đô thị-công nghiệp Nam Cần

Giuộc, nên được quy hoạch gắn với sự phát triển của khu đô thị-cảng Hiệp Phước và

các khu vực khác thuộc Tp Hồ Chí Minh và huyện Cần Giuộc

Với một vị trí thuận lợi như vậy, hứa hẹn Khu đô thị Đông Nam Á sẽ nhanh

chóng thu hút được nguồn vốn đầu tư trong và ngoài nước Kinh tế xã hội trong khu

vực này phát triển cao sẽ làm thay đổi diện mạo nói chung của cả khu vực

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

2.1 Nguồn gốc và chất lượng nước

2.1.1 Nguồn nước mặt

a Nguồn gốc nước mặt

Nước mặt có nguồn gốc từ các lớp nước ở dưới sâu mà sự xuất hiện của nó tạo

nên các suối, sông, hồ Chúng có thể được chứa vào các bể chứa tự nhiên hoặc nhân

tạo hoặc được hợp lại thành dòng, với đặc trưng là bề mặt tiếp xúc nước, khí quyển

bất động hoặc chuyển động

b Các đặc tính chung của nước mặt

Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào bản chất của đất mà chảy qua

tới nơi chứa Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với

không khí nên các đặc trưng nước mặt là:

 Chứa khí hòa tan đặc biệt là oxy;

 Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng đối với nước trong các ao, hồ do quá trình

lắng cặn nên chất lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp, chủ

yếu ở dạng keo;

 Có hàm lượng chất hữu cơ cao;

 Sự hiện diện của sinh vật nổi như thực vật nổi (tảo) và động vật nổi;

 Chứa nhiều vi sinh vật

2.1.2 Nguồn nước dưới đất

a Nguồn gốc nước dưới đất

Độ rỗng và cấu trúc của đất xác định dạng lớp nước và phương thức chuyển

động dưới mặt nước Một lớp nước có thể là tự do, nó được cấp trực tiếp bằng sự

thấm của dòng nước Mức nước của lớp này dao động phụ thuộc vào lớp nước được

giữ lại Một lớp nước có thể đọng lại, nó được tách từ mặt đất bởi một lớp không

thấm nước, nói chung là nó nằm khá sâu Trong trường hợp đặc biệt được thể hiện ở

các lớp đất bồi Chất lượng lớp nước này ảnh hưởng trực tiếp đến lớp nước sông Sự

dự trữ và lưu thông nước mạch có tất cả các địa tầng quan sát, đó là trường hợp đất

xốp như cát, đất kết, đất bồi Chúng có thể lưu trú ở các vết nứt và đứt gãy của các

khối đá, các tầng chứa nước loại này thường quan sát thấy ở những vùng có tầng đá

bazan phong hóa, nứt nẻ

b Các đặc tính chung của nguồn nước dưới đất

Được khai thác từ các tầng chứa nước dưới đất, chất lượng nước dưới đất phụ

thuộc vào thành phần khoán 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 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

2.1.3 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 oxy nitơ hay oxy lưu huỳnh sẽ tạo

nên các trận mưa axit

2.2 Tổng quan về chất lượng nước

2.2.1 Các chỉ tiêu lý học

a Nhiệt độ

Nhiệt độ 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 và nhu cầu tiêu thụ Nước mặt

thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường, nước ngầm có nhiệt độ tương

đối ổn định

b Độ dục

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 cặn

bẩn thường là SiO2/L, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương

nhau Nước mặn 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

c Độ màu

Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên: Các hợp chất sắt, mangan

không hòa tan trong nước làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu

vàng; còn các loại thủy sinh tạo cho nước có màu xanh lá cây Nước bị nhiễm bẩn

bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen

Đơn vị đo độ màu thường dùng là độ theo platin–coban Nước thiên nhiên

thường có độ màu thấp hơn 200 độ (PtCo) Độ màu biểu kiến trong nước trường do

các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc Trong

khi đó, để loại bỏ màu thực của nước ( do các chất hòa tan tạo nên) phải dùng các

biện pháp hóa lý kết hợp

d Mùi vị

Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu

cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên

có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối Nước sau khi khử trùng với các hợp chất clo

có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol

e Độ dẫn điện

Nước có tính dẫn điện kém Nước tinh khiết ở 200C có độ dẫn điện là 4,2µS/m

(tương ứng điện trở 23,8MΩ/cm Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất

khoáng hòa tan trong nước, và dao động theo nhiệt độ

2.3 Các chỉ tiêu hóa học

a 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

b Hàm lượng Sunfat và Clorua

Tồn tại trong thiên nhiên dưới dạng các muối natri, magie ( CaCl2, CaSO4,

MgCl2, MgSO4, NaCL, KCL) Nếu trong nước đồng thời có SO42- > 250mg/l và Cl

-từ 50-3000mg/l thì nước có tính xâm thực đối với betong, ximang và ximang

pooclang Khi nghiêm cứu các quá trình công nghệ xử lý cần phải tính đến ảnh hưởng

của nồng độ Cl- và SO42-, đến sự nâng cao độ hòa tan của một số hợp chất trong

nước(CaSO4, CaCO3, Mg(OH)2, Al(OH)3, Fe(OH)3), do lực ion của dung dịch và

giảm độ hoạt tính của ion

c Các hợp chất của 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 động silicat trên thành nồi hơi và cánh

quạt của tuabin

d Các hợp chất của Nito

Tồn tại trong tự nhiện dưới dạng nitrit (HNO2), nitrat (HNO3) và amoniac(NH3)

Các hợp chất chứa nito có trong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn bởi nước

thải sinh hoạt Sự tồn tại của các hợp chất amoni và nitri chứng tỏ nguồn nước mới

vừa bị nhiễm bẩn trong nước bởi nước thải sinh hoạt Sau một thời gian amoniac và

nitrit bị oxy hóa thành nitrat Việc sử dụng các loại phân bón nhân tạo cũng làm tăng

hàm lượng amoniac trong nước thiên nhiên

e Độ cứng của nước

Là đại lượng biểu thị hàm lượng các muối của canxi và magie 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 hàm lượng muối cacbon của

canxi và magie có trong nước Độ cứng vĩnh cửu (độ cứng không cacbonat) biểu thị

tổng hàm lượng muối còn lại của canxi và magie 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

= 10mg CaO hoặc 7,14mg MgO có trong 1 lit nước Ở Việt Nam thường dùng đơn

vị mgd/l, lmgdl/l = 2,80dH

f Iot và Fluo

Thường gặp trong nước dưới dạng ion và chúng ảnh hưởng trực tiếp đến sức

khỏe con người

g Độ pH

Được đặc trưng bởi nồng độ ion H+ trong nước (pH = - log(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 axit và khi pH > 7 nước có tính kiềm Nước có nồng 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

Độ hòa tan của khí trong nước phụ thuộc vào bản chất và áp suất riêng phần của

khí và nhiệt độ của nước Các chất khí O2, CO2, H2S trong thiên nhiên dao động 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

nguồn nước Các nguồn nước mặt thường có hàm lượng oxy hòa tan cao do có bề

mặt thoáng tiếp xúc với không khí

Khí CO2 hòa tan đóng vai trò quyết định trong sự ổn định của nước thiên nhiên

Sự ổn định của nước có vai trò quang trọng Việc đánh giá ổn định của nước thực

hiện bằng cách xác định hàm lượng CO2 cân bằng và CO2 tự do Lượng CO2 cân

bằng là lượng CO2 đúng bằng ion HCO3- 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 bêtong

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 (kí hiệu bằng Kt)

Độ kiềm của nước thiên nhiên có độ pH < 8,4 chính là lượng ion hidrocacbonat

HCO3, đôi khi cả hợp chất của các axit hữu cơ Độ kiềm của nước khi làm mềm bằng

phương pháp trao đổi ion trên các bể Na-cationit cũng được xác định bằng lượng ion

HCO3- đôi khi cả hợp chất của axit hữu cơ nếu nó tồn tại trong nước nguồn

Độ kiềm của nước làm mểm bằng vôi, soda (Na2CO3) được xác định bằng lượng

ion hydroxyl (OH-), cacbonat (CO32-) và muối của của các axit hữu cơ, đôi khi bằng

lượng cacbonat và hydrocacbonat Khi nước thiên nhiên có độ màu lớn hơn 400, nếu

đòi hỏi xác định thêm độ kiềm do muối của các axit hữu cơ gây ra

j Sắt

Sắt tồn tại trong nước dưới dạng sắt (II) hoặc sắt (III) Trong 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 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

k Mangan

Trong nguồn nước thiên nhiên mangan tồn tại dưới dạng hòa tan của các hợp

chất hydrocacbon hóa trị II Mn(HCO3)2 nhưng với hàm lượng ít hơn và hiếm hơn sắt

Tuy vậy với hàm lượng mangan >0,005mg/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 lý sắt

2.4 Các chỉ tiêu vi sinh

a Vi khuẩn

Vi khuẩn thường dạng đơn bào Tế bào có cấu tạo đơn giản so với các sinh vật

khác Vi khuẩn trong nước uống có thể gây nên các bệnh lị, viêm đường ruột và các

bệnh tiêu chảy khác

b Vi rút

Vi rút không có hệ thống trao đổi chất (không có khả năng chuyển hóa thức ăn

thành các thành phần cần thiết cho cơ thể mình) nên không sống độc lập được Chúng

thường chui vào tế bào của các loại cơ thể khác rồi lại tổng hợp các chất của tế bào

chủ theo hướng cần thiết cho sự phát triển của vi rút Virut trong nước có thể gây

bệnh viêm gan và viêm đường ruột

c 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 người và động vật nhưng có thể sản sinh ra các độc tố

2.5 Một số phương pháp xử lý nước dưới đất

Hiện nay có nhiều phương pháp khử sắt của nước dưới đất, có thể chia làm 3

Nguyên lý của phương pháp này là oxy hóa sắt (II) thành sắt (III) và tách chúng

ra khỏi nước dưới dạng hydroxyt sắt (III) Trong nước dưới đất, sắt (II) bicacbonat là

một muối không bền, nó dễ dàng thủy phân thành sắt (II) theo phản ứng:

Fe(HCO3)2 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H2CO3

Nếu trong nước có oxy hòa tan, sắt (II) hydroxyt sẽ bị oxy hóa thành sắt (III)

hydroxyt theo phản ứng:

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4 Fe(OH)3↓Sắt (III) hydroxyt trong nước kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách

ra khỏi nước một cách dễ dàng qua quá trình lắng lọc

Kết hợp các phản ứng trên ta có được phản ứng của các quá trình oxy hóa sắt như

sau:

4Fe2+ + 8 HCO3- + O2 + H2O→ 4 Fe(OH)3 + 8H+ + 8 HCO3-

Nước dưới đất thường không chứa các chất oxy hòa tan hoặc có hàm lượng rất

thấp Để tăng nồng độ oxy hòa tan trong nước dưới đất, biện pháp đơn giản nhất là

làm thoáng Hiệu quả các bước làm thoáng được xác định theo nhu cầu oxy cho quá

trình khử sắt

Khử sắt bằng vôi: xảy ra theo 2 trường hợp

Trường hợp nước có oxi hòa tan: vôi được coi như chất xúc tác, phản ứng khử

sắt diễn ra như sau:

4 Fe(HCO3)2 + O2 + 2 H2O + 4 Ca(OH)2→4 Fe(OH)3↓ + 4 Ca(HCO3)2

Sắt (III) hydroxit được tạo thành, dễ dàng lắng lại trong bể lắng và giữ lại hoàn

Khử sắt bằng kali Permanganat (KMnO 4 )

Khi dùng KMnO4 để khử sắt, quá trình xảy ra rất nhanh vì cặn Mangan (IV)

hydroxit vừa được tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử Phản ứng xảy ra

theo phương trình sau:

4 Fe2+ + MnO4 + 8 H2+→ 5 Fe3+ + 4 H2O

Khử sắt bằng Clo

Quá trình khử sắt bằng Clo được thực hiện bằng phản ứng sau:

Fe(HCO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 + 6 H2O → 2 Fe(OH)3 + CaCl2 + 6H2+ +6HCO3-

b Khử sắt bằng làm thoáng

Làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện Fe2+ oxi hóa thành Fe3+, sau đó Fe3+ thực

hiện quá trình thủy phân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3, rồi dùng bể lọc để giữ

lại Làm thoáng có thể là: làm thoáng tự nhiên hay làm thoáng nhân tạo Sau khi làm

thoáng, quá trình oxi hóa Fe2+… và thủy phân Fe3+ có thể xảy ra trong môi trường tự

do, môi trường hạt hay môi trường xúc tác

c Khử sắt bằng trao đổi cation

Cho nước đi qua lớp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion Các ion H+ có trong

thành phần của lớp vật liệu lọc sẽ trao đổi với các ion Fe2+ có trong nước Kết quả

Fe2+ được giữ lại trong lớp vật liệu lọc Lớp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion gọi

là Cationit, thường được sử dụng cho nguồn nước có chứa Fe2+ ở dạng hòa tan

2[K] Na + Fe(HCO3)2 → [K]2 Fe + 2 NaHCO32[K] H + Fe(HCO3)2 → [K]2 Fe + H2CO3Cationit có thể được tái sinh bằng NaCl, HCl

NaCl + [K]2 Fe → [K] Na + FeCl2HCl + [K]2 Fe → [K] H + FeCl2Cùng với quá trình này, các Ca2+, Mg2+ cùng tham gia trao đổi ion Phương

pháp này đem lại hiệu quả khử sắt cao Thường dùng kết hợp với làm mềm nước (vì

đắt tiền)

d Khử sắt bằng cách lọc qua lớp vật liệu đặc biệt

Các vật liệu đặc biệt có khả năng xúc tác, đẩy nhanh quá trình oxy hóa khử Fe2+

thành sắt Fe3+ và giữ lại trong tầng lọc Qúa trình này diễn ra rất nhanh chóng và có

hiệu quả cao

e Khử sắt bằng điện phân

Dùng các cực âm bằng sắt, nhôm, cùng các cực dương bằng đồng hay đồng mạ

kẽm và dùng điện cực hình ống trụ hay hình sợi thay cho tấm điện cực phẳng

f Khử sắt bằng vi sinh vật

Dựa trên nguyên tắc Các ion Ca2+, Mg2+, gắn trên khoáng vật của tầng đất đá

chứa nước có khả năng trao đổi ion với các ion Fe2+ của nước ngầm

2.6 Qúa trình xử lý

a Qúa trình làm thoáng

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, tạo điều kiện thuận lợi và đẩy nhanh quá trình

oxy hóa và thủy phân sắt và mangan, nâng cao nâng suất của các công trình lắng và

lọc trong quy trình khử sắt và mangan

Quá trình làm thoáng, làm 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

b Clo hóa sơ bộ

Clo hóa sơ bộ còn có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu trong bể

phản ứng tạo bông cặn và bể lắng, phá hủy tế bào của các vi sinh, sản ra các chất

nhầy nhớt trên mặt bể lọc, làm tăng thời gian chu kỳ lọc

Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước khi lắng vào bể lọc, mục đích

của clo hóa sơ bộ:

 Kéo dài thời gian tiếp xúc để tiệt trùng khi nguồn nước bị ô nhiễm nặng

 Oxy hóa sắt hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạo

thành các kết tủa tương ứng

 Oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu

 Trung hòa ammoniac thành cloramin có tính chất diệt trùng kéo dài

c Qúa trình khuấy trộn hóa chất

Tạo điều kiện phân tán nhanh và điều hóa chất vào toàn bộ khối lượng nước cần

xử lý Qúa trình trộn phèn đòi hỏi phải trộn nhanh và điều phèn vào nước xử lý vì

phản ứng thủy phân tạo nhân keo tụ diễn ra rất nhanh thường nhỏ hơn một phần mười

giây, nếu không trộn điều và trộn kéo dài sẽ không tạo ra được các nhân keo tụ đủ,

chắc và điều trong nước, hiệu quả lắng sẽ kém và tốn phèn, các loại hóa chất khác

đòi hỏi trộn điều còn thời gian trộn đều với nước xử lý căn cứ vào tính chất phản ứng

hóa học tương hỗ giữa các hóa chất với nhau, giữa hóa chất với các chất có trong

nước xử lý theo quy trình công nghệ được chọn để ra quyết định

Hình 2.1 Bể trộn đứng

Hình 2.2 Thiết bị trộn trên đường ống dẫn

Nguồn:[13]

d Qúa trình keo tụ tạo bông

Tạo ra tác nhân có khả năng dính kết các chất làm bẩn nước ở dạng hòa tan lơ

lửng thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên bề mặt

hạt của vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất Hiệu quả của quá trình keo tụ

phụ thuộc vào điều kiện khuấy trộn (càng nhanh càng đều càng tốt), phụ thuộc vào

nhiệt độ nước (nhiệt độ càng cao càng tốt), phụ thuộc vào pH của nước (pH để keo

tụ bằng phèn nhôm nằm trong khoảng từ 5,7–6,8 ) phụ thuộc vào độ kiềm của nước

(độ kiềm của nước sau khi pha phèn còn lại ≥ 1mdlg/l)

Hình 2.3 Bể phản ứng xoáy hình trụ và bể phản ứng tạo bông cặn có vách ngăn

hướng dòng theo phương nằm ngang

Nguồn:[13]

e Qúa trình lắng

Lắng là quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng các

phương pháp sau:

 Lắng trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn

nước chế độ thủy lực thích hợp, sẽ lắng xuống đáy bể

 Bằng lực ly tâm tác dụng vào hạt cặn, trong các bể lắng ly tâm và xiclon

thủy lực

 Bằng lực đẩy nổi do các bọt khí dính bám vào hạt cặn ở các bể tuyển nổi

Cùng với việc lắng cặn quá trình lắng còn làm giảm được 90-95% vi trùng

có trong nước do vi trùng luôn hấp thụ và dính bám vào các hạt bông cặn

trong quá trình lắng

Hiệu quả lắng phụ thuộc vào việc của bể tạo bông cặn, bể tạo bông cặn tạo ra

các hạt cặn to, bền, chắc và càng nặng thì hiệu quả lắng càng cao Nhiệt độ nước càng

cao, độ nhớt càng nhỏ, sức cảng của nước đối với hạt cặn càng giảm làm tăng hiệu

quả quá trình lắng

Hiệu quả lắng tăng lên 2–3 lần khi nhiệt độ nước 100C

Hình 2.4 Mô phỏng quá trình lắng

Nguồn:[14]

f Qúa trình lọc

Lọc là quá trình không chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có kích thước

lớn hơn kích thước các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà còn giữ lại các hạt keo sắt,

keo hữu cơ gây ra độ đục và độ màu, có kích thước bé hơn nhiều lần kích thước các

lỗ rỗng nhưng có khả năng dính kết và hấp phụ lên bề mặt hạt lớp vật liệu lọc Các

yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc nước qua bể lọc hạt là:

 Kích thước lọc và sự phân bố các cỡ hạt trong lớp vật liệu lọc

 Kích thước, hình dạng, trong lượng riêng, nồng độ và khả năng dính kết của

cặn bẩn lơ lửng trong nước xử lý

 Tốc độ lọc, chiều cao lớp lọc, thành phần của lớp vật liệu lọc và độ chênh

áp lực dành cho tổn thất của một chu kỳ lọc

 Nhiệt độ và độ nhớt của nước

Hình 2.5 Bể lọc nhanh

Hình 2.6 Giới thiệu một số loại vật liệu lọc

Nguồn:[15]

g Flo hóa nước

Nâng cao hàm lượng flo trong nước đến 0,6-0,9mg/l để bảo vệ mem răng và

xương cho người dùng nước

h Khử trùng nước

Tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng còn lại trong nước sau bể lọc Để khử trùng

thường dùng các biện pháp tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng có trong nước như:

 Đun sôi nước

 Dùng tia tử ngoại

 Dùng siêu âm

 Dùng các hóa chất có tác dụng diệt trùng cao như: ozon, clo và các hợp chất

của clo, icd, pecmanganat kali KMnO4…

 Quá trình khử trùng bằng clo phụ thuộc vào:

+ Tính chất của nước xử lý như: số lượng vi khuẩn, hàm lượng chất hữu

cơ và các chất khử có trong nước

+ Nhiệt độ nước

+ Liều lượng clo

Thời gian khuấy trộn và tiếp xúc của clo tự do với nước Thời gian tiếp xúc của

clo với nước theo quy định của tiêu chuẩn Việt Nam phải lấy trên 30 phút

i Ổn định nước

Quá trình khử tính xâm thực của nước, đồng thời cấy lên mặt trong thành ống

lớp màng bảo vệ để cách li không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu làm ống

Tác dụng của màng bảo vệ là:

 Chống gỉ cho ống thép và các phụ tụng trên đường ống

 Không cho nước hòa tan vôi trong thành phần ximang của lớp tráng mặt

trong ống gang dẻo, mặt thành trong của các ống betong

j Làm mềm nước

Khử ra khỏi nước các ion Ca2+ và Mg2+ đến nồng độ yêu cầu

Quá trình này thường áp dụng khi xử lý bậc cao cho một số ngành sản xuất đặc

thù, hạn chế áp dụng tại các trạm xử lý nước có công suất lớn vì quá trình xử lý phức

tạp, chi phí cao

CHƯƠNG 3

ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

3.1 Tính toán nhu cầu dùng nước và công suất trạm xử lý

3.1.1 Số liệu tính toán

 Dân số cố định của khu vực: 20.000 người;

 Trung bình mỗi ngày sẽ có khoảng 4000-5000 cư dân qua khu đô thị sinh

hoạt tại cơ sở dịch vụ, trong đó lượng cư dân lưu trú (hai ngày đêm khoảng

1000 cư dân);

 Diện tích đường bộ: 62.3531 (m2);

 Diện tích cây xanh: 60.900 (m2), trong đó các khu cây xanh được cấp nước:

CX1, CX2, CX3, CX5, CL, các khu còn lại dùng nguồn nước mặt để tưới;

 Số học sinh ở trường học 1: 855 người;

 Số học sinh ở trường học 2: 550 người;

 Số trẻ ở trường mẫu giáo 1: 150 trẻ;

 Số trẻ ở trường mẫu giáo 2: 235 trẻ,

 Diện tích quy hoạch bệnh viện: 13.000 m2

Đây là khu đô thị với chức năng chủ yếu là thương mại-dịch vụ với đầy đủ các

tiện nghi và cơ sở hạ tầng đồng bộ, hoàn chỉnh môi trường sống, chất lượng cuộc

sống cao Do đó, chọn tiêu chuẩn cấp nước cho các đối tượng dùng nước trong khu

đô thị theo tiêu chuẩn cấp nước đô thị loại III

3.1.2 Tính nhu cầu dùng nước của đô thị

a Lưu lượng nước phục vụ cho sinh hoạt

QSHngày.TB =q × N × f

1000 (m

3/ng đ) Trong đó

q : Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt lấy theo TCVN 33-2006, q = 150 l/s;

f : Tỉ lệ dân được cấp nước, f = 100%;

N: Dân số tính toán, N =21000 người

Lượng nước cấp cho sinh hoạt trung bình ngày:

QSHngày.TB =150 × 21.000 × 100%

3/ng đ)

Theo TCVN 33:2006, hệ số dùng nước không điều hòa ngày kể đến cách tổ

chức đời sống xã hội, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự

thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa lấy như sau:

 Kngày max: 1,2 ÷ 1,4; chọn Kngày max: 1,2;

 Kngày min: 0,7 ÷ 0,9, chọn Kngày min: 0,8;

Lượng nước cấp cho sinh hoạt ngày dùng lớn nhất:

qSHngay.max = qSHngày.TB× kmax

qmaxsh.nt = 3150 × 1,2 = 3780 (m3/ngày đ)

Lượng nước cấp cho ngày dùng nước ít nhất:

qSHngay.min = qSHngày.TB× kmin

 qmaxsh.nt = 3150 × 0,8 = 2520 (m3/ngày đ)

b Lưu lượng nước phục vụ dịch vụ đô thị: rửa đường, tưới cây xanh

Lấy theo TCVN 33:2006, bảng 3.3

 Nước rửa đường, quảng trường: 0,5 l/m2;

 Nước tưới cây xanh: 4 l/m2;

Lượng nước cấp cho tưới đường, quảng trường

Qtưới,rđ =q × F

1000 (m

3/ng đ) Trong đó

q: Tiêu chuẩn nước tưới cây hoặc rửa đường, tưới bằng cơ giới, mặt đường

và quảng trường đã hoàn thiện, chọn q = 0,5 (l/m2);

F: Diện tích đường bộ theo quy hoạch: F = 62.3531 (m2);

Qtưới,rđ =0,5 × 62.3531

1000 = 311,8 (m

3/ng đ) Lượng nước sử dụng cho mục đích tưới đường thông thường được sử dụng mỗi

ngày khoảng 6h (vào buổi sáng từ 4 giờ đến 7 giờ và buổi chiều tối từ 16h đến 19h)

Lượng nước cần tưới trong 1 giờ:

311,8

6 = 51,97 (m

3/ng đ)

Lượng nước tưới cây xanh đô thị

Theo quy hoạch các khu cây xanh: CX6, CX7, CX8, CX9, CL2 nằm dọc các

con sông có lưu lượng nước mặt tương đối lớn nên sử dụng nguồn nước mặt để tưới

cho các khu này không sử dụng nguồn nước cấp cho đô thi Còn các khu cây xanh:

CX1, CX2, CX3, CX4, CX5, CL1, công viên trong khu ở và khu cây xanh cách ly có

diện tích 60900 m2 thì sử dụng nguồn nước cấp cho đô thị để tưới

QCX =4 × 60900

1000 = 243,6 (m

3/ng đ) Lượng nước sử dụng cho mục đích tưới cây thông thường được sử dụng mỗi

ngày khoảng 6h (vào buổi sáng từ 4 giờ đến 7 giờ và buổi chiều tối từ 16h đến 19h)

Lượng nước cần tưới trong 1 giờ:

Theo QCXDVN 01: 2008 tiêu chuẩn cấp nước cho trường học, trường phổ

thông là: 20 l/ngày Tiêu chuẩn cấp nước cho trường mẫu giáo, mầm non tối thiểu

Theo QCXDVN 01:2008, chỉ tiêu sử dụng tối thiểu đối với công trình là bệnh

viện 100 m2/giường bệnh, chọn 100 m2/giường Bệnh viện được quy hoạch với diện

tích 13000 m2, vậy số giường bệnh cần thiết là 13000 130

100  giường bệnh Lấy tiêu chuẩn cấp nước cho bệnh viện là 250l/giường bệnh-ngày.đêm

Lưu lượng cấp nước cho bệnh viện là

Các công trình công cộng – dịch vụ khác trong đô thị còn lại: lấy theo 10%

Nước dùng cho bản thân nhà máy 7÷8%, chọn 7%

d Lượng nước thất thoát rò rỉ

Vậy, chọn công suất thiết kế của trạm xử lý nước cấp là: 5500 m 3 /ng.đ

3.1.3 Lập bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo từng giờ trong ngày

𝛼𝑚𝑎𝑥: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các

cơ sở sản xuất và các điều kiện địa phương khác như sau

Bảng thống kê lưu lượng nước theo từng giờ trong ngày dùng nước lớn nhất

được trình bày trong phụ lục 1, bảng PL1-1

Hình 3.1 Biểu đồ tiêu thụ nước trong ngày dùng nước lớn nhất

1,30 1,30 1,30 1,30

4,09 4,95

5,87 4,95

5,83 5,54 5,49 5,53

4,53 4,46 4,87

5,29

7,20 6,85 6,32

3,97 3,50 2,73 1,76 1,09

Trạm bơm cấp I khai thác nước dưới đất để đưa về trạm xử lý Chế độ làm việc

điều hòa nên công suất của trạm bơm cấp I là

QTB1 =Qng.đ

24 × 100% = 4,17%Qng.đChọn 3 máy bơm (gồm 2 bơm công tác và 1 bơm dự phòng) chạy theo 2 bậc;

 Bậc 1 chạy 1 bơm;

 Bậc 2 chạy 2 bơm

Dựa vào biểu đồ tiêu thụ nước, chọn chế độ bơm của trạm bơm cấp II như sau

 Từ 0-5h và 22-24h: chạy 1 bơm với chế độ 2,65%Qng.đ

 Từ 6-22h: chạy 2 bơm với chế độ là 4,79%Qng.đ

3.2 Phân tích lựa chọn nguồn nước

3.2.1 Cơ sở lựa chọn nguồn nước

Lựa chọn nguồn nước để phục vụ cho mục tiêu cấp nước sinh hoạt cho khu đô

thị mới Đông Nam Á là một vấn đề rất quang trọng Các nguồn nước khác nhau với

những đặc tính về chất lượng khác nhau sẽ tác động trực tiếp đến mức độ và công

trình xử lý

a Nguồn nước mặt

Hệ thống sông rạch khá chằng chịt nhất là Sông Rạch cát và sông Nhà Bè nên

qui mô nước mặt khá lớn, trong mùa mưa có thể lợi dụng triều để tưới tiêu tự chảy

vùng ven sông làm giảm chi phí sản xuất Tuy nhiên, do nằm cạnh biển Đông, chịu

ảnh hưởng của thủy triều, vậy nên người dân không sử dụng nước mặt cho việc sinh

hoạt Bên cạnh đó, khu vực vùng hạ đã chịu ảnh hưởng không tốt đến sản xuất và đời

sống sinh hoạt dân cư Chất lượng nước sông Cần Giuộc trong nhiều năm qua, nhận

nước thải là các chất ô nhiễm chính đến từ nguồn rác thải của các nhà máy sản xuất

khu dân cư tại TP.Hồ Chí Minh và khu vực chợ với mức độ ô nhiễm rất cao, ảnh

hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất của người dân (nhiễm mặn, lợ)

b Nguồn nước dưới đất

Nguồn nước ngầm phân bố trên địa bàn huyện không đều, vùng thượng có trữ

lượng khá lớn, vùng hạ có trữ lượng ít Tầng nước ở độ sâu 180–300 mét, hàm lượng

sắt từ 7-20 mg/l

Khu vực Cần Giuô ̣c có số lượng giếng khoan lớn nhất, chủ yếu là các giếng nhỏ

ở quy mô hô ̣ gia đình Nước được khai thác từ tầng N2 ở đô ̣ sâu 150-220 m Nước

ngầm trong khu vực có chất lượng tốt Mực nước trong các giếng khoan ở đô ̣ sâu từ