N.V.Anh-Xu ly nuoc cap-Chuong 1. Chat luong nuoc

B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp trờng đại học xây dựng công nghệ xử lý nớc cấp PGS TS Nguyễn Việt Anh Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng Tháng năm 2009 Néi dung m«n häc Quản lý chất lợng nớc cấp Lựa chọn công nghệ xư lý n−íc C«ng nghƯ xư lý n−íc: L:m Công nghệ xử lý Sắt v: Mangan Công nghệ xử lý n−íc: Khư trïng Mét sè c«ng nghƯ xư lý nớc đặc biệt: Khử muối; L:m mềm; ổn định nớc; Xử lý Asen; Xử lý Amôni; Flo hoá v: Khử Flo… C«ng nghƯ xư lý n−íc cÊp cho vïng nông thôn Tối u hóa vận h:nh bảo dỡng Trạm xử lý nớc Tham quan Thảo luận B:i tËp nhãm 10 Thi/TiĨu ln TS Ngun ViƯt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp B:i Quản lý chất lợng nớc cấp I tính chất v Th nh phần chất lợng nớc thiên nhiên TS Nguyễn Việt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp I th nh phần v thiên nhiên tính chất nớc Đánh giá chất lợng nớc theo tiêu vật lý (nhiệt độ, h!m lợng cặn lơ lửng, độ m!u, mùi, vị, ), hoá học (pH, độ cứng, độ kiềm, độ oxi hoá, h!m lợng sắt, ), sinh học (các thuỷ sinh vËt) v! vi sinh (tỉng sè l−ỵng vi khn, chØ số Coli, ) Nghiên cứu dạng tồn tạp chất có nớc Để đánh giá chất lợng nớc, ngời ta tiến h!nh thí nghiệm phân tích theo tiêu vật lý, hoá học, vi sinh, hay thí nghiệm công nghệ xử lý nớc v!o thời điểm đặc trng lựa chọn Th: ng c mặ Th:nh phầ phần v: v: chất lợ lợng nớc mặt: + Các chất rắn lơ lửng, có hữu v! vô + Các chất ho! tan, dới dạng ion v! phân tử, có nguồn gốc hữu v! vô + Các vi sinh vật: vi khuẩn, virus, đơn b!o, nấm, trứng giun sán, Chất rắn lơ lửng d > 10 4mm N đÊt sÐt N c¸t N keo Fe(OH)3 N chất thải hu cơ, N vi sinh vật N tảo C¸c chÊt keo d = 10 10 mm N ñÊt sÐt N protein N silicat SiO2 N chÊt thải sinh hoạt hu N cao phân tử hu N vi khuẩn Các chất ho! tan d < 10 6mm N c¸c ion K+, Na+ N Ca2+, Mg2+, ClN, SO42N N PO43N N c¸c chÊt khÝ CO2, O2, N2, CH4, H2S, N chất hu N c¸c chÊt mïn TS Ngun ViƯt Anh, Bé môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp Một số c mặ số nguồ nguồn gâ gây nhiễm bẩ bẩn nguồ nguồn nớc mặt: + Do chất thải ngời, động vật trực tiếp hay gián tiếp đa v!o nguồn nớc + Do chất hữu phân huỷ từ động vật v! chất thải nông nghiệp + Do loại chất thải có chứa chất độc hại sở công nghiệp thải + Dầu mỏ v! sản phẩm dầu mỏ trình khai thác, sản xuất chế biến v! cận chuyển l!m ô nhiễm nặng nguồn nớc + Do chất tẩy rửa tổng hợp sinh hoạt v! công nghiệp thải + Các chất phóng xạ từ sở sản xuất v! sử dụng phóng xạ + Các hoá chất bảo vệ thực vật đợc dùng nông nghiệp + Các hoá chất hữu tổng hợp, đợc sử dụng rộng r_i công nghiệp + Các hoá chất vô l! chất dùng l!m phân bón cho nông nghiệp Th: ng n−í c ngÇ Th:nh phÇ phÇn v: v: chÊt lợ lợng nớc ngầm N Không có hạt keo hay hạt cặn lơ lửng Không có oxy ho! tan N Chứa nhiều tạp chất khoáng ho! tan N Thờng chứa nhiều CO2 d hòa tan (gây xâm thực) N Có nhiệt độ v! th!nh phần hoá học thay đổi N Bản chất địa chất đất có ảnh hởng lớn đến th!nh phần hoá học nớc ngầm N Nớc tiếp xúc với đất: tạo nên cân th!nh phần đất v! nớc N Trờng hợp lớp nớc môi trờng khép kín chủ yếu, lu thông kiểu cactơ, th!nh phần nớc thay đổi đột ngột, liên quan tới thay đổi lu lợng lớp nớc sinh nớc ma N Các loại vi sinh vật gây bệnh: nớc tầng sâu bị ô nhiễm N Đôi bị nhiễm chất ®Ỉc biƯt, khã xư lý nh− Asen, NH4+, NO3N, nhiƠm mặn TS Nguyễn Việt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp đánh giá chất lợng nớc theo tiêu vật lý (nhiệt độ, h!m lợng cặn lơ lửng, ủ ủ c, độ m!u, mùi, vị, hoạt độ phóng xạ ), hoá học (pH, độ cứng, độ kiềm, độ oxi hoá, h!m lợng sắt, mangan, hợp chất nitơ, KLN, ), sinh học (các thuỷ sinh vËt) v! vi sinh (tỉng sè l−ỵng vi khn, Coli tỉng sè, ENColi, Coli chÞu nhiƯt ) I.1 Mét sè tÝnh chÊt vËt lý cđa n−íc Cã ¶nh hởng quan trọng đến lựa chọn công nghệ v hiệu qu¶ xư lý n−íc ! N−íc tinh khiÕt: chÊt láng suốt, không mầu, không mùi, không vị 1ml nớc (tinh khiết) = g Nhiệt độ đóng băng: 0,000C; Nhiệt độ sôi : 100,000C (ở áp suất 760 mm Hg) Nớc bay (tuỳ theo áp suất khí quyển, độ ẩm k.khí, vận tốc gió, diện tích mặt thoáng, vv Nớc đóng băng 10 TS Nguyễn Việt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp I.1 Mét sè tÝnh chÊt vËt lý cđa n−íc §é nhớt động học nớc: t0 tăngN> độ nhớt giảm NhiƯt ®é cđa n−íc 11 I.1 Mét sè tÝnh chÊt vËt lý cđa n−íc N−íc cã nhiƯt dung lín (heat capacity) Độ dẫn điện (ở 180C) : 4,3.10N8 (1/ cm) §é dÉn ®iƯn rÊt thÊp + NhiƯt dung lín N> Sư dơng n−íc l!m chÊt dÉn nhiƯt N−íc ®ãng vai điều ho! nhiệt độ trái đất (mùa đông chậm nhiệt v! nguội chậm, mùa hè nóng lên chậm) 12 TS Nguyễn Việt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp Tính dị thờng nớc Khi tăng từ N> 40C, thể tích nớc không tăng m! lại giảm Tỷ trọng max: ë 00C m! l! ë 40C (chÝnh x¸c l! 3,980C): Khi đóng băng N> thể tích tăng, tỷ trọng giảm (khác chất khác) to đóng băng nớc P (chứ không tăng nh chất khác): Nhiệt dung riêng nớc lớn so với chất khác Hằng số điện môi nớc lớn N> có khả ho! tan cao 13 Sức căng mặt ngo:i nớc Sức căng mặt ngo!i nớc l! khả phân tử nằm ngo!i biên dính bám, kéo v! tự nén N> tạo nên lớp m!ng căng bề mặt Để phá phá vỡ m:ng căng đó, cần tác dụng lực định ịnh Sức căng mặt ngo: ngo:i nớc ớc lớn chất lỏng Chì lỏng > nớc > xăng > axeton > rợu > c.lỏng khác 500.10N5 N/cm 29.10N5N/cm 72.10N5N/cm 22.10N5N/cm 24.10N5N/cm Có sức căng mặt ngo!i cao ®é dÝnh −ít (dÝnh b¸m) cao N> mao dÉn 14 TS Nguyễn Việt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp Độ đục (Nephelometric Turbidity Unit N NTU) Độ (cm): Đĩa Secchi 15 Độ đục (Nephelometric Turbidity Unit N NTU) Do hợp chất keo nớc gây Thờng đo cách so sánh độ tán sắc ánh sáng chiếu ánh sáng qua mẫu cần xác định v! mẫu đối chứng Các chất keo: tán sắc, hấp thụ ánh sáng, ngăn không cho ánh sáng qua Cặn lơ lửng liên hệ với NTU Phải tổng kết thực nghiệm với nguồn nớc xác định! NTU hay mg/l 16 TS Nguyễn Việt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý nớc cấp Độ đục (NTU) NNớc thô: N 1000 NTU N 1329/QDN2002: NTU N TCVN 5502:2003: NTU Các điểm đo NTU 17 18 TS Nguyễn Việt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dựng B i giảng: Công nghệ xử lý n−íc cÊp Secchi Disk Transparency is a measure of the clarity of the water, and a quick, simple, and accurate method for estimating lake water quality A black and white disk (called a secchi disk) is lowered into the water until it just disappears from sight this depth measurement is recorded The deeper the measurement, the clearer the water Secchi disk measurements give a general indication of problems with algae, zooplankton, water color and silt 19 §é m:u Do hợp chất ho! tan hay keo, thực vật gây Xác định theo thang m!u tiêu chuẩn Thang m!u Cobalt Bicromat: lÝt n−íc chøa 0,175 g K2Cr2O7 v! g CoSO4 lÊy b»ng 1000 ®é chuÈn Thang m!u Platin N Cobalt: l! m!u dung dịch chøa 2,49 gam K2PtCl6 v! 2,08 g CoCl2 lÝt n−íc, lÊy b»ng 1000 ®é) 20 TS Ngun ViƯt Anh, Bộ môn Cấp thoát nớc, Trờng Đại học Xây dùng 10 ... N−íc l! chất điện ly yếu, phân ly: K= H2O H+ +OHN [ H + ].[OH − ] H 2O K: tÝch c¸c ion cđa n−íc NÕu t0 =const N> K = const nhiệt độ xác định: [H+].[OHN] = K=const T0 = 250C N> K =1.1 0N14 g.ion/l... Hạt cát mịn vừa lín KÝch th−íc, mm §é lín thủ lùc, mm/s Thêi gian lắng qua chiều sâu m 2.10 ữ 1.1 0 1.1 0 ÷ 5.10 24.10 5.10 ÷ 27.10 0,1 0,5 1,0 7.10 7.10 ÷ 17.10 5.10 1,7 0,5 50 100 năm 0,5 tháng... dÞch mi gèc axit u, víi số lợng pH hầu nh không thay đổi, do: H+ axit mạnh + AN axit yếu (phân ly Ýt) → HA OHN + HA → H2O + AN → C¸c ion cđa c¸c m mi axit u dung dịch điều điều ho: ho: nồng độ