Luận văn thạc sĩ nghiên cứu mô hình lọc nước ngầm quy mô hộ gia đình tại xã tam anh nam, huyện núi thành, tỉnh quảng nam

Là một địa phương đã từng được xếp vào diện khó khăn, sự thiếu thốn về các điều kiện sinh hoạt thường xuyên xảy ra, đặc biệt là nguồn nước sạch cho sinh hoạt, người dân khu vực này vẫn s

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM THỊ PHƯƠNG THÙY

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MÔ

HỘ GIA ĐÌNH TẠI XÃ TAM ANH NAM,

HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đà Nẵng, Năm 2017

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM THỊ PHƯƠNG THÙY

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MÔ

HỘ GIA ĐÌNH TẠI XÃ TAM ANH NAM,

HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM

Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường

Mã số : 60520320

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS LÊ THỊ XUÂN THÙY

Đà Nẵng, Năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Phạm Thị Phương Thùy

MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 3

6 Bố cục đề tài 4

Chương I TỔNG QUAN 5

1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM 5

1.1.1 Định nghĩa và phân loại nước ngầm 5

1.1.2 Tính chất nước ngầm, các yếu tố ảnh hưởng 7

1.1.2.1 Tính chất nước ngầm 7

1.1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng chất lượng nước ngầm 10

1.1.3 Vai trò của nước ngầm trong đời sống và phát triển kinh tế 11

1.1.3.1 Trên thế giới 11

1.3.1.2 Tại Việt Nam 12

1.1.4 Các khả năng và nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm 13

1.1.4.1 Các khả năng ô nhiễm nước ngầm 13

1.1.4.2 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm 14

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM 16

1.2.1 Phương pháp khử sắt trong nước ngầm 17

1.2.1.1 Các trạng thái tồn tại tự nhiên của sắt trong các nguồn nước 17

1.2.1.2 Lựa chọn công nghệ khử sắt 17

1.2.2 Phương pháp khử mangan trong nước ngầm 21

1.2.2.1 Phương pháp oxy hóa 21

1.2.2.2 Phương pháp sử dụng các chất oxy hóa mạnh 22

1.2.2.3 Phương pháp sinh học 23

1.2.3 Một số phương pháp khác nhằm nâng cao chất lượng nước 23

1.2.4 Một số mô hình lọc nước ngầm 24

1.2.4.1 Mô hình cột lọc 24

1.2.4.2 Bể lọc nước kiểu Mỹ 26

1.2.4.3 Hệ thống lọc nước ngầm nhiễm phèn 26

1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN XÃ TAM ANH NAM, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM 27

1.3.1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên 27

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 29

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 31

2.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 32

2.2.1 Nguồn nước ngầm tại một số khu vực thuộc xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam 32

2.2.2 Mô hình thiết kế nhằm lọc nước ngầm tại xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam 32

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.3.1 Phương pháp khảo sát thực địa 34

2.3.2 Phương pháp chuyên gia 34

2.3.3 Phương pháp thu thập dữ liệu 34

2.3.4 Phương pháp điều tra 35

2.3.5 Phương pháp lấy mẫu phân tích 35

2.3.6 Phương pháp mô hình thực nghiệm 35

2.3.7 Phương pháp so sánh 38

2.3.8 Phương pháp xử lý số liệu 38

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 KẾT QUẢ VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM TẠI XÃ TAM ANH NAM, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM 39

3.1.1 Kết quả khảo sát về tình hình sử dụng nước ngầm 39

3.1.2 Kết quả khảo sát về hiện trạng chất lượng nước ngầm 43

3.2 THIẾT KẾ MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC NGẦM QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH 45

3.2.1 Kết quả tối ưu các thông số ảnh hưởng đến khả năng lọc nước ngầm của mô hình nghiên cứu 45

3.2.2 Kết quả so sánh khả năng lọc nước của mô hình nghiên cứu với các mô hình

khác 55

3.3 ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG MÔ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH 60

3.3.1 Cấu tạo mô hình 60

3.3.2 Tính khả thi về kinh tế 62

3.3.3 So sánh ưu nhược điểm của mô hình với các thiết bị khác 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TẠI

XÃ TAM ANH NAM, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM

Học viên: Phạm Thị Phương Thùy Chuyên ngành: Kỹ Thuật môi trường

Mã số: 60.52.03.20 Khóa: K30 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Nước ta hàng năm phải hứng chịu rất nhiều trận bão, lũ lụt, người dân sinh

sống chung với nước, nhưng lại không có nước sạch để sử dụng Các khu vực nông thôn, miền núi, cửa biển… thường xuyên xảy ra tình trạng thiếu nước sinh hoạt Hiện nay, trên thị trường đã có những loại máy lọc nước nhỏ gọn, tiện ích, sử dụng công nghệ lõi lọc Nano, RO,

và bạc nano Tuy nhiên, những máy lọc nước này có vật liệu lọc được chế tạo công phu, chi tiết, có giá thành cao và yêu cầu chất lượng nước đầu vào ổn định, có những lõi lọc bị loại bỏ hoàn toàn, không thể tái sử dụng Nghiên cứu này đề xuất mô hình lọc nước ngầm nhiễm phèn tại xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành Thành, tỉnh Quảng Nam dựa trên những nguyên tắc lọc nước ngầm truyền thống Mô hình được cải tiến dễ dàng thay/rửa vật liệu lọc, giá thành phù hợp với người dân có thu nhập thấp Tác giả đã nghiên cứu lưu lượng, thời gian sục khí phù hợp với quá trình lọc và thời gian tiến hành thay rửa vật liệu lọc Mô hình lọc nước ngầm quy mô hộ gia đình do tác giả đề xuất đã được tính toán tính khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế, hoàn toàn có thể áp dụng thực tế

Từ khóa - Nước ngầm; nhiễm phèn; lọc nước ngầm; mô hình lọc nước; quy mô hộ gia

đình;

STUDYING MODEL OF HOUSEHOLD- SCALE UNDERGROUND WATER FILTER IN THE SOUTH OF TAM ANH COMMUNE, NUI THANH DISTRICT,

QUANG NAM PROVINCE

Storms and floods occur in Viet Nam every year so there isn’t enough running water to use, especially for those who live in rural, moutainous and esturial areas in both rainy and dry seasons Currently, there are various types of water purifiers, which are compact, useful using Nano, RO, and nanofiber filter technology However, these water purifiers have elaborated filter materials which are expensive, require stable input water quality and have foverer eliminated filters and can not be reused This study offers a model for treating alum water in the South of Tam Anh Commune, Nui Thanh Thanh District, Quang Nam Province, which is based on traditional underground water filtration The model has already been upgraded so it

is easy to change or wash filter materials, which can be suitable for people having low incomes The author has researched the flow, aerating time which is suitable with filtrating and washing filter material time This model of household –scale underground water filter reseached by the author has been calculated technically and economically, can be practically applied

3.7 Kết quả so sánh chất lượng nước qua các mô hình lọc khác

3.8 Bảng tính chi phí lắp đặt cột lọc nước sinh hoạt 62

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Số hiệu

1.3 Các sơ đồ khử sắt bằng phương pháp làm thoáng và lọc 19

1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ khử sắt làm thoáng, lắng hoặc

1.5 Mô hình học theo phương đứng và phương ngang 25

1.9 Biểu đồ tỷ lệ lao động phân bố theo ngành nghề 29

3.2 Các hộ dân được khảo sát bằng phiếu điều tra 40

3.4 Biểu đồ tỷ lệ các hộ gia đình sử dụng thiết bị lọc nước 41 3.5 Một số mô hình lọc nước tại khu vực nghiên cứu 42

3.6 Biểu đồ tỷ lệ người dân đánh giá chất lượng nước theo cảm

3.7 Biểu đồ biểu diễn hàm lượng một số chất có trong nước

3.9 Hàm lượng các chất thay đổi theo thời gian sục khí 48 3.10 Biểu đồ biểu diễn lưu lượng nước theo thời gian 51 3.11 Bông lọc và cát trắng sau 7 ngày tiến hành lọc nước 51 3.12 Cát mangan tại thời điểm đã lọc được 20m 3 54 3.13 Máy lọc nước của một hộ gia đình đang sử dụng 56

3.15 Nồng độ các chất có trong nước sau lọc qua các mô hình 59 3.16 Sơ đồ lắp đặt mô hình lọc nước ngầm quy mô hộ gia đình 60 3.17 Hình ảnh mô hình lọc nước ngầm đặt tại hộ gia đình 61 3.18 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm quy mô hộ gia đình 62

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết đề tài

Nước có vai trò vô cùng to lớn trong đời sống sinh hoạt của con người, đặc biệt là nước sạch Theo tổ chức y tế thế giới (WHO), hiện nay 80% bệnh tật ở các quốc gia đang phát triển có liên quan đến nguồn nước và môi trường Và tại Việt Nam, mỗi năm có đến 9.000 trường hợp tử vong và 200.000 người mắc bệnh ung

thư có nguyên nhân chính bắt nguồn từ ô nhiễm nguồn nước [1]

Hơn nữa, nước ta hàng năm phải hứng chịu rất nhiều trận bão, lũ lụt, người dân sinh sống chung với nước, nhưng lại không có nước sạch để sử dụng Các khu vực nông thôn, miền núi, cửa biển… thường xuyên xảy ra tình trạng thiếu nước sinh hoạt trong cả mùa mưa bão, lẫn mùa nắng hạn Hiện nay, để giải quyết nhu cầu nước sạch nói chung và nước ăn uống trực tiếp nói riêng, trên thị trường đã có những loại máy lọc nước nhỏ gọn, tiện ích, sử dụng công nghệ lõi lọc Nano, RO, và bạc nano Tuy nhiên, những máy lọc nước này có vật liệu lọc được chế tạo công phu, chi tiết dẫn đến giá thành cao - các máy lọc nước có giá dao động từ 3 triệu đồng đến 15 triệu đồng Đồng thời, các máy lọc nước này cũng yêu cầu chất lượng nước đầu vào ổn định, có những lõi lọc bị loại bỏ hoàn toàn, không thể tái sử dụng Hơn nữa, chất lượng đầu ra không được kiểm định, không đảm bảo an toàn cho người sử dụng

Xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam có địa hình chạy dọc theo sông Trường Giang, đổ về cửa biển An Hòa Nước ngầm tầng nông khu vực này thường xuyên bị nhiễm mặn và phèn Trước đây, người dân chủ yếu sinh sống bằng làm nông và chài lưới, những năm gần đây, cùng với sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế của tỉnh, phần lớn người dân chuyển sang làm công nhân tại các khu kinh tế

mở Chu Lai và khu công nghiệp Bắc Chu Lai Do vậy, đời sống người dân đã được cải thiện rất nhiều Là một địa phương đã từng được xếp vào diện khó khăn, sự thiếu thốn về các điều kiện sinh hoạt thường xuyên xảy ra, đặc biệt là nguồn nước sạch cho sinh hoạt, người dân khu vực này vẫn sử dụng nguồn nước ngầm không đảm bảo chất lượng phục vụ mục đích sinh hoạt và ăn uống, trước tình hình đó, nhiều công trình nước sạch được xây dựng dưới sự hỗ trợ của các cấp ban ngành Trên địa bàn xã Tam Anh Nam có 3 trạm xử lý nước, phục vụ cấp nước sinh hoạt cho người dân là trạm Diêm Phổ, Tiên Xuân 1, Mỹ Sơn – Nam Định đã được đầu

tư từ năm 2007, tuy nhiên, chất lượng nước sau xử lý vẫn không đảm bảo và số lượng không đủ cung cấp cho toàn xã [24] Hàng tháng, người dân vẫn bỏ tiền ra

mua nước sạch chỉ để tắm giặt và nước ăn uống phải mua nước đóng chai hoặc tự lọc nước ngầm

Xuất phát từ thực trạng trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu mô

hình lọc nước ngầm quy mô hộ gia đình tại xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam”, với mục đích giúp người dân tiếp cận được mô hình lọc

nước đơn giản, thân thiện với môi trường, chi phí thấp, hiệu quả cao, đồng thời đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân khu vực nghiên cứu

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Thiết kế và vận hành thành công mô hình lọc nước ngầm quy mô hộ gia đình đảm bảo hiệu quả về chất lượng nước sinh hoạt và nước ăn uống theo quy chuẩn Việt Nam (QCVN), điều kiện vận hành và chi phí phù hợp với đời sống người dân

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Từ đó, có thể mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho các vùng nông thôn khác trên

Mô hình lọc nước được nghiên cứu

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam

Các thôn tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra và lấy mẫu phân tích chất lượng nước ngầm tại xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam là thôn

Mỹ Sơn, Nam Định, Diêm Phổ, Nam Cát, Tiên Xuân 1

Hình i Phạm vinghiên cứu của đề tài

: Thôn Tiên Xuân 1

5 Phương pháp nghiên cứu

Khi tiến hành nghiên cứu, đề tài đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp chuyên gia

- Phương pháp thu thập dữ liệu

- Phương pháp điều tra

- Phương pháp mô hình thực nghiệm

- Phương pháp lấy mẫu phân tích

- Phương pháp so sánh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1.TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM

1.1.1 Định nghĩa và phân loại nước ngầm

Theo Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13, nước dưới đất là nước tồn tại

trong các tầng chứa nước dưới đất.Nước ngầm chỉ là một loại trong nước dưới đất Nước ngầm là loại nước nằm trong một tầng đất đã bão hòa nước hoàn toàn, phía dưới là tầng không thấm nước và bị chi phối bởi các lực sau đây:Lực hấp thụ, lực mao quản và trọng lực

Tùy theo mục đích sử dụng, có nhiều cách phân loại nước ngầm khác nhau

1 Theo lực chi phối phân tử nước, chia nước ngầm thành 3 loại:

- Nước hấp thụ: Đây là nước bao quanh các hạt đất rắn thành các phân tử Lực hấp thụ chiếm ưu thế so với lực mao dẫn và trọng lực

- Nước mao quản: là nước chứa đầy trong các mô rỗng rất nhỏ của đất (gọi là

lỗ rỗng mao quản) Lúc này, lực mao quản chiếm ưu thế

- Nước trong lực: là nước chứa đầy trong các khe rỗng phi mao quản của đất

2 Theo độ sâu nước ngầm:

- Nước ngầm tầng nông: < 50m

- Nước ngầm tầng sâu: >50m

3 Theo điều kiện nguồn nước

- Nước ngầm có nguồn nước theo dạng nước dâng

- Nước ngầm có nguồn nước theo dạng nước đổ

- Nước ngầm trong tầng chứa nước

- Nước ngầm trong mạng lưới chứa nước

4 Theo bề mặt chứa nước

- Nước ngầm trong tầng chứa nước có bề mặt nhỏ

- Nước ngầm trong tầng chứa nước có bề mặt lớn

5 Theo điều kiện kiến tạo địa chất

- Nước ngầm ở tầng chứa nước trong điều kiện vỉa ổn định

- Nước ngầm ở tầng chứa nước trong điều kiện vỉa không ổn định

6 Theo bản chất lỗ hổng trong tầng đá chứa nước

- Nước ngầm trong đá hoa

- Nước ngầm trong đá vôi

7 Theo các đặc tính thủy lực

- Nước ngầm có bề mặt tự do

- Nước ngầm tĩnh

8 Theo thành phần hóa học, xác định tổng số muối tan trong nước

- Nước ngọt: Tổng muối tan <1g/l

- Nước mặn: Tổng muối tan 1- 3g/l: Nước ngầm ít mặn

Tổng muối tan 3 - 4g/l: Nước ngầm mặn Tổng muối tan 4 - 7g/l: Nước ngầm mặn trung bình Tổng muối tan 7 - 10g/l: Nước ngầm khá mặn

- Nước lợ:

Tổng muối tan 10 - 30g/l: Nước mặn lợ yếu Tổng muối tan 30 - 50g/l: Mước mặn lợ mạnh

- Nước khoáng hóa mạnh: Tổng muối tan > 50g/l

9 Theo đặc tính hóa học và vật lý của nước (có xét đến mục đích sử dụng)

- Nước khoáng

- Nước cho công nghiệp

- Nước cho sinh hoạt

10 Theo điều kiện đổi mới nguồn nước

- Nước ngầm đổi mới nhanh

- Nước ngầm đổi mới chậm

- Nước ngầm đọng

11 Theo những chỉ số về khí hậu

- Nước ngầm của những vùng ẩm và ôn hòa

- Nước ngầm có độ khoáng hóa của những vùng ẩm và khô hạn

12 Theo vị trí tầng chứa nước

Theo NGND Gs.Ts Trần Phước Đường, Đại học Cần Thơ (1999), nước ngầm

là loại nước tích tụ trong các lớp đất đá dưới sâu trong lòng đất Quá trình hình thành nước ngầm diễn ra rất chậm từ vài chục đến hàng trăm năm.Có hai loại nước ngầm: nước ngầm không có áp lực và nước ngầm có áp lực

Nước ngầm không có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm nước và lớp đá này nằm bên trên lớp đá không thấm như lớp diệp thạch hoặc lớp sét nén chặt Loại nước ngầm nầy có áp suất rất yếu, nên muốn khai thác nó phải thì phải đào giếng xuyên qua lớp đá ngậm rồi dùng bơm hút nước lên Nước ngầm loại này thường ở không sâu dưới mặt đất, vì có nhiều trong mùa mưa và ít dần trong mùa khô

Nước ngầm có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm nước

và lớp đá này bị kẹp giữa hai lớp sét hoặc diệp thạch không thấm Do bị kẹp chặt giữa hai lớp đá không thấm nên nước có một áp lực rất lớn vì thế khi khai thác người ta dùng khoan xuyên qua lớp đá không thấm bên trên và chạm vào lớp nước này nó sẽ tự phun lên mà không cần phải bơm Loại nước ngầm này thường ở sâu dưới mặt đất, có trữ lượng lớn và thời gian hình thành nó phải mất hàng trăm năm thậm chí hàng nghìn năm

1.1.2 Tính chất nước ngầm, các yếu tố ảnh hưởng

1.1.2.1 Tính chất nước ngầm

Nước ngầm được tạo nên do nước mưa và hơi nước thấm vào trong lòng đất

và được giữ lại trong các tầng trữ nước nằm xen kẽ với các tầng không thấm nước

Do nước thấm qua các tầng đất đá, cát, sỏi giống như quá trình lọc qua các vật liệu lọc nước nên nước ngầm có hàm lượng chất lơ lửng nhỏ Tồn tại trong các tầng trữ nước là các khoáng chất, vì vậy,nước ngầm thường có hàm lượng nguyên tố kim loại đặc biệt là sắt và mangan Hàm lượng các nguyên tố kim loại trong nước ngầm phụ thuộc vào tính chất địa chất của từng khu vực Để có thể đánh giá được chất lượng cụ thể của nước ngầm phải tìm hiểu sâu vê một số tính chất cơ bản, như sau: -Tính chất lý học: Độ đục của nước ngầm nhìn chung nhỏ; Nhiệt độ nước ngầm tương đối thấp

- Tính chất hóa học:

Nước ngầm hiếu khí: Có chất lượng tốt, thường không có các chất khử như

H2S, CH4, NH4+, , có thể không cần xử lý và cấp trực tiếp cho người sử dụng Nước ngầm yếm khí: Trong quá trình nước thấm qua các tầng đất đá, oxy đã

bị tiêu thụ, các chất hòa tan như Fe2+, Mn2+ sẽ được tạo thành, đồng thời các quá trình khử NO3- NH4+; SO42- H2S; CO2 CH4cũng xảy ra[11]

a Ion Ca 2+ trong nước ngầm

Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ cao Trong đất thường chứa nhiều

CO2 do các quá trình trao đổi chất của rễ cây và các quá trình thủy phân các tạp

chất hữu cơ nhờ vi sinh vật tạo khí CO2, khí CO2 hòa tan trong nước mưa theo phản ứng sau:

CO2 + H2O H2CO3Axit yếu sẽ thấm sâu xuống đất và hòa tan canxi cacbonat tạo ra ion Ca2+:

H2CO3 + CaCO3Ca(HCO3)2 Ca2+ + 2HCO3-

b Ion Mg 2+ trong nước ngầm

Nguồn gốc của các ion Mg2+ trong nước ngầm chủ yếu từ các muối MgSiO3

và CaMg(CO3)2, chúng hòa tan chậm trong nước chứa khí CO2 Sự có mặt của

Ca2+, Mg2+tạo nên độ cứng của nước

c IonNa + trong nước ngầm

Sự hình thành của Na+ trong nước chủ yếu theo phương trình phản ứng sau:

2NaAlSi3O3 + 10H2O Al2Si2(OH)4 +2Na++ 4H4SiO3

Na+ cũng có thể có nguồn gốc NaCl, Na2SO4, là những muối có độ hòa tan lớn trong nước biển

d Ion Fe 2+ trong nước ngầm

Các Ion Fe2+ từ các lớp đất đá được hòa tan trong nước trong điều kiện yếm khí như sau:

4Fe(OH)3+ 8H+ 4Fe2+ + O2 + 10H2O Khi không bị sinh vật tiêu thụ cho các quá trình oxy hóa các chất trong hữu cơ trong đất (hợp chất humic), sắt hóa trị ba Fe(OH)3 sẽ bị khử thành sắt hóa trị hai

Fe2+

e Ion Mn 2+ trong nước ngầm

Các ion Mn2+ được hòa tan trong nước từ các tầng đất ở điều kiện yếm khí như sau: 6MnO2 + 12H2O  Mn2+ + 3O2 + 6H20

f Ion NH 4 + trong nước ngầm

Các ion NH4- trong nước ngầm có nguồn gốc từ các chất thải rắn và chất thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, phân bón hóa học và trong quá trình vận động của Nitơ

g Ion HCO 3 - trong nước ngầm

Các ion HCO3-được tạo ra trong nước nhờ quá trình hòa tan của đá vôi khi có mặt khí CO2

CaCO3 + CO2 + H2O  Ca2+ + HCO3

-h Ion SO 4 2- trong nước ngầm

Các ion SO42- có nguồn gốc từ muối CaSO4.7H2O hoặc do quá trình oxy hóa FeS2 trong điều kiện ẩm với sự có mặt của O2, như sau:

2FeS2 + 2H2O + 7O2 2Fe2+ + 4SO42- + 4H+

i Ion Cl - trong nước ngầm

Các ion Cl- có nguồn gốc từ quá trình phân ly muối NaCl hoặc nước thải sinh hoạt

Tóm lại, trong nước ngầm có chứa các cation chủ yếu là: Na+, Ca2+, Mg2+,

Fe2+, NH4+ và các anion chủ yếu là HCO3-, SO42-, Cl- Điều quan trọng cần chú ý là tổng đương lượng của các cation bằng tổng tương lượng các anion

Ngoài ra, trong nước ngầm còn có các chất khí hòa tan như O2, H2S, CH4,

k Khí O 2 hòa tan trong nước ngầm

Dựa vào nồng độ của oxy trong nước ngầm có thể chia nước ngầm thành 2 nhóm:

- Nước yếm khí: Trong quá trình lọc qua các tầng đất đá, oxy trong nước bị tiêu thụ khi lượng oxy bị tiêu thụ hết, các chất hòa tan như Fe2+, Mn2+ sẽ được tạo thành Hơn nữa cũng xảy ra các quá trình khử sau: NO3-NH4+; SO42-H2S và

CO2CH4…

- Nước dư lượng oxy hòa tan: Trong nước có oxy sẽ không có các chất khử như NH4+, H2S, CH4… thường khi có nước dư lượng O2 sẽ có chất lượng tốt

l Khí H 2 S hòa tan trong nước ngầm

Khí hyđrô sunfua được tạo ra trong điều kiện yếm khí từ ion sunfua với sự có mặt của vi khuẩn

2SO42- + 14H+ +8e-  2H2S + 2H2O + 6OH-

m Khí CH 4 và khí CO 2

Mêtan và khí cacbonic được tạo thành trong điều kiện yếm khí từ các hợp chất humic với sự tham gia của vi khuẩn

4C10H18O10 + 2 H2O 21 CO2 +19 CH4

Có những nguồn nước ngầm chứa tới 40mg CH4/l

Nồng độ các tạp chất chứa trong nước ngầm phụ thuộc vào vị trí địa lí của nguồn nước, thành phần của các tầng đất đá trong khu vực, độ hòa tan của các tạp chất trong nước, sự có mặt của các chất dễ bị phân hủy bằng sinh hóa trong đất đá [13]

1.1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng nước ngầm

Trữ lượng và chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như sau: Khí hậu, thủy văn, địa hình địa mạo, thổ nhưỡng, địa chất và các hoạt động phát triển của con người

* Khí hậu: Lượng mưa là nguồn cung cấp chủ yếu cho nước ngầm, vì thế

lượng mưa, phân phối lượng mưa trong năm ảnh hưởng trực tiếp đến trữ lượng nước ngầm, đặc biệt là nước ngầm tầng nông.Bên cạnh đó, cường độ mưa có ảnh hưởng trực tiếp đến hệ số dòng chảy, có nghĩa là ảnh hưởng đến lượng nước thấm xuống đất cung cấp cho nước ngầm

Thoát hơi nước từ mặt đất là một phần trong lượng nước đi của nước ngầm, làm giảm lượng nước ngầm Các yếu tố khí hậu như: nhiệt độ, độ ẩm, gió có ảnh hưởng trực tiếp đến lượng bốc hơi nước mặt đất

Vì thế, các yếu tố khí hậu này có ảnh hưởng trực tiếp đến sự thay đổi của nước ngầm

* Thủy văn: Dòng chảy mặt trên các sông suối, lượng nước và mực nước

trong các ao hồ, tương quan giữa mực nước ao hồ và mực nước ngầm có ảnh hưởng trực tiếp đến nước ngầm

Ngoài ra, chế độ thủy triều, tình hình hạn hán, lũ lụt cũng ảnh hưởng đến nước ngầm

* Điều kiện địa hình, địa mạo, thảm phủ trên mặt đất: Độ dốc địa hình, độ

gồ ghề của mặt đất, mật độ sông suối, ao hồ trên mặt đất có ảnh hưởng đến hệ số dòng chảy, do đó ảnh hưởng trực tiếp đến lượng nước thấm vào đất để bổ sung cho nước ngầm

* Địa chất, thổ nhưỡng: Cách sắp xếp địa tầng, cấu tạo các tầng địa chất, độ

rỗng của các lớp đất đá, hệ số thấm… sẽ ảnh hưởng đến tốc độ và lượng nước thấm vào trong đất

* Các hoạt động phát triển của con người: Sự khai thác nước ngầm để phục

vụ các mục đích phát triển khác nhau, những tác động của con người đến chất lượng và khối lượng nước mặt – là nguồn nước bổ sung cho nước ngầm Các công trình giữ nước như hồ chứa nước, hệ thống cấp thoát nước đều ảnh hưởng đến sự thay đổi nước ngầm

Quá trình đô thị hóa cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi mực nước ngầm do kết quả của việc làm giảm sự bổ sung nước ngầm và tăng cường việc khai thác nước ngầm.Ở những vùng nông thôn, nước sinh hoạt thường được lấy từ những giếng

nông, trong khi đó hầu hết nước thải của đô thị lại trở về đất thông qua các hồ chứa nước[11]

1.1.3 Vai trò của nước ngầm trong đời sống và phát triển kinh tế

Nước luôn giữ một vai trò quan trọng trong lịch sử phát triển loài người và quá trình phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia Trong thời đại hiện nay, sự phát triển dân số và nhu cầu về sử dụng nước của con người ngày càng tăng cao, các nguồn nước được khai thác và sử dụng ngày càng nhiều Nước ngầm là một trong số những nguồn cung cấp nước cho thế giới.Nước ngầm phân bố khắp nơi, nguồn nước tương đối ổn định;Nước ngầm thường được khai thác và sử dụng tại chỗ, đường dẫn nước ngắn, tổn thất trong quá trình dẫn nước ít;Lưu lượng khai thác nước ngầm nhỏ nên qui mô xây dựng công trình không lớn, phù hợp với địa phương và của các hộ nông dân cần khai thác sử dụng nước ngầm; Đây cũng là nhược điểm của nước ngầm.Công trình phân tán, cá nhân tự khai thác và sử dụng nên đôi khi không quản lý được chất lượng.Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn nước mặt nên quá trình xử lý ít phức tạp hơn.Ở những vùng thấp việc khai thác nước ngầm dễ dàng, ít tốn kém, ngoài ra cũng có thể hạ thấp mực nước ngầm để cải tạo đất[11]

1.1.3.1 Trên thế giới

Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và vùng dân cư trên thế giới Tính đến đầu những năm 1990 toàn thế giới đã khai thác được 760 tỷ m3 nước dưới đất chiếm tỷ lệ 21% so với số lượng khai thác sử dụng nước mặt 10 quốc gia dẫn đầu thế giới về khai thác sử dụng nước dưới đất, cụ thể: Bảng 1.1 Các quốc gia dẫn đầu về khai thác nước dưới đất trên thế giới

TT Tên quốc

gia

Tổng lượng nước dưới đát sản sinh/năm (tỷ m3)

Bình quân người (m3/ng)

Năm

Lượng nước dưới đất khai thác sử dụng

hằng năm

Tổng số (tỷ

m3/năm)

% so với khả năng tái tạo

Bình quân người (m3/ng)

Sử dụng cho các lĩnh

vực

Sinh hoạt

Công nghiệp

Nông nghiệp

1 Ấn Độ 418,5 413 1990 190 45,5 187,4 9 2 89

2 Mỹ 660 2371 1995 109,8 16,2 384,5 24 10 66

3 Pakistan 1991 55 100,0 351,5 9 11 80

4 Trung Quốc 828,4 649 1990 52,9 6,4 41,4 46 54

Nhiều nước Nam Á cũng chiếm tỷ lệ cao về khai thác nước dưới đất so với nước mặt như: Bangladesh chiếm trên 70%, Pakistan chiếm 36,5%, Ấn Độ chiếm

34,5%[18]

1.1.3.2 Tại Việt Nam

Việt Nam là một quốc gia có tài nguyên nước dưới đất khá lớn, đứng thứ 34

so với 155 quốc gia và vùng lãnh thổ theo liệt kê của các tổ chức quốc tế (WR1, VNDP, UNEP, WB).Hiện nay, nước ngầm đóng góp khoảng 40% tổng lượng nước cấp cho các đô thị, lớn nhất là Hà Nội khoảng 800.000m3/ngày đêm, Tp Hồ Chí Minh khoảng 500.000m3/ngày đêm Có nhiều đô thị sử dụng 100% là nước ngầm, như: Hà Nội, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Buôn Mê Thuộc, Quy Nhơn, Sóc Trăng, Cà Mau và phần lớn các đô thị còn lại đều kết hợp sử dụng cả nước mặt

và nước ngầm[18].Tổng lượng nước ngầm cấp cho các đô thị và công nghiệp ước tính khoảng 700 triệu m3/năm, dự báo tăng khoảng 1,5 lần vào năm 2020.Có tới 80% dân số nông thôn sử dụng nước ngầm, với các loại công trình: giếng đào, giếng khoan và mạch lộ Nước ngầm được sử dụng phổ biến để tưới màu cây công nghiệp, như: cà phê, hồ tiêu, cao su ở Tây Nguyên, vải ở Bắc Giang… Nước ngầm còn sử dụng để tưới lúa chống hạn (trong mùa khô năm 2010 tại các tỉnh đồng bằng trung du Bắc Bộ, miền Trung, miền Đông Nam Bộ,Tây Nguyên và nhiều vùng của Đồng bằng sông Cửu Long) Lượng nước ngầm để tưới ước tính khoảng 600 triệu

m3/năm.Nước ngầm còn được sử dụng cho nuôi trồng thủy sản (năm 2005 – 2006 rất phổ biến mô hình nuôi tôm trên cát tại khu vực miền Trung; sử dụng nước ngầm mặn để nuôi trồng thủy sản ở Đồng bằng sông Cửu Long[19]

1.1.4 Các khả năng và nguyên nhân ô nhiễm nước ngầm

1.1.4.1 Các khả năng ô nhiễm nước ngầm

a Ô nhiễm hóa học: Bao gồm những thay đổi theo chiều hướng xấu về hóa

tính của nước ngầm Một số muối có độc tính cao, các nguyên tố kim loại nặng xuất hiện trong nước ngầm như: Chì, đồng, thủy ngân, asen, crom… những chất này có nguồn gốc từ chất thải, nước thải công nghiệp, sinh hoạt và việc dùng phân hóa học, thuốc trừ sâu quá nhiều trong nông nghiệp[10]

Ví dụ:Dựa theo kết quả của Trung tâm Quan trắc và Dự báo tài nguyên (Bộ Tài nguyên và Môi trường), hầu hết các kết quả nghiên cứu về nước ngầm thời gian vừa qua đều cho thấy rằng, nước ngầm đang bị ô nhiễm bởi những hóa chất độc hại Cụ thể, ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ, lượng NH3 lên đến 23,3 mg/l, cao hơn

200 lần so với quy định về an toàn Ngoài ra, khoảng 60% các mẫu quan sát được

có chứa chất Mn vượt quá hàm lượng tiêu chuẩn hay khoảng 15% số mẫu thử có chứa hàm lượng As, một trong những hóa chất độc hại đối với sức khỏe con người, xuất hiện ở trong nước ngầm Trong khi đó, tại khu vực đồng bằng Nam bộ, các mẫu quan sát được cho thấy, các hàm lượng chất Mn và CH4 cũng vượt ngưỡng cho phép[20]

b Ô nhiễm hóa sinh: Loại ô nhiễm này khó thấy nhưng vô cùng tai hại, xảy ra

trong quá trình hóa sinh – tổng hợp Đó là quá trình xảy ra trong cơ thể sinh vật các chất ít độc hoặc không độc kết hợp với nhau trong quá trình biến đổi hóa – sinh tạo

ra các chất có độc tố cao[10]

Ví dụ:Năm 2014, Bộ Y tế đã kiểm tra mẫu nước sạch tại Nhà máy nước Tương Mai, nơi cung cấp nước cho hàng ngàn hộ dân ở quận Hoàng Mai (Hà Nội) bằng nguồn nước ngầm thì phát hiện trong nước có chứa chất Amoni và Manganat Đặc biệt, khi hai hóa chất này kết hợp với nhau sẽ sinh ra một số độc tố, gây hại trong cơ thể và có nguy cơ dẫn đến bệnh ung thư cho người sử dụng[20]

c Ô nhiễm sinh thái học: là mối hiểm họa lớn nhất đang ngày càng gia tăng,

đặc biệt ở những nước đang phát triển Do các hoạt động phát triển quá mức của con người trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, làm đảo lộn môi trường sinh thái tự nhiên theo chiều hướng xấu

Ví dụ:Thống kê đưa ra từ năm 1998 cho thấy: tổng trữ lượng nước ngầm (ở trạng thái tĩnh, không có sự tác động bất thường của môi trường tự nhiên) tại Dak Lak là 120,9x 109 m3 Hiện nay, con số này đã thấp hơn rất nhiều, chỉ còn khoảng 1/3- Thạc sĩ Lê Ngọc Đỉnh ở Đoàn điều tra Tài nguyên nước 704 cho biết: sự giàu

nghèo tài nguyên nước ở đây phụ thuộc vào lượng mưa, vào thành phần vật chất của lớp phủ bề mặt và mức độ lưu giữ nước của thành tạo địa chất từng vùng Nếu

để mất đi (hay suy giảm) một hoặc nhiều yếu tố trên sẽ khiến tài nguyên nước nghèo đi Thực tế, ở Dak Lak nói riêng và Tây Nguyên nói chung đã để mất đi ngày càng nhiều yếu tố quan trọng và quyết định đó Ngoài lượng mưa hàng năm

có xu hướng ít đi, do mùa khô kéo dài, thì tình trạng mất rừng và sự thay đổi nhanh chóng của lớp phủ bề mặt trên thành tạo địa chất, mà cụ thể là trên đất (vì mục đích quy hoạch để trồng hoa màu, cây công nghiệp và nhiều dự án nông - lâm nghiệp khác) đã làm cho mực nước ngầm tụt giảm trung bình từ 3 đến 5m, có nơi 7 đến 8m Qua khảo sát của Đoàn 704 cho thấy một số vùng như Krông Pak, Lak , Krông Buk và vùng phía Đông Buôn Ma Thuột … mực nước ngầm tiềm năng không còn nhiều như 5 năm trước[21]

d Nhiễm bẩn nước ngầm: Đây là một khả năng ô nhiễm rất lớn và thường

xuyên, chất thải và nước thải từ các bệnh viện, khu dân cư, khu công nghiệp,… sẽ theo nước ngầm ngấm xuống làm nhiễm bẩn nước ngầm

Ví dụ: Theo đánh giá của Quỹ Nhi đồng Liên hợp quốc (UNICEF), khu vực phía Nam Hà Nội, ô nhiễm asen nặng nhất, thậm chí đứng đầu danh sách các địa chỉ ô nhiễm asen trên toàn quốc, đặc biệt tại một số khu vực thuộc phường Quỳnh Lôi (quận Hai Bà Trưng), khu vực huyện Thanh Trì Tại huyện Quốc Oai, hàm lượng asen cao gấp 3 lần tiêu chuẩn cho phép Theo các nhà khoa học, nước có asen bắt nguồn từ việc con người sử dụng quá mức phân bón, thuốc trừ sâu, đốt than, xỉ… Thêm vào đó, ở Hà Nội tình trạng giếng khoan tự phát tại các khu dân

cư, giếng khoan khai thác nước quy mô nhỏ trong sản xuất, kinh doanh nhà hàng không được kiểm soát chặt chẽ dẫn đến thực tế khai thác và sử dụng tùy tiện Một giếng khoan có đến hàng chục hộ sử dụng và các loại tạp chất thải ở gần khu vực khoan, ngấm xuống các tầng chứa nước ngầm gây nhiễm bẩn và lan xuống các tầng chứa nước [22]

1.1.4.2 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm

a Từ tự nhiên: Nước ngầm chứa một số tạp chất ngay cả khi không bị ảnh

hưởng bởi hoạt động của con người Các loại và nồng độ tạp chất tự nhiên này phụ thuộc vào tính chất địa chất nơi mà nước ngầm di chuyển qua và chất lượng nước nạp vào Nước ngầm di chuyển qua các lớp đá trầm tích và đất có thể thu được một

số hợp chất chứa magie, canxi, clorua… Một số tầng nước ngầm có nồng độ tự nhiên các thành phần hòa tan như arsenic, boron và selenium cao Ảnh hưởng của

các nguồn tự nhiên này đối với chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào loại chất gây

ô nhiễm và nồng độ của nó

b Từ hoạt động nông nghiệp: Hóa chất bảo vệ thực vật, hóa chất diệt cỏ, phân

bón và chất thải động vật là các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm do hoạt động nông nghiệp.Các hóa chất nông nghiệp có thể thâm nhập vào nước ngầm qua các con đường như tưới trên các cánh đồng và thấm xuống đất, được lưu trữ gần các đường ống dẫn nước ngầm như các giếng khoan, các lỗ chìm, những bề mặt nước đọng

Sự nhiễm bẩn nước ngầm còn có thể xảy ra trong quá trình bốc dỡ và bảo quản các hóa chất nông nghiệp ở nơi không đảm bảo an toàn

c Từ hoạt động công nghiệp: Các ngành sản xuất và dịch vụ có nhu cầu cao

về nước làm mát, xử lý nước, và nước dội rửa, ô nhiễm nước ngầm xảy ra khi nước

đã sử dụng trở lại chu kỳ thủy văn

Hoạt động kinh tế hiện đại đòi hỏi vận chuyển và lưu giữ các nguyên vật liệu được sử dụng trong sản xuất, chế biến và xây dựng Trên đường đi, một số vật liệu này có thể bị mất do rò rỉ, hoặc xử lý không đúng cách Việc xử lý chất thải gắn liền với các hoạt động trên góp phần gây ra một nguồn ô nhiễm nước ngầm khác Các hoạt động xử lý nước thải của một số loại hình doanh nghiệp, chẳng hạn như các trạm dịch vụ ô tô, máy giặt khô, các thành phần điện hoặc máy móc, bộ xử lý ảnh và các kim loại hoặc các nhà sản xuất kim loại là mối quan tâm đặc biệt bởi vì chất thải sinh ra có thể chứa các hóa chất độc hại

Các nguồn ô nhiễm công nghiệp khác bao gồm lau dọn các bể chứa hoặc thiết

bị phun trên mặt đất, vứt bỏ rác thải trong hệ thống tự hoại hoặc giếng khoan và lưu giữ các vật liệu nguy hiểm ở những khu vực không được che phủ hoặc ở những khu vực không có miếng đệm có rãnh hoặc lưu vực Các bể chứa dưới đất và trên mặt đất chứa các sản phẩm dầu mỏ, axit, dung môi và hóa chất có thể hình thành các lỗ

rò do bị ăn mòn, lắp đặt không đúng cách, hoặc hỏng cơ học của các đường ống và phụ kiện

Khai thác khoáng sản và nhiên liệu có thể tạo ra nhiều cơ hội để ô nhiễm nước ngầm Các vấn đề xuất phát từ quá trình khai thác mỏ, xử lý chất thải, và xử lý quặng và các chất thải mà nó tạo ra

Hình 1.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm

d Từ các khu dân cư:Hệ thống nước thải sinh hoạt có thể là nguồn gây nhiều

chất gây ô nhiễm, bao gồm vi khuẩn, virut, nitrat từ chất thải của con người, và các hợp chất hữu cơ Các giếng phun dùng để xử lý nước thải sinh hoạt (hệ thống khử trùng, bể xả, giếng khoan thoát nước mưa, giếng khoan nước ngầm) đặc biệt quan tâm đến chất lượng nước ngầm nếu nằm gần giếng nước uống

Lưu trữ không đúng cách hoặc vứt bỏ các hóa chất gia đình như sơn, chất tẩy rửa tổng hợp, dung môi, dầu, thuốc, chất khử trùng, hóa chất bể, thuốc trừ sâu, pin, xăng và dầu diesel có thể dẫn đến ô nhiễm nước ngầm Khi được lưu trữ trong nhà kho hoặc tầng hầm có cống sàn, đổ tràn và ngập lụt có thể đưa chất gây ô nhiễm vào nước ngầm Khi ném vào thùng rác gia đình, sản phẩm cuối cùng sẽ được đưa vào nước ngầm vì các bãi chôn lấp của cộng đồng không được trang bị để xử lý vật liệu nguy hiểm Tương tự, chất thải đổ hoặc chôn trong đất có thể làm ô nhiễm đất

và nước rò rỉ vào nước ngầm[29]

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM

Trong trường hợp nước ngầm đủ oxy, có thể sử dụng trực tiếp không cần xử lý.Tuy nhiên, vấn đề làm mềm nước, điều chỉnh độ pH và khử trùng vẫn cần thiết Nếu nước ngầm không có đủ oxy hòa tan thì các hợp chất sắt (II), mangan (II), amoni NH4+ và H2S, việc cần trao đổi khí và quá trình lọc là rất cần thiết

NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

NƯỚC THẢI NÔNG NGHỆP

CHẤT THẢI NGUY HẠI

RÒ RỈ TẠI TRẠM XĂNG

NHÀ MÁY XỬ LÝ

HOẠI

Trong quá trình trao đổi khí sẽ xảy ra sự nhận oxy, tách CH4, H2S và khử

CO2 Trong quá trình lọc tiếp theo, ion Fe2+ và Mn2+ sẽ bị oxy hóa tách ra, đồng thời một lượng nhỏ NH4+ có thể bị oxy hóa thành NO3- bằng quá trình sinh học

1.2.1 Phương pháp khử sắt trong nước ngầm

1.2.1.1 Các trạng thái tồn tại tự nhiên của sắt trong các nguồn nước

- Các hợp chất vô cơ của ion sắt: FeS, Fe(OH)2, Fe(HCO3)2, FeSO4, Fe(OH)3, FeCl3 trong đó Fe(OH)3 là chất keo tụ, dễ dàng lắng đọng trong các bể lắng và lọc Vì thế các hợp chất vô cơ của sắt hòa tan trong nước hoàn toàn có thể xử lý bằng phương pháp lý học: Làm thoáng lấy O2 của không khí để oxy hóa Fe2+ thành

Fe3+ và cho quá trình thủy phân, keo tụ Fe(OH)3 xảy ra hoàn toàn trong các bể lắng,

bể lọc trong và bể lọc tiếp xúc

- Các phức chất của ion sắt với silicat, phosphat, acid humic, funvic

- Các ion sắt hòa tan Fe(OH)+, Fe(OH)3- tồn tại tùy thuộc vào thế oxy hóa khử

và pH của môi trường

Các loại phức chất và hỗn hợp của ion sắt không thể khử bằng phương pháp lý học thông thường, mà phải kết hợp với phương pháp hóa học Muốn khử sắt ở các dạng này phải cho thêm vào nước các chất oxy hóa như: clo, KMnO4, O3 để phá vỡ liên kết và oxy hóa các ion sắt thành ion sắt (III) hoặc cho vào nước các chất keo tụ FeCl3, Fe2(SO4)3 và kiềm hóa để có giá trị pH thích hợp cho quá trình đồng keo tụ các loại keo sắt và phèn xảy ra triệt để trong các bể lắng, bể lọc tiếp xúc và bể lọc trong

1.2.1.2 Lựa chọn công nghệ khử sắt

a Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử sắt

Quá trình oxy hoá Fe2+ thành Fe3+ và thủy phân Fe3+ thành bông cặn Fe(OH)3

dễ lắng đọng biểu hiện bằng phương trình sau:

4Fe2+ + O2 + 2H2O + 8OH- 4Fe(OH)3

Để oxy hóa 1mg Fe2+tiêu tốn 0,143mg O2

Tốc độ của quá trình oxy hóa và thủy phân:

K: Hằng số tốc độ oxy hóa và thủy phân phụ thuộc vào nhiệt độ, tính chất đệm của dung dịch nước, phụ thuộc vào các chất xúc tác như: cặn Fe(OH)3 tích lũy trên

bề mặt các hạt vật liệu lọc, hoạt động của vi khuẩn sắt, các muối đồng mangan oxyt

là những xúc tác làm tăng nhanh rất nhiều (từ 2 đến 3 lần) quá trình oxy hóa và thủy phân sắt

[OH−]2: Tốc độ phản ứng và thủy phân sắt tăng khi tăng pH của nước

Khi có đủ hàm lượng oxy để oxy hóa sắt, thời gian oxy hóa và thủy phân sắt trên công trình phụ thuộc vào trị số pH của nước theo tiêu chuẩn thiết kế các công trình cấp nước (TCN 33- 85) và theo số liệu đúc kết nhiều năm của Trung tâm Nghiên cứu khoa học công nghệ cấp thoát nước thuộc Công ty Tư vấn cấp thoát nước số 2 – Bộ Xây dựng có thể lấy như sau:

Bảng 1.2 Giá trị pH tương ứng với thời gian nước lưu

Thời gian tiếp xúc cần thiết

(thời gian lưu nước)/(Phút)

- Tốc độ lọc qua bể lọc trong lấy từ 3 - 9m/h tùy thuộc vào chiều dày và cỡ hạt của lớp vật liệu lọc và thời gian lưu nước cần thiết

b Các sơ đồ dây chuyền công nghệ khử sắt

Trong nước ngầm ngoài ion Fe2+ luôn có một lượng chất khử hoặc là hữu cơ hoặc là vô cơ biểu thị bằng độ oxy hóa của nước tính theo mg/l oxy Nếu trong nước có chứa các hợp chất của lưu huỳnh dưới dạng khí H2S hòa tan, ion HS-, S2-, các hợp chất này là các chất khử đối với hệ sắt (tại 250C thế oxy hóa tiêu chuẩn E0

= - 0,48V) nên có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình oxy hóa sắt

2H2S + O2 = 2S + 2H2O Oxy còn dư sau phản ứng sẽ tiếp tục oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, 1mgH2S tiêu thụ 0,47mg O2 Trong quá trình oxy hóa sắt một phần oxy hòa tan sẽ tham gia vào quá trình phân hủy các chất khử Vì vậy lượng O2 cần thiết để khử sắt là:

(Độ oxy hóa (biểu thị bằng mg/l O2) + 0,47H2S + 0,15Fe2+)mg/l

∗Sơ đồ làm thoáng đơn giản và lọc

Nhu cầu oxy hóa = độ oxy hóa + + 0,47H2S + 0,15Fe2+≤ 7mg/l

Hình 1.3 Các sơ đồ khử sắt bằng phương pháp làm thoáng và lọc

a) Thu khí bằng ejector lọc qua bể áp lực; b) Làm thoáng bằng thùng hỗn hợp khí; c) làm thoáng bằng ống phun mưa; d) Tháp oxy hóa và lọc nổi

1: Trạm bơm giếng; 2: Ejector thu khí; 3: Bể lọc áp lực; 4: Thùng hỗn hợp khí nước; 5: Máy bơm li tâm; 6: Ống phun mưa; 7: Bể lọc nhanh; 8: Bể lọc vật liệu

nổi; 9 Tháp oxy hóa; 10 Xả khí

∗ Sơ đồ làm thoáng + lắng hoặc lọc tiếp xúc + lọc trong

- Điều kiện áp dụng

Độ oxy hóa ≤ (Fe282++ 5) mg/l

Nhu cầu oxy hóa = độ oxy hóa + + 0,47H2S + 0,15Fe2+≤ 7mg/l

Tổng hàm lượng sắt ≥ 15𝑚𝑔/𝑙;Tổng hàm lượng muối khoáng 1000mg/l Hàm lượng SiO2-≤ 2𝑚𝑔/𝑙; NH4+≤ 1,5𝑚𝑔/𝑙; H2S < 1mg/l

Độ kiềm của nước K≥ (1 + Fe282+)

pH< 6,8 thì tính toán thiết bị làm thoáng theo điều kiện khử khí CO2

Độ kiềm của nước K≤ (1 + Fe282+)

pH≥ 6,8 thì tính toán thiết bị làm thoáng theo điều kiện lấy oxy để khử sắt

Hình 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ khử sắt làm thoáng, lắng hoặc lọc tiếp xúc,

lọc trong a) Dàn làm thoáng tự nhiên; b)Dàn làm thoáng cưỡng bức 1: Trạm bơm giếng; 2: máy quạt gió; 3: Dàn làm thoáng (Tự nhiên hoặc cưỡng bức); 5: Bể lọc trong; 6: Bể chứa nước sạch; 7: Trạm bơm 2

∗ Sơ đồ kiềm hóa, lắng hoặc lọc tiếp xúc, lọc trong

- Điều kiện áp dụng:

Nhu cầu oxy hóa = độ oxy hóa + + 0,47H2S + 0,15Fe2+≤ 15mg/l

Độ pH của nước sau làm thoáng ≤ 6,5

Khi cho chất kiềm hóa vào nước như CaO, Na2CO3, NaOH pH của nước tăng lên, phá vỡ các liên kết của các chất hữu cơ môi trường acid, các ion Fe2+thủy phân nhanh chóng thành Fe(OH)3 và kết tủa một phần, lúc này thế oxy hóa khử của

hệ Fe(OH)2/Fe(OH)3 giảm xuống, oxy có trong nước dễ dàng oxy hóa Fe2+ thành

Fe3+ Fe(OH)3 kết tủa thành bông cặn lớn dễ loại bỏ bằng bể lắng và bị giữu lại hoàn toàn trong bể lọc

Liều lượng các chất kiềm cần thiết tính theo công thức:

CaO = 0,8CO2 + 1,8Fe2+ (mg/l)

∗Sơ đồ oxy hóa bằng hóa chất, lắng và lọc tiếp xúc, lọc trong

- Điều kiện tiếp xúc: Khi trong nước có các chất hữu cơ, các tổ hợp các chất hữu cơ tạo thành keo bảo vệ của ion sắt, chúng ngăn cản quá trình thủy phân và oxy hóa sắt Trong nhiều trường hợp, muốn khử sắt trước hết phải phá vỡ màng bảo vệ hữu cơ bằng tác dụng của các chất oxy hóa mạnh Đối với nước ngầm khi hàm lượng sắt quá cao đồng thời tồn tại H2S thì lượng oxy thu được bằng làm thoáng không đủ để oxy hóa toàn bộ H2S và sắt, trong trường hợp này cần dùng hóa chất

để khử sắt

Khử sắt bằng clo, có quá trình oxy hóa khử như nhau:

Cl2 + 2e  2ClThế oxy hóa tiêu chuẩn E0 = 1,36V

-Khi cho Clo vào nước, Clo sẽ oxy hóa Fe(II) thành Fe(III)

2Fe(CO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 +6H2)  2Fe(OH)3 + CaCl2 + 6H+ +6HCO3- Tốc độ oxy hóa của phản ứng:

−𝑑𝐹𝑒𝑑𝑡2+ = 𝐾[𝐹𝑒2+][𝐶𝑙2 ]1/2

[𝐶𝑙−][𝐻+]3 [13]

1.2.2 Phương pháp khử mangan trong nước ngầm

1.2.2.1 Phương pháp oxy hóa: Quy trình công nghệ cơ bản cũng giống như

khử sắt bao gồm giàn mưa, lắng tiếp xúc và lọc Riêng về bể lọc, do quá trình oxy hóa mangan diễn ra chậm nên lớp cát lọc phải dày 1,2 – 1,5m

Trong trường hợp nước có chứa cả sắt và mangan, cần tiến hành thí nghiệm để xác định quy trình xử lý kết hợp Giàn làm thoáng cần phải đảm bảo đủ lượng oxy hòa tan cho cả quá trình oxy hóa sắt và mangan Do sắt bị oxy hóa trước nên quá trình oxy hóa mangan sẽ xảy ra ở các lớp cát lọc nằm bên dưới

Tùy theo tính chất nước nguồn và điều kiện kinh tế kỹ thuật cho phép, quy trình xử lý kết hợp có thể là:

a Xử lý có xúc tác: Bao gồm làm thoáng,lắng tiếp xúc, bể lọc một hoặc hai

lớp Cơ sở lựa chọn trên điều kiện: Nếu sau khi sắt bị oxy hóa hết, độ pH của nước còn giữ được cao hơn 8 thì quá trình oxy hóa mangan sẽ diễn ra thuận lợi Bể lọc cần có lớp cát dày trên 1,5m.Trong trường hợp này dùng bể lọc 2 lớp (than antraxit

và cát) đạt hiệu quả cao hơn Ưu điểm của quy trình là chỉ có cấp 1 bể lọc, cặn Mn(OH)4 được tạo ra trước sẽ là nhân tố xúc tác cho sự oxy hóa mangan Tuy nhiên, quy trình rửa lọc sẽ rất phức tạp vì nếu rửa sạch cặn sắt nằm ở lớp vật liệu lọc bên trên (cần cường độ rửa lớn) thì khó giữ lại được lớp màng xúc tác Mn(OH)4

ở lớp cát bên dưới

b Xử lý không xúc tác: Khi hàm lượng sắt và mangan trong nước đều lớn

hoặc không thõa mãn các yêu cầu của hệ một bậc thì chọn quy trình xử lý hai bậc Quá trình khử sắt sẽ hoàn thành ở bậc một gồm các khâu làm thoáng, lắng, lọc.Sau

đó xử lý nâng pH của nước lên trên 8.Nếu lượng oxy hòa tan còn lại không đủ để oxy hóa mangan tiến hành làm thoáng lại và lọc nước qua bể lọc thứ hai để xử lý mangan.Quy trình này tuy tốn kém hơn về quá trình xây dựng nhưng chất lượng và hiệu quả ổn định.Các bể lọc có chức năng khác nhau rõ ràng, nên vận hành rửa lọc đơn giản hơn

1.2.2.2 Phương pháp sử dụng các chất oxy hóa mạnh

Sử dụng các chất oxy hóa mạnh như Cl2, O3, KMnO4.KMnO4 để oxy hóa

Mn2+ thành Mn4+ Cl2 oxy hóa Mn2+ ở pH = 7 trong 60 – 90 phút ClO2 và O3 oxy hóa Mn2+ ở pH = 6,5 – 7 trong 10 – 15 phút

Để oxy hóa Mn2+ cần 1,35mg ClO2hay 1,45mg O3 Nếu trong nước có các hợp chất amoni thì quá trình oxy hóa Mn2+ bằng Clo chỉ bắt đầu sau khi Clo kết hợp với amoni thành cloramin và trong nước còn dư clo tự do

KMnO4oxyhóa Mn2+ở mọi dạng tồn tại (kể cả dạng keo, hữu cơ) thành Mn(OH)4

1.2.2.3 Phương pháp sinh học: Sử dụng vật liệu đã được cấy trên bề mặt một

loại vi khuẩn có khả năng hấp thụ mangan trong quá trình sinh trưởng Xác vi khuẩn chết sẽ tạo ra trên bề mặt hạt vật liệu lọc một màng mangan oxyt có tác dụng

như chất xúc tác trong quá trình khử mangan[13]

1.2.3 Một số phương pháp khác nhằm nâng cao chất lượng nước

Khoảng 11% dân số thế giới (783 triệu người) không tiếp cận được nước sạch, theo một nghiên cứu năm 2012 của Liên hợp quốc Do vậy, các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu những phương pháp mới để làm sạch nước Các giải pháp

hứa hẹn nhất được nghiên cứu gần đây là:

Khử muối bằng màng tiếp xúc: Trong hệ thống chưng cất dùng màng tiếp xúc

trực tiếp (DCMD) của Giáo sư KamaleshSirkarViện Công nghệ kỹ thuật hóa học New Jersey, nước biển được đun nóng chảy qua một màng nhựa có một loạt các ống chứa nước cất lạnh Các ống này có những lỗ nhỏ xíu được thiết kế để cho phép hơi nước thấm qua nhưng ngăn muối lại Hơi nước được ngưng tụ lại thành nước;

Lọc gốm: Nước chảy qua đất sét có rất nhiều lỗ cực nhỏ, cho các phân tử nước

đi qua nhưng ngăn lại vi khuẩn, bụi bẩn và các chất liệu có hại khác;

Siêu cát:Các nhà khoa học đã tìm ra cách để bọc hạt cát bằng graphite oxide

để tạo ra "siêu cát" có thể lọc chất có hại như thủy ngân từ trong nước hiệu quả gấp năm lần cát thường;

Khử thạch tín: Giáo sư hóa học Tsanangurayi Tongesayi tại Đại học

Monmouth (NJ) đã phát triển một hệ thống loại bỏ thạch tín (asen) bằng vỏ chai nhựa nước uống thông thường băm nhỏ và phủ cysteine (một loại axit amin) Khi các mảnh nhựa được bỏ vào nước, cysteine sẽ kết hợp và khử asen và làm cho nước

có thể uống được Trong các thử nghiệm, nước có hàm lượng asen nguy hiểm 20 phần tỷ qua xử lý giảm còn 0,2 phần tỷ, đạt chuẩn “uống được”;

SteriPEN: Thiết bị cầm tay được gọi là SteriPEN của công ty Hydro Photon

sử dụng tia cực tím để diệt vi khuẩn, sử dụng công nghệ lọc được dùng ở các nhà máy đóng chai nhưng được thu nhỏ chỉ nặng 184 gram và bỏ vừa ba lô Nhúng thiết

bị này vào một lít nước suối trong 90 giây, sau đó, có thể uống an toàn;

Làm sạch bằng muối:Joshua Pearce, giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu tại Đại

học Công nghệ Michigan, và đồng nghiệp Brittney Dawney thuộc Đại học Queens ở Ontario đã đưa ra giải pháp khử trùng nước chỉ bằng… muối Nước được xử lý qua

quá trình keo tụ (tạo bông), ở đó một lượng nhỏ muối ăn được cho vào nước để khử cặn Tuy nước thu được có độ muối cao hơn thông thường, nhưng an toàn;

Vi khuẩn khử độc tố: Một phương pháp lọc nước mới rất hứa hẹn được phát

triển bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Robert Gordon Scotland: họ đã xác định được hơn 10 chủng vi khuẩn khác nhau có khả năng vô hiệu hóa các độc tố microcystins Nếu vi khuẩn này được cho vào nguồn nước, chúng có thể khử độc tố microcystin và làm cho nước an toàn để uống mà không cần sử dụng bất kỳ hóa chất nào (có khả năng gây hại);

Đĩa lọc nước ceramicMadiDrop: Là một đĩa gốm nhỏ trong đó có các hạt

nano đồng hay bạc có khả năng diệt khuẩn;

Công nghệ nano:Các nhà nghiên cứu tại Học viện Kỹ thuật D.J Sanghvi của

Ấn Độ cho rằng các bộ lọc làm từ nano carbon và sợi nhôm có khả năng loại bỏ không chỉ trầm tích và vi khuẩn, mà còn có thể lọc cả các thành phầnđộc hại như thạch tín[23]

Hình 1.5 Mô hình học theo phương đứng và phương ngang

- Một trong những kết luận của đề tàilàđã khảo sát và so sánh khả năng xử lý của các quy trình công nghệ xử lý khác nhau, trong đó quy trình công nghệ sục khí

- lắng - lọc mang lại hiệu suất xử lý sắt và mangan cao hơn so với công nghệ lọc trực tiếp và công nghệ lắng - lọc

Ghi chú:

(a) : Mô hình lọc theo phương đứng (b) : Mô hình lọc theo phương ngang :Lớp sỏi

:Lớp cát :Lớp than hoạt tính :Lớp cát mangan (Đơn vị đo: mm) (a)

Hình 1.6 Mô hình lọc nước kiểu Mỹ

1.2.4.2 Bể lọc nước kiểu Mỹ

Bể lọc nước kiểu Mỹ là tên gọi cho mô hình lọc

nước được cải tiến về vật liệu lọc và cách thu nước đầu

ra, tạo nên sự khác biệt sơ với công nghệ lọc truyền

thống

Có thể bố trí 2,3 lớp vật liệu tùy nguồn nước Xử

lý nước nhiễm phèn bố trí vật liệu như sau:

- Lớp dưới cùng là sỏi

- Lớp tiếp theo là than hoạt tính

- Lớp trên cùng là Filox (Nước không nhiễm phèn,

lớp trên cùng có thể là cát)

Khi nước trong bể chứa dâng lên nước trong ống

thu cũng dâng lên theo nguyên tắc bình thông nhau

Nước sẽ chảy ra khi mực nước trong bể caohơn đầu

ống Nước sẽ ngừng chảy khi nước trong bể

ngang với miếng ống Do đó, bề mặt của lớp

vật liệu trên cùng không bao giờ bị khô nên tạo ra một lớp màng vi sinh nên có thể lọc được cả vi khuẩn

1.2.4.3 Hệ thống lọc nước ngầm nhiễm phèn

Hệ thống gồm các modul sau:

Thứ nhất là giàn phun: Giàn phun tạo nên các tia nước nhỏ để quá trình tiếp xúc với không khí được triệt để Thông thường giàn phun được thiết kế với các lỗ tạo tia nước đường kính 1-2mm

Thứ 2 là bể lưu: Bể lưu là nơi chứa các tia nước và thu lại trong bể, tại đây sắt

2 hoàn tất chuyển đổi sang sắt 3 và các huyền phù sẽ được lắng cặn và loại bỏ

Thứ 3: Bể lọc: Bể lọc gồm 3 tầng vật liệu: Tầng 1(dưới cùng) là sỏi đỡ Tầng tiếp theo là cát vàng và tầng trên cùng là cát đen

Nguyên lý hoạt động: Nước đi từ giếng khoan được bơm qua hệ thống giàn phun và đi vào bể lưu, từ bể lưu nước sẽ được chảy tràn sang bể lọc, từ bể lọc nước sạch được lấy ra ở đáy, các chất bẩn sẽ lắng cặn trên bề mặt, Chỉ cần định kỳ lấy và

bổ sung lớp cát đen mỏng là hệ hoạt động bình thường

1.3.1 Vị trí đị lý, điều kiện tự nhiên

Xã Tam Anh Nam có tổng diện tích tự nhiên là: 2.575,27 ha, nằm ở phía Bắc huyện Núi Thành, cách trung tâm huyện 12km Ranh giới hành chính của xã được xác định như sau:

+ Phía Bắc giáp xã Tam Anh Bắc;

+ Phía Đông giáp xã Tam Hòa;

+ Phía Tây giáp xã Tam Thạnh;

+ Phía Nam giáp xã Tam Hiệp

GIÀN MƯA

BỂ LẮNG

BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH

BỂ LỌC CÁT ĐEN MỊN

SỎI ĐỠ CÁT VÀNG

Hình 1.8 Bản đồ vị trí địa lý xã Tam Anh Nam

- Địa hình trung du và đồi núi

- Thổ nhưỡng: Đất đỏ vàng, đất xói mòn, đất phù sa sông suối

- Thuộc vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa Mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12

- Chế độ gió mùa chi phối là gió Tây Nam và Đông Nam, hoạt động từ tháng

2 đến tháng 9, gió mùa Đông Bắc xuất hiện từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau

Các chỉ số khí hậu, thời tiết đặc trưng của khu vực:

+ Nhiệt độ trung bình hàng năm: 27,5 0C

+ Lượng mưa trung bình hằng năm: 2.532mm

+ Độ ẩm trung bình: 82%

- Đặc điểm khí hậu thuận lợi cho việc phát triển các loại cây trồng, tuy nhiên khí hậu phân thành 2 mùa rõ rệt, nắng hạn vào mùa khô, mưa lũ lụt lớn vào mùa mưa, gây rửa trôi, xói mòn đất, ảnh hưởng đến sản xuất nông – lâm nghiệp, trong năm cũng thường chịu ảnh hưởng của bão lũ

Nguồn nước cung cấp cho sản xuất nông nghiệp lấy từ Hồ Thái Xuân Nguồn nước sinh hoạt chủ yếu lấy từ giếng đào và hệ thống nước sạch sử dụng bằng bồn chứa, bể lọc lấy từ mạch nước ngầm[8]

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

a Cơ cấu kinh tế

Xã Tam Anh Nam có tổng diện tích tự nhiên là: 2.575,27 ha: trong đó đất sản xuất nông nghiệp: 1.024,96 ha, đất lâm nghiệp: 763,93 ha, đất nuôi trồng thuỷ

sản: 25 ha, đất công nghiệp 193ha, còn lại là đất hoang hóa

Thực trạng phát triển kinh tế xã hội của xã Tam Anh Nam đã chuyển dịch theo hướng công nghiệp, dịch vụ, nông nghiệp (gồm lâm nghiệp và chăn nuôi)

Tỷ lệ lao động phân bố theo ngành nghề như sau:

- 37,27% lao động ngành nông ngư nghiệp và nuôi trồng thủy sản

- 26,14% lao động ngành công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp

- 24,68% lao động ngành thương mại – dịch vụ

- 11,10% lao động trong các ngành khác

Hình 1.9 Biểu đồ tỷ lệ lao động phân bố theo ngành nghề

Thu nhập bình quân đầu người là 28 triệu/người/năm

b Dân số và lao động

Dân số: 10.712 nhân khẩu với 2.565hộ dân, mật độ dân số 416 người/km2; tổng số lao động trong độ tuổi lao động là 6.869 người Tỷ lệ lao động trong độ tuổi

có việc làm thường xuyên 97,8%

c Thực trạng phát triển khu dân cư nông thôn và cơ sở hạ tầng

* Giao thông

Xã có mạng lưới giao thông tương đối thuận lợi, có đường Quốc lộ 1A, đường sắt, đường sông và nhiều tuyến đường giao thông nông thôn được bê tông hóa Đặc biệt, có nhiều tuyến đường thâm nhập nhựa đi đến rừng như: đường ĐH

Ngành thương mại - dịch vụNgành khác

dài khoảng 21km chạy từ quốc lộ 1A đến xã miền núi Tam Sơn, Tam Trà Hàng năm, các tuyến đường được đầu tư nâng cấp, tu bổ nên đảm bảo cho giao thông thuận lợi

* Thủy lợi

Hệ thống kênh mương thủy lợi lấy nước từ Hồ Thái Xuân cung cấp cho các đồng ruộng nên rất thuận lợi cho việc sản xuất của bà con nông dân trong các mùa

vụ, tuy nhiên còn nhiều cánh đồng chưa có kênh mương dẫn nước tưới mà chủ yếu

là dựa vào nước trời và những con đập nhỏ nhân dân tự đắp nên năng suất chưa cao

Xã có trạm y tế với 2 y sĩ, 1 y tá, 1 nữ hộ sinh và mạng lưới cộng tác viên y

tế - dân số thôn nên đảm bảo thực hiện các dịch vụ chăm sóc, khám chữa bệnh cho nhân dân

* Giáo dục

Trên địa bàn xã có 1 trường Trung học cơ sở; 2 trường Tiểu học (gồm 6 cơ sở); trường Mẫu giáo Công Lập (4 cơ sở) nên thuận lợi cho việc học tập của con

em trong xã