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

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM THỊ PHƯƠNG THÙY NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MƠ 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 MƠ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH TẠI XÃ TAM ANH NAM, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM Chuyên ngành Mã số : Kỹ thuật môi trường : 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 Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi.Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình 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 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục đề tài Chương I TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM 1.1.1 Định nghĩa phân loại nước ngầm 1.1.2 Tính chất nước ngầm, yếu tố ảnh hưởng 1.1.2.1 Tính chất nước ngầm 1.1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng chất lượng nước ngầm 10 1.1.3 Vai trò nước ngầm đời sống phát triển kinh tế 11 1.1.3.1 Trên giới 11 1.3.1.2 Tại Việt Nam 12 1.1.4 Các khả nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm 13 1.1.4.1 Các khả 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 nước ngầm 17 1.2.1.1 Các trạng thái tồn tự nhiên sắt nguồn nước 17 1.2.1.2 Lựa chọn công nghệ khử sắt 17 1.2.2 Phương pháp khử mangan nước ngầm 21 1.2.2.1 Phương pháp oxy hóa 21 1.2.2.2 Phương pháp sử dụng 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 mơ hình lọc nước ngầm 24 1.2.4.1 Mơ 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 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 số khu vực thuộc xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam 32 2.2.2 Mơ hình thiết kế nhằm lọc nước ngầm 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 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 mơ 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 khảo sát tình hình sử dụng nước ngầm 39 3.1.2 Kết khảo sát trạng chất lượng nước ngầm 43 3.2 THIẾT KẾ MƠ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC NGẦM QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH 45 3.2.1 Kết tối ưu thông số ảnh hưởng đến khả lọc nước ngầm mơ hình nghiên cứu 45 3.2.2 Kết so sánh khả lọc nước mơ hình nghiên cứu với mơ hình khác 55 3.3 ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG MƠ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH 60 3.3.1 Cấu tạo mơ hình 60 3.3.2 Tính khả thi kinh tế 62 3.3.3 So sánh ưu nhược điểm mơ hình với thiết bị khác 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH TẠI XÃ TAM ANH NAM, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM Học viên: Phạm Thị Phương Thùy Chuyên ngành: Kỹ Thuật mơi trường Mã số: 60.52.03.20 Khóa: K30 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Nước ta hàng năm phải hứng chịu nhiều trận bão, lũ lụt, người dân sinh sống chung với nước, lại khơng có nước để sử dụng Các khu vực nông thôn, miền núi, cửa biển… thường xuyên xảy tình trạng thiếu nước sinh hoạt Hiện nay, thị trường có loại máy lọc nước nhỏ gọn, tiện ích, sử dụng cơng nghệ lõi lọc Nano, RO, bạc nano Tuy nhiên, máy lọc nước có vật liệu lọc chế tạo cơng phu, chi tiết, có giá thành cao yêu cầu chất lượng nước đầu vào ổn định, có lõi lọc bị loại bỏ hồn tồn, khơng thể tái sử dụng Nghiên cứu đề xuất mơ hình lọc nước ngầm nhiễm phèn xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành Thành, tỉnh Quảng Nam dựa nguyên tắc lọc nước ngầm truyền thống Mơ hình cải tiến dễ dàng thay/rửa vật liệu lọc, giá thành phù hợp với người dân có thu nhập thấp Tác giả nghiên cứu lưu lượng, thời gian sục khí phù hợp với trình lọc thời gian tiến hành thay rửa vật liệu lọc Mơ hình lọc nước ngầm quy mơ hộ gia đình tác giả đề xuất tính tốn tính khả thi mặt kỹ thuật kinh tế, hồn tồn áp dụng thực tế Từ khóa - Nước ngầm; nhiễm phèn; lọc nước ngầm; mơ hình lọc nước; quy mơ 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 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng 1.1 Các quốc gia dẫn đầu khai thác nước đất giới Trang 11 1.2 Giá trị pH tương ứng với thời gian nước lưu 18 2.1 Chiều cao ống lọc khảo sát thực tế 37 3.1 Kết phân tích chất lượng nước ngầm khu vực nghiên cứu 44 3.2 Ảnh hưởng lưu lượng sục khí đến chất lượng nước 47 3.3 Ảnh hưởng thời gian sục khí đến chất lượng nước 47 3.4 Kết phân tích chất lượng nước trước sau lọc 49 3.5 Kết chất lượng nước sau lọc theo khối lượng định 53 3.6 Chất lượng nước sau thay/rửa vật liệu lọc 54 3.7 Kết so sánh chất lượng nước qua mơ hình lọc khác 58 3.8 Bảng tính chi phí lắp đặt cột lọc nước sinh hoạt 62 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang Phạm vi nghiên cứu 1.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm 16 1.3 Các sơ đồ khử sắt phương pháp làm thoáng lọc 19 1.4 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ khử sắt làm thống, lắng lọc tiếp xúc, lọc 20 1.5 Mơ hình học theo phương đứng phương ngang 25 1.6 Mơ hình lọc nước kiểu Mỹ 26 1.7 Hệ thống lọc nước ngầm nhiễm phèn 27 1.8 Bản đồ vị trí địa lý xã Tam Anh Nam 28 1.9 Biểu đồ tỷ lệ lao động phân bố theo ngành nghề 29 2.1 Các loại vật liệu lọc 34 2.2 Cấu tạo mơ hình nghiên cứu 36 2.3 Mơ hình cột lọc nghiên cứu 37 3.1 Địa điểm nghiên cứu 39 3.2 Các hộ dân khảo sát phiếu điều tra 40 3.3 Tỷ lệ sử dụng nước khu vực nghiên cứu 40 3.4 Biểu đồ tỷ lệ hộ gia đình sử dụng thiết bị lọc nước 41 3.5 Một số mơ hình lọc nước khu vực nghiên cứu 42 3.6 Biểu đồ tỷ lệ người dân đánh giá chất lượng nước theo cảm quan 43 3.7 Biểu đồ biểu diễn hàm lượng số chất có nước ngầm 45 3.8 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý nước ngầm 46 3.9 Hàm lượng 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 cát trắng sau ngày tiến hành lọc nước 51 3.12 Cát mangan thời điểm lọc 20m3 54 3.13 Máy lọc nước hộ gia đình sử dụng 56 3.14 Mơ hình lọc nước người dân 57 i 3.15 Nồng độ chất có nước sau lọc qua mơ hình 59 3.16 Sơ đồ lắp đặt mơ hình lọc nước ngầm quy mơ hộ gia đình 60 3.17 Hình ảnh mơ hình lọc nước ngầm đặt hộ gia đình 61 3.18 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm quy mơ hộ gia đình 62 Hình Các vật liệu lọc thời điểm 19m3 Hình 7.Cát mangan bị phân rã ... vi nghiên cứu 4.1 Đối tượng Nguồn nước ngầm số khu vực thuộc xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam; Mơ hình lọc nước nghiên cứu 4.2 Phạm vi nghiên cứu Xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành,. .. THÙY NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH TẠI XÃ TAM ANH NAM, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM Chuyên ngành Mã số : Kỹ thuật môi trường : 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG... LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MƠ 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