Ứng dụng mô hình mike 11 và đánh giá ảnh hưởng về kinh tế do xâm nhập mặn tại sông đồng nai cho nhà máy nước thủ đức

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - TRẦN THỊ THU THẢO ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG VỀ KINH TẾ DO XÂM NHẬP MẶN TẠI SÔNG ĐỒNG NAI CHO NHÀ MÁY NƯỚC THỦ ĐỨC Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số : 60.85.01.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG –HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TSKH Bùi Tá Long Cán chấm nhận xét : PGS.TS Nguyễn Thị Bảy Cán chấm nhận xét : PGS.TS Phùng Chí Sỹ Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 31 tháng 01 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Bùi Xuân Thành - Chủ tịch PGS.TS Phạm Hồng Nhật - Ủy viên PGS.TS Nguyễn Thị Bảy - Phản biện PGS.TS Phùng Chí Sỹ - Phản biện TS Võ Nguyễn Xuân Quế - Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trần Thị Thu Thảo Ngày, tháng, năm sinh: 09/01/1990 MSHV: 1570920 Nơi sinh: TP.Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Ngành Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số : 60850101 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG VỀ KINH TẾ DO XÂM NHẬP MẶN TẠI SÔNG ĐỒNG NAI CHO NHÀ MÁY NƯỚC THỦ ĐỨC II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ: - Ứng dụng mơ hình MIKE 11 vào việc đánh giá dự đoán ảnh hưởng xâm nhập mặn đến chất lượng nước đầu vào Nhà máy nước Thủ Đức - Tính tốn ảnh hưởng kinh tế xâm nhập mặn sông Đồng Nai cho Nhà máy nước Thủ Đức ứng với kịch xâm nhập mặn II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/9/2017 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/01/2018 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TSKH Bùi Tá Long Tp HCM, ngày 15 tháng 01 năm 218 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo LỜI CẢM ƠN Với lịng chân thành nhất, tơi xin gửi lời cảm ơn đến: - PGS – TSKH Bùi Tá Long, cán hướng dẫn khoa học cho luận văn nhóm ENVIM, kết đạt luận văn kiến thức vô quý Thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ nhóm ENVIM suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp - Quý Thầy Cô Khoa Môi trường Tài nguyên thuộc Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh, đặc biệt TS Lê Song Giang, TS Đặng Minh Phương TS Lâm Văn Giang tận tình hỗ trợ phần kiến thức số liệu lĩnh vực khơng thuộc chun mơn mình, để tơi hoàn thành Luận văn tốt nghiệp cách tốt - Ơng Phạm Huỳnh Quang Hiếu – Phó giám đốc Trung tâm công nghệ thông tin thuộc Sở tài nguyên mơi trường tỉnh Đồng Nai, Ơng Nguyễn Minh Giám – Phó giám đốc Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ nhiệt tình hỗ trợ mặt số liệu suốt trình thực luận văn - Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè hết lịng giúp đỡ, cảm thơng ủng hộ để tơi n tâm phấn đấu học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Với vốn kiến thức thời gian thực đồ án có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong ý kiến đóng góp, phê bình Q Thầy Cơ Đó hành trang q giá giúp tơi hồn thiện kiến thức HỌC VIÊN Trần Thị Thu Thảo LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn tơi thực hiện, số liệu sử dụng có nguồn gốc rõ ràng kết nghiên cứu trung thực, không gian lận HỌC VIÊN Trần Thị Thu Thảo TĨM TẮT Xâm nhập mặn q trình dịch chuyển khối nước mặn vào tầng nước ngọt, làm suy giảm nguồn nước tầng chứa nước ven biển hai trình tự nhiên người gây Xâm nhập mặn tượng ngày hữu rõ rệt gây ảnh hưởng đáng kể hạ lưu sông Sài Gịn Ðồng Nai Sơng Đồng Nai với đặc điểm lịng dẫn sâu, độ dốc đáy sông nhỏ, biên độ triều lớn, nuớc mặn theo dịng triều xâm nhập cao lên thượng lưu vào cuối mùa khô (nhất vào tháng 3-4 hàng năm) Nuớc biển dâng kéo theo thay đổi biên độ pha thủy triều vịnh vùng biển ven bờ kéo theo q trình lan truyền chất sơng thay đổi theo, đặc biệt xâm nhập mặn Đề tài ứng dụng mơ hình MIKE 11 để mơ trạng dự báo xâm nhập mặn cho Nhà máy nước Thủ Đức hai vị trí Trạm bơm Hóa An Nhà máy nước Bình An Bên cạnh đánh giá ảnh hưởng kinh tế trình xâm nhập mặn hai vị trí nghiên cứu ứng với kịch phát thải RCP4.5 RCP8.5 Kết cho thấy tổng chi phí tăng thêm cho trình khử mặn cơng nghệ điện thẩm tích (ED) cho Nhà máy nước Bình An Trạm bơm Hóa An 14.83% đến 3.86% từ 14.83% đến 8.76% cho kịch RCP 4.5 RCP 8.5 tương ứng thời gian từ 2025 đến 2100 Từ khóa: xâm nhập mặn; điện thẩm tích; nhà máy nước Thủ Đức; nước sinh hoạt; ảnh hưởng kinh tế xâm nhập mặn ABSTRACT Salinity intrusion is the transference of saline water into freshwater aquifers, causing the reduction of freshwater in coastal aquifers by both natural and artificial processes Salinity intrusion is a phenomenon that has become more and more visible and caused significant impacts in the downstream of Saigon - Dong Nai river system Dong Nai River is characterized by small slopes of river bed and high tidal amplitudes Therefore, the saline water intrudes significantly into upstream of the river from the middle to the end of dry seasons (especially in March and April) Sea level rise leads to changes in amplitudes and tide phases in the gulf and coastal area as well as the changes in substance spreading of the river, especially in salinity intrusion The thesis has applied model MIKE 11 to simulate the current situation and forecast future salinity intrusion affected on Thu Duc Water Plant at two locations which are Hoa An Pump Station and Binh An Water Corporation Calculation analysis in terms of economic impact of salinity intrusion with climate change scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5 shows that the total cost of Electrodialysis method (ED) for Binh An Water Corporation and and Hoa An Pump Station is from 14.83% to 3.86% corresponding to RCP 4.5 and from 14.83% to 8.76% corresponding to RCP 8.5 in the period of 2025 and 2100 Key words: salinity intrusion; electrodialysis; Thu Duc water plant; domestic water; economic impact by salinity intrusion i MỤC LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH ẢNH v MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 14 1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 19 1.2.1 Tổng quan tỉnh Đồng Nai 19 1.2.2 Tổng quan thành phố Biên Hòa 19 1.2.3 Tổng quan sông Đồng Nai 20 1.3 Tổng quan nhà máy nước Thủ Đức, trạm cấp nước thơ Hóa An Nhà máy nước BOT Bình An 20 1.4 Hiện trạng xâm nhập mặn sông Đồng Nai 23 CHƯƠNG 2: MÔ TẢ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Phương pháp nghiên cứu 30 2.1.1 Phương pháp luận 30 2.1.2 Phương pháp tổng quan tài liệu 30 2.1.3 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu 30 2.1.4 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 31 2.1.5 Giới thiệu mô hình MIKE 11 31 2.1.6 Hiệu chỉnh mơ hình thủy lực 33 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo ii 2.2 Các kịch nước biển dâng sử dụng nghiên cứu 33 2.2.1 Kịch nước biển dâng biến đổi khí hậu 37 2.2.2 Các thành phần đóng góp vào mực nước biển dâng 38 2.2.3 Kết kịch 38 2.3 Phương pháp tính toán ảnh hưởng kinh tế mặn gây 40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 THIẾT LẬP MƠ HÌNH MIKE 11 CHO VÙNG NGHIÊN CỨU 43 3.1.1 Phạm vi vùng nghiên cứu 43 3.1.2 Thiết lập mô hình Mike 11 44 3.1.3 Hiệu chỉnh kiểm nghiệm mô hình 48 3.1.4 Hiệu chỉnh nồng độ mặn 49 3.2 Tính tốn thiệt hại kinh tế cho kịch 55 3.2.1 Chi phí đầu tư ban đầu cho cơng nghệ điện thẩm tích (ED) 56 3.2.2 Chi phí vận hành cho hệ thống điện thẩm tích ED 57 3.2.3 Chi phí điện thặng dư 57 3.2.4 Chi phí tiền lương tăng thêm 59 3.2.5 Chi phí sửa chữa thường xuyên 60 3.3 KẾT LUẬN 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC DỮ LIỆU ĐO MẶN 77 PHỤ LỤC DỮ LIỆU THỦY LỰC 83 PHỤ LỤC DỮ LIỆU CÁC BIÊN LƯU LƯỢNG 109 PHỤ LỤC GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ MẶN 122 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 113 4/20/2011 0:00 4/20/2011 1:00 4/20/2011 2:00 4/20/2011 3:00 4/20/2011 4:00 4/20/2011 5:00 4/20/2011 6:00 4/20/2011 7:00 4/20/2011 8:00 4/20/2011 9:00 4/20/2011 10:00 4/20/2011 11:00 4/20/2011 12:00 4/20/2011 13:00 4/20/2011 14:00 4/20/2011 16:00 4/20/2011 16:00 4/20/2011 17:00 4/20/2011 18:00 4/20/2011 19:00 4/20/2011 20:00 4/20/2011 21:00 4/20/2011 22:00 4/20/2011 23:00 4/21/2011 0:00 4/21/2011 1:00 4/21/2011 2:00 4/21/2011 3:00 4/21/2011 4:00 4/21/2011 5:00 4/21/2011 6:00 4/21/2011 7:00 4/21/2011 8:00 4/21/2011 9:00 1892.346 1879.438 1807.146 1699.031 1525.866 1004.827 -152.018 -599.113 -1143.583 -1513.499 1144.983 1054.811 980.715 898.191 543.263 -622.733 -1601.376 -1767.829 -1311.569 -930.869 -1379.086 -479.602 -753.356 258.416 711.745 853.806 2546.962 666.092 1061.567 1267.994 1966.482 2289.084 1274.585 1162.168 1004.365 1894.918 1673.413 1449.331 619.679 930.623 1800.475 242.348 1359.566 176.459 278.319 1288.045 -1374.553 1027.661 -389.085 -536.997 -635.071 -1979.268 81.581 -989.757 -1062.651 -1753.371 -2155.739 -526.594 -1214.716 -1177.412 -2169.983 -1661.437 -700.676 -911.396 -1004.539 -2223.504 -458.58 -862.92 -392.999 -683.419 -1958.688 1602.898 -394.276 107.467 697.564 370.255 3062.252 983.136 840.009 1468.112 2516.096 4097.64 1491.185 1617.879 1685.054 1689.658 1657.854 1575.747 1408.248 902.15 -188.213 -529.772 -1055.066 1244.03 1186.033 1074.916 971.11 967.912 819.554 449.715 -695.712 -1540.492 -1631.51 -1199.933 1606.036 1909.551 1763.706 1774.973 1504.728 916.874 242.374 -967.937 -1420.839 -1581.491 -1218.844 3299.973 4162.535 4509.141 4644.908 4365.732 3270.453 1027.375 -1546.269 -2707.999 -3647.994 -3299.034 4641.941 4743.665 4407.539 3710.654 2474.156 129.223 -2100.02 -2905.76 -3365.518 -3135.297 -2085.36 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long 1819.335 1705.26 1544.457 971.958 -38.363 -890.518 -1711.059 -1646.203 -1617.029 -1107.321 4384.853 4486.912 4267.72 3450.102 630.089 -1932.944 -3265.063 -4009.129 -4104.464 -3073.538 4491.569 3709.319 2335.461 -99.157 -2369.962 -3500.87 -3888.279 -3203.658 -1676.697 691.248 -335.753 -1402.998 2289.382 HVTH: Trần Thị Thu Thảo 114 4/21/2011 10:00 4/21/2011 11:00 4/21/2011 12:00 4/21/2011 13:00 4/21/2011 14:00 4/21/2011 16:00 4/21/2011 16:00 4/21/2011 17:00 4/21/2011 18:00 4/21/2011 19:00 4/21/2011 20:00 4/21/2011 21:00 4/21/2011 22:00 4/21/2011 23:00 4/22/2011 0:00 4/22/2011 1:00 4/22/2011 2:00 4/22/2011 3:00 4/22/2011 4:00 4/22/2011 5:00 4/22/2011 6:00 4/22/2011 7:00 4/22/2011 8:00 4/22/2011 9:00 4/22/2011 10:00 4/22/2011 11:00 4/22/2011 12:00 4/22/2011 13:00 4/22/2011 14:00 4/22/2011 16:00 -1353.773 -838.982 -1277.799 -2900.034 -745.656 -1352.459 -527.887 -695.737 -2125.207 791.28 -1016.632 -230.532 -5.482 -768.985 1485.344 -286.738 298.507 383.447 309.698 1182.321 870.056 740.005 992.849 776.444 893.038 1250.735 705.964 561.269 470.427 450.949 1219.743 175.295 316.812 -190.458 -367.011 1026.583 -281.305 46.583 -274.182 -775.606 590.025 -556.857 -627.347 -1155.007 -477.839 40.723 -624.623 -544.262 -1472.624 -20.048 -175.79 -458.942 -359.709 -713.58 684.093 -34.745 -45.792 -198.234 -602.662 1534.6 423.982 424.898 702.34 337.901 2708.7 860.871 1123.044 1263.427 1338.252 1426.339 1466.249 1432.454 1316.674 883.057 -163.014 -540.533 695.235 794.335 926.766 976.058 929.15 837.122 733.437 456.262 -544.479 -1431.556 -1625.89 1053.841 1698.199 1502.797 3025.573 1520.556 3619.235 1634.102 3898.065 1530.13 4014.661 1420.139 3937.816 1006.717 3408.6 57.915 1133.953 -683.734 -1503.906 -1540.781 -2719.005 -1493.818 -3501.21 3666.124 4157.918 4421.708 4242.346 3657.573 2608.063 654.88 -1616.325 -2812.755 -3502.203 -3390.975 -995.153 -1236.766 -1478.141 -3701.45 -2789.441 -1401.963 -958.398 -1420.014 -3521.055 -1764.79 -1454.478 -726.647 -1027.528 -2698.028 -845.617 -1237.729 -504.389 -765.941 -2009.661 414.161 -808.024 -173.957 99.429 -722.882 1192.204 120.997 367.709 468.489 120.143 1367.35 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 115 4/22/2011 16:00 1131.422 4/22/2011 17:00 1371.953 4/22/2011 18:00 1342.895 4/22/2011 19:00 1207.995 4/22/2011 20:00 925.117 4/22/2011 21:00 519.595 4/22/2011 22:00 249.393 4/22/2011 23:00 154.06 4/24/2011 0:00 418 4/24/2011 1:00 717.414 4/24/2011 2:00 993.04 4/24/2011 3:00 1248.337 4/24/2011 4:00 1375.421 4/24/2011 5:00 1420.892 4/24/2011 6:00 1391.001 4/24/2011 7:00 1288.547 4/24/2011 8:00 862.794 4/24/2011 9:00 -112.905 4/24/2011 10:00 -480.389 4/24/2011 11:00 -990.545 4/24/2011 12:00 -1453.302 4/24/2011 13:00 -1606.123 4/24/2011 14:00 -1478.245 4/24/2011 16:00 -1023.5 4/24/2011 16:00 71.966 4/24/2011 17:00 1288.266 4/24/2011 18:00 1556.194 4/24/2011 19:00 1629.98 4/24/2011 20:00 1477.972 4/24/2011 21:00 1231.784 668.648 942.613 566.528 1227.136 593.887 883.397 1012.771 1095.734 378.284 701.706 1086.904 609.523 189.056 371.092 511.767 252.798 -64.833 -40.547 -198.736 338.897 -404.592 -305.423 -511.142 720.996 -527.032 -566.82 -926.234 1731.085 -231.033 454.176 994.22 1082.186 965.745 867.493 823.074 709.6 441.674 -577.228 -1384.939 -85.041 -623.416 487.938 568.456 1100.425 1796.487 1536.937 3228.36 1525.21 3861.823 1529.708 3978.85 1352.404 3777.277 1001.864 3263.576 -197.841 819.13 -510.408 -1479.733 -1531.491 -2475.614 2712.553 3560.183 4087.235 4234.718 4118.738 3640.873 2659.273 861.926 -1383.166 -2730.478 -3672.544 -1584.875 -1642.682 -3693.886 -3992.851 -1247.995 -1570.787 -4106.601 -3627.485 -1075.005 -1788.543 -4313.223 -2697.912 -1483.658 -3886.79 -1214.849 -787.844 -2359.508 549.175 -966.3 -794.743 -300.874 43.113 -524.452 1738.908 598.903 773.947 604.137 2199.907 1005.739 1306.87 1400.442 2287.388 858.887 1165.946 2189.384 2018.218 572.014 825.474 1775.855 1331.495 397.812 720.062 1330.814 414.837 181.211 80.119 805.017 -198.707 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 116 4/24/2011 22:00 863.6 4/24/2011 23:00 274.327 4/24/2011 0:00 -184.717 4/24/2011 1:00 -201.411 4/24/2011 2:00 131.039 4/24/2011 3:00 784.284 4/24/2011 4:00 1243.829 4/24/2011 5:00 1465.452 4/24/2011 6:00 1520.216 4/24/2011 7:00 1499.446 4/24/2011 8:00 1413.072 4/24/2011 9:00 1198.418 4/24/2011 10:00 224.545 4/24/2011 11:00 -556.089 4/24/2011 12:00 -933.415 4/24/2011 13:00 -1639.733 4/24/2011 14:00 -1804.886 4/24/2011 16:00 -1737.42 4/24/2011 16:00 -1211.474 4/24/2011 17:00 200.061 4/24/2011 18:00 1540.323 4/24/2011 19:00 1771.124 4/24/2011 20:00 1823.44 4/24/2011 21:00 1670.229 4/24/2011 22:00 1289.293 4/24/2011 23:00 524.485 4/25/2011 0:00 -299.133 4/25/2011 1:00 -508.115 4/25/2011 2:00 -857.224 4/25/2011 3:00 -162.54 4/25/2011 4:00 928.767 4/25/2011 5:00 1428.995 -281.002 -388.118 -433.504 -286.107 -788.031 -817.291 -207.007 989.489 1368.002 1105.031 824.337 800.555 828.531 656.973 25.557 -727.684 -394.554 383.537 1021.297 1457.416 1616.247 1590.606 1492.022 1178.972 402.286 -657.262 -948.375 -434.585 695.717 1943.774 2900.265 3696.105 4125.594 4116.17 3619.45 2165.936 -1323.65 479.296 2254.209 3307.141 3951.862 4333.569 4340.365 3918.286 3138.892 1469.804 -1741.439 -3482.537 -1296.571 -1483.153 -2960.539 -4559.986 -1775.352 -1958.47 -4438.893 -4921.76 -1658.822 -1935.815 -4963.095 -4771.782 -1349.502 -1966 -4979.244 -3210.977 -1154.784 -1738.659 -4363.716 -1028.517 -893.135 -1001.417 -3056.029 1608.546 -310.77 62.893 -667.555 2641.107 833.49 1114.94 1303.571 3040.578 1316.384 1560.352 2451.006 3012.609 1112.841 1391.423 3060.64 2255.712 757.307 1104.996 2858.406 670.106 520.179 299.84 1268.146 -1211.549 -23.43 41.312 240.533 -1888.709 -1311.3 -1366.221 -1019.233 -2023.872 -673.373 -1491.191 -14.467 -484.337 1127.08 1688.244 1648.786 3214.833 1611.157 3860.891 -1794.218 -924.988 1751.777 3478.633 4253.75 4630.047 4597.753 -953.653 -1350.334 -1018.26 -149.754 997.064 1475.546 1284.615 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 117 4/25/2011 6:00 4/25/2011 7:00 4/25/2011 8:00 4/25/2011 9:00 4/25/2011 10:00 4/25/2011 11:00 4/25/2011 12:00 4/25/2011 13:00 4/25/2011 14:00 4/25/2011 16:00 4/25/2011 16:00 4/25/2011 17:00 4/25/2011 18:00 4/25/2011 19:00 4/25/2011 20:00 4/25/2011 21:00 4/25/2011 22:00 4/25/2011 23:00 4/26/2011 0:00 4/26/2011 1:00 4/26/2011 2:00 4/26/2011 3:00 4/26/2011 4:00 4/26/2011 5:00 4/26/2011 6:00 4/26/2011 7:00 4/26/2011 8:00 4/26/2011 9:00 4/26/2011 10:00 4/26/2011 11:00 4/26/2011 12:00 4/26/2011 1642.203 1662.779 1624.968 1531.222 981.531 917.202 876.939 749.96 1313.364 4239.032 4161.027 3935.576 2953.532 4151.648 3176.39 1097.981 -2487.41 112.143 -583.87 -1157.887 -4248.489 292.099 -1332.82 -1691.467 -3353.982 -5518.23 -644.623 -1939.05 -2041.118 -4844.643 -5854.065 -1082.966 -1858.58 -2248.321 -5569.66 -5063.959 -1848.022 -1523.126 -2280.12 -5674.151 -3021.229 -1996.717 -1281.134 -1691.527 -4563.943 150.69 -1801.082 -825.223 -915.83 -2767.421 2487.909 -969.215 110.877 385.11 -56.632 3321.699 925.067 1264.22 1491.985 1652.752 3657.195 1711.345 1435.633 1535 2788.798 3511.721 1906.482 992.059 1579.599 3639.034 2182.187 1909.075 822.749 992.406 3201.023 -545.751 1708.16 583.268 430.63 1524.115 -2652.663 1245.863 -132.947 -654.498 -1042.357 -1232.669 -403.21 1021.772 1537.146 1816.262 1830.922 1787.605 -198.563 -1491.993 -1784.823 -1167.123 -299.146 1031.689 1578.727 1509.3 1128.246 1056.381 986.402 -848.103 -1625.359 -1598.276 -1148.232 -465.064 1009.03 1874.469 1778.23 1839.978 1670.258 1373.3 -1351.363 -2829.166 -3559.452 -3179.693 -1894.835 951.71 3284.92 4278.773 4618.587 4572.131 4359.872 -3414.467 -3364.582 -1919.151 1689.467 3950.801 4665.925 5059 5069.101 4470.161 3160.938 -149.111 1673.895 836.024 487.663 2841.445 -3618.359 1382.59 -41.846 -894.404 -2168.243 -5299.577 26.606 -805.718 -1629.184 -2195.814 -2010.965 -4217.592 -2420.853 -5849.616 -6419.141 -6014.638 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long 1702.093 1502.66 1334.237 557.183 HVTH: Trần Thị Thu Thảo 118 13:00 4/26/2011 14:00 4/26/2011 16:00 4/26/2011 16:00 4/26/2011 17:00 4/26/2011 18:00 4/26/2011 19:00 4/26/2011 20:00 4/26/2011 21:00 4/26/2011 22:00 4/26/2011 23:00 4/27/2011 0:00 4/27/2011 1:00 4/27/2011 2:00 4/27/2011 3:00 4/27/2011 4:00 4/27/2011 5:00 4/27/2011 6:00 4/27/2011 7:00 4/27/2011 8:00 4/27/2011 9:00 4/27/2011 10:00 4/27/2011 11:00 4/27/2011 12:00 4/27/2011 13:00 4/27/2011 14:00 4/27/2011 16:00 4/27/2011 16:00 4/27/2011 17:00 4/27/2011 18:00 -1365.778 -1990.297 -2491.225 -6261.516 -4445.718 -2059.375 -1584.824 -2184.934 -5566.469 -1091.541 -2061.54 -1109.279 -1432.953 -4019.305 2518.105 -1585.388 -277.682 -60.02 -1069.715 3845.326 98.659 1111.584 1209.069 1488.477 4185.089 1621.227 1606.015 1788.041 2919.823 4206.673 1970.37 1294.135 1758.102 3984.319 3493.819 2057.261 959.707 1343.996 3778.572 1462.377 1928.49 807.191 932.353 2817.474 -2448.265 1662.071 724.306 -647.967 -956.809 -1637.514 -1482.793 -382.379 1192.498 1700.669 1996.967 1993.785 482.567 -1047.006 -1948.614 -2023.813 -1257.759 -385.643 1130.154 1808.319 1661.922 1252.914 1146.603 -814.25 -1507.973 -2423.236 -2102.358 -1862.072 -741.404 1298.503 1951.61 2014.369 2056.213 1737.901 -430.865 -3452.573 -5172.939 -5374.568 -5037.232 -2866.796 1433.247 3608.734 4729.682 5160.103 4951.046 -4206.999 -4882.886 -4234.295 -1821.329 2787.917 4708.583 5455.638 5628.735 5459.021 4675.032 3034.646 1926.306 1089.304 1637.38 4980.677 -1067.689 1795.69 937.561 -323.55 2148.754 -4302.964 1374.975 -288.881 -974.773 -3738.015 -5998.063 -217.769 -1881.585 -2750.754 -6053.616 -6860.389 -1018.272 -2470.069 -2572.722 -6636.788 -5895.399 -1690.956 -2065.558 -2737.916 -6704.5 -2468.869 -2187.026 -1516.652 -1998.621 -5588.742 2313.034 -1993.773 -763.404 -1146.713 -3434.03 4334.374 -974.33 571.143 699.972 379.362 4974.721 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 119 4/27/2011 19:00 4/27/2011 20:00 4/27/2011 21:00 4/27/2011 22:00 4/27/2011 23:00 4/28/2011 0:00 4/28/2011 1:00 4/28/2011 2:00 4/28/2011 3:00 4/28/2011 4:00 4/28/2011 5:00 4/28/2011 6:00 4/28/2011 7:00 4/28/2011 8:00 4/28/2011 9:00 4/28/2011 10:00 4/28/2011 11:00 4/28/2011 12:00 4/28/2011 13:00 4/28/2011 14:00 4/28/2011 16:00 4/28/2011 16:00 4/28/2011 17:00 4/28/2011 18:00 4/28/2011 19:00 4/28/2011 20:00 4/28/2011 21:00 4/28/2011 22:00 4/28/2011 23:00 4/29/2011 0:00 1219.845 1649.603 1944.042 2857.277 5075.649 1915.207 1656.521 1965.624 4372.577 4676.339 2161.66 1175.894 1713.057 4517.177 3213.358 2103.072 1025.59 1600.489 4440.662 -523.394 1936.858 1552.538 -94.163 -922.87 -1343.305 -1847.635 -1569.124 -174.257 1273.87 1815.197 2077.804 893.479 87.774 -1691.266 -2306.553 -1902.544 -1223.215 -333.401 1214.609 1937.209 1698.64 1305.979 451.575 -1208.344 -2092.974 -2614.674 -2211.702 -1953.909 -639.583 1319.573 2041.383 2103.74 2037.701 3113.387 -2846.903 -4597.165 -5845.21 -5702.562 -5422.155 -2859.323 1556.692 3723.118 4940.631 5269.553 -3830.858 -5216.876 -5854.397 -5022.292 -1553.555 3584.842 5197.676 5802.958 5947.646 5578.885 4415.728 2067.933 1167.935 1910.89 5382.369 1815.106 1980.404 1132.698 657.406 4117.884 -3150.155 1765.825 661.884 -1015.284 -2659.515 -5428.97 703.565 -1297.832 -2034.621 -5241.301 -7132.568 -808.418 -2327.639 -2933.827 -6782.049 -6662.029 -1255.358 -2467.183 -2701.625 -6866.271 -4554.043 -2146.097 -1772.932 -2233.734 -5660.847 363.187 -2121.961 -1085.467 -1073.716 -3594.584 4240.003 -1500.48 103.748 720.805 1136.295 5412.857 816.83 1628.562 2007.601 3462.638 5743.937 1869.416 1882.706 2150.352 4601.64 5554.093 2201.674 1351.996 2074.155 5141.041 4658.034 2216.234 1132.731 1852.78 5067.287 2607.6 2093.531 1877.714 1044.443 813.137 1149.006 4159.139 -1366.003 -1215.714 -2253.639 -5022.644 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 120 4/29/2011 1:00 4/29/2011 2:00 4/29/2011 3:00 4/29/2011 4:00 4/29/2011 5:00 4/29/2011 6:00 4/29/2011 7:00 4/29/2011 8:00 4/29/2011 9:00 4/29/2011 10:00 4/29/2011 11:00 4/29/2011 12:00 4/29/2011 13:00 4/29/2011 14:00 4/29/2011 16:00 4/29/2011 16:00 4/29/2011 17:00 4/29/2011 18:00 4/29/2011 19:00 4/29/2011 20:00 4/29/2011 21:00 4/29/2011 22:00 4/29/2011 23:00 4/30/2011 0:00 4/30/2011 1:00 4/30/2011 2:00 4/30/2011 3:00 4/30/2011 4:00 4/30/2011 5:00 4/30/2011 6:00 4/30/2011 7:00 4/30/2011 8:00 4/30/2011 9:00 4/30/2011 1083.887 -647.221 -1069.125 -1837.563 -1863.209 -1293.543 687.077 1541.358 1992.58 -936.491 -2186.848 -2518.855 -1806.757 -1043.019 216.644 1725.575 2032.084 1499.011 -1536.102 -2990.819 -2479.886 -2368.73 -766.556 650.787 2289.059 2154.623 2153.291 -4801.681 -6455.199 -6337.995 -5680.938 -3433.321 1150.749 4062.239 4901.461 5299.446 -6659.504 -6509.476 -4455.115 145.646 4400.504 5639.36 6114.664 6072.058 5316.879 2060.494 1234.406 2035.414 5420.152 3624.957 2031.172 1124.324 1719.412 5408.351 -604.527 1904.525 1051.504 70.431 2817.723 -4313.198 1547.013 -19.224 -1138.16 -3959.179 -6278.061 -207.248 -1864.758 -2522.82 -5680.576 -7006.565 -1045.536 -2526.26 -2748.197 -6609.533 -6021.785 -1691.691 -2111.208 -2555.855 -6202.645 -2571.226 -2208.323 -1490.682 -2069.536 -5382.658 3083.683 -1964.797 -655.223 144.142 -1285.797 5179.321 -622.051 998.305 1179.558 2800.23 5959.061 1507.568 1908.127 2249.073 4081.776 6027.599 2050.393 1724.4 2169.735 4927.078 5620.388 2259.405 1236.724 2036.804 5262.877 4471.014 2202.84 2070.523 1851.044 927.305 -693.934 -1090.271 -1954.953 -1955.097 -1344.645 773.358 1500.095 1978.923 1123.978 1117.056 752.379 -1149.296 -2293.811 -2549.106 -1907.039 -1122.563 354.512 1886.949 2052.541 1394.462 1947.38 1088.654 -958.701 -1752.302 -2892.542 -2709.718 -2199.857 -450.533 923.121 2274.321 2093.983 1992.849 5399.505 4803.919 -1322.204 -4686.119 -6500.404 -6691.4 -5730.59 -2358.269 2200.894 4114.042 4816.254 5063.757 1968.22 -3012.082 -5462.104 -7055.023 -6939.753 -4941.942 661.577 4600.434 5879.727 6027.33 5773.373 4788.226 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 121 10:00 4/30/2011 11:00 4/30/2011 12:00 4/30/2011 13:00 4/30/2011 14:00 4/30/2011 15:00 2006.792 1162.177 1887.513 5119.317 2455.275 1962.012 1039.173 1276.339 4860.862 -2699.341 1796.251 839.962 -1579.606 -1235.268 -5259.872 913.315 -1063.413 -1674.903 -5291.764 -6849.479 -2894.767 -6541.243 -6689.373 -801.054 -2263.556 GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 122 PHỤ LỤC GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ MẶN Phương pháp chưng cất Quá trình chưng cất trình đun nóng nước tới điểm sơi để chuyển thành dạng hơi, sau ngưng tụ lại thành nước tinh khiết Thường ta áp dụng công nghệ chưng cất nhiều bậc (Multi-Stage Flash Distillation-MSF), nén (Vapor Compress-VC) chưng cất đa hiệu ứng (Multiple-Effect Distillation-MED) Cơng nghệ nén thích hợp cho trạm chưng cất nước công suất vừa nhỏ từ 3.000m3/ngày.đêm – 20.000m3/ngày.đêm Chưng cất đa hiệu ứng bốc nước theo dạng chuỗi Hơi nước từ chuỗi sử dụng làm bốc hiệu ứng Để tăng cường hiệu suất, giai đoạn sau vận hành áp suất thấp giai đoạn trước Điều cho phép nhà máy hoạt động nhiệt độ cao (> 90oC) nhiệt độ thấp Nhiệt độ bay cao 55oC giúp giảm an mịn đóng cặn đồng thời cho phép thải muối nhiệt độ thấp Quy trình MED có nhiều kiểu kết cấu khác phụ thuộc vào bề mặt trao đổi nhiệt hướng chuyển động tương đối dòng nước muối so với dòng nước Phương pháp trao đổi ion IE (Ion Exchange) Trao đổi ion trình lý hóa ion chuyển từ pha rắn sang pha lỏng ngược lại Các ion đối nhóm chức mang điện bề mặt pha rắn trao đổi với ion dấu dung dịch tiếp xúc với pha rắn hạt nhựa Quá trình trao đổi ion thường áp dụng cho khử cứng khử khoáng cho nước cấp nồi hơi, nước tinh khiết cho công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, xử lý ion gây độc NO3-, NO2- xử lý nước thải chứa kim loại nặng đồng (Cu), chì (Pb), kẽm (Zn), crom (Cr), Amonia (NH3) cơng nghiệp xi mạ, hóa chất để thu hồi kim loại có giá trị kinh tế Tuy nhiên, áp dụng phương pháp để khử mặn không hiệu kinh tế phương pháp thẩm thấy ngược (RO) điện thẩm tích Phương pháp điện thẩm tích ED (Electrodialysis) GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 123 ED quy trình điện hố, có dịch chuyển ion qua màng bán thấm ion chọn lọc – kết lực hút tinh điện ion điện cực Ngoài chức khử mặn, ED cịn loại bỏ thành phần nhiễm nuớc duới dạng ion hồ tan mang điện tích Hình phụ lục Màng lọc điện thẩm tích ED Hình phụ lục Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống ED Nguyên tắc trình ED tách ion khỏi nuớc cách đẩy ion qua lớp màng thấm ion đệm plastic hình thành nên cụm ngăn (membrane stack) Cụm màng có hàng trăm cặp ngăn, cặp gồm ngăn loãng (dilute cell) ngăn đậm đặc (concentrate cell) cạnh Dịng đậm đặc lỗng thu qua GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 124 ống thu riêng Dòng chiều qua nuớc muối kéo anion phía cực dương từ ngăn qua ngăn kế bên Màng thấm chọn lọc anion (màng A) cho phép anion thấm qua (Cl-, SO42-), nhiên anion bị giữ lại màng cation (màng K) Tương tự với cation theo huớng ngược lại Màng thấm chọn lọc cation (màng K) cho phép cation thấm qua (Na+, Ca2+), nhiên cation bị giữ lại màng anion (màng A) Khoảng cách màng không lớn, khoảng 1mm Do di chuyển ion, nuớc ngăn có hàm lượng ion giảm lượng ion ngăn kế bên đậm đặc hơn, tạo hai dòng: dòng khử muối dòng đậm đặc Bảng phụ lục Ưu điểm nhược điểm phương pháp ED Nhược điểm Ưu điểm - Có thể tăng cơng suất cách tăng - Chi phí đầu tư cao số module màng - Phần thiết bị đắt tiền (màng lọc) - Chỉ cần dừng phần hệ thống để có bảo trì, module khác trì hoạt tuổi thọ đến 10 năm, tuổi thọ điện động riêng biệt cực tỉ lệ nghịch với lượng TDS bị - Hiệu thu hồi nước cao (tỷ lệ dòng loại bỏ thấm đạt 90% so với lưu lượng nuớc đầu vào) - Màng lọc không dễ dàng bị nghẹt Chất - Ðịnh kỳ phải làm màng hóa chất rắn lơ lửng (SS) khơng ảnh huởng đến - Quá trình loại bỏ ion mang q trình điện tích, khơng loại bỏ dược chất - Q trình hoạt động nhiệt độ nhiễm khơng mang điện tích áp suất thuờng - ED hiệu xử lý nuớc có tính đóng cặn cao nồng dộ TDS < 3.000 mg/l GVHD: PGS.TSKH Bùi Tá Long HVTH: Trần Thị Thu Thảo 125 Nhược điểm Ưu điểm - Rất phù hợp cho thiết bị khử muối di động - Tuổi thọ màng (8 – 10 năm) Phương pháp làm lạnh (Freezing Seperation_FS) Phương pháp làm lạnh FS bao gồm hai quy trình: quy trình làm lạnh trực tiếp quy trình làm lạnh gián tiếp Trong quy trình làm lạnh trực tiếp, tác nhân lạnh trộn trực tiếp với nước muối Trong quy trình gián tiếp, tác nhân lạnh tương tác với nước thông qua bề mặt trao đổi nhiệt Quy trình cần sử dụng máy nén lạnh tuần hoàn tác nhân lạnh, tác nhân bốc nước đóng băng ngưng tụ đá tan Các tinh thể đá tạo thành tuyết nước muối tách khỏi nước muối phương pháp ly tâm Lượng đá thu sau đưa vào thiết bị nóng chảy để tạo nước Một thiết bị trao đổi nhiệt sử dụng để thu lại lượng từ nước làm lạnh nước muối đầu vào mẻ sau Phương pháp lọc màng Các trình lọc màng phân loại dựa vào động lực chuyển chất qua màng, đặc tính loại màng kích thước mao quản màng….Q trình lọc màng cơng nghệ xử lí nước dùng để khử khoáng làm mềm nước, khử màu chất hữu hoà tan, Đặc biệt q trình xử lí nước tinh khiết, sản xuất dược phẩm hay xử lí bậc cao xử lý nước thải có nhu cầu hồn lưu Bảng phụ lục Các loại màng lọc công nghệ xử lý nước Q trình lọc Kích thước lỗ rỗng (µm) Áp suất vận hành ( bar ) Microfiltr ation Ultrafitra tion 0.1-10 0.1-0.01