Xử lý nước là các quá trình giúp cải thiện chất lượng của nước để phù hợp với mục đích sử dụng của con người. Mục đích sử dụng cuối cùng có thể là nước uống, cung cấp nước cho hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, tưới cây, duy trì dòng chảy của sông, cải thiện chất lượng nước hoặc các mục đích sử dụng khác hay chỉ đơn giản là nhằm đảm bảo không gây ô nhiễm trước khi xả thải vào môi trường. Xử lý nước loại bỏ các chất gây ô nhiễm và các thành phần không mong muốn, hoặc giảm nồng độ của chúng để nước trở nên phù hợp cho mục đích sử dụng cuối cùng. Quá trình này rất quan trọng đối với sức khỏe con người bởi nó tạo cho con người có một nguồn nước uống sạch và nguồn nước phục vụ cho tưới tiêu trong nông nghiệp.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM MẶN CẤP CHO KHU DU LỊCH VÀM SÁT-CẦN GIỜ CÔNG SUẤT 60M3/NGÀY.ĐÊM GVHD : TS ĐẶNG VIẾT HÙNG SVTH : VĂN MỸ LINH MSSV : 90401369 TP Hồ Chí Minh, 01/2009 LỜI CẢM ƠN Tơi xin trân trọng kính gửi biết ơn lịng cảm tạ sâu sắc đến: – Cơng ơn sinh thành dưỡng dục cha mẹ – Công dạy dỗ giúp đỡ tận tuỵ Thầy Đặng Viết Hùng trình học tập nghiên cứu, đặc biệt thời gian thực luận văn – Sự dìu dắt, hướng dẫn tập thể Thầy, Cơ thuộc mơn Kỹ thuật Mơi trường nói riêng Thầy, Cơ khoa Mơi trường nói chung – Sự quan tâm giúp đỡ ân cần bạn bè – Tất Cô, Chú, Anh, Chị, người mà gặp, người mà liệt kê hết đây, giúp đỡ, bảo cho kinh nghiệm quý báu – Tuy nhiên, trình thực cịn nhiều hạn chế kiến thức kinh nghiệm nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót, kính mong q thầy cơ, anh chị, bạn bè bảo thêm Xin trân trọng cảm ơn Văn Mỹ Linh MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Tên mục tiêu luận văn 1.4 Nội dung đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan khu du lịch Vàm Sát-Cần Giờ 2.1.1 Vị trí địa lý Vàm Sát-Cần Giờ 2.1.2 Điều kiện tự nhiên Vàm Sát 2.1.3 Hệ sinh thái 2.1.4 Quy mô khu du lịch 2.2 Tình hình nước cấp khu vực 2.3 Khảo sát nguồn nước Cần Giờ 2.3.1 Nước ngầm 2.3.2 Nước mưa .7 2.3.3 Nước mặt 2.3.4 Đề xuất công suất phục vụ CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM MẶN 3.1 Các phương pháp khử muối .9 3.1.1 Phương pháp chưng cất 3.1.2 Phương pháp lọc màng .10 3.1.3 Phương pháp trao đổi ion IE (Ion Exchange) 23 3.1.4 Phương pháp làm lạnh (Freezing Seperation_FS) .25 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 27 4.1 Chất lượng nước thô .27 4.2 Yêu cầu thiết kế 28 4.2.1 Yêu cầu theo tiêu chuẩn chất lượng nước đầu 28 4.2.2 Yêu cầu chi phí xử lý giá thành m3 nước 29 4.2.3 Yêu cầu diện tích đất sử dụng 29 4.2.4 Yêu cầu quản lý vận hành hệ thống 30 4.3 Đề xuất lựa chọn công nghệ xử lý 30 4.3.1 Một số công nghệ xử lý nước nhiễm mặn 30 4.3.2 Công nghệ đề xuất cho khu du lịch Vàm Sát-Cần Giờ .34 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ .36 5.1 Cơng trình thu 36 5.1.1 Lưu lượng cần lấy ngày .36 5.1.2 Tiến hành thu nước .36 5.1.3 Tính tốn đường ống bơm 37 5.2 Hồ chứa nước thô 39 5.3 Tính tóan lượng phèn nhơm cần thiết cho q trình keo tụ tạo 40 5.4 Bể phản ứng tạo kết hợp lắng vách nghiêng 41 5.4.1 Ngăn phản ứng 41 5.4.2 Ngăn lắng 42 5.5 Bể chứa trung gian 46 5.6 Bồn lọc áp lực 47 5.6.1 Tổng quan thiết bị 47 5.6.2 Tính tốn kích thước bồn lọc 48 5.6.3 Tính tốn hệ thống phân phối thu nước sau lọc 54 5.6.4 Tính khí cột lọc 55 5.7 Bồn lọc than hoạt tính 59 5.7.1 Tính tốn kích thước bồn lọc than 60 5.7.2 Tính tốn hệ thống phân phối thu nước lọc 62 5.8 Bồn lọc Catridge 10µm 5µm .64 5.8.1 Chọn màng lọc tính số lượng ống lọc 64 5.8.2 Tổn thất áp lực qua lọc .66 5.8.3 Tính tốn khí bồn lọc Cartridge .66 5.9 Bể chứa trung gian 68 5.10 Hệ thống lọc RO 71 5.10.1Lựa chọn màng lọc 71 5.10.2Tính tốn số element cần sử dụng .72 5.10.3Điều kiện hoạt động tối ưu cho hệ thống RO 75 5.11 Khử trùng nước Clo .77 5.12 Bể chứa nước 78 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN CHI PHÍ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH .79 6.1 Chi phí xây dựng 79 6.1.1 Phần xây dựng 79 6.1.2 Thiết bị .79 6.2 Chi phí quản lý vận hành hàng năm 81 6.2.1 Chi phí nhân cơng .81 6.2.2 Chi phí hố chất 81 6.2.3 Chi phí điện 82 6.3 Tính giá nước 83 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .84 7.1 Kết luận 84 7.2 Kiến nghị 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tiêu chuẩn dùng nước Bảng 3.1 Các loại màng bán thấm 11 Bảng 3.2 Hiệu suất loại bỏ tạp chất RO 22 Bảng 3.3 Ưu nhược điểm phương pháp khử muối lựa chọn 25 Bảng 4.1 Số liệu quan trắc nước sống Vàm Sát-Cần Giờ năm 2007 27 Bảng 4.2 Chỉ tiêu cảm quan thành phần vô theo tiêu chuẩn 1329/2002 28 Bảng 4.3 Chất lượng nước đầu vào nhà máy Tajura 33 Bảng 5.1 Đường kính ống hút ống đẩy 37 Bảng 5.2 Lượng phèn dùng xử lý nước đục 40 Bảng 5.3 Độ nhớt động học nước 44 Bảng 5.4 Các tiêu vật liệu lọc tốc độ lọc bể lọc áp lực có hai lớp vật liệu lọc 48 Bảng 5.5 Độ giãn nở tương đối vật liệu lọc 50 Bảng 5.6 Đặc tính vật liệu lọc 51 Bảng 5.7 Tính tốn tổn thất áp lực 53 Bảng 5.8 Các thông số thiết kế bồn lọc than hoạt tính 59 Bảng 5.9 Các tiêu than 60 Bảng 5.10 Các thông số thiết kế bồn lọc tinh 67 Bảng 5.11 Áp lực tối ưu TDS thay đổi 69 Bảng 5.12 Đặc tính bơm WL-3000F 70 Bảng 5.13 Hướng dẫn hãng Filmtec lựa chọn màng RO 71 Bảng 5.14 Số cấp lọc RO cho nước lợ 74 Bảng 6.1 Các hạng mục xây dựng 79 Bảng 6.2 Các hạng mục thiết bị 79 Bảng 6.3 Các chi phí điện 82 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Bản đồ Cần Giờ Hình 3.1 Quá trình chưng cất Hình 3.2 Lọc MF 11 Hình 3.3 Lọc dịng vng góc dịng ngang 12 Hình 3.4 Lọc UF 12 Hình 3.5 Lọc NF 13 Hình 3.6 Quá trình thẩm thấu tự nhiên thẩm thấu ngược 14 Hình 3.7 Cơ chế lọc màng RO 14 Hình 3.8 Lọc RO 15 Hình 3.9 Kiểu Module dạng 17 Hình 3.10 Kiểu Module dạng ống 17 Hình 3.11 Kiểu sợi rỗng 18 Hình 3.12 Kiểu xoắn 19 Hình 4.1 Sơ đồ kiểu mẫu cho hệ thống RO 30 Hình 4.2 Sơ đồ cơng nghệ nhà máy khử mặn Tajura 33 Hình 5.1 Bơm định lượng 37 Hình 5.2 Sơ đồ cấu tạo bể lắng lớp mỏng kết hợp ngăn phản ứng 43 Hình 5.3 Bồn lọc áp lực 46 Hình 5.4 Than hoạt tính 61 Hình 5.5 Lõi lọc Cartridge 65 Hình 5.6 Tổn thất áp lực qua lõi lọc Cartridge 10” 66 Hình 5.7 Kích thước bồn lọc Cartridge 67 Hình 5.8 Bơm cao áp cấp cho RO 70 Hình 5.9 Màng RO SW30HR-380 hãng FILMTEC 72 Hình 5.10 Sơ đồ lắp đặt hệ thống RO 72 Hình 5.11 Mặt cắt nối element vessel 73 Hình 5.12 Một hệ thống lọc RO vessel 75 Hình 5.13 Các thao tác tháo, lắp màng vào vỏ màng (vessel) 76