bài nhóm môn công nghệ xử lý nước cấp

THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP: Nước ngầm sau khi được bơm lên khỏi bề mặt, sẽ được cho vào bể làm thoáng để khử hết H2S và các loại khí độc có trong nước. Quá tình này đồng thời cũng sẽ hòa tan oxy và tại hệ thống xử lý này sẽ nâng pH của nước lên.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN Đề tài ỨNG DỤNG XỬ LÝ UV TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT GVHD: ThS LÊ THỊ LAN THẢO Nhóm 4: Trần Minh Tài 13127900 TP.Hồ Chí Minh 11/2015 DH13MT MỤC LỤC CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 2.1 NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CHO MỤC ĐÍCH CẤP NƯỚC 2.2 CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 2.2.1 Nguồn nước mặt 2.2.1.1 Giới thiệu nguồn nước mặt dùng nước cấp 2.2.1.2 Phân loại 2.2.1.3 Đặc điểm, tính chất 2.2.1.4 Phạm vi áp dụng .6 2.2.1.5 Quy chuẩn nước mặt xử lý nước cấp 2.2.2 Nguồn nước ngầm 2.2.2.1 Giới thiệu nước ngầm 2.2.2.2 Phân loại 2.2.2.3 Đặc điểm, tính chất 2.2.2.4 Phạm vi áp dụng 10 2.2.2.5 Quy chuẩn nước ngầm xử lý nước cấp 10 2.2.3 Nguồn nước thải 12 2.2.3.1 Giới thiệu nguồn nước thải xử lý nước cấp 12 2.2.3.2 Đặc điểm, tính chất nước thải sinh hoạt .12 2.2.3.3 Phạm vi áp dụng 13 2.2.4 Nguồn nước biển 13 2.2.4.1 Giới thiệu nguồn nước biển .13 2.2.4.2 Đặc điểm, tính chất .14 2.2.4.3 Phạm vi áp dụng 15 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 16 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC MẶT 16 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 3.1.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp từ nước mặt 16 3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước cấp từ nước mặt 17 3.1.3 Sơ đồ xử lý nước cấp từ nước mặt thường gặp 18 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC NGẦM .20 3.2.1 Sơ đồ công nghệ 20 3.2.2 Sơ đồ công nghệ thường gặp 22 3.3 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC BIỂN 23 3.3.1 Quy trình xử lí chung 23 3.3.1.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp từ nước biển 23 3.3.1.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp từ nước biển 24 3.3.2 Công nghệ xử lý nước cấp từ nước biển thường gặp 24 3.3.2.1 Công nghệ chưng cất nước biển 24 3.3.2.2 Công nghệ màng 25 3.4 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC THẢI 28 3.4.1 Tổng quan hệ thống xử lý nước cấp từ nước thải .28 3.4.2 Quy trình công nghệ 32 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN TRONG XỬ LÝ NƯỚC CẤP 33 4.1 TUYỂN NỔI ÁP LỰC .33 4.1.1 Sơ lược công nghệ tuyển áp lực .33 4.1.2 Nguyên lý hoạt động 33 4.1.2.1 Q trình cấp khí vào nước 35 4.1.2.2 Q trình hịa tan khí vào nước 36 4.1.2.3 Sự hình thành bọt khí từ dung dịch q bão hịa .36 4.1.2.4 Q trình bám dính cặn vào bọt khí 36 4.1.2.5 Tách cặn khỏi nước bể Tuyển 36 4.1.3 Ưu điểm phương pháp 37 4.1.4 Điều kiện áp dụng ở Việt Nam 37 4.2 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC TIÊN TIẾN PERFECTOR .37 4.2.1 Sơ lược 37 4.2.2 Quy trình xử lý 40 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 4.2.3 Ưu điểm hệ thống 43 4.2.4 Điều kiện áp dụng Việt Nam 43 4.3 CÔNG NGHỆ LẮNG VỚI ỐNG LẮNG TẢI TRỌNG CAO LAMELLA 44 4.3.1 Sơ lược 44 4.3.2 Quy trình xử lý 45 4.3.3 Ưu điểm 45 4.4 CÔNG NGHỆ LẮNG VỚI HỆ THỚNG HÚT BÙN SIPHON ĐẶT CHÌM TỰ ĐỘNG ASC 46 4.4.1 Sơ lược 46 4.4.2 Nguyên tắc hoạt động 46 4.4.3 Ưu điểm 47 4.5 CÔNG NGHỆ LỌC NHANH VỚI ĐAN LỌC TẦNG HDPE 47 4.5.2 Nguyên tắc hoạt động 48 4.5.3 Ưu điểm 50 4.6 CÔNG NGHỆ KHỬ TRÙNG HIỆN ĐẠI BẰNG TIA CỰC TÍM UV CHO CÁC NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CẤP 50 4.6.1 Sơ lược 50 4.6.2 Cơ chế hoạt động 50 4.6.3 Ưu nhược điểm phương pháp .51 4.7 CÔNG NGHỆ LỌC RỬA BẰNG ÁP LỰC NƯỚC THÔNG QUA HỆ THỐNG NÉN XIPHƠNG HỒN TỒN TỰ ĐỘNG KHƠNG DÙNG ĐIỆN 52 4.7.1 Sơ lược 52 4.7.2 Nguyên lý hoạt động 53 4.7.3 Ưu điểm 54 4.7.4 Điều kiện áp dụng ở Việt Nam 54 CHƯƠNG KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 55 5.1 KẾT LUẬN .55 5.2 KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ Nước thiếu sống người nước đóng vai trị quan trọng việc hình thành sống trái đất Nước tham gia tích cực vào phản ứng lý, hóa học, hình thành tích lũy chất hữu cơ, dung mơi nhiều chất đóng vai trị dẫn đường cho muối vào thể người Ngày nay, nước sử dụng với nhiều mục đích khác Trong khu đô thị nông thôn, nước dùng để phục vụ cho dân sinh Trong công nghiệp, nông nghiệp…nước dùng lĩnh vực khác nhằm tạo sản phẩm phát triển kinh tế, nâng cao đời sống vật chất tinh thần người dân Như vậy, thấy, thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, nhu cầu sử dụng nước người dân cho sinh hoạt, cho hoạt động công nghiệp dịch vụ thiết yếu ngày cao Hiện nguồn cung cấp nước chủ yếu lấy từ thiên nhiên, nguồn nước mặt nguồn nước ngầm hai nguồn nước Tuy nhiên, với phát triển cơng nghiệp, đô thị bùng nổ dân số, nguồn nước ngày bị ô nhiễm cạn kiệt Đứng trước vấn đề ô nhiễm, khan nước nhu cầu khai thác, sử dụng nước ngày tăng cao, buộc phải có biện pháp khai thác, sử dụng nước hợp lý hiệu Một giải pháp sử dụng phổ biến thiết kế, lựa chọn xây dựng hệ thống công nghệ xử lý nước cấp tiên tiến để xử lý, tái tạo nước trước đưa vào sử dụng Cơng nghệ xử lý nước cấp khái quát trình loại bỏ chất ô nhiễm khỏi nước thông qua trình vật lý, hóa học sinh học như: keo tụ, làm thoáng, lắng, lọc, khử trùng, … để nước đạt tiêu chuẩn quy định nước cấp, sau dẫn qua trạm cung cấp nước để cung cấp cho người dùng theo nhu cầu mục đích sử dụng khác Hiện có nhiều cơng nghệ xử lý nước cấp khác Dựa vào nguồn nước sử dụng để xử lý nước cấp chia công nghệ xử lý cấp nước làm loại sau:  Công nghệ xử lý nước cấp từ nguồn nước mặt  Công nghệ xử lý nước cấp từ nguồn nước ngầm  Công nghệ xử lý nước biển  Công nghệ xử lý nước cấp từ nước thải Tuy nhiên vấn đề đặt là: tại, hệ thống, công nghệ xử lý nước cấp chưa đồng bộ, chưa phù hợp chưa đạt hiệu cao việc xử lý, tái tạo nước đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng nước Làm để hiểu nguồn tài nguyên nước? Làm chọn công nghệ xử lý nước cấp phù hợp? Đây mối quan tâm hàng đầu nhà đầu tư ngành CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang công nghiệp sản xuất mối quan tâm đặc biệt nhà chức trách Việt Nam nói riêng giới nói chung CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 2.1 NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CHO MỤC ĐÍCH CẤP NƯỚC Chất lượng nguồn nước có ý nghĩa quan trọng xử lý nước, định dây chuyền xử lý Do điều kiện cho phép, cần chọn nguồn nước có chất lượng tốt để có hiệu cao q trình xử lý 2.2 CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 2.2.1 Nguồn nước mặt 2.2.1.1 Giới thiệu nguồn nước mặt dùng nước cấp Nước mặt nước từ sông, hồ, suối nước vùng đất ngập nước Đây nguồn nước sử dụng xử lý nước cấp Nước mặt nguồn nước tự nhiên, gần gũi với người nên nước mặt nguồn nước dễ bị ô nhiễm Trong nước mặt tồn chất rắn lơ lửng hữu vô cơ, vi sinh vật, vi trùng, hợp chất hòa tan dạng ion phân tử dạng hữu vô nên nước mặt thường hay bị đục Hình Nước mặt CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 2.2.1.2 Phân loại Nước mặt phân làm loại nước đứng nước chảy - Nước đứng: vùng nước ổn định, khơng có trao đổi, diện ao, hồ đầm lầy lục địa - Nước chảy: dòng nước luân chuyển từ nơi đến nơi khác sông, suối, thác đổ 2.2.1.3 Đặc điểm, tính chất a Đặc điểm Nước mặt chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu tác động khác hoạt động kinh tế người; nước mặt dễ bị ô nhiễm thành phần hóa lý nước thường bị thay đổi; khả hồi phục trữ lượng nước nhanh vùng thường có mưa b Tính chất - Chứa khí hòa tan, đặc biệt oxy - Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa ao, đầm, hồ, xảy trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng lại tương đối thấp chủ yếu dạng keo - Có hàm lượng chất hữu cao - Có diện nhiều loại tảo - Chứa nhiều vi sinh vật 2.2.1.4 Phạm vi áp dụng Việc sử dụng nước mặt làm nước cấp áp dụng hầu hết nước giới Ở Việt Nam từ xa xưa có truyền thống sử dụng nước mặt ao hồ sông suối để phục vụ cho hoạt động nông nghiệp, thủ công nghiệp, đến cấp nước cho sinh hoạt ăn uống Tuy nhiên, theo khuyến cáo chuyên gia tài nguyên nước, Việt Nam cần có biện pháp khai thác sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên nước mặt để tránh tình trạng suy kiệt dẫn đến khan 2.2.1.5 Quy chuẩn nước mặt xử lý nước cấp Bảng Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước mặt (TCXD 233 : 1999/BỘ XÂY DỰNG - Phân loại chất lượng nguồn nước mặt - giá trị giới hạn thông số nồng độ chất thành phần nước mặt) TT THÔNG SỐ ĐƠN GIÁ TRỊ GIỚI HẠN VỊ A B CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 7 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 pH Ôxy hòa tan (DO) Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) COD BOD5 (200C) Amoni (NH+4) (tính theo N) Clorua (Cl-) Florua (F-) Nitrit (NO-2) (tính theo N) Nitrat (NO-3) (tính theo N) Phosphat (PO43-) (tính theo P) Xianua (CN-) Asen (As) Cadimi (Cd) Chì (Pb) Crom III (Cr3+) Crom VI (Cr6+) Đồng (Cu) Kẽm (Zn) Niken (Ni) Sắt (Fe) Thủy ngân (Hg) Chất hoạt động bề mặt Tổng dầu, mỡ (oils & grease) Phenol (tổng số) Hóa chất bảo vệ thực vật Clo hữu Aldrin + Dieldrin Endrin BHC 26 DDT Endosunfan(Thiodan) Lindan Chlordane Heptachlor 27 Hoá chất bảo vệ thực vật phospho hữu CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l A1 A2 B1 B2 6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9 ≥6 ≥5 ≥4 ≥2 20 30 50 100 10 15 30 50 15 25 0,1 0,2 0,5 250 400 600 1,5 1,5 0,01 0,02 0,04 0,05 10 15 0,1 0,2 0,3 0,5 0,005 0,01 0,02 0,02 0,01 0,02 0,05 0,1 0,005 0,005 0,01 0,01 0,02 0,02 0,05 0,05 0,05 0,1 0,5 0,01 0,02 0,04 0,05 0,1 0,2 0,5 0,5 1,0 1,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 1,5 0,001 0,001 0,001 0,002 0,1 0,2 0,4 0,5 0,01 0,02 0,1 0,3 0,005 0,005 0,01 0,02 µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 0,002 0,004 0,008 0,01 0,01 0,012 0,014 0,02 0,05 0,1 0,13 0,015 0,001 0,002 0,004 0,005 0,005 0,01 0,01 0,02 0,3 0,35 0,38 0,4 0,01 0,02 0,02 0,03 0,01 0,02 0,02 0,05 µg/l Trang 0,1 0,2 0,4 0,5 Paration Malation Hóa chất trừ cỏ 2,4D 28 2,4,5T Paraquat 29 Tổng hoạt độ phóng xạ 30 Tổng hoạt độ phóng xạ 31 E.coli 32 Coliform µg/l 0,1 0,32 0,32 0,4 µg/l µg/l µg/l Bq/l Bq/l MPN/ 100ml MPN/ 100ml 100 80 900 0,1 1,0 200 100 1200 0,1 1,0 450 160 1800 0,1 1,0 500 200 2000 0,1 1,0 20 50 100 200 2500 5000 7500 10000 Ghi chú: Việc phân hạng nguồn nước mặt nhằm đánh giá kiểm soát chất lượng nước, phục vụ cho mục đích sử dụng nước khác nhau:  A1 - Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt mục đích khác loại A2, B1 B2  A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, mục đích sử dụng loại B1 B2  B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự mục đích sử dụng loại B2  B2 - Giao thơng thuỷ mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang cấp, xử lý nước thải làm giảm đáng kể chi phí xây dựng bể lắng, khơng tạo góc chết đồng thời làm tăng hiệu xử lý nước Tấm lắng lamella dụng hiệu cho tất loại bể lắng cơng trình xử lý nước sạch, xử lý nước thải Phù hợp với cơng trình cải tạo, nâng cấp bể lắng đứng, bể lắng ngang thành bể lắng Lamella Hình 33 Tấm lắng lamella 4.3.2 Quy trình xử lý Nguồn nước từ bể phản ứng vào bể lắng di chuyển theo chiều từ lên theo lắng lamen (hoặc ống lắng) thiết kế nghiêng 60°, trình di chuyển cặn lắng (kết tủa hay lắng) va chạm vào bám vào bề mặt lắng lamen Khi bơng lắng kết dính với bề mặt lắng lamen đủ nặng thắng lực đẩy dòng nước di chuyển lên bơng kết tủa trượt xuống theo chiều ngược lại rơi xuống đáy bể lắng (hay hố thu cặn), từ theo chu kỳ xả CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 48 Hình 34 Ảnh minh họa nguyên lý hoạt động lắng Với nguyên lý hoạt động vậy, lắng lamen phát huy tác dụng nhờ vào bề mặt tiếp xúc ống lắng, tăng bề mặt tiếp xúc ống lắng hiệu lắng cao, giúp tăng hiệu sử dụng dung tích bể giảm thời gian lắng Đặc biệt ứng dụng tính chất khử tĩnh điện khối lắng, kết tủa khơng bám dính vào bề mặt ống lắng nhanh chóng trượt xuống hố thu cặn, điều giúp kéo dài thời gian rửa bể lắng, tiết kiệm nguồn nước rửa hóa chất phản ứng 4.3.3 Ưu điểm  Kết cấu đan chéo có độ cứng cao, trọng lượng thấp  Lắp đặt đơn giản, phù hợp với tất loại bể lắng không cần tạo góc nghiêng  Tiết kiệm lượng lớn chất keo tụ  Tốc độ dịng chảy ổn định khơng tạo dòng chảy rối, tự rửa bề mặt khối Lamen  Khơng có tĩnh điện bề mặt Lamella nên tiết kiệm nước rửa, tự rửa bề mặt lắng lamella + Hiệu lắng cao, đọ đục sau lắng < NTU + Giảm khoảng 1/5 diện tích xây dựng bể lắng CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 49 4.4 CÔNG NGHỆ LẮNG VỚI HỆ THỚNG HÚT BÙN SIPHON ĐẶT CHÌM TỰ ĐỘNG ASC 4.4.1 Sơ lược Nhiều hệ thống lắng tích tụ bùn buộc phải ngừng hoạt động định kỳ để làm bể chứa Điều tạo vấn đề cho việc vận hành nhà máy Khi bùn tích tụ dẫn đến chất lượng nước kém,ảnh hưởng đến lọc hiệu suất lọc Bùn cịn tạo mơi trường cho vi khuẩn kỵ khí phát triển, sinh khí, gây mùi.Ngồi ra,việc nàyđịi hỏi phải ngừng hoạt động hệ thống, dẫn đến tăng chi phí làm thêm xử lý khối lượng lớn bùn Do việc hút bùn liên tục giúp cải thiện cơng suất lọc giảm chi phí bảo dưỡng Hệ thống hút bùn Leopold®CT2® giải pháp tối ưu cho vấn đề cách loại bỏ bùn liên tục, lần giờ, lần ca, lần ngày, tùy thuộc vào tình trạng cụ thể Loại bỏ bùn liên tục vớihệ thống hút bùn Leopold®CT2®có thể cải thiệnhiệu suất lọcvà hoạt động lọc, giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng 4.4.2 Ngun tắc hoạt động Hình 35 Nguyên lý làm việc hệ thống hút bùn kiểu Sipon đặt chìm tự động Hệ thống hút bùn Siphon CT2 có thiết kế đơn giản với nguyên lý hút bùn chênh áp Ngoài việc loại bỏ bùn với đầu hút bùn di động CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 50 hệ thống tuyệt vời hiệu Áp lực nước bể lắng ép bùn qua đầu hút bùn, ống thu hùn dẫn ngồi, sau đến bể chứa bùn Đầu hút thiết kế đặc biệt để di chuyển tồn bể lắng hút bùn triệt để đáy bể lắng Bộ truyền động cài đặt lập trình với nhiều tốc độ khác để đảm bảo di chuyển đầu hút bùn mà không gây xáo trộn bùn bể lắng Với cơng nghệ khơng cần bơm bùn nên tiết kiệm điện năng, chi phí Hình 36 Hệ thống hút bùn kiểu Sipon đặt chìm tự động 4.4.3 Ưu điểm + Lắp đặt, vận hành đơn giản bảo trì + Hiệu cao hút bùn liên tục không ảnh hưởng tới hoạt động bể + Tiết kiệm chi phí lượng 4.5 CƠNG NGHỆ LỌC NHANH VỚI ĐAN LỌC TẦNG HDPE 4.5.1 Sơ lược Hiện công nghệ lọc nhanh với đan lọc tầng HDPE ứng dụng phổ biến xử lý nước cấp xử lý nước thải Đan lọc tầng HDPE lắp đặt bể xử lý làm tăng khả phân tách nước bùn cặn Sử dụng đan lọc tầng HDPE bể lọc làm giảm đáng kể kích thước bể nhờ chi phí xây dựng bể bể lọc giảm xuống, không tạo nên vùng nước chết rửa lọc nên làm tăng hiệu xử lý nước mà cịn tiết kiệm đáng kể chi phí CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 51 Đan lọc tầng HDPE sử dụng hiệu cho nhiều trình như: Lọc bỏ cặn (chất rắn), làm mềm nước, lọc bỏ sắt/mangan, khử Nitơ…trong cơng trình xử lý nước sạch, xử lý nước thải Phù hợp với cơng trình cải tạo, nâng cấp công suất nhà máy mà không cần xây dựng thêm bể lọc Hình 37 Đan lọc tầng HDPE 4.5.2 Nguyên tắc hoạt động Đan lọc tầng HDPE thiết bị dùng để: + Hỗ trợ lớp vật liệu lọc + Lấy nước lọc + Rửa lọc hiệu + Ngăn cản vật liệu lọc không vào giai đoạn trình xử lý Quá trình rửa lọc: Hình 38 Cơ chế rửa lọc đan lọc tầng HDPE CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 52 Để rửa ngược, khơng khí vào khoang (bên trái) tập trung đỉnh tạo áp suất để đẩy nước lên cho q trình rửa ngược, khí lỗ phía nước lỗ gần đáy khối (hình giữa) Khi khơng khí lấp đầy buồng (bên phải), khí qua lỗ phía vànhững lỗ thấp đan lọc tầng HDPE tạo luồngthống khơng khí rửa ngược nước Ngồi khoảng cách lỗ thu nước gần nên bề mặt phân phối gió nước đồng điều điểm bể lọc (hệ số đồng 95%) Điều loại bỏ diện tích chết rửa lọc kết tất vật liệu lọc rửa Hình 39 Sự khác phân phối gió nước rửa lọc đan lọc tầng HDPE chụp lọc Hình 40 Quá trình rửa lọc đan lọc tầng HDPE CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 53 4.5.3 Ưu điểm Hệ thống thu nước đan lọc có tính vượt trội so với hệ thống thu nước truyền thống như: + Giảm chi phí xây dựng giảm chiều cao xây dựng bể lọc + Tính lọc vượt trội hiệu quả, cho chất lượng nước sau lọc tốt chu kì lọc dài làm giảm chi phí vận hành Trong trường hợp cần thiết tăng chiều cao lớp vật liệu lọc để tăng thêm chất lượng nước kéo dài chu kỳ lọc + Không tạo nên vùng nước chết rửa lọc + Có cấu tạo gồm khoang giúp phân phối khí nước + Tăng chiều cao cột áp lọc + Vật liệu lọc rửa nên thời gian rửa lọc ngắn hơn, chu kỳ lọc dài + Làm vật liệu HDPE nhẹ, bền không bị ăn mịn, bề mặt láng nên tránh bị vơi hóa + Tuổi thọ sử dụng đến 50 năm 4.6 CƠNG NGHỆ KHỬ TRÙNG HIỆN ĐẠI BẰNG TIA CỰC TÍM UV CHO CÁC NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CẤP 4.6.1 Sơ lược Công nghệ khử trùng nước uống tia cực tím khơng cịn xa lạ sống đại, với việc khử trùng nước uống ánh sáng cực tím (UV) giúp nước uống an tồn Thực tế cách khử trùng nước tương lai sử dụng phạm vi toàn cầu Tia cực tím (UV) tia xạ điện từ có bước sóng khoảng – 400nm (nanometer) Độ dài sóng tia cực tím nằm ngồi vùng phát hiện, nhận biết mắt thường Dùng tia cực tím để khử trùng khơng làm thay đổi tính chất hóa học lý học nước Tia cực tim tác dụng làm thay đổi DNA tế bào vi khuẩn, tia cực tím có độ dài bước sóng 254nm có khả diệt khuẩn cao 4.6.2 Cơ chế hoạt động Cơ chế hoạt động máy lọc nước tia cực tím nước cho chảy qua ống kín có lắp đèn cực tím Các tia UV phóng vào dịng nước Cấu trúc DNA/RNA vi sinh bị thay đổi làm cho chúng tồn sinh sản Tia cực tím tần số định diệt 99,99% vi khuẩn khơng loại bỏ tạp chất có nước Phương pháp sử dụng điện thường ứng dụng công đoạn cuối hệ thống lọc nước Khác với đun sôi, phương pháp tiết kiệm điện nhanh nhiều Đây phưong pháp xử lý an CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 54 toàn kết hợp thêm với loại lọc than hoạt tính Hiện thị trường có loại máy lọc nước RO kèm tia cực tím đáp ứng tiêu chuẩn nước sinh hoạt cho người tiêu dùng 4.6.3 Ưu nhược điểm phương pháp  Ưu điểm + Thiết bị xử lí nước tia UV sử dụng để khử trùng nước giếng nước bề mặt + Phương pháp xử lí khử trùng nước UV rẻ so với phướng pháp khử trùng OZONE, chlorin đun sôi vừa tiêu hao sức lực vừa cần phải huấn luyện kỹ thuật vận hành + Xử lý UV nhanh sử dụng lượng ban đầu, hiệu gấp khoảng 20.000 lần so với phương pháp đun sôi  Nhược điểm + Tia cực tím UVc có tác dụng tiệt trùng, khơng có chức lọc nước (hố lý), thường sử dụng phịng thí nghiệm với lưu lượng bé hay hệ thống lớn có đủ khả kiểm tra, theo dõi độ ổn định nguồn điện tuyệt đối Hệ thống xử lý nước tia UV thường kết hợp với phận khác (sơ lọc tinh lọc) phát huy hiệu + Sự dao động điện làm giảm tuổi thọ bóng đèn nhanh khơng có đảm bảo nước chảy lưu lượng lớn khơng kiểm sốt Tiệt trùng tia UV điều kiện đầy đủ phương pháp lý tưởng không gây nước có cơng nghiệp tiên tiến Tuy nhiên điều kiện điện nước chưa ổn định hiệu sử dụng đèn cực tím khơng phát huy có gây hại + Các hạt lơ lửng vấn đề vi sinh vật bao bọc bên hạt bảo vệ khỏi tia UV khơng bị ảnh hưởng tia UV Cho nên, phương pháp chiếu UV kết hợp với lọc sơ để loại bỏ vi sinh vật lớn - vi sinh mà không bị tác động Việc lọc sơ có tác dụng làm nước, tia sáng truyền qua tốt lượng tia UV xun qua tồn dòng nước Một yếu tố quan trọng khác xử lý nước UV tốc độ dịng chảy: tốc độ dòng chảy cao, nước chảy qua không đủ thời gian tiếp xúc với tia UV Nếu tốc độ dịng chảy q thấp, sức nóng tích tụ làm hư đèn UV + Ở bước sóng (bao gồm UVC) tia UV gây hại cho người sinh vật khác + Đối với người, da tiếp xúc trực tiếp với bước sóng khử trùng tia UV gây bỏng nắng (trong vài trường hợp) bị ung thư da Sự tiếp xúc mắt với xạ tia UV gây bỏng tổn thương giác mạc nghiêm trọng làm giảm thị lực tạm thời vĩnh viễn kể bị mù vài trường hợp Tia UV gây hại đến võng mạc mắt CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 55 + Một hiểm họa tiềm tàng khác lượng UV 254 nm phát ngồi tạo nhiều khí OZONEcó thể gây hại đến sức khỏe người Cục bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) khí OZONE lượng khoảng 0.05 phần triệu (parts per million - ppm) xem ngưỡng an toàn (Khí OZONE tạo UVC gặp phân tử oxygen (O 2), tạo có mặt oxygen) 4.7 CÔNG NGHỆ LỌC RỬA BẰNG ÁP LỰC NƯỚC THƠNG QUA HỆ THỚNG NÉN XIPHƠNG HỒN TỒN TỰ ĐỘNG KHƠNG DÙNG ĐIỆN 4.7.1 Sơ lược Hiện cơng tác vận hành bảo dưỡng cơng trình cấp nước nông thôn đặc biệt bể lọc trạm xử lý, địi hỏi phải có cán chun mơn vận hành tâm huyết Thực tế có cơng trình xử lý không hoạt động hoạt động chất lượng nước sau xử lý không đạt yêu cầu phần lớn công tác quản lý vận hành bể lọc Hiệu tuổi thọ bể lọc phụ thuộc nhiều vào chế độ vận hành bảo dưỡng, q trình rửa lọc Bể lọc cơng trình cấp nước tự chảy thường rửa nước tuý Trong thực tế rửa lọc phải lấy phần nước không nhỏ, tiết kiệm nước rửa lọc dẫn đến vật liệu lọc không sạch, bể lọc làm việc không đạt kết quảmong muốn, chu kỳ làm việc bể bị rút ngắn Mặt khác để giảm chi phí quản lý, cơng tác rửa bể lọc khơng thường xuyên nên bể lọc hoạt động ngày kém, dần xuống cấp khơng cịn tác dụng lọc nước gây tắc, tràn bể lọc làm cho chất lượng nước không đạt yêu cầu, công xuất xử lý giảm xuống Bể lọc tự rửa tự điều chỉnh trình rửa lọc mà khơng cần điều khiển công nhân hay thiết bị tự động phức tạp qúa trình làm việc trình rửa lọc giúp giảm chi phí vận hành mà nâng cao hiệu làm việc trạm xử lý CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 56 4.7.2 Nguyên lý hoạt động Hình 41 Rửa lọc áp lực nước thông qua hệ thống nén xiphông hồn tồn tự động * Q trình tự rửa: Trong thời gian thực trình lọc nước, lượng cặn bẩn tích lũy lớp vật liệu lọc ngày nhiều dẫn đến tổn thất áp lực qua lớp lọc ngày tăng làm cho mức nước ngăn lọc (12) tăng dần, dâng lên cao theo ống xi-phông rửa lọc (2) Khi tổn thất áp lực ngăn lọc (12) đạt đến mức thiết kế, trình rửa lọc tự động diễn áp suất chân không tăng dần đến giới hạn tính tốn đồng thời với mức nước tăng nhanh, Nước ống xi phông chảy theo đường ống số (4) qua ejector (3) chảy theo đường ống (6) xuống sau khí ống xi-phơng (2) rút dần theo đường ống (5), nước tràn ngập vượt qua đỉnh ống xiphông (2) xả xuống theo đường ống Lớp nước bề mặt lớp lọc rút nhanh với lưu lượng lớn qua ống xi-phông (2) kéo ngược nước từ ngăn chứa nước rửa lọc (11) theo đường ống (10) chuyển động qua lớp vật liệu lọc từ lên trên, rửa trơi cặn bẩn dính bám lớp lọc, vật liệu lọc làm Qua xi-phông (2), nước rửa lọc theo đường xả nước dẫn vào ngăn thu nước rửa lọc (15) qua ống CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 57 thoát vào đường thoát nước chung Quá trình rửa lọc kết thúc mực nước ngăn chứa nước rửa lọc (11) hạ thấp xuống ngang với đầu ống thông áp ống cắt xi phông (7), khơng khí theo ống (7) làm cân áp suất, gây độ chân không ống xi-phông (2) Sau đó, thiết bị tự động chuyển sang chế độ lọc bình thường bắt đầu tích lũy dự trữ nước rửa lọc cho chu kỳ * Quá trình rửa cưỡng bức: Khi cưỡng trình rửa lọc: Mở máy bơm, mở van nước qua ống số (8) để nước chảy qua Ejector (3) chảy xuống theo đường ống (6) khí xi phơng (2) rút theo đường ống (5) làm nước tràn ngập vượt qua đỉnh ống xi phông (2) bắt đầu q trình rửa lọc 4.7.3 Ưu điểm Khơng cần điều khiển: trình lọc, rửa ngược tự động xảy bể lọc Ở không sử dụng van điện, đồng hồ lưu lượng, thiết bị điều khiển đồng hồ hiển thị Quá trình rửa ngược xảy tự động có chênh lệch áp suất thủy tĩnh nước thô nước sau lọc Không tốn lượng điện: toàn lượng nước cần cho giai đoạn rửa ngược vật liệu lọc chứa ngăn chứa thiết bị lọc, khơng cần phải sử dụng bơm cấp nước cho giai đoạn rửa ngược Q trình rửa ngược xảy hồn tồn tự động khơng cần khí nén, bơm nước cao áp hay lượng điện Thời gian thi công lắp đặt hệ thống cơng nghệ ngắn: vịng tháng hoàn thiện đưa vào vận hành khai thác, tăng hiệu sử dụng vốn Thiết bị lọc trọng lực tự động rửa ngược hồn tồn khơng cần điện người vận hành 4.7.4 Điều kiện áp dụng ở Việt Nam Hiện cơng trình cấp nước tập trung ngày phát triển áp dụng rộng rãi cấp nước nông thôn Tuy nhiên công tác vận hành quản lý bảo dưỡng cơng trình cấp nước tập trung (đặc biệt bể lọc trạm xử lý) phức tạp đòi hỏi phải có cán chun mơn kinh nghiệm Trong thực tế cơng trình lọc nước hệ thống cấp nước tập trung cho nơng thơn tính tốn, thiết kế khơng tính đến đặc trưng riêng cấp nước nông thôn gặp nhiều cố, hỏng hóc q trình quản lý, vận hành bảo dưỡng khiến cơng trình xử lý bị xuống cấp Vùng nơng thơn miền núi Việt Nam cịn nhiều khó khăn, đặc biệt đồng bào dân tộc thiểu số Do điều kiện địa hình, điều kiện kinh tế, trình độ dân trí cịn thấp, để quản lý vận hành trạm cấp nước cách chun mơn khó Đặc biệt số nơi nguồn điện chưa phổ biến nên việc lắp đặt hệ thống xử lý nước CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 58 dùng bơm động lực để rửa lọc không thể, hệ thống xử lý nước sử dụng bể lọc tự rửa phù hợp không vùng miền núi mà với nhiều vùng nông thôn nước ta Như vậy, hệ thống xử lý nước sử dụng bể lọc tự rửa vừa tiết kiệm cơng quản lý vận hành mà cịn tiết kiệm điện năng, phù hợp với vùng nông thôn Việt Nam CHƯƠNG KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Như nước nguồn tài nguyên thiên nhiên thiếu sống loài sinh vật Khơng có nước sống trái đất khơng tồn Tuy nhiên, với tốc độ phát triển kinh tế, bùng nổ dân số biến đổi khí hậu tồn cầu nhiễm khan nguồn nước vấn đề tránh khỏi Do đó, việc bảo vệ, sử dụng, khai thác hợp lý nguồn tài nguyên nước vấn đề đặt lên hàng đầu Tùy vào đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội, phong tục tập quán, mục đích yêu cầu khác mà việc lựa chọn nguồn nước cấp công nghệ xử lý nước cấp khác Như đề cập trên, nay, có nhiều công nghệ để xử lý nước cấp Song, cơng nghệ lại có ưu nhược điểm riêng Vì vậy, để lựa chọn cơng nghệ phù hợp đạt hiệu cao xử lý nước cấp, tránh lãng phí tài nguyên tiền bạc địi hỏi phải có hiểu biết rõ đặc điểm nguồn nước, thông số chất lượng nước, nguyên lý hoạt động khả ứng dụng loại cơng nghệ 5.2 KIẾN NGHỊ Trong q trình đánh giá, lựa chọn nguồn nước phục vụ cho nhu cầu cấp nước cần phải đáp ứng tiêu chuẩn nghiêm ngặt, phù hợp với tiêu chuẩn pháp luật chất lượng nguồn nước Quá trình lựa chọn, thiết kế, thi cơng hệ thống xử lý nước cấp địi hỏi phải phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật, công suất nhu cầu sử dụng khu vực Đồng thời việc lựa chọn công nghệ xử lý nước cấp cần xem xét chung với vấn đề quy hoạch đô thị Cần liên tục cải tạo, nâng cấp, mở rộng công nghệ hệ thống xử lý nước cấp Thường xuyên quan trắc, đánh giá kỹ thuật, kinh tế, điều kiện vệ sinh cơng trình xử lý nước cấp có dự kiến khả áp dụng tiếp Chất lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt phải đảm bảo yêu cầu quy chuẩn nước cấp Chất lượng nước dùng cho công nghiệp việc sử dụng hoá chất để xử lý nước phải phù hợp với yêu cầu công nghệ sản phẩm CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 59 Hóa chất, vật liệu, thiết bị, trình vận chuyển dự trữ không ảnh hưởng xấu đến chất lượng mơi trường sức khỏe người Vị trí lựa chọn đặt cơng trình khai thác xử lý nước phải nằm khu vực đảm bảo không bị xói lở, khơng gây cản trở giao thơng không gây vệ sinh cho nguồn nước Bên cạnh vấn đề lựa chọn thiết kế công nghệ xử lý nước cấp cho phù hợp vấn đề tuyên truyền giáo dục người dân nâng cao nhận thức bảo vệ, sử dụng tiết kiệm nước vấn đề quan trọng không Các tổ chức, cá nhân cộng đồng phải có ý thức, trách nhiệm chung vấn đề bảo vệ nguồn nước CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Trịnh Xuân Lai, 2004 Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp Nhà xuất xây dựng Hà Nội http://locnuocsaoviet.com/xu-ly-nuoc/xu-ly-nuoc-mat http://luanvan.net.vn/luan-van/bao-cao-bai-xu-ly-nuoc-cap-tu-nguon-nuocngam-63893/ http://vi.wikipedia.org/wiki/T%C3%A0i_nguy%C3%AAn_n %C6%B0%E1%BB%9c http://xulynuoc.com/ung-dung/cong-nghe-xu-ly-nuoc-mat https://www.academia.edu/4207550/D%E1%BB%93_an_x%E1%BB %AD_ly_n%C6%B0%E1%BB%9Bc_c%E1%BA%A5p http://www.ceviwrpi.gov.vn/index.php/tin-tuc-su-kien/tin-tuc-su-kien/tintrong-nuoc/1549-xu-ly-nuoc-ngam.html http://websrv1.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/moitruong_connguoi/ch7.ht m#I.2 http://ruthamcaugiare.vn/nuoc-thai-sinh-hoat-la-gi/ 10 http://doc.edu.vn/tai-lieu/luan-van-moi-truong-voi-su-phat-trien-kinh-te-cuaquoc-dao-singapore-va-moi-quan-he-giua-moi-truong-va-phat-trien-kinh50140/ 11 http://xulynuoc.com/ung-dung/cong-nghe-xu-ly-nuoc-bien 12 http://luanvan.net.vn/luan-van/xu-ly-nuoc-cap-cho-khu-dan-cu-5000-dan-sudung-tu-nguon-nuoc-mat-45172/ 13 http://ruthamcaugiare.vn/nuoc-thai-sinh-hoat-la-gi/ 14 http://doc.edu.vn/tai-lieu/luan-van-moi-truong-voi-su-phat-trien-kinh-te-cuaquoc-dao-singapore-va-moi-quan-he-giua-moi-truong-va-phat-trien-kinh50140/ 15 http://xulynuoc.com/ung-dung/cong-nghe-xu-ly-nuoc-bien 16 http://vanlienhoa.com/thicong/He-thong-xu-ly-nuoc-cap.html 17 http://locnuocsaoviet.com/qua-trinh-lam-thoang-trong-xu-ly-nuoc-giengkhoan.html 18 http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-lang-va-loc-trong-xu-ly-nuoc-cap-11152/ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 61 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trang 62