1.6.1. Nƣớc cấp sinh hoạt
Nước cấp sinh hoạt là loại nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người như ăn uống, tắm rửa, nước cấp cho các khu nhà vệ sinh,… Hệ thống cấp nước cho sinh hoạt chiếm phổ biến nhất và chiếm tỷ lệ lớn trong tổng số các hệ thống cấp nước hiện có. Nước dùng trong sinh hoạt phải đảm bảo các tiêu chuẩn về lý học, hóa học và vi sinh theo quyết định 1329/2002/BYT/QĐ của Bộ Y Tế, khơng chứa các thành phần lý học, hóa học và vi sinh ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.
1.6.2. Các loại nguồn nƣớc dùng để cấp nƣớc sinh hoạt
Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi nước thô): nước mặt, nước ngầm. Nguồn nước để khai thác cho hệ thống cấp nước phải đảm bảo các tiêu chuẩn quy định về giới hạn các thông số và nồng độ cho phép của các chất. Khi lựa chọn nguồn nước cấp, nên dựa vào tiêu chuẩn TCXD 233 - 1999 do Bộ Xây dựng ban hành để quyết định.
- Nước mặt: bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sơng, suối. Do kết hợp từ các dịng chảy trên bề mặt và thường xun tiếp xúc với khơng khí nên các đặc trưng của nước mặt là: chứa khí hịa tan (đặc biệt là oxy), chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng nước trong các ao, hồ chứa ít chất rắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo), có hàm lượng chất hữu cơ cao, có sự hiện diện của nhiều loại tảo, chứa nhiều vi sinh vật.
- Nước ngầm: được khai thác từ các tầng chứa dưới đất. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Nước chảy qua các tầng địa tầng chứa cát hoặc granit thường có tính axit và chứa ít chất khống. Khi chảy qua địa tầng chứa đá vơi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Ngoài ra, các đặc trưng của nước ngầm là: độ đục thấp, nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định, chứa một lượng nhỏ các khống hịa tan (sắt, mangan, canxi, magiê, flo …), khơng có sự hiện diện của vi sinh vật.
- Đối với các hệ thống cấp nước cộng đồng, nguồn nước ngầm luôn là nguồn nước được ưa thích. Nguồn nước mặt thường hay bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phụ thuộc vào sự biến động theo mùa. Nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi các tác động của con người, và chất lượng của nó tốt hơn chất lượng nước mặt rất nhiều. Hơn nữa, Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và tốt về chất lượng.
1.6.3. Hệ thống cấp nƣớc
Ở Việt Nam, hệ thống cấp nước đô thị được bắt đầu bằng khoan giếng mạch nơng tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh vào năm 1894. Hiện nay, hầu hết các khu đơ thị đã có hệ thống cấp nước, khai thác cả nước ngầm và nước mặt. Nhiều trạm cấp nước đã áp dụng công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia, … Những trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã áp dụng cơng nghệ tiên tiến và tự động hóa.
- Một hệ thống cấp nước sinh hoạt có thể bao gồm các bộ phận như nêu trong hình 1.5
Hình 1.5. Mơ hình hệ thống cấp nƣớc sinh hoạt
Trong đó:
1. Cơng trình thu nước.
2. Trạm bơm cấp 1: dùng để bơm nước từ cơng trình thu nước lên các cơng trình xử lý ( trạm xử lý ).
3. Trạm xử lý: dùng để làm sạch nước theo yêu cầu. Tùy theo từng loại nước, tính chất của nước dùng để cung cấp cho hệ thống … mà người ta có những phương pháp xử lý riêng. Thông thường với nguồn khai thác là nước ngầm địi hỏi cơng nghệ xử lý đơn giản hơn so với nước mặt.
4. Các bể chứa nước sạch: dùng để chứa nước đã làm sạch, dự trữ nước chữa cháy và điều hòa áp lực giữa xử lý (trạm bơm) và trạm bơm 2.
5. Trạm bơm 2: dùng để bơm nước từ bể chứa nước sạch lên đài hoặc vào mạng phân phối cung cấp cho các đối tượng sử dụng.
6. Đài nước: dùng để dự trữ nước, điều hòa áp lực cho mạng giữa các giờ dùng nước khác nhau .
7. Các đường ống chuyển tải: dùng để vận chuyển nước từ trạm bơm cấp 2 đến điểm đầu tiên của mạng lưới phân phối nước.
8. Mạng lưới phân phối nước: dùng để vận chuyển và phân phối nước trực tiếp đến các đối tượng phân phối nước.
1.6.4. Quy trình xử lý nƣớc trong hệ thống
Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước trong hệ thống cấp nước sinh hoạt, tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: đặc điểm nguồn nước, nhu cầu sử dụng,
điều kiện tự nhiên và xã hội… mà người ta đưa ra các phương pháp xử lý cho phù hợp. Tuy nhiên có một số q trình cơ bản trình bày trong bảng 12.[11]. Một sơ đồ công nghệ thường dùng trong khai thác và xử lý nước ngầm để cung cấp nước sinh hoạt được nêu ở hình 1.6.
Hình 1.6. Hệ thống xử lý và cấp nƣớc sinh hoạt từ nƣớc ngầm
Trong đó:
1. Trạm bơm 2. Tháp làm thoáng cưỡng bức 3. Bể lắng tiếp xúc 4. Bể lọc nhanh
5. Thùng chứa clo 6. Bể chứa nước sạch; 7. Quạt gió 8. Bơm
Bảng 1.2. Một số quá trình cơ bản trong xử lý nƣớc cấp sinh hoạt [11] Q trình xử lý Mục đích
Làm thống
- Lấy oxy từ khơng khí để oxy hóa sắt và mangan hóa trị (II) hịa tan trong nước.
- Khử khí CO2 , tăng pH của nước để đẩy nhanh q trình oxy hóa và thủy phân sắt và mangan trong dây chuyền. - Làm giàu oxy trong nước để tăng thế oxy hóa khử của
Clo hóa sơ bộ
- Oxy hóa sắt và mangan hịa tan ở dạng các phức chất hữu cơ.
- Loại trừ rong rêu tảo phát triển nhanh trên các bể trộn tạo bông cặn và bể lắng, bể lọc.
- Trung hòa lượng amoniac dư, diệt các vi khuẩn tiết chất nhầy trên bề mặt các lớp lọc.
Q trình khuấy trộn hóa chất
- Phân tán nhanh, đều phèn và các hóa chất khác vào nước cần xử lý.
Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn
- Tạo điều kiện và thực hiện q trình dính kết các hạt cặn keo phân tán thành bơng cặn có khả năng lắng và lọc với tốc độ kinh tế cho phép.
Quá trình lắng - Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và bơng cặn có khả năng lắng, làm giảm lượng vi trùng và vi khuẩn.
Quá trình lọc - Loại trừ các hạt cặn nhỏ không lắng được trong bể lắng nhưng có khả năng dính kết lên bề mặt hạt lọc.
Hấp thụ và hấp phụ bằng than hoạt tính
- Khử màu, mùi, vị của nước sau khi dùng phương pháp xử lý truyền thống không đạt yêu cầu.
Flo hóa nước - Nâng cao hàm lượng flo trong nước từ 0,6 - 0,9 mg để bảo vệ men răng và xương cho người dùng nước.
Khử trùng nước - Diệt vi khuẩn và vi trùng còn lại trong nước sau bể lọc. Ổn định nước - Khử tính xâm thực và tạo ra màng bảo vệ cách ly không
cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mặt trong thành ống dẫn để bảo vệ ống và phụ tùng trên ống.
Làm mềm nước - Khử ra khỏi nước các ion Ca2+, Mg2+ đến nồng độ yêu cầu. Khử muối - Khử ra khỏi nước các anion và cation trong các muối hòa