i
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp: “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước
cấp cho thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương” là công trình tính toán, thiết kế của bản
thân. Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong đồ án đã được nêu rõ trong
phần tham khảo. Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án là hoàn toàn trung thực,
không hề sao chép. Nếu sai, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật
của khoa và nhà trường đề ra.
Tp. HCM, ngày 17 tháng 07 năm 2013
Ký tên Phan Lê Ngọc Huyền iii
LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ
trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt
thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được
rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy cô. gia đình và bạn bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gừi đến quý Thầy cô ở Khoa Môi trường
và Công nghệ sinh học – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM đã cùng

DANH MỤC HÌNH VẼ x
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỒNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP 4
1.1. SƠ LƯỢC NGUỒN NƯỚC MẶT 4
1.1.1. Nước sông 4
1.1.2. Nước suối 4
1.1.3. Nước hồ, đầm 5
1.2. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC 5
1.2.1. Các chỉ tiêu về lý học 5
1.2.2. Các chỉ tiêu về hóa học 9
1.2.3. Các chi tiêu về vi sinh vật 12
1.3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP 14
1.3.1. Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn 15
1.3.2. Quá trình lắng 17
1.3.3. Quá trình lọc 20
1.3.4. Khử trùng nước 22
1.3.5. Ổn định nước 23
1.4. LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 24

v
1.4.1. Lựa chọn nguồn nước 24
1.4.2. Lựa chọn phương pháp xử lý nguồn nước cấp 25
1.5. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP 26
1.5.1. Chất lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt 26
1.5.2. Chất lượng nước cấp cho sản xuất 26
1.6. CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP 27
1.6.1. Niên hạn thiết kế 27
1.6.2. Dân số tính toán 28
1.6.3. Tiêu chuẩn dùng nước 29
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI

3.3. PHÂN TÍCH ĐỀ SUẤT CÔNG NGHỆ 54
3.4. TÍNH TOÁN CÁC QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 59
3.4.1. Các công trình chính 59
3.4.2. Các công trình phụ 101
CHƯƠNG 4 128
KHÁI TOÁN CHI PHÍ VÀ QUẢN LÝ KĨ THUẬT TRẠM XỬ LÝ 128
4.1. KHAI TOÁN CHI PHÍ 128
4.1.1. Chi phí xây dựng ban đầu 128
4.1.2. Chi phí hằng tháng của nhà máy 134
4.1.3. Tiền bán nước sạch hằng tháng 135
4.2. QUẢN LÝ KĨ THUẬT TRẠM XỬ LÝ 135
4.2.1. Các biện pháp quản lý kĩ thuật 135
4.2.2. Nội dung quản lý kĩ thuật 137
4.2.3. Nội dung quản lý các công trình đơn vị 138
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 141
TÀI LIỆU THAM KHẢO 143
PHỤ LỤC A 1

vii
PHỤ LỤC B 4
PHỤ LỤC C 14
PHỤ LỤC D 15

viii
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

Tp. HCM : Thành phố Hồ Chí Minh

Bảng 3.1. Kết quả phân tích mẫu nước thô sông Đồng Nai 2012 51
Bảng 3.2. So sánh về phương diện kĩ thuật của công nghệ xử lý nước ngầm và
nước mặt 53
Bảng 3.3. Thông số kích thước của bể trộn 63
Bảng 3.4. Thông số kích thước của bể phản ứng 73
Bảng 3.5. Thông số kích thước của bể lắng 83
Bảng 3.6. Thông số kích thước của bể lọc 98
Bàng 3.7. Thông số kích thước của bể chứa nước sạch 101
Bảng 4.1. Liệt kê chi phí xây dựng đầu tư ban đầu 128
Bảng 4.2. Liệt kê chi phí trang thiết bị 131
Bảng 4.3. Chi phí hóa chất và điện năng cho 1m
3
nước sạch 134
Bảng 4.4. Chi phí nhân công cho việc quản lý hệ thống trong một tháng 135

x
DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Bể trộn đứng 15
Hình 1.2. Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng 15
Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo của bể lắng hình chữ nhật 18
Hình 1.4. Bể lọc áp lực nằm ngang 21
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt có hàm lượng cặn 2500 mg/l 55
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt của nhà máy Thủ Đức 56

biệt là giáp với TP. Hồ Chí Minh là trung tâm văn hóa, khoa học của cả nước.
Khu vực phía Nam tỉnh Bình Dương được qui hoạch thành địa bàn phát triển
công nghiệp tập trung lớn ở đó, nhu cầu sử dụng nước của khu vực này là rất lớn.
Vì vậy, sự ra đời đời của xí nghiệp Cấp nước Dĩ An với công suất
90.000m
3
/ngày.đêm đã tháo gỡ được nhu cầu về nước và góp phần rất lớn cho việc
phát triền công nghiệp của thị xã Dĩ An trong hiện tại.
Tuy nhiên, với công suất xử lý nước như hiện nay của xí nghiệp vẫn chưa đáp
ứng đủ nhu cầu dùng ước của người dân và các khu khu công nghiệp. Với thực
trạng đó, cần phải triển khai xây dựng thêm hệ thống xử lý nước cấp đáp ứng cho
nhu cầu hiện tại và tương lai.
2. Mục tiêu của đề tài
Phân tích, thiết kế hệ thống xử lý nước cấp nhằm nâng cao công suất cho thị
xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương đến năm 2030.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2
3. Phương pháp thực hiện đề tài
Trong khi thực hiện đề tài, các phương pháp sau đây đã được sử dụng:
• Phương pháp tổng hợp, biên hội tài liệu: điều kiện tự nhiên, kinh tế -
xã hội của khu vực, quy hoạch phát triển của khu vực, các phương pháp xử lý
nước cấp, các phương pháp xử lý nước hiện đang được áp dụng, các tiêu chuẩn
của nhà nước về cấp nước,…
• Phương pháp phân tích mẫu dựa vào chỉ tiêu đánh giá chất lượng
nước nguồn và nước sau xử lý theo QCVN.
• Phương pháp xử lý thông tin: sử dụng các phần mềm Word, Exel.
• Phương pháp so sánh đánh giá: dùng để phân tích lựa chọn nguồn
nước, công nghệ xử lý thích hợp.
4. Nội dung đề tài
Phân tích đánh giá tình hình sử dụng nước tại thị xã Dĩ An, tỉnh Bình

 Chương 3 – Tính toán thiết kế
Nguồn nước được chọn là nước sông Đồng Nai (pH = 7,29; SS = 16 mg/l; độ
đục = 84 NTU, độ màu 140 Pt-Co). Công suất xử lý của nhà máy Q =
100.000m
3
/ngđ được tính toán dựa vào quy mô quy hoạch phát triển và đặc điểm
của thị xã. Từ đó, sẽ đề suất quy trình công nghệ xử lý nước cấp hợp lý cho thị xã.
 Chương 4 – Tính toán giá thành và quản lý kĩ thuật trạm xử lý
Các công trình được tính toán dựa theo các số liệu tham khảo, số liệu thực
nghiệm, có chú ý đến khía cạnh kinh tế. Vốn đầu tư tổng cộng cho nhà máy là
103,772 tỷ đồng .

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4
CHƯƠNG 1
TỒNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP
1.1. SƠ LƯỢC NGUỒN NƯỚC MẶT
Nước mặt là loại nguồn nước tồn tại lộ thiên trên mặt đất như: sông, suối,
hồ,… Nguồn bổ sung cho nước mặt là nước mưa. Ở nước ta nguồn nước mặt khá
phong phú vì lượng nước mưa nhiều và có mạng lưới sông, suối phân bố khắp nơi.
Đây là nguồn nước quan trọng được sử dụng trong cấp nước. Nước mặt bao gồm
các dạng sau:
1.1.1. Nước sông
Là loại nguồn nước mặt chủ yếu để cấp nước, nó có thể đáp ứng đúng nhu cầu
phục vụ cho sản xuất và đời sống. Nước sông có đặc điểm như sau:
• Giữa các mùa có sự chênh lệch lớn về mặt nước, lưu lượng, hàm lượng
cặn và nhiệt độ nước.
• Hàm lượng muối khoáng và sắt nhỏ.
• Độ đục cao nên việc xử lí rất phức tạp và tốn kém.
Nước sông là nguồn tiếp nhận nước mưa và các nguồn nước thải xả vào đó. Vì

1.2. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC
Muốn xử lý một nguồn nước nào đó cần phải phân tích một cách chính xác 3
loại chỉ tiêu cơ bản của nguồn nước là: chỉ tiêu lý học, hóa học, vi trùng.
1.2.1. Các chỉ tiêu về lý học
1.2.1.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lý nước. Sự thay
đổi nhiệt độ của nước phụ thuộc vào từng loại nguồn nước. Nhiệt độ của nguồn
nước mặt dao động rất lớn (từ 4 – 40
o
C) phụ thuộc vào thời tiết, độ sâu nguồn nước.
Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn định (17 – 27
o
C)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
6
1.2.1.2. Độ màu của nước (tính bằng thang màu coban)
Độ màu của nước do các hợp chất hữu cơ phân hủy trong các giai đoạn (axit
humic, tamin,…), các hợp chất keo Fe, các loại nước thải, rong tảo phát triển nhiều.
• Các axit himic tạo ra màu vàng hoặc màu nâu cho nước, chúng có thể là
các axit fulvic C
10
H
12
O
5
, các axit hymatomelanic C
10
H
12
O

2
; 1mg/l K
2
PtCl
6
bằng một đơn vị chuẩn
màu.
- Phương pháp trắc quang với dụng cụ có cường độ màu khác nhau. Có thể
giảm cường độ màu hoặc nồng độ các hợp chất humic của nước bằng các
chất oxi hóa mạnh như Cl
2
, O
3
, KMnO
4
, các chất này sẽ oxi hóa phần
gây màu của các phân tử hợp chất humic. Sau đó có thể khử chúng ra
khỏi nước bằng keo tụ, hấp thụ than hoạt tính và lọc. Nếu màu của nước
do sắt (màu nâu), mangan (màu đen) hoặc các hợp chất lơ lửng như tảo
gây màu xanh lam, xanh lục thì có thể khử bằng lọc nhanh hoạc lọc
chậm, keo tụ tạp bông hoặc lọc.
1.2.1.3. Độ đục
Nước nguyên chất là một môi trường trong suốt và có khả năng truyền ánh
sáng tốt. khi trong nước có các vật thể lạ như: chất huyền phù, các hạt cặn đất, cát,
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
7
vi sinh vật thì khả năng truyền ánh sáng giảm đi. Nước có độ đục lớn chứng tỏ có
nhiều cặn bẩn. Có nhiều đơn vị đo độ đục, thường dùng là MgSiO
2
/l, NTU, FTU.

22
O, C
12
H
18
O
2
cho mùi tanh bùn,…
Các chất gây mùi trong nước phần lớn có thể khử được bằng cách làm thoáng
khi chúng là các chất hòa tan dễ bay hơi. Sử dụng quá trình oxi hóa trong quá trình
lọc nhanh, lọc chậm. Hiệu quả của quá trình phụ thuộc vào khả năng bị oxy hóa của
các chất đó, thường sử dụng các chất oxy hóa như Cl
2
, ClO
2
, O
3
, KMnO
4
,…
Khi lọc nước qua than hoạt tính với thời gian tiếp xúc từ 10 đến 20 phút cũng
có khả năng khử mùi tốt. Phương pháp dùng than hoạt tính có hiệu quả cao nhưng
chi phí tốn kém. Phương pháp keo tụ bằng phèn nhôm, sắt cũng mang lại hiệu quả
đối với mùi gây ra bời H
2
S theo phản ứng:
3H
2
S + 2Fe
3+

nhất định và sấy khô ở nhiệt độ 103
o
C – 110
o
C đến khi trọng lượng không đổi.
1.2.1.8. Độ dẫn điện
Đặc trưng cho khả năng dòng điện đi qua nước bằng nghịch đảo của điện trở R
L = 1 / R
Nếu R =
L =
Đặt 1 / = ( độ dẫn điện riêng)
Độ dẫn điễn riêng là đại lượng chúng ta xác định bằng máy và có đơn vị là
S/m.
Độ dẫn điện phụ thuộc vào:
• Số lượng ion có trong nước.
• Các loại ion trong nước.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
9
• Phụ thuộc vào thành phần khí hòa tan.
Nước có tính dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20
o
C có độ dẫn điện là 4,2
S/m. Độ dẫn điện nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước
và dao động theo nhiệt độ.
1.2.2. Các chỉ tiêu về hóa học
1.2.2.1. Giá trị pH
Được đặc trưng bởi nồng độ ion H
+
trong nước, pH là đại lượng đặc trưng tính
axit hay bazơ của nước.

chất như phèn thì độ pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hóa
chất dùng để điều chỉnh pH.
1.2.2.3. Độ cứng
Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có
trong nước. Trong kỹ thuật xử lý nước sử dụng ba loại khái niệm độ cứng.
• Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi và magiê có
trong nước.
• Độ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng các muối cacbonat và
bicacbonat của canxi và magiê có trong nước.
• Độ cứng vĩnh cửu biểu thị tổng hàm lượng các muối còn lại của canxi và
magiê có trong nước
Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi
và magiê phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất,
nước cứng có thể tạo lớp cặn trong lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm.
 Tùy theo giá trị độ cứng, nước được phân loại thành:
- Độ cứng 50 mg CaCO
3
/ l: nước mềm
- Độ cứng 50 – 150 mg CaCO
3
/ l: nước trung bình
- Độ cứng 150 – 300 mg CaCO
3
/l: nước cứng
- Độ cứng 300 mg CaCO
3
/ l: nước rất cứng
1.2.2.4. Clorua
Tồn tại ở dạng Cl

tế.
• Sự thay đổi độ oxy hóa theo dòng chảy: Nếu thay đổi chậm, lượng chất
hữu cơ có trong nguồn nước chủ yếu là các axit humic. Nếu độ oxi hóa
giảm nhanh, chứng tỏ nguồn ô nhiễm là do các dòng thải từ bên ngoài đổ
vào nguồn nước.
Cần kết hợp các chỉ tiêu khác như hàm lượng ion clorua, sunfat, photphat, oxi
hòa tan, các hợp chất nitơ, hàm lượng vi sinh vật gây bệnh để có thể đánh giá tổng
quát về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước
1.2.2.6. Các hợp chất nitơ
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra amoniac, nitrit và nitrat. Do đó, các
hợp chất này thường được xem là các chất chỉ thị dùng để nhận biết mức độ nhiễm
bẩn của nguồn nước. Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu có giá trị cao như độ
oxi hóa, amoniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat. Sau một thời gian
amoniac, nitrit bị oxy hóa thành nitrat.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
12
1.2.2.7. Các hợp chất của axit silic
Thường gặp trong nước tự nhiên ở dạng keo hay dạng ion hòa tan, tùy thuộc
vào độ pH của nước. Nồng độ axit silic trong nước cao gây khó khăn c ho việc khử
sắt. Trong nước cấp cho nồi hơi áp lực cao, sự có mặt của hợp chất axit silic rất
nguy hiểm do cặn silicat lắng đọng trên thành ống, nồi hơi, làm giảm khả năng vận
chuyển và khả năng truyền nhiệt.
1.2.2.8. Các hợp chất photphat
Khi nguồn nước bị nhiễm bẩn phân rác và các hợp chất hữu cơ, quá trình phân
hủy giải phóng ion PO
4
3-
. Sản phẩm của quá trình có thể tồn tại ở dạng H
2
PO

1.2.3. Các chi tiêu về vi sinh vật
Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các
loài thủy sinh khác. Tùy theo tính chất, các loại vi sinh trong nước được chia thành
2 nhóm: nhóm vi sinh vật có hại và nhóm vi sinh vật vô hại. Nhóm vi sinh có hại
bao gồm những vi trùng gây bệnh, các loại rong, rêu, tảo, nhóm này cần phải loại bỏ
khỏi nước khi sử dụng.
1.2.3.1. Tổng số vi sinh vât hiếu khí
Tổng số vi sinh vật hiếu khí cung cấp một phương tiện tiêu chuẩn để xác định
mật độ vi khuẩn dị dưỡng hiếu khí và kị khí tùy tiện trong nước. Kỹ thuật đếm trên
đĩa petri các tế bào dị dưỡng là phương pháp tốt nhất để xác định thành phần vi
khuẩn tổng quát trong nước, để có thể đánh giá hiệu quả của nhà máy xử lý nước.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
13
Theo tiêu chuẩn Việt Nam quy định tổng số vi sinh vật hiếm khí không vượt quá
100 trong 10 ml nước và tổng số vi si nh vật kị khí không có trong 1 ml nước.
1.2.3.2. Tổng số Coliform
Nhóm Coliform bao gồm tất cả các vi khuẩn hình que, không tạo bao tử, gram
âm, hiếu khí, kị khí tùy tiện, không sinh bào tử, lên men lactose với sự sinh khí
trong vòng 48 giờ ở 35
o
C.
1.2.3.3. E.Coli
Sự có mặt của E.coli trong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bởi phân
rác, chất thải của người và động vật có thể tồn tại các loại vi trùng gây bệnh. Số
lượng E.coli nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Đặc
tính của vi khuẩn E.coli là có khả năng tồn tại cao hơn các loại vi trùng gây bệnh
khác, do đó sau khi xử lý nếu trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli
chứng tỏ các loài vi khuẩn khác đã bị tiêu diệt hết. Mặc khác, việc xác định số vi
khuẩn E.coli thường đơn giản và nhanh chóng, cho nên loại vi khuẩn này được chọn
làm loại vi khuẩn đặc trưng cho việc xác định mức độ nhiễm bẩn do vi trùng gây

để khử trùng.
• Biện pháp lý học: dùng các tia vật lý để khử trùng nước như tia tử ngoại,
sóng siêu âm. Điện phân nước biển để khử muối. Khử khí CO
2
hòa tan
trong nước bằng phương pháp làm thoáng.
Trong ba biện pháp xử lý nước nêu ra, thì biện pháp cơ học là biện pháp xử lý
nước cơ bản nhất. Có thể dùng biện pháp cơ học để xử lý nước một cách độc lập
hoặc kết hợp với phương pháp hóa học và lý học để rút ngắn thời gian và nâng cao
hiệu quả xử lý nước.
Trong thực tế, để đạt được mục đích xử lý một nguồn nước nào đấy một cách
kinh tế, hiệu quả nhất phải thực hiện quá trình xử lý bằng sự kết hợp của nhiều
phương pháp. Thực ra, cách phân chial các biện pháp xử lý như trên chỉ là tương
đối, nhiều khi bằng biện pháp xử lý này lại mang tính chất của biện pháp khác.