5/31/2010
1
1
Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh
Khoa Môi trường
Môn học
XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Cán bộ giảng dạy: TS. Đặng Viết Hùng
2
Nội dung môn học
Chương 1 Giới thiệu tổng quan
Chương 2 Công trình thu nước
Chương 3 Quá trình keo tụ
Chương 4 Quá trình khử sắt
Chương 5 Quá trình lắng nước
Chương 6 Quá trình lọc nước
Chương 7 Quá trình khử trùng
Chương 8 Xử lý nước bậc cao
Chương 9 Ổn đònh hóa nước
Chương 10 Mạng lưới cấp nước
5/31/2010
2
3
Tài liệu tham khảo
[1] Lê Long – Giáo trình cấp nước dân dụng và công nghiệp – NXB Xây dựng,
1980
[2] Nguyễn Thò Thu Thủy – Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp – NXB
Khoa học và Kỹ thuật, 2000
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.1. Nguồn nước thiên nhiên:
1/ Nước mưa:
Nước mưa tương đối thuần sạch, không chứa các tạp chất khoáng vật. Nước mưa
mềm nhất. Độ bẩn trong khí quyển quyết đònh phần lớn thành phần và chất lượng
nước mưa. Độ cứng trong nước mưa thường không vượt quá 70–100 micrlg/l, cặn
chưng khô khoảng 40-50 mg/l.
2/ Nước biển
Nước biển có thành phần ổn đònh nhất, cặn chưng khô của nó trong khoảng 33.000 –
39.000 mg/l (3,5 – 4,0%). Khoảng 60% lượng cặn đó là muối ăn (NaCl). Trong nước
biển, còn chứa một lượng lớn hợp chất MgCl
2
, MgSO
4
và CaSO
4
. Nước biển có tính
ăn mòn và xâm thực rất mạnh.
5/31/2010
4
7
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.1. Nguồn nước thiên nhiên:
3/ Nước mặt
Thành phần và chất lượng của nước mặt chòu nhiều ảnh hưởng của các yếu tố tự
nhiên, nguồn gốc xuất xứ, các điều kiện môi trường xung quanh và cả tác động của
2
hòa tan
Thường gần bão hòa Thường không tồn tại
Khí NH
3
Có khi nước bò nhiễm bẩn Có sẵn trong nguồn nước
Khí H
2
S
Không có Thường có
SiO
2
Thường có ở nồng độ thấp Thường có ở nồng độ cao
VSV
Có nhiều loại gây bệnh Chủ yếu là vi khuẩn sắt
5/31/2010
5
9
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.2. Hệ thống cấp nước:
Đònh nghóa: dù là nước cấp lấy từ nguồn nào và ở qui mô nào, hệ thống cấp nước
luôn luôn được cấu thành từ ba công trình chính như sau
1 Công trình thu nước
2 Công trình xử lý nước
3 Công trình phân phối nước
Phân loại: theo mục đích sử dụng có thể được chia thành:
1 Hệ thống cấp nước sinh hoạt
- VSV: giardia và criptosporidium
12
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.3. Chất lượng nước cấp:
Độ acid và các dạng kiềm khác nhau theo giá trò pH
5/31/2010
7
13
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.4. Tiêu chuẩn nước cấp:
1/ Nước cấp dân dụng:
Nước thủy cục:
- QCVN 01: 2009/BYT, Chất lượng nước ăn uống
- TCXDVN 33/2006, Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước
14
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.4. Tiêu chuẩn nước cấp:
1/ Nước cấp dân dụng:
Nước đóng chai:
- TCVN 6096-2004: Nước uống đóng chai – Yêu cầu chất lượng
5/31/2010
8
15
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.4. Tiêu chuẩn nước cấp:
9
17
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.4. Tiêu chuẩn nước cấp:
Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá trò
1 Nhiệt độ
0
C
22 – 26
2 pH - 7,2 – 7,6
3 Độ kiềm mgCaCO
3
/l 50 – 100
4 Độ cứng mgCaCO
3
/l
≤ 200
5 Chuẩn kali %
≤ 1
6 Clor dư ppm 0,4 – 1,0
7 Nước phải trong,
không vò lạ, thấy rõ
toàn bộ đáy hồ
Mắt thường Cảm quan
Tiêu chuẩn nước hồ bơi
(Hướng dẫn tạm thời của Sở Thể dục Thể thao TPHCM ngày 27/04/2007)
18
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.5. Công nghệ xử lý:
Sludge
Clean
Water
Raw
Water
Polymer
Corrosion
Control
NH
3
Flocculator
Cl
2
Alum/Ferric
Cation Polymer
Cl
2
Thickener
Disposal
Clear
Well
20
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.5. Công nghệ xử lý:
Công nghệ xử lý với lọc hai bậc
Flash
Mixer
3
Clear
Well
5/31/2010
11
21
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.5. Công nghệ xử lý:
Công nghệ xử lý nước mặt thông dụng
Flash
Mixer
Granular
Bed Filter
Holding
Tank
Clarifier
Sludge
Raw
Water
Polymer
Flocculator
Clarifier
Cl
2
Alum/Ferric
Cation Polymer
Cl
2
Holding
Tank
Sewer Discharge
Wash Water
Waste Water
Cl
2
Clean
Water
Fluoride
C x T
Tank
Corrosion
Control
NH
3
Clear
Well
Raw
Water
5/31/2010
12
23
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.5. Công nghệ xử lý:
Công nghệ xử lý với ozon hóa sơ bộ và lọc trực tiếp
Flash
Mixer
Clear
Well
Raw
Water
24
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.5. Công nghệ xử lý:
Công nghệ xử lý với ozon hóa sơ bộ và lọc sinh học
Flash Mixer
Flocculator
Clarifier
BAF with
GAC Bed
Holding
Tank
Clarifier
Sludge
Anion Polymer
Cl
2
Alum/Ferric
Cation Polymer
Thickener
Alkaline/Acid
Disposal
Pre-
Ozonation
O
3
Storage
Disinfection
(Cl
2
)
Anionic
Polymer
Alum/Ferric
1.5. Công nghệ xử lý:
Công nghệ xử lý nước mặt (TPHCM)
26
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
Ground Water
Well Pump
Water Fall
Aerator
Horizontal
Clarifier
Rapid Sand
Filter
Portable Water
Storage
Disinfection
(Cl
2
)
Ca(OH)
2
, Cl
2
32
Chương 2: CÔNG TRÌNH THU NƯỚC
2.1. Đònh nghóa và phân loại:
1/ Đònh nghóa:
Là công trình đầu tiên của hệ thống cấp nước. Nó có nhiệm vụ thu nước từ nguồn,
cung cấp một khối lượng lớn nước theo yêu cầu với chất lượng tốt nhất. Nguồn nước
được sử dụng có thể là nước mặt hoặc nước ngầm.
2/ Nguồn nước:
- Chất lượng nước phải tốt và ổn đònh, không bò ô nhiễm từ chất thải của con người
- Lưu lượng nước phải đảm bảo cung cấp quanh năm, cả hiện tại và trong tương lai
- Không gây trở ngại cho các nhu cầu dùng nước khác, có điều kiện bảo vệ vệ sinh
- Nguồn nước gần nơi tiêu thụ có sẵn thế năng nhằm giảm giá thành sản xuất nước
- Thuận tiện cho việâc thiết kế, thi công, lắp đặt, vận hành, quản lý với chi phí thấp
5/31/2010
17
33
Chương 2: Công trình thu nước
2.1. Đònh nghóa và phân loại:
Sử dụng và Bảo vệ nguồn nước
- Nước là một dạng tài nguyên nên cần được sử dụng một cách tiết kiệm hiệu quả
- Đảm bảo sự hài hòa trong các nhu cầu dùng nước theo hướng sinh thái bền vững
- Dự báo nguồn nước ngắn hạn và dài hạn đáp ứng mục tiêu trước mắt và lâu dài
- Ngăn ngừa và giảm thiểu tác động của thiên nhiên và con người đến chất lượng
34
Chương 2: Công trình thu nước
2.1. Đònh nghóa và phân loại:
37
Chương 2: Công trình thu nước
2.2. Công trình thu nước mặt
3/ Phân loại:
- Theo vò trí thu nước:
* Công trình thu nước ven bờ: cửa lấy nước đặt ở ngay sát bờ sông. Loại
này được sử dụng khi bờ sông tương đối dốc, ven bờ có đủ độ sâu cần thiết để thu
nước, chất lượng nước ven bờ tốt.
* Công trình thu nước xa bờ: cửa lấy nước đặt ngay giữa lòng sông. Loại
này được sử dụng khi các yêu cầu trên không thỏa, trong nhiều trường hợp tiết kiệm
hơn nhưng khó quản lý về mùa lũ.
- Theo đặc điểm kết cấu:
* Công trình thu nước kiểu kết hợp: cửa thu & trạm bơm đặt cùng một nơi
* Công trình thu nước kiểu phân ly: cửa thu & trạm bơm đặt tách riêng ra
* Công trình thu nước kiểu vònh: hình thành vònh nhân tạo nhằm thu nước
* Công trình thu nước kiểu đập chắn: sử dụng để thu nước ở các sông cạn
38
Chương 2: Công trình thu nước
2.3. Công trình thu nước mặt
Công trình thu nước xa bờ
5/31/2010
20
39
Chương 2: Công trình thu nước
2.2. Công trình thu nước mặt
4/ Công trình thu nước ven bờ:
- Phân loại:
K
2
: hệ số co hẹp do rác bám vào song {K
2
= 1,25}
K
3
: hệ số kể đến hình dạng thanh thép {tiết diện tròn, K
3
= 1,1}
n: số cửa thu nước
5/31/2010
21
41
Chương 2: Công trình thu nước
2.2. Công trình thu nước mặt
4/ Công trình thu nước ven bờ:
- Lưới chắn rác
Diện tích công tác:
w = (Q / v.n)K
1
K
2
K
3
Q: lưu lượng tính toán của công trình (m
3
/s)
Chương 2: Công trình thu nước
2.2. Công trình thu nước mặt
4/ Công trình thu nước ven bờ:
- Ngăn thu nước
Chiều dài : 1,6 – 3,0 m
Chiều rộng : chiều rộng lưới chắn rác + (0,8 – 1,2 m)
Mép dưới cửa thu nước đến đáy sông : 0,7 – 1 m
- Ngăn hút nước
Chiều dài : 1,5 – 3 m
Chiều rộng : lớn hơn hay bằng 3 lần đường kính phễu hút
{đường kính phễu hút = (1,3 – 1,5) đường kính ống hút}
Đáy ngăn hút đến miệng vào phễu hút : ≥ 0,5 m
44
Chương 2: Công trình thu nước
2.2. Công trình thu nước mặt
5/ Công trình thu nước xa bờ:
- Phân loại:
* Loại dùng ống tự chảy
* Loại dùng ống xi phông
* Loại kết hợp thu nước
* Loại dùng bơm trực tiếp
5/31/2010
23
46
Chương 2: Công trình thu nước
2.3. Công trình thu nước ngầm
1/ Khái quát:
- Trong một mặt cắt đòa chất xác đònh có thể có một số tầng chứa nước: mạch nông,
mạch sâu, không áp, có áp. Cần có đầy đủ các số liệu về đòa chất thủy văn.
- Tầng chứa nước khai thác là tầng chứa nước có chiều dày lớn, hệ số thấm lớn, chất
lượng nước tốt và lại không nằm sâu lắm, đảm bảo cả mùa khô và mùa mưa.
- Cần làm sáng tỏ mối liên quan của sự bổ cập nguồn nước ngầm từ các nguồn nước
mặt, khả năng của việc bổ cập nguồn nước ngầm bằng các nguồn nước mặt.
- Để xác đònh lưu lượng của các công trình thu nước ngầm có phù hợp với lưu lượng
thiết kế hay không thì khi xây dựng xong phải bơm thử, kiểm tra sự ổn đònh.
- Trong đồ án thiết kế công trình thu nước ngầm phải dự kiến đặt mạng lưới các
giếng quan trắc hoặc các trạm đặt đồng hồ đo nước để quan sát và theo dõi.
5/31/2010
24
47
Chương 2: Công trình thu nước
2.3. Công trình thu nước ngầm
2/ Phân loại:
STT Công trình thu nước ngầm
1 Giếng khơi
2 Giếng khoan
3 Đường hầm
4 Giếng phun
5 Nước thấm
48
Giếng khơi là công trình thu nước ngầm mạch nông. Đây là công trình thu nước
ngầm đơn giản được dùng phổ biến để thu nước không áp của tầng đất có chiều sâu
không quá 30 m. Cấu tạo của giếng khơi gồm 3 phần: bờ giếng, vách giếng và phần
thu nước. Đặc điểm của giếng khơi là chiều sâu hạn chế nhưng tiết diện ngang và
bộ phận thu có diện tích lớn. Giếng hình tròn nên có khả năng chòu lực tốt.
Giếng khơi được xây dựng bằng những vật liệu phổ thông như gỗ tre, gạch đá, bê
tông cốt thép hoặc thậm chí không xây. Phần thu nước chủ yếu của giếng khơi là
đáy giếng. Trường hợp nước thấm qua đáy giếng không đủ phải cấu tạo vách giếng
có thể thấm được. Giếng hoàn chỉnh là giếng khi vách và phần thu xuyên hết tầng
ngậm nước. Giếng không hoàn chỉnh khi không xuyên hết tầng ngậm nước.
Copyright: Tài liệu đại học ©