1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
Ngày nay, vấn đề nước sạch đang là vấn đề bức xúc thu hút sự quan tâm của
tất cả các cộng đồng người trên thế giới đặc biệt là ở các nước đang phát triển và
chậm phát triển. Hầu hết các nguồn nước ngọt trên thế giới nói chung và ở Việt
Nam nói riêng đều bị ô nhiễm ở các mức độ nặng nhẹ khác nhau.
Một báo cáo kế
t quả nghiên cứu năm 1993 của Uỷ ban Hành động Quốc tế
về Dân số (PAI) của Mỹ cho biết đến năm 2025, cứ ba ngưòi thì có một người ở các
nước sẽ sống cực ký khó khăn do căng thẳng hoặc rất khan hiếm về nước.
Năm 1990, kết quả nghiên cứu về :”Nguồn nước bền vững: Dân số và
Tương lai của nguồn cấp nước tái tạo.” cho th
ấy có hơn 350 triệu người sống ở các
nước bị căng thẳng hoặc khan hiếm về nước (mỗi năm/ mỗi người được dưới 1700
m
3
nước).
Số người lâm vào hoàn cảnh này sẽ tăng lên gấp 8 lần vào năm 2025 tức
khoảng từ 2,8 tỷ đến 3,3 tỷ người tương đương khoảng gần một nửa dân số thế
giới.
Ta biết rằng, nguồn nước sinh hoạt bị ô nhiễm là nguồn gốc chủ yếu gây ra
các bệnh tật, ảnh hưởng đến sức khoẻ và lao động của người dân, gây ra tình trạng
suy dinh d
ưỡng ở trẻ em, ảnh hưởng lâu dài đến các thế hệ mai sau.
Trước tình hình đó, Nhà nước ta đã ban hành Luật bảo vệ sức khoẻ nhân
dân, Luật bảo vệ môi trường và nhiều văn bản pháp quy về việc cung cấp nước sạch
cho nông thôn, miền núi, thị trấn, thị xã; việc bảo về các nguồn nước, các hệ thống
chúng không được xử lý kỹ thuật tốt – chúng là con đường d
ẫn nước chất lượng xấu
ở bên trên xâm nhập xuống tầng nước chính bên dưới, gây phá huỷ chất lượng nước
các tầng sâu.
Chính vì tình trạng ấy mà trong những năm gần đây, UBND tỉnh đến thị
xã đã không cho phép phát triển mô hình cấp nước cho hộ gia đình bằng các giếng
khoan nữa. Việc cấp nước sinh hoạt cho nhân dân được thực hiện bằng mô hình cấp
nước từ nhà máy nước Dĩ An. Từ c
ơ sở trên, tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu và
đánh giá tình hình cung cấp nước sạch vàđề xuất các giải pháp quản lý và kỹ thuật
công nghệ, quy mô đến năm 2020 trên địa bàn thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương”.
2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
- Đánh giá được tình hình cung cấp nước sạch trên địa bàn thị xã Dĩ An.
- Dự đoán những tác động tiêu cực lên môi trường đối với nguồn nước sạch
và đề xuất công nghệ
đảm bảo nhu cầu cung cấp nước sạch cho nhân dân của thị xã
Dĩ An đến năm 2020.
3. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
- Đánh giá hiện trạng môi trường nước sạch bao gồm nước mặt, nước ngầm ở
thị xã Dĩ An.
3
- Phân tích và đánh giá công nghệ cấp nước sạch của thị xã Dĩ An.
- Đánh giá và phân tích những vùng đã được cấp nước và chưa được cấp
nước trên địa bàn.
- Tính toán nhu cầu khai thác, sử dụng nước và dự báo nhu cầu đối với tài
nguyên nước tính đến năm 2020 theo quy hoạch kinh tế - xã hội của thị xã Dĩ An.
- Đề xuất các giải pháp quản lý khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên nước ở
4
4.2.2. Phương pháp so sánh
So sánh các kết quả thu thập với quy chuẩn quốc gia về chất lượng nước mặt
( QCVN 08: 2008/BTNMT)
4.2.3. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu
Được sử dụng nhiều trong quá trình thu thập số liệu, xử lý các số liệu về tình
hình sử dụng nước… Quá trình này cho phép thống kê được các số liệu khảo sát,
thu thập từ nhiều năm.
- Phương pháp dự báo
Phương pháp toán học được dùng để dự
báo dân số là phương pháp
Euler cải tiến.
*
1
1
2
ii
i
NNrNt
+
⎛⎞
+
⎜⎟
⎝⎠
=
+Δ (1.1)
1iii
NNrNt
+
5
5. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là: các nguồn nước sạch trên địa bàn thị xã
Dĩ An, tỉnh Bình Dương.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là: Chỉ tập chung vào việc phân tích đánh giá
chất lượng nước sạch đồng thời dự báo nguồn sử dụng nước đến năm 2020 tầm nhìn
2030 và đề xuất công nghệ xử lý và sản xuất nước s
ạch cho phù hợp.
6. Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ KHOA HỌC
Khoa học: Công tác thập số liệu quan trắc về chất lượng nước là bước đầu
tiên và quan trọng để tiến tới việc đánh giá chất lượng các nguồn nước trên địa bàn.
Thực tiễn:
+ Kết quả nghiên cứu đề tài sẽ góp phần nâng cao hiệu quả cho công tác
cung cấp nước sạch trên địa bàn nhằm thực hiện mục tiêu phát triể
n kinh tế đi đôi
với bảo vệ môi trường tiến tới phát triển bền vững.
+ Kết quả này có thể chuyển giao cho phòng Tài nguyên và Môi trường và
Công ty cấp nước thị xã Dĩ An giúp đánh giá chất lượng nguồn nước và tình hình
cung cấp nước sạch trên địa bàn. Từ đó, tính toán các hướng tuyến ống để bổ sung
và cung thêm mạng lưới cấp nước đến người dân.
7. ĐIỂM MỚI CỦ
A ĐỀ TÀI
Luận văn áp dụng phương pháp thống kê môi trường để khái toán diễn biến
nhu cầu nước trong hiện tại và dự báo tương lai. Bằng các kết quả phân tích hệ
thống môi trường, luận văn đưa ra dự báo nhu cầu sử dụng nước và đề xuất các
công trình cung cấp nước trong tương lai cho thị xã Dĩ An.
phải có ý thức bảo vệ và sử dụng tiết kiệm nguồn hước sạch.
Ngày nay, với sự gia tăng nhanh về dân số. tốc độ đô thị
hóa ngày càng tăng
đã làm tăng mức độ ô nhiễm nước và môi trường. Nguyên nhân là do sự xả rác thải
từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi), công ngiệp, giao
thông vận tải, các hoạt động sinh hoạt hàng ngày của con người (bao gồm cả phần
người) ngày càng tăng mà không được xử lý hoặc xử lý không đúng cách gây ô
nhiễm đến nước và môi trường.
Nước và môi trường bị ô nhiễm trực tiế
p hoặc gián tiếp làm lan truyền mầm
bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
+ Nhóm các bệnh do vi sinhvật: bao gồm các bệnh về đường tiêu hóa (tả, lỵ,
thương hàn, tiêu chảy, viêm gan A, giun sán…), ngoài da, phụ khoa, mắt đau mắt
đỏ, mắt hột…)…Đặc điểm của nhóm bệnh do vi sinh vật khả năng gây bệnh tùy
thuộc độc lực của chúng và khả năng miễn dịch của cơ thể
.
7
+ Nhóm các bệnh không có tác nhân vi sinh vật: sẽ gây bệnh về da (Asen),
gan (đồng), hệ thần kinh (thủy ngân, chì), nồng độ cao có thể gây ngộ độc…Đặc
điểm các bệnh do hòa chất là đốc tính của các hóa chất có tính tích lũy gây các bệnh
mãn tính. Trừ những trường hợp nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng có thể gây
bệnh cho người sử dụng nguồn nước.
Ở Việt Nam, việc cung cấp nước phụ thuộc vào khoảng 2.000 con sông,
phần lớn là sông quốc tế nên không tránh khỏi bị động về nguồn. Thực tế vẫn còn
có sự mất cân đối trong sử dụng nước giữa các địa phương trong cả nước và tình
trạng lãng phí nước sạch là phổ biến ở các thành phố lớn. Nguồn nước ngầm bị khai
thác bừa bãi, cộng với tác động do hạn hán, lũ lụt bất thường đang được coi là
- Chương 9: Thanh tra chuyên ngành Tài nguyên nước, giải quyết tranh chấp Tài
nguyên nước.
Luật tài nguyên nước số 08/1998/QH10 hết hiệu lực kể từ ngày Luật này có
hiệu lực.
• Giải thích từ ngữ về nước sạch
"Nguồn nước" chỉ các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai
thác, s
ử dụng được, bao gồm sông, suối, kênh, rạch; biển, hồ, đầm, ao; các tầng
chứa nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác.
"Nước mặt" là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo.
"Nước dưới đất" là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới mặt đất.
"Nước sinh hoạt" là nước dùng cho ăn uống, vệ
sinh của con người.
"Nước sạch" là nước đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước sạch của Tiêu
chuẩn Việt Nam.
"Nguồn nước sinh hoạt" là nguồn có thể cung cấp nước sinh hoạt hoặc nước
có thể xử lý thành nước sạch một cách kinh tế.
1.1.2.2./ Các quy định trước ngày Luật Tài nguyên nước có hiệu lực thi hành
ngày 01/01/2013
Nghị định số 117/2007 ngày 11/7/2007 của Chính phủ về sản xuất, cung cấp
và tiêu th
ụ nước sạch.
9
Nghị định số 124/2011/NĐ-CP ngày 28/12/2011 của Chính phủ Về sửa đổi,
bổ sung một số điều Nghị địnhsố 117/2007/NĐ-CP ngày 11 tháng 7 năm 2007 của
Chính phủvề sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch.
Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/7/2004 của Chính phủ quy định việc
UBND ngày 22/5/2009 của UBND tỉnh Bình Dương”.
10
1.1.2.3./. Giới thiệu các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài
Trong các năm qua nghiên cứu về môi trường nước có nhiều tác giả quan
tâm. Trong đó, phải kể đến các đề tài nghiên cứu về tài nguyên nước và quản lý tài
nguyên nước:
- TSKH Bùi Tá Long nghiên cứu về “Hiện trạng và giải pháp quản lý tài
nguyên nước dưới đất tại thành phố Đà Nẵng” (Long,2008). Đã đánh giá được hiện
trạng khai thác nước dưới đất và xây dựng cơ sở dữ
liệu phục vụ công tác quản lý,
khai thác tiềm năng và quy hoạch khai thác, sử dụng hợp lý nước dưới đất, thiết lập
cơ sở dữ liệu về nguồn nước dưới đất và cho phép thực hiện tốt hơn công tác quản
lý môi trường nước.
- PGS.TS. Dương Thanh Lượng nghiên cứu “Tiêu nước cho các vùng nông
nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung” (Lượng, 2007) đề tài này đề ra
phương pháp tính toán tiêu nước cho vùng nông nghiệp đang phát tri
ển khu công
nghiệp tập trung
- ThS. Trịnh Ngọc Tuyến nghiên cứu “Đánh giá môi trường nước dưới đất
vùng trung du miền núi Bắc Bộ, đề tài phân tích, đánh giá đặc điểm hình thành, trữ
lýợng và chất lýợng tài nguyên nýớc dýới ðất ở vùng Trung du, miền núi phía Bắc
của Việt Nam; hiện trạng khai thác, sử dụng nýớc dýới ðất và nguyên nhân gây ô
nhiễm, biến ðổi chất lýợng nýớc dýới ðất trong vùng. Từ
nghiên cứu thực tế, taìc
giaÒ ðaÞ ðýa ra 5 giải pháp mang tính tổng thể và 4 giải pháp về công nghệ kỹ
thuật nhằm quản lý, bảo vệ và khai thác hợp lý, hiệu quả tài nguyên nước dưới đất
trong vùng.
quản lý bền vững tài nguyên nước mặt phục vụ phát triển các khu đô thị và khu
công nghiệp tỉnh Bình Dương đến năm 2020. Đề tài đánh giá hiện trạng chất lượ
ng,
trữ lượng tài nguyên nước mặt trên đại bàn tỉnh Bình Dương nhằm đề xuất các giải
pháp để quản lý bền vững tài nguyên nước mặt phục vụ phát triển khu đô thị và khu
công nghiệp tỉnh Bình Dương đến năm 2020.
Các nghiên cứu của các nhà khoa học đã tạo nên một nền tảng cho khai thác
và sử dụng tài nguyên nước hợp lý hơn. Kết quả các nghiên cứu đã cho thấy một cái
nhìn toàn diện v
ề tài nguyên nước trên khắp mọi miền lãnh thổ Việt Nam. Trong đó
điều đáng quan tâm là chất lượng và số lượng tài nguyên nước ngày càng suy giảm
đặc biệt tại các thành phố lớn.
Không ngừng ở đó, trong các trường đại học trên khắp cả nước cũng có
nhiều nghiên cứu về lĩnh vực này. Đại học Kỹ Thuật Công nghệ Tp. HCM cũng là
một trong những trường có nhiều nghiên cứu về l
ĩnh vực này như:
- Huỳnh Thị Ngọc Bích đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp Thạnh Đức -
Long An (Bích) khai thác có kế hoạch và xử lý thích hợp nguồn nước cấp bằng cách
cải tạo hệ thống xử lý nước cấp của công ty Cơ Khí Long An
- Võ Thị Thanh Nguyệt đề tài Thiết hệ thống xử lý nước cấp xã Đa Phước
huyện Bình Chánh (Nguyệt, 2005) đưa ra kế ho
ạch khai thác và quản lý nước ngầm
12
để cung cấp vào hệ thống cấp nước cho Thành Phố nhằm thiết kế hệ thống cấp nước
có công suất 30.000 m
3
/ngđ với công trình quy mô tương ứng đảm bảo hoạt động
5
, các axit hymatomelanic C
10
H
12
O
7
, các axit
humic C
10
H
18
O
10
hoặc các hợp chất humus C
10
H
18
O
5
.
• Các hợp chất (Mn, Fe) gây màu đỏ.
• Các thủy sinh gây màu xanh lá cây.
Có các loại độ màu:
- Màu biểu kiến: do các chất hữu cơ dạng lơ lửng gây ra, có thể xử lý được.
- Màu thực: do các chất keo hòa tan, chỉ dùng hóa lý thích hợp.
Tiêu chuẩn ăn uống sinh hoạt:
- Ở nông thôn: 40PtCo.
- Ở thành thị: nhỏ hơn 10PtCo.
Các phương pháp xác định độ màu:
tạp bông hoặc lọc.
1.1.3.3. Độ đục
Nước nguyên chất là mộ
t 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,
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.
Nước có độ đục 20 – 100 NTU. Mùa lũ có khi lên đến 500 – 600 NTU. Nước cấp
ăn uống có độ đục không quá 5 NTU.
1.1.3.4. Mùi và vị của nước
Các chất khí và các chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị. Nước
thiên nhiên có thề có mùi đất, mùi tanh, mùi thối, hoặc mùi đặc trưng của các hóa
chất hòa tan trong nó như mùi clo, mùi amoniac, mùi sunfua hydro… Nước có thể
có vị mặn, ngọt, chát, tùy theo thành phần và hàm lượng các muối hòa tan trong
nước.
Các chất gây mùi vị trong nước có thể chia thành ba nhóm:
1. Các chất gây mùi có nguồn g
ốc vô cơ như NaCl, MgSO
4
gây mùi mặn, mùi
đồng gây tanh, các chất gây tính kiềm, tính axit của nước, mùi Cl
2
, ClO
2
hoặc mùi trứng thối H
2
S.
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+
Fe
2
S
3
+ 6H
+
Tuy nhiên, nhiều chất gây mùi ở trạng thái hòa tan nên phương pháp keo tụ
khó mang lại hiệu quả cao.
1.1.3.5. Độ nhớt
Là biểu thị độ ma sát nội sinh trong quá trình dịch chuyển giữa các lớp chất
lỏng với nhau. Đây chính là yếu tố gây ra tổn thất áp lực do các hợp chất khí hòa
tan. Độ nhớt tăng khi hàm lượng có muối hòa tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt
độ tăng.
1.1.3.6. Hàm lượng cặn không tan (mg/l)
Là trong lượng khô tính bằng miligam của ph
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.
• 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.
1.1.4. Các chỉ tiêu về hóa học
1.1.4.1. 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.
Độ pH phân loại như sau: (cho nước cấp)
• pH
5.5 axit mạnh
• 5.5
pH 6 axit yếu
• 6.5
pH 7.5 trung tính
• 7.5
pH 10.5 kiềm yếu
• pH
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 tạ
o 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
• Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm
lượng oxy hòa tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hóa có thể thấp hơn thực
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 nguồ
n 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
1.1.4.6. 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
18
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.
1.1.4.7. 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 cho việc khử
sắt. Trong nước cấp cho nồi hơi áp lực cao, sự có mặt của hợp ch
ất 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.
1.1.4.8. Các hợp chất photphat
, CO
2
không làm chất lượng nước uống xấu đi, nhưng chúng ăn mòn kim
loại và phá hủy bêtông. H
2
S có trong nước sẽ gây ra mùi khó chịu và cũng ăn mòn
vật liệu.
1.1.5. 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.
1.1.5.1. 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 dưỡ
ng 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.
19
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 sinh vật kị khí không có trong 1 ml nước.
1.1.5.2. 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
20
Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chất gây vẫn đục, gây
ra mùi, màu, vị của nước.
Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức
khỏe của người tiêu dùng.
Nước sau xử lý phải thỏa mãn “ Tiêu chuẩn vệ sinh đối với nước cấp cho ăn
uống và sinh hoạt” ( Bộ y tế số 01/2009/BYT/QĐ ngày 17 - 06 - 2009).
¾ Một số phươ
ng pháp xử lý nước cấp
Trong quá trình xử lý nước cấp, cần phải áp dụng các biện pháp xử lý như sau:
• Biện pháp cơ học: dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như:
song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc.
• Biện pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý nước như:
dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hóa nước, cho clo vào nước
để khử trùng.
• Bi
ện 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 m
ột 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 chia các biện pháp xử lý như trên chỉ là tương
(SO
4
)
3
và phèn sắt
FeCl
3
, Fe
2
(SO
4
)
3
và FeSO
4
để keo tụ nước. Ở Việt Nam thường chỉ dùng phèn
nhôm vì sản suất, vận chuyển, pha chế định lượng đơn giản. Hiện đã có hai nhà máy
sản xuất phèn nhôm, một là ở khu công nghiệp Việt Trì, hai là ở Tân Bình
Tp.HCM. Các loại phèn sắt tuy có hiệu quả keo tụ cao, nhưng sản xuất, vận chuyển
và định lượng phức tạp nên chưa được dùng ở Việt Nam.
Hiệu quả của quá trình keo tụ phụ
thuộc vào:
• Điều kiện khuấy trộn (càng nhanh càng đều càng tốt)
Hình 1.2. Bể trộn đứng
1.Ống dẫn nước nguồn
2.Ống đưa nước sang bể phản ứng
3.Ống xả
4.Ống dẫn hóa chất
5. Máng thu nước
6.Phễu thu nước
Fe(OH)
2
.
Fe
2+
+ 2H
2
O Fe(OH)
2
+ 2H
+
Fe(OH)
2
vừa tạo thành vẫn còn độ hòa tan trong nước lớn, khi trong nước có
oxi hòa tan, Fe(OH)
2
sẽ bị oxi hóa thành Fe(OH)
3
.
4Fe(OH)
2
+O
2
+ 2H
2
O Fe(OH)
3
Phèn sắt (III) của FeCl
3
thành phần ion và độ kiềm của nước thõa mãn điều kiện keo tụ.
Quá trình keo tụ bao gồm:
1. Công trình chuẩn bị dung dịch phèn:
23
- Các công trình và thiết bị chuẩn bị dung dịch và định liều lượng chất
phản ứng gồm: thùng hòa trộn, thùng tiêu thụ, thiết bị định lượng chất
phản ứng.
- Các công trình hòa trộn đều dung dịch chất phản ứng với nước nguồn cần
xử lý như: ống trộn, bể trộn.
- Các công trình tạo điều kiện cho phản ứng tạo bông kế
t tủa xảy ra hoàn
toàn: ngăn phản ứng, bể phản ứng.
2. Thiết bị định lượng phèn.
3. Thiết bị pha chế vôi.
4. Thiết bị hòa trộn chất phản ứng:
- Thiết bị trộn cơ học.
- Phương pháp trộn thủy lực.
1.2.2. Quá trình lắng
Lắng là những quá trình làm sạch cơ bản trong công nghệ xử lý nước. Nước
cần xử lý được đưa vào bể và giữ tại đó trong suốt quá trình làm việc, nhờ tiết diện
bể lớn, tốc độ dòng chảy nhỏ mà quá trình xảy ra trong bể gần như ở trạng thái tĩnh.
Dưới tác dụng của lực trọng trường, các hạt cặn có khối lượng riêng lớn hơn khối
l
ượng riêng của chất lỏng bao quanh nó sẽ tự lắng xuống (quá trình lắng), trong khi
đó các hạt cặn có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của chất lỏng sẽ dần
nổi lên trên bề mặt (quá trình tuyến nổi). Bằng cách đó, các hạt cặn lơ lửng trong
nước thô, hoặc là di chuyển xuống, tạo thành lớp bùn cặn hoặc là di chuyển lên trên
n
nước ở chế độ thủy lực thích hợp, sẽ lắng xuống bể.
- Bằng lực ly tâm tác dụng vào hạt cặn, trong các bể lắng ly tâm và xiclon
trọng lực.
- Bằng lực đẩy nổi do các bọt khí dính bám vào hạt cặn ở các bể tuyến nổi.
Cùng với việc lắng cặn, quá tŕnh lắng c̣n làm giảm được 90 – 95% vi
trùng có trong nước, do vi trùng luôn bị hấp phụ và dính bám vào các hạt
bông c
ặn trong quá tŕnh lắng.
Có 3 loại lắng cặn cơ bản thường gắn liền với quá trình lắng trong xử lý nước
như sau:
1. Lắng các hạt cặn phân tán riêng rẽ, trong quy trình lắng hạt cặn không thay
đổi hình dáng, độ lớn, tỷ trọng. Trong xử lý nước thiên nhiên thường là cặn
không pha phèn và công trình lắng thường gọi là lắng sơ bộ để giảm độ đục
của nước nguồn.
Hình 1.4. Sơ đồ cấu tạo bể lắn
g
n
g
an
g
hình chữnhậ
t
25
2. Lắng các hạt cặn dạng keo phân tán, trong xử lý nước thiên nhiên gọi là lắng
cặn đã được pha phèn. Trong quá trình lắng các hạt cặn có khả năng kết dính
với nhau thành các bông cặn và ngược lại các bông cặn lớn có thể bị phá vỡ
hiệu quả của bề lắng. Để đảm bảo lắng tốt, thời gian lưu nước trung bình
của các phân tử nước trong bể lắng phải đạt từ 70 – 80% thời gian lưu
nước trong bể theo tính toán, nếu cho bể lắng có vùng nước chết, vùng
chảy qua nhanh hiệu quả lắng sẽ giảm đ
i rất nhiều.
Copyright: Tài liệu đại học ©