ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
I. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP:
1.VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI ĐỜI SỐNG CON NGƯỜI VÀ NỀN
KINH TẾ QUỐC DÂN:
Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong
cuộc sống của con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên trái
đất thì nước và môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng. Nước
tham gia vào quá trình tái sinh thế giới hữu cơ. Nguồn nước của sự
hình thành và tích lũy chất hữu cơ sơ sinh là hiện tượng quang hợp
được thực hiện dưới tác dụng của năng lượng mặt trời với sự góp phần
của nước và không khí. Trong quá trình trao đổi chất, nước có vai trò
trung tâm. Những phản ứng lý, hóa học diễn ra với sự tham gia bắt
buộc của nước. Nước là dung môi của rất nhiều chất và đóng vai trò
dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể.
Trong các khu dân cư, nước phục vụ cho các mục đích sinh hoạt,
nâng cao đời sống tinh thần của người dân. Một ngôi nhà hiện đại, quy
mô lớn nhưng không có nước khác nào cơ thể không có máu. Nước
còn đóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất, phục vụ cho hàng loạt
ngành công nghiệp khác nhau.
Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu đồng thời còn đóng vai
trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ
thoáng khí trong đất, đó là nhân tố quan trọng cho sự phát triển của
thực vật.
2. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH KỸ THUẬT CẤP
NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM:
a/Trên thế giới:
Vào năm 800 trước Công Nguyên (tr.CN), hệ thống cấp nước đô thị
1
ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
xuất hiện sớm nhất tại La Mã. Điển hình là công trình dẫn nước vào
thành phố bằng kênh tự chảy, trong thành phố nước được đưa đến các

Năm 1896, hệ thống xử lý nước đầu tiên của Hà Nội được chính
thức đưa vào vận hành. Hiện nay, hệ thống cấp nước của thành phố Hà
Nội đã được cải tạo và xây dựng mới với trang thiết bị hiện đại, nâng
công suất lên 390 000 m3/ngày. Đối với các thành phố khác ở miền
Bắc, nhiều hệ thống cấp nước cũng đã được cải tạo và phát triển.
Ở miền Nam, các hệ thống cấp nước cho các đô thị lớn cũng được
cải tạo và nâng cấp. Nhiều nhà máy nước xây dựng từ thời thuộc Pháp
đã được cải tạo, thay đổi công nghệ xử lý. Hiện nay, ở thành phố Hồ
Chí Minh, nhà máy nước Thủ Đức I có công suất 700 000 m3/ngày
đang hoạt động, nhà máy nước Tân Hiệp, nhà máy nước ngầm Hóc
Môn và nhà máy nước Thủ Đức II có công suất 300 000 m3/ngày đang
khởi công xây dựng đảm bảo cung cấp nước sạch sinh hoạt và sản xuất
của toàn thành phố.
Trong thời điểm hiện nay, nhiều trạm cấp nước đã được xây dựng
mới, áp dụng những công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như
Pháp, Phần Lan, Australia, Singapore,…Các loại công trình xử lý như
bể lắng ngang có các tấm lamen, bể lắng kiểu accelator, kiểu pulsator,
bể lọc sử dụng vật liệu nổi, bể lọc kiểu Aquazuz V đã được áp dụng ở
nhiều nơi. Trong công nghệ xử lý nước ngầm, áp dụng ejector thu khí,
tháp oxy hóa, nước chảy chuyển bậc để oxy hóa sắt thay cho giàn mưa
cổ điển. Những trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã áp dụng công
nghệ tiên tiến và tự động hóa cao. Trong tương lai, các hệ thống cấp
nước sẽ được nâng cấp để theo kịp các nước trong khu vực.
3. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC VÀ
CHỨC NĂNG CỦA TỪNG CÔNG TRÌNH:
Hệ thống cấp nước là tập hợp của các công trình thu nước, vận
3
ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
chuyển nước, xử lý nước, điều hòa và phân phối nước.
a/Công trình thu nước:

- Đài nước có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp II
và mạng lưới tiêu dùng.
Trạm bơm cấp II có nhiệm vụ đưa nước đã xử lý từ bể chứa nước
sạch vào mạng lưới tiêu dùng. Bể chứa nước sạch và trạm bơm cấp II
thường đặt trong trạm xử lý.
Mạng lưới đường ống phân phối nước làm nhiệm vụ phân phối và
dẫn nước đến các hộ tiêu thụ. Mạng lưới đường ống phân phối nước
gồm mạng cấp I là mạng truyền dẫn, mạng cấp II là mạng phân phối và
mạng cấp III là mạng đấu nối với các ống cấp vào nhà. Mạng lưới phân
phối có các dạng: mạng lưới cụt, mạng lưới vòng, mạng lưới kết
hợp cả hai loại.
4.CÁC LOẠI NHU CẦU DÙNG NƯỚC:
Nước được dùng cho các mục đích khác nhau trong sinh hoạt, trong
sản xuất và các mục đích khác. Có thể chia thành ba loại nhu cầu dung
nước: sinh hoạt, sản xuất và chữa cháy.
a/Nước dùng cho sinh hoạt:
Là loại nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người như nước
dùng để ăn uống, tấm rửa, giặt, chuẩn bị nấu ăn, cho các khu vệ sinh,
tưới đường, tưới cây,…Loại nước này chiếm đa số trong các khu dân
5
ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
cư. Nước dùng cho sinh hoạt phải đảm bảo các tiêu chuẩn về hóa học,
lý học và vi sinh theo các yêu cầu của quy phạm đề ra, không chứa các
thành phần lý, hóa học và vi sinh ảnh hưởng đến sức khỏe của con
người.
b/Nước dùng cho sản xuất:
Có rất nhiều ngành công nghiệp dùng nước với yêu cầu về lưu lượng
và chất lượng nước rất khác nhau. Có ngành yêu cầu chất lượng nước
không cao nhưng số lượng lớn, ngược lại có những ngành yêu cầu số
lượng nước không nhiều nhưng chất lượng nước rất cao, ví dụ nước

nhau ở trên mương dẫn nước, khoảng cách giữa các thanh gọi là khe hở
có thể phân thành các nhóm:
Song chắn rác phân biệt loại thô (5 – 25mm): đối với nước sinh hoạt,
khe hở song chắn nhỏ hơn 16mm thực tế ít được sử dụng.
Loại cố định, di động dựa theo đặc điểm cấu tạo.
Theo phương pháp láy rác khỏi thanh chắn phân biệt loại thủ công và
cơ giới, song chắn rác thường được đặt nghiêng so với mặt nằm ngang
7
ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
một góc 45
0
– 90
0
để tiện khi cọ rửa, theo mặt bằng cũng có thể đặt
vuông góc hoặc tạo thành góc so với hướng nước chảy.
Thành song chắn có thể dung tiết diện tròn, chữ nhật, bầu dục. Tiết
diện tròn ít được sử dụng vì rác dễ dính chặt vào thanh đan gây khó
khăn cho công tác cào rác. Được sử dụng nhiều nhất là tiết diện hình
chữ nhật, tuy nhiên loại này tổn thất lớn. Song chắn rác loại di động vì
thiết bị và quản lí phức tạp nên ít sử dụng. sử dụng nhiều là loại song
chắn rác cố định, lấy rác nhờ các cào sắt gắn liền với hệ xích quay, làm
việc 1 – 2 lần trong ngày. Rác chuyển tới máy nghiền và sau khi nghiền
nhỏ dẫn đổ vào mương trước song chắn hay vào hệ thống dẫn bùn lên
bể metan.
• Bể lắng:
• Độ nhớt của chất thải
• Kích thước và khối lượng riêng của chất thải
• Mật độ các hạt
• Chế độ chảy
• Bể lọc

)
3
, khi cho phèn nhôm
vào nước chúng phân li thành các ion Al
3+
, sau đó cùng thuỷ phân
thành Al(OH)
3
. Phản ứng:
9
ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
Qua phản ứng trên, Al(OH)
3
có vai trò quyết định đối với hiệu quả
của quá trình keo tụ, ngoài ra tự do giải phóng sẽ được khử bởi độ
kiềm tự nhiên của nước, trong một số trường hợp có thể phải bổ sung
độ kiềm bằng cách dung chất kiềm hoá là vôi, soda, xút…
Đặc điểm của phản ứng phèn nhôm:
pH < 4.5: phản ứng không xảy ra
pH > 7.5: hiệu quả keo tụ kém
4.5 < pH < 7.5 xảy ra quá trình keo tụ và hiệu quả cao nhất với pH
= 5.5 ÷ 7.5
Nhiệt độ của nước cao tốc độ keo tụ xảy ra nhanh nên đạt hiệu quả
cao và ngược lại nhiệt độ thích hợp khi dùng phèn nhôm là 20 ÷ 40
0
C,
tốt nhất là 35 ÷ 40
0
C.
Ngoài ra còn có yếu tố là độ đục, các thành phần ion có trong nước,

trình liên tục khi có sự cố, trường hợp cần tăng công suất đột xuất.
• Bể tiêu thụ:
11
ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
Mục đích:
Pha loãng dung dịch phèn đưa từ bể trộn sang đến nồng độ thích
hợp, theo TCVN – 33:85 nồng độ phèn trong bể này bằng 4 – 10% tính
theo sản phẩm không ngậm nước.
Để hoà trộn đều dung dịch trong bể tiêu thụ cũng dùng không khí
nén hoặc máy khuấy.
Cường độ xục khí 3 – 5 l/s.m
2
.
Đối với phèn FeCl
3
khi hoà trộn cần phải cẩn thận vì sản phẩm tạo
thành có hơi HCl rất nguy hiểm.
Thiết bị định lượng phèn:
Mục đích:
- Điều chỉnh tự động liều lượng phèn trước khi đưa vào bể phản
ứng.
- Tuỳ theo chức năng sử dụng có thể chia thiết bị định lượng thành
- Định theo liều lượng thay đổi: thay đổi theo Q, tính chất nước hoặc
cả hai.
- Định liều lượng không đổi.
Hiện nay sử dụng phổ biến là bơm định lượng với ưu điểm: gọn nhẹ,
công suất cao, áp suất làm việc cao, gồm 2 loại: loại chịu được acid
(công suất máy bơm từ 25 ÷ 1600 l/h), loại chịu được kiềm (công suất
máy bơm từ 630 ÷ 2500 l/h).
12

sự xáo trộn trong dòng chảy hỗn hợp của nước và hoá chất để hoà trộn
chúng với nhau. Phương pháp này thực hiện trên ống đẩy của máy bơm
cấp 1 hoặc trong bể trộn.
Đơn giản nhất là đưa chất phản ứng vào ống đẩy của máy bơm cấp
1, nếu chiều dài ống không đủ để tạo ra tổn thất áp lực thì gắn thêm
thiết bị vành chắn (vòng đệm) đẻ tạo ra tổn thất áp lực h và vận tốc cục
bộ V = 1.2 – 1.5 m/s. Lúc này sẽ tạo ra dòng chảy rối đảm bảo trộn đều
phèn với nước.
Ngoài ra, còn sử dụng các bể trộn: bể trộn có khoan lỗ, bể trộn đứng,
bể trộn có chắn ngang, bể trộn cơ giới…
• Bể trộn đứng:
Sử dụng trong trường hợp có dùng vôi sữa để kiềm hoá nước, vì bể
trộn đứng giúp các phần tử vôi ở trạng thái lơ lửng, nên quá trình hào
tan vôi thực hiện tốt.
Diện tích tối đa bể không lớn hơn 15 m
2
vì diện tích này càng lớn thì
khả năng trộn đều hoá chất với nước càng kém.
14
ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
Nguyên tắc làm việc:
Nước chảy từ dưới lên, tốc độ dòng nước đưa vào đáy V
đ
= 1 ÷ 1.5
m/s, tạo nên chuyển động rối giúp nước trộn đều với chất phản ứng.
Nước sau khi hoà trộn chảy qua các lỗ trên máng thu xung quanh bể
đến máng tập trung và sau đó chảy sang công trình tiếp theo. Tốc độ
nước chảy trong máng V
m
= 6m/s.

tục của dòng nước, các vách ngăn hướng dòng nước chuyển động
ziczak theo phương ngang hoặc phương thẳng đứng. Thời gian lưu
nước tuỳ theo loại nước cần xử lý: đối với nước đục 20 – 30 phút và 30
– 40 phút khi xử lý có màu. Chuyển động của dòng nước có tốc độ
giảm dần từ đầu bể đến cuối bể. Có 2 loại bể: bế có vách ngăn ngang
và bể có vách ngăn đứng.
Bể có vách ngăn ngang: khe giữa các vách ngăn > 0.7 m, thường
được sử dụng cho các trạm xử lý có công suất 30000 m
3
/ngđ.
Bể có vách ngăn đứng: sử dụng cho các trạm xử lý có công suất

6000 m
3
/ngđ.
16
ĐỒ ÁN “ XỬ LÍ NƯỚC CẤP “ GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
Ưu điểm: bể phản ứng kiểu vách ngăn đơn giản trong xây dựng và
quản lý vận hành.
Nhược điểm: khối lượng xây dựng lớn do có nhiều vách ngăn và
chiều cao phải thoả mãn tổn thất áp lực trong bể.
2. Phương pháp xử lý lý học:
Như đã biết, sau quá trình xử lý cơ học nước cấp, nhất là nước sau
khi qua bể lọc, phần lớn các vi khuẩn đã được giữ lại. Song để đảm sức
khoẻ của con người, nước cấp cần phải vô trùng.
Sau khi xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện
tự nhiên cho hiệu xuất xử lý thấp và khử trung cao nhất. Hầu hết các
loại vi khuẩn trong nước thải không phải là vi khuẩn gây bệnh, nhưng
không loại trừ khả năng tồn tại 1 vài loài vi khuẩn gây bệnh nào đó.
Chính từ những lý do đó nước cấp trước khi sử dụng và nước thải

nước và đang nghiên cứu áp dụng khử trùng bằng thiết bị phát tia cực
tím.
∗ Khử trùng nước bằng clo và các hợp chất của clo:
18