LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Vấn đề cấp nước hiện nay tại các khu vực ngoại thành thành phố Hồ Chí Minh như
huyện Cần Giờ, Nhà Bè, Quận 7…đang là một vấn đề nan giải cho các nhà máy cấp
nước. Vì đặc điểm địa thế quá xa xôi gây khó khăn trong việc xây dựng đường ống cấp
nước cho nên người dân ở các khu vực này không có nguồn nước sạch, đảm bảo chất
lượng để sử dụng.
Đặc biệt là tại các địa điểm du lịch thu hút khách như Vàm Sát và Cần Giờ, nếu
không đảm bảo lượng nước và chất lượng nước sử dụng, một ngày nào đó những khu du
lịch sinh thái đầy tiềm năng chúng ta sẽ không còn thấy du khách dừng chân tham quan.
Cho đến nay đã có nhiều phương án khác nhau được đề xuất để thực hiện giải quyết
vấn đề khan hiếm nước ngọt tại những vùng nước ngập mặn của Cần Giờ. Và một trong
những phương pháp được quan tâm và phổ biến hiện nay là phương pháp thẩm thấu
ngược Reserve Omosis hay còn gọi là lọc RO.
1.2 Tính cấp thiết của đề tài
Ngành du lịch Việt Nam hiện đang trên đà phát triển mạnh, đặc biệt là những khu
du lịch sinh thái, khu bảo tồn thiên nhiên hoang dã…đã và đang thu hút hàng ngàn
khách du lịch trong và ngoài nước mỗi năm. Và khu du lịch sinh thái rừng ngập mặn
Vàm Sát - Cần Giờ hiện nay là một địa điểm dừng chân lý tưởng cho du khách.
Do đó vấn đề cấp nước cho khu du lịch Vàm Sát - Cần Giờ là một nhiệm vụ thiết
yếu. Đề tài này được thực hiện nhằm tách riêng toàn bộ nước cấp dành cho khu du lịch
Vàm Sát để đảm bảo một lượng nước ổn định và tránh để tình trạng thiếu nước của
huyện ảnh hưởng đến nhu cầu về sử dụng nước cho ngành du lịch sinh thái Cần Giờ.
1.3 Tên và mục tiêu của luận văn
Tên đề tài: Xử lý nước nhiệm mặn trên sông Vàm Sát cấp cho khu du lịch Vàm Sát-
Cần Giờ với công suất 60m
3
/ngày.đêm.
1

TP.Hồ Chí Minh khoảng 55 km về phía Đông Nam. Nằm giữa dòng chảy của hai nhánh
sông Vàm Sát và Lòng Tàu, khu Du Lịch Sinh Thái Rừng Ngập Mặn Vàm Sát là một
quần thể động thực vật đa dạng, được tổ chức UNESCO công nhận như là khu dự trữ
sinh quyển và Tổ chức Du lịch Thế giới (WTO) đã công nhận Khu Du Lịch Sinh Thái.
2.1.2 Điều kiện tự nhiên của Vàm Sát
: có hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 - 10 và mùa khô từ tháng 11 – 4.
       25,8
o
C, lượng mưa thấp, trung bình từ 1.300mm –
1.400mm/năm.
: có bốn loại đất cơ bản: đất mặn, đất mặn phèn ít, đất mặn phèn nhiều,
đất cát mịn có pha ít bùn ven biển.
: có chế độ bán nhật triều không đều (hai lần nước lớn và hai lần
nước ròng một ngày). Biên độ triều trung bình khoảng 2m và khi triều cao là 4m.
: độ mặn trung bình vào khoảng 18‰– 20‰ , độ mặn cao khi triều cường
và độ mặn thấp khi triều kém.
3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
4
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008


!"#$%
5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
2.1.3 Hệ sinh thái
Rừng ngập mặn Vàm Sát-Cần Giờ có điều kiện môi trường rất đặc biệt, là hệ sinh

2008
ty Cấp nước Sài Gòn (Sawaco) cấp cho huyện Cần Giờ tại 3 họng nước ở các quận –
huyện: 2, 7, Nhà Bè chỉ được 5.400m³/ngày. Vì vậy, hiện mỗi ngày địa bàn huyện Cần
Giờ còn thiếu khoảng 900m³ nước sinh hoạt.
Hơn 20 năm nay đã có hàng chục phương án cấp nước cho huyện Cần Giờ thay thế
phương thức truyền thống là chở nước từ nơi khác đến, nhưng chưa có phương án nào
thật sự hiệu quả. Hiện nay còn tồn tại ba phương án có tính khả thi:
• Dẫn nước bằng đường ống từ thành phố về
• Xây hồ chứa nước ngọt tại chỗ
• Xử lý nước nhiễm mặn thành nước cấp.
Việc xây hồ nước ngọt tại chỗ đã được đề xuất từ lâu nhưng phương án này gặp
nhiều trở ngại. Vì lượng mưa tại Cần Giờ thấp trong khi lượng nước bốc hơi lại khá lớn.
Vào những năm 80 hồ nước ngọt thử nghiệm đã được xây dựng tại Vàm Sát, xã Lý
Nhơn nhưng kết quả là chất lượng nước vẫn không phù hợp cho sản xuất nông nghiệp.
Nước mưa người dân dự trữ trong mùa mưa được sử dụng rất hạn chế. Các ngành
sản xuất thì được cấp nước bằng các tổ chức công ích. Các dịch vụ công ích này được
thực hiện bởi Xí nghiệp giao thông đô thị của huyện. Cách thức ở đây là dùng xà lan
đưa nước từ họng lấy nước ở cầu Tân Thuận của công ty cấp nước Sài Gòn. Lượng
nước phục vụ hàng năm là 100.000m
3
/năm. Giá nước bán xỉ tại Lý Nhơn là
20.000VNĐ/m
3,
có khi lên tới 50.000VNĐ/m
3
. Tại trung tâm xã Lý Nhơn, lực lượng
thanh niên xung phong làm nhiệm vụ vận chuyển nước.
UBND huyện Cần Giờ đang kiến nghị Sawaco sớm triển khai thực hiện dự án đầu
tư tuyến ống cấp nước Nhà Bè - Cần Giờ. Được biết, trong năm 2007, số tiền mà ngân
sách thành phố chi phí cho việc vận chuyển hơn 1,6 triệu m³ nước sạch về cho huyện

Thành phố, thị xã vừa và nhỏ, khu công nghiệp
nhỏ
200 - 270
Thị trấn, trung tâm công - nông nghiệp, công -
ngư nghiệp, điểm dân cư nông thôn
80 - 150
Nông thôn 40 - 60
Ghi chú: Cho phép thay đổi tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của điểm dân cư ±10
÷20% tuỳ theo điều kiện khí hậu, mức độ tiện nghi và các điều kiện địa phương khác.
&%'!"()*((+!,,-.
Dựa vào quy mô khu du lịch ta xác định được công suất như sau:
Số lượng du khách trung bình trên một ngày: 100 người/ngày.đêm.
8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
Số nhân viên phục vụ tại khu nghỉ dưỡng: 50 nhân viên/ngày.đêm.
Với mức tiêu thụ nước theo tiêu chuẩn cấp cho khu du lịch là 300l-
400l/người/ngày.đêm.(Lấy Max là 400l/người/ngày.đêm)
Vậy lượng nước cần cung cấp là:
Q = 150 người × 0.4 m
3
/người/ngày.đêm = 60 m
3
/ngày.đêm.
9
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
NƯỚC NHIỄM MẶN
3.1 Các phương pháp khử muối

Quy trình MED có thể có nhiều kiểu kết cấu khác nhau phụ thuộc vào bề mặt trao
đổi nhiệt và hướng chuyển động tương đối của dòng nước muối so với dòng hơi nước.
3.1.2 Phương pháp lọc màng
Đối với các quá trình lọc, màng được hiểu theo nghĩa thông thường là rào chắn
nhằm ngăn cách giữa các pha, hạn chế sự vận chuyển qua lại giữa các cơ chất một cách
có chọn lọc. Màng có thể được cấu tạo thuần nhất hoặc tổng hợp; có thể có cấu trúc đối
xứng hoặc không đối xứng, có thể mang điện dương hoặc âm, có thể trung hoà về điện
tích nhưng cũng có thể mang cả 2 loại điện tích kể trên. Quá trình vận chuyển vật chất
qua màng có thể được thực hiện dưới tác động của quá trình đối lưu, quá trình khuyếch
tán phân tử, do trường điện từ, do nồng độ, do áp suất, do nhiệt độ….Độ dày của màng
có khoảng thay đổi khá rộng, từ 100 µm đến vài mm.
Quá trình lọc màng có thể tách 1 dòng thành 2 dòng riêng biệt : dòng thấm và dòng
cô đặc. Dòng thấm là phần chất lỏng đi qua màng, trong khi dòng đậm đặc là dòng chứa
những phân tử bị giữ lại ở màng.
Các quá trình lọc màng được phân loại dựa vào động lực chuyển cơ chất qua màng,
đặc tính loại màng và kích thước mao quản màng….Quá trình lọc màng trong công nghệ
xử lí nước dùng để khử khoáng và làm mềm nước, khử màu và chất hữu cơ hoà tan,...
Đặc biệt là quá trình xử lí nước tinh khiết, sản xuất dược phẩm hay xử lí bậc cao trong
xử lý nước thải khi có nhu cầu hoàn lưu.
11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
a. Phân loại màng
Bảng 3.1 : Các loại màng bán thấm
Quá trình lọc Microfiltration Ultrafitration Nanofiltration Reverse
osmosis
Kích thước lỗ
rỗng (µm)
0.1-10 0.1-0.01 0.01-0.001 0.001-0.0001
Áp suất vận

13
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
("?452@7
 Nanofiltration
14
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
("A4527
Nanofiltration ( NF ) là quá trình sử dụng màng để tách dòng chất lỏng hoặc các
phân tử có trong dòng. Về cơ bản, NF không cho hiệu quả cao như RO ( Reverse
osmosis ) nhưng không tốn nhiều năng lượng như RO. NF có khả năng giữ các phân tử
đường, muối kim loại hoá trị II, vi khuẩn, proteins,…Hiệu quả NF chịu ảnh hưởng bởi
điện tích phân tử, các hạt có điện tích càng lớn càng dễ bị giữ lại. Màng lọc NF thường
làm bằng cellulose acetate hoặc polyarmide có khả năng loại trừ 95% muối kim loại hoá
trị II , 40% muối của kim loại hoá trị I và các hợp chất hữu cơ khối lượng phân tử từ
300 trở lên.
 Reverse Osmosis ( RO )
BC3B2DE&DF:FGFEHGG.
Thẩm thấu là một hiện tượng tự nhiên. Nước bao giờ cũng chuyển dịch từ nơi có
nồng độ muối/ khoáng thấp đến nơi có nồng độ cao hơn. Quá trình diễn ra cho đến khi
nồng độ muối khoáng từ 2 nơi này cân bằng.
Để làm điều ngược lại (thẩm thấu ngược), người ta dùng một áp lực đủ để đẩy
ngược nước từ nơi có hàm lượng muối/ khoáng cao “thấm” qua một loại màng đặc biệt
để đến nơi không có hoặc có ít muối/ khoáng hơn.
Hình 3.6 bên dưới minh họa cho 2 quá trình trên.
Nước từ nơi sạch đến nơi có nồng độ muối cao hơn
15
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008

dòng chất đưa vào càng cao thì đòi hỏi phải tạo ra động lực càng lớn.
Quá trình tách chất bởi RO được tăng thêm hiệu quả nhờ điện tích của chính các
ion. Điện tích ion càng lớn càng dễ bị màng giữ lại, chẳng hạn như các hợp chất khoáng
thì dễ bị loại trừ ra khỏi dòng hơn so với các hợp chất hữu cơ không mang điện.
("N452DE
b. Đặc điểm quy trình lọc RO
- RO có thể xử lý hầu hết các nguồn nước, tuy nhiên khi độ mặn của nước nguồn càng
lớn thì hiệu quả xử lý càng thấp.
- Sản lượng nước thu được có thể lên tới 70% đối với nước lợ. Công suất tiêu biểu từ vài
lít/ngày đến 20.000m
3
/ngày và có thể lắp đặt dây chuyền để đạt công suất cần thiết.
17
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
- Tổng chất rắn hòa tan đầu ra tiêu biểu (TDS) là 20mg/l đối với nước lợ.
- Nhà máy vận hành ở nhiệt độ thường, áp suất khoảng 15-25 bar cho nước lợ. Nếu áp
suất vận hành càng lớn thì lưu lượng dòng thấm càng lớn, tỉ lệ dòng thấm nước đầu vào
có thể từ 15-80%.
- Khi hàm lượng TDS càng cao làm cho áp suất thẩm thấu càng cao dẫn đến áp suất vận
hành càng cao làm tăng chi phí xử lý. Ngoài ra khi TDS lớn sẽ dễ gây nghẹt màng và
làm giảm tuổi thọ của màng. Do đó cần có hệ thống xử lý sơ bộ để loại TDS trước khi
dẫn dòng nước vào hệ thống RO.
- Nhà máy RO chỉ đòi hỏi điện năng. Năng lượng tiêu thụ trung bình cho nước lợ là 1-
2.5kWh/m
3
.
c. Các loại module RO phổ biến trên thị trường
 Module dạng tấm ( Plate type module )
Kiểu này được cấu tạo từ việc xếp chồng các màng và các tấm đỡ. Chất lỏng cần

của bó sợi có thể đạt giá trị rất cao. Dòng chất lỏng qua xử lí sẽ chảy từ bên trong ( lớp
mặt trong ) hay bên ngoài ( lớp mặt ngoài ).
20
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
 Kiểu xoắn ( Spiral Wound Module )
("/!QUHV
Tấm màng lọc được quấn quanh ống có khoan lỗ để thu nước thấm.
d. Tiền xử lý cho RO
Hầu hết các hệ thống lọc bằng màng đều đòi hỏi tiền xử lí cho nước đầu vào. Mục
đích là để ngăn ngừa sự bít kín, tắc nghẽn và đóng cặn trong màng , tăng tối đa thời gian
giữa các lần rửa màng đồng thời kéo dài tuổi tho của màng. Lựa chọn hệ thống để thực
hiện quá trình tiền xử lí phụ thuộc vào chất lưọng dòng vào, loại màng và yêu cầu thiết
kế của nó. Dưới dây là những thông số cần kiểm soát khi thiết kế RO:
 Hàm lượng chất rắn lơ lửng
kiểm soát hàm lượng chất rắn lơ lững trong dòng vào nhằm ngăn ngừa sự bít kín hệ
thống màng lọc, giảm số lần phải rữa lọc. Các nhà sản xuất màng lọc thường định sẵn
hàm lượng rắn lơ lững và độ đục tối đa cho phép trong dòng vào đối với mỗi thiết bị lọc
riêng biệt. Đối với hệ thống RO và NF, dòng vào hầu như không được có chất rắn lơ
lững.
21
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
 Vi sinh
Vi sinh bám màng lọc có thể phá huỷ màng. Thêm vào đó, màng cellulose acetate
của lọc RO và màng lọc NF có thể bị thoái hoá bởi một vài chủng vi sinh.
Khử trùng bằng chlorine là phương pháp được sử dụng phổ biến. Tuy nhiên, một số
loại màng như polyamide RO không thể chịu được chlorine hoặc những chất oxy hoá
mạnh khác. Do đó, nếu chlorine được sử dụng thì phải có hệ thống khử chlorine trước
khi nước được đưa vào hệ thống lọc.

X
2
0
0
D =
Trong đó :
Q
p
: Lưu lượng nước sạch ( m
3
/ngày )
Q
f
: Lưu lượng nước vào ( m
3
/ngày )
Hệ thống RO thường được thiết kế với : R
c
= 50-60 % cho nước lợ
R
c
= 20-35% cho nước biển
 Tỷ lệ thải muối ( Rejection)
Lượng muối tổng cộng thải bỏ trong dòng đậm đặc ( dòng nước muối )
%100.1






Z[ =
Thông thường, RO có :
SP = 0.5-15% đối với các ion hoá trị 1.
SP = 0.05-8% đối với ion hoá trị 2
Bảng 3.2 Hiệu suất loại bỏ tạp chất của màng RO
Nhôm 97-98% Nickel 97-99%
Ammonia 85-95% Nitrate 93-96%
Arsenic 94-96% Phosphate 99+%
Vi khuẩn 99+% Polyphosphate 98-99%
Bicarbonat 95-96% Potassium 92%
Bromide 93-96% Pyrogen 99+%
Cadmium 96-98% Radioactivity 95-98%
Canxi 96-98% Radium 97%
Chloride 94-95% Selenium 97%
Chromate 90-98% Silica 85-90%
Chromiu 96-98% Silicate 95-97%
Đồng 97-99% Bạc 95-97%
Cyanide 90-95% Natri 92-98%
Ferrocyanide 98-99% Sulphate 99+%
Flouride 94-96% Sulphite 96-98%
Sắt 98-99% Thiếc 98-99%
Chì 96-98% * Virus 99+%
Magiê 96-98% * Insecticides 97%
24
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2008
Mangan 96-98% * Detergents 97%
Thủy ngân 96-98% * Herbicides 97%
TDS 95-99%

Trích đoạn Tính cơ khí cột lọc Tính toán kích thước bồn lọc than Tính toán cơ khí bồn lọc Cartridge CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

---