Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP
I. CÁC NGUỒN CẤP NƯỚC Ở NƯỚC TA:
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.
1. 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 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
2. 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,

Thường cao và thay đổi
theo mùa(hàm lượng dao
động lớn có khi lên tới
3000m/l)
Chất khoáng hoà tan Ít thay đổi, cao hơn so với
nước mặt
Thay đổi tuỳ thuộc chất
lượng đất, lượng
mưa.
Hàm lượng Fe2+, Mn2+ Thường xuyên có trong
nước.hàm lượng tùy thuộc
vào địa chất của mạch nước
Rất thấp, chỉ có khi nước ở
sát dưới đáy hồ
Khí CO2 hoà tan Có nồng độ cao(hàm lượng
tùy thuộc vào địa chất của
mạch nước)
Rất thấp hoặc bằng 0
Khí O2 hoà tan Thường không tồn tại Gần như bão hoà
Khí NH3 Thường có(hàm lượng tùy
thuộc vào địa chất của
mạch nước)
Có khi nguồn nước bị
nhiễm bẩn
Khí H2S Thường có Không có
SiO2 Thường có ở nồng độ cao Có ở nồng độ trung bình
NO3- Có ở nồng độ cao, do bị
nhiễm bởi phân
bón hoá học
Thường rất thấp

o
C “theo trịnh xuân lai”)
Theo độ sâu, nhiệt độ phân thành 3 tầng rõ rêt:Tầng mặt, tầng chuyển tiếp và tầng đáy.
Trong tầng mặt: nước có nhiệt độ cao nên tỷ khối thấp. Do ảnh hưởng của gió nên nước
trong tầng mặt xáo trộn mạnh làm cho nhiệt độ tương đối đồng đều, nồng độ ôxy hòa
tan cao, tiếp nhận ánh sáng tốt nên quang hợp diễn ra mạnh mẽ. Tầng này rất thuận lợi
cho quá trình phân hủy sinh học.
Tầng chuyển tiếp: có nhiệt độ giảm rõ rệt theo độ sâu
Tầng đáy, nước không bị khuấy đảo và tách biệt với tầng mặt bởi tầng chuyển tiếp nên
nồng độ oxy hòa tan thấp, ánh sáng mặt trời không xuyên tới. Trong tầng này, quá trình
phân hủy hữu cơ diễn ra trong điều kiện yếm khí, sản phẩm phân hủy có mùi và độc hại
H
2
S, NH
3
b. Màu sắc
Màu của nước là do các chất tạo ra trong quá trình phân hủy các mảnh vụn hữu cơ như
lá cây, gỗ.. hoặc các hợp chất vô cơ chứa Fe(III) khi có trong mẫu nước. Những thành
phần gây màu tự nhiên trong nước dưới dạng những hạt keo mang điện tích âm , nên có
thể loại bỏ bằng quá trình đông tụ bởi muối của các ion kim loại hóa trị III như của Fe,
Al. Màu của nước do các chất lơ lửng tạo nên loại bỏ bằng phương pháp lọc . Màu của
nước do các chất hòa tan tạo nên loại bỏ bằng phương pháp hóa lý kết hợp
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 3
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
Nước bị nhiễm bẩn do nước thải sinh hoạt và công nghiệp thường có màu xanh đậm
hoặc màu đen.
Độ màu đo bằng đơn vị PtCo( Platin- coban) . Nước tự nhiên có độ màu nhỏ hơn 200
PtCo

chất rắn có mặt trong nước gồm chất rắn hòa tan và lơ lửng, trong đó quan trọng nhất là
chất rắn lơ lửng
h. Chất rắn lơ lửng
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 4
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
Lượng chất rắn lơ lửng là thông số đánh giá cường độ nước thải, hiệu quả của thiết bị
xử lý. Xác đinh dùng phương pháp lọc mẫu nước bằng chén Gút, sau đó đo khối lượng
chất rắn có trong màng lọc của chén (mg/l)
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP
I. CÁC CÔNG TRÌNH THU NƯỚC:
Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ nguồn nước. Công trình thu nước mặt có
các dạng kết hợp hoặc phân ly, thu nước sát bờ bằng cửa thu hoặc thu nước giữa dòng
bằng ống tự chảy, xiphông. Công trình thu nước ngầm thường là giếng khoan, thu nước
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 5
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
từ nguồn nước ngầm mạch sâu có áp. Chọn vị trí công trình thu nước dựa trên cơ sở
đảm bảo lưu lượng, chất lượng, độ ổn định, tuổi thọ công trình và thuận tiện cho việc
bảo vệ vệ sinh nguồn nước.
II. CÔNG TRÌNH VẬN CHUYỂN NƯỚC:
Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đưa nước thô từ công trình thu lên trạm xử lý nước. Trạm
bơm cấp I thường đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử lý nước, có trường hợp lấy nước từ
xa, khoảng cách đến trạm xử lý có thể tới vài kilomet thậm chí hàng chục kilomet.
Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, trạm bơm cấp I có thể kết hợp với công trình thu
hoặc xây dựng riêng biệt. Công trình thu nước sông hoặc hồ có thể dùng cửa thu và ống
tự chảy, ống xiphông hoặc cá biệt có trường hợp chỉ dùng cửa thu và ống tự chảy đến
trạm xử lý khi mức nước ở nguồn nước cao hơn cao độ ở trạm xử lý. Khi sử dụng nước

Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
nhau bằng bản lề. Lưới được đan bằng dây đồng hoặc dây thép không gỉ đường kính từ
0,2 ÷ 0,4. Mắt lưới kích thước từ 0,3 x 0,3 mm đến 0,2 x 0,2 mm. Chiều rộng băng lưới
từ 2 ÷ 2,5 m. Vận tốc nước chảy qua băng lưới từ 3,5 ÷ 10 cm/s, công suất động cơ kéo
từ 2 ÷ 5 kW.
3. Bể lắng cát:
ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l sau lưới chắn, các hạt cặn
lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng, có khả năng lắng nhanh
được giữ lại ở bể lắng cát. Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt
cát có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5; để loại
trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại
trong bể tạo bông và bể lắng.
4. lắng:
Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá
trình làm trong nước. Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang,
bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng. Trong bể lắng
ngang, dòng nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 16,3
mm/s. Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 3.000
m3/ngày. Đối với bể lắng đứng, nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên
đến vách tràn với vận tốc 0,3-0,5 mm/s. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp
hơn bể lắng ngang từ 10 đến 20%. Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng
ngang thông thường, nhưng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp
mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không gỉ hoặc bằng nhựa. Các bản
vách ngăn này nghiêng một góc 450 ÷ 600 so với mặt phẳng nằm ngang và song song
với nhau. Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu
suất cao hơn so với bể lắng ngang. Diện tích bể lắng lớp mỏng giảm 5,26 lần so với bể
lắng ngang thuần túy. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng có ưu điểm là không cần xây
dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện
keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng. Hiệu quả xử lý cao hơn các bể

- Hấp phụ hóa học; Hấp phụ vật lý;
- Quá trình dính bám;
- Quá trình lắng tạo bông
Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc
nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở
dao động trong khoảng 1-2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1 m.
IV. XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ
1. Làm thoáng
Bản chất của quá trình làm thoáng là hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa sắt
hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thành các hợp
chất hydroxyl sắt hóa trị III và hydroxyl mangan hóa trị IV Mn(OH)4 kết tủa dễ lắng
đọng để khử ra khỏi nước bằng lắng, lọc. Làm thoáng để khử CO2, H2S có trong
nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi và đẩy nhanh quá trình oxy hóa và
thủy phân sắt và mangan, nâng cao công suất của các công trình lắng và lọc trong quy
trình khử sắt và mangan. Quá trình làm thoáng làm tăng hàm lượng oxy hòa tan trong
nước, nâng cao thế oxy hóa khử của nước để thực hiện dễ dàng các quá trình oxy hóa
các chất hữu cơ trong quá trình khử mùi và mùi của nước. Có hai phương pháp làm
thoáng: Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành tia hay thành màng mỏng
chảy trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia và
màng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như ở các dàn làm
thoáng cưỡng bức. Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành
các bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được
làm thoáng. Hỗn hợp hai phương pháp trên: làm thoáng bằng máng tràn nhiều bậc và
phun trên mặt nước.
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 8
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
Hình 2.2 quá trình làm thoáng
2. Clo hóa sơ bộ

2+
+ H
+
Me(OH)
2+
+ HOH Me(OH)
+
+ H
+
+ Me(OH)
+
+ HOH Me(OH
)
3
+ H
+
Me3+ + HOH Me(OH)3 + 3H+
Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như
Al
2
(SO
4
)
3
, Al
2
(SO
4
)
2

2
.2H
2
O, Fe
2
(SO
4
)
2
.3H
2
O, Fe
2
(SO
4
)
2.
7H
2
O
a. Muối Nhôm
Trong các loại phèn nhôm, Al
2
(SO
4
)
3
được dùng rộng rãi nhât do có tính hòa tan tốt
trong nước, chi phi thấp và hoạt động có hiệu quả trong khoảng pH = 5,0 – 7,5. Quá
trình điện ly và thủy phân Al

Al(OH)
3
+ H2O = Al(OH)
4-
+ H
+
Ngoài ra, Al
2
(SO
4
)
3
có thể tác dụng với Ca(HCO
3
)
2
trong nước theo phương trình phản
ứng sau
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Ca(HCO
3
)
2
Al(OH)
3

Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi trường
cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông.
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 10