Tải bản đầy đủ

Tính toán thiết kế hệ thống cấp nước cho cụm dân cư khu đô thị Đại Phú xã Đồng Hòa, huyện Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất 3200m3/ ngày đêm

Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
CHƯƠNG I
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nước là một nhu cầu thiết yếu đối với mọi sinh vật trên trái đất .Không có
nước cuộc sống trên trái đất không thể tồn tại. Nhu cầu dùng nước của con người là
từ 100-150 l/ngày đêm cho các hoạt động bình thường chưa kể đến hoạt động sản
xuất .
Nước cấp cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh và các hoạt động giải trí, ngoài ra nước
còn sử dụng cho các hoạt động khác như: cứu hoả, phun nước, tưới cây, rửa đường…
Và hầu hết mọi ngành công nghiệp hầu như sử dụng nguồn nước cấp như là một
nguồn nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất.
Ngày nay, phát triển sản xuất đã góp phần cải thiện cuộc sống, nhưng bên
cạnh đó cũng tạo ra nhiều nguồn thải trực tiếp hay gián tiếp làm ô nhiễm những
nguồn nước cấp cho chính con người. Mặt khác, nguồn nước tự nhiên không đảm bảo
hoàn toàn đạt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp và tính ổn định không cao.
Vấn đề được đặt ra làm thế nào cung cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất
một cách tốt nhất và hiệu quả bên cạnh đó phải thích hợp về mặt kinh tế đồng thời
không gây ra những tác động ảnh hưởng đến môi trường.
Theo định hướng cấp nước của chính phủ đến giai đoạn 2025 nhằm phát triển
kinh tế nâng cao đời sống của nhân dân, cùng với việc đô thị hóa đang phát triển

mạnh, nhanh nên các công trình kỹ thuật và cơ sở hạ tầng cần được xây dựng với quy
mô tương xứng, trong đó có các công trình cấp nước.
Bình Dương là một tỉnh phát triển kinh tế khá mạnh và nhanh ở khu vực Đông
Nam Bộ, phía bắc giáp Bình Phước, phía nam và tây nam giáp thành phố Hồ Chí
Minh, phía tây giáp Tây Ninh, phía đông giáp Đồng Nai. Dĩ An được biết như là một
huyện công nghiệp của tỉnh Bình Dương, huyện Dĩ An giáp TP.HCM và TP. Biên
Hòa tỉnh Đồng Nai. Nằm trong vùng tam giác phát triển kinh tế nên Dĩ An có điều
kiện phát triển kinh tế theo hướng công nghiệp vì tốc độ tăng trưởng GDP luôn ở
mức cao so với cả nước. Bên cạnh sự phát triển vượt bậc về kinh tế vấn đề gia tăng
dân số cơ học cũng là một áp lực, vì vậy nước là một nhu cầu không thể thiếu để
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 1 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
phục vụ sinh hoạt và sản xuất của khu vực nóii chung và khu đô thị ĐẠI PHÚ nói
riêng.
Do đó, việc xây dựng một Trạm xử lý nước cấp phục vụ cụm dân cư khu đô
thị ĐẠI PHÚ huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương là hết sức cần thiết. Nó đáp ứng được
nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt cũng như trong các hoạt động sản xuất kinh
doanh hiện tại và trong tương lai, theo định hướng phát triển của khu đô thị. Đó cũng
là lý do đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống cấp nước cho cụm dân cư khu đô thị
Đại Phú xã Đồng Hòa, huyện Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất 3200m
3
/
ngày đêm” ra đời.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:
1.2.1 Mục tiêu trước mắt:
Đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân khu đô thị ĐẠI PHÚ xã
Đồng Hòa, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương.
Cung cấp nước sạch phục vụ nhu cầu ăn uống vệ sinh và các hoạt động sản
xuất kinh doanh trong khu đô thị.
1.2.2 Mục tiêu lâu dài:
Cung cấp nước sạch một cách ổn định và lâu dài cho nhu cầu ăn uống vệ sinh
và các hoạt động sản xuất kinh doanh trong khu đô thị trước trình hình thiếu nước
sạch trong khu vực.
Giải quyết vấn đề về môi trường tránh việc phá hoại địa tầng do khoan khai
thác nước ngầm tùy tiện gây ra các hậu quả nghiêm trọng.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:
Phạm vi giới hạn trong khu vực dân cư khu đô thị ĐẠI PHÚ.
1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:
1 - Thu thập kế thừa và phát triển các số liệu, thông tin, cơ sở dữ liệu về điều kiện - tự
nhiên, kinh tế - xã hội liên quan đến nội dung đề tài trong khu vực thực hiện.


2 - Tìm hiểu, lựa chọn, so sánh các giải pháp công nghệ dựa trên tính kinh tế, hiệu quả
xử lý từ đó đưa ra phương án mang tính khả thi nhất.
3 - Dựa trên bước 2 tính toán thiết kế hệ thống xử lý phù hợp với tình hình
khu đô thị.
4 - Khái toán chi phí đầu tư và chi phí vập hành của hệ thống xử lý.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 2 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:
- Phương pháp thu thập, phân tích và kế thừa tài liệu hiện có (Điều kiện – Tự
nhiên, Kinh tế - Xã hội).
- Dựa trên các tài liệu đã thu thập, phân tích hiện trạng chất lượng nguồn nước
tại địa phương.
- Phương pháp phân tích các ưu nhược điểm của các dây chuyền công nghệ đề
xuất.
- Phương pháp lựa chọn để đưa ra công nghệ phù hợp nhất.
- Phương pháp tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý.
1.6. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI:
- Giải quyết vấn đề nước sạch và sức khỏe cộng đồng. Đảm bảo được an toàn
vệ sinh, giảm được các bệnh liên quan như: Tiêu chảy, đau mắt hột, sốt rét…
- Làm tiền đề cho các danh nghiệp tư nhân và ngoài tư nhân với vốn ban đầu
thấp có thể tự thiết kế và áp dụng hệ thống xử lý này góp phần nâng cao mức sống.
CHƯƠNG 2
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 3 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC CẤP
2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP
2.1.1 Tài nguyên nước mặt
Tổng lượng nước mặt bình quân trên lãnh thổ VN khoảng 880 tỉ m
3
/năm.
Nhưng lượng nước sản sinh trên lãnh thổ dưới dạng mưa chiếm 37% tức là khoảng
325 tỉ m
3
/năm.
Nếu tính theo đầu người, tổng lượng phát sinh trên lãnh thổ khoảng
4700m
3
/năm , trong khi đó bình quân của hành tinh là 7400 m
3
/năm . Nếu mức độ
tăng dân số như hiện nay thì sau mỗi thập niên lượng nước tính trên đầu người cũng
giảm đáng kể. Một điểm bất lợi nữa là lượng nước rơi trên bề mặt lãnh thổ phân bố
không đều theo thời gian và không gian.
Ở nước ta với lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000 mm phân bố
tương đối đều so với các nước trên thế giới. Hệ thống sông ngòi chằng chịt có lưu
lượng tương đối lớn, độ dốc lớn lại ít hồ thiên nhiên và nhân tạo nên lượng phân bố
không đều trong năm. Về mùa mưa thừa nước nên gây ra lụt úng , ngược lại mùa khô
nước không đủ cung cấp cho công nghiệp, nông nghiệp và đô thị. Nước ta có khoảng
3000km đường bờ biển, nước ngầm vùng đồng bằng ven biển cũng bị nhiễm mặn do
ảnh hưởng của biển trước đây và hiện nay thấm sâu vào lục địa có nơi tới 10 m.
Để khắc phục nhược điểm này người ta đã và sẽ xây dựng nhiều hồ chứa vừa
để điều hoà dòng chảy vừa để sản xuất điện. Tuy nhiên bất cứ biện pháp nào cũng có
mặt trái của nó đối với môi trường. Chẳng hạn xây hồ chứa sẽ làm thay đổi hệ sinh
thái của khu vực và hiện tượng phú dưỡng hoá trong hồ là rất khó tránh khỏi.
2.1.2 Tài nguyên nước ngầm
Theo đánh giá của ngành địa chất trữ lượng nước ngầm của nước ta khoảng 50-
60 tỷ bằng 16-19% lượng nước phát sinh trên lãnh thổ. Nhưng khả năng khai thác tối
đa cũng chỉ khoảng 10-12 tỷ m
3
, hơn nữa lượng nước ngầm lại là nguồn nước bổ
sung cho dòng chảy của sông ngòi vào mùa khô .Cũng như nước mặt, tài nguyên
nước ngầm phân bố không đều đối với các vùng khác nhau .
2.2 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC CẤP
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 4 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Nước là một nhu cầu thiết yếu đối với mọi sinh vật trên trái đất .Không có
nước cuộc sống trên trái đất không thể tồn tại. Nhu cầu dùng nước của con người là
từ 100-150 l/ngày đêm cho các hoạt động bình thường chưa kể đến hoạt động sản
xuất .
Nước cấp cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh và các hoạt động giải trí, các hoạt động
như cứu hoả, phun nước, tưới cây, rửa đường… và mọi ngành công nghiệp hầu như
sử dụng nguồn nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không thể thay thế được
trong sản xuất.
Hiện nay tổ chức liên hiệp quốc đã thống kê có một phần ba dân số trên thế
giới thiếu nước sạch sinh hoạt, khi đó người dân phải sử dụng các nguồn nước không
sạch . Điều này này dẫn tới hàng năm có tới 500 triệu người mắc bệnh và một triệu
người ( chủ yếu là trẻ em ) bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh tại các nước đang
phát triển có nguyên nhân từ việc sử dụng nguồn nước không hợp vệ sinh.
Việc cung cấp nước sạch , chống ô nhiễm nguồn nước do tác động của nước
thải sinh hoạt và sản xuất đang là vấn đề quan tâm đặc biệt. Mỗi quốc gia đều có
những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong đó các chỉ tiêu có thể sai khác
nhau nhưng nhìn chung phải đảm bảo an toàn vệ sinh về một số vi trùng trong nước,
không có chất độc hại làm ảnh hưởng tới sức khoẻ con ngườ, các chỉ tiêu về độ pH,
nồng độ oxy hoà tan, độ đục, hàm lượng kim loại hoà tan, độ cứng, mùi vị... Ngoài ra
nước cấp cho công nghiệp bên cạnh các chỉ tiêu chung về chất lượng nước cấp còn
tuỳ thuộc vào từng mục đích sử dụng mà đặt ra những yêu cầu riêng.
Các nguồn nước trong thiên nhiên ít khi đảm bảo các tiêu chuẩn yêu cầu, do
tính chất có sẵn của nguồn nước hay bị ô nhiễm. Do vậy, tuỳ thuộc vào chất lượng
nguồn nước và chất lượng về nước cấp mà cần thiết phải có quá trình xử lý nước
thích hợp đảm bảo cung cấp nước có chất lượng theo yêu cầu đặt ra.
2.3 TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Để cung cấp nước sạch có thể khai thác từ nguồn nước thiên nhiên là nước
mặt, nước ngầm và nước biển…
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 5 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Việc chọn nguồn nước phải dựa trên cơ sở kinh tế kĩ thuật của các phương án
nhưng cần lưu ý:
 Nguồn nước phải có lưu lượng trung bình hàng năm theo tần suất yêu cầu của
đối tượng tiêu thụ. Trữ lượng nguồn nước phải đảm bảo khai thác nhiều năm.
 Chất lượng nước đáp ứng nhu cầu TCXD-33-68, ưu tiên chọn nguồn nước dễ
xử lý và ít dùng hoá chất.
 Ưu tiên chọn nguồn nước gần nới tiêu thụ có sẵn thế năng để tiết kiệm năng
lượng, có địa chất công trình phù hợp với yêu cầu xây dựng, có điều kiện bảo
vệ nguồn nước.
 Cần ưu tiên chọn nguồn nước ngầm nếu lưu lựợng đáp ứng nhu cầu sủ dụng vì
nước ngầm kinh tế trong khai thác và có nhiều ưu điểm khác.
2.3.1 Thành phần và chất lượng nước mặt
Thành phần và chất lượng nước bề mặt chịu nhiều ảnh hưởng của yếu tố tự
nhiên, nguồn gốc xuất xứ, các điều kiện môi trường xung quanh và các tác động của
con người khi khai thác và sử dũng nguồn nước. Thông thường nước bề mặt chứa các
thành phần sau:
 Chứa khí hoà tan, đặc biệt là khí oxy.
 Chứa nhiều chất lơ lửng. Riêng trường hợp nước chứa trong hồ, chất rắn lơ
lửng còn lại thấp và chủ yếu ở dạng keo.
 Có hàm lượng chất lơ lửng cao, có sự hiện diện của nhiều tảo.
 Các chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ.
Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt được đưa ra trong bảng:
Bảng 2.1: thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước
Chất rắn lơ lửng
d > 10
-4
mm
Các chất keo
d =10
-4
-10
-6
mm
Các chất hòa tan
d < 10
-6
mm
Đất sét
Cát
Đất sét
Protein
Các ion K
+
, Na
+
, Mg
2+,
Cl
-
,
So
4
2_
, Po
4
3_
.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 6 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Keo Fe(OH)
3
Chất thải hữu cơ, vi sinh vật
Tảo
Silicat SiO
2
Chất thải sinh hoạt hữu cơ
Cao phân tử hữu cơ
Vi khuẩn
CH
4
, H
2
S,…
Các chất hữu cơ
Các chất mùn
Nước mặt là nguồn nước tự nhiên gần gũi với con người nhất .Chính vì vậy mà
nước mặt cũng là nước dễ ô nhiễm nhất. Ngày càng hiếm có nguồn nước mặt nào đáp
ứng được chất lượng tối thiểu cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp mà không cần xử
lí trước khi đưa vào sử dụng, do hàm lượng cao của các chất có hại cho sức khoẻ và
có nhiều vi sinh vật gây bệnh cho con người.
Nguồn chủ yếu của nước bề mặt là nước sông. Chất lượng nước sông phụ
thuộc vào các yếu tố xung quanh như mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân số
trong khu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng thải vào sông. Ngoài ra chất
lượng nước sông còn phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, tốc độ dòng chảy, thời gian
lưu và thời tiết trong khu vực. Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp phát triển mà
công tác quản lí của các dòng thải công nghiệp, dòng thải nước sinh hoạt không được
chú trọng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các hoá chất độc hại, các chất hữu cơ
ô nhiễm… nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn, phong hoá dễ dàng thì nước
sông thường bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, độ đục cao do các chất huyền
phù và các chất rắn, chất mùn có trong nguồn nước. Ngày nay, hiếm thấy có nguồn
nước sông nào đạt được chất lượng cho tiêu chuẩn nước cấp mà không cần xử lý.
Nghiên cứu thành phần và chất lượng nước mặt, tổ chức y tế thế giới đưa ra
cách phân loại sau về các loại nhiễm nước bẩn:
 Nước nhiễm bẩn do vi trùng, virus và các chất hữu cơ gây bệnh.
 Nguồn nhiễm bẩn do các chất hữu cơ phân huỷ từ động thực vật và các chất
thải công nghiệp.
 Nguồn nhiễm bẩn do các chất thải công nghiệp, các chất thải rắn có chứa các
chất độc hại của các cơ sở công nghiệp như: phenol, cianua, crom, cadium,
chì, kẽm…
 Nguồn ô nhiễm dầu mỏ và các sản phẩm từ dầu mỏ trong quá trình khai thác,
sản xuất, chế biến, và vận chuyển làm ô nhiễm mạnh nguồn nước mặt và gây
trở ngại lớn cho công trình xử lý nước bề mặt.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 7 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
 Nguồn ô nhiễm do các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong công nghiệp.
 Các chất phóng xạ từ các cơ sở sản xuất và sử dụng phóng xạ như các nhà
máy phóng xạ ,các bệnh viện, các cơ sở nghiên cứu và công nghiệp.
 Các hoá chất bảo vệ thực vật cùng với ưu điểm là dung để phòng chống sâu
bọ, côn trùng, nấm… giúp ích cho nông nghiệp, nó còn mang lại tác hại là gây
ô nhiễm cho nguồn nước nhất là khi chúng ko đc sử dụng đúng mức.
 Các hoá chất hữu cơ tổng hợp được sử dụng rộng rãi cho các ngành công
nghiệp như chất dẻo, dược phẩm, vải sợi . . .
 Các hoá chất vô cơ nhất là các hoá chất dùng làm phân bón trong nông nghiệp
như các hợp chất photphat, nitrat…
 Một nguồn nước thải đáng kể từ các nhà máy nhiệt điện tuy không gây ô
nhiễm trầm trọng nhưng cũng làm giảm chất lượng nước bề mặt với nhiệt độ
quá cao của nó.
Tóm lại, ngoài các yếu tố địa hình , thời tiết là những yếu tố khách quan gây ảnh
hưởng đến chất lượng nước bề mặt chúng ta cần xét đến những yếu tố khác chủ quan
hơn đó là các tác động của con người trực tiếp hay gián tiếp vào quá trình gây ô
nhiễm môi trường nước bề mặt.
2.3.2 Các nguồn nước ngầm
Nước ngầm ít chịu tác động của con người hơn so với nước mặt. Nước ngầm
thường có chất lượng tốt hơn. Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay
các hạt cặn lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh cũng tốt hơn chỉ tiêu vi sinh của nước mặt,
ngoài ra nước ngầm không chứa rong, tảo là những thứ dể gây ô nhiễm nguồn nước.
Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là sự có mặt các chất hòa tan do ảnh
hưởng của điều kiện địa tầng, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực.
những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất thải bẩn và lượng mưa lớn thì
nước ngầm dễ ô nhiễm bởi các khoáng chất hòa tan, các chất hữu cơ.
Bản chất địa chất có ảnh hưởng lớn đến thành phần hóa học của nước ngầm.
nước luôn tiếp xúc với đất trong trang thái bị giữ lại hay lưu thông trong đất. Nó tạo
nên sự cân bằng giữ đất và nước. Nước chảy dưới lớp đất cát hay granit là: axit và
muối khoáng. Nước chảy trong đất chứa canxi là: hydrocacbonat canxi.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 8 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Tại những khu vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây bẩn, nước ngầm nói
chung được đảm bảo về mặt vệ sinh và có chất lượng khá ổn định. Người ta chia
nước ngầm làm hai loại khác nhau
 Nước ngầm hiếu khí (có oxy):
Thông thường nước ngầm có oxy có chất lượng tốt, có trường hợp không cần
xử lý mà có thể trực tiếp cho người tiêu thụ. Trong nước có oxy sẽ không có các chất
khử như: H
2
S, CH
4
, NH
4

 Nước ngầm yếm khí (không có oxy):
Trong quá trình nước thấm qua các tầng đá, oxy bị tiêu thụ. Khi oxy hòa tan bị
tiêu thụ hết, các chất hòa tan như: SO
4
2-
chuyển thành H
2
S; CO
2
chuyển thành CH
4
cũng xảy ra.
Nước ngầm có thể chứa Ca
2+
với nồng độ cao, ion Mg
2+,
sự có mặt của chúng
tạo nên độ cứng của nước. Ngoài ra còn chứa các ion như Na
+
, Fe
2+
, Mn
2+
, NH
4
+
,
HCO
3
-
, SO
4
2-
, Cl
-
.
Đặc tính chung về thành phần, tính chất của nước ngầm là nước có độ đục
thấp, nhiệt độ và các thành phần hóa học ít thay đổi, nước không có oxy hóa trong
môi trường khép kín là chủ yếu, thành phần của nước có thể thay đổi đột ngột với sự
thay đổi độ đục và ô nhiễm khác nhau. Những thay đổi này liên quan đến sự thay đổi
lưu lượng của lớp nước sinh ra do nước mưa.
Bảng sau trình bày một số thành phần có trong nước mặt, nước ngầm và
những điểm khác nhau của hai nguồn nước này.
Bảng 2.2 : sự khác nhau chủ yếu giữa nước mặt và nước ngầm
Đặc tính Nước mặt Nước ngầm
Nhiệt độ Thay đổi theo mùa Tương đối ổn định
Độ đục Thường cao và thay đổi theo
mùa
Thấp hay hầu như không có
Chất khoáng hòa tan Thay đổi theo chất lượng
đất, lượng mưa
Fe và Mn hóa trị II (ở trạng Rất thấp, thường ở dưới đáy Ít thay đổi, cao hơn nước mặt
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 9 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
thái hòa tan) hồ ở cùng một vùng
Khí CO
2
hòa tan Thường rất thấp hay gần
bằng không
Thường xuyên có
NH
4
+
Thường gần bảo hòa Thường xuất hiện ở nồng độ
cao
SiO
2
Xuất hiện có các nguồn
nhiễm bẩn
Thường có ở nồng độcao do
phân hóa học
Nitrat Thường có nồng độ trung
bình thấp
Các vi sinh vật Vi trùng (nhiều loại gây
bệnh) virut các loại tảo
Các vi khuẩn do sắc gây ra
thường xuất hiện
2.4 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO CHẤT LƯỢNG NƯỚC
2.4.1 Các thông số vật lý
2.4.1.1 Nhiệt độ nước(
0
C,
0
K)
Nhiệt độ của nguồn nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường
và khí hậu. Đây là yếu tố không nhỏ ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước. Nước sông
hồ, nước ngầm mạch sâu có nhiệt độ ổn định gần như không thay đổi theo mùa.
2.4.1.2 Độ màu
Độ màu của nước thiên nhiên thể hiện sự tồn tại của các hợp chất humi (mùn)
và các chất bẩn ở trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt không hòa tan làm cho nước
có màu đỏ. Các chất mùn gây ra màu vàng. Các loại thủy sinh tạo cho nước có màu
xang lá cây. Nước sinh hoạt và công nghiệp thường tạo ra màu xám hay đen cho
nguồn nước.
Đơn vị đo màu là độ Pt/Co.
2.4.1.3 Độ đục
Độ đục của nước đặc trưng cho các tạp chất phân tán dạng hữu cơ hay vô cơ
không hòa tan hay keo có nguồn gốc khác nhau. Nguyên nhân gây ra nước bị đục là
sự tồn tại các loại bùn, axit silic, hydroxit sắt, hydroxit nhôm,các loại keo hữu cơ vi
sinh vật và phù du thục vật có trong đó. Trong nước ngầm, độ đục đặc trưng cho sự
tồn tại các khoáng chất không hòa tan hay các hợp chất hữu cơ trong nước thải xâm
nhập vào đất.
Đơn vị của độ đục là NTU (Nephelometer Turbidity Unit).
2.4.1.4 Mùi vị
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 10 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Một số chất khí và một số chất hòa tan làm cho nước có mùi. Nước thiên nhiên
thường có thể có mùi đất, mùi đặc trưng hóa học như mùi Amoniac, mùi Clophenol.
Nước có thể có vị mặn, chát trùy theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan.
2.4.1.5 Độ dẫn điện
Nước là một chất dẫn điện yếu. Độ dẫn điện của nước tinh khiết có thể đạt tới
4,2µs/m ở 20
o
C. Độ dẫn điện tăng khi trong nước có các muối hòa tan và thay đổi
phụ thuộc vào nhiệt độ.
2.4.1.6 Tính phóng xạ
Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ có trong nước tạo
nên. Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian
bán phân hủy rất nhỏ nên nước thường vô hại. Trong một số trường hợp còn sử dụng
để chữa bệnh. Ngược lại, tính phóng xạ của nước do sự nhiễm bẩn chất phóng xạ trừ
chất thải công nghiệp khi vượt quá giới hạn cho phép lại nguy hiểm. Phóng xạ gây
nguy hại cho cuộc sống nên độ phóng xạ trong nước thường được xem là một chỉ tiêu
quan trọng để đánh giá chất lượng nước.
2.4.1.7 Hàm lượng chất rắn trong nước
Hàm lượng chất rắn trong nước gồm có chất rắn vô cơ (các muối hòa tan, chất
rắn không tan như: huyền phù, đất cát…), chất rắn hữu cơ (gồm các vi sinh vật, vi
sinh vật, động vật,nguyên sinh, chất thải sinh hoạt, công nghiệp). Trong xử lý nước,
hàm lượng chất rắn được phân chia thành:
- Tổng hàm lượng cặn TS (Total Solid) là trọng lượng của phần còn lại sau khi
cho bay hơi 1 lít mẫu ở 105
o
C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là (mg/l).
- Cặn lơ lửng SS (Suspended Solids), phần trọng lượng của phần còn lại trên
giấy khi lọc 1 lít nước qua giấy lọc rồi sấy khô ở 105
o
C tới khi có trọng lượng không
đổi, đơn vị là (mg/l).
- Chất rắn hòa tan DS (Dissolved Solids) bằng hiệu giữa tổng lượng cặn TS và
cặn lơ lửng SS:
DS=TS-SS
- Chất rắn hóa hơi VS (Volatile Solids) là phần mất đi khi nung ở 550
o
C trong
một thời gian nhất định.
2.4.2 Các chỉ tiêu hóa học
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 11 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
2.4.2.1 Độ pH
pH là chỉ số đặc trưng cho nồng ion H
+
có trong dung dịch. Thường biểu thị cho
tính acid hay tính kiềm của nước.
Tính chất của nước xác định theo các giá trị khác nhau của pH
Khi: pH = 7 nước có tính trung tính
pH < 7 nước có tính axít
pH > 7 nước có tính kiềm
Độ pH có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan trong
nước. Ở pH < 5, tùy thuộc vào địa chất, trong một số nguồn nước có thể chứa sắt,
mangan, nhôm ở dạng hòa tan, và một số khí như CO
2
, H
2
S tồn tại ở dạng tự do trong
nước.
Độ pH trong nước có ý nghĩa quan trọng trong các quá trình lý, hóa khi xử lý
bằng hóa chất. Quá trình chỉ có hiệu quả tối ưu khi ở một khoảng pH ấn định trong
những điều kiện nhất định.
2.4.2.2 Độ kiềm của nước
Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat, hydroxyt
và các muối của các axit yếu. Do hàm lượng các muối này có trong nước rất nhỏ nên
độ kiềm toàn phần được đặc trưng bằng tổng hàm lượng các ion sau:
K
t
= [OH
-
] + [CO
3
2-
] + [HCO
3
-
].
Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO
2
tự do
trong nước.
Độ kiềm bicacbonat và cacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch nước.
Nguồn nước có tính đệm cao, nếu trong quá trình xử lý có dùng thêm các hoá chất
như phèn, thì độ pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hoá chất
dùng để điều chỉnh pH.
2.4.2.3 Độ cứng của nước
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 12 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có
trong nước. Trong kỹ thuật xử lý nước sử dụng ba loại khái niệm độ cứng.
+ Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các iôn canxi và magiê có 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. (các muối của Ca & Mg với Clo, Sunfat, Nitrat)
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 tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất, nước
cứng có thể tạo lớp cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng
sản phẩm.
Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau. Theo TCVN, đơn vị đo độ cứng sử dụng là
MgCaCO
3
/l.
2.4.2.4 Oxy hòa tan DO (Dissolved Oxygen)
Oxy hoà tan trong nước phụ thuộc vào các yếu tố áp suất, nhiệt độ, thành phần
hoá học, vi sinh, thuỷ sinh của nước. Oxy hoà tan trong nước không tác dụng với
nước về mặt hoá học. Các nguồn nước mặt có bề mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp với
không khí nên thường có hàm lượng oxy hoà tan cao. Nước ngầm thường có hàm
lượng oxy hoà tan thấp do các phản ứng oxy hoá khử xẩy ra trong lòng đất đã tiêu thụ
một phần oxy.
2.4.2.5 Các hợp chất chứa Nitơ
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra amoniac, nitrit và nitrat trong tự nhiên,
trong các chất thải,trong các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hay gián tiếp
đưa vào nguồn nước. Do đó các hợp chất này thường được xem là các chất chỉ thị
dùng để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài
các chỉ tiêu có giá trị cao như độ oxy hóa, amoniac, trong nước còn có một ít nitrit và
nitrat. Sau một thời gian amoniac, nitrit bị ô oxy hóa thành nitrat.
Tuỳ theo mức độ có mặt của từng loại hợp chất nitơ mà ta có thể biết được mức
độ và thời gian nguồn nước bị ô nhiễm.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 13 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Khi nước bị ô nhiễm do phân bón hay nước thải, trong nguồc gây ô nhiễm củ yếu
là NH
4
( nước nguy hiểm)
Nước chứa chủ yếu là NO
2
-
thì nguồn nước bị ô nhiễm một thời gian dài
hơn( nước ít ô nhiễm hơn).
Nước chứa chủ yếu NO
3
-
thì quá trình oxy hoá đã kết thúc( nước ít nguy hiểm).
Nồng độ nitrat cao là môi trường rất tốt cho tảo, rong phát triển gây ảnh hưởng
đến chất lượng nước dùng cho sinh hoạt. Nếu dùng nước uống có hàm lượng nitrat
cao ảnh hưởng đến sức khoẻ, thường gây bệnh xanh xao ở trẻ và có thể dẫn tới tử
vong.
2.4.2.6 Các hợp chất chứa Photpho
Trong nước tự nhiên các hợp chất ít gặp nhất là photphat, khi nguồn nước bị
nhiễm bẩn bởi rác và các chất hữu cơ trong quá trình phân huỷ, giải phóng ion PO
4
3
có thể tồn tại dưới dạng H
2
PO
4
-
, HPO
4
2-
, PO
4
3-
.
Nguồn Photphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt, nước thải của
một số ngành công nghiệp, phân bón dùng trong đồng ruộng.
Cũng như Nitrat, photphat là chất dinh dưỡng của rong, tảo. Photphat thuộc loại
không độc hại với con người. Tác hại chủ yếu của phosphate là gây phú dưỡng hóa
nguồn nước trầm trọng, ngay cả khi ở nồng độ thấp.
2.4.2.7 Các hợp chất Sắt, Mangan
Trong nước mặt thường chứa Sắt (III) tồn tại ở dạng keo hữu cơ hay cặn huyền
phù với hàm lượng không lớn.
Trong nước ngầm, Sắt tồn tại ở dạng hóa trị (II) kết hợp với các gốc
hydrocacbonat, sunfat, clorua ( Fe(HCO
3
)
2
; FeSO
4
; FeCl
2
). Đôi khi tồn tại dưới dạng
keo của axít humic, hay keo silic, keo lưu huỳnh. Sự tồn tại của các dạng sắt trong
nước phụ thuộc vào pH và điện thế oxy hóa khử của nước. Cũng như sắt, mangan
thường có trong nước ngầm. Nhưng có hàm lượng nhỏ hơn 0,5mg/l là nguyên nhân
gây cho nước có mùi tanh kim loại.
2.4.2.8 Các chất khí hòa tan
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 14 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Các loại khí hòa tan thường gặp trong nước thiên nhiên là khí Cacbonic(CO
2
), khí
Oxy (O
2
), Sunfua Dihydro (H
2
S).
-Khí Cacbonat CO
2
: hàm lượng CO
2
hòa tan trong nước mặt phụ thuộc vào hàng
loạt các yếu tố: Nhiệt độ nước, áp suất khí quyển, Độ kiềm, độ pH của nước… Trong
nước ngầm khi pH < 5,5 nước chứa nhiều CO
2
.
Hàm lượng CO
2
hòa tan trong nước cao thường lam cho nước có tính ăn mòn bê
tông.
- khí Sunfua Dihydro H
2
S: sunfua dihydro là sản phẩm của quá trình phân hủy
các hợp chất hữu cơ có trong nước.
Trong nước mặt sunfua dihydro được oxy hóa dạng sunfat. Do vậy, sự có mặt của
khí H2S trong nó chúng tỏ nguồn nước mặt đó đã nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu
cơ chưa phân hủy, tích tụ ở đáy các nguồn nước.
Trong nước ngầm, khí H
2
S là sản phẩm của quá trình khử diễn ra trong nước.Nó
cũng thường xuất hiện trong nước ngầm mạch nông khi nước ngầm nhiễm bẩn các
loại nước thải.
Hàm lượng khí H
2
S hòa tan trong nước nhỏ hơn 0,5mg/l đã tạo cho nước có mùi
khó chịu và làm cho nước có tính ăn mòn kim loại.
2.4.2.9 Các hợp chất Silic
Trong thiên nhiên thường có các hợp chất silic. Mức độ tồn tại của chúng phụ
thuộc vào độ pH của nước. Ở pH= 8- 11 silic chuyển hoá dạng HSiO
3
-
, các hợp chất
này có thể tồn tại ở dạng keo hay dạng ion hoà tan.
Sự tồn tại các hợp chất này có trong nước cấp cho nồi hơi rất nguy hiểm do cặn
silicat đóng thành nồi hơi, thành ống làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắc ống.
2.4.2.10 Clorua Cl
-
Clorua làm cho nước có vị mặn. Ion này thâm nhập vào nước qua sự hòa tan các
muối khoáng hay bị ảnh hưởng quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước ngầm hay
các đoạn sông gần biển. Việc dùng nước có hàm lượng Clorua cao có thể gây ra mắc
bệnh thận cho người sử dụng. Ngoài ra nước chứa nhiều Clorua có tính xâm thực đối
với bêtông.
2.4.2.11 Sunfat (SO
4
2-
)
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 15 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Ion sunfat thường có nguồn gốc khoáng chất hay hữu cơ. Nước có hàm lượng
sunfat lớn hơn 250mg/l có tính độc hại cho người sử dụng.
2.4.2.12 Các kim loại nặng có tính độc cao
• Arsen(As):
Arsen là kim loại có thể tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ. Trong nước
Arsen thường tồn tại ở dạng arsenic hay arsenat, các hợp chất arsen metyl có trong
môi trường do chuyển hoá sinh học. Arsen xâm nhập vào nước từ các công đoạn hoà
tan các chất và quặng mỏ, từ nước thải công nghiệp và lắng đọng từ không khí. Đôi
khi có mặt trong nước ngầm do sự hoà tan các nguồn khoáng vật trong thiên nhiên.
Arsen có khả năng gây ung thư biểu bì da, phế quản, phổi và các xoang.
• Crom(Cr):
Crom có trong nguồn nước tự nhiên là do hoạt động nhân tạo và tự nhiên( phong
hoá). Hợp chất Cr
6+
là chất oxi hoá mạnh và độc. Nồng độ của chúng trong nguồn
nước tự nhiên rất thấp vì chúng dễ khử bởi các chất hữu cơ. Các hợp chất của Cr
6+
dễ
gây viêm loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, viêm thận, ung thư phổi, …
• Thuỷ ngân(Hg):
Thuỷ ngân có trong nước bề mặt và nước ngầm ở dạng vô cơ. Thuỷ ngân trong
môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể sinh vật, đặc biệt là cá và các loại động
vật không xương sống. Cá hấp thụ thuỷ ngân và chuyển hoá thành metyl thuỷ ngân,
(CH
3
Hg
+
) rất độc với cơ thể người. Chất này hoà tan trong mỡ, phần chất béo của
màng và trong não tuỷ. Thuỷ ngân vô cơ tác động chủ yếu đến thận, trong khi đó
metyl thuỷ ngân ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương.
• Chì(Pb):
Đây là kim loại nặng có ảnh hưởng đến môi trường rất nhiều. Vì nó có khả năng
tích luỹ lâu dài trong cơ thể và gây nhiễm độc cho người, thuỷ sinh qua dây chuyền
thực phẩm. Chì tác dụng lên hệ thống enzyme vận chuyển hydro. Khi nhiễm độc,
người bệnh có một số rối loại trong cơ thể, trong đó chủ yếu là rối loạn bộ phận tạo
huyết( tuỷ xương). Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biến như đau
bụng chì, đường viền đen Burto ở lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh viễn,
liệt, tai biến não,..Nếu bị nặng có thể dẫn tới tử vong.
2.4.2.13 Hóa chất bảo vệ thực vật
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 16 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Hiện nay có rất nhiều hoá chất được sử dụng trong nông nghiệp để diệt sâu, rầy,
nấm, cỏ. Các nhóm hoá chất chính:
♦ Photpho hữu cơ
♦ Clo hữu cơ
♦ Carbamat.
Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với người. Đặc biệt là hợp chất bảo
vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ có tính bền vững cao trong môi trường và có khả năng
tích luỹ trong cơ thể. Việc sử dụng một lượng lớn hoá chất này trên đồng ruộng đang
đe doạ làm ô nhiễm nguồn nước. Vì thế hiện nay nhiều nước đã cấm sử dụng một số
loại thuốc trừ sâu nhất định và quy định liều lượng cũng như cách thức sử dụng. Tuy
nhiên, ở Việt Nam hiện nay, các chất này vẫn đang được sử dụng rộng rãi.
2.4.3 Các chỉ tiêu vi sinh
2.4.3.1 Vi trùng gây bệnh
Vi trùng gây bệnh có mặt trong môi trường nước là vi trùng lị, thương hàn,
dịch tả, bại liệt, ..Mục đích của việc kiểm tra chất lượng nước theo chỉ tiêu này nhằm
đánh giá mức độ nhiễm bẩn và khả năng gây bệnh của nguồn nước. Do sự đa dạng về
chủng loại nên việc xác định sự có mặt của chúng tiêu tốn nhiều thời gian và khó
khăn. Trong thực tế thường áp dụng bằng phương pháp xác định chỉ số vi trùng đặc
trưng.
Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và
động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E. coli sinh sống và phát triển.
Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường. Sự có mặt
của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại
các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm
bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác. Do đó
nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại
vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn
vi trùng gây bệnh của nước qua việc xác định số lượng E.coli đơn giản và nhanh
chóng. Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định
mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 17 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Ngoài ra, một số trường hợp vi khuẩn hiếu khí và kị khí cũng được xác định để
tham khảo them trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.
2.4.3.2 Các loại rong tảo
Rong tảo phát triển trong nước làm nước bị nhiễm bẩn hữu cơ và làm cho nước có
màu xanh. Nước mặt có nhiều loại rong tảo sinh sống trong đó có loại gây hại chủ
yếu và khó loại trừ là nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào. Hai loại tảo này khi phát
triển trong đường ống có thể gây tắc nghẽn đường ống đồng thời làm cho nước có
tính ăn mòn do quá trình hô hấp thải ra khí cacbonic. Do vậy để tránh tác hại của rong
tảo, cần các biện pháp phòng ngừa sự phát triển của chúng ngay tại nguồn nước.
2.5 CÁC CHỈ TIÊU VỀ NƯỚC CẤP
2.5.1 Chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt
Nước cấp dùng trong sinh hoạt phải không màu, không mùi, không chứa các chất
độc hại, các vi trùng và tác nhân gây bệnh. Hàm lượng chất hòa tan không vượt quá
giới hạn cho phép. Theo TCVN 5502 – 2003, chất lượng nước cấp sinh hoạt phải
đảm bảo chất lượng như sau:
Bảng 2.3 Chất lượng nước sinh hoạt
STT Tên tiêu chuẩn Đơn vị Mức, không lớn hơn
1 Màu sắc mg/l Pt 15
2 Mùi, vị - Không có mùi, vị lạ
3 Độ đục NTU 5
4 pH - 6 ÷ 8.5
5 Độ cứng, tính theo CaCO
3
mg/l 300
6 Hàm lượng oxy hòa tan, tính theo oxy mg/l 6
7 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 1000
8 Hàm lượng amoniac, tính theo nitơ mg/l 3
9 Hàm lượng asen mg/l 0.01
10 Hàm lượng antimon mg/l 0.005
11 Hàm lượng clorua mg/l 250
12 Hàm lượng chì mg/l 0.01
13 Hàm lượng crom mg/l 0.05
14 Hàm lượng đồng mg/l 1.0
15 Hàm lượng florua mg/l 0.7 ÷ 1.5
16 Hàm lượng kẽm mg/l 3.0
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 18 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
17 Hàm lượng hydro sunfua mg/l 0.05
18 Hàm lượng mangan mg/l 0.5
19 Hàm lượng nhôm mg/l 0.5
20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/l 10.0
21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/l 1.0
22 Hàm lượng sắt tổng số (Fe
2+
+ Fe
3+
) mg/l 0.5
23 Hàm lượng thủy ngân mg/l 0.001
24 Hàm lượng xyanua mg/l 0.07
25 Chất hoạt động bề mặt, tính theo Linear
Ankyl benzene Sufonat (LAS)
mg/l 0.5
26 Benzene mg/l 0.01
27 Phenol và dẫn xuất của phenol mg/l 0.01
28 Dầu mỏ và các hợp chất dầu mỏ mg/l 0.1
29 Hàm lượng thuốc trừ sâu lân hữu cơ mg/l 0.01
30 Hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ mg/l 0.1
31 Colifom tổng số MPN/100ml 2.2
32 E.Coli và coliform chịu nhiệt MPN/100ml 0
33 Tổng hoạt độ α pCi/l 3
34 Tổng hoạt độ β pCi/l 30
2.5.2 Chất lượng nước cấp cho sản xuất
Mỗi ngành sản xuất đều có những yêu cầu riêng về chất lượng sử dụng. Nước cấp
cho ngành: công nghiệp thực phẩm, công nghệ dệt, giấy, phim ảnh,… đều cần có chất
lượng như nước sinh hoạt, đồng thời có một số yêu cầu riêng về sắt, mangan và độ
cứng.
Nước cấp cho các ngành sản xuất nhìn chung có yêu cầu cụ thể về chất lượng tùy
theo sự đòi hỏi của công nghệ sản xuất.
2.6 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP.
2.6.1 Các biện pháp xử lý
Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải đáp dụng các biện pháp xử lý như sau:
 Biện pháp cơ học: sử dụng cơ học để giữ lại cặn không tan trong nước như: lưới chắn
rác, bể lắng, bể lọc
 Biện pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý nước như keo tụ bằng
phèn, khử trùng bằng Clor, kiềm hóa nước bằng vôi, dùng hóa chất để diệt tảo.
 Biện pháp lý học: dùng các tia vật lý để khử trùng nước như tia tử ngoại, sóng siêu
âm, điện phân nước để khử muối. Khử khí CO
2
trong nước bằng biện pháp làm
thoáng.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 19 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Trong 3 biện pháp xử lý nước nêu ra ở trên thì biện pháp cơ học là biện pháp
xử lý nước cơ bản nhất. Có thể dùng các biện pháp cơ học để xử lý nước một cách
độc lập hoặc kết hợp với biện pháp hóa học và lý học để rút ngắn thời gian và nâng
cao hiệu quả xử lý nước. Trong thực tế, để đạt mục đích xử lý một nguồn nước nào
đó một cách kinh tế và hiệu quả nhất phải thực hiện quá trình xử lý bằng sự kết hợp
của nhiều phương pháp.
2.6.2 Một số công đoạn xử lý nước cơ bản
2.6.2.1 Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn
Keo tụ và bông cặn là quá trình tạo ra các tác nhân có khả năng kết dính các chất
làm bẩn nước ở dạng lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng được trong bể lắng
hay kết dính trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất.
Khi trộn đều phèn với nước cần xử lý, các phản ứng hóa học và hóa lý xảy ra tạo
thành hệ keo dương phân tán đều trong nước. Khi được trung hòa, hệ keo dương này
là các hạt nhân có khả năng dính kết với các keo âm phân tán trong nước và dính với
nhau tạo thành các bông cặn. Do đó, quá trình tạo nhân kết dính gọi là quá trình keo
tụ còn quá trình kết dính cặn bẩn và nhân keo tụ gọi là quá trình phản ứng tạo bông
cặn.
Trong kỹ thuật xử lý thường dùng phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
, phèn sắt FeCl
3
, Fe
2
(SO
4
)
3
và FeSO
4
. Nhưng hiện nay ở Việt Nam thường sử dụng phèn nhôm, còn phèn sắt có
hiệu quả keo tụ cao, nhưng các quá trình khác như sản xuất, vận chuyển, phức tạp và
trong quá trình xử lý dễ làm nước có màu vàng nên ít được sử dụng trong kỹ thuật xử
lý nước cấp.
Hiệu quả của quá trình tạo bông phụ thục vào cường độ và thời gian khuấy trộn
để các nhân keo tụ và cặn bẩn va chạm và kết dính vào nhau.
Để tăng quá trình tạo bông, thường cho vào bể phản ứng tạo bông cặn chất trợ keo
tụ polyme. Khi tan vào nước, polymer sẽ tạo ra liên kết dưới loại anion nếu trong
nước cần xử lý thiếu ion đối (như SO
2
2-
,…) hay loại trung tính nếu thành phần ion và
độ kiềm của nước nguồn thỏa mãn điều kiện keo tụ.
2.6.2.2 Quá trình lắng
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 20 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Đây là quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng các biện
pháp trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước ở chế
độ thủy lực thích hợp sẽ lắng xuống đáy bể.
Cùng với việc lắng cặn, quá trình lắng còn làm giảm được 90 – 95% vi trùng có
trong nước do vi trùng luôn bị hấp thụ và dính bám vào các hạt bông cặn trong quá
trình lắng.
Thời gian lưu nước trong bể lắng là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả
của bể lắng. Để đảm bảo lắng tốt, thời gian lưu nước trung bình của các phần tử nước
trong bể lắng phải đạt từ 70 – 80% thời gian lưu nước trong bể theo tính toán.
2.6.2.3 Quá trình lọc
Lọc là quá trình không chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có kích thước
lớn hơn kích các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà còn giữa lại các hạt keo sắt, keo
hữu cơ gây ra độ đục và độ màu, có kích thước bé hơn nhiều lần kích thước các lỗ
rỗng, nhưng có khả năng dính kết và hấp phụ lên bề mặt hạt lớp vật liệu lọc. Các yếu
tố ảnh hưởng đến quá trình lọc nước qua bể là:
- Kích thước hạt lọc và sự phân bố các cỡ hạt trong lớp vật liệu lọc.
- Kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng, nồng độ và khả năng dính kết của cặn bẩn
lơ lửng trong nước xử lý.
- Tốc độ lọc, chiều cao lớp lọc, thành phần của lớp vật liệu lọc và độ chênh áp lực
dành cho tổn thất của một chu kỳ lọc.
- Nhiệt độ và độ nhớt của nước.
- Vật liệu lọc là yếu tố quyết định quá trình lọc. Do đó, cần chú ý các đặc tính của vật
liệu lọc trong sản xuất và chọn lớp vật liệu lọc.
- Hiệu quả của quá trình lọc phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt của lớp vật liệu
lọc.
- Đường kính hiệu quả d
10
lả kích thước của mặt sàn. Khi sàn để lọt 10% tronhj lượng
các mẫu hạt, còn 90% trọng lượng của mẫu hạt nằm trên sàn.
2.6.2.4 Khử trùng nước
Việc đảm bảo vệ sinh về mặt sinh lý khi cấp cho người tiêu dùng đòi hỏi phải có
quá trình khử trùng nước. Để khử trùng nước, dùng các biện pháp tiêu diệt vi sinh
trong nước như:
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 21 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
- Đun sôi nước.
- Dùng tia tử ngoại.
- Dùng siêu âm.
Dùng các hóa chất có tác dụng tiệt trùng cao như: Ozon, Clo và các hợp chất Clo,
Iot, KMnO
4

Chất được sử dụng phổ biến nhất là Clo và các hợp chất của Clo vì giá thành thấp,
dễ kiếm, quản lý và vận hành đơn giản. Quá trình khử trùng Clo phụ thuộc vào:
- Tính chất của nước xử lý như: lượng vi khuẩn, hàm lượng chất hữu cơ, và các khử
có trong nước.
- Nhiệt độ nước.
- Liều lượng Clo.
- Thời gian khuấy trộn và tiếp xúc của clo tự do với nước.
2.6.2.5 Ổn định nước
Đây là quá trình khử tính xâm thực của nước đồng thời cấy lên mặt trong thành
ống lớp màng bảo vệ cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu làm ống.
Tác dụng của màng bảo vệ:
- Chống rỉ cho ống thép và các phụ tùng trên đường ống.
- Không cho hòa tan vôi trong thành xi măng của lớp tráng mặt trong ống gang dẻo,
mặt thành trong của các ống bê tong.
- Hóa chất thường dùng để ổn định nước là: Hexametaphotphat, Silicat, Natri, Sođa,
vôi.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 22 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
2.6.3 Dây chuyền công nghệ xử lý nước:
Sau dây là một số dây chuyền công nghệ xử lý nước ăn uống sinh hoạt được sử
dụng phổ biến tại một số nhà máy xử lý nước ở Việt Nam hiện nay.
Nước sông Đồng Nai
Mạng lưới cấp nước
Bể chứa nước sạch
Bể trộn sơ cấp
Bể lọc nhanh
Bể lắng ngang
Bể phản ứng
Trạm bơm cấp I (Hoá An)
Bể giao liên
Bể trộn sơ cấp
Bể phân phối nước
Clor
Dung dịch polime
Flo
Vôi
Clor
Clor
Dung dịch phèn

GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 23 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước của nhà máy nước Thủ Đức

Clor
vôi
Flo Dung dịch Dung dịch
phèn polime
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước của nhà máy nước Bình An
CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ ĐẠI PHÚ – HYỆN DĨ AN –
TỈNH BÌNH DƯƠNG
3.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ:


 vị trí khu đô thị Đại Phú trên bản đồ.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 24 SVTH: Nguyễn Minh Vương
Trạm bơm
cấp I
Bể điều hòa Bể trộn Nước sông
Đồng Nai
Bể phản ứng
vách ngăn
Bể chứa
nước sạch
Bể lọc
nhanh
Bể lắng
ngang
Bể phân
phối nước
Mạng lưới
cấp nước
Trạm bơm
cấp II
Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Phục Vụ Cụm Dân Cư Khu Đô Thị Đại Phú
Khu đô thị ĐẠI PHÚ nằm giữa khu tam giác của miền Đông Nam Bộ là Sài Gòn
– Bình Dương – Biên Hòa, giáp ranh với Quận 9, Thủ Đức, Đồng Nai và vành đai
Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh rất tiện lợi cho việc di chuyển. Ngoài ra từ khu
du lịch lớn của thành phố là Suối Tiên đến đây chỉ mất khoảng 10 phút, và cùng thời
gian đó để đến các khu du lịch khác như Công viên văn hóa lịch sử dân tộc, 30 phút
đến khu du lịch văn hóa Đại Nam Quốc Sử… Hơn thế nơi đây cũng rất gần với
những tiện ích công cộng sắp hình thành như bến xe miền đông, tuyến xe metro…
Nằm ngay giao lộ nên có thể dể dàng chọn hướng đi thích hợp với mong muốn của
mình.
 Giao thông thuận tiện.
30 phút để đến trung tâm Thành Phố.
5 phút để đến làng Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh.
10 phút đến khu du lịch suối tiên.
15 phút để đến Thủ Đức – Biên Hòa.
3.2 KHÁI QUÁT VỀ KHU ĐÔ THỊ ĐẠI PHÚ:
Khu đô thị Địa phú tọa lạc trên ngọn đồi mặt hướng đại học quốc gia TP.HCM
lưng tựa núi Châu Thới, thuộc xã Đông Hòa - Dĩ An - Bình Dương, nằm ngay giao
điểm của 3 vùng kinh tế phát triển Sài Gòn – Bình Dương – Đồng Nai.
Khu đô thị Đại Phú được quy hoạch thiết kế gồm 10 tòa nhà, mỗi tòa nhà cao 15
tầng (chưa kể tầng trệt và tầng hầm giữ xe), mỗi tầng chia làm 12 căn hộ với 4 mẫu
thiết kế, diện tích khác nhau từ 66.5m
2
– 157 m
2
, dự kiến cung cấp chổ ở khoảng
9000 người. Mỗi tòa nhà đều có 4 thang máy, hệ thống phòng cháy chữa cháy, vệ
sinh, an ninh 24/24 và đầy đủ tiện ích công cộng như: khuôn viên, hồ bơi, sân tennis,
câu lạc bộ bida, games…
Dự án do công ty TNHH Đại Phú đầu tư. Tổng vốn đầu tư xây dựng khu đô thị
Đại Phú hơn 1000 tỷ đồng, dự kiến khởi công vào tháng 9/2009 và hoàn thành vào
quý 1/2012.
GVHD: Th.s Võ Hồng Thi 25 SVTH: Nguyễn Minh Vương

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×