Tính toán thiết kế trạm xử lý nước ngầm cho khu dân cư - tái định cư Trà Long - Ba Ngòi Tp.Cam Ranh - Khành Hoà công suất 800m3/ngày đêm

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước ngầm cho khu dân cư - tái định cư Trà Long - Ba Ngòi Tp.Cam Ranh - Khành Hoà công suất 800m3/ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC NGẦM CHO KHU DÂN CƯ - TÁI ĐỊNH CƯ TRÀ LONG - BA NGÒI - TP CAM RANH - KHÁNH HÒA CÔNG SUẤT

Chuyên ngành: KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Sinh viên thực hiện : Võ Đình Trung Thành MSSV: 0811080039 Lớp: 08CMT

ĐẠI HỌC KTCN TP HCM ĐỘC LẬP- TỰ DO- HẠNH PHÚC

Khoa: Kỹ thuật môi trường NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bộ môn: Kỹ thuật xử lý nước cấp

HỌ VÀ TÊN: VÕ ĐÌNH TRUNG THÀNH MSSV: 0811080039

1 Đầu đề đồ án tốt nghiệp:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC NGẦM CHO KHU DÂN CƯ -

TÁI ĐỊNH CƯ TRÀ LONG - BA NGÒI - TP CAM RANH - KHÁNH HÒA

CÔNG SUẤT 800m 3 / NGÀY ĐÊM

2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu)

- Xác định đặc tính nước cấp: Lưu lượng, thành phần, tính chất nguồn nước cung

cấp cho khu vực nghiên cứu

- Lựa chọn và đề xuất dây truyền công nghệ xử lý nước phù hợp với yêu cầu

- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước ngầm

- Dự toán chi phí xây dựng và chi phí vận hành tạm xử lý nước

3 Ngày giao đồ án tốt nghiệp: 28/05/2011

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 04/07/2011

5 Họ và tên người hướng dẫn: ThS Võ Hồng Thi

Phần hướng dẫn:………

Nội dung và yêu cầu ĐATN đã được thông qua Bộ môn

Ngày ……… tháng……….năm 2011

(Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên)

SVTH: Võ Đình Trung Thành MSSV: 0811080039

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp, bên cạnh sự nỗ lực của bản than, tôi đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của Quý thầy, cô khoa Môi trường & Công nghệ sinh học – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, Phòng Tài Nguyên và Môi trường Thị xã Cam Ranh - Khánh Hòa

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Quý Thầy, Cô Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu trong quá trình học tập

Cảm ơn các cán bộ phòng Tài Nguyên và Môi trường thị xã Cam Ranh đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu, tài liệu chất lượng nước nguồn

Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên và giúp đỡ tôi trong chặng đường học tập

Tp Hồ Chí Minh , ngày 30 tháng 06 năm 2011

Sinh viên

Võ Đình Trung Thành

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Đối tượng phạm vi nguyên cứu 2

1.3.1 Đối tượng nguyên cứu 2

1.3.2 Phạm vi nguyên cứu 2

1.4 Nội dung đề tài 2

1.5 Phương pháp thực hiện 2

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ- TÁI ĐỊNH CƯ TRÀ LONG – BA NGÒI 4

2.1 Điều kiện địa lý 4

2.1.1 Vị trí địa lý 4

2.1.2 Địa hình 5

2.1.3 Điều kiện khí hậu 5

2.1.4 Thủy hải văn 6

2.1.5 Địa chấn công trình 7

2.2 Hiện trạng sử dụng đất và xây dựng 7

2.3 Hiện trạng hạ tầng xã hội và dân cư 8

2.4 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật 8

2.5 Định hướng khu dân cư 9

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC NGẦM 10

3.1 Tổng quan về nước ngầm 10

3.2 Tổng quan về các thông số chất lượng nước 11

3.2.1 Các thông số đánh giá chất lượng nước 11

3.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống 17

3.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước ngầm 18

3.3.1 Đặt trưng của nước ngầm 18

3.3.3 Một số phương pháp xử lý nước ngầm nhiễm sắt 25

3.3.4 Một số công nghệ xử lý nước ngầm nhiễm Fe điển hình tại Việt Nam hiện nay 27

CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN, ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP CHO KHU DÂN CƯ – TÁI ĐỊNH CƯ TRÀ LONG – PHƯỜNG BA NGÒI – TP CAM RANH 29

4.1 Thành phần, tính chất nước ngầm tại phường Ba Ngòi 29

4.2 Đề xuất công nghệ 30

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ 32

5.1 Tính toán công suất thiết kế cho hệ thống cấp nước 32

5.2 Thiết kế các bộ phận của giàn mưa 33

5.3 Tính toán bể lọc nhanh 38

5.4 Tính toán bể chứa 53

CHƯƠNG 6: KHÁI QUÁT ĐẦU TƯ, VẬN HÀNH HỆ THỐNG 58

6.1 Chi phí xây dựng, thiết bị 58

6.2 Chi phí vận hành 59

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TCVN : Tiêu Chuẩn Việt Nam

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng

XLNC : Sử lý nước cấp

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.1 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt

Bảng 3.2 Một số quá trình thường được sử dụng trong xử lý nước ngầm

Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu chất lượng nước ngầm của một giếng khoan tại phường Ba Ngòi

Bảng 4.2 So sánh ưu nhược điểm của hai công nghệ xử lý

Bảng 5.1 Lượng nước phục vụ cho khu dân cư

Bảng 5.2 Chọn lớp vật liệu lọc

Bảng 5.3 Chiều cao lớp đỡ

Bảng 5.4 Bảng tổng hợp nhu cầu dùng nước

Bảng 5.5 Bảng thể tích bể chứa

_

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề:

Thành phố Cam ranh là đô thị loại 3 thuộc tỉnh Khánh Hòa, là trung tâm kinh tế phía Nam của tỉnh Khánh Hòa Sau nhiều năm hình thành và phát triển theo đồ án quy hoạch được phê duyệt năm 1999, bộ mặt đô thị đã thay đổi rõ nét, nhiều công trình kiến trúc và hệ thống kỹ thuật được xây dựng

Quá trình đô thị hóa của thành phố Cam Ranh đã và đang diễn ra khá mạnh mẽ, dân số nội thị tăng nhanh, đời sống người dân ngày càng nâng cao việc hình thành các khu dân cư với đầy đủ tiện nghi, các dịch vụ công cộng và hạ tầng kỹ thuật hoàn chỉnh là cần thiết

Việc đưa sân bay Cam Ranh có tầm cỡ quốc gia và quốc tế đi vào hoạt động, phát triển khu du lịch phía Bắc bán đảo Cam Ranh và phát triển Ba Ngòi thành một cảng tổng hợp cũng đã tạo tiền đề cho đô thị Cam Ranh một định hướng phát triển mới

Vì vậy việc xây dựng khu dân cư - tái định cư Trà Long - Ba Ngòi là cần thiết, góp phần phát triển không gian đô thị, giải quyết nhu cầu bố trí tái định cư của người dân góp phần đáp ứng nhu cầu cấp bách của các hộ dân bị giải tỏa tại các dự án xây dựng trong thành phố, giảm áp lực về việc bố trí tái định cư và tạo điều kiện đất sạch để triển khai thực hiện đầu tư xây dựng, cơ sở hạ tầng cho các dự án được thuận lợi, đúng tiến độ đề ra nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội của phường Ba Ngòi nói riêng và toàn thành phố Cam Ranh nói chung

Cùng với việc xây dựng khu dân cư – tái định cư Trà Long thì nhu cầu về một nguồn nước sạch và đạt tiêu chuẩn cũng được đặt ra

Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư – tái định cư Trà Long là một yêu cầu cấp thiết cần tiến hành đồng thời với quá trình xây dựng khu dân cư hướng tới mục tiêu phát triển và bảo vệ sức khỏe cộng đồng

_

1.2 Mục tiêu đề tài

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho khu dân cư - tái định cư Trà Long - Ba Ngòi với công suất 800 m3/ngày đêm

1.3 Đối tượng và phạm vi nguyên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu.

Công nghệ xử lý nước cấp cho loại hình khu dân cư

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho khu dân

cư - tái định cư Trà Long- Ba Ngòi

1.4 Nội dung đề tài

Xác định đặc tính nước cấp: Lưu lượng, thành phần, tính chất nguồn nước cung cấp cho khu vực nghiên cứu

Lựa chọn và đề xuất dây truyền công nghệ xử lý nước phù hợp với yêu cầu

Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước ngầm

Dự toán chi phí xây dựng và chi phí vận hành trạm xử lý nước

- Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập

và phân tích để đưa ra công nghệ xử lý phù hợp

- Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm phù hợp

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Xây dựng trạm xử lý nước ngầm đạt quy chuẩn Việt Nam giải quyết được vấn đề nước sạch cho khu dân cư

Góp phần nâng cao ý thức về vệ sinh môi trường và nước sạch cho người dân cũng như Ban quản lý khu dân cư

Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập

Vị trí khu đất: Tọa lạc tại khóm Trà Long, phường Ba Ngòi, thành phố Cam Ranh

Là khu dân cư mới và tái định cư cùng một số công trình công cộng bố trí mới Khu đất

có quy mô 359100 ha, với vị trí như sau:

- Phía Bắc giáp : Khu dân cư tổ 3, khóm Trà Long, phường Ba Ngòi

_

- Phía Đông giáp : Tuyến đường sắt Thống Nhất và Lạch Cầu

3

- Phía Nam giáp : Tuyến đường sắt Thống Nhất và Quốc lộ 1

2.1.2 Địa hình khu vực

Khu vực nghiên cứu nằm dưới chân núi Sạn có địa hình tương đối phức tạp, hướng dốc địa hình chủ yếu từ Tây sang Đông với nhiều ao trũng, vườn cây và đất trống…

Điểm cao nhất: +25.16m

Điểm thấp nhất: -1.21m

2.1.3 Điều kiện khí hậu khu vực

a Nhiệt độ

Nhiệt độ không khí trung bình năm 26,90 C

Nhiệt độ trung bình cao nhất 28,80 C

Nhiệt độ không khí trung bình thấp nhất là 24,30C

b Nắng

Tại Cam Ranh có tổng số giờ nắng trung bình năm là 2.658 giờ ( tháng 3 cao nhất

có 290 giờ, tháng 11 thấp nhất 166 giờ) Tổng số ngày không có nắng trung bình năm 15,3 ngày Số ngày không có nắng ở Cam Ranh rất ít, trong đó tháng mùa mưa và tháng 4 đạt 3,0-3,2 ngày và những tháng còn lại hầu hết dưới 1 ngày

c Mưa

Thời gian mưa ngắn, chỉ trong 3 tháng bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12, lượng mưa chiếm 70% lượng mưa cả năm Tổng lượng mưa trung bình năm 1.187mm

_

Số ngày mưa trung bình năm là 97 ngày

Lượng mưa ngày lớn nhất trung bình năm là 163,7mm

d Lượng bốc hơi

Lượng bốc hơi trung bình năm là 1.586mm bằng 1,34 lần lượng mưa cả năm Trong đó lớn nhất là tháng 7 và tháng 8

e Độ ẩm

Độ ẩm tuyệt đối trung bình năm 219g/m3

Độ ẩm tương đối trung bình năm 76%

Độ ẩm thấp nhất 28%

2.1.4 Thủy văn

Phía Tây Nam thành phố sông Tà Dục, sông có dòng chảy quanh năm, lưu lượng mùa kiệt 1501/s Sông có đặc điểm ngắn, dốc, cửa sông chịu ảnh hưởng của thủy triều, nước sông bị nhiễm mặn, mặt cắt sông bị lấn chiếm làm đìa tôm nên vào mùa mưa gặp nhiều triều cường sông thường gây ngập lụt cho khu vực Ba Ngòi từ đường sắt trở ra Mức độ ngập 0,4+1,2m ảnh hưởng lớn tới giao thông và sinh hoạt

Gần đây cầu Trà Long đã được cải tạo nâng cao ( 3,7÷4,0m) nên mức độ ngập úng

đã được cải thiện một phần

Diện tích lưu vực sông: 77km2

Lưu lượng mùa kiệt: 1501/s

Chế độ triều của vùng biển Khánh Hòa là nhật triều không đều ( số ngày nhật triều

là 22 ngày và bán nhật triều là 18 ngày), thời gian triều dâng kéo dài hơn triều rút

Vịnh Cam Ranh là một vịnh nhỏ, kín gió nhưng độ sâu trung bình tương đối lớn 15m Sự trao đổi nước trong vịnh chủ yếu thông qua một cửa rất hẹp và sâu Tốc độ dòng

_

chảy trung bình khoảng 30cm/s Vịnh Cam Ranh – đầm Thủy Triều có độ mặn đạt cực đại 34,30% vào mùa hè, còn nhiệt độ thì có giá trị tương tự giữa mùa hè và mùa đông do trong mùa hè chịu ảnh hưởng khá lớn của vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ với sự xâm nhập của khối nước lạnh và nước mặn từ các tầng sâu lên mặt đất

Mức nước cục đại của thủy triều là 2,0m

Mức nước trung bình của thủy triều là 1,28m

Mức nước thủy triều nhỏ nhất 0,5m

2.1.5 Địa chất công trình

Qua tham khảo tài liệu địa chất của một số mũi khoan tại khu vực, sơ bộ nhận xét địa chất của khu vực thiết kế: loại đất đỏ vàng trên nền đá Granit có thành phần cơ giới chủ yếu là đất thịt nhẹ và trung bình, khả năng giữ nước kém

Nhìn chung điều kiện địa chất của khu vực thiết kế là tương đối thuận lợi Tuy nhiên khi xây dựng cần khảo sát cụ thể tại vị trí công trình để có giải pháp thích hợp đối với móng và cần lưu ý hơn các vị trí khe tụ thủy

- Đất trồng cây ăn quả: 5.48 ha chiếm 15.26%

- Đất trồng hoa màu: 0.14 ha chiếm 0.39%

- Đất trồng bạch đàn: 0.04 ha chiếm 0.11%

- Đất bụi rậm: 3.03 ha chiếm 1.20%

- Đất nghĩa trang: 0.43 ha chiếm 1.20%

- Đất trống: 23.81 ha chiếm 66.32%

_

- Đường giao thông: 0.91 ha chiếm 2.53%

2.3 Hiện trạng hạ tầng xã hội và dân cư

Nhà ở: hiện có 99 căn nhà, trong đó:

- Đường sắt: Hiện trạng có tuyến đường sắt Thống Nhất tiếp giáp phía Đông và

Đông Nam khu đất quy hoạch

- Thoát nước: Hệ thống thoát nước mưa và nước thải sinh hoạt trong khu vực

dân cư hiện trạng chưa được đầu tư xây dựng, nước mưa và nước thải chảy trực tiếp ra kênh rạch

- Cấp nước: Khu vực dân cư hiện trạng chưa có nước máy để sinh hoạt, chỉ sử

dụng kết hợp hai nguồn nước là nước mặt tại kênh rạch và nước ngầm từ giếng khoan để sinh hoạt và sản xuất

- Cấp điện: Hiện trạng có đường dây cao thế chạy cắt ngang khu đất quy hoạch

và hiện nay người dân trong khu vực sử dụng nguồn điện lưới quốc gia từ hệ thống đường dây trung hạ thế chạy cặp theo Quốc lộ 1

- Vệ sinh môi trường: Do chưa có điểm thu gom rác nên rác thải sinh hoạt

thường được người dân đốt hoặc chon lấp tại hộ gia đình gây nên ô nhiễm môi trường và nguồn nước mặt

_

2.5 Định hướng khu dân cư

Việc quy hoạch Khu dân cư- Tái định cư Trà Long- Ba Ngòi nhằm mang đến một môi trường sống tiện nghi – an lành cho cư dân tại khu vực nghiên cứu quy hoạch là tương đối phức tạp và khó khăn Tuy nhiên, việc quy hoạch Khu dân cư này được thực hiện sẽ khai thác hiệu quả quỹ đất hiện có, giải quyết nhu cầu đất ở của nhân dân và bố trí tái định cư cho các hộ bị giải tỏa bởi các dự án trong địa phương; đồng thời để đầu tư cơ

sở hạ tầng một cách đồng bộ với các dự án liền kề, đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai của đô thị thị xã Cam Ranh

_

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC NGẦM 3.1 Tổng quan về nước ngầm

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và tốt về chất lượng Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc sự thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục mét hay vài trăm mét

Đối với các hệ thống cấp nước tập trung quy mô nhỏ và vừa thì nguồn nước ngầm thường được lựa chọn nếu thành phần không quá xấu Bởi vì các nguồn nước mặt thường hay bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phải phụ thuộc vào sự biến động theo mùa Trong khi đó, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi các tác động của con người Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước mặt xét trên các khía cạnh độ đục và vệ sinh của nước

Ngoài ra, các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những thành phần gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực Ở những vùng có sinh hóa tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, các chất hữu

cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa thấm vào đất Ngoài ra, nước ngầm cũng có thể bị ô nhiễm, nhiễm bẩn do tác động của con người Các chất thải của con người và đông vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hóa học và việc sử dụng phân bón hóa học… tất cả những loại chất thải đó theo thời gian sẽ ngấm vào nguồn nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm Đã không ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị

ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, các vi khuẩn gây bệnh, nhất là các hóa chất độc hại như kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu và không loại trừ các chất phóng

xạ

_

3.2 Tổng quan về các thông số chất lượng nước

3.2.1 Các thông số đánh giá chất lượng nước

3.2.1.1 Các chỉ tiêu vật lý

a Độ đục

Nước nguyên chất là một môi trường trong suốt và có khả năng truyền ánh sáng tốt, nhưng khi trong nước có tạp chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và cả các hóa chất hòa tan thì khả năng truyền ánh sáng của nước giảm đi Dựa trên nguyên tắc đó

mà người ta xác định độ đục của nước

- Có nhiều đơn vị đo độ đục, thường dùng : mg SiO2/1, NTU,FTU

- Nước cấp cho ăn uống độ đục không vượt quá 5 NTU Nước mặt thường có độ đục 20 – 100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500-600 NTU

Theo tiêu chuẩn Việt Nam, độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được gọi là độ trong, ở độ sâu đó người ta có thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn Đối với nước sinh hoạt độ sâu phải lớn hơn 30 cm

b Mùi, vị của nước

Các chất khí và các chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng của các hóa chất hòa tan trong nó như mùi clo, ammoniac, sunfua hydro… Nước có thể có vị mặn, ngọt, chát… tùy theo thành phần và hàm lượng muối hòa tan trong nước

c 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 khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo

và các chất rắn hữu cơ vô sinh như phân rác, chất thải công nghiệp…) Trong xử

lý nước khi nói đến hàm lượng chất rắn, người ta đưa ra các khái niệm:

_

-Tổng hàm lượng lơ lửng TSS( Total Suspended Solid) là trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 1030C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l

-Cặn lơ lửng SS( Suspended Solid), phần trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại trên giấy lọc khi 1 lít mẩu nước qua phễu, sấy khô ở

1030C-1050C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l

-Chất rắn hòa tan DS( Disolved Solid) bằng hiệu giữa tổng lượng cặn lơ lửng TSS và cặn lửng SS

DS = TSS – SS -Chất rắn bay hơi VS( Volatile Solid) là phần mất đi khi nung ở 5500C trong một thời gian nhất định Phần mất đi là chất rắn bay hơi, phần còn lại là chất rắn không bay hơi

Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2

tự do có trong nước Độ kiềm chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước Để xác định độ kiềm dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric

c Độ cứng của nước

Là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước Trong

xử lý nước thường phân biệt ba loại độ cứng:

d Các hợp chất nitơ

Là kết quả của quá trinh phân hủy các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên, các chất thải và các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hoặc gián tiếp đưa vào nguồn nước Các hợp chất này thường tồn tại dưới dạng ammoniac, nitric, nitrar

và cả dạng nguyên tố nitơ ( N2) Tùy theo mức độ có mặt của các hợp chất nitơ mà

ta có thể biết được mức độ ô nhiễm của nguồn nước Khi nước mới bị nhiễm bẩn bởi phân bón hoặc nước thải, trong nguồn nước có NH3, NO2, NO3 Sau một thời gian NH3, NO2 bị oxy hóa thành NO3 Nếu nước chứa NH3 và nitơ hữu cơ thì coi như nước mới bị nhiễm bẩn và nguy hiểm Nếu nước chủ yếu có NO3 thì quá trình oxy hóa đã kết thúc

Ở điều kiện yếm khí NO3 sẽ bị khử thành N2 bay lên Amoniac là chất gây nhiễm độc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá

Việc xử dụng rộng rãi các nguồn phân bón hóa học cũng làm cho hàm lượng amoniac trong nước tự nhiên tăng lên Trong nước ngầm và nước đầm lầy hay gặp NO3 và amoniac hàm lượng cao Nếu trong nước uống chứa hàm lượng cao NO3 thường gây bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ có thể dẫn đến tử vong

e Clorua

Tồn tại ở dạng Cl-, ở nồng độ cho phép không gây độc hại, nồng độ cao(>250mg/l) nước có vị mặn Nguồn nước ngầm có thể có hàm lượng clo lên tới

_

500÷1000mg/l Sử dụng nước có hàm lượng clo cao có thể gây bệnh thận Nước chứa nhiều ion Cl- có tính xâm thực đối với bêtông Ion Cl- có trong nước do sự hòa tan muối khoáng, do quá trình phân hủy các chất hữu cơ

f Các hợp chất của axit silic

Trong thiên nhiên thường có các hợp chất của axit silic, mức độ tồn tại của chúng phụ thuộc vào độ pH của nước Ở pH< 8-11 silic chuyển hóa dạng HSiO3, các hợp chất này có thể tồn tại dạng keo hay dạng ion hòa tan

Sự tồn tại của các hợp chất này gây lắng đọng cặn silicat trên thành ống, nồi hơi, làm giảm khả năng vận chuyển và khả năng truyền nhiệt

g Sunfat SO 4 2-

Ion sunfat thường có nguồn gốc khoáng chất hay nguồn gốc hữu cơ.Nước

có hàm lượng sunfat hơn 250mg/l có tính độc hại cho sức khỏe người sử dụng

h Sắt và mangan

Trong nước ngầm sắt tồn tại ở dạng Fe2+, kết hợp với gốc SO4

2-, Cl- Đôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit humic hoặc silic Khi tiếp xúc với oxy không khí tạo ra Fe3+ dễ kết tủa màu nâu đỏ Nước mặt thường chứa sắt dạng Fe3+, tồn tại keo sở hữu cơ hoặc cặn huyền phù Với hàm lượng sắt>0,5mg/l: nước có mùi tanh khó chịu, vàng quần áo, hỏng sản phẩm dệt

Mangan có trong nước ngầm dạng Mn2+ Nước có hàm lượng mangan khoảng 1mg/l sẽ gây trở ngại giống như khi sử dụng nước có hàm lượng sắt cao Công nghệ khử mangan thường kết hợp với khử sắt trong nước Mangan thường gặp trong nước ngầm nhưng ít hơn sắt nhiều, ít khi lớn hơn 5 mg/l

k Các hợp chất photpho

Trong nước tự nhiên các hợp chất ít gặp nhất là photphat, khi nguồn nước

bị nhiễm bẩn bởi rác thải và các chất hữu cơ trong quá trình phân hủy, giải phóng ion PO43-, có thể tồn tại dưới dạng H2PO4-, HPO42-, PO42-, NA3(PO4)3.

Photpho không thuộc loại độc hại với con người nhưng sự tồn tại của chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt là hoạt động của bể lắng

dễ mắc bệnh loại men răng

Trong nước ngầm khí H2S là sản phẩm của quá trình khử diễn ra trong nước Nó cũng xuất hiện trong nước ngầm mạch nông khi nước ngầm nhiễm bẩn các loại nước thải Hàm lượng khí H2S 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

3.2.1.3 Các chỉ tiêu vi sinh

Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng và siêu vi trùng, trong đó

có các loại vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm là: kiết lị, thương hàn, dịch tả, bại liệt,… việc xác định sự có mặt của các vi trùng gây bệnh này thường rất khó khăn

và mất nhiều thời gian Trong thực tế việc xác định E.coli vi đặc tính của nó có khả năng tồn tại cao hơn các vi trùng gây bệnh khác Do đó, sau khi xử lý, nếu trong nước không còn phát hiện thấy E.coli chứng tỏ các loài vi trùng khác cũng

đã bị tiêu diệt, mặt khác cũng đã bị tiêu diệt, mặt khác việc xác định loại vi khuẩn này đơn giản và nhanh chóng

_

a Vi trùng gây bệnh

Vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho mục đích sử dụng nước trong sinh hoạt Các sinh vật này vốn không bắt nguồn từ nước, chúng cần vật chủ để sống kí sinh phát triển và sinh sản Một số vi khuẩn gây bệnh sống một thời gian khá dài

trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tang

- Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn trong nước thường gây các bệnh về đường ruột như:

+ Vi khuẩn Shigella spp: chủ yếu gây nên các triệu chứng lỵ Biểu hiện bệnh từ

tiêu chảy nhẹ đến nghiêm trọng như đi tiêu ra máu, mất nước, sốt cao và bị co rút thành bụng Các triệu chứng này có thể kéo dài 12-14 ngày thậm chí hơn

+ Vi khuẩn Salmonella typhii: gây sốt thương hàn

+ Vi khuẩn Vibrio cholera: tác nhân gây nên các vụ dịch tả trên toàn thế giới Dịch tả gây bởi Vibrio cholera thường được lan truyền rất nhanh qua đường nước

- Virus: Các bệnh do virus gây ra thường mang tính triệu chứng và cấp tính với giai đoạn mắc bệnh tương đối ngắn, virus sinh sản với mức độ cao, liều lây nhiễm thấp

và giới hạn động vật chủ Gồm:

+ Virus Adenovirus bệnh khuẩn xâm nhập từ khí quản: virus đậu mùa, thủy đậu, virus zona,…

+ Virus Poliovirus: virus bại liệt

+ Hepatitis- A Virus ( HAV ): virus viêm gan siêu vi A

+ Reovirus, rotavirus, Norwalk virus: viêm dạ dày ruột

- Động vật đơn bào ( protozoa): Các loại động vật đơn bào dễ dàng thích nghi với điều kiện bên ngoài nên chúng tồn tại rất phổ biến trong nước tự nhiên Trong điều kiện môi trường không thuận lợi, các loại động vật đơn bào thường thường tạo lớp

vỏ kén bao bọc (cyst), rất khó tiêu diệt trong quá trình khử trùng Vì vậy thông thường trong quá trình xử lý nước sinh hoạt cần có công đoạn lọc để loại bỏ các

động vật đơn bào có dạng vỏ kén này

+ Giardia spp: nhiễm trùng đường ruột

+ Cryptosridium spp: gây bệnh thương hàn, ỉa chảy

_

Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm rác bẩn, 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 phụ 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 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 đạc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước

b 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

3.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống

Người ta thường sử dụng nước mặt và nước ngầm để cấp nước uống và sinh hoạt Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt do ít thay đổi hơn theo thời gian và thời tiết, dây chuyền công nghệ cũng đơn giản hơn, cần ít hóa chất hơn và chất lượng sau xử lý cũng tốt hơn Tuy nhiên nguồn nước ngầm không phải là vô thời hạn nên nếu chỉ sử dụng nước ngầm thì đến lúc nào đó sẽ gây ảnh hưởng xấu đến địa tầng của khu vực

Nước sau xử lý cần bảo đảm an toàn cho sử dụng Các tiêu chuẩn, quy chuẩn cần phải bảo đảm an toàn về sức khỏe, mùi vị, thẩm mỹ, và phù hợp càng nhiều càng tốt các tiêu chuẩn quốc tế Nước cấp sinh hoạt phải đảm bảo không có vi sinh vật gây bệnh, nồng

3.3 Tổng quan về nước ngầm và các phương pháp xử lý nước ngầm

3.3.1 Đặc trưng của nước ngầm

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá tốt về chất lượng Nước ngầm tồn tại trong các lỗ và các khe nứt của đất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt, nước mưa… Nước ngầm là nước xuất hiện ở tầng sâu dưới đất, thường từ

30 – 40 m, 60 – 70 m có khi 120 – 150 m và cũng có khi tới 180m

Đối với các hệ thống cấp nước tập trung thì nguồn nước ngầm luôn là loại nguồn nước được ưa tiên lựa chọn nếu có thể Bởi vì các nguồn nước mặt thường bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phụ thuộc vào sự biến động theo mùa Trong khi đó, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi các tác động của con người Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước mặt nhiều Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay các hạt lơ lửng, và vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp

_

Chất rắn lơ lửng Rất thấp, hầu như không

_

Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất hoà tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trình phong hoá và sinh hoá trong khu vực Ở những vùng có điều kiện phong hoá tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa ngấm vào đất

Ngoài ra, nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người Các chất thải của con người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học, và việc sử dụng phân bón hoá học…Tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm vào nguồn nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm Đã có không

ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu

cơ khó phân huỷ, các vi khuẩn gây bệnh, nhất là các hoá chất độc hại như các kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu và không loại trừ cả các chất phóng xạ

3.3.2 Các thành phần của nước ngầm

Thành phần chất lượng của nước ngầm phụ thuộc vào nguồn gốc của nước ngầm, cấu trúc địa hình của khu vực và chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước Ở các khu vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây nhiễm bẩn, nước ngầm nói chung được đảm bảo về mặt vệ sinh và chất lượng khá ổn định Người ta chia làm 2 loại khác nhau:

Nước ngầm hiếu khí

Thông thường nước có oxy có chất lượng tốt, có trường hợp không cần xử lý mà

có thể cấp trực tiếp cho người tiêu thụ Trong nước có oxy sẽ không có các chất khử như H2S, CH4, NH4

+

…

Nước ngầm yếm khí

_

Trong quá trình nước thấm qua các tầng đá, oxy bị tiêu thụ Khi lượng oxy hòa tan trong nước bị tiêu thụ hết, các chất hòa tan như Fe2+, Mn2+ sẽ được tạo thành Mặt khác các quá trình khử NO3- → NH4+; SO42- → H2S; CO2 → CH4 cũng xảy ra

3.3.2.1 Các ion trong nước ngầm

Ion canci Ca 2+

Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ cao Trong đất thường chứa nhiều CO2

do quá trình trao đổi chất của rễ cây và quá trình thủy phân các tạp chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật Khí CO2 hòa tan trong nước mưa theo phản ứng sau:

CO2 + H2O → H2CO3

Axit yếu sẽ thấm sâu xuống đất và hòa tan canxi cacbonat tạo ra ion Ca2+

2H2CO3 + 2CaCO3→ Ca(HCO3)2 + Ca2+ + 2HCO3

-Ion magie Mg 2+

Nguồn gốc của các ion Mg2+ trong nước ngầm chủ yếu từ các muối magie silicat

và CaMg(CO3)2, chúng hòa tan chậm trong nước chứa khí CO2 Sự có mặt Ca2+ và

Mg2+ tạo nên độ cứng của nước

Ion natri Na +

Sự hình thành của Na+ trong nước chủ yếu theo phương trình phản ứng sau:

2NaAlSi3O3 + 10H2O → Al2Si2(OH)4 + 2Na+ + 4H4SiO3

Na+ cũng có thể có nguồn gốc từ NaCl, Na2SO4 là những muối có độ hòa tan lớn trong nước biển

4Fe(OH)3 + 8H+→ 4Fe2+ + O2 + 10H2O Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hóa, ion Fe2+ bị oxy hóa thành ion

Fe3+ và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ.Vì vậy, khi vừa bơm ra khỏi giếng, nước thường trong và không màu, nhưng sau một thời gian để lắng trong chậu và cho tiếp xúc với không khí, nước trở nên đục dần và đáy chậu xuất hiện cặn lắng màu đỏ hung

Trong các nguồn nước mặt sắt thường tồn tại thành phần của các hợp chất hữu

cơ Nước ngầm trong các giếng sâu có thể chứa sắt ở dạng hóa trị II của các hợp chất sunfat và clorua Nếu trong nước tồn tại đồng thời đihyđrosunfua (H2S) và sắt thì sẽ tạo ra cặn hòa tan sunfua sắt FeS Khi làm thoáng khử khí CO2, hyđrocacbonat sắt hóa trị II sẽ dễ dàng bị thủy phân và bị oxy hóa để tạo thành hyđroxyt sắt hóa trị III

4Fe2+ + 8HCO3- + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ + 8CO2↑

_

Với hàm lượng sắt cao hơn 0,5 mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần

áo khi giặt, làm hỏng sản phẩm của các ngành dệt may, giấy, phim ảnh, đồ hộp Trên giàn làm nguội, trong các bể chứa, sắt hóa trị II bị oxy hóa thành sắt hóa trị III, tạo thành bông cặn, các cặn sắt kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển của các ống dẫn nước Đặc biệt là có thể gây nổ nếu nước đó dùng làm nước cấp cho các nồi hơi Một số ngành công nghiệp có yêu cầu nghiêm ngặt đối với hàm lượng sắt như dệt, giấy, sản xuất phim ảnh…

Nước có chứa ion sắt, khi trị số pH < 7,5 là điều kiện thuận lợi để vi khuẩn sắt phát triển trong các đường ống dẫn, tạo ra cặn lắng gỗ ghề bám vào thành ống làm giảm khả năng vận chuyển và tăng sức cản thủy lực của ống

Ion mangan

Mangan thường tồn tại song song với sắt ở dạng ion hóa trị II trong nước ngầm

và dạng keo hữu cơ trong nước mặt Do vậy việc khử mangan thường được tiến hành đồng thời với khử sắt Các ion mangan cũng được hòa tan trong nước từ các tầng đất đá ở điều kiện yếm khí như sau:

6MnO2 + 12H+→ 6Mn2+ + 3O2 + 6H2O Mangan II hòa tan khi bị oxy hóa sẽ chuyển dần thành mangan IV ở dạng hyđroxyt kết tủa, quá trình oxy hóa diễn ra như sau:

2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O → 2Mn(OH)4↓ + 4H+ + 4HCO3Khi nước ngầm tiếp xúc với không khí trong nước xuất hiện cặn hyđroxyt sắt sớm hơn vì sắt dễ bị oxy hóa hơn mangan và phản ứng oxy hóa sắt bằng oxy hòa tan trong nước xảy ra ở trị số pH thấp hơn so với mangan Cặn mangan hóa trị cao là chất xúc tác rất tốt trong quá trình oxy hóa khử mangan cũng như khử sắt Cặn hyđroxyt mangan hóa trị IV Mn(OH)4 có màu hung đen

-Trong thực tế cặn và chất lắng đọng trong đường ống, trên các công trình là do hợp chất sắt và mangan tạo nên Vì vậy, tùy thuộc vào tỷ số của chúng, cặn có thể

_

Với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5 mg/l Tuy nhiên, với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0,1 mg/l sẽ gây nhiều nguy hại trong việc sử dụng giống như trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao

3.3.2.2 Các chất khí hòa tan trong nước ngầm

v O 2 hòa tan

Tồn tại rất ít trong nước ngầm Tùy thuộc vào nồng độ của khí oxy trong nước ngầm, có thể chia nước ngầm thành 2 nhóm chính sau:

+ Nước yếm khí: trong quá trình lọc qua các tầng đất đá, oxy trong nước bị tiêu

thụ, khi lượng oxy bị tiêu thụ hết, các chất hòa tan như Fe2+, Mn2+ sẽ tạo thành nhanh hơn

+ Nước dư lượng oxy hòa tan: trong nước có oxy sẽ không có các chất khử như

NH4+, H2S, CH4 Đó chính là nước ngầm mạch nông Thường khi nước có dư lượng oxy sẽ có chất lượng tốt Tuy nhiên, nước ngầm mạch nông phụ thuộc nhiều vào nguồn nước mặt, nếu nước mặt bị ô nhiễm thì nó cũng sẽ bị ảnh hưởng

v H 2 S

Hyđrosunfua được tạo thành trong điều kiện yếm khí từ các hợp chất humic với

sự tham gia của vi khuẩn

_

vậy các khu vực khai thác nước ngầm cấp cho sinh hoạt và công nghiệp cần phải được bảo vệ cẩn thận, tránh bị nhiễm bẩn nguồn nước Để bảo vệ nguồn nước ngầm cần khoanh vùng khu vực bảo vệ và quản lý, bố trí các nguồn thải ở khu vực xung quanh

Tóm lại, trong nước ngầm có chứa các cation chủ yếu là Na+, Ca2+, Mg2+, Fe2+,

Mn2+, NH4+ và các anion HCO3-, SO4

2-, Cl- Trong đó các ion Ca2+, Mg2+ chỉ tồn tại trong nước ngầm khi nước này chảy qua tầng đá vôi Các ion Na+, Cl-, SO42- có trong nước ngầm trong các khu vực gần bờ biển, nước bị nhiễm mặn Ngoài ra, trong nước ngầm có thể có nhiều nitrat do phân bón hóa học của người dân sử dụng quá liều lượng cho phép Thông thường thì nước ngầm chỉ có các ion Fe2+, Mn2+, khí CO2, còn các ion khác đều nằm trong giới hạn cho phép của TCVN đối với nước cấp cho sinh hoạt

3.3.3 Một số phương pháp xử lý nước ngầm nhiễm sắt

Tùy thuộc vào hàm lượng Fe2+ có trong nước ngầm mà người ta lựa chọn các phương pháp khử sắt khác nhau:

3.3.3.1 Làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện để oxy hóa Fe 2+ thành Fe 3+

Làm thoáng đơn giản trên bề mặt lọc: dàn phun nước cao 0.7m, lỗ phun đường kính 5-7 mm; lưu lượng 10m3/m2h Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng =40 % lượng oxy hòa tan bão hòa ( ở 25oC lượng oxy bão hòa =8.4 mg/l)

Làm thoáng bằng dàn mưa tự nhiên: dàn một bậc hay nhiều bậc với sàn rải xỉ hoặc tre gỗ Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng=55% lượng oxy hòa tan bão hòa Hàm lượng CO2 giảm 50%

Làm thoáng cưỡng bức: tháp làm thoáng cưỡng bức lưu lượng 30 – 40 m3/h, lượng không khí tiếp xúc 4 – 6 m3/m3 H2O Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng = 70% lượng oxy hòa tan bão hòa Hàm lượng CO2 giảm 75%

Trong nước ngầm, ngoài Fe2+ còn có HS-, S2- (H2S) có tác dụng khử đối với sắt nên ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa sắt

_

2H2S + O2 → 2S + 2H2O Nếu trong nước có oxy hòa tan thì phản ứng oxy hóa S2- xảy ra trước sau đó mới tiếp tục oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ Vì vậy, ta tính toán lượng oxy cung cấp để đủ oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ để đạt tiêu chuẩn cấp nước

Trong phản ứng, để oxy hóa 1 mg Fe2+, cần 0,64 mg Cl2 hoặc 0,94 mg KMnO4

và đồng thời độ kiềm của nước giảm đi 0,018 mgđl/l

So sánh với phương pháp khử sắt bằng làm thoáng ta thấy, dùng chất oxy hóa mạnh phản ứng nhanh hơn, pH môi trường thấp hơn (pH < 6) Nếu trong nước tồn tại các hợp chất như: H2S, NH3 thì chúng sẽ gây ảnh hưởng đến quá trình khử sắt

4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O +4Ca(OH)2 → 4Fe(OH)3↓ + 4 Ca(HCO3)2

Sắt (III) hydroxit được tạo thành, dễ dàng lắng lại trong bể lắng và giữ lại hoàn toàn trong bể lọc

Trong trường hợp không có oxy hòa tan: khi cho vôi vào nước phản ứng diễn ra như sau:

_

Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 → FeCO3 + CaCO3 +H2O

3.3.4 Một số công nghệ xử lý nước ngầm nhiễm Fe điển hình tại Việt Nam hiện nay 3.3.4.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước tại trạm Qui Đức 2 huyện Bình Chánh

Bể chứa + khử trùng Clorine

sông Cặn