đồ án xử lý cấp nước

đồ án xử lý cấp nước

Đồ Án

Xử lý cấp nước

1.1. Nước mưa

Nước mưa có thể được xem như nước cất tự nhiên nhưng không hoàn toàn tinhkhiết bởi vì nước mưa có thể bị ô nhiễm bởi khí, bụi, và thậm chí cả vi khuẩn có trongkhông khí Khi rơi xuống, nước mưa tiếp tục bị ô nhiễm do tiếp xúc với các vật thểkhác nhau Hơi nước gặp không khí chứa nhiều oxit nitơ hay oxit lưu huỳnh sẽ tạo nêncác trận mưa axit

Hệ thống thu gom nước mưa dùng cho mục đích sinh hoạt gồm hệ thống mái,máng gom dẫn về bể chứa Nước mưa có thể dự trữ trong các bể chứa có mái che đểdùng quanh năm

1.2. Nước mặt

Thuật ngữ nước mặt dùng để chỉ các loại nước lưu thông hoặc chứa trên bề mặt

lục địa, nước tiếp xúc với không khí: nước sông, suối, ao hồ, kênh rạch…

Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nên có lượng mưa khá cao Lượngmưa trung bình trong nhiều năm trên toàn lãnh thổ Việt Nam vào khoảng 1.960 mm.Lượng mưa này, ngoài phần bốc hơi (trung bình nhiều năm khoảng 953 mm/năm –chiếm khoảng 48,6%) sẽ là nguồn cung cấp cho nước ngầm và hình thành dòng chảy

bề mặt của các sông, suối

Trong nước mặt thường xuyên có mặt các chất khí hòa tan, chủ yếu là oxy Oxyhòa tan trong nguồn nước có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống của các thủy sinhvật.

Nước mặt thường chứa hàm lượng chất lơ lửng đáng kể với các kích thước khácnhau, một số trong chúng có khả năng lắng tự nhiên Chất lơ lửng thường gây ra độđục của nước sông hồ

Có mặt các chất hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên ở nguồn nước được hình thành

từ thực vật và động vật phân hủy sau khi chết Các chất hữu cơ có trong nguồn nướcmặt còn do xả các loại nước thải chưa xử lý làm cho nguồn nước bị ô nhiễm hữu cơ

Sinh vật nổi trôi cũng thường có trong nguồn nước mặt, nhất là rong tảo vàđộng vật nổi

Chất lượng nước mặt chịu ảnh hưởng và thay đổi theo mùa, có khi bị ô nhiễm nặng docác yếu tố tự nhiên (mưa, lũ…) và các yếu tố nhân tạo (xả nước thải sinh hoạt, nướcthải công nghiệp chưa xử lý vào nguồn nước, sự cố tràn dầu trên sông…)

Nước ngầm

Nước ngầm được hình thành do nước mưa thấm qua các lớp đất đá trong lòngđất và được giữ lại ở các tầng chứa nước bên dưới bề mặt đất ở các độ sâu khác nhau.Tùy thuộc vào vị trí, độ sâu và áp suất mà nước ngầm được phân loại thành các dạng:

 Nước ngầm tầng nông: có độ sâu từ 3 đến 10m, nằm trong các tầng đất thổ

nhưỡng và thường là nước ngầm không có áp Nước ngầm tầng nông thường cótrữ lượng nhỏ và có khả năng bị nhiễm bẩn lớn bởi các chất ô nhiễm từ trên bềmặt thấm xuống

 Nước ngầm tầng sâu: chứa trong các tầng chứa nước ở độ sâu trên 40m Nước

ngầm tầng sâu thường có chất lượng tốt hơn, trữ lượng phong phú hơn và ítchịu ảnh hưởng của các mùa trong năm Một số dạng nước ngầm tầng sâu lànước ngầm có áp, có thể phun lên bề mặt khi sử dụng các giếng khoan

1.2.1. Các ion có thể có trong nước ngầm

 Ion canxi Ca 2+

Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ cao Trong đất thường chứa nhiềuCO2 do quá trình trao đổi chất của rễ cây và quy trình thủy phân các tạp chất hữu cơdưới 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

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 tanlớn trong nước biển

 Ion NH 4 +

Các ion NH4+ có trong nước ngầm có nguồn gốc từ các chất thải rắn và nướcsinh hoạt, nước thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, phân bón hóa học và quá trìnhvận động của nitơ

 Ion bicacbonat HCO 3

-Được tạo ra trong nước nhờ quá trình hòa tan đá vôi khi có mặt khí CO2

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2HCO3

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 rakhỏi giếng, nước thường trong và không màu, nhưng sau một thời gian để lắng trongchậu và cho tiếp xúc với không khí, nước trở nên đục dần và đáy chậu xuất hiện cặnlắng 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 chấtsunfat và clorua Nếu trong nước tồn tại đồng thời đihyđrosunfua (H2S) và sắt thì sẽtạo ra cặn hòa tan sunfua sắt FeS Khi làm thoáng khử khí CO2, hyđrocacbonat sắt hóatrị II sẽ dễ dàng bị thủy phân và bị oxy hóa để tạo thành hyđroxit sắt hóa trị III

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

Trong quy trình xử lý sắt trong nước ngầm, điều quan trọng là biết được điềukiện để chuyển sắt hóa trị II thành sắt hóa trị III và hyđroxit sắt (II) và hydroxit sắt(III) được tạo thành từ trạng thi hòa tan sang cặn lắng

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 Trêndàn làm nguội, trong các bể chứa, sắt hóa trị II bị oxy hóa thành sắt hóa trị III, tạothành bông cặn, các cặn sắt kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển củacác ống dẫn nước Đặc biệt là có thể gây nổ nếu nước được dùng làm nước cấp chocác nồi hơi Một số ngành công nghiệp có yêu cầu nghiêm ngặt đối với hàm lượng sắtnhư 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 sắtphát triển trong các đường ống dẫn, tạo ra cặn lắng gồ ghề bám vào thành ống làmgiảm 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 hànhđồng 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 dạnghyđroxit kết tủa, quá trình oxy hóa diễn ra như sau:

2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O → 2Mn(OH)4↓ + 4H+ + 4HCO3

-Khi nước ngầm tiếp xúc với không khí trong nước xuất hiện cặn hyđroxit sắtsớm hơn vì sắt dễ bị oxy hóa hơn mangan và phản ứng oxy hóa sắt bằng oxy hòa tantrong nước xảy ra ở trị số pH thấp hơn so với mangan Để oxy hóa mangan trị số pHcần thiết > 9,5 Cặn mangan hóa trị cao là chất xúc tác rất tốt trong quá trình oxy hóakhử mangan cũng như khử sắt Cặn hyđroxit mangan hóa trị IV Mn(OH)4 có màu hungđen.

Trong thực tế cặn và chất lắng đọng trong đường ống, trên các công trình là dohợp chất sắt và mangan tạo nên, vì vậy, tùy thuộc vào tỷ số của chúng, cặn có thể cómàu từ hung đỏ đến màu nâu đen Quá trình oxy hóa diễn ra ngay với các chất dễ oxyhóa, do vậy , để oxy hóa hàm lượng mangan xuống đến 0,2 mg/l, pH của nước phải cógiá trị xấp xỉ bằng 9

Kết quả thực nghiệm cho thấy khi pH < 8 và không có chất xúc tác thì quá trìnhoxy hóa mangan (II) thành (IV) diễn ra rất chậm, độ pH tối tưu thường trong khoảng

từ 8,5 đến 9,5

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

Những đặc tính cơ bản của nước ngầm thường thấy là pH thấp, hàm lượng Sắt,hàm lượng Mangan và hàm lượng CO2 cao Độ khoáng hóa, độ đục, độ màu ít hoặckhông thay đổi Một số nơi, nước ngầm có độ cứng khá cao, đôi khi bị nhiễm nitrat,nhiễm mặn, silic, asen, E.coli, Coliform…

nước

 Ưu điểm:

- Nước ngầm là một tài nguyên thường xuyên, ít chịu ảnh hưởng củanhững yếu tố khí hậu như hạn hán Chất lượng nước tương đối ổn định,

ít bị biến động theo mùa như nước mặt

- Chủ động trong vấn đề cấp nước cho các vùng hẻo lánh, dân cư thưa vìnước ngầm có thể khai thác với nhiều công suất khác nhau Nước ngầmcòn có thể khai thác tấp trung như các nhà máy nước ngầm, các xínghiệp, hoặc khai thác phân tán ở các hộ dân cư Đây chính là ưu điểmnổi bật của nước ngầm trong vấn đề cấp nước nông thôn

- Khai thác nước ngầm với nhịp độ cao sẽ làm cho mực nước ngầm hạthấp xuống, một mặt việc này dẫn đến quá trình xâm nhập mặn, mặtkhác làm cho nền đất bị võng xuống gây hư hại cho các công trình xâydựng và đó cũng là một trong những nguyên nhân của hiện tượng sụt lúnđất.

- Việc khai thác nước ngầm với quy mô và nhịp độ quá cao sẽ làm chohàm lượng muối trong nước tăng lên và dẫn đến tăng chi phí xử lý choviệc xử lý nước trước khi đi vào sử dụng

- Khai thác nước ngầm một cách bừa bãi cũng dẫn đến tình trạng ô nhiễmnguồn nước ngầm

Các chỉ tiêu về chất lượng nước

1.3. Các chỉ tiêu lý học

Nhiệt độ: nhiệt độ nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và

khí hậu Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nước và nhu cầutiêu thụ

Độ màu: độ màu thường là do các chất bẩn trong nước tạo nên Các hợp chất

sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ Các chất mùn humic gây ra màuvàng Còn các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây Nước bị nhiễm bẩn bởinước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh đậm hoặc đen

Độ đục: Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt, khi trong nước có các vật

lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật…thì khả năng truyềnánh sáng bị giảm đi Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn Hàm lượngchất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước

Mùi vị: Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp

chất hữu cơ hay các sản phẩm từ các các quá trình phân hủy vật chất gây nên Nướcthiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi hôi Nước sau khi khử trùng với các hợpchất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol

Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan nước có thể có các vịmặn, ngọt, đắng, chát…

Độ nhớt: độ nhớt là đại lượng biểu thị lực ma sát nội, sinh ra trong quá trình

dịch chuyển giữa các lớp chất lỏng với nhau Độ nhớt tăng khi hàm lượng các muốihòa tan trong nước tăng, giảm khi nhiệt độ tăng

Độ dẫn điện: độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng của các chất khoáng

hòa tan trong nước, và dao động theo nhiệt độ

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 chấtnày có thời gian bán phân hủy rất ngắn nên nước thường vô hại Tuy nhiên khi bịnhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượtquá giới hạn cho phép

1.4. Các chỉ tiêu hóa học

Thành phần ion của nước thiên nhiên: Trong đại đa số các trường hợp thành

phần ion của nước thiên nhiên được xác định bởi các ion: Ca2+, Mg2+, K+, HCO3-, SO42-,

Cl- Các ion còn lại chiếm số lượng rất bé, tuy đôi khi chúng có ảnh hưởng rất lớn đếnchất lượng nước

Hàm lượng oxi hòa tan(DO): oxi hòa tan trong nước phụ thuộc vào áp suất,

nhiệt độ, thành phần, tính chất nguồn nước Áp suất tăng, độ hòa tan của oxi của nướctăng, ngược lại khi nhiệt độ tăng độ hòa tan của oxi vào nước giảm Hàm lượng oxihòa tan trong nước tuân theo định luật Henry Thông thường, nồng độ oxi hòa tan ởthời điểm tới hạn là 8mg/l

Độ pH: Đặc trưng bởi nồng độ ion H+ trong nước (pH = -log(H+), phản ánh tínhchất của nước là axit, trung tính hay kiềm

Độ kiềm: đặc trưng bởi các muối của axit hữu cơ như bicacbonat, cacbonat,

hydrat… Người ta cũng phân biệt độ kiềm theo tên gọi của các muối Độ kiềm có ảnhhưởng trực tiếp đến tốc độ và hiệu quả xử lý nước Trong một số trường hợp, khi độkiềm thấp, cần thiết phải bổ sung hóa chất để kiềm hóa nước

Độ oxi hóa: (BOD) thường tính bằng mg/l O2, đặc trưng bởi nồng độ các chất

hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ dễ oxi hóa

Hàm lượng Sắt: nước ngầm ở nước ta thường có hàm lượng sắt lớn.

Hàm lượng Mangan: thường gặp trong nước ngầm cùng với sắt ở dạng

bicacbonat Mn2+

Axit Silic: trong nước ngầm thường gặp nồng độ silic cao, khi 6,5≤pH≤7,5 gây

khó khăn cho việc khử sắt Nồng độ axit silic lớn cản trở việc sử dụng nước cho nồihơi áp lực cao

Các hợp chất của Nitơ : các hợp chất hữu cơ có trong nước thường tồn tại dưới

dạng amoniac, nitrit, nitrat và nito tự do Tồn tại những hợp chất này chứng tỏ nguồnnước bị nhiễm bẩn bởi nước thải Có NH3 chứng tỏ nước đang bị nhiễm bẩn rất nguyhiểm đặc biệt cho cá; có HNO2, HNO3 chứng tỏ nước nhiễm bẩn đã lâu, các quá trìnhoxi hóa đã kết thúc

Clorua và Sunfat: có trong nước thiên nhiên thường dưới dạng các muối nitrit,

canxi và magie Ion Cl- có trong nước tự do hòa tan các muối khoáng hoặc do quátrình phân hủy các hợp chất hữu cơ Nước chứa ion Cl- có tính xâm thực đối vớibêtông

Các hợp chất phốt phát: trong nước hàm lượng phốt pho cao sẽ thúc đẩy quá

trình phú dưỡng hóa

Iot và Florua: có trong nước thiên nhiên dưới dạng ion, chúng có ảnh hưởng

trực tiếp đến sức khỏe con người Florua cho phép tới 1mg/l Thiếu florua sinh bệnhđau răng, thừa gây hỏng men răng Iot cho phép 0,005÷0,007 mg/l Thiếu lượng iotsinh bệnh bưới cổ

Các chất khí hòa tan: các chất khí O2, H2S, CO2, trong nước thiên nhiên dao

động rất lớn Chúng làm cho nước có mùi và ăn mòn kim loại

Các chỉ tiêu vi sinh

Vi trùng và vi khuẩn: trong nước có nhiều loại vi trùng và siêu vi trùng gây

bệnh và truyền bệnh nguy hiểm như kiết lị thương hàn, dịch tả…

Phù du rong tảo: trong các nguồn nước mặt và nhất là trong các ao hồ thường

có các loại phù du rong tảo Chúng ở dạng lơ lửng hay bám vào đáy hồ làm cho chấtlượng nước nguồn kém đi và khó xử lý Ví dụ: nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bàothường đi qua bể lắng và đọng lại trên bề mặt vật liệu lọc làm tăng tổn thất áp lực.Trong đường ống, tảo có thể làm tắc đường ống, đồng thời làm cho nước có tính ănmòn do quá trình quang hợp hô hấp của rong tảo thải ra khí CO2 Tảo còn gây nên tìnhtrạng thừa thiếu oxi trong nước, tạo ra các hợp chất có mùi, tăng nồng độ các chất hữu

cơ và tạo ra các chất độc hại trong nước

Một số quá trình cơ bản xử lý nước ngầm

STT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ MỤC ĐÍCH

1 Làm thoáng Khử khí CO2 nâng cao pH của nước để đẩy nhanh

quá trình oxy hóa và thủy phân Sắt và Mangan trongdây chuyền công nghệ khử Sắt và Mangan.

Lấy oxy từ không khí để oxy hóa Sắt và Mangan hóatrị II hòa tan trong nước

Làm giàu oxy để tăng thế oxy hóa khử của nước, khửcác chất bẩn ở dạng khí hòa tan trong nước

2 Clo hóa sơ bộ Oxy hóa Sắt và Mangan ở các dạng phức chất hữu cơ

Loại trừ rong, rêu, tảo phát triển trên các thành bểtrộn, tạo bông cặn và bể lắng, bể lọc

Trung hòa lượng Amoniac dư, diệt các vi khuẩn tiết

5 Quá trình lắng Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và bông cặn có khả

năng lắng, làm giảm vi trùng và vi khuẩn

6 Quá trình lọc Loại trừ các hạt cặn nhỏ không lắng được trong bể

lắng nhưng có khả năng kết dính trên bề mặt vật liệulọc

9 Ổn định nước Khử tính xâm thực và tạo ra màng bảo vệ cách ly

không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mặttrong thành ống dẫn để bảo vệ ống và phụ tùng trênống

10 Làm mềm nước Khử khỏi nước các ion Ca2+ và Mg2+ đến nồng độ yêu

cầu

11 Khử muối Khử ra khỏi nước các cation và anion của các muối

hòa tan đến nồng độ yêu cầu

Chương 2: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Tổng quan về nước ngầm ở huyện Nhà Bè

Nhà Bè là huyện ngoại thành nằm về phía Đông Nam của thành phố Hồ ChíMinh Phía Bắc giáp quận 7 Phía Nam giáp huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An PhíaĐông giáp sông Nhà Bè, ngăn cách với huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai; sông SoàiRạp, ngăn cách với huyện Cần Giờ Phía Tây giáp huyện Bình Chánh

Huyện Nhà Bè có một hệ thống sông ngòi thuận lợi cho việc mở rộng mạnglưới giao thông đường thủy đi khắp nơi, có điều kiện xây dựng các cảng nước sâu đủsức tiếp nhận các tàu có trọng tải lớn cập cảng Với điều kiện tự nhiên thuận lợi vànguồn nhân lực dồi dào, Nhà Bè đóng một vai trò quan trọng về mặt kinh tế

Tuy nhiên, bên cạnh đó, thiên nhiên cũng đem lại cho Nhà Bè nhiều khó khăn

Do ở gần cửa sông, tiếp giáp với biển, nên nguồn nước ngọt dành cho sinh hoạt và sảnxuất của huyện rất khó khăn, vào mùa khô thường xuyên thiếu nước

Nguồn nước ngầm thành phố: Tập trung ở phía bắc Củ Chi, Hóc Môn, nơi cótầng nước ngầm dồi dào nhất, phẩm chất cũng tốt nhất, ở độ sâu 60 ÷ 90 m Ngoài racòn có ở các quận: 3, 5, 11, Bình Thạnh, Tân Bình, Tân Phú, Gò Vấp nhưng phẩmchất không tốt bằng Càng về phía Nam (Nhà Bè, Bình Chánh, Cần Giờ nguồn nướcngầm thường bị nhiễm mặn nặng

Khảo sát của Liên đoàn địa chất thủy văn và địa chất công trình miền Nam chothấy, hệ thống nước ngầm TP HCM có 4 tầng chứa nước là Holocen, Pleistocen,Pliocen trên và Pliocen dưới Tầng Holocen có bề dày lớn, phân bổ ở khu vực huyệnNhà Bè, Cần Giờ, Bình Chánh và phần thung lũng phía nam sông Sài Gòn Tầng nàynhiễm mặn, vì thế ở các khu vực trên hầu như không thể khoan giếng được và dân cư

chủ yếu là mua nước ngọt để sử dụng trong sinh hoạt (Nguồn Vietbao.vn Thứ sáu, ngày 8 tháng 4 năm 2005)

Tầng Hologen nhiễm mặn sâu và lan tỏa, tác động đến các tầng khác theohướng thu hẹp dần khối nước sạch 3 tầng chứa nước còn lại hiện cung cấp chính chothành phố, trong đó tầng Pleistocen và Pliocen trên được khai thác nhiều nhất do haitầng này có trữ lượng lớn Riêng tầng Pliocen dưới phân bổ ở khu vực Phú Mỹ Hưng,quận 8, Tân Quy Đông, Bình Hưng, Phong Phú, Đa Phước và Hóc Môn, có đặc điểm

dễ nhiễm phèn, mặn

Bên cạnh vấn đề chất lượng nước bị nhiễm phèn, nhiễm mặn ở Tp.HCM nóichung và huyện Nhà Bè nói riêng , còn tồn tại vấn đề ô nhiễm vi sinh trên địa bàn 1 sốquận huyện.

Trung tâm Nước sinh hoạt và Vệ sinh môi trường nông thôn TPHCM cũng cómột khảo sát khác tại các quận 9, Thủ Đức và 4 huyện Hóc Môn, Củ Chi, Nhà Bè,Bình Chánh cho thấy nước ngầm tại một số khu vực trên địa bàn các quận huyện này

bị nhiễm vi sinh nặng

Đặc biệt tại khu vực các xã Hiệp Phước, Phước Kiển, Long Thới (Nhà Bè);Phong Phú (Bình Chánh) có tồn tại vi sinh như Coliform, E.coli Trong khi theo quyđịnh Việt Nam thì các thành phần trên không được có trong nước sinh họat

Để bảo vệ nguồn nước nhằm đáp ứng nhu cầu hiện tại và cho tương lai, công cuộc quản lý nguồn nước ngoài sự nỗ lực của các cơ quan quản lý chuyên ngành còn là trách nhiệm của toàn thể xã hội Nước là cuộc sống để cuộc sống được trong xanh chúng ta phải bảo vệ nguồn nước.

Đề xuất quy trình công nghệ

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Đầu tiên, nước ngầm được hút từ dưới đất lên dẫn vào bể chứa Nước từ bểchứa được dẫn vào công trình làm thoáng, với mục đích chính là khử CO2, hòa tan oxi

từ không khí vào nước để oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, Mn2+ thành Mn4+ (nếu có) để dểdàng kết tủa, dể dàng lắng đọng để khử ra khỏi nước nâng cao năng suất của các côngtrình lắng và lọc.

Sau khi làm thoáng nước tiếp tục sẽ qua bể lắng ngang, bể lắng ngang đượcthiết kế để loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn lơ lửng có khả năng lắng xuống dưới đáy

bể bằng trọng lực Nhiệm vụ của bể lắng là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt có kíchthước lớn (≥ 0,2mm) để loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí vàgiảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể

Sau đó nước được đưa qua bể lọc áp lực Tại đây, không chỉ giữ lại các hạt cặn

lơ lửng trong nước có kích thước lớn hơn kích thước các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc

mà còn giữ lại keo sắt, keo hữu cơ gây độ đục, độ màu

Sau đó nước được dẫn vào bể khử trùng, với hóa chất khử trùng là dung dịchClo để loại trừ vi sinh vật tồn tại trong nước ngầm

Nước qua bể khử trùng được đưa vào bể chứa Sau đó được bơm phân phối chongười dân sử dụng

Các quy trình đơn vị

Giàn mưa

Nhiệm vụ của giàn mưa là:

Hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ , Mn2+ thành

Mn4+ để dễ dàng kết tủa, dễ lắng đọng

Khử khí CO2 , H2S có trong nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuậnlợi và đẩy nhanh quá trình oxy hóa và thủy phân Sắt và Mangan, nâng cao năng suấtcủa các công trình lắng và lọc

Tăng lượng oxy hòa tan trong nước, nâng cao thế oxy hóa khử của nước để thựchiện dễ dàng các quá trình oxy hóa

Bể lắng ngang

Lắng là khâu quan trọng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước Các loại bểlắng được thiết kế để loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn lơ lửng có khả năng lắng xuống

cát kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,6 để loại trừhiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lạitrong bể lắng.

Bồn lọc áp lực

Lọc là quá trình không chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có kích thướclớn hơn kích thước các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà còn giữ lại keo sắt, keo hữu

cơ gây độ đục độ màu Bể lọc thường được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn

có trong nước tùy thuộc vào yêu cầu đối với chất lượng nước Bể lọc này được thiết kếgồm hai lớp: lớp thạch anh và lớp cát sỏi

Nước cấp khi qua bể lắng hầu hết các cặn lơ lửng đều được giữ lại, chỉ cònkhoảng 20% căn lơ lửng không lắng được ở bể lắng mà tiếp tục đi vào bể lọc Bể lọc

có nhiệm vụ lọc tất cả các cặn không thể lắng được

Bể chứa nước sạch

Nhiệm vụ của bể chứa là chứa nước sạch sau quá trình lọc Đặt cạnh bể chứa là

hệ thống bơm cung phân phối nước ra mạng tiêu thụ, bơm nước rửa lọc…trạm bơmphải đảm bảo việc phân phối nước theo yêu cầu về công suất và độ tin cậy

Khử trùng bằng hóa chất (Clo và các hợp chất của Clo)

Clo là một chất oxy hóa mạnh, ở bất cứ dạng nào nguyên chất hay hợp chất khitác dụng với nước đều tạo ra phân tử axit hypoclorit HOCl có tác dụng khử trùng rấtmạnh Quá trình diệt vi sinh vật xảy ra theo hai giai đoạn Đầu tiên chất khử trùngkhuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh, sau đó phản ứng với men bên trong tế bào vàphá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến sự diệt vong của tế bào

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

TÍNH TOÁN BỂ LẮNG NGANG

Tính toán kích thước bể

Với lưu lượng nước vào bể Q = 2000 m3/ngày.đêm = 83,333 m3/h = 0,02315 m3/s

Theo tài liệu tham khảo “Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống cấp nước sạch” của TS Trịnh Xuân Lai trang 153 chỉ rẳng khi tính toán bể lắng mà cặn

không keo tụ thì chọn công thức của Liên Xô trước đây

Diện tích bể lắng tính theo công thức: 0

U

Q

F=α

Trong đó:

Q : lưu lượng nước vào bể (m3/h)

U0: tải trọng bề mặt hay tốc độ lắng của hạt cặn (m/h)

α : hệ số kể đến ảnh hưởng của dòng chảy rối trong vùng lắng

30

K1

1

−

=α

Hệ số K phụ thuộc vào tỉ số L/H theo bảng sau: