Tài liệu được biên soạn để sử dụng cho mục đích làm cuốn tài liệu hướng dẫn vận hành, bảo trì các công trình nước sạch nông thôn, cho đối tượng là các cán bộ, kỹ thuật viên, công nhân vậ
Các loại nguồn nước, thành phần tính chất nước nguồn và yêu cầu chất lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt
Các loại nguồn nước, thành phần tính chất nước nguồn
Trong kỹ thuật cấp nước, các loại nguồn nước sau thường được sử dụng:
- Nguồn nước mặt (sông, suối, hồ, ao, );
- Nguồn nước ngầm (nước dưới đất);
Nước mặt chủ yếu do nước mưa cung cấp, ngoài ra có thể là do tuyết tan trên các triền núi cao ở thượng nguồn chảy xuống
Phân loại nguồn nước mặt:
Nước sông là nguồn nước mặt chủ yếu được dùng để cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất Nước sông có lưu lượng lớn, dễ khai thác và có độ cứng cũng như hàm lượng sắt thấp Tuy nhiên, nước sông thường có hàm lượng cặn cao và nhiễm vi sinh nên chi phí xử lý nước thường cao Nước sông còn biến động theo mùa về độ đục, lưu lượng, mực nước và nhiệt độ.
- Nước suối: mùa khô rất trong, lưu lượng nhỏ, mùa lũ lưu lượng lớn, nước đục, nhiều cát sỏi, mức nước lên xuống đột biến
Nước hồ và đầm nhìn chung tương đối trong, nhưng ven hồ thường đục do tác động của sóng Nước hồ, đầm có độ màu cao do rong rêu và các thủy sinh vật gây nên Nước dễ bị nhiễm bẩn và nhiễm trùng nếu không được bảo vệ cẩn thận.
Thành phần, tính chất nguồn nước mặt:
Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:
- Chứa khí hòa tan đặc biệt là oxy;
Nước thải chứa nhiều chất rắn lơ lửng, nhưng đối với nước xả từ các ao đầm, hồ sau quá trình lắng đọng thì lượng chất rắn lơ lửng còn lại có nồng độ tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo.
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao;
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo;
- Chứa nhiều vi sinh vật
Bảng 1.1: Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước mặt
Chất rắn lơ lửng d > 10 -4 mm
Các chất hòa tan d < 10 -6 mm
- Đất sét - Đất sét - Các ion K + , Na + , Ca 2+ ,
- Cát - Protein Mg 2+ , Cl - , SO4 2-, PO4 3-
- Keo Fe(OH)3 - Silicat SiO2 Các chất khí CO2, O2, N2,
- Chất thải hữu cơ, vi sinh vật - Chất thải sinh hoạt hữu cơ CH4, H2S
- Tảo - Cao phân tử hữu cơ - Các chất hữu cơ
- Vi khuẩn - Các chất mùn
Một số nguồn chính nhiễm bẩn nguồn nước mặt do tác động trực tiếp hay gián tiếp của con người:
Nước nhiễm bẩn do vi trùng và vi rút cùng các chất hữu cơ gây bệnh bắt nguồn từ chất thải của con người và động vật, trực tiếp hoặc gián tiếp đưa vào nguồn nước; quá trình này làm tăng nguy cơ ô nhiễm nước và ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng.
Nguồn nhiễm bẩn xuất phát từ các chất hữu cơ phân hủy từ động vật và chất thải trong nông nghiệp, tạo môi trường thuận lợi cho sự hoạt động của vi khuẩn và vi rút Việc quản lý và xử lý chất thải nông nghiệp đúng cách có thể giảm nguy cơ ô nhiễm và bảo đảm an toàn cho sức khỏe cộng đồng.
- Nguồn nhiễm bẩn do chất thải công nghiệp, chất thải rắn có chứa các chất độc hại của các cơ sở công nghiệp như phenol, xyanua, crom, cadimi, chì
Nguồn ô nhiễm dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ phát sinh trong quá trình khai thác, sản xuất, chế biến và vận chuyển đã làm ô nhiễm nguồn nước ở mức độ nghiêm trọng Các chất dầu và hợp chất liên quan tích tụ trong nước, làm giảm chất lượng nguồn nước, ảnh hưởng tới hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng Hệ quả này đặt ra nhiều thách thức cho công nghệ xử lý nước, yêu cầu các giải pháp xử lý dầu trong nước và quản lý chất thải dầu một cách hiệu quả để bảo vệ nguồn nước.
Nguồn ô nhiễm từ các chất tẩy rửa tổng hợp được sử dụng trong sinh hoạt và công nghiệp ngày càng gia tăng, tạo ra nhiều hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học Những hợp chất này làm tăng ô nhiễm nguồn nước mặt, ảnh hưởng đến chất lượng nước và hệ sinh thái, đồng thời đặt ra mối lo ngại về sức khỏe cộng đồng.
Các chất phóng xạ từ các cơ sở sản xuất và sử dụng phóng xạ, như nhà máy sản xuất phóng xạ, bệnh viện và cơ sở nghiên cứu, có thể gây ô nhiễm phóng xạ cho các nguồn nước lân cận Việc giám sát và quản lý chất thải phóng xạ ở những địa điểm này là cần thiết để bảo vệ nguồn nước, sức khỏe cộng đồng và môi trường.
- Các hóa chất bảo vệ thực vật dùng để phòng chống sâu bọ, côn trùng, nấm
Các hợp chất hữu cơ tổng hợp, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như chất dẻo, dược phẩm và vải sợi, là một trong những nguồn gây ô nhiễm đáng kể cho môi trường nước Việc xả thải và tích tụ các hợp chất này có thể làm ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến chất lượng nước và cân bằng sinh thái.
Các hóa chất vô cơ, đặc biệt là hợp chất photphat và nitrat, là nguồn dinh dưỡng thiết yếu được dùng làm phân bón trong nông nghiệp và đóng vai trò thúc đẩy sự phát triển của cây trồng Tuy nhiên, sử dụng phân vô cơ quá mức hoặc không cân đối có thể làm tăng đột biến chất dinh dưỡng trong nước, gây ô nhiễm nguồn nước và hiện tượng phì dưỡng (eutrophication) ở nước mặt và nước dưới đất Phì dưỡng dẫn tới bùng nổ tảo, giảm oxy hòa tan và làm suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và nước uống Để giảm thiểu rủi ro ô nhiễm nước, cần quản lý liều lượng phân bón một cách có kế hoạch, áp dụng nông nghiệp bền vững, và kết hợp các biện pháp như canh tác hợp lý, bón phân theo nhu cầu thực tế của cây trồng và ưu tiên các nguồn dinh dưỡng hữu cơ hoặc công nghệ bón phân tiên tiến.
Nguồn nước thải từ các nhà máy nhiệt điện tuy không gây ô nhiễm trầm trọng nhưng vẫn làm giảm chất lượng nước mặt do nhiệt độ nước thải quá cao Việc này cho thấy cần có biện pháp kiểm soát nhiệt độ và xử lý nước thải trước khi xả ra môi trường để bảo vệ chất lượng nguồn nước mặt.
Việt Nam có lượng mưa lớn và mạng lới sông, suối phân bố khắp nơi, nên nguồn nước mặt đóng vai trò là nguồn cung cấp nước quan trọng cho các đô thị, khu công nghiệp và khu vực nông thôn Nguồn nước mặt không chỉ phục vụ nhu cầu sinh hoạt mà còn là nền tảng cho sản xuất và phát triển kinh tế ở nhiều vùng miền Việc quản lý và bảo vệ nguồn nước mặt một cách bài bản sẽ giúp đảm bảo an ninh nước, nâng cao chất lượng đời sống và thúc đẩy sự bền vững của các khu công nghiệp cũng như khu vực nông thôn.
Nước ngầm được hình thành từ nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua các tầng đất, được lọc sạch và giữ lại trong các lớp đất chứa nước nằm giữa các lớp cản nước Lớp đất chứa nước thường có thành phần chính là cát, sỏi, cuội hoặc sự pha trộn của nhiều loại hạt với kích thước khác nhau Quá trình này tạo nên nguồn nước ngầm phong phú và ổn định dưới mặt đất, phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất.
NCERWASS - IESE 16 cản nước thường là đất sét, đất thịt Ngoài ra nước ngầm có thể còn do nước thấm từ đáy, thành sông hoặc hồ tạo ra
Phân loại nguồn nước ngầm:
Tùy theo vị trí và độ sâu của giếng đào hoặc giếng khoan mà ta thu được các loại nước ngầm sau:
Nước ngầm không áp, còn gọi là nước ngầm mạch nông, thường tồn tại ở độ sâu khoảng 3–10 mét Loại nước này dễ bị nhiễm bẩn do tiếp xúc với nguồn ô nhiễm và môi trường xung quanh, có trữ lượng hạn chế và chịu ảnh hưởng trực tiếp của thời tiết.
Nước ngầm có áp là nguồn nước mạch sâu, thường ở độ sâu trên 20 m và có chất lượng nước tốt hơn nước ngầm mạch nông Trữ lượng nước của nước ngầm có áp thường lớn và ổn định hơn, thích hợp cho cấp nước quy mô lớn Đôi khi nước ngầm có áp còn xuất phát từ mạch nước trên sườn núi hoặc thung lũng, chảy lộ thiên ra mặt đất do các khe nứt liên thông với các lớp đất chứa nước.
Thành phần, tính chất nước ngầm:
- Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định;
- Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như: CO2, H2S ;
- Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo ;
- Ít có sự hiện diện của vi sinh vật
Các dây chuyền công nghệ xử lý nước
Xử lý nước là quá trình điều chỉnh thành phần và tính chất của nước tự nhiên nhằm đáp ứng yêu cầu của các đối tượng sử dụng Quá trình này phụ thuộc vào đặc điểm nước nguồn và các tiêu chuẩn chất lượng nước mà đối tượng sử dụng cần đạt, nhằm bảo đảm nước sau xử lý phù hợp với mục đích sử dụng và an toàn.
Mục đích của các quá trình xử lý nước
Cung cấp nước đầy đủ, an toàn về hóa học và vi sinh là nền tảng để đáp ứng đầy đủ các nhu cầu ăn uống, sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công nghiệp và phục vụ sinh hoạt công cộng của mọi người dùng nước Nước được quản lý và kiểm tra nghiêm ngặt để đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng nước, mang lại sự an tâm về sức khỏe và độ tin cậy cho cộng đồng Mục tiêu là duy trì nguồn nước sạch, an toàn cho ăn uống hàng ngày và vệ sinh cá nhân, đồng thời đáp ứng các yêu cầu của hoạt động dịch vụ và sản xuất công nghiệp cùng với các hoạt động phục vụ công cộng liên tục và bền vững.
− Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chấy gây vẩn đục, gây ra màu, mùi, vị của nước
− Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức khỏe của người tiêu dùng
Các phương pháp xử lý cơ bản:
Phương pháp cơ học sử dụng nguyên lý cơ học để giữ lại cặn không tan trong nước, giúp nước được làm sạch thông qua tách các chất rắn khỏi dung dịch Các công trình liên quan gồm song chắn rác và lưới chắn rác để ngăn các cặn lớn, bể lắng để tách cặn ở trạng thái lắng, và bể lọc để đạt được độ trong mong muốn bằng các lớp vật liệu lọc.
Phương pháp hóa học xử lý nước là một nhóm kỹ thuật được áp dụng phổ biến nhằm loại bỏ tạp chất và diệt khuẩn, trong đó keo tụ bằng phèn giúp các chất rắn lơ lửng kết tụ và lắng, khử trùng bằng Clo tiêu diệt vi khuẩn và ký sinh trùng, kiềm hóa nước bằng vôi để điều chỉnh độ pH và cải thiện tính chất nước, và dùng các hóa chất như CuSO4 để diệt tảo, ngăn chặn sự phát triển của tảo và giảm hiện tượng váng Việc lựa chọn và phối hợp các phương pháp hóa học phụ thuộc vào thành phần nước đầu vào và mục tiêu xử lý, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho nguồn nước.
- Phương pháp lý học: khử trùng nước bằng tia tử ngoại, sóng siêu âm; khử muối bằng điện phân
Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước: Để lựa chọn công nghệ xử lý nước, cần dựa vào các yếu tố sau:
- Chất lượng của nước nguồn (nước thô) trước khi xử lý;
- Chất lượng của nước yêu cầu (sau xử lý) phụ thuộc mục đích của đối tượng sử dụng;
- Công suất của nhà máy nước;
- Điều kiện kinh tế kỹ thuật và khả năng thi công công trình
Dây chuyền công nghệ xử lý nước
Dây chuyền công nghệ xử lý nước là hệ thống các công trình và thiết bị được bố trí nhằm thay đổi thành phần và tính chất của nước thiên nhiên theo yêu cầu về chất lượng nước sử dụng của các đối tượng, bằng một hoặc nhiều biện pháp xử lý khác nhau và thực hiện theo một trình tự nhất định Quá trình này đảm bảo nước thành phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và phù hợp với mục đích sử dụng, từ cấp nước cho sinh hoạt đến ứng dụng công nghiệp và các yêu cầu khác của người dùng.
Các quá trình xử lý nước
Bảng 1.4: Các quá trình xử lý nước
Hồ sơ lắng (hồ chứa và lắng sơ bộ)
- Lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng
- Điều hòa sự dao động lưu lượng giữa nguồn và trạm bơm nước thô, dự trữ nước thô
Song chắn và Lưới chắn rác
- Loại trừ rác, các mảnh vỡ kích thước nhỏ, các vật nổi như rong rêu, tảo, trôi theo dòng nước
Bể lắng cát - Loại ra khỏi nước các hạt cát có tỷ trọng 2,6 và kích thước
0,2 mm để bảo vệ máy móc không bị bào mòn, giảm lượng cặn trơ trong các bể tạo bông cặn và bể lắng
Xử lý nước tại nguồn bằng hóa chất
- Loại trừ khả năng phát triển của vi sinh vật và thực vật gây ra mùi, vị, màu của nước
- Lấy ôxy từ không khí để ôxy hóa sắt và mangan hóa trị II hòa tan trong nước
- Khử khí CO2 nâng cao pH của nước để đẩy nhanh quá trình ôxy hóa và thủy phân sắt và mangan trong DCCN khử sắt và mangan
- Làm giàu ôxy để tăng thế ôxy hóa khử của nước, khử các chất bẩn ở dạng khí hòa tan trong nước
Clo hóa sơ bộ - Giảm lượng vi trùng ở các nguồn nước thô bị nhiễm bẩn nặng
- Oxy hóa sắt và mangan hòa tan ở dạng các phức chất hữu cơ
- Loại trừ rong, rêu, tảo phát triển trên thành các bể trộn, tạo bông cặn và bể lắng, bể lọc
- Trung hòa lượng amoniac dư, diệt các vi khuẩn tiết ra chất nhầy trên mặt lớp cát lọc
Quá trình khuấy trộn hóa chất
- Phân tán nhanh và đều phèn và các hóa chất khác vào nước cần xử lý
Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn
Để tối ưu quá trình xử lý nước, cần tạo điều kiện và thực hiện dính kết các hạt cặn keo phân tán thành bông cặn có khả năng lắng và lọc với tốc độ kinh tế cho phép Quá trình dính kết liên kết các hạt keo phân tán, hình thành bông cặn (floc) có kích thước và mật độ phù hợp để tăng hiệu quả lắng và lọc nước Việc điều chỉnh các thông số như pH, liều chất keo, tốc độ khuấy và thời gian tiếp xúc giúp tối ưu sự hình thành bông cặn, giảm chi phí vận hành và năng lượng tiêu thụ Kết quả là nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn mong muốn với hiệu quả xử lý cao và chi phí tối ưu.
Quá trình lắng là bước xử lý nước nhằm loại trừ khỏi nước các hạt cặn và bông cặn có khả năng lắng với tốc độ kinh tế cho phép, đồng thời làm giảm lượng vi trùng và vi khuẩn có mặt trong nước Nhờ quá trình này, các hạt cặn kết tụ và chìm xuống đáy bể lắng, giúp nước ở trên bề mặt trở nên trong sạch hơn và sẵn sàng cho các giai đoạn xử lý tiếp theo.
Quá trình lọc - Loại trừ các hạt cặn nhỏ không lắng được trong bể lắng, nhưng có khả năng dính kết lên bề mặt hạt lọc
Hấp thụ và hấp phụ bằng than hoạt tính
- Khử mùi, vị, màu của nước sau khi dùng phương pháp xử lý truyền thống không đạt yêu cầu
Flo hóa nước nhằm nâng cao hàm lượng flo trong nước lên khoảng 0,6–0,9 mg/l để bảo vệ men răng và xương cho người dùng nước Đồng thời, khử trùng nước tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng còn lại sau bể lọc, giúp ổn định chất lượng nước và tăng cường an toàn cho sức khỏe người dùng.
Quá trình khử tính xâm thực và hình thành màng bảo vệ cách ly ngăn nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu ở mặt trong thành ống dẫn, từ đó bảo vệ ống và các phụ tùng trên ống khỏi ăn mòn và hư hại Màng bảo vệ này duy trì tính toàn vẹn của thành ống, nâng cao tuổi thọ và tối ưu hóa hiệu suất vận hành của hệ thống ống nước.
Làm mềm nước - Khử ra khỏi nước ion Ca 2+ và Mg 2+ đến nồng độ yêu cầu
Khử muối - Khử ra khỏi nước các cation và anion của các muối hòa tan đến nồng độ yêu cầu
Dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt
1) Dây chuyền công nghệ tổng quát
2) Dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt có dùng hoá chất (phèn, vôi để keo tụ nước) và Clo được đưa vào để tăng hiệu quả keo tụ và khử trùng nước Điều kiện áp dụng: Q ≤ 3.000 m³/ngày; Hàm lượng cặn C ≤ 1.500 mg/L; Độ màu nước cần được xem xét trong quá trình vận hành và kiểm soát chất lượng nước.
M bất kỳ (độ màu theo thang màu Coban) dd hoá chất
Trạm bơm cấp II MLCN
Hình 1.3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ tổng quát để xử lý nước mặt
Điều kiện áp dụng Clo theo NCERWASS - IESE 30: (b) Q > 3.000 m3/ngđ; hàm lượng cặn C ≤ 1.500 mg/l; độ màu M bất kỳ; (c) Q > 3.000 m3/ngđ; hàm lượng cặn C ≤ 1.500 mg/l; độ màu M bất kỳ; nhiệt độ nước nguồn và lưu lượng nước thô ít dao động; (d) Q bất kỳ; hàm lượng cặn C < 150 mg/l; độ màu M < 150 độ.
Khử trùng dd hoá chất
Lắng ngang hoặc lắng lớp mỏng/ lamen
Trạm bơm cấp II MLCN
Thiết bị phản ứng dd hoá chất
Trộn + Tách khí Lắng trong có tầng cặn lơ lửng
Trạm bơm cấp II MLCN
Khử trùng dd hoá chất
Bể chứa nước sạch MLCN Điều kiện áp dụng: Q < 3.000 m 3 /ngđ; Hàm lượng cặn C 50 mg/l; Độ màu M
50 độ Coban. b) Điều kiện áp dụng: Q < 3.000 m 3 /ngđ; Hàm lượng cặn C 1.000 mg/l; Độ màu M
Đoạn sơ lược này trình bày sơ đồ dây chuyền công nghệ phổ biến nhất áp dụng cho các hệ thống cấp nước tập trung ở nông thôn dựa trên nguồn nước mặt Sơ đồ mô tả chu trình từ thu thập nước mặt, qua các bước tiền xử lý và xử lý nước để loại bỏ chất rắn, tảo và các chất ô nhiễm, đến khử khuẩn và lưu trữ nước trước khi phân phối tới người dùng Mục tiêu là đảm bảo nước uống đạt chuẩn, tối ưu hóa hiệu suất vận hành và chi phí đầu tư, phù hợp với đặc thù nguồn nước mặt tại khu vực nông thôn.
Hình 1.4: Sơ đồ dây chuyền công nghệ phổ biến để xử lý nước mặt
1) Nước nguồn: Có thể là sông, hồ, kênh,
Hồ sơ lắng có tác dụng lắng bớt hàm lượng cặn trong nước nguồn, từ đó giảm lượng hóa chất keo tụ và đồng thời giúp chất lượng nước được ổn định Ngoài ra, hồ sơ lắng còn đóng vai trò dự trữ nguồn nước để đối phó với các sự cố bất thường ở nguồn nước.
3) Công trình thu nước mặt: Để lấy nước từ nguồn Công trình thu nước mặt có thể là gần bờ hoặc xa bờ, kết hợp hoặc phân ly
4) Trạm bơm cấp 1 (TBI): Vận chuyển nước từ CTT đến TXLN
5) Bể trộn: Hòa trộn đều dung dịch hóa chất (chất kiềm hóa, chất keo tụ) với nước nguồn
Lọc phá (lọc cỡ hạt thô)
Lọc chậm Trạm bơm cấp II
Công trình thu nước mặt
Mạng lưới cấp nước Đài nước
Nước nguồn Hồ sơ lắng
Bể phản ứng + Lắng Chất kiềm hóa
6) Bể phản ứng – Bể lắng: Tạo thời gian cần thiết để hoàn thành phản ứng hình thành bông cặn, và lắng các bông cặn đã được hình thành
7) Bể lọc nhanh: Loại bỏ các hạt cặn có trọng lượng và kích thước nhỏ mà bể lắng chưa giữ lại được
Thiết bị khử trùng nước loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh còn lại sau quá trình lọc bằng clo hoặc các hợp chất clo, đồng thời đảm bảo duy trì lượng clo dư trong nước Lượng clo dư này có tác dụng tiêu diệt các mầm bệnh thâm nhập vào mạng lưới phân phối nước, đảm bảo nước sạch an toàn khi đến tay người dùng.
9) Bể chứa nước sạch: Điều hòa lưu lượng giữa TBI và TBII, đồng thời dự trữ lượng nước cho chữa cháy và nước dùng cho bản thân trạm xử lý (rửa bể lọc, bể lắng, pha hóa chất )
10) Trạm bơm cấp 2 (TBII): Bơm nước từ Bể chứa nước sạch vào mạng lưới để cung cấp cho các đối tượng sử dụng đảm bảo áp lực yêu cầu
Bảo vệ nguồn nước, vận hành và bảo trì các công trình đầu nguồn
Bảo vệ nguồn nước mặt
Công tác bảo vệ nguồn nước, kiểm soát chất lượng nước thô phải được đưa vào trong kế hoạch tổng thể hàng năm của công ty Các mục tiêu chính của bảo vệ nguồn nước thô:
- Xác định chính xác vị trí nguồn nước, điểm lấy nước trên bản đồ;
- Xác định rõ các quyền hạn của Công ty Cấp nước để quản lý các vùng cấp nước;
- Xác định các vùng bảo vệ vệ sinh nguồn nước, công trình thu nước, tuyến ông hay kênh truyền dẫn nước, các nhà máy xử lý nước;
- Thủ tục xin Giấy phép khai thác nước;
- Làm rõ trách nhiệm với các ban ngành liên quan;
- Chuẩn bị các chỉ dẫn đối với công trình thu nước và các nhà máy nước;
- Đánh giá, cập nhật, nâng cấp chương trình kiểm tra chất lượng nước hiện tại;
- Hoàn thiện, tăng cường biện pháp quản lý chất lượng nước của Công ty Cấp nước
Các văn bản pháp quy về bảo vệ nguồn nước:
Để đảm bảo nguồn nước bền vững, công ty có trách nhiệm cập nhật đầy đủ các văn bản pháp quy liên quan đến tài nguyên nước, bảo vệ nguồn nước và thực hiện công tác bảo vệ nguồn nước bằng mọi nỗ lực có thể Các công trình thu nước mặt đóng vai trò then chốt trong quá trình cấp nước và cần được quản lý, vận hành an toàn theo chuẩn mực pháp luật và các yêu cầu về bảo vệ môi trường, nhằm đảm bảo nguồn nước sạch cho sử dụng dân sinh và sản xuất.
Công trình thu nước mặt a) Phân loại, sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc
Phân loại công trình thu nước mặt dựa trên vị trí lấy nước so với bờ sông cho thấy hai loại chính: công trình thu nước xa bờ và công trình thu nước ven bờ.
Công trình thu nước xa bờ: Đây là loại công trình thu nước có vị trí cửa thu nước nằm cách xa bờ sông Công trình loại này gồm:
+ Loại dùng ống tự chảy (Hình 2.1)
+ Loại dùng ống xi phông (Hình 2.3)
+ Loại xây dựng trực tiếp ở lòng sông (Hình 2.4)
Công trình thu nước xa bờ loại dùng ống tự chảy Đặc điểm cấu tạo:
Họng thu nước là một phễu thu có lắp đặt song chắn rác, được cố định bởi một khối bê tông (Hình 2.2) Để tránh hiện tượng bồi lấp, đầu khối bê tông cố định cần được bo tròn hoặc vát cạnh.
+ Để tránh bùn cặn từ đáy sông bị cuốn vào công trình, đáy phễu thu phải đặt cao hơn đáy sông ít nhất một khoảng h1 0,5 1 m
Hình 2.1: Công trình thu nước xa bờ dùng ống tự chảy
1- Họng thu nước; 4- Trạm bơm cấp một;
2- Ống tự chảy; 5- Ngăn hút;
3- Ngăn thu; 6- Lưới chắn rác
Hình 2.2: Chi tiết họng thu nước
1- Song chắn rác; 3- Bộ phận cố định;
2- Phễu thu; 4- Ống tự chảy; h1 0,5 1 m; h2 0,5 3 m
Để tránh xoáy nước trên mặt nước và ngăn rác cũng như các vật trôi bị hút vào công trình, họng thu cần được đặt thấp hơn mực nước thấp nhất (MNTN) trên sông một khoảng cách h2 từ 0,5 đến 1 m, tức h2 ≥ 0,5–1 m.
Ống tự chảy có nhiệm vụ dẫn nước từ sông vào ngăn thu nước của hệ thống cấp nước Vật liệu ống có thể là ống thép, ống gang, ống HDPE hoặc ống bê tông cốt thép, tùy theo điều kiện cụ thể của địa phương Ống được đặt dốc về phía công trình thu nước nếu rửa theo phương pháp rửa thuận, hoặc đặt dốc về phía sông nếu rửa theo phương pháp rửa ngược Cuối ống lắp van, van được đóng lại khi xúc xả đường ống để ngăn nước thoát ngoài trong quá trình vận hành.
Nguyên lý làm việc của hệ thống là nước từ sông được thu qua họng thu 1, nơi có song chắn rác Nước sau song chắn rác chảy qua ống tự chảy 2 vào ngăn thu 3, rồi đi qua lưới chắn rác 6 sang ngăn hút 5 Tại ngăn hút 5, nước được trạm bơm cấp I (4) bơm lên trạm xử lý.
Công trình thu nước xa bờ loại dùng ống xi phông
Đây là công trình thu nước xa bờ loại dùng ống xi phông (Hình 2.3), gồm ống xi phông, bơm chân không và gian máy Đặc điểm cấu tạo là khi bờ sông không được thoải, nếu đặt ống tự chảy ở độ sâu lớn sẽ làm thi công và quản lý gặp nhiều khó khăn; vì vậy ống tự chảy được thay thế bằng ống xi phông Để ống xi phông hoạt động hiệu quả, người ta bố trí thiết bị mồi có thể bằng bơm chân không hoặc bơm phun tia.
Nguyên lý làm việc của hệ thống: Nước từ sông được thu qua họng thu có song chắn rác, sau đó qua ống xi phông số 1 vào ngăn thu Tại ngăn thu, nước đi qua lưới chắn rác đặt giữa ngăn thu và ngăn hút sang ngăn hút, và được trạm bơm cấp I bơm lên trạm xử lý nước Khi mực nước sông dâng cao đến MNCN, ống xi phông hoạt động như một ống tự chảy.
Loại công trình này có độ tin cậy làm việc chưa cao, do hiệu suất làm việc của ống xi phông Đối với các hệ thống cấp nước yêu cầu độ tin cậy cao, cần thiết phải sử dụng tối thiểu hai ống xi phông trong thiết kế để đảm bảo vận hành liên tục Việc bố trí hai ống xi phông giúp giảm rủi ro mất nước và tăng khả năng vận hành ngay cả khi một nhánh gặp sự cố Vì vậy, khi lên phương án thiết kế hệ thống cấp nước, cần xem xét kỹ lưỡng cách bố trí ống xi phông và các biện pháp dự phòng nhằm nâng cao hiệu suất và độ tin cậy tổng thể.
Công trình thu nước xa bờ đặt trực tiếp ở lòng sông có toàn bộ cấu tạo nằm trong lòng sông, được phân chia thành hai phần chính: phần chìm là công trình thu nước và phần nổi là gian máy Trạm bơm và công trình thu nước được bố trí chung trong một nhà, giúp vận hành và bảo trì thuận tiện đồng thời tối ưu hóa khai thác nước từ lòng sông.
+ Công trình thu: có kết cấu là các cột bê tông Tất cả các mặt của công trình đều đặt song chắn rác
+ Song chắn rác ở đây gồm các thanh thép đường kính 10 12 mm đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng 5 10 mm
+ Máy bơm: thường là bơm trục đứng kiểu tua bin hoặc bơm chìm
Nguyên lý làm việc: Nước từ sông, hồ được đưa qua song chắn rác; tại đây rác lớn được giữ lại và nước được đưa vào ống hút của máy bơm qua lưới chắn rác Các loại rác nhỏ sẽ được giữ lại và nước được bơm cấp 1 lên TXL bằng máy bơm.
Hình 2.4: Công trình thu nước xa bờ loại đặt trực tiếp ở lòng sông
1- Cột bê tông cốt thép; 4- Động cơ điện;
2- Máy bơm; 5- Gian máy ; 3- Song chắn rác; 6- Ống đẩy ;
Công trình thu nước ven bờ: Là loại công trình thu nước có vị trí cửa thu nước nằm ở bờ sông Công trình loại này gồm:
+ Công trình có thể đặt ngay sát bờ sông
+ Công trình lùi sâu vào trong bờ
+ Trạm bơm cấp một có thể bố trí kết hợp hoặc phân ly với công trình thu nước
Loại công trình xây dựng sát ven bờ Đặc điểm cấu tạo
Trong điều kiện nền đất bờ sông không chắc, nên áp dụng thiết kế công trình theo kiểu phân ly (hình 2.5) để đảm bảo sự ổn định và an toàn Trạm bơm cấp một nên được xây dựng lùi sâu vào bên trong bờ và bố trí riêng biệt so với công trình thu nhằm giảm ảnh hưởng của đất yếu và dòng chảy.
Nếu nền đất ven bờ sông chắc chắn và ổn định, công trình thu nước và trạm bơm được bố trí kết hợp Sàn gian máy có thể bố trí cao hơn hoặc cùng cao độ với đáy công trình thu nước (Hình 2.6).
Cửa thu 2 được trang bị song chắn rác nhằm giữ lại các rác lớn, ngăn chúng lọt vào ngăn thu và gây tắc nghẽn hệ thống Khi mực nước dao động ít, nên bố trí một hàng cửa thu để tối ưu lưu lượng và đảm bảo vận hành thông suốt Ngược lại, khi mực nước dao động nhiều, cần bố trí hai hàng cửa thu để tăng khả năng nhận và xử lý dòng chảy, đảm bảo hiệu quả ngăn thu và quản lý nước tốt hơn.
Hình 2.5: Công trình thu nước ven bờ loại phân ly
2- Cửa thu song chắn rác 6- Ngăn quản lý
3- Ống hút 7- Rãnh đặt ống
4- Cửa, lưới chắn rác 8- Trạm bơm cấp một
Hình 2.6: Công trình thu nước ven bờ loại kết hợp
Tại cửa thông 4 giữa ngăn thu và ngăn hút đặt lưới chắn rác để giữ lại các rác nhỏ, tôm, cá không cho lọt vào ngăn thu