Tiểu Luận. Ttktxlnc. Nguyễn Lê Trung Dũng.docx

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC QUẢN LÍ BÁO CÁO THỰC TẬP MÔN HỌC BỘ MÔN THỰC TẬP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CẤP NĂM HỌC 2021 – 2022 Bình Dương, 2022 ỦY BAN NH[.]

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC QUẢN LÍ

BÁO CÁO THỰC TẬP MÔN HỌC

BỘ MÔN: THỰC TẬP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CẤP

NĂM HỌC 2021 – 2022

Bình Dương, 2022

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC QUẢN LÍ

Đề tài:

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶN BẰNG

MÀNG RO QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH

GVHD: Th.S Trần Thanh Nhã SVTH: Nguyễn Lê Trung Dũng Lớp: D19MTKT01

MSSV:1924403010190 Email: dungnguyen3301@gmail.com

Bình Dương, 2022

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ii

DANH MỤC HÌNH iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1.Nước mặn 1

1.2 Nước sinh hoạt dùng để uống từ nước mặn 3

1.3 Màng RO 3

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 6

2.1 Phương pháp vật lý 6

2.2 Phương pháp hóa lý 9

CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 11

3.1 Phân tích thành phần ô nhiễm 11

3.2 Phân tích phương pháp và hiệu suất xử lý 11

3.2.1 Phương pháp vật lý 11

3.2.2 Phương pháp hóa lý 12

3.3 Công nghệ xử lý 13

3.4 Phân tích công nghệ xử lý đạt quy chuẩn cho phép 14

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN 17

TÀI LIỆU THAM KHẢO 18

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2 1 Các công trình trong phương pháp vật lý 6

Bảng 2 2 Các công trình trong phương pháp hóa lý 9

Bảng 3 1 Hàm lượng ô nhiễm 11

Bảng 3 2 Hiệu suất xử lý của các công trình vật lý 11

Bảng 3 3 Hiệu suất xử lý của các công trình hóa lý 12

Bảng 3 4 Chức năng của các công trình 13

Bảng 3 5 Hiệu suất xử lý thực tế của các công trình 14

Bảng 3 6 So sánh thông số xử lý và QCVN 01:2009/BYT 16

DANH MỤC HÌNHHình 1 1 Các loại nước mặn và hàm lượng 1Hình 3 1 Sơ đồ công nghệ 13

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD Biological Oxygen Demand

TSS Total Suspended Solids

BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Nước mặn

Nước mặn là thuật ngữ dùng để gọi các loại nước có chứamột lượng lớn các dạng muối hòa tan (thường là NaCl) Lượngmuối trong nước thường là 10 g/L thì nước sẽ được gọi là nước

mặn

Do sự khan hiếm nước ngọt trong một số khu vực của thếgiới, nên nước mặn cũng được sử dụng bằng cách khử muối đốivới nó Ví dụ, tại Colorado, nước có độ muối lên tới 2.500 ppm(2,5 ppt hay 0,25%) cũng được sử dụng để tưới cho cây trồng.Một dạng nước mặn khác, được biết đến như là nước đẳngtrương, được sử dụng trong y tế dưới dạng dung dịch vô trùng

Thông thường, các dạng nước mặn vừa phải và nước mặnnhiều ít được sử dụng cho con người Con người không thể uốngcác dạng nước mặn này một cách trực tiếp và nó cũng khôngthích hợp để tưới cho cây trồng

Hình 1 1 Các loại nước mặn và hàm lượng

Một số ngành công nghiệp có sử dụng nước mặn, chẳnghạn như ngành khai thác mỏ hay các nhà máy nhiệt điện.

Tại Hoa Kỳ, 14% các loại nước sử dụng trong năm 2000 lànước mặn Gần như toàn bộ lượng nước mặn, trên 92%, đượccác nhà máy nhiệt điện sử dụng để làm mát các thiết bị của tổhợp máy phát điện Khoảng 3% được sử dụng trong khai mỏ vàcác mục đích công nghiệp khác

Do cận kề với Đại Tây Dương và Thái Bình Dương nên cácbang gần biển chiếm tỷ trọng lớn nhất trong sử dụng nước mặn.Gần 40% nước mặn được sử dụng trong năm 2000 thuộc vềCalifornia, Florida, Maryland

Việc sử dụng nước mặn, cũng như với nước ngọt, đang có

xu hướng giảm kể từ đỉnh cao năm 1968 Nhưng trong giai đoạn

từ 1950 tới 1968, việc sử dụng nước mặn tại quốc gia này đãtăng lên với tốc độ nhanh hơn so với sử dụng nước ngọt

*Nước nhiễm mặn:

Nước nhiễm mặn có các tính chất như nước mặn Hiệntượng nguồn nước nhiễm mặn xuất hiện bởi sự xâm nhập củanước biển đi vào trong đất liền Gây cho nguồn nước ngọt ở cácsông, hồ, ao, suối bị nhiễm mặn bởi nước biển

Việc sử dụng nguồn nước nhiễm mặn sẽ ảnh hưởng trựctiếp cực kì nguy hiểm đến sức khỏe mọi người Khi nước nhiễmmặn vào trong cơ thể con người sẽ bắt đầu từ từ hút nước từcác tế bào Làm cho cơ thể con người xuất hiện triệu chứng mấtnước Gây cho tế bào ngày càng bị teo nhỏ đi

Được biết khi các tế bào chết đi, sức đề kháng của conngười bị giảm sút đi Tạo ra điều kiện thuận lợi cho các vi khuẩn

đi vào cơ thể Gây ra các căn bệnh về tiêu hóa, gan, thận,…Đồng khi sử dụng nguồn nước nhiễm mặn trong sinh hoạt hằngngày như: tắm rửa, giặt rũ,… Sẽ có dấu hiệu gây ra các bệnh ở

da như: viêm da, ghẻ lở, hắc lào, mọc mụn,…

Đặc biệt, khi nguồn nước nhiễm mặn được phun tưới trongnông nghiệp sẽ gây ra hiện tượng đất đai khô cứng, gây thấtthu Ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống sinh hoạt và kinh tế củamọi người Không những thế, nó còn gây hỏng hóc, ăn mòn cácthiết bị, đồ đạc sinh hoạt trong gia đinh, nhất là các thiết bịđiện

Những tác hại khi sử dụng nguồn nước nhiễm mặn

9

 Khi sử dụng nước nhiễm mặn sẽ gây ra những ảnh hưởngcực kì nghiêm trọng đến sức khỏe của con người Nướcnhiễm mặn khi vào cơ thể sẽ hút nước từ các tế bào gâynên hiện tượng mất nước khiến tế bào ngày càng bị teonhỏ Khi các tế bào chết đi, hệ miễn dịch của cơ thể bị suygiảm tạo điều kiện cho các vi khuẩn xâm nhập gây nêncác bệnh lý về tiêu hóa, giảm chức năng đề kháng và dẫnđến tình trạng suy thận, suy gan,

 Khi sử dụng nguồn nước nhiễm mặn trong sinh hoạt như:tắm, rửa, vệ sinh, sẽ có khả năng gây ra các bệnh ngoài

da như: viêm da, mụn nhọt, ghe lở, hắc lào,

 Nghiêm trọng hơn là khi nguồn nước nhiêm mặn được sửdụng trong nông nghiệp sẽ khiến đất đai bị cằn cỗi, gâymất mùa, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống và kinh tếcủa người dân Ngoài ra, nó còn phá hủy các thiết bị, đồdùng sinh hoạt trong nhà đặc biệt là các thiết bị điện

Ngoài ra, nước nhiễm mặn còn phá hoạt các thiết bị, đòdùng sinh hoạt trong nhà, đặc biệt là các thiết bị được làm bằngkim loại Vì muối sẽ tác dụng với kim loại và khiến kim loại đó bị

ăn mòn và phân hủy

1.2 Nước sinh hoạt dùng để uống từ nước mặn

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu trên quy mô toàn cầu nhưhiện nay thì Việt Nam là một trong những nước phải chịu sự tànphá nặng nề nhất của biến đổi khí hậu Tại khu vực miền Tây,người dân luôn phải đối phó với tình trạng nước nhiễm mặn liêntục Việc ứng dụng công nghệ trong việc lọc nước sẽ giúp chongười dân không còn phải lo lắng mỗi khi mùa hạn mặn đến

Các phương pháp xử lý nước mặn truyền thống có thể kểđến như:

 Chưng cất nước bằng nhiệt

 Hứng nước mưa hoặc lưu trữ nước mùa mưa để sử dụng

Tuy nhiên việc sử dụng các phương pháp kể trên trongthời buổi hiện nay không còn hiệu quả như trước Việc chưngcất nhiệt sẽ khiến cho một lượng lớn chất đốt bị hảo tổn, khôngphù hợp nếu xét về khía cạnh kinh tế Việc hứng nước mưa sẽ

có trở ngại là không khí ngày càng ô nhiễm, việc nước mưachứa các thành phần ô nhiễm sau khi rơi xuống khiến việc hứngnước mưa trở nên không hiệu quả

1.3 Màng RO

Màng lọc R.O viết tắt từ hai chữ Reverse osmosis (thẩmthấu ngược) Màng lọc RO được sản xuất từ chất liệu Polyamit,công nghệ lọc RO được phát minh và nghiên cứu từ những năm

50 của thế kỷ trước và phát triển hoàn thiện vào thập niên 70sau đó Đầu tiên nó nó được nghiên cứu và ứng dụng chủ yếucho lĩnh vực hàng hải và vũ trụ của Hoa Kỳ Được phát minh bởinhà khoa học Oragin Sau này công nghệ RO được ứng dụngrộng rãi vào trong đời sống và sản xuất, như sản xuất nướcuống, cung cấp nước tinh khiết cho sản xuất thực phẩm, dượcphẩm hay phòng thí nghiệm

Lõi lọc RO hiện tại được biết đến là lõi lọc được cấu thànhbởi các cụm (module) màng lọc được cuộn tròn lại, mỗi mộtcụm (module) màng lọc bao gồm một màng dẫn nước sạch,một màng lọc thẩm thấu ngược và một màng dẫn nước cấp.Những màng trên được xếp chồng lên nhau và quấn quanh ốngthu hồi nước sạch trung tâm Màng thẩm thấu ngược được quấntròn để hình thành kênh nước cấp ở giữa hai bề mặt ngoài liền

kề của màng Kênh nước sạch được hình thành từ mặt trongliền kề của màng lọc thẩm thấu ngược Màng dẫn nước sạchnằm giữa kênh nước sạch này

Lõi lọc thẩm thấu ngược RO loại này các mép được dán kín

ở 2 mép bên của kênh nước sạch và 1 mép một ở cách xa ốngthu hồi nước sạch trung tâm Do đó, nước sau khi thẩm thấu sẽchảy tập trung về một bên mép còn lại và nối với ống dẫn nướcsạch trung tâm

Sau khi cụm (module) màng lọc được quấn quanh ốngnước sạch trung tâm, toàn bộ mặt ngoài của lõi lọc sẽ được bọcbởi một màng nhựa mỏng bên ngoài được dán kín trừ 2 đầu củalõi lọc

Đối với lõi lọc loại này, đầu tiên nước sẽ vào kênh nướccấp ở một đầu của lõi lọc: một phần của nước cấp sẽ được lọcbởi màng RO và chảy vào ống nước sạch trung tâm thông qua

11

màng dẫn nước; một phần khác mà không được lọc qua màng

RO là nước thải sẽ chảy dọc theo màng dẫn nước cấp và đượcthải ra ngoài ở đầu còn lại của lõi lọc

Với lõi lọc loại này thì hướng của nước cấp và hướng củanước thải ra là cùng một hướng

Tuy nhiên, do kênh nước cấp rộng và đường đi của nướcngắn thì tốc độ dòng chảy của nước cấp dọc theo kênh nướccấp là tương đối thấp và dẫn đến hiện tượng phân cực nồng độrất dễ xảy ra trên bề mặt của màng lọc Điều này dẫn đến làmtăng tốc độ bám bẩn màng lọc, giảm tỉ lệ loại bỏ tạp chất, năngsuất lọc thấp và tuổi thọ lõi lọc ngắn

*Nguyên lý hoạt động của màng lọc RO

Theo một cơ chế ngược lại với các cơ chế lọc thẩm thấuthông thường, nhờ lực hấp dẫn của trái đất để tạo ra sự thẩmthấu của các phân tử nước qua các mao mạch của lõi lọc(chẳng hạn như lõi lọc dạng gốm Ceramic) Màng lọc RO hoạtđộng trên cơ chế chuyển động của các phần tử nước nhờ áp lựcnén của máy bơm cao áp tạo ra một dòng chảy mạnh (đây cóthể gọi là quá trình phân ly trong chính dòng nước ở môi trườngbình thường nhờ áp lực) đẩy các thành phần hóa học, các kimloại, tạp chất có trong nước chuyển động mạnh, văng ra vùng

có áp lực thấp hay trôi theo dòng nước ra ngoài theo đường thải(giống như nguyên lý hoạt động của thận người) Trong khí ấycác phân tử nước thì lọt qua các mắt lọc cỡ kích cỡ 0,0001micromet nhờ áp lực dư, với kích cỡ mắt lọc này thì hầu hết cácthành phần hóa chất kim loại, các loại vi khuẩn đều không thểlọt qua

Màng lọc nước RO là thiết bị thực hiện chức năng chínhcủa máy lọc nước RO với các nhiệm vụ như sau:

 Loại bỏ các hợp chất hữu cơ như thuốc trừ sâu, phẩmnhuộm công nghiệp… thường có kích thước phân tử lớnnên không thể đi qua màng lọc nước RO được

 Các ion kim loại tuy nhỏ nhưng lại bị Hydrat hóa(bị cácphân tử nước bao quanh) nên cũng trở nên cồng kềnh hơn

và không hể chui lọt được qua các khe hở có trên lỗ lọccủa màng RO

 Các vi khuẩn(kích thước vài micromet) hay các loại virusnhỏ hơn kích thước cũng vài chục nanomet đều to gấphàng chục lần kích thước của lỗ trên màng nên đều bịchặn lại

 Loại bỏ hoàn toàn các chất rắn, khí hòa tan trong nước

Do đó kết quả sau khi đi qua màng RO chỉ còn lại nước tinhkhiết

13

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 2.1 Phương pháp vật lý

Bảng 2 1 Các công trình trong phương pháp vật lý

STT Module Chức năng Hiệu suất xử

lý lý thuyết(%)

1 SCR Có tác dụng giữ lại những loại

rác thải dạng rắn, thô hoặc cácloại túi nylon, cỏ cây, bao bì, hộpđựng… rơi vào dòng chảy nướcthải để tránh sự tắc nghẽnđường ống dẫn nước

SS: 3-5

2 Lắng cát Là một kiểu công trình xử lý

nước thải được xây dựng dướidạng hình chữ nhật, công trìnhnày cho phép lưu trữ nước thảivới thời gian nhất định nhằm tạođiều kiện cho các chất bẩn lơlửng trong nước chìm hết xuốngđáy dưới tác động tự nhiên củatrọng lực

Bể lắng cát có vai trò giữ lại cáctạp chất nổi và tạp chất rắnchứa trong nước thải côngnghiệp Quá trình hoạt động của

bể có thể bị ảnh hưởng bởi nhiềuyếu tố như khối lượng riêng vàtải lượng chất rắn trong nướcthải, lưu lượng nước thải, thờigian chờ, nhiệt độ nước thảicũng như kích thước bể

Loại công trình này thường đượcdùng để loại bỏ những cặn lớn

vô cơ chứa trong nước thải

Những cặn này nếu không đượcloại bỏ trước khi đi qua các hệthống lọc nước thải sẽ gây khókhăn trong công đoạn xử lý bùn

Các hệ thống như ống dẫn bùnhay máy bơm sẽ dễ bị lỗi và

TSS: 20-30SS: 50-60

hỏng hóc do cản trở của các cặn

vô cơ

3 Lắng hóa lý Là công trình xử lý nước thải

được xây dựng với hình chữnhật, cho phép lưu nước thải vớithời gian nhất định nhằm tạođiều kiện cho các chất lơ lửngdưới tác dụng của trọng lực cóthể lắng xuống đáy

Làm nhiệm vụ giữ lại các tạpchất lắng và các tạp chất nổichứa trong nước thải Quá trìnhlắng chịu ảnh hưởng của các yếu

tố sau: lưu lượng nước thải, thờigian lắng, khối lượng riêng và tảilượng tính theo chất rắn lơ lửng,vận tốc dòng chảy trong bể,nhiệt độ nước thải và kích thước

bể lắng

TSS: 60-70

4 Lọc chậm Là loại bồn lọc áp lực cho nước

đi qua các lớp vật liệu để cáccặn bẩn trong nước được giữ lạitrên bề mặt hoặc các khe hở củavật liệu

Giữ lại các cặn bẩn trong nước ởtrên bề mặt hoặc các khe hở củavật liệu Bồn lọc áp lực là nơichứa vật liệu lọc và cho nướcchảy qua

Trong xử lý nước sinh hoạt, bểlọc áp lực là thành phần khôngthể thiếu để đảm bảo độ sạchcủa nước Dựa theo tốc độ lọc,người ta xác định bồn lọc áp lực

là bể có vận tốc lọc v <0,5m/h

TSS: 80

5 Lọc tinh Là thiết bị dùng để lọc các thành

phần tạp chất kích thước nhỏ cótrong nước nhằm làm sạch nướccấp

Nước sau khi xử lý sơ bộ, đưađến bồn lọc áp lực (bên trongbao gồm các lõi lọc siêu nhỏ) để

TSS: 90

15

xử lý triệt để các chất rắn hòatan trong nước Tùy theo kíchthước khe lọc mà thiết bị có khảnăng loại bỏ các tạp chất có kíchthước khác nhau Sau mỗi chu

kỳ lọc, cặn dính bám trên bểmặt lớp lõi lọc lấy ra bằngphương pháp rửa ngược, và đếnkhi hết hạn sử dụng sẽ đượcthay bằng các lõi lọc khác

6 Trung gian Không phải hệ thống nào cũng

cần bể trung gian, tuy nhiên đểcải thiện chất lượng xử lý người

ta thường cho thêm bể trunggian vào trong hệ thống xử lýnước thải

Có hai vị trí đặt bể trung gianchứa nước thải: vị trí đặt bơmtuần hoàn nước thải, và vị trí đặtbơm lọc áp lực

Khi bơm tuần hoàn nước thải từ

bể Hiếu khí về bể thiếu khí trongdây chuyền xử lý nước thải sinhhoạt, do bể hiếu khí được sục khí

và có DO lớn, nếu không bố trí

bể trung gian đặt bơm để tuầnhoàn về sẽ dễ làm mất môitrường thiếu khí trong bể thiếukhí, do trong nước tuần hoàn về

đã có rất nhiều Oxy hòa tan

Khi bơm nước vào các bồn lọc,phải có bể chứa trung gian đểđảm bảo thời gian hoạt độngcủa bơm lọc áp lực

-7 Màng RO Màng lọc R.O có thể hoạt động,

một máy bơm cao áp được dùng

để tạo một dòng chảy mạnh đểtạo áp lực cho nước chảy quamàng để đẩy các thành phầnhóa học, các kim loại tạp chất,

kể cả hợp chất hữu cơ có lượngphân tử lớn hơn 300 hay những

Vi sinh vật:99

TSS: 95SS: 95

hạt có kích thước khoảng 0,001micron ra khỏi dòng nước.

Màng lọc RO có thể loại bỏ99,99% vi khuẩn và virus có hại

có trong nước giúp an toàn tuyệtđối khi uống mà không cần côngđoạn đun sôi hay chưng cất

Công nghệ RO giúp bạn loại bỏtất ca các chất nguy hại cho sứckhỏe con người thường đượcphát hiện như trong nước ngầm,nước giếng, nước mặt, nướcsông và cả trong các quy trình

xử lý lọc nước ở những nguồnnước bị nhiễm bẩn

Những tác nhân gây ung thư nhưTHMs được sản xuất từ Chlorineđều được loại bỏ bởi màng lọc

RO trong máy lọc nước Qua đó

sẽ giúp bạn yên tâm hơn khiuống nước

Công nghệ lọc nước RO vẫn làmmột trong những công nghệ lọcnước tân tiến và hiện đại để cho

ra nguồn nước tinh khiết nhấttrong các loại bộ lọc, nó có khảnăng lọc nước cao hơn cả côngnghệ siêu lọc nước, công nghệtinh lọc và cả sơ lọc

8 Khử trùng UV Là một phương pháp khử trùng

sử dụng tia cực tím để giết hoặclàm bất hoạt các vi sinh vậtbằng cách phá hủy các acidnucleic và phá hoại DNA củachúng, khiến chúng không thểthực hiện chức năng tế bào quantrọng

Hiệu quả diệt khuẩn của tia cựctím phụ thuộc vào độ dài củathời gian vi sinh vật tiếp xúc vớitia cực tím, cường độ và bướcsóng của bức xạ tia cực tím, sự

Vi sinh vật:99%

17