Chương 1: Thành phần tính chất của nước thiên nhiên và các biện pháp xử lý

giao trinh xu ly nuoc cap chuong 1

Chương I

VAI TRÒ CỦA NƯỚC

Tham gia vào hầu hết tất cả các quá trình chuyển hóa (ñồng hóa và dị hóa) trong các cơ thể sống

Cung cấp năng lượng: các nhà máy thủy ñiện chiếm 50% tổng lượng ñiện sản xuất tại 66 quốc gia trên thế giới

Phục vụ nông nghiệp: Lượng nước tưới tiêu = 93,4% tổng lượng nước sử dụng

Phục vụ nhiều ngành công nghiệp: Lượng nước sử

dụng trong công nghiệp chiếm 3,8%

Liên quan trực tiếp sức khỏe: 50% các bệnh có thể

chữa ñược có nguyên nhân từ nước

NƯ Ư ƯƠ Ơ ỚÙÙÙC MA C MA C MẶËËËT: n T: n T: nưưưươơơớùùùc sông c sông Ư

Ưu u u đđđđie ie iểåååm: m:

Trưưưữ lõ lõ lõ lưưưươơơợïïïng lơ Tr ng lơ ng lớùùùnnnn

Dễ thăm dòøøø, khai tha Dễ thăm do , khai tha , khai tháùùùcccc

Nưưưươơơớùùùc co N c co c cóùùù đđđđoooộäää ccccứứứứng va ng va ng vàøøø ha ha hàøøøm l m l m lưưưươơơợïïïng Fe tha ng Fe tha ng Fe thấááápppp

Nh

Nhưưưươơơợïïïc c c đđđđie ie iểåååm m : chấááát l : cha t l t lưưưươơơợïïïng dễ bị ta ng dễ bị ta ng dễ bị táùùùc c c đđđđoooộäääng bơ ng bơ ng bởûûûi i i i ca

cáùùùc ye c ye c yếáááu to u to u tốááá bên ngoa bên ngoa bên ngoàøøøi:i:i:i:

ð ie iềàààu kie u kie u kiệäään thu n thu n thủûûûy văn y văn

Thơ

Thờøøøi tie i tie i tiếááát kh t kh t khíííí ha ha hậäääu (bie u (bie u (biếááán n n đđđđoooộäääng ma ng ma ng mạïïïnh theo nh theo

mu

mùøøøa) a)

Ma

Mậääät t t t đđđđoooộäää dân so dân so dân sốááá

M

Mứứứức c c đđđđoooộäää pha pha pháùùùt trie t trie t triểååån công nghie n công nghie n công nghiệäääp p

NƯỚC MẶT: nước ao hồ

nước tương ñối kém, lượng oxy hòa tan thấp, ñiều kiện phân hủy kỵ khí tăng, các chất dinh dưỡng tích tụ nhiều)

nước hồ theo chiều dài, chiều rộng, ñộ sâu

mạnh hơn nước sông

NƯ Ư ƯƠ Ơ ỚÙÙÙC NGA C NGA C NGẦÀÀÀM M

Nước mưa, nước mặt và hơi hước trong khơng khí ngưng tụ lại và thẩm thấu vào lịng đất tạo thành nước ngầm

 Ưu điểm:

Thường tốt hơn nước mặt về khía cạnh vệ sinh

Chất lượng ít chịu ảnh hưởng tác động con người

 Nhược điểm:

pH thường thấp

Thăm dị và khai thác khĩ khăn

Thường cĩ hàm lượng Sắt và Mangan cao

So sánh nư ớ c m ặ t và nướ c ng ầ m

Vi khuẩn khửsắt vàMangan có thể có Một số nước ngầm tầng nông cóchứa vi khuẩn do ảnh hưởng nước thải lớp phía trên thấm qua

Vi khuẩn, virus, thực vật phiêu sinh (tảo), động vật phiêu sinh

Vi sinh vật

Thường ở nồng độ cao do là sản phẩm cuối của quátrình chuyển hóa chất hữu cơ chứa N

Thường ở nồng độ thấp ngoại trừcác khu vực chịu ảnh hưởng của sự rửa trôi đất nông nghiệp

NO2

Có từtrung bình đến cao Thường có ở mức trung bình

SiO2

Thường có mặt Không

KhíH2S

Thường có mặt

Xuất hiện ở các nguồn nước nhiễm bẩn

KhíNH3

Thường không tồn tại Thường gần bão hòa

KhíO2hòa tan

Thường xuất hiện ở nồng độ cao Rất thấp hoặc gần bằng 0

KhíCO2hòa tan

Thường xuyên có Rất thấp, trừdưới đáy hồ

Hàm lượng sắt Fe2+

và Mangan Mn2+

Ít thay đổi Cao hơn nước bề mặt ở cùng 1 vùng

Thay đổi theo chất lượng đất,lượng mưa

Chất khoáng hòa tan

Thấp hay hầu nhưkhông có Thay đổi mạnh theo mùa

Hàm lượng SS

Tương đối ổn định Thay đổi theo mùa

Nhiệt độ

Nước ngầm Nước mặt

Thông số

NƯỚC BIỂN

 Là nguồn nước trong tương lai, có trữ lượng lớn nhưng ñộ mặn quá cao.

 Phương pháp xử lý:

Chưng cất, bốc hơi: ít kinh tế

Cơ chế sinh học

CÁC TÁC NHÂN VÀ THÔNG SỐ Ô NHIỄM LÝ HÓA NGUỒN NƯỚC

 Màu sắc : Khi nước chứa nhiều chất rắn lơ lửng,

hưởng ñến các hoạt ñộng sống của các thủy sinh vật.

 Mùi vị : Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học hay các sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên

Nước thiên nhiên có mùi ñất, mùi tanh, mùi thối… Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối

khoáng hòa tan mà nước có vị: mặn, ngọt, chát,

ñắng…

 Ðộ ñục : làm khả năng truyền ánh sáng

bị giảm làm ảnh hưởng ñến hoạt ñộng sống của con người và sinh vật.

 Nhiệt ñộ

 ðộ dẫn ñiện

 ðộ cứng

 Chất rắn lơ lửng

 pH

CÁC TÁC NHÂN VÀ THÔNG SỐ Ô NHIỄM LÝ HÓA NGUỒN NƯỚC

CÁC TÁC NHÂN HÓA, SINH HỌC GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC

 Tác nhân hóa học

Kim loại nặng:Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn,

Mn các kim loại này ít tham gia vào quá trình sinh hóa của cơ thể, thường tích lũy trong cơ thể và gây ñộc.

Các hợp chất chứa N: NH 4 + , NO 3 - , NO 2

-Các hợp chất của phốt pho

Các hợp chất của Silic

Sắt và Mangan

Hóa chất bảo vệ thực vật

 Tác nhân sinh học

Vi khuẩn, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng gây bệnh nhu tả,

lị thương hàn, sốt rét, viêm gan B, viêm não Nhật

Bản, giun, trứng giun

CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

Chỉ tiêu vật lý

 Nhiệt ñộ : Nhiệt ñộ có ảnh hưởng trực tiếp ñến quá trình xử lý nước.

+ Nước mặt có nhiệt ñộ giao ñộng:4-40 0 C

+ Nước ngầm ít giao ñộng hơn: 17-27 0 C

 Hàm lượng cặn không tan : Là chỉ tiêu quan trọng ñể lựa chọn công nghệ xử lý nước.

+ Nước sông có hàm lượng cặn giao ñộng:

20-5.000mg/l có khi tới 30.000mg/l

+ Nước ngầm có hàm lượng căn thấp

 ðộ màu của nước : ñộ màu sinh ra do các chất bẩn, các loại tảo, rong rêu, keo sắt Nước ao hồ thường

có ñộ màu cao.

 Mùi và vị của nước

CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

Chỉ tiêu hóa học

 Hàm lượng cặn toàn phần : Bao gồm tất cả các chất

vô cơ, hữu cơ có trong nước (không kể các chất

khí).

Cách xác ñịnh: Nước   Bốc hơi   Sấy (105-110 0 C)  

Cân

 ðộ cứng : Biểu thị hàm lượng các muối của Ca và Mg

có trong nước.

ðộ cứng tạm thời : Tổng hàm lượng các muối CO 3 2- , HCO3 - của Ca và Mg.

ðộ cứng vĩnh cửu : Tổng hàm lượng các muối còn lại của Ca và Mg

ðộ cứng toàn phần : Tổng hai loại ñộ cứng trên.

ðơn vị: ðộ ðức ( 0 dH), 1 0 dH = 10mg CaO hoặc

7.14mg MgO trong 1 lít nước.

CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

Chỉ tiêu hóa học

 ðộ pH : ðược ñặc trưng bởi nồng ñộ ion H + có trong nước Nước có pH thấp sẽ gây khó khăn cho quá trình xử lý nước.

 BOD; COD

 ðộ kiềm của nước :

+ ðộ kiềm toàn phần:

Ktf = [OH - ] + [CO 3 2- ] + [HCO 3 - ]

+ ðộ kiềm bicacbonat

+ ðộ kiềm hydrat

Khi nước nguồn có ñộ kiềm thấp   kiềm hóa

trước khi xử lý

CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

Chỉ tiêu hóa học

 Hàm lượng sắt : sắt tồn tại trong nước ở dạng Fe 2+ , và

Fe 3+ Khi hàm lượng sắt >0.5mg/l nước có mùi tanh, gây vàng quần áo khi giặt, hỏng sp ngành dệt, hỏng ñường ống…

+ Nước ngầm có hàm lượng sắt cao: có khi tới 30mg/l + Nước mặt: Chủ yếu ở dạng keo, không ñáng kể.

 Hàm lượng Mangan : tồn tại trong nước dưới dạng

Mn 2+ Khi hàm lượng Mn >0.05mg/l có thể gây tác hại tương tự Fe

 Các hợp chất của axits silic : Thường gặp ở dạng keo hoặc ion: cản trở sự khử sắt, gây lắng ñọng lên nồi hấp.

 Các hợp chất chứa N : tồn tại ở dạng NO 3 - , NO 2 - , NH 3 các hợp chất chứa N cao trong nước    ô nhiễm do

nước thải sinh hoạt.

CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

Chỉ tiêu hóa học

 Hàm lượng SO 4 2- và Cl

- Iot và flo:

cổ

hàm lượng F < 0.7mg/l gây bệnh ñau răng, > 1.5 mg/l làm hỏng men răng

 Các chất khí hòa tan:

CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

chỉ tiêu vi sinh

 Trong nước thiên nhiên có nhiều loại VSV gây bệnh như: kiết lị, thương hàn, dịch tả, bại liệt…

 Dùng chỉ tiêu E coli ñể ñánh giá ô

nhiễm vi sinh

 Tiêu chuẩn: < 20 con/lít nước

 Nước cấp phải ñược khử trùng trước

khi sử dụng

YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG NƯỚC SỬ DỤNG

Ha

Hạïïïn chen chen chếááá momomộääät phat phat phầàààn mon mon mộääät sot sot sốááá tatatáùùùc nhân gây c nhân gây c nhân gây đđđđoooóùùùng cang cang cáùùùu (u (u (đđđđoooộäää ccccứứứứng) ng) ng) vavavàøøø ăn mo

ăn mòøøøn thien thien thiếááát bị trong nt bị trong nt bị trong nưưưươơơớùùùc (khc (khc (khíííí hohohòøøøa tan), laa tan), laa tan), làøøøm giam giam giảûûûm hiem hiem hiệäääuuuu qua

quảûûû hoahoahoạïïït t t t đđđđoooộäääng cung cung củûûûa thiea thiea thiếááát bị.t bị

N

Nưưưươơơớùùùc lac lac làøøøm mam mam máùùùt (cat (cat (cấáááp thap thap tháùùùp giap giap giảûûûi nhiei nhiei nhiệääät)t)t)t)

Pha Phảûûûi loai loai loạïïïi boi boi bỏûûû 99% ca99% ca99% cáùùùc thac thac thàøøønh phanh phanh phầàààn ngoan ngoan ngoàøøøi Hi H2222O NO Nưưưươơơớùùùc sau xc sau xc sau xửửửử lylylýùùù co

cóùùù đđđđoooộäää dẫn dẫn dẫn đđđđieieiệäään than than thấáááp (<1 p (<1 p (<1 µµµµS/cm),hoaS/cm),hoaS/cm),hoàøøøn toan toan toàøøøn không con không con không cóùùù vi vi khua

khuẩååån.n

N

Nưưưươơơớùùùc cac cac cấáááp phop phop phòøøøng thng thng thíííí nghienghienghiệääämm

Đ

Đaaaạïïït tiêu chuat tiêu chuat tiêu chuẩååån ven ven vềààà giơgiơgiớùùùi hai hai hạïïïn han han hàøøøm lm lm lưưưươơơợïïïng mong mong mộääät sot sot sốááá chachachấááát hot hot hòøøøa tan a tan trong n

trong nưưưươơơớùùùc, tuy nhiên phac, tuy nhiên phac, tuy nhiên phảûûûi bai bai bảûûûo o o đđđđaaaảûûûm tuyem tuyem tuyệääät t t t đđđđoooốááái an toai an toai an toàøøøn ven ven vềààà ma

mặëëët vet vet vệäää sinh sinh

N

Nưưưươơơớùùùc cac cac cấáááp p p đđđđoooồààà uououốáááng ng ng đđđđoooóùùùng chai, nng chai, nng chai, nưưưươơơớùùùc uoc uoc uốáááng trng trng trựựựực c

tie

tiếááápppp

Pha Phảûûûi loai loai loạïïïi boi boi bỏûûû 99% ca99% ca99% cáùùùc thac thac thàøøønh phanh phanh phầàààn ngoan ngoan ngoàøøøi Hi H2222O NO Nưưưươơơớùùùc sau xc sau xc sau xửửửử lylylýùùù co

cóùùù đđđđoooộäää dẫn dẫn dẫn đđđđieieiệäään than than thấáááp (<1 p (<1 p (<1 µµµµS/cm),hoaS/cm),hoaS/cm),hoàøøøn toan toan toàøøøn không con không con không cóùùù vi vi khua

khuẩååån n

N

Nưưưươơơớùùùc cac cac cấáááp công ghiep công ghiep công ghiệäääp dp dp dưưưươơơợïïïc phac phac phẩåååmm

Pha Phảûûûi loai loai loạïïïi boi boi bỏûûû 99,9% ca99,9% ca99,9% cáùùùc thac thac thàøøønh phanh phanh phầàààn ngoan ngoan ngoàøøøi Hi H2222O NO Nưưưươơơớùùùc sau xc sau xc sau xửửửử cococóùùù đđđđoooộäää dẫn dẫn dẫn đđđđieieiệäään than than thấáááp (<1p (<1p (<1µµµµS/cm),hoaS/cm),hoaS/cm),hoàøøøn toan toan toàøøøn không con không con không cóùùù vi khuavi khuavi khuẩååån n

N

Nưưưươơơớùùùc cac cac cấáááp công nghiep công nghiep công nghiệäääp p p đđđđieieiệäään tn tn tửửửử

Ngăn ng

Ngăn ngừừừừa vaa vaa vàøøø hahahạïïïn chen chen chếááá tototốááái i i i đđđđa caa caa cáùùùc thac thac thàøøønh phanh phanh phầàààn gây n gây n gây đđđđoooóùùùng cang cang cáùùùu (u (u (đđđđoooộäää ccccứứứứng) vang) vang) vàøøø ăn moăn moăn mòøøøn (khn (khn (khíííí hohohòøøøa tan trong na tan trong na tan trong nưưưươơơớùùùc) c)

N

Nưưưươơơớùùùc cac cac cấáááp lop lop lòøøø hơihơi

Đ

Đaaaạïïït tiêu chuat tiêu chuat tiêu chuẩååån ven ven vềààà giơgiơgiớùùùi hai hai hạïïïn han han hàøøøm lm lm lưưưươơơợïïïng mong mong mộääät sot sot sốááá chachachấááát hot hot hòøøøa tan a tan trong n

trong nưưưươơơớùùùc cũng nhc cũng nhc cũng nhưưưư chchchỉỉỉỉ tiêu vetiêu vetiêu vệäää sinh an toasinh an toasinh an toàøøøn n

N

Nưưưươơơớùùùc cac cac cấáááp sinh hoatp sinh hoatp sinh hoatïïïï

Yêu ca Yêu cầàààu chau chau chấááát lt lt lưưưươơơợïïïng nng nng nưưưươơơớùùùcccc Mu

Mụïïïc c c đíđíđích sch sch sửửửử dududụïïïngng