Luận văn đánh giá công nghệ xử lý nước của công ty cổ phần nước sạch lai châu

Ô nhiễm nguồn nước do hoạt động phát triển của con người, phần lớn là do nước thải công nghiệp và đô thị ngoài ra ô nhiễm nguồn nước còn có thể kể đến do vấn đề tự nhiên: lũ lụt, gió bão

–––––––––––––––––––––––

VŨ VĂN NGUYỆN

“ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN NƯỚC SẠCH LAI CHÂU”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Khóa học : 2014 – 2018

THÁI NGUYÊN – 2018

VŨ VĂN NGUYỆN

“ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN NƯỚC SẠCH LAI CHÂU”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

LỜI CẢM ƠN

Thực tập là nhằm thực hiện tốt phương trâm “Học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn” của các trường chuyên nghiệp nước ta nói chung

và trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên nói riêng Đây là giai đoạn quan trọng giúp sinh viên củng cố lại kiến thức đã học trên ghế nhà trường, đồng thời nâng cao kỹ năng thực hành, vận dụng vào thực tế để giải quyết vấn đề cụ thể

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô giáo khoa Môi Trường, Trường đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt cho em những kiến thức kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian em theo học tại trường

Em xin trân thành cảm ơn ban lãnh đạo cùng cán bộ Công ty cổ phần nước sạch Lai Châu, bạn bè và những người thân trong gia đình đã động viên khuyến khích và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn thành

đề tài này

Em xin cảm ơn cô giáo Ths Hoàng Thị Lan Anh đã tận tình hướng dẫn

em trong thời gian em thực tập và làm khóa luận tốt nghiệp

Trong quá trình thực hiện khóa luận, do kinh nghiệm và kiến thức thực tế còn hạn chế nên chắc chắn em không tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự tham gia đóng góp ý kiến từ phía thầy cô giáo để khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, ngày tháng năm 2018

Sinh viên

Vũ Văn Nguyện

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1: Kế hoạch về sản lượng nước từ 2016 đến 2021 26 Bảng 4.2: Kết quả phân tích các thông số của nguồn nước cấp đầu vào tháng

1,2,3 và 4 31 Bảng 4.3 Kết quả phân tích các thông số sau khi xử lý của hệ thống tháng 1,2,3

và 4 34

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 4.1: Trụ sở chính công ty Cổ phần Nước sạch Lai Châu 23

Hình 4.2 Sơ đồ tổ chức của Công ty cổ phần Nước sạch Lai Châu 25

Hình 4.3 Sơ đồ quy trình xử lý nước 28

Hình 4.4 Sơ đồ dòng chảy 29

Hình 4.5 Sơ đồ quy trình vận hành trạm xử lý nước 30

Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu độ đục của nước đầu vào 33

Hình 4.7: Biểu đồ thể hiện hàm lượng clo dư của nước đầu vào Error! Bookmark not defined Hình 4.8: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu độ đục 36

Hình 4.9: Biểu đồ thể hiện giá trị pH 37

Hình 4.10: Biểu đồ thể hiện hàm lượng Amoni 37

Hình 4.11: Biểu đồ thể hiện độ cứng tính theo CaCO3(*) 38

Hình 4.12: Biểu đồ thể hiện hàm lượng Canxi 38

Hình 4.13: Biểu đồ thể hiện hàm lượng Magie 39

Hình 4.14: Biểu đồ thể hiện hàm lượng NO3 39

Hình 4.15: Biểu đồ thể hiện hàm lượng NO2 40

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC BẢNG ii

DANH MỤC CÁC HÌNH iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

MỤC LỤC v

Phần 1: MỞ ĐẦU 1

1.1Đặt vấn đề 1

1.2.Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1.Mục tiêu chung. 2

1.2.2.Mục tiêu cụ thể 2

1.3.Yêu cầu của đề tài 2

1.4.Ý nghĩa của đề tài 2

1.4.1.Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 2

1.4.2.Ý nghĩa trong thực tiễn 3

Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Cơ sở khoa học và pháp lý của đề tài 4

2.1.1.Cơ sở lí luận 4

2.1.2 Cơ sở pháp lý 13

2.2 Tổng quan về công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới và Việt Nam 13

2.2.1 Công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới 13

2.2.2 Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam 14

2.2.3 Các phương pháp xử lý nước ở Việt Nam 15

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 19

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 19

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 19

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 19

3.3 Nội dung nghiên cứu 19

3.4 Phương pháp nghiên cứu 19

3.4.1 Phương pháp thu thập thông tin, số liệu, tài liệu 19

3.4.2 Phương pháp điều tra thực địa 20

3.4.2 Phương pháp lấy mẫu thực địa 20

3.4.3 Phương pháp phân tích mẫu 21

3.4.4 Phương pháp tổng hợp, so sánh, viết báo cáo 22

PHẦN 4:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Tổng quan về Công ty cổ phần nước sạch Lai Châu, thành phố Lai Châu 23

4.1.1 Giới thiệu về Công ty cổ phần nước sạch Lai Châu. 23

4.1.2.Sơ lược về quy trình công nghệ xử lý nước của Công ty cổ phần nước sạch Lai Châu 26

4.2 Đánh giá hiện trạng nguồn nước cấp đầu vào trước khi qua hệ thống xử lý.30 4.3 Đánh giá hiệu quả xử lý nước sau khi qua hệ thống xử lý nước của Công ty cổ phần nước sạch Lai Châu. 34

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41

5.1 Kết luận 41

5.2 Kiến nghị 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC

Phần 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cuộc sống trên Trái Đất bắt nguồn từ trong nước Tất cả các sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào nước, nước giữ một vai trò đặc biệt trong đời sống sinh tồn và phát triển của con người và sinh vật Tuy nhiên vấn đề ô nhiễm môi trường nước hiện nay đang là vấn đề đang được quan tâm hàng đầu trên thế giới và cả Việt Nam chúng ta Ô nhiễm nguồn nước do hoạt động phát triển của con người, phần lớn là do nước thải công nghiệp và đô thị ngoài ra ô nhiễm nguồn nước còn có thể kể đến do vấn đề tự nhiên: lũ lụt, gió bão, mưa… quá trình phân hủy sinh vật trong tự nhiên, và trong chính hoạt động sinh hoạt hàng ngày của chúng ta cũng làm nguồn nước bị ô nhiễm

Để đảm bảo cho nguồn nước không bị ô nhiễm hay giảm bớt các tác nhân độc hại Trong quá trình phát triển xã hội hiện nay và quá trình con người

sử dụng được đảm bảo an toàn và không gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, nguồn nước trong giai đoạn hiện nay phải được xử lý qua các hệ thống

xử lý nước để loại bỏ các thành phần độc hại mới được đưa ra ngoài môi trường hoặc phục vụ cho mục đích sinh hoạt hàng ngày của con người

Thành phố Lai Châu là một thành phố đang phát triển với mức độ dân số tăng nhanh, quá trình phát triển đô thị, xây dựng trong những năm gần đây đang phát triển mạnh mẽ, kèm theo đó là vấn đề nguồn nước đang có xu hướng biến động xấu Để phát triển hài hòa giữa xã hội và môi trường, phục vụ đáp ứng nhu cầu, các vấn đề xã hội và sức khỏe con người được đảm bảo thì nguồn nước phục vụ trong sinh hoạt của con người phải luôn luôn được các cấp quản

lý của địa phương quan tâm

Xuất phát từ thực tiễn đã đưa ra, đảm bảo nguồn nước được sử dụng đạt yêu cầu hơn Được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường ĐH Nông lâm, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của ThS Hoàng Thị

Lan Anh em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá công nghệ xử lý nước của

Công ty cổ phần nước sạch Lai Châu”

1.2 Mục tiêu của đề tài

- Tìm hiểu được công tác quản lý, quy trình quản lý hệ thống của công ty

- Đánh giá được cơ cấu tổ chức hoạt động của Công ty

1.3 Yêu cầu của đề tài

- Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ, trung thực, khách quan

- Kết quả phân tích các thông số về chất lượng nước chính xác

- Các kết quả phân tích phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường Việt Nam

- Cung cấp các thông tin chính xác về hiệu quả xử lý của công nghệ xử lý nước mà Công ty cổ phần nước sạch Lai Châu áp dụng

1.4 Ý nghĩa của đề tài

1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Tạo cơ hội cho sinh viên vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn, rèn luyện kĩ năng phân tích tổng hợp số liệu

- Là cơ hội giúp sinh viên tìm hiểu, tiếp thu kinh nghiệm trong thực tiễn, đồng thời bổ sung tư liệu học tập, kinh nghiệm làm việc sau khi ra trường

- Làm tài liệu cung cấp, tham khảo cho các ban ngành cơ quan thành phố Lai Châu trong công tác quản lý và bảo vệ môi trường của Thành Phố

1.4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

- Đánh giá được hiệu quả của hệ thống xử lý nước của công ty Cổ phần nước sạch Lai Châu

- Biết được điểm mạnh, điểm yếu, những khó khăn tồn tại trong công tác quản lý, và xử lý nước thải của Công ty cổ phần nước sạch Lai Châu

- Đề xuất và kiến nghị các ý kiến về hiệu quả của hệ thống xử lý nước

Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học và pháp lý của đề tài

2.1.1 Cơ sở lí luận

2.1.1.1 Giới thiệu chung về tài nguyên nước và các khái niệm liên quan đến nước

- Khái niệm tài nguyên nước:

Tài nguyên nước là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể

sử dụng vào những mục đích khác nhau Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường Hầu hết các hoạt động trên đều cần dùng nước ngọt

Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất trong đó có 97% là nước mặn, còn lại là nước ngọt Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha loãng các yếu tố gây ô nhiễm môi trường, nó còn là thành phần cấu tạo chủ yếu trong cơ thể sinh vật, chiếm từ 50% - 97% trọng lượng của cơ thể, chẳng hạn như ở người nước chiếm 70% trọng lượng cơ thể và Sứa ở biển nước chiếm tới 97% Trong 3% lượng nước ngọt có trên quả đất thì có khoảng hơn 3/4 lượng nước

mà con người không sử dụng được vì nó nằm quá sâu trong lòng đất, bị đóng băng, ở dạng hơi trong khí quyển và ở dạng tuyết trên lục địa… Chỉ có 0,5% nước ngọt hiện diện trong sông, suối, ao, hồ mà con người đã và đang sử dụng Tuy nhiên, nếu ta trừ phần nước bị ô nhiễm ra thì chỉ có khoảng 0,003% là nước ngọt sạch mà con người có thể sử dụng được và nếu tính ra trung bình mỗi người được cung cấp 879.000 lít nước ngọt để sử dụng

- Khái niệm ô nhiễm nước:

Ô nhiễm nước là hiện tượng các vùng nước như sông, hồ, biển, nước ngầm bị các hoạt động của con người làm nhiễm các chất độc hại như chất có trong thuốc bảo vệ thực vật,chất thải công nghiệp chưa được xử lí, tất cả có thể gây hại cho con người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên

Theo hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước

và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”

Tóm lại, ô nhiễm nước là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kĩ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và vi sinh vật [12]

- Khái niệm về nước sạch:

“Nước sạch là nước đảm bảo các yêu cầu sau: Nước trong, không màu, không có mùi, vị lạ, không có tạp chất, không có chứa chất tan có hại, không có mầm gây bệnh” [10]

Khi mang đi thử nghiệm đạt giới hạn cho phép tất cả các chỉ tiêu theo quy định tại Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) 01:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống hay QCVN 02:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt, ban hành kèm theo thông tư số 04/2009/TT- BYT và 05/2009/TT- BYT ngày 17/06/2009

- Khái niệm nước sinh hoạt sạch

Nước sinh hoạt là nước sạch hoặc nước có thể dùng cho ăn, uống, vệ sinh của con người Nước sinh hoạt dùng để uống cần đạt tiêu chuẩn về màu sắc (không quá 15 độ màu, không có màu lạ); độ đục (không quá 5 độ), mùi (không có mùi hôi, mùi lạ), không có váng cặn, độ axit thích hợp (pH = 6,6-8,5), độ cứng phù hợp (không quá 300mg CaCO3/lít, Fe không quá 0,3 mg/lít),

Mn (không quá 0,1 mg/lít), Cu (không quá 0,1 mg/lít), Zn (không quá 3,0 mg/lít), As (không quá 0,05 mg/lít), Hg (không quá 0,001 mg/lít), Pb (không quá 0,1 mg/lít), Cr (không quá 0,05 mg/lít), Xianua (không quá 0,05 mg/lít), florua (không quá 0,1 mg/lít), vi khuẩn nhóm E.coli (không quá 3 vi khuẩn/1ít)

Nước mặt (nước sông, rạch, ao hồ, suối) có xử lý lắng trong và tiệt trùng (Dương Thị Minh Hòa, 2015) [4]

- Vai trò của nước đối với con người

Nước có vai trò đặc biệt với cơ thể con người, con người có thể nhịn ăn được vài ngày nhưng không thể nhịn uống nước Nước chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể, 65-75% trọng lượng cơ, 50% trọng lượng mỡ, 50% trọng

lượng xương Nước tồn tại ở 2 dạng: nước trong tế bào và nước ngoài tế bào Nước ngoài tế bào có trong huyết tương máu, nước bọt…Nước là chất quan trọng để các phản ứng hóa học và sự trao đổi chất diễn ra không ngừng trong

cơ thể Nước là dung môi, nhờ đó tất cả các chất dinh dưỡng được đưa vào cơ thể, sau đó được chuyển vào máu dưới dạng dung dịch nước Mỗi người cần 2-

3 lít nước mỗi ngày để đỏi mới lượng nước của cơ thể và duy trì các hoạt động sống bình thường Uống không đủ nước ảnh hưởng đến chức năng của tế bào cũng như chức năng của các hệ thống trong cơ thể Những người thường xuyên uống không đủ nước có khả năng gây trụy tim mạch, hạ huyết áp, nhịp tim tăng cao Nguy hiểm hơn, bạn có thể tử vong nếu lượng nước mất trên 20% Bên cạnh oxy, nước đóng vai trò quan trọng thứ hai để duy trì sự sống

Tóm lại, nước rất cần cho cơ thể, mỗi người phải tập cho mình một thói quen uống nước để cơ thể không bị thiếu nước Có thể nhận biết cơ thể bị thiếu nước qua cảm giác khát hoặc màu của nước tiểu, nước tiểu có màu vàng đậm chứng tỏ cơ thể đang bị thiếu nước Duy trì cho cơ thể luôn ở trạng thái cân bằng nước là yếu tố quan trọng bảo đảm sức khỏe của mỗi người [12]

- Vai trò của nước đối với sinh vật:

Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 - 90% khối lượng cơ thể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% như ở một số cây mọng nước, ở ruột khoang (ví dụ: thủy tức) Nước là dung môi cho các chất vô cơ, các chất hữu cơ có mang gốc phân cực (ưa nước) như hydroxyl, amin, các boxyl… Nước là nguyên liệu cho cây trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ Nước là môi trường hoà tan chất vô cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng ở động vật Nước bảo đảm cho thực vật có một hình dạng

và cấu trúc nhất định Do nước chiếm một lượng lớn trong tế bào thực vật, duy trì độ trương của tế bào cho nên làm cho thực vật có một hình dáng nhất định Nước nối liền cây với đất và khí quyển góp phần tích cực trong việc bảo đảm mối liên hệ khăng khít sự thống nhất giữa cơ thể và môi trường Trong quá

trình trao đổi giữa cây và môi trường đất có sự tham gia tích cực của ion H+ và OH- do nước phân ly ra Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể Nước còn là môi trường sống của rất nhiều loài sinh vật, giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật, nước còn

là môi trường sống của nhiều loài sinh vật Vì vậy các cơ thể sinh vật thường xuyên cần nước [12]

- Vai trò của nước đối với sản xuất phục vụ cho đời sống con người:

Trong nông nghiệp: tất cả các cây trồng và vật nuôi đều cần nước đề phát

triển Từ một hạt cải bắp phát triển thành một cây rau thương phẩm cần 25 lít nước;

lúa cần 4.500 lít nước để cho ra 1 kg hạt Dân gian ta có câu: “Nhất nước, nhì

phân, tam cần, tứ giống”, qua đó chúng ta có thể thấy được vai trò của nước trong

nông nghiệp

Trong Công nghiệp: Nước cho nhu cầu sản xuất công nghiệp rất lớn Nước dùng để làm nguội các động cơ, làm quay các tubin, là dung môi làm tan các hóa chất màu và các phản ứng hóa học

Nước thiết yếu như vậy, nhưng loài người đang đứng trước nguy cơ thiếu nước nghiêm trọng Trên thế giới hiện có 80 quốc gia và 40% dân số không đủ nước dùng, 1/3 các điểm dân cư phải dùng các nguồn nước bị ô nhiễm để ăn uống, sinh hoạt

Ở Việt Nam là một nước đang phát triển, mặc dù được nhà nước đặc biệt quan tâm nhưng cũng chỉ mới có 46 - 50% dân cư đô thị và 36 - 43% dân cư nông thôn được dùng nước sạch Nhiều người dân ở nhiều vùng còn phải dùng các nguồn nước không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, kéo theo tỷ lệ dân cư mắc bệnh khá cao: 90% phụ nữ nông thôn mắc bệnh phụ khoa, 95% trẻ em nông thôn

bị nhiễm giun, hàng năm có trên 1 triệu ca tiêu chảy, lị Nguồn nước bị ô nhiễm

là nguyên nhân quan trọng tạo nên những nguy cơ tiềm tàng của nhiều bệnh lý ở nhiều địa phương

- Quy chuẩn, tiêu chuẩn môi trường:

Theo Luật BVMT năm 2014:

Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất

lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường

Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng

môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường [7]

- Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước

* Màu sắc

Độ màu thường 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 màu vàng, còn các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây Nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen

Nước nguyên chất không có màu Màu sắc mang tính chất cảm quan và gây nên ấn tượng tâm lý cho người sử dụng

Đơn vị đo độ màu thường dùng là độ theo thang màu platin – coban Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200 độ (PtCo) Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng bị loại bỏ bằng phương pháp lọc Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước phải dùng các biện pháp hóa lý kết hợp

* 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 quá trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên có thể có mùi tanh hay hôi thối, mùi đất Nước sau khi khử trùng với các hợp chất 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 vị mặn, ngọt, chát, đắng…

hoặc bằng phương pháp chuẩn độ

pH có ý nghĩa quan trọng về mặt môi sinh, trong thiên nhiên pH ảnh hưởng đến hoạt động sinh học trong nước, liên quan đến một số đặc tính như tính ăn mòn,hòa tan,… chi phối các quá trình xử lý nước như: kết bông tạo cợn, làm mềm, khử sắt diệt khuẩn Vì thế, việc xét nghiệm pH để hoàn chỉnh chất lượng và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật đóng một vai trò hết sức quan trọng trong kỹ thuật môi trường

* Hàm lượng DO

DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v ) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực

* Hàm lượng TSS

là tổng rắn lơ lửng Thường đo bằng máy đo độ đục (turbidimeter) Độ đục gây ra bởi hiện tượng tương tác giữa ánh sáng và các chất lơ lửng trong

nước như cát, sét, tảo và những vi sinh vật và chất hữu cơ có trong nước Các chất rắn lơ lửng phân tán ánh sáng hoặc hấp thụ chúng và phát xạ trở lại với cách thức tùy thuộc vào kích thước, hình dạng và thành phần của các hạt lơ lửng và vì thế cho phép các thiết bị đo độ đục ứng dụng để phản ánh sự thay

đổi về loại, kích thước và nồng độ của các hạt có trong mẫu

* Hàm lượng clorua

Clorua tồn tại trong nước dưới dạng Cl- Nói chung ở mức nồng độ cho phép thì các hợp chất clor không gây độc hại, nhưng với hàm lượng lớn hơn 250 mg/lít làm cho nước có vị mặn Nước có nhiều Cl- có tính xâm thực xi măng

* Hàm lượng sắt

Sắt là nguyên tử vi lượng cần thiết cho cơ thể con người để cấu tạo hồng cầu Vì thế sắt với hàm lượng 0,3mg/l là mức ổn định cho phép đối với nước sinh hoạt Vượt qua giới hạn trên, sắt có thể gây nên những ảnh hưởng không tốt Sắt có mùi tanh đặc trưng, khi tiếp xúc với khí trời kết tủa Fe (III) hydrat hình thành làm nước trở nên có màu đỏ gạch tạo ấn tượng không tốt cho người

sử dụng

Cũng với lý do trên, nước có sắt không thể dùng cho một số ngành công nghiệp đòi hỏi chất lượng cao như tơ, dệt, thực phẩm, dược phẩm,… Kết tủa sắt lắng đọng thu hẹp dần tiết kiệm hữu dụng của ống dẫn mạng lưới phân phối nước

Trong quá trình xử lý nước, sắt được loại bằng phương pháp thông khí

và keo tụ

* Hàm lượng mangan

Mangan thường được gặp trong nước ngầm ở dạng Mangan (II), nhưng với hàm lượng nhỏ hơn sắt rất nhiều Tuy vậy với hàm lượng mangan > 0,05 mg/l đã gây ra các tác hại cho việc sử dụng và vận chuyển nước như sắt Công nghệ khử mangan thường được kết hợp với khử sắt trong nước

* Chỉ số vi sinh coliform

Coliforms được xem là những vi sinh vật chỉ thị an toàn vệ sinh, bởi vì

số lượng của chúng hiện diện trong mẫu chỉ thị khả năng có sự hiện diện của

các vi sinh vật gây bệnh Nhóm vi sinh vật Coliform được dùng rộng rãi làm

chỉ thị của việc ô nhiễm phân, đặc trưng bởi khả năng lên men lactose trong môi trường cấy ở 35 – 370 C với sự tạo thành axit aldehyd và khí trong vòng

48h (Nguyễn Việt Trung, 2006) [13]

2.1.1.2 Công nghệ xử lý nước cấp

- Khái niệm xử lý nước cấp:

Xử lý nước cấp là quá trình loại bỏ các chất bẩn, các chất hòa tan trong nước bằng dây chuyền công nghệ đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp theo tiêu chuẩn quy định (Nguyễn Thị Thu Thủy, 1999) [9]

- Tầm quan trọng của nước cấp và xử lý nước cấp:

Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật, đóng vai trò đặc biệt trong việc điều hoà khí hậu và cho sự sống trên trái đất Hàng ngày cơ thể con người cần 3 -10 lít nuớc cho các hoạt động sống, luợng nước này đi vào cơ thể qua con đường thức ăn, nước uống để thực hiện các quá trình trao đổi chất và trao đổi năng lượng, sau đó thải ra ngoài theo con đường bài tiết Ngoài ra con người còn sử dụng nước cho các hoạt động khác như tắm, rửa,…

Nước ta hiện nay nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng do sự phát triển dân số và mức sống ngày càng tăng Tuỳ thuộc vào mức sống của người dân

và tuỳ từng vùng mà nhu cầu sử dụng nước là khác nhau, định mức cấp nước cho dân đô thị là 150 lít/người.ngày, cho khu vực nông thôn là 40 – 70 lít/người.ngày Hiện nay, Tổ chức Liên Hợp Quốc đã thống kê có một phần ba các điểm dân cư trên thế giới thiếu nước sạch sinh hoạt Do đó người dân phải dùng các nguồn nước không sạch Điều này dẫn đến háng năm có tới 500 triệu người mắc bệnh và 10 triệu người bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh tại các nước đang phát triển có nguyên nhân từ việc dùng các nguồn nước bị ô nhiễm Vấn đề xử lý nước và cung cấp nước sạch, chống ô nhiễm nguồn nước

do tác động của nước thải sinh hoạt và sản xuất đang là vấn đề đáng quan tâm đặc biệt

Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong đó các chỉ tiêu cao thấp khác nhau Nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đảm bảo an toàn vệ sinh về số vi trùng có trong nước, không có chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người Các nguồn nước trong thiên nhiên ít khi đảm bảo các tiêu chuẩn đó Do tính chất có sẵn của nguồn nước hay bị tác động ô nhiễm Nên tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước cấp mà cần thiết phải có quá trình xử lý nước thích hợp đảm bảo cung cấp nước có chất lượng tốt và ổn định chất lượng nước cấp cho các nhu cầu

- Mục đích của các quá trình xử lý nước

+ Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hoá học, vi trùng học để thỏa mãn các nhu cầu về ăn uống, sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công nghiệp và phục vụ sinh hoạt công cộng của các đối tượng dùng nước

+ Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chất 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 khoẻ của người tiêu dùng

+ Chất lượng nước sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt (Trịnh Xuân Lai, 2004) [8]

- Các biện pháp xử lý cơ bản

Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lý sau: + Biện pháp cơ học: Là biện pháp dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như: Song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc

+ Biện pháp hoá học: Là biện pháp dùng các hoá chất cho vào nước để

xử lý nước như: Dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hoá nước, cho clo vào nước để khử trùng

+ Biện pháp lý học: Là biện pháp dùng các tia vật lý để khử trùng nước như: tia tử ngoại, sóng siêu âm, điện phân nước biển để khử muối, khử khí CO2

hoà tan trong nước (Nguyễn Ngọc Dung,1999) [2]

2.1.2 Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23/06/2014 và

có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2015

- Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13 có hiệu lực từ ngày

01/01/2013

- Nghị định 19/2015/NĐ-CP ngày 14 tháng 02 năm 2015 quy định chi tiết việc thi hành một số điều của Luật bảo vệ môi trường

- Nghị định số 33/2017/NĐ-CP ngày 03 tháng 04 năm 2017 quy định về

xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực tài nguyên nước và khoáng sản

- Nghị định số 117/2007/NĐ-CP ngày 11 tháng 07 năm 2007 của Chính phủ quy định về sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch

- QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước

2.2 Tổng quan về công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới và Việt Nam

2.2.1 Công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới

Theo lịch sử ghi nhận hệ thống cấp nước đô thị xuất hiện sớm nhất tại La

Mã vào năm 800 TCN Điển hình là công trình dẫn nước vào thành phố bằng

kênh tự chảy, trong thành phố nước được đưa đến các bể tập trung, từ đó theo đường ống dẫn nước đến các nhà quyền quí và bể chứa công cộng cho người dân sử dụng Khoảng 300 năm TCN đã biết khai thác nước ngầm bằng cách đào giếng Người Babilon có phương pháp nâng nước lên độ cao khá lớn bằng ròng rọc, guồng nước

Thế kỷ thứ XIII, các thành phố ở châu Âu đã có hệ thống cấp nước Thời

đó chưa có các loại hóa chất phục vụ cho việc keo tụ xử lý nước mặt, người ta phải xây dựng các bể lắng có kích thước rất lớn (gần như lắng tĩnh) mới lắng được các hạt cặn bé Do đó công trình xử lý rất cồng kềnh, chiếm diện tích và kinh phí xây dựng lớn Năm 1600 việc dùng phèn nhôm để keo tụ nước được các nhà truyền giáo Tây Ban Nha phổ biến tại Trung Quốc Năm 1800 các thành phố ở châu Âu, châu Mỹ đã có hệ thống cấp nước khá đầy đủ thành phần như công trình thu, trạm xử lý, mạng lưới …

Năm 1810 hệ thống lọc nước cho thành phố được xây dựng tại Paisay- Scotlen.Năm 1908 việc khử trùng nước uống với qui mô lớn tại Niagara Falls, phía Tây Nam New york Thế kỷ XX kỹ thuật cấp nước ngày càng đạt tới tình

độ cao và còn tiếp tục phát triển, các loại thiết bị cấp nước ngày càng đa dạng phong phú và hoàn thiện Thiết bị dùng nước trong nhà luôn được cải tiến để phù hợp và thuận tiện cho người sử dụng Kỹ thuật điện tử và tự động hóa cũng được sử dụng rộng rãi trong cấp thoát nước Có thể nói kỹ thuật cấp nước đã đạt đến trình độ rất cao về công nghệ xử lý, máy móc trang bị thiết bị và hệ thống cơ giới hóa, tự động hóa trong vận hành, quản lý

2.2.2 Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam

Ở Việt Nam, hệ thống cấp nước đô thị được bắt đầu bằng khoan giếng mạch nông tại Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gòn) cũ vào năm 1894 Nhiều đô thị khác như Hải Phòng, Đà Nẵng… hệ thống cấp nước đã xuất hiện, khai thác cả nước ngầm và nước mặt Hiện nay hầu hết các khu đô thị đã có hệ thống cấp nước.Nhiều trạm cấp nước đã áp dụng công nghệ tiên tiến của các

nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia…Những trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã áp dụng công nghệ tiên tiến và tự động hóa Hiện nay Đảng

và nhà nước đang quan tâm đến vấn đề cấp nước cho nông thôn, đòi hỏi các chuyên gia trong lĩnh vực cấp nước cần phải đóng góp sức mình và sáng tạo nhiều hơn để đáp ứng yêu cầu thức tế

Hiện nay ở đô thị sử dụng nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm Ngoài

ra, một số hộ vùng ven đô và nông thôn có sử dụng cả nước mưa Trong toàn quốc, tỷ lệ sử dụng nguồn nước mặt khoảng 60%, nước ngầm khoảng 40% Ở các thành phố lớn, các nhà máy nước (NMN) có công suất khoảng từ vài chục ngàn m3/ngày.đêm tới vài trăm ngàn m3/ngày.đêm Tiêu biểu như: NMN Thủ Đức (TP HCM) có tổng công suất 1.200.000 m3/ngày.đêm, các NMN xử lý nước ngầm ở Hà Nội có công suất từ 30.000 - 60.000 m3/ngày.đêm (thường chia thành đơn nguyên 30.000 m3/ngày.đêm, xây dựng thành từng đợt, NMN Sông Đà 600.000 m3/ngày.đêm, giai đoạn 1 đã xây dựng 1 đơn nguyên 300.000

m3/ngày.đêm đã hoạt động) Tại các thành phố, thị xã trực thuộc tỉnh, các nhà máy nước có công suất phổ biến từ 10.000 m3/ngày.đêm tới 30.000

m3/ngày.đêm Các trạm cấp nước của các thị trấn thường có công suất từ 1000 m3/ngày.đêm tới 5.000 m3/ngày.đêm, phổ biến nhất xung quanh 2.000

Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,6 để loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn lắng tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng

2.2.3.4 Xử lý nước tại nguồn bằng hoá chất

Xử lý nước tại nguồn bằng hoá chất (thường là nước trong hồ chứa, trong kênh dẫn nội đồng và ở khu vực quanh công trình thu nước sông có vận tốc chảy rất nhỏ trong một thời gian dài của năm) để hạn chế sự phát triển của rong rêu, tảo và vi sinh vật nước, để loại trừ màu, mùi vị do xác sinh vật chết gây ra Hoá chất thường dùng là đồng sunfat CuSO4 liều lượng thường dùng mỗi đợt xử lý có thể từ 0,12-0,3 mg/l Liều lượng giữa hai lần xử lý phụ thuộc vào thành phần của nước thô như nhiệt độ, độ kiềm, vi sinh, rêu tảo và hàm lượng CO2 trong nước

2.2.3.5 Làm thoáng

Có hai phương pháp làm thoáng:

- Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành từng tia hay thành màng mỏng chảy trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia và màng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như các dàn làm thoáng cưỡng bức

- Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng

2.2.3.6 Clo hoá trước hay clo hoá sơ bộ

Clo hoá sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc Tiêu tốn lượng clo thường gấp 3 đến 5 lần lượng clo dùng để khử trùng nước sau bể lọc, làm tăng giá thành xử lý

2.2.3.7 Quá trình khuấy trộn hoá chất

Mục đích cơ bản của quá trình khuấy trộn hoá chất là tạo điều kiện phân tán nhanh và đều hoá chất vào toàn bộ khối nước cần xử lý

2.2.3.8 Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn

Mục đích của quá trình keo tụ và tạo bông cặn là tạo ra tác nhân có khả năng dính kết các chất làm bẩn nước ở dạng hoà tan lơ lửng thành các bông cặn

có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất

kích thước các lỗ rỗng nhưng có khả năng dính kết và hấp thụ lên bề mặt vật liệu lọc

2.2.3.11 Dùng than hoạt tính để hấp thụ chất gây mùi, màu của nước

Các hạt bột than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn, có khả năng hấp phụ các phân tử khí và phân tử các chất ở dạng lỏng hoà tan trong nước làm cho nước có mùi vị và màu, lên bề mặt các hạt than, sau khi loại các hạt than này ra khỏi nước, nước được khử mùi vị và màu

2.2.3.12 Flo hoá nước để tăng hàm lượng flo trong nước uống

Ở Việt Nam trừ một vài nguồn nước có lưu lượng nhỏ như giếng Đùn thị

xã Lào Cai, một vài giếng nước ngầm mạch nông ở Khánh Hoà, Phú Yên có hàm lượng Flo cao hơn tiêu chuẩn cần phải xử lý, còn lại đa số các nguồn nước mặt đều có hàm lượng Flo dưới tiêu chuẩn nước dùng cho ăn uống cần phải pha thêm Flo vào nước

2.2.3.13 Khử trùng nước

Để khử trùng thường dùng các biện pháp tiêu diệt vi trùng có trong nước như:

- Đun sôi nước