Luận văn thạc sĩ nghiên cứu Đánh giá hiệu quả quá trình loại bỏ amoni bằng công nghệ lọc aquazuv trong quá trình xử lý nước sạch cấp cho khu vực nông thôn phía nam huyện phú xuyên tp hà nội

Ngày nay, do quá trình phái hiển của đời sống xã hội, sự phát triển cửa công nghiệp và nông nghiệp, nguồn nước ngầm ngày càng bị ô nhiễm như ö nhiễm , mangan, asen, aragm, hợp chất hữu

Trang 1

trình xử lý nước sạch cẮp cho kim vục nông (hên phía Nam huyện Phú Xuyên -TP Hà Nội

dân và giúp đỡ em trong những, ngày em lam thi nghiệm tại trung, tầm

Xin gửi lời cảm ơn tới toản thể các bạn cùng lớp

Và cuối cùng con xin cảm on bé me và các thành viên trong gia đình đá tạo điều kiện về mặt vật chất cũng như tỉnh than dé con hoàn thành luận tốt nghiệp

Xin chân thành câm ơn./

Trang 2

MỤC LỤC

Trang DANH MUC TS LL Vib a ccesssesscsstsetesseesstestinstieteieeeesie

CHICONG I TONG QUAN cosseecsseeesssssiessssseeninssesietervsteneen 8

1.1.1 Các tác động có hại cứa nrươni trong nước ngằni 8

1.1.2 Nguễn gốc ö nhiém amoni trong nước ngầm khu vực Hả Nội Đ

2 CÁC PHƯƠNG PHÁT XỬ LY AMONT AP DUNG XU LY NUGC CAP 13

1.2.1 Phương pháp hóa lý con nhnenoeeeeroe

1.2.1.2 Clo hoá tới điểm nhấy cceeerrrrereoa.T3

1.3.1.2 Phương pháp thôi khi ö pH caa - - 14

1.2.1.3, Phương pháp trao dỗi lQH caro

1.2.2 Phương pháp sinh học nneeeeireeeieeroarero.TE

1.2.2.2 Phương pháp lọc sinh học kiêu lớp vật liệu mang vỉ sinh ngập nước 19

1.3.1 Einh hình nghiên cửu trong nước "—

CHƯƠNG TI: ĐÔI TƯƠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 ĐỐI TƯỜNG NGHIÊN CỨU à án chi Heieeeiebaeieoo27

2.1.2 Dân số và du bảo dân số khu vực nghiên c 28 2.1.3 Chất lượng nước nguồn vùng dự ản eo

3.1.4.1 Hiệu trạng công nghệ xử lý nước ngầm ở Việt Nam ,3T

Trang 3

3.1.4.2, Công nghệ xứ Ù nước ngầm nhiễm NH,` bằng phương pháp loc Aquazul”

có b sung vật liệu mang vì sinh con "¬

2.2.2 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm XHeerrareirouf7

2.2.3 Câu lạo và các thông số của bẻ lọc AquazV' 38

3.2.4 Nội dung nghiên cứu cà eserrrrrrrrereueeoeu 46

3.2.5.2 Phương pháp phân tích xác định nitrat 46

3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐÔNG HỌC QUÁ TRÌNH NITRAT HÓA 47 3.1.1 Ảnh hưởng của photpho đến tốc độ quá trình nitat hóa

3.1.2 Kết quả khảo sát sự biến đối thành phan nite theo đâu vào và đầu ra 48 3.1.2.1 Giai doạn không bỗ sung Pho(pho, không sục khí 48 3.1.2.2 Giai đoạn chỉ sục khi, không bê sung Photpho "

3.1.2.4 Giải đoạn bỗ sung 0,054mg/1 Phoipho và sục khí 32 3.2 HIỆU SƯÁT LOẠI BỖ NITO, TÀI XỬ LÝ, TẢI LƯỢNG CỦA HỆ

3.3 NHẬN XIZT PHƯƠNG ÁN DŨ XUẤT VÀ PHƯƠNG ẢN KIIẶC PHỤC 57

Trang 4

TANH MỤC HÌNH VẼ

Hinh 2.2 Sơ đỗ công nghệ xử lý nước ngắm tại Việt Nam - 32 Hình 2.3 Sơ dỗ công nghệ xứ lý nước ngâm bằng công nghệ AquazuV 33 Tlinh 2.4: Ảnh hưởng của pH tới vi khuẩn nirat hóa 34 Tình 2.4 Cấu tạo mỗ bình bế lọc AquazaV trong phòng thí nghiệm: 38

Tlinh 2.6 So dé hệ thông thiết bị thí nghiệm xác định các thông số động học của

Hình 3.7, Diễn biến các néng dé N trung bình tại các vị trí của cột lọc

linh 3.8 LIiệu suất loại bỏ mito ào ccccccccccer ven S7

Trang 5

DANH MUC BANG

Ưu, nhược điểm của các phương pháp xứ lý amoni

Số liệu về độc tính của một số chất

Nông độ NHụ và NÓ; gầy úc chế Nitrobaoler [21]

sự thay đổi tốc độ tiểu thụ cơ chất theo nông 48 photpho Dién biển thành phân nito 4 đầu vào và đầu ra kịch ban 1

Tình 3.2 Diễn biển thánh phần mơ ở đầu vào, đầu ra giai đoạn khối động,

Dién biển thành phin nito 6 đầu vào và đầu ra kịch bản 2

Diễn biến thành phân nitơ ở đâu vào và đầu ra kịch ban 3 Dién bién thanh phan nit 6 đầu vào và dầu ra kích bản 4

Biển đổi NO; theo chiều cao cột lọc

Bang tính các thông số làm cơ sở cho thiết kế một hệ lọc

Trang 6

Ổ nước ta, việc sử đụng nước ngảm lãm nước cân cho ấn trống, sinh hoạt

là rất phỏ biến Các nhà máy nước chủ yêu sử dụng nước ngầm làm nguồn nước thô để xử lý, vi nước ngẫm có ưu điểm là độ đục thấp và ít vị sinh vật, ổn định

vẻ mặt chất lượng

Ngày nay, do quá trình phái hiển của đời sống xã hội, sự phát triển cửa công nghiệp và nông nghiệp, nguồn nước ngầm ngày càng bị ô nhiễm như ö nhiễm , mangan, asen, aragm, hợp chất hữu cơ

Ở Hà Nội, phẩn lớn các nhá máy nước phía Nam dễu bị ô nhiễm amoni

Người dân đã và đang phái chấp nhận sử dụng nguồn nước không phủ hợp với tiên chuẩn vệ sinh mã nhất là có khả năng ảnh hưởng đến sức khôe con nguời

Hiện nay phan lớn các nhà máy xử ly nước cấp dùng nước ngàm lâm

nguồn nước thô ở Việt Mam đều sử dụng đây chuyển công nghệ gồm các bước làm thoáng, lắng Liếp xúe, loe và glo hoá Công nghệ này nói chung chỉ xử lý tốt được sắt, mangan, còn xử lý amoni hầu như không có khả năng xử lý

Xuất phát từ thực tế đó, các nhà khoa học đã tốn rất nhiều công sức để có thé đưa ra được một giải pháp hợp lý nhật, phù hợp nhật đối với tình hình hiện nay như tính khã thi về khia cạnh tải chính, khả thị về n

hanh va bao duéng)

Nếu chúng ta chỉ thay đôi thời gian lua nước cho các bễ lọc cát các bể

thuật (quản lý vận

này có thể xứ lý được amoni được hay không, thời gian lưu tối ưu đề xứ lý được tối đa amoni bao lâu? Biện pháp khắc phục đạt hiệu quả ra sao?

Trang 7

Voi mục tiêu nghiên cứu khả năng xử lý amoni của các công nghệ xử lý nước cấp, chúng tôi đã chợn để tài để cỏ biện pháp khắc phục: “Nghién cứu đánh giá hiệu quả quả trình laại bỗ amoni bing công nghệ lọc Aqudw V trong quá trình xã lý nước sụch cấp cho khu vực nông thin phia Nam huyện Phú Xuyên -TP Hà Nội” đễ thục hiện luận văn này

Trên cơ sở nghiên cứu khả năng xử lý NHạ bằng phương pháp lọc AquazuV, lựa chọn các thông số vận bảnh để có thẻ đi đến mục tiêu xa hơn là thiết kế hệ thông trên thực tế Mục đích của chúng ta là làm sao để đưa công, trình nghiên cứu ra thực tế cho nên việc xác định được chế độ vận hành với lưu lượng cao nhất mả vẫn dat muc tiéu dit ra là rất quan trong

Taiận văn bao gồm Ø3 chương và được bỏ cục như sau:

Đặt vấn để Chương I: Tổng quan

Chương H: Đếi tượng và phương pháp nghiên cứu Chương TỊ: Kết quả nghiên cửu và tháo luận

Kết luận và kiến nghị

Trang 8

CHƯƠNG T: TỎNG QUAN

1.1 AMONT VA CAC TAC TOI SUC KHOR

1.1.1 Các tác động cô hại cứu amoni trong nước ngắm

Amomi (NII¿`) thật ra không quá o đối với cơ thể con người, song do quả trình khai thác, xử lý, lưu trừ NHẠ' dược chuyén hod thanh nitrit (NO,') va mtrat (NO;”) Nitrit là chất độc rất có hại cho con người do nộ có thể chuyển hoá thành Nitroamin, một chất có khả năng gây ung thư

Các lớn NÓy" có trong tước đỗ ra biên và ở hàm lượng lớn chúng sẽ kích thích sự phát triển của thực vật thuý sinh, sau khi chết xác của chung sé gay 6 nhiễm nguồn nước Thông thường NO; không gây ảnh hưởng đến mồi trường Trước ngọl, mà photpho (P) mới là yếu tô đình dưỡng gây ức chế sự phát triển của thực vật, nêu nỗng độ NO; tăng nhưng photphat không tăng lên thi không lâm cho thục vật phát triển Trong một số trường hợp thì Nitơ lại là yếu tả định đường ức chế đối với mỗi trường nuốc ngọt

Hàm lượng niưat trong nước uống cao lả một vẫn để đáng quan tâm do chúng là nguồn gốc gây ra bệnh methemoglobin-huyét cho trẻ sơ sinh (nhất là

dưới 6 tháng tuổi) và cả người lớn Làm cho da của trê sơ sinh có màu xanh xin,

gây kích thích, hôn mê và nếu ở thể nặng, không được điều trị thích hợp có thể dẫn tới tử vong mà người la quen gọi là hội chứng Blue Syndrome, hay còn gọi

Ngoài ra, thức ấm cô hàm lượng mai và mlr cao cig ral dang quar

tâm Những dia tré so sinh trong giai đoạn mới được 6 tháng tuổi dễ bị mắc căn bệnh này vì hàm lượng enzyme methemoglobin reduotase tương đối Thây đây là

ml loai enzyme 18 bio mau đỏ có khả năng chuyển hoá methemoglabim trở lại

Trang 9

thành hemoglobin Môi quan hệ giữa nước giếng nhiễm nitrat và hội chứng BBS lần đâu tiên được 1iunter Comly, bác sỹ ở lowa tim thây hồi đầu thập niên 40 khi ông điều trị hai đứa rể tuắc chứng đa xanh

Ngoài Mỹ, một số nước Đông Âu, mức dộ nhiễm dộc nguồn nước sinh hoạt lấy từ giếng lên cũng rất cao Ví dụ, tại Transylvania ở Rumani trong thời

gian từ 1990-1994 trung bình cú 100.000 trồ em sơ sinh thì có tới 24 - 363 ca nhiễm độc Theo Đạo luật và An toàn nguồn nước sinh hoạt của Mỹ (SDWA) quy định thì hàm lượng nitrat tối đa là lOmg/1 Thêm vào đó, hàm lượng NI”

trong nước nỗng cao có thể một số hậu quả khác như: Trong đó hàm lượng NHạ trong nước uống cao có thê gây một số hậu quá như:

Thứ: nhất, nó làn giảm hiệu quả, độ tin cậy của khâu clo hoá sát trùng là

bước cuối củng trong đây Iruyén công nghệ xử lý nước hiện hành nhằm đâm bảo nước hoàn toàn về mặt vi sinh khi đến tay người tiêu đúng, Dỏ lá đo phản ứng, ngay với clo để chuyến hoá clo thành cloarnin có tác đụng sát khuẩn yếu so với clo khoảng 100 lần

Thứ: hai, khi có mặt trong nước lâu, theo chu trình tự nhiên amoni dưới

tác dựng của oxy và vì khuẩn có thé bi oxy hoa thanh nitrit va nitrat Ban tan

uirit va nitrat không gây ang thư nhưng khi vào cơ thể người dé phản ứng với

các chất khác tạo các hợp chất N-nitroso gây ung thư, tiêu chuẩn mới nhất của

Bộ Y tế âu lổng N-itrii và mitral < 1Ômg/1 (ứng với SÔmgmitraL1)

2, Nguér thai từ sinh hoạt

Thanh phan nite trong thie in của người và động vật được co thé hap thu amét phần, phần còn lại được thái ra dưới dang chất rắn (phân) và các chất bải tiết

khác (nước tiểu, mê hồi)

Trang 10

Nguồn nước thải từ sinh hoạt gồm: nước tắm, nước rửa rau, thịt, cá nước từ bể phốt, khách sạn, nha hang, các địch vụ công cộng như thương mại, bến tâu xe, bệnh viện, ruờng học, khu du lịch, khu vưi chơi giải trí Nước thải được dẫn vào hệ thống kẽnh rãnh Hợp chất n¡itơ trong nước thải là các hợp chất amoniac, protein, hảm lượng mitơ thải qua nước tiểu lớn hơn trong phan khoảng 8 lần Các hợp chat nite trong nước tiểu bị thuỷ phần rất nhanh tạo thành NHy/NH¿” Hàm lượng hợp chất nitơ trong nước thải từ các bể phốt cao hon so với các nguồn thải chưa qua phân huỷ yêm khi Trong nước thải sinh hoạt amoni chiếm 60-80% hàm lượng tổng ritơ, nông độ N-tông chiếm khoảng 15-20% của néng dé BOD, [1]

b, Neudn thải từ nghành công nghiệp

ác ngành sản xuất công nghiệp liên quan lới các ngành chế biến thực phẩm, sản xuất phân bón, công nghiệp thuộc da, Dặc biệt, ngành chế biển thực phẩm như ngành chế biển thuỷ hải sẵn, giết mỗ và sản xuất thức ăn, thải ra một lượng lứn anori

Nước thăi từ các xí nghiệp siết mỗ: sẵn phẩm của các xi nghiệp, lò mỗ đông vật gồm có thịt, mỡ và các sản phẩm từ các nguyên liệu thô, một số phụ

phẩm xương (chiếm 30 - 40), nội tang, da, lông, của các loại gia súc (trâu,

bở), gia cằm (gả, vịt, ngan, ngỗng, ) Nước thái của các xi nghiệp giết mẻ rất giảu các chất hữu cơ như NHẠ'

Nước thai của ngành công nghiệp thuộc da thuộc da là ngành công, nghiệp làm cho da động vật (bỏ, trau, lon, thé, ) bến với nhiệt, không bị giòn, cứng, gay khi gặp lạnh, không bị nhăn hoặc thôi giữa khi gặp ấm Trong quá trình tách cáo chất từ da, một lượng lớn hợp chất chửa nitơ đã bị thái ra

Nước thải trong công nghiệp sản xuất các chế phẩm sinh học: Cáo chế

phẩm sinh học như axii amin, vitamiu, enzym, duoc san xuất trên cơ số lông

hop vi sinh học và tổng hợp hoá học Nước thái của các xi nghiệp tổng hop vi sinh học có nhiều các chất hữu sơ trong đó có ö nhiễm amoni Ngành chế biển

Trang 11

sữa, sản xuất bơ, pho mát, chế biển nắm, ươn tơ cũng thải ra một lượng nước thải đảng kế chứa hợp chất mtơ

©, Nguễn thải từ nghành nông nghiện, chấn nuôi

'Trong, quả trinh canh tác nông nghiệp, lượng phân bón sử dụng nhiều và không được cây trồng hấp thu hết dẫn đến ö nhiễm amoni Nguyên nhàn đo lượng phân uê khi bón cho lúa có thể bị mất mắt tới 30 - 40% đo bị rửa trôi, thấm vào đất hay bị phân huỷ ngoài môi trường rong môi trường nước, urẽ dễ đàng bị thủy phân tạo thành amoniao vả khi caobonic:

Đặc biết trong ngành nuôi trồng thuỷ sắn, phân Lô cá, thức ẩm và chất bài

tiết cũng làm tăng néng đệ hợp chất mitơ, nhất lả khi phản và thức šu thừa không,

được thu gom và tách ra khỏi nguồn nước nuôi kịp thời liợp chat nite bi thy phân thành amomiac và được tảo hấp thụ

d, Nguân thấi từ nước rắc

Rác thải sinh hoạt từ các đô thị, thành phố có khối lượng khá lớn Bình quân lượng rác thải theo đầu người là 0,6 - 0,8 kg/người/ngày Thành phần chú yếu của rác thái là chất hữu cơ (rau, quả, thực vật, ) Thành phần hỏa học trong nước thải thâm ra từ bãi rác sinh hoạt (chử yếu chứa chất hữu cơ) phụ

thuộc điểu kiện thời tiết, độ âm và Luối của bãi

Trang 12

Thứ nhất: Do câu tạo dia chất và lịch xử hình thành địa (ẳng

'Thành phố Hà Nội nẵng trong vùng đồng bằng Bắc Bộ và một lịch sử địa chất lâu đài và phức tạp gắn liên với nền văn minh lúa nước của vũng châu thé song Hồng Ở đây, xây ra các quá trình xâm thực, xói mòn, và các hoạt động dòng cháy tạo ra sự bổi đắp phủ sa Kết quả của những hoạt động địa chat nay là

sự hình thành tang chita nude cuội sỏi Đệ Tú, đây là nguồn nước chính được

khai thác sung cấp nước sinh hoạt cho nội và ngoại thành Hà Nội Tầng Đệ Tứ bao gồm nhiều hệ kiến tạo với các loại trầm tích khác nhau về nguồn gốc, nhưng nhin chung cac tang này đều có chứa các hat bửn, than bim, đất có lẫn các chất

itu cv

Khả năng di chuyển chất ban vao ting nước có liên quan chặt chẽ toi thánh phần hạt Hạt cảng thô tính lưu thông cảng lớn, khả năng hấp phụ nhỏ, các

chat ban di chuyén dé dang, Hat cang mán ngược lại,

Do quả trình khai thác nước ngắm đã kéo theo việc giải phóng các hợp chất Nito được phát sinh ngay Lừ trong lớp bùn cứa nhiều chất hữu cơ bị phân thủy, dây có thể lá một trong những nguyên nhân làm cho hàm lượng amoni trong, rước ngâm IIà Nội cao hơn so với các vùng khác

Thứ 2: Da sự tấn tai cha ngudn ô nhiễm ở phía trên mặt đất

Tình trạng khoan khai thác nước một cách tùy tiện của tư nhân hiện nay

rất phé biển Giếng được khoan có độ sâu 25-30m là nguồn gốc tạo ra các của số

chất nhiễm hẫn xuống nước ngằm Ngoài ra, việc khai địa chất thủy văn đưa

thác nước lưu lượng lén ma lượng nước rmởi không kịp bẻ cập vá đã tạo ra các phẩn hạ thấp mực nước, diéu nảy cũng góp phản lam cho chất bẵn xâm nhập

nhanh hơn

Trang 13

Đổ bù đắp nguồn nước ngầm bị khai thác, quả trình xâm thực tự nhiên được đây mạnh, nước ngâm được bổ xung bằng quá trình thấm từ nguồn nước xnặt xuống Đây chính là nguyên nhân của sự gia tang nông độ cáo chất ô nhiễm trong nước ngâm bởi các loại hợp chất cỏ nguồn gốc nhân tạo

Thú: 3: Da điều kiện thủy văn thuận lợi cho sự xâm nhập các chất ban

Do bé day tang sét cách rước Qy (nằm đưới tầng nước ngầm mạch nồng

Qe va trén tầng nước ngẫm mạch sâu Q4) ở vùng ven sông Hỏng gần xã Thụy

Thú, Ilễng Thái huyện Phú Xuyên; đẻ tạo nên các cửa số các cửa số địa chất

thủy văn Tại đây, tắng chứa nước Q„ rắm trực tiếp trên lằng chứa Q„, tạo điều kiện thuận lợi cho các chất ô nhiễm ở trẻn mặt đất xâm nhập vào tầng chứa nước đưới đất thông qua các cửa số địa chất thủy văn của vùng

1.2 CÁC PHƯƠNG PHAP XU LY AMONT AP DUNG XU LY NUGC CAP

1.2.1 Phương pháp hôn lý

1.2.1.2 Cla hoá tôi điểm nhấp

Clo gần như là hoá chất duy nhất có khả năng oxy hoá amoni/amoriae ở nhiệt độ phòng thành Mạ, Khi hoa tan Clo hoặc các hợp chat Clo trong nude, tuy theo pH của nước mà cla có thé nam 6 dang HCIO hay ClO” theo phuong

trình|2‡

ƠI, + HạO (pH<§) «> HƠI + HCIO (pH<7)©>LE + CO (pH>8) (2)

Khi trong nước có NHạ ` sẽ xảy ra các phản ứng sau:

TICLO + NILCI= 1,0 +NI,Cl Dicloramin (4)

HClO | NHCh=H,O NCI, Tricloramin (5)

Nếu dư clo sẽ xây ra phân ứng phần huỷ cloaramin

NH,Cl! NHCL=N,* | 3HCl (6)

Tas nay lượng Cl, du trong nude sé gidm tới giá trị nh nhất vì xây ra sự

phân huỷ cloramin, điểm tương ứng với giá trị này gọi là điểm đột biến Theo lý thuyết để xử lý NHỊ phải dùng tỉ lệ CEN — 76:1, song trong thực tế phải dùng tỉ

lê 8:1 hoặc hơn dễ oxy hoá hết NH,'

Trang 14

Những nghiên cứu trước dây cho thấy, tóc dộ phần ứng của clo với hữu cơ bằng một nửa so với phản ứng với amoni, Khi nmomi phản ứng gân hết, clo dự sẽ

phần ứng với cáo chải hữu cơ gó trong muước để hình thành nhiên chất sơ clo có

múi đặc trưng khó chịu, trong do khoảng 15% là các hợp chất nhỏm THM- Trihalometan va IEAA-axit acetic halogen hoa déu là các chất có khả năng gây ung thu vả bị hạn chế nắng độ nghiêm ngặt

Ngoài ra, với lượng clo cin ding rất lớn, vẫn dé an toàn trở nên khó giải quyết đối với các nhà máy lớn Dây cũng là những lý do làm cho phương pháp

clo boa mặc dù rất đem giản và rẻ tiễn về mặt thiết bị và xây dựng cơ bản nhưng rất khỏ ap dung

1.21.3 Phương pháp thối khi ở pH cao

Amon tin Lai trong nude dưới dạng cân bằng:

NEG" ¢ Ns pas ho’ en) + HO Œ) voi pK, = 9,5

Như vậy, ở pII gắn 7 chỉ eó một lượng nhỏ NH; khí so với amoni Nếu ta nâng pH tới 9,5 tỷ lệ [NH¿/NH¿'| 1, và cảng lăng pH cân bằng cảng chuyển về

phia tạo thành NH;, Khi đỏ nêu áp dụng các kỹ thuật sục hoặc thôi khi thì NHy

sẽ bay hơi theơ định luật 1fenry, làm cân bằng chuyến về phía phải:

NH? +O « NH, THO (8) Trong thực tế pI phải năng lên xấp xỉ 11, lượng khi cần để đuối NI; ở mức 1600m2 không khí /mẺ nước và quá trình rãi phụ thuộc vào nhiệt độ mỏi

trường [4] Phương pháp nảy áp dụng được cha nước thải là chủ yêu nhưng hiểm khi áp dụng đổi với nước cấp da khó có thế đưa nông độ amoni xuống dưới

1,5mgN11

1.2.1.3 Phương pháp trao déi ion

Là quá trình trong đó một số ion trong dung địch cần loại bỏ thể ché cho một số ion loại khác trên cdc chat mang nhdi trong cột lọc Có hai loại nhựa lon trao đổi là nhựa tự nhiên và nhần tạo Nhựa nhân tạo được sử dựng bên hơn nhựa

tự nhiên Lượng nhựa sau một thời gian sử dụng có thể tái sinh Một vài loại

nhựa tự nhiên cũng dược sử dụng đễ loại bỗ amoni trong nước như clinoptioHite

Trang 15

Ái lực của clinoptiolite với NH," mạnh hơn các loại nhựa khác, có khả nẵng,

chợn lọc cao đối với amoni và giả thành tương đổi thấp Một trong những đặc

điểm của loại zeolit ur nhiên clinoptielie lả dễ tái sinh Khi hết ái lực, nd có thể

tai sinh bằng Ca(OH);, lue do NH,’ dược loại bố khỏi clnopHolite và bay ra dưới dạng khí [L]

1.2.2 Phương pháp sinh học

Đổ xử lý amoni trong nước cấp cũng như trong nước thải người ta có thể

sử đựng phương pháp vật lý, hóa học và hóa học nhưng xu hướng ngảy nay con người thường sử dụng phương pháp sinh học cho các hệ xử lý nói chung bởi những tính năng ưu việt mả phương pháp nảy mang lại Trong rất nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học đã chứng minh xử lý bằng phương pháp sinh học đã mang

lại cho con người những lợi điểm nhày sau: hiệu suất xử lý dat raf cao có thé là

90-99% [10], Ít sử dụng hỏa chất, chỉ phí năng lượng cho một đợn vị xử lý thấp

so với các phương pháp khác và đo những ưu điểm trên nên phương pháp sinh

hoe mang tỉnh kính tế rất cao Thực ra, tính quan trọng của phương pháp sinh học xuất phát từ những tính năng của no như xứ lý dễ dàng các sắn phẩm trong, nước, không gây ô nhiễm thứ cấp đồng thời cho ra sân phẩm nước với một chất

lượng dâm bảo sạch vẻ mặt hóa chất dộc hại và ổn định về mặt tính sinh học,

chất lượng cao (cả về mui, vị, tình ăn mòn), Irong phương pháp nảy, amoni sé bi chuyển thành mito nhờ hoạt tỉnh của vị sinh vật tự nhiên Trong quá trình xử lý vì sinh sẽ dược tao các điều kiện vẻ dinh đưỡng cũng như các yêu tổ khác để có thẻ

đạt được hoạt tính cao nhất Ở phương pháp sinh học có thể thực hiện bao gồm hai quá trình nối tiếp là nitrat héa và khử nitrat hóa như sau:

* Các qua trink chuyén hod amoni

Sự chuyên hoa các hợp chất ameni trong mước nhờ vị sinh vật bao gồm hai quá trình nỗi tiếp là mtraL hoá va kh nitrat hoa

4, Qué trink nitrat hod

Oxy hea amoni véi tac nhan oxy hoa 14 oxy phan ti con cé tén goi 18

nitral hod, durge hai loại vì sinh vật thục hiện kế Hệp nhau:

Trang 16

do vi sinh vật thực hiện nhằm sản xuất năng lượng để duy trì sụ sống và phát

triển Nilrosomonss và Nirobaeter thuộc loại sinh vật lự dưỡng, chúng sử dụng

nguồn carbon vô cơ (chú yêu là HCO;- và CO;) cùng với các chất dinh dưỡng, (N, P, vi lượng ) đễ xây đụng tế bảo Thành phân nitơ tra chuộng nhất đế xây đựng tế bào là amori Thành phân oxy rong tế bào (CzH;O¿N) được lấy tù COz hoặc LICO¿` Nếu lấy hiệu suất sinh khôi của cá hai loại vi sinh trên là 0,1? g/g Oy-N tạo thanh thì phân ứng tổng thể của qua trinh oxy hoa amoni thanh nitrat

sẽ là

L,02NH, + 1,502 + 2,02HCOy > 0,02CsH,O2N+1,0GH,0 +1,92H,CO; (16)

Oxy hod amoni gém hai phan ứng kẻ tiếp nhau nên tốc độ oxy hoá của cả quá trình bị không chế bởi giai đoạn có tốc độ châm hơn Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy tốc độ phát Hiển của Niưosomonas chậm hơn so với loại Nitrobacter và vì vậy nông độ nitrit thường rất thấp trang giai đoạn ến định,

chứng tô rằng giai doan oxy hod tu amoni thanh nitrit la bước quyết dụnh tốc độ

phản ứng oxy hoá đối với một hệ xử lý hoat động binh thường Vì lý do đó, trong khi tính toán theo mô hình động học người ta chỉ sử dụng các thông số liên quan

én Joai vi sinh Nitrosomonas dic Irưng cho quá (rink oxy hoa amor

Tốc độ phát triển của vi sinh vat tự đưỡng tuân theo quy luật động học Monod ddi với từng yêu tổ ảnh hướng hay đổi với từng loại cơ chất cân thiết cho

Trang 17

Nitrat - sản phẩm cuối cùng của quả trình oxy hoá amoni chưa duge xcm

là bên vững và còn gây độc cho môi trường nên cẩn được tiếp tạo chuyển hoá vẻ dạng khí rút, tức là thục hiện một quả trình khử hoá học, chuyển hoá trị của nơ

từ +5 (NO;) về hoá trị không (N;)

Quá trình khử niưat xảy ra theo bến bậc liên tiếp nhau với mức độ giảm

hoá trị của nguyên tổ nơ lừ +5 vé +3, +2, +1 va 0:

Vi sinh vật thực hiện quá trình khử trên có tên chung là Denitrifier bao

gồm it nbat la 14 loai vi sinh vat, vi du Bacillus, Pseudomonas, Methanomonas,

Thiobacillus Phân lớn loại vị sanh vật trên thuộc loại tuỳ nghỉ với nghĩa là chủng

sử đụng oxy hoặc nitrat, nitrit làm chất oxy hoá (nhận điện tử trong các phản ứng,

sinh hơá) để sản xuất năng lượng,

Quá trình khử nitrat thường được nhận dạng là khử mirat yếm khi, tuy nhiên diễn biển quá trình sinh hoá không phải là quá trình lén men yếm khí mà

nó giống quá trình hô hấp biểu khí nhưng thay vì sử dung oxy, vi sinh vật sử

dụng mitrat, nitit khi môi trường không có oxy Ví vậy quả trình khứ nitrat xảy

ra chỉ trong điêu kiện thiếu khí oxy Su khac biệt giữa quá trình hiền khí và thiểu

khí là loại cnzym tham gia vào giai doan vàn chuyên diện tử cho hợp chat nite ¢

bước cuối củng trong cá chuối phản ứng (reductas enzvm),

Đổ khử nitrat, vi sinh vật cẩn có chất khử (nitrat là chất oxy hoá), chất khử

tự dưỡng, ví dụ loại Thiobaeillius Denitrtlicant sử đụng hưa huỳnh làm chất khử

để sản xuất năng lượng và sử dựng nguồn carbon vô cơ (CO;, IICO; ) dé xây dung Lé bao

Phân ứng khử nirat với chất hữu cơ là metanol hay axit axetic xây ra theo phương trinh sau:

Trang 18

Nếu sử dụng một chất hữu cơ nảo đó từ nguồn nướo thải với công thức chưng là C¡sEsOgN thì quá trình khử nitrat xảy ra:

H 5 10 10 70 7ũ 5

Song song với quá trình khứ nitrat, quả trình tổng hợp tế bảo cũng diễn ra,

*hi đỏ lượng chất hữu cơ tiêu hao cho cá quá trình cao hơn so với lượng cân thiết

cho phan img hoa hac

Su dung metanol lam chat cho điện tử của quả trình khử nitat va nitrit cùng với tổng hợp tế bào sẽ thu được:

NO; + 1,08CH;OH + 0,24 H;CO; -› 0,056G:H;NO;+0,47N; —1,68H;O +

1.3.2.1 Phương pháp lọc nhồ giọt [1]

Một cột lọc sinh học chỉ hoạt động, có hiệu quả khi đắp ứng dược các tiêu chí:

+ Vi simi vật phải được cố định (bám) trên chất mang với mật độ cần thiết

do quả trình xử lý doi héi

+ Tiếp xúc tốt giữa nước thải chứa cơ chất va mang vi sinh vat bám trên chất mang,

+ Kiểm soát được sự phát triển của máng vi sinh sao cho không để xây ra hiện tượng bị tắc hoặc bị rửa trồi

Trang 19

+ Cứng cấp đủ oxy cho nước để đáp ứng như cầu cho phản ứng xây ra

trong màng

Hệ phân ứng lọc nhô giọt bao gồm ba phá: chốt rắn (ràng vì sinh bam

trên chất mang), nước chứa cơ chất cần xử ly va khi (khoang rễng của tảng chất van)

Tang loc chit rin la ting cé dinh, thường là vật liệu bằng đá với kieh

thude 5-20 om voi chiéu cao ti 1,2-2,5 m (thường lá 1,8 m) hoặc vật liệu nhựa với các kiêu câu hình khác nhau, chiển cao của tẳng lọc từ 4-12 m

Nước được phân tán thành các giọt nhỏ, phưn đều Tên toàn bộ tiết diện của cột lọc-trên bể mặt của chất mang va duoc thu lai ở dưới đây của bể lọc Không

*hí thâm nhập vào bế lọc từ phía đưới đáy lên trên †ạo ra đông khá ốn định Biên

pháp Ling cường đồng khí bằng các kỹ thuật cưỡng bức íL được sử dụng trong

thực tế vì do sự chênh lệch nhiệt độ giữa tầng tĩnh, nước và không khi xung quanh tạo điểu kiện che quá trình tối tru (từ nhiên) của không khí điển ra thuận

lợi, dủ khả năng cấp khí cho phân ứng xây re Cấp khi cưỡng bức chỉ thực hiện

khi nỗng độ cơ chất quá cao, kích thước vật liệu mang nhớ

Toc nhỏ giọt có hiệu quả cao về phương diện cổ định vị sinh vật, khả năng,

tiếp xúc giữa nước và mảng vi sinh và khả năng hấp thu oxy của nước,

1.2.2.2 Phương pháp lọc sinh học kiễu lúp vật liệu mang vì sinh ngập nước

Chỉ tiêu quan trọng khi thiết kế là kiếm soát được độ dày của màng ví sinh

và cấp oxy cho gội lọc

Độ dây của màng vị sinh liên quan đến hiện tượng tắc cột lọc và giải pháp phòng tránh sẽ là: tạo không gian rỗng giữa vật liệu đủ lén hoặc áp đụng chế độ

Trang 20

Tầng lọc không cố định được chia thành hai dạng: giãn nở và luu thể

Tầng giãn nở sử dụng vật liệu có kích thước không lớn, chiều của đồng nước và khi đều hướng lên Trong trạng thái không hoạt động, tầng lọc có tính tăng của một tâng tĩnh Khi hoạt động dưới áp lục của đòng khí, đỏng nước tướng ngược làm giãn nở thể tích của tầng lọc, lăng hơn so với trạng thái tĩnh khoáng 30-40% Vật liệu lọc (cát) bị mất tiếp xúc với nhau, các hạt lọc có thể địch chuyến ở một mức độ nào đó Do va chạm lẫn nhau nên mảng vi sinh bam

trên chất mang bị hao môn Kinh nghiện hiện lại cho phép tính toán được quá trình kiểm soát độ đày của lớp màng vi sinh trong thực tế,

Kỹ thuật phản ứng dang lưu thể có hiệu suất xứ lý tính theo thể tích cao Thất so với cáo kỹ thuật kháp với mật độ sinh khối hữu hiệu có thể đến 40 kgám”

‘Tuy vậy, vận hành hệ thống, hoàn toản không đơn gián vả kinh nghiệm thiết kế cũng thu van hank được tích luỹ chưa nhiều Tuy nhiên tiêm nắng sử dụng của

*kỹ thuật này rất lớn là diều không nghủ ngờ [1 |

1.2.3.3 Phương pháp lọc chậm

THiệu suất khử tạp chất của các bễ lọc chậm được lông hợp từ các cơ chế làm sạch khác nhau như cơ chế sảng, cơ chế lắng, cơ chế hấp phụ, cơ chế hoạt hoa và cơ chế sinh hoá [5]

Cơ chế sàng:

Quá trình tách các hạt cặn lơ lửng có kích thước lớn hơn kích thước mao

quản của vật liệu lọc được thực hiện bằng cơ chế sàng, các hạt rắn lơ hừng được

hạt lơ

giữ lại trên bê mặt vật liệu lọc Khi xảy ra hiện Lượng bắc cầu giữa

híng trong các lỗ mao quản cũng có thể giữ lại các hạt có kích thước nhỏ Quá trình chuyển động của các phần tử Jo lửng trong mao quản của vật liệu lọc làm

cho các hạt có kích thước nhỏ tiếp xúc và liên kết voi hau tao thành bỏng keo to

Trang 21

hơn Các bóng keo này được giữ lại sâu trong các lỗ mao quản, lâm cho tiết điện

tự do của mao quan nhé dan di va hiệu suất cơ chế sàng sẽ tăng lên theo thời gian |10|

Cơ chễ lắng: Các phần tử lơ lửng lắng trên bể mặt hạt vật liệu lọc theo

nguyên lý giống như quá trình lắng trong bể lắng, tuy nhiên khi lắng trong bể

nat hat vai

bể mặt vật liệu lọc

Cơ chế koạt kod: Co ché way biển các chal ban hoa tan trong nước thành các chất đơn giản và vô hại, hoặc là làm sao cho chứng tạo thành những hợp chất không tan để có thể tách chúng ra nhờ cỗ chế sảng, lắng, hâp phụ

Khi trong nước có oxy hoà lan, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ hiểu

Cø chế sinh học: Với mục đích khử sắt, mangan và cáo chất hữu cơ trong nước, người ta cây các vi khuẩn lên lớp bể mặt vật liệu lọc để chúng trở thành tac nhân cho quả trình khử các hợp chất võ cơ và hữu cơ trong nước Các chất hữu cơ và vô co trong nước một phân trở thành thức ăn cho vi khuẩn, cung cấp năng lượng cho chúng hoại đồng và một phần chuyển hoá vào lế bảo dé che

Trang 22

chúng phát triển Trong quá trình chuyển hoá các chất nói trên, nhờ vi khuẩn mà các chất hữu cơ bị phân huỹ dần, vi đụ amoni chuyền hoá thành nitrit rỗi sau đó

thành mat, các chất khác chuyển hoá thành các chất võ cơ võ hại như nước,

CO;, NO;, photphat Sản phẩm của quá trình di theo nước lọc củng với một phần các vị khuẩn bị phân huỷ, có phần được khoáng hoá

1.2.2.4 Phuong pháp oxon hỏa với xúc tác Breimua (Br)

Đẻ khắc phục nhược điểm cúa phương pháp clo hóa điểm đột biến người tạ

có thế thay thê một tác nhân oxy hóa khác là ozon với sự có mặt của Ir Về cơ bản

xử lý NHạ' bằng Ó¿ với sự có mặt của Bị” cũng diễn ra theo cơ chế giống như

phương pháp xứ lý dùng clo Dưới tác dụng của Ó¿, Br" bi oxi hoa thinh B10" theo phân từng sau đây

Đây chính là điểm tương đồng giữa hai phương pháp clo hóa và ozon hia

xúc tác Br do Galat — Gorhev va Moris tim ra nim 1975,

Bảng L.1 Ưu, nhược điểm của các phương pháp xử lý amoni

Tất nhạy cảm vả chịu ảnh hướng, lớn của pH Chỉ phí vận hành cao bởi hóa chất, Luợng clo tăng Jam tăng TDS Có thể không đạt

Trang 23

được tiêu chuan NH," cho phep

Đời hỏi người vận hành có kỹ năng thành thạo

Trao

đối lon

Có thể đạt tống lượng N tiêu chuẩn

Dùng cho sẵn phẩm đôi hỏi chất lượng cao Dé kiém soát sản phẩm

Chất hữu eơ có thể gây kết đính hua Nang d6 NH," cao có thể làm giảm hiệu quả hiệu quá loại

bô NH¿” Đầu vào cần được lọc thường xuyên Iránh lắc cột Tái sinh cột yêu câu thiết bị phụ trợ khác như máy thôi khí Chỉ phí đầu tư và vận hành cao Can ky

năng vận hành cao

khí Thôi Quá trình có thể kiểm soát đổi với _ | Quả trình nhạy cắm với nhiệt đề việc loại NHạ' chọn lọc Ấp dụng — | Hay gây độc đục Phải kiểm soát

tốt nhất khi kết hợp hệ thông cung | pH thưởng xuyên

cấp vôi để loại photpho

Quá trình có thể đại dược tiêu

phuẩn tổng lượng N cho phép

Không bị ảnh hưởng bởi cáo chất độc

Visinh | Quá trình có thể dạt tiêu chuẩn tổng | Phải hoạt động liên tục, chữu ảnh lượng N cho phép, vốn đầu tư thấp,

én định về hoạt tính sinh học, chất

lượng cao hưởng lớn của nhiệt độ, pH1, DO

1.3 TÌNI HÌNH NGIHÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.3.1 Tình hình nghiên cửu trong nước

Vẫn để xứ lý N-amoni trong nước nhất là nước cấp những năm gân đây đang được quan tâm rất mạnh raẽ ở Việt Nam Những nghiên cứu xung quanh

Trang 24

van dé chất lượng nước cắp và cải thiên công nghệ xử ly nước ngầm để nâng cao chất lượng nước cắp ở Việt Nam chưa nhiều So với thế giới chủng ta bắt đầu

kĩ

chậm hơn khoảng 30 năm cả về khía cạnh nghiên cứu lần ứng dụng các

thuật xử lý chất hữu cơ, amoni Các nghiên cứu mang tính bắt dầu và còn thưa

thớt

Phần lớn các dé tai déu khẳng định có thể xử lý được và xử lý tắt amori những liên quan đến nước thải Đôi với nước cấp các phương pháp trao đổi ion được đề xuat đế xử lý quy mô nhỏ Dễ tài 01C-09/11-2000-2 đã thử nghiệm các phương pháp trao đổi ion, co hỏa, lọc sinh học thấy có kết quả khả quan, hiệu suất xử lý NIL; có thể đạt tới 70-90%, Ngoài các phương pháp trao đổi ion được

để xuất để xử lý quy mô nhỏ, các để tải đêu khẳng định phương pháp sinh học là

định hướng chính cho quy mỏ lớn

Hiện trạng xử lý amoni trong nước ngầm khu vực Hà ú\

Để xử lý hoặc loại bỏ NH¿” rong nước sinh hoạt chúng ta cỏ thế sử đụng,

xuột số giải pháp kỹ thuật như Irao dối ion, lo hóa, sục khí, phương pháp vì sinh

được sử dụng có hiệu quá Phương pháp này có thể biển déi NH,” thanh nito dang khi hoặc chuyển hóa loi dang riưatL đỡ độc hon, ở Việt Nam đã có một số

kết quả khả quan về phương pháp này ở quy mê (xử lý 20-30 Vngay)

Dé dam bao chất lượng nước cấp, các tiêu chuẩn nhá nước về hàm lượng NHạ: và NÓ¿ trong các nguồn rước cũng như trong trước cấp rất ngặt nghèo (theo TC1329/3Y1-2003, dối voi nude cdp néng dé NH," tôi da chớ phép là 1,5mg/L, NƠ; là S0mg/1) Trong khi đó, Hà Nội nơi có hệ thống cấp nước thuộc loại tốt của Việt Nam, các số liệu về chật lượng của nước nguồn cũng như nước cấp về khia cạnh các hợp chất Nito cho thấy hàm lượng NHỈ¿ trong các nguồn

nước cửa 3 nha máy khu vực phía Nam IIA Néi la Tương Mai, Ila Dinh, Phap

Vân đêu vượt giá trị cho phép, trong khi đó công nghệ xú lý nước cấp củ các nhà máy đo công ty Kinh doanh nước sạch nước sạch Lá Nội mới chỉ xử lý sắt, mangan trong nước ngầm

Trang 25

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Những kỹ thuật thưởng được áp dụng là lọc sinh học ngập nước, lọc cát

Thanh, lọc với lớp đệm mỡ rộng hoặc lọc với lớp vật Hệu lọc là than hoại linh

Những thông, bảo dâu tiên trong lĩnh vực này thuộc về người Anh [6] Họ

sử dụng bễ lọc với vật liệu lọc lả đá, day 2m, tốc độ loc 0,8-2.8 m/h đề xử lý nước sống Thames với nổng độ amoni 2-3 rng/1 Do vật liệu lọc thỏ, không có hệ

sục khi má hệ chỉ đạt hiệu suất 80% chỉ sau một năm hoạt động, ngoài ra nhiệt

độ thập và thiểu oxy cũng ảnh hưởng xâu đến hiệu quả xử lý

Hệ lọc với lớp đêm mở rộng tổ ra hiệu quả hơn nhiều Nhờ kết cầu hình: chớp ngược, nước đi từ dưới lên, tốc độ nước dang sẽ giảm dẫn và thấp nhất ở vùng thu nước hình trụ phía trên cùng, ở vùng giữa, sinh khối vả vật liệu lọc sẽ

lơ lửng và quả trình xữ lý vì sinh xây ra ở đây Vùng trên cùng là vùng có thiết điện chảy cao nhất ứng với tốc độ nước dâng thấp nhất cho phép sinh khỏi kết bồng và rơi trở lại vùng phân ứng Bằng kết câu này, người ta có thể nâng tốc độ lọc lên tới 6-30 mứh, thời gian lưu rước chỉ có 5-10 phút Hiệu quả xử lý phụ thuộc nhiệt độ và tốc độ lọc vả đạt tốc độ 20 -100% heo tài liệu chúng tôi tham khảo, hiện tại một nhà mây ö Anh, một ở Đức ap dung kỹ thuật nảy

Trong hệ lọc nhanh, nêu tạo điều kiện để vi khuẩn niưat hoá tích luỹ cũng

có thể thực hiện quả trình nitrat hoá Tại Pháp, để thực hiện điều nảy người ta bổ sung lên bể mặt cát bể lọc nhanh 3-5 mm vật liệu lọc là pozzolans và sụe khí vào

bể với cường độ 0,9 mỸ không khíh G My người ta hay dùng lớp vật liệu lọc

th, xếp với chiêu đây tới 4m để thay lớp cát lọc thông thường [62]

Néu 4p dung than hoạt tính làm vật liệu lọc thì quá trình xảy ra côn tốt hơn Ví dụ, !ekel thông bao kết quả nirat hỏa hoán toán khi nước ozơn hỏa qua

thên than hat — GAC vdi tốc độ 10m/h ứng với thời gian lưu tính cho cột rẵng chi

15 plu Rice va cly Gidi thigu wha may nude Ta Chapetle ở Pháp sử dụng công nghệ mitrat hóa với đây chuyển ozon (0,7mg/1, t-3 phút) c nhanh (4,84 mh, cát Lam đây Im) — lee GAC (tốc độ 4,84 m⁄h, lớp GAC 0.75m) Hiệu suất xử lý

Trang 26

Nghiên cứu đánh giá hiện quả quá trình loại bô amomi bằng câng nghệ lọc AqWatw È' trong quá trình xử lý nước sạch cẮp cho kim vục nông (hên phía Nam huyện Phú Xuyên -TP Hà Nội

Trang 27

trình xử lý nước sạch cấp cho khu vực nông thôn phía Nam luyện Phú Xuyên -TP Hà Nội

CHƯƠNG II: ĐỎI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐÔI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đảnh giá hiệu quả quá loại bỏ amoni bằng công nghệ lọc AquazuV trong quá trình xử lý nước sạch cấp cho khu vực nông thôn phía Nam huyện Phú

Xuyên - Hà Nội

2.1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Khu vực dự án nằm trên địa bản 5 xã Hỏng Thái, Thụy Phú, Nam Triều,

Văn Nhân, Nam Phong, huyện Phú Xuyên, thành phé Ha Nội Cỏ vị trí dia ly như sau

~ Phía Đông giáp Sông Hồng,

~ Phia Nam giáp xã Khai Thải và Phúc Tiên

- Phía Tây giáp Thi Trân Phủ Xuyên

~ Phía Bắc giáp thị trần Phú Minh

fea ttn “rede unog

Trang 28

2.1.2 Dân số và dự háo dân số khu vực nghiên cứu

Dân số: Cơ sở tỉnh toán dự bao dan số trong lương lai được xác định trên

én tại và tỷ lê lăng đân số Tý lẽ lăng dân số được có được thông qua

công tác diễu tra khảo sát xã hội học, tham kháo từ tý lệ tăng, dân số thực tế trong,

những năm gẵn đây tại địa phương

Bang 2.1 Bảng tổng hop dan số vùng nghiên cứu

Trang 29

đoạn 2 (tới năm 2020) lỷ lệ dan số cáp mước là 1

lệ dân số cấp nước là 909%; giai

Xác định nhu cần đùng ruước và công xuất trạm xử lý

Bang 2.4, Báng Tổng hợp nhu cầu dùng nước

T ] Dan st

~ Đân số dự kiên được câp nước

11 | Tiêu chuân cấp nước

Giai đoạn | Giai doạn

Đơnvị | 1@én 2 Win

Người 26.564 31.853

1Ỷ TT” liêu chuẩn cấp nước sinh hoạt Vng/ngd |” Too 120

~ Tiéu chuan cấp nước cho công cộng,

Trang 30

STT Đôi tượng dùng nước

~ Tiêu chuan cấp nước cho bản thân 'TXL: %(QSH1rql+q2)

1H | Nhu cầu sử dụng nước

1 |- Nhụ cầu dừng nước che sinh hoạt QS11

- Nhụ cầu nước cho Công cộng, dịch vụ

œ1)

3°77) Nhu chu nước cho hao hụt, rô Tí (1Ó)

tà

4°)" Niu ciu nước cho bắn thân TXT (qa)

Téng nhu cầu dùng nước trong ngày

“Tổng bưu lượng nước lĩnh toán trong

2 | ngày dùng nước nhiều nhất Qngày,max

(m3/ngd) 3) [Tam trên

47786 gia lam viée trang ngay

5) Géng suat tram xt ly OTRT

“HE 58 ding nước không điều hòa giờ Kgid.max

mãngế mãngế mãngế

m3/ngd

udingd

gỡ m3/h

Giai đoạn 10%

1,4

4.950

Giai đoạn 10%

300

- Giai đoạn 1(Dén 2015): Công suất thiết kẻ trạm xử lý là 5.000 m3/ngđ

- Giai đoạn 2(Đền 2020): Công suất thiết kế trạm xử lý là 7.200 u3/ngđ 2.1.3 Chất lượng nước nguồn vừng dự án

Cơ sở để đưa ra để xuất kỹ thuật chính là kết quả khoan thăm đẻ và phân tích chất lượng nước nguồn

Trang 31

coli ho&e Coliform chịu

2.1.4 Một số công nghệ đã dược áp dụng

2.1.4.1 Hiện trang công nghệ xứ lý nước ngầm ở Việt Nam

Hiện nay đại đa số cáo nhà máy nước V công nghệ rửuz sau để xử lý nước ngâm [2]

Nam đến sử dụng dây chuyên

Trang 32

Hình 2.2 Sơ đỗ công nghệ xử lý nước ngầm tại

+ Công đoạn làm thoáng chủ yếu có tác dụng Toại CO; và các khí hoà lan, nâng pH, bão hoà oxy

Ilign nay ở Việt Nam áp dụng 3 kỹ thuật làm thoáng: đản mua cổ điến,

dam mua (ai trong cao, và tháp làm thoảng cưỡng bức

+ Lắng tiếp xúc là công đoạn tạo điều kiện để thúc đây phản ủng oxy hod

nước vào trung tâm Ngoài ra còn có kỹ thuật lọc nổi thay lắng tiếp xúc

+ Lọc có chức năng loại bỗ cặn trong nước, một phần nhỏ Fe(11) nếu chưa oxy hoá hết ở công đoạn lắng tiếp xúc sẽ được oxy hoá tiếp ở đây, nêu pH đủ lớn

những hệ lọc kiểu này có thể lec được cã rnangan, hoặc dùng cát lọc đã được phủ mangan

Phan lớn các nha may nude đều áp đụng bế lọc nhanh đơn lớp tự chảy, tốc

độ lọc khoang 120 m?/n? ngay, đôi khi sử dụng kỹ Luật lọc ấp lực với lốc độ lọc

nhanh hen vải ba lần

1 Clo hoá có chức năng sát trùng và bão vệ nước sau xử lý, chống rhiễm

vị sinh thứ cấp trong quá trình chứa và phân phỏi tới người sử dụng,

Phan lớn các nhà máy nước ở Việt Nam đều áp dụng kỹ thuật sát trùng bang clo

ở mức xung quanh 1 mg

Trang 33

Công nghệ hiện tại nói chung chỉ xử lý tốt sắt, mangan, còn amoni thi

không rõ hoặc không thể xử lý được 1rong thiết kế công nghệ của các nhà máy

nude ở Việt Nam hiện lại hoản Loàn không tĩnh đến khả năng đổi phó với

c

nguy cơ nhiễm araoili

21.43 Công nghệ xứ lý nước ngằm nhiễm NH„` bằng phương pháp lọc

AquazaY cé bd sung vit Héu mang vi sink

Gitue | _ yy gieng| Thấp Béugn+ | Belang

' mm I 5 Xã rin ioe ~~~ Aauacus

¡Sãn phơi bù" — ;Hố thu bàn [-—Clo host tinh

‘Tram bomedp2 | | Bế chứa (sit dung biéa tan)| allée sach

Nhận xét Có nhiều phương pháp dé xử lý ameni trong nước cấp, nhưng

xử lý theo phương pháp sinh học ngày càng trở thành một nhân tố quan trọng,

Phương pháp hoa lý ngoài chỉ phí cao, vận hành phức tạp còn có nguy cơ lạo ra

những hợp chất độc hai khéng mong muén Phuong pháp lọc qua lớp vật liệu

mảng tuy chất lượng xử lý tối nhưng chỉ phí cao, giá thành dầu tư lớn, vận hành

phức tạp Phương pháp sinh học có chỉ phí thấp, vận hanh don gián và Ít tạo ra

các sản phẩm độc hại

Đổ lựa chọn một công nghệ trong thực tế, ngoài yêu tổ hiệu quả xử lý, yếu

tổ kinh tế bao giờ cũng được đặt lên hàng đâu Một công nghệ cỏ thể áp dụng

được hay không phụ thuộc rất nhiều vào hiệu quả kinh tế của nó Phương pháp

lọc AquazuV hẳu như không cẳn bổ sung hoá chất, nên nhiều khả năng số có

thiệu quả vẻ mặt kình tế Mặt khác, nêu nghiên cứu đạt hiệu quả xử lý và áp dụng

Trang 34

tại vùng nghiên cứu thì rất nhiều công trình xử lý nước cấp khác, hàm lượng amoni của nước ngằm nguồn đầu vào không cần thay đổi công nghệ cũ mà chỉ cỏ xnội thay đổi nhô ở bê lọc cát (đã nêu trong phân lời nói đầu) và bỗ sưng vì sinh trên lớp vật liệu mang Vì những lý do đó chủng tôi đã chọn dé ta: “Nghién cứu dánh giá hiệu guã quá trình loại bố amoni bằng cong nghé loc Aquacn V

trong quả tình xã lj nước sạch cấp cho khu vực nông thân phía Nam huyện

Phú Xuyên - TP Hà Nội” đề thực hiện luận văn này

Mặt khác, do nẵng độ Amoni trong mước ngắm khu vực nghiên cứu thấp đơn 10 mg do đó quá trình loại bố ameni chỉ cần công đoạn nitral béa mà không cân quá trình khứ nitrat Vì vậy cần xét đến các yêu tổ ảnh hướng đến quá trình nitrat hóa như sau

- Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ đến quá trình Niưat hóa

Thực nghiệm cho thấy khoảng pII tối uu khá rộng vả dao động xung quanh giá trị pH = 8 (6-10) [62] Khi thí nghiệm xác định pH tôi ưu cẩn lưu ý

khả nững thích nghỉ của vị khuẩn, vậy các phép do phải dược thực hiện ngay khi

đưa vào môi trường pH mới Để biểu rõ hơn nghiên cửu của Grady và Lim [52]

sẽ chứng minh cho thay vi khudn nitral hoa rất nhạy câm với pH, đối với

Nitrosomonas có đải pH tối thích từ 7,0 dến 8,0, Và dối với Nitrobacbacter tu

7,5 dén 8,0, Nhung bên cạnh đó nghiên cứu của Blkadsen và cộng sự (1996) lại

cho thấy một số loài có thể thích hợp ở mức pH>9 |53J Tuy nhiên, Odell va cộng sự (1996) lại cho rằng, còn rất nhiều yêu tổ khác lam anh hudng tới tổn tại

và phát triển của vi khuẩn mitrat và nghiên cửu của ông lại chi ra ting p1 thích hop cho vi khuan nay là từ 6,6 đền 9.7 [54]

Trang 35

trình xử lý nước sạch cấp cho khu vực nông thôn phía Nam luyện Phú Xuyên -TP Hà Nội

sinh, Thue nghiém cho thấy nhiệt độ tôi ưu nằm trong khoảng 15-27°C [46]

nhưng có tác giả lại cho biết vùng nhiệt độ có thể nghiên cứu được lại nằm trong

khoảng rất rộng từ 4-50°C [32] Nếu nhiệt độ quả cao sẽ làm giảm hoạt tính của

vi sinh và gây ức chẻ hoạt động vả có khi gây chết vi sinh vật Tuy nhiên, do điểu kiện vẻ quy mô xử lý cho nên trong quả trình vận hảnh không thẻ điều

chỉnh nhiệt độ của nước đầu vào, thực tế nước nguồn tại phỏng thí nghiệm khá

ôn định và nằm trong giới hạn thuận lợi cho hoạt động của toàn bộ hệ thông

~ Ảnh hưởng cña các chất độc tới sự phát triển của vì khuẩn nitrat hỏa

So voi các vi khuân dị dưỡng, các vi khuân tự dưỡng mitrat hóa nhạy cam

với nhiêu kim loại năng và hóa chất Số liệu vẻ độc tính của một số chất cho ở

bang

Bảng 2.6 Số liệu về độc tính của một số chất Danh mục cac chat | DV (mg/l) Danh mục các chất DV (mg/l)

Va Thi Mén 35 CHMTBK 2011B

Tiêu đề	Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đánh giá hiệu quả quá trình loại bỏ amoni bằng công nghệ lọc aquazuv trong quá trình xử lý nước sạch cấp cho khu vực nông thôn phía nam huyện phú xuyên tp hà nội
Người hướng dẫn	TĐ. Lương Văn Anh
Trường học	Trung tâm Quốc gia Nước sạch và VSMT nông thôn
Thể loại	Luận văn
Năm xuất bản	2013
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	1,3 MB