Đánh giá hiện trạng cung cấp nước sạch và đề xuất các giải pháp quản lý kỹ thuật công nghệ phù hợp đến năm 2020 trên địa bàn thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là: Chỉ tập chung vào việc phân tích đánh giá chất lượng nước sạch đồng thời dự báo nguồn sử dụng nước đến năm 2020 tầm nhìn 2030 và đề xuất công nghệ xử lý

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:

Ngày nay, vấn đề nước sạch đang là vấn đề bức xúc thu hút sự quan tâm của tất cả các cộng đồng người trên thế giới đặc biệt là ở các nước đang phát triển và chậm phát triển Hầu hết các nguồn nước ngọt trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đều bị ô nhiễm ở các mức độ nặng nhẹ khác nhau

Một báo cáo kết quả nghiên cứu năm 1993 của Uỷ ban Hành động Quốc tế

về Dân số (PAI) của Mỹ cho biết đến năm 2025, cứ ba ngưòi thì có một người ở các nước sẽ sống cực ký khó khăn do căng thẳng hoặc rất khan hiếm về nước

Năm 1990, kết quả nghiên cứu về :”Nguồn nước bền vững: Dân số và Tương lai của nguồn cấp nước tái tạo.” cho thấy có hơn 350 triệu người sống ở các nước bị căng thẳng hoặc khan hiếm về nước (mỗi năm/ mỗi người được dưới 1700

m3 nước)

Số người lâm vào hoàn cảnh này sẽ tăng lên gấp 8 lần vào năm 2025 tức khoảng từ 2,8 tỷ đến 3,3 tỷ người tương đương khoảng gần một nửa dân số thế giới

Ta biết rằng, nguồn nước sinh hoạt bị ô nhiễm là nguồn gốc chủ yếu gây ra các bệnh tật, ảnh hưởng đến sức khoẻ và lao động của người dân, gây ra tình trạng suy dinh dưỡng ở trẻ em, ảnh hưởng lâu dài đến các thế hệ mai sau

Trước tình hình đó, Nhà nước ta đã ban hành Luật bảo vệ sức khoẻ nhân dân, Luật bảo vệ môi trường và nhiều văn bản pháp quy về việc cung cấp nước sạch cho nông thôn, miền núi, thị trấn, thị xã; việc bảo về các nguồn nước, các hệ thống cấp nước, thoát nước, các công trình vệ sinh và thực hiện các quy định về vệ sinh công cộng ở nhiều địa phương còn bị hạn chế Nhiều vùng nông thôn còn rất khó khăn về nước uống và nước sinh hoạt Nguồn nước mặt trong kênh, rạch, ao, hồ ở nhiều nơi bị ô nhiễm nặng nề Nguồn nước ngầm tại không ít giếng khoan cũng bị

mặn hoá, phèn hoá, trữ lượng nước bị cạn kiệt do bị khai thác thác quá mức

Dĩ An là địa phương phát triển mạnh trên địa bàn tỉnh Bình Dương Với vị trí địa lý thuận lợi giáp thành phố Biên Hòa và thành phố Hồ Chí Minh nên phát triển mạnh về công và tiểu thủ công nghiệp Sự phát triển này kéo theo số lượng dân

2nhập cư rất đông từ các vùng miền trên mọi miền đất nước đến lao động và học tập nên phát sinh về vấn đề nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân là rất lớn

Trong những năm gần đây Dĩ An đã và đang có những bước nhảy lớn, tốc độ

đô thị hóa nhanh chóng Tốc độ gia tăng dân số cũng khá cao Khu công nghiệp Tân Đông Hiệp A, B, khu công nghiệp Sóng Thần, khu công nghiệp Bình Đường …và các hoạt động kinh tế, sinh hoạt khác đang làm cho chất lượng nước ngọt của thị xã

Dĩ An bị suy giảm nghiêm trọng Mặt khác vì là một thành phố ở phía Nam của tỉnh Bình Dương, do đặc điểm tự nhiên, Dĩ An phải gánh chịu nhiều nguồn ô nhiễm như nước thải, khí thải… Vì vậy, trong nhiều năm qua các cấp lãnh đạo tỉnh luôn quan tâm giải quyết nguồn nước sạch cho nhân dân Dĩ An

Trong một thời gian rất dài, nhân dân tại địa phương đã khoan rất nhiều giếng khoan lắp máy bơm Tuy nhiên rất nhiều trong số đó đã không còn hoạt động nữa do kỹ thuật Mặt khác, nghiên cứu của các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng loại hình giếng khoan này là một tác nhân gây phá huỷ môi trường rất mạnh, vì do đa số chúng không được xử lý kỹ thuật tốt – chúng là con đường dẫn nước chất lượng xấu

ở bên trên xâm nhập xuống tầng nước chính bên dưới, gây phá huỷ chất lượng nước các tầng sâu

Chính vì tình trạng ấy mà trong những năm gần đây, UBND tỉnh đến thị

xã đã không cho phép phát triển mô hình cấp nước cho hộ gia đình bằng các giếng khoan nữa Việc cấp nước sinh hoạt cho nhân dân được thực hiện bằng mô hình cấp nước từ nhà máy nước Dĩ An Từ cơ sở trên, tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu và đánh giá tình hình cung cấp nước sạch vàđề xuất các giải pháp quản lý và kỹ thuật công nghệ, quy mô đến năm 2020 trên địa bàn thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương”

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

- Đánh giá được tình hình cung cấp nước sạch trên địa bàn thị xã Dĩ An

- Dự đoán những tác động tiêu cực lên môi trường đối với nguồn nước sạch

và đề xuất công nghệ đảm bảo nhu cầu cung cấp nước sạch cho nhân dân của thị xã

Dĩ An đến năm 2020

3 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

- Đánh giá hiện trạng môi trường nước sạch bao gồm nước mặt, nước ngầm ở thị xã Dĩ An

- Phân tích và đánh giá công nghệ cấp nước sạch của thị xã Dĩ An

- Đánh giá và phân tích những vùng đã được cấp nước và chưa được cấp nước trên địa bàn

- Tính toán nhu cầu khai thác, sử dụng nước và dự báo nhu cầu đối với tài nguyên nước tính đến năm 2020 theo quy hoạch kinh tế - xã hội của thị xã Dĩ An

- Đề xuất các giải pháp quản lý khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên nước ở thị xã Dĩ An

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.1 Phương pháp luận

Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt tới chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học Điều này có nghĩa rằng, các nghiên cứu khoa học cần phải có những nguyên tắc và phương pháp cụ thể, mà dựa theo đó các vấn đề sẽ được giải quyết

Đánh giá chất lượng và trữ lượng các nguồn sạch thị xã Dĩ An và hiện trạng cung cấp nước sạch là bước đầu tiên cần phải thực hiện Sau đó, dựa trên định hướng phát triển kinh tế - xã hội của thị xã đến năm 2020 sẽ ước tính được nhu cầu trong tương lai Trên cơ sở đó, đề tài phải tiến hành lựa chọn nguồn nước và công nghệ phù hợp nhằm đáp ứng nhu cầu của thị xã trong tương lai

4.2 Phương pháp nghiên cứu

4.2.1 Phương pháp thu thập thông tin

Thu thập thông tin kết quả quan trắc nước ngầm, nước mặt trên địa bàn thị xã

Dĩ An

Các số liệu về điều kiện tự nhiên của vùng: Vị trí địa lý, địa hình, thổ nhưỡng, khí hậu, thủy văn, thảm thực vật…

Các số liệu về điều kiện kinh tế xã hội của vùng nghiên cứu

Thu thập, tham khảo các kết quả nghiên cứu trước đây của các cơ quan, các nhà khoa học, các đoàn thể có công trình nghiên cứu về nguồn nước sạch trên địa bàn thị xã Dĩ An

Thu thập các tài liệu, số liệu, kết quả quan trắc về chất lượng nước mặt sông Đồng Nai chảy qua nhà máy nước Dĩ An trong khoảng 3 ÷ 4 năm gần đây

4.2.2 Phương pháp so sánh

So sánh các kết quả thu thập với quy chuẩn quốc gia về chất lượng nước mặt ( QCVN 08: 2008/BTNMT)

4.2.3 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu

Được sử dụng nhiều trong quá trình thu thập số liệu, xử lý các số liệu về tình hình sử dụng nước… Quá trình này cho phép thống kê được các số liệu khảo sát, thu thập từ nhiều năm

/ 1

i i i

N N

= + + (1.3)

Trong đó:

Ni+1* : Là số dân hiện tại của năm tính toán (người)

Ni : Dân số hiện tại của thị xã Dĩ An

Ni+1 : Số dân sau một năm (người)

Ni +1/2 : Số dân sau nửa năm (người)

t : độ chênh lệch giữa các năm (thường lấy 1)

r : Tỷ lệ gia tăng dân số (r = 1,1% = 0,011)

5 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là: các nguồn nước sạch trên địa bàn thị xã

Dĩ An, tỉnh Bình Dương

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là: Chỉ tập chung vào việc phân tích đánh giá chất lượng nước sạch đồng thời dự báo nguồn sử dụng nước đến năm 2020 tầm nhìn

2030 và đề xuất công nghệ xử lý và sản xuất nước sạch cho phù hợp

6 Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ KHOA HỌC

Khoa học: Công tác thập số liệu quan trắc về chất lượng nước là bước đầu

tiên và quan trọng để tiến tới việc đánh giá chất lượng các nguồn nước trên địa bàn

Thực tiễn:

+ Kết quả nghiên cứu đề tài sẽ góp phần nâng cao hiệu quả cho công tác cung cấp nước sạch trên địa bàn nhằm thực hiện mục tiêu phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường tiến tới phát triển bền vững

+ Kết quả này có thể chuyển giao cho phòng Tài nguyên và Môi trường và Công ty cấp nước thị xã Dĩ An giúp đánh giá chất lượng nguồn nước và tình hình cung cấp nước sạch trên địa bàn Từ đó, tính toán các hướng tuyến ống để bổ sung

và cung thêm mạng lưới cấp nước đến người dân

7 ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI

Luận văn áp dụng phương pháp thống kê môi trường để khái toán diễn biến nhu cầu nước trong hiện tại và dự báo tương lai Bằng các kết quả phân tích hệ thống môi trường, luận văn đưa ra dự báo nhu cầu sử dụng nước và đề xuất các công trình cung cấp nước trong tương lai cho thị xã Dĩ An

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

1.1 SƠ LƯỢC NGUỒN NƯỚC MẶT

1.1.1 Tầm quan trọng của nước sạch

- Nước sạch là nước phải trong, không màu, không mùi vị, không chứa các mầm bệnh và các chất độc hại Nước rất cần thiết cho cuộc sống con người, nước chiếm 70-75% trọng lượng cơ thể Nếu cơ thể thiếu nước sẽ gây rối loạn các chất dẫn đến khát nước, rối loạn nhiệt độ cơ thể, rối loạn tâm thần Mỗi con người cần ít nhất 1,5lít nước mỗi ngày Ngoài ra nước còn cần cho tắm giặt, vệ sinh, chế biến thực phẩm…Nước còn được tiêu thụ với số lượng lớn trong nông nghiệp, công nghiệp và để cứu hỏa…

Nước cần thiết cho cuộc sống nhưng cũng là phương tiện lan truyền bệnh, làm suy yếu sức khỏe và có thể dẫn đến cái chết Theo Tổ chức y tế thế giới, 80% bệnh tật ở các quốc gia đang phát triển có lien quan đến nước và vệ sinh môi trường

Nước sạch là tài nguyên quý giá nhưng không phải vô tận vì vậy mọi người phải có ý thức bảo vệ và sử dụng tiết kiệm nguồn hước sạch

Ngày nay, với sự gia tăng nhanh về dân số tốc độ đô thị hóa ngày càng tăng

đã làm tăng mức độ ô nhiễm nước và môi trường Nguyên nhân là do sự xả rác thải

từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi), công ngiệp, giao thông vận tải, các hoạt động sinh hoạt hàng ngày của con người (bao gồm cả phần người) ngày càng tăng mà không được xử lý hoặc xử lý không đúng cách gây ô nhiễm đến nước và môi trường

Nước và môi trường bị ô nhiễm trực tiếp hoặc gián tiếp làm lan truyền mầm bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe con người

+ Nhóm các bệnh do vi sinhvật: bao gồm các bệnh về đường tiêu hóa (tả, lỵ, thương hàn, tiêu chảy, viêm gan A, giun sán…), ngoài da, phụ khoa, mắt đau mắt

đỏ, mắt hột…)…Đặc điểm của nhóm bệnh do vi sinh vật khả năng gây bệnh tùy thuộc độc lực của chúng và khả năng miễn dịch của cơ thể

7+ Nhóm các bệnh không có tác nhân vi sinh vật: sẽ gây bệnh về da (Asen), gan (đồng), hệ thần kinh (thủy ngân, chì), nồng độ cao có thể gây ngộ độc…Đặc điểm các bệnh do hòa chất là đốc tính của các hóa chất có tính tích lũy gây các bệnh mãn tính Trừ những trường hợp nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng có thể gây bệnh cho người sử dụng nguồn nước

Ở Việt Nam, việc cung cấp nước phụ thuộc vào khoảng 2.000 con sông, phần lớn là sông quốc tế nên không tránh khỏi bị động về nguồn Thực tế vẫn còn

có sự mất cân đối trong sử dụng nước giữa các địa phương trong cả nước và tình trạng lãng phí nước sạch là phổ biến ở các thành phố lớn Nguồn nước ngầm bị khai thác bừa bãi, cộng với tác động do hạn hán, lũ lụt bất thường đang được coi là nguyên nhân dẫn đến khủng hoảng nước sạch trong thời gian tới Vấn đề là làm sao

để người dân, từ thành thị đến nông thôn, được tiếp cận với nước sạch nhiều hơn, được tham gia nhiều hơn vào việc quy hoạch, cấp thoát nước cũng như định giá nước?

Những bất cập nêu trên làm ảnh hưởng không nhỏ đến quyền lợi cộng đồng

và có thể làm tăng bất ổn xã hội Ngay lúc này, Nhà nước cũng như mỗi người dân cần ý thức được trách nhiệm trước "cơn khát" này, bắt đầu bằng cải thiện phương thức sử dụng, có ý thức tiết kiệm nước, nhất là trong tưới tiêu; đổi mới và xây dựng các cơ cấu sản xuất và phân phối nước sạch; bảo vệ và chống ô nhiễm nguồn nước

để có thể khắc phục được phần nào tình trạng khan hiếm nước đang diễn ra ngày càng trầm trọng hơn

Hình 1.1.Tỷ lệ phần trăm nước trên trái đất

1.1.2./ Các quy định của Nhà nước về quản lý tài nguyên nước

1.1.2.1/ Luật Tài nguyên nước bao gồm 9 chương 79 Điều có hiệu lực thi hành

kể từ ngày 01/01/2013

- Chương 1: Những quy định chung

- Chương 2: Điều tra cơ bản, chiến lược, quy hoạch Tài nguyên nước

- Chương 3: Bảo vệ Tài nguyên nước

- Chương 4: Khai thác, sử dụng Tài nguyên nước

- Chương 5: Phòng, chống, khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra

- Chương 6: Tài chính về Tài nguyên nước

- Chương 7: Quan hệ Quốc tế về Tài nguyên nước

- Chương 8: Trách nhiệm quản lý Tài nguyên nước

- Chương 9: Thanh tra chuyên ngành Tài nguyên nước, giải quyết tranh chấp Tài nguyên nước

Luật tài nguyên nước số 08/1998/QH10 hết hiệu lực kể từ ngày Luật này có hiệu lực

• Giải thích từ ngữ về nước sạch

"Nguồn nước" chỉ các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng được, bao gồm sông, suối, kênh, rạch; biển, hồ, đầm, ao; các tầng chứa nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác

"Nước mặt" là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo

"Nước dưới đất" là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới mặt đất "Nước sinh hoạt" là nước dùng cho ăn uống, vệ sinh của con người

"Nước sạch" là nước đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước sạch của Tiêu chuẩn Việt Nam

"Nguồn nước sinh hoạt" là nguồn có thể cung cấp nước sinh hoạt hoặc nước

9Nghị định số 124/2011/NĐ-CP ngày 28/12/2011 của Chính phủ Về sửa đổi,

bổ sung một số điều Nghị địnhsố 117/2007/NĐ-CP ngày 11 tháng 7 năm 2007 của Chính phủvề sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch

Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/7/2004 của Chính phủ quy định việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước;

Nghị định số 38/2011/NĐ-CP ngày 26/5/2011 của Chính phủ về sửa đổi, bổ sung một số điều quy định về thủ tục hành chính của Nghị định số 181/2004/NĐ-

CP ngày 29/10/2004, Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/7/2004 và Nghị định

số 160/2005/NĐ-CP ngày 27/12/2005;

Thông tư số 02/2005/TT-BTNMT ngày 24/6/2005 của Bộ Tài nguyên và Môi trường hướng dẫn thực hiện Nghị định 149/2004/NĐ-CP ngày 27/7/2004 của Chính phủ quy định việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước;

Thông tư liên tịch số 03/2008/TTLT-BTNMT-BNV ngày 15/7/2008 của Bộ Tài nguyên và Môi trường và Bộ Nội vụ hướng dẫn chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của cơ quan chuyên môn về tài nguyên và môi trường thuộc

Ủy ban nhân dân các cấp;

Quyết định số 15/2008/QĐ-UBND ngày 31/12/2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành quy định Bảo vệ tài nguyên nước dưới đất;

Quyết định số 17/2006/QĐ-BTNMT ngày 12/10/2006 của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành quy định về cấp phép hành nghề khoan nước dưới đất;

Thông tư số 36/2011/TT-BTNMT ngày 15/9/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường sửa đổi bổ sung Quy định về cấp phép hành nghề khoan nước dưới đất ban hành kèm theo Quyết định số 17/2006/QĐ-BTNMT ngày 12/10/2006 của bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Quy định về cấp phép hành nghề khoan nước dưới đất;

Quyết định số 06/2012/QĐ-UBND ngày 21/02/2012 của UBND tỉnh Bình Dương “về việc sửa đội, bổ sung một số điều của Quy định quản lý tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bình Dương ban hành kèm theo Quyết định số 33/2009/QĐ-UBND ngày 22/5/2009 của UBND tỉnh Bình Dương”

1.1.2.3./ Giới thiệu các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài

Trong các năm qua nghiên cứu về môi trường nước có nhiều tác giả quan tâm Trong đó, phải kể đến các đề tài nghiên cứu về tài nguyên nước và quản lý tài nguyên nước:

- TSKH Bùi Tá Long nghiên cứu về “Hiện trạng và giải pháp quản lý tài nguyên nước dưới đất tại thành phố Đà Nẵng” (Long,2008) Đã đánh giá được hiện trạng khai thác nước dưới đất và xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý, khai thác tiềm năng và quy hoạch khai thác, sử dụng hợp lý nước dưới đất, thiết lập

cơ sở dữ liệu về nguồn nước dưới đất và cho phép thực hiện tốt hơn công tác quản

lý môi trường nước

- PGS.TS Dương Thanh Lượng nghiên cứu “Tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung” (Lượng, 2007) đề tài này đề ra phương pháp tính toán tiêu nước cho vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

- ThS Trịnh Ngọc Tuyến nghiên cứu “Đánh giá môi trường nước dưới đất vùng trung du miền núi Bắc Bộ, đề tài phân tích, đánh giá đặc điểm hình thành, trữ lýợng và chất lýợng tài nguyên nýớc dýới ðất ở vùng Trung du, miền núi phía Bắc của Việt Nam; hiện trạng khai thác, sử dụng nýớc dýới ðất và nguyên nhân gây ô nhiễm, biến ðổi chất lýợng nýớc dýới ðất trong vùng Từ nghiên cứu thực tế, taìc giaÒ ðaÞ ðýa ra 5 giải pháp mang tính tổng thể và 4 giải pháp về công nghệ kỹ thuật nhằm quản lý, bảo vệ và khai thác hợp lý, hiệu quả tài nguyên nước dưới đất trong vùng

- ThS Trần Hữu Hoàng “Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý tài nguyên nước vùng đồng bằng sông Cửu Long” (Hoàng, 2007) ông đã sử dụng các phần mềm Arc view, Mapinfo và các phần mềm quản lý khác để xây dựng một cơ sở dữ liệu phục

vụ, đánh giá, quy hoạch, quản lý tài nguyên nước phục vụ phát triển nông nghiệp, thủy sản, … phát triển kinh tế, xã hội và môi trường bền vững vùng ĐBSCL

- ThS Phạm Gia Hiền “Nghiên cứu ảnh hưởng của chất thải các làng nghề truyền thống đến tài nguyên nước mặt ở miền Đông Nam bộ” (Hiền) đề tài đã đánh giá các thực trạng chất thải làng nghề truyền thống và đề xuất các giải pháp bảo vệ

và hạn chế ô nhiễm môi trường nguồn nước

- ThS Lê Mạnh Hùng nghiên cứu “Quản lý tổng hợp lưu vực và sử dụng hợp

lý tài nguyên nước hệ thống sông Đồng Nai” (Hùng, 2007) Dự án nhằm xây dựng khuôn khổ chung để bảo vệ, khai thác, phát triển và sử dụng tài nguyên nước; phòng chống, giảm thiểu tác hại do nước gây ra và bảo vệ môi trường liên quan đến tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai, đồng thời xác định các quy tắc hoạt động

để quản lý, sử dụng tổng hợp và bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai như: Phân bổ, khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên nước; bảo vệ tài nguyên nước

và các hệ thủy sinh thái; phòng chống và giảm thiểu tác hại do nước gây ra

- Luận văn cao học Huỳnh Thị Như Quỳnh nghiên cứu đề tài xây dựng mô hình tính toán nước tổng hợp (WQI) và đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước mặt tỉnh Bình Dương Đề tài đã đánh giá, phân tích được và đưa ra giải pháp điều chỉnh quản lý nhằm góp phần bảo vệ chất lượng nước mặt tỉnh Bình Dương

- Luận văn cao học Cao Thị Thủy Tiên nghiên cứu đề xuất các giải pháp để quản lý bền vững tài nguyên nước mặt phục vụ phát triển các khu đô thị và khu công nghiệp tỉnh Bình Dương đến năm 2020 Đề tài đánh giá hiện trạng chất lượng, trữ lượng tài nguyên nước mặt trên đại bàn tỉnh Bình Dương nhằm đề xuất các giải pháp để quản lý bền vững tài nguyên nước mặt phục vụ phát triển khu đô thị và khu công nghiệp tỉnh Bình Dương đến năm 2020

Các nghiên cứu của các nhà khoa học đã tạo nên một nền tảng cho khai thác

và sử dụng tài nguyên nước hợp lý hơn Kết quả các nghiên cứu đã cho thấy một cái nhìn toàn diện về tài nguyên nước trên khắp mọi miền lãnh thổ Việt Nam Trong đó điều đáng quan tâm là chất lượng và số lượng tài nguyên nước ngày càng suy giảm đặc biệt tại các thành phố lớn

Không ngừng ở đó, trong các trường đại học trên khắp cả nước cũng có nhiều nghiên cứu về lĩnh vực này Đại học Kỹ Thuật Công nghệ Tp HCM cũng là một trong những trường có nhiều nghiên cứu về lĩnh vực này như:

- Huỳnh Thị Ngọc Bích đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp Thạnh Đức - Long An (Bích) khai thác có kế hoạch và xử lý thích hợp nguồn nước cấp bằng cách cải tạo hệ thống xử lý nước cấp của công ty Cơ Khí Long An

- Võ Thị Thanh Nguyệt đề tài Thiết hệ thống xử lý nước cấp xã Đa Phước huyện Bình Chánh (Nguyệt, 2005) đưa ra kế hoạch khai thác và quản lý nước ngầm

để cung cấp vào hệ thống cấp nước cho Thành Phố nhằm thiết kế hệ thống cấp nước

có công suất 30.000 m3/ngđ với công trình quy mô tương ứng đảm bảo hoạt động lâu dài, đáp ứng nhu cầu dùng nước của người dân trong xã Đa Phước

- Ngyễn Thị Thanh Thảo đề tài thiết kế hệ thống cấp nước sinh hoạt khử cứng với công suất 20.000 m3/ngày (Thảo) đề xuất công nghệ xử lý nước cứng từ nước ngầm

- Chung Thị Lễ Nghi đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước cấp huyện Châu Thành tỉnh Long An (Nghi) đánh giá chất lượng nước ngầm của huyện Châu Thành, cụ thể

là từ hệ thống giếng khoan mà người dân trực tiếp sinh hoạt từ đó tính toán thiết kế

hệ thống xử lý thích hợp cho vùng ô nhiễm nhiều nhất

1.1.3 Các chỉ tiêu về lý học

1.1.3.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lý nước Sự thay đổi nhiệt độ của nước phụ thuộc vào từng loại nguồn nước Nhiệt độ của nguồn nước mặt dao động rất lớn (từ 4 – 40oC) phụ thuộc vào thời tiết, độ sâu nguồn nước Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn định (17 – 27oC)

1.1.3.2 Độ màu của nước (tính bằng thang màu coban)

Độ màu của nước do các hợp chất hữu cơ phân hủy trong các giai đoạn (axit humic, tamin,…), các hợp chất keo Fe, các loại nước thải, rong tảo phát triển nhiều

• Các axit himic tạo ra màu vàng hoặc màu nâu cho nước, chúng có thể là các axit fulvic C10H12O5, các axit hymatomelanic C10H12O7, các axit humic C10H18O10 hoặc các hợp chất humus C10H18O5

• Các hợp chất (Mn, Fe) gây màu đỏ

• Các thủy sinh gây màu xanh lá cây

™ Có các loại độ màu:

- Màu biểu kiến: do các chất hữu cơ dạng lơ lửng gây ra, có thể xử lý được

- Màu thực: do các chất keo hòa tan, chỉ dùng hóa lý thích hợp

™ Tiêu chuẩn ăn uống sinh hoạt:

- Ở nông thôn: 40PtCo

- Ở thành thị: nhỏ hơn 10PtCo

™ Các phương pháp xác định độ màu:

- Phương pháp so sánh với dung dịch chuẩn trong ống Nessler, thường dùng dung dịch K2PtCl6 + CaCl2; 1mg/l K2PtCl6 bằng một đơn vị chuẩn màu

- Phương pháp trắc quang với dụng cụ có cường độ màu khác nhau Có thể giảm cường độ màu hoặc nồng độ các hợp chất humic của nước bằng các chất oxi hóa mạnh như Cl2, O3, KMnO4, các chất này sẽ oxi hóa phần gây màu của các phân tử hợp chất humic Sau đó có thể khử chúng ra khỏi nước bằng keo tụ, hấp thụ than hoạt tính và lọc Nếu màu của nước do sắt (màu nâu), mangan (màu đen) hoặc các hợp chất lơ lửng như tảo gây màu xanh lam, xanh lục thì có thể khử bằng lọc nhanh hoạc lọc chậm, keo tụ tạp bông hoặc lọc

ăn uống có độ đục không quá 5 NTU

1.1.3.4 Mùi và vị của nước

Các chất khí và các chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị Nước thiên nhiên có thề có mùi đất, mùi tanh, mùi thối, hoặc mùi đặc trưng của các hóa chất hòa tan trong nó như mùi clo, mùi amoniac, mùi sunfua hydro… Nước có thể

có vị mặn, ngọt, chát, tùy theo thành phần và hàm lượng các muối hòa tan trong nước

Các chất gây mùi vị trong nước có thể chia thành ba nhóm:

1 Các chất gây mùi có nguồn gốc vô cơ như NaCl, MgSO4 gây mùi mặn, mùi đồng gây tanh, các chất gây tính kiềm, tính axit của nước, mùi Cl2, ClO2hoặc mùi trứng thối H2S

2 Các chất gây mùi có nguồn gốc hữu cơ trong chất thải công nghiệp, chất thải

mạ, dầu mỡ, phenol,…

3 Các chất gây mùi từ quá trình sinh hóa, các hoạt động của vi khuẩn, rong tảo như CH3-S-CH3 cho mùi tanh cá, C12H22O, C12H18O2 cho mùi tanh bùn,… Các chất gây mùi trong nước phần lớn có thể khử được bằng cách làm thoáng khi chúng là các chất hòa tan dễ bay hơi Sử dụng quá trình oxi hóa trong quá trình lọc nhanh, lọc chậm Hiệu quả của quá trình phụ thuộc vào khả năng bị oxy hóa của các chất đó, thường sử dụng các chất oxy hóa như Cl2, ClO2, O3, KMnO4,…

Khi lọc nước qua than hoạt tính với thời gian tiếp xúc từ 10 đến 20 phút cũng

có khả năng khử mùi tốt Phương pháp dùng than hoạt tính có hiệu quả cao nhưng chi phí tốn kém Phương pháp keo tụ bằng phèn nhôm, sắt cũng mang lại hiệu quả đối với mùi gây ra bời H2S theo phản ứng:

3H2S + 2Fe3+ Fe2S3+ 6H+Tuy nhiên, nhiều chất gây mùi ở trạng thái hòa tan nên phương pháp keo tụ khó mang lại hiệu quả cao

1.1.3.5 Độ nhớt

Là biểu thị độ ma sát nội sinh trong quá trình dịch chuyển giữa các lớp chất lỏng với nhau Đây chính là yếu tố gây ra tổn thất áp lực do các hợp chất khí hòa tan Độ nhớt tăng khi hàm lượng có muối hòa tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt

độ tăng

1.1.3.6 Hàm lượng cặn không tan (mg/l)

Là trong lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại trên giấy lọc khi lọc một lít nước qua phễu, sấy khô ở 103oC – 105oC tới khi trọng lượng khô không đổi

• Hàm lượng cặn trong nước ngầm thường nhỏ hơn từ 30 – 50 mg/l

• Hàm lượng nước sông lớn (20 – 5000 mg/l)

• Hàm lượng cặn là một trong những chỉ tiêu cơ bản của phương pháp xử

lý

1.1.3.7 Hàm lượng cặn toàn phần (mg/l)

Bao gồm các chất vô cơ và hữu cơ có trong nước, không kể các chất khí Cặn toàn phần được xác định bằng cách đun cho bốc hơi một dung dịch nước nguồn nhất định và sấy khô ở nhiệt độ 103oC – 110oC đến khi trọng lượng không đổi

1.1.3.8 Độ dẫn điện

Đặc trưng cho khả năng dòng điện đi qua nước bằng nghịch đảo của điện trở R

L = 1 / R (1.4) Nếu R = * l/s

L = Đặt 1 / = ( độ dẫn điện riêng)

Độ dẫn điễn riêng là đại lượng chúng ta xác định bằng máy và có đơn vị là S/m

Độ dẫn điện phụ thuộc vào:

• Số lượng ion có trong nước

• Các loại ion trong nước

• Phụ thuộc vào thành phần khí hòa tan

Nước có tính dẫn điện kém Nước tinh khiết ở 20oC có độ dẫn điện là 4,2 S/m Độ dẫn điện nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ

Việc xác định và điểu chỉnh pH không chỉ là đáp ứng những kĩ thuật cho phù hợp đối với yêu cầu của từng khâu quản lý mà là bảo đảm chất lượng nước đến tận người tiêu dùng Có nhiều cách xác định pH: dùng pH kế, chuẩn độ TF,…

1.1.4.2 Độ kiềm

Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat, hydroxyt và amoni của các muối axit yếu Do hàm lượng các muối này có trong nước rất nhỏ nên có thể bỏ qua

Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự

Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi

và magiê phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan Trong sản xuất, nước cứng có thể tạo lớp cặn trong lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

™ Tùy theo giá trị độ cứng, nước được phân loại thành:

- Độ cứng 50 mg CaCO3 / l: nước mềm

- Độ cứng 50 – 150 mg CaCO3 / l: nước trung bình

- Độ cứng 150 – 300 mg CaCO3 /l: nước cứng

- Độ cứng 300 mg CaCO3/ l: nước rất cứng

1.1.4.4 Clorua

Tồn tại ở dạng Cl-, ion Cl- không độc hại Tuy nhiên với hàm lượng lớn ( 250mg/l) thì nước có vị mặn, Cl- xâm nhập do sư hòa tan các muối khoáng hoặc quá trình phân hủy các chất hữu cơ

Nước ngầm có khi lên tới 500 – 1000 mg/l nếu sử dụng sẽ gây ra bệnh thận, nước có hiều Cl- sẽ xâm thực bêtông

1.1.4.5 Độ oxi hóa

Độ oxy hóa là một đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ ô nhiễm của nguồn nước Đó là lượng oxi cần thiết đề oxi hóa các chất hữu cơ trong nước Chất oxy hóa thường dùng để xác định chỉ tiêu này là Kali permanganat

Trong thực tế, nguồn nước có độ oxi hóa lớn hơn 10 mgO2/l đã có thể bị nhiễm bẩn Nếu trong quá trình xử lý có dùng Clo ở dạng clo tự do hay hợp chất hypoclorit sẽ tạo thành các hợp chất Clo hữu cơ (trihalometan (THM)) có khả năng gây ung thư Tổ chức Y tế thới giới qui định mức độ tối đa của THM trong nước uống là 0,1 mg/l

Ngoài ra, để đánh giá khả năng ô nhiễm nguồn nước, cần cân nhắc thêm các yếu tố sau:

• Độ oxy hóa trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể hơn nước mặt

• Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy hòa tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hóa có thể thấp hơn thực

tế

• Sự thay đổi độ oxy hóa theo dòng chảy: Nếu thay đổi chậm, lượng chất hữu cơ có trong nguồn nước chủ yếu là các axit humic Nếu độ oxi hóa giảm nhanh, chứng tỏ nguồn ô nhiễm là do các dòng thải từ bên ngoài đổ vào nguồn nước

Cần kết hợp các chỉ tiêu khác như hàm lượng ion clorua, sunfat, photphat, oxi hòa tan, các hợp chất nitơ, hàm lượng vi sinh vật gây bệnh để có thể đánh giá tổng quát về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước

1.1.4.6 Các hợp chất nitơ

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra amoniac, nitrit và nitrat Do đó, các hợp chất này thường được xem là các chất chỉ thị dùng để nhận biết mức độ nhiễm

18bẩn của nguồn nước Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu có giá trị cao như độ oxi hóa, amoniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat Sau một thời gian amoniac, nitrit bị oxy hóa thành nitrat

1.1.4.7 Các hợp chất của axit silic

Thường gặp trong nước tự nhiên ở dạng keo hay dạng ion hòa tan, tùy thuộc vào độ pH của nước Nồng độ axit silic trong nước cao gây khó khăn cho việc khử sắt Trong nước cấp cho nồi hơi áp lực cao, sự có mặt của hợp chất axit silic rất nguy hiểm do cặn silicat lắng đọng trên thành ống, nồi hơi, làm giảm khả năng vận chuyển và khả năng truyền nhiệt

1.1.4.8 Các hợp chất photphat

Khi nguồn nước bị nhiễm bẩn phân rác và các hợp chất hữu cơ, quá trình phân hủy giải phóng ion PO43- Sản phẩm của quá trình có thể tồn tại ở dạng H2PO4-, HPO42-, PO43-, NaPO3, các hợp chất hữu cơ photpho,… khi trong nước có hàm lượng photpho cao, sẽ thúc đẩy quá trình phì dưỡng

1.1.4.9 Khí hòa tan

Các khí thường gặp như O2, H2S, CO2 trong nước thiên nhiên dao động rất lớn Nhiều O2, CO2 không làm chất lượng nước uống xấu đi, nhưng chúng ăn mòn kim loại và phá hủy bêtông H2S có trong nước sẽ gây ra mùi khó chịu và cũng ăn mòn

vật liệu

1.1.5 Các chi tiêu về vi sinh vật

Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các loài thủy sinh khác Tùy theo tính chất, các loại vi sinh trong nước được chia thành

2 nhóm: nhóm vi sinh vật có hại và nhóm vi sinh vật vô hại Nhóm vi sinh có hại bao gồm những vi trùng gây bệnh, các loại rong, rêu, tảo, nhóm này cần phải loại bỏ khỏi nước khi sử dụng

1.1.5.1 Tổng số vi sinh vât hiếu khí

Tổng số vi sinh vật hiếu khí cung cấp một phương tiện tiêu chuẩn để xác định mật độ vi khuẩn dị dưỡng hiếu khí và kị khí tùy tiện trong nước Kỹ thuật đếm trên đĩa petri các tế bào dị dưỡng là phương pháp tốt nhất để xác định thành phần vi khuẩn tổng quát trong nước, để có thể đánh giá hiệu quả của nhà máy xử lý nước

19Theo tiêu chuẩn Việt Nam quy định tổng số vi sinh vật hiếm khí không vượt quá

100 trong 10 ml nước và tổng số vi sinh vật kị khí không có trong 1 ml nước

1.1.5.2 Tổng số Coliform

Nhóm Coliform bao gồm tất cả các vi khuẩn hình que, không tạo bao tử, gram

âm, hiếu khí, kị khí tùy tiện, không sinh bào tử, lên men lactose với sự sinh khí trong vòng 48 giờ ở 35oC

1.1.5.3 E.Coli

Sự có mặt của E.coli trong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bởi phân rác, chất thải của người và động vật có thể tồn tại các loại vi trùng gây bệnh Số lượng E.coli nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước Đặc tính của vi khuẩn E.coli là có khả năng tồn tại cao hơn các loại vi trùng gây bệnh khác, do đó sau khi xử lý nếu trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loài vi khuẩn khác đã bị tiêu diệt hết Mặc khác, việc xác định số vi khuẩn E.coli thường đơn giản và nhanh chóng, cho nên loại vi khuẩn này được chọn làm loại vi khuẩn đặc trưng cho việc xác định mức độ nhiễm bẩn do vi trùng gây bệnh trong nước

Theo tiêu chuẩn vệ sinh Việt Nam qui định chỉ số E.coli của nước sinh hoạt phải nhỏ hơn 20 trong một lít nước

1.1.5.4 Các loại rong tảo

Các loại rong tảo phát triển trong nước làm cho nước nhiễm bẩn chất hữu cơ

và làm cho nước có màu xanh, các loại gây hại chủ yếu và khó loại trừ là nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào Trong kỹ thuật xử lý nước cấp, hai loại tảo đó thường đi qua bể lắng và đọng lại trên bề mặt lọc làm cho tổn thất áp lực trong bể tăng nhanh

và thời gian giữa hai lần rửa lọc ngắn đi Khi phát triển trong đường ống dẫn nước rong tảo có thể làm tắc ống, làm cho nước có tính ăn mòn do quá trình quan hợp, hô hấp thải ra

20Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chất gây vẫn đục, gây

ra mùi, màu, vị của nước

Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức khỏe của người tiêu dùng

Nước sau xử lý phải thỏa mãn “ Tiêu chuẩn vệ sinh đối với nước cấp cho ăn

uống và sinh hoạt” ( Bộ y tế số 01/2009/BYT/QĐ ngày 17 - 06 - 2009)

¾ Một số phương pháp xử lý nước cấp

Trong quá trình xử lý nước cấp, cần phải áp dụng các biện pháp xử lý như sau:

• Biện pháp cơ học: dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như: song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc

• Biện pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý nước như: dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hóa nước, cho clo vào nước

để khử trùng

• Biện pháp lý học: 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 hòa tan trong nước bằng phương pháp làm thoáng

Trong ba biện pháp xử lý nước nêu ra, thì biện pháp cơ học là biện pháp xử lý nước cơ bản nhất Có thể dùng biện pháp cơ học để xử lý nước một cách độc lập hoặc kết hợp với phương pháp hóa học và lý học để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả xử lý nước

Trong thực tế, để đạt được mục đích xử lý một nguồn nước nào đấy một cách kinh tế, hiệu quả nhất phải thực hiện quá trình xử lý bằng sự kết hợp của nhiều phương pháp Thực ra, cách phân chia các biện pháp xử lý như trên chỉ là tương đối, nhiều khi bằng biện pháp xử lý này lại mang tính chất của biện pháp khác

1.2.1 Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn

Mục đích của quá trình keo tụ và tạo bông cặn là tạo ra các tác nhân có khả năng dính kết các chất làm bẩn nước ở dạng hòa tan lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên bề mặt của lớp vật liệu lọc với tốc

độ nhanh và kinh tế nhất

Khi trộn đều phèn với nước xử lý lập tức xảy ra các phản ứng hóa học và lý hóa tạo thành hệ keo dương phân tán đều trong nước, khi được trung hòa, hệ keo

21dương này là các hạt nhân có khả năng kết dính với các keo âm phân tán trong nước

và dính kết với nhau tạo thành các bông cặn, do đó quá trình tạo nhân dính kết gọi

là quá trình keo tụ, quá trình dính kết cặn bẩn và nhân keo tụ gọi là quá trình phản ứngtạobông cặn

Trong kỹ thuật xử lý nước thường dùng phèn nhôm Al2(SO4)3 và phèn sắt FeCl3, Fe2(SO4)3 và FeSO4 để keo tụ nước Ở Việt Nam thường chỉ dùng phèn nhôm vì sản suất, vận chuyển, pha chế định lượng đơn giản Hiện đã có hai nhà máy sản xuất phèn nhôm, một là ở khu công nghiệp Việt Trì, hai là ở Tân Bình Tp.HCM Các loại phèn sắt tuy có hiệu quả keo tụ cao, nhưng sản xuất, vận chuyển

và định lượng phức tạp nên chưa được dùng ở Việt Nam

Hiệu quả của quá trình keo tụ phụ thuộc vào:

• Điều kiện khuấy trộn (càng nhanh càng đều càng tốt)

Hình 1.2 Bể trộn đứng

1.Ống dẫn nước nguồn 2.Ống đưa nước sang bể phản ứng 3.Ống xả

4.Ống dẫn hóa chất

5 Máng thu nước 6.Phễu thu nước

Hình 1.3Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng

1.Máng dẫn nước từ bể trộn sang 2.Máng phân phối nước

3.Ống đứng phân phối đặt cách nhau 0,8 – 1m

4.Tường tràn sang bể lắng

5 Vách ngăn hướng dòng

• Phụ thuộc vào nhiệt độ nước (nhiệt độ càng cao càng tốt)

• Phụ thuộc vào pH của nước (pH để keo tụ bằng phèn nhôm nằm trong khoảng 5.7 đến 6.8)

• Phụ thuộc vào độ kiềm của nước (độ kiềm nước sau khi pha chế phèn còn lại ≥ 1 mđlg / l)

™ Dùng phèn nhôm:

Khi cho phèn nhôm vào nước, chúng phân ly thành các dạng ion Al3+, sau đó các ion này bị phân hủy thành Al(OH)3

™ Dùng phèn sắt:

Phèn sắt được chia thành hai loại: phèn sắt (II) và phèn sắt (III)

Phèn sắt II (FeSO4) khi cho vào nước phân ly thành Fe2+ và bị phân hủy thành Fe(OH)2

Fe2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+Fe(OH)2 vừa tạo thành vẫn còn độ hòa tan trong nước lớn, khi trong nước có oxi hòa tan, Fe(OH)2 sẽ bị oxi hóa thành Fe(OH)3

4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O Fe(OH)3 Phèn sắt (III) của FeCl3 hoặc Fe2(SO4)3 khi cho vào nước li thành Fe3+ và bị phân hủy thành Fe(OH)3

Fe3++ 2H2O Fe(OH)3+ 3K+Hiệu quả của quá trình tạo bông cặn phụ thuộc vào: cường độ và thời gian khuấy trộn để các hạt nhân keo tụ, cặn bẩn va chạm và kết dính với nhau Nếu keo

tụ trong môi trường thể tích, phụ thuộc vào độ đục của nước thô và nồng độ cặn đã được kết dính từ trước nếu là keo tụ trong lớp vật liệu lọc

Để tăng quá trình tạo bông cặn thường cho vào bể phản ứng tạo bông cặn chất trợ keo tụ polyme, khi hòa tan vào nước, polyme sẽ tạo ra liên kết lưới loại anion nếutrong nước nguồn thiếu ion đối (ion âm như SO42-…) hoặc loại trung tính nếu thành phần ion và độ kiềm của nước thõa mãn điều kiện keo tụ

Quá trình keo tụ bao gồm:

1 Công trình chuẩn bị dung dịch phèn:

- Các công trình và thiết bị chuẩn bị dung dịch và định liều lượng chất phản ứng gồm: thùng hòa trộn, thùng tiêu thụ, thiết bị định lượng chất phản ứng

- Các công trình hòa trộn đều dung dịch chất phản ứng với nước nguồn cần

đó các hạt cặn có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của chất lỏng sẽ dần nổi lên trên bề mặt (quá trình tuyến nổi) Bằng cách đó, các hạt cặn lơ lửng trong nước thô, hoặc là di chuyển xuống, tạo thành lớp bùn cặn hoặc là di chuyển lên trên

bề mặt nước, tạo thành lớp váng bột, phần nước trong giữ lại ở giữa sẽ đưa qua công trình xử lý khác Như đã biết, tốc độ lắng xuống hoặc nổi lên của các hạt cặn

sẽ cao hơn và thời gian cần thiết cho quá trình làm sạch thỏa đáng sẽ nhỏ đi khi các hạt có kích thước lớn và khối lượng riêng của chúng khác nhiều so với khối lượng riêng của chất lỏng mà trong đó chúng tồn tại Nhờ quá trình tạo bông keo mà có thể làm tăng kích thước hạt và sẽ làm tăng tốc độ lắng của hạt, khi chúng có khả năng tiếp xúc với nhau, để tạo ra các hạt keo có kích thước lớn hơn Trường hợp các hạt có mang điện tích, chúng sẽ đẩy nhau hoặc kết hợp với nhau, việc bổ sung các tác nhân keo tụ như phèn nhôm hoặc phèn sắt sẽ làm cho qúa trình keo tụ thực hiện

có hiệu quả hơn và dẫn đến quá trình lắng tốt hơn Khối lượng riêng của các hạt cặn

lơ lửng còn có thể thay đổi được nhờ vào việc bổ sung vào trong nước các chất nhẹ hơn hoặc nặng hơn làm cho quá trình lắng hay nổi được thực hiện tốt hơn Trong khi đó, khi dùng các bọt khí thổi vào nước sẽ đẩy nhanh các quá trình tuyến nổi Bằng các biện pháp đó, quá trình lắng hay tuyến nổi sẽ đơn giản và hiệu quả hơn, đồng thời cũng tách được hạt cặn lửng trong nước có khối lượng riêng lớn hơn như rong tảo Các hợp chất hòa tan trong nước cũng có thể được tách ra khỏi nước nhờ quá trình lắng khi sử dụng hóa chất làm kết tủa chúng trong chất lỏng

Lắng là quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng các biện pháp sau:

- Lắng trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước ở chế độ thủy lực thích hợp, sẽ lắng xuống bể

- Bằng lực ly tâm tác dụng vào hạt cặn, trong các bể lắng ly tâm và xiclon trọng lực

- Bằng lực đẩy nổi do các bọt khí dính bám vào hạt cặn ở các bể tuyến nổi Cùng với việc lắng cặn, quá tŕnh lắng c̣n làm giảm được 90 – 95% vi trùng có trong nước, do vi trùng luôn bị hấp phụ và dính bám vào các hạt bông cặn trong quá tŕnh lắng

Có 3 loại lắng cặn cơ bản thường gắn liền với quá trình lắng trong xử lý nước như sau:

1 Lắng các hạt cặn phân tán riêng rẽ, trong quy trình lắng hạt cặn không thay đổi hình dáng, độ lớn, tỷ trọng Trong xử lý nước thiên nhiên thường là cặn không pha phèn và công trình lắng thường gọi là lắng sơ bộ để giảm độ đục của nước nguồn

Hình 1.4 Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang hình chữnhật

2 Lắng các hạt cặn dạng keo phân tán, trong xử lý nước thiên nhiên gọi là lắng cặn đã được pha phèn Trong quá trình lắng các hạt cặn có khả năng kết dính với nhau thành các bông cặn và ngược lại các bông cặn lớn có thể bị phá vỡ

ra thành các mảnh nhỏ hơn Nên trong khi lắng các bông cặn thường bị thay đổi kích thước, hình dạng và tỷ trọng

3 Lắng các hạt cặn đã đánh phèn có khả năng kết dính với nhau nhưng với nồng độ lớn, thường lớn hơn 1000 mg/l Với nồng độ cặn lớn do tuần hoàn lại cặn, do tạo ra lớp cặn lơ lửng trong bể lắng, các bông cặn này tạo thành đám mây cặn liên kết với nhau và dính kết để giữ lại các hạt cặn bé phân tán trong nước

Trong thực tế, xử lý nước thường phải lắng cặn loại 2 và loại 3 Các yếu tố ảnh hưởng đến qui trình lắng cặn keo tụ là:

• Kích thước, hình dạng và tỷ trọng của bông cặn

• Độ nhớt và nhiệt độ của nước

• Thời gian lưu nước trong bể lắng

• Chiều cao lắng cặn (chiều cao lớp nước trong bể lắng)

• Diện tích bề mặt của bể lắng

• Tải trong bề mặt của bể lắng hay tốc độ rơi của hạt cặn

• Vận tốc dòng nước chảy trong bể lắng

• Hệ thống phân phối nước vào bể và hệ thống điều nước ra khỏi bể lắng Hiệu quả lắng phụ thuộc rất nhiều vào kết quả làm việc của bể tạo bông cặn,

bể tạo bông cặn tạo ra các hạt cặn to, bền, chắc và càng nặng thì hiệu quả lắng càng cao

• Nhiệt độ nước càng cao, độ nhớt càng nhỏ, sức cản của nước đối với hạt cặn càng giảm làm tăng hiệu quả quá trình lắng

• Hiệu quá lắng tăng lên 2 – 3 lần khi tăng nhiệt độ nước 10oC

• Thời gian lưu nước trong bể lắng là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả của bề lắng Để đảm bảo lắng tốt, thời gian lưu nước trung bình của các phân tử nước trong bể lắng phải đạt từ 70 – 80% thời gian lưu nước trong bể theo tính toán, nếu cho bể lắng có vùng nước chết, vùng chảy qua nhanh hiệu quả lắng sẽ giảm đi rất nhiều

• Vận tốc dòng nước trong bể lắng không được lớn hơn trị số vận tốc xoáy

và tải cặn đã lắng lơ lửng trở lại dòng nước

1.2.3 Quá trình lọc

Lọc là quá trình không chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có kích thước lớn hơn kích thước các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà còn giữ lại các hạt keo sắt, keo hữu cơ gây ra độ đục và độ màu, có kích thước bé hơn nhiều lẫn kích thước các

lỗ rỗng nhưng có khả năng dính kết và hấp thụ lên bề mặt hạt lớp vật liệu lọc Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc nước là:

• Kích thuớc hạt lọc và sự phân bố các cỡ hạt trong lớp vật liệu lọc

• Kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng, nồng độ và khả năng dính kết của cặn bẩn lơ lửng trong nước xử lý

• Tốc độ lọc, chiều cao lớp lọc, thành phần của lớp vật liệu lọc và độ chênh

áp lực dành cho tổn thất của một chu kì lọc

• Nhiệt độ và độ nhớt của nước

Vật liệu lọc là yếu tố quyết định của quá trình lọc, do đó phải chú ý đặc biệt đến việc sản xuất và chọn lớp vật liệu lọc

• Hiệu quả của quá trình lọc phụ thuốc rất nhiều vào cỡ hạt của lớp vật liệu lọc

• Hiệu quả lọc còn phụ thuộc vào đồng nhất về kích thước của các hạt vật liệu lọc biểu thị bằng hằng số đồng nhất của lớp vật liệu

Chiều cao cùa lớp vật liệu lọc hạt chọn phụ thuộc vào kích thước hạt và vận tốc lọc Kích thước hạt càng lớn, vận tốc càng cao thì lớp vật liệu lọc càng dày, ngược lại, cỡ hạt lọc càng bé, vận tốc lọc thấp có thể chọn chiều dày lớp lọc mỏng hơn Lớp vật liệu lọc chỉ có thể là một loại hạt đồng nhất hoặc có thể bao gồm hai lớp vật liệu lọc có kích thước và tỷ trọng khác nhau

Về cơ bản có thể phân biệt bể lọc thành hai loại chính: lọc chậm, lọc nhanh trọng lực gồm bể lọc hở và bể lọc áp lực, hai bể lọc này có chiều dòng nước đi từ trên xuống dưới, loại thứ ba là lọc ngước hay còn gọi là lọc tiếp xúc có chiều dòng nước đi từ dưới lên trên

1 Bể lọc chậm có tốc độ lọc từ 0,1 m/h đến 0,5 m/h dùng để lọc nước có độ đục thấp ≤ 30 mg/l và không phải pha phèn

2 Bể lọc nhanh có trọng lực và bể lọc tiếp xúc, dùng để lọc nước đã pha phèn lắng hoặc có thể lọc trực tiếp không qua quá trình lắng

™ Ưu, nhược điểm của bể lọc chậm so với bể lọc nhanh trọng lực:

o Ưu điểm:

- Không phải pha phèn

- Thiết bị đơn giản, dễ dàng trong vận hành và quản lý

- Cát lọc có cỡ hạt bé rất dễ dàng tìm kiếm, cung cấp tại địa phương

- Chất lượng nước lọc luôn đảm bảo và ổn định

- Loại trừ được hầu hết vi trùng và vi khuẩn

o Nhược điểm:

- Cần diện tích mặt bằng lớn

- Không áp dụng được cho nước nguồn có độ đục lớn hơn 30 mg/l

- Không có tác dụng khử màu và chóng bị tắc trích khi nước nguồn có hàm lượng rêu, tảo thấp

Bể lọc nhanh trọng lực và bể lọc tiếp xúc dùng để lọc trực tiếp nước nguồn sau khi pha phèn trong các trường hợp:

• Độ đục của nước nguồn thấp hơn 10NTU tương đương khoảng 19 mg/l

• Nồng độ sắt và mangan nhỏ hơn 0,3 mg/l và 0,1 mg/l

• Nước nguồn có độ màu thấp và hàm lượng rong rêu, tảo cao

™ Ưu, nhược điểm của quá trình lọc trực tiếp:

o Ưu điềm:

- Vốn đầu tư xây dựng nhà máy xử lý thấp

Hình 1.5 Bể lọc áp lực nằm ngang

- Tốn ít hóa chất (phèn và chất kiềm hóa)

- Giảm được chi phí vận hành và quản lý

o Nhược điểm:

- Chu kỳ lọc ngắn

- Tốn lượng nước sạch để rửa lọc lớn hơn bể lọc bình thường

- Cần có nhân công lành nghề thường xuyên giám sát và điều chỉnh điều chỉnh để đảm bảo chất lượng và công suất lọc

1.2.4 Khử trùng nước

Để đảm bảo an toàn về mặt vi trung học, nước trước khi cấp cho người tiêu thụ phải được khử trùng Để khử trùng thường dùng các biện pháp tiêu diệt vi khuẩn và

vi trùng có trong nước như:

• Đun nước sôi

• Tính chất của nước xử lý như sau: số lượng vi khuẩn, hàm lượng chất hữu cơ và các chất khử có trong nước

• Nhiệt độ nước

• Liều lượng clo: liều lượng clo dùng để khử trùng phải được xác định sau cho thới gian tiếp xúc 30 phút liều lượng clo tự do còn lại trong nước là 0,3 mg/l

• Thời gian khuấy trộn và tiếp xúc của clo tự do với nước: thời gian tiếp xúc của clo với nước theo qui định của tiêu chuẩn Việt Nam phải lấy trên

30 phút

1.2.5 Ổn định nước

Xử lý ổn định nước giữ cho nước luôn ở môi trường trung tính nhằm ngăn ngừa hiện tượng giảm chất lượng nước trong quá trình vận chuyển, đồng thời ngăn

29ngừa quá trình xâm thực hoặc lắng cặn CaCO3 trong hệ thống đường ống cung cấp, phân phối nước đến các hộ tiêu thụ Như vậy, nhiệm vụ của xử lý ổn định nước là loại trừ khả năng xâm thực của CO2 hoạt tính trong nước, điều chình độ pH của nước và clo hóa lần cuối để tránh sự phát triển tái phát của vi trùng, vi rút,… Độ ổn định của nước có thể được xác định bằng thực nghiệm hoặc bằng tính toán dựa theo tương quan của hợp chất nằm trong thế cân bằng động, đặc trưng cho tính chất của nước qua phương trình phản ứng thuận nghịch sau:

Ca(HCO3)2CaCO3 + H2O + CO2

1.3 LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

1.3.1 Lựa chọn nguồn nước

Chất lượng nguồn nước có một ý nghĩa rất quan trọng cho quá trình xử lý nước, do vậy trong những điều kiện cho phép cần chọn nguồn nước có chất tốt nhất

để có được hiệu quả cao trong quá trình xử lý Khi lựa chọn nguồn nước cấp, ta nên dựa theo tiêu chuẩn TCXD 233:1999 do bộ xây dựng ban hành để quyết định

Chất lượng nguồn nước quyết định dây chuyền xử lý Lựa chọn mốt dây chuyền xử lý nước phải phù hợp với từng nguồn nước, ví dụ như thành phần độ bẩn

và bản chất của nó, số lượng nước nguồn và độ tin cậy của nguồn nước…chọn công nghệ xử lý nước cụ thể phải mang tính khả thi Các phân tích về hóa học, lý học vi trùng rất cần thiết để có đầy đủ thông tin về nguồn nước và để thấy được các điều kiện tiếp theo

Dựa vào hướng dẫn về các tiêu chuẩn chung, các thông số cặn chú ý khi khi lựa chọn nước bao gồm:

• Nồng độ cặn lơ lửng trong nước quyết định đến dây chuyền công nghệ Một phần dựa vào thông số này người ta quyết định có nên sử dụng quá trình keo tụ tạo bông hay không, có công đoạn lắng hay là có tất cả các quá trình thông thường

• Hàm lượng cacbon hữu cơ hòa tan DOC, thể tích các hạt cặn trong nước

tỷ lệ thuận với nồng độ các chất muối có trong nước, với nồng độ axit humic Nếu DOC cao thì phải dùng cacbon hoạt tính để hấp thụ DOC cho nhiều chất keo tụ để phá vỡ trang thái ổn định của DOC

• Các chất hữu cơ có gây ra nhiều loại chất lơ lửng trong nước, từ những phân tử hữu cơ lớn như các chất muối, protein…cho đến các chất nhỏ như virus, vi trùng, tảo,… chúng thường gây ra màu trong nước Gần đây các chất mùn được xem như có chứa các chất độc trihalogenmetan là chất gây bệnh cấp tính, mãn tính và ác tính trong nước

• Nếu các chất hữu cơ như phenol, hóa chất bảo vệ thực vật hoặc chất tẩy rửa ở nồng độ không cho phép thì phải có qúa trình oxi hóa sơ bộ vì chúng không thể tách bằng các xử lý thông thường

• Nếu hàm lượng NO3, NH4+ có giá trị cao thì phải xử lý sơ bộ bằng quá trình khử nitrat, khử amon hoặc phải dùng phản ứng oxi hóa như quá trình lọc khô

1.3.2 Lựa chọn phương pháp xử lý nguồn nước cấp

Chọn lựa công nghệ xử lý nước phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng và đặc trưng của nguồn nước thô, yêu cầu chất lượng nước cấp và công suất trạm nước cấp cần xử lý Hầu hết các chất bẩn trong nước có kích thước từ milimet đến namomet hoặc nhỏ hơn Các kích thước nhỏ hơn được gọi là keo tụ (10-4 – 10-6 mm), hệ keo gồm các khoáng chất các chất keo phù du kết hợp với vi trùng, tảo virus, polyme sinh học và các phân tử lớn Các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-6 mm là các chất hòa tan gồm có ion, các phân tử vô cơ đơn giản và các tổ hợp

Chất lượng nước của nguồn thay đổi theo vị trí và thời gian, từ chỗ này đến chỗ khác và từ mùa này qua mùa khác, do vậy công nghệ xử lý nước và quá trình vận hành cũng phải thay đổi dựa vào tính chất hóa lý, sinh học của nước thô Trong một nguồn nước, người ta cố giữ chất lượng nước đưa vào xử lý không thay đổi theo mùa bằng các quá trình xử lý sơ bộ

Lựa chọn công nghệ xử lý nước trước hết được tiến hành trong phòng thí nghiệm để tìm ra các thông số tối ưu và hóa chất sơ bộ, liều lượng sử dụng, chất xúc tác, độ pH,… sau đó để đánh giá các thông số thiết kế và điều kiện vận hành tối ưu, thử nghiệm công nghệ trên mô hình thực nghiệm cần thiết

Các vấn đề cần đề cập đến khi thiết kế quá trình xử lý nước bao gồm: chất lượng nước thô, yêu cầu và tiêu chuẩn của nước sau xử lý Dựa vào các số liệu đã

có, so sánh chất lượng nước thô và nước sau xử lý để quyết định cần tách gì ra khỏi

31nước, chọn các thông số chính về chất lượng hóa chất nước và đưa ra kỹ thuật xử lý

cụ thể, chọn hóa chất và liều lượng hóa chất cần dùng, tối ưu hóa chất các điều kiện vận hành cho từng bước xử lý và sắp xếp các bước xử lý cho thật hợp lý

1.4 TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP

1.4.1 Chất lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt

Nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt phải không màu, không mùi, không vị, không chứa các chất độc hại, các vi trùng và các tác nhân gây bệnh Hàm lượng các chất hòa tan không được vượt quá tiêu chuẩn cho phép Theo tiêu chuẩn nước cấp

cho ăn uống và sinh hoạt phải có các chỉ tiêu chất lương theo: “ Tiêu chuẩn vệ sinh

ăn uống của Bộ Y tế số 01/2009/BYT/QĐ ngày 17- 06 -2009”

1.4.2 Chất lượng nước cấp cho sản xuất

Chất lượng nước cấp cho sản xuất đòi hỏi rất khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của mỗi ngành công nghiệp, có thể chia thành các loại như sau:

• Nước cấp cho ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dệt, giấy, phim ảnh,…yêu cầu chất lượng nước phải đạt như ăn uống sinh hoạt

• Nước để làm nguội gần như là nhu cầu chung của của rất nhiều ngành công nghiệp và chiếm một số lượng rất lớn (ví dụ: làm nguội các thiết bị hóa chất các lò đúc gang, thiết bị ngưng tụ của nhà máy và tuốc bin hơi, thiết bị làm nguội không khí,…) nước làm nguội yêu cầu hàm lượng cặn

và độ cứng tạm thời nhỏ và nhiệt độ càng thấp càng tốt

• Nước cấp cho nồi hơi yêu cầu chất lượng nước cao Nước không được có

độ cặn, độ cứng toàn phần rất nhỏ Đối với nồi hơi có áp lực 13 – 16 at,

độ cứng toàn phần không được quá 0,10dH nồi hơi có áp lực 52 at, độ cúng toàn phần nhỏ hơn 0,05odH, và nổi hơi có áp lực lớn hơn 112 at, độ cứng toàn phần luông phải nhỏ hơn 0,01odH Ngoài ra, phải hạn chế tới mức thấp nhất sự có mặt của các hợp chất axit silic (H2SiO3)

1.5 CƠ SỞ TÍNH TOÁN CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP

1.5.1 Niên hạn thiết kế

Việc thiết kế công trình xử lý nước cấp nhằm thõa mãn nhu cầu dùng nước hiện tại và tương lai cho một vùng quy hoạch Tuổi thọ công trình là khoảng thời gian kể từ lúc đưa công trình vào khai thác đến cuối thời kỳ mà công trình vẫn còn

32được đánh giá thõa mãn các yêu cầu kĩ thuật và kinh tế trong khai thác Việc xác

định thời gian khai thác hiệu quả này dựa vào một phân tích tài chính trong đó ta sẽ

kể đến các vấn đề:

1 Đầu tư

2 Chi phí khai thác ( nhân công, điện, hóa chất, )

3 Lãi xuất

4 Sự thuận tiện cho phép chúng ta có thể mở rộng công trình hay thêm vào các

thiết bị chẳng hạn, như vậy sẽ dàng hơn khi thay thế một bơm hay gia tăng

công suất trạm bơm hơn là mở rộng một công trình lấy nước

5 Có thể cải tiến công nghệ

Bảng 1.1 Tuổi thọ trung bình của các công trình

(năm)

Các công trình để sản xuất nước uống

Lấy nước và đường ống dẫn nước Tương đối khó khi mở rộng 25 – 50

Trạm xử lý và mạng lưới Nếu gia tăng dân số và tỷ suất lợi

Đường dẫn có đường kính < 300mm Xây dựng dễ 15 – 20

Trạm bơm:

9 Kết cấu

9 Bơm

9 Tăng quy mô dễ dàng

9 Tăng công suất dễ dàng

• Nhóm có chu kì sử dụng từ 20 đến 30 năm cho các thiết bị khó khăn hơn

và tốn kém khi muốn thay thế

• Nhóm lớn hơn 50 năm khi thiết bị là rất đắt và rất khó thay thế hoặc mở rộng

1.5.2 Dân số tính toán

Việc ước lượng dân số tính toán là một giai đoạn bắt buộc cần thiết cho một hệ thống xử lý nước Chúng ta phải xác định được quy mô dân số hiện tại cho khu xây dựng và cả đánh giá cho sự phát triển trong tương lai trong tương lai trong suốt giai đoạn khai thác của công trình Tùy theo nhu cầu của dự báo ta có 2 loại ước lượng

về qui mô dân số: ước lượng ngắn hạn (5 – 10 năm) và ước lượng dài hạn (10 – 50 năm) Bài toán dự báo dài hạn này là một vấn đề khó, bởi vì có quá nhiều yếu tố không chắc chắn khi xét trong một tương lai xa, trong trường hợp này, ta có thể tiến hành phân tích đường cong biểu thị dân số trong quá khứ để đánh giá được xu thế

và có xem xét các yếu tố xã hội, kinh tế, thiết lập hay di dời các Công ty, Xí nghiệp tác động đến sự tăng trưởng của vùng

Dân số tính toán có thể được khái niệm như sau: “Dân số tính toán là số người

sử dụng nước cho đến cuối thời gian dự tính quy hoạch (thời gian dự tính quy hoạch thường lấy từ 15 – 25 năm), được xác định khi lập đồ án quy hoạch chung của đô thị Dân số tính toán của từng khu vực có thể khác nhau do mức độ tiện nghi và mức độ nhà ở.”

Mật độ dân cư là số người tính trên 1 ha diện tích xây dựng nhà ở Khi biết về mật độ dân số P dễ dàng tính được số lượng dân số tinh toán

N = P * F (1.5) Trong đó:

- P: mật độ dân số, người/l.ha

- F: diện tích của vực

Dân số của dân cư có thể thay đổi theo thời gian Do đó, ta có thể tính toán dân

số theo thời gian (t: năm)

N = No * (1 + α) ΔT (1.6) Trong đó:

- N: dân số tính toán trong huyện theo t (t = 1, 2, 3,…năm) (người)

- No: dân số tại thời điểm hiện tại (người)

- α : mức tăng trưởng dân số tự nhiên (%)

- Δ T: thời gian tính toán (t = 1, 2, 3,…năm)

1.5.3 Tiêu chuẩn dùng nước

Tiêu chuẩn dùng nước là lượng nước bình quân tính cho một triệu đơn vị tiêu thụ trong một ngày hay cho một đơn vị sản phẩm (lít/người.ngày; lít/đơn vị sản phẩm)

Muốn thiết kế một hệ thống xử lý nước cần phải xác định tổng lưu lượng theo tiêu chuẩn của từng nhu cầu Các nhu cầu thường gặp là:

1.5.3.1 Nước ăn uống sinh hoạt

Việc lựa chọn tiêu chuẩn dùng nước trong giới hạn trên cần căn cứ vào điệu kiện tự nhiên như lưu lượng nguồn nước, mức độ tiện nghi, số tầng nhà và điều kiện dịch vụ khác Đối với những khu dân cư mới xây dựng hoặc nhiệt độ trung bình cao nên chọn giới hạn dưới

Khi chưa có số liệu cụ thể về mật độ dân cư phân loại theo mức độ tiện nghi,

có thể lấy tiêu chuẩn trung bình như sau:

• Nhà 1.2 tầng: 80 – 120 l/ngày.người

• Nhà từ 3 đến 5 tầng: 120 – 180 l/ngày.người

• Khu du lịch, nghỉ mát, khách sạn cao cấp và các khu đặc biệt khác tùy theo mức độ tiện nghi lấy từ 180 – 400 l/ngày.người

• Đối với các điểm dân cư nông nghiệp có mật độ 350 người/ha, với số dân dưới 3000 người lấy tiêu chuẩn 40 – 50 l/người.ngày Với dân số trên 3000 người lấy tiêu chuẩn 50 – 60 l/người.ngày

1.5.3.2 Nước công nghiệp

Lưu lượng nước cho nhu cầu sản xuất của các xí nghiệp công nghiệp phải được xác định dựa trên yêu cầu công nghệ của từng nhà máy, xí nghiệp

Tiêu chuẩn nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân trong các nhà máy,

xí nghiệp lấy theo TCXD 33 – 2006

Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu câu sản xuất công nghiệp phải xác định trên cơ

sở những tài liệu thiết kế có sẵn, hoặc so sánh với các điều kiện sản xuất tương tự Khi không có số liệu cụ thể, có thể lấy trung bình:

• Đối với công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa, đồ hộp, chế biến thực phẩm, giấy, dệt: 45m3/ha/ngày

• Đối với các ngành công nghiệp khác: 22 m3/ha/ngày

1.5.3.3 Tiêu chuẩn nước tưới

Tiêu chuẩn dùng nước để tưới cây, vườn hoa, đường phố, quảng trường trong các đô thị tùy theo loại mặt đường, loại cây trồng, điều kiện khí hậu,… Có thể lấy theo tiêu chuẩn TCXD 33 – 2006

Khi không đủ các số liệu quy hoạch cụ thể về diện tích đường và cây xanh cần tưới thì lưu lượng nước tưới lấy bằng 8 - 12 % lưu lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt, tùy theo dân số, điều kiện khí hậu, khả năng về nguốn nước, mức độ hoàn thiện khu dân cư

Số lần tưới xác định theo điều kiện địa phương

1.5.3.4 Nước chữa cháy

Hệ thống cấp nước chữa cháy trong các khu dân cư, xí nghiệp công nghiệp thường kết hợp với hệ thống cấp nước ăn uống, sinh hoạt hoặc hệ thống cấp nước sản xuất Khi thiết kế cấp nước chữa cháy cần lấy theo tiêu chuẩn phòng cháy, chữa cháy (TCXD 33 – 2006)

1.5.3.5 Nước rò rỉ và dự phòng

Theo tiêu chuẩn TCXD 33 – 85, lượng nước rò rỉ và dự phòng lấy bằng 10 – 20% lượng nước cấp cho toàn đô thị Song trong thực tế hiện nay, hầu hết các hệ

36thống cấp nước trong cả nước có tỷ lệ thất thoát nước quá cao, dao động từ 15% - 50% Do đó, quy chuẩn XDVN bộ XD – NXBXD 1997 quy định: nước rò rỉ và dự phòng lấy bằng 25% - 40% lượng nước cấp cho toàn đô thị Theo định hướng cấp nước đô thị đến năm 2020 chỉ tiêu phấn đấu đạt tỉ lệ thất thoát nước xuống còn 20%

1.5.3.6 Nước dùng cho bản thân trạm xử lý

Theo quy chuẩn xây dựng VN – NXBXD – 1997, nước dùng cho bản thân hệ thống nước cho phép lấy bằng 4 – 6% lưu lượng nước cấp cho toàn đô thị Theo TCXD – 33 – 85, lưu lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý và lưu lượng nước chữa cháy có thể lấy bằng 5 – 10% tổng lưu lượng nước cấp cho toàn đô thị

1.5.4 Hệ số không điều hòa

Hệ số không điều hòa (ngày, giờ) là tỷ số giữa lưu lượng (ngày, giờ) dùng nước tối đa và trung bình, nó chưa phản ánh được sự thay đổi lưu lượng (ngày, giờ) trong ngày như thế nào Hệ số dùng nước không điều hòa (ngày, giờ) kể đến cách tổ chức đời sống xã hội, chế độ làm việc của các xí nghiệp, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa cần lấy theo tiêu chuẩn TCXD 33 – 2006

1.5.4.1 Hệ số dùng nước không điều hòa ngày

(1.7) Trong đó:

- Kngày.max = 1,2 – 1,4

- Kngày.min = 0,7 – 0,9

1.5.4.2 Hệ số dùng nước không điều hòa giờ

(1.8) Trong đó:

- K giờ max = αmax * βmax.

- K giờ min = αmin * βmin

Với:

• α : hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của xí nghiệp và các điều kiện địa phương khác, được xác định theo tiêu chuẩn TCXD 33 – 2006

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ -

XÃ HỘI VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI THỊ

Đến năm 1808, vua Gia Long đổi tên dinh Trấn Biên thành trấn Biên Hòa, thị

xã Phước Long thành phủ Phước Long, tổng Dĩ An thành thị xã Dĩ An

Năm 1832, nhà Nguyễn đổi thành trấn Biên Hòa thành tỉnh Biên Hòa (gồm 4 huyện: Phước Long, Bình An, Long Thành, Phước An), vùng đất Dĩ An thuộc huyện Bình An

Năm 1880, thực dân Pháp sắp xếp lại cơ cấu hành chính, vùng đất Dĩ An ngày nay một phần thuộc tỉnh Biên Hòa, một phần thuộc quận Thủ Đức, tỉnh Gia Định Thời kỳ 1964 – 1975, chính quyền Sài Gòn thành lập thị xã Dĩ An trực thuộc tỉnh Biên Hòa gồm các xã: An Bình, Tân Đông Hiệp, Bình An, Đông Hòa, Bình Trị

- Tân Hiệp, Bửu Hòa – Tân hạnh, Hóa An, Tân Vạn,…

Năm 1976, tỉnh Biên Hòa giao thị xã Dĩ An về tỉnh Thủ Dầu Một Tháng 10/1976, nhập thị xã Dĩ An và thị xã Lái Thiêu thành thị xã Thuận An

Đến năm 1999, thị xã Dĩ An được tái lập theo Nghị định số 58/1999/NĐ – CP (23/07/1999) của Chính phủ và chính thức đi vào hoạt động ngày 01/09/1999

2.1.2 Vị trí và diện tích

Dĩ An là một thị xã thuộc phía Nam của tỉnh Bình Dương, tiếp giáp với hai thành phố là Biên Hòa và Thành phố Hồ Chí Minh Đồng thời cũng là cửa ngõ qua trọng để đi các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và các tỉnh phía Bắc Việt Nam

39Thị xã Dĩ An có tổng diện tích đất tự nhiên là 60,1 km2, chiếm 2,2% diện tích

tự nhiên của tỉnh Bình Dương Và có tọa độ địa lý 10o54’58”vĩ độ Bắc và

106o47’11” kinh độ Đông, có vị trí giáp giới như sau:

• Phía Đông giáp quận 9, thành phố Hồ Chí Minh

• Phía Tây giáp thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương

• Phía Nam giáp quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh

• Phía Bắc giáp thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai và huyện Tân Uyên,

tỉnh Bình Dương

2.1.3 Phân khu hành chính

Thị xã Dĩ An có 7 đơn vị hành chính trực thuộc: 07 phường

Bảng 2.1 Đơn vị hành chính, diện tích, dân số và mật độ thị xã Dĩ An - 2011

Phường Bình

An

Phường Bình Thắng

Phường Đông Hòa

Phường Tân Bình

Phường Tân Đông Hiệp

Diện tích (km 2 ) 10,44 3,40 6,03 5,50 10,25 10,36 14,12

Dân số (2011)

(người) 73,732 62,109 22,442 12,690 46,582 15,133 64,474 Mật độ dân số

(người/km 2 ) 7,062 18,267 3,721 2,307 4,545 1,460 4,585

“Nguồn: Theo Nghị quyết số 4/NQ-CP Của Chính Phủ ngày 13/01/2011”

2.1.4 Mối liên hệ các khu vực xung quanh

Thị xã Dĩ An nằm cách tỉnh Bình Dương khoảng 25km, nhưng giáp với quận Thủ Đức – Tp HCM (cách trung tâm thành phố 30km) và cách thành phố Biên Hòa

khoảng 20km Theo quy hoạch xây dựng vùng Tp HCM (QĐ phê duyệt 589/QĐ –

TTCP ngày 20/5/2008 của Thủ tướng Chính phủ), Dĩ An là một đô thị vệ tinh phụ

thuộc của Tp HCM

Mặc khác, Dĩ An cũng là một cửa ngõ giao lưu kinh tế của Bình Dương với

quốc tế và các tỉnh miền Trung, miền Bắc qua cảng An Bình và ga tàu lửa sóng

thần Dĩ An hội tụ khá đầy đủ các yếu tố hình thành thế và lực cho phát triển kinh tế

với tốc độ cao trong giai đoạn tới

• Trong địa bàn huyện còn có núi Châu Thới với độ cao 85m nhưng diện tích không lớn, khoảng 23 ha

Trên 80% diện tích tự nhiên có địa chất công trình tốt, cường độ chịu nén trên 2kg/cm2, phân bố ở thị trấn Dĩ An và các vùng lân cận Một số khu vực bên dưới tầng đất mặt có tầng đá dày hiện đang khai thác đá xây dựng, được phân bố ở các xã TânĐông Hiệp, Đông Hňa, Běnh An Khu vực phía Đông giáp sông Đồng Nai có nền địa chất rất yếu nęn ít thích thích hợp cho việc xây dựng

2.2.2 Khí hậu

Dĩ An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới cận xích đạo gió mùa, nhiệt độ đều cao quanh năm, ánh sáng dồi dào, mỗi năm có hai mùa mưa và khô rõ rệt Có các trị

số khí hậu đặc trưng như sau:

• Nhiệt độ bình quân cao đều trong năm: 250C – 270C, tổng tích ôn lớn: 9,468 – 9,6840C/năm Tổng lượng bức xạ cao và ổn định 75 – 80 Kcal/cm2/năm

• Nắng nhiều: 2,041 giờ năm, trung bình 6,7 – 7,2 giờ/ngày, có đến 11 tháng nắng trong năm, bình quân số giờ nắng ≥ 200 giờ/tháng

Nhiệt độ và ánh sáng ở khu vực Dĩ An được xếp vào loại cao, so với các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ thì tổng tích ôn lớn hơn gần +30000C/năm, ánh sáng hơn +800 giờ/năm Đây chính là ưu thế khi trồng cây nhiệt đới ưa sáng, có chỉ số quang hợp cao

Đặc trưng nổi bật của khí hậu là tổng lượng mưa hằng năm khá lớn: từ 1641 – 2147mm/năm, song lại phân bố không đồng đều trong năm