Thiết kế trạm xử lí nước cấp cho khu dân cư với công suất 2000 m3 ngày đêm

trong sinh hoạt, nước cấp dùng cho nhu cầu ănuống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng như cứu hỏa, phun nước,tưới cây, rửa đường,… Trong các hoạt động công nghiệp,

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm bằng số :………Điểm ghi bằng chữ :………

TP.HCM, Ngày…… Tháng…… Năm …… (GVHD kí và ghi rõ họ tên)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm bằng số :………Điểm ghi bằng chữ :………

TP.HCM, Ngày…… Tháng…… Năm …… (GVPB kí và ghi rõ họ tên)

Nhiệm vụ của một sinh viên là phải hiểu rõ và vận dụng những

kiến thức mình đã học được ở nhà trường vào thực tế Đây là một

bước cần thiết để một người sinh viên có thể rèn luyện những kỹ

năng để trở thành một kỹ sư

Đầu tiên, chúng em chân thành cảm ơn Cô Vũ Hải Yến đã truyền

đạt những kinh nghiệm quý báu ,trang bị cho chúng em những kiến

thức kỹ năng chuyên môn bổ ích và tận tình hướng dẫn chúng em

trong suốt quá trình thực hiện đồ án môn học

Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô của bộ môn

Môi trường cũng như các Thầy cô trong Khoa Công nghệ Hóa học

và Thực phẩm, các Thầy cô đã tận tình giúp đỡ để em có điều kiện

hoàn thành tốt đồ án này

Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên đồ án của chúng em vẫn

còn nhiều thiếu sót Rất mong quý Thầy cô chỉ bảo trong buổi bảo

vệ để em rút ra được những kinh nghiệm cho quá trình học tập sau

này

Lời sau cùng, chúng em chúc tất cả quý Thầy cô ngày càng dồi dào

sức khỏe và gặt hái được nhiều thành công trong cuộc sống

Nhóm thực hiện đề tài

MỤC LỤ

MỞ ĐẦU Đặt vấn đề:

Giống như không khí và ánh sáng, nước là không thể thiếu được trong cuộc

sống của con người Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống,góp phần vào sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triểnkinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia

Hiện nay, nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan trọng này đangphải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt Nguy cơ thiếu nước, đặc biệt lànước ngọt và nước sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con ngườicũng như toàn bộ sự sống trên trái đất Do đó, con người cần phải có các biện phápbảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước Phải giữ cho nguồn nước sạch,thậm chí hứng từng giọt nước; tái chế nước bẩn thành nước sạch

Tình trạng cấp nước sạch trên toàn cầu là không đáp ứng đủ Việt Nam là mộtquốc gia có 80% dân số sống ở nông thôn, cả nước mới chỉ có 40% dân số được sửdụng nước sạch

Vai trò của nước đối với sản xuất và đời sống là vô cùng quan trọng nhưnghiện nay vấn đề đặt ra với chúng ta là phải bảo vệ nguồn nước nhất là nước ngọtmột cách triệt để nhất vì cuộc sống của chúng ta và tương lai

Chính vì vậy để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho người dân thì việc xử línước cấp là hết sức quan trọng để đảm bảo chất lượng của bộ Y Tế Việt Nam quy

định Chính vì lý do trên nhóm đã chọn đề tài : “Thiết kế trạm xử lí nước cấp cho

khu dân cư với công suất 2000 /ngày đêm”.

CHƯƠNG 1

I. TỔNG QUAN

1.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC CẤP

Nước là một nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật Không có nước, cuộc sống trênTrái đất không thể tồn tại được Lượng nước này thông qua con đường thức ăn, nướcuống đi vào cơ thể để thực hiện các quá trình trao đổi chất, trao đổi năng lượng, sau đótheo con đường bài tiết (nước giải, mồ hôi, ) thải ra ngoài

Ngày nay, với sự phát triển công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số đã làm chonguồn nước tự nhiên bị cạn kiệt và ô nhiễm dần Vì thế, con người phải biết xử lý cácnguồn nước cấp để có được đủ số lượng và đảm bảo đạt chất lượng cho mọi nhu cầu sinhhoạt và sản xuất công nghiệp

Nước là nhu cầu không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày cũngnhư trong quá trình sản xuất công nghiệp trong sinh hoạt, nước cấp dùng cho nhu cầu ănuống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng như cứu hỏa, phun nước,tưới cây, rửa đường,… Trong các hoạt động công nghiệp, nước cấp được dùng cho cácquá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu, bia… Hầu hếtmọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không gìthay thế được trong sản xuất

Tùy thuộc vào mức độ phát triển công nghiệp và mức sinh hoạt cao thấp của mỗicộng đồng mà nhu cầu về nước với chất lượng khác nhau cũng rất khác nhau Ở các nướcphát triển, nhu cầu về nước có thể gấp nhiều lần so với các nước đang phát triển

1.2 Tổng quan nguồn nước mặt

Tài nguyên nước mặt (dòng chảy sông ngòi) của một vùng lãnh thổ hay một

quốc gia là tổng của lượng dòng chảy sông ngòi từ ngoài vùng chảy vào và

lượng dòng chảy được sinh ra trong vùng (dòng chảy nội địa)

Tổng lượng dòng chảy sông ngòi trung bình hàng năm của nước ta bằngkhoảng 847 km3, trong đó tổng lượng ngoài vùng chảy vào là 507 km3 chiếm 60%

và dòng chảy nội địa là 340 km3, chiếm 40%

Nếu xét chung cho cả nước, thì tài nguyên nước mặt của nước ta tương đốiphong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới,trong khi đó diện tích đất liền nước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới Tuynhiên, một đặc điểm quan trọng của tài nguyên nước mặt là những biến đổi mạnh

mẽ theo thời gian (dao động giữa các năm và phân phối không đều trong năm) vàcòn phân bố rất không đều giữa các hệ thống sông và các vùng

Tổng lượng dòng chảy năm của sông Mê Kông bằng khoảng 500 km3,chiếm tới 59% tổng lượng dòng chảy năm của các sông trong cả nước, sau đó đến

hệ thống sông Hồng 126,5 km3 (14,9%), hệ thống sông Đồng Nai 36,3 km3 (4,3%),sông Mã, Cả, Thu Bồn có tổng lượng dòng chảy xấp xỉ nhau, khoảng trên dưới 20

km3 (2,3 - 2,6%), các hệ thống sông Kỳ Cùng, Thái Bình và sông Ba cũng xấp xỉnhau, khoảng 9 km3 (1%), các sông còn lại là 94,5 km3 (11,1%)

Một đặc điểm quan trọng nữa của tài nguyên nước sông của nước ta là phầnlớn nước sông (khoảng 60%) lại được hình thành trên phần lưu vực nằm ở nướcngoài, trong đó hệ thống sông Mê Kông chiếm nhiều nhất (447 km3, 88%) Nếu chỉxét thành phần lượng nước sông được hình thành trong lãnh thổ nước ta, thì hệthống sông Hồng có tổng lượng dòng chảy lớn nhất (81,3 km3) chiếm 23,9%, sau

đó đến hệ thống sông Mê Kông (53 km3, 15,6%), hệ thống sông Đồng Nai (32,8

km3, 9,6%) [1]

1.2.1 Đặc trưng, tính chất

Nước mặt bao gồm các nguồn nước ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:

- Chứa khí hòa tan đặc biệt là oxy

- Chứa nhiều chất lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, đầm, hồ doxảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo

- Có hàm lượng chất hữu cơ cao

- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.

- Chứa nhiều vi sinh vật

1.2.2.Các chỉ tiêu chất lượng nước

Chỉ tiêu lý học:

Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường

và khí hậu Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nước và nhucầu tiêu thụ Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường

Độ màu: Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo ra Các hợp chất sắt,

mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất humic gây ra màu vàng Còn các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây Đơn vị đo độ màu thường dùng là theo thang màu platin – coban Nước có độ màu 150 độ (PtCo) Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng loại

bỏ bằng phương pháp lọc

Độ đục: Nước là môi trường truyền ánh sáng tốt, khi trong nước có các vật lạ như

các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật… khả năng truyền ánh sáng

bị giảm đi Nó có độ đục lớn chứng tỏ có nhiều cặn bẩn Đơn vị đo độ đục thường

là mg SiO2/l, NTU, FTU Trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau Nước mặt có độ đục 41,4 NTU Nước dùng để ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU

Hàm lượng chất lơ lửng cũng là đại lượng tương quan đến độ đục của nước

Mùi vị: Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất

hữu cơ hay các sản phẩm từ quá trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên

có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối Nước sau khi khử trùng với các hợp chất clo

có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol

Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan nước có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng…

Các chỉ tiêu hóa học:

Độ pH : Độ pH là chỉ số đặctrưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, nó có ứng dụng để khử các hợp chất sunfua và cacbonat và khi tăng pH có thêm tác nhânoxy hóa, các kim loại hòa tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tác

ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc

Độ kiềm :Độ kiềm là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, hydroxit và anion

của các muối của các axit yếu Do hàm lượng các chất này có trong nước rất nhỏ nên bỏ qua Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước

Độ cứng: Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị các ion canxi và magiê có trong

nước Dùng 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

Các đơn vị để đo độ cứng :

Độ Đức ( 0dH) : 1 0dH = 10 mg CaO/ l nước;

Độ Pháp (0f ) : 1(0f ) = 10 mg CaO/ l nước;

Độ Anh (0e) : 1(0e) = 10 mg CaO/ 0.7 l nước;

Tùy theo giá trị độ cứng nước được phân loại thành

Độ cứng < 50 mg CaCO3 /l : nước mềm;

Độ cứng < 50 – 100 mg CaCO3 /l : nước trung bình;

Độ cứng < 150 - 300 mg CaCO3 /l : nước cứng;

Độ cứng >300 mg CaCO3 /l : nước rất cứng;

Các chỉ tiêu sinh học: Chỉ tiêu Coliform

Vi khuẩn thường ở dạng đơn bào Tế bào có cấu tạo đơn giản so với các sinh vật khác Vi khuẩn trong nước uống có thể gây các bệnh lỵ, viêm đường ruộtvà các bệnh tiêu chảy khác

1.3 .Nước mặt và những thách thức trong tương lai

Sự gia tăng dân số và sự phát triển kinh tế xã hội trong thế kỷ 21 sẽ làm gia tăng mạnh nhu cầu dùng nước và đồng thời tác động mạnh mẽ đến tài nguyên nước Tàinguyên nước (xét cả về lượng và chất) liệu có đảm bảo cho sự phát triển bền vững kinh tế xã hội trong hiện tại và tương lai của nước ta hay không? Đây là một vấn

đề lớn cần được quan tâm Dưới đây xin nêu một số thách thức chủ yếu

Trước hết, sự gia tăng dân số sẽ kéo theo sự gia tăng về nhu cầu nước sạch cho ăn uống và lượng nước cần dùng cho sản xuất Đồng thời, tác động của con người đến môi trường tự nhiên nói chung và tài nguyên nước nói riêng sẽ ngày càng mạnh mẽ, có thể dẫn đến những hậu quả rất nghiêm trọng

Ở nước ta, mức bảo đảm nước trung bình cho một người trong một năm từ 12.800 m3/người vào năm 1990, giảm còn 10.900 m3/người vào năm 2000 và có khả năng chỉ còn khoảng 8500 m3/người vào khoảng năm 2020 Tuy mức bảo đảm nước nói trên của nước ta hiện nay lớn hơn 2,7 lần so với Châu Á (3970 m3/người)

và 1,4 lần so với thế giới (7650 m3/người), nhưng nguồn nước lại phân bố không đều giữa các vùng Do đó, mức bảo đảm nước hiện nay của một số hệ thống sông khá nhỏ: 5000 m3/người đối với các hệ thống sông Hồng, Thái Bình, Mã và chỉ đạt

2980 m3/người ở hệ thống sông Đồng Nai Theo Hội Nước Quốc tế (IWRA), nướcnào có mức bảo đảm nước cho một người trong một năm dưới 4000 m3/người thì nước đó thuộc loại thiếu nước và nếu nhỏ hơn 2000 m3/người thì thuộc loại hiếm nước Theo tiêu chí này, nếu xét chung cho cả nước thì nước ta không thuộc loại thiếu nước, nhưng không ít vùng và lưu vực sông hiện nay đã thuộc loại thiếu nước

và hiếm nước, như vùng ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận, hạ lưu song Đồng Nai Đó là chưa xét đến khả năng một phần đáng kể lượng nước được hình thành ở

Hơn nữa, nguồn nước sông tự nhiên trong mùa cạn lại khá nhỏ chỉ chiếm khoảng 10 - 40% tổng lượng nước toàn năm, thậm chí bị cạn kiệt và ô nhiễm, nên mức bảo đảm nước trong mùa cạn nhỏ hơn nhiều so với mức bảo đảm nước trung bình toàn năm.

1.4.Nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ

Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội và sự gia tăng dân số, nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp sẽ tăng lên mạnh mẽ trong tất cả các vùng Theo kết quả đánh giá năm 1999, tổng lượng nước cần dùng của cả nướcchiếm khoảng 8,8% tổng lượng dòng chảy năm tương ứng với tần suất 75%, tăng lên tới 12,5% vào năm 2000 và 16,5% vào khoảng năm 2010 Tổng lượng nước dùng để tưới cho cây trồng khá lớn, từ 41 km3 (chiếm 89,8%) năm 1985, tăng lên 46,9 km3 (năm 1990) và 60 km3 năm 2000 (chiếm 85%) Lượng nước cần dùng trong mùa cạn rất lớn, nhất là lượng nước dùng cho nông nghiệp Tổng lượng nướccần dùng trong mùa cạn năm 2000 đạt tới 70,7 km3, chiếm khoảng 42,4% tổng lượng nước có khả năng cung cấp trong mùa cạn (bao gồm nước sông, nước dưới đất và nước do các hồ chứa điều tiết), hay 51% tổng lượng dòng chảy mùa cạn tương ứng với tần suất 75% Vào khoảng năm 2010, tổng lượng nước cần dùng trong mùa cạn có thể tới 90 km3, chiếm khoảng 54% tổng lượng nước có thể cung cấp hay 65% tổng lượng dòng chảy trong mùa cạn tương ứng với tần suất 75% Đặc biệt, ở không ít vùng và lưu vực sông, lượng nước cần dùng có thể gấp vài lần tổng lượng nước có thể cung cấp, tức là chẳng những vượt quá xa ngưỡng lượng nước cần có để duy trì sinh thái mà còn không có nguồn nước tại chỗ để cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất

1.5.Cạn kiệt và ô nhiễm nguồn nước.

Như trên đã nêu, sự gia tăng dân số và các hoạt động của con người sẽ ngày càng tác động mạnh mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung và môi trường nước nóiriêng Những hoạt động tự phát, không có quy hoạch của con người như chặt phá rừng bừa bãi, canh tác nông lâm nghiệp không hợp lý và thải chất thải bừa bãi vào các thuỷ vực đã và sẽ gây nên những hậu quả rất nghiêm trọng, làm cho nguồn nước bị cạn kiệt, bị ô nhiễm, hạn hán có khả năng càng khốc liệt Nguy cơ thiếu nước sạch càng trầm trọng, nhất là vào mùa cạn ở các vùng mưa ít

1.6.Tác động của biến đối khí hậu toàn cầu

Sự biến đổi của khí hậu toàn cầu đã, đang và sẽ tác động mạnh mẽ đến tài nguyên nước Theo đánh giá bước đầu, vào khoảng năm 2070, với kịch bản nhiệt

độ không khí tăng thêm 2,5 - 4,50C, lượng dòng chảy sông ngòi cũng sẽ biến đổi tuỳ theo mức độ biến đổi của lượng mưa, nếu lượng mưa giảm 10% thì dòng chảy năm có thể giảm 17 - 53% đối với kịch bản nhiệt độ không khí tăng 2,50C và giảm

26 - 90% với kịch bản nhiệt độ không khí tăng 4,50C Mức độ biến đổi mạnh nhất xẩy ra ở Nam Trung Bộ và Đông Nam Bộ

Ngoài ra, trái đất nóng lên sẽ làm cho nước biển có thể dâng cao thêm 0,3 - 1,0 m và do đó nhiều vùng thấp ở đồng bằng sông Cửu Long, vùng đồng bằng châuthổ Bắc Bộ và ven biển Trung Bộ sẽ bị ngập chìm trong nước biển Nếu nước biển dâng 1 m, diện tích ngập lụt là 40.000 km2, chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long,

1700 km2 vùng đất ngập nước cũng bị đe doạ và 17 triệu người sẽ chịu hậu quả của

lũ lụt

Cuối cùng, sự cạn kiệt, ô nhiễm nguồn nước cũng như sự khan hiếm nguồn nước sẽ càng trầm trọng nếu không có các biện pháp quản lý tốt tài nguyên nước Cũng vì lẽ đó mà người ta cho rằng, khủng hoảng nước hiện nay không chỉ do nước quá ít không đủ để thoả mãn nhu cầu của con người mà còn do sự quản lý nguồn nước quá kém gây nên hàng tỷ người và môi trường gánh chịu hậu quả Theo báo cáo của Liên Hiệp Quốc công bố ngày 5/3/2003 được thảo luận tạidiễn đàn thế giới lần thứ 3 về nước, tổ chức tại Kyoto (Nhật Bản) từ ngày 16-

23/3/2003 cho thấy, nguồn nước sạch toàn cầu đang cạn kiệt một cách đáng lo ngại

do sự bùng nổ dân số, tình trạng ô nhiễm môi trường cùng với nhiệt độ trái đất nóng lên sẽ làm mất đi khoảng 1/3 nguồn nước sử dụng trong 20 năm tới Hiện nay

đã có khoảng 12.000 km3 nước sạch trên thế giới bị ô nhiễm, hàng năm có hơn 2,2 triệu người chết do các căn bệnh có liên quan đến nguồn nước bị ô nhiễm và điều kiện vệ sinh nghèo nàn

Tóm lại, khan hiếm và thiếu nước là mối đe doạ rất nghiêm trọng đối với sự tồn tại của con người trong tương lai Vì lẽ đó, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tốt tài nguyên nước Trước hết, cần phải củng cố, bổ sung mạng lướiđiều tra quan trắc tài nguyên nước, bao gồm cả nước mặt và nước dưới đất, cả lượng và chất, hình thành mạng lưới quan trắc điều tra tài nguyên nước thống nhất trong phạm vi cả nước, tiến hành kiểm kê đánh giá tài nguyên nước trong các lưu vực sông, các vùng và toàn lãnh thổ Trên cơ sở kiểm kê đánh giá tài nguyên nước

tài nguyên nước quốc gia nói chung và cho các lưu vực nói riêng Cần thực hiện nghiêm chỉnh Luật Tài nguyên Nước và đẩy mạnh hoạt động của Hội đồng Tài

nguyên Nước Quốc gia và Ban quản lý lưu vực các sông [5]

CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC SÔNG SÀI GÒN

2.1.LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN

2.1.1.Các điểm quan trắc

1 Phú Cường WS1 Kiểm soát thượng nguồn sông Sài Gòn

4 Hóa An WD1 Kiểm soát đầu vào trạm bơm Hóa An

5 Bình Điền WC1 Tiêu thoát từ sông Sài Gòn sang Long An

8 Tam Thôn Hiệp WD3 Tiêu nhánh sông Đồng Tranh

2.1.2.Địa chất, thủy văn

Sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, chảy qua Thủ Dầu Một đến thành phốvới chiều dài 200 km và chảy dọc trên địa phận thành phố dài 80 km Hệ thốngcác chi lưu của sông Sài Gòn rất nhiều và có lưu lượng trung bình vào khoảng 54m3/s

Bề rộng của sông Sài Gòn tại thành phố thay đổi từ 225 - 370m và có độ sâu tới 20m Sông Sài Gòn có độ dốc nhỏ, lòng sông hẹp nhưng sâu, ít khu chứa nên thủy triều vào rất mạnh và sâu, vì thế nên ảnh hưởng đến chế độ thủy văn, thủy lực của

hế thống kênh rạch thành phố

Về thủy văn, hầu hết các sông rạch ở Thành phố Hồ Chí Minh đều chịu ảnh hưởng của chế độ nhất triều biển Đông( bán Nhật triều) Mỗi ngày, nước sông lên xuống hai lần, theo đó thủy triều xâm nhập xâu vào hệ thống kênh rạch trong thành phố, gây ảnh hưởng không nhỏ chi phối đến việc tiêu thoát nước ở nội thành

Mực triều cao nhất là +1,10m Tháng có mực nước cao nhất là 10- 11, thấp nhất là 6-7 Về mùa khô lưu lượng của nguồn các sông nhỏ, độ mặn 4% có thể xâm nhập trên sông Sài Gòn đến quá Lái Thiêu, có năm đến tận Thủ Dầu Một và trên sông Đồng Nai đến Long Đại Mùa mưa lưu lượng của nguồn lớn, nên mặn của nguồn

bị đẩy lùi ra xa hơn và độ mặn được pha loãng (TS.Nguyễn Văn Tính,Dương Văn

Viện, Hội Đập Lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam)

2.1.3.Tầm quan trọng

Hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triểnkinh tế – xã hội của 11 tỉnh, thành phố có liên quan đến lưu vực Hệ thống này vừa lànguồn cung cấp nước cho sinh hoạt và hầu hết các hoạt động kinh tế trên lưu vực nhưngđồng thời cũng vừa là môi trường tiếp nhận và vận chuyển các nguồn đổ thải trên lưuvực; vừa là điều kiện để khai thác mặt nước cho nuôi trồng thủy sản, giao thông vận tảithủy, du lịch, nhưng đồng thời cũng là môi trường tiếp nhận các chất thải dư thừa và sự

cố môi trường từ chính các hoạt động đó; vừa là điều kiện để khai thác cát cho xây dựngnhưng vừa là nơi tiếp nhận trực tiếp các hậu quả môi trường do khai thác cát quá mức;vừa là điều kiện để chống xâm nhập mặn nhưng cũng vừa là yếu tố thúc đẩy sự lan truyềnmặn vào sâu trong nội đồng Có thể nói rằng, trên lưu vực hệ thống sông đang diễn ranhững mâu thuẩn hết sức gay gắt giữa các mục tiêu khai thác, sử dụng nguồn nước đểphát triển kinh tế – xã hội hiện tại với các mục tiêu quản lý, bảo vệ nguồn nước để sửdụng lâu bền Mâu thuẫn này đang có chiều hướng ngày càng nghiêm trọng hơn trongquá trình đẩy mạnh sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa trên lưu vực

Chức năng cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất công nghiệp vốn là chức năng

quan trọng hàng đầu của hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai, hiện đang bị đe dọa trựctiếp bởi các hoạt động của chính các khu đô thị và khu công nghiệp trên lưu vực, bởicác chất thải đang được đổ hầu như trực tiếp vào nguồn nước

2.1.4.Chất lượng nước sông Sài Gòn diễn biến qua các năm

Năm 2005

Sở Tài nguyên-Môi trường cho biết: Các kết quả phân tích chất lượng nước 6 tháng

đầu năm 2005 ở khu vực sông Sài Gòn-Đồng Nai cho thấy chất lượng nước tại các

trạm Phú Cường, Bình Phước và Phú An (sông Sài Gòn) bị ô nhiễm hữu cơ, dầu và

vi sinh Điều đáng quan tâm là mức độ ô nhiễm hữu cơ ở các trạm quan trắc sông Sài Gòn 6 tháng đầu năm 2005 tăng so với cùng kỳ năm 2004 Ngoài ra, mức độ ô nhiễm vi sinh ở khu vực Bình Phước tăng khá cao, vượt tiêu chuẩn nước mặt loại Ađến 13,3 lần

Không chỉ ô nhiễm vi sinh, mức độ ô nhiễm dầu ở 2 khu vực Tam Thôn Hiệp và

Lý Nhơn đo được cũng tăng cao từ 4,7 đến 7,4 lần so với năm 2004 Xảy ra hiện tượng này một phần là do liên tiếp trong ba tháng 3, 4, 5 có một số vụ tai nạn tràn dầu xảy ra ở khu vực này hoặc có một số tàu đã ngang nhiên xả dầu cặn xuống sông Hai khu vực Nhà Bè và Tam Thông Hiệp bị ô nhiễm vi sinh ở mức khá cao (coliform > 100.000 MPN/100 ml), trạm Lý Nhơn tuy đạt tiêu chuẩn chất lượng nước mặt loại B nhưng có mức độ ô nhiễm vi sinh tăng đến 3,3 lần so với cùng kỳ

năm 2004 (Quý Hiền, báo Người Lao Động).

Năm 2007

Đến năm 2007, các chất ô nhiễm khác trên sông Sài Gòn lại “nhảy vọt” Ngoài chỉ tiêu về vi sinh, BOD, COD , đáng quan ngại là hàm lượng amoniac vượt tiêu chuẩn hơn 10 lần khiến Nhà máy Tân Hiệp phải “gồng mình” chống chọi ô nhiễm, nhiều điểm châm clor tiếp tục được lắp thêm mới xử lý nước đạt chất lượng

Trong năm 2007, độ pH tại các trạm Bến Súc, Thị Tính, Phú Cường dao động từ 5,61-5,82 không đạt tiêu chuẩn cho phép (6-8,5) Hàm lượng DO (nồng độ oxy hòatan) thấp hơn tiêu chuẩn 1-1,7 lần, nồng độ coliform vượt tiêu chuẩn 3,5-31 lần Đặc biệt trong năm 2007 ghi nhận có sự xuất hiện của dầu trong nước nguồn (tiêu chuẩn không cho phép) Như vậy, so với năm 2006 hàm lượng DO tăng 1,2 lần, nồng độ dầu tăng hai lần, coliform tăng 2-10 lần

Theo một nghiên cứu của Phó Giáo sư - tiến sĩ Nguyễn Đinh Tuấn - Chi cục trưởngChi cục Bảo vệ môi trường TPHCM - hầu hết các thông số liên quan đến chất lượng nước đều không đạt yêu cầu Trong đó, quan trọng nhất là DO (ôxy hoà tan),kết quả quan trắc trong nhiều năm, DO chỉ đạt từ 2,8 -4,7mg/lít Với chỉ số này, không đạt tiêu chuẩn nguồn cấp nước theo tiêu chuẩn của Việt Nam là trên 6mg/l

Càng về hạ lưu sông Sài Gòn, chỉ số ô nhiễm gần chạm đến mức tối đa cho phép Chẳng hạn, đối với COD đã đạt đến 9,9mg/lít, trong khi tiêu chuẩn tối đa là

10mg/lít Một công trình nghiên cứu khác về ô nhiễm nước sông Sài Gòn - giai

đoạn 2005 - 2007 của Giáo sư - tiến sĩ Lâm Minh Triết - Viện trưởng Viện Nước vàCông nghệ môi trường - cũng cho một kết quả tương tự

Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, đáng ngại nhất là ô nhiễm vi sinh và ô nhiễm dầu đang ngày càng gia tăng trong nước sông Sài Gòn Trong đó, ô nhiễm vi sinh chủ yếu do hoạt động nuôi trồng thuỷ sản gây ra vượt tiêu chuẩn cho phép đến 220 lần Riêng đối với ô nhiễm dầu, tiêu chuẩn cấp nước của Việt Nam yêu cầu tuyệt đối không có dầu hiện diện trong nước nguyên liệu, thế nhưng ô nhiễm dầu trong nước sông Sài Gòn đang ngày một gia tăng, đạt mức 0,023 đến 0,090mg/lít

Cũng theo các nhà khoa học, với chất lượng như trên, nguồn nước sông Sài Gòn chẳng khác gì nước ao Thế nhưng, thứ nước ao này đang được xử lý để trở thành

nước sinh hoạt cho hơn 10 triệu dân sống trong lưu vực sông Sài Gòn (Ngọc Huân,

báo người Lao Động).

Năm 2008

So năm 2005, năm 2008 chỉ tiêu về Mn tăng bốn lần, ammonium 10 lần,riêng tổng coliform – khuẩn gây ngộ độc đường ruột – tăng đến 30 lần.Chất lượngnước mặt sông Sài Gòn vùng hạ lưu từ ngã ba sông Thị Tính vềphía Nam đã bị ônhiễm nặng về hữu cơ, vi sinh Nồng độ chất hữu cơ tại vị trí cầuPhú Cường vượttiêu chuẩn cho phép 1,1 lần (COD: 11,07mg/l so với 10mg/l), nồngđộ amoniắc

vượt tiêu chuẩn cho phép 12,6 lần (NH3: 0,63mg/l so với 0,05mg/l) (kế hoạch bảo

vệ môi trường tỉnh bình dươnggiai đoạn 2007-2010).

Năm 2009

Chưa dừng lại ở đó, trong sáu tháng đầu năm 2009 ghi nhận nhiều chỉ tiêu ô nhiễmtiếp tục gia tăng Cụ thể như hàm lượng DO tại các trạm Bến Củi, Bến Súc, Phú Cường và Hóa An tiếp tục tăng 1,02-1,08 lần Nồng độ coliform tại trạm Phú Cường và kênh N46 tiếp tục tăng 3,26-11,95 lần

Còn Chi cục Bảo vệ môi trường TP HCM thì qua số liệu quan trắc mới nhất đo được trong tháng 3 năm nay, khẳng định mức ô nhiễm vi sinh nước mặt sông Sài

dụng được) từ 1,7 đến 663 lần Độ nhiễm mặn đo được cũng tăng và có chiều hướng ăn sâu về thượng nguồn.

Nhưng đến tháng 7-2009, ô nhiễm trên sông Sài Gòn lại “thách thức” Nhà máy Tân Hiệp khi hơn 230.000m3 nước thải từ phân heo của Công ty San Miguel Pure Foods VN phá bờ bao tuồn ra sông Sự cố khiến hàm lượng amoni trong nước nguồn tăng vọt lên 3mg/lít - mức ô nhiễm cao nhất trên sông Sài Gòn từ trước đến

nay Sawaco đã tăng gấp đôi lượng hóa chất clor để xử lý (Quang Khải, Xuân

Long, Mai Khánh Trang, theo vn.news).

ô nhiễm Do đó, cần thiết phải có các giải pháp quản lý và bảo vệ nguồn cấp nướccủa sông Sài Gòn một cách hợp lý Trong năm 2015, tình hình thiếu nước trên cáclưu vực sông là nguyên nhân tăng mạnh của các hàm lượng dinh dưỡng, hữu cơ và

vi sinh Ô nhiễm trên sông Sài Gòn khá cao trên khu vực từ sau hợp lưu với rạchVàm Thuật, nhất là khu vực Phú An do tác động của các kênh tiêu thoát nội thành.Nhìn chung, sông Sài Gòn đoạn chảy qua nội thành có chất lượng nước thuộc loạiB2 theo QCVN 08:2008/BTNMT

Nguồn nước cấp tại Hóa An trên sông Đồng Nai hiện nay, nhìn chung, tươngđương với nguồn nước loại A2 theo QCVN 08:2008/BTNMT, với một số thông sốchất lượng nước phải xử lý trước khi dùng cấp sinh hoạt, bao gồm dầu, vi sinh vàchất rắn lơ lửng Trong năm 2015, tại Hóa An nhiều thời điểm bị ô nhiễm vi sinhnặng, làm giảm chất lượng nước tại đây Khu vực sau cầu Đồng Nai, chất lượngcủa sông Đồng Nai chỉ đạt loại B2, phù hợp cho các nhu cầu sử dụng tưới tiêu vàcác mục đích khác Những yếu tố tác động đến chất lượng nước sông Đồng Naibao gồm nước thải sinh hoạt từ đô thị, các khu công nghiệp cùng với hoạt độnggiao thông thủy, khai thác cát Để đảm bảo nguồn cấp nước quan trọng cho thànhphố cần tăng cường các biện pháp bảo vệ nguồn nước sông Đồng Nai

Hiện tượng pH thấp dưới 5,5 trong năm 2015 chỉ xuất hiện trên kênh ThầyCai - An Hạ và xảy ra trong thời gian từ tháng 6 đến hết tháng 8, muộn hơn so vớinăm 2014, và có hiện tượng chua phèn vào các tháng cuối mùa mưa Xâm nhập

mặn trong năm 2015 mạnh nhất vào tháng 1, tại Cát Lái trên sông Đồng Nai độmặn cao nhất là 7,38 g/l và tại Phú An trên sông Sài Gòn là 5,98 g/l Tại Nhà Bè độmặn cao nhất là 10,11 g/l và xâm nhập mặn diễn ra sớm hơn và kéo dài hơn so vớinăm 2014.

Các dạng ô nhiễm chính hiện nay trên các sông Sài Gòn và Đồng Nai chủyếu là ô nhiễm hữu cơ, vi sinh Các thành phần ô nhiễm kim loại nặng, tổng dầu

mỡ đều chưa vượt ngưỡng cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT loại B2

2.1.5.Chất lượng nước sông Sài Gòn hiện nay

Thông số

phân tích

Phương pháp phân tích

TT Tên chỉ tiêu

Đơn vị tính

Giới hạn tối đa cho phép Phương pháp thử

Mức độ giám sát

TT Tên chỉ tiêu

Đơn vị tính

Giới hạn tối đa cho phép Phương pháp thử

Mức độ giám sát

(ISO 7887 - 1985) hoặc SMEWW 2120

2160 B

A

TCVN 6184 - 1996(ISO 7027 - 1990)hoặc SMEWW 2130 B

A

Trongkhoảng0,3-0,5

- SMEWW 4500Cl

hoặc US EPA 300.1 A

-Trongkhoảng6,0 -8,5

Trongkhoảng6,0 -8,5

TCVN 6492:1999 hoặc SMEWW 4500

6 Hàm lượng

SMEWW 4500 - NH3 C hoặcSMEWW 4500 - NH3 D

A

9 Độ cứng tính

theo CaCO3 mg/l 350

-TCVN 6224 - 1996 hoặc SMEWW 2340 C

B

TT Tên chỉ tiêu

Đơn vị tính

Giới hạn tối đa cho phép Phương pháp thử

Mức độ giám sát

10 Hàm lượng Clorua mg/l 300

-TCVN6194 - 1996(ISO 9297 - 1989) hoặc SMEWW 4500

B

12 Hàm lượng

Asen tổng số mg/l 0,01 0,05

TCVN 6626:2000 hoặc SMEWW 3500

TCVN 6187 - 1,2:1996(ISO 9308 - 1,2 - 1990) hoặc SMEWW 9222

0 20

TCVN6187 - 1,2:1996(ISO 9308 - 1,2 - 1990) hoặc SMEWW 9222

A

CHƯƠNG III : PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC 3.1.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC

*Phương pháp cơ học:

Ứng dụng các công trình và thiết bị thích hợp để loại bỏ các tạp chất thô trongnước bằng trọng lực: lắng, lọc … sử dụng quá trình làm thoáng tự nhiên hoặccưỡng bức để khử sắt trong nước ngầm

*Phương pháp hoá lý:

Sử dụng phèn để làm trong và khử màu (quá trình keo tụ) các nguồn nước

có độ đục và độ màu cao Sử dụng các tác nhân oxy hoá hoá học để khử sắt,mangan trong nước ngầm Sử dụng clo và các hợp chất của clo để khử trùngnước Một phương pháp hoá lý khác hiện nay đang trở nên phổ biến là sử dụngcác loại nhựa trao đổi ion để làm mềm nước và khử các chất khoáng trongnước Quá trình lắng Lắng nước là giai đoạn làm sạch nước sơ bộ trước khi đưavào bể lọc Lắng là quá trình tách khỏi nước cặn lơ lửng hoặc bông cặn hìnhthành trong giai đoạn keo tụ, tạo bông Trong công nghệ xử lí nước cấp quátrình lắng được ứng dụng:

– Lắng cặn phù sa khi nước mặt có hàm lượng phù sa lớn

– Lắng bông cặn phèn/ polyme trong công nghệ khử đục và màu nước mặt.– Lắng bông cặn vôi – magie trong công nghệ khử cứng bằng hoá chất

– Lắng bông cặn sắt và mangan trong công nghệ khử sắt và mangan

Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhấtđịnh đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạtcặn và vi trùng có trong nước Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị bịtlại làm giảm tốc độ lọc Để khôi phục khả năng làm việc của bể lọc phải thổirửa bể lọc bằng nước hoặc gió hoặc bằng nước gió kết hợp để loại bỏ cặn bẩn rakhỏi lớp vật liệu lọc

Khử trùng nước để đảm bảo an toàn về mặt vi sinh vật, nước trước khi cấp chongười tiêu dùng phải được khử trùng Nó là khâu bắt buộc trong quá trình xử lýnước cho sinh hoạt và ăn uống Có rất nhiều biện pháp khử trùng nước hiệu quảnhư: khử trùng bằng các chất oxi hoá mạnh, khử trùng bằng các tia vật lý, khửbằng phương pháp siêu âm, khử bằng phương pháp nhiệt, khử bằng phương phápion kim loại nặng

* Xử lý nước cấp bằng các phương pháp đặc biệt

Ngoài các phương pháp xử lý trên, khi chất lượng nước cấp được yêu cầu caohơn nên trong xử lý nước cấp còn sử dụng một số phương pháp sau:

- Khử mùi và vị bằng làm thoáng, chất oxy hóa mạnh, than hoạt tính

- Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt, phương pháp hóa học, phương pháptrao đổi ion

Khử mặn và khử muối trong nước bằng phương pháp trao đổi ion, điện phân,lọc qua màng, nhiệt hay chưng cất.

*Một vài sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp:

Xử lý nước có hàm lượng cặn < 2500 mg/l

trùng

Nơi tiêu thụ

Bể lọc nhanh

Bể trộn Bể phản

ứng

Bể lắng

Chất khử trùng Chất keo tụ

Trạm bơm câp 1Bể chứa nước

sạch Bể trộn Bể lọc tiếp xúc

Nơi tiêu thụ

Chất kiềm hóa

trạm bơm cấp 1

Clo

Phèn nhôm

vôi Mạng lưới Trạm bơm

Bể trộn

cơ khí

Bể khử trùng

Máy ép bùn Khu xử lý bùn

Bể tạo bông

Bể lắng đứng Bể lọc nhanh

Nén bùn Lắng nước

Rửa lọc

- Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hóa học, vi trùng học để thỏamãn nhu cầu về ăn uống sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công nghiệp và phục vụ sinh hoạtcộng đồng của các đối tượng dùng nước

- Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chất gây vẫn đục, gây ramàu, mùi, vị của nước

- Cung cấp nước có đầy đủ các thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệsức khỏe người tiêu dùng

- Nước sau xử lý phải có các chỉ tiêu chất lượng đáp ứng QCVN 02:2009/BYT

bể chứa nước sạch

bể trộn

phương án 1 có nhiều ưu điểm hơn so với phương án 2 như công nghệ điển hình, hiệu suất cao, đảm bảo khả năng vận hành ổn định 100% luôn luôn đạt chuẩn, chi phí vận hành thấp, dễ bảo trì, vận hành và thay thế thiết bị nên ta chọn phương án 1

3.3.MÔ TẢ CÔNG NGHỆ

Nước từ sông qua công trình thu và trạm bơm nước thô, tại đây có lưới chắnrác giữ lại những cặn thô, kích thước lớn, rong rêu, túi nilong Nước tự chảy vàocác công trình tiếp theo

Đầu tiên nước được bơm lên và chảy qua bể trộn cơ khí, chất keo tụ và vôihoà trộn sẵn ở các công trình chuẩn bị dung dịch phèn, bể trộn vôi được cho vàonước và khuấy trộn đều giúp cho quá trình tạo bông Nước tiếp tục chảy qua bể tạobông, bông cặn hình thành sẽ được loại bỏ bởi quá trình lắng ở bể lắng Phần chấtbẩn không lắng được sẽ được loại bỏ bằng bể lọc Nước sau lọc sẽ được châmchlor khử trùng và chảy vào bể chứa Từ đây, nước được phân phối vào khu dân cưthông qua trạm bơm cấp II và mạng lưới cấp nước

Phần cặn ở bể lắng sẽ được xử lý qua các công đoạn: nén bùn và khử nước

So với lượng nước cần xử lý, lượng hóa chất thường chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ, khoảngvài chục phần triệu Mặt khác phản ứng của chúng lại xảy ra rất nhanh ngay sau khi tiếpxúc với nước Vì vậy cần phải khuấy trộn để phân phối nhanh và đều hóa chất ngay saukhi cho chúng vào nước, nhằm đưa các phần tử hóa chất vào trạng thái phân tán đều trongmôi trường nước khi phản ửng xảy ra, đồng thời tạo điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữachúng với các phần tử tham gia phản ứng, việc này thực hiện bằng cách khuấy trộn để tạo

ra dòng chảy rối trong nước để đạt hiệu quả xử lý cao nhất

Ưu điểm

- Có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn

- Thời gian khuấy trộn ngắn nên dung tích bể trọn nhỏ, nên tiết kiệm về kinh tế xâydựng

Nhược điểm

- Cần có máy khuấy và các thiết bị cơ khí khác, đòi hỏi trình độ quản lý, vận hànhcao

3.5.BỂ PHẢN ỨNG TẠO BÔNG CẶN CƠ KHÍ

Nước và hóa chất phản ứng sau khi đã được hòa trộn đều trong bể trộn được chảy qua

bể tạo bông

Bể tạo bông có chức năng hoàn thành nốt quá trình keo tụ, tạo điều kiện thuật lợi choquá trình tiếp xúc và kết dính giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước để tạo thành nhữngbông cặn đủ lớn, để được giữ lại trong bể lắng

Bể phản ứng cơ khí dùng năng lượng của cánh khuấy chuyển động trong nước để tạo

ra sự xáo trộn dòng chảy Cánh khuấy thường có dạng bản phẳng đặt đối xứng qua trụcquay và toàn bộ được đặt theo phương ngang hay thẳng đứng

Lắng là một khâu xử lý quan trọng trong công nghệ xử lý nước Là giai đoạn làm

sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quy trình làm trong nước

Dưới tác dụng của trọng lực các bông keo được hình thành ở bể phản ứng sẽ lắng

xuống, trong khi lắng nó sẽ hấp phụ, cuốn theo các hạt keo, cặn bẩn, chất hữu cơ,

chất mang mùi vị… tồn tại ở trạng thái hòa tan hoặc lơ lững trong nước

Như vậy qua quá trình keo tụ và lắng đã loại bỏ được phần lớn độ đục, chất

rắn lơ lững, sắt, các chất hữu cơ và vi sinh vật

Xả cặn: khi cặn chứa đầy vùng thu cặn cần phải tháo cặn ra khỏi bể lắng Cần

phải xả cặn thường xuyên vì nếu cặn chứa nhiều chất hữu cơ, khi bị phân hủy yếm

khí tạo ra bùn nổi từng đám lên mặt nước, sinh bọt khí làm nước sủi tăm, giảm

hiệu quả lắng và giảm hiệu quả của bể lọc, gây ra mùi và màu của nước Bùn saukhi xả ra được chuyển đến hồ cô đặc, nén và phơi khô bùn.

Trong bể lắng đứng nước chuyển động từ dưới lên còn các hạt cặn rơi ngượcchiều với chiều chuyển động của dòng nước Lắng keo tụ trong bể lắng đứng caohơn nhiều so với lắng tự nhiên do các hạt cặn có tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ dòngnước bị chảy lên trên, chúng kết dính với nhau và tang dần kích thước cho đến khi

có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ chuyển động của dòng nước sẽ rơi xuống

Tuy nhiên hiệu quả lắng trong bể lắng đứng không chỉ phụ thuộc vào chất keo tụ,

mà còn phụ thuộc vào sự phân bố đều của dòng nước đi lên và chiều cao vùng lắngphải đủ thì các hạt cặn mới kết dính được với nhau

3.7.BỂ LỌC NHANH

3.7.1.Mục đích của quá trình rửa lọc

- Tách cặn bám ra khỏi bề mặt hạt các lỏng bằng lực ma sát và lực cắt dodòng nước với cường độ lớn đi qua bề mặt

- Làm giản nở lớp lọc để tăng thể tích các khe rỗng

- Tạo điều kiện thuận lợi cho các hạt cặn đã tách ra khỏi bề mặt hạt cácchuyển động đi lên cùng nước dẫn ra ngoài

- Tổn thất áp lực ban đầu trong lớp vật liệu lọc phụ thuộc vào tốc độ lọc, độ nhớtcủa nước, kích thước và hình dạng của nước lỗ rỗng trong lớp vật liệu lọc, chiềudày lớp vật liệu lọc Trong quá trình lọc số lượng cặn bẩn trong nước do vật liệulọc giữ lại ngày càng tăng, cho nên tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc cũngkhông ngừng tăng lên, khi đến 1 trị số giới hạn lớp vật liệu lọc bị nhiễm bẩnhoàn toàn vật liệu lọc có thể là các hạt hoặc lưới cứng, màng lọc hoặc gạchxốp

- Quá trình lọc được đặc trưng bởi:

+Tốc độ lọc: là lượng nước qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọctrong 1 đơn vị thời gian

+ Chu kì lọc: Khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể lọc

3.7.2.Nguyên tắc của quá trình lọc

Trong quá trình lọc nhanh,nước cần xử lí đi qua lớp hạt có kích thướctrung bình lớn,vận tốc cao.Ban đầu đa số cặn bẩn trong nước tiếp xúc với bề mặtvật liệu lọc lớn trên cùng và đều giữ lại ở đó.Theo thời gian bề dày lớp màng cặntăng dần độ bền liên kết của lớp màng cặn với vật liệu lọc giảm đi

Nguyên tắc làm việc của bể lọc nhanh

Khi lọc: Nước đưa bể lọc có thể đi qua vật liệu lọc từ trên xuống hoặcdưới lên

- Sử dụng dòng chảy từ trên xuống dưới có ưu điểm là tạo được động lực cho quátrình nhờ lực trọng trường Nhược điểm của biện pháp này là khi rửa vật liệu lọcphải sử dụng dòng ngược chiều, các hạt nhỏ được đẩy lên trên và các hạt to đượcgiữ lại ở đáy Do đó khi làm nước tiếp xúc với các hạt bé trước dễ làm tắc maoquản lọc, trở lực lọc tăng nhanh và thời gian cần rửa lọc bị rút ngắn Để giảiquyết vấn đề này người ta cần dùng vật liệu có kích thước hạt đều nhau do vậygiá thành cao hơn

- Khi sử dụng dòng chảy từ dưới lên trên, nước tiếp xúc với các hạt lớn của lớpvật liệu lọc trước, do đó lớp vật liệu có khả năng giữ được nhiều chất bẩn Ởphần trên của lớp vật liệu lọc nước sạch tiếp xúc với các hạt vật liệu hạt nhỏ mịnnên chất lượng nước lọc tốt hơn Đó là quá trình lọc từ hạt to đến hạt bé, quátrình như vậy có thể áp dụng cho dòng chảy từ trên xuống bằng cách dùng nhiềulớp vật liệu lọc có kích thước giảm dần theo chiều dòng chảy Để tránh hiệntượng đảo ngược của lớp vật liệu lọc do quá trình rửa ngược chiều, nên dùngkhối lượng riêng của hạt lớn dần tỷ lệ nghich với kích thước của hạt

- Ví dụ, có thể dùng than antraxit làm lớp trên cùng, cát nặng hơn ở giửa và cátthạch anh có khối lượng riêng lớn nhất nằm dưới cùng Lớp vật liệu lọc có cấutrúc như sau: than antranxit 0.6m, đường kính 0.6mm, cát 0.4m, đường kính0.8mm, cát thạch anh 0.2m, đường kính hạt 0.5m

Cơ chế của quá trình lọc nhanh :

Do hạt vật liệu lọc lớn nên khe hở giữa các hạt vật liệu lọc lớn do đó cáchạt cặn được giữ lại trong lòng vật liệu lọc theo cơ chế lọc nhanh Sức cản thuỷlực tăng dần dẫn đến công suất của bể giảm Lúc này phải tiến hành rửa bể lọc

-Tính toán hệ thống rửa lọc đòi hỏi phải xác định được cường độ rửa lọc, độ giản

nở của lớp vật liệu lọc, cấu tạo hệ thống thu, phân phối nước rửa lọc và quá trìnhrửa lọc

-Hiệu quả làm sạch của quá trình rửa lọc phụ thuộc vào cường độ nước rửa Khirửa lọc bằng khí và nước kết hợp, sẽ giảm được lượng nước rửa lọc

Những tồn tại của công nghệ xử lý bằng bể lọc nhanh

- Đối với công nghệ xử lý nước bằng bể lọc nhanh, vấn đề sử dụng vật liệu lọc vàquản lý, vận hành, bảo dưỡng là rất quan trọng, quyết định tới chất lượng nước xử

Ưu điểm :

- Xử lí được nước có độ đục cao

- Tải trọng cao, diện tích lọc nhỏ

- Phương pháp lý học: Khử trùng bằng nhiệt, tia UV, sóng siêu âm, khử

trùng bằng lọc qua sứ xốp hoặc màng bán thấm,…Phương pháp này hiệu quả thấp,dùng cho quy mô nhỏ, hầu như không làm thay đổi tính chất lý hóa của nước

-Phương ph áp hóa học: Khử trùng bằng chlorine, chloramine,

chlorinedioxit, O3, H2O2, KmnO4,…Phương pháp này hiệu quả cao, dùng cho quy

mô lớn nhưng lại có khả năng gây ra nhiều hợp chất trung gian của quá trình khử

trùng(DBPs)

Bảng 3.8 Thuận lợi và bất lợi của một số chất hay dùng trong khử trùng nước

cấp

CHLORINE

• Hiệu quả cao

• Tạo ra dư lượng trong mạng lưới

• Giá thành thấp

• Chi phí năng lượng thấp

• Có thể sử dụng cho nước có nhiều

vấn đề nhiễm bẩn(vi sinh, sắt)

• Dùng khử trùng sơ cấp và thứ cấp

• Cần thời gian tiếp xúc lâu (30ph)

• Hiệu quả bị ảnh hưởng bởi độ đụccủa nguồn nước

• Sau xử lý còn mùi chlorine và tạo raDPBs

• Không hiệu quả đối với Giardia cysts

• Lưu trữ yêu cầu tính an toàn cao

TIA UV

• Không làm thay đổi mùi vị

nước

• Có hiệu quả với hầu hết vi

trùng và virus ở liều lượng

thấp

• Vận hành đơn giản và chất

lượng nước tốt

• Chi phí tương đối cao

• Yêu cầu điện năng cao

• Không có dư lượng mạng lưới

• Hiệu quả dễ bị giảm thấp do chấtlượng nước

• Yêu cầu thay đèn UV thườngxuyên

OZONE

• Hiệu quả cao, thời gian ngắn

• Hiệu quả đối với Giardia và

• Hiệu quả cao, thời gian ngắn

• Hiệu quả đối với Giardia và

Tác dụng của màng bảo vệ:

- Chống gỉ cho ống thép và các phụ tùng trên đường ống

- Không cho nước hòa tan với các thành phần ximăng của lớp tráng mặt trongống gang

Hóa chất được dùng để ổn định nước là: hexametaphotphat, silicat natri, soda,vôi

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN

(m2)Trong đó:

- Q: tính toán lưu lượng công trình, Q = 2000 m3/ngày = 83,3 m3/h = 0.023

m3/s

- V: vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác, lưới chắn phẳng (v = 0.2 0.4 m/s), chọn v = 0.2 m/s

- n: số lượng cửa đặt dưới, n =1

- K1: hệ số thu tiết diện do các thanh lưới chắn

a: khoảng cách giữa các thanh thép, a = 4mm

d: đướng kính dây thép d = 1.5mm

- K2: hệ số co hẹp do rác bám, K2 = 1.25mm

- K3: hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng, K3 = 1.15 1.5 Chọn K3 = 1.3

)Chọn kích thước lưới là B1 H1 = 0.6 0.6 (m)

- E: diện tích song chắn rác (m2)

- Q: lưu lượng cần thu Q = 2000 m3/ngày = 0.023 m3/s

- v: vận tốc nước chảy qua song chắn rác (điều 5.83, TCXDVN 33-2006 thì v

= 0.1 0.3 m/s, chọn v = 0.2 m/s)

- n: số cửa thu nước (n =1)

- K1: hệ số thu hẹp diện tích so các thanh thép

• a: khoảng cách giữa các thanh thép, theo TCXD VN 33-2006, a = 40 50mm.Chọn a = 50mm

• d: chiều dày thanh thép, theo TCXD VN 33-2006, d = 8

Chọn d = 10mm

- K2: hệ số thu hẹp diện tích do rác bám vào song chắn rác, K2 = 1.25

- K3: hệ số kể đến ảnh hưởng của hình dạng thanh thép, thanh thép hình chữ nhật K3 = 1.25

- v: vận tốc dòng chảy qua khe hở giữa các thanh chắn, v = 0.2 (m/s)

- U: vận tốc dòng chảy trong kênh dẫn (m/s)

- g: gia tốc trọng trường (m/s2)

U: tốc độ dòng chảy vào:

Khi đó:

3.1.3 Ống tự chảy

(Trang 89 Công trình thu nước – Trạm bơm cấp thoát nước, TS Lê Dung)

Do hàm lượng SS = 200mg/l cao nên chọn ống dẫn bằng thép v = 1.3 m/s để chốnglắng đọng trong đường ống và chiều dài ống dẫn L<100m Chọn L = 70m Vận tốc nước chảy trong ống theo điều 5.89 TCXDVN 33-2006, v = 0.7 1.5 m/s, chọn v = 1.3 m/s