Đánh giá hiệu quả xử lý nước sinh hoạt của công ty cổ phần cấp nước điện biên

Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường và ban chủ nhiệm khoa Môi trường, em đã tiến hành thực tập tốt nghiệp tại Công ty Cổ phần cấp nước tỉnh Điện Biên với tên đề tài: “ Đánh giá

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LẠI MINH PHƯƠNG

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC SINH HOẠT CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN CẤP NƯỚC ĐIỆN BIÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Khóa học : 2014 - 2018

THÁI NGUYÊN - 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LẠI MINH PHƯƠNG

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC SINH HOẠT CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN CẤP NƯỚC ĐIỆN BIÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Khóa học : 2014 - 2018

Giảng viên hướng dẫn : Ths Hoàng Thị Lan Anh

THÁI NGUYÊN - 2018

LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn hết sức quan trọng đối với mỗi

sinh viên trước lúc ra trường Thời gian này vừa giúp cho sinh viên kiểm tra

lý thuyết và vận dụng những kiến thức mình đã học được trong nhà trường để

tiếp cận với thực tế

Nhằm đáp ứng được những nhu cầu khắt khe của nhà tuyển dụng sau

khi ra trường Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường và ban chủ

nhiệm khoa Môi trường, em đã tiến hành thực tập tốt nghiệp tại Công ty Cổ

phần cấp nước tỉnh Điện Biên với tên đề tài: “ Đánh giá hiệu quả xử lý nước

sinh hoạt của Công ty Cổ phần cấp nước Điện Biên”

Để hoàn thành quá trình thực tập tốt nghiệp, em xin bày tỏ lòng biết ơn

sâu sắc đến:

Ban giám hiệu trường, Ban chủ nhiệm và các thầy, cô giáo trong Khoa

đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức chuyên ngành Khoa Học Môi

Trường cho em trong suốt quá trình nghiên cứu và học tập

Ban lãnh đạo và toàn thể cán bộ công nhân viên Công ty Cổ phần cấp

nước Điện Biên đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập

Đặc biệt, em xin trân thành cảm ơn sự quan tâm, dìu dắt của cô giáo

Hoàng Thị Lan Anh, người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, chỉ bảo

em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Em xin được gửi đến gia đình và bạn bè của em những lời cảm ơn chân

thành và sâu sắc nhất, đã tạo điều kiện và tiếp thêm sức mạnh cho em trong

suốt quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong thời gian thực hiện đề tài

Trong suốt quá trình thực tập,do thời gian, kinh nghiệm cũng như trình độ

của bản thân còn hạn chế nên bản khóa luận này không tránh khỏi những khiếm

khuyết và thiếu sót Vậy em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy

cô giáo và toàn thể các bạn để bài khóa luận này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018

Sinh viên

Lại Minh Phương

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Thời gian và vị trí lấy mẫu 21

Bảng 3.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 22

Bảng 4.1 Hiện trạng môi trường nước thô trước khi xử lý 31

Bảng 4.2 Kết quả kiểm nghiệm nước cấp khi đã qua xử lý quý I 33

Bảng 4.3 Kết quả kiểm nghiệm nước cấp khi đã qua xử lý quý II 34

Bảng 4.4 Kết quả kiểm nghiệm nước cấp khi đã qua xử lý quý III 35

Bảng 4.5 Kết quả kiểm nghiệm nước cấp khi đã qua xử lý quý IV 36

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Công nghệ xử lý nước mặt tại Việt Nam 18 Hình 2.2 Công nghệ xử lý nước ngầm tại Việt Nam 18 Hình 4.1 Sơ đồ tổ chức bộ máy hoạt độngcủa Công ty Cổ phần cấp

nước Điện Biên 26 Hình 4.2 Hình ảnh vị trí Công ty Cổ phần cấp nước qua bản đồ vệ tinh 27 Hình 4.3 Sơ đồ quy trình xử lý nước sinh hoạt của Công ty Cổ phần

cấp nước Điện Biên 29 Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu màu các quý trong năm 2017so

với QCVN 37 Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu độ đục các quý trong năm 2017so

với QCVN 38 Hình 4.6 Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu PH các quý trong năm 2017so với

QCVN 38 Hình 4.8 Biểu đồ thể hiện hàm lượng Nitrat các quý trong năm 2017so

với QCVN 39 Hình 4.9 Biểu đồ thể hiện chỉ số Penmanganat các quý trong năm 2017

so với QCVN 40 Hình 4.10 Biểu đồ thể hiện hàm lượng Clo dư các quý trong năm

2017so với QCVN 40

DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường

FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc JICA Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản

NĐ - CP Nghị định – Chính phủ

ODA Hỗ trợ phát triển chính thức

TT - BYT Thông tư – Bộ Y Tế

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC BẢNG ii

DANH MỤC CÁC HÌNH iii

DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT iv

MỤC LỤC v

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Cơ sở khoa học 4

2.1.1 Các khái niệm 4

2.1.2 Cơ sở pháp lý 5

2.1.3 Các thông số đánh giá chất lượng nguồn nước cung cấp cho mục đích sinh hoạt 6

2.1.4 Các phương pháp xử lý nước cấp hiệu quả 11

2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 14

2.2.1 Lịch sử phát triển của công nghệ xử lý nước cấp trên Thế Giới 14

2.2.2 Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam 17

PHẦN III:20 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 20

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 20

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 20

3.2 Địa điểm thực hiện và thời gian tiến hành 20

3.2.1.Địa điểm thực hiện 20

3.2.2 Thời gian tiến hành 20

3.3 Nội dung nghiên cứu 20

3.4 Phương pháp nghiên cứu 20

3.4.1 Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu thứ cấp 20

3.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa 21

3.4.3 Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu 21

3.4.4 Phương pháp phân tích số liệu trong phòng thí nghiệm 22

3.4.5 Phương pháp đánh giá kết quả 23

PHẦN IV:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24

4.1 Tổng quan về Công ty cổ phần cấp nước Điện Biên 24

4.2 Kết quả hiện trạng nước trước khi chưa xử lý từ Hồ Nậm Khẩu Hu 31

4.3 Hiệu quả của hệ thống xử lý nước sinh hoạt sau khi được xử lý tại Công ty Cổ phần cấp nước Điện Biên 33

PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

5.1 Kết luận 42

5.2 Kiến nghị 422

TÀI LIỆU THAM KHẢO 433

PHỤ LỤC 455

PHẦN I:MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Nền kinh tế - xã hội Việt Nam đã có những chuyển biến vượt bậc, đạt được những thành tựu to lớn trong sự nghiệp phát triển: Kinh tế phát triển tương đối nhanh và bền vững, nền chính trịổn định, đời sống vật chất và tinh thần của người dân ngày càng được cải thiện và nâng cao, các vấn đề về văn hóa, giáo dục, y tế đều có bước phát triển lớn so với trước đây Tuy nhiên, nước ta vẫn còn tồn tại rất nhiều những vấn đềcấp bách phải chú trọng và cần được giải quyết Trong các diễn đàn về nước sạch và môi trường gần đây trên Thế Giới cũng như ở Việt Nam thì chúng ta đang đứng trước nguy cơ ô nhiễm

và khan hiếm nguồn nước sạch từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và ngay cả trong sinh hoạt hàng ngày Chất lượng nước sạch đang trong báo động đỏ, thiếu nước sạch để sử dụng đang là áp lực chung của nước ta, các quốc gia và trên toàn Thế Giới

Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống và môi trường, quyết định sự tồn tại, phát triển bền vững của một đất nước; mặt khác nước cũng có thể gây ra tai họa cho con người và môi trường Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia Hiện nay, tại Việt Nam chỉ có khoảng 60% đô thị có hệ thống cấp nước tập trung Tại các vùng nông thôn thì việc cung cấp nước sạch chỉ đạt ở mức hơn 30%, đây là con số quá nhỏ so với một đất nước mà người dân nông thôn chiếm gần 2/3 dân số cả nước Trong tương lai, tình trạng khan hiếm nước ngọt và vấn đề cung cấp nước sạch cho người dân ngày càng khó khăn hơn do biến đổi về khí hậu, xuất hiện nhiều vùng thiếu nước do khô cằn, hạn hán Sự gia tăng dân số làm cho nhu cầu dùng nước tăng cao Nhiều khu vực nông thôn, nhân dân vẫn

phải sử dụng những nguồn nước bị ô nhiễm như: ao, hồ, sông, những nguồn nước này có chất lượng môi trường thấp Việc sử dụng nguồn nước này cho sinh hoạt gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân

Sử dụng và khai thác nguồn tài nguyên nước một cách khoa học, có kế hoạch và theo quy hoạch bền vững là việc làm hết sức quan trọng và cấp thiết,

là cơ sở cho việc quản lý, sử dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên nước, bảo vệ cảnh quan và môi trường, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, bảo đảm cân bằng hệ sinh thái, ổn định xã hội dài lâu

Xuất phát từ thực tế trên, được sự nhất trí của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, dưới sự

hướng dẫn của cô giáo Ths Hoàng Thị Lan Anh, tôi thực hiện đề tài:

“Đánh giá hiệu quả xử lý nước sinh hoạt của Công ty Cổ phần cấp nước Điện Biên”

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu chung

Đánh giá chất lượng nước đầu vào và đầu ra của Công ty Cổ phần cấp nước Điện Biên để bảo đảm cung cấp hệ thống nước máy tốt nhất về mặt sức khỏe cho dân cư sinh sống tại địa bàn

1.2.2.Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá về hiện trạng nguồn nước Nậm Khẩu Hu

- Đánh giá về chất lượng nước cấp tại Công ty Cổ phần cấp nước Điện Biên

- Đánh giá về công nghệ xử lý nước của Công ty

1.3.Ý nghĩa của đề tài

1.3.1.Ý nghĩa trong khoa học

- Từ kết quả nghiên cứu của đề tài là bước đầu đánh giá được khả năng cấp nước sạch của hệ thống, tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo công ty

trước hoạt động sản xuất đến môi trường, từ đó phát huy và có hoạt động tích cực trong việc xử lý nguồn nước

- Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do chất thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của chất thải đến môi trường nước, bảo vệ sức khoẻ của người dân trong khu vực

- Bổ sung tư liệu cho học tập

- Củng cố kiến thức cơ sở cũng như kiến thức chuyên ngành, trên cơ sở những kiến thức nắm được sẽ là hành trang phục vụ cho công việc của sinh viên sau khi ra trường

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Các khái niệm

- Khái niệm nước sạch:Nước sạch là nước có chất lượng đáp ứng quy

chuẩn kỹ thuật về nước sạch của Việt Nam [6]

- Khái niệm nước hợp vệ sinh:Nước hợp vệ sinhlà nước được sử dụng

trực tiếp hoặc sau lọc thỏa mãn các yêu cầu chất lượng: không màu, không mùi, không vị lạ, không chứa các thành phần có thể gây hại tới sức khỏe con người, có thể dùng để ăn uống sau khi đun sôi

- Khái niệm nước ăn uống, nước sinh hoạt:

+ Nước ăn uống là nước dùng cho các mục đích ăn uống, chế biến thực phẩm do các cơ sở cung cấp nước cung cấp, đảm bảo chất lượng theo các quy chuẩn kỹ thuật do Bộ Y tế ban hành[9]

+ Nước sinh hoạt là nước sử dụng cho các mục đích sinh hoạt thông thường, không sử dụng để ăn uống trực tiếp hoặc dùng cho chế biến thực phẩm do các cơ sở cung cấp nước cung cấp, đảm bảo chất lượng theo các quy chuẩn kỹ thuật do Bộ Y tế ban hành[9]

+ Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng các chất ô nhiễm trong chất thải được cơ quan Nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường [5]

+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia quy định giá trị tối đa cho phép các thông số ô nhiễm thải ra môi trường Quy định này áp dụng để đánh giá và kiểm soát chất lượng của môi trường, làm căn cứ cho việc bảo vệ và sử dụng tài nguyên môi trường [5]

- Hệ thống cấp nước: Tổ hợp các công trình liên quan đến việc khai thác nguồn nước, thu nước, xử lý nước, các trạm bơm và mạng phân phối điều hòa nước sạch

2.1.2 Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ7 thông qua ngày 23/06/2014, ban hành ngày 01/07/2014, có hiệu lực từ ngày 01/01/2015

- Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13 có hiệu lực từ ngày 01/01/2013

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

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

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

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

- Thông tư số 32/2013/TT-BTNMT ngày 25/10/2013 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành Quy chuẩn Quốc gia về Môi trường

- Thông tư 50/2015/TT-BYT ngày 11 tháng 12 năm 2015 của Bộ Y tế

về Quy định việc kiểm tra vệ sinh, chất lượng nước ăn uống, nước sinh hoạt

- Thông tư 24/2017/TT-BTNMT ngày 01 tháng 09 năm 2017 cả Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc Ban hành quy định kỹ thuật quan trắc môi trường

- Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31/12/2008 của Bộ Tài nguyên

và Môi trường về việc Ban hành quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường

- QCVN 01:2009/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống

- QCVN 02:2009/BYT, Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt

2.1.3 Các thông số đánh giá chất lượng nguồn nước cung cấp cho mục đích sinh hoạt

ăn mòn… và trong nhiều tính toán về cân bằng axit bazơ

+ Giá trị pH chỉ ra mức độ axit (khi PH < 7) hoặc kiềm (khi PH > 7), thể hiện ảnh hưởng của hoá chất khi xâm nhập vào môi trường nước Giá trị

pH thấp hay cao đều có ảnh hưởng nguy hại đến thuỷ sinh Quy chuẩn môi trường Việt Nam QCVN 08-2015 quy định giá trị pH đối với một số nguồn nước mặt nằm trong khoảng 5,5 - 9

+ Thông số nhiệt độ được dùng để tính các độ kiềm, nghiên cứu mức

độ bão hoà của ôxy, cacbonat, tính toán độ muối và các hoạt động thí nghiệm

khác và nó cũng rất cần thiết khi chuyển các đại lượng đo đạc hiện trường về điều kiện tiêu chuẩn

- Chất rắn lơ lửng:

+ Chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất lượng nước trên nhiều phương diện Hàm lượng chất rắn trong nước thấp làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sinh sống của thuỷ sinh

+ Phân tích chất rắn lơ lửng để kiểm soát các hoạt động sinh học, đánh giá

quá trình xử lý vật lý nước thải, đánh giá sự phù hợp của nước thải với tiêu chuẩn giới hạn cho phép

- Độ đục:

+ Nguyên nhân gây ra độ đục của nước là do sự có mặt của các chất rắn

lơ lửng, các hạt keo như sét, cát hoặc các chất vô cơ, hữu cơ có kích thước mịn, xác sinh vật, phù du, cũng như các tổ chức vi sinh… do các quá trình xói mòn đất, rửa trôi, xả nước thải và trong nước có quá nhiều chất dinh dưỡng

+ Nước có độ đục cao làm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng, do đó làm tăng nhiệt độ nước dẫn đến làm mất tính đa dạng thuỷ sinh, đồng thời làm giảm khả năng truyền qua của ánh sáng dẫn đến làm giảm quá trình tổng hợp quang hoá và giảm oxi hoà tan

+ Các chất rắn lơ lửng có thể làm tắc nghẽn mang cá, cản trở sự hô hấp dẫn đến làm giảm khả năng sinh trưởng của cá, ngăn cản sự phát triển của trứng và ấu trùng

- Độ dẫn (EC):

+ Độ dẫn điện là đại lượng phản ánh khả năng dẫn điện của dung dịch nước Độ dẫn điện phụ thuộc vào sự có mặt của các ion, nồng độ, độ linh động, hoá trị của chúng và nhiệt độ của dung dịch nước

+ Nước chứa nhiều hợp chất vô cơ hoà tan sẽ có độ dẫn điện cao

* Các chỉ tiêu về hóa học:

- Oxi hoà tan (DO):

+ Oxi có mặt trong nước, một mặt được hoà tan từ oxi không khí, một mặt sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hoá của tảo và các thực vật sống trong nước Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoà tan oxi vào nước là nhiệt độ, áp suất khí quyển, dòng chảy, đặc điểm định hình…

+ Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lý, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó

+ Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ nhiễm nước và kiểm tra quá trình

xử lý nước thải

+ Các dòng sông, hồ có hàm lượng DO cao, có nhiều loài sinh vật sinh sống trong đó Khi DO trong nước thấp làm giảm khả năng sinh trưởng của động vật thuỷ sinh thậm chí làm biến mất một số loài, hoặc có thể gây chết một số loài nếu DO giảm đột ngột

+ Nguyên nhân làm giảm DO trong nước là do nước thải công nghiệp, nước mưa chảy tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ,

lá cây rụng… vi sinh vật sử dụng ôxy để tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho lượng ôxy giảm

- Nhu cầu oxi hoá học (COD):

+ Nhu cầu oxi hoá học là lượng oxi cần thiết để oxi hoá hoàn toàn các chất hữu cơ khi mẫu nước được xử lý với chất oxi hoá mạnh (K2Cr207), trong những điều kiện nhất định

+ COD là chỉ tiêu để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước (nước thải, nước mặt, nước sinh hoạt) kể cả chất hữu cơ dễ phân huỷ và khó phân huỷ sinh học

- Nhu cầu oxi sinh hoá (BOD):

+ Nhu cầu oxi sinh hoá là lượng oxi cần thiết cho vi sinh vật để oxi hoá và

ổn định các chất hữu cơ hoặc vô cơ trong nước, trong những điều kiện nhất định

+ BOD gián tiếp chỉ ra mức độ ô nhiễm do các chất có khả năng bị oxi hoá sinh học mà đặc biệt là các chất hữu cơ

+ BOD5là thông số được sử dụng phổ biến nhất đó chính là oxi cần thiết để oxi hoá sinh học trong năm ngày ở nhiệt độ 200C Ngoài ra theo yêu cầu nghiên cứu người ta còn xác định các đại lượng nhu cầu oxi hoá sau 60 -

+Khi nước có PH thấp amoniac chuyển sang dạng muối amoni (NH+4) Với sự có mặt của oxi, amoni chuyển thành nitrat theo phương trình:

NH4+ + 2O2 NO3- + H2O + 2H+

- Nitrat (NO3-):

+ Nitrat luôn luôn có mặt trong nước do sự phân huỷ các loại rau cỏ tự nhiên, do việc sử dụng phân bón hoá học và từ các quá trình phân giải các hợp chất chứa nitơ trong nước cống và nước thải công nghiệp

+ Nước uống có chứa nhiều nitrat sẽ gây ra bệnh ung thư thanh quản Nước mặt chứa nhiều nitrat sẽ xuất hiện hiện tượng “trẻ xanh”

- Nitrit (NO2-):

Nitrit có mặt trong nước là sản phẩm trung gian trong vòng tuần hoàn nitơ Nitrit rất độc với cá và động vật thuỷ sinh Cũng như nitrat, nitrit cần phản kiểm soát chặt chẽ đối với nước thải và nước uống

- Phôtpho:

+ Phôtpho có mặt trong nước tự nhiên (nước mặt, nước ngầm) và nước thải không những chỉ dưới dạng photphát thông thường (muối othophotphat -

PO43-) mà còn dưới dạng polyphotphat (P2O74-, P3O105-) và dưới dạng phôtpho hữu cơ Nguồn gốc có mặt phôtpho trong nước do nhiều nguyên nhân:

- Clorua (Cl-):

+ Clorua (Cl-) có mặt trong nước là do các chất thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp mà chủ yếu là công nghiệp chế biến thực phẩm Ngoài ra còn do

sự xâm nhập của nước biển vào các cửa sông, vào các mạch nước ngầm…

+ Nước mặt có chứa nhiều Clorua sẽ hạn chế sự phát triển của cây trồng, thậm chí gây chết

- Kim loại nặng:

Kim loại nặng có mặt trong nước do nhiều nguyên nhân: quá trình hoà tan các khoáng sản, các thành phần kim loại có sẵn trong tự nhiên hoặc được sử dụng trong các công trình xây dựng, các chất thải công nghiệp, ảnh hưởng của kim loại nặng thay đổi tuỳ thuộc vào nồng độ của chúng có thể là ích nếu chúng ở nồng độ thấp và rất độc nếu ở nồng độ cao Kim loại nặng trong nước

thường bị hấp thụ bởi các hạt sét, phù sa lơ lửng trong nước Các chất lơ lửng này dần dần rơi xuống làm cho nồng độ kim loại nặng trong trầm tích thường cao hơn trong nước rất nhiều Các loại động vật thuỷ sinh, đặc biệt là động vật đáy sẽ tích luỹ lượng lớn các kim loại nặng trong cơ thể Thông qua dây chuyền thực phẩm mà kim loại nặng được tích luỹ trong con người và gây độc với tính chất bệnh lý rất phức tạp

* Các chỉ tiêu về sinh học:

- Coliform:

+ Vi khuẩn nhóm Coliform (Coliform, fecal coliform, fecal streptococci, escherichia coli…) có mặt trong ruột non và phân của động vật máu nóng, qua con đường tiêu hoá mà chúng xâm nhập vào môi trường và phát triển mạnh mẽ nếu có điều kiện nhiệt độ thuận lợi

+ Số liệu coliform cung cấp cho chúng ta thông tin về mức độ vệ sinh nước và điều kiện vệ sinh môi trường xung quanh nơi lấy mẫu

[Bài giảng Quan trắc và phân tích môi trường (3)]

2.1.4 Các phương pháp xử lý nước cấp hiệu quả

2.1.4.1 Hồ chứa và lắng sơ bộ

Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô (nước mặt) là: tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tự làm sạch như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác động của các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxy hóa do tác dụng của oxy hòa tan trong nước và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước cấp nhà máy xử lý nước[7]

2.1.4.2 Song chắn và lưới chắn

Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn vào công trình thu làm nhiệm vụ loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả làm sạch của công trình xử lý[8]

2.1.4.3 Bể lắng cát

Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250mg/l sau lưới chắn các hạt cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng, có khả năng lắng nhanh được giữ lại ở bể lắng cát

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

2.1.4.4 Xử lý nước tại nguồn bằng hóa chất

Xử lý nước thải tại nguồn bằng hóa chất (thường là nước trong hồ chứa, trong kênh dẫn nội đồng và ở khu vực quanh công trình thu nước sông

có vận tốc chảy rất nhỏ trong một thời gian dài của năm) để hạn chế sự phát triển của rong rêu, tảo và sinh vật nước, để loại trừ màu, mùi vị do xác sinh vật chết gây ra Hóa chất thường dùng mỗi đợt xử lý là đồng sunfat CuSO4

liều lượng thường dùng mỗi đợt xử lý có thể từ 0,12 – 0,3mg/l Liều lượng giữa hai lần xử lý phụ thuộc vào thành phần của nước thô như nhiệt độ, độ kiềm, vi sinh, rêu tảo và hàm lượng CO2 trong nước[7]

2.1.4.5 Làm thoáng

Có hai phương pháp làm thoáng:

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

- Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng[7]

2.1.4.6 Clo hóa sơ bộ

Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc, tiêu tốn lượng clo thường gấp 3 đến 5 lần lượng clo dùng để khử trùng nước sau bể lọc, làm tăng giá thành xử lý[7]

2.1.4.7 Quá trình khuấy trộn hóa chất

Mục đích cơ bản của quá trình khuấy trộn hóa chất là tạo điều kiện phân tán nhanh và đều hóa chất vào toàn bộ khối nước cần xử lý[8]

2.1.4.8 Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn

Đông tụ là quá trình trung hòa các hạt keo Keo tụ là quá trình liên kết các hạt keo với nhau tạo thành hạt lớn hơn rồi lắng trọng lực để tách khỏi dòng thải

Tạo bông để cuốn, dính các chất lơ lửng huyền phù rồi lắng trọng lực

2.1.4.11 Dùng than hoạt tính để hấp thu chất gây mùi, màu của nước

Các hạt bột than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn, có khả năng hấp phụ các phân tử khí và phân tử các chất ở dạng lỏng hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị và màu lên bề mặt các hạt than, sau khi loại các hạt than này ra khỏi nước, nước được khử mùi vị, màu[7]

2.1.4.12 Flo hóa nước để làm tăng hàm lượng flo trong nước uống

Ở Việt Nam, trừ một vài nguồn nước có lưu lượng nhỏ như giếng Đùn - Lào Cai, một vài giếng nước ngầm mạch nông ở Khánh Hòa, Phú Yên có hàm lượng flo cao hơn tiêu chuẩn cần phải xử lý, còn lại đa số các nguồn nước mặt đều có hàm lượng flo dưới tiêu chuẩn nước dùng cho ăn uống cần phải pha thêm flo vào nước

2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước

2.2.1 Lịch sử phát triển củacông nghệ xử lý nước cấp trên Thế Giới

- 200 TCN: Người Ấn Độ lọc nước qua than củi và chứa vào thùng

đựng bằng đồng đỏ để giữ cho nước sạch

- 800 TCN: Hệ thống cấp nước cho ăn uống, tưới đường, cho nhà tắm

và vệ sinh công cộng được xây dựng tại La Mã Điển hình là công trình dẫn nước vào thành phố bằng kênh tự chảy, trong thành phố nước được đưa đến các bể tập trung, từ đó theo đường ống đến các lâu đài của các nhà quyền quý

và đến bể chứa công cộng cho người dân sử dụng

- 1600: Sử dụng phèn nhôm (alum) để xử lý nước đục được các nhà

truyền giáo Tây Ban Nha phố biến tại Trung Quốc

- 1799: Hệ thống cấp nước cho khu dân cư lần đầu tiên được xây dựng

tại Philadelphia, Mỹ

- 1810: Hệ thống bể lọc đầu tiên cấp nước cho toàn thành phố được xây

dựng tại Paisey, Scotland

- 1832: Các thành phố Richmond và Virginia của Mỹ lần đầu tiên xây

- 1854: Bác sĩ John Snow tìm thấy nguyên nhân lan truyền bệnh dịch tả

do hệ thống cấp nước cộng đồng bị ô nhiễm

- 1872: Hệ thống lọc chậm bằng cát đầu tiên được xây dựng tại

Puoghkeepsite, New York (Mỹ), là một phần của hệ thống cấp nước của thành phố

- 1885: Quá trình đông tụ (Coagulation) lần đầu tiên được sử dụng cho hệ

thống cấp nước công cộng ở Mỹ, do Công ty New Jersey Water khởi xướng

- 1888: Sáng chế đầu trên của Mỹ về Clo hoá nước uống được cấp bằng

- 1893: Ozone được sử dụng như một chất khử trùng trong xử lý nước

trình độ rất cao về công nghệ xử lý, máy móc trang bị thiết bị và hệ thống cơ giới hóa, tự động hóa trong vận hành, quản lý Cụ thể như:

- 1908: Clo hoá nước uống trên quy mô lớn lần đầu tiên được thực

hiện ở Mỹ, tại bể chứa boonton nhà máy nước thành phố Jersey City, bang New Jersey

- 1912: Dùng Clo lỏng để khử trùng toàn bộ nước xử lý lần đầu tiên

được áp dụng cho trạm lọc nước sạch Niagara Falls, Phía Tây New York

- 1913: Wallace & Tiernan sản xuất ra thiết bị khử trùng bằng Clo hơi

đầu tiên

- 1914: Dùng Clo lỏng để khử trùng nước thải ở quy mô nhà máy được

áp dụng tại Altoona, Pensylvania

- 1916: Bức xạ tia cực tím lần đầu tiên được sử dụng ở Mỹ để khử

trùng nước cấp cho thành phố tại Kentucky

- 1925: Mỹ thiết lập tiêu chuẩn mới về xử lý nước ăn uống, đề ra giới

hạn 1 coliform trong 100ml

- 1942: Mỹ nâng cấp tiêu chuẩn nước ăn uống ban hành từ 1925, yêu

cầu lấy mẫu để phân tích vi sinh và quy định nồng độ cho phép tối đa của Chì, Flo, Asen và Selen trong nước

- 1945: Chương trình Flo hóa nước tại Grand Rapids, Michigan lần đầu

tiên thử nghiệm Flo hoá nước cấp cho thành phố

- 1962: Quy trình mới khử Sắt và Man-gan nước ăn uống theo 3 giai

đoạn được đề xuất

- 1986: Hệ thống vi lọc đầu tiêu được xây dựng tại Keystone, Colorado,

Bắc Mỹ

- 1988: Giải pháp đông tụ tạo bông cặn bằng cách cho thêm bột cát mịn

vào nước được triển khai áp dụng

Tổ chức Châu Âu ban hành Quy định mới về nước uống kể từ 25/12/1998 Quy định này cập nhật thêm tiêu chuẩn chất lượng nước vì sự an toàn của khách hàng [2]

2.2.2 Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam

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

có hệ thống cấp nước.Nhiều trạm cấp nước đã áp dụng công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia…Những trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã áp dụng công nghệ tiên tiến và tự động hóa Hiện nay Đảng và Nhà nước đang quan tâm đến vấn đề cấp nước cho nông thôn, đòi hỏi các chuyên gia trong lĩnh vực cấp nước cần phải đóng góp sức mình và sáng tạo nhiều hơn để đáp ứng yêu cầu thực tế

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

ra, một số hộ vùng ven đô và nông thôn có sử dụng cả nước mưa.Trong toàn quốc, tỷ lệ sử dụng nguồn nước mặt khoảng 60%, nước ngầm khoảng 40%.Ở các thành phố lớn, các nhà máy nước (NMN) có công suất khoảng từ vài chục ngàn m3/ngày.đêm tới vài trăm ngàn m3/ngày.đêm Tiêu biểu như: NMN Thủ Đức (TP HCM) có tổng công suất 1.200.000 m3/ngày.đêm, các NMN xử lý nước ngầm ở Hà Nội có công suất từ 30.000 - 60.000 m3/ngày.đêm (thường chia thành đơn nguyên 30.000 m3/ngày.đêm, xây dựng thành từng đợt, NMN Sông Đà 600.000 m3/ngày.đêm, giai đoạn 1 đã xây dựng 1 đơn nguyên 300.000 m3/ngày.đêm đã hoạt động) Tại các thành phố, thị xã trực thuộc tỉnh, các nhà máy nước có công suất phổ biến từ 10.000 m3/ngày.đêm tới 30.000

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

m3/ngày.đêm(Trần Minh Nhất, 2016) [10]

* Công nghệ và công trình xử lý nước:

- Công nghệ xử lý nước mặt phổ biến là:

Hình 2.1 Công nghệ xử lý nước mặt tại Việt Nam

- Công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khử sắt (hoặc khử Mangan) bằng phương pháp:

Hình 2.2 Công nghệ xử lý nước ngầm tại Việt Nam

* Các công trình đơn vị trong trạm xử lý đa dạng:

- Các công trình keo tụ (đa số dùng phèn nhôm, PAC) với bể trộn đứng, trộn cơ khí, bể tạo bông có vách ngăn ziczac, tạo bông có tầng cặn lơ lửng,

tạo bông kiểu cơ khí

- Các công trình lắng: bể lắng đứng (cho trạm công suất nhỏ) bể lắng ngang thu nước cuối bể, thu nước bề mặt được sử dụng khá rộng rãi ở các dự

Nước ngầm Làm thoáng Lọc Tiếp xúc

khử trùng Clorin

Xả cặn Nước sạch