Nghiên cứu thiết kế công trình cấp nước sinh hoạt sử dụng nước sông Đuống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI --- TẠ THANH TÙNG NGHIÊN C ỨU THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CẤP NƯỚC SINH HOẠT SỬ DỤNG NƯỚC SÔNG ĐUỐNG CẤP CHO KHU DÂN CƯ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

-

TẠ THANH TÙNG

NGHIÊN C ỨU THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CẤP NƯỚC

SINH HOẠT SỬ DỤNG NƯỚC SÔNG ĐUỐNG CẤP CHO KHU DÂN CƯ PHÍA TÂY HUYỆN THUẬN THÀNH, TỈNH BẮC NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

-

TẠ THANH TÙNG

NGHIÊN C ỨU THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CẤP NƯỚC

SINH HOẠT SỬ DỤNG NƯỚC SÔNG ĐUỐNG CẤP CHO KHU DÂN CƯ PHÍA TÂY HUYỆN THUẬN THÀNH, TỈNH BẮC NINH

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường

Mã số: 60.52.03.20

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Hoài Nam

HÀ NỘI, NĂM 2017

L ỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là : Tạ Thanh Tùng

Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn

của TS Nguyễn Hoài Nam với đề tài nghiên cứu “ Nghiên cứu thiết kế công trình cấp nước sinh hoạt sử dụng nước sông Đuống cấp cho khu dân cư phía Tây, huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh”

Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây, do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào Nội dung của luận văn được thể hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn nguồn

Nếu xảy ra vấn đề gì với nôi dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định

Hà Nội, Ngày 25 tháng 06 năm 2017

Tác giả luận văn

Tạ Thanh Tùng

L ỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, thực tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp tôi đã

nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô, bạn bè, các đồng nghiệp, gia đình

Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Hoài Nam, người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi tận tình, chu đáo trong suốt quá trình nghiên

cứu và thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Thủy lợi nói chung

và các thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật môi trường nói riêng, đã tận tình dạy bảo, hướng

dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại trường để hoàn thành khóa học

Cuối cùng tôi xin được cảm ơn toàn thể bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp

đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua

Xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 6

1.1 Tổng quan về huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh 6

1.1.1 Vị trí địa lý 6

1.1.2 Đặc điểm địa hình 7

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 7

1.1.4 Đặc điểm dân cư, kinh tế, xã hội 9

1.1.5 Nhu cầu sử dụng nước tại khu vực nghiên cứu 11

1.2 Hiện trạng tài nguyên nước khu vực nghiên cứu 13

1.2.1 Hiện trạng tài nguyên nước mặt 13

1.2.2 Hiện trạng tài nguyên nước ngầm 13

1.3 Tổng quan về phương pháp xử lý nước có hàm lượng cặn lơ lửng lớn 14

1.3.1 Xử lý nước bằng phương pháp cơ học 14

1.3.2 Xử lý nước bằng phương pháp hóa học 16

CHƯƠNG II: CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC 19

2.1 Tính toán, xác định quy mô, công suất 19

2.1.1 Nhu cầu dùng nước sinh hoạt của khu dân cư 19

2.1.2 Lưu lượng cho các công trình khác 19

2.1.3 Công suất cấp nước của trạm 20

2.2 Đánh giá chất lượng nước 20

2.2.1 Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt khu dân cư 20

2.2.2 Đánh giá chất lượng nước sông Đuống 21

2.3 Lựa chọn vị trí xây dựng hệ thống xử lý 22

2.5 Nghiên cứu thực nghiệm 23

2.5.1 Cơ sở lý thuyết 23

2.5.2 Thực nghiệm 24

2.6 Sơ đồ dây chuyền công nghệ lựa chọn 34

2.6.1 Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ 34

2.6.2 Mô tả sơ đồ công nghệ 35

CHƯƠNG III THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP 38

3.1 Chất lượng nước sau xử lý 38

3.1.1 Chất lượng nước yêu cầu sau xử lý 38

3.1.2 So sánh các chỉ tiêu 39

3.1.3 Xác định mức độ kiềm hóa 39

3.2 Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ 40

3.2.1 Công trình thu 40

3.2.2 Lượng hóa chất cần dùng 47

3.2.3 Bể hòa trộn và bể tiêu thụ phèn 47

3.2.4 Bể trộn cơ khí 50

3.2.5 Bể phản ứng cơ khí 52

3.2.6 Bể lắng li tâm 55

3.2.7 Bể lọc nhanh trọng lực 61

3.2.8 Khử trùng 69

3.2.9 Bể chứa nước sạch 70

3.2.10 Hồ lắng – sân phơi bùn 71

3.3 Trạm bơm cấp II 72

3.3.1 Ống hút, ống đẩy 72

3.3.2 Bơm cấp nước sinh hoạt 72

3.4 Quy trình vận hành hệ thống 74

CHƯƠNG IV KHÁI TOÁN KINH TẾ 76

4.1 Chi phí xây dựng công trình ban đầu 76

4.1.1 Chi phí xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I 76

4.1.2 Chi phí xây dựng trạm xử lý 76

4.1.3 Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II 77

4.1.4 Tổng chi phí xây dựng ban đầu 78

4.2 Suất đầu tư xây dựng dự án 78

4.3 Các chi phí khác 78

4.3.1 Chi phí khấu hao: 78

4.3.2 Chi phí công nhân 78

4.3.3 Chi phí điện năng tiêu thụ: 78

4.3.4 Chi phí hóa chất sử dụng: 79

4.3.5 Tổng chi phí quản lý vận hành hàng năm: 80

4.3.6 Giá thành xử lý 1m3 nước: 80

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81

Kết luận 81

Kiến nghị 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

1

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Bản đồ hành chính huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh 6

Hình 2 Diễn biến BOD5 trên sông Đuống 21

Hình 3 Diễn biến Coliform trên sông Đuống 21

Hình 4 Diễn biến DO trên sông Đuống 22

Hình 5 Bản đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh 23

Hình 6: Lấy mẫu nước sông Đuống 25

Hình 7 Dàn máy khuấy thí nghiệm Jartest 26

Hình 8 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi pH 28

Hình 9 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý của độ màu, SS và sự thay đổi hàm lượng phèn nhôm 29

Hình 10 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi pH 30

Hình 11 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi hàm lượng PAC 31

Hình 12 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi pH 32

Hình 13 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý độ màu, SS và sự thay đổi hàm lượng phèn sắt 33

Hình 14 Sơ đồ công nghệ xử lý nước sinh hoạt từ nước sông Đuống 33

Hình 15: Mô hình kênh dẫn nước từ sông vào hồ sơ lắng 41

Hình 16 Tấm lắng lamen 56

Hình 17 Sơ đồ tính toán ống lắng 56

Hình 18 Kích thước ống lắng 57

Hình 19 Mô hình bể lọc và quá trình rửa lọc 62

Hình 20: Bể chứa và khử trùng nước 69

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Nhiệt độ không khí bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh 7

Bảng 2 Độ ẩm bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh 7

Bảng 3 Lượng bốc hơi bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh 8

Bảng 4 Phân phối lượng mưa trung bình nhiều năm tại huyện Thuận Thành 8

Bảng 5 Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế xã hội giai đoạn 2000-2010 9

Bảng 6 Thống kê công trình cấp nước sạch và VSMT huyện Thuận Thành[6] 12

Bảng 7 Mực nước trung bình tháng, năm tại trạm Bến Hồ 13

Bảng 8 Các chỉ tiêu phân tích đánh giá chất lượng nước sông 25

Bảng 9 Kết quả xác định pH tối ưu 27

Bảng 10 Kết quả xác định liều lượng phèn tối ưu 28

Bảng 11 Kết quả xác định pH tối ưu 30

Bảng 12 Kết quả xác định liều lượng PAC tối ưu 30

Bảng 13 Kết quả xác định pH tối ưu 32

Bảng 14 Kết quả xác định liều lượng phèn sắt tối ưu 32

Bảng 15 Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng[3] 38

Bảng 16 So sánh các chỉ tiêu nước đầu vào và đầu ra 39

Bảng 17 Thông số máy bơm 46

Bảng 18 Các thông số thiết kế của bể hòa trộn phèn 47

Bảng 19 Các thông số thiết kế của bể tiêu thụ phèn 49

Bảng 20 Các thông số thiết kế của bể trộn đứng 51

Bảng 21 Các thông số thiết kế của bể phản ứng cơ khí 55

Bảng 22 Các thông số thiết kế của bể lắng lamen 61

Bảng 23 Các thông số thiết kế của bể lọc 69

Bảng 24 Các thông số thiết kế của bể chứa nước sạch 71

Bảng 25 Các thông số thiết kế của sân phơi bùn 72

Bảng 26 Thông số máy bơm 74

Bảng 27 Bảng tính giá thành mua sắm trang thiết bị trong công trình thu nước và trạm bơm cấp I 76

Bảng 28 Bảng tính giá thành mua sắm trang thiết bị trong công trình trạm xử lý nước 77

Bảng 29 Bảng giá thành các trang thiết bị trong trạm bơm câp II 77

Bảng 30 Chi phí điện trạm bơm 79

Bảng 31 Chi phí hóa chất sử dụng 80

Bảng 32: Tổng hợp các hạng mục công trình của hệ thống xử lý nước cấp từ nước sông Đuống 81

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

RO: Reverse Osmosis – Thẩm thấu ngược

SS: Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng

STT: Số thứ tự

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

THCS: Trung học cơ sở

TSS: Total Suspended Solids - Tổng chất rắn lơ lửng

VSMT: Vệ sinh môi trường

XDCB: Xây dựng cơ bản

MỞ ĐẦU

Thuận Thành là một huyện nằm ở phía Nam tỉnh Bắc Ninh ven dòng sông Đuống (sông Thiên Đức xưa) Thuận Thành nằm cách trung tâm thành phố Bắc Ninh khoảng hơn 10 km, cách trung tâm thủ đô Hà Nội 25 km về phía tây nam Phía bắc giáp với huyện Quế Võ và huyện Tiên Du được ngăn cách bởi sông Đuống, phía đông Thuận Thành giáp với huyện Gia Bình và huyện Lương Tài, phía nam Thuận Thành giáp với tỉnh Hải Dương

Với dân số trong huyện là 144.536 người (2009) và người dân trong vùng chủ yếu sử dụng nguồn nước ngầm và nước mưa cho sinh hoạt hàng ngày Huyện đã có nhà máy cấp nước sinh hoạt tại thị trấn Hồ công suất ~1000m3/ngày.đêm nhưng cũng chỉ đủ để cung cấp cho dân cư trong thị trấn Trong những năm gần đây diễn biến thời tiết rất phức tạp, lũ bão gia tăng trong mùa mưa và hạn hán kéo dài trong mùa khô Đồng thời, tình hình phát triển kinh tế xã hội của huyện có những biến động mạnh như: quá trình đô thị hoá mạnh, dân số tăng nhanh, nhiều khu công nghiệp mới được xây dựng gây ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước ngầm và nước mưa Cùng với đó, việc phát triển nghề thủ công và lượng rác thải sinh hoạt phát sinh ngày càng nhiều khiến cho nguồn nước sinh hoạt của người dân nơi đây càng có dấu hiệu ô nhiễm Mặt khác với nguồn nước mặt tương đối dồi dào vì hệ thống sông ngòi dày đặc và trên địa bàn huyện có sông Đuống chảy qua với chất lượng nước tương đối đảm bảo Qua đánh

giá của Trung tâm Tài nguyên nước & Môi trường – Viện Khoa học Thủy lợi, nước

sông Đuống có hàm lượng chất lơ lửng khá cao, dao động trong khoảng từ 375,7mg/l Mùa mưa nước sông chứa nhiều phù sa nên tổng lượng chất rắn lơ lửng thường cao hơn mùa khô

25,3-Với tình hình cấp bách về nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân trong huyện

và đặc điểm của nước sông Đuống, em xin đề xuất đề tài:“Nghiên cứu thiết kế công trình cấp nước sinh hoạt sử dụng nước sông Đuống cấp cho khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh” Khi hệ thống cấp nước được đưa vào sử dụng, không chỉ đáp ứng nhu cầu và mong muốn của người dân trong khu vực mà còn góp phần giảm thiểu các bệnh liên quan đến nước sạch và vệ sinh môi trường, cải thiện sức khỏe cộng đồng, điều kiện sống của người dân, tạo ra môi trường xanh, sạch, đẹp, bộ mặt nông thôn ngày càng khởi sắc

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước sông Đuống có hàm lượng cặn lơ lửng lớn

để cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh, đạt yêu cầu theo quy chuẩn QCVN 01:2009/BYT

5

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn

Đối tượng nghiên cứu

Nước sông Đuống và hệ thống xử lý nước sinh hoạt từ nước sông Đuống có hàm

lượng cặn lơ lửng cao

Phạm vi nghiên cứu

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước sinh hoạt từ nước sông Đuống để cấp cho

khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh

Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp nghiên cứu được áp dụng bao gồm:

- Phương pháp thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu: Tìm hiểu, thu thập, phân tích

số liệu, các công thức và mô hình dựa trên các tài liệu có sẵn và từ thực tế

- Điều tra khảo sát thực địa: Khảo sát hiện trạng sử dụng nước khu dân cư và

đoạn sông Đuống chảy qua khu vực phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh

- Phương pháp thống kê: Thu thập và xử lý các số liệu về điều kiện khí tượng,

thủy văn, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu

- Phương pháp so sánh: So sánh với các chỉ tiêu trong QCVN, TCVN hiện hành

- Phương pháp nghiên cứu phân tích tại phòng thí nghiệm: Làm các thí nghiệm

để lựa chọn vật liệu và các điều kiện tối ưu cho hệ thống xử lý

Kết cấu của luận văn

Mở đầu

- Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết đề xuất công nghệ xử lý nước

- Chương 3: Thiết kế trạm xử lý nước cấp

- Chương 4: Khái toán kinh tế cho hệ thống

Kết luận và kiến nghị

Ý nghĩa của luận văn

- Giải quyết vấn đề nước sạch và sức khỏe cộng đồng Đảm bảo được an toàn vệ

sinh, giảm được các bệnh liên quan như: tiêu chảy, đau mắt hột, sốt rét…

- Làm tiền đề cho các doanh nghiệp tư nhân và ngoài tư nhân với vốn ban đầu

thấp có thể tự thiết kế và áp dụng hệ thống xử lý này góp phần nâng cao mức sống

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh

1.1.1 Vị trí địa lý

Thuận Thành là huyện đồng bằng, cách trung tâm tỉnh 15 km về phía Bắc, cách thủ đô

Hà Nội 25 km về phía Tây Với toạ độ địa lý:

- Từ 20059’11” đến 21006’00” vĩ độ Bắc

- Từ 1060 59’’00” đến 106008’00” kinh độ Đông

Phía Bắc giáp huyện Tiên Du và Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh

Phía Nam giáp huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên và huyện Cẩm Giàng, tỉnh Hải Dương Phía Đông giáp huyện Gia Bình và Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh

Phía Tây giáp huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội

Hình 1 Bản đồ hành chính huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh

Giới hạn vùng nghiên cứu

Huyện Thuận Thành bao gồm toàn bộ 17 xã và một thị trấn thuộc huyện Thuận Thành với tổng diện tích tự nhiên là 11.971 ha, dân số đến năm 2010 là 147.538 người Trong đó, vùng nghiên cứu phía Tây huyện bao gồm các xã: Trí Quả, Xuân Lâm

và Hà Mãn với tổng diện tích tự nhiên là 1377,9 km2, dân số đến năm 2010 là 20677 người[6]

7

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình tương đối bằng phẳng, nghiêng từ tây sang đông được thể hiện qua các dòng chảy mặt đổ về sông Đuống Mức độ chênh lệch địa hình không lớn, với vùng đồng bằng thường có cao độ từ 2,1÷5,9m[6]

Với dạng địa hình trên Thuận Thành có điều kiện thuận lợi phát triển đa dạng các loại cây trồng, vật nuôi, luân canh nhiều cây trồng và canh tác nhiều vụ trong năm Song cũng có khó khăn là phải xây dựng các công trình tưới, tiêu cục bộ và đòi hỏi lựa chọn cơ cấu cây trồng vật nuôi thích hợp đối với vùng mới phát huy được hết tiềm năng đất đai của huyện

1.1.3 Đặc điểm khí hậu

1.1.3.1.Nhiệt độ

Huyện Thuận Thành có nền nhiệt độ khá cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng

230÷270C Tháng có nhiệt độ trung bình lớn nhất thường rơi vào tháng VI và tháng VII, nhiệt độ trung bình hai tháng này từ 28÷330C Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là tháng I nhiệt độ trung bình tháng này chỉ từ 16÷200

C vào ngày 30/XII/1975[6]

Bảng 1 Nhiệt độ không khí bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh

Bảng 2 Độ ẩm bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh

nhất vào tháng II đến tháng IV với lượng bốc hơi khoảng 56÷62 mm/tháng, lượng bốc hơi tháng lớn nhất vào tháng VI ÷VII đạt 93,6÷94,8mm/tháng[6]

Bảng 3 Lượng bốc hơi bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh

từ 15÷16% tổng lượng mưa năm[6]

Bảng 4 Phân phối lượng mưa trung bình nhiều năm tại huyện Thuận Thành Trạm

10 ngày mưa có mưa dông với tổng lương mưa đáng kể, thường gây úng

1.1.3.5.Mạng lưới sông ngòi

a Sông lớn chảy qua vùng

Sông Đuống: Sông Đuống là phân lưu của sông Hồng, chiều dài 67 km, bắt

nguồn từ làng Xuân Canh, chảy theo hướng từ Tây sang Đông và đổ vào sông Thái Bình tại Kênh Phố (Chí Linh) hai bờ có đê bao khá vững chắc Đoạn đầu sông Đuống chỉ rộng 200÷300m, đoạn cuối mở rộng dần từ 1.000÷2.500m Đoạn sông Đuống chảy qua địa phận huyện Thuận Thành dài 14,8km Hàng năm sông Đuống chuyển tải từ sông Hồng sang sông Thái Bình một lượng nước khá lớn, ước tính khoảng 29 tỷ m3

nước, tương ứng 25,7% tổng lượng nước của sông Hồng tính đến Sơn Tây, vì vậy nó

đã ảnh hưởng rất lớn tới chế độ dòng chảy ở hạ du sông Thái Bình[6]

b Sông nội địa

Sông Dâu – Lang Tài: Sông Dâu bắt nguồn từ Đại Trạch huyện Thuận Thành

đến Liễu Khê thì sông hợp với sông Đình Dù (từ Như Quỳnh tới Nhiễu Khê) thành

9

sông Lang Tài, sông chảy qua Văn Lâm về Cẩm Giàng rồi chảy tiếp vào sông Tràng

Kỷ dài 22 km, đây là trục tiêu lớn nhất của vùng Gia Thuận

Sông Đình Dù: Là sông dẫn nước cấp cho trạm bơm Văn Lâm và Như Quỳnh Sông Đông Côi - Đại Quảng Bình: Là trục sông đào trong hệ thống thuỷ nông Bắc -

Hưng - Hải được xây dựng vào năm 1957, sông dài 23,8 km, sông bắt đầu từ Đại Trạch huyện Thuận Thành và kết thúc tại Ngọc Quan huyện Lương Tài Sông Đông Côi - Đại Quảng Bình là trục tiêu tự chảy của khu vực Đại Đồng Thành, An Bình (Thuận Thành), Đại Bái - Quảng Phú - Bình Định (Gia Bình và Lương Tài) đổ ra sông Tràng Kỷ[6]

1.1.4 Đặc điểm dân cư, kinh tế, xã hội

1.1.4.1 Dân số

Theo số liệu thống kê hiện tại dân số toàn huyện đến hết năm 2010 là 147.538 người trong đó nam giới là 76.655 người, nữ giới là 72.506 người Dân số ở khu vực thành thị là 11.853 người chiếm 8,03% dân số toàn vùng, ở khu vực nông thôn là 135.685 người Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên toàn huyện ở mức 1,511% Mật độ dân cư toàn huyện là 1.226 người/km2, chủ yếu tập trung đông ở các khu vực thành thị như thị trấn, thị tứ còn lại sống ở khu vực nông thôn[6]

1.1.4.2 Nền kinh tế chung của huyện

Huyện Thuận Thành trong thời gian qua nhờ thực hiện công cuộc đổi mới đã thu được một số kết quả đáng phấn khởi Nền kinh tế từng bước ổn định hơn, có những mặt tăng trưởng khá, đời sống nhân dân cả về vật chất lẫn tinh thần ngày càng được cải thiện Cơ cấu kinh tế đã có sự chuyển dịch để tăng thu nhập cho xã hội[6]

Bảng 5 Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế xã hội giai đoạn 2000-2010

4 GDP bình quân đầu người Triệu đồng 2,85 5,26 9,8 10,4

Ghi chú:( Giá cố định năm 1994)

GDP bình quân đầu người đạt 20.000.000 đ/ năm (giá hiện hành)

1.1.4.3 Tình hình xã hội trên địa bàn huyện

a Giao thông

* Mạng lưới giao thông

Mạng lưới giao thông trong vùng phát triển rộng khắp trong vùng Có đường ô tô đến tận trung tâm xã và thậm chí đến nhiều xóm nhỏ, toàn huyện hiện có 2.747 km đường huyện, đường đô thị và 78,46km đường xã

* Giao thông thủy

Trên địa bàn huyện Thuận Thành có con sông Đuống chảy qua, sông này có thể cho các phương tiện thủy có tải trọng 200 - 400 tấn đi qua

b Y tế

Mạng lưới y tế trên địa bàn huyện phát triển rộng khắp cả về số lượng và chất lượng Tính đến năm 2010 là 100% số xã, thị trấn huyện Thuận Thành được công nhận đạt chuẩn quốc gia về y tế

c Giáo dục

Quy mô hệ thống giáo dục – đào tạo giữ vững và phát triển Công tác phổ cập giáo dục tiểu học và giáo dục THCS tiếp tục được củng cố vững chắc, công tác phổ cập giáo dục trung học được triển khai tích cực Các trung tâm học tập cộng đồng tại

18 xã, thị trấn được củng cố kiện toàn và hoạt động đạt kết quả tốt Chất lượng giáo dục có sự chuyển biến toàn diện, đồng đều và thực chất hơn Học sinh xếp loại đạo đức tốt, khá chiếm tỷ lệ cao Kết quả học sinh giỏi hàng năm đạt tốp đầu của tỉnh Bắc Ninh, học sinh thi đỗ vào đại học và cao đẳng năm sau cao hơn năm trước[6]

1.4.1.4 Đánh giá chung về hiện trạng kinh tế xã hội

a Thuận lợi

Thuận thành là huyện có vị trí địa lý tương đối thuận lợi cách thủ đô Hà Nội trung tâm văn hoá chính trị của cả nước khoảng 25km Có hệ thống giao thông tương đối thuận lợi nối với trung tâm thành phố Hà Nội

Là huyện có nhiều làng nghề truyền thống: Tranh Đông Hồ, nuôi tằm, dệt vải, sản xuất màn

Đội ngũ cán bộ khoa học về phục vụ cho huyện ngày một đông, trình độ cao Trình độ dân trí của người dân trong vùng tương đối cao, một bộ phận dân cư có trình độ sản xuất hàng hoá, năng động với cơ chế thị trường

Cơ sở hạ tầng ngày càng được phát triển, giao thông, mạng lưới điện, cơ sở y tế, giáo dục, truyền thanh…đã được đầu tư nâng cấp, ngày càng đáp ứng tốt hơn đời sống vật chất cũng như tinh thần của nhân dân

Một số dự án xây dựng và phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp đã và đang được đầu tư xây dựng Việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng vật nuôi trong nông nghiệp đã góp phần xoá đói, giảm nghèo, đời sống của người dân trong tỉnh ngày càng được nâng cao

b Khó khăn

Tài nguyên khoáng sản ít, mật độ dân số cao, đất nông nghiệp ít

11

Cơ cấu kinh tế còn có bộ phận chuyển dịch chậm, chưa đồng bộ, nhất là cơ cấu lao động Một số hoạt động thuộc lĩnh vực thương mại, du lịch-dịch vụ, văn hoá, văn nghệ còn yếu

Ứng dụng tiến bộ khoa học, kỹ thuật và công nghệ mới vào sản xuất còn ít, chưa hình thành được ngành kinh tế mũi nhọn, sản phẩm chiếm ưu thế tiêu thụ trên thị trường trong nước và xuất khẩu chưa nhiều

Đời sống nhân dân tuy có được cải thiện nhưng chênh lệch mức sống giữa các tầng lớp dân cư rất lớn và tiếp tục tăng

Lực lượng lao động đông đảo nhưng lao động được đào tạo cơ bản, có tay nghề cao chưa đủ đáp ứng cho nhu cầu phát triển nhanh, hiện đại, nhất là đang thiếu các doanh nhân, các tổng công trình sư, các nhà quản lý giỏi

1.1.5 Nhu cầu sử dụng nước tại khu vực nghiên cứu

1.1.5.1 Cấp nước đô thị

Hiện tại Thị trấn Hồ đang tiến hành xây dựng nhà máy nước Tổng số dân thị trấn được cấp nước hợp vệ sinh 91,6% từ giếng khoan, giếng đào[6]

1.1.5.2 Cấp nước nông thôn

Số dân nông thôn được dùng nước hợp vệ sinh đến tháng 5 năm 2010 của huyện Thuận Thành đạt 93,4% tổng số dân nông thôn toàn huyện Trong tổng số các loại hình cấp nước, loại hình cấp nước bằng giếng khoan chiếm đa số, tiếp đến là các loại hình cấp nước bằng giếng đào, bể chứa nước mưa, loại hình cấp nước tập trung bằng nước máy dẫn nước bằng đường ống Ngoài ra còn một số hộ sử dụng nước sông, hồ,

ao, suối và nguồn khác[6]

* Cấp nước sạch tập trung nông thôn

Tổng số dân hiện được cấp nước tập trung thực tế 4.247 người đạt 2,9% dân số nông thôn toàn huyện

* Cấp nước phân tán

Gồm: giếng khoan lắp bơm tay, giếng đào, bể, lu chứa nước mưa

+ Giếng khoan: Toàn vùng có 121.259 người sử dụng nước giếng khoan hợp vệ sinh trên địa bàn huyện chiếm 89,4% dân số nông thôn, chủ yếu do các hộ tự đầu tư kinh phí xây dựng

+ Giếng đào: Toàn vùng có 709 người được cấp nước hợp vệ sinh chiếm 0,5% dân số nông thôn toàn huyện

+ Bể lu chứa nước mưa: chiếm 1,53% dân số nông thôn toàn huyện

Tổng số dân nông thôn được cấp nước hợp vệ sinh là 128.471 người đạt 94,5% dân số nông thôn

Tổng số dân được cấp nước hợp vệ sinh trên địa bàn huyện là 139.152 người đạt 93,4 % dân số toàn huyện[6]

Bảng 6 Thống kê công trình cấp nước sạch và VSMT huyện Thuận Thành[6]

Số người

sử dụng nước HVS

Tỉ lệ số người

sử dụng nước HVS,

%

Số lượn

g

Số lượng được xếp là HVS:

Số người

sử dụng giếng đào HVS

Số giếng khoa

n

Số giếng khoan được xếp là HVS

Số người

sử dụng giếng khoan HVS

Số lượng

Số lượng được xếp là HVS

Số người

sử dụng nước mưa HVS

Số vòi nước máy riêng

Số người

sử dụng

Số vòi/ bể nước máy công cộng

Số người

sử dụng

13

1.2 Hiện trạng tài nguyên nước khu vực nghiên cứu

1.2.1 Hiện trạng tài nguyên nước mặt

Sông Đuống là sông lớn chảy qua địa bàn huyện Thuận Thành có biên độ dao động mực nước trong năm khá lớn giữa mùa lũ và mùa kiệt Sự biến đổi mực nước trong năm có quan hệ chặt chẽ với lượng mưa, cho đến khi các công trình hồ chứa ở thượng lưu tham gia điều tiết dòng chảy cùng với các công trình lấy nước trên các sông trục chính hoạt động thì biên độ mực nước đã có sự thay đổi so với dòng chảy tự nhiên nhưng không lớn lắm

Bảng 7 Mực nước trung bình tháng, năm tại trạm Bến Hồ

Đơn vị:cm Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Bến Hồ

(61-07) 115 96 89 113 179 342 521 541 437 323 232 150 262

a Chất lượng nước sông Đuống

Sông Đuống có hàm lượng phù sa nhiều vào mùa mưa trung bình cứ 1 m3 nước

có 2,8 kg phù sa tạo nên cánh đồng phù sa bồi tụ phì nhiêu màu mỡ ven sông thuộc các huyện Tiên Du, Từ Sơn, Quế Võ, Thuận Thành, Gia Bình, Lương Tài Thành phần hoá học của nước phù sa sông Đuống có đầy đủ các chất dinh dưỡng phục vụ rất tốt cho cây trồng sinh trưởng và phát triển[6]

b Chất lượng nước sông nội vùng

Chất lượng nước các sông ngòi nội địa nhìn chung đã và đang bị ô nhiễm nhất là đối với các sông Đông Côi, sông Dâu Đình Dù Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước chủ yếu là nước thải sản xuất sinh hoạt từ các làng nghề như: Sông Đông Côi tại Đại Bái có hàm lượng các chất gây ra ô nhiễm chất lượng nước rất cao: DO = 3,82 mg/l, COD = 38,2 mg/l, BOD = 21,4 mg/l, Coliform = 13.000 Coli/100ml, … Nguồn nước mặt sông Đình Dù tại trạm bơm Như Quỳnh trên hệ thống Bắc Hưng Hải bị ô nhiễm do nhận nước thải từ các khu công nghiệp Như Quỳnh A, Như Quỳnh B nước thải từ các khu dân cư tại thị trấn Như Quỳnh với hàm lượng các chất gây ô nhiễm rất cao như: DO = 4,59 mg/l, COD = 36,6 mg/l, BOD = 21,5 mg/l, NO2- = 0,072 mg/l, Coliform = 10.200 Coli/100ml v.v…[6]

1.2.2 Hiện trạng tài nguyên nước ngầm

a Trữ lượng nước ngầm

Nước dưới đất là khoáng sản đặc biệt Về trữ lượng nó giống khoáng sản rắn (trữ lượng tĩnh tự nhiên) nhưng có phần đặc biệt mà khoáng sản rắn không có (trữ lượng động tự nhiên, trữ lượng cuốn theo ) Chính phần đặc biệt này góp phần quyết định trong đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất, đặc biệt là trữ lượng động và trữ lượng cuốn theo

Tài nguyên nước dưới đất của một vùng lãnh thổ được thể hiện bằng trữ lượng khai thác tiềm năng và trữ lượng khai thác dự báo

Vùng hệ thống Nam Đuống nói chung và huyện Thuận Thành nói riêng là một trong những vùng thuộc lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình đã được tìm kiếm - thăm

dò và đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất Kết quả xác định được trữ lượng cấp A: 535.096 m3/ng, cấp B: 450.600 m3/ng, cấp C1: 632.670 m3/ng Trong đó trữ lượng công nghiệp (cấp A + B) là 985.696 m3/ng, riêng vùng Hà Nội là 848.980 m3/ng[6]

b Chất lượng nước ngầm

Mục đích sử dụng nước khác nhau đòi hỏi chất lượng nước khác nhau Trong phạm vi khu vực chỉ nêu các yêu cầu chung nhất về chất lượng nước Nhìn chung mọi yêu cầu sử dụng nước đều đòi hỏi nước đảm bảo yêu cầu về các mặt: Tính chất vật lý (trong, không mùi, không vị, không màu, nhiệt độ thích hợp); độ pH của nước không cao quá và cũng không thấp quá (6,5÷8,5); Tổng độ khoáng hoá của nước không lớn quá (M ≤ 1 g/l), ở vùng hiếm nước cho phép đến 1,5 g/l, nếu dùng cho chăn nuôi hay tưới cây cho phép đến 3 g/l, còn nuôi trồng thủy sản cao hơn nhưng tuỳ thuộc vào loại con giống Khi sử dụng nước cho yêu cầu vệ sinh (về sinh vật) và hạn chế hàm lượng các chất độc hại khác[6]

- Đa số các mẫu nước ngầm ở khu vực huyện Thuận Thành đảm bảo các chỉ tiêu vật lý, không màu, không mùi và độ trong đạt yêu cầu Độ tổng khoáng hoá thường dưới giới hạn cho phép (< 1g/l)

Tuy nguồn nước ngầm tại huyện Thuận Thành tương đối phong phú tuy nhiên để

sử dụng nước ngầm làm nước cấp sinh hoạt cho một khu dân cư cần phải có đánh giá chi tiết về trữ lượng, để đạt được chất lượng nước tốt cũng cần phải chiều sâu khai thác lớn, cần khoan nhiều giếng Dẫn đến chi phí thăm dò, khảo sát, đánh giá về trữ lượng cũng như chất lượng tương đối cao Vì vậy, luận văn chọn nguồn nước sông Đuống có trữ lượng dồi dào, ổn định, khai thác thuận lợi, an toàn để làm nguồn nước cấp sinh hoạt cho khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh

1.3 Tổng quan về phương pháp xử lý nước có hàm lượng cặn lơ lửng lớn

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

– Biện pháp cơ học:Sử dụng cơ học để giữ lại cặn không tan trong nước như:

lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc,

– Biện pháp hóa học: Dùng phèn làm chất keo tụ, , cho clo vào nước để khử

trùng, dùng hóa chất để diệt tảo

– Sử dụng công nghệ lọc nước: thẩm thấu ngược RO, Nano…

1.3.1 Xử lý nước bằng phương pháp cơ học

1.3.1.1 Hồ chứa và lắng sơ bộ

15

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 nước vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà máy xử lý nước

1.3.1.2 Bể lắng cát

Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/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 cát có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5; để loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng [2]

1.3.1.3 Lắng

Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng

Trong bể lắng ngang, dòng nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 16,3 mm/s Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 3.000 m3/ngày Đối với bể lắng đứng, nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc 0,3-0,5 mm/s Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 đến 20%

Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng ngang thông thường, nhưng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không gỉ hoặc bằng nhựa Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 450 ÷ 600 so với mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu suất cao hơn so với bể lắng ngang Diện tích bể lắng lớp mỏng giảm 5,26 lần so với bể lắng ngang thuần túy

Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn Tuy nhiên, bể lắng trong có cấu tạo phức tạp, kỹ thuật vận hành cao Vận tốc nước đi từ dưới lên ở vùng lắng nhỏ hơn hoặc bằng 0,85 mm/s

và thời gian lưu nước khoảng 1,5 – 2 giờ[2]

1.3.1.4 Lọc

Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tùy thuộc vào yêu cầu đối với chất lượng nước của các đối tượng dùng nước Quá trình lọc nước

là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại, làm tăng tổn thất áp lực, tốc độ lọc giảm dần Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc Tốc độ lọc là lượng nước được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thời gian (m/h) Chu kỳ lọc là khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T (h)

Để thực hiện quá trình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc có nguyên tắc làm việc, cấu tạo lớp vật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau Thiết bị lọc có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên tục; theo dạng của quá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc chân không (áp suất 0,085 MPa), lọc áp lực (từ 0,3 đến 1,5 MPa) hay lọc dưới

áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng; …[2]

Trong các hệ thống xử lý nước công suất lớn không cần sử dụng các thiết bị lọc

áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt Vật liệu lọc có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi nghiền, thậm chí cả than nâu hoặc than gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện địa phương Quá trình lọc xảy ra theo những cơ chế sau:

– Sàng lọc để tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học;

– Quá trình lắng tạo bông

Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở dao động trong khoảng 1-2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1 m

1.3.2 Xử lý nước bằng phương pháp hóa học

1.3.2.1 Keo tụ – tạo bông

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 đến 10 m Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực

17

hút VanderWaals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra do chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán keo, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện,

có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện

Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông Quá trình thủy phân các chất keo

tụ và tạo thành bông cặn xảy ra theo các giai đoạn sau:

Me(OH)2+ + HOH Me(OH)+ + H+ + Me(OH)+ + HOH Me(OH)3 + H+

Me3+ + HOH Me(OH)3 + 3H+

Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như:

- Al2(SO4)3, Al2(SO4)2.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O,

Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2

Trong phần lớn các trường hợp, người ta sử dụng hỗn hợp NaAlO2 và Al2(SO4)3theo tỷ lệ (10:1) – (20:1) Phản ứng xảy ra như sau:

6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O 8Al(OH)3 + 2Na2SO4

Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi trường cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông [5]

1.3.2.3 Muối sắt

Các muối sắt được sử dụng làm chất keo tụ có nhiều ưu điểm hơn so với các muối nhôm do:

Trong điều kiện kiềm hóa:

2FeCl3 + 3Ca(OH)2 Fe(OH)3 + 3CaCl2

FeSO4 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3CaSO4 [5]

1.3.2.4 Chất trợ keo tụ

Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ (flucculant) Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo Các chất trợ keo

tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose, dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O)

Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n Tùy thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dương như polyacrylic acid (CH2CHCOO)n hoặc polydiallyldimetyl-amon [5]

Liều lượng chất keo tụ tối ưu sử dụng trong thực tế được xác định bằng thí

nghiệm Jartest

19

CHƯƠNG II: CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

2.1 Tính toán, xác định quy mô, công suất

Khu vực nghiên cứu phía Tây huyện Thuận Thành bao gồm 3 xã: Trí Quả, Xuân Lâm và Hà Mãn với tổng diện tích tự nhiên là 1377,9 km2, dân số đến năm 2010 là

20677 người

Dự báo dân số đến năm 2030:

Pn = P0 ( 1 + r )n = 20677 (1 + 1,1%)20 = 25734 (người)

Trong đó:

- Pnlà dân số năm thứ n kể từ năm chọn làm gốc (năm 2030)

- P0 là dân số năm chọn làm gốc (chọn năm 2010)

- r là tỷ lệ tăng dân số (r = 1,1%)

- n là số năm tính toán (so với năm chọn làm gốc)

Khu vực phía Tây huyện Thuận Thành thuộc nông thôn nên tỷ lệ người dân được cấp nước sinh hoạt là 90% [10]: 25734 × 90% = 23161 (người)

2.1.1 Nhu cầu dùng nước sinh hoạt của khu dân cư

Qngày max = 𝐾𝑛𝑔à𝑦.𝑚𝑎𝑥𝑞0 ×𝑁

q0 : Tiêu chuẩn dùng nước tính theo đầu người ngày trung bình trong năm (l/người.ngđ) Đối với thành phố, thị xã vừa hoặc nhỏ, khu công nghiệp nhỏ thì có thể lấy như sau: q0 = 100 (l/người.ngày)[10]

- K ngày max: Hệ số dùng nước không điều hoà ngày, kể đến cách tổ chức đời sống

xã hội, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa, cách lấy như sau: Kngày max = 1,2 ÷ 1,4 (l/người.ngày)

- N là số dân của khu vực 23161 người

Lưu lượng nước cần thiết cấp cho mục đích sinh hoạt là:

là q0 = 250÷300 (l/người)[10] thì lưu lượng cần thiết cho việc cấp nước ở bệnh viện là:

N : Số học sinh + giáo viên + bảo vệ

2.1.2.3 Lưu lượng nước tưới cây[10]

Nước tưới cây, rửa đường Qtcr = 10%Qsh

⇒ Vậy lưu lượng nước tưới cây, rửa đường là

𝑄𝑡𝑐𝑟 = 10% x 2814,34 = 281,434 (𝑚3/ngđ) Trong đó:Lưu lượng nước tưới cây Qt = 40% Qtcr

Lưu lượng nước tưới cây được xác định:

- b : hệ số kể đến lượng nước rò rỉ đối với hệ thống cấp nước mới (b= 1,1÷1,15)

- c : hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm cấp nước (rửa các bể lắng,

bể lọc ) c = 1,05 ÷ 1,1 (trị số lớn khi công suất nhỏ và ngược lại)

Vậy công suất cấp nước của trạm cấp nước là:

Q = ( 1,1 × 2779,29 + 140 + 125,57)× 1,15 × 1,05 = 4012,27 (m3/ngđ)

Chọn công suất cấp nước của trạm là 4100 (m3/ngđ)

2.2 Đánh giá chất lượng nước

2.2.1 Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt khu dân cư

Hiện nay người dân trong huyện đang sử dụng nguồn nước chính từ các nguồn như đã nêu trên, chủ yếu là nước mưa và nước ngầm Tuy các nguồn nước đang sử

dụng có các chỉ tiêu đáp ứng được chất lượng nước sinh hoạt nhưng với nền kinh tế phát triển mạnh, thực trạng công nghiệp hóa, hiện đại hóa dẫn đến các khu công nghiệp trong khu vực được xây dựng ngày càng nhiều làm cho ô nhiễm môi trường không khí, đất và nước cũng tăng cao Vì vậy, nguồn nước người dân sử dụng hiện tại

sẽ bị ảnh hưởng trong tương lai gần, biện pháp giải quyết vấn đề trên là xây dựng nhà máy xử lý nước sinh hoạt cấp cho người dân

2.2.2 Đánh giá chất lượng nước sông Đuống

Chất lượng nguồn nước mặt sông Đuống tại các vị trí khảo sát thông qua kết quả khảo sát, đo đạc là tương đối tốt, sông bị ô nhiễm cục bộ tại các vị trí sông nội địa đổ

ra sông, gián tiếp nhận nguồn nước thải từ các làng nghề, khu dân cư

Tuy nhiên, do lòng sông rộng, nguồn nước bổ cập nhiều nên khả năng tự làm sạch của sông tốt, hiện tượng ô nhiễm chỉ xảy ra cục bộ và tùy vào từng thời điểm, hầu hết các chỉ tiêu: pH (7,13 – 7,39), NH4+ (0,07mg/l – 0,18mg/l), NO3-(1,2mg/l –4,38mg/l), PO43-(0,05mg/l – 0,1mg/l), COD (3,2mg/l – 12,8mg/l), TSS (trừ mẫu 23 tại

xã Lãng Ngâm – huyện Gia Bình) đều nằm trong quy chuẩn chất lượng nước mặt loại A2[7]…Tuy nhiên nguồn nước vẫn bị ô nhiễm cục bộ do hàm lượng Coliform, BOD5

khá cao, có vị trí gần tới giới hạn cho phép loại B2 (xem hình 2, 3).Hàm lượng NO2-,E.Coli có những vị trí vượt quy chuẩn cho phép loại B2

Hình 2 Diễn biến BOD5trên sông Đuống

Hình 3.Diễn biến Coliform trên sông Đuống

Hình 4 Diễn biến DO trên sông Đuống

Về các kim loại nặng như Cu, Mn, Zn, Cd, chất hoạt động bề mặt, tổng dầu mỡ,

hóa chất BVTV, hóa chất trừ cỏ, tổng hoạt độ phóng xạ α, tổng hoạt độ phóng xạ β…các kết quả phân tích đều thấy có tồn tại một lượng nhất định trong các mẫu nước sông nhưng với nồng độ nhỏ, không ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước

Nhìn chung sông Đuống là nguồn nước mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước phục vụ sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp[7]

2.3 Lựa chọn vị trí xây dựng hệ thống xử lý

Vị trí trạm xử lý được lựa chọn gần sông, dựa trên các yêu cầu:

-Phù hợp quy hoạch chung của huyện

-Đảm bảo cho việc quản lý, vận hành dễ dàng

-Đặt nơi khô ráo, không bị ngập lụt hoặc lún sụt để đảm bảo sự làm việc ổn định của các công trình trong trạm xử lý

-Có khả năng phát triển trong tương lai để xây dựng thêm công trình hoặc thay đổi công trình trong quá trình cải tạo và nâng cấp

-Có địa hình thuận lợi cho việc bố trí cao trình trạm xử lý, tránh đào đắp nhiều

-Đảm bảo điều kiện vệ sinh là tốt nhất, đặt xa các nguồn hoặc các cơ sở gây ô nhiễm

-Đảm bảo địa chất tốt, gần nơi cung cấp điện, gần đường giao thông, ở đầu hướng gió chính về mùa hè để tránh bụi và hơi độc ảnh hưởng tới

- Theo các tiêu chí trên vị trí xây dựng thuận lợi thuộc địa bàn xã Trí Quả, huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh Vì theo bản đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Thuận Thành, xã Trí Quả đáp ứng đủ các tiêu chí đã nêu trên

23

Hỡnh 5 Bản đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh

2.4 N ghiờn cứu thực nghiệm

2.4.1 Cơ sở lý thuyết

Mục đớch của quỏ trỡnh keo tụ là xỏc định loại chất keo tụ sử dụng, pH và liều lượng phốn tối ưu của quỏ trỡnh keo tụ tạo bụng để hổ trợ cho quỏ trỡnh khử màu, chất rắn lơ lửng

Xử lý bằng phương phỏp keo tụ là cho vào nước một loại hoỏ chất là chất keo tụ

cú thể đủ làm cho cỏc hạt rất nhỏ tạo thành cỏc hạt lớn hơn và lắng xuống Thụng thường quỏ trỡnh keo tụ tạo bụng xảy ra 2 giai đoạn sau:

- Bản thõn chất keo tụ phỏt sinh thuỷ phõn, quỏ trỡnh hỡnh thành dung dịch keo và ngưng tụ

- Trung hoà hấp phụ lọc cỏc tạp chất trong nước

Để thực hiện quỏ trỡnh keo tụ, người ta cho vào nước cỏc chất keo tụ thớch hợp như phốn nhụm Al2(SO4)3, phốn sắt FeSO4 hoặc FeCl3, PAC Cỏc phốn này được đưa vào nước dưới dạng hoà tan

Hàm lượng chất keo tụ đưa vào nước phải cần xỏc định bằng thực nghiệm Liều lượng chất keo tụ dựa vào cỏc yếu tố sau:

Sông Đuống

ƯNG YÊN

Xã Song Hồ Xã Đại Đồng Thành

Xã Trí Quả

Xã Thanh Khương

c

nts cts ODT skc

sk ONT cqp

skc skc ONT cts

ont

luc nts n ont sk luc

luc ONT NTD ttn

SKC

luc NKH DRA NKH luc

SKX ttn ttn SKC

ONT

BHK SKX ONT

SKC luc ttn

dvh ONT ONT ttn

NTD ont

o

ont ont SKC

cln ont NTD dgd

luc ont ont

luc NTD luc

NKH

NKH NKH

ont

luc SKC ont luc

ont

luc luc ont ont

SKC

luc skk

cln luc SKC DDT

NKH

bhk luc

skc

dgd NTD skc bhk

luc

dvh ONT

nts

ONT ONT

DDT skc

luc ONT dvh ONT ONT ttn ONT

ONT

ONT ONT luc luc DTL

luc luc

cts luc ONT CAN

luc

dch DDT SKX

ONT ttn bcs

NTD luc ONT

luc ttn

NKH

dvh ONT NTD

luc ONT nts

luc

luc

dgd luc luc luc

ONT

ttn DDT SKC

ONT BHK

ONT ONT dgd nts BHK

ont ttn ont ont ont

luc

ttn dvh

luc ont ont BHK

dvh

NTD

SKC ONT

luc luc

SKX

mnc

NKH luc luc

Xã Đình Tổ

ttn

SKCttn

ont dgd ont

ont dvh

SKX SKX SKX BHK MNC

TL.

283

luc

nts ONT ONT

luc

ttn ONT

ONT luc ONT

BHK MNC

ttn DDT luc

luc nts NTD luc

nts ont ont ont dvh

luc BHK

BHK

MNC

bcs

MNC BHK BHK

ONT cts DDT ONT

ONT luc ttn BHK

ONT nts

dgd ONT

luc luc

luc BHKSKC luc SKC SKk DRA

SKC SKC

ttn ONT luc ONT luc

luc

luc luc ONT

luc ONT BHK

dvh

luc luc SKk

SKk SKk

SKk NTD

luc Khu CN Xuân Lâm SKk dvh dvh

24

- Ảnh hưởng của chất keo tụ đến quá trình làm sạch tiếp theo và quá trình xử lý cặn

Hiệu suất quá trình keo tụ phụ thuộc vào giá trị pH Để keo tụ bằng phèn nhôm,

pH tối ưu từ 4.5- 8.0 hoặc nếu dùng phèn sắt( FeSO4) phải duy trì pH từ 7.0-10[8] Việc chọn hoá chất, liều lượng tối ưu và thứ tự cho vào nước, xác định lượng cặn tạo thành phải được tiến hành thí nghiệm

Nước dùng cho sinh hoạt và ăn uống để có thể đạt được tiêu chuẩn thì cần phải giải quyết hai vấn đề sau:

- Loại được hầu hết các cặn bẩn trong nước

- Đảm bảo không chứa các loại vi sinh gây bệnh

Quá trình keo tụ để loại bỏ cặn bẩn: cặn bẩn trong nước thiên nhiên thường là các hạt cát, sét, bùn, sinh vật phù du, sản phẩm phân huỷ các chất hưu cơ, …Ngoài các cặn lớn có thể loại bỏ cặn bằng cách lắng tĩnh điện, còn có các cặn bé tồn tại lơ lửng cần được xử lý

- Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo bông:

+ pH của nước sau khi cho chất keo tụ ( phèn nhôm ) vào:

+ Lượng dùng chất keo tụ:

+ Nhiệt độ của nước:

+ Tốc độ hỗn hợp của nước và chất keo tụ :

+ Tạp chất trong nước:

+ Môi chất tiếp xúc:

2.4.2 Thực nghiệm

Thời gian lấy và phân tích mẫu nước sông Đuống được tiến hành vào ngày

05/9/2016 Quá trình lấy và phân tích mẫu được tuân thủ chặt chẽ theo quy trình như sau:

a Chai chứa mẫu: sạch, bằng nhựa

b Vị trí lấy mẫu: Mẫu được lấy tại giữa dòng cách bờ 5m tại khu vực xã Đình

Tổ, lấy mẫu ở độ sâu cách mặt nước 0,1m

c Cách lấy:

- Rửa sạch chai nhiều lần bằng nước nguồn

- Cho nước vào đầy chai Đậy kín nắp

- Bảo quản trong thùng xốp ở nhiệt độ 0 – 5oC trong khi đưa đến phòng xét

nghiệm

d Dung tích mẫu: Tùy theo các chỉ tiêu xét nghiệm mà tính toán lượng mẫu cần lấy

- Xét nghiệm hóa lý: 1 lít nước mẫu

- Xét nghiệm vi sinh: 0,5 lít mẫu giữ lạnh (không quá 24 giờ)

25

e Bảo quản mẫu : Mẫu phải được chuyển ngay đến phòng thí nghiệm để tránh các phản ứng sinh hóa xảy ra làm sai lệch kết quả

Bảng 8 Các chỉ tiêu phân tích đánh giá chất lượng nước sông

xử lý nước cấp cho sinh hoạt từ nguồn nước sông

Thời gian tiến hành thực nghiệm : 15/9/2016 – 01/11/2016

Tại phòng thí nghiệm Khoa Môi trường - trường Đại học Thủy lợi công tác thực nghiệm được tiến hành trên máy khuấy Jartest 6 vị trí Thiết bị gồm 6 cánh khuấy quay cùng tốc độ Nhờ hộp số tốc độ quay có thể điều chỉnh được ở khoảng cách 10- 200

26

vòng/ phút Cánh khuấy dạng turbine gồm 2 bản nằm cùng mặt phẳng đứng.Cánh khuấy đặt trong 6 beaker với thể tích 1 lít

Hình 7 Dàn máy khuấy thí nghiệm Jartest

- Đũa thuỷ tinh

- Quả bóp cao su

Trong quá trình tiến hành thí nghiệm lần lượt thay đổi các chất keo tụ khác nhau

cụ thể: sử dụng phèn nhôm, PAC và phèn sắt (FeSO410%) nhằm tìm ra chất keo tụ thích hợp cho hệ thống xử lý để đạt hiệu quả cao nhất cũng như mang lại mang lại hiệu quả kinh tế Thông thường ta xác định pH tối ưu ứng với một liều lượng phèn nhất định, sau đó từ pH tối ưu đã xác định ta xác định liều lượng phèn tối ưu nhằm ưu tiên

về kinh tế, tiết kiệm chi phí hóa chất Trong quá trình thí nghiệm với các loại phèn khác nhau thì các bước tiến hành được thực hiện tương tự nhau Cụ thể như sau:

Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu

Cố định hàm lượng phèn (chọn trước hàm lượng phèn)

Biến thiên giá trị pH (điều chỉnh pH bằng dung dịch NaOH 0.5M hoặc HCl 0.5M) trong một khoảng từ 4 - 9

27

Trình tự thí nghiệm như sau :

Lấy 01 lít nước sông cho vào beaker 1 lít, cho lượng phèn đã chọn trước vào Dùng dung dịch NaOH 0.5M hoặc dung dịch HCl 0.5M để chỉnh pH dung dịch đến các giá trị pH khác nhau Ghi nhận thể tích các dung dịch đã dùng

Đưa 06 beaker vào giàn Jartest, bật máy khuấy ở tốc độ 120 vòng / phút trong 02 phút

Sau đó cho khuấy chậm trong 20 phút ở tốc độ 20 vòng / phút

Tắt máy khuấy, để lắng tĩnh 30 phút và theo dõi sự hình thành bông cặn, sau đó lấy mẫu( sử dụng pipet hút dưới mặt nước 1 cm) tiến hành đem đi xác định các chỉ tiêu

pH tối ưu là pH tương ứng với mẫu nước có độ màu với SS thấp nhất

Thí nghiệm 2: Xác định liều lượng phèn tối ưu ở pH tối ưu

Cố định giá trị pH (đã xác định ở thí nghiệm 1) bằng cách cho thêm dung dịch NaOH 0.5M hay HCl 0.5M

Biến thiên hàm lượng phèn trong một khoảng

Trình tự thí nghiệm như sau :

Chuẩn bị 06 beaker, cho vào mỗi cốc 01 lít nước sông

Thêm vào mỗi cốc các lượng phèn khác nhau

Sau đó thêm các thể tích dung dịch NaOH 0.5M hay HCl 0.5M để đạt pH tối ưu (đã xác định ở thí nghiệm 1)

Đưa 06 beaker vào giàn Jartest, bật máy khuấy ở tốc độ 140 vòng / phút trong 02 phút

Sau đó cho khuấy chậm trong 20 phút ở tốc độ 20 vòng / phút

Tắt máy khuấy, để lắng tĩnh 30 phút và theo dõi sự hình thành bông cặn, sau đó lấy mẫu( sử dụng pipet hút dưới mặt nước 1 cm) tiến hành đem đi xác định các chỉ tiêu Lượng phèn tối ưu là lượng phèn tương ứng với mẫu nước có độ màu với SS thấp nhất

2.4.2.4 Kết quả thí nghiệm:

I - Kết quả đối với chất keo tụ là phèn nhôm:

a - Kết quả xác định pH tối ưu:

Để xác định pH tối ưu khi sử dụng phèn nhôm làm chất keo tụ, thí nghiệm đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L) Thực hiện điều chỉnh pH dung dịch trước khi cho keo tụ bằng các dung dịch tương ứng gồm NaOH và HCl 0,5M Kết quả thực nghiệm thu được như sau:

Bảng 9 Kết quả xác định pH tối ưu

b - Kết quả xác định liều lượng phèn tối ưu

Để xác định lượng phèn nhôm tối ưu khi đã xác định được pH tối ưu, thí nghiệm

đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/l) Thực hiện điều chỉnh hàm lượng phèn nhôm trước khi tiến hành thí nghiệm ở giá trị pH đã được xác định tại thí nghiệm trên Kết quả thực nghiệm thu được như sau:

Bảng 10 Kết quả xác định liều lượng phèn tối ưu

Hiệu suất (%)

Cặn lơ lửng (mg/L)

Hiệu suất (%)

Hình 9 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý của độ màu, SS và sự thay

đổi hàm lượng phèn nhôm Nhận xét: ta thấy ở pH = 7 và hàm lượng phèn là 25 mg/l thì hiệu xuất xử lý của mẫu nước đối với độ màu là 98,92 % và SS của nước là 100% tương ứng với hàm lượng phèn tối ưu là 25 mg/l Vậy lượng phèn 25 mg/l là liều lượng phèn tối ưu

So sánh TCXDVN 33-2006: “Cấp nước – mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế” thấy rằng hàm lượng phèn tìm được khi thực nghiệm gần tương ứng với liều lượng phèn trong tiêu chuẩn Hơn nữa ta thấy hiệu suất xử lý độ màu và

SS giảm khi hàm lượng phèn từ 30mg/l trở lên do khi keo tụ hệ keo, điện thế ؏ của các hạt keo giảm dần có khi đến 0 Nhưng nếu tăng nồng độ phèn vào nước quá mức cần thiết có thể gây ra quá trình tích điện lại đối với hạt keo, khi đó điện tích của hạt keo đổi dấu và thế năng ؏ của hạt lại tăng lên, gây cản trở quá trình keo tụ

II - Kết quả đối với chất keo tụ là PAC:

a - Kết quả xác định pH tối ưu

Để xác định pH tối ưu khi sử dụng phèn PAC làm chất keo tụ, thí nghiệm đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L)

Hiệu suất (%)

Cặn lơ lửng (mg/L)

Hiệu suất (%)

b - Kết quả xác định liều lượng PAC tối ưu

Để xác định lượng phèn PAC tối ưu khi đã xác định được pH tối ưu, thí nghiệm

đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L) Thực hiện điều chỉnh hàm lượng phèn trước khi tiến hành thí nghiệm ở giá trị

pH đã được xác định tại thí nghiệm trên Kết quả thực nghiệm thu được như sau:

Bảng 12 Kết quả xác định liều lượng PAC tối ưu

Nhận xét: Nhìn vào bảng kết quả và độ thị biểu diễn sự tương quan giữa hiệu quả

xử lý SS, độ màu và liều lượng PAC cho vào mẫu nước khi ở cùng 1 giá trị pH = 7 và lượng PAC là 50mg/l thấy rằng hiệu xuất xử lý của mẫu nước đối với độ màu là 97,12

% và SS của nước là 98,21% tương ứng với hàm lượng phèn tối ưu là 50 mg/l Vậy lượng phèn 50 mg/l là liều lượng phèn tối ưu

III - Kết quả đối với chất keo tụ là phèn sắt:

a - Kết quả xác định pH tối ưu:

Để xác định pH tối ưu khi sử dụng phèn sắt làm chất keo tụ, thí nghiệm đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L) Thực hiện điều chỉnh pH dung dịch trước khi cho keo tụ bằng các dung dịch tương ứng gồm NaOH và HCl 0,5M Kết quả thực nghiệm thu được như sau:

Hiệu suất (%)

Cặn lơ lửng (mg/L)

Hiệu suất (%)

b - Kết quả xác định lượng phèn sắt tối ưu:

Để xác định lượng phèn sắt tối ưu khi đã xác định được pH tối ưu, thí nghiệm đã

sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L) Thực hiện điều chỉnh hàm lượng phèn trước khi tiến hành thí nghiệm ở giá trị

pH đã được xác định tại thí nghiệm trên Kết quả thực nghiệm thu được như sau:

Bảng 14 Kết quả xác định liều lượng phèn sắt tối ưu

Hiệu suất (%)

Cặn lơ lửng (mg/L)

Hiệu suất (%)

Nhận xét: Nhìn vào bảng kết quả và độ thị biểu diễn sự tương quan giữa hiệu quả

xử lý SS, độ màu và sự thay đổi hàm lượng phèn sắt cho vào mẫu nước khi ở cùng 1 giá trị pH = 7 và lượng phèn sắt (5%) là 100 mg/l ta thấy rằng thì hiệu xuất xử lý của mẫu nước đối với độ màu là 92,81 % và SS của nước là 98,21% Vậy lượng phèn 100 mg/l là liều lượng phèn tối ưu

Kết luận:

Quá trình thí nghiệm với các chất keo tụ khác nhau gồm phèn nhôm 5%, PAC 5% và phèn sắt 5% (FeSO4)có thể rút ra một số nhận xét như sau:

Như vậy, đánh giá về hiệu quả xử lý và lợi nhuận kinh tế thấy rằng đối với hệ

thống xử lý sử dụng chất keo tụ là phèn nhôm sẽ cho hiệu quả cao nhất về cả kỹ thuật cũng như kinh tế Với các lý do đó, luận văn đã lựa chọn chất keo tụ phèn nhôm để sử

dụng cho hệ thống xử lý nước sông Đuống với liều lượng 25 mg/l

2.6 Sơ đồ dây chuyền công nghệ lựa chọn

2.6.1 Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ

Quá trình xử lí nước phải qua nhiều công đoạn, mỗi công đoạn thực hiện trong các công trình đơn vị khác nhau Tập hợp các công trình đơn vị theo trình tự từ đầu đến cuối gọi là dây chuyền công nghệ xử lí nước Căn cứ vào các chỉ tiêu phân tích của nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước sử dụng có thể xây dựng các sơ đồ công nghệ khác nhau

Muốn đưa ra một công nghệ xử lý nước cấp có hiệu quả cao trước hết ta phải xem xét thành phần, tính chất của nguồn nước, công suất xử lý yêu cầu Đối với nguồn nước là nước mặt thì thành phần quan tâm nhiều nhất đó là hàm lượng cặn SS, vì hàm lượng cặn này có ý nghĩa rất là quan trọng và có thể dựa vào hàm lượng cặn này mà quyết định đưa ra sơ đồ công nghệ xử lý có hiệu quả Đối với chất lượng nguồn nước thô của đề tài là nước sông Đuống có hàm lượng SS là 56 mg/l vào mùa khô ta có thể

sơ bộ đưa ra dây chuyền công nghệ xử lý nước sơ bộ như sau: