Bài giảng cấp nước

Đánh giá trữ lượng nước hồ và chất lượng nước hồ.- Đánh giá trữ lượng nước hồ Nước ta gồm có cả hồ tự nhiên như hồ Ba Bể hồ nhân tạo như hồ Núi Cốc, Đại Lải, Hoà Bình, Thác BàB Những hồ

TRẠM BƠM, BỂ NƯỚC, ĐÀI NƯỚC

• Trạm bơm là nơi bố trí các thiết bị cơ khí, động lực, điện

• Trạm bơm cấp nước chia thành các loại: TB cấp I, TB cấp II, TBtrung chuyển, Tb tuần hoàn

Các bộ phận chính của đài:

• Thùng chứa nước trên cao có dạng hình tròn, đáy phẳng hoặc lõm

• Các ống dẫn nước vào, ra khỏi đài có khoá và van một chiều (trênđường ống ra)

• Ống tràn nối với hệ thống thoát nước

• Ống xả cặn nối với ống tràn

• Các thiết bị báo hiệu mức nước, thu lôi chống sét, đèn báo hiệu

Đài nước còn gọi là tháp nước làm nhiệm vụ điều hoà và tạo áp đưa

nước đến các nơi tiêu dùng Đài nước thường đặt ở vị trí địa hình

cao để giảm chiều cao và do đó giảm giá thành xây dựng Đài nước

có thể đặt ở đầu hoặc cuối mạng lưới

Bể chứa nước làm nhiệm vụ điều hoà lượng nước bơm khác nhau giữa

trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II Ngoài ra nó còn làm nhiệm vụ dự

trữ nước chữa cháy (cho 3h cháy), nước rửa các bể lắng, bể lọc của

trạm xứ lý

Bể chứa nước có thể xây nổi hoặc chìm, tuỳ theo cách bố trí cao trình

của dây truyền công nghệ xử lý nước và điều kiện địa chất, địa chất

thuỷ văn Chiều sâu bể từ 2-7m, chiều rộng bể từ vài mét đến vài chục

mét

Bể chứa thường được trang bị các thiết bị và đường ống sau:

• Ống dẫn nước vào bể có khoá đóng mở nước

• Ống tràn, ống xả cặn nối với hệ thống thoát nước

• Ống hút của máy bơm

• Ống thông hơi

• Thang lên, xuống

• Thước báo hiệu mức nước trong bể

NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC VÀ

CÔNG TRÌNH THU

5.1.1 Nguồn nước mặt

a Đánh giá trữ lượng và chất lượng nước sông

- Đánh giá trữ lượng nước sông

Việt Nam có mạng lưới sông ngòi dày đặc

2

Diện tích lưu vực trên 10.000 km2

Lượng nước mặt khoảng 324 km3/năm

Để đảm bảo sử dụng nguồn nước mặt được lâu dài cần phải có chiến

lược sử dụng hợp lý

-Đánh giá chất lượng nước sông

Chỉ tiêu lý học: nhiệt độ, hàm lượng cặn không tan, độ mầu, mùi, vịB

Chỉ tiêu hóa học:

Khoáng chất

Hàm lượng các khoáng chất trong các sông 200 - 500mg/l.

Khoáng chất của sông Đồng Nai 50 mg/l, sông Cửu Long là 150mg/l, sông

Hồng là 200 mg/l.

Độ pH

Nước sông ở VN thường có độ kiềm trung tính hoặc yếu, với độ PH trong

Nước sông ở VN thường có độ kiềm trung tính hoặc yếu, với độ PH trong

Những ion của nước sông bao gồm Ca ++ ,Mg ++ Na + , K + , HCO3- , SO42- , Cl - , trong

đó HCO3- chiếm một tỷ lệ lớn nhất rồi đến Ca ++

Hàm lượng chất hữu cơ: các ion NH4+ , NO2- , NO3- , PO4- , chiếm một tỷ lệ nhỏ không vượt quá vài phần mười mg/l Hàm lượng Fe ++ , Fe +++ nhỏ và phụ thuộc vào độ pH

b Đánh giá trữ lượng nước hồ và chất lượng nước hồ.

- Đánh giá trữ lượng nước hồ

Nước ta gồm có cả hồ tự nhiên như hồ Ba Bể hồ nhân tạo như hồ Núi Cốc, Đại Lải, Hoà Bình, Thác BàB

Những hồ tự nhiên thường có trữ lượng nhỏ, chỉ có một vài hồ lớn có khả năng làm nguồn cung cấp nước cho các đối tượng dùng nước vừa và nhỏ.Các hồ nhân tạo thường có trữ lượng lớn với nhiệm vụ đa mục tiêu, những

hồ này có khả năng cung cấp cho các đối tượng dùng nước lớn

4

hồ này có khả năng cung cấp cho các đối tượng dùng nước lớn

- Đánh giá chất lượng nước hồ

Hàm lượng cặn nhỏ hơn nước sông vì đã được lắng tự nhiên và khá ổn định

Nước hồ thường có độ màu cao do rong, rêu tảo phát triển gây ra

Hàm lượng các chất hưu cơ trong nước hồ thường cao do xác động thực vật ở xung quanh khu vực hồ gây nên

Nhìn chung chất lượng nước hồ tốt, dây chuyền công nghệ xử lý nước có thể đơn giản CNXL nước sông Lượng hoá chất dùng để keo tụ ít do vậy giá thành XLN hồ thường rẻ hơn nước sông

5.1.2 Nguồn nước ngầm

Được thành tạo do mưa, nước mặt thấm qua các tầng đất và được giữ lại

ở các tầng đất chứa nước nằm giữa hai tầng đất cách nước

- Tầng chứa nước: cát, cuội,sỏi hoặc lẫn lộn các vật liệu này với nhau

- Tầng cách nước: sét, thịt, cát kết, cuội kết

Nước ngầm có thể phân ra làm hai loại là nước ngầm mạch nông và nước Nước ngầm có thể phân ra làm hai loại là nước ngầm mạch nông và nước ngầm mạch sâu

Nước ngầm mạch nông có độ sâu khoảng 3 đến 10 m

Nước ngầm mạch sâu có độ sâu lớn hơn 20 m

a Đánh giá trữ lượng nước ngầm

Nước ngầm có trữ lương rất lớn và ổn định

Nước ngầm được phân bố ở mọi nơi nhưng phân bố không đều theo các miền địa chất thuỷ văn cũng như các thành tạo địa chất khác nhau

b Đánh giá chất lượng nước ngầm.

- Do nước thấm qua các tầng đất giống như quá trình lọc qua lớp vật liệu lọc nên nước ngầm có hàm lượng chất lơ lửng nhỏ và ổn định

- Nước ngầm tồn tại trong các tầng chứa nước thường có khoáng chất, do vậy nước ngầm thường hàm lượng kim loại như sắt, mangan lớn

Nhìn chung nước ngầm có chất lượng tốt hơn nước mặt, xử lý nước ngầm thường là khử sắt và khử trùng

5.1.2 Nguồn nước mưa

Ở các vùng núi cao thiếu nước, các vùng nông thôn và hải đảo thiếu nước ngọt thì nước mưa là nguồn nước quan trọng để cấp cho các đơn vị nhỏ và các hộ gia đình

a Trữ lượng nước mưa

- Tương đối phong phú, lượng mưa trung bình năm của Việt nam từ

- Tương đối phong phú, lượng mưa trung bình năm của Việt nam từ 1500-2000mm/năm

1500 Rải rác không đều trong năm

b Chất lượng

Nước mưa tương đối sạch, tuy nhiên nó cũng bị nhiễm bẩn do rơi qua

không khí, mái nhà B nên mang theo bụi bẩn và các chất bẩn khác

Nước mưa thiếu các muối khoáng cần thiết cho sức khoẻ của con người và súc vật

Nhu cầu đời sống hàng ngày và nhu cầu phát triển sản xuất chúng ta đã sử dụng ngày càng nhiều về số lượng và phong phú về mục đích như để ăn uống, sinh hoạt, sản xuất, nông nghiệp công nghiệp, nuôi trồng thuỷ sảnB

- Nguồn nước không phải là vô tận, đặc biệt là nước ngọt

- Đó là dạng nguồn nước có giá trị trực tiếp và được khai thác sử dụng nhiều nhất, thuận lợi và giá thành thấp

- Nhưng nếu bị tác động không tốt do sự thiếu ý thức của con người gây ra dẫn tới hậu quả nghiệm trọng làm ô nhiễm nguồn nước sạch.

8

Việc khai thác nguồn nước phải được tính toán kỹ lưỡng

- Sử dụng nguồn nước phải đi đôi với bảo vệ

- Phương pháp bảo vệ phải tích cực nhất phải được đặt ra ngay từ khi khai thác và

sử dụng

- Giải pháp kỹ thuật trong khai thác nước

- Cần đề xuất quy trình kỹ thuật tái tạo nước, sử dụng hợp lý bao gồm cả việc tiết kiệm nước, xu thế hiện nay là đang nghiên cứu “ Công nghệ sản xuất sạch hơn “chế tạo thiết bị vệ sinh tiết kiệm nước B

Việt nam đã có luật bảo vệ môi trường và những quy định về sử dụng tài nguyên nước.

Nội dung của sử dụng hợp lý nguồn nước

- Nghiên cứu những phương pháp và giải pháp khoa học và công nghệ nhằm khai thác có hiệu quả nhất tài nguyên nước phục vụ cho mục tiêu trước mắt và lâu dài.

- Nghiên cứu những cơ sở và phương pháp khoa học nhằm dự báo dài hạn các quá trình thuỷ văn sẽ diễn ra do hoạt động kinh tế – xã hội của con người từ do dự báo các diễn biến thay đổi của tự nhiên trong tương lai.

- Nghiên cứu những phương pháp khoa học và kỹ thuật – công nghệ nhằm đanh giá, quản lý về lượng và chất các nguồn nước một cách chính xác, đồng thời nghiên cứu xây dựng những công nghệ tiên tiến về sử dụng nước ít tốn kém, thải nước tối thiểu, xây dựng những công nghệ tiên tiến về sử dụng nước ít tốn kém, thải nước tối thiểu,

xử lý nước thải một cách có hiệu quả với chi phí hợp lý, dễ áp dụng.

Ba vấn đề trên có quan hệ chặt chẽ với nhau, hỗ trợ lẫn nhau và tạo thành một thể thống nhất của chiến lược khoa học về sử dụng hợp lý tài nguyên nước.

Ngoài ra, còn một số nội dung khác không kém phần quan trọng là xây dựng các chỉ dẫn, hướng dẫn, các tiêu chuẩn và các quy trình quy phạm đối với việc khai thác sử dụng và bảo vệ nguồn nước, kể cả vấn đề tuyên truyền phổ cập những kiến thức cơ bản nhất về nguồn nước và sử dụng nước

5.5.1.Các loại công trình thu nước mặt

Trong thực tế công trình thu nước mặt chủ yếu là công trình thu nước từ sông

Vị trí:

Công trình thu nước từ sông nhất thiết phải đặt phía đầu nguồn nước, phía trên khu dùng nước hay khu công nghiệp theo chiều dòng chảy

10

trên khu dùng nước hay khu công nghiệp theo chiều dòng chảy

Vị trí hợp lý nhất để đặt công trình thu nước sông là nơi bờ sông và lòng sông

ổn định có điều kiện địa chất tốt, có đủ độ sâu cần thiết để lấy nước

Vì vậy, công trình thu nước sông thường được đặt ở phía bờ lõm tuy nhiên phía bờ lõm thường bị xói lở nên phải gia cố

Công trình thu nước sông được chia làm 2 loại

- Công trình thu nước bờ sông

- Công trình thu nước lòng sông

a Công trình thu nước bờ sông

Thường áp dụng đối với bờ sông có

độ dốc cao, mực nước sông dao

động ít

Công trình thu nước bờ sông có 2

Công trình thu nước bờ sông có 2

loại:

- Khi điều kiện địa chất tốt công

trình thu nước được xây dựng kết

hợp với trạm bơm cấp 1 hình thức

xây dựng kiểu này gọi là công trình

thu nước kiểu kết hợp

- Khi điều kiện địa chất không đảm bảo ta phải xây dựng tách riêng với trạm bơm cấp 1 gọi là hình thức xây dựng công trình thu nước kiểu phân ly.

12

Công trình thu nước bờ sông thường được chia ra nhiều gian để đảm bảo cấp nước liên tục khi thau rửa, sửa chữa

Mỗi gian chia ra ngăn thu, ngăn hút Nước từ sông vào ngăn thu qua các cửa thu nước: cửa phía trên lấy nước mùa lũ, cửa phía dưới lấy nước về mùa khô

Ngăn thu còn được gọi là ngăn lắng vì ở đây một phần các hạt cặn, cát, Ngăn thu còn được gọi là ngăn lắng vì ở đây một phần các hạt cặn, cát, phù sa trong nước được giữa lại

Ở cửa thu nước có đặt các song chắn làm bằng các thanh thép d = 10 ÷ 16

mm cách nhau 40 ÷ 50 mm để ngăn các vật trôi nổi trên sông (rác rưởi, củi, cây B) khỏi đi vào công trình thu

Từ ngăn thu nước qua các lưới chắn để vào ngăn hút là nơi bố trí các ống hút của máy bơm Lưới chắn thường làm bằng các sợi dây thép d = 1 ÷ 1,

5 mm với kích thước mắt lưới từ 2x2 đến 5x5 mm để giữ lại các rác rưởi, rong rêu có kích thước nhỏ ở trong nước Tốc độ qua song chắn thường từ

0, 4 đến 0,8 m/s, qua lưới chắn từ 0, 2 đến 0,4 m/s

b Công trình thu nước lòng sông

Thường áp dụng với bờ sông thoải, nước nông và mức độ nước dao động lớn.

Khác với công trình bờ sông, công trình thu nước lòng sông không có cửa thu nước

ở bờ sông Cửa thu nước được đưa ra giữa sông rồi dùng ống dẫn nước đưa vào ngăn thu nước được đặt ở bờ

Cửa thu nước lòng sông còn gọi là họng thu nước thường là phễu hoặc ống miệng loe, đầu bịt song chắn và được cố định dưới đáy sông bằng hệ thông cọc gỗ hoặc bệ bêtông.

Ở họng thu nước phải có phao cờ báo hiệu để tránh tàu bè đi lại không va chạm vào

14

Ở họng thu nước phải có phao cờ báo hiệu để tránh tàu bè đi lại không va chạm vào công trình thu nước.

5.5.2 Các loại công trình thu nước ngầm

a Giếng khơi

Giếng khơi là công trình thu nước ngầm mạch

nôngphục vụ cấp nước cho một gia đình hay một đối

tượng dùng nước nhỏ

D = 0,8 – 2m

H = 3 – 20m

Nước chảy vào giếng có thể từ đáy hoặc từ thành

bên qua các khe hở ở thành hoặc qua các ống bê

tông xốp dùng làm thành giếng Thành giếng có thể

xây bằng gạch, bê tông xỉ, bê tông đá hộc, đá ong B

xây bằng gạch, bê tông xỉ, bê tông đá hộc, đá ong B

tùy theo vật liệu địa phương

Để tránh nước mưa chảy trên mặt kéo theo chất bẩn

chui vào giếng, phải lát nền và xây bờ xung quanh

giếng cao hơn mặt đất chừng 0,8m đồng thời phải

bọc đất sét dày 0,5m xung quanh thành giếng từ mặt

đất xuống tới độ sâu 1,2m.

Vị trí giếng nên chọn ở gần nhà nhưng phải cách xa

các chuồng nuôi súc vật, hố xí tối thiểu là 7-10m

Khi chọn vị trí đào giếng

- Tham khảo các tài liệu địa chất thủy văn

- Kinh nghiệm dân gian để đỡ phải đào giếng sâu và

thu được nước ngầm có chất lượng tốt.

b Đường hầm ngang thu nước

Đó là loại công trình thu nước ngầm mạch nông với công suất lớn hơn từ vài chục đến vài trăm mét khối ngày

16

-Bao gồm

Hệ thống ống thu nước nằm ngang đặt trong lớp chứa nước, có độ dốc để nước

tự chảy về giếng tập trung.

- Trên đường ống khoảng 25÷50m xây dựng một giếng thăm để kiểm tra nước

chảy, lấy cặn và thông hơi

Ống thu nước thường chế tạo bằng sành hoặc bêtông có lỗ d = 8mm hoặc khe với kích thước 10-100mm Ngoài ra có thể xếp đá dăm, đá tảng thành hành lang thu

nước, xung quanh có lớp bọc bằng đá dăm, cuội, sỏi, để ngăn cát chui vào.

c Giếng khoan

Giếng khoan là công trình thu nước ngầm mạch sâu với công suất lớn từ 5 đến

500l/s, sâu từ vài chục đến vài trăm mét có đường kính 100 - 600mm.

Giếng khoan có thể là giếng hoàn chỉnh (khoan tới lớp đất cách nước); giếng không hoàn chỉnh (khoan đến lưng chừng lớp đất chứa nước); giếng có áp và không có áp Khi cần thu lượng nước lớn người ta dùng một nhóm giếng khoan Trong trường hợp này các giếng sẽ bị ảnh hưởng lẫn nhau khi làm việc đồng thời.

Sơ đồ cấu tạo giếng khoan

Giếng khoan thường bao gồm các bộ phận chính sau đây:

- Cửa giếng hay miệng giếng: dùng để theo dõi, kiểm tra sự làm việc của giếng Trên cửa giếng là động cơ và ống đẩy đưa nước tới công trình xử lý, ngoài ra còn có nhà bao che, bảo vệ.

- Thân giếng (còn gọi là ống vách), là các ống thép không gỉ nối với nhau bằng mặt bích, ren hoặc hàn; ngoài ra còn dùng ống bêtông cốt thép nối với nhau bằng ống lồng Ống vách có nhiệm vụ chống nhiễm bẩn và chống sụt lở giếng Bên trong ống lồng Ống vách có nhiệm vụ chống nhiễm bẩn và chống sụt lở giếng Bên trong ống vách ở phía trên là các guồng bơm nối với động cơ điện bằng trục đứng Có thể

dùng tổ máy bơm và động cơ nhúng chìm.

- Ống lọc hay còn gọi là bộ phận lọc của giếng khoan: đặt trực tiếp trong lớp đất

chứa nước để thu nước vào giếng và ngăn không cho bùn cát chui vào giếng Ống lọc được chế tạo nhiều kiểu với các kết cấu khác nhau

- Ống lắng: ở cuối ống lọc dài 2 - 10m để giữ lại cặn cát chui vào giếng Khi thau rửa giếng lớp cặn, cát này sẽ được đưa lên khỏi mặt đất.

Để tránh nhiễm bẩn cho giếng bởi nước mặt thấm vào, người ta thường bọc đất sét xung quanh ống vách dày khoảng 0,5m với chiều sâu tối thiểu là 3m kể từ mặt đất xuống.

XỬ LÝ NƯỚC CẤP

1

XỬ LÝ NƯỚC CẤP

6.1 Khái niệm chung về xử lý nước, dây chuyền công nghệ xử lý 6.2 Keo tụ cặn bẩn trong nước

6.1.1 Khái niệm chung

Xử lý nước thiên nhiên nói chung để cấp cho sinh hoạt và các nhu cầu

khác cho hoạt động của xác hội là một vấn đề cấp thiết, không thể thiếu được trong sự sống hiện nay của loài người

- Áp dụng các tiến bộ khoa học tiên tiến để đạt được các chỉ tiêu: kinh tế,

kỹ thuật, chất lượng, thời gian thực hiện tối ưu nhất, ít sử dụng hoá chất và quản lý đơn giản

- Thi công thuận lợi, biện pháp thi công không phức tạp

- Vận hành và quản lý không khó khăn phù hợp với trình độ cả CB và CN địa phương

- Không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

- Vận dụng được nhiều công nghệ tự động hóa vào trong dây chuyền công nghệ xử lý

6.1.2 Các biện pháp xử lý nước

Các biện pháp xử lý nước cơ bản

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

- Biện pháp hóa học: Cho các hóa chất vào trong nước để xử lý nước

như dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hóa nước, dùng Clo để khử trùng nước

- Biện pháp lý học: dùng tia tử ngoại, sóng siêu âm để khử trùng nước Ví

- Biện pháp lý học: dùng tia tử ngoại, sóng siêu âm để khử trùng nước Ví dụ: Điện phân nước để khử muối, khử khí CO2 hòa tan bằng phương pháp làm thoáng

Trong 3 phương pháp trên thì biện pháp cơ học là biện pháp xử lý cơ bản nhất, đơn giản và quản lý dễ dàng

Có thể kết hợp biện pháp cơ học với biện pháp hóa, lý học để nâng cao hiệu quả xử lý Trong thực tế để đạt hiệu quả kinh tế và kỹ thuật thì thường kết hợp nhiều phương pháp

6.1.3 Dây chuyền công nghệ xử lý nước

Sơ đồ dây chuyền xử lý nước sinh hoạt là sự lựa chọn và tập hợp những công trình xử lý tuần tự theo một quy trình công nghệ hợp lý có hiệu quả

- Các chỉ tiêu phân tích nước nguồn

- Yêu cầu về chất lượng nước sử dụng

lựa chọn các sơ đồ công nghệ xử lý nước khác nhau

- Dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt chủ yếu là công trình làm trong

5

- Dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt chủ yếu là công trình làm trong

nước và khử trùng nước

- Dây chuyền công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khử sắt, khử trùng

Làm trong nước chính là khử đục, khử màu được thực hiện trong các bể lắng và bể lọc

Khử sắt: được thực hiện trong các công trình làm thoáng tự nhiên (giàn

mưa), làm thoáng nhân tạo (thùng quạt gió)

Khử trùng: dùng các chất khử trùng như là Clorua, nước Javen, Clo lỏng

để diệt vi trùng

a) Xử lý nước mặt

Khi hàm lượng cặn ≤ 2500mg/l thì dùng dây chuyền sau:

6.1.4 Phân loại dây chuyền công nghệ xử lý nước

Khi hàm lượng cặn > 2500mg/l thì dùng dây chuyền sau: