Đồ án tính toán bằng các phương pháp làm thoáng như giàn mưa, thùng quạt gió. Có nhiều sự thay đổi, nhiều cách tính hay. Đồ án giải quyết cho các bạn sinh viên có cách làm hay, khoa học, chuẩn chỉnh về nguồn trích dẫn, đổi mới và cách khắc phục từ những cái còn lại. Bài toán xử lý nước ngầm tuy không còn lạ với những bạn môi trường nhưng sẽ rất lạ lẫm đối với các bạn mới nhập môn hoặc khác ngành.
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC VÀ THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TẢI: Thiết kế HTXL nước cấp từ nước giếng huyện
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Người nhận xét:
Cơ quan công tác:
Sinh viên được nhận xét:
Vongsakhamphoui Panyadeth 18150130
Nguyễn Trần Vinh Thăng 18150053
Tên đồ án: Thiết kế HTXL nước cấp từ nước giếng huyện Bình Chánh công
sx uất 600m 3 /ngày đêm
điểm
Điểm sô
1
Vắng mặt > 50% các buổi gặp giáo viên hướng dẫn và trễ tiến độ công việc so với
Vắng mặt 50% - 30% các buổi gặp giáo viên hướng dẫn và trễ tiến độ công việc
Vắng mặt trên 10 - 30% các buổi gặp giáo viên hướng dẫn Tích cực trong làm
Có mặt đầy đủ các buổi gặp giáo viên hướng dẫn Tích cực trong làm việc, đúng
2
Trình bày thuyết minh không theo format chuẩn, không thông nhất giữa các
Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi : đề mục không rõ
ràng, bảng biểu, hình vẽ không được đánh số, nhiều lỗi chính tả, đánh máy 1
Trình bày không đầy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ (tổng quan pp xử lý, thành
phần tính chất thải, vấn đề môi trường cần được giải quyết) và đ ềể xuất công nghệ
xử lý chưa phù hợp (thuyết minh , sơ đồ , ưu nhược điểm)
0.5
Trang 3
Trình bày đ ầyẩy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ nhưng đề xuất công nghệ xử lý
Trình bày đ ầẩ y đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đềể xuất công nghệ xử lý phù
Trình bày đ ầẩ y đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đề xuất công nghệ xử lý phù hợp
4
Kết quả sai trên từ 50% - 30% nội dung tính toán, công thức tính toán 1
Hiểu rõ tất cả các bảng tính và các công thức tính toán (sai < 10%) 2
5
Bản vẽ chính xác ở mức đường nét cơ bản, kích thước và hình vẽ mô tả đúng so
Bản thuật thể hiện đầy đủ các chi tiết thiết kế, đường nét rõ ràng, đúng kỹ thuật
Các bản vẽ kỹ thuật thể hiện đầy đủ các chi tiết thiết kế, đường nét rõ ràng, đúng
1) Nhận xét và đề nghị chỉnh sửa:
a) Ưu điểm của đồ án:
-
-b) Nhược điểm của đồ án:
Trang 4
-
-2) Thái độ, tác phong làm việc:
-
-3) Ý kiến kết luận
Đề nghị cho bảo vệ hay Không cho bảo vệ
Ngày …… tháng … năm 20 2018
Người nhận xét
( Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 5
về mặt chuyên môn, động viên em về mặt tinh thần để em hoàn thành nó
Chúng em cũng xin cảm ơn đến các thầy cô giáo chuyên ngành Công nghệ
Kỹ thuật Môi trường đã tạo điều kiện cho chúng em tìm kiếm các tài liệu thamkhảo, và Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật TP.HCM đã tạo môi trường học tốtnhất để chúng em có thể hoàn thành đồ án
Với lượng kiến thức còn hạn chế, chưa có trải nghiệm thực tế, cũng nhưkhả năng tính toán còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi sai sót Chúng em rấtmong nhận được những sự nhận xét, góp ý quý báu của thầy cô để chúng em cóthể rút kinh nghiệm, chuẩn bị tốt hơn cho những đồ án kế tiếp
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trang 6
MỤC LỤC
MỤC LỤC 6
MỞ ĐẦU 1
1.Giới thiệu chung: 1
2.Mục tiêu 1
3.Đôi tượng nghiên cứu 1
4.Nội dung đồ án 2
5.Ý nghĩa khoa học: 2
6.Ý nghĩa thực tiễn: 2
7.Bô cục: 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC NGẦM 3
1.1 Thực trạng về nguồn nước giếng ở Huyện Bình Chánh : 3
1.2 Tìm hiểu về nước đầu vào nước giếng: 4
1.3 Tìm hiểu về nguồn nước đầu ra nước sinh hoạt: 5
Sơ đồ 1.1 Các chỉ tiêu đánh giá 6
Bảng 1.1 Bảng so sánh xử lý chỉ tiêu 7
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝÍ NƯỚC NGẦM 8
2.1 Cách xử lý thông thường: 8
2.1.1 Cách xử lý nước nhiễm sắt: 8
2.1.2 Cách xử lý pH: 8
a) Xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng bộ lọc trung hòa 8
b) Xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng hóa chất 8
Hình 2.1 Phương pháp xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng bộ lọc trung hòa 9 2.1.3 Cách xử lý qua công nghệ MET: 9
Hình 2.2 Phương pháp xử lý qua công nghệ MET 10
2.2 Tác nhân nếu không xử lý các chỉ tiêu trên: 10
Hình 2.3 Dị ứng ở da do nước nhiễm phèn, sắt 11
Hình 2.4 Độ pH 11
2.3 So sánh với tiêu chuẩn: 12
2.3.1 Tổng quát về nước ngầm: 12
Trang 7
Bảng 2.1 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt 12
Bảng 2.2 Các chỉ tiêu so sánh 13
2.3.2 Quá trình cơ bản xử lý nước ngầm 14
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 14
3.1 Công nghệ làm thoáng: 14
Sơ đồ 3.1 Mục đích của công nghệ làm thoáng 15
3.2 Một sô công nghệ khử sắt thường được sử dụng: 15
Hình 3.1 Qquá trình làm thoáng cổ điểnm Hình 3.2 qúa Quá trình lọc 15
Hình 3.3 Qquá trình làm thoáng cưỡng bức 15
3.3 Sô liệu cần thiết để thiết kế trạm xử lý khử sắt 16
3.4 Phân loại nước ngầm theo hàm lượng sắt: 16
Bảng 3.1 Phần loại nước ngầm theo hàm lượng sắt 16
3.4.1 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Thấp (Hàm Lượng Sắt < 10 Mg/L) 17
Sơ đồ 3.2 Xxử lý nước ngầm có hàm lượng sắt thấp 17
3.4.2 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Cao (Hàm Lượng Sắt > 10 mg/l) 17
Sơ đồ 3.3 Xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao 18
3.5 Đề xuất công nghệ: 18
Sơ đồ 3.4: Đđề xuất xử lý 18
Chương 4: Tính toán các thiết bịi 19
4.1 Tính toan toán xử lý sô liệu: 19
Bảng 4.1 Số liệu 19
4.1.1 Độ kiếm kiềm làm thoáng 19
4.1.2 Lượng COo2 sau làm thoáng 19
4.1.3 pH của nước nguồn sau làm thoáng 19
4.2 Thùng quạt gió: 21
4.2.1 Diện tính thùng quạt gió được xác định theo công thức 21
4.2.2 Tính toán hệ thông ông phâần phôi 22
4.2.3 Sàn thu nước 25
Trang 8
4.3 Bể lắng đứng 27
4.3.1 Thể tích vùng lắng 27
4.3.2 Đường kính bể lắng 28
4.3.3 Tính toán xả cặăn bể lắng 30
4.4 Bể lọc áp lực : 32
4.4.1 Tính toán kích thước cột lọc: 32
Bảng 4.2 Độ nở tương đối của vật liệu lọc 33
4.4.2 Thời gian cho chu kỳ rửa lọc 34
Bảng 4.3 Độ đục của cặn 34
Bảng 4.4 Thể tích cặn chiếm chỗ trong lỗ rỗng hạt vật liệu lọc 34
4.4.3 Rửa lọc 35
Bảng 4.4 Thông số thiết kế của quá trình rửa lọc 35
TÍNH TOÁN BƠM VÀ TỔN THẤT ÁP LỰC 37
1 Tính công suất bơm nước vào 37
1.1 Tổn thất áp lực giới hạn khi vận hành bể lọc 37
1.2 Tổn thất dọc đường ống 37
1.3 Cột áp bơm 38
1.4 Công suất bơm 38
2 Tính công suất bơm rửa ngược 39
2.1 Tổn thất áp lực trên đường ống 39
2.2 Tổn thất áp lực 40
3 Công suất bơm rửa ngược 40
4.5 Khử trùng nước: 41
4.6 Bể chứa nước sạch 42
Tài liệu tham khảo: 43
Trang 9
DANH MỤC BẢNG
MỤC LỤC 6
MỞ ĐẦU 1
1.Giới thiệu chung: 1
2.Mục tiêu 1
3.Đôi tượng nghiên cứu 1
4.Nội dung đồ án 2
5.Ý nghĩa khoa học: 2
6.Ý nghĩa thực tiễn: 2
7.Bô cục: 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC NGẦM 3
1.1 Thực trạng về nguồn nước giếng ở Huyện Bình Chánh : 3
1.2 Tìm hiểu về nước đầu vào nước giếng: 4
1.3 Tìm hiểu về nguồn nước đầu ra nước sinh hoạt: 5
Sơ đồ 1.1 Các chỉ tiêu đánh giá 6
Bảng 1.1 Bảng so sánh xử lý chỉ tiêu 7
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝÍ NƯỚC NGẦM 8
2.1 Cách xử lý thông thường: 8
2.1.1 Cách xử lý nước nhiễm sắt: 8
2.1.2 Cách xử lý pH: 8
a) Xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng bộ lọc trung hòa 8
b) Xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng hóa chất 8
Hình 2.1 Phương pháp xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng bộ lọc trung hòa 9 2.1.3 Cách xử lý qua công nghệ MET: 9
Hình 2.2 Phương pháp xử lý qua công nghệ MET 10
2.2 Tác nhân nếu không xử lý các chỉ tiêu trên: 10
Hình 2.3 Dị ứng ở da do nước nhiễm phèn, sắt 11
Hình 2.4 Độ pH 11
2.3 So sánh với tiêu chuẩn: 12
2.3.1 Tổng quát về nước ngầm: 12
Trang 10
Bảng 2.1 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt 12
Bảng 2.2 Các chỉ tiêu so sánh 13
2.3.2 Quá trình cơ bản xử lý nước ngầm 14
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 14
3.1 Công nghệ làm thoáng: 14
Sơ đồ 3.1 Mục đích của công nghệ làm thoáng 15
3.2 Một sô công nghệ khử sắt thường được sử dụng: 15
Hình 3.1 Qquá trình làm thoáng cổ điểnm Hình 3.2 qúa Quá trình lọc 15
Hình 3.3 Qquá trình làm thoáng cưỡng bức 15
3.3 Sô liệu cần thiết để thiết kế trạm xử lý khử sắt 16
3.4 Phân loại nước ngầm theo hàm lượng sắt: 16
Bảng 3.1 Phần loại nước ngầm theo hàm lượng sắt 16
3.4.1 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Thấp (Hàm Lượng Sắt < 10 Mg/L) 17
Sơ đồ 3.2 Xxử lý nước ngầm có hàm lượng sắt thấp 17
3.4.2 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Cao (Hàm Lượng Sắt > 10 mg/l) 17
Sơ đồ 3.3 Xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao 18
3.5 Đề xuất công nghệ: 18
Sơ đồ 3.4: Đđề xuất xử lý 18
Chương 4: Tính toán các thiết bịi 19
4.1 Tính toan toán xử lý sô liệu: 19
Bảng 4.1 Số liệu 19
4.1.1 Độ kiếm kiềm làm thoáng 19
4.1.2 Lượng COo2 sau làm thoáng 19
4.1.3 pH của nước nguồn sau làm thoáng 19
4.2 Thùng quạt gió: 21
4.2.1 Diện tính thùng quạt gió được xác định theo công thức 21
4.2.2 Tính toán hệ thông ông phâần phôi 22
4.2.3 Sàn thu nước 25
Trang 11
4.3 Bể lắng đứng 27
4.3.1 Thể tích vùng lắng 27
4.3.2 Đường kính bể lắng 28
4.3.3 Tính toán xả cặăn bể lắng 30
4.4 Bể lọc áp lực : 32
4.4.1 Tính toán kích thước cột lọc: 32
Bảng 4.2 Độ nở tương đối của vật liệu lọc 33
4.4.2 Thời gian cho chu kỳ rửa lọc 34
Bảng 4.3 Độ đục của cặn 34
Bảng 4.4 Thể tích cặn chiếm chỗ trong lỗ rỗng hạt vật liệu lọc 34
4.4.3 Rửa lọc 35
Bảng 4.4 Thông số thiết kế của quá trình rửa lọc 35
TÍNH TOÁN BƠM VÀ TỔN THẤT ÁP LỰC 37
1 Tính công suất bơm nước vào 37
1.1 Tổn thất áp lực giới hạn khi vận hành bể lọc 37
1.2 Tổn thất dọc đường ống 37
1.3 Cột áp bơm 38
1.4 Công suất bơm 38
2 Tính công suất bơm rửa ngược 39
2.1 Tổn thất áp lực trên đường ống 39
2.2 Tổn thất áp lực 40
3 Công suất bơm rửa ngược 40
4.5 Khử trùng nước: 41
4.6 Bể chứa nước sạch 42
Tài liệu tham khảo: 43
Trang 12
DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
MỤC LỤC 6
MỞ ĐẦU 1
1.Giới thiệu chung: 1
2.Mục tiêu 1
3.Đôi tượng nghiên cứu 1
4.Nội dung đồ án 2
5.Ý nghĩa khoa học: 2
6.Ý nghĩa thực tiễn: 2
7.Bô cục: 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC NGẦM 3
1.1 Thực trạng về nguồn nước giếng ở Huyện Bình Chánh : 3
1.2 Tìm hiểu về nước đầu vào nước giếng: 4
1.3 Tìm hiểu về nguồn nước đầu ra nước sinh hoạt: 5
Sơ đồ 1.1 Các chỉ tiêu đánh giá 6
Bảng 1.1 Bảng so sánh xử lý chỉ tiêu 7
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝÍ NƯỚC NGẦM 8
2.1 Cách xử lý thông thường: 8
Trang 13
2.1.1 Cách xử lý nước nhiễm sắt: 8
2.1.2 Cách xử lý pH: 8
a) Xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng bộ lọc trung hòa 8
b) Xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng hóa chất 8
Hình 2.1 Phương pháp xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng bộ lọc trung hòa 9 2.1.3 Cách xử lý qua công nghệ MET: 9
Hình 2.2 Phương pháp xử lý qua công nghệ MET 10
2.2 Tác nhân nếu không xử lý các chỉ tiêu trên: 10
Hình 2.3 Dị ứng ở da do nước nhiễm phèn, sắt 11
Hình 2.4 Độ pH 11
2.3 So sánh với tiêu chuẩn: 12
2.3.1 Tổng quát về nước ngầm: 12
Bảng 2.1 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt 12
Bảng 2.2 Các chỉ tiêu so sánh 13
2.3.2 Quá trình cơ bản xử lý nước ngầm 14
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 14
3.1 Công nghệ làm thoáng: 14
Sơ đồ 3.1 Mục đích của công nghệ làm thoáng 15
3.2 Một sô công nghệ khử sắt thường được sử dụng: 15
Hình 3.1 Qquá trình làm thoáng cổ điểnm Hình 3.2 qúa Quá trình lọc 15
Hình 3.3 Qquá trình làm thoáng cưỡng bức 15
3.3 Sô liệu cần thiết để thiết kế trạm xử lý khử sắt 16
3.4 Phân loại nước ngầm theo hàm lượng sắt: 16
Bảng 3.1 Phần loại nước ngầm theo hàm lượng sắt 16
3.4.1 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Thấp (Hàm Lượng Sắt < 10 Mg/L) 17
Sơ đồ 3.2 Xxử lý nước ngầm có hàm lượng sắt thấp 17
3.4.2 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Cao (Hàm Lượng Sắt > 10 mg/l) 17
Sơ đồ 3.3 Xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao 18
3.5 Đề xuất công nghệ: 18
Trang 14
Sơ đồ 3.4: Đđề xuất xử lý 18
Chương 4: Tính toán các thiết bịi 19
4.1 Tính toan toán xử lý sô liệu: 19
Bảng 4.1 Số liệu 19
4.1.1 Độ kiếm kiềm làm thoáng 19
4.1.2 Lượng COo2 sau làm thoáng 19
4.1.3 pH của nước nguồn sau làm thoáng 19
4.2 Thùng quạt gió: 21
4.2.1 Diện tính thùng quạt gió được xác định theo công thức 21
4.2.2 Tính toán hệ thông ông phâần phôi 22
4.2.3 Sàn thu nước 25
4.3 Bể lắng đứng 27
4.3.1 Thể tích vùng lắng 27
4.3.2 Đường kính bể lắng 28
4.3.3 Tính toán xả cặăn bể lắng 30
4.4 Bể lọc áp lực : 32
4.4.1 Tính toán kích thước cột lọc: 32
Bảng 4.2 Độ nở tương đối của vật liệu lọc 33
4.4.2 Thời gian cho chu kỳ rửa lọc 34
Bảng 4.3 Độ đục của cặn 34
Bảng 4.4 Thể tích cặn chiếm chỗ trong lỗ rỗng hạt vật liệu lọc 34
4.4.3 Rửa lọc 35
Bảng 4.4 Thông số thiết kế của quá trình rửa lọc 35
TÍNH TOÁN BƠM VÀ TỔN THẤT ÁP LỰC 37
1 Tính công suất bơm nước vào 37
1.1 Tổn thất áp lực giới hạn khi vận hành bể lọc 37
1.2 Tổn thất dọc đường ống 37
1.3 Cột áp bơm 38
1.4 Công suất bơm 38
2 Tính công suất bơm rửa ngược 39
2.1 Tổn thất áp lực trên đường ống 39
2.2 Tổn thất áp lực 40
3 Công suất bơm rửa ngược 40
Trang 15
4.5 Khử trùng nước: 41 4.6 Bể chứa nước sạch 42 Tài liệu tham khảo: 43
Trang 16
Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
MỞ ĐẦU
1 Giới thiệu chung:
Nước là nguồn sống cho sự sống của nhân loại Chất lượng môi trườngnước ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cũng như sự sống của mọi loài trong đó
có con người của chúng ta Việt Nam được nhắc đến với rừng vàng biển bạc,chúng ta luôn cho rằng nguồn nước là vô tận nhưng hiện nay nguồn nước củachúng ta đang bị đe dọa một cách trầm trọng Nguồn nước không còn được đảmbảo chất lượng, đang bị ô nhiễm bởi chính con người chúng ta Hằng ngày mộtlượng lớn nước thải được xả trực tiếp và gián tiếp ra ngoài Không chỉ làm ảnhhưởng nguồn nước mặt (sông ngòi, ao, hồ, ) mà còn gây ảnh hưởng đến nguồnnước ngầm
Đa số ở các vùng quê đều sử dụng nguồn nước ngầm trực tiếp cho sinhhoạt mà không qua xử lí, dẫn đến tình trạng có những vùng con người bị nhiễmbệnh từ nguồn nước hằng ngày mà không hề hay biết Chính vì thế cần phải có hệthống xử lýí nước ngầm ở nhiều vùng hơn nữa, để ta được sử dụng nguồn nước
an toàn nhất
2 Mục tiêu
Nghiên cứu, phân tích đề tài, tìm hiểu các phương án thực hiện khác nhau
và so sánh, đánh giá lựa chọn một giải pháp thích hợp để có thể lựa chọn, tínhtoán và thiết kế thiết bị xử lý nước ngầm với công suất 600 m3/ng.đ
3 Đôi tượng nghiên cứu
Nguồn nước ngầm ở Việt Nam vô cùng dồi dào nhưng hiện nay đặc biệt ởthành phố Hồ Chí Minh với sự phát triển nhanh chóng kéo theo sự ô nhiễmnguồn nước ngầm một cách trầm trọng
Nguồn nước ngầm ở Huyện Bình Chánh chỉ là một góc nhỏ để thực hiệnnghiên cứu này
Trang 1
Trang 17Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
4 Nội dung đồ án
Tìm hiểu tổng quan đề tài bằng cách đọc tài liệu tham khảo do giáo viênhướng dẫn cung cấp, ngoài ra có nghiên cứu thêm tư liệu trong thư viện,internet,
Tổng hợp kiến thức, lựa chọn xử lýí nước ngầm qua giàn mưa, bể
Tính toán thông số kỹ thuật
Dựa trên số liệu đã tính toán, đề xuất sơ đồ công nghệ và thiết kế chi tiếtcho các bể
Thảo luận, rút kinh nghiệm sau khi hoàn thành để thực hiện tốt hơn nhữngđồ án tiếp theo và ứng dụng thực tiễn
5 Ý nghĩa khoa học:
Cho thấy khả năng ứng dụng khoa học vào việc xử lý các chất độc hại cótrong nước ngầm Đồ án này không chỉ có giá trị tham khảo mà nó còn là cơ sở,tiền đề để nghiên cứu, sáng tạo ra những phương pháp xử lý nước ngầm khác cóhiệu quả cao hơn
6 Ý nghĩa thực tiễn:
Thiết kế các thiết bị xử lýí nguồn nước ngầm tạo ra nguồn nước sạch bảo
vệ sức khỏe của con người, cung cấp nước cho nhà máy nước uống đóng chai
Và tìm ra phương pháp tối ưu cho người Việt, tiết kiệm chi phí hơn
7 Bô cục:
Chương 1: Tổng quan về nước ngầm
Chương 2: Các phương pháp xử lí nước ngầm
Chương 3: Đề xuất công nghệ xử lí
Chương 4: Tính toán các thiết bị
Trang 2
Trang 18Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC NGẦM
1.1 Thực trạng về nguồn nước giếng ở Huyện Bình Chánh :
Năm 2018, Trung tâm Y tế dự phòng TP.HCM thực hiện giám sát 3.155 mẫu,trong đó có 1.827 mẫu (57,91%) đạt chỉ tiêu hóa lý, 3.017 mẫu (95,63%) đạt chỉtiêu vi sinh Các mẫu nước giám sát chủ yếu không đạt chỉ tiêu do lượng clo dư ởcác bồn chứa nước, vệ sinh nước tại khu chung cư, nhà trọ, khu vực dân cư chưa cómạng lưới cấp nước như ở Q.8, Q.12, Q.Thủ Đức, H.Bình Chánh, H.Cần Giờ, H
Củ Chi, H.Hóc Môn, H.Nhà Bè…
Các mẫu nước giếng hộ dân tự khai thác không qua quá trình xử lý thường có
độ pH thấp (58%), hàm lượng sắt tổng không đạt (1,5%) và hàm lượng amonikhông đạt (13,5%) tại Q.12, Q.Bình Tân, Q.Gò Vấp, Q.Tân Bình, Q.Tân Phú,Q.Thủ Đức, H.Bình Chánh, H.Củ Chi, H.Hóc Môn
Theo Phòng Quản lý đô thị huyện Bình Chánh, hiện có 166.202/174.234 hộtrên địa bàn huyện đã được cấp nước sạch, chiếm tỷ lệ 95,39%; trong đó,125.990/174.234 hộ được lắp đặt đồng hồ nước, chiếm tỷ lệ 72,31% Tuy nhiên,hiện ở một số nơi có chỉ số đồng hồ nước còn cao như xã Vĩnh Lộc B với 4.095đồng hồ nước, xã Vĩnh Lộc A với hơn 1.600 đồng hồ nước Bên cạnh đó, hiệntrên địa bàn huyện Bình Chánh có 30.842 giếng khoan khai thác nước ngầm quámức, dẫn đến tình trạng không đảm bảo nguồn cấp nước cho sinh hoạt, nhiều khuvực bị sụp lún nghiêm trọng, gia tăng xâm nhập mặn, ô nhiễm chất lượng nguồnnước ngầm, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe, đời sống của người dân
Nước giếng có mùi vị lạ gây cảm giác khó chịu, nước ngầm có mùi hôinguyên nhân là do các túi khí trong lòng đất được bơm lên theo dòng nước (mùibùn đất) hoặc do nguồn nước thải, sự phân hủy chất hữu cơ ở khu vực xung
Trang 3
Trang 19Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
quanh thấm vào mạch nước ngầm (mùi trứng thối), cũng có thể do trong nguồnnước có các ion sắt, mangan gây mùi tanh
Trong quá trình cung cấp nước, một số khoáng chất như sắt, mangan, kẽm,
… theo thời gian sẽ kết hợp với lượng cClor dư gây ra hiện tượng lắng cặn trênđường ống Chính vì vậy, một số thời điểm khi có xáo trộn thủy lực trên đườngống sẽ gây hiện tượng nước bị vàng đục
Nước giếng Huyện Bình Chánh hiện đang bị khai thác quá mức gây ra sự ônhiễm nặng đối với nguồn nước giếng không còn thích hợp và an toàn cho sứckhỏe cho người dùng với mục đích sinh hoạt
1.2 Tìm hiểu về nước đầu vào nước giếng:
Nước giếng khoan là nguồn nước ngầm nằm sâu trong lòng đất và nhờ hoạtđộng khai thác của con người từ mặt đất xuống các nguồn nước ngầm mà nướcgiếng khoan được đưa vào sử dụng Nguồn nước ngầm này có được là do nước từmặt đất thẩm thấu xuống lòng đất qua các lớp trầm tích và tạo lại thành nguồnnước ngầm
Đối với giếng khoan thường chúng ta hay quan tâm tới chỉ tiêu sắt: Fe (Haythường gọi là phèn) vì chỉ tiêu này chúng ta dễ nhìn thấy do nước tạo ra các cặnmàu vàng
Ngoài ra một số các chỉ tiêu khác ta có thể nhận biết qua cảm quan như: Độmặn, mùi và Mangan (Mn) Đối với nước có chỉ tiêu Mangan cao, khi nấu nướcpha trà thì nước trà sẽ chuyển sang màu đen như mực
Còn lại là các chỉ tiêu chúng ta không nhận biết được bằng các cảm quanthông thường, mà thông qua xét nghiệm mới nhận biết được
Nước có pH thấp khi sử dụng có tác hại làm hư răng, răng dễ bị giòn và dễ
vỡ
Ngoài ra làm hư hại quần áo…
Trong nước có các chỉ tiêu: Amoniac (NH3), Nitrit (NO2-), Nitrat (NO3-) thểhiện là nước nhiễm bẩn hữu cơ Tùy vào nồng độ các chất mà ta biết được nướcmới nhiễm bẩn hay đã nhiễm bẩn lâu ngày Các chất trên là chất độc hại cho cơ
Trang 4
Trang 20Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
thể Việc xuất hiện các chất này trong nước giếng là do ta chống tầng cách lykhông tốt trong quá trình khoan, nước bẩn từ lớp bề mặt, gần bể tự hoại, mươngthoát nước… thấm xuống
Độ cứng tổng cộng CaCO3 tạo ra cặn trong các dụng cụ sử dụng nước: Nhưnồi nấu nước, máy nước tắm nóng lạnh, làm hỏng máy năng lượng mặt trời Với kết quả xét nghiệm mẫu nước các chỉ tiêu ở trên, ta so sánh kết quả vớichỉ tiêu ở cột “Quiy chuẩn giới hạn”, các giá trị xét nghiệm có kết quả nhỏ hơnthì đạt chất lượng và khi đó không cần thiết phải xử lý
Chất lượng nước giếng khoan phụ thuộc vào tính chất địa tầng khai thác củagiếng Như vậy, mỗi một giếng khoan ở vị trí khác nhau và địa tầng (độ sâukhoan giếng) khác nhau sẽ cho ta kết quả chất lượng nước khác nhau
Với các chất lượng nước nguồn khác nhau, ta có phương pháp xử lý khácnhau
1.3 Tìm hiểu về nguồn nước đầu ra nước sinh hoạt:
Có thể nhiều người vẫn chưa biết rằng nước cấp chính là nguồn nước ngầm
mà sau khi thông qua hệ thống xử lý nước cấp của các nhà máy ở địa phương,được cấp đến các khu dân cư, khu đô thị để cung cấp nguồn nước cho cuộc sốngsinh hoạt hằng ngày của người dân
Có một đặc tính chung đầu vào của nước cấp sinh hoạt đó chính là độ đụckhá thấp vì đã được thẩm thấu qua các tầng địa chất Nếu nguồn nước ngầm đãchảy qua các tầng địa chất có chứa các phụ liệu như: cát và đá Granite thì sẽ chứa
ít chất khoáng hòa tan hơn, còn nếu như nguồn nước ngầm này được thẩm thấuqua địa chất có chứa đá vôi thì nguồn nước ngầm có độ cứng rất cao Mặc dùchứa oxy hòa tan nhưng trong nước có thể có chứa H2S, CO2,… Hơn thế nữa, cácloại vi sinh vật không thể tồn tại trong nguồn nước ngầm do đặc điểm nằm sautrong lòng đất và không chứa oxy nên vi sinh vật đó không thể sinh sôi và pháttriển trong môi trường này được
Đặc biệt, vì có chứa nhiều loại khoáng hòa tan như magie, canxi, sắt,mangan,… các chất này nếu về lâu dài sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe
Trang 5
Trang 21Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
cũng như ảnh hưởng đến các hệ thống chứa nước của chúng ta, bởi vậy cần phảixây dựng một hệ thống xử lý nước cấp để xử lý các thành phần này
Qua quá trình khảo sát, các nguồn nước ngầm thường chủ yếu bị nhiễm sắt
và mangan, ở các vùng núi thường có nhiều canxi với hàm lượng khá cao Độ pHcủa nước ngầm thường dao động trong khoảng 4 – 4,5 Nước cấp ban đầu bơmlên rất trong nhưng sau khi để tiếp xúc với không khí sẽ dần chuyển sang màuvàng vì có chứa sắt, hàm lượng sắt này oxy hóa tạo nên màu vàng nâu đặc trưngcho nước
Sơ đồ 1.1 Các chỉ tiêu đánh giá
3 Các anion trong nước
4 Các kim loại nặng
5 Các hợp chất hữu cơ
6 Hàm lượng oxi hoà tan trong nước (DO)
7 Nhu cầu oxi sinh hoá (BOD)
8 Nhu cầu oxi hoá học (COD)
Vi khuẩn học
Trang 22Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
Trang 23Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ L ÝÍ NƯỚC NGẦM
2.1 Cách xử lý thông thường:
2.1.1 Cách xử lý nước nhiễm sắt:
Hiện nay, có rất nhiều cách xử lý nước nhiễm phèn sắt:
Đầu tiên là cách sử dụng bể chứa nhiều ngăn với 3 ngăn – lắng, lọc vàchứa, mỗi ngăn 0,35 – 0,49 m3, trong đó ngăn lắng có thể tích lớn nhất, ngăn lọc
để kích thước nhỏ nhất Khi nước bơm từ giếng lên, nước chảy qua vòi xuống bểlắng Nhờ tiếp xúc với không khí, thành phần sắt trong nước bị oxy hóa Nước sẽđược lắng cặn một phần sau đó đến ngăn lọc, nước được lọc sạch cặn lơ lửng, trởnên trong, theo ống dẫn đến ngăn chứa nước sạch
2.1.2 Cách xử lý pH:
a) Xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng bộ lọc trung hòa
Nếu nước giếng có độ pH không quá thấp thì hoàn toàn có thể sử dụng các
bộ lọc Calcite (từ đá vôi) hoặc là Magnesia để nâng độ pH lên Tuy nhiên, bộ lọcnày có khả năng lọc cặn nên cần được vệ sinh thường xuyên để tránh gây tắcnghẽn Ngoài ra, khi xử lý nước giếng có độ pH thấp thì các vật liệu trong bộ sẽhao hụt dần Do đó, cần phải kiểm tra thường xuyên và bổ sung định kỳ Và nếumuốn sử dụng vật liệu lâu dài thì nên trang bị thêm lọc cặn thô
Tuy nhiên thì phương pháp xử lý nước giếng có độ pH thấp này sẽ làm tănglượng Canxi khiến cho nước bị cứng hơn Vì vậy, cần phải theo dõi độ cứng củanước để có thể điều chỉnh thích hợp Nếu độ cứng của nước quá cao thì cần điềuchỉnh làm mềm lại
b) Xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng hóa chất
Phương pháp xử lý nước giếng có độ pH thấp này thường dùng trong trườnghợp nước giếng có độ pH quá thấp hoặc xảy ra trong quy mô lớn Cụ thể là sẽ sửdụng bơm định lượng để châm Soda hoặc hỗn hợp Soda và Hypochlorite Việcđiều chỉnh này sẽ được tính toán dựa trên thực tế và được cân đối
Trang 8
Trang 24Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
Hình 2.1 Phương pháp xử lý nước giếng có độ pH thấp bằng bộ lọc trung hòa
2.1.3 Cách xử lý qua công nghệ MET:
Để xử lý các chỉ tiêu trên chúng ta có thể dùng công nghệ MET do Công tyTNHH Công nghệ xử lý nước TA ứng dụng và cải tiến công nghệ, làm giảm diệntích đất sử dụng và không cần phải có hóa chất để tạo keo và khử trùng
MET là từ viết tắt của Mechanical Energy Technologies – Công nghệ Nănglượng Cơ học Đây chính là nền tảng kỹ thuật được áp dụng trong công nghệ xử
lý nước MET
Về nguyên lý hoạt động của công nghệ xử lý nước MET, nguồn nước đầuvào sẽ cần đủ vận tốc để chảy qua van hơi tự do, qua nhiều ống tạo tia định sẵn,tách phần tia riêng gây oxy dao động hỗn hợp bị tuần hoàn ngược nhờ áp xuấttrong máy đẩy các thành phần nặng hơn nước ra ngoài, phần nước còn lại gặpnguyên liệu cát bị oxy hóa nhanh tạo ra màng lọc tự nhiên Mặt khác, phần khídưới màng lọc tự nhiên ở dưới phần cát hỗn hợp thấp hơn phần áp xuất khôngkhí trong hệ thống tạo ra hiện tượng hút ngược khí cùng phân tử hạt nước trong
bể vào hệ thống Do vậy, hệ thống không cần sử dụng lõi lọc, qua đó giúp giảmchi phí vận hành và bảo dưỡng
Khi chảy từ bể sơ cấp qua bể thứ cấp, nước được lọc thô bằng màng lọc tựnhiên như nêu trên, sau đó chạy vào hệ thống lọc Nhờ cấu tạo công nghệ đặc
Trang 9
Trang 25Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
biệt, các phân tử nước chịu tác động của lực đẩy, lực nén, lực hút, lực xuyên tâmkhiến kết cấu bị phá vỡ, nhờ vậy các loại khí cần loại bỏ vốn tích tụ trong nước
sẽ bị đẩy ra ngoài Sau đó, nước lại qua ống lọc vĩnh cửu để cân bằng pH cũngnhư khử trùng
Hình 2.2 Phương pháp xử lý qua công nghệ MET
2.2 Tác nhân nếu không xử lý các chỉ tiêu trên:
Fe: Sắt là một trong những khoáng chất cần thiết trong cơ thể, tuy nhiên, khi
nguồn nước nhiễm sắc sẽ gây ra rất nhiều tác hại nghiêm trọng cho cơ thể conngười Nước nhiễm sắt có rất nhiều các tác hại khác nhau những tác hại phổ biếnnhất của nó đối với đời sống và sức khỏe con người là
Nếu hàm lượng sắt trong nước chỉ ở một mức độ nhẹ nó sẽ không gây hạinhiều cho sức khỏe của con người
Theo một số phân tích cho rằng: Nếu sử dụng nước giếng khoan bị nhiễmphèn, nhiễm sắt sẽ gây ra các bệnh như là dị ứng da, tiêu chảy, viêm đường ruột,
…
Còn nếu sử dụng nước giếng khoan trong thời gian dài có thể sẽ có nguy cơ mắccác bệnh mãn tính, ung thư,… vì trong nước nhiễm phèn còn ẩn chứa các vikhuẩn, các chất độc hại: Asen, thủy ngân, nitrat,…
Trang 10
Trang 26Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
Hình 2.3 Dị ứng ở da do nước nhiễm phèn, sắt
pH: Theo các nhà khoa học thì nước sinh hoạt nên có độ pH nằm trong
khoảng từ 6 – 8.5 Và nước dùng để ăn uống là 6.5 – 8.5 hoặc hơn Nếu có độ pHlệch xa (quá cao hoặc quá thấp) sẽ có ảnh hưởng đến sức khoẻ
Hình 2.4 Độ pH
- Độ pH có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước gia đình bạn:nước sẽ có màu
- Với nguồn nước có độ pH lớn hơn 7 thì sẽ chứa các ion nhóm bicarbonate
và carbonate Với nguồn nước có độ pH thấp hơn 7 sẽ chứa các ion axitgây bào mòn các thiết bị bằng kim loại và gây ảnh hưởng tới sức khỏe
- Độ pH trong nước có sự liên quan mật thiết với tính ăn mòn đường ốngdẫn nước, thiết bị và các vật dụng chứa nước Trong trường hợp môitrường nước có độ pH thấp sẽ phản ứng với Clo khử trùng tạo thành chấtTrihalometan gây ra bệnh ung thư
- Nếu sử dụng nguồn nước ở độ pH thấp, khi sử dụng để sinh hoạt và ănuống sẽ gây ra các vấn đề về tiêu hóa, ruột dạ dày
Trang 11
Trang 27Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
2.3 So sánh với tiêu chuẩn:
Đối với chỉ tiêu nước đầu vào (nước giếng) so sánh với chỉ tiêu QCVN MT:2015/BTNMT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNGNƯỚC DƯỚI ĐẤT
09-Phạm vi:Quy chuẩn này quy định giá trị giới hạn các thông số chất lượngnước dưới đất
Quy chuẩn này áp dụng để đánh giá và giám sát chất lượng nguồn nước dưới đất,làm căn cứ để định hướng cho các mục đích sử dụng nước khác nhau
Đối với chỉ tiêu của nước đầu ra (nước cấp) so sánh với chỉ tiêu QCVN 02:2009/BYT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚCSINH HOẠT
Phạm vi: Quy chuẩn này quy định mức giới hạn các chỉ tiêu chất lượng đốivới nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt thông thường không sử dụng để ănuống trực tiếp hoặc dùng cho chế biến thực phẩm tại các cơ sở chế biến thựcphẩm (sau đây gọi tắt là nước sinh hoạt)
2.3.1 Tổng quát về nước ngầm:
Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng vàkhá tốt về chất lượng Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt củađất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu,thấm của nguồn nước mặt, nước mưa nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vàimét, vài chục mét, hay hàng trăm mét
Theo tài liệu kỹ thuật “Kỹ thuật xử lý nước ngầm” của Công ty môi trườngtầm nhìn xanh – GREE, có một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt như sau
Bảng 2.1 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt
Trang 12
Trang 28Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
Nhiệt độ Tương đối ổn định Thay đổi theo mùa
Chất rắn lơ lửng Rất thấp, hầu như không
ở sát dưới đáyi hồ
Khí CO 2 hòa tan Có nồng độ cao Rất thấp hoặc bằng 0
Khí O 2 hòa tan Thường không tồn tại tài Gần như bảo hòa
Bảng 2.2 Các chỉ tiêu so sánh
QCVN02:2009/BYT
QCVN MT:
Trang 29Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung
2.3.2 Quá trình cơ bản xử lý nước ngầm
Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước ngầm, tuỳ thuộc vào nhiều yếu tốnhư: nhu cầu cấp nước, tiêu chuẩn dùng nước, đặc điểm của nguồn nước ngầm,các điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội mà chúng ta sẽ lựa chọn côngnghệ xử lý nước ngầm sao cho phù hợp
Hàm lượng sắt có trong các nguồn nước ngầm thường cao và phân bốkhông đồng đều trong các lớp trầm tích dưới đất sâu Nước có hàm lượng sắt cao,làm cho nước có mùi tanh và có màu vàng, gây ảnh hưởng không tốt đến chấtlượng nước ăn uống sinh hoạt và sản xuất
Do đó, khi mà nước có hàm lượng sắt cao hơn giới hạn cho phép theo tiêuchuẩn thì chúng ta phải tiến hành khử sắt
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
3.1 Công nghệ làm thoáng:
Trang 14
2 Khử khí CO2 nâng cao pH của nước để đẩynhanh quá trình oxy hoá và thuỷ phân sắt vàmangan trong dây chuyển công nghệ khử sắt
và mangan
1 Lấy oxy từ không khí để oxy hoá sắt vàmangan hoá trị II hoà tan trong nước