Đang tải... (xem toàn văn)
trình bày tiến hành xử lý nguồn nước thô ban đầu có độ đục là 85 NTU
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày Chương I GIỚI THIỆU Trong tất cả các trường hợp, nước sử dụng cho các hộ tiêu thụ được cấp bằng mạng ống dẫn phải được xử lý, ngay cả khi con người chỉ dùng trực tiếp một lượng rất ít. Điều đó rất nguy hiểm cho sức khỏe và quá đắt nếu ta dùng hệ thống mạng kép, nghóa là một mạng dùng cho việc ăn uống, còn một mạng dùng cho các sử dụng khác. Dù cách sử dụng thế nào đi chăng nữa, nước đưa đến vòi nước của hộ tiêu dùng phải là nước uống được, nghóa là đáp ứng những quy đònh hiện hành. Cần phải xử lý nước, khi mà một trong các thông số phân tích vượt quá tiêu chuẩn hiện hành ở vùng quan sát LOMS (tổ chức y tế thế giới) xây dựng cho mỗi một tham số các yêu cầu bảo đảm phù hợp cho mỗi nước, phụ thuộc vào tình trạng vệ sinh và điều kiện kinh tế của nước đó để đưa tới các tiêu chuẩn quốc gia. Mặt khác, khi nền kinh tế phát triển, đời sống của người dân được nâng cao thì nhu cầu dùng nước sạch càng mạnh mẽ. Do đó, vấn đề nước sạch đang là nỗi bức xúc của người dân và việc đầu tư xây dựng một hệ thống xử lý nước sạch để cung cấp cho người dân là một việc làm cần thiết và cấp bách. Nó không chỉ đáp ứng nhu cầu dùng nước hàng ngày nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân mà còn tạo điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế của Việt Nam nói chung và của khu vực dân cư nói riêng. Nước trong thiên nhiên được dùng làm các nguồn nước cung cấp cho ăn uống sinh hoạt và công nghiệp có chất lượng rất khác nhau. Đối với các nguồn nước mặt, thường có độ đục, độ màu và hàm lượng vi trùng cao. Đối với các nguồn nước ngầm, hàm lượng sắt và mangan thường vượt quá giới hạn cho phép. Có thể nói, hầu hết các nguồn nước thiên nhiên đều không đáp ứng được yêu cầu, về mặt chất lượng cho các đối tượng dùng nước. Chính vì vậy, trước khi đưa nước vào sử dụng, cần phải tiến hành xử lí chúng. Nhiệm vụ chính của đồ án là tiến hành xử lý nguồn nước thô ban đầu có độ đục là 85 NTU sao cho nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn ăn uống và vệ sinh môi trường, công suất là 2.000m³/ngày. GVHD : Dương Thò Thành 1 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày Chương II TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯNG NƯỚC Để xác lập được các biện pháp xử lí nước, cần phải căn cứ vào các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước nguồn và yêu cầu chất lượng của nước sử dụng. I. Tổng quan về chất lượng nước: Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) là nước mặt, nước ngầm và nước biển. Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là: - Chứa khí hòa tan, đặc biệt là Oxy. - Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước trong hồ, chứa ít chất rắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo). - Có hàm lượng chất hữu cơ cao. - Có sự hiện diện của nhiều loại tảo. Nước ngầm được khai thác từ các tầng chứa dưới đất. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc đòa tầng mà nước thấm qua. Do vậy nước chảy qua các đại tầng chứa cát hoặc granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng. Khi chảy qua đòa tầng chứa đá vôi, nước thường có độ kiềm bicacbonat khá cao. Ngoài ra, các đặc trưng chung của nước ngầm là: - Độ đục thấp. - Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn đònh. - Không có oxy, nhưng có thể chứa nhiều khí H 2 S, CO 2 . - Chứa nhiều chất khoáng hòa tan, đáng kể đến là sắt, mangan, flour. - Không có sự hiện diện của vi sinh vật. Nước biển thường có độ mặn rất cao. Hàm lượng muối trong nước biển thay đổi tùy theo vò trí đòa lý như: khu cửa sông, gần hay xa bờ. Ngoài ra nước biển thường có nhiều chất lơ lửng, chủ yếu là các phiêu sinh động- thực vật. II. Tính chất lý học của nước: 1. Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi rường và khí hậu. Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lí nước. Sự thay đổi nhiệt độ của nước phụ thuộc vào từng loại nguồn nước. Nhiệt độ của nguồn nước mặt dao động rất lớn (từ 4-40 o C) phụ thuộc vào thời tiết và độ sâu nguồn nước. Ví dụ: ở miền Bắc Biệt Nam, nhiệt độ nước thường dao động 13- 34 o C, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đối ổn đònh hơn (26- 29 o C). Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn đònh (17- 27 o C). 2. Độ màu: GVHD : Dương Thò Thành 2 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày Độ màu thường do các chất bẩn có trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bò nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen. Đơn vò đo độ màu thường dùng là Platin- Côban. Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200 PtCo. Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước (do các chất hòa tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hóa lý kết hợp. 3. Độ đục: Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các vật lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất đá, các vi sinh vật . khả năng truyền ánh sáng bò giảm đi. Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vò đo độ đục thường là mgSiO 2 /l, NTU, FTU; trong đó đơn vò NTU và FTU là tương đương nhau. Nước mặt thường có độ đục không vượt quá 5 NTU. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước. 4. Mùi vò: Mùi vò trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nước sau khi tiệt trùng với các hợp chất Clo có thể bò nhiễm mùi Clo hay Clophênol. Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan, nước có thể có vò mặn, ngọt, chát, đắng . 5. Độ nhớt: Độ nhớt là đại lượng biểu thò lực ma sát nội, sinh ra trong quá trình dòch chuyển giữa các lớp chất lỏng với nhau. Đây là yếu tố chính gây nên tổn thất áp lực và do vậy nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước. Độ nhớt tăng khi hàm lượng các muối hòa tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng. 6. Độ dẫn điện: Nước có độ dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20 o C có độ dẫn điện là 4.2 µ S/m (tương ứng điện trở 23.8M Ω /cm). Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ. Tính chất này thường được sử dụng để đánh gía tổng hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước. 7. Tính phóng xạ: Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ trong nước tạo nên. Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán phân hủy rất ngăn nên nước thường vô hại. GVHD : Dương Thò Thành 3 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày Tuy nhiên khi bò nhiễm bẩn phóng xạ α và β thường được dùng để xác đònh tính phóng xạ của nước. Các hạt α bao gồm 2 proton và 2 neutron có năng lượng xuyên thấu nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa, gây tác hại cho cơ thể do tính ion hóa mạnh. Các hạt β có khả năng xuyên thấu mạnh hơn, nhưng dễ bò ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể. III. Tính chất hóa học của nước: 1. Độ pH: Độ pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dòch, thường được dùng để biểu thò tính axít và tính kiềm của nước. Khi pH = 7 nước có tính trung tính. PH < 7 nước có tính axít. pH > 7 nước có tính kiềm. Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan trong nước. độ pH < 5, tùy thuộc vào điều kiện đòa chất, trong một số nguồn nước có thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hòa tan và một số loại khí như CO 2 , H 2 S tồn tại ở dạng tự do trong nước. Độ pH được ứng dụng để khử các hợp chất Sunfua và cacbonat có trong nước bằng biện pháp làm thoáng. Ngoài ra khi tăng pH và có thêm tác nhân oxy hóa, các kim loại hòa tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tách ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc. 2. Độ kiềm : Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng các ion bicacbonat, hydroxit và anion của các muối của các axit yếu. Do hàm lượng các muối này có trong nước rất nhỏ nên có thể bỏ qua. nhiệt độ nhất đònh, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO 2 tự do có trong nước. Độ kiềm bicacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dòch nước. Nguồn nước có tính đệm cao, nếu trong quá trinh xử lý có dùng thêm các hóa chất như phèn, thì độ pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hóa chất dùng đễ điều chỉnh pH. 3. Độ cứng: Độ cứng của nước là đại lượng biểu thò hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước. Trong kỹ thuật sử lý nước dùng 3 loại khái niệm độ cứng: - Độ cứng toàn phần biểu thò tổng hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước. - Độ cứng tạm thời biểu thò tổng hàm lượng các muối cacbonat và bicacbonat của Canxi và Magiê có trong nước. - Độ cứng vónh cửu biểu thò tổng hàm lượng các muối còn lại của Canxi và Magiê có trong nước. GVHD : Dương Thò Thành 4 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do Canxi và Magiê phản ứng với các axít béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất, nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Có nhiều đơn vò đo độ cứng khác nhau: Độ Đức ( o dH) : 1 o dH = 10 mg CaO/l nước. Độ Pháp ( o f) : 1 o f= 10 mg CaCO 3 /l nước. Độ Anh ( o e) : 1 o e = 10 mg CaCO 3 / 0.7 l nước. Đông u (mgđl/l) : 1 mgđl/l= 2.8 o dH. Tùy theo giá trò độ cứng, nước đượcb phân loại thành: Độ cứng < 50 mg CaCO3/l : nước mềm. 50- 150 mg CaCO3/l : nước trung bình. 150-300 mgCaCO3/l : nước cứng. > 300 mgCaCO3/l : nước rất cứng. 4. Độ oxy hóa: Độ oxy hóa là một đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Đó là lượng oxy cần có để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nước. Chất oxy hóa thường dùng để xác đònh chỉ tiêu này là kali permanganat. Trong thực tế, nguồn nước có độ oxy hóa lớn hơn 10 mgO 2 /l đã có thể bò nhiễm bẩn. Nếu trong quá trình xử lý có dùng Clo ở dạng Clo tự do hay hợp chất hypoclorit sẽ tạo thành các hợp chất Clo hữu cơ trihalometan (THM) có khả năng gây ung thư. Tổ chức Y Tế thế giới quy đinh mức tối đa của THM trong nước uống là 0.1 mg/l. Ngoài ra, để đánh giá khả năng ô nhiễm nguồn nước, cần cân nhắc thêm các yếu tố sau đây: - Độ oxy hóa trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể cao hơn nước ngầm. - Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy hòa tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hóa có thể thấp hơn thực tế. - Sự thay đổi oxy hóa theo dòng chảy: Nếu thay đổi chậm, lượng chất hữu cơ có trong nguồn nước chủ yếu là các axit humic. Nếu độ oxy hóa giảm nhanh, chứng tỏ nguồn ô nhiễm là do các dòng nước thải từ bên ngoài độ vào nguồn nước. - Cần kết hợp với các chỉ tiêu khác nhau như hàm lượng ion Clorua, Sunphat, Photphat, oxy hòa tan, các hợp chất Nitơ, hàm lượng vi sinh vật gây bệnh để có thể đánh giá tổng quát về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. 5. Các hợp chất chứa Nitơ: Quá trình phân hủy các chất hưũ cơ tạo ra amoniac, nitrit và nitrat. Do đó, các hợp chất này thường được xem là những chất chỉ thò dùng để nhận biết mức đôï nhiễm bẩn của nguồn nước. Khi mới bò nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu có giá trò cao như độ oxy GVHD : Dương Thò Thành 5 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày hóa, amonniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat. Sau một thời gian, amoniac, nitrit bò oxy hóa thành nitrat. Phân tích sự tương quan giá trò các đại lượng này có thể dự đoán thường nhiễm nitrat. Nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong phát triển, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước dùng trong sinh hoạt. Trẻ em uống nucớ có nồng độ nitrat cao có thể ảnh hưởng đến máu (chứng methaemoglo binaemia). Theo quy đònh của Tổ chứcY tế thế giới, nồng độ nitrat trong nước uống không được vượt quá 10 mg/l (tính theo N). 6. Các hợp chất Photpho: Trong nước tự nhiên, thường gặp nhất là photphat. Đây là sản phẩm của quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ. Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển của rong tảo. Nguồn photphát đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh họat, nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng. Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhưng sự tồn tại của chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt là hoạt chất của các bể lắng. Đối với những nguồn nước có hàm lượng chất hữu cơ, nitrat và photphat cao, các bông cặn kết cặn ở bể tạo bông sẽ không lắng được ở bể mà có khuynh hướng tạo thành đám nổi lên mặt nước, đặc biệt vào những lúc trời nắng chiếu trong ngày. 7. Các hợp chất Silic: Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất Silic. pH<8, Silic tồn tại ở dạng H 2 SiO 3- và SiO 3 2- .Do vậy trong nước ngầm, hàm lượng Silic thường không vượt quá 60 mg/l, chỉ có ở những nguồn nước có pH > 9.0, hàm lượng Silic đôi khi cao đến 300 mg/l. Trong nước cấp cho các nồi hơi áp lực cao, sự tồn tại của các hợp chất Silic rất nguy hiểm do cặn Silic đóng lại trên thành nổi, thành ống làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắc ống. Trong quá trình xử lý nước, Silic có thể được loại bỏ một phần khi dùng các hóa chất keo tụ để làm trong nước. 8. Clorua: Clorua làm cho nước có vò mặn. Ion này thâm nhập vào nước qua sự hòa tan các muối khoáng hoặc bò ảnh hưởng từ quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước ngầm hay ở đoạn sông gần biển. Việc dùng nước có hàm lượng clorua cao có thể gây ra bệnh về thận. Ngoài ra, nước chứa nhiều Clorua có tính xâm thực đối với bêtông. 9. Sunphat: Ion Sunphat thường có trong nước có nguồn gốc khoáng chất hoặc nguồn gốc huũ cơ. Với hàm lượng Sunphat cao hơn 400 mg/l, có thể gây mất nước trong cơ thể và làm tháo ruột. Ngoài ra, nước có nhiều ion Clorua và Sunphat sẽ làm xâm thực bêtông. GVHD : Dương Thò Thành 6 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày 10. Florua: Nước ngầm từ các vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có hàm lượng florua cao đến 10 mg/l. Trong nước thiên nhiên, các hợp chất của florua khá bền vững và khó loại bỏ trong quá trình xử lý thông thường. nồng độ thấp, từ 0.5 mg/l đến 1 mg/l, florua giúp bảo vệ răng. Tuy nhiên, nếu dùng nước chứa florua lớn hơn 4 mg/l trong một thời gian dài thì có thể gây đen răng và hủy hoại răng vónh viễn. Các bệnh này hiện nay đang rất phổ biến tại một số khu vực ở Phú Yên, Khánh Hòa. 11. Sắt: Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại dưới dạng ion Fe 2+ , kết hợp với các gốc bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit humic hoặc keo Silic. Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hóa, ion Fe 2+ bò oxy hóa thành ion Fe 3+ và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH) 3 có màu nâu đỏ. Nước mặt thường chứa sắt (Fe 3+ ),tồn tại ở dạng keo hữu cơ hoặc cặn huyền phù. Trong nước thiên nhiên, chủ yếu là nước ngầm, có thể chứa sắt với hàm lượng đến 40 mg/l hoặc cao hơn. Với hàm lượng sắt cao hơn 0.5 mg/l, nước có mùi tanh khó chòu, làm vàng quần áo khi giặt, làm hỏng sản phẩm của các ngành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp. Các cặn sắt kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển của các ống dẫn nước. 12. Mangan: Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm dưới dạng ion Mn 2+ , nhưng với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5 mg/l. Tuy nhiên, với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0.1 mg/l sẽ gây nhiều nguy hại trong việc sử dụng, giống như trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao. 13. Nhôm: Vào mùa mưa, ở những vùng đất phèn, đất ở trong điều kiện khử không có oxy nên các chất như Fe 2 O 3 và jarosite tác động qua lại, lấy oxy của nhau và tạo thành sắt, nhôm, sunfat hòa tan vào nước. Do đó, nước mặt ở vùng này thường rất chua, pH= 2.5- 4.5, sắt tồn tại chủ yếu là Fe 2+ (có khi cao đến 300 mg/l), nhôm hòa tan ở dạng ion Al 3+ (5-7 mg/l). Khi chứa nhiều nhôm hòa tan, nước thường có màu trong xanh và vò rất chua. Nhôm có thể có độc tính đối với sức khỏe con người. Khi uống nước có hàm lượng nhôm cao có thể gây ra các bệnh về não như alzheimer. 14. Khí hòa tan: Các loại khí hòa tan thường thấy trong nước thiên nhiên là khí (CO 2 ), khí oxy (O 2 ) và sunfua hro (H 2 S). Nước ngầm không có oxy. Khi độ pH < 5.5, trong nước ngầm thừơng chứa nhiều khí CO 2 . Đây là khí có tính ăn mòn kim loại và ngăn cản việc tăng pH của nước. Các biện pháp làm thoáng có thể đuổi khí CO 2 , đồng thời thu nhận oxy hỗ trợ cho các quá trình khử sắt và mangan. Ngoài ra, trong nước ngầm có thể chứa khí H 2 S có hàm lượng GVHD : Dương Thò Thành 7 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày đến vài chục mg/l. Đây là sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ có trong nước. Với nồng độ lớn hơn 0.5 mg/l, H 2 S tạo cho nước có mùi khó chòu. Trong nước mặt, các hợp chất sunphua thường được oxy hóa thành dạng sunphat. Do vậy, sự có mặt của khí H 2 S trong các nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước đã bò nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân hủy, tích tụ ở đáy các vực nước. Khi độ pH tăng, H 2 S chuyển sang các dạng khác la HS - và S 2- 15. Hóa chất bảo vệ thực vật: Hiện nay, có hàng trăm hóa chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ được sử dụng trong nông nghiệp. Các nhóm hóa chất chính là: - Photpho hữu cơ. - Clo hữu cơ. - Cacbonat. Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với người. Đặc biệt là Clo hữu cơ, có độ bền vững cao trong môi trường và khả năng tích lũy trong cơ thể con người. Việc sử dụng khối lượng lớn các hóa chất này trên đồng ruộng đang đe dọa làm ô nhiễm các nguồn nước. 16. Chất hoạt động bề mặt: Một số chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có trong nước thải sinh hoạt và nước thải một số ngành công nghiệp đang được xả vào các nguồn nước. Đây là những hợp chất khó phân hủy sinh học nên ngày càng tích tụ nước đến mức có thể gây ahò cho cơ thể con người khi sử dụng. Ngoài ra, các chất này còn tạo thành một lớp màng phủ bề mặt các vực nước, ngăn cản sự hòa tan oxy vào nước và làm chậm các quá trình tự làm sạch của nguồn nước. IV. Các chỉ tiêu vi sinh: Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các đơn bào, chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sống và phát triển trong nước, trong đó có một số sinh vật gây bệnh cần phải được loại bỏ khòi nước trước khi sử dụng. Trong thực tế không thể xác đònh tất cả các loại sinh vật gây bệnh qua đường nước vì phức tạp và tốn thời gian. Mục đích của việc kiểm tra vệ sinh nước là xác đònh mức độ an toàn của nước đối với sức khỏe con người. Do vậy có thể dùng vài vi sinh chỉ thò ô nhiễm phân để đánh giá sự ô nhiễm từ rác, phân người và động vật. Cả ba nhóm vi sinh chỉ thò ô nhiễm phân: - Nhóm coliform đặc trưng là Escherichia Coli (E.Coli). - Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis. - Nhóm Clostridia khử sunfit đặc trưng là Clostridium perfringents. Đây là các nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt trong phân người, trong đó E.Coli là loại trực khuẩn đường ruột, có thời gian bảo tồn trong nước gần giống những vi sinh vật gây bệnh khác. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước đã bò nhiễm bẩn phân rác và có khả năng GVHD : Dương Thò Thành 8 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm bẩn phân rác của nguồn nước. Ngoài ra, trong một số trường hợp số lượng vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí cũng được xác đònh để tham khảo thêm trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn nguồn nước. V. Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt: Nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt phải không màu, không mùi vò, không chứa các chất độc hại, các vi trùng và tác nhân gây bệnh. Hàm lượng các chất hòa tan không được vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Theo tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt phải có các chỉ tiêu chất lượng như trong bảng 1.3 (trang 17) sách Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống cấp nước sạch- Trònh Xuân Lai. VI. Nhu cầu dùng nước: Công suất của hệ thống cấp nước cho các khu dân cư phải đảm bảo đầy đủ nhu cầu dùng nước cho ăn uống, sinh hoạt của các khu dân cư, công trình công cộng: - Tưới và rửa đường phố, cây xanh, cấp cho các vòi phun. - Tưới cây trong vườn ươm. - Cấp cho ăn uống, sinh hoạt trong các xí nghiệp. - Cấp nước sản xuất cho các xí nghiệp. - Cấp nước chữa chaý. - Cấp nước cho yêu cầu riêng của trạm xử lý nước. - Cấp nước cho các nhu cầu khác, trong đó có việc sục rửa mạng lưới đường ống cấp và thoát nước. VII. Đánh giá chất lượng nước thô: Thành phần, tính chất nguồn nước: pH : 6.5; Độ đục : 85 NTU; Tổng chất rắn lơ lửng : SS = 80mg/l; Tổng chất rắn hòa tan : TDS = 920mg/l; Dầu mỡ : 0,13mg/l; BOD 5 : 1,50mg/l; COD : 3,20mg/l; Tổng Coliform : 13.000MPN/100ml. Theo yêu cầu của đề tài, nước thô cần xử lý có chỉ tiêu về độ đục là 85 NTU. So với tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống (Ban hành kèm theo Quyết đònh của Bộ trưởng Bộ Y tế số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18-4 –2002) thì giới hạn tối đa về độ đục là 2 NTU theo phương pháp thử TCVN 6184- 1996 (ISO 7027- 1990). Như vậy nước thô có độ đục vượt quá giới hạn. GVHD : Dương Thò Thành 9 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày Muốn cung cấp nước sạch cho khu dân cư theo đúng tiêu chuẩn đã ban hành, chúng ta cần đề ra phương án xử lý độ đục sao cho nước sau xử lý có độ đục ≤ 2 NTU. Nguyên nhân phát sinh độ đục: Độ đục của nước bắt nguồn từ sự hiện diện của một số các chất lơ lửng có kích thước thay đổi từ dạng phân tán thô đến dạng keo, huyền phù . gây trở ngại cho đường truyền của ánh sáng qua nước hoặc hạn chế tầm nhìn mắt. Trong hồ hoặc trong các vùng nước tónh, độ đục hầu như là do các chất keo và các hạt phân tán cực mòn gây ra. Trong vùng sông ngập lũ, độ đục thường do các hạt phân tán thô gây ra. - Khi sông bắt nguồn từ các vùng núi chảy về đồng bằng, tính đục của nó có sự đóng góp của việc trồng trọt và những tác động vào đất. - Khi dòng lũ đi qua, một lượng lớn đất mặt bò rửa trôi được cuốn theo vào dòng chảy. Phần lớn là các chất hữu cơ, bao gồm cả bùn và đất sét nhưng cũng bao gồm một lượng đáng kể các chất hữu cơ. - Nước lũ chảy qua các vùng thành thò, mang theo nước thải lẫn nước thải sinh hoạt đã hoặc chưa được xử lý. Chất thải sinh hoạt chứa một số lượng lớn các vật chất hữu cơ và một ít chất vô cơ góp vào tính đục của nước. Chất thải công nghiệp chứa lượng lớn các chất hữu cơ và các chất vô cơ khác tạo nên độ đục. Các rác rưởi khác cũng góp nhiều chất vô cơ và ít chất hữu cơ vào tính chất đục. - Các chất dinh dưỡng vô cơ như các hợp chất nitơ và phốtpho có trong nước thải và nước thải từ hoạt động nông nghiệp kích thích sự phát triển tảo, cũng góp phần vào độ đục. Các vật chất gây nên độ đục gồm những chất vô cơ thuần túy cho đến các chất có bản chất là chất hữu cơ. Ứng dụng của độ đục trong cấp nước: Kiến thức về sự khác nhau về độ đục trong cấp nước sinh hoạt có tầm quan trọng đầu tiên đối với các kỹ sư môi trường. Họ sử dụng kiến thức trong việc liên kết các thông tin để quyết đònh việc cấp nước có đòi hỏi xử lý đặc biệt bằng cách đông đặc hóa học và lọc nước trước khi đưa vào cấp nước công cộng hay không. Nhiều thành phố lớn như New York, Boston, Seattle phải cung cấp nước cho vùng cao hoặc ở núi, nơi nước có độ đục khá thấp nên việc xử lý bằng Clo hóa là không cần thiết. Việc cấp nước thu từ sông thường thường đòi hỏi sự kết bông hóa học do độ đục khá cao. Các phương pháp đo độ đục được sử dụng để quyết đònh độ hữu hiệu xử lý với việc sử dụng hóa chất khác nhau và cần liều lượng khác nhau. Như vậy, chúng giúp lựa chọn hóa chất hữu hiệu và tiết kiệm nhất để sử dụng. Thông tin đó cần thiết để tìm hiểu các điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp và dự trữ hóa chất. Các phương pháp đo độ đục giúp xác đònh lượng hóa chất cần thiết hằng ngày cho hoạt động của công việc xử ly. Điều này đặc biệt quan trọng với những sông không có đập ngăn nước. Việc đo độ đục trong nước kết tủa trước việc lọc thì hữu ích trong việc điều khiển liều lượng để ngăn ngừa sự quá tải của bộ lọc cát nhanh. Cuối cùng, những phương pháp đo độ đục của nước lọc thì cần để kiểm tra sai lầm thao tác lọc. GVHD : Dương Thò Thành 10 SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 [...]... nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày nh hưởng của độ đục: - Mỹ học: Người tiêu dùng nước mong đợi và đòi hỏi nước sạch (không đục) Người ta nhận thức được rằng nước thải sinh hoạt có độ đục cao Tình trạng đục trong nước uống làm liên tưởng đến sự ô nhiễm nước thải có thể có và cơ hội nảy sinh mầm bệnh do nước bẩn Sự lo lắng này có cơ sở hợp lý về mặt lòch sử, khi có ai... mỗi loại nguồn nước và được đặc trưng bởi các quá trình xử lí nước Trong dây chuyền xử lí nước mặt, chủ yếu là các công trình làm trong nước và khử trùng nước Trong dây chuyền xử lí nước ngầm, chủ yếu là công trình khử sắt và khử trùng Làm trong nước : tức là khử đục và khử màu của nước, được thực hiện trong các bể lắng và bể lọc Trong thực tế, để tăng nhanh và nâng cao hiệu quả làm trong nước, người... vật lý là cường độ khuấy trộn nước biểu thò bằng gradient vận tôc G và thời gian hoàn thành phản ứng tạo bông cặn T 3 Bể lắng: Lắng nước là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước Trong công nghệ xử lý nước, quá trình lắng xảy ra rất phức tạp Chủ yếu lắng ở trạng thái động (trong quá trình lắng, nước luôn chuyển động), các hạt cặn không tan trong nước. .. hại bò loại trừ bởi hoạt động khử trùng Tuy nhiên, trong trường hợp mà độ đục của nước là do nước thải thành thò gây ra, nhiều sinh vật gây hại có thể được bọc lại trong các tiểu phân và được bảo vệ khỏi sự khử trùng Vì các nguyên nhân này mà Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống đã đặt ra độ gây ô nhiễm tối đa của đôï đục là 2 NTU Chất lượng nước đầu ra: Chất lượng nước sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn vệ... nhiễm trong nước thải công nghiệp - Tính lọc được: Lọc nước bò cho là khó khăn và tốn kém hơn nhiều khi độ đục của nước tăng lên Việc sử dụng bể lọc cát chậm đã trở nên phi thực tế ở một số vùng vì độ đục cao làm rút ngắn thời gian hoạt động và tăng chi phí làm sạch Hoạt động tốt của bể lọc cát nhanh nói chung phụ thuộc vào sự loại bỏ hiệu quả độ đục bằng các làm đông hóa học trước hki nước được đưa... nghệ xử lí nước ăn uống (nước làm nguội, nước rửa sản phẩm ) hay có thể bổ sung thêm một số công trình để khử thêm một số chất không có lợi cho ngành sản xuất đó (nước cấp cho nồi hơi có áp lực cao) GVHD : Dương Thò Thành SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756 14 Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày Sau đây là một số sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lí nước. .. cho vào nước để xử lí nước như : dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kềm hóa nước, cho clo vào nước để khử trùng - Biện pháp lí học : dùng các tia vật lí để khử trùng nước như tia tử ngoại, sóng siêu âm Điện phân nước biển để khử muối Khử khí CO2 hòa tan trong nước bằng phương pháp làm thoáng Trong 3 biện pháp xử lí nước nêu trên đây thì biện pháp cơ học là biện pháp xử lí nước cơ bản nhất Có thể... (Khi xử lý không dùng phèn) 200.000 250.000 300.000 28.000 32.000 35.000 Khi làm mềm nước (có độ cứng Magiê nhỏ hơn 25% độ cứng toàn phần) bằng vôi hoặc vôi với sôđa Như trên, nước có độ cứng Magiê lớn hơn 75% độ cứng toàn phần (nguồn: Bảng 6.8 - TCXDVN 33-2006) 7 BỂ LỌC NHANH: Chọn bể lọc nhanh 2 lớp, rửa nước và gió kết hợp Cấu tạo và nguyên lý làm việc: (Bảng 6.11 – TCXDVN 33-2006) Lớp phía trên là. .. lọc nước được đặc trưng bởi hai thông số cơ bản là : tốc độ lọc và chu kỳ lọc Tốc độ lọc là lượng nước được lọc qua một đơn vò diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vò thời gian (m/h) Chu kỳ lọc là khoản 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, cơ bản có. .. tông cốt thép, bộ phận khuấy trộn gồm: động cơ điện, bộ phận truyền động và cánh khuấy kiểu phẳng Bể hoà trộn phèn dùng cánh khuấy kiểu phẳng, số cánh quạt là 2, số vòng quay là 60 vòng/phút Tính toán: Liều lượng phèn để xử lý nước đục theo bảng sau: Bảng 1: Liều lượng phèn để xử lý độ đục Hàm lượng cặn của nước Liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3 nguồn (mg/l) không chứa nước (mg/l) Đến 100 25-35 101-200 30-40
