On Tap Xu Ly Nuoc Cap

XỬ LÝ NƯỚC CẤP – Th.S. NGUYỄN VĂN SỨNG

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP TỐT NGHIỆP XỬ LÝ NƯỚC CẤP ------------Câu hỏi 4 điểm Câu 1: Trình bày các loại hóa chất thường được sử dụng trong ngành cấp nước và mục đích sử dụng của các loại hóa chất đó ?  Hóa chất dùng để keo tụ: Trong nước chứa nhiều cặn lơ lửng mà bản thân nó không thể tự lắng được. Bổ sung thêm chất keo tụ ( phèn nhôm) để tạo ra ion ngược dấu, tạo bông cặn kích thước lớn có khả năng lắng được  nước giảm tối đa hàm lượng căn lơ lửng. Phèn: thường dùng để keo tụ cặn bẩn trong nước. Trên thực tế người ta thường dùng phèn để keo tụ các hạt cặn lơ lửng trong nước mặt và khử màu. Tuy nhiên một số công trình xử lý nước ngầm, do hợp chất chứa sắt có gốc hữu cơ, phức tạp nên cũng phải dùng phèn để thúc đẩy quá trình tạo cặn. Ngày nay tại tại các nhà máy nước thường dùng các loại phèn sau: - Phèn nhôm: sunfat nhôm Al2(SO4)3.18H2O, aluminat natri NaAlO2, alumi oxyt clorit (Al2(OH)5)Cl.6H2O. Thông thường phèn nhôm thương phẩm được sản suất dạng hạt, chứa trong các bao. Khi sử dụng cần phải hòa trộn để loại bỏ cặn và định lượng vào công trình xử lý dạng dung dịch. Phèn PAC ( tác dụng tương tự phèn nhôm) : tồn tại ở dạng cao phân tử, dùng thay thế cho phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt và nước thải. Hiệu quả cao hơn 4  5 lần. Thời gian keo tụ nhanh, ít làm biến động pH của nước, có thể không dùng chất bổ trợ để loại bỏ chất hữu cơ không tan – tan và kim loại nặng. - Phèn Fe : sunfat sắt hóa trị II FeSO 4.7H2O, clorua sắt FeCl3 và hỗn hợp của chúng, sunfat sắt hóa trị III Fe(SO4) 3. Thông thường phèn sắt được chứa trong các bồn chứa chuyên dụng, khi sử dụng chỉ cần dùng thiết bị định lượng để châm vào công trình xử lý. Phèn sắt ít được sử dụng trên thực tế do phải bảo quản phức tạp, dễ phát sinh sự cố khi vận hành.

Các chất dùng để tăng cường quá trình keo tụ : thường dùng axit silixic hoạt tính (Na2O)m(SiO2)n sản xuất từ thủy tinh lỏng. Ngoài ra còn dùng Polymer để thúc đẩy quá trình keo tụ tạo bông. -

Hóa chất dùng để nâng pH, kiềm hóa nước: sử dụng khi pH của nước ngầm thấp, mục đích tọa keo tụ, thuận tiện cho quá trình xử lý, đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt. Vôi : được dùng phổ biến nhất. Vôi chưa tôi sản xuất ở hai dạng cục và bột. Khi tôi vôi dư nước thu được vôi nhão, khi tôi vôi không dư nước thu được vôi ở dạng bột sệt. Vôi có độ hòa tan thấp nên thường định lượng để cho vào nước dạng sữa vôi. Sôđa : là bột màu trắng dễ hút ẩm chứa 95% Na2CO3 và 1% NaCl ; được sử dụng trong nhà máy có công suất nhỏ. - Xút ăn da : NaOH - Muối ăn : NaCl - Axit sunfuric kỹ thuật : H2SO4 - Axit clohydric : HCl - Trinatri photphat : Na3PO4.12H2O  Hóa chất khử trùng: Clo lỏng Cl2: Thường sử dụng Clo hóa lỏng chứa trong các bình chuyên dụng, khi sử dụng dùng thiết bị định lượng clo như Clorator thông qua Ejector để hòa trộn Clo vào nước và 

QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

TRANG 1


châm vào nước sau xử lý hóa lý. Clo là chất oxi hóa mạnh khi tác dụng với nước sẽ tạo thành axit hipocloric (HClO), có tác dụng tiệt trùng mạnh. - Ozôn: Hiện nay đang có xu hướng sử dụng Ozôn thay thế Clo trong việc khử trùng và Clo hóa sơ bộ nguồn nước, do có những nghi ngại khi sử dụng nhiều Clo có thể ảnh hưởng đến sức khỏa con người.  Hóa chất thường dùng để khử trùng nước quy mô nhỏ : sử dụng hóa chất tiêu diệt vi trùng, vi khuẩn gây bệnh. - Hypoclorit natri : NaClO - Hypoclorit canxi : Ca(ClO)2 - Clorua vôi  Hóa chất trơ keo tụ: Polymer. trợ lắng làm trong nước cấp và nước thải.  Hóa chất dùng để xử lý chống rỉ, chống rong, rêu, tảo và các quá trinh sinh học khác như : (NaPO3)6, sunfat đồng

Các hóa chất dùng trong các quá trình xử lý khác như : Na2SiF6, NaF, Na2SiO3.7H2O, than hoạt tính dạng hạt. Câu 2: Trình bày các quá trình xử lý nước cấp. Sơ đồ dây chuyền công nghệ là gì, vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt truyền thống và giải thích nguyên lý làm việc?  Các quá trình xử lý nước cấp: 17 quá trình. - Hồ điều hòa và sơ lắng (hồ chứa và lắng sơ bộ): điều hòa sự dao động lưu lượng giữa nguồn và trạm bơm nước thô. - Song chắn rác (công trình nào cũng sử dụng): loại trừ các vật trôi nổi trôi theo dòng nước. - Lưới chắn rác: loại trừ rác, các mảnh vỡ có kích thước nhỏ và một phần rong rêu. (thực tế chưa có nhà máy sử dụng): dụng): loại loại bỏ cát có tỷ trọng trọng và kích kích - Bể lắng cát (thực thước 0,2mm để bảo vệ máy móc, móc, giảm lượng cặn trơ trong trong các bể tạo bông cặn và bể lắng. - Xử lý nước tại nguồn bằng hóa chất : loại trừ khả năng phát triển của vi sinh vật và thực vật gây ra mùi, màu, vị của nước. Dùng CuSO4 trong trạm xử lý nhỏ. Trạm xử lý lớn thường không sử dụng. - Làm thoáng (hầu hết được sử dụng trong các công trình xử lý nước ngầm): làm hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa Fe2+, Mn2+. Khử CO2, H2S trong nước, nâng cao pH để đẩy nhanh quá trình oxy hóa và thủy phân Fe, Mn trong dây chuyền công nghệ. Làm giàu oxy để tăng thể tích oxy hóa – khử của nước, khử các chất bẩn dạng khí hòa tan trong nước. - Clo hóa sơ bộ: giảm vi trùng ở nguồn nước thô bị ô nhiễm nặng. Oxy hóa Fe & Mn hòa tan ở dạng phức chất hữu cơ. Loại trừ rong rêu, tảo phát triển trên thành bể trộn, tạo bông cặn, bể lắng và bể lọc. - Quá trình khuấy trộn hóa chất : phân tán nhanh , đều phèn và các hóa chất khác vào nước cần xử lý. - Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn : tạo điều kiện và thực hiện quá trình dính kết các hạt cặn keo thành bông cặn có khẳ năng lắng và lọc với tốc độ kinh tế cho phép. - Quá trình lắng : loại trừ lượng cặn và bông cặn, làm giảm lượng vi khuẩn, vi trùng có trong nước. - Quá trình lọc: loại bỏ hạt cặn nhỏ không lắng được trong bể lắng nhưng có khả năng kết dính lên bề mặt hạt lọc. - Làm mềm nước: khử ion Ca2+, Mg2+ đến nồng độ đạt yêu cầu. - Hấp thụ và hấp phụ bằng than hoạt tính : khử màu, mùi, vị của nước sau khi sử dụng phương pháp truyền thống không đạt yêu cầu. Sử dụng cho những nguồn nước quá ô nhiễm, chi phí khá cao nên ít được sử dụng. 


TRANG 2


Flo hoá nước (sử dụng trong những trường hợp nguồn nước cần bổ sung Flo : Đồng Nai, Sài Gòn): nâng cao hàm lượng Flo trong nước để bảo vệ men răng và xương cho người tiêu dùng. - Khử trùng nước (sử dụng cho tất cả các công trình): tiêu diệt vi trùng và vi khuẩn còn lại sau bể lọc. - Ổn định nước (sử dụng ở một số nguồn nước ngầm, nguồn nước không ổn định): khử tính xâm thực, bám cặn trên đường ống của nước. - Khử muối : khử cation và anion của các muối hòa tan đến nồng độ đạt yêu cầu. Sơ đồ dây chuyền công nghệ: • Là sơ đồ trình bày tất cả các quá trình xử lý trong nhà máy xử lý nước cấp. Bất cứ nhà máy nào cũng có sơ đồ dây chuyền công nghệ. Gồm 2 loại sơ đồ công nghệ tổng quát và sơ đồ công nghệ chi tiết. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước truyền thống: • -

N Ngầm

Trộn

Keo tụ tạo bông cặn

Phèn

Lắng Lắng nước rửa lọc

Lọc

Tiếp xúc khử trùng Xả cặn ra hồ nén cặn

CCấp

Clo

Nguyên lý : - Nước nguồn được trộn hóa chất(phèn,vôi) trong bể trộn rồi dẫn sang bể keo tụ tạo bông để tạo ra những bông cặn đủ lớn có khả năng lắng được trong bể lắng - Bể lắng sẽ giữ lại những bông cặn có khả năng tự lắng, đảm bảo hàm lượng cặn sau bể lắng không quá 12 mg/l - Nước sau bể lọc được đưa sang bể lọc để loại bỏ hoàn toàn cặn lơ lửng có trong nước sau đó đưa sang bể chứa để chuẩn bị đưa ra mạng. Hóa chất khử trùng là Clo được châm vào bể chứa để loại bỏ vi khuẩn, vi trùng gây bệnh . - Bùn xả bể lắng được đưa về hồ lắng bùn, nước thải rửa lọc được lắng và đưa tở lại bể trộn, cặn được đưa sang hồ lắng. Câu 3: Bể phản ứng có vai trò như thế nào trong xử lý nước cấp? Các loại bể phản ứng, nguyên lý làm việc và phạm vi áp dụng trên thực tế.  Vai trò của bể phản ứng: - Tạo bông cặn có kích thước lớn từ những cặn lơ lửng  lắng xuống bể lọc. - Mục đích của quá trình phản ứng tạo bông cặn là tạo điều kiện thuận lợi nhất để các hạt keo phân tán trong nước sau quá trình pha và trộn với phèn đã mất ổn định và có khả năng dính kết với nhau, va chạm với nhau để tạo thành hạt cặn có kích thước đủ lớn, có thể lắng trong bể lắng hoặc giữ lại ở bể lọc.  Các loại bể phản ứng, nguyên lý làm việc, phạm vi áp dụng trên thực tế: Bể phản ứng tạo bông cặn thủy lực: • Nguyên lý vận hành cơ bản là sử dụng năng lượng của dòng nước, kết hợp với các giải pháp về cấu tạo để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước. Gồm các loại sau: - Bể phản ứng xoáy:  Hình trụ : Thöôøng ñöôïc ñaët trong beå laéng ñöùng, aùp duïng cho caùc nhaø maùy nöôùc coù coâng suaát nhoû. Beå goàm moät oáng hình truï ñaët ôû taâm beå phaàn treân cuûa beå laéng ñöùng. Nöôùc töø beå troän QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

TRANG 3


ñöôïc daãn baèng oáng roài qua hai voøi phun coá ñònh ñi vaøo phaàn treân cuûa beå. Hai voøi phun ñöôïc ñaët ñoái xöùng qua taâm beå, vôùi höôùng phun ngöôïc nhau vaø chieàu phun naèm treân phöông tieáp tuyeán vôùi ñöôøng chu vi beå. Do toác ñoä qua voøi phun lôùn, nöôùc chaûy quanh thaønh beå taïo thaønh chuyeån ñoäng xoaùy töø treân xuoáng. Caùc lôùp nöôùc ôû baùn kính quay khaùc nhau coù toác ñoä chuyeån ñoäng khaùc nhau vaø taïo ñieàu kieän toát cho caùc haït caën, keo va chaïm keát dính vôùi nhau taïo thaønh boâng caën. Hình côn: có dạng như 1 cái phễu lớn. Hiệu quả cao, tổn thất áp lực và dung tích nhỏ. Do khó tính toán cấu tạo, hình dáng cấu tạo đặc biệt khó xây dựng nên trong thực tế chỉ áp dụng cho những nhà máy nước có công suất nhỏ. Coù daïng nhö moät caùi pheãu lôùn. Nöôùc ñi vaøo ñaùy beå vaø daâng daàn leân maët beå. Trong quaù trình ñi leân, do tieát dieän doøng chaûy taêng daàn laøm cho toác ñoä nöôùc giaûm daàn. Tuy nhieân do aûnh höôûng quaùn tính, toác ñoä cuûa doøng nöôùc phaân boá khoâng ñeàu treân cuøng moät maët phaúng naèm ngang, vaøo gaàn taâm beå, toác ñoä caøng lôùn hôn vaø doøng chaûy ôû taâm coù xu höôùng phaân taùn daàn ra phía thaønh beå. Ngöôïc laïi, do ma saùt caùc doøng chaûy phía ngoaøi laïi bò caùc doøng beân trong keùo leân theo. Söï chuyeån ñoäng thuaän nghòch ñoù ñaõ taïo ra caùc xoaùy nöôùc nhoû phaân boá ñeàu trong beå, laøm taêng hieäu quaû khuaáy troän. Caùc boâng caën ñöôïc taïo ra coù kích thöôùc taêng daãn theo chieàu nöôùc chaûy, ñoàng thôøi toác ñoä nöôùc giaûm daàn seõ khoâng phaù vôõ caùc boâng caën lôùn ñoù. 

Bể phản ứng có vách ngăn: dùng các vách ngăn để tạo ra sự đổi chiều liên tục của dòng nước, tạo thuận lợi cho hóa chất keo tụ kết hợp với các hạt cặn trong nước. Xây dựng kết hợp với bể lắng ngang. Đơn giản trong xây dựng, quản lý vận hành. Khối lượng xây dựng lớn, gồm 2 loại: bể phản ứng có vách ngăn theo phương ngang và theo phương thẳng đứng. - Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng : thường xây dựng liền phía trước bể lắng ngang. Hiệu quả cao, cấu tạo đơn giản, không cần máy cơ khí, không tốn chiều cao xây dựng. Nhược điểm: khởi động chậm, có hiệu quả làm việc sau 3-4 giờ làm việc. thöôøng ñöôïc xaây döïng lieàn phía tröôùc beå laéng ngang . Nöôùc vaøo beå qua caùc maûng phaân phoái ñeàu ñaët doïc theo maët beå. Caùc oáng ñöùng daãn nöôùc töø maùng xuoáng ñaùy beå. ÔÛ ñaây, caùc böùc vaùch nghieâng ôû ñaùy beå coù chöùc naêng laøm giaûm daàn toác ñoä daâng leân cuûa doøng nöôùc, ñoàng thoøi phaân phoái ñeàu doøng ñi leân treân toaøn boä beà maët beå. Maët khaùc, ñaùy beå coù caáu taïo gioáng beå phaûn öùng xoaùy hình coân, neân khi qua heát phaàn ñaùy nöôùc ñaõ ñöôïc khuaáy troän sô boä vaø caùc boâng caën nhoû ñaõ hình thaønh. Töø ñaây nöôùc chöùa caùc boâng caën nhoû tieáp tuïc ñi leân vôùi toác ñoä khoâng ñoåi. Caùc boâng caën ñaõ hình thaønh tieáp tuïc haáp thuï caùc haït caën nhoû vaø lôùn daàn leân. Troïng löôïng cuûa boâng caën lôùn daàn laøm cho toác ñoä ñi leân cuûa noù giaûm daàn trong khi toác ñoä doøng nöôùc khoâng ñoåi. Söï leäch pha ñoù giuùp cho caùc haït caën nhoû trong doøng nöôùc va chaïm vaø keát dính vôùi boâng caën. Leân ñeán beà maët beå caùc boâng caën seõ bò cuoán ñi theo doøng chaûy ngang sang beå laéng. -


TRANG 4


Do có cường độ khuấy trộn nhỏ, giá trị vận tốc gradien trung bình từ 30  50s-1, thời gian phản ứng kéo dài từ 15 đến 30 phút nên thường áp dụng cho các nhà máy nước có công suất nhỏ và vừa. Bể phản ứng tạo bông cặn cơ khí: Dùng năng lượng của cánh khuấy chuyển động trong • nước để tạo sự xóa trộn dòng chảy. Khả năng điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn nhưng cần có máy móc, thiết bị cơ khí chính xác và điều kiện quản lý vận hành phức tạp nên thường áp dụng cho các nhà máy nước có công suất lớn. - Bể phản ứng tạo bông dùng khí nén: trong thực tế ít dùng do quản lý phức tạp. Dùng bọt không khí nén đưa năng lượng vòa nước để khuấy trộn. Ưu điểm là kết hợp việc tạo bông với quá trình oxy hóa một phần chất hữu cơ, giải phóng một lượng CO2 do khi pha phèn tạo ra nhưng trong quản lý phức tạp nên trong thực tế ít dùng. Bể tạo bông tiếp xúc qua lớp vật liệu hạt : áp dụng với nguồn nước có nhiều cặn hữu cơ, nhẹ (nước nhiều rong rêu..). Bể keo tụ tiếp xúc đồng thời là bể lọc sơ bộ, do đó phải bố trí các thiết bị rửa, dòng nước qua lớp tiếp xúc có thể đi từ dưới lên hoặc từ trên xuống.Bể có hiệu quả tốt trong trường hợp khử sắt và xử lý nước hồ có nhiều cặn hữu cơ. -

Câu 4: Bể lắng có vai trò như thế nào trong xử lý nước cấp? Các loại bể lắng, nguyên lý làm việc và phạm vi áp dụng trên thực tế.  Vai trò của bể lắng: lắng các hạt cặn có trong nước nguồn và cặn sinh ra trong bể phản ứng, đảm bảo hàm lượng cặn sau bể lắng < 12mg/L. Lắng là khâu quan trọng trong dây chuyên công nghệ xử lý nước thiên nhiên.  Các loại bể lắng, nguyên lý làm việc và phạm vi áp dụng: - Lắng tĩnh và theo từng mẻ kế tiếp : thường gặp trong các hồ chứa nước khi nồng độ cặn trong hồ tăng lên, nước trong hồ đứng yên và cặn lắng tĩnh xuống đáy. Trong công nghiệp sau một mẻ sản xuất nước được xả ra để lắng bớt cặn, được tuần hoàn lại để tái sử dụng cho quá trình sản xuất gọi là lắng tĩnh theo từng mẻ kế tiếp. - Bể lắng có dòng nước chảy ngang cặn lắng rơi thẳng đứng (bể lắng ngang): dùng để lắng cặn thô và cặn keo tụ (HCN, hình tròn).

- Bể lắng đứng có dòng nước đi từ dưới lên : cặn rơi từ trên xuống, dùng để lắng cặn keo

tụ (hình vuông, tròn). Hiện nay loại bể lắng này đang thường được sử dụng cho công suất nhỏ.


TRANG 5


Bể lắng trong các ống tròn hoặc trong các hình trụ vuông, trục lắng đặt nghiêng so với phương ngang 60o(bể lắng lớp mỏng): dùng chủ yếu để lắng nước đã trộn phèn. Hiện nay loại bể lắng này đang thường được sử dụng cho công suất vừa nhưng do hệ thống gạt cặn hay bị hư hỏng nên người ta rất ít sử dụng. -

- Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: dùng để lắng cặn có khả năng keo tụ. Hiện nay loại

bể lắng này đang thường được sử dụng cho công suất nhỏ và vừa

Câu 5: Bể lọc có vai trò như thế nào trong xử lý nước cấp? Các loại bể lọc thường sử dụng, nguyên lý hoạt động và phạm vi áp dụng.  Vai trò của bể lọc: là công trình cuối cùng loại bỏ cặn còn sót lại trong bể lắng. dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng nước của đối tượng dùng nước.  Các loại bể lọc thường sử dụng, nguyên lý hoạt động và phạm vi áp dụng: Bể lọc nhanh hở : bể lọc nhanh hở hay còn gọi bể lọc nhanh trọng lực, nước chảy qua • lớp vật liệu lọc theo nguyên tắc trọng lực. bể lọc hở theo cấu tạo của hệ thống phân phối nước rửa và thu nước lọc có thể chia làm 2 loại : - Bể lọc nhanh có hệ thống phân phối nước và gió rửa lọc bằng giàn ống khoan lỗ - Bể lọc nhanh có hệ thống phân phối nước và gió rửa lọc bằng sàn chụp lọc. QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

TRANG 6


Hiện nay ngoài bể lọc nhanh truyền thống, người ta còn sử dụng loại bể lọc Aquazur của hãng Degremon Pháp, loại bể lọc này khi rửa lọc không dừng dòng nước đi váo bể để tạo thành dòng nước quét trên bề mặt, tăng hiệu quả cho quá trình rửa lọc. Bể lọc áp lực : nguyên lý làm việc giống bể lọc nhanh trọng lực chỉ khác bình lọc kín • vỏ bình làm bằng thép hoặc composite và làm việc dưới áp lực xác định. Loại bể lọc áp lực này có thể sử dụng tại những trạm cấp nước nhỏ, chất lượng nước tương đối tốt . Khi sử dụng bể lọc áp lực có thể không cần sử dụng trạm bơm cấp 2, sử dụng áp lực dư sau bể lọc để cấp cho các đối tượng dùng nước. Bể lọc 2 lớp vật liệu lọc : tăng dung tích chứa cặn bẩn trong các bể lọc nhanh có thể đạt • được bằng cách dùng 2 lớp vật liệu lọc có đường kính hạt và trọng lượng riêng khác nhau, lớp trên của vật liệu lọc có đường kính lọc lớn hơn và trọng lượng riêng nhỏ hơn lớp vật liệu lọc dưới. Bể lọc phá (lọc sơ bộ):dùng để lọc nước có độ đục 50–250 mg/l trước khi cho nước vào • bể vào chận bể lọc phá rửa bằng gió kết hợp có thể thay cho bể lắng và đặt trước bể lọc chậm. Bể lọc có dòng nước đi từ dưới lên còn gọi là lọc ngược hay lọc tiếp xúc : khi rửa bể • lọc nhanh bằng nước thuần túy hoặc gió trước nước sau sảy ra hiện tượng phân hóa thủy lực, các hạt bé nằm trên, hạt lớn nằm dưới , các lớp cát lọc nằm dưới có độ chứa cặn cao hơn các lớp trên. Áp dụng xử lý nước ở các trạm có công suất nhỏ cấp nước cho nông trường, làng xã Bể lọc không có van điều chỉnh tốc độ lọc: thường được xây dựng ở các vùng nông • thôn miền núi, các trạm lẻ có công xuất nhỏ. Tốc độ lọc dao động theo lưu lượng nước đưa vào bể, nếu như lượng nước thô không thay đổi thì tốc độ lọc cũng không thay đổi Bể lọc chậm: lọc nước qua lớp cát lọc với vận tốc v <= 0.5 m/h là lọc chậm. do vận tốc • nhỏ nên lớp trên cùng của cát lọc dày khoảng 2 – 3 cm, cặn bẩn tích lại tạo thành màng lọc, trong màng lọc chứa vô số các loại vi sinh vật có khả năng lọc và diệt được 97 – 99 % vi khuẩn có trong nước khi lọc qua màng. Bể lọc chậm chỉ nên áp dụng đối với những công trình xử lý quy mô nhỏ. Bể lọc nhanh được sử dụng phổ biến nhất. Bể lọc rửa liên tục, bể lọc áp lực tự động rửa theo chu kì lọc và bể lọc không van khóa tự động rửa

Câu hỏi 3 điểm Câu 1: Nêu những tính chất (chỉ tiêu) đặc trưng của nguồn nước mặt và nước ngầm: Các chỉ tiêu chất lượng nước bao gồm: chỉ tiêu lý học, hóa học và vi sinh:  Các chỉ tiêu lý học cơ bản: - Nhiệt độ: phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu. Nó ảnh hưởng tới các quá trình xử lý nước và nhu cầu tiêu thụ. - Độ màu : thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Đơn vị đo là Plantin-Coban (PtCo). Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra. - Độ đục : để đánh giá sự có mặt của các chất lơ lửng trong nước ảnh hưởng đến độ truyền ánh sáng. Độ đục không gây ảnh hưởng đến quá trình lọc và khử trùng nước. - Mùi vị : các chất khí, khoáng là một số chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi. Các mùi vị thường gặp: mùi đất, mùi tanh, thối, mùi hóa học đặc trưng như: Clo, Amoniac, vị chát, mặn, chua. - Độ phóng xạ: nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, thường thì nước này vô hại đôi khi có thể dùng để chữa bệnh. Nhưng nếu chỉ tiêu này bị nhiễm bởi các chất phóng xạ từ nước thải, không khí, từ các chất độc hại vượt giới hạn cho phép thì rất nguy hiểm. QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

TRANG 7


Độ dẫn điện: nước có độ dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 200oC có độ dẫn điện là 4,2MS/m. Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ. Trong các chỉ tiêu lý học trên quan trọng nhất là độ đục, độ màu. Khi xử lý nước cấp cần phải xử lý triệt để hai chỉ tiêu này.  Các chỉ tiêu hóa học cơ bản: - Độ pH : phản ánh tính axit hay kiềm của nước. pH ảnh hưởng đến các hoạt động sinh học trong nước, tính ăn mòn, tính hòa tan. - Độ axit : do sự có mặt của CO2 hấp thụ từ khí quyển hoặc từ quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải công nghiệp (chiếm đa số), và nước phèn. Độ axit không gây độc hại đến sức khỏe con người nhưng ảnh hưởng đến quá trình XLNC, XLNT. - Độ kiềm : do 3 ion chính là HCO3-. OH- và CO32-. Nước có độ kiềm cao làm cho người sử dụng cảm thấy khó chịu trong người. Độ kiềm ảnh hưởng đến quá trình keo tụ, khử Fe, làm mềm nước, kiểm tra độ ăn mòn đối với đường ống cấp nước. - Độ oxy hóa : là một bộ phận để đánh giá sơ bộ độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Đó là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ trong nước. Chất oxy hóa thường dùng để xác định chỉ tiêu này là KMnO4. - Độ cứng : tiêu biểu cho các ion Ca2+, Mg2+ có trong nước. Trong kỹ thuật xử lý nước ta sử dụng ba khái niệm độ cứng : độ cứng toàn phần, độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu. - Các hợp chất chứa Nitơ : được tạo ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ. Việc sử dụng rộng rãi các loại phân bón cũng làm cho hàm lượng Nitrat trong nước tự nhiên tăng. - Các hợp chất chứa photpho: được tạo ra từ các quá trình phân hủy sinh học của các chất hữu cơ. Nguồn photphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và lượng phân bón. Sự tồn tại của chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý. - Các hợp chất chứa sắt : trong nước ngầm Fe tồn tại dưới dạng Fe2+, kết hợp với gốc bicacbonat, sunfat, clorua. Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxi hóa sẽ tạo ra kết tủa. - Các hợp chất chứa Mn: thường có trong nước ngầm ở dạng ion Mn2+ và với hàm lượng tương đối thấp. Nước mặt: chủ yếu quan tâm xử lý độ đục, độ màu. Nước ngầm: chủ yếu quan tâm xử lý các hợp chất chứa Fe và Mn. Thường kết hợp xử lý Mn chung với Fe do lượng Mn rất thấp.  Các chỉ tiêu vi sinh: - Vi khuẩn: thường ở dạng đơn bào - Vi rut: Virut không có hệ thống trao đổi chất nên không tồn tại độc lập được. - Nguyên sinh động vật: là những cơ thể đơn bào chuyển động được trong nước. - Tảo: không trực tiếp gây bệnh cho người và động vật nhưng gây ra độc tố. Câu 2: Các loại nguồn nước thường được sử dụng làm nguồn nước thô. Thông thường đối với từng loại nguồn nước cần phải xử lý những chỉ tiêu cơ bản nào?  Các loại nguồn nước thường được sử dụng làm nguồn nước thô : nước ngầm (nước khoáng), nước mặt, nước lợ, nước mưa, nước chua phèn. - Nước mặt : bao gồm các nguồn nước trong ao, đầm, 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 hào tan đặc biệt là oxy, chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước chứa trong ao, hồ do xảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo). Có hàm lượng chất hữu cơ cao, sự hiện diện của nhiều loại tảo, chứa nhiều vi sinh vật. -


TRANG 8


- Nước ngầm: được khai thác từ các tầng chứa nước dưới đất. Chất lượng nước ngầm phụ

thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Do vậy nước chảy qua các địa tầng chứa cát và granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng, khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Nước ngầm có đặc trưng là: độ đục thấp, nhiệt độ cao và thành phần hóa học tương đối ổn định, không có oxy và có nhiều khí như CO2 và H2S…, chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là Fe, Mn, Ca, Mg, F, không có sự hiện diện của VSV. - Nước chua phèn : những nơi gần biển như ĐBSCL, nước bị nhiễm phèn do tiếp xúc với đất phèn – đất được hình thành do quá trình kiến tạo địa chất. Do quá trình bồi tụ, thảm thực vật và lớp sinh vật đáy bị vùi lấp và bị phân hủy yếm khí tạo ra các axit mùn hữu cơ làm cho nước có vị chua, đồng thời có chứa nhiều nguyên tố kim loại có hàm lượng cao như nhôm, sắt và ion sunfat. - Nước mưa: nước mưa có thể được xem là nước cất tự nhiên nhưng không hoàn toàn tinh khiết do có thể bị ô nhiễm bởi khí, bụi, thậm chí cả vi khuẩn trong không khí. Môi trường càng bị ô nhiễm thì nước mưa càng bị nhiễm bẩn. Đồng thời nguồn nước mưa này bị hạn chế do phụ thuộc vào thời tiết, mùa và khu vực. Khai thác với quy mô nhỏ. Hơi nước chứa trong không khí chứa nhiều oxit nitơ hay axit lưu huỳnh sẽ tạo nên các trận mưa axit. hệ thống thu gom nước mưa sử dụng cho mục đích sinh hoạt gồm hệ thống mái, máng thu gom dẫn về bể chứa. - Nước lợ : tại cửa sông và các vùng ven biển,các dòng nước ngọt hòa trộn với nước biển. Do ảnh hưởng của thủy triều, tại chỗ gặp nhau mực nước lúa cao lúc thấp, và do sự hòa trộn của nước biển làm cho hàm lượng các chất trong nước ở khu vực này có trị số cao hơn tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt và thấp hơn nhiều so với nước biển  gọi là nước lợ.

Thông thường thì xử lý nước cấp như sau: - Nước mặt : xử lý chủ yếu các yếu tố độ đục và độ màu,pH, chất hữu cơ, tảo, vi sinh vật. Ngày nay, nguồn nước mặt bị ô nhiễm nặng nên có thể xuất hiện những chất ô nhiễm khác. - Nước ngầm: các hợp chất chứa Fe và Mn, độ đục, pH, vi sinh vật… - Nước lợ : ngoài các chỉ tiêu trên cần phải xử lý hàm lượng muối. Câu 3: Trình bày các chỉ tiêu cơ bản khi lựa chọn nguồn nước thô cho nhà máy nước. Theo anh(chị) hiện nay chúng ta phải bảo vệ nguồn nước thô như thế nào?  Các chỉ tiêu cơ bản khi lựa chọn nguồn nước thô cho nhà máy nước : Caùc soá lieäu cô baûn veà nguoàn nöôùc: • Vieäc löïa choïn nguoàn nöôùc ñeå phuïc vuï cho muïc ñích sinh hoaït coù vai troø ñaëc bieät quan troïng khi chuaån bò xaây döïng heä thoáng caáp nöôùc, phuï thuoäc vaøo haøng loaït caùc soá lieäu coù lieân quan nhö: khí töôïng, thuûy vaên, nhieät ñoä, löôïng möa, löu löôïng, chaát löôïng, möïc nöôùc, soâng hoà, ñòa hình, ñòa chaát, ñoä thaám loïc cuûa ñaát, khaû naêng boå caäp nguoàn nöôùc ngaàm, thôøi gian coù theå khai thaùc… - Ñòa hình: Ñòa hình khu vöïc, vò trí ñoä cao cuûa nguoàn nöôùc so vôùi caùc khu vöïc söû duïng nöôùc, moái quan heä ñòa hình giöõa coâng trình thu nöôùc, ñöôøng oáng chuyeån taûi, traïm xöû lyù… Taát caû caùc yeáu toá ñoù ñeàu aûnh höôûng ñeán vieäc löa choïn nguoàn nöôùc vaø phaùt trieån heä thoáng caáp nöôùc - Ñòa chaát: 


TRANG 9


Caàn phaûi tieán haønh thu thaäp soá lieäu veà ñòa chaát, ñaát ñaù ñoái vôùi caùc nguoàn nöôùc ngaàm, nöôùc maët, caùc soá lieäu bao goàm ñòa taàng, nguoàn goác cuûa töøng ñòa taàng vaø caàn chæ roõ: Caùc vaán ñeà veà chaát löôïng tieàm taøng cuûa nguoàn nöôùc, coù theå chöùa saét, mangan, Flo… Tieàm naêng veà phuø sa, traàm tích lieân quan ñeán caùc vaán ñeà coâng ngheä xöû lyù nöôùc Ñoä thaám loïc nöôùc cuûa caùc ñòa taàng vaø caùc vaán ñeà lieân quan ñeán khaû naêng khai thaùc cuûa nguoàn nöôùc Nhöõng nguy cô töø thieân nhieân nhö ñoäng ñaát, baõo luït… Vò trí nhöõng khu vöïc xaây döïng coâng trình, ñaùnh giaù khaû naêng chòu taûi cuûa ñaát… - Caùc soá lieäu veà ñòa chaát thuûy vaên: Vì nguoàn nöôùc ngaàm thöôøng ñöôïc öu tieân löïa choïn hôn so vôùi nguoàn nöôùc maët trong nhöõng naêm gaàn ñaây vì caùc lyù do veà chaát löôïng cuõng nhö giaù thaønh. Tuy nhieân, ñeå coù ñöôïc soá lieäu veà nguoàn nöôùc ngaàm thöôøng gaëp raát nhieàu khoù khaên. Noùi caùch khaùc, chi phí veà thaêm doø, ñaùng giaù tröõ löôïng vaø xin pheùp khai thaùc nöôùc ngaàm thöôøng raát cao vaø maát nhieàu thôøi gian, ôû nhöõng nôi möïc nöôùc ngaàm cao thì ñieàu kieän khai thaùc thuaän tieän, nhöng vaãn phaûi tìm hieåu phaïm vi vaø höôùng doøng chaûy, ñaùnh giaù tröõ löôïng tieàm taøng cuûa caùc taàng chöùc nöôùc ngaàm. Tröôùc khi xaây döïng caùc gieáng khoan caàn phaûi thöïc hieän coâng taùc thaêm doø, thu thaäp ñaày ñuû caùc soá lieäu veà möïc nöôùc ngaàm, möïc nöôùc tónh, möïc nöôùc ñoäng,ñoä haï thaáp möïc nöôùc, chieàu daøy caùc taàng chöùc nöôùc, khaû naêng khai thaùc…Taát caû nhöõng coâng vieäc naøy caàn ñöôïc cô quan chuyeân ngaønh thöïc hieän. - Caùc soá lieäu veà khí töôïng thuûy vaên: Haàu heát caùc nguoàn nöôùc ñeàu coù xuaát xöù töø nöôùc möa. Caùc soá lieäu veà möa raát caàn cho xaây döïng keá hoaïch vaø quy hoaïch caáp nöôùc. Phaûi thu thaäp caùc soá lieäu veà löôïng möa trung bình naêm, ngaøy, thaùng theo chuoãi nhieàu naêm. Nhöõng soá lieäu ñoù phuïc vuï cho nhieàu muïc tieâu khaùc nhau , nhö ñeå bieát muøa, thaùng naøo caêng thaúng veà nöôùc, söï tieàm taøng cuûa caùc nguoàn nöôùc, löu vöïc thu nöôùc… khaû naêng gaây luõ luït. Ngoaøi ra cuõng caàn phaûi thu thaäp caùc soá lieäu veà taàn suaát chu kyø laëp laïi cuûa caùc traän möa, caùc soá lieäu veà ñoä aåm, boác hôi, nhieät ñoä, ñoä aåm… Caùc soá lieäu veà möïc nöôùc cuûa caùc soâng hoà… ñaëc bieät quan troïng ñeå xaùc ñònh tính oån ñònh cuûa heä thoáng caáp nöôùc. Caàn phaûi thu thaäp soá lieäu veà möïc nöôùc thaáp nhaát, cao nhaát taïi vò trí döï kieán khai thaùc nguoàn nöôùc. Ñ oái vôùi caùc doøng chaûy coù löu löôïng thaáp nhö suoái, raïch… thì phaûi coù phöông aùn an toaøn nhö xaây döïng hoà chöùa. - Caùc soá lieäu veà chaát löôïng nguoàn nöôùc: Caùc soá lieäu veà chaát löôïng nöôùc laø raát caàn thieát ñeå löïa choïn nguoàn nöôùc. Caùc maãu nöôùc ñöôïc laáy theo caùc quy ñònh cuûa TCVN 5992-1995: chaát löôïng nöôùc, laáy maãu, höôùng daãn kyõ thuaät laáy maãu, TCVN 5993-1995: chaát löôïng nöôùc, laáy maãu, höôùng daãn baûo QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

TRANG 10


quaûn vaø xöû lyù maãu vaø caùc tieâu chuaån khaùc nhö TCVN 5994-1995, TCVN 5996-1995, TCVN 5997-1995 vaø tieâu chuaån TCVN 6000-1995. Caùc maãu nöôùc coù theå ñöôïc vaän chuyeån vaø phaân tích taïi phoøng thí nghieäm. Moät soá chæ tieâu nhaïy caûm nhö noàng ñoä CO2 hoøa tan, haøm löôïng saét… caaø©n ñöôïc phaân tích taïi hieän tröôøng. 

So saùnh, löïa choïn nguoàn nöôùc:

So saùnh, löïa choïn nguoàn nöôùc phuø hôïp ñeå phuïc vuï cho muïc tieâu caáp nöôùc sinh hoaït laø vaán ñeà raát quan troïng. Caùc nguoàn nöôùc khaùc nhau vôùi nhöõng ñaëc tính veà chaát löôïng khaùc nhau seõ taùc ñoäng tröïc tieáp ñeán möùc ñoä yeâu caàu veà coâng trình xöû lyù nöôùc. Vò trí cuûa caùc nguoàn nöôùc, khoaûng caùch töø nguoàn nöôùc ñeán khu vöïc tieâu thuï nöôùc, möùc ñoä phöùc taïp khi thu nöôùc… cuøng vôùi ñaëc tính veà chaát löôïng nöôùc seõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán giaù thaønh xaây döïng coâng trình vaø chi phí quaûn lyù vaän haønh cuõng nhö ñoä an toaøn cuûa heä thoáng caáp nöôùc. Vì vaäy, vaán ñeà löïa choïn nguoàn nöôùc laø moät trong nhöõng vaán ñeà ñaàu tieân caàn ñöôïc xem xeùt, tính toaùn moät caùch kyõ löôõng döïa treân nhöõng soá lieäu coù ñoä tin caäy cao khi xaây döïng caùc phöông aùn caáp nöôùc. Löïa choïn nguoàn nöôùc seõ phaûi so saùnh, ñaùnh giaù toång hôïp raát nhieàu yeáu toá, phöông aùn choïn nguoàn nöôùc phaûi ñöôïc ñaùnh giaù toaøn dieän veà kyõ thuaät, kinh teá , bao goàm caùc chi phí xaây laép, quaûn lyù, vaân haønh… Ñoàng thôøi phaûi xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa vieäc khai thaùc nguoàn nöôùc ñoái vôùi caùc ngaønh kinh teá khaùc… Veà nguyeân taéc, khi löïa choïn nguoàn nöôùc ñeå caáp nöôùc cho sinh hoaït, coù theå tieán haønh treân moät soá cô sôû sau ñaây:  Trữ lượng nguốn nước : khả năng khi thác của nguốn nước có đủ cung cấp cho đối tượng dùng nước và các mục đích khác để đảm bảo lưu lượng đều và đỷ áp lực cần thiết.  Chất lượng nguồn nước : sau khi phân tích xác định nguồn nước có đạt yêu cầu hay không để xử lý, tìm nơi khai thác thích hợp.  Đánh giá về mặt kỹ thuật : công nghệ xử lý đơn giản hay phức tạp, chi phí đầu tư cao hay thấp để lựa chọn đánh giá , tìm ra nơi cung cấp thích hợp nhất.  Đánh giá toàn diện về kinh tế : chi phí đầu tư ban đầu, chi phí quản lý vận hành hàng năm.  Các điều kiện khác : về mặt môi trường, cần xem xét khi khai thác có ảnh hưởng đến môi trương hay không, ảnh hưởng đến ngành khai thác , cuộc sống con người, nguồn nước ngầm…. như thế nào.

So saùnh, löïa choïn nguoàn nöôùc caáp cho nhöõng coâng trình caáp nöôùc phaân taùn, nhoû leû. Cho tôùi nay ôû Vieät Nam coù ba nguoàn nöôùc chính ñöôïc söû duïng cho nhöõng coâng trình caáp nöôùc nhoû leû : nguoàn nöôùc möa, nguoàn nöôùc maët (soâng, hoà, suoái, ñaäp …), nguoàn nöôùc döôùi ñaát (nöôùc ngaàm, maïch loä …). Ñoái vôùi caùc coâng trình phaân taùn nhoû leû, caû ba loaïi nguoàn noùi treân ñeàu coù theå ñöôïc choïn löïa. Do coâng suaát caáp nöôùc raát nhoû QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

TRANG 11


neân vaán ñeà khaû naêng baûo ñaûm cung caáp cuûa nguoàn khoâng coøn quan troïng, yeáu toá caàn ñöôïc xem xeùt ñeå choïn löïa chæ laø:  Khaû naêng saün coù cuûa loïai nguoàn nöôùc.  Söï tieän lôïi cuûa vieäc khai thaùc vaø söû duïng.  Thoùi quen phong tuïc, taäp quaùn söû duïng nöôùc.  Söï ñôn giaûn cuûa quaûn lyù, vaän haønh, baûo döôõng.  Kinh phí ñaàu tö xaây döïng thaáp. Trong nhieàu tröôøng hôïp, ôû nhieàu vuøng caùc gia ñình noâng daân tuøy theo ñieàu kieän hoaøn caûnh cuûa mình söû duïng ñoàng thôøi nhieàu nguoàn caáp nöôùc, ví duï:  Coù beå chöùa nöôùc möa ñeå laáy nöôùc aên uoáng.  Vaãn coù gieáng khôi ñeå laáy nöôùc taém giaët, sinh hoaït.  Hoaëc nhieàu vuøng sinh hoaït chæ söû duïng nöôùc maët (töø soâng, hoà …) Toùm laïi, vieäc löïa choïn nguoàn caáp nöôùc seõ phaûi ñöôïc xem xeùt kyõ caøng vaø thaän troïng ñoái vôùi caùc coâng trình caáp nöôùc taäp trung. Ñoái vôùi caùc coâng trình phaân taùn nhoû thöôøng seõ chæ laø nhöõng höôùng daãn gôïi yù ñeå ngöôøi daän töï nhaän thöùc vaø daàn daàn chuyeån ñoåi. - So saùnh, löïa choïn nguoàn caáp nöôùc cho caùc coâng trình caáp nöôùc taäp trung. Ñoái vôùi caùc coâng trình caáp nöôùc taäp trung vieäc so saùnh, löïa choïn nguoàn caáp nöôùc seõ phaûi laøm ñuùng nhö caùc nguyeân taéc cô baûn ñoái vôùi caùc coâng trình caáp nöôùc thoâng thöôøng, theo caùc quy ñònh cuûa quy phaïm. Khoâng khi naøo choïn löïa nguoàn nöôùc möa, tröø caùc tröôøng hôïp khoâng coøn baát cöù caùch naøo khaùc hoaëc chæ laø bieän phaùp mang tính hoã trôï. Vôùi nguoàn nöôùc möa chæ coù ñi vôùi phöông aùn xaây döïng caùc beå chöùa nöôùc möa raát lôùn (ví duï ngoøai haûi ñaûo, nuùi cao …) hoaëc xaây döïng caùc hoà chöùa ñeå döï tröõ nöôùc möa trong muøa möa – bieán noù thaønh nöôùc maët khai thaùc söû duïng laïi trong muøa khoâ. Nguoàn nöôùc maët vaø nguoàn nöôùc döôùi ñaát (nöôùc ngaàm) seõ laø ñoái töôïng chuû yeáu ñeå so saùnh, choïn löïa trong caùc phöông aùn caáp nöôùc. Coù theå thaáy laø seõ chæ phaûi so saùnh choïn löïa khi trong khu vöïc coù ñoàng thôøi caû hai loaïi nguoàn nöôùc. So vôùi nguoàn nöôùc maët, nguoàn nöôùc ngaàm vôùi ñaëc ñieåm chaát löôïng, löu löôïng oån ñònh, nhìn chung laø nguoàn toát thuaän tieän cho khai thaùc xöû lyù phuïc vuï cho caùc nhu caàu sinh hoaït aên uoáng. Löïa choïn nguoàn caáp nöôùc seõ phaûi so saùnh ñaùnh giaù toång hôïp raát nhieàu yeáu toá. Nguoàn nöôùc ngaàm nhìn chung laø nguoàn nöôùc toát, song khoâng phaûi khi naøo cuõng laø phöông aùn löïa choïn toái öu. Ñoái vôùi nguoàn nöôùc ngaàm coù chaát löôïng keùm (khi haøm löôïng saét quaù cao, ôû daïng keo hoaëc coù chöùa mangan, amoniac …) quaù trình xöû lyù phöùc taïp phaûi caân nhaéc öu tieân nguoàn nöôùc khaùc, khoâng neân choïn QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

TRANG 12


giaûi phaùp caáp nöôùc töø nguoàn nöôùc ngaàm vì seõ phaûi chi phí quaù lôùn cho ñaàu tö, vaän haønh caùc coâng trình xöû lyù. Hieän nay, vôùi nhöõng coâng trình caáp nöôùc quy moâ lôùn thì nguoàn nöôùc maët coù saün caàn ñöôïc chuù yù nghieân cöùu ñeå coù theå khai thaùc, nhaèm phoøng traùnh nhöõng nguy cô khoâng löôøng tröôùc ñöôïc khi söû duïng nöôùc ngaàm, nhö ñoä suït luùn ñaát, haï möïc nöôùc quaù möùc cho pheùp, bieán ñoäng veà chaát löôïng nguoàn nöôùc theo thôøi gian khai thaùc…. Maët khaùc, nguoàn nöôùc ngaàm coù theå döï tröõ laøm nguoàn döï phoøng chieán löôïc trong töông lai. Khi löïa choïn nguoàn nöôùc phaûi caên cöù vaøo taøi lieäu kieåm nghieäm cuøa nguoàn nöôùc vaø döïa treân caùc chæ tieâu löïa choïn nguoàn nöôùc maët, nöôùc ngaàm phuïc vuï heä thoáng caáp nöôùc sinh hoïat TCXD 233 – 1999; Taøi lieäu khaûo saùt khí töôïng thuûy vaên, ñòa chaát thuûy vaên; Khaû naêng baûo veä nguoàn nöôùc vaø caùc taøi lieäu khaùc. Trong moät heä thoáng caáp nöôùc coù theå ñöôïc pheùp söû duïng nhieàu nguoàn nöôùc coù ñaëc ñieåm thuûy vaên vaø ñòa chaát thuûy vaên khaùc nhau  Cách bảo vệ nguồn nước thô: Cơ quan nhà nước và mọi tổ chức, cá nhân đều phải có trách nhiệm bảo vệ TNN. Tổ chức, cá nhân có trách nhiệm thường xuyên bảo vệ nguồn nước do mình trực tiếp khai thác, sử dụng. Nghiêm cấm việc đưa vào nguồn nước các chất thải độc hại, nước thải chưa xử lý hoặc xử lý chưa đạt tiêu chuẩn cho phép theo quy định của pháp luật về BVMT. Ngoài ra, tổ chức, cá nhân sử dụng nước trong sản xuất, kinh doanh và các hoạt động khác nếu xả nước thải vào nguồn nước thì phải được phép của cơ quan nhà nước có thẩm quyền. Việc cấp phép xả nước thải vào nguồn nước phải căn cứ vào khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước, bảo đảm không gây ô nhiễm nguồn nước và việc bảo vệ tài nguyên nước (Điều 18 Luật TNN). Thường xuyên theo dõi chất lượng nguồn nước để có phương án xử lý. Khai thác hợp lý, sử dụng tiết kiệm và đúng mục đích các loại nguồn nước. Thúc đẩy việc quản lý, bảo tồn và phát triển bền vững tất cả các loại rừng. Việc trồng mới, khoanh nuôi, bảo vệ rừng là từng bước nâng cao năng lực phòng hộ, bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn nước và đa dạng sinh học, thực hiện các cam kết quốc tế về môi trường và biến đổi khí hậu. Câu 4: Liều lượng hóa chất dùng để xử lý nước được xác định như thế nào. Trình bày các công trình chuẩn bị hóa chất và “châm” hóa chất vào các công trình xử lý.  Liều lượng hóa chất : dùng để xử lý nước được xác định bằng thiết bị định lượng hóa chất vào nước dưới dạng dung dịch lỏng.  Xác định liều lượng bằng phương pháp Jartest : xác định lượng phèn tối ưu, vùng pH keo tụ tối ưu. - Bộ Jartest gồm 1 bộ máy khuấy có 6 cánh khuấy ứng với mỗi cánh khuấy là 1 bình thể tích 1 lít. Mỗi bình đổ một thể tích nước cần phân tích. - Cho chất keo tụ vào mỗi bình với liều lượng khác nhau, đồng thời khuấy mạnh 2- 3 phút. - Sau đó khuấy nhẹ 20  30 phút. - Lắng kết tủa trong thời gian 30  60 phút. - Lấy mẫu nước đã lắng trong mỗi bình với độ sâu như nhau. Sao đó phân tích độ đục, độ màu, cặn lơ lửng, pH, độ kiềm, lượng dư Al – Fe.  Xác định liều lượng theo số liệu kinh nghiệm : TCXD33-2006.  Sử dụng kinh nghiệm của các cán bộ trong ngành nước. QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

TRANG 13


Các công trình chuẩn bị hóa chất và “châm” hóa chất vào các công trình xử lý: - Phèn , vôi : ta có thể trộn hóa chất vào bể tiêu thụ và dùng bơm định lượng châm hóa chất vào nước. Bơm định lượng cho phép cài đặt lưu lượng hóa chất cung cấp ổn định hoặc thay đổi tùy theo sự biến đổi chất lượng nguồn nước. 

-

Xút, axit, Clo: Chứa trong các thiết bị chuyên dụng tủy theo tính chất của hóa chất

Sôđa : sô- đa không có cặn nên không dùng bể trộn mà dùng bể tiêu thụ chứa sô đa cho vào nước cần xử lý.  Sơ đồ chuẩn bị hóa chất : Hóa chất  bể hòa trộn  bể tiêu thụ  bơm định lượng  vị trí châm hóa chất. Câu 5: Vai trò của bể trộn (công trình trộn). Trình bày tóm tắt các loại bể trộn thường được sử dụng trong XLNC và phạm vi áp dụng của nó trên thực tế.  Vai trò của bể trộn: So với khối lượng nước xử lý, lượng hóa chất sử dụng thường chỉ chiếm một tỉ lệ rất nhỏ, khoảng vài chục phần triệu. Mặt khác phản ứng của chúng lại xảy ra rất nhanh ngay sau khi tiếp xúc với nước. Vì vậy cần phải khuấy trộn để phân phối nhanh và đều hóa chất ngay khi cho chúng vào nước, nhằm đạt được hiệu quả xử lý cao nhất. Mục tiêu của quá trình trộn là đưa các phần tử hóa chất vào trạng thái phân tán đều trong môi trường nước khi phản ứng xảy ra, đồng thời tạo điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữa chúng với các phân tử tham gia phản ứng. Hiệu quả của quá trình trộn phụ thuộc vào cường độ và thời gian khuấy trộn. Cường độ khuấy trộn phụ thuộc trực tiếp vào năng lượng tiêu hao để tạo ra dòng chảy rối. Trong kỹ thuật xử lý nước cấp sử dụng gradien vận tốc để biểu thị cường độ khuấy trộn.  Các loại bể trộn : Trộn thủy lực: về bản chất là phương pháp dùng các loại vật cản để tạo ra sự xáo trộn • trong dòng chảy của hỗn hợp nước và hóa chất. Tùy theo cấu tạo, quá trình trộn thủy lực được thực hiện bằng máy bơm, thiết bị trộn trong ống dẫn, bể trộn vách ngăn và bể trộn đứng. - Thiết bị trộn đặt trong ống dẫn: ưu điểm là gọn, không có bộ phận chuyển động, thời gian trộn nhanh, không cần đưa năng lượng từ ngoài vào và không cần tôn cao công trình. Thời gian trộn 1 – 3s, tổn thất áp lực qua thiết bị 0,4 – 0,6m. - Khuấy trộn bằng máy bơm: ở các trạm xử lý có công suất nhỏ. Tốc độ nước trong ống dẫn 1,2m/s để có thể xới và tải cặn lắng bám vào đường ống trong thời gian bơm ngừng hoạt động. - Trộn trong ống dẫn: thường sử dụng như khâu trộn sơ bộ khi cần cho 2 hoặc nhiều loại hóa chất đồng thời vào nước. - Bể trộn vách ngăn (bể trộn ngang): áp dụng để trộn nước với các dung dịch hóa chất ít cặn như phèn, soda. Thời gian trộn 1 – 2 phút. Không nên trộn dung dịch vôi sữa vì cặn vôi có thể lắng xuống và đóng thành lớp trước vách ngăn. - Bể trộn đứng: thường được sử dụng trong các nhà máy nước có xử lý bằng vôi sữa. Với chiều cao nước chảy từ dưới lên trên, các hạt vôi được giữ lại ở trạng thái lơ lửng và hòa tan dần. Trộn cơ khí : thay bằng năng lượng dòng nước, trộn cơ khí dùng năng lượng cánh khuấy • để tạo dòng chảy rối. Trộn cơ khí có nhiều ưu điểm hơn: có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn, thời gian khuấy trộn ngắn nên dung tích bể nhỏ, tiết kiệm vật liệu xây dựng. Nhược điểm: cần có máy khuấy và các thiết bị cơ khí khác, đòi hỏi trình độ quản lý vận hành cao, cấu tạo công trình phức tạp  Áp dụng cho các nhà máy nước có công suất lớn và vừa. • Trộn bằng dùng tia áp lực : Là một hình thức của trộn thủy lực nhưng phức tạp hơn. - Không có tổn thất thủy lực trên dòng nước thô. Hiệu quả cao đảm bảo trộn đều và nhanh. -




TRANG 14


-

Điều chỉnh được cường độ khuấy trộn. - Có thể thay thế máy bơm tia áp lực. Câu 6: Vẽ sơ đồ cấu tạo bể trộn đứng và giải thích nguyên lý làm việc.  Sơ đồ cấu tạo của bể trộn đứng: - Bể trộn đứng gồm 2 phần, phần trên có tiết diện hình tròn hoặc hình vuông, phần dưới có cấu tạo giống như hình nón cụt hoặc hình chóp cụt. - Khi nước chảy từ dưới lên với vận tốc trong ống nước thô V>=1,2m/s, do cấu tạo đặc biệt của phần dưới của bể trộn, nước thô và hóa chất sẽ tạo ra dòng chảy xoáy, kết quả là hóa chất được trộn đều với nước thô. - Bể trộn đứng thường được sử dụng trong các nhà máy nước có xử lý bằng vôi sữa. Với chiều nước chảy từ dưới lên, các hạt vôi sẽ giữ lại được ở trạng thái lơ lửng và hòa tan dần. - Ưu điểm là cấu tạo công trình đơn giản, không cần máy và các thiết bị phức tạp, giá thành quản lý thấp nhưng không điều chỉnh được cường độ khuấy trộn khi cần thiết và do tổn thất áp lực lớn nên công trình phải xây dựng cao hơn. 30cm

H3 (30-50cm)

H1 B3 B1 W1

Vndâng ≥ 1.2m/s

H2

W2

B2

D 

Giải thích nguyên lý làm việc:


TRANG 15


Dựa vào sức nước để hòa trộn hóa chất. Cấu tạo gồm 2 phần: phần thân trên thường có tiết diện vuông hoặc tròn, phần đáy có dạng hình côn với góc hợp thành giữa các tường nghiêng trong khoảng 30o – 40o. Vai trò: làm tan hóa chất vào trong nước. Câu 7: Vẽ sơ đồ cấu tạo bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng và giải thích nguyên lý làm việc. Thường được xây dựng trước bể lắng ngang. Nước vào bể qua các ống phân phối đều đặt dọc theo mặt bể. Các ống đứng dẫn nước từ máng xuống đáy bể. Ở đây, cách bức vách ngăn nghiêng ở đáy bể có chức năng làm giảm dần tốc độ dâng lên của dòng nước, đồng thời phân phối đều dòng đi lên trên toàn bộ bề mặt bể.. Mặt khác, đáy bể có cấu tạo giống bể phản ứng xoáy hình côn nên qua hết phần đáy nước đã được khuấy trộn sơ bộ và các bông cặn nhỏ đã được hình thành. Từ đây nước chứa các bông cặn nhỏ tiếp tục đi lên với tốc độ không đổi. Các bông cặn đã hình thành tạo thành các đám mây cặn và tiếp tục hấp thụ các hạt cặn nhỏ và lớn dần lên, tốc độ đi lên của nó giảm dần trong khi tốc độ dòng nước không đổi. Lên đến bề mặt bể các bông cặn sẽ bị cuốn đi theo dòng chảy ngang sang bể lắng. Giải thích nguyên lý làm việc: Nước sau khi trộn hóa chất đưa vào mương theo ống dãn chính xuống ống nhánh phân phối vào vùng trũng của bể tạo thành những dòng chảy xoáy và hình thành nhiều bông cặn lơ lửng có kích thước lớn. Nhờ vận tốc của dòng chảy xoáy đưa các bông cặn lên cao tràn ra khỏi tường ngăn và chảy sang bể lắng.  Sơ đồ cấu tạo của bể phản ứng: 

ống chính ống nhánh

Ngăn làm thoáng

ống chính


TRANG 16


Tường ngăn

Nước đưa sang bể lắng

Câu 8: Vẽ sơ đồ cấu tạo bể lọc nhanh trọng lực và giải thích nguyên lý làm việc.  Sơ đồ cấu tạo của bể lọc nhanh:

Máng thu nước rửa lọc

Nước vào

Lớp vật liệu lọc ống dẫn nước rửa lọc

Lớp vật liệu đỡ

Sàn đỡ

ống dẫn nước lọc vào bể chứa

Chụp lọc Ngăn phân phối nước


TRANG 17


< 2.2m

Mương thu nước rửa lọc

Mương tập trung nước rửa lọc

Giải thích nguyên lý làm việc: Hầu hết bể lọc ở các nhà máy nước đều dùng van điều khiển bằng điện, khí nén hoặc bằng thủy lực. Dùng các thiết bị đều chỉnh tốc độ lọc làm việc tự động theo nguyên tắc giữ mực nước không đổi trên mặt bể lọc hoặc giữ lưu lượng nước lọc không đổi trên đường nước ra khỏi bể. Nước đi vào bể lọc vẫn còn một hàm lượng cặn nhất định và nhiệm vụ của bể lọc là phải giữ lại những hạt cặn này. Khi nước đi qua lớp vật liệu lọc(thường sử dụng là cát thạch anh), các hạt cặn sẽ được giữ lại trên bề mặt của lớp cát lọc và kết quả là nước sau khi qua lớp vật liệu lọc sẽ loại bỏ được các hạt cặn để đảm bảo chất lượng theo yêu cầu. Sau thời gian làm việc, các hạt cặn bám trên bề mặt lớp cát lọc càng nhiều, làm giảm kích thước các lỗ hổng giữa các hạt cát, dẫn đến tổn thất áp lực qua lớp cát lọc tăng lên và giảm chất lượng nước đầu ra, lúc đó ta phải ngừng bể lọc để khôi phục lại trạng thái ban đầu của lớp cát lọc, quá trình này người ta gọi là rửa lọc. Thời gian giữa 2 lần rửa lọc phụ thuộc vào chất lượng nước vào bể lọc, thành phần lớp cát lọc... Khi thiết kế, vận hành bể lọc ta cần phải chú ý đến việc phân phối nước đều vào các bể lọc và duy trì vận tốc lọc như thiết kế. 

Câu 9: Khử trùng nước nhằm mục đích gì? Kể tên các phương pháp thường sử dụng hiện nay để khử trùng nước trong ngành cấp nước.  Khử trùng nước nhằm mục đích: phá hủy, tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm mà chưa hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lý nước. Để ngăn ngừa các bệnh dịch, nước cấp cho sinh hoạt phải được khử trùng để loại vi sinh vật kết bám lên thành ống dẫn nước.  Các phương pháp thường sử dụng hiện nay để khử trùng nước trong ngành cấp nước: Phương pháp lý học: • - Phương pháp nhiệt : Đun nước đến 100oC, đơn giản nhưng tốn kém năng lượng, áp dụng ở quy mô nhỏ. - Phương pháp dùng tia cực tím (UV): dùng những tia bức xạ có bước sóng từ 4 400 nm. Thường dùng đèn thủy ngân. Chi phí vận hành cao, hiệu quả ảnh hưởng nhiều do độ đục và


TRANG 18


chất nhờn của nước. Phương pháp này chỉ có tác dụng tức thời, chỉ áp dụng trong nhà máy sản xuất nước tinh khiết, không sử dụng cho nhà máy sản xuất lớn. - Phương pháp siêu âm: dùng dòng siêu âm cường độ tác dụng > 2W/cm2, thời gian sử dụng lớn hơn 5 phút. Ít được sử dụng. - Phương pháp lọc: dùng các màng lọc có kích thước lọc nhỏ có thể loại bỏ được vi khuẩn. Sử dụng trong nhà máy nhỏ, không sử dụng trong nhà máy lớn.  Các phương pháp trên chỉ sử dụng cho quy mô nhỏ và điều kiện kỹ thuật cho phép. Phương pháp hóa học: • - Khử trùng bằng Clo: là phương pháp phổ biến nhất, khi cho Clo vào nước sẽ tọa ra chất khử trùng mạnh HOCl. Dùng trong các nhà máy lớn. Trong nhà máy xử lý nước cấp sau khi khử trùng xong thì cần một lượng Clo dư trong nước để tránh sự nhiễm bẩn trở lại của nước. Thương dùng Clo xử lý nước vì Clo sẵn có, giá thành thấp, có thể lưu lại trong nước một khoảng thời gian dài để tiếp tục khử trùng trong đường ống dài. Trong một số trường hợp nước bị nhiễm bẩn nặng có thể sử dụng Clo với liều lượng 10mg/l nhưng sau khi khử trùng xong cần phải khử bớt Clo dư để đạt chuẩn 0,3  0,5 mg/l. Ngoài Clo có thể dùng một số hóa chất có gốc Clo khác để khử trùng như Canxi Hypoclorit, Clorua vôi, Cloddioxxit, Natrihypoclorit. - Khử trùng bằng ozone: khi cho ozone vào nước, ozone sẽ bị phân hủy ngay thành oxy nên phải để máy sản xuất ozone ngay tại nơi cần khử trùng. Khả năng khử trùng của ozone mạnh hơn rất nhiều lần so với Clo nhưng thời gian khử trùng rất ngắn, không lưu lại lâu trong nước như Clo. Ozone không có mùi, khử màu phenol, xianua, tăng nồng độ oxy, không tạo ra sản phẩm phụ độc hại nhưng vốn cao, tiêu tốn điện năng cao để điều chế ozone, không lưu lại lâu nên không dùng khử trùng trong đường ống. Câu 10: Trình bày các phương pháp xử lý nước ngầm. Vẽ sơ đồ cấu tạo và giải thích nguyên lý làm việc của thùng quạt gió. Phương pháp xử lý nước ngầm: xử lý Fe & Mn : •  Các phương pháp khử sắt: - Phương pháp làm thoáng : là làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện để Fe2+ oxy hóa thành Fe3+, sau đó Fe3+ thực hiện quá trình thủy phân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3, rồi dung bể lắng, bể lọc giữ lại. Làm thoáng có thể là làm thoáng tự nhiên hay nhân tạo. Sau khi làm thoang quá trình oxy hóa Fe2+ và thủy phân Fe3+ có thể xảy ra trong môi trường tự do hay môi trường xúc tác: Khöû khí CO2, H2S coù trong nöôùc, laøm taêng pH cuûa nöôùc, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi vaø ñaåy nhanh quaù trình oxy hoùa vaø thuûy phaân saét vaø mangan, naâng cao naêng suaát cuûa caùc coâng trình laéng vaø loïc trong quy trình khöû saét vaø mangan. Quaù trình laøm thoaùng taêng haøm löôïng oxy hoøa tan trong nöôùc, naâng cao theá oxy hoùa khöû cuûa nöôùc ñeå thöïc hieän deã daøng caùc quaù trình oxy hoùa caùc chaát höõu cô trong quaù trình khöû muøi vaø maøu cuûa nöôùc. - Phương pháp dùng hóa chất:  Dùng chất oxi hóa mạnh: Cl2, KMnO4, O3. Khi cho các chất oxi hóa mạnh vào nước phản ứng như sau: 


TRANG 19


2Fe2+ + Cl2 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+ 3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O = 3Fe(OH)3 + MnO2 + K + + 5H+ Trong phản ứng để oxi hóa 1mg Fe2+ cần 0,64 mg Cl2 hoặc 0,94 mg KMnO4 và đồng thời độ kiềm của nước giảm 0,018 mgdl/l. Phương pháp này xảy ra nhanh hơn so với làm thoáng.  Khử sắt bằng vôi. Khi cho chaát kieàm hoùa vaøo nöôùc nhö voâi CaO, NaOH, Na2CO3 ... pH cuûa nöôùc taêng leân, phaù vôõ caùc lieân keát cuûa caùc chaát höõu cô moâi tröôøng axit, caùc ion Fe2+ thuûy phaân nhanh choùng thaønh Fe(OH)3 vaø keát tuûa moät phaàn, luùc naøy oxy hoùa khöû cuûa heä Fe(OH)2 /Fe(OH)3 giaûm xuoáng, oxy coù trong nöôùc deã daøng oxy hoùa saét (II) thaønh saét hoùa trò III. Hydroxit saét (III) keát tuï thaønh boâng caën lôùn deã loaïi boû baèng beå laéng vaø bò giöõ laïi hoaøn toaøn trong beå loïc.Tùy theo từng nguồn nước, có thể phải kết hợp cả chất oxy hóa mạnh và vôi . Ñoái vôùi mangan: söû duïng caùc chaát oxy hoùa maïnh nhö Clo, Ozon. KMnO4 ñeå oxy hoùa Mn2+ thaønh Mn4+. Clo oxy hoùa Mn2+ ôû pH = 7 trong 60 ñeán 90 phuùt. Clo ñioxit (ClO2) vaø Oxon (O3) oxy hoùa Mn2+ ôû pH = 6,5 ÷ 7 trong 10 ñeán 15 phuùt. - Các phương pháp khác: Trao đổi Cation, vi sinh vật, điện phân,làm thoáng kết hợp hóa chất.  Sơ đồ cấu tạo thùng quạt gió : 1. Hệ thống phân phối nước; 2. Lớp vật liệu tiếp xúc hoặc các sàn tung; 3.Sàn thu nước. 4. Máy quạt gió; 5. ống dẫn nước ra. H1: Chiều cao phun mưa( tối thiểu 0,8m.) ; H2: Chiều cao lớp vật liệu tiếp xúc. H3: Chiều cao sàn thu nước (tối thiểu 0,5m) Cấu tạo của tháp làm thoáng cưỡng bức cũng gần giống như tháp làm thoáng tự nhiên, ở đây chỉ khác là không khí được đưa vào tháp cưỡng bức bằng quạt gió. Không khí đi ngược chiều với chiều rơi của các tia nước. Lưu lượng tưới thường lấy từ 30 đến 40 m3/m2.h. Lượng không khí cấp vào thường lấy là 10m3 khí cho 1m3 nước cần làm thoáng ống phun đục lỗ

H1≥1m

1

2 H2≥ 1.5– 2m QUÁCH THỊ THANH PHƯƠNG – 02CĐCTN2 TRẦN THỊ THÙY TRANG – 02 CĐCTN2

gió 4

3

TRANG 20

5

H3≥0.5m

On Tap Xu Ly Nuoc Cap

Recommend Documents