Tải bản đầy đủ

đồ án xử lý nước cấp

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP. HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG

KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP
SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC MẶT CHO
KHU DÂN CƯ CÓ DÂN SỐ 25.000 NGƯỜI

SVTH: NGÔ KIM TUYỀN
MSSV: 0450201721
GVHD: PGS.TS. LÊ HOÀNG NGHIÊM

TP. HCM 12/2018


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP. HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG


KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP
SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC MẶT CHO
KHU DÂN CƯ CÓ DÂN SỐ 25.000 NGƯỜI

SVTH: HUỲNH KIM TUYỀN
MSSV: 0450201721
GVHD: PGS.TS. LÊ HOÀNG NGHIÊM

TP. HCM 12/2018


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Khoa Môi Trường
Bộ môn Kỹ thuật Môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN
VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Họ và tên sinh viên: Huỳnh Kim Tuyền
Lớp: 04_ĐHKTMT_2
Ngành: Kỹ Thuật Môi Trường

MSSV: 04502017201

1. Ngày giao đồ án: 21/08/2018
2. Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2018
3. Đầu đề đồ án: Thiết kế hệ thống xử lí nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư
có dân số 25.000 người
4. Yêu cầu và số liệu ban đầu:
- Thành phần và tính chất nước cấp (Bảng: Số liệu chất lượng nước nguồn)
- Tiêu chuẩn nước sau xử lí đạt QCVN 01:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước ăn uống.
5. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:


Lập bản thuyết minh tính toán bao gồm:
 Tổng quan về nước cấp được cho trong đề tài và đặc trưng
 Đề xuất 2 phương án công nghệ xử lý nước cấp được yêu cầu xử lí, từ đó phân tích
lựa chọn công nghệ thích hợp.
 Tính toán các công trình phương án đã chọn.
 Tính toán và lựa chọn thiết bị (bơm nước, bơm hoá chất, máy thổi khí, …) cho các
công trình đơn vị tính toán trên.
6. Các bản vẽ kỹ thuật:

-

Vẽ bản vẽ mặt cắt công nghệ của phương án đã chọn: 01 bản vẽ khổ A2
Vẽ chi tiết công trình đơn vị hoàn chỉnh (công trình chính): 02 bản vẽ khổ A2
Vẽ mặt bằng bố trí công trình: 01 bản vẽ khổ A2

TP.HCM, Ngày 25 tháng 18 năm 2018
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Kí và ghi rõ họ tên)

PGS.TS. Lê Hoàng Nghiêm


STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị

1

pH

6,81

2

Chất rắn lơ lửng

mg/l

43

3

Độ đục

NTU

18

4

Độ màu

mg/l

79

5

Amoni

mg/l

0,4

6

Mangan, Mn2+

mg/l

0,25

7

Sắt Fe2+

mg/l

0,25

8

Độ kiềm

mgCaCO3/l

73

9

Độ cứng

mgCaCO3/l

102

10

Canxi Ca2+

mgCa2+/l

39

11

Magie Mg2+

mgMg2+/l

1,5

12

TDS

mg/l

414

13

Coliform tổng số

Vi khuẩn/100 ml

6

14

Nhiệt độ nước

0

C

Bảng: Số liệu chất lượng nước nguồn

20 - 25


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................

TP.HCM, Ngày 15 tháng 12 năm 2018
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

PGS.TS. Lê Hoàng Nghiêm


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

TP.HCM, Ngày … tháng … năm 2018
GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN


THƯ CẢM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không có sự giúp đỡ, hỗ trợ dù ít
hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt quá trình làm đồ án,
em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm của quý thầy cô.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi đến thầy Lê Hoàng Nghiêm – Giảng viên
hướng dẫn đồ án nước cấp và các quý thầy cô Khoa Môi trường – Trường Đại học Tài
nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chí Minh lời cảm ơn chân thành vì đã tận tình
chỉ dẫn em hoàn thành tốt đồ án.
Tuy đã được các thầy cô giáo chỉ dẫn tận tình nhưng cũng khó để không tránh
khỏi những thiếu sót trong cách trình bày cũng như tính toán vì thế em rất mong nhận
được những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô để kiến thức của em trong lĩnh
vực này có thể hoàn thiện hơn và hoàn thành tốt những đồ án tiếp theo.
Cuối cùng, em xin kính chúc quý thầy cô của Khoa Môi trường – Trường Đại
học Tài nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chí Minh luôn dồi dào sức khỏe để
truyền đạt kiến thức cho chúng em và những thế hệ sau.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô!
Kính gởi!

TP. HCM, ngày 20 tháng 11 năm 2018
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)

HUỲNH KIM TUYỀN


Muc luc


DANH MỤC HÌNH
Sơ đồ công nghệ 2


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 So sánh các loại công trình thu nước...................................................20
Bảng 3.1 Số liệu chất lượng nước nguồn và quy chuẩn
Bảng 3.2 So sánh ưu, nhược điểm hai công nghệ
Bảng 4.1 Thống số thiết kế bể pha phèn và vôi
Bảng 4.2 Thông số thiết kết bể trộn
Bảng 4.3 Thông số thiết kế bể bạo bông
Bảng 4.4 Thông số thiết kế bể lắng
Bảng 4.5 Thông số thiết kế bể lọc
Bảng 4.6 Thông số thiết kế bể chứa nước sạch


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT





QCVN: Quy chuẩn Việt Nam.
TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam.
BYT: Bộ y tế
Bộ NN&PTNT: Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn.


MỞ ĐẦU
Nước trong sinh hoạt là một trong những yếu tố rất quan trọng bởi nó gắn liền với
những nhu cầu không thể thiếu của con người. Nước giúp cho con người duy trì cuộc
sống hàng ngày bởi con người sử dụng nước sạch để cung cấp cho các nhu cầu ăn
uống, hoặc sử dụng cho các hoạt động sinh hoạt như tắm rửa, giặt giũ, rửa rau, vo
gạo, …. Để đáp ứng các nhu cầu vệ sinh cá nhân và sinh hoạt, mỗi người cần tới
khoảng 150 lít nước/ngày. Nước sạch không chỉ trong, không màu, không mùi, không
vị mà còn phải an toàn đối với sức khỏe của người sử dụng. Nếu sử dụng nước không
sạch thì sẽ ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe, vì nước là môi trường trung gian chuyển
tải các chất hóa học và các loại vi khuẩn, vi rút, ký sinh trùng gây bệnh mà mắt
thường không nhìn thấy được. Ngoài vấn đề sinh hoạt thì trong công nghiệp đều sử
dụng nước cấp để làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, rượu, nước giải khát, ….
Và hầu như mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như một nguồn nguyên
liệu không thể thay thế trong sản xuất.
Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số thì
nguồn nước ngày càng ô nhiễm và cạn kiệt. Vì thế con người cần phải biết cách xử lý
các nguồn nước mặt và nước ngầm để đáp ứng cả về số lượng và chất lượng cho các
hoạt động sinh sống và sản xuất của con người.
Và trong bài đồ án này em đã thiết kế hệ thống xử lý nước mặt để cấp nước sinh
hoạt cho khu dân cư có dân số 25.000 người.


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC CẤP

1.1 Hiện trạng nguồn nước cấp
1.1.1 Trữ lượng nước trên Thế Giới
Tổng lượng nước trên Trái đất khoảng 1.386 triệu km 3. Trong đó, nước biển
chiếm một lượng lớn (97%), 3% còn lại là nước ngọt.
Tổng số nước ngọt trên Trái Đất khoảng 40 triệu km3 chỉ chiếm có 3% tổng
lượng nước trên Trái Đất. Trong đó nước ngầm chiếm 30,1%, băng tuyết vĩnh cữu
chiếm 68,7%, nước sinh vật 0,003%, nước trong khí quyển 0,04%, nước trong ao hồ,
đầm lầy và trong lòng sông chỉ chiếm chưa đầy 0,3% (ao hồ 0,26%, đầm lầy 0,03% và
trong sông 0,006%).
1.1.2 Trữ lượng nước mặt ở Việt Nam
Việt Nam là một nước có nguồn Tài nguyên nước vào loại trung bình trên thế
giới có nhiều yếu tố không bền vững.
Nước ta có khoảng 830 tỷ m3 nước mặt trong đó chỉ có 310 tỷ m 3 được tạo ra do
mưa rơi trong lãnh thổ Việt Nam chiếm 37% còn 63% do lượng mưa ngoài lãnh thô
chảy vào. Tổng trữ lượng tiềm tàng khả năng khai thác nước dưới đất chưa kể phần
hải đảo ước tính khoảng 60 tỷ m3/năm. Trữ lượng nước ở giai đoạn tìm kiếm thăm dò
sơ bộ mới đạt khoảng 8 tỷ m3/năm (khoảng 13% tổng trữ lượng).
Bảng 1.1 Trữ lượng nước các sông ở Việt Nam.
Diện tích lưu vực (km2)
Nhóm sông
Nhóm
1:
Thượng
nguồn nằm trong lãnh
thổ
Nhóm 2: Trung và hạ
lưu nằm trong lãnh thổ
Nhóm 3: Các sông nằm
trong lãnh thổ
Tổng cộng
Cả nước

Tổng lưu lượng nước
(km3/năm)
Trong Ngoài
Toàn bộ
nước
nước

Toàn bộ

Trong
nước

Ngoài
nước

45.705

43.725

1.980

38,75

37,17

1,68

1.060.40
0

199.230

861.170

761,90

189,62

524,28

55.602

55.602

66,50

66,50

298.557
330.000

822,15
853,80

293,29
317,90

535,96
535,96

Nguồn: Báo cáo hiện trạng môi trường Bộ NN&PTNT.

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

13


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
1.2 Tổng quan nguồn nước mặt
1.2.1 Phân loại nguồn nước mặt
− Nước sông: là loại nước mặt chủ yếu được dùng để cung cấp nước. Nước sông dễ khai
thác, trữ lượng lớn. Tuy nhiên phần lớn nước sông thường dễ bị nhiễm bẩn (hàm
lượng chất rắn lơ lửng cao, vi trùng, kim loại nặng, thuốc trừ sâu, …).
Chất lượng nước sông thay đổi theo điều kiện thổ nhưỡng, thảm thực vật bao
phủ, chất ô nhiễm từ công đồng dân cư, ….
Nước sông có khả năng tự làm sạch chất ô nhiễm: được đánh giá bằng cách xác
định diễn biến nồng độ oxy hòa tan (DO) dọc theo dòng sông.
• Tự làm sạch lý họ: pha loãng, khuếch tán, xáo trộn, lắng, hấp thụ, thoáng khí,…
• Tự làm sạch hóa học: oxy khóa, khử Fe2+ → Fe3+.
• Sinh hóa: phân hủy sinh học (do các vi khuẩn hiếu khí, tùy tiện và kỵ khí).
− Nước ao hồ: hồ tự nhiên, hay nhân tạo (hồ hình thành do xây đập thủy điện, …)
− Nước suối: thường bắt gặp ở vùng đồi núi, trữ lượng ít và bị ảnh hưởng bởi thời tiết,
khi mưa to, nước suối thường bị đục và cuốn theo nhiều cặn, sỏi và đá.
1.2.2 Thành phần và tính chất nguồn nước mặt







− Có nhiều khí hòa tan, chủ yếu là Ôxi → có ý nghĩa rất quan trọng.
− Có nhiều chất rắn lơ lửng.
− Có nhiều chất hữu cơ do sinh vật bị phân hủy.
− Có nhiều rong tảo, thực vật nổi, động vật nổi.
− Chất lượng nước thay đổi theo mùa.
Các nguồn nước tiếp nhận nguồn thải sinh hoạt thường chứa nhiều chất hữu cơ và vi
khuẩn gây bệnh.
Nguồn nước tiếp nhận chất thải công nghiệp có thể bị ô nhiễm bởi các chất độc hại
như kim loại nặng, chất hữu cơ, …
Nguồn nước chảy qua khu vực núi đá vôi thường có hàm lượng Ca, Mg cao.
Nước chảy qua khu vực đầm lầy thường chứa nhiều chất hữu cơ có nguồn gốc sinh
vật.
Nước chảy qua vùng đồi trọc có thể cuốn theo các khoáng chất hòa tan, lượng phù sa
lơ lửng trong nước sẽ cao.
Nguồn chủ yếu của nước mặt là nước sông. Chất lượng nước sông phụ thuộc vào
các yếu tố như tốc độ phát triển công nghiệp, hiệu quả của công tác quản lý nguồn
thải, …. Ngoài ra, chất lượng nước sông còn phụ thuộc vào các yếu tố tự nhiên như
điều kiện khí tượng thủy văn, tốc độ dòng chảy, địa hình địa chất của khu vực.
1

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước

a) Các chỉ tiêu vật lí
 Nhiệt độ
SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

14


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí
hậu. Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nước và nhu cầu tiêu
thụ. Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường.
 Độ màu
Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo ra. Các hợp chất sắt, mangan
không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất humic gây ra màu vàng. Còn các loại
thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Đơn vị đo độ màu thường dùng là theo thang
màu platin – coban. Nước có độ màu 150 Pt_Co. 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.
 Độ đục
Nước là môi trường truyền ánh sáng tốt, khi trong nước có các vật lạ như các
chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật… khả năng truyền ánh sáng bị
giảm đi. Nó có độ đục lớn chứng tỏ có nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ đục thường là mg
SiO2/l, NTU, FTU. Trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau. Nước mặt có
độ đục 41,4 NTU. Nước dùng để ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU.
 Mùi vị
− Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hay
các sản phẩm từ quá trình phân hủy vật chất gây nên.
− Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối.
− Nước sau khi khử trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol.
 Độ nhớt
− Là đại lượng biểu thị lực ma sát nội, sinh ra trong quá trình dịch chuyển giữa các lớp
chất lỏng với nhau.
− Đây là yếu tố chính gây tổn thất áp lực và do vậy nó đóng vai trò quang trọng trong
quá trình xử lí nước.
− Độ nhớt tăng khi hàm lượng các muối trong nước tăng, và giảm khi nhiệt độ tăng.
 Độ dẫn điện
− Nước có tính dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20 0C có độ dẫn điện là 4,2 mS/m
(tương ứng với điện trở 23,8 Ω/cm).
− Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng chất hòa tan trong nước, dao động theo
nhiệt độ.
− Thông số này thường được dùng để đánh giá tổng hàm lượng chất khoáng hoà tan
trong nước.
 Tính phóng xạ

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

15


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
− Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy của các chất phóng xạ có trong nước tạo
nên.
− Khi nguồn bị nhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của
nước có thể vượt ngưỡng cho phép.
b) Các chỉ tiêu hoá học
 Độ pH
Độ pH là chỉ số đặt trưng cho nồng độ ion H + có trong dung dịch, nó có ứng
dụng để khử các hợp chất sunfua và cacbonat và khi tăng pH có thêm tác nhân oxy
hóa, các kim loại hòa tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tác ra khỏi
nước bằng biện pháp lắng lọc.
 Độ kiềm
Độ kiềm là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, hydroxit và anion của các
muối của các axit yếu. Do hàm lượng các chất này có trong nước rất nhỏ nên bỏ qua.
Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO 2 tự do có
trong nước.
 Độ cứng
− Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị các ion canxi và magiê có trong nước. Dùng
độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và magiê phản ứng với
các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan.
− Độ cứng có thể phân ra thành các loại: độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu và độ cứng
toàn phần.
− Khi sử dụng nguồn nước cứng để nấu ăn sẽ gây nhiều trở ngại, tốn nhiên liệu khi đun
nấu, có khi làm nổ nồi hơi do nước cứng khi đun sôi sẽ lắng cặn CaCO 3 xuống đáy nồi
và đường ống, trong giặt giũ nước cứng thường cần nhiều xà phòng hơn để tạo bọt,
đối với sức khỏe con người, nước cứng là nguyên nhân gây ra các bệnh sỏi thận và
một trong các nguyên nhân gây tắc động mạch do đóng cặn vôi ở thành trong của
động mạch.
 Cặn sấy khô
− Bao gồm tất cả các chất vô cơ và hữu cơ có trong nước, không kể các chất khí.
− Cặn sấy khô biểu thị hàm lượng cặn hoà tan không bay hơi trong nước, song thực tế
một vài hợp chất ở 105 – 1200C vẫn còn giữ một lượng nước kết tinh chưa bay hơi
trong cấu trúc của nó.
− Tuy nhiên để tính toán các công trình xử lí nước thì hàm lượng cặn sấy khô được sử
dụng như hàm lượng cặn toàn phần.
 Độ oxy hóa của nước
SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

16


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
− Là lượng oxy để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ và một số chất vô cơ dễ bị oxy hóa
trong nước.
− Lượng để đánh giá sơ bộ mức độ ô nhiễm nguồn nước.
− Độ oxy hóa càng cao chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn và chứa nhiều vi trùng, …
 Hàm lượng Sunfat và Clorua
− Tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng các muối của natri, magiê và axit H 2SO4,
HCl.
− Hàm lượng ion Cl- có trong nước lớn (> 250 mg/l) làm cho nước có vị mặn.
− Nước có hàm lượng sunfat cao (> 250 mg/l) có tính độc hại cho sức khoẻ con người.
− Hàm lượng Na2SO4 trong nước cao có tính xâm thực đối với bê tông và xi măng
pooclăng.
 Các hợp chất chứa nitơ
− Tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dang Nitrit (HNO 2), nitrat (HNO3) và ammoniac
(NH3).
− Các hợp chất nitơ có trong nước chứng tỏ nguồn nước mới bị nhiễm bởi nước thải
sinh hoạt.
− Khi mới bị nhiễm bẩn trong nước có cả nitrit, nitrat, amoniac. Sau một thời gian Nitrit
và amoniac bị oxy hóa thành nitrat.
− Việc sử dụng các loại phân bón hóa học cũng làm tăng hàm lượng amoniac có trong
nước thiên nhiên.
 Các hợp chất của axit silic
− Thường gặp trong nước ở dạng keo hay ion hòa tan tùy thuộc vào độ pH của nước.
− Sự có mặt của hợp chất axit silic trong nước cấp cho các nồi hơi áp lực cao gây ra
nguy hiểm do tạo nên lắng đọng silicat trên thành nồi hơi và cánh quạt của tuabin.

 Iốt và Fluo
Thường gặp trong nước dưới dạng ion và chúng ảnh hưởng trực tiếp đến sức
khoẻ con người.
 Các chất khí hoà tan
− Các chất khí O2, CO2, H2S trong nước thiên nhiên dao động rất lớn.
− Khí H2S là sản phẩm của quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, phân rác. Khí H 2S gây
ra mùi trứng thối khó chịu và ăn mòn kim loại.
− Hàm lượng O2 trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, đặc tính của nguồn nước.
− Khí CO2 hoà tan đóng vai trò quyết định trong sự ổn định của nước thiên nhiên. Trong
kỹ thuật xử lý nước, sự ổn định của nước có vai trò rất quan trọng.
 Hàm lượng sắt
SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

17


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
− Sắt tồn tại dưới dạng sắt II hoặc sắt III.
− Nước mặt thường chứa sắt III dưới dạng keo hữu cơ hoặc huyền phù, thường có hàm
lượng không cao và có thể khử sắt kết hợp với khử đục.
− Khi trong nước có hàm lượng sắt lớn hơn 0,5 mg/l, nước có mùi tanh làm vàng quần
áo và thiết bị vệ sinh, gây nên hiện tượng đóng cặn trên đường ống cấp nước.
 Hàm lượng Mangan
− Trong nước thiên nhiên mangan tồn tại dưới dang hydrocacbonat mangan hóa trị II
Mn(HCO3)2 nhưng hàm lượng ít và hiếm hơn sắt.
− Tuy vậy với hàm lượng mangan > 0,5 mg/l đã gây ra tác hại cho việc sử dụng và vận
chuyển nước như sắt.
− Công nghệ xử lý mangan thường kết hợp với công nghệ xử lý sắt.
c) Các chỉ tiêu vi sinh
 Vi khuẩn
− Thường thấy ở dạng đơn bào.
− Tế bào có cấu tạo đơn giản so với các sinh vật khác.
− Vi khuẩn trong nước gây nên bệnh kiết lị, viêm đường ruột và các bệnh tiêu chảy
khác.
 Vi rút
− Không có hệ thống trao đổi chất nên không sống độc lập được.
− Chúng thường chui vào tế bào của cơ thể khác và lấy sự tổng hợp các chất của tế bào
chủ theo hướng cần thiết cho sự phát triển của virut.
− Gây ra bệnh viêm gan và viêm đường ruột.
 Nguyên sinh động vật
− Là những cơ thể đơn bào di chuyển trong nước.
− Chúng bao gồm các nhóm amoebas, flagellated protozoans, cillates và sporozoans.
− Nguyên sinh động vật gây ra ở người.
 Các loại rong, tảo
− Tảo đơn bào thuộc quang tự dưỡng, chúng tổng hợp được các chất cần thiết cho cơ thể
từ những chất vô cơ đơn giản nhờ ánh sáng mặt trời.
− Tảo không bệnh trực tiếp cho con người mà có thể sản sinh ra độc tố.
1.2.3 Tiêu chuẩn cấp nước
 Tiêu chuẩn cấp nước cho ăn uống sinh hoạt.
− QCVN 01:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống.
− QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt.
SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

18


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
− QCVN 08:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
 Tiêu chuẩn cấp nước cho sản xuất
Chất lượng nước cấp cho hoạt động sản xuất phụ thuộc vào yêu cầu về chất
lượng nước của mỗi ngành sản xuất khác nhau.
Nước cấp cho các ngành công nghiệp như thực phẩm, dệt, giày da, phim ảnh, hóa
chất, … đều cần chất lượng nước rất cao, tương tự như nước cấp cho sinh hoạt, ngoài
ra còn đòi hỏi riêng về các thông số độ cứng, hàm lượng sắt, mangan, …
Nước cấp cho lò hơi đòi hỏi chất lượng rất cao như không có cặn, độ cứng toàn
phần thấp ( tùy thuộc vào áp lực của nồi mà đòi hỏi độ cứng khác nhau, nhưng không
quá 0,10 dH), ngoài ra phải hạn chế tới mức thấp nhất sự có mặt của các hợp chất của
silic.
 Tiêu chuẩn thiết kế và tính toán công suất trạm xử lý
TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn
thiết kế.

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

19


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân

CHƯƠNG 2
1
1

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC CẤP

Các công trình thu nước và giữ nước
Công trình thu nước

 Chức năng
− Giữ lại các tạp chất có kích thước lớn có trong nước thô bằng song hoặc lưới chắn rác
nhằm giảm tải lượng xử lí.
− Lấy nước.
Bảng 2.1 So sánh các loại công trình thu nước
LOẠI
CTT
NỔI

CHÌM

THÁP
THU

GẦN BỜ

2

CHI PHÍ

VẬN HÀNH

ƯU ĐIỂM

NHƯỢC ĐIỂM

Chế tạo dễ
Bị ảnh hưởng
Thu nước ở
Trung bình,
dàng,
hoạt bởi gió, sóng chỉ
một độ sâu
thấp
động ở mực thu được ở độ sâu
nhất định
nước thấp
nhất định
Chất lượng
Thu nước ở
nước không cao,
Thấp
một độ sâu Đơn giản, rẻ
dễ bám cặn, khó
nhất định
sửa chữa
Chọn được
Có nhiều nước tốt nhất,
Chi phí cao, đặt
Trung bình, cửa thu → thu đặt nơi nước
xa bờ, khó tiếp
cao
ở nhiều độ sâu, có thể
cận
sâu khác nhau tháo nước để
sửa chữa
Có nhiều
Chọn được
Đắt hơn loại
cửa thu → thu nước tốt nhất, nổi và chìm, có
Trung bình
cần
đào
ở nhiều độ dễ tiếp nhận thể
mương dẫn nước
sâu khác nhau sửa chữa

Công trình vận chuyển nước

Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đưa nước thô từ công trình thu nước lên trạm xử lí.
Trạm bơm cấp I thường đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử lí nước, có trường hợp lấy
nước từ xa, khoảng cách đến trạm xử lí có thể vài kilomet thậm chí là vài chục
kilomet. Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, trạm bơm cấp I có thể kết hợp với
công trình thu hoặc xây riêng biệt. Công trình thu nước sông hoặc hồ có thể dùng cửa
thu và ống tự chảy hoặc ống xiphong hoặc cá biệt có trường hợp chỉ dùng cửa thu
hoặc ống tự chảy đến trạm xử lí khi mức nước ở nguồn nước cao hơn độ cao của trạm

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

20


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
xử lí. Khi sử dụng nước ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máy bơm chìm có áp lực
cao, bơm nước từ giếng lên trạm xử lí.
2

Xử lí nước cấp bằng phương pháp cơ học

Dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước: song chắn rác, lưới chắn rác,
bể lắng, bể lọc
1

Hồ chứa và lắng sơ bộ

Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô (nước mặt) là: tạo điều kiện
thuận lợi cho các quá trình tự làm sạch như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng
do tác động của các điều kiện môi trường, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa
dòng chảy từ nguồn nước vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp
cho nhà máy xử lý nước.
2

Song chắn rác và lưới chắn rác

Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ loại
trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu
quả làm sạch của các công trình xử lý.
Song chắn rác được nâng thả nhờ ròng rọc hoặc tời quay tay bố trí trong ngăn
quản lý. Song chắn rác có cấu tạo gồm các thanh thép tiết diện tròn cỡ 8 hoặc 10, hoặc
tiết diện hình chữ nhật kích thước 6x50 mm đặt song song với nhau và hàn vào khung
thép. Khoảng cách giữa các thanh thép từ 40 - 50 mm. Vận tốc nước chảy qua song
chắn khoảng 0,4 - 0,8 m/s.
Lưới chắn rác phẳng có cấu tạo gồm một tấm lưới căng trên khung thép. Tấm
lưới đan bằng các dây thép đường kính 1 - 1,5 mm, mắt lưới 2x2 - 5x5 mm. Lưới chắn
quay được sử dụng cho các công trình thu cỡ lớn, nguồn nước có nhiều cặn.

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

21


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
Hình 2.1 Song chắn rác.
3

Bể lắng cát

Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l sau lưới chắn, các
hạt cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng, có khả năng
lắng nhanh được giữ lại ở bể lắng cát. Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để
lắng các hạt cát có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc
bằng 2,5; để loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm
lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng.
4

Bể lắng

Mục đích của bể lắng là nhằm lắng cặn nước, làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước
vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước. Trong thực tế thường dùng các
loại bể lắng sau tùy thuộc vào công suất và chất lượng nước mà người ta sử dụng.
Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng
lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng.
2.1.1.1 Bể lắng đứng
Bể lắng đứng nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, còn
các hạt cặn lắng ngược chiều với chiều chuyển động của của dòng nước từ trên xuống.
Bể lắng đứng thường có mặt bằng hình vuông hoặc hình tròn.
Ứng dụng cho trạm có công suất nhỏ (Q ≤ 5.000 m3/ngđ).

Sang bể lọc
(1) Ngăn phản ứng xoáy
(2) Vùng lắng
(3) Vùng chứa căn
(4) Ống dẫn nước vào
(5) Vòi phun
(6) Máng thu
(7) Ống nước ra
(8) Ống xả căn

Hình 2.2 Cấu tạo bể lắng đứng.

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

22


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân
 Nguyên lí hoạt động: Nước đi vào ngăn phản ứng qua ống phun theo hướng tiếp
tuyến, đi xuống dưới bể lắng đứng. Nước chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, cặn
rơi từ trên xuống đáy bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung
quanh thành bể và đưa sang bể lọc. Cặn tích luỹ ở vùng chứa nén cặn được thải ra
ngoài theo chu kì bằng ống và van xả cặn.
2.1.1.2 Bể lắng ngang
Bể lắng ngang là bể lắng hình chữ nhật làm bằng gạch hoặc bằng bê tông cốt
thép.
Được sử dụng trong các trạm xử lý có công suất > 3000m 3/ngđ đối với trường
hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng với bất kì công suất nào cho các trạm xử lý
không dùng phèn.

Hình 2.3 Bể lắng ngang.
 Nguyên lí hoạt động: Nước đi vào vùng phân phối nước đặt ở đầu bể lắng, qua vách
phân phối. Nước chuyển động đều dọc theo chiều dài bể còn các hạt cặn rơi dần
xuống đáy bể. Các hạt cặn được gom vào vùng chứa cặn và xả thải ra ngoài.
2.1.1.3 Bể lắng li tâm
Bể lắng li tâm có dạng hình tròn, đường kính từ 5m trở lên. Thường dùng để sơ
lắng nguồn nước có hàm lượng cặn cao C 0 > 2.000 mg/l. Áp dụng cho trạm có công
suất lớn Q ≥ 30.000 m3/ngđ và có hoặc không dùng chất keo tụ.

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

23


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân

Hình 2.4 Bể lắng li tâm.
 Nguyên tắc hoạt động : Nước ở vùng lắng chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới
lên trên. Nước cần xử lí theo ống trung tâm vào giữa ngăn phân phối, rồi được phân
phối vào vùng lắng. Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể ra ngoài.
Ở đây cặn được lắng xuống đáy, nước trong thì được thu vào máng vòng và theo
đường ống sang bể lọc.
2.1.2 Bể lọc
Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất
định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp
vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Trong dây chuyền xử lý nước ăn
uống sinh hoạt, lọc là giai đoạn cuối cùng để làm trong nước triệt để. Hàm lượng cặn
còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép (SS ≤ 3 mg/l).
Quá trình lọc nước được đặc trưng bởi hai thông số cơ bản là: tốc độ lọc và chu
kì lọc. Dựa vào tốc độ lọc, chế độ dòng chảy, chiều của dòng nước, số lượng lớp vật
liệu mà có thể chia bể lọc thành nhiều loại khác nhau.
2.1.2.1 Bể lọc nhanh
Tốc độ lọc từ 4 – 15 m/h; Vật liệu lọc dày từ 0,6 – 3m (tuỳ nguyên lí làm việc);
Kích thước hạt từ 0,6 – 1,2 mm; Độ đồng nhất từ 1,2 – 1,8; Có từ 2 – 5 lớp.

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

24


Đồ án xử lí nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư 25.000 dân

Hình 2.5 Bể lọc nhanh.
 Có ba nguyên lí lọc: lọc xuôi, lọc ngược, lọc 2 chiều.
− Lọc xuôi: nước được phân phối từ đỉnh và di chuyển qua các lớp vật liệc lọc.
− Lọc ngược: nước được phân phối từ đáy bể và di chuyển qua các lớp vật liệu lọc.
− Lọc hai chiều: nước được phân phối từ đỉnh lẫn đáy bể và di chuyển qua các lớp vật
liệu lọc. Ống thu nước đặt ở giữa.
 Rửa lọc: Cho khí, nước hoặc dòng khí + nước qua hệ thống phân phối nước rửa lọc
ngược chiều với chiều lọc. Quá trình rửa được thực hiện đến khi nước trong rồi dừng
lại. Cường độ rửa từ 2 – 20 l/s.m2. Xả bỏ lượng nước ban đầu trong khoảng 10 phút vì
chất lượng nước lọc sau khi rửa lọc không được đảm bảo.
2.1.2.2 Bể lọc chậm
Tốc độ lọc từ 0,1 – 0,5 m/h; Vật liệu lọc dày từ 0,8 – 2m; Kích thước hạt từ 0,4 –
0,6mm; Độ đồng nhất từ 1,5 – 1,8; Có từ 2 – 3 lớp.

SVTH: Huỳnh Kim Tuyền
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×