Tài liệu Nghiên cứu giải pháp tối ưu hóa phèn sắt (fecl3) và polymer trong xử lý nước tại công ty cp. đầu tư và kinh doanh nước sạch sài gòn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Hồ Thanh Cường NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TỐI ƯU HÓA PHÈN SẮT (FeCl3) VÀ POLYMER TRONG XỬ LÝ NƯỚC TẠI CÔNG TY CP. ĐẦU TƯ VÀ KINH DOANH NƯỚC SẠCH SÀI GÒN LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Mã số : Kỹ thuật Cấp thoát nước 8580213 Người hướng dẫn khoa học : TS. Võ Anh Tuấn TP.HỒ CHÍ MINH - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Họ và tên : HỒ THANH CƯỜNG Ngày sinh : 16/7/1968 Cơ quan công tác : Công ty CP. Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn Tác giả đề tài : Nghiên cứu giải pháp tối ưu hóa phèn sắt (FeCl3) và Polymer trong xử lý nước tại Công ty CP. Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn Học viên lớp cao học : 25CTN11 – CS2 Chuyên ngành : Kỹ thuật Cấp thoát nước Mã số : 8580213 Tôi xin cam đoan công trình này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân học viên dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Võ Anh Tuấn. Công trình này chưa được công bố lần nào. Tất cả các nội dung tham khảo đều được trích dẫn nguồn đầy đủ và đúng theo quy định. Tôi xin chịu trách nhiệm về nội dung và lời cam đoan này. Học viên thực hiện Hồ Thanh Cường Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 ii LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Võ Anh Tuấn là người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ cho em hoàn thành được đề tài này; xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô trong Bộ môn Cấp Thoát Nước và Khoa Kỹ thuật – Tài nguyên nước , Trường Đại học Thủy lợi, đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt quá trình học tập tại trường. Bên cạnh đó, em cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Lãnh đạo và tập thể cán bộ nhân viên Công ty cổ phần Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn đã cung cấp tài liệu và tạo điều kiện cho em thu thập những dữ liệu và số liệu quan trọng cần thiết, cũng như những thông tin hữu ích để em có thể hoàn thành đề tài này. Với những nỗ lực và cố gắng của bản thân trong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót và khuyết điểm trong quá trình thực hiện luận văn. Tuy nhiên, với những ý kiến đóng góp chân thành từ quý Thầy Cô và những kiến thức được trang bị trong quá trình học tập tại Trường sẽ là nền tảng, hành trang quý báu giúp em hoàn thiện hơn kỹ năng chuyên môn nghiệp vụ, góp phần hoàn thành nhiệm vụ sản xuất, cung cấp nước sạch an toàn, liên tục, chất lượng, phục vụ ngày càng tốt hơn cho nhân dân thành phố Hồ Chí Minh . Trân trọng. Tp.Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 01 năm 2019 Học viên thực hiện Hồ Thanh Cường Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 1 MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH 4 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 9 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 10 LỜI MỞ ĐẦU 12 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 13 1.1. Sơ lược về Nhà máy nước trực thuộc Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn 13 1.1.1. Quy mô, công suất của Nhà máy 13 1.1.2. Quy trình công nghệ của Nhà máy 14 1.2. Quy trình công nghệ của các nhà máy nước tương tự. So sánh và phân tích ưu nhược điểm 25 1.2.1. Quy trình công nghệ của các nhà máy nước tương tự tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh 25 1.2.1.1. Nhà máy nước Thủ Đức trực thuộc Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn – Trách nhiệm hữu hạn một thành viên (SAWACO) 25 1.2.1.2. Nhà máy nước trực thuộc Công ty CP BOO Thủ Đức 26 1.2.1.3. Nhà máy nước Tân Hiệp trực thuộc Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn – Trách nhiệm hữu hạn một thành viên (SAWACO) 27 1.2.1.4. Nhà máy nước Tân Hiệp 2 trực thuộc Công ty CP Đầu tư nước Tân Hiệp 28 1.2.2. Quy trinh công nghệ của các nhà máy nước trên thế giới 28 1.2.2.1. Nhà máy xử lý nước Auchel (CHLB Đức) 28 Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 2 1.2.2.2. Nhà máy xử lý nước Biebesheim (CHLB Đức) 29 1.2.3. Phân tích ưu nhược điểm của các quy trình công nghệ mà Nhà máy đang áp dụng với quy trình công nghệ của các nhà máy nước tương tự tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh 30 1.2.3.1. Ưu điểm 30 1.2.3.2. Nhược điểm 30 1.3. Tính cấp thiết của đề tài 30 1.4. Các bước tiếp cận vấn đề nghiên cứu 32 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU NGHIÊN CỨU GIÚP TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH CHÂM HÓA CHẤT PHÈN SẮT (FECL3) VÀ POLYMER 33 2.1. Các quy định về tiêu chuẩn chất lượng nước thô, chất lượng nước sau khi xử lý và trước khi hòa vào mạng lưới cấp nước của Thành phố 33 2.2. Cơ sở lý thuyết quá trình keo tụ, tạo bông và lắng trong hệ thống xử lý nguồn nước mặt 33 2.2.1. Lý thuyết quá trình keo tụ 33 2.2.2. Các chất keo tụ thông thường 35 2.2.3. Phương trình thủy phân của muối kim loại vô cơ 36 2.3. Hiện trạng quá trình vận hành nhà máy xử lý nước SWIC 39 2.4. Giới thiệu về Phần mềm R và các bước thực hiện phân tích dữ liệu bằng R 43 2.4.1. Giới thiệu sơ lược về phần mềm R 43 2.4.2. Các bước phân tích dữ liệu bằng R 44 CHƯƠNG III. NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TỐI ƯU CHO QUY TRÌNH CHÂM HÓA CHẤT PHÈN SẮT (FeCl3) VÀ POLYMER TẠI NHÀ MÁY NƯỚC TRỰC THUỘC SWIC 50 3.1. Mô tả quy trình, trang thiết bị sử dụng cho việc nghiên cứu 50 3.1.1. Thu thập và biên tập các dữ liệu dùng cho việc nghiên cứu và phân tích Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 50 3 3.1.2. Mô tả quy trình và trang thiết bị dùng cho việc nghiên cứu và phân tích dữ liệu 54 3.1.2.1. Mô tả quy trình phân tích dữ liệu 54 3.1.2.2. Các trang thiết bị dùng cho việc nghiên cứu 54 3.2. Phân tích dữ liệu thu thập trong quá trình nghiên cứu 54 3.2.1. Phân tích diễn biến độ đục nước thô trên sông Đồng Nai và so sánh độ đục nước thô bình quân giữa mùa khô và mùa mưa qua các năm 2016, 2017, 2018 54 3.2.2. Phân tích mối tương quan giữa các biến số 56 3.2.3. Xác định tầm quan trọng của các biến số 61 3.2.4. Phân tích phương sai các biến số 65 3.2.4.1. Phân tích phương sai cho biến số “FeCl3” 3.2.4.2. Tương tự cho việc phân tích phương sai và hậu định phương sai đối với biến số độ đục nước thô “rw.ntu” qua các năm 2016, 2017, 2018 3.2.4.3. Nhận xét 65 70 72 3.2.5. Phân tích mô hình hồi quy tuyến tính cho biến số “FeCl3” có tính đến yếu tố ảnh hưởng tương tác giữa các biến số “rw.ntu” và biến số “seasons” và các giải định 72 3.3. Kết quả thực hiện mô hình nghiên cứu tối ưu 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC SỐ 1 . CÁC KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM JARTEST PHỤ LỤC SỐ 2 . CÁC CÂU LỆNH DÙNG TRONG PHÂN TÍCH DỮ LIỆU BẰNG R Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 4 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1. Văn phòng Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn 13 Hình 1.2. Sơ đồ khối quy trình công nghệ tại Nhà máy 14 Hình 1.3. Vị trí trạm bơm nước thô và họng thu nước tại Hóa An trên Google Map 15 Hình 1.4. Bên trong Trạm bơm nước thô 15 Hình 1.5. Phối cảnh các hạng mục khu xử lý nước và nhà hành chính của Công ty 16 Hình 1.6. Sơ đồ mặt bằng khu nhà lắng 17 Hình 1.7. Minh họa sơ đồ cụm bể lắng 17 Hình 1.8. Sơ đồ mặt bằng khu nhà lọc 20 Hình 1.9. Trạm bơm nước sạch (Trạm cấp II) 22 Hình 1.10. Minh họa các trạm châm hóa chất và thiết bị bên trong các trạm 23 Hình 1.11. Sơ đồ mặt bằng quy trình thu hồi nước sau rửa lọc 24 Hình 1.12. Khu xử lý bùn thải 24 Hình 1.13. Minh họa hệ thống điều khiển SCADA 25 Hình 1.14. Quy trình công nghệ của Nhà máy nước Thủ Đức 26 Hình 1.15. Quy trình xư lý nước nhà máy BOO Thủ Đức 27 Hình 1.16. Quy trình công nghệ của Nhà máy nước Tân Hiệp 27 Hình 1.17. Quy trình xử lý nhà máy nước Tân Hiệp 2 28 Hình 1.18. Sơ đồ công nghệ xử lý nước của Nhà máy nước Auchel 29 Hình 1.19. Công nghệ xử lý nước của Nhà máy nước Biebesheim 29 Hình 2.1. Lược đồ phản ứng keo tụ 36 Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 5 Hình 2.2. Tính chất keo tụ của hợp chất polyme Fe(III) 38 Hình 2.3. Bể lắng và bể lọc khi châm Polymer với liều lượng > 0.3ppm. Ảnh chụp vào tháng 7/2017 42 Hình 2.4. Minh họa phần mềm phân tích dữ liệu R 43 Hình 2.5 : Mô tả mô hình hồi quy tuyến tính đơn giản nhất đi qua hai điểm 47 Hình 2.6 : Mô tả phương pháp xác định tham số a và b của mô hình hồi quy tuyến tính 48 Hình 3.1. Mẫu báo cáo số liệu hằng ngày của Ban Điều hành NMN 50 Hình 3.2. Chi tiết các số liệu trong mẫu báo cáo của Ban Điều hành NMN 51 Hình 3.3. Minh họa các biến số và dữ liệu được biên tập lại 52 Hình 3.4. Minh họa các tập tin dữ liệu ở dạng Excel 53 Hình 3.5. Biểu đồ diễn biến độ đục nước thô sông Đồng Nai qua các năm 2016,2017,2018 55 Hình 3.6. Biểu đồ so sánh độ đục bình quân giữa các mùa của các năm 2016, 2017, 2018 55 Hình 3.7. Biểu đồ ma trận mối tương quan giữa các biến số được tổng hợp trong 3 năm: 2016, 2017, 2018 57 Hình 3.8. Biểu đồ ma trận mối tương quan giữa các biến số năm 2016 58 Hình 3.9. Biểu đồ ma trận mối tương quan giữa các biến số năm 2017 59 Hình 3.10. Biểu đồ ma trận mối tương quan giữa các biến số năm 2018 60 Hình 3.11. Các số liệu thể hiện mức độ quan trọng giữa các biến số với biến số “FeCl3” năm 2016 62 Hình 3.12. Các số liệu thể hiện mức độ quan trọng giữa các biến số với biến số “FeCl3” năm 2017 63 Hình 3.13. Các số liệu thể hiện mức độ quan trọng giữa các biến số với biến số “FeCl3” năm 2018 64 Hình 3.14. Các số liệu thể hiện mức độ quan trọng giữa các biến số với biến số “FeCl3” tổng hợp 3 năm 2016, 2017, 2018 65 Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 6 Hình 3.15. Biểu đồ lượng hóa chất FeCl3 bình quân qua các năm 2016, 2017, 2018 66 Hình 3.16. Biểu đồ phân bố chuẩn của biến số “FeCl3” 67 Hình 3.17. Kết quả phân tích phương sai của biến số “FeCl3” 67 Hình 3.18. Kết quả phân tích hậu định phương sai theo phương pháp TuKey 68 Hình 3.19. Biếu đồ thể hiện sự khác biệt của biến số “FeCl3” 68 Hình 3.20. Kết quả phân tích hậu định phương sai biến số “FeCl3” theo Phương pháp Kruskal Wallis 69 Hình 3.21. Kết quả phân tích hậu định phương sai biến số “FeCl3” theo Phương pháp Kruskal Wallis 69 Hình 3.22. Kết quả phân tích phương sai biến số “FeCl3” theo mô hình hóa 69 Hình 3.23. Kết quả phân tích phương sai biến số “FeCl3” theo mô hình hóa 70 Hình 3.24. Biểu đồ độ đục nước thô bình quân qua các năm 2016, 2017, 2018 70 Hình 3.25. Biểu đồ phân bố chuẩn của biến số “rw.ntu” 71 Hình 3.26. Kết quả phân tích phương sai của biến số “rw.ntu” 71 Hình 3.27. Kết quả phân tích hậu định phương sai biến số “rw.ntu” theo phương pháp TuKey 71 Hình 3.28. Biếu đồ thể hiện sự khác biệt của biến số “rw.ntu” 72 Hình 3.29. Các ước số để xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính của năm 2016 73 Hình 3.30. Các ước số để xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính có loại bớt biến số rw.ntu:seasons của năm 2016 74 Hình 3.31. Biểu đồ của mô hình hồi quy tuyến tính năm 2016 75 Hình 3.32. Các ước số để xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính của năm 2017 76 Hình 3.33. Các ước số để xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính có loại bớt biến số rw.ntu:seasons của năm 2017 77 Hình 3.34. Biểu đồ của mô hình hồi quy tuyến tính năm 2017 78 Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 7 Hình 3.35. Các ước số để xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính của năm 2018 79 Hình 3.36. Các ước số để xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính có loại bớt biến số rw.ntu:seasons của năm 2018 80 Hình 3.37.Biểu đồ mô hình hồi quy tuyến tính của năm 2018 81 Hình 3.38.Các ước số để xây dựng mô hình hồi quy tuyến tính tổng hợp 3 năm 82 Hình 3.39.Các ước số để xây dựng mô hình hồ quy tuyến tính có loại bỏ biến số rw.ntu:seasons của tổng hợp 3 năm 83 Hình 3.40.Biểu đồ mô hình tuyến tính tổng hợp 3 năm 84 Hình 3.41. Biểu đồ mô phỏng phần lượng dư của một mô hình hồi quy tuyến tính 85 Hình 3.42. Biểu đồ phân bố chuẩn phần dư của dữ liệu tệp dat2018R.csv 86 Hình 3.43. Biểu đồ thể hiện đường quan sát (màu hồng) “gần” với đường tuyến tính (màu xanh đứt khúc - đường kỳ vọng) 86 Hình 3.44. Biểu đồ xác định phương sai của phần dư 87 Hình 3.45. Giá trị p = 0 < 0.05 , nghĩa là biến FeCl3 có thể được xem là biến độc lập 87 Hình 3.46. Kết quả có thể thấy không có giá trị ngoại vi nào và đối tượng có id là 222 có giá trị về độ lệch chuẩn cao nhất 88 Hình 3.47. Có 3 đối tượng id: 221, 222, 223 có khả năng làm ảnh hưởng đến ước số của mô hình hồi quy tuyến tính 88 Hình 3.48. Các ước số xây dựng mô hình hổi quy tuyến tính năm 2018 theo phương pháp BMA 89 Hình 3.49. Biếu đồ so sánh giữa thực nghiệm và các mô hình đề xuất 91 Hình 3.50. Các ước số của mô hình hồi quy tuyến tính thông thường 92 Hình 3.51. Các ước số của mô hình hồi quy tuyến tính theo phương pháp BMA 92 Hình 3.52. Biểu đồ so sánh lần 2 kết quả các mô hình hồi quy tuyến tính 94 Hình 3.53. Các ước số xây dựng các mô hình hồi quy tuyến tính thông thường, lần 2 95 Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 8 Hình 3.54. Các ước số của mô hình hồi quy tuyến tính theo phương pháp BMA, lần 2 95 Hình 3.55. Kết quả Jartest mô hình Y = 24.17 + 0.37*X 96 Hình 3.56. Kết quả Jartest lúc 14 giờ ngày 08/1/2019 97 Hình 3.57. Kết quả Jartest lúc 14 giờ ngày 09/1/2019 97 Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 9 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 : Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy bơm nước thô 16 Bảng 1.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của bể trộn 18 Bảng 1.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản của bể tạo bông 19 Bảng 1.4. Các thông số kỹ thuật cơ bản của bể lắng 19 Bảng 1.5. Các thông số kỹ thuật cơ bản của bể lọc 20 Bảng 1.6. Lượng hóa chất xử lý nước tại Nhà máy trực thuộc SWIC từ năm 2016 đến 2017 31 Bảng 2.1. So sánh cơ bản việc sử dụng các loại hóa chất keo tụ 40 Bảng 2.2. Kết quả Jartest khi độ đục nước thô thấp 42 Bảng 2.3. Kết quả Jartest khi độ đục nước thô cao 42 Bảng 3.1. So sánh các mô hình hồi quy tuyến tính 84 Bảng 3.2. So sánh mô hình hồi quy tuyến tính giữa các phương pháp 90 Bảng 3.3. Tổng hợp kết quả các mô hình 93 Bảng 3.4. Tổng hợp kết quả các mô hình lần 2 96 Bảng 3.5 : So sánh định mức hóa chất xử lý nước bình quân qua các năm 2017, 2018, 2019 98 Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 10 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT A.I.T Viện Kỹ thuật Châu Á (Asian Institute of Technology) Al2(SO4)3 Phèn nhôm sulfat Anthracite Một loại than hoạt tính dùng trong xử lý nước BMA Phương pháp phân tích mô hình hồi quy tuyến tính theo trường phái Bayes (Bayesian Model Averaging) CHLB Đức Cộng hòa Liên bang Đức DN… Đường kính danh nghĩa … Dry Mùa khô FeCl3 Hóa chất phèn sắt (Ferric Chloride) LME Tấm lắng Lamella NMN Nhà máy nước trực thuộc SWIC NXB Nhà xuất bản NTU Đơn vị đo độ đục của nước PAC Hóa chất Poly Aluminium Chloride Rain Mùa mưa REE Công ty Cổ phần Cơ Điện lạnh SAWACO Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn – Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên SWIC Công ty Cổ phần Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn Turbo - LME Công nghệ lắng nhanh lamella của Công ty Passavant Roediger GmbH QCVN08:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (cột A2) do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành năm 2015 Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 11 QCVN01-1:2018/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt do Bộ Y tế ban hành năm 2018 WASECO Công ty Cổ phần Đầu tư và Xây dựng Cấp thoát nước Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 12 LỜI MỞ ĐẦU Nhu cầu tiếp cận nước sạch và điều kiện sống hợp vệ sinh là một trong những quyền cơ bản của con người trên trái đất này . Điều này đã được thông qua tại Đại hội đồng Liên hiệp quốc vào cuối tháng 7-2010 với 122 phiếu ủng hộ, 44 phiếu trắng và không có phiếu chống . Tốc độ phát triển dân số đang ngày càng gia tăng, quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa đang diễn ra nhanh chóng tại nhiều quốc gia; mức độ ô nhiễm về nguồn nước, không khí đang diễn biến ngày càng trầm trọng, đặc biệt tại các vùng đô thị, các khu công nghiệp; sự biến đổi khí hậu nóng dần lên đang diễn ra ngày càng rõ rệt hơn, với tính chất khắc nghiệt hơn, cùng với đó là mực nước biển dâng cao gây ra hiện tượng xâm nhập mặn vào sâu trong khu vực nội địa ven biển của các quốc gia trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, gây ra tình trạng khan hiếm và khủng hoảng nước sạch. Trong khi đó, quá trình sử dụng nước, quản lý nguồn nước và xử lý các vấn đề môi trường của các quốc gia, đặc biệt là những nước đang phát triển vẫn chưa được coi trọng một cách đúng mức, khiến cho nước sạch có thể sẽ là một nguồn tài nguyên quý giá trong thế kỷ 21 này và cả trong tương lai. Với quy trình xử lý nước mặt thông thường vẫn đang được áp dụng tại phần lớn các nhà máy xử lý nước sạch từ trước cho đến nay là keo tụ – tạo bông – lắng – lọc – khử trùng. Trong đó, quá trình keo tụ, tạo bông được xem là quan trọng nhất, vì quá trình này sẽ làm mất tính ổn định của hệ keo các chất bẩn lơ lửng và hòa tan trong nước bằng cách cho hóa chất phèn vào trong nước, đồng thời tạo ra hệ keo mới có khả năng liên kết thành các bông cặn lớn, lắng nhanh, có hoạt tính bề mặt cao, khi lắng sẽ hấp thụ và kéo theo cặn bẩn, cũng như các chất gây mùi, vị của nước (Giáo trình Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, TS. Trịnh Xuân Lai, NXB. Xây Dựng tái bản năm 2016, trang 62). Đối tượng của đề tài nghiên cứu này là làm sáng tỏ tính hiệu quả của việc sử dụng hóa chất phèn sắt (FeCl3) và Polymer trong xử lý nước tại Nhà máy nước trực thuộc Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn. Các nội dung cần nghiên cứu bao gồm : - Các tiêu chuẩn, quy trình vận hành nhà máy xử lý nước tại Công ty. - Quy trình công nghệ xử lý nước và hệ thống châm hóa chất phèn sắt (FeCl3) và Polymer đang áp dụng tại Công ty. - Nghiên cứu, đề xuất giải pháp mô hình tối ưu hóa chất phèn sắt (FeCl 3) và Polymer trong xử lý nước tại Công ty. - Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý, điều hành quy trình tối ưu công nghệ xử lý nước đã nghiên cứu. Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 13 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 1.1. Sơ lược về Nhà máy nước trực thuộc Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn Theo tài liệu giới thiệu của Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn, quy mô và quy trình công nghệ của Nhà máy nước trực thuộc Công ty như sau : Công ty Cổ phần Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn (gọi tắt là SWIC) được thành lập ngày 28/1/2011 theo chủ trương của UBND Thành phố Hồ Chí Minh tại Văn bản số 5783/UBND-ĐTMT ngày 13/11/2010 về thành lập công ty cổ phần để thực hiện dự án Nhà máy nước Thủ Đức 3, công suất 300.000 m3/ngày. Các cổ đông sáng lập Công ty gồm có: Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn – Trách nhiệm hữu hạn một thành viên (SAWACO) góp 60% vốn điều lệ; Công ty cổ phần Cơ điện lạnh (REE) góp 30% vốn điều lệ, Công ty Cổ phần Đầu tư và Xây dựng Cấp thoát nước (WASECO) góp 10% vốn điều lệ. Tổng vốn điều lệ của Công ty là 150 tỷ đồng . Hình 1.1. Văn phòng Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn 1.1.1. Quy mô, công suất của Nhà máy Nhà máy có công suất 300.000 m3/ngày, sử dụng quy trình công nghệ xử lý nước theo bản quyền do Công ty Passavant Roediger GmbH (CHLB Đức) chuyển giao. Nhà máy được khởi công xây dựng mới từ tháng 4/2013, đến tháng 8/2015 thì hoàn thành; sau đó vận hành thử trong 04 tháng và đến đầu tháng 1/2016 chính thức vận hành, phát nước hòa vào mạng lưới cấp nước của Thành phố. Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 14 1.1.2. Quy trình công nghệ của Nhà máy Hình 1.2. Sơ đồ khối quy trình công nghệ tại Nhà máy  Tại Trạm bơm nước thô Hóa An : - Nguồn nước thô phục vụ cho việc khai thác và xử lý được lấy từ sông Đồng Nai tại khu vực cách Cầu Hóa An khoảng 200 mét về phía thượng nguồn. - Sông Đồng Nai bắt nguồn từ vùng núi phía bắc thuộc cao nguyên Lang Biang (Nam Trường Sơn) ở độ cao 1.770m. Hướng chảy chính của sông là Đông Bắc - Tây Nam và Bắc - Nam. Sau khi hợp hai nhánh Đa Nhim và Đa Dung, sông Đồng Nai vòng bao lưu vực sông La Ngà, chảy qua nhiều thác ghềnh, mà thác cuối cùng nổi tiếng là thác Trị An cách Biên Hòa 30km. Qua Trị An, sông Đồng Nai chảy vào đồng bằng. ở thượng lưu thác Trị An, sông Đồng Nai có nhánh lớn La Ngà gia nhập, với diện tích lưu vực 4.100km 2. Ở hạ lưu thác Trị An, lại nhận thêm nhánh sông Bé với diện tích lưu vực 8.200km2. Độ cao của các lưu vực thay đổi từ 80 đến 200m. Sau khi qua thác Trị An, sông Đồng Nai đi vào đỉnh tam giác châu và trở nên rất thuận lợi cho giao thông thủy. Về phía tây lưu vực có sông Sài Gòn bắt nguồn từ cao nguyên Hớn Quản chảy song song với sông Bé và đổ vào sông Đồng Nai. Từ thượng nguồn đến hợp lưu với sông Sài Gòn, dòng sông chính dài khoảng 530 km. Đoạn sông Đồng Nai từ đó đến chỗ gặp sông Vàm Cỏ có tên là sông Nhà Bè. Đoạn này dài khoảng 34 km (Đề án khai thác sử dụng nước mặt khu vực hạ lưu sông Đồng Nai, SWIC, tháng 1/2012). - Điểm lấy nước cách bờ hữu của sông khoảng 60 mét và ở độ sâu trung bình cách mặt nước 7 mét (Khi thủy triều lên là 10 mét – Tính từ tâm miệng thu; Khi thủy triều xuống là 5 mét – Tính từ tâm miệng thu). Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 15 - Nước sông Đồng Nai qua công trình thu vào 2 hầm thu thông qua 2 đoạn ống thép DN 2400 mm đưa nước vào hầm bơm. Tại miệng thu nước có lắp đặt hệ thống song chắn rác để giữ rác. Hệ thống song chắn rác này làm việc dựa vào hệ thống máy thổi khí được đặt trên hầm thu nước phía sau nhà bơm. - Nước thô được bơm về Khu xử lý tại Thủ Đức qua tuyến ống bê tông nòng thép DN1800 mm có chiều dài 10,8 Km; Trong nhà bơm lắp đặt 03 bơm nước thô với công suất mỗi bơm 6.570 m3/h và cột áp là 50m. Hai bơm chạy và một bơm dự phòng - Định kỳ 03 lần /tuần thực hiện việc Clor hóa sơ bộ ở trạm bơm nước thô Hóa An, mục đích : vệ sinh đường ống nước thô. Hình 1.3. Vị trí trạm bơm nước thô và họng thu nước tại Hóa An trên Google Map Hình 1.4. Bên trong Trạm bơm nước thô Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 16 Bảng 1.1 : Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy bơm nước thô THÔNG SỐ KỸ THUẬT BƠM NƯỚC THÔ Kiểu bơm Ly tâm trục ngang Hoạt động Biến tần Số lượng 3 bơm (2 chạy + 1 dự phòng) Lưu lượng 6570 m3/h Cột áp 50 m Công suất động cơ 1800 kW Tốc độ 746 RPM Hiệu suất 86,5% Điện áp 6.600V (3 pha, 50 Hz) Nguồn : Tài lệu giới thiệu quy trình công nghệ của NMN  Tại Khu xử lý Nhà máy nước Thủ Đức III: Hình 1.5. Phối cảnh các hạng mục khu xử lý nước và nhà hành chính của Công ty Nguồn : Tài lệu giới thiệu quy trình công nghệ của NMN Tại khu xử lý nước, nước thô đi qua tuyến ống truyền tải DN 1800 mm từ Hóa An về, được đưa vào bể tiếp nhận và vào khu nhà lắng tại bể phân chia lưu lượng thông qua 03 đoạn ống thép DN 1200 mm.  Quy trình keo tụ - tạo bông và lắng bằng công nghệ Turbo Lamella Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2 17 Hình 1.6. Sơ đồ mặt bằng khu nhà lắng Nguồn : Tài lệu giới thiệu quy trình công nghệ của NMN Hình 1.7. Minh họa sơ đồ cụm bể lắng Nguồn : Tài lệu giới thiệu quy trình công nghệ của NMN  Quy trình Turbo-LME sử dụng hệ thống đa ngăn cùng với quá trình tuần hoàn bùn, bao gồm 5 bước như sau: Học viên : Hồ Thanh Cường , Lớp : CH25CTN11-CS2