Tài liệu Tổng quan quy trình xử lý nước nguồn có hàm lượng cặn 2500mgl

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP Tổng Quan Quy Trình xử Lý Nƣớc Nguồn Có Hàm Lƣợng Cặn > 2500mg/l GVHD: TH. TRẦN VĂN TIẾN SVTH: BÙI THỊ TÝ Lớp : 08MT SVTH: Bùi Thị Tý 1 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 5 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ ....................... 6 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƢỚC CẤP ...................................................................... 6 1.1.1. Tầm quan trọng của nƣớc cấp................................................................................ 6 1.1.2. Ứng dụng của nƣớc cấp ......................................................................................... 6 1.1.3. Các yêu cầu chung về chất lƣợng nƣớc cấp ........................................................... 7 1.2. CHẤT LƢỢNG NƢỚC NGUỒN ................................................................................ 7 1.2.1. Thành phần và chất lƣợng nƣớc bề mặt ................................................................. 7 1.2.1.1. Nước sông ...................................................................................................... 8 1.2.1.2. Nước ao, hồ .................................................................................................... 8 1.1.1.3. Nước suối ....................................................................................................... 9 1.1.1.4. Nước biển....................................................................................................... 9 1.2.2. Phân loại nƣớc nguồn nhiễm bẩn ........................................................................... 9 1.2.3. Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc nguồn......................................................10 1.2.3.1. Chỉ tiêu lý học ...............................................................................................11 1.2.3.2. Chỉ tiêu hóa học ............................................................................................13 1.2.3.3. Chỉ tiêu vi sinh ..............................................................................................16 1.2.4. Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc cấp ...........................................................................17 1.2.4.1. Chất lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt .................................................17 1.2.4.2. Chất lượng nước cấp cho sản xuất ................................................................17 1.3. CÁC QUÁ TRÌNH VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC NGUỒN .....18 1.3.1. Mục đích của quá trình xử lý nƣớc .......................................................................18 1.3.2. Phƣơng pháp xử lý ...............................................................................................18 1.3.2.1. Phương pháp xử lý cơ học .............................................................................18 1.3.2.2. Phương pháp hoá học ...................................................................................19 1.3.2.3. Phương pháp lí học .......................................................................................20 1.3.3. Dây chuyền công nghệ xử lý .................................................................................20 1.3.3.1. Theo hiệu quả và biện pháp xử lý .................................................................20 1.3.3.2. Có quá trình keo tụ hay không có quá trình keo tụ .........................................20 1.3.3.3. Theo chuyển động của dòng nước..................................................................21 1.4. LỰA CHỌN QUY TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC NGUỒN CÓ HÀM LƢỢNG...................21 CẶN > 2500mg/l , KẾT HỢP CÁC BIỆN PHÁP HOÁ HỌC BỔ SUNG .........................21 1.4.1. Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý ...................................................................21 1.4.2. Công ngệ xử lý chung cho nƣớc nguồn ................................................................23 1.4.3. Lựa chọn quy trình xử lý cho nƣớc nguồn có hàm lƣợng cặn > 2500mg/l, kết hợp các biện pháp hóa học ....................................................................................................24 CHƢƠNG II: QUY TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC NGUỒN ..................................................25 CÓ HÀM LƢỢNG CẶN 2500mg/l .....................................................................................25 2.1. CÔNG ĐOẠN THU GOM NƢỚC NGUỒN ..............................................................25 2.1.1. Công trình thu nƣớc mặt.......................................................................................25 2.1.1.1. Công trình thu và trạm bơm kết hợp đặt trong lòng sông, lòng hồ .................25 2.1.1.2. Công trình thu đặt ở lòng sông, trạm bơm đặt trên bờ ..................................25 SVTH: Bùi Thị Tý 2 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP 2.1.1.3. Công trình thu đặt ở lòng sông, ngăn lắng cát và buồng thu đặt tren bờ, trạm bơm tách riêng ...........................................................................................................26 2.1.1.4. Công trình thu, trạm bơm hợp khối đặt sát bờ ...............................................26 2.1.2. Song chắn và lƣới chắn rác...................................................................................26 2.1.2.1. Chức năng và vị trí ........................................................................................26 2.1.2.2. Cấu tạo ..........................................................................................................26 2.2. XỬ LÝ SƠ BỘ ..........................................................................................................27 2.2.1. Lắng sơ bộ ...........................................................................................................27 2.2.1.1. Mục đích lắng sơ bộ ......................................................................................27 2.2.1.2. Khử vi khuẩn, virut nhờ các quá trình tự nhiên trong hồ lắng ........................27 2.2.1.3. Ngăn ngừa sự phát triển của tảo....................................................................28 2.2.2. Quá trình oxy hoá sơ bộ .......................................................................................28 2.3. CÔNG ĐOẠN HÕA TRỘN .......................................................................................29 2.3.1. Phƣơng pháp trộn cơ học......................................................................................29 2.3.2. Phƣơng pháp trộn thuỷ lực ...................................................................................30 2.3.2.1. Bể trộn đứng .................................................................................................30 2.3.2.2. Bể trộn có tấm chắn khoan lỗ ........................................................................31 2.3.2.3. Bể trộn vách ngăn ngang có cửa thu hẹp .......................................................32 2.3.2.4. Bể trộn cơ khí ................................................................................................32 2.4. KEO TỤ TẠO BÔNG VÀ KIỀM HÓA NƢỚC ..........................................................33 2.4.1. Bản chất của quá trình keo tụ ...............................................................................33 2.4.1.1. Các phương pháp keo tụ ................................................................................34 2.4.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ ....................................................35 2.4.2. Hoá chất dùng trong keo tụ .................................................................................36 2.4.2.1. Phèn nhôm ....................................................................................................36 2.4.2.2. Phèn sắt ........................................................................................................36 2.4.2.3. So sánh phèn nhôm và phèn sắt .....................................................................37 2.4.2.4. Một số loại hoá chất khác..............................................................................37 2.4.3. Các thiết bị và công trình của quá trình keo tụ ......................................................38 2.4.3.1. Thiết bị định liều lượng phèn .........................................................................38 2.4.3.2. Thiết bị pha chế vôi .......................................................................................39 2.4.4. Phản ứng tạo bông kết tủa ....................................................................................40 2.4.4.1. Bể phản ứng xoáy ..........................................................................................41 2.4.4.2. Bể phản ứng kiểu vách ngăn ..........................................................................42 2.4.4.3. Bể phản ứng có lớp cặn lơ lững .....................................................................43 2.5. LẮNG NƢỚC ............................................................................................................44 2.5.1. Khái niệm chung ..................................................................................................44 2.5.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình lắng ........................................................................45 2.5.2.1. Lắng các hạt đơn lẻ .......................................................................................46 2.5.2.2. Lắng các hạt không ổn định có khả năng kết dính..........................................46 2.5.3. Các loại bể lắng....................................................................................................46 2.5.3.1. Bể lắng ngang ...............................................................................................46 2.5.3.2. Bể lắng đứng .................................................................................................48 2.5.3.3. Bể lắng li tâm ................................................................................................49 2.6. QUÁ TRÌNH LỌC .....................................................................................................51 2.6.1. Khái niệm chung về quá trình lọc .........................................................................51 2.6.1.1. Phân loại bể lọc ............................................................................................51 SVTH: Bùi Thị Tý 3 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP 2.6.1.2. Vật liệu lọc ....................................................................................................52 2.6.3. Bể lọc nhanh ........................................................................................................53 2.6.3.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc làm việc của bể lọc nhanh .................................54 2.6.2.2. Rửa bể lọc nhanh ..........................................................................................54 2.6.2.3. Hệ thống phân phối nước rửa lọc ..................................................................55 2.6.2.4. Hệ thống cung cấp nước rửa .........................................................................56 2.7. KHỬ TRÙNG NƢỚC ................................................................................................56 2.7.1. Nguyên nhân và mục đích khử trùng ....................................................................57 2.7.2. Khử trùng bằng các chất ôxi hóa mạnh .................................................................57 2.7.2.1. Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo ................................................57 2.7.2.2. Dùng ôzôn để khử trùng ................................................................................59 2.7.2.3. Khử trùng bằng tia tử ngoại ..........................................................................59 2.8. HỆ THỐNG CẤP NƢỚC ...........................................................................................59 2.8.1. Công trình thu và vận chuyển nƣớc ......................................................................60 2.8.4. Công trình điều hòa và phân phối nƣớc ................................................................60 2.8.4.1. Bể chứa nước sạch ........................................................................................60 2.8.4.2 Đài nước ........................................................................................................61 2.8.4.3. Mạng lưới phân phối nước ............................................................................62 KẾT LUẬN...........................................................................................................................63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................................64 PHẦN PHỤ LỤC ..................................................................................................................64 SVTH: Bùi Thị Tý 4 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP MỞ ĐẦU Nếu trƣớc đây nƣớc là nguồn tài nguyên dồi dào, vô tận thì bây giờ chắc có lẽ không thể nữa. Bởi tốc độ tăng trƣởng về kinh tế, dân số quá nhanh, các khu dân cƣ, đô thị, nhà máy, xí nghiệp và các khu công nghiệp với quy mô lớn mọc lên một cách chóng mặt. Đi đôi với sự phát triển đó là yêu cầu tất yếu về nƣớc để đáp ứng cho các lĩnh vực trên. Do vậy nguồn nƣớc ngày càng bị khai thác cạn kiệt, không những thế mà còn bị ô nhiễm trầm trọng do xả thải của các hoạt động trên. Bảo vệ các nguồn nƣớc đƣợc xếp hàng đầu trong các vấn đề ƣu tiên. Và nƣớc thì không phải nƣớc gì cũng có thể sử dụng đƣợc, mà đó phải là nƣớc sạch để phục vụ cho mục đích ăn uống, sinh hoạt của con ngƣời, trong sản xuất của các ngành công nghiệp. Với mỗi mục đích sử dụng khác nhau thì yêu cầu về mức độ sạch của nguồn nƣớc cũng khác nhau. Thƣờng trƣớc đây ngƣời ta sử dụng nƣớc ngầm là chủ yếu vì nó tƣơng đối sạch, dể xử lý nhƣng trữ lƣợng lại không đủ để đáp ứng nhu cầu nhƣ hiện nay. Vì thế nƣớc mặt đang và đã đƣợc là nguồn nƣớc chính trong xử lý nƣớc cấp phục vụ cho nhu cầu phát triển của xã hội. Chính vì vậy mà với tôi là một sinh viên ngành công nghệ kĩ thuật môi trƣờng tôi đã chọn cho mình đề tài: “Tổng quan quy trình xử lý nƣớc nguồn có hàm lƣợng cặn >2500mg/l”. Với đề tài này tôi có thể sử dụng kiến thức mà mình đã học về sử lý nƣớc cấp và tìm hiểu kĩ hơn về vấn đề này. SVTH: Bùi Thị Tý 5 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƢỚC CẤP 1.1.1. Tầm quan trọng của nƣớc cấp Nƣớc là một nhu cầu tất yếu cho mọi sinh vật. Không có nƣớc cuộc sống trên Trái Đất không thể tồn tại đƣợc. Hằng ngày cơ thể ngƣời cần từ 3 – 10 lit nƣớc cho các hoạt động bình thƣờng. Lƣợng nƣớc này không thể qua con đƣờng thức ăn, nƣớc uống đi vào cơ thể để thực hiện các quá trình trao đổi chất, trao đổi năng lƣợng, sau đó đi vào bài tiết và thải ra ngoài. Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số đã làm cho nguồn nƣớc tự nhiên bị hao kiệt và ô nhiễm. Vì thế con ngƣời phải biết xử lý nguồn nƣớc cấp để có đủ số lƣợng và đảm bảo chất lƣợng cho mọi nhu cầu sinh hoạt và sản xuất công nghiệp cho chính mình và giải quyết hậu quả của chính mình. Việc khai thác và sử dụng nƣớc theo một vòng tuần hoàn, ngƣời ta khai thác nƣớc từ các nguồn tự nhiên, dùng các biện pháp hóa sinh để xử lý nhằm đạt số lƣợng và chất lƣợng nƣớc mong muốn. Sau đó cấp đến hệ thống phân phối cho ngƣời tiêu dùng. Nƣớc sau sử dụng đƣợc thu gom và xử lý ở hệ thống xử lý nƣớc thải, rồi trả lại nguồn nƣớc tự nhiên, thực hiện vòng tuần hoàn mới. Vòng tuần hoàn nƣớc tự nhiên: Các nguồn nƣớc tự nhiên khai thác và xử lý Phân phối và sử dụng Thu gom và xử lý SVTH: Bùi Thị Tý 6 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP 1.1.2. Ứng dụng của nƣớc cấp Trong sinh hoạt nƣớc cấp dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng nhƣ cứu hỏa, phun nƣớc, tƣới cây, rửa đƣờng… Trong các hoạt động công nghiệp, nƣớc cấp đƣợc dùng cho các quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm nhƣ đồ hộp, nƣớc giải khát nhƣ bia, rƣợu… Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nƣớc cấp nhƣ là một nguồn nguyên liệu không gì có thể thay thế đƣợc trong sản xuất. Tùy thuộc vào mức độ phát triển công nghiệp và mức sinh hoạt cao hay thấp của mỗi cộng đồng mà nhu cầu về nƣớc cấp với chất lƣợng nƣớc cũng rất khác nhau. Ở các nƣớc phát triển, nhu cầu về nƣớc có thể gấp nhiều lần so với các nƣớc đang phát triển. 1.1.3. Các yêu cầu chung về chất lƣợng nƣớc cấp Mỗi quốc gia đều có tiêu chuẩn riêng về chất lƣợng nƣớc cấp, trong đó có các chỉ tiêu cao thấp khác nhau, nhƣng chìn chung các chỉ tiêu này phải đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh về số vi trùng có trong nƣớc, không có chất độc hại làm nguy hại đến sức khoẻ của con ngƣời và tốt nhất phải đạt tiêu chuẩn của Bộ Y Tế thế giới. Thông thƣờng, nƣớc cấp cho nhu cầu sinh hoạt phải đảm bảo các tiêu chuẩn về độ pH, nồng độ oxy hoà tan (DO), độ đục, màu sắc, hàm lƣợng sắt, mangan, độ cứng, mùi vị… Ngoài ra, nƣớc cấp sinh hoạt cần phải ổn định về mặt hoá học, lý học cùng các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn khác nhƣ một số vi trùng trong nƣớc. Nƣớc cấp cho nhu cầu công nghiệp ngoài các tiêu chuẩn chung về chất lƣợng, còn tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà đặt ra những yêu cầu riêng. Ví dụ, nƣớc cấp cho nồi hơi ở các quá trình sử dụng hơi cần phải đƣợc làm mềm nƣớc trƣớc khi sử dụng, nƣớc cấp cho các quá trình sản xuất thực phẩm phải đảm bảo tuyệt đối an toàn về mặt vệ sinh. Trong xử lý nƣớc cấp, tùy thuộc chất lƣợng nƣớc nguồn và các yêu cầu chất lƣợng nƣớc mà ngƣời ta quy định quá trình xử lý để có đƣợc chất lƣợng nƣớc đảm bảo các chỉ tiêu và ổn định chất lƣợng cho các nhu cầu sử dụng. 1.2. CHẤT LƢỢNG NƢỚC NGUỒN 1.2.1. Thành phần và chất lƣợng nƣớc bề mặt Cũng nhƣ nguồn nƣớc tự nhiên khác, thành phần và chất lƣợng nƣớc bề mặt cũng chịu nhiều ảnh hƣởng của các yếu tố tự nhiên, nguồn gốc xuất xứ, các điều kiện môt trƣờng xung SVTH: Bùi Thị Tý 7 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP quanh cả tác động khai thác của con ngƣời khi khai thác sử dụng nguồn nƣớc. Thông thƣờng trong nƣớc bề mặt có các thành phần sau: Các hoà chất hòa tan dƣới dạng phân tử có nguồn gốc hữu cơ hoặc vô cơ; các vi sinh vật, vi trùng, vi rút; các chất lơ lững trong đó có cả hữu cơ hay vô cơ. 1.2.1.1. Nước sông Nguồn chủ yếu của nƣớc bề mặt là nƣớc sông, chất lƣợng nƣớc sông phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố xung quanh nhƣ mức độ phát triển công nghiệp, mức độ tăng dân số trong lƣu vực, hiệu quả công tác quản lý các dòng thải vào lƣu vực. Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp phát triển mà công tác quản lý các dòng thải công nghiệp, dòng thải sinh hoạt không đƣợc chú trọng thì nƣớc sông bị ô nhiễm bởi các chất độc hại, các chất hữu cơ… Nơi có lƣợng mƣa nhiều, điều kiện xói mòn thì nƣớc sông thƣờng bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, độ đục cao do các chất huyền phù và chất rắn, chất mùn có trong nguồn nƣớc. Ngày nay, hiếm có nƣớc sông nào đạt tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc cấp mà không cần xử lý. 1.2.1.2. Nước ao, hồ Một nguồn đáng kể trong nƣớc mặt là nƣớc hồ. Chất lƣợng nƣớc hồ phụ thuộc vào thời gian lƣu và các điều kiện thời tiết và chất lƣợng nguồn nƣớc chảy hồ, trong đó có nguồn nƣớc sinh hoạt và công nghiệp. Ngoài ra chất lƣợng nƣớc hồ còn phụ thuộc vào thời tiết trong khu vực, vào điều kiện sinh thái môi trƣờng. Nơi thiếu ánh sáng mặt trời, điều kiện lƣu thông kém và chất thải hữu cơ nhiều, nƣớc hồ sẽ có lƣợng oxi hoà tan thấp, điều kiện yếm khí tăng, nƣớc hồ sẽ có mùi khó chịu. Nơi có nhiều ánh sáng mặt trời, điều kiện quang hợp dể dàng, các chất dinh dƣỡng tích thụ nhiều sẽ thúc đẩy quá trình phì dƣỡng gây hại đến chất lƣợng nƣớc hồ. Thƣờng nƣớc hồ cũng không đảm bảo tiêu chuẩn của nƣớc cấp. Tuy nhiên nƣớc bề mặt, nƣớc sông hay nƣớc hồ vẫn thƣờng xuyên xảy ra quá trình tự làm sạch nhƣ quá trình lắng các chất huyền phù trong thời gian lƣu, quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ, quá trình nitrat các hợp chất chứa nitơ, quá trình bốc hơi… SVTH: Bùi Thị Tý 8 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP 1.1.1.3. Nước suối Mùa khô nƣớc trong nhƣng lƣu lƣợng nhỏ. Mùa lũ nƣớc lớn nhƣng nƣớc đục, có nhiều cát sỏi, mức nƣớc lên xuống đột biến. Trữ lƣợng, tính chất và thành phần các hợp chất có trong nƣớc không đƣợc ổn định. Ứng dụng: Có thể sử dụng cấp nƣớc cho các bản làng hoặc các đơn vị quân đội trong khu vực. Nếu muốn sử dụng cho các hệ thống cấp nƣớc lớn phải có công trình dự trữ và phòng chống phá hoại. 1.1.1.4. Nước biển Một số đặc tính quan trọng của nƣớc biển là: độ đục, huyền phù, số lƣợng các hạt lớn, chỉ số lắng đọng. Chúng thay đổi rất nhiều tùy theo vị trí nhƣ: cửa sông, gần hay xa bờ, ngoài ra trong nƣớc biển còn có nhiều chất lơ lững, càng gần nồng độ càng tăng. Hàm lƣợng sinh vật nổi biến đổi rất lớn tùy theo điều kiện địa chất (biển nông, ít động) và khí hậu. Nguồn nƣớc trong tƣơng lai do trữ lƣợng cực lớn nhƣng độ mặn cao, khó xử lý. Phƣơng pháp xử lý: - Chƣng cất, bốc hơi: ít kinh tế. - Cơ chế sinh học. 1.2.2. Phân loại nƣớc nguồn nhiễm bẩn a. Nƣớc nhiễm bẩn do vi trùng, virut và các chất hữu cơ gây bệnh. Nguồn nhiễm bẩn này có trong chất thải của ngƣời và động vật trực tiếp hoặc gián tiếp đi vào nguồn nƣớc. Hậu quả là các bệnh truyền nhiễm nhƣ tả, thƣơng hàn, lỵ… sẽ lây lan thông qua môi trƣờng nƣớc, ảnh hƣởng đến sức khoẻ cộng đồng… b. Nhiễm bẩn do các chất hữu cơ phân huỷ xác động thực vật và các chất thải trong nông nghiệp. Các chất thải này tuy không trực tiếp gây bệnh nhƣng là môi trƣờng tốt cho các vi trùng, virut sinh sống và phát triển chính từ chỗ đó mà lây lan qua đƣờng nƣớc. SVTH: Bùi Thị Tý 9 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP c. Nguồn nhiễm bẩn do các chất thải công nghiệp, các chất rắn có chứa các chất độc hại của các cơ sở công nghiệp nhƣ: phenol, xyanua, crôm, cadimi, chì.. . Các chất này tích tụ dần trong nguồn nƣớc và gây ra những tác hại lâu dài. d. Nguồn ô nhiễm do các chất tẩy rửa tổng hợp trong sinh hoạt và công nghiệp tạo ra ngày càng nhiều các chất hữu cơ không khả năng phân hủy sinh học cũng gây ảnh hƣởng đến nguồn nƣớc mặt. e. Các chất phóng xạ từ các cơ sở sản xuất và sử dụng phóng xạ nhƣ các nhà máy sản xuất phóng xạ, các bệnh viện, các cơ sơ nghiên cứu và công nghiệp, dẫu vô tình hay cố ý các cơ sở công nghiệp này vẫn là nơi gây ra ô nhiễm phóng xạ cho các nguồn nƣớc lân cận. f. Các chất bảo vệ thực vật cùng với ƣu điểm là dùng để phòng chống sâu bọ, côn trùng, nấm… giúp ích cho nông nghiệp mặc khác gây ô nhiễm cho các nguồn nƣớc nhất là khi chúng không đƣợc sử dụng đúng mức. g. Các hoá chất hữu cơ tổng hợp đƣợc sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chất dẻo, dƣợc phẩm, sợi… cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm đáng kể cho môi trƣờng nƣớc đặc biệt là chất tổng hợp bền và rất khó tách ra khỏi môi trƣờng nƣớc. h. Các hoá chất vô cơ nhất là các chất dùng trong phân bón cho nông nghiệp nhƣ các hợp chất photphát, nitrat.. là nguồn dinh dƣỡng cho quá trình phì dƣỡng, làm ô nhiễm môi trƣờng nƣớc. 1.2.3. Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc nguồn Các thành phần tạp chất trong nƣớc với hàm lƣợng quá giới hạn nào đó có thể coi là gây ô nhiễm cho nƣớc, gây hại đến quá trình và thiết bị sử dụng hoặc có hại cho sức khoẻ con ngƣời và động vật. Do đó, để đánh giá chất lƣợng nƣớc ngƣời ta đã nghiên cứu và đƣa ra các chỉ tiêu điển hình có ảnh hƣởng đến những khả năng sử dụng của nƣớc. Các chỉ tiêu này có thể đƣợc phân loại thành các nhóm chỉ tiêu vật lý, chỉ tiêu hóa học và chỉ tiêu vi sinh. SVTH: Bùi Thị Tý 10 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP 1.2.3.1. Chỉ tiêu lý học a. Nhiệt độ Nhiệt độ của nƣớc ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình xử lý nƣớc và nhu cầu tiêu thụ.. Sự thay đổi nhiệt độ của nƣớc phụ thuộc vào từng loại của nguồn nƣớc. Nhiệt độ của nƣớc mặt thay đổi rất lớn (từ 4 ÷ 400C) phụ thuộc vào thời tiết và độ sâu của nguồn nƣớc. Ví dụ: ở miền Bắc, nhiệt độ nƣớc thƣờng dao động 13 – 140C, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nƣớc mặt ở miền Nam tƣơng đối ổn định hơn (26 -290C). b. Độ màu Đƣợc xác định so sánh với thang màu côban. Độ màu của nƣớc bị gây bởi các hợp chất hữu cơ, các hợp chất keo sắt, nƣớc thải công nghiệp hoặc do sự phát triển của rong, rêu, tảo. Chẳng hạn các hợp chất Fe3+ làm cho nƣớc có màu nâu đỏ, các chất mùn humic làm cho nƣớc có màu vàng hoặc nâu, các loại tảo thƣờng làm cho nƣớc có màu xanh, các chất ô nhiễm từ nguồn nƣớc thải thƣờng làm cho nƣớc có màu xám hoặc đen. Độ màu đƣợc xác định bằng đơn vị Pt-Co. Độ màu biểu kiến trong nƣớc thƣờng do các chất lơ lững trong nƣớc tạo ra và dể dàng loại bỏ bằng phƣơng pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ loại màu thực tế của nƣớc (do các chất hoà tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hoá lý kết hợp. c. Độ đục Nƣớc là một môi trƣờng truyền ánh sáng tốt. Khi trong nƣớc có các vật lạ nhƣ các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát,các vi sinh vật, … khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi. Nƣớc có độ đục lớn chứng tỏ nƣớc có nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ đục thƣờng là NTU, FTU. Nƣớc mặt thƣờng có độ đục 20 – 100NTU, mùa lũ có khi cao lên đến 500 – 600NTU. Nƣớc dùng để ăn uống thƣờng không có độ đục vƣợt quá 5NTU. Hàm lƣợng chất lơ lững cũng là một đại lƣợng tƣơng quan đến độ đục. d. Mùi và vị của nƣớc Nƣớc có mùi là do trong nƣớc có các chất khí, các muối khoáng hoà tan, các hợp chất hữu cơ và vi trùng, nƣớc thải công nghiệp chảy vào, các chất hoà tan… Nƣớc có vị mặn, chua chát, ngọt, đắng, … tuỳ theo thành phần và hàm lƣợng các muối hoà tan. SVTH: Bùi Thị Tý 11 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP Các chất gây mùi, vị trong nƣớc có thể chia làm 3 nhóm:  Các chất gây mùi, vị có nguồn gốc vô cơ nhƣ các loại muối khoáng, khí hoà tan. Các muối của Clo gây vị mặn, axit gây vị chua, MgSO 4 gây vị hơi đắng. CSO4 gây vị hơi ngọt, muối kali gây vị hơi chát,…muối của sắt, đồng gây mùi tanh…  Các chất gây mùi, vị có nguồn gốc hữu cơ từ chất thải, nƣớc thải công nghiệp nhƣ dầu mỡ, phenol …  Các chất gây mùi, vị do các quá trình sinh hoá, hoạt động của các vi sinh vật trong nƣớc làm cho nƣớc có mùi tanh cá, mùi bùn. e. Hàm lượng cặn Nƣớc mặt luôn chứa lƣợng cặn nhất định là các hạt sắt, cát, … do dòng nƣớc xói rửa mang theo và các chất hữu cơ nguồn gốc động, thực vật mục nát hòa tan vào trong nƣớc. Cùng một nguồn nƣớc hàm lƣợng cặn dao động theo mùa, mùa khô ít, mùa lũ lớn. Hàm lƣợng cặn của nƣớc sông dao động rất lớn (20 ÷ 5000mg/l), có khi lên đến 30.000mg/l. Hàm lƣợng cặn là một trong những chỉ tiêu cơ bản để lựa chọn biện pháp xử lý đối với nguồn nƣớc mặt. Hàm lƣợng cặn của nguồn càng cao thì việc xử lý càng phức tạp và tốn kém. Ngƣời ta phân biệt cặn toàn phần, cặn không hoà tan (cặn lơ lững), cặn hòa tan và tinh cặn. Cặn toàn phần bao gồm tất cả các chất hữu cơ và vô cơ trong trong nƣớc không kể không khí. Cặn toàn phần đƣợc xác định bằng cách đun cho bay hơi một dung tích nhất định và sấy khô ở nhiệt độ 1050 ÷ 1100C cho đến khi trọng lƣợng không đổi. Cặn hòa tan cũng đƣợc xác định theo phƣơng pháp trên, nhƣng trƣớc khi đun bay hơi, cần lọc bỏ cặn không hoà tan. Phần cặn giữ lại trên giấy là cặn không hòa tan. Hàm lƣợng cặn không tan đƣợc xác định bằng cách lọc một đơn vị thể tích nƣớc nguồn qua giấy lọc, rồi đem sấy khô ở nhiệt độ (105 0C ÷ 1100C). f. Độ phóng xạ Nƣớc nhiễm phóng xạ do sự phân hủy chất phóng xạ có nguồn gốc từ chất thải công nghiệp hoặc nguồn gốc từ địa hình tự nhiên. Phóng xạ thƣờng gây nguy hiểm cho sự sống nên mặc dù đây là yếu tố rất ít gặp nhƣng lại là thông số rất quan trọng khi đánh giá chất lƣợng nƣớc. Hai thông số hoạt độ α và β thƣờng đƣợc dùng để đánh giá tính phóng xạ của nƣớc. SVTH: Bùi Thị Tý 12 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP 1.2.3.2. Chỉ tiêu hóa học a. Độ pH Là thống số đặc trƣng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch. Độ pH thƣờng đƣợc dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nƣớc, có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hoà tan trong nƣớc. Nƣớc sẽ có tính axit, kiềm hay trung tính khi có độ pH tƣơng ứng là <7, >7 hay =7. Nƣớc nguồn có độ pH thấp sẽ gây khó khăn cho quá trình xử lý. b. Độ cứng của nước Là đại lƣợng biểu thị hàm lƣợng các muối của canxi và magie có trong nƣớc. Có thể phân biệt thành 3 loại độ cứng: độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cữu và độ cứng toàn phần. Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lƣợng các muối cacbônat và bicacbonat của canxi và magie có trong nƣớc. Độ cứng vĩnh cữu biểu thị tổng hàm lƣợng độ cứng trên. Nƣớc có độ cứng cao gây trở ngại cho sinh hoạt và sản xuất: giặt quần áo tốn xà phòng, nấu thức ăn lâu chín, gây đóng cặn nồi hơi, giảm chất lƣợng sản phẩm… Tùy theo giá tị độ cứng, nƣớc đƣợc đánh giá theo các mức: - Nƣớc mềm : độ cứng < 50 mg CaCO3/l - Nƣớc trung bình : độ cứng 50 – 150 mg CaCO3/l - Nƣớc cứng : độ cứng 150 – 300 mg CaCO3/l - Nƣớc rất cứng : độ cứng > 300 mg CaCO3/l c. Độ kiềm Có thể phân biệt thành độ kiểm toàn phần và riêng phần. Độ kiềm toàn phần bao gồm tổng hàm lƣợng các ion bicacbonat, cacbonat, hydrôixit và anion của các aixt yếu Ktf = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-]. Khi nƣớc thiên nhiên có độ màu lớn (>40 độ côban), độ kiềm toàn phần sẽ bao gồm cả độ kiềm do muối của các axit hữu cơ gây ra. Ngƣời ta còn phân biệt độ kiềm riêng phần nhƣ: độ kiềm bicacbonat hat độ kiềm hyđrat. Độ kiềm của nƣớc có ảnh hƣởng trực tiếp đến tốc độ và hiệu quả xử lý nƣớc. Vì thế trong một số trƣờng hợp nƣớc có độ kiềm thấp, cần thiết phải bổ sung hoá chất để kiềm hoá nƣớc. SVTH: Bùi Thị Tý 13 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP d. Độ oxy hoá Là đại lƣợng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nƣớc. Độ oxy hoá đƣợc định nghĩa là lƣợng oxy hoá cần thiết để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nƣớc, tính theo đơn vị mg O2/l nƣớc hoặc KMnO4/l nƣớc. Ngoài ra ngƣời ta còn dùng chỉ tiêu nhu cầu oxy sinh học (BOD) là lƣợng oxy cần thiết vi khuẩn hiếu khí phân hủy hết các chất hữu cơ có trong nƣớc (oxy hoá sinh học). Thông số thƣờng dùng để đánh giá là BOD 5, là lƣợng oxy tiêu thụ cho quá trình oxy hoá sinh học sau 5 ngày đo mẫu. Sau 5 ngày, lƣợng chất hữu cơ bị phân hủy bởi vi khuẩn đạt 70 – 80%. Để phân huỷ hoàn toàn các chất hữu cơ trong nƣớc bởi vi khuẩn cần đến 20 ngày. e. Các hợp chất chứa nitơ Tồn tại trong nƣớc dƣới dạng nitrit (HNO2), nitrat (HNO3) và amoniac (NH3). Các hợp chất chứa nitơ có trong nƣớc chứng tỏ đã bị nhiễm bẩn bởi nƣớc thải sinh hoạt. Có NH 3 chứng tỏ nƣớc đang nhiễm bẩn rất nguy hiểm đặc biệt cho cá; có HNO2, HNO3 chứng tỏ nƣớc bị nhiễm bẩn đã lâu, các quá trình oxy hoá đã kết thúc. Khi mới bị nhiếm bẩn trong nƣớc có cả nitrit, nitrat và amoniac. Sau thời gian, amoniac và nitrit bị ôxi hoá thành nitrat. Việc sử dụng các loại phân bón nhân tạo cũng làm tăng hàm lƣợng amoniac trong nƣớc thiên nhiên. f. Hàm lượng sunfat và clorua Tồn tại trong nƣớc thiên nhiên dƣới dạng các muối natri, canxi, magie và aixit H 2SO4, HCl. Các nguồn nƣớc có hàm lƣợng clo lên đến 500 ÷ 1000mg/l. Sử dụng nƣớc có hàm lƣợng clo cao có thể gây bệnh thận. Ion Cl- có trong nƣớc do sự hòa tan các muối khoáng hoặc các quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ. Nƣớc chứa các ion Clˉ có tính xâm thực đối với bê tông. Các ion SO42- có trong nƣớc do khoáng chất hoặc từ nguồn gốc hữu cơ, với hàm lƣợng > 250 mg/l sẽ gây tổn hại đến sức khoẻ con ngƣời; với hàm lƣợng > 300mg/l sẽ có tính xâm thực mạnh đối với bê tông. g. Iốt và florua Thƣờng gặp trong nƣớc dƣới dạng ion và chúng có ảnh hƣởng trực tiếp đến sức khoẻ con ngƣời. Hàm lƣợng fluo có trong nƣớc <0,7mg/l dể gây bệnh đau răng, lớn hơn 1,5mg/l SVTH: Bùi Thị Tý 14 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP sinh hỏng men răng. Ở những vùng thiếu iốt thƣờng xuất hiện bệnh bƣớu cổ, ngƣợc lại nếu nhiều iôt quá cũng có hại cho sức khoẻ. h. Các hợp chất photphat Trong nƣớc tự nhiên, thƣờng gặp nhất là photphat. Đây là sản phẩm của quá trình phân tử sinh học và các chất hữu cơ. Cũng nhƣ nitrat là chất dinh dƣỡng cho sự phát triển của rong tảo. Nguồn photphat đƣa vào môi trƣờng nƣớc là từ nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải một số ngành công nghiệp và lƣợng phân bón dùng trên đồng ruộng. Photphat không thuộc loại hoá chất độc hại đối với con ngƣời, nhƣng sự tồn tại của chất này với hàm lƣợng cao trong nƣớc gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt là hoạt chất của các bể lắng. Đối với những nguồn nƣớc có hàm lƣợng chất hữu cơ cao, các bông cặn kết cặn ở bể tạo bông sẽ không lắng đựơc ở bể mà có khuynh hƣớng tạo thành đám nổi trên mặt nƣớc, đặc biệt vào những lúc trời nắng trong ngày. i. Các khí hòa tan Các chất khí O2, CO2, H2S trong nƣớc thiên nhiên dao động rất lớn. Khí H2S là sản phẩm của quá trình phân hủy các chất hữu cơ, phân rác. Khi trong nƣớc có H 2S làm cho nƣớc có mùi trứng thối khó chịu và ăn mòn kim loại. Hàm lƣợng O 2 hoà tan trong nƣớc phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, đặc tính của nƣớc nguồn. Các nguồn nƣớc mặt thƣờng có hàm lƣợng oxi hoà tan cao do có bề mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp vơi không khí. Khí CO 2 hoà tan đóng vai trò quyết định trong sự ổn định của nƣớc thiên nhiên. Trong kĩ thuật xử lý nƣớc, sự ổn định của nƣớc có vai trò rất quan trọng. Việc đánh giá độ ổn định trong sự ổn định nƣớc đƣợc thực hiện bằng cách xác định hàm lƣợng CO2 cân bằng và CO2 tự do. Lƣợng CO2 cân bằng là lƣợng CO2 đúng bằng lƣợng ion HCO3 - cùng tồn tại trong nƣớc. Nếu trong nƣớc có lƣợng CO2 hòa tan vựơt quá CO2 cân bằng, thì nƣớc mất ổn định sẽ gây ăn mòn bê tông. k. Hoá chất bảo vệ thực vật Hiện nay có hàng trăm hoá chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ đƣợc sử dụng trong nông nghiệp. Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với ngƣời. Đặc biệt là clo hữu cơ, có độ bền vững cao trong môi trƣờng và khả năng tích lũy trong cơ thể con ngƣời. Việc sử dụng lớn các hóa chất này trên đồng ruộng đang đe dọa làm ô nhiễm các nguồn nƣớc. SVTH: Bùi Thị Tý 15 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP l. Chất hoạt động bề mặt Một số chất hoạt động bề mặt nhƣ xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có trong nƣớc thải và một số ngành công nghiệp đang đƣợc xả vào các nguồn nƣớc. Đây là những hợp chất khó phân hủy sinh học nên ngày càng tích tụ nƣớc đến mức có thể gây hại cho cơ thể con ngƣời khi sử dụng. Ngoài ra các chất này càng tạo thành một lớp màng phủ bề mặt các vực nƣớc, ngăn cản sự hòa tan oxy vào nƣớc làm chậm quá trình tự làm sạch của nguồn nƣớc. 1.2.3.3. Chỉ tiêu vi sinh a. Vi trùng và vi khuẩn Trong nƣớc thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng và siêu vi trùng, trong đó có các loại vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm đó là: kiết lị, thƣơng hàn, dịch tả, bại liệt … Việc xác định sự có mặt của các loại vi trùng gây bệnh này thƣờng rất khó khăn và mất nhiều thời gian do sự đa dạng về chủng loại. Vì vậy, trong thực tế, ngƣời ta áp dụng chỉ số vi khuẩn đặc trƣng, đó là loại vi khuẩn đƣờng ruột E.coli. Bản thân của vi khuẩn coli này là vô hại, song sự có mặt của coli chứng tỏ nguồn nƣớc đã bị nhiễm bẩn phân rác và có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh. Số lƣợng vi khuẩn coli tƣơng ứng với số lƣợng vi trùng gây bệnh trong nƣớc. Đặc tính của vi khuẩn coli là có khả năng tồn tại cao hơn các vi trùng gây bệnh khác. Do đó, sau khi xử lý, nếu trong nƣớc không còn phát hiện thấy coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh đã bị tiêu diệt. Mặc khác việc xác định coli đơn giãn và nhanh chóng. Nên chúng đƣợc chọn làm vi khuẩn đặc trƣng để xác định mức độ nhiễm vi trùng gây bệnh trong nƣớc. Theo tiêu chuẩn cấp nƣớc ăn uống sinh hoạt (TCXD – 33: 1985) chỉ số coli không vƣợt quá 20con/1 lit nƣớc. Ngoài ra trong một số trƣờng hợp, ngƣời ta xác định vi khuẩn kị khí để tham khảo thêm trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nƣớc nguồn. b. Phù du rong tảo Trong các nguồn nƣớc mặt, nhất là trong các ao hồ thƣờng có các loại phù du, rong tảo. Chúng ở dạng lơ lững hay bám vào đáy hồ làm cho chất lƣợng nƣớc nguồn kém đi và khó xử lý. Trong đƣờng ống khi phát triển rong tảo, có thể làm tắc đƣờng ống, đồng thời làm cho nƣớc có tính ăn mòn do quá trình quang hợp hô hấp của rong tảo thải ra khí CO2…Ngoài ra, SVTH: Bùi Thị Tý 16 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP rong tảo còn gây nên tình trạng thừa hay thiếu oxy trong nƣớc, tạo các chất gây mùi, tăng nồng độ các chất hữu cơ và tạo ra các chất độc hại trong nƣớc. 1.2.4. Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc cấp 1.2.4.1. Chất lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt Nƣớc sau xử lý cần phải đảm bảo an toàn cho sử dụng. Nƣớc cấp sinh hoạt phải không ảnh hƣởng đến sức khoẻ của con ngƣời, đảm bảo không mùi, không vị, không vi trùng gây bệnh; nồng độ các chất độc hại, các chất gây bệnh mãn tính không vƣợt quy định; độ trong, độ mặn và tính ổn định phải cao và đảm bảo thẫm mỹ cũng nhƣ phù hợp với những quy định của TCVN hoặc các tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lƣợng nƣớc ăn uống và sinh hoạt về phƣơng diện vật lí, hoá học, sinh học lấy theo tiêu chuẩn TCVN – 33: 1985 (xem phụ lục (bảng 1.1). 1.2.4.2. Chất lượng nước cấp cho sản xuất Chất lƣợng nƣớc cấp cho sản xuất đòi hỏi rất khác nhau, tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng của mỗi ngành công nghiệp, có thể chia ra các loại nhƣ sau: + Nƣớc cấp cho ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dệt, giấy, phim ảnh… yêu cầu chất lƣợng nƣớc đạt nhƣ ăn uống, sinh hoạt. + Nƣớc để làm nguội gần nhƣ là nhu cầu chung của rất nhiều ngành công nghiệp và chiếm một số lƣợng rất lớn (ví dụ: làm nguội các thiết bị hoá chất các lò đúc gang, thiết bị ngƣng tụ của máy và tuốc bin hơi, thiết bị làm nguội không khí…) nƣớc làm nguội yêu cầu hàm lƣợng cặn và độ cứng tạm thời nhỏ và nhiệt độ càng thấp càng tốt. + Nƣớc cấp cho nồi hơi yêu cầu chất lƣợng cao. Nƣớc không đƣợc có cặn, độ cứng toàn phần rất nhỏ. Đối với nồi hơi áp lực 13 ÷ 16 at, độ cứng toàn phần không đựơc quá 0,1 o dH. Nồi hơi có áp lực 52at, độ cứng toàn phần nhỏ hơn 0,05 odH và nồi hơi có áp lực lớn hơn 112 at, độ cứng toàn phần phải nhỏ hơn 0,01odH). Ngoài ra phải hạn chế tới mức thấp nhất sự có mặt của các hợp chất axit silic (H2SiO3). SVTH: Bùi Thị Tý 17 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP 1.3. CÁC QUÁ TRÌNH VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC NGUỒN 1.3.1. Mục đích của quá trình xử lý nƣớc - Cung cấp số lƣợng nƣớc đầy đủ và an toàn về mặt hóa học, vi trùng học để thỏa mãn các nhu cầu về ăn uống, sinh hoạt, dịch vụ sản xuất công nghiệp và dịch vụ công cộng của các đối tƣợng dùng nƣớc. - Cung cấp nƣớc có chất lƣợng tốt, ngon, không chứa các chất gây vẩn đục, gây ra màu, mùi, vị trong nƣớc. - Cung cấp nƣớc có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức khoẻ của ngƣời tiêu dùng - Nƣớc sau xử lý phải có các chỉ tiêu chất lƣợng thoả mản theo tiêu chuẩn vệ sinh đối với nƣớc cấp cho ăn uống, sinh hoạt để thoả mãn các yêu cầu trên. 1.3.2. Phƣơng pháp xử lý 1.3.2.1. Phương pháp xử lý cơ học Dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nƣớc nhƣ: song chắn rác, lƣới chắn rác, bể lắng và bể lọc. a. Hồ chứa và bể lắng sơ bộ Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nƣớc thô (nƣớc mặt) là: tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tự làm sạch nhƣ: lắng bớt cặn lơ lững, giảm lƣợng vi trùng do tác động của các điều kiện môi trƣờng, thực hiện các phản ứng oxi hoá do tác dụng của oxy hoà tan trong nƣớc, làm nhiệm vụ điều hòa lƣu lƣợng giữa dòng chảy từ nguồn vào và lƣu lƣợng tiêu thụ do trạm bơm nƣớc thô cấp cho nhà máy xử lý nƣớc. b. Song chắn rác và lưới chắn Song chắn và lƣới chắn đặt ở cửa dẫn nƣớc vào công trình thu làm nhiệm vụ loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lững trong dòng nƣớc để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả làm sạch của các công trình xử lý. c. Bể lắng cát Ở nguồn nƣớc mặt có hàm lƣợng cặn lớn hơn hoặc bằng 250mg/l , sau lƣới chắn các hạt cặn lơ lững vô cơ, có kích thƣớc nhỏ, tỉ trọng lớn hơn nƣớc, cứng, có khả năng lắng nhanh SVTH: Bùi Thị Tý 18 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP đƣợc giữ lại ở bể lắng cát. Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cặn lớn nhƣ cát, đất,… d. Lắng sau keo tụ tạo bông Đây là quá trình xử lý cơ bản trong công nghệ xử lý nƣớc cấp. Bể lắng này nhằm mục đích loại bỏ các hạt rắn lơ lững có sẵn trong nƣớc, hoặc đƣợc tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông, hoặc bùn từ thiết bị xử lý sinh học hiếu khí. Các hạt rắn này lắng dƣới tác dụng của trọng lực. e. Lọc Lọc nƣớc là giai đoạn kết thúc của quá trình làm trong nƣớc và đƣợc thực hiện trong các bể lọc. Các bể lọc có nhiệm vụ giữ lại các hạt cặn nhỏ, các hạt keo sắt, keo hữu cơ gây ra độ đục, độ màu và một số vi khuẩn còn lại sau khi nƣớc đã qua quá trình lắng. Hàm lƣợng cặn còn lại trong nƣớc sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép (nhỏ hơn hoặc bằng 3mg/l). 1.3.2.2. Phương pháp hoá học Là dùng các hoá chất cho vào nƣớc để xử lý nƣớc: dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hoá nƣớc, Clo cho vào để khử trùng. a. Keo tụ tạo bông Đối với những hạt cặn có kích thƣớc nhỏ, luôn ở trạng thái lơ lững rất khó lắng đọng trong môi trƣờng dòng chảy, kể cả môi trƣờng lắng tĩnh cũng khó đạt hiệu quả mong muốn. Để loại bỏ những hạt cặn này ngƣời ta áp dụng phƣơng pháp keo tụ tạo bông. Mục đích của quá trình keo tụ tạo bông là tạo ra các nhân tố có khả năng kết dính các chất làm bẩn nƣớc ở dạng lơ lững thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và kết dính trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất. b. Khử trùng nước bằng các chất oxi hoá mạnh Để đảm bảo an toàn về mặt vi trùng học, nƣớc trƣớc khi cấp cho ngƣời tiêu dùng phải đƣợc khử trùng. Để khử trùng thƣờng dùng các biện pháp diệt khuẩn và vi trùng có trong nƣớc: dùng các hoá chất có tác dụng triệt trùng cao nhƣ clo, hợp chất của clo, ozôn. Trong kĩ SVTH: Bùi Thị Tý 19 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP thuật xử lý nƣớc chất tiệt trùng đƣợc xử dụng phổ biến nhất là clo và các hợp chất của clo vì rẻ, dể kiếm và vận hành đơn giản. 1.3.2.3. Phương pháp lí học Dùng các tia vật lý để khử trùng nƣớc nhƣ tia tử ngoại, sóng siêu âm với cƣờng độ lớn. Tia tử ngoại hay còn gọi là tia cực tím có bƣớc sóng ngắn có tác dụng tiệt trùng rất mạnh. Hay khử trùng bằng phƣơng pháp nhiệt nhƣ đun sôi nƣớc ở nhiệt độ 1000C có thể tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nƣớc. 1.3.3. Dây chuyền công nghệ xử lý Xử lý nƣớc có thể qua nhiều công đoạn, nhiều quá trình và đƣợc thực hiện trên những công trình khác nhau. Tập hợp các công trình đơn vị theo một trình tự xử lý những chất bẩn thô đến xử lý những chất bẩn tinh có chứa trong nƣớc nguồn, từ xử lý đơn giản đến phức tạp đảm bảo sản phẩm đầu ra đạt chất lƣợng yêu cầu, hay nói cách khác là sự tập hợp các công trình, thiết bị theo một quy trình công nghệ gọi là dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc có thể phân biệt nhƣ sau: 1.3.3.1. Theo hiệu quả và biện pháp xử lý Phân biệt 2 loại sơ đồ: sơ đồ xử lý triệt để và sơ đồ xử lý không triệt để. Khi hiệu quả xử lý đạt yêu cầu chất lƣợng nƣớc đầu ra cho ăn uống sinh hoạt hoặc nhu cầu chất lƣợng cao trong công nghiệp, gọi là xử lý triệt để, còn khi hiệu quả chất lƣợng nƣớc thấp hơn chất nƣớc nƣớc ăn uống sinh hoạt gọi là xử lý không triệt để. Thông thƣờng, sơ đồ xử lý triệt để nƣớc cấp là sơ đồ công nghệ xử lý có sử dụng quá trình keo tụ. Trong một số sơ đồ công nghệ có thể có một hay nhiều biện pháp xử lý nhƣ: vừa khử đục vừa khử màu hay vừa khử sắt vừa khử trùng… cũng có thể trong một sơ sồ công nghệ có nhiều quá trình xử lý nhƣ: lắng, lọc…và một quá trình có thể lặp đi lặp lại một số lần. Khi nƣớc ít đục có thể chỉ cần lọc một lần, một lần lắng. 1.3.3.2. Có quá trình keo tụ hay không có quá trình keo tụ Sơ đồ công nghệ không có quá trình keo tụ dùng cho trạm xử lý có công suất nhỏ. Trong sơ đồ thƣờng có bể lắng hoặc xiclon thủy lực để lắng bớt một số cặn thô và bể lọc chậm SVTH: Bùi Thị Tý 20