nghiên cứu công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý nước sinh hoạt phù hợp cho hộ gia đình tại thị trấn bến quan, huyện vĩnh linh, tỉnh quảng trị

BÁO CÁO THỰC TẬP
Đề tài:
Nghiên cứu công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý
nước sinh hoạt phù hợp cho hộ gia đình tại thị
trấn Bến Quan, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị
MỤC LỤC
BÁO CÁO THỰC TẬP 1
Đề tài: 1
Nghiên cứu công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý nước sinh hoạt phù
hợp cho hộ gia đình tại thị trấn Bến Quan, huyện Vĩnh Linh, tỉnh
Quảng Trị 1
MỤC LỤC 2
PHẦN 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước là một nhu cầu không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hàng
ngày cũng như trong quá trình sản xuất công nghiệp. Trong sinh hoạt, nước cấp
dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công
cộng như cứu hỏa, phun nước tưới cây, rửa đường Trong hoạt động sản xuất
công nghiệp, nước cấp dùng cho quá trình làm lạnh, sản xuất các thực phẩm đồ
hộp, nước giải khát, rượu, bia
Xét trên phạm vi toàn cầu, tình trạng cung cấp nước sạch hiện nay là không
đáp ứng: Cứ 5 người thì có một người thiếu nước uống, cứ 2 người thì có một
người không được sử dụng nước sạch hợp vệ sinh và 5 triệu người chết hàng
năm vì dùng nước bị ô nhiễm [5]. Tromg tương lai, tình trạng khan hiếm nước
ngọt và vấn đề cung cấp nước sạch cho người dân càng khó khăn hơn do sự biến
đổi về khí hậu, xuất hiện nhiều vùng thiếu nước do khô cằn, hạn hán. Sự gia
tăng dân số làm cho nhu cầu dùng nước tăng cao. Ngân hàng thế giới (WB) ước
tính nhu cầu về nước trên thế giới vào năm 2030 sẽ tăng 50% so với mốc thời
gian là năm 2009, chủ yếu do tăng dân số và tăng nhu cầu đa dạng về thực
phẩm. Do đó việc xử lý nguồn nước bị ô nhiễm để cung cấp nước sạch phục vụ
đời sống cộng đồng dân cư là mối quan tâm của nhiều quốc gia, nhiều tổ chức

xã hội và chính bản thân mỗi cộng đồng dân cư.
Việt Nam là một nước mà phần lớn dân cư sống ở vùng nông thôn đang
trong tình trạng thiếu nước sạch. Thực tế hiện nay cho thấy: Chỉ có 60% hộ dân
ở nông thôn được sử dụng nước sạch, còn lại 40% trong số 80% dân số chưa
được sử dụng nước sạch. Nước sử dụng cho sinh hoạt là 70% nước mặt và 30%
nước ngầm, nhưng nước ngầm và nước mặt trên lãnh thổ nước ta do phân bố
không đồng đều, phụ thuộc vào lượng mưa hàng tháng nên đa phần khu vực
miền núi, miền Trung rất thiếu nước, đặc biệt là vào mùa khô. Người dân thuộc
các tỉnh vùng núi phía Bắc như Bắc Kạn, Lào Cai, Hà Giang và vùng Tây
Nguyên, Bình Thuận, Ninh Thuận, số người nông dân tiếp xúc với nguồn nước
sạch chỉ trên 28% và thường xuyên phải chịu khát ít nhất 1
÷
2 tháng trong mùa
khô. Dân cư của các huyện Quảng Ninh, Bố Trạch (Quảng Bình), thị trấn Đông
Hà (Quảng Trị), thường phải sống và trăn trở với nạn hạn hán và thiếu nước
sinh hoạt. Các vùng hạn nặng, như Tây Gio Linh, Vĩnh Linh, Triệu Phong
(Quảng Trị) nhiều làng dân không có nước sinh hoạt phải chở nước xa 5
÷
7km
về. Tại các huyện Bình Sơn, Mộ Đức, Đức Phổ (Quảng Ngãi), trong mùa khô
hạn các con sông lớn như Trà Khúc, Sông Vệ cũng bị khô cạn. Một số vùng phải
đào lòng sông sâu xuống để lấy nước. Do đó nhiệm vụ xử lý và cung cấp nước
sạch là một vấn đề xã hội nỗi bật đang được quan tâm đặc biệt bởi nhiều nhà
khoa học và nhà quản lý nước ta.
Sự gia tăng dân số dẫn đến nhu cầu dùng nước của người dân tăng cao,
trong khi nguồn nước từ giếng khoan, giếng đào ngày càng không đáp ứng về cả
số lượng và chất lượng. Mặt khác, tình trạng nguồn nước mặt bị ô nhiễm ở vùng
nông thôn phổ biến làm cho nước sạch trở nên khan hiếm nhưng các hệ thống xử
lý và cung cấp nước lớn chưa được lắp đặt nhiều nơi, nên cần phải nghiên cứu
một quy trình công nghệ và thiết bị xử lý nước sông phục vụ sinh hoạt hộ gia

đình phù hợp. Chính vì vậy tôi quyết định chọn đề tài: “ Nghiên cứu công nghệ
và thiết bị hệ thống xử lý nước sinh hoạt phù hợp cho hộ gia đình tại thị
trấn Bến Quan, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị.”
Hiện nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc nghiên cứu các công
nghệ và thiết bị mới phục vụ cho việc xử lý các nguồn nước bị ô nhiễm, nước
biển cấp cho sinh hoạt như công nghệ lọc màng (RO), thiết bị lọc nước bằng
năng lương mặt trời, thiết bị lọc trọng lực tự động Tuy nhiên, việc áp dụng các
công nghệ này tốn nhiều kinh phí, vận hành, lắp đặt khó khăn. Đối với một nước
đang phát triển như Việt Nam thì công nghệ mới chưa được phổ biến ra diện
rộng, nhất là các vùng nông thôn, các vùng núi, vùng sâu, vùng xa. Việc nghiên
cứu công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý nước sinh hoạt phù hợp cho hộ gia đình
có ý nghĩa to lớn về mặt thực tiễn, công nghệ và thiết bị có thể áp dụng lắp đặt ở
quy mô nhỏ và trung bình nhằm giải quyết vấn đề thiếu nước sạch cho bà con ở
vùng nông thôn, vùng núi nơi có nguồn nước bị ô nhiễm.
Song song với việc nghiên cứu quy trình công nghệ và thiết bị xử lý nguồn
nước bị ô nhiễm thì việc quy hoạch, quản lý và bảo vệ nguồn tài nguyên nước
cũng hết sức quan trọng, từ đó nâng cao ý thức người dân trong việc bảo vệ
nguồn nước đầu nguồn. Nhiệm vụ của đề tài chỉ tập trung nghiên cứu quy trình
công nghệ xử lý nước sinh hoạt phù hợp cho hộ gia đình, tính toán hệ thống các
thiết bị trong quy trình xử lý, tìm hiểu các ưu điểm và những tồn tại thiếu sót
trong công nghệ và thiết bị đó.
PHẦN 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Tình hình nghiên cứu
2.1.1 Tình hình nghiên cứu quy trình công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý
nguồn nước bị ô nhiễm phục vụ sinh hoạt trên thế giới
Sự cạn kiệt nhanh chóng nguồn nước ngọt trên hành tinh bắt nguồn từ sự
tăng dân số, biến đổi khí hậu , nước biển ngày càng đóng vai trò quan trọng
trong việc cung cấp nước uống. Công nghệ ngọt hóa nước biển đang được ứng
dụng phổ biến ở nhiều quốc gia. Hiện nay, ước tính toàn cầu có hơn 12000 nhà

máy xử lý nước biển và nước lợ ở 140 quốc gia, với công suất lên tới 40 triệu m
3
trên ngày. Trong đó xử lý nước biển chiếm 57,4%, công suất khử mặn trên thế
giới đạt gần 9,6 tỷ m
3
, trong đó các nước thuộc hội đồng hợp tác vùng vịnh như
Ả Rập, Cô Oét, tiểu Vương quốc Ả Rập thống nhất, Bahrain, Quatar, Oman
chiếm 47% tổng công suất.
Thẩm thấu ngược(RO) là quá trình được áp dụng rộng rãi để xử lý nước
biển thành nước ngọt dùng cho mục đích sinh hoạt. Đây là quá trình ngược với
quá trình thẩm thấu tự nhiên. Với công nghệ RO, để xử lý nước biển có nồng độ
muối 35000 mg/l thành nước đạt yêu cầu dùng cho sinh hoạt thì cần cung cấp áp
lực tổng cộng là 60
÷
100 atm, ngoài ra công nghệ lọc RO có chi phí đầu tư, vận
hành, quản lý cao. Phương pháp RO đầu tiên được ứng dụng ở Mỹ để sản xuất
nước tinh khiết. Các thử nghiệm cho thấy các màng lọc RO có thể khử bỏ tới
99% tất cả các chất tan, vi trùng, vi rút nhưng làm cho nồng độ các chất dinh
dưỡng trong nước giảm xuống mức thấp hơn các tiêu chuẩn kỹ thuật, nên sản
phẩm nước đã qua xử lý RO thì cần bổ sung thêm các chất dinh dưỡng.
Hiện nay, có 6 quốc gia đã xây dựng được 36 nhà máy lớn để khử mặn
nước biển và nước lợ; 21 nhà máy nằm trên bờ biển Đỏ và 15 trên vùng vịnh.
Năm 2005, Singapore đã khành thành nhà máy lọc nước biển thành nước sinh
hoạt, có thể cung cấp 10% nước cho nhu cầu hàng ngày của người dân (tương
đương với 136000 m
3
/ngày) [12].
Ngoài ra, phương pháp chưng cất hiện nay được sử dụng để sản xuất trên
85% tổng nước được khử mặn trên thế giới. Việc ứng dụng năng lượng mặt trời
để chưng cất nước với quy mô hộ gia đình cũng đã phổ biến. Tuy nhiên công

nghệ này còn phụ thuộc quá nhiều vào điều kiện thời tiết và năng suất thấp, thiết
bị sử dụng cồng kềnh nên khả năng lắp đặt chưa được rộng rãi trên toàn quốc.
2.1.2. Tình hình nghiên cứu quy trình công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý
nguồn nước bị ô nhiễm phục vụ sinh hoạt ở Việt Nam:
2.1.2.1. Hiện trạng tài nguyên nước ở Việt Nam:
Tổng lượng nước mặt bình quân ở Việt Nam khoảng 830 tỉ m
3
. Gần 57%
lượng dòng chảy này là ở lưu vực sông Cửu Long, hơn 16% là ở lưu vực sông
Hồng – Thái Bình, và hơn 14% là ở lưu vực sông Đồng Nai. Hơn 60% nguồn
nước mặt của Việt Nam được sản sinh ở nước ngoài, chỉ có bình quân 309 tỉ m
3
mỗi năm được sản sinh trên lãnh thổ Việt Nam. Tuy nhiên, nguồn nước mặt ở
Việt Nam phân bố không đồng đều, không chỉ về mặt không gian mà còn thay
đổi theo thời gian. Ở miền Bắc, mùa khô bắt đầu từ tháng 10, tháng 11; ở miền
Trung và miền Nam mùa khô bắt đầu từ tháng 1. Mùa khô thường kéo dài từ 6
đến 9 tháng, các lưu vực sông ở miền Trung có mùa khô dài nhất. Lưu lượng
nước tự nhiên trong mùa khô chiếm 20
÷
30% tổng lưu lượng cả năm. Tổng dung
tích trữ hữu ích của các hồ chứa ở Việt Nam là khoảng 37000 triệu m
3
. Mùa
khô kéo dài làm cho mức nước tại các lưu vực sông giảm xuống, việc khai thác
nước vào mùa khô làm cạn nước trong sông. Điển hình là ở lưu vực sông Hồng
gần 82% tổng lượng nước trên toàn quốc được sử dụng cho tưới, 11% cho nuôi
trồng thủy sản, 5% cho công nghiệp và 3% cho đô thị. Hiện nay, nước mặt ở tất
cả các sông không thỏa mãn tiêu chuẩn nước ăn uống vì bị ô nhiễm hữu cơ.
Hàm lượng bình quân của BOD
5

vượt quá tiêu chuẩn loại A ở hầu hết các sông,
lớn hơn 1,2 đến 2 lần so với tiêu chuẩn, tiêu biểu là các sông như sông Trà
Khúc, sông Gianh, sông Đồng Nai, sông Hồng – Thái Bình và sông Cửu Long
(gấp 2 đến 3 lần tiêu chuẩn. Các lưu vực của sông Nhuệ - Đáy, sông Sài Gòn
chảy qua khu vực khu dân cư có hàm lương BOD
5
gấp 12,5 lần tiêu chuẩn loại
A. Sự suy giảm về số lượng và chất lượng nguồn nước mặt trên lãnh thổ Việt
Nam đang ở mức báo động, trong khi lượng nước sử dụng mỗi năm là 80,6 tỉ
m
3
. Đến năm 2020 con số này sẽ tăng lên khoảng 120 tỉ m
3
, với mức tăng là
48%. Do đó nếu công tác quy hoạch khai thác, quản lý nguồn nước mặt không
tốt thì trong tương lai Việt Nam sẽ đối mặt với tình trạng thiếu nước hết sức
nghiêm trọng.[14]
Tổng trữ lượng nước dưới đất ở Việt Nam ước tính khoảng 63000 triệu m
3
,
có khoảng 55
÷
60% dân số Việt Nam dùng nước ngầm cho sinh hoạt; 60% dân
số ở nông thôn sử dụng nguồn nước dưới đất khai thác từ các giếng khoan, giếng
đào. Ước tính, mức độ khai thác nước dưới đất ở đồng bằng Bắc bộ, đồng bằng
sông Cửu Long, khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên vào khoảng 20
÷
30%
trữ lượng tiềm năng của từng vùng Trong các đô thị như Hà Nội, TP.Hồ Chí
Minh, Cà Mau chỉ số khai thác còn cao hơn nhiều so với mức trên. Nước ngầm

bị khai thác quá mức gây ra tình trạng nước ngầm bị suy giảm liên tục (0,2
÷
0,6
m/năm) và chưa có dấu hiệu phục hồi. Chất lượng nước ngầm cũng bị suy giảm,
nhất là mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ, hiện tượng sụt, lún đất cũng đã
xuất hiện ở nhiều nơi và đang có chiều hướng gia tăng.[9]
Việt Nam đang đối mặt với những thách thức lớn về ô nhiễm nước ngầm
tầng nông do cơ sở công nghiệp, do sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu trong nông
nghiệp, hoạt động khai thác thủy sản, hoạt động khai mỏ và thải chất thải. Khi
nước ngầm bị ô nhiễm thì khó làm sạch và chi phí sẽ rất cao, do đó nếu không
tránh được ô nhiễm hoặc không khắc phục được ô nhiễm không chỉ gây ra mối
đe dọa lớn cho sức khỏe cộng đồng mà cho cả các hoạt động và ngành công
nghiệp.
2.1.2.2. Tình hình nghiên cứu quy trình công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý
nguồn nước bị ô nhiễm phục vụ sinh hoạt ở Việt Nam
Biến đổi khí hậu sẽ mang lại nhiều thiên tai rủi ro cho Việt Nam. Mực nước
biển dâng cao là yếu tố liên quan trực tiếp đến vấn đề nước sạch và môi trường
trong nông nghiệp và nông thôn ở nước ta, làm tăng rủi ro lũ lụt cho các vùng
đất trũng ven biển, ảnh hưởng đến cuộc sống của nhân dân và hệ sinh thái ven
biển. Theo báo cáo của ngân hàng thế giới (WB) và Ủy ban liên chính phủ về
biến đổi khí hậu (IPCC), mực nước biển dâng cao 1m sẽ có khả năng gây ra
“khủng hoảng sinh thái”, ảnh hưởng đến 12% diện tích và 11% dân số Việt
Nam. Từ nhũng yếu tố trên cho thấy sự cần thiết phải tìm một nguồn tài nguyên
nước ổn định để cấp nước cho nhân dân vùng ven biển và hải đảo. Nguồn tài
nguyên ổn định và phong phú nhất là nước biển. Tìm kiếm công nghệ và triển
khai lắp đặt các công trình, thiết bị xử lý nước biển và nước lợ để cung cấp nước
cho cụm dân cư, đô thị ven biển và hải đảo là nhiệm vụ cấp bách và cần thiết
Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu về khử mặn nước biển đã bắt đầu
từ cuối những năm 1990.
Công nghệ cất nước biển bằng năng lượng mặt trời được Viện hóa học

(Viện khoa học và công nghệ Việt Nam) nghiên cứu ứng dụng, với giá thành
khoảng 1 triệu đồng trên 1m
3
công suất. Hiện công nghệ đang được lắp đặt thử
nghiệm tại Bến Tre và Thừa Thiên Huế. Một hệ thống được lắp đặt tại ngư
trường Bình Đại đã cung cấp từ 120
÷
150 lít nước sạch mỗi ngày cho một đội
công nhân gồm 8 người.
Năm 2005, Viện Khoa học Công nghệ nhiệt lạnh (trường Đai học Bách
khoa Hà Nội) vừa nghiên cứu thành công quy trình chưng cất nước biển bằng
năng lượng mặt trời. Theo hình thức bay hơi cưỡng bức mỗi m
2
vật liệu hấp thụ
nhiệt của nhà máy có thể tạo ra được 15
÷
20 lít nước ngọt trên ngày.
Năm 2003, Trung tâm tư vấn và chuyển giao công nghệ nước sạch và môi
trường nghiên cứu thiết kế và lắp đặt tại đảo Bạch Long Vĩ. Dây chuyền gồm 5
thiết bị xử lý nước biển qua 5 công đoạn khác nhau, trong đó thiết bị cuối cùng
sử dụng màng lọc RO có kết cấu đặc biệt.
Năm 2008,Viện Khoa học vật liệu ứng dụng thuộc Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam đã bàn giao và đưa vào vận hành thiết bị xử lý nước biển thành
nước ngọt đáp ứng tiêu chuẩn Bộ Y tế về nước sinh hoạt với công suất 300 lít
nước ngọt/h cho ngư dân Đà Nẵng. Thiết bị làm việc dựa trên nguyên lý RO với
màng lọc của Mỹ. Các nghiên cứu ứng dụng màng lọc để xử lý nước biển thành
nước sinh hoạt đang ở mức thử nghiệm và với quy mô nhỏ, các thiết bị chưng
cất cồng kềnh khó lắp đặt và phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, phương pháp RO
tốn kém về năng lượng và tuổi thọ màng không cao.
Màng NF (nanofilter) là loại màng có kích thước lỗ nhỏ khoảng 10 A

0
thích hợp cho quá trình làm mềm nước, loại bỏ một số chất hữu cơ hòa tan, áp
suất động lực lớn hơn màng thẩm thấu ngược. Các phương pháp lọc màng sẽ giữ
lại các chất trong nước ô nhiễm tự nhiên, màng NF sẽ giữ lại được các phần tử
kích thước nhỏ như các chất hữu cơ hòa tan, các ion natri, chì, sắt, niken, thủy
ngân(II), các vi khuẩn gây bệnh và cho các ion I đi qua. Xử lý nước biển bằng
phương pháp NF để được nước ăn uống theo QCVN 01:2009/BYT có chi phí
đầu tư và vận hành thấp hơn so với phương pháp màng RO. Trong công nghệ
ngọt hóa nước biển cấp cho sinh hoạt, trước tiên màng NF được nghiên cứu áp
dụng để xử lý sơ bộ nhằm giảm độ mặn sau đó xử lý bằng công nghệ RO.[12]
Năm 2007, công ty chế tạo thiết bị xử lý nước PECOM Việt Nam đã chế
tạo và lắp đặt thành công thiết bị lọc trọng lực tự động với vật liệu chuyên dụng
sử dụng trong quá trình xử lý nước. Quá trình rửa ngược hoàn nguyên vật liệu
lọc hoàn toàn tự động dựa trên nguyên lý thủy lực. Công nghệ lọc trọng lực
được ứng dụng trong quá trình xử lý nguồn nước mặt và trong xử lý nguồn nước
ngầm. Công nghệ xử lý có thể thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm, tính chất nguồn
nước. Thiết bị có nhiều ưu điểm như chi phí vận hành thấp, tốn ít năng lượng
điện, quá trình rửa ngược xảy ra hoàn toàn tự động theo nguyên lý thủy lực
không cần bơm rửa ngược, khí nén. Thiết bị lọc trọng lực tự động được triển
khai ở nhiều nhà máy nước như: Công ty kinh doanh nước sạch Hải Phòng, nhà
máy xử lý nước như Hợp Thành, Nghĩa Đồng – Tân Kỳ (Nghệ An) [10]
Ngày 25 tháng 8 năm 2000, Thủ tướng Chính phủ đã ra quyết định số
104/2000/QĐ-TTg phê duyệt Chiến lược Quốc gia về Cấp nước và Vệ sinh nông
thôn đến năm 2020. Chiến lược quốc gia sẽ góp phần thực hiện Chiến lược Phát
triển nông nghiệp - Nông thôn trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá đất
nước.
Mục đích tổng thể:
- Tăng cường sức khoẻ cho dân cư nông thôn bằng cách giảm thiểu các bệnh
có liên quan đến nước và vệ sinh nhờ cải thiện việc cấp nước sạch, nhà vệ sinh
và nâng cao thực hành vệ sinh dân chúng.

- Nâng cao điều kiện sống cho người dân nông thôn thông qua việc xây dựng
và sử dụng các công trình cấp nước và vệ sinh hiện nay, làm giảm bớt sự cách
biệt giữa đô thị và nông thôn, góp phần thúc đẩy công nghiệp hoá hiện đại hoá
nông nghiệp và nông thôn.
- Giảm tình trạng ô nhiễm do phân người và gia súc chưa được xử lý, làm ô
nhiễm môi trường, cũng như giảm ô nhiễm hữu cơ các nguồn nước.
Đến năm 2020: Tất cả dân cư nông thôn sử dụng nước sạch đạt tiêu chuẩn
quốc gia với số lượng tối thiểu 60 lít/người/ngày và sử dụng hố xí hợp vệ sinh
nhờ huy động cộng đồng tham gia mạnh mẽ và áp dụng cách tiếp cận dựa theo
nhu cầu.
Đến năm 2010: 85% dân cư nông thôn sử dụng nước hợp vệ sinh với số
lượng 60lít/người/ngày.
Để đáp ứng nhu cầu dùng nước và góp phần thực hiện các chiến lược trên,
việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ vào việc xử lý các nguồn nước bị ô
nhiễm để cấp nước sinh hoạt cho nhân dân đang và sẽ còn tiếp tục với quy mô
và chất lượng ngày càng cao hơn. Trong tương lai, tình trạng thiếu nước sạch sẽ
diễn ra hết sức gay gắt tại một số nơi trong cả nước, do đó mà nhiệm vụ xử lý và
cấp nước cho nhân dân ngày càng trở nên cấp bách hơn.
2.1.3. Tình hình nghiên cứu quy trình công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý
nguồn nước bị ô nhiễm phục vụ sinh hoạt trên địa bàn thị trấn Bến Quan,
huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị:
2.1.3.1. Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế xã hội của thị trấn
Bến Quan:
Thị trấn Bến Quan thuộc huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị nằm ở vị trí
17,1
o
vĩ bắc, cách đường quốc lộ 1A 17 km về phía Tây huyện Vĩnh Linh dọc
tuyến đường Hồ Chí Minh lịch sử. Phía Tây giáp 2 xã Vĩnh Hà, Vĩnh Ô; phía
Nam giáp huyện Gio Linh; phía Bắc giáp tỉnh Quảng Bình và phía Đông giáp
thị trấn Hồ Xá. Với vị trí địa lý như vậy, thị trấn Bến Quan có điều kiện khí hậu

4 mùa rõ rệt. Mùa hạ kéo dài từ tháng 4 đến tháng 7, số giờ nắng nhiều cộng với
gió Tây Nam mang theo hơi nóng, oi bức vào làm cho đất đai khô cằn, nứt nẻ
nặng ở nhiều vùng. Nắng nóng kéo dài trang thời gian dài là cho mực nước
trong các sông ngòi, ao hồ trên thị trận giảm xuống nhanh, có nơi khô kiệt. Mùa
mưa kéo dài từ tháng 10 đến tháng 12, lượng mưa tương đối nhiều. Nhiều năm
có hiện tượng lũ lụt và làm cho các sông bị sụt lún nghiêm trọng.
Diện tích đất của thị trấn là 421,58 ha với 996 hộ dân sinh sống. Đất đai
chủ yếu là đất đá, sỏi phù hợp trồng các loại cây công nghiệp như cao su, hồ
tiêu, cây lâm nghiệp như tràm, gió bầu Dân cư vùng thị trấn sinh sống chủ yếu
bằng nghề khai thác mủ từ cây cao su, đời sồng tương đối ổn định. Từ khi thành
lập thị trấn đến nay đã được 17 năm, sự phát triển cơ sở hạ tầng còn thấp. Các
nhà máy, công xưởng sản xuất rất ít và chưa được quan tâm xây dựng.
2.1.3.2. Tình hình xử lý nguồn nước bị ô nhiễm tại thị trấn Bến Quan:
Nguồn nước mặt tại thị trấn có trữ lượng tương đối dồi dào, đặc biệt là
lượng nước trên sông Sa Lung chảy qua địa phận thị trấn là nguồn tài nguyên
nước mặt phục vụ cho công trình khai thác nước cấp sinh hoạt dân cư trong
vùng. Ngoài ra, trong vùng còn có hệ thống hồ lớn, nhỏ với lượng nước tương
đối nhiều Trước đây, người dân ở đây chủ yếu sử dụng nước ngầm ở tầng mạch
nông để uống dưới dạng nước giếng đào, giếng khoan. Khi sử dụng loại nước
giếng, về mùa mưa nước giếng thường có hiện tượng đục, do đó bà con dùng
cát, tro, trấu để lọc trong nước trước khi sử dụng cách này phổ biến trong từng
hộ gia đình với quy mô nhỏ. Về mùa hè, nước giếng thường có hiện tượng cạn
khô, dân cư không đủ nước để ăn uống sinh hoạt, một số nơi bà con tắm giặt
trên sông vừa không hợp vệ sinh lại làm cho nước sông bị nhiễm bẩn. Hiện nay,
do tình hình dân số tăng, sự biến đổi khí hậu nước giếng ngày càng không đáp
ứng về cả số lượng và chất lượng. Công trình xử lý nguồn nước sông bị ô nhiễm
phục vụ sinh hoạt trên địa bàn thị trấn được xây dựng và đưa vào hoạt động từ
năm 2007, với nhiệm vụ là cung cấp đầy đủ nguồn nước sạch cho cư dân trong
vùng phục vụ ăn uống, sinh hoạt. Trạm xử lý và cấp nước mới được xây dựng,
số hộ sử dụng nước còn ít nên công suất còn nhỏ, trong tương lai trạm xử lý

nâng cấp để phục vụ nước sinh hoạt cho dân cư vùng thị trấn Hồ Xá và khu vực
Vĩnh Hà, Vĩnh Ô.
2.1.4 Các công trình liên quan đến đề tài đã được nghiên cứu và công bố:
Các công trình lắp đặt hệ thống thiết bị xử lý và cấp nước sinh hoạt cho dân
cư đã được nghiên cứu và ứng dụng từ rất sớm nhất là tại các thành phố lớn như
Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh Càng ngày các công nghệ và thiết bị đó càng trở nên
hoàn thiện hơn và nhiều công trình nghiên cứu mới đã ra đời và góp phần to lớn
vào trong cuộc sống.
Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển đất nước, đi đôi
với việc quy hoạch quản lý tài nguyên nước thì việc nghiên cứu áp dụng các
công nghệ mới nhằm mục đích xử lý những nguồn nước bị ô nhiễm, nước mặn
thành nước ngọt phục vụ sinh hoạt đóng vai trò hết sức quan trọng. Các công
trình nghiên cứu đem lại nhiều kết quả tốt như:
*) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ màng thẩm thấu ngược trong quá trình
khử mặn phục vụ cấp nước cho sinh hoạt vùng duyên hải và hải đảo:
Kết quả nghiên cứu đánh giá mức độ tập trung của hiệu quả khử muối đưa
ra sự so sánh các thông số: TDS (Tổng chất rắn hòa tan) và độ muối của nước
sau xử lý từ nước đầu vào có hàm lượng muối 2% với TCVN ( Bộ y tế, 2005).
Như vậy nước đầu vào có nồng độ muối 2% được loại bỏ bằng màng thẩm
thấu ngược RO đã đạt được yêu cầu chỉ tiêu nước sinh hoạt. Nước sau xử lý có
TDS nhỏ hơn khoảng 4,5 và độ muối thấp hơn 10 lần so với tiêu chuẩn nước
sinh hoạt. Nước nguồn vào có nồng độ muối 2% là cao nhất của vùng nước lợ,
một lần nữa khẳng định màng RO hoàn toàn có thể dùng khử muối nước biển và
nước lợ cấp cho sinh hoạt.[11]
*) Nghiên cứu tách loại As trong nước bằng Zeolit NaX tổng hợp từ cao
lanh Phú Thọ:
Kết quả nghiên cứu cho thấy: Vật liệu Zeolit NaX tổng hợp từ cao lanh Phú
Thọ có thể được sử dụng để tách As trong các nguồn nước ô nhiễm. Khi trao đổi
Zeolit NaX một phần với ion Fe
3+

tạo ra vật liệu Zeolit NaFe có khả năng xử lý
As cao hơn nhờ cơ chế hấp phụ - trao đổi ion của zeolit và cơ chế lắng do sự
cộng kết của Fe với As tạo hợp chất không tan; Để xử lý 1m
3
H
2
O chứa 0,5 mg/l
As tại pH=7, nhiệt độ là 25
o
C, thời gian 15 phút có thể chỉ cần 100 gam zeolit
NaXFe hoặc 70 gam vật liệu này khi trong dung dịch này xử lý có mặt chất oxy
hóa.[8]
*) Nghiên cứu xử lý nito amon trong nước ngầm bằng phương pháp sinh
học ngập nước:
Đề tài do trung tâm Công nghệ môi trường và Phát triển bền vững, Trường
ĐHKHTN-Đại học Bách khoa Hà Nội thực hiện. Kết quả nghiên cứu được công
bố cho thấy với lưu lượng nhỏ hơn 4 m
3
/h, hệ đạt năng suất xử lý 390 g N-
NH
4
+
/m
3
.ngđ, nồng độ NH
4
+
sau xử lý đạt tiêu chuẩn là thấp hơn 0,5 mg/l.[15]
Nghiên cứu ứng dụng vật liệu sợi tổng hợp acryl nhằm xử lý sinh học nito
amon trong nước ngầm:

Đây là đề tài nghiên cứu hợp tác quốc tế giữa Trung Tâm Kỹ Thuật Môi
Trường đô thị - khu công nghiệp, Đại học Xây dựng và phòng thí nghiệm nước,
Đại học Kamamoto, Nhật Bản. Kết quả từ nghiên cứu cho thấy vật liệu sợi tổng
hợp acryl có khả năng lưu giữ bùn cao đảm bảo duy trì được nồng độ bùn thích
ứng cho quá trình xử lý sinh học nito amon, hệ thồng vận hành đơn giản, hiệu
quả xử lý cao và ổn định. Hệ thống có khả năng xử lý đạt công suất 750 g N-
NH
4
+
/m
3
.ngđ.[15]
*) Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để tái sử dụng nước thải sinh hoạt
ngay tại nguồn:
Kết quả nghiên cứu cho thấy nước thải sau khi được xử lý ở công đoạn 2
được phân tích tại phòng thí nghiệm, đồng thời kết quả này đem so sánh với tiêu
chuẩn đối với nước tái sử dụng ở đô thị của Israel thể hiện ở bảng 2.1
Công nghệ này hoàn toàn có thể đáp ứng những yêu cầu cả về chất lượng
lẫn số lượng phục vụ nhu cầu tái sử dụng cho các mục đích khác nhau tại nước
ta nói chung và các vùng khan hiếm nước ngọt hay những nhà máy sử dụng
nước lớn.[13]
Bảng 2.1. Nước sinh hoạt sau xử lý công đoạn 2 so sánh với tiêu chuẩn nước
sinh hoạt của Israel và của bộ Y tế.
Thông số Đơn vị
Kết quả phân tích Tiêu
chuẩn
Israel
Tiêu
chuẩn
bộ y tế

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4
pH - 6.6 6.7 6.74 6.59 6.5
÷
8.5
6.5
÷
8.
5
DO NTU 6 6 - - >5 -
Độ đục mg/l 5 5 - - 5 -
BOD
5
mg/l 2 1 2 0 <5 -
COD mg/l 5 4 7 2 <10 -
TDS mg/l 1000 1000 - - 1000 1000
N-NH
4
+
mg/l 0.04 0.05 0.04 KPH <3 1.5
N-NO
2
mg/l KPH KPH KPH KPH <1 3
N-NO
3
mg/l 3.14 3.52 0.34 0.19 <10 50
Clorua mg/l 200 200 - - 250 250
Tổng
coliforms
MPN/100ml 2 1 2 0 2 0
As mg/l KPH KPH - - 0.01 0.01

Cr mg/l KPH KPH - 0.05 0.05
Cu mg/l 0.1 0.1 - - 1.0 2
Zn mg/l 0.1 0.2 - - 3.0 0.01
Mn mg/l KPH KPH - - 0.5 0.5
Al mg/l KPH KPH - - 0.5 0.2
Fe mg/l 0.1 0.2 - - 0.5 0.5
Hg mg/l KPH KPH - - 0.001 0.001
Ghi chú: - KPH: không phát hiện được; - Dấu (-): không phân tích
2.2. Các ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng công nghệ và thiết bị hệ
thống xử lý nguồn nước bị ô nhiễm phục vụ sinh hoạt trên địa bàn thị trấn
Bến Quan, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị
Việc sử dụng công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý nguồn nước sông bị ô
nhiễm phục vụ sinh hoạt trên địa bàm thị trấn Bến Quan có nhiều ưu điểm như:
Cung cấp đủ và đảm bảo chất lượng lượng nước sinh hoạt cho bà con trong thị
trấn; Hệ thống dây chuyền công nghệ và thiết bị đơn giản, dễ vận hành, sửa chữa
và quản lý.
Tuy nhiên, vẫn tồn tại một số nhược điểm sau: Các thao tác vệ sinh,bảo
dưỡng thiết bị chủ yếu bằng thủ công nên mất nhiều sức lao động;
Nhu cầu dùng nước của công đồng dân cư trên địa bàn thị trấn còn ít nên
công suất trạm bơm nhỏ việc xử lý nước đành phải gián đoạn 2 ngày thì trạm
tiến hành bơm và xử lý một lần.
Trong công nghệ xử lý nước, chất lượng nước chưa được tiến hành kiểm tra
thường xuyên do không có phòng hóa nghiệm tại chỗ. Trong nhiều chỉ tiêu liên
quan đến chất lượng nước thì chỉ kiểm tra được hai thông số là độ pH và nồng
độ Clo trong nước.
Khu pha hóa chất chưa được trang bị các bộ phận thông gió, chiếu sáng.
Rất nguy hiểm khi người công nhân vận hành. Đồng thời, khi định lượng hóa
chất bằng Clo người công nhân không mang khẩu trang phòng độc. Điều này
ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe.
PHẦN 3

MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM
VI NGHIÊN CỨU
3.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý nước sinh hoạt phù hợp
với quy mô hộ gia đình tại thị trấn Bến Quan, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị.
3.2. Đối tượng nghiên cứu
Nguồn nước mặt ( nước sông) bị ô nhiễm ở thị trấn Bến Quan, huyện Vĩnh
Linh, tỉnh Quảng Trị.
Công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt cho quy mô hộ gia
đình tại xí nghiệp cấp nước Bến Quan, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị.
3.3. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý nước sinh hoạt phù hợp
với quy mô hộ gia đình tại thị trấn Bến Quan, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị.
Thời gian: Từ ngày 06/01 đến ngày 09/05/2010
Địa điểm nghiên cứu: Xí nghiệp cấp nước sinh hoạt thị trấn Bến Quan,
huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp tiếp cận thông tin trực tiếp và gián tiếp
Thu thập thông tin, tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu.
Thu thập số liệu từ mạng internet, từ sách xuất bản, từ báo, tạp chí và một
số tài liệu khác.
Các số liệu được thu thập trên các tại liệu chính thống có cơ sở khoa học và
được lựa chọn để kiểm tra.
3.4.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Tính toán các thiết bị keo tụ - tạo bông, thiết bị lắng, thiết bị lọc
3.4.3 Phương pháp xử lý số liệu thống kê
PHẦN 4
NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Tình trạng các nguồn nước sông, giếng khoan, giếng đào ở thị trấn Bến
Quan, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị.

4.1.1. Tình trạng nguồn nước sông
Sông Sa Lung chảy qua địa phận thị trấn Bến Quan có lượng nước dồi dào,
Ngoài ra, còn có một số ao, hồ cung cấp một lượng nước lớn cho sản xuất nông
nghiệp trong vùng. Chất lượng nước sông trước đây tương đối tốt, hàm lượng
các chất rắn lơ lửng trong nước nhỏ, hàm lượng rong, tảo trong nước ít nên độ
màu thấp, nước có độ đục thấp Tuy nhiên, trong những năm gần đây tình trạng
gia tăng dân số quá nhanh, chặt phá rừng đầu nguồn, khai thác vàng bừa bãi làm
cho chất lượng nước sông xấu đi nhiều. Nước có độ đục cao nhất là vào mùa
mưa, lũ lụt dâng cao gây xói mòn, sụt lún hai bên bờ sông. Mùa hè, mực nước
trong sông giảm đi nhiều. Chất lượng nước sông còn chịu ảnh hưởng của sản
xuất công nghiệp địa phương, lượng nước thải từ xưởng chế biến mủ cao su thải
vào nước sông làm cho nước sông có mùi hôi thối khó chịu.
Tình trạng chất lượng nước sông bị ô nhiễm do hàm lượng cặn gia tăng, độ
màu, mùi vị biến đổi theo chiều hướng xấu, nên muốn sử dụng nguồn nước sông
cấp cho sinh hoạt thì phải dùng công nghệ xử lý để làm sạch nước.
4.1.2. Tình trạng nguồn nước trong giếng khoan, giếng đào
Do cấu tạo địa hình đất đai vùng đồi núi, nên muốn khai thác nguồn nước
ngầm ở tầng nông phục vụ sinh hoạt người ta phải đào hay khoan giếng ở độ sâu
lớn và khó khăn. Thị trấn Bến Quan có 996 hộ dân, trong số đó có 100 hộ sử
dụng giếng khoan, còn lại là sử dụng giếng đào để lấy nước sinh hoạt.
Chất lượng nước giếng ở đây cũng tương đối tốt. Độ trong cao, nước ít bị
nhiễm phèn, sắt, hàm lượng cặn ít dùng làm nước ăn uống, sinh hoạt rất tốt.
Trong 4 năm trở lại đây, nguồn nước giếng tại thị trấn bị giảm đi nhiều, hàm
lượng sắt, mangan trong nước tăng, nước bị nhiễm phèn gây khó khăn trong sinh
hoạt. Mùa hè, mực nước giếng giảm gây tình trạng thiếu nước trầm trọng. Mùa
mưa, nước giếng bị nhiễm đục dài ngày nên người ta phải lọc qua các bể lọc cát
trước khi sử dụng. Ngoài ra, một số thôn xóm trong thị trấn sống trên vùng đất
trước kia là kho thuốc trừ sâu của nông trường nên nguồn nước giếng bị nhiễm
các hóa chất độc hại gây ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân rất nghiêm
trọng. Với đà phát triển công nghiệp của địa phương, sự gia tăng dân số, tình

hình biến đổi khí hậu như hiện nay nguồn nước giếng không thể đảm bảo về số
lượng và chất lượng để cung cấp cho sinh hoạt của cư dân trong thị trấn. Vì vậy,
xây dựng trạn xử lý và cấp nước sinh hoạt cho cộng đồng dân cư trong vùng là
công việc cần thiết và cấp bách.
4.2. Các chỉ tiêu chất lượng và tiêu chuẩn dùng nước
4.2.1. Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt dùng làm nguồn cấp nước
Bảng 4.1. Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt dùng làm nguồn cấp nước [3]
Stt Chỉ tiêu Tiêu chuẩn
cho phép
Stt Chỉ tiêu Tiêu chuẩn
cho phép
1
2
3
Tính chất lý học
- Độ màu
- Mùi vị
- Nhiệt độ
- Độ đục
Tính chất vi sinh
- Coliform
- Fecal Coliform
Tính chất hóa học
- Độ kiềm
- Amoniac
- Arsen
- Bari
- Cadimi
- Clorua
- Crom Cr

6+
- Đồng
- Oxy hòa tan
- Flo
- Độ cứng
- Chì
- Mangan qua lọc
- Nitrat + Nitrit
- pH
75
-
-
-
10000/100ml
200/100ml
-
0,5 mg/l
(Tính theo N)
0,05 mg/l
1,0 mg/l
0,01 mg/l
250 mg/l
0,05 mg/l
1,0 mg/l
≥
4 mg/l
-
-
0,05 mg/l
0,05 mg/l

10 mg/l
(Tính theo N)
6,0
÷
8,5
4
5
6
7
- Photpho
- Selen
- Bạc
- Sunfat
- Tổng chất rắn
hòa tan
- Kẽm
- Chất tạo bọt
- Dầu mỡ
Thuốc trừ sâu
- Endrin
- Lindane
- Methoxy
Chlor
- Toxaphene
Thuốc diệt cỏ
- 2,4-D
Chất phóng xạ
- Tổng hoạt độ
α
- Tổng hoạt độ

β
-
0,01 mg/l
0,05 mg/l
400 mg/l
500 mg/l
5 mg/l
0,5 mg/l
không
0,0002 mg/l
0,04 mg/l
0,1 mg/l
0,005 mg/l
0,1
15 pc/l
50 pc/l
4.2.2. Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng để làm nước ăn uống và sinh hoạt
Nước cấp cho ăn uống phải không màu, không mùi vị, không chứa các chất
độc hại, vi trùng và tác nhân gây bệnh. Hàm lượng các chất hòa tan không được
vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Theo tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh
hoạt phải có các chỉ tiêu chất lượng như sau:
Bảng 4.2. Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống
Ban hành kèm theo quyết định của Bộ trưởng Bộ Y tế số 1329/
2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002
T
T
Tên chỉ
tiêu
Đơn
vị

tính
Giới hạn
tối đa
TT Tên chỉ tiêu
Đơn
vị
tính
Giới
hạn tối
đa
1 Màu sắc CTU 15 17
Hàm lượng
Xianua
mg/l 0,07
2 Mùi vị Không có 18 Hàm lượng mg/l 0,7
÷
1,
mùi, vị lạ Florua 5
3 Độ đục NTU 2 19
Hàm lượng
Hydrosunfua
mg/l 0,05
4 pH 6,5
÷
8,5 20
Hàm lượng
sắt
mg/l 0,5
5 Độ cứng mg/l 300 21
Hàm lượng

chì
mg/l 0,01
6
Tổng chất
rắn hòa tan
(TDS)
mg/l 1000 22
Hàm lượng
Mangan
mg/l 0,5
7
Hàm lượng
nhôm
mg/l 0,2 23
Hàm lượng
thủy ngân
mg/l 0,001
8
Hàm lượng
amoni tính
theo NH
+
4
mg/l 1,5 24
Hàm lượng
Molibden
mg/l 0,07
9
Hàm lượng
antimon

mg/l 0,005 25
Hàm lượng
Niken
mg/l 0,02
10
Hàm lượng
Asen
mg/l 0,01 26
Hàm lượng
Nitrat
mg/l 50
11
Hàm lượng
Bari
mg/l 0,7 27
Hàm lượng
Nitrit
mg/l 3
12
Hàm lượng
Bo
mg/l 0,3 28
Hàm lượng
Selen
mg/l 0,01
13
Hàm lượng
Cadimi
mg/l 0,003 29
Hàm lượng

Natri
mg/l 200
14
Hàm lượng
Clorua
mg/l 250 30
Hàm lượng
Sunfat
mg/l 250
15
Hàm lượng
đồng
mg/l 0,05 31
Hàm lượng
Kẽm
mg/l 3
16
Hàm lượng
Crom
mg/l 2 32 Độ oxy hóa mg/l 2
4.2.3. Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng để làm nước sinh hoạt
Bảng 4.3. Tiêu chuẩn vệ sinh nước sạch
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn tối đa
1 Màu sắc TCU 15
2 Mùi vị Không có mùi vị lạ
3 Độ đục NTU 5
4 pH 6.0-8.5 (**)
5 Độ cứng mg/l 350
6 Amoni (tính theo NH
4

+
) mg/l 3
7 Nitrat (tính theo NO
3
-
) mg/l 50
8 Nitrit (tính theo NO
2
-
) mg/l 3
9 Clorua mg/l 300
10 Asen mg/l 0.05
11 Sắt mg/l 0.5
12 Độ ô-xy hoá theo KMn0
4
mg/l 4
13
Tổng số chất rắn hoà tan
(TDS)
mg/l 1200
14 Đồng mg/l 2
15 Xianua mg/l 0.07
16 Florua mg/l 1.5
17 Chì mg/l 0.01
18 Mangan mg/l 0.5
19 Thuỷ ngân mg/l 0.001
20 Kẽm mg/l 3
21 Coliform tổng số
vi khuẩn /
100ml

50
22
E. coli hoặc Coliform chịu
nhiệt
vi khuẩn /
100ml
0
Bảng 4.4. Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng nước sinh hoạt
(Quy chuẩn Việt Nam 02:2009/BYT)
Tên chỉ tiêu Đơn vị tính
Giới hạn tối đa cho phép
Phương
pháp thử
I II
Màu sắc TCU 15 15
TCVN
6185-1996
Mùi, vị -
Không có
mùi, vị lạ
Không có
mùi, vị lạ
Cảm quan
Độ đục NTU 5 5
TCVN
6184-1996
Clo dư mg/l 0.3
÷
0.5 0.3
÷

0.5
SMEWW
4500 CI
pH - 6
÷
8.5 6
÷
8.5
TCVN
6492-1999
Hàm lượng
amon(NH
4
+
)
mg/l 3 3
SMEWW
4500 –
NH
3
C
Hàm lượng
sắt tống
số(Fe
2+
, Fe
3+
)
mg/l 0.5 0.5
TCVN

6177-1996
Chỉ số
KMnO
4
mg/l 4 4
TCVN
6186-1996
Độ cứng tính
theo CaCO
3
mg/l 350 -
TCVN
6224-1996
Hàm lượng
clorua
mg/l 300 -
TCVN
6194-1996
Hàm lượng
Florua
mg/l 1.5 -
TCVN
6195-1996
Hàm lượng
Asen tổng số
mg/l 0.01 0.05
TCVN
6626-2000
Coliforms
tổng số

Vi
khuẩn/100ml
50 150
TCVN 6187
– 1,2: 1996
E-coli hoặc
coliform chịu
nhiệt
Vi
khuẩn/100ml
0 20
TCVN 6187
– 1,2: 1996
Ghi chú: Giới hạn tối đa cho phép I áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước.
Giới hạn tối đa cho phép II áp dụng đối với các hình thức khai thác nước cá
nhân, hộ gia đình (các hình thức cấp nước bằng đường ống chỉ qua xử lý đơn
giản như giếng khoan, giếng đào, bể mưa, đường ống tự chảy).
4.3. Tổng quan về chất lượng nước[3]
Để cung cấp nước sạch có thể khai thác các nguồn nước thiên nhiên như
nước mặt ( sông, suối, ao, hồ ), nước ngầm và nước biển.
+ Nước mặt:
Là nguồn nước được kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên
tiếp xúc với không khí nên đặc trưng của nước mặt là: chứa khí hòa tan, chứa
nhiều chất rắn lơ lửng, có hàm lượng chất hữu cơ cao, có sự hiện diện của tảo.
Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước mặt dùng để làm nước cấp sinh hoạt theo bảng
(4.1).
+ Nước ngầm:
Được khai thác từ các tầng chứa nước dưới đất, chất lượng nước ngầm phụ
thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nó chảy qua. Đặc trưng chung của nước ngầm là:
Độ đục thấp, nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định, không có ôxy,

chứa nhiều khí H
2
S, CO
2
, chứa nhiều chất khoáng hòa tan (mangan, sắt, fluor ),
không có sự hiện diện của vi sinh vật.
+ Nước biển:
Có độ mặn cao, phụ thuộc vào vị trí địa lý như gần bờ hay xa bờ, gần cửa
sông hay xa cửa sông.
4.3.1. Tính chất lý học của nước [3]
4.3.1.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước dùng làm nguồn nước cấp phụ thuộc vào nhiệt độ và
điều kiện khí hậu môi trường, trong đó nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn đến quá
trình xử lý và nhu cầu tiêu thụ nước.
Nước mặt có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường, ví dụ: Miền Bắc
nhiệt độ nước mặt dao động từ 13
÷
34
o
C, còn ở miền Nam nhiệt độ nguồn nước
mặt dao động từ 26
÷
29
o
C.
4.3.1.2. Độ màu
Do các chất bẩn trong nước tạo nên, các hợp chất sắt, mangan không hòa
tan trong nước làm cho nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu
vàng, các loại thủy sinh tạo cho nước có màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn
bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen. Đơn vị

đo độ màu của nước là Platin-Coban.
Độ màu biểu kiến của nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo nên
và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc.
Độ màu thực của nước do các chất hòa tan trong nước tạo nên và loại bỏ
bằng phương pháp hóa lý kết hợp.
4.3.1.3. Độ đục
Nước là môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các chất rắn,
cạn, huyền phù thì khả năng truyền ánh sáng giảm đi. Đơn vị đo độ đục là NTU
hoặc FTU. Nước cấp cho ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU.
4.3.1.4. Mùi, vị
Mùi trong nước 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 tạo nên. Nước thiên nhiên có
mùi tanh, mùi đất, mùi thối. Trong quá trình xử lý tiệt trùng nước bằng các hợp
chất Clo thì nước bị nhiễm mùi Clo hoặc Clophenol.
Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan mà nước có
thể có các vị ngọt, đắng, chát, mặn.
4.3.1.5. 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. Độ nhớt là yếu tố chính gây nên tổn thất áp lực
và do vậy nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước. Độ nhớt tăng
khi hàm lượng các muối hòa tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng.
4.3.1.6. Độ dẫn điện
Nước có tính dẫn điện kém, độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các
chất khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ. Độ dẫn điện dùng để
đánh giá tổng hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước.
4.3.1.7. Tính phóng xạ
Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ có trong nước
tạo nên. Nước ngầm thường bị nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, tuy nhiên các
chất phóng xạ này có thời gian bán phân hủy rất ngắn nên nước thường vô hại.
Khi nước bị nhiễm bẩn từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có

thể vượt quá giới hạn cho phép.
4.3.2. Tính chất hóa học của nước[3]
4.3.2.1. Độ pH
Độ pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H
+
có trong dung dịch, dùng để
biểu thị tính acid và tình kiềm của nước. Độ pH có liên quan đến sự hiện diện cả
một số kim loại và khí hòa tan trong nước. Ở độ pH < 5, tùy vào điều kiện địa
chất trong một số nguồn nước có thể chứa sắt, mangan và nhôm ở dạng hòa tan
và một số loại khí như CO
2
, SO
2
ở dạng tự do trong nước. Tính chất này được
ứng dụng để khử các hợp chất sunfua và cacbonat có trong nước bằng biện pháp
làm thoáng.
Ngoài ra, khi tăng pH và có tác nhân oxy hóa, các kim loại hòa tan trong
nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tách ra khỏi nước bằng biện pháp
lắng, lọc
4.3.2.2. Độ kiềm
Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat,
hydroxit và các anion của các muối acid yếu. Ở nhiệt độ nhất định độ kiềm phụ
thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước. Độ kiềm
bicacbonat, cacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch nước, nguồn
nước có tính đệm cao, trong quá trình xử lý có dùng thêm các hóa chất như phèn
thì độ pH của nước ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hóa chất dùng để điều
chỉnh pH.
4.3.2.3. Độ cứng
Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magie
có trong nước. Trong kỹ thuật xử lý nước sử dụng 3 khái niệm độ cứng là độ

cứng toàn phần, độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. Dùng nước có độ cứng
cao trong sinh hoạt sẽ gây lẵng phí xà phòng. Còn trong sản xuất, nước cứng tạo
thành lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa làm ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm.
4.3.2.4. Độ oxy hóa
Độ oxy hóa là đại lượng đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước, đó là
lượng oxy cần để oxy hóa hết các hợp chất hửu cơ trong nước. Chất oxy hóa
thường dùng để xác định chỉ tiêu này là KMnO4 . Trong thực tế, nguồn nước có
độ oxy hóa >10 mgO2/l đã có thể bị nhiễm bẩn. Nếu trong quá trình xử lý nếu
dùng háo chất clo ở dạng tự do hay hợp chất hypoclorit thì sẽ tạo thành hợp chất
clo hữu cơ là Trihalometan (THM) có khả năng gây ưng thư. Tổ chức Y tế thế
giới quy định mức tối đa của THM trong nước uống là 0,1mg/l.
4.3.2.5. Các hợp chất chứa nito
Quá trình phân hủy các chất hửu cơ tạo ra NH
3
, NO
3
, NO
2
. Các hợp chất
này dùng để làm chất chỉ thị để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.
Khi nước mới bị nhiễm bẩn ngoài các chỉ tiêu có giá trị cao như độ oxy hóa,
amoniac trong nước còn có một ít nitrat và nitrit. Sau một thời gian, amoniac và
nitrit bị oxy hóa thành nitrat. Nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt
cho rong tảo phát triển gây ảnh hưởng đến chất lượng nước dùng trong sinh
hoạt. Tổ chức Y tế thế giới quy định nồng độ nitrat trong nước uống không được
vượt quá 10 mg/l (tính theo N).
4.3.2.6. Các hợp chất chứa phospho
Trong nước tự nhiên thường gặp nhất là phosphat, đây là sản phẩm của quá
trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ. Phosphat là chất dinh dưỡng cho sự

phát triển của rong tảo, nguồn phosphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải
sinh hoạt, nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên
đồng ruộng.
Phosphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhưng sự
tồn tại của chất này với hàm lượng cao trong nước gây cản trở cho quá trình xử
lý, đặc biệt là hoạt động của các bể lắng. Đối với các nguồn nước có hàm lượng
cặn hữu cơ cao như nitrat và phosphat thì các bông cặn kết cợn ở bể tạo bông
không lắng được ở bể lắng mà có khuynh hướng tạo thành dám nỗi lên mặt
nước.
4.3.2.7. Các hợp chất silic
Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất silic. pH < 8, silic tồn tại
dạng H
2
SiO
3
, khi pH = 8
÷
11 silic tồn tại dạng HSiO
−
3
. Ở pH >11 silic tồn tại
dạng HSiO
−
3
, SiO
−2
3
. Trong quá trình xử lý nước Silic có thể được loại bỏ một
phần khi dùng các hóa chất keo tụ để làm trong nước.
4.3.2.8. Clorua

Clorua làm cho nước có vị mặn, ion này xâm nhập vào nước qua sự hòa tan
các muối khoáng hoặc bị ảnh hưởng từ quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước
ngầm hay ở đọan sông gần biển.
4.3.2.9. Sunfat
Ion sunfat (SO
−2
4
) thường có trong nước có nguồn gốc hữu cơ hoặc nguồn
gốc khoáng chất. Với hàm lượng sunfat cao hơn 400 mg/l có thể gây mất nước
trong cơ thể và làm tháo ruột.
4.3.2.10. Florua
Trong nước thiên nhiên các hợp chất của florua khá bền vững và khó loại
bỏ trong quá trình xử lý thông thường. Nồng độ thấp từ 0,5 đến 1 mg/l giúp bảo
vệ men răng nhưng nếu nồng độ >4 mg/l trong một thời gian dài có thể gây đen
răng và hủy hoại răng vĩnh viễn.
4.3.2.11. Sắt
Trong nước mặt thường chứa các ion Fe
3+
dạng keo hữu cơ hoặc là cặn
huyền phù. Trong nước thiên nhiên chủ yếu là nước ngầm thì hàm lượng sắt là
40 mg/l hoặc cao hơn nữa. Với hàm lượng sắt cao hơn 0,5 mg/l, nước có mùi
tanh khó chịu, làm vàng quần áo, làm hỏng sản phẩm các ngành dệt, giấy, phim
ảnh, đồ hộp. Cặn sắt kết tủa trong đường ống làm tắc hoặc giảm khả năng vận
chuyển của đường ống.
4.3.2.12. Mangan
Tồn tại chủ yếu trong nước ngầm dưới dạng ion Mn
2+
nhưng với hàm lượng
tương đối thấp, ít khi vượt quá 5 mg/l. Khi hàm lượng mangan trong nước lớn
hơn 0,1 mg/l thì sẽ gây ra các tác hại như sắt.

4.3.2.13. Nhôm
Vào mùa mưa, ở những vùng đất phèn, đất trong điều kiện không có oxy
các chất như Jarosite và Fe
2
O
3
tác động qua lại, lất oxy của nhau và tạo thành
sắt, nhôm sunfat hòa tan trong nước làm cho nước ở các vùng này rất chua. Khi
chứa nhiều nhôm, nước thường có màu xanh và vị chua. Nhôm có độc tính đối
với con người, uống nước chứa nhiều nhôm gây ra các bệnh về não.
4.3.2.14. Khí hòa tan
Các loại khí hòa tan thấy nhiều trong nước thiên nhiên như là khí cacbonic,
oxy, sunfua hydro. Trong nước mặt các hợp chất sunfua thường bị oxy hóa
thành dạng sunfat. Do vậy mà sự có mặt của khí H
2
S chứng tỏ nguồn nước đã bị
nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân hủy đang tích tụ ở đáy. Khi pH
tăng H
2
S chuyển sang các dạng HS
−
và S
−2
.
4.3.2.15. Các hóa chất bảo vệ thực vật
Đều có độc tính cao đối với con người, việc sử dụng khối lượng lớn các
loại hóa chất trên đồng ruộng đang đe dọa làm ô nhiễm nguồn nước.
4.3.2.16. Các chất hoạt động bề mặt
Một số chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt trong
nước thải sinh hoạt và công nghiệp đang xả vào các nguồn nước. Đây là những

hợp chất khó phân hủy sinh học nên tích tụ lại gây hại cho cơ thể con người khi
sử dụng. Ngoài ra, các chất này tạo thành lớp màng ngăn cản quá trình hòa tan
oxy vào nước làm chậm quá trình làm sạch của nguồn nước.
4.3.3. Các chỉ tiêu vi sinh
Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và
các bào tử của chúng. Chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quang
hoặc sống và phát triển trong nước. Trong thực tế không thể xác định được tất cả
các loại vi sinh vật gây bệnh qua đường nước vì phức tạp và tốn thời gian. Mục
đích của việc kiểm tra vệ sinh nước là xác định mức độ an toàn của nước đối với
sức khỏe con người. Ecoli là nhóm trực khuẩn đường ruột có thời gian bảo tồn
trong nước gần giống những vi sinh vật gây bệnh khác. Sự có mặt của E.coli
chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn phân rác và có khả năng tồn tại các vi
trùng gây bệnh khác. Số lượng E.coli nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm
bẩn phân rác của nguồn nước.
4.3.4. Tính ổn định của nước
Nước ổn định sẽ không làm ăn mòn đường ống hoặc đóng cáu cặn trong
quá trình vận chuyển và dự trữ.