do an nuoc cap chinh thuc pptx

Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
MỤC LỤC
CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 4
1.1 Đặt vấn đề 4
1.2 Mục tiêu 4
CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP 5
2.1Các nguồn nước cấp ở nước ta 5
2.1.1 Nước dùng sinh hoạt 5
2.1.2 Nước dùng sản xuất 5
2.1.3 Nước dùng chữa cháy 6
2.2 Thành phần và tính chất của nước cấp 7
2.2.1 Tính chất vật lý 7
2.2.2 Tính chất hóa học 9
2.2.3 Chỉ tiêu vi sinh 16
CHƯƠNG III : TỒNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC CẤP 18
3.1 Xử lý nước cấp bằng phương pháp cơ học 18
3.1.1 Hồ chứa lắng sơ bộ 18
3.1.2 Song chắn rác và Lưới chắn rác 18
3.1.3 Bể lắng cát 19
3.1.4 Lắng 19
3.1.5 Lọc 20
3.2 Xử lý nước cấp bằng phương pháp hóa lý 22
3.2.1 Clo hóa sơ bộ 22
3.2.2 Keo tụ tạo bông 22
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 1
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
3.2.3 Khử trùng 24

CHƯƠNG IV : ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH
TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 27
4.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 27
4.2 Đề xuất phương án xử lý ( 2 phương án ) 28
4.3 Phân tích và lựa chọn công nghệ 30
4.4 Tính toán công trình đơn vị 31
4.4.1 Bể trộn cơ khí 31
4.4.2 Bể lắng đứng 33
4.4.3 Bể lọc nhanh 40
CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49
5.1 Kết luận 49
5.2 Kiến nghị 49
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 2
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
DANH SÁCH BẢNG Trang
Bảng3.1 Tính chất nước thải sinh hoạt 23
Bảng4.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 25
Bảng4.2 So sánh ưu nhược điểm 2 phương án 29
DANH SÁCH HÌNH
Hình 3.1 Lưới chắn rác 19
Hình 3.2 Bể lắng 20
Hình 3.3 Bể lọc 22
Hình 4.1: 2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải 29
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 3
Đồ án mơn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
CHƯƠNG I

MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi nền kinh tế phát triển, đời sống của người dân được nâng cao thì nhu cầu
dùng nước sạch càng mạnh mẽ. Do đó, vấn đề nước sạch đang là nỗi bức xúc của
người dân và việc đầu tư xây dựng một hệ thống xử lý nước sạch để cung cấp cho
người dân là một việc làm cần thiết và cấp bách. Nó không chỉ đáp ứng nhu cầu
dùng nước hàng ngày nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân mà còn
tạo điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế của Việt Nam nói chung và của khu
vực dân cư nói riêng.
Nước trong thiên nhiên được dùng làm các nguồn nước cung cấp cho ăn
uống sinh hoạt và công nghiệp có chất lượng rất khác nhau. Đối với các nguồn
nước mặt, thường có độ đục, độ màu và hàm lượng vi trùng cao. Đối với các nguồn
nước ngầm, hàm lượng sắt và mangan thường vượt quá giới hạn cho phép.
Có thể nói, hầu hết các nguồn nước thiên nhiên đều không đáp ứng được
yêu cầu, về mặt chất lượng cho các đối tượng dùng nước.
Chính vì vậy, trước khi đưa nước vào sử dụng, cần phải tiến hành xử lí
chúng.
1.2 MỤC TIÊU
Nhiệm vụ chính của đồ án là tiến hành xử lý nguồn nước thô ban đầu sao
cho nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn ăn uống và vệ sinh môi trường để cung cấp nước
sạch cho một khu dân cư 5000 dân. (Theo QCVN 01:2009/BYT.)
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hồng Nghiêm Trang 4
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
2.1CÁC NGUỒN CẤP NƯỚC Ở NƯỚC TA:
- Năm 1896, hệ thống xử lý nước đầu tiên của Hà Nội được chính thức đưa vào
vận hành. Hiện nay, hệ thống cấp nước của thành phố Hà Nội đã được cải tạo và xây

dựng mới với trang thiết bị hiện đại, nâng công suất lên 390 000 m
3
/ngày. Đối với các
thành phố khác ở miền Bắc, nhiều hệ thống cấp nước cũng đã được cải tạo và phát
triển.
- Ở miền Nam, các hệ thống cấp nước cho các đô thị lớn cũng được cải tạo và
nâng cấp. Nhiều nhà máy nước xây dựng từ thời thuộc Pháp đã được cải tạo, thay đổi
công nghệ xử lý. Hiện nay, ở thành phố Hồ Chí Minh, nhà máy nước Thủ Đức I có
công suất 700 000 m
3
/ngày đang hoạt động, nhà máy nước Tân Hiệp, nhà máy nước
ngầm Hóc Môn và nhà máy nước Thủ Đức II có công suất 300 000 m
3
/ngày đang khởi
công xây dựng đảm bảo cung cấp nước sạch sinh hoạt và sản xuất của toàn thành phố.
Trong thời điểm hiện nay, nhiều trạm cấp nước đã được xây dựng mới, áp dụng
những công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia,
Singapore,…Các loại công trình xử lý như bể lắng ngang có các tấm lamen, bể lắng
kiểu accelator, kiểu pulsator, bể lọc sử dụng vật liệu nổi, bể lọc kiểu Aquazuz V đã
được áp dụng ở nhiều nơi. Trong công nghệ xử lý nước ngầm, áp dụng ejector thu khí,
tháp oxy hóa, nước chảy chuyển bậc để oxy hóa sắt thay cho giàn mưa cổ điển. Những
trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã áp dụng công nghệ tiên tiến và tự động hóa
cao. Trong tương lai, các hệ thống cấp nước sẽ được nâng cấp để theo kịp các nước
trong khu vực.
2.1.1 Nước dùng cho sinh hoạt:
Là loại nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người như nước dùng để ăn
uống, tấm rửa, giặt, chuẩn bị nấu ăn, cho các khu vệ sinh, tưới đường, tưới cây,…Loại
nước này chiếm đa số trong các khu dân cư. Nước dùng cho sinh hoạt phải đảm bảo
các tiêu chuẩn về hóa học, lý học và vi sinh theo các yêu cầu của quy phạm đề
ra,không chứa các thành phần lý, hóa học và vi sinh ảnh hưởng đến sức khỏe của con

người.
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 5
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
2.1.2 Nước dùng cho sản xuất
Có rất nhiều ngành công nghiệp dùng nước với yêu cầu về lưu lượng và chất
lượng nước rất khác nhau. Có ngành yêu cầu chất lượng nước không cao nhưng số
lượng lớn, ngược lại có những ngành yêu cầu số lượng nước không nhiều nhưng chất
lượng nước rất cao, ví dụ nước cho các ngành công nghiệp dệt, phim ảnh, nước cấp
cho các nồi hơi, nước cho vào sản phẩm là các đồ ăn uống,…Nước cấp cho các ngành
công nghiệp luyện kim, hóa chất yêu cầu lượng nước lớn nhưng yêu cầu chất lượng
thường không cao. Lượng nước cấp cho sản xuất của một nhà máy có thể tương đương
với nhu cầu dùng nước của một đô thị hàng ngàn dân.
2.1.3 Nước dùng cho chữa cháy
Dù là khu vực dân cư hay khu công nghiệp đều có khả năng xảy ra cháy. Vì vậy,
hệ thống cấp nước cho sinh hoạt hay sản xuất đều phải tính đến trường hợp có cháy.
Nước dùng cho việc chữa cháy luôn được dự trữ trong bể chứa nước sạch của thành
phố
2.2 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC CẤP
Để xác lập được các biện pháp xử lí nước, cần phải căn cứ vào các chỉ tiêu đánh
giá chất lượng nước nguồn và yêu cầu chất lượng của nước sử dụng.
Tổng quan về chất lượng nước:
Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường
gọi là nước thô) là nước mặt, nước ngầm và nước biển.
Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ
các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng
của nước mặt là:
- Chứa khí hòa tan, đặc biệt là Oxy.
- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước trong hồ, chứa it chất rắn

lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo).
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 6
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
2.2.1.Tính chất lý học của nước:
• Nhiệt độ:
Nhiệt độ của nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi rường và khí hậu.
Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lí nước. Sự thay đổi nhiệt
độ của nước phụ thuộc vào từng loại nguồn nước.
Nhiệt độ của nguồn nước mặt dao động rất lớn (từ 4-40
o
C) phụ thuộc vào thời
tiết và độ sâu nguồn nước. Ví dụ: ở miền Bắc Biệt Nam, nhiệt độ nước thường dao
động 13- 34
o
C, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đối
ổn định hơn (26- 29
o
C).
• Độ màu:
Độ màu thường do các chất bẩn có trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan
không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, các loại
thủy sinh tạo cho nước 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 thường dùng là Platin- Côban. Nước thiên nhiên thường có độ
màu thấp hơn 200 PtCo. Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng
trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ

màu thực của nước (do các chất hòa tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hóa lý kết
hợp.
• Độ đục:
Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các vật lạ như
các chất huyền phù, các hạt cặn đất đá, các vi sinh vật khả năng truyền ánh sáng bị
giảm đi. Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ đục
thường là mgSiO
2
/l, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau.
Nước mặt thường có độ đục không vượt quá 5 NTU.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của
nước.
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 7
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
• Mùi vị:
Mùi vị trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu
cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có
thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nước sau khi tiệt trùng với các hợp chất Clo có thể
bị nhiễm mùi Clo hay Clophênol.
Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan, nước có thể có vị
mặn, ngọt, chát, đắng
• Độ nhớt:
Độ nhớt là đại lượng biểu thị lực ma sát nội, sinh ra trong quá trình dịch chuyển
giữa các lớp chất lỏng với nhau. Đây là yếu tố chính gây 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.
• Độ dẫn điện:
Nước có độ dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20

o
C có độ dẫn điện là 4.2
µ
S/m
(tương ứng điện trở 23.8M
Ω
/cm). Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các
chất khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ.Tính chất này thường được
sử dụng để đánh gía tổng hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước.
 Tính phóng xạ: Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ
trong nước tạo nên. Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất
này có thời gian bán phân hủy rất ngăn nên nước thường vô hại.
Tuy nhiên khi bị nhiễm bẩn phóng xạ
α
và
β
thường được dùng để xác định
tính phóng xạ của nước. Các hạt
α
bao gồm 2 proton và 2 neutron có năng lượng
xuyên thấu nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa,
gây tác hại cho cơ thể do tính ion hóa mạnh. Các hạt
β
có khả năng xuyên thấu mạnh
hơn, nhưng dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể.
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 8
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
2.2.2 Tính chất hóa học của nước:

• Độ pH:
Độ pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được
dùng để biểu thị tính axít và tính kiềm của nước.
Khi pH = 7 nước có tính trung tính.
PH < 7 nước có tính axít.
pH > 7 nước có tính kiềm.
Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan
trong nước. Ơ độ pH < 5, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, trong một số nguồn nước
có thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hòa tan và một số loại khí như CO
2
, H
2
S tồn tại
ở dạng tự do trong nước. Độ pH 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 thêm
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.
• Độ kiềm:
Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng các ion bicacbonat, hydroxit và anion của
các muối của các axit yếu. Do hàm lượng các muối này có trong nước rất nhỏ nên có
thể bỏ qua. Ơ nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO
2
tự do có trong nước.
Độ kiềm bicacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch nước. Nguồn nước
có tính đệm cao, nếu trong quá trinh xử lý có dùng thêm các hóa chất như phèn, thì độ
pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hóa chất dùng đễ điều chỉnh
pH.
• Độ cứng:
Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có trong
nước. Trong kỹ thuật sử lý nước dùng 3 loại khái niệm độ cứng:

SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 9
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
- Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi và magiê có trong
nước.
- Độ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng các muối cacbonat và bicacbonat của
Canxi và Magiê có trong nước.
- Độ cứng vĩnh cửu biểu thị tổng hàm lượng các muối còn lại của Canxi và
Magiê có trong nước.
Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do Canxi và
Magiê phản ứng với các axít béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất, nước
cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm.
Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau:
Độ Đức (
o
dH) : 1
o
dH = 10 mg CaO/l nước.
Độ Pháp (
o
f) : 1
o
f= 10 mg CaCO
3
/l nước.
Độ Anh (
o
e) : 1

o
e = 10 mg CaCO
3
/ 0.7 l nước.
Đông Au (mgđl/l) : 1 mgđl/l= 2.8
o
dH.
Tùy theo giá trị độ cứng, nước đượcb phân loại thành:
Độ cứng < 50 mg CaCO3/l : nước mềm.
50- 150 mg CaCO3/l : nước trung bình.
150-300 mgCaCO3/l : nước cứng.
> 300 mgCaCO
3
/l : nước rất cứng.
• Độ oxy hóa:
Độ oxy hóa là một đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn
nước. Đó là lượng oxy cần có để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nước. Chất
oxy hóa thường dùng để xác định chỉ tiêu này là kali permanganat.
Trong thực tế, nguồn nước có độ oxy hóa lớn hơn 10 mgO
2
/l đã có thể bị nhiễm
bẩn. Nếu trong quá trình xử lý có dùng Clo ở dạng Clo tự do hay hợp chất hypoclorit
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 10
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
sẽ tạo thành các hợp chất Clo hữu cơ trihalometan (THM) có khả năng gây ung thư.
Tổ chức Y Tế thế giới quy đinh mức tối đa của THM trong nước uống là 0.1 mg/l.
Ngoài ra, để đánh giá khả năng ô nhiễm nguồn nước, cần cân nhắc thêm các yếu
tố sau đây:

- Độ oxy hóa trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể cao hơn nước ngầm.
- Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy
hòa tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hóa có thể thấp hơn thực tế. Sự thay đổi oxy
hóa theo dòng chảy: Nếu thay đổi chậm, lượng chất hữu cơ có trong nguồn nước
chủ yếu là các axit humic. Nếu độ oxy hóa giảm nhanh, chứng tỏ nguồn ô nhiễm là
do các dòng nước thải từ bên ngoài độ vào nguồn nước.
- Cần kết hợp với các chỉ tiêu khác nhau như hàm lượng ion Clorua, Sunphat,
Photphat, oxy hòa tan, các hợp chất Nitơ, hàm lượng vi sinh vật gây bệnh để có thể
đánh giá tổng quát về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.
• Các hợp chất chứa Nitơ: Quá trình phân hủy các chất hưũ cơ tạo ra amoniac,
nitrit và nitrat. Do đó, các hợp chất này thường được xem là những chất chỉ thị dùng
để nhận biết mức đô nhiễm bẩn của nguồn nước. Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài các chỉ
tiêu có giá trị cao như độ oxy hóa, amonniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat.
Sau một thời gian, amoniac, nitrit bị oxy hóa thành nitrat. Phân tích sự tương quan giá
trị các đại lượng này có thể dự đoán thường nhiễm nitrat.
Nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong phát triển, gây ảnh
hưởng đến chất lượng nước dùng trong sinh hoạt. Trẻ em uống nucớ có nồng độ nitrat
cao có thể ảnh hưởng đến máu (chứng methaemoglo binaemia). Theo quy định của Tổ
chứcY tế thế giới, nồng độ nitrat trong nước uống không được vượt quá 10 mg/l (tính
theo N).
• Các hợp chất Photpho:
Trong nước tự nhiên, thường gặp nhất là photphat. Đây là sản phẩm của quá trình
phân hủy sinh học các chất hữu cơ. Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 11
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
triển của rong tảo. Nguồn photphát đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh họat,
nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng.
Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhưng sự tồn tại

của chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt
là hoạt chất của các bể lắng. Đối với những nguồn nước có hàm lượng chất hữu cơ,
nitrat và photphat cao, các bông cặn kết cặn ở bể tạo bông sẽ không lắng được ở bể mà
có khuynh hướng tạo thành đám nổi lên mặt nước, đặc biệt vào những lúc trời nắng
chiếu trong ngày.
• Các hợp chất Silic:
Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất Silic. Ơ pH<8, Silic tồn tại ở
dạng H
2
SiO
3-
và SiO
3
2-
.Do vậy trong nước ngầm, hàm lượng Silic thường không vượt
quá 60 mg/l, chỉ có ở những nguồn nước có pH > 9.0, hàm lượng Silic đôi khi cao đến
300 mg/l.
Trong nước cấp cho các nồi hơi áp lực cao, sự tồn tại của các hợp chất Silic rất
nguy hiểm do cặn Silic đóng lại trên thành nổi, thành ống làm giảm khả năng truyền
nhiệt và gây tắc ống.
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.
• Clorua:
Clorua làm cho nước có vị mặn. Ion này thâm 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 đoạn sông gần biển. Việc dùng nước có hàm lượng clorua cao có thể gây ra bệnh về
thận. Ngoài ra, nước chứa nhiều Clorua có tính xâm thực đối với bêtông.
• Sunphat:
Ion Sunphat thường có trong nước có nguồn gốc khoáng chất hoặc nguồn gốc
hữu cơ. Với hàm lượng Sunphat cao hơn 400 mg/l, có thể gây mất nước trong cơ thể

và làm tháo ruột.
Ngoài ra, nước có nhiều ion Clorua và Sunphat sẽ làm xâm thực bêtông.
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 12
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
• Florua:
Nước ngầm từ các vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có hàm
lượng florua cao đến 10 mg/l. Trong nước thiên nhiên, các hợp chất của florua khá bền
vững và khó loại bỏ trong quá trình xử lý thông thường. Ơ nồng độ thấp, từ 0.5 mg/l
đến 1 mg/l, florua giúp bảo vệ răng. Tuy nhiên, nếu dùng nước chứa florua lớn hơn 4
mg/l trong một thời gian dài thì có thể gây đen răng và hủy hoại răng vĩnh viễn. Các
bệnh này hiện nay đang rất phổ biến tại một số khu vực ở Phú Yên, Khánh Hòa.
• Sắt: Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại dưới dạng ion Fe
2+
, kết hợp với các
gốc bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit humic hoặc keo
Silic. Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hóa, ion Fe
2+
bị oxy hóa thành ion
Fe
3+
và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)
3
có màu nâu đỏ.
Nước mặt thường chứa sắt (Fe
3+
),tồn tại ở dạng keo hữu cơ hoặc cặn huyền phù.
Trong nước thiên nhiên, chủ yếu là nước ngầm, có thể chứa sắt với hàm lượng đến 40
mg/l hoặc cao hơn.

Với hàm lượng sắt cao hơn 0.5 mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần
áo khi giặt, làm hỏng sản phẩm của các ngành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp. Các cặn sắt
kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển của các ống dẫn nước.
• Mangan:
Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm dưới dạng ion Mn
2+
, nhưng
với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5 mg/l. Tuy nhiên, với hàm lượng
mangan trong nước lớn hơn 0.1 mg/l sẽ gây nhiều nguy hại trong việc sử dụng, giống
như trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao.
• Nhôm: Vào mùa mưa, ở những vùng đất phèn, đất ở trong điều kiện khử không
có oxy nên các chất như Fe
2
O
3
và jarosite tác động qua lại, lấy oxy của nhau và tạo
thành sắt, nhôm, sunfat hòa tan vào nước. Do đó, nước mặt ở vùng này thường rất
chua, pH= 2.5- 4.5, sắt tồn tại chủ yếu là Fe
2+
(có khi cao đến 300 mg/l), nhôm hòa tan
ở dạng ion Al
3+
(5-7 mg/l).
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 13
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
Khi chứa nhiều nhôm hòa tan, nước thường có màu trong xanh và vị rất chua.
Nhôm có thể có độc tính đối với sức khỏe con người. Khi uống nước có hàm lượng
nhôm cao có thể gây ra các bệnh về não như alzheimer.

• Khí hòa tan: Các loại khí hòa tan thường thấy trong nước thiên nhiên là khí
(CO
2
), khí oxy (O
2
) và sunfua hyđro (H
2
S).
Nước ngầm không có oxy. Khi độ pH < 5.5, trong nước ngầm thừơng chứa nhiều
khí CO
2
. Đây là khí có tính ăn mòn kim loại và ngăn cản việc tăng pH của nước. Các
biện pháp làm thoáng có thể đuổi khí CO
2
, đồng thời thu nhận oxy hỗ trợ cho các quá
trình khử sắt và mangan. Ngoài ra, trong nước ngầm có thể chứa khí H
2
S có hàm
lượng đến vài chục mg/l. Đây là sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu
cơ có trong nước. Với nồng độ lớn hơn 0.5 mg/l, H
2
S tạo cho nước có mùi khó chịu.
Trong nước mặt, các hợp chất sunphua thường được oxy hóa thành dạng sunphat.
Do vậy, sự có mặt của khí H
2
S trong các nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước đã bị
nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân hủy, tích tụ ở đáy các vực nước.
Khi độ pH tăng, H
2
S chuyển sang các dạng khác la HS

-
và S
2-
.

• Hóa chất bảo vệ thực vật:
Hiện nay, có hàng trăm hóa chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ được sử dụng trong nông
nghiệp. Các nhóm hóa chất chính là:
- Photpho hữu cơ.
- Clo hữu cơ.
- Cacbonat.
Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với người. Đặc biệt là Clo hữu cơ,
có độ bền vững cao trong môi trường và khả năng tích lũy trong cơ thể con người.
Việc sử dụng khối lượng lớn các hóa chất này trên đồng ruộng đang đe dọa làm ô
nhiễm các nguồn nước.
• Chất hoạt động bề mặt: Một số chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy
rửa, chất tạo bọt có trong nước thải sinh hoạt và nước thải một số ngành công nghiệp
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 14
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
đang được xả vào các nguồn nước. Đây là những hợp chất khó phân hủy sinh học nên
ngày càng tích tụ nước đến mức có thể gây ahị cho cơ thể con người khi sử dụng.
Ngoài ra, các chất này còn tạo thành một lớp màng phủ bề mặt các vực nước, ngăn cản
sự hòa tan oxy vào nước và làm chậm các quá trình tự làm sạch của nguồn nước.
2.2.3 Các chỉ tiêu vi sinh:
Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các
đơn bào, chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sống và phát triển
trong nước, trong đó có một số sinh vật gây bệnh cần phải được loại bỏ khòi nước
trước khi sử dụng.

Trong thực tế không thể xác định tất cả các loại 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. Do vậy có thể dùng vài vi sinh
chỉ thị ô nhiễm phân để đánh giá sự ô nhiễm từ rác, phân người và động vật.
Cả ba nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân:
- Nhóm coliphorm đặc trưng là Escherichia Coli (E.Coli).
- Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis.
- Nhóm Clostridia khử sunfit đặc trưng là Clostridium perfringents.
Đây là các nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt trong phân người, trong đó
E.Coli là loại 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 loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều
hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm bẩn phân rác của nguồn nước. Ngoài ra, trong một
số trường hợp số lượng vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí cũng được xác định để tham khảo
thêm trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn nguồn nước.
CHƯƠNG III
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 15
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
3.1 XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC
3.1.1 Hồ chứa và lắng sơ bộ
Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô (nước mặt) là: tạo điều kiện thuận
lợi cho các quá trình tự làm sạch như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác
động của các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxy hóa do tác dụng của
oxy hòa tan trong nước, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn
nước vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà máy xử lý
nước.
3.1.2 Song chắn rác và lưới chắn rác:

Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ loại
trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu
quả làm sạch của các công trình xử lý. Vật nổi và vật lơ lửng trong nước có thể có kích
thước nhỏ như que tăm nổi, hoặc nhành cây non khi đi qua máy bơm vào các công
trình xử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng hàm lượng cặn và độ màu của
nước. Song chắn rác có cấu tạo gồm các thanh thép tiết diện tròn cỡ 8 hoặc 10, hoặc
tiết diện hình chữ nhật kích thước 6 x 50 mm đặt song song với nhau và hàn vào
khung thép. Khoảng cách giữa các thanh thép từ 40 ÷ 50 mm. Vận tốc nước chảy qua
song chắn khoảng 0,4 ÷ 0,8 m/s. Song chắn rác được nâng thả nhờ ròng rọc hoặc tời
quay tay bố trí trong ngăn quản lý. Hình dạng song chắc rác có thể là hình chữ nhật,
hình vuông hoặc hình tròn. Lưới chắn rác phẳng có cấu tạo gồm một tấm lưới căng
trên khung thép. Tấm lưới đan bằng các dây thép đường kính 1 ÷ 1,5 mm, mắt lưới 2 x
2 ÷ 5 x 5 mm. Trong một số trường hợp, mặt ngoài của tấm lưới đặt thêm một tấm lưới
nữa có kích thước mặt lưới 25 x 25 mm đan bằng dây thép đường kính 2 – 3 mm để
tăng cường khả năng chịu lực của lưới. Vận tốc nước chảy qua băng lưới lấy từ 0,15 ÷
0,8 m/s. Lưới chắn quay được sử dụng cho các công trình thu cỡ lớn, nguồn nước có
nhiều. Cấu tạo gồm một băng lưới chuyển động liên tục qua hai trụ tròn do một động
cơ kéo. Tấm lưới gồm nhiều tấm nhỏ nối với nhau bằng bản lề. Lưới được đan bằng
dây đồng hoặc dây thép không gỉ đường kính từ 0,2 ÷ 0,4. Mắt lưới kích thước từ 0,3 x
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 16
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
0,3 mm đến 0,2 x 0,2 mm. Chiều rộng băng lưới từ 2 ÷ 2,5 m. Vận tốc nước chảy qua
băng lưới từ 3,5 ÷ 10 cm/s, công suất động cơ kéo từ 2 ÷ 5 kW.
Hình 3.1 Lưới chắn rác
3.1.3 Bể lắng cát:
Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l sau lưới chắn, các
hạt cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng, có khả năng
lắng nhanh được giữ lại ở bể lắng cát. Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để

lắng các hạt cát có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc
bằng 2,5; để loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm
lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng.
3.1.4 Lắng:
Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành
quá trình làm trong nước. Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng
ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng. Trong bể
lắng ngang, dòng nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 17
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
16,3 mm/s. Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 3.000
m3/ngày. Đối với bể lắng đứng, nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới
lên đến vách tràn với vận tốc 0,3-0,5 mm/s. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường
thấp hơn bể lắng ngang từ 10 đến 20%. Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể
lắng ngang thông thường, nhưng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể
lắng lớp mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không gỉ hoặc bằng nhựa.
Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 450 ÷ 600 so với mặt phẳng nằm ngang và
song song với nhau. Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp
mỏng có hiệu suất cao hơn so với bể lắng ngang. Diện tích bể lắng lớp mỏng giảm
5,26 lần so với bể lắng ngang thuần túy. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng có ưu điểm
là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy
ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng. Hiệu quả xử
lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn. Tuy nhiên, bể lắng trong
có cấu tạo phức tạp, kỹ thuật vận hành cao. Vận tốc nước đi từ dưới lên ở vùng lắng
nhỏ hơn hoặc bằng 0,85 mm/s và thời gian lưu nước khoảng 1,5 – 2 giờ.
Hình 3.2 Bể lắng
3.1.5 Lọc:
Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tùy thuộc

vào yêu cầu đối với chất lượng nước của các đối tượng dùng nước. Quá trình lọc nước
là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 18
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước.
Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại, làm tăng tổn thất áp lực, tốc độ
lọc giảm dần. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng
nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Tốc độ lọc là
lượng nước được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thời
gian (m/h).
Chu kỳ lọc là khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T (h). Để thực hiện quá
trình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc có nguyên tắc làm việc, cấu tạo lớp
vật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau. Thiết bị lọc có thể được phân loại theo
nhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên tục; theo dạng của
quá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc chân
không (áp suất 0,085 MPa), lọc áp lực (từ 0,3 đến 1,5 MPa) hay lọc dưới áp suất thủy
tĩnh của cột chất lỏng; …Trong các hệ thống xử lý nước công suất lớn không cần sử
dụng các thiết bị lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt.
Vật liệu lọc có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi nghiền, thậm chí
cả than nâu hoặc than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và
điều kiện địa phương. Quá trình lọc xảy ra theo những cơ chế sau:
- Sàng lọc để tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học;
- Lắng trọng lực;
- Giữ hạt rắn theo quán tính;
- Hấp phụ hóa học; Hấp phụ vật lý;
- Quá trình dính bám;
- Quá trình lắng tạo bông
Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc

nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở
dao động trong khoảng 1-2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1 m.
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 19
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
Hình 3.3 Bể lọc nhanh trọng lực
3.2 XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ
3.2.1 Clo hóa sơ bộ
Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc. Clo hóa sơ
bộ có tác dụng tăng thời gian khử trùng khi nguồn nước nhiễm bẩn nặng, oxy hóa sắt
hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạo thành các kết tủa
tương ứng, oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu, ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu,
phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc.
3.2.2 Keo Tụ - Tạo Bông
Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân
tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 đến 10 m. Các hạt này
không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ,
tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở
nên rất quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ
do lực hút VanderWaals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt
ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra do chuyển
động Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 20
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
keo, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang
tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các
ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt

keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện. Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung
hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo
đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có
kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo
bông. Quá trình thủy phân các chất keo tụ và tạo thành bông cặn xảy ra theo các giai
đoạn sau:
Me
3+
+ HOH Me(OH)
2+
+ H
+
Me(OH)
2+
+ HOH Me(OH)
+
+ H
+
+ Me(OH)
+
+ HOH Me(OH
)
3
+ H
+
Me3+ + HOH Me(OH)3 + 3H+
Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như
Al
2
(SO

4
)
3
, Al
2
(SO
4
)
2
.18H
2
O, NaAlO
2
, Al
2
(OH)
5
Cl, Kal(SO
4
)
2
.12H
2
O,
NH
4
Al(SO
4
)
2

.12H
2
O, FeCl
3
, Fe
2
(SO
4
)
2
.2H
2
O, Fe
2
(SO
4
)
2
.3H
2
O, Fe
2
(SO
4
)
2.
7H
2
O
a. Muối Nhôm

Trong các loại phèn nhôm, Al
2
(SO
4
)
3
được dùng rộng rãi nhât do có tính hòa tan
tốt trong nước, chi phi thấp và hoạt động có hiệu quả trong khoảng pH = 5,0 – 7,5.
Quá trình điện ly và thủy phân Al
2
(SO
4
)
3
xảy ra như sau:
Al
3+
+ H
2
O = AlOH
2+
+ H
+
AlOH
+
+ H
2
O = Al(OH)
2+
+ H

+
Al(OH)
2+
+ H
2
O = Al(OH)
3
(s) + H
+
Al(OH)
3
+ H
2
O = Al(OH)
4-
+ H
+
Ngoài ra, Al
2
(SO
4
)
3
có thể tác dụng với Ca(HCO
3
)
2
trong nước theo phương trình
phản ứng sau
Al

2
(SO
4
)
3
+ 3Ca(HCO
3
)
2
Al(OH)
3
+ 3CaSO
4
+ 6CO
2
Trong phần lớn các trường hợp, người ta sử dụng hỗn hợp NaAlO
2
vàAl
2
(SO
4
)
3
theo tỷ
lệ (10:1) – (20:1). Phản ứng xảy ra như sau:
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 21
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
6NaAlO

2
+ Al
2
(SO
4
)
3
 12H
2
O 8Al(OH)
3
+ 2Na
2
SO
4
Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi
trường cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông.
b. Muối Sắt
Các muối sắt được sử dụng làm chất keo tụ có nhiều ưu điểm hơn so với các
muối nhôm do:
- Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp;
- Có khoảng giá trị pH tối ưu của môi trường rộng hơn;
- Có thể khử mùi H
2
S.
Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược điểm là tạo thành phức hòa tan có màu
do phản ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ. Quá trình keo tụ sử dụng muối sắt
xảy ra do các phản ứng sau:
FeCl
3

+ 3H
2
O Fe(OH)
3
= HCl+Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6H
2
O+Fe(OH)
3
+ 3H
2
SO
4
Trong điều kiện kiềm hóa:
2FeCl
3
+ 3Ca(OH)
2
= Fe(OH)
3
+ 3CaCl
2
+FeSO
4
+ 3Ca(OH)

2
2Fe(OH)
3
+ 3CaSO
4
c. Chất Trợ Keo Tụ
Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ
keo tụ (flucculant). Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ,
giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ keo
tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C
6
H
10
O
5
)
n
, các ete,
cellulose, dioxit silic hoạt tính (xSiO
2
.yH
2
O). Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường
dùng là polyacrylamit (CH
2
CHCONH
2
)
n
. Tùy thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà

các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dương như polyacrylic acid (CH
2
CHCOO)n
hoặc polydiallyldimetyl-amon.
3.2.3 Khử trùng nước
Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt.
Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và khử trùng. Sau các quá trình xử
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 22
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại. Song để
tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước. Hiện nay
có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả như: khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh,
các tia vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim loại nặng,…
a. Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo
Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào. Khi Clo tác dụng với nước tạo
thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh. Khi cho Clo vào nước, chất
diệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên
trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.
Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau:
Cl
2
+ H
2
O HOCl + HCl
Hoặc có thể ở dạng phương trình phân ly:
Cl
2
+ H

2
O H+ + OCl
-
+ Cl
-
Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:
Ca(OCl)
2
+ H
2
O = CaO + 2HOCl +2HOCl 2H
+
+ 2OCl
-
b. Dùng ozone để khử trùng
Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối với
con người. Ơ trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử.
Ozone có tính hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất
nhiều lần. Thời gian tiếp xúc rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây
mùi vị khó chịu trong nước kể cả khi trong nước có chứa phênol.
c. Khử trùng bằng phương pháp nhiệt Đây là phương pháp khử trùng cổ
truyền. Đun sôi nước ở nhiệt độ 1000C có thể tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong
nước. Chỉ trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độ cao sẽ chuyển sang dạng bào tử vững
chắc. Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn này chiếm tỉ lệ rất nhỏ. Phương pháp đun sôi nước
tuy đơn giản, nhưng tốn nhiên liệu và cồng kềnh, nên chỉ dùng trong quy mô gia đình.
d. Khử trùng bằng tia cực tím (UV)
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 23
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt

Tia cực tím là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400 nm, có tác dụng
diệt trùng rất mạnh. Dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt trong dòng chảy của nước. Các
tia cực tím phát ra sẽ tác dụng lên các phân tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu
trúc và mất khả năng trao đổi chất, vì thể chúng sẽ bị tiêu diệt. Hiệu quả khử trùng chỉ
đạt được triệt để khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lửng. Sát trùng
bằng tia cực tím không làm thay đổi mùi, vị của nước.
e. Khử trùng bằng siêu âm
Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2W/cm2 trong khoảng thời
gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trong nước
f. Khử trùng bằng ion bạc
Ion bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước. Với hàm lượng 2 – 10 ion g/l
đã có tác dụng diệt trùng. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là: nếu trong nước
có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối,…thì ion bạc không phát huy được
khả năng diệt trùng.
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 24
Đồ án môn xử lý nước cấp
Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 22000 dân – nguồn nước mặt
CHƯƠNG IV
CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN
CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
4.1CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ:
Bảng 4.1: Bảng chỉ tiêu nước nguồn so với QCVN 01:2009/BYT
STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị QCVN
01:2009/BYT
1 pH - 6,4 6-8,5
2 Chất rắn lơ lững (SS) mg/L 20 1000
3 Độ đục NTU 18 2
4 Độ màu mg/L 40 15
5 Amoni mg/L 0,05 3

6 Sắt tổng cộng mg/L 0,01 0,3
7 Độ cứng tính theo CaCO
3
mg/L 50 300
8 Coliform tổng số Vi khuẩn/100ml 500 0
Bảng 4.2: Bảng số liệu chất lượng nước nguồn
STT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ
QCVN
01:2009/BYT
1 pH - 6,66 6.5-8.5
2 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/L 58
3 Độ đục NTU 19 2
4 Độ màu mg/L 77 15
5 Amoni mg/L 0,35 3
6 Mangan, Mn
2+
mg/L 0,17 0.3
7 Sắt Fe
2+
mg/L 0,2 0.3
8 Độ kiềm mgCaCO
3
/L 68 <10
9 Độ cứng mgCaCO
3
/L 93 300
10 Canxi Ca
+2
mgCa
2+

/L 37
11 Magie Mg
+2
mgMg
2+
/L 4.5
SVTH: Nguyễn Quốc Huy
GVHD: Lê Hoàng Nghiêm Trang 25