Khoá luận tốt nghiệp Nghiên cứu thiết kế mô hình xử lý nước sinh hoạt tại thôn Việt Yên, xã Đông Yên, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội

LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự đồng ý của khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trƣờng, bộ
môn Quản lý môi trƣờng và ThS Trần Thị Hƣơng nhất trí, đề tài xin tiến hành
thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu thiết kế mô hình xử lý nước sinh hoạt tại thơn Việt n,
xã Đông Yên, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội” – chun ngành Khoa
học mơi trƣờng. Trong suốt q trình thực hiện đề tài đã nhận đƣợc sự giúp
đỡ rất tận tình của các thầy, cơ giáo trƣờng Đại học Lâm nghiệp và các cơ
quan, tổ chức, ngƣời dân tại địa phƣơng.
Nhân dịp này đề tài xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu
nhà trƣờng, khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trƣờng – trƣờng Đại học
Lâm nghiệp đã tạo mọi điều kiện cho đề tài trong suốt quá trình thực tập và
nghiên cứu. Đặc biệt, đề tài xin bày tỏ lòng biết ơn tới Th.S Trần Thị Hƣơng
đã hết lòng giúp đỡ đề tài trong suốt q trình thực hiện, xin cám ơn các thầy
cơ trong bộ mơn Quản lý mơi trƣờng đã đóng góp những ý kiến quý báu giúp
đề tài hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Đề tài xin chân thành cảm ơn các thầy cơ trong phịng phân tích hóa
mơi trƣờng của trƣờng Đại học Lâm nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho đề
tài trong quá trình thực hiện đề tài.
Đề tài xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của UBND xã Đơng n cùng
tồn thể nhân dân thơn Việt n – xã Đơng n đã nhiệt tình cung cấp thơng
tin cần thiết để đề tài hồn thành luận văn tốt nghiệp này.
Do bản thân còn những hạn chế nhất định về mặt chuyên môn và thực tế,
thời gian thực hiện khóa luận có hạn nên sẽ khơng thể tránh khỏi những thiếu sót.
Kính mong nhận đƣợc sự góp ý của các thầy giáo và các bạn để khóa luận đƣợc
hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà nội, ngày 20 tháng 4 năm 2015
Sinh viên
Lê Đình Giới

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................................................................1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...............................................................2
1.1. Tổng quan về nƣớc sinh hoạt............................................................................................................2
1.2. Thực trạng nƣớc sinh hoạt tại ở Việt Nam....................................................................................6
1.3. Tổng quan về mơ hình xử lý nƣớc sinh hoạt................................................................................7
1.3.1. Một số mơ hình xử lý nƣớc cấp sinh hoạt áp dụng trên thế giới........................................7
1.3.2. Một số mơ hình xử lý nƣớc cấp sinh hoạt áp dụng tại Việt Nam......................................9
CHƢƠNG II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 12
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................................................ 12
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu................................................................................................ 12
2.3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................................................... 12
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................................................ 12
2.4.1. Thực trạng sử dụng nƣớc sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu............................................ 12
2.4.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu........................................... 13
2.4.3. Thiết kế và thử nghiệm mơ hình xử lý nƣớc sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu ......... 24
2.4.4. Đề xuất biện pháp áp dụng mơ hình xử lý nƣớc sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu... 25
CHƢƠNG III. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN- KINH TẾ-XÃ HỘI CỦA KHU VỰC
NGHIÊN CỨU........................................................................................................................................ 26
3.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................................................. 26
3.1.1. Vị trí địa lý........................................................................................................................................ 26
3.1.2. Địa hình - đất đai ........................................................................................................................... 26
3.1.3. Khí hậu – thủy văn......................................................................................................................... 27
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội................................................................................................................ 28
3.2.1. Dân số ............................................................................................................................................... 28

3.2.2. Lao động và việc làm.................................................................................................................... 28
3.2.3. Kinh tế............................................................................................................................................... 29
3.2.4. Cảnh quan và môi trƣờng ............................................................................................................ 29
CHƢƠNG IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................................................... 31
4.1. Thực trạng sử dụng nƣớc sinh hoạt tại thôn Việt Yên, xã Đông Yên huyện Quốc Oai,
thành phố Hà Nội ...................................................................................................................................... 31
4.1.1. Các nguồn cung cấp nƣớc sinh hoạt cho thôn Việt Yên................................................... 31
4.1.2. Các loại hình sử dụng nƣớc tại thơn Việt n..................................................................... 31
4.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc sinh hoạt tại thôn Việt Yên, xã Đông Yên huyện Quốc Oai,
thành phố Hà Nội ...................................................................................................................................... 32
4.2.1. Đánh giá chất lƣợng nƣớc qua các chỉ tiêu vật lý ............................................................... 33
4.2.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc qua các chỉ tiêu hóa học........................................................... 37
4.3. Thiết kế mơ hình xử lý nƣớc sinh hoạt tại thôn Việt Yên, xã Đông Yên huyện Quốc
Oai, thành phố Hà Nội ............................................................................................................................. 45
4.3.1. Lựa chọn mơ hình bể lọc nƣớc sinh hoạt.............................................................................. 45
4.3.2. Tính tốn và thiết kế bể lọc nƣớc sinh hoạt .......................................................................... 48
4.3.3. Vận hành và bảo dƣỡngbể lọc ................................................................................................. 50
4.3.4. Đánh giá hiệu quả xử lý chất lƣợng nƣớc của bể lọc......................................................... 52
4.4. Đề xuất biện pháp áp dụng mô hình xử lý nƣớc sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu. ....... 55
4.4.1. Biện pháp áp dụng về mặt quản lý ......................................................................................... 55
4.4.2. Biện pháp áp dụng về mặt kinh tế........................................................................................... 57
4.4.3. Biện pháp áp dụng về mặt công nghệ.................................................................................... 59
CHƢƠNG V. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ................................................. 62
5.1. Kết luận................................................................................................................................................ 62
5.2. Tồn tại .................................................................................................................................................. 62
5.3. Khuyến nghị....................................................................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu............................................................................... 14
Bảng 2.2. Tổng hợp phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu ........................................ 17
Bảng 2.3. Thể tích các hóa chất cần để phân tích COD.................................................................. 21
Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất xã Đông Yên năm 2014........................................................... 27
Bảng 4.1. Bảng tỷ lệ hình thức sử dụng nƣớc sinh hoạt của ngƣời dân...................................... 31
Bảng 4.2. Kết quả phân tích các thơng số vật lý trong nƣớc sinh hoạt........................................ 33
Bảng 4.3. Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa học.............................................................................. 37
Bảng 4.4. Tốc độ lọc trong bể lọc chậm.............................................................................................. 48
Bảng 4.5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu đại diện của nƣớc trƣớc và sau lọc ............................ 52
Bảng 4.6. Chi phí ƣớc tính xây dựng mơ hình đề xuất xử lí nƣớc sinh hoạt tại khu vực
nghiên cứu................................................................................................................................................... 58
Bảng 4.7. Giá một số loại máy lọc nƣớc trên thị trƣờng hiện nay ................................................ 58
Bảng 4.8. Phân loại mức độ ô nhiễm nƣớc ngầm tại khu vực nghiên cứu ................................ 59


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Sơ đồ lầy mẫu tại khu vực nghiên cứu.............................................................................. 15
Hình 4.1. Tỷ lệ % các loại hình sử dụng nƣớc của ngƣời dân....................................................... 32
Hình 4.2. Giá trị pH của nƣớc tại các điểm nghiên cứu .................................................................. 35
Hình 4.3. Giá trị TDS trong nƣớc đƣợc lấy tại các điểm nghiên cứu .......................................... 39
Hình 4.4. Giá trị độ cứng của nƣớc đƣợc lấy tại các điểm nghiên cứu ....................................... 40
Hình 4.5. Hàm lƣợng COD trong nƣớc đƣợc lấy tại các điểm nghiên cứu............................... 40
Hình 4.6. Độ đục của nƣớc đƣợc lấy tại các điểm nghiên cứu...................................................... 41
Hình 4.7. Hàm lƣợng sắt tổng số trong mẫu nƣớc đƣợc lấy tại các điểm của khu vực nghiên
cứu……………....................................................................................................................................... 42
Hình 4.8. Hàm lƣợng mangan trong nƣớc của các điểm lấy mẫu tại.......................................... 43
khu vực nghiên cứu .................................................................................................................................. 43
Hình 4.9. Hàm lƣợng clorua trong mẫu nƣớc tại các điểm nghiên cứu...................................... 44

Hình 4.10. So sánh pH nƣớc sinh hoạt trƣớc và sau lọc ................................................................. 53
Hình 4.11. So sánh độ đục trƣớc và sau lọc của mẫu nƣớc............................................................ 53
Hình 4.12. So sánh COD trong nƣớc sinh hoạt trƣớc và sau lọc.................................................. 54
Hình 4.13. So sánh hàm lƣợng Mn2+ trong nƣớc sinh hoạt trƣớc và sau lọc............................. 55


ĐẶT VẤN ĐỀ
Nƣớc là tài nguyên có thể tái tạo, nhƣng sử dụng phải cân bằng với
nguồn dự trữ và tái tạo, để tồn tại và phát triển sự sống lâu bền. Mặc dù lƣợng
nƣớc chiếm 97% bề mặt Trái Đất nhƣng chỉ có 3% là dùng đƣợc cho các hoạt
động sinh hoạt, đời sống và sản xuất. Với trữ lƣợng có hạn đó, nƣớc có vai trị
khơng thể thiếu trong đời sống con ngƣời, động - thực vật và tất cả các sinh
vật khác trên Trái Đất. Tuy nhiên, với tốc độ đơ thị hóa nhƣ hiện nay cộng
thêm sự phát triển vũ bão của các ngành công nghiệp, tài nguyên nƣớc đã và
đang bị ô nhiễm, suy giảm về chất lƣợng. Việc môi trƣờng nƣớc ngày càng bị
ô nhiễm dẫn đến tình trạng khan hiếm nƣớc ngọt, điều này đang gây ra hậu
quả nghiêm trọng cho hệ sinh thái, môi trƣờng, sinh vật cũng nhƣ con ngƣời.
Theo đánh giá của tổ chức y tế thế giới (WHO) năm 1985 tại các nƣớc
châu Á: 60% số ngƣời bị nhiễm trùng và 40% các trƣờng hợp bị tử vong là do
các căn bệnh truyền qua nƣớc. Năm 1990, UNICEF cũng đã chỉ rõ, hàng năm
tại các nƣớc đang phát triển có khoảng 14 triệu trẻ em dƣới 5 tuổi bị chết, hơn
3 triệu trẻ em bị tàn tật nặng là hậu quả của nhiễm bẩn nƣớc, vệ sinh kém và ô
nhiễm môi trƣờng. Vì vậy, việc nghiên cứu nhằm quản lý và sử dụng bền
vững nguồn nƣớc sạch là rất cần thiết để duy trì nguồn tài nguyên này cho thế
hệ hiện tại và tƣơng lai [8].
Thôn Việt Yên, xã Đông Yên, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội là
một vùng nơng thơn điển hình với các hoạt động nơng nghiệp, chăn nuôi là
chủ yếu. Hiện nay đời sống ngƣời dân ngày càng đƣợc nâng cao, nhu cầu sử
dụng nƣớc tăng và ảnh hƣởng của các hoạt động trồng trọt, chăn nuôi đến
nguồn nƣớc ngày càng lớn. Qua điều tra và khảo sát cho thấy, nguồn nƣớc

cung cấp cho các hoạt động sinh hoạt ở đây chủ yếu là nƣớc ngầm và hoạt
động khai thác nƣớc hồn tồn mang tính tự phát. Cho đến nay chƣa có
nghiên cứu cụ thể và đầy đủ nào về hiện trạng sử dụng nƣớc và chất lƣợng
nƣớc tại khu vực này.
Đề tài: “Nghiên cứu thiết kế mơ hình xử lý nước sinh hoạt tại thôn
Việt Yên, xã Đông Yên huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội” đƣợc thực hiện
để góp phần nâng cao chất lƣợng nguồn nƣớc sinh hoạt tại địa phƣơng.
1


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về nƣớc sinh hoạt


Khái niệm về nước sinh hoạt
Nƣớc sinh hoạt là nƣớc sạch hoặc nƣớc có thể dùng cho ăn, uống, vệ

sinh của con ngƣời [14].


Nguồn nước cấp cho sinh hoạt
Hiện nay, hầu hết các vùng nông thôn thƣờng dùng nguồn nƣớc ngầm

đƣợc khai thác qua 2 hình thức trực tiếp là giếng khoan, giếng đào để phục vụ
các hoạt động sinh hoạt hàng ngày.
Đặc điểm của nước ngầm:
Nƣớc ngầm là một dạng nƣớc dƣới mặt đất, tích trữ trong các lớp đất
đá trầm tích bở rời nhƣ cát, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang karxtơ
dƣới bề mặt Trái đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con ngƣời.

Theo độ sâu phân bố, có thể chia nƣớc ngầm thành: Nƣớc ngầm tầng
mặt và nƣớc ngầm tầng sâu. Đặc điểm chung của nƣớc ngầm là khả năng di
chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dịng chảy ngầm theo địa hình.
Nƣớc ngầm tầng mặt thƣờng khơng có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do
vậy, thành phần và mực nƣớc biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của
nƣớc mặt. Loại nƣớc ngầm tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm. Nƣớc ngầm tầng sâu
thƣờng nằm trong lớp đất đá xốp đƣợc ngăn cách bên trên và phía dƣới bởi
các lớp khơng thấm nƣớc.
Nguồn nƣớc ngầm là nguồn nƣớc có vai trị quan trọng trong cuộc sống
của con ngƣời, là nguồn cung cấp nƣớc chính cho sinh hoạt của cả cộng đồng
bởi các nguồn nƣớc mặt thƣờng biến động theo mùa, và đang bị ô nhiễm bởi
các yếu tố nhân tạo. Nguồn nƣớc ngầm ít chịu những ảnh hƣởng bởi các hoạt
động của con ngƣời hơn so với nguồn nƣớc mặt. Nhƣng do việc khai thác sử
dụng nguồn nƣớc ngầm một cách bữa bãi, thiếu ý thức, không hợp lý nên hiện
nay nguồn nƣớc ngầm đang bị suy giảm về cả số lƣợng và chất lƣợng.
2


Để hạn chế những tác động của ô nhiễm và suy thoái nguồn tài nguyên
nƣớc ngầm hiện nay chúng ta phải có sự kết hợp các biện pháp kĩ thuật, và cả
biện pháp xã hội một cách hài hòa và kịp thời. Các biện pháp kĩ thuật cần có
nhƣ: thăm dò, quan trắc trữ lƣợng và chất lƣợng nƣớc ngầm, đánh giá các chất
lƣợng nƣớc và có các biện pháp xử lý nƣớc thích hợp trƣớc khi đƣa vào sử
dụng. Ngồi ra cịn phải tun trun về vấn đề ơ nhiễm và sử dụng nguồn
nƣớc ngầm đến tận những ngƣời dân nhằm nâng cao ý thức của ngƣời dân
trong sử dụng và bảo vệ.
Giếng khoan:
Nƣớc giếng khoan hay nƣớc ngầm đƣợc khai thác từ các tầng sâu dƣới
lòng đất, tùy thuộc vào thành phần khoáng chất và cấu trúc địa tầng mà có
những đặc điểm khác nhau. Nhƣng nƣớc ngầm vẫn giữ đƣợc một số đặc điểm

cơ bản sau: Độ đục thấp, thành phần khống hóa khá ổn định, thiếu Oxy, hàm
lƣợng sắt và mangan thƣờng cao và có xuất hiện vi khuẩn sắt. Đây là loại hình
đƣợc áp dụng cho những vùng thiếu nƣớc ngầm tầng nông hoặc không đủ
không gian để đào giếng khơi. Hiện nay, các giếng khoan thƣờng đi kèm với
các hệ thống lọc đơn giản sử dụng các vật liệu lọc phổ biến nhƣ : cát, sỏi,
than… Ƣu điểm của hệ thống này là đơn giản, rẻ tiền, phù hợp và thuận tiện, dễ
sử dụng và đảm bảo vệ sinh hơn nƣớc giếng đào và có thể loại đƣợc một số cặn
lơ lửng, hợp chất của Sắt… nhƣng nó chỉ áp dụng trong quy mơ hộ gia đình.
Giếng đào (giếng khơi):
Là loại hình đƣợc sử dụng lâu đời và phổ biến nhất tại các vùng nơng
thơn. Đây là loại hình phù hợp với kinh tế, điều kiện tự nhiên xã hội của
ngƣời dân Việt Nam và nó hạn chế đƣợc các tác nhân ơ nhiễm gần mặt đất
nhƣ: chăn nuôi gia súc gia cầm, rác thải sinh hoạt… Tuy nhiên giếng khơi
thƣờng áp dụng nhiều ở các vùng đồng bằng, trung du – nơi thƣờng xảy ra
ngập lụt, lũ quét có thể làm cho nguồn nƣớc có thể nhiễm bẩn và khơng sử
dụng đƣợc trong thời gian dài nếu khơng có biện pháp xử lý. Đặc điểm của
nguồn nƣớc này là chứa hàm lƣợng lớn các chỉ tiêu nhƣ: Sắt, nitrate, độ đục…
3




Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sinh hoạt
Chỉ tiêu pH
pH là một chỉ số xác định tính chất hóa học của nƣớc và cần phải kiểm

tra đối với chất lƣợng nƣớc sinh hoạt và nƣớc thải. Việc đo độ pH của nguồn
nƣớc để đánh giá khả năng ăn mòn kim loại đối với đƣờng ống, các vật chứa
nƣớc, đánh giá nguy cơ các kim loại có thể hịa tan vào nguồn nƣớc nhƣ: chì,
đồng, sắt, kẽm, cadimi, kẽm…có trong vật chứa nƣớc, đƣờng ống và từ đó

quyết định phƣơng pháp xử lý thích hợp hoặc điều chỉnh lƣợng hóa chất trong
q trình xử lý nƣớc nhƣ: đơng tụ hóa học, keo tụ tủa bơng hay bằng phƣơng
pháp sinh học.
Chỉ tiêu về màu sắc
Nƣớc tự nhiên sạch thƣờng trong suốt và không màu, cho phép ánh sáng
mặt trời chiếu tới các tầng nƣớc sâu. Màu sắc của nƣớc là do: các chất hữu cơ
trong cây cỏ bị phân rã, nƣớc có sắt và mangan ở dạng keo hoặc dạng hịa tan,
nƣớc có các chất thải cơng nghiệp. Màu sắc làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng
nƣớc gây tác động xấu đến hoạt động sống của các sinh vật và con ngƣời.
Mùi và vị
Nƣớc tự nhiên không mùi, không vị. Mùi vị của nƣớc là do các chất
hữu cơ từ cống rãnh khu dân cƣ, xí nghiệp chế biến thực phẩm, nƣớc thải
cơng nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỡ, các sản phẩm phân hủy cây cỏ, rong
tảo, động vật, vi sinh vật, nƣớc thải từ các hoạt động chăn nuôi, giết mổ gia
súc gia cầm…
Độ đục
Độ đục trong nƣớc là do các hạt rắn lơ lửng, các chất hữu cơ phân rã
hoặc do các động thực vật trong nƣớc gây nên. Làm ảnh hƣởng đến chất
lƣợng nƣớc sinh hoạt.
Độ cứng
Độ cứng cửa nƣớc đƣợc quyết định bởi hàm lƣợng chất khống hịa tan
trong nƣớc, chủ yếu là do các ion kim loại Ca2+ và Mg2+ ở dạng muối tan
4


clorua, sunfat, nitrat, hidrocacbonat… Độ cứng đƣợc chia làm 2 loại là độ
cứng tạm thời và độ cứng vĩnh viễn. Độ cứng vĩnh viễn ít ảnh hƣởng đến đời
sống con ngƣời và sinh vật trừ khi nó quá cao. Ngƣợc lại, độ cứng tạm thời lại
có ảnh hƣởng rất lớn do thành phần chính tạo ra độ cứng tạm thời là
Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 , các muối này dễ bị thủy phân thành CaCO3 và

MgCO3 là các muối kết tủa. Khi phản ứng phân hủy xảy ra trong cơ thể sinh
vật, các muối này kết tủa trong cơ thể sinh vật sẽ gây hại không nhỏ. Ở con
ngƣời, chúng là nguyên nhân gây ra sỏi thận và một trong các nguyên nhân
gây tắc động mạch do đóng cặn vơi ở thành trong của động mạch. Ngồi ra,
nƣớc cứng có thể gây tắc nghẽn các đƣờng ống dẫn nƣớc do sự đóng cặn
CaCO3 và MgCO3 ở thành ống, gây tốn xà phòng khi giặt bằng nƣớc cứng do
Ca2+ làm kết tủa gốc axit trong xà phịng và làm xà phịng khơng lên bọt…
Chính vì vậy độ cứng của nƣớc là một trong những chỉ tiêu quan trọng để
đánh giá chất lƣợng nƣớc.
Tổng chất rắn hòa tan (TDS – Total Dissolved Solids)
Tổng chất rắn hòa tan là tổng số các ion mang điện tích bao gồm:
khống chất, muối bicacbonat, clorua, sulfat, photphat, nitrat… hoặc kim loại
tồn tại trong một khối lƣợng nƣớc nhất định. Hàm lƣợng TDS trong nƣớc sẽ
quyết định đến mùi vị của nƣớc, đơi khi một số chất hịa tan trong nƣớc có thể
làm nƣớc có mùi, vị khó chịu. TDS thƣờng đƣợc lấy làm cơ sở ban đầu để xác
định mức độ sạch/tinh khiết của nguồn nƣớc. Một số chất hòa tan trong nƣớc
là các nguyên tố vi lƣợng cần thiết cho cơ thể khi ở hàm lƣợng nhỏ, nếu hàm
lƣợng các chất này vƣợt quá ngƣỡng cho phép thì có thể gây ảnh hƣởng xấu
đến sức khỏe con ngƣời. Chính vì thế TDS là thơng số quan trọng cần quan
tâm khi chọn làm nƣớc sinh hoạt.
Nhu cầu oxi hóa học (COD – Chemical Oxygen Demand)
Chỉ số COD là lƣợng oxy cần thiết cho q trình oxy hóa các chất hữu
cơ trong một đơn vị mẫu nƣớc (mg/l) thành CO2 và H2O. COD cho biết hàm

5


lƣợng của chất hữu cơ có thể bị oxi hóa có trong nƣớc nên cũng là một chỉ
tiêu quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nƣớc
Hàm lượng sắt tổng số

Trong nƣớc ngầm tồn tại dƣới dạng ion, sắt có hóa trị 2 (Fe 2+) là thành
phần của các muối hòa tan nhƣ: bicacbonat Fe(HCO3)2, sunfat FeSO4. Hàm
lƣợng sắt trong nƣớc ngầm thƣờng cao và phân bố không đồng đều trong các
trầm tích dƣới sâu. Nƣớc có hàm lƣợng sắt cao sẽ có mùi tanh và có nhiều cặn
bẩn màu vàng, gây ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng nƣớc ăn uống và cho sinh
hoạt sản xuất. Vì vậy trƣớc khi đƣa nguồn nƣớc ngầm vào mục đích sinh hoạt
cần kiểm tra hàm lƣợng sắt tổng số trong nƣớc ngầm. Nếu hàm lƣợng vƣợt
quá giới hạn cho phép cần phải có biện pháp xử lý trƣớc khi đƣa vào sử dụng.
Hàm lượng mangan trong nước
Trong nƣớc mangan thƣờng nằm ở hai trạng thái tan và không tan. Ở dạng
tan tồn tại dƣới dạng Mn2+, cịn dạng khơng tan là kết tủa hidroxit. Hàm lƣợng
mangan trong nƣớc ở nồng độ thấp là rất cần thiết cho sức khỏe con ngƣời. Tuy
nhiên nếu trong nƣớc mangan ở nồng độ cao cùng với sắt là nguyên nhân gây ra
hiện tƣợng nƣớc cứng, hiện tƣợng nhuộm màu các dụng cụ nấu nƣớng, đồ dùng
nhà tắm và quần áo, gây mùi trong thức ăn và nƣớc uống…
1.2. Thực trạng nƣớc sinh hoạt tại ở Việt Nam
Dân số Việt Nam hiện nay khoảng 90 triệu ngƣời, trong đó có khoảng
70% dân số ở nơng thơn. Do điều kiện phát triển cịn thấp, cùng với thói quen
sinh hoạt truyền thống nên cho đến nay đa phần dân cƣ nông thôn vẫn thƣờng
xuyên sử dụng các nguồn nƣớc trực tiếp từ nƣớc ngầm. Sau khi đã áp dụng
các biện pháp lọc thô, đánh phèn… trong khi không xác định rõ chất lƣợng
nƣớc mà mình đang sử dụng. Thêm vào đó, mơi trƣờng đang ơ nhiễm ngày
càng nghiêm trọng, các sơng ngịi, ao hồ, kênh mƣơng là nguồn tiếp nhận chất
thải trực tiếp rồi mới ngấm xuống nƣớc ngầm gây ảnh hƣởng tới sức khỏe con
ngƣời. Kết quả khảo sát cho biết mức độ ô nhiễm nguồn nƣớc ở một số tỉnh

6


nhƣ sau: Hà Nam (64,03%), Hà Nội (61,63%), Hải Dƣơng (51,99%), Đồng

Tháp (37,26%)... [4].
So với nhiều nƣớc, Việt Nam có nguồn nƣớc ngọt dồi dào, lƣợng nƣớc
bình quân đầu ngƣời đạt 17.000m3/ngƣời/năm. Do nền kinh tế nƣớc ta chƣa
phát triển nên nhu cầu về nƣớc sử dụng chƣa cao, hiện nay mới chỉ khai thác
đƣợc 500m3/ngƣời/năm nghĩa là chỉ khai thác đƣợc 3% lƣợng nƣớc tự nhiên
cung cấp và chủ yếu là chỉ khai thác lớp nƣớc mặt của các dịng sơng, phần
lớn tập trung cho sản xuất nơng nghiệp [6].
Hiện nay, tổng trữ lƣợng khai thác nƣớc dƣới đất trên tồn quốc đạt gần
20 triệu m3, tổng cơng suất của hơn 300 nhà máy khai thác nguồn nƣớc này vào
khoảng 1,47 triệu m3/ngày. Nhƣng trên thực tế các nhà máy chỉ khai thác đƣợc
60 – 70 % so với công suất thiết kế. Vấn đề đáng báo động là nguồn nƣớc dƣới
đất của Việt Nam đã và đang đối mặt với vấn đề xâm nhập mặn trên diện rộng, ô
nhiễm vi sinh vật và ô nhiễm kim loại nặng nghiêm trọng, do khoan nƣớc dƣới
đất thiếu quy hoạch và khơng có kế hoạch bảo vệ nguồn nƣớc [4].
1.3. Tổng quan về mơ hình xử lý nƣớc sinh hoạt
1.3.1. Một số mơ hình xử lý nước cấp sinh hoạt áp dụng trên thế giới
 Công nghệ lọc nước sạch bằng cát
Nƣớc bị ơ nhiễm có thể đƣợc làm sạch hiệu quả hơn nhiều bằng cách
sử dụng một loại vật liệu giá rẻ, đƣợc mệnh danh là "siêu cát", nó có thể đƣợc
dùng nhƣ một cách lọc nƣớc ít tốn kém tại các nƣớc đang phát triển. Đây là
loại cát đƣợc tráng bên ngồi một loại ơ-xit có từ loại vật liệu khá phổ biến,
than chì - thƣờng đƣợc sử dụng làm lõi bút chì. Nhóm nghiên cứu đã mơ tả cụ
thể trong tạp chí của Hiệp Hội Hóa học Mỹ. Cát đƣợc tráng lớp graphite là
một giải pháp có thể cân nhắc, đặc biệt là khi con ngƣời đã biết dùng cát để
lọc nƣớc sạch từ thời cổ đại. "Siêu cát" đƣợc coi là một biện pháp tiết kiệm
chi phí nhƣng hiệu quả trong việc lọc nƣớc.Với cát thƣờng, việc lọc nƣớc có
thể khơng mấy thuận tiện. Kết hợp chất liệu cát thô với chất liệu carbon,
khiến cho sản phẩm có khả năng lọc giữ cao các chất ơ nhiễm, đồng thời cho
7

phép dịng nƣớc lƣu thơng nhanh, cát trộn ơ-xit graphite vào nƣớc rồi trộn với
cát thƣờng, sau đó làm nóng hỗn hợp lên đến 105 độ C trong vài giờ để nƣớc
bay hơi hết, còn lại thành phẩm cát đã đƣợc tráng vỏ, dùng để lọc sạch nƣớc ô
nhiễm. Hiện tại công nghệ này đang đƣợc áp dụng phổ biến ở Úc và một số
quốc gia trên thế giới [11].
 Bể lọc nước được áp dụng ở Mỹ
Có thể bố trí 2 hoặc 3 lớp vật liệu, tùy theo nguồn nƣớc:
- Lớp dƣới cùng là sỏi, tạo khoảng trống để thu gom nƣớc.
- Tiếp theo là lớp than hoạt tính. Dùng loại hạt than càng nhỏ càng tốt để
hấp phụ mùi, màu và các loại hóa chất hịa tan.
- Trên cùng là lớp cát vàng hoặc Filox (nếu muốn khử sắt, mangan và mùi tanh).
Điểm mấu chốt ở đây không phải là vật liệu lọc mà là ở chỗ bể lọc này
luôn ngập nƣớc, tạo lớp màng sinh học trên mặt lớp cát. Vậy làm thế nào để
bể lọc không bao giờ cạn khô.
Các bộ lọc truyền thống sau khi gom nƣớc sẽ cho chảy ra bằng vòi/ van
nƣớc ngay dƣới đáy bể. Nƣớc trong bể lọc sẽ chảy lên tục cho đến khi khơng
cịn nữa.
Bây giờ ta cải tiến, bắt dịng nƣớc này chảy ngƣợc lên phía trên bằng
cách gắn đƣờng ống theo đúng nhƣ sơ đồ. Miệng ống phải cao hơn mặt trên
cùng của lớp cát (trên 20cm).
Khi nƣớc trong bể chứa dâng lên, nƣớc trong ống cũng dâng theo
ngun tắc bình thơng nhau. Nƣớc sẽ chảy ra khi mực nƣớc trong bể cao hơn
miệng ống. Nƣớc sẽ ngừng chảy khi mực nƣớc trong bể hạ thấp ngang với
miệng ống. Do đó, bề mặt của lớp cát khơng bao giờ bị khô, tạo thành một lớp
màng vi sinh nên có thể lọc đƣợc cả vi khuẩn.
Cơ chế hoạt động của bể lọc nƣớc tự chế này gần giống với sản phẩm
lọc kín. Hệ thống này thích hợp cho cả nƣớc ngầm và nƣớc sông, chỉ cần thay
đổi vật liệu lọc tƣơng ứng. Nếu nƣớc cứng (nhiễm vôi/ canxi) cần xử lý bằng
thiết bị trao đổi ion. Hệ thống này có thể để ở nhà, có thể mang lên tàu.

8


thuyền, ... Đặc biệt, có thể dùng bể lọc nƣớc kiểu này để cung cấp nƣớc sạch
cho dân cƣ sau các trận lũ lụt [15].
1.3.2. Một số mơ hình xử lý nước cấp sinh hoạt áp dụng tại Việt Nam
 Mơ hình bể lọc nước phèn 2 ngăn
Với một bể lọc nƣớc 2,5m3, chia ra làm hai ngăn, một ngăn chứa nƣớc
bị nhiễm phèn thể tích 1,15m3 và ngăn hai chứa nƣớc đã lọc từ ngăn một
1,35m3. Tại ngăn chứa nƣớc phèn đƣợc xây thêm một ơ chứa cát kích thƣớc
cao 0,4m; rộng 0,3m; dài 1m giáp với vách của ngăn hai. Trong đó, vách xây
ơ chứa cát khơng tơ vữa xi măng, nhằm tận dụng triệt để nƣớc thấm qua cát.
Khi cho cát vào ô này, nhất thiết phải rửa cát thật sạch và nén cát lại thật kỹ.
Đây là khâu quan trọng nhất trong quá trình lọc nƣớc, bởi nƣớc phèn vào
ngăn một sẽ thấm qua ô cát này để chảy qua ngăn hai qua ba ống nhựa có
đƣờng kính 2,7cm (đƣợc làm dƣới lớp cát) theo ngun tắc bình thơng nhau
và phèn sẽ đƣợc ngăn giữ lại tại ô chứa cát này. Qua thực tế ứng dụng cho
thấy, bể lọc nƣớc với kích thƣớc trên có cơng suất lọc nƣớc đƣợc 720 lít/giờ.
So với các phƣơng pháp bể lọc truyền thống cùng quy mô trƣớc đây,
phƣơng pháp này có tốc độ lọc nƣớc nhanh hơn từ 40 đến 50 lần. Đặc biệt,
sau một năm sử dụng, chỉ cần tiến hành rửa cát một lần với thời gian chỉ mất
nữa tiếng đồng hồ.
Đánh giá mơ hình: ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Đặc biệt có thể áp
dụng trên quy mô lớn. Trƣờng mầm non Phú Hiệp, thị trấn Định Qn,
huyện Định Qn là trƣờng có quy mơ khá lớn với khoảng 400 cháu, vì vậy,
nhu cầu sử dụng nƣớc sạch để phục vụ cho các cháu trong sinh hoạt trong
những năm qua là hết sức bất thiết. Cùng với việc xây dựng cơ sở trƣờng
lớp, năm 2003 nhà trƣờng cũng đã đầu tƣ khoan giếng và lắp đặt thêm bồn
chứa nƣớc. Thế nhƣng từ đó đến năm 2008, nguồn nƣớc từ giếng khoan này
không sử dụng đƣợc vào bất cứ cơng việc gì do bị nhiễm phèn rất nặng.

Cuối năm 2008, khi đƣợc phòng giáo dục huyện giới thiệu về giải pháp lọc
nƣớc phèn này, nhà trƣờng nhanh chóng áp dụng và đã xử lý phèn hiệu quả.
9


Từ nguồn nƣớc váng phèn vàng ố, sau khi lọc đã cho nƣớc sạch hơn và trong
hơn. Bể lọc này là ít tốn cát, giá thành rẻ, vật liệu sẵn có dễ tìm, tốc độ lọc
nhanh đủ để gia đình sử dụng trong sinh hoạt gia đình hằng ngày [13].
 Bể lọc nước bằng than bùn
Thực ra để đạt đƣợc điều này, cần tiến hành một khâu trung gian quan
trọng, đó là biến than bùn thành than hoạt tính, vật liệu hấp thụ "kỳ diệu".
Tuy có thể đƣợc chế tạo từ nhiều nguồn khác nhau, nhƣng than hoạt tính làm
từ than bùn vẫn có hiệu quả lọc nƣớc cao hơn cả, đồng thời, tài nguyên này
ở nƣớc ta lại rất dồi dào.
Vừa qua, Viện Nghiên cứu địa chất và khoáng sản (Bộ Cơng nghiệp)
cùng Phân viện Phịng hóa vũ khí NBC, Trung tâm Công nghệ xử lý môi
trƣờng (Bộ Quốc phòng) đã phối hợp, nghiên cứu và ứng dụng thành cơng
việc dùng than hoạt tính sản xuất từ than bùn để xử lý nƣớc sinh hoạt. Công
nghệ này đã đƣợc triển khai thí điểm ở xã Bình Tân (huyện Gị Cơng Tây,
tỉnh Tiền Giang).
Than hoạt tính là loại vật liệu có khả năng hấp thụ đặc biệt, nên đƣợc
sử dụng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có việc ứng dụng để xử lý nƣớc sinh
hoạt. Than hoạt tính có nhiều dạng: dạng bột, dạng ép, mảnh, sợi ống... mỗi
loại có một chức năng và có khả năng hấp phụ khác nhau. Than hoạt tính có
thể sản xuất từ nguồn ngun liệu khác nhau nhƣ than antraxit, than bitum,
gáo dừa, gỗ, xƣơng động vật, sản phẩm dầu mỏ...
Tuy nhiên, hiệu quả lọc nƣớc của than hoạt tính chế tạo từ than bùn vẫn
cao hơn cả. Nguyên nhân là do dạng than hoạt tính này chứa nhiều lỗ kích
thƣớc bé và kích thƣớc lớn, vì vậy, nó có thể hấp phụ các chất hữu cơ phân tử
bé cũng nhƣ phân tử lớn.

Để có thể xử lý nƣớc sinh hoạt có hiệu quả, phƣơng pháp truyền thống
đƣợc áp dụng trên thế giới là lắng và lọc. Phƣơng pháp lắng, lọc đƣợc cải tiến
khi áp dụng cơng nghệ mới là than hoạt tính dạng hạt và dạng bột đã mang lại
hiệu quả kinh tế cao. Trên cơ sở phƣơng pháp này, các nhà khoa học Việt
10


Nam đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hai loại thiết bị lọc nƣớc phù hợp với
quy mô hộ gia đình và cụm dân cƣ. Các trang thiết bị rất gọn nhẹ, dễ sử dụng
để bảo hành và thay thế.
Quy trình lọc nƣớc bằng than hoạt tính
Loại cho các hộ gia đình: Có cơng suất nhỏ, 1 m3/ngày, gồm hai bộ
phận chính là bể chứa và bình lọc. Những bình lọc 2 lít có thể tiến hành lọc
mỗi ngày 10 lần, cần lúc nào xử lý lúc ấy, chỉ cần sau 30 phút là có nƣớc sạch
dùng. Nếu dùng bằng thùng nhựa, giá thành mỗi thiết bị nhƣ thế khoảng
600.000 đồng. Tùy theo mức độ nhiễm bẩn của nƣớc và chất lƣợng than hoạt
tính ở bình lọc mà xác định thời gian tái sinh hay thay thế than hoạt tính.
Loại cho cụm dân cư: Các nhà khoa học dự kiến sẽ thiết kế các trạm
nƣớc tập trung có cơng suất 300 m3/ngày đêm, cung cấp nƣớc sạch cho
khoảng 3.000 dân, trung bình 100 lít/ngƣời/ngày. Hệ thống này sử dụng dễ
dàng, theo định kỳ, 2 bình lọc đƣợc tháo ra khỏi hệ thống, thay than ở bên
trong, đƣa than cũ tái sinh vào. Việc tháo lắp và thay than dễ dàng, nhân dân
có thể tự làm đƣợc [17].
 Mơ hình bể lọc nước giếng khoan
Nguyên vật liệu chủ yếu là cát thạch anh, than hoạt tính, sỏi nhỏ, sỏi
lớn… ống nhựa PVC để làm giàn phun mƣa, các van khóa, mở nƣớc. Lớp
dƣới cùng là sỏi, tạo khoảng trống để thu gom nƣớc. Tiếp theo là lớp than
hoạt tính, dùng loại hạt than càng nhỏ càng tốt để hấp phụ mùi, màu và các
loại hóa chất hịa tan. Trên cùng là lớp cát thạch anh, cát vàng hoặc cát đen
(nếu muốn khử sắt, mangan và mùi tanh). Điểm khác biệt ở đây là vật liệu lọc

phải là cát thạch anh, than hoạt tính, đồng thời bể lọc này ln phải ngập
nƣớc, tạo độ mịn trong các lớp vật liệu.
Mơ hình này khá đơn giản, chi phí xây dựng thấp, dễ dàng vệ sinh cát
định kỳ, đƣợc áp dụng khá phổ biến ở các hộ gia đình, hiệu quả lọc nƣớc cũng
khá cao, chất lƣợng nƣớc đầu ra đạt tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc sinh hoạt.

11


CHƢƠNG II
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chung: góp phần nâng cao chất lƣợng nƣớc sinh hoạt cho ngƣời
dân tại thôn Việt Yên, xã Đông Yên, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội.
Mục tiêu cụ thể:
- Đánh giá đƣợc hiện trạng chất lƣợng nƣớc sinh hoạt tại thôn Việt Yên,
xã Đông Yên, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội.
- Thiết kế và thử nghiệm đƣợc mơ hình xử lý nƣớc sinh hoạt tại khu vực
nghiên cứu.
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: nguồn nƣớc cấp sinh hoạt tại khu vực thôn Việt
Yên, xã Đông Yên, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội.
Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung thiết kế mơ hình xử lý nƣớc sinh
hoạt từ nguồn nƣớc ngầm, vì đây là nguồn nƣớc cấp sinh hoạt chủ yếu cho
ngƣời dân tại khu vực nghiên cứu.
2.3. Nội dung nghiên cứu
 Nghiên cứu thực trạng sử dụng nƣớc sinh hoạt tại thôn Việt Yên, xã
Đông Yên huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội
 Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng nƣớc sinh hoạt tại thôn Việt Yên, xã
Đông Yên huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội

 Thiết kế và thử nghiệm mơ hình xử lý nƣớc sinh hoạt tại thôn Việt
Yên, xã Đông Yên huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội
 Đề xuất biện pháp áp dụng mơ hình xử lý nƣớc sinh hoạt tại khu vực
nghiên cứu.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Thực trạng sử dụng nước sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu.
Để thực hiện nội dung trên đề tài đã tiến hành sử dụng phƣơng pháp điều
tra xã hội học sau:
12


- Mục đích của phương pháp: điều tra hiện trạng sử dụng nƣớc sinh
hoạt của ngƣời dân trong khu vực nghiên cứu, các thông tin thu thập đƣợc qua
điều tra giúp cho đề tài tổng hợp đƣợc các ý kiến và quan điểm khác nhau.
- Cách tiếp cận cơ bản:
+ Phỏng vấn trực tiếp thông qua các cuộc trao đổi, trò chuyện.
+ Phỏng vấn bằng phiếu điều tra
- Thiết kế bảng câu hỏi: Gồm hệ thống những câu hỏi đóng - mở và câu
hỏi lựa chọn dựa trên căn cứ về thời gian cho mỗi phiếu điều tra.
- Đối tượng: Ngƣời dân trong khu vực nghiên cứu.
- Địa điểm điều tra: Thôn Việt Yên - xã Đông Yên - huyện Quốc Oai Hà Nội.
- Số lượng phiếu điều tra: 50 phiếu.
- Nội dung phiếu điều tra: nguồn nƣớc đang sử dụng của gia đình là
nƣớc mƣa, nƣớc giếng khoan hay giếng đào… gia đình có sử dụng hình thức
nào để lọc nƣớc hay khơng? Có thấy mùi lạ của nƣớc khi sử dụng không?
Mong muốn sử dụng nƣớc máy của các hộ gia đình… Câu hỏi chi tiết của
phiếu điều tra đƣợc đề cập trong phụ lục 01.
2.4.2. Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu
Để đánh giá chất lƣợng nƣớc sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu đề tài đã
sử dụng các phƣơng pháp sau:

 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu [10]
Dựa vào tính chất và đặc điểm của nƣớc cũng nhƣ đặc điểm về điều
kiện tự nhiên, đặc điểm phát triển kinh tế - xã hội của khu vực nên các chỉ tiêu
đƣợc lựa chọn để phân tích mẫu nƣớc ở đây là: màu sắc, mùi, pH, độ cứng, độ
đục, sắt tổng số, Mangan, COD, TDS, Cl- và NO3- . Các mẫu nƣớc đƣợc lấy
trực tiếp từ điểm khai thác nƣớc hoặc từ bể chứa nƣớc và bảo quản theo yêu
cầu của phƣơng pháp lấy mẫu nƣớc phù hợp cho từng chỉ tiêu. Các vị trí lấy
mẫu phải phù hợp và có sơ đồ lấy mẫu cụ thể, mẫu đƣợc lấy phải đặc trƣng
cho hiện trạng chất lƣợng nƣớc của vùng nghiên cứu.
13


- Mục đích lấy mẫu: đánh giá chất lƣợng nƣớc sinh hoạt tại khu vực
nghiên cứu.
- Nguồn nước lấy mẫu: nƣớc ngầm chƣa qua xử lý.
- Địa điểm lấy mẫu: Vị trí và sơ đồ lấy mẫu đƣợc thể hiện qua bảng 2.1
và hình 2.1
Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu
STT

Kí hiệu
mẫu

1

M1

2

Tên chủ hộ

Địa điểm

Loại hình

Sỹ Danh Dƣơng

Tổ 4 – Việt Yên

Giếng đào

M2

Sỹ Danh Ru

Tổ 3 – Việt Yên

Giếng đào

3

M3

Cấn Văn Quân

Tổ 5 – Việt Yên

Giếng đào

4

M4

Cấn Đặng Ráng

Tổ 6 – Việt Yên

Giếng đào

5

M5

Nguyễn Văn Bào

Tổ 6 – Việt Yên

Giếng đào

6

M6

Nguyễn Văn Hùng

Tổ 1 – Việt Yên

Giếng đào

7

M7

Hà Hữu Nguyên

Tổ 2 – Việt Yên

Giếng đào

8

M8

Cấn Văn Hảo

Tổ 2 – Việt Yên

Giếng đào

9

M9

Bùi Văn Tâm

Tổ 3 – Việt Yên

Giếng đào

10

M10

Trần Văn Tuấn

Tổ 5 – Việt Yên

Giếng đào

11

M11

Đặng Văn Đìa

Tổ 4 – Việt Yên

Giếng đào

12

M12

Lê Đình Khuyến

Tổ 1 – Việt Yên

Giếng đào

(Nguồn: Đề tài năm 2015)

14


Hình 2.1. Sơ đồ lầy mẫu tại khu vực nghiên cứu
15


- Cách thức lấy mẫu: Các mẫu đều đƣợc lấy trực tiếp từ giếng nƣớc của
gia đình theo quy trình sau:
 Bƣớc 1: Vặn vòi xả nƣớc, cho nƣớc chảy khoảng 5 – 6 phút để
loại bỏ toàn bộ nƣớc có sẵn trong ống.
 Bƣớc 2: Dùng chai nhựa polyetylen đã đƣợc rửa sạch và tráng
bằng nƣớc chuẩn bị lấy mẫu, lấy đầy chai 1,5l để đảm bảo cho quá trình phân
tích đủ thơng số phân tích.
- Số lượng: 12 mẫu
- Bảo quản mẫu:
Mẫu đƣợc bảo quản bằng cách để ở nhiệt độ 5 -10oC , đối với mẫu
nƣớc dùng để phân tích kim loại nặng nhƣ: Fe, Mn, bảo quản bằng cách cho
thêm 5ml axit HNO3 50%/1l nƣớc. Trên mỗi mẫu nƣớc có ghi các thơng số, kí
hiệu: Kí hiệu mẫu, ngày lấy mẫu,địa điểm lấy mẫu, đặc điểm thời tiết ngày
lấy mẫu, ngƣời lấy mẫu… Cuối cùng mẫu đƣợc đóng vào thùng xốp và đƣợc
vận chuyển về Trung tâm thí nghiệm thực hành, phịng thực hành phân tích
mơi trƣờng trƣờng Đại học Lâm Nghiệm để phân tích.
 Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm [10]
Để điều tra đánh giá chất lƣợng nƣớc sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu,
đề tài đã tiến hành phân tích các chỉ tiêu màu sắc, mùi, pH, độ cứng, độ đục,
sắt tổng số, mangan trong nƣớc, COD, clorua và nitrat. Các phƣơng pháp
phân tích đƣợc thể hiện qua bảng 2.2.

16


Bảng 2.2. Tổng hợp phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu
STT

Chỉ tiêu

Phƣơng pháp phân tích

Địa điểm phân tích

1

Màu sắc

Cảm quan

Tại địa điểm lấy mẫu

2

Mùi, vị

Cảm quan

Tại địa điểm lấy mẫu

3

pH

Đo nhanh bằng máy đo nhanh

4

TDS

Đo nhanh bằng máy đo nhanh

5

Độ cứng

Chuẩn độ bằng Trilon B

6

Độ đục

Máy đo độ đục

7

Fe tổng số

So màu quang điện

8

Mn

So màu quang điện

9

COD

10

Clorua

11

NO3-

Phòng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN
Phịng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN
Phịng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN
Phịng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN

Đun hồi lƣu kín,dùng
K2Cr2O7 để oxi hóa
Chuẩn độ bằng dd AgNO3
So màu quang điện

Phịng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN
Phịng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN
Phịng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN
Phịng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN
Phịng Phân tích mơi
trƣờng- Trƣờng ĐHLN

(Nguồn: Hướng dẫn thực hành phân tích mơi trường)[10]
 Đo pH
17


Chỉ tiêu pH đƣợc đo bằng máy đo pH cho kết quả chính xác, đƣợc thực
hiện tại phịng thí nghiệm Môi trƣờng, trƣờng Đại học Lâm Nghiệp
 Đo sắt tổng số
Sử dụng phƣơng pháp so màu quang điện bằng máu UV-VIS. Các dạng
tồn tại của sắt trong nƣớc về dạng Fe3+ sau đó cho phản ứng với thuốc thử axit
sunfosalyxilic tạo thành muối sắt-sunfosalyxilat.
 Trong mơi trƣờng axit,phức này có màu tím
 Trong mơi trƣờng kiềm, phức này có màu vàng, hấp thụ bƣớc sóng
cực đại = 430nm
Quy trình phân tích nhƣ sau:
- Xây dựng đƣờng chuẩn Fe3+
+ Bƣớc 1: Lấy lần lƣợt 0; 3; 5; 7; 10 ml dung dich chuẩn sử dụng
nồng độ 0,01 mg/ml cho vào bình định mức 50 ml
+ Bƣớc 2: Thêm nƣớc cất khoảng nửa bình định mức.

+ Bƣớc 3: Thêm vào mỗi bình định mức 2 ml NH4Cl 2N.
+ Bƣớc 4: Thêm tiếp vào mỗi bình 2 ml dung dịch axit sunfosalyxilic
rồi nhỏ từng giọt dung dịch NH3 vào mỗi bình cho đến khi dung dịch chuyển
sang màu vàng thêm tiếp vào 1ml dung dich NH3 để ổn định màu rồi định
mức đến vạch. Sau đó mang đi so màu quang điện ở bƣớc sóng 430 nm.
+ Bƣớc 5: Xác định độ hấp thụ quang cực đại của phức chất rồi tiến
hành xây dựng đƣờng chuẩn thể hiện mối tƣơng quan giữa nồng độ và mật độ
quang đo đƣợc theo phƣơng trình: y = ax + b
Trong đó : y: Hàm lƣợng Fe có trong mẫu.
x: Mật độ quang đo đƣợc.
- Phân tích mẫu: Lấy 200ml mẫu đem đi cô cạn xuống dƣới 50 ml sau
đó tiến hành lọc qua giấy lọc để loại bỏ các chất rắn lơ lửng (đây là quá trình
làm giàu mẫu). Lấy 25 ml dung dịch sau khi làm giàu cho vào bình định mức
50 ml sau đó tiến hành các bƣớc nhƣ xây dựng đƣờng chuẩn.
18


- Tính tốn kết quả: Nồng độ sắt trong mẫu đƣợc tính theo cơng thức :
CFe = Cđc * Vbđm*10-3* f/F
Trong đó: CFe là nồng độ sắt có trong mẫu nƣớc cần phân tích (mg/l)
Cđc : Nồng độ của sắt tính theo đƣờng chuẩn (mg/l)
Vbđm : Thể tích của bình định mức (ml)
10-3: Hệ số chuyển đổi từ ml sang lít
F: Hệ số làm giầu mẫu phân tích
f: Tỷ lệ giữa thể tích mẫu sau khi làm giầu trên thể tích lấy
đi phản ứng hiện màu
 Xác định Mangan trong nước
Có nhiều phƣơng pháp có thể xác định mangan trong nƣớc nhƣ phƣơng
pháp so màu quang điện (UV-VIS) hay quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).
Ngƣời nghiên cứu đã chọn phƣơng pháp so màu quang điện bởi phƣơng pháp có

giới hạn phát hiện nhỏ, tiến hành đơn giản, kết quả chính xác. Phƣơng pháp đƣợc
tiến hành dựa trên nguyên tắc: Khi oxi hóa Mangan bằng chất oxi hóa mạnh nhƣ
(NH4)2 S2O8 thì Mangan sẽ bị oxi hóa thành Mn+7 làm dung dịch có màu hồng tím,
cƣờng độ màu phụ thuộc vào nồng độ Mn có trong mẫu phân tích. Đo hấp thụ ánh
sáng của dung dịch này ở bƣớc sóng 525 nm để từ đó định lƣợng hàm lƣợng Mn có
trong mẫu.
Trình tự tiến hành phân tích
- Xây dựng đƣờng chuẩn:
+ Bƣớc 1: Lấy lần lƣợt 0; 0,1; 0,5; 2,5; 5; 10 ml dung dịch chuẩn Mn2+ 0,01
mg/ml cho vào các cốc 200ml, sau đó thêm nƣớc cất vào từng cốc đến thể tích
khoảng 40ml.
+ Bƣớc 2: Thêm 1-2 ml AgNO3 0,2N
+ Bƣớc 3: Thêm 0,5 gam (NH4)2 S2O8 vào mỗi cốc, đun sôi khoảng 10 phút
rồi để nguội, chuyển vào bình định mức 50ml, định mức tới vạch, so màu ở
bƣớc sóng 525 nm.
19


+ Bƣớc 4: Xác định độ hấp thụ quang cực đại của phức chất rồi tiến hành
xây dựng đƣờng chuẩn thể hiện mối tƣơng quan giữa nồng độ và mật độ quang
đo đƣợc theo phƣơng trình: y = ax + b
Trong đó: y là hàm lƣợng Mn có trong mẫu
x là mật độ quang đo đƣợc
- Phân tích mẫu:
+ Bƣớc 1: Lƣợng nƣớc lấy phân tích cần có lƣợng Mn trong khoảng 0,005
– 1mg. Lấy 150ml nƣớc cần phân tích cho vào cốc, thêm vào 2ml HNO3 đặc.
Nhỏ từng giọt AgNO3 cho đến khi kết tủa hết ion Cl-, thêm tiếp 1-2ml dung
dịch AgNO3 0,2N, để lắng rồi lọc sau đó đun sơi đến thể tích dƣới 50ml để
làm giàu mẫu. Sau đó tiến hành nhƣ bƣớc 3 nhƣ xây dựng đƣờng chuẩn
- Tính tốn kết quả:

Hàm lƣợng Mn trong mẫu nƣớc đƣợc tính tốn theo cơng thức sau:
CMn = Cđc /F
Trong đó: CMn: Nồng độ Mn trong mẫu phân tích (mg/l)
Cđc: Nồng độ Mn tính theo đƣờng chuẩn (mg/l)
F: Hệ số làm giàu mẫu
 Xác định nhu cầu oxi hóa học (COD)
Phƣơng pháp để xác định nhu cầu oxi hóa học là phƣơng pháp đun hồi
lƣu kín, dùng K2Cr2O7 để oxi hóa. Nguyên lý của phƣơng pháp này là đun hồi
lƣu mẫu cần phân tích với lƣợng đicromat đã biết trƣớc khi có mặt của HgSO4
và xúc tác bạc trong axit H2SO4 đặc trong khoảng thời gian nhất định, trong
q trình đó một phần đicromat bị khử do sự có mặt của các chất có khả năng
oxi hóa. Chuẩn độ lƣợng dicromat còn lại với Fe (II) amonisunfat với chất chỉ
thị là feroin hoặc phenylanthralinic. Tính tốn giá trị COD từ lƣợng đicromat
bị khử, 1mol đicromat tƣơng đƣơng với 1,5 mol oxi.
C + Cr2O7 + H+ => CO2 + H2O + Cr3+
Cr2O72- + Fe2+ => Fe3+ + CrO4220