Chương 8: Khử trùng nước

CHƯƠNG 8
CHƯƠNG
CHƯƠNG
8
8
KH
KH
Ử
Ử
TR
TR
Ù
Ù
NG NƯ
NG NƯ
Ớ
Ớ
C
C
GIỚI THIỆU
 Khử trùng là quá trình tiêu diệt các vi sinh vật
gây bệnh trong nước. ðảm bảo nguồn nước cấp
ñạt tiêu chuẩn vi sinh.
 Các biện pháp khử trùng
Khử trùng bằng chất oxi hóa mạnh (Việt Nam
chủ yếu sử dụng biện pháp này)
Khử trùng bằng tia vật lý
Khử trùng bằng siêu âm
Khử trùng bằng phương pháp nhiệt
Khử trùng bằng các iôn kim loại nặng
KHỬ TRÙNG BẰNG CHẤT OXI HÓA MẠNH

 Khử trùng bằng clo và các hợp chất của
clo: Clo hay các hợp chất của Clo cho vào
nước có tác dụng hủy hoại tính thấm của
màng tế bào => tổn thương axit nhân =>
rối loạn quá trình tổng hợp enzim => rối
loạn trao ñổi chất => chết
- Khử trùng bằng clo:
Khi cho Clo vào nước diễn ra ptpu:
Cl
2
+ H
2
O 

 HCl + HOCl
hay: Cl
2
+ H
2
O 

 H
+
+ Cl
-
+ OCl
-
KHỬ TRÙNG BẰNG CHẤT OXI HÓA MẠNH
- Khử trùng bằng clorua vôi:
Ca(OCl)

2
+ H
2
O => CaO + 2HOCl
2HOCl => 2H+ + 2OCl
-
Khả năng khử trùng của Clo phụ thuộc vào
nồng ñộ của HOCl và OCl- trong nước,
HOCl có hiệu quả khử trùng mạnh, tỉ lệ
của 2 dạng tồn tại này phụ thuộc vào pH
của nước.
KHỬ TRÙNG BẰNG CHẤT OXI HÓA MẠNH
75%
75%75%
75%25%
25%25%
25%8
88
8
21%
21%21%
21%79%
79%79%
79%7
77
7
0,5%
0,5%0,5%
0,5%99,5%
99,5%99,5%

99,5%6
66
6
OCl
OClOCl
OCl
-

-
HOCl
HOClHOCl
HOClpH
pHpH
pH
Khi pH tăng lên thì hiệu quả khử trùng giảm xuống
KHỬ TRÙNG BẰNG CHẤT OXI HÓA MẠNH
Nếu trong nước chứa nhiều NH
3
thì sẽ xảy ra phản
ứng giữa HOCl và NH3 theo các PT sau:
NH
3
+ HOCl -> NH
2
Cl + H
2
O
NH
2
Cl + HOCl -> NHCl

2
+ H
2
O
NHCl
2
+ HOCl -> NCl
3
+ H
2
O
Hiệu quả khử trùng của Cloramin thấp hơn HOCl
ðể ñảm bảo hiệu quả khử trùng tốt trong hệ thống
cần phải duy trì Clo dư trong nước.
Theo TCXD – 33: 1985: Lượng Clo dư ở ñầu mạng
lưới tối thiểu 0,5 mg/l
Theo TCXD – 33: 1985: Lượng Clo dư ở cuối
mạng lưới tối thiểu 0,05mg/l và không lớn hơn
mức có mùi khó chịu.
KHỬ TRÙNG BẰNG CHẤT OXI HÓA
MẠNH
 Lượng Clo ñể khử trùng ñối với nước ngầm là 0,7
- 1,0 mg/l; ñối với nước mặt 2,0 - 3,0 mg/l
 Liều lượng Clo dư ñược xác ñịnh như sau:
Lấy 5-7 bình + mỗi bình 1 lít nước, cho Clo với
lượng khác nhau vào.
Khuấy ñều, ñể trong bóng tối 30p => xác ñịnh
lượng Clo dư trong mỗi bình
Vẽ ñồ thị thể hiện mối liên hệ: Clo cho vào – Clo
dư

Lấy giá trị Clo cho vào tương ứng với Clo dư tiêu
chuẩn
Làm thí nghiệm ngược lại ñể kiểm nghiệm
KHỬ TRÙNG BẰNG CHẤT OXI HÓA
MẠNH
 Nếu nước bị nhiễm bẩn nặng, chứa nhiều hợp
chất hữu cơ hoặc cần khử mùi => lượng Clo ñưa
vào cao => Clo dư nhiều
 Loại bỏ Clo dư như sau:
+ Clo hóa nước kết hợp với amoniac hóa
+ Dùng than hoạt tính ñể hấp phụ Clo dư: lọc nước
có Clo dư qua lớp than hoạt tính dày 2 - 2,5 m,
kích thước hạt từ 1,5-2,5 mm, tốc ñộ lọc 20 -30
m/h. Hoàn nguyên lại ñộ hấp phụ của than
hoạt tính bằng dung dịch canxihypôdorit hoặc
dung dịch kiềm nóng.
 Các mạng nước cấp lớn có thể khử trùng nhiều
ñợt hoặc kết hợp giữa clo hóa và amoniac hóa.
Khử trùng bằng Clo lỏng
 Clo lỏng là dạng Clo nguyên chất có màu
vàng xanh, trọng lượng riêng là 1,47 kg/l
 Clo lỏng ñựng trong các bình có dung tích từ
50 – 500 lít (hoặc 800 – 4000) lít, áp suất
trong bình 6-8at
 Dùng thiết bị Cloratơ ñể pha chế và ñịnh
lượng Clo hơi nước.
Khử trùng bằng Clo lỏng
 Yêu cầu cơ bản khi thiết kế nhà Clo:
- Trạm Clo xây dựng theo tiêu chuẩn 3m
2

cho 1
cloratơ và 4 m
2
cho 1 cân bàn. Khi công suất
trạm lớn hơn 250 kg clo/ ngày phải chia trạm
thành các buồng riêng biệt: buồng ñặt Cloratơ
và buồng ñặt bình clo lỏng.
- Trạm phải ñược thông gió thường xuyên. Không
khí ñược hút ở ñiểm thấp sát mặt sàn và xả ra
ở ñiểm cao hơn 2 m so với nóc nhà cao nhất
trạm.
- Trạm Clo phải ñược bố trú ở cuối hướng gió
- Trạm ñược trang bị phương tiện phòng hộ,
thiết bị vận hành hệ thống bảo hiểm, thiết bị
báo nồng ñộ Clo trong buồng công tác.
- Kho dự trữ Clo phải xây dựng cách ly với
trạm Clo. Diện tích ñủ lưu trữ từ15-90 ngày.
- Khi có 2 Cloratơ làm việc: 1 Cloratơ dự
phòng, > 2 Cloratơ làm việc: 2 Cloratơ dự
phòng; Cần có 1 máy dự phòng ñể phân tích
Clo dư trong nước; 1 ejectơ dự phòng
- Trong trạm Clo phải có giàn phun nước và bể
chứa dung dịch trung hòa ñể xử lý clo khi có
sự cố.
Khử trùng bằng Clorua vôi và
Canxihypoclorit
 Clorua vôi sinh ra khi cho Cl
2
tác dụng với
vôi tôi:

Cl
2
+ Ca(OH)
2
=> CaOCl
2
+ H
2
O
Trong Clorua vôi lượng Clo hoạt tính chiếm
20-25%
 Canxi hypoclorit là sản phẩm của quá
trình làm bão hòa dung dịch vôi sữa bằng
hơi Cl
2
.
Trong Canxihypolorit Ca(OCl)
2
,
hàm lượng Clo hoạt tính chiếm30-40%.
Khử trùng bằng Clorua vôi và
Canxihypoclorit
 Cách pha chế: cho hóa chất vào thùng hòa trộn ñạt
nồng ñộ 10%, ñể lấy tách cặn bẩn và tạp chất => ñưa
vào dung dịch này vào thùng tiêu thụ => nồng ñộ 0,5-
1,0%
 Dung tích thùng:
Trong ñó:
Q: Lưu lượng nước xử lý
t: Thời gian cần thiết cho 1 lần pha

a: Liều lượng chất khử trùng tính theo Clo hoạt tính
(g/m
3
)
c: Hàm lượng Clo hoạt tính có trong hóa chất (%)
b: Nồng ñộ dung dịch pha (%)
3
Q.a.t
W= ( )
100.b.c
m
Khử trùng bằng nước javen
 NaClO là sản phẩm của quá trình ñiện
phân dung dịch muối ăn. Nước Javen có
chứa nồng ñộ Clo hoạt tính từ 6-8g/l
 Quy trình: SGK
 Áp dụng: Cho nhà máy có công suất nhỏ
Khử trùng bằng ozon
 Hình thành khi luồng khí đi qua vùng điện thế cao giữa
hai điện cực
 Khí độc, hơi xanh, có mùi cay
 Gây hại sức khỏe ở nồng độ 0.25 mg/L, cực độc ở C =
1mg/L
 Chất oxy hóa mạnh để khử trùng, màu và mùi vò
 Không ổn đònh và mất đi trong vài phút
 Không hình thành lượng dư Ỵ không thể khử trùng trong
hệ thống phân phối
 Sản xuất ozone đòi hỏi năng lượng lớn
 Duy trì hàm lượng 0.4 mg/L, thời gian t = 4phút
Các phương pháp khử trùng khác

 Khử trùng bằng tia tử ngoại: Dùng ñèn bức
xạ tử ngoại ñặt trong dòng chảy của nước.
 Khử trùng bằng siêu âm:
 Khử trùng bằng ion bạc: Với hàm
lượng 2-10 ion g/l bạc có thể tiêu diệt
phần lớn vi trùng có trong nước.
 Khử trùng bằng nhiệt