Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 1
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề:
Tàu du lịch là một loại tàu hành khách lớn dùng trên những chuyến du ngoạn,vừa để
dưa khách đến những thắng cảnh,vừa để khách hưởng ngoạn dịch vụ và tiện nghi
trên tàu.
Tàu du lịch được tổ chức như một khách sạn nổi vì ngoài thủy thủ đoàn còn có đội
phục vụ riêng cho hành khách,để cung ứng đầy đủ các tiện nghi cho khách tàu du
lịch cần phải vận chuyển nguồn nhu yếu phẩm,trong đó nước là phần quan trọng
nhất.
Để giải quyết cấp nước cho sinh hoạt ,dịch vụ du lịch là vấn đề trọng tâm cần được
giải quyết cấp bách.
Tính cấp thiết:
Hiện tại nhiều tàu du lich trên sông vấn đề nước sạch thường được giải quyết chứa
trử nước lấy tại các bến xuất phát hoặc các chặn nghỉ.Việc thiếu nước thường xuyên
diễn ra ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt của du khách cũng như chất lượng phục vụ chưa
thật tốt.
Do đó xây dựng ngay trên tàu một hệ thống cấp nước để cung cấp đầy đủ cho sinh
hoạt và nghĩ dưỡng là cần thiết.
Giải pháp nước sạch toàn diện đã ứng dụng rất hiệu quả trên nhiều con tàu du lịch
trong nước và quốc tế.
Nhiệm vụ và nội dung của luận văn:
Hệ thống cấp nước bao gồm các công trình chính:
Trạm bơm nước sông
Khu xử lý nước
Bể chứa nước sạch
Mạng lưới phân phối sử dụng
Trong phạm vi thực hiện luận văn tốt nghiệp ,nhiệm vụ của em là thiết kế hệ thống
xử lý nước cấp trên tàu du lịch PANDAW 7 – công suất 80 m
3
/ngđ.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 2
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP
I. Tổng quan về các nguồn nước cấp:
1. Tài nguyên nước Việt Nam:
Lịch sử phát triển nền văn minh của nhân loại đã chứng minh sự gắn bó chặt chẽ
giữa nước và nhân loại. Một số thành phố và nền văn minh đã biến mất vì thiếu
nguồn nước do những thay đổi về khí hậu.
Nước là một khoáng chất phổ biến nhất trên bề mặt địa cầu. Nó tạo nên một quả
cầu nước. Thể tích vào khoảng 1,370 triệu Km
3
, trong đó từ 500,000 đến 1 triệu
km
3
nước ngọt phân bố trong các sông hồ và nước ngầm, băng ở các cực của trái
đất chiếm thể tích khoảng 25 triệu km
3
cũng là nước ngọt. Cuối cùng có 50,000
km
3
nước trong khí quyển có dạng hơi và mây. Lượng mưa hoá hơi hàng năm
khoảng 500,000 km
3
và quay trở lại các lục địa vào khoảng 120,000 km
3
/năm.
2. Tài nguyên nước mặt:
Tổng lượng nước mặt bình quân toàn lãnh thổ Việt Nam ước khoảng 880 tỷ
m
3
/năm. Nhưng lượng nước sản sinh trên lãnh thổ dưới dạng mưa chiếm 37% tức
là khoảng 325 tỷ m
3
/năm.
Nếu tính theo đầu người, tổng lượng phát sinh trên lãnh thổ khoảng 4700 m
3
/năm,
trong khi đó bình quân của hành tinh là 7400 m
3
/năm. Nếu mức độ tăng dân số
như hiện nay thì sau mỗi thập niên lượng nước tính trên đầu người cũng giảm
đáng kể. Một điểm bất lợi là lượng nước rơi trên lãnh thổ lại phân bố không đều
theo thời gian và không gian.
Ở nước ta, với lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000 mm phân bố tương
đối đều so với các nước trên thế giới. Hệ thống sông ngòi chằng chịt có lưu lượng
tương đối lớn. Nước ta hẹp từ Trường Sơn ra Biển Đông, độ dốc lớn lại ít hồ
thiên nhiên và nhân tạo nên lượng nước phân bố không đều trong năm. Về mùa
mưa thừa nước nên gây ra lụt úng. Về mùa khô nước không đủ cung cấp cho
công nghiệp, nông nghiệp và đô thị. Nước ta có khoảng 3000 km đường bờ biển.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 3
Nước ngầm vùng đồng bằng ven biển cũng bị ngập mặn do ảnh hưởng của biển
trước đây và hiện nay thấm sâu vào lục địa có nơi tới 10m.
Để khắc phục nhược điểm này người ta đã và sẽ xây dựng nhiều hồ chứa vừa để
điều hoà dòng chảy vừa để sản xuất điện. Tuy nhiên bất cứ biện pháp nào cũng có
mặt trái của nó đố với môi trường. Chẳng hạn xây hồ chứa sẽ làm thay đổi hệ
sinh thái của khu vực và hiện tượng phú dưỡng hoá trong hồ là rất khó tránh khỏi.
3. Tài nguyên nước ngầm:
Theo đánh giá của ngành địa chất trữ lượng nước ngầm ở nước ta khoảng 50- 60
tỷ bằng 16- 19% lượng nước phát sinh trên lãnh thổ. Nhưng khả năng khai thác
tối đa cũng chỉ khoảng 10-12 tỷ m
3
, hơn nữa lượng nước ngầm lại là nguồn nước
bổ sung cho dòng chảy của sông ngòi vào mùa khô.
Cũng như nước mặt tài nguyên nước ngầm phân bố không đồng đều đối với các
vùng khác nhau.
II. Tầm quan trọng của nước cấp:
Nước là một nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật trên trái đất. Không có nước cuộc
sống trên trái đất không thể tồn tại. Nhu cầu dùng nước của con người là từ 100
đến 150 l/ngày.đêm cho các hoạt động bình thường chưa kể đến hoạt động sản
xuất.
Nước cấp cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh và các hoạt động giải trí, các hoạt động
như cứu hỏa, phun nước, tưới cây, rửa đường,…Và mọi ngành công nghiệp hầu
như sử dụng nguồn nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không thể thay thế
được trong sản xuất.
Hiện nay tổ chức liên hợp quốc đã thống kê có một phần ba điểm dân cư trên thế
giới thiếu nước sạch sinh hoạt. Do đó người dân phải sử dụng các nguồn nước
không sạch. Điều này dẫn tới hàng năm có tới 500 triệu người mắc bệnh và một
triệu người( chủ yếu là trẻ em) bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh tại các
nước đang phát triển có nguyên nhân từ việc sử dụng nguồn nước không hợp vệ
sinh.
Việc cung cấp nước sạch, chống ô nhiễm nguồn nước do tác động của nước thải
sinh hoạt và sản xuất đang là vấn đề quan tâm đặc biệt. Mỗi quốc gia đều có
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 4
những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong đó các chỉ tiêu cao thấp
khác nhau. Nhưng nhìn chung, các chỉ tiêu này phải đảm bảo an toàn vệ sinh về
một số vi trùng trong nước, không có chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khoẻ
con người, các chỉ tiêu về độ pH, nồng độ oxi hoà tan, độ đục, hàm lượng kim
loại hoà tan, độ cứng, mùi, vị,….Tiêu chuẩn chung nhất của Tổ Chức Sức Khoẻ
Thế Giới(WTO) hay của công đồng Châu Âu. Ngoài ra nước cấp cho công
nghiệp bên cạnh các chỉ tiêu chung về chất lượng nước cấp còn tuỳ thuộc vào
từng mục đích sử dụng mà đặt ra những yêu cầu riêng.
Các nguồn nước trong thiên nhiên ít khi đảm bảo các tiêu chuẩn,do tính chất có
sẵn của nguồn nước hay bị ô nhiễm. Nên tuỳ thuộc vào chất lượng nguồn nước và
chất lượng về nước cấp mà cần thiết phải có quá trình xử lý nước thích hợp đảm
bảo cung cấp có chất lượng tốt và ổn định chất lượng nước cấp cho các nhu cầu.
III. Tổng quan về chất lượng nước:
Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ nguồn nước thiên nhiên là nước mặt ,
nước ngầm, nước biển,
Việc chọn nguồn nước phải dực trên cơ sở kinh tế kỹ thuật của các phương án
nhưng cần lưu ý:
o Nguồn nước phải có lưu lượng trung bình hàng năm theo tần suất yêu cầu của đối
tượng tiêu thụ.Trữ lượng nguồn nước phải đảm bảo khai thác nhiều năm.
o Chất lượng nước đáp ứng nhu cầu vệ sinh TCXD- 33- 68 ưu tiên chọn nguồn
nước dễ xử lý và ít dùng hóa chất.
o Ưu tiên chọn nguồn nước gần nơi tiêu thụ có sẵn thế năng để tiết kiệm năng
lượng, có địa chất công trình phù hợp với yêu cầu xây dựng, có điều kiện bảo vệ
nguồn nước.
o Cần ưu tiên chọn nguồn nước ngầm nếu lưu lượng đáp ứng nhu cầu sử dụng. Vì
nước ngầm kinh tế trong khai thác và có nhiều ưu điểm khác.
1. Thành phần và chất lượng nước mặt:
Thành phần và chất lượng nước bề mặt chịu nhiều ảnh hưởng của yếu tố tự nhiên,
nguồn gốc xuất xứ, các điều kiện môi trường xung quanh và các tác động của con
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 5
người khi khai thác và sử dụng nguồn nước, thông thường nước bề mặt chứa
thành phần sau:
i. Chứa khí hoà tan đặc biệt là oxy.
ii. Chứa nhiều chất lơ lửng. Riêng trường hợp nước chứa trong hồ chất rắn lơ lửng
còn lại thấp và chủ yếu ở dạng keo.
iii. Có hàm lượng chất lơ lửng cao. Có sự hiện diện của nhiều tảo.
Bảng1: Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt
Chất rắn lơ lửng
d >1m
Các chất keo
d = 0,001 -1m
(chủ yếu 0,05 – 0,2mm)
Các chất hoà tan
d < 0,001m
- Đất sét
- Cát
- Keo Fe(OH)
3
-Chất hữu cơ, vi sinh
vật
- Vi trùng 1-10ìm
- Tảo
- Đất sét
- Protein
- Silicat SiO
2
- Chất thải sinh hoạt hữu
cơ
- Cao phân tử hữu cơ
- Virut0,03 – 0,3m
- Các iôn K
+
, Na
+
Ca
2+
, NH
4
+
, SO
4
2-
Cl
-
,
PO
4
3-
- Các chất khí CO
2
,
O
2
, N
2,
CH
4
, H
2
S…
- Các chất hữu cơ
- Các chất mùn
Nước mặt là nguồn nước tự nhiên gần gủi với con người nhất. Chính vì vậy mà
nước bề mặt cũng là nguồn nước dễ bị ô nhiễm nhất. Chúng ta thấy ngày càng
hiếm có một nguồn nước bề mặt nào đáp ứng được chất lượng tối thiểu cho nhu
cầu sinh hoạt và công nghiệp mà không cần xử lý trước khi đưa vào sử dụng. Do
hàm lượng cao của các chất có hại cho sức khoẻ và có nhiều vi sinh vật gây bệnh
cho con người trong nước bề mặt.
Nguồn chủ yếu của nước bề mặt là nước sông, chất lượng nước sông phụ thuộc
vào các yếu tố xung quanh như mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân số
trong khu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng thải vào sông. Ngoài ra
chất lượng nước sông còn phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, tốc độ dòng chảy,
thời gian lưu và thời tiết trong khu vực. Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 6
phát triển mà công tác quản lý các dòng thải công nghiệp, dòng thải nước sinh
hoạt không được chú trọng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các hoá chất độc
hại, các chất hữu cơ ô nhiễm… nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn,
phong hoá dễ dàng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan,
độ đục cao do các chất huyền phù và các chất rắn, chất mùn có trong nguồn nước.
Ngày nay, hiếm thấy có nguồn nước sông nào đạt được chất lượng cho tiêu chuẩn
nước cấp mà không cần xử lý.
Nghiên cứu thành phần và chất lượng nước mặt, Tổ Chức Y Tế thế giới đưa ra
cách phân loại sau về các loại nhiễm bẩn nước:
Nước nhiễm bẩn do vi trùng, virut và các chất hữu cơ gây bệnh.
Nguồn nhiễm bẩn do các chất hữu cơ phân huỷ từ động thực vật và các chất thải
nông nghiệp.
Nguồn nhiễm bẩn do các chất thải công nghiệp, các chất thải rắn có chứa các chất
độc hại của các cơ sở công nghiệp như: phenol, cianua, crom, cađium, chì, kẽm…
Nguồn ô nhiễm dầu mỏ và các sản phẩm từ dầu mỏ trong quá trình khai thác, sản
xuất, chế biến và vận chuyển làm ô nhiễm nặng nguồn nước mặt và gây trở ngại
lớn trong công trình xử lý nước bề mặt.
Nguồn ô nhiễm do các chất tẩy rửa tổng hợp trong sinh hoạt và trong công
nghiệp.
Các chất phóng xạ từ các cơ sở sản xuất và sử dụng phóng xạ như các nhà máy
phóng xạ, các bệnh viện, các cơ sở nghiên cứu và công nghiệp.
Các hoá chất bảo vệ thực vật cùng với ưu điểm là dùng để phòng chống sâu bọ,
côn trùng, nấm…. Giúp ít cho nông nghiệp, nó còn mang lại tác hại là gây ô
nhiễm cho các nguồn nước, nhất là khi chúng không được sử dụng đúng mức.
Các hoá chất hữu cơ tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong các ngành công
nghiệp như chất dẻo, dược phẩm, vải sợi….
Các hoá chất vô cơ nhất là các chất dùng làm phân bón cho nông nghiệp như các
hợp chất photphat, nitrat…
Một nguồn nước thải đáng kể từ các nhà máy nhiệt điện tuy không gây ô nhiễm
trầm trọng nhưng cũng là giảm chất lượng nước bề mặt với nhiệt độ quá cao của
nó.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 7
Tóm lại, ngoài các yếu tố địa hình, thời tiết là những yếu tố khách quan gây ảnh
hưởng đến chất lượng nước bề mặt, chúng ta cần xét đến các yếu tố khác chủ
quan hơn đó là các tác động của con người trực tiếp hay gián tiếp vào quá trình
gây ô nhiễm môi trường nước bề mặt.
2. Thành phần và chất lượng nước ngầm:
Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt. Trong nước ngầm
hầu như không có các hạt keo hay các hạt cặn lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh trong
nước ngầm cũng tốt hơn các chỉ tiêu vi sinh trong nước bề mặt. Trong nước ngầm
không chứa rong tảo là những thứ dễ gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng
quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất hoà tan do ảnh hưởng của điều kiện địa
tầng, thời tiết nắng mưa, các quá trình phong hoá và sinh hoá trong khu vực. Ở
những vùng có điều kiện phong hoá tốt, có nhiều chất thải bẩn và lượng mưa lớn
thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, các chất
hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa thấm vào nguồn nước.
Nước ngầm cũng có thể nhiễm bẩn do tác động của con người. Các chất thải của
con người và động vật, các chất thải hoá học, các chất thải sinh hoạt cũng như
việc sử dụng phân bón hoá học… tất cả những chất thải đó theo thời gian ngấm
dần vào nguồn nước, tích tụ dần và dẫn đến làm hư hỏng nguồn nước ngầm. Đã
có không ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các
chất hữu cơ khó phân huỷ, các vi khuẩn gây bệnh và nhất là các hoá chất độc hại
như các kim loại nặng và không loại trừ cả các chất phóng xạ.
Bảng2: Một số thành phần có trong nước ngầm, trong nước bề mặt và
những điểm khác nhau giữa hai nguồn nước này.
Thông số
Nước bề mặt
Nước ngầm
Nhiệt độ
Thay đổi theo mùa
Tương đối ổn định
Hàm lượng chất rắn lơ
lửng
Thường cao và thay
đổi theo mùa
Thấp hoặc hầu như
không có
Chất khoáng hoà tan
Thay đổi theo chất
lượng đất, lượng mưa
Ít thay đổi, cao hơn
nước bề mặt ở cùng
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 8
một vùng
Hàm lượng sắt
(Fe
2+
)
Mangan (Mn
2+
)
Rất thấp, trừ dưới đáy
hồ
Thường xuyên có
Khí CO
2
hoà tan
Thường rất thấp hoặc
gần bằng không
Thường xuyên xuất
hiện ở nồng độ cao
Khí O
2
hoà tan
Thường gần bão hoà
Thường không tồn tại
Khí NH
3
Xuất hiện ở các nguồn
nước nhiễm bẩn
Thường có
Khí H
2
S
Không
Thường có
SiO
2
Thường có ở nồng độ
trung bình
Thường có ở nồng độ
cao
NO
3
-
Thường thấp
Thường ở nồng độ
cao, do phân bón hoá
học
Các vi sinh vật
Vi trùng (nhiều loại
gây bệnh) virut các
loại và tảo
Các vi trùng do sắt
gây ra thường xuất
hiện
3. Thành phần và chất lượng nước biển:
Nước biển thường có độ mặn rất cao. Hàm lượng muối trong nước biển thay đổi
tuỳ theo vị trí địa lý như: khu cửa sông, gần hay xa bờ. Ngoài ra trong nước
thường có nhiều chất lơ lửng, chủ yếu là các phiêu sinh động thực vật.
IV. Các thông số đánh giá chất lượng nước.
1. Các chỉ tiêu vật lý:
a. Nhiệt độ:
Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí
hậu. Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nước và nhu cầu
tiêu thụ. Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 9
Ví dụ: ở miền Bắc Việt Nam nhiệt độ nước thường giao động từ 13 – 34
0
C.
Trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đối ổn định
26 – 29
0
C. Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn định 17 – 27
0
C.
b. Hàm lượng cặn không tan (mg/l)
Được xác định bằng cách lọc một đơn vị thể tích nước nguồn qua giấy lọc, rồi
đem sấy ở 105 – 110
0
C.
Hàm lượng cặn nước ngầm thường < 30 – 50 mg/l
Hàm lượng cặn nước sông lớn 20 – 5000 mg/l
Hàm lượng cặn là một trong những chỉ tiêu cơ bản của phương pháp xử lý.
c. Độ màu:
Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan
không hoà tan làm nước có màu đỏ. Các chất mùn humic gây ra màu vàng, còn
các loài thuỷ 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 – Coban. Nước thiên nhiên thường có độ
màu thấp hơn 200 Pt-Co. 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
muốn loại bỏ màu thực của nước (do các chất hoà tan tạo nên) phải dùng các biện
pháp hoá lý kết hợp.
d. Độ đục:
Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các hạt lạ như
các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật… Khả năng truyền ánh
sáng giảm đi. Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ
đục thường là mg SiO
2
/l, NTU, FTU, trong đó đơn vị NTU và FTU là tương
đương nhau. Nước mặt thường có độ đục 20 – 100 NTU, mùa lũ có khi cao đến
500 – 600 NTU. Nước cấp cho ăn uống 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.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 10
Theo tiêu chuẩn Việt Nam, độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy
được, gọi là độ trong, ở độ sâu đó người ta có thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn.
Đối với nước sinh hoạt, độ đục phải lớn hơn 30cm
e. Mùi vị:
Mùi trong nước thường do các hợp chất hoá học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ
hay các sản phẩm từ các quá trình phân huỷ 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 Clophenol. Tuỳ theo thành phần và các hàm
lượng các muối khoáng hoà tan, nước có thể có các mùi mặn, ngọt, chát, đắng…
Các chất gây mùi vị trong nước có thể chia thành ba nhóm:
Các chất gây mùi vị có nguồn gốc vô cơ như NaCl, MgSO
4
gây vị mặn, muối
đồng gây mùi tanh, các chất gây tính kiềm, tính axit của nước, mùi Clo do Cl
2
,
ClO
2
hoặc mùi trứng thối của H
2
S.
Các chất gây mùi có nguồn gốc hữu cơ trong chất thải công nghiệp, chất thải mạ,
dầu mỡ, phenol…
Các chất gây mùi từ các quá trình sinh hoá, các hoạt động của vi khuẩn, rong tảo
như CH
3
–S-CH
3
cho mùi tanh cá, C
12
H
22
O, C
12
H
18
O
2
cho mùi tanh bùn.
f. Độ nhớt:
Độ nhớt là đại lượng biểu thị độ 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 muối hoà tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng.
g. Độ dẫn điện:
Nước có tính dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20
0
C có độ dẫn điện là 4,2µS/m.
Độ dẫn điện nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hoà tan trong nước và
dao động theo nhiệt độ.
h. Tính phóng xạ:
Tính phóng xạ của nước là do sự phân huỷ các chất phóng xạ có trong nước tạo
nên. Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời
gian bán phân hủy ngắn nên nước thường vô hại. Tuy nhiên khi nhiễm bẩn phóng
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 11
xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượt quá giới hạn
cho phép.
Hai thông số tổng hoạt độ phóng xạ là và thường được dùng để xác định tính
phóng xạ của nước. Trong đó các hạt 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 hoá, gây tác hại cho cơ thể do tính iôn hoá mạnh. Các hạt có khả năng
xuyên thấu mạnh hơn, nhưng dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại
cho cơ thể.
k. Hàm lượng chất rắn trong nước
Hàm lượng chất rắn trong nước gồm các chất rắn vô cơ ( các muối hoà tan, chất
rắn không hoà tan như huyền phù, sắt, cát,…), chất rắn hữu cơ ( gồm các vi sinh
vật, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, chất thải sinh hoạt, công nghiệp, ). Trong xử
lý nước, về hàm lượng chất rắn có các khái niệm sau:
o Tổng hàm lượng cặn lơ lủng TSS( Total Suspended Solid) là trọng lượng khô tính
bằng miligam của phần còn lại sau khi cho bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách
thuỷ rồi sấy khô ở 105
0
C tới khi có trọng lượng không đổi, đơi vị là mg/l.
o Cặn lơ lửng SS( Suspended Solid) phần trọng lượng khô tính bằng miligam của
phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu, sấy khô ở 105
0
C tới
khi có trọng lượng không đổi, đơi vị đo là mg/l.
o Chất rắn hoà tan DS( Dissolved Solid) bằng hiệu giữa tổng lượng cặn TDS và cặn
lơ lửng SS
DS= TSS - SS
o Chất rắn hoá hơi VS( Volatile Solid) là phần mất đi khi nung ở 105
0
C trong một
thời gian nhất định. Phần mất đi là phần chất rắn hoá hơi, phần còn lại là chất rắn
không hoá hơi.
2. Các chỉ tiêu hoá học:
a. Độ pH
pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H
+
có trong dung dịch, thường được dùng
để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
pH được xác định bằng phương pháp sau:
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 12
pH = - lg [H
+
]
pOH = - lg [OH]
pH + pOH =14
Độ pH được phân loại như sau:
pH ≤ 5.5: axit mạnh.
5.5 < pH ≤ 6.5: axit yếu
6.5 < pH ≤ 7.5 : trung tính.
7.5 < pH ≤ 10.5 : kiềm yếu.
pH > 10.5 : kiềm mạnh.
Trong môi trường riêng của mình một phần phân tử nước phân ly theo phương
trình :
H
2
O H
+
+OH
-
Sự tương quan nồng độ các ion H
+
và OH
-
biểu thị bằng biểu thức
K
N
= [H
+
]. [OH
-
]
Trong đó:
K
N
: tích số ion của nước, có giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ của nước. Nước tinh
khiết ở t= 25
0
C có nồng độ ion H
+
bằng nồng độ ion OH
-
[H
+
]= [OH
-
] =10
-7
iongam/l
Thực tế tính acid cũng như tính kiềm của nước ít khi biểu diễn bằng nồng độ ion
H
+
và OH
-
mà bằng đại lượng pH:
pH= -lg[ H
+
]=
OHlg
1
Trong thiên nhiên pH chi phối hầu hết các tiến trình sinh học trong nước, liên
quan đến tính ăn mòn, tính tan của nước. pH chi phối các quá trình xử lý như kết
bông tạo cặn, làm mềm, khử sắt, diệt vi khuẩn… Việc xác định và điều chỉnh pH
vì thế không chỉ đáp ứng những kỹ thuật cho phù hợp yêu cầu của từng khâu
quản lý mà còn đảm bảo chất lượng nước đến tận người tiêu dùng.
Có nhiều cách xác định pH: dùng chỉ thị, dùng pH kế, chuẩn độ…
b. Độ kiềm:
Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các iôn bicacbonat, cacbonat, hydroxyt
và amoni của các muối của các axit yếu. Do hàm lượng các muối này có trong
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 13
nước rất nhỏ nên độ kiềm toàn phần được đặc trưng bằng tổng hàm lượng các ion
sau:
K
t
= [OH
-
] + [CO
3
2-
] = [HCO
3
-
].
Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO
2
tự do
trong nước.
Độ kiềm bicacbonat và cacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch nước.
Nguồn nước có tính đệm cao, nếu trong quá trình xử lý có dùng thêm các hoá
chất như phèn, thì độ pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hoá
chất dùng để điều chỉnh pH.
c. Độ axit:
Độ axit là khả năng nhường proton của nước.
Đơn vị: mg/lCaCO
3
Độ axit thường tạo thành từ các axit yếu: H
2
CO
3
, H
2
S, CH
3
COOH và các muối
axit mạnh và bazơ yếu: NH
4
, Fe
2+
, Al
3+
,…
d. Độ cứng:
Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có
trong nước. Trong kỹ thuật xử lý nước sử dụng ba loại khái niệm độ cứng.
Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các iôn canxi và magiê có trong
nước.Độ cứng toàn phần được xác định theo công thức:
C
0
=
16,1204,20
22
MgCa
Độ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng các muối cacbonat và bicacbonat của
canxi và magiê có trong nước.
Độ cứng tạm thời xác định theo tương quan hàm lượng giữa các ion Ca
2+
, Mg
2+
và HCO
3
2-
:
C
K
=
02,6116,1204,2002,61
3
22
3
HCO
MgCa
khi
HCO
C
K
C
0
khi
02,6116,1204,20
3
22
HCO
MgCa
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 14
Độ cứng vĩnh cữu biểu thị tổng hàm lượng các muối còn lại của canxi và magiê
có trong nước.Độ cứng vĩnh cửu được xác định theo công thức:
C
v
= C
0
- C
k
Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và
magiê phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất,
nước cứng có thể tạo lớp 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 (
0
dH) : 1
0
dH = 10mg CaO/l nước.
Độ Pháp (
0
f) : 1
0
f = 10mg CaCO
3
/l nước.
Độ Anh (
0
e) : 1
0
e = 10mg CaCO
3
/0,7 lit nước.
Đông Âu (mgd9l/l) : 1 mgd9l/l = 2,8
0
dH.
Tuỳ theo giá trị độ cứng, nước được phân loại thành:
Độ cứng < 50 mgCaCO
3
/l : nước mềm
50 – 150 mg CaCO
3
/l : nước trung bình.
150 – 300 mgCaCO
3
/l : nước cứng.
> 300 mgCaCO
3
/l : nước rất cứng.
e. Hàm lượng oxi hoà tan DO( Dissolved Oxygen):
Oxy hoà tan trong nước phụ thuộc vào yếu tố như áp suất, nhiệt độ, thành phần
hoá học, vi sinh, thuỷ sinh là đặc tính của nguồn nước. Oxy hoà tan trong nước
không tác dụng với nước về mặt hoá học. Các nguồn nước mặt có bề mặt thoáng
tiếp xúc trực tiếp với không khí nên thường có hàm lượng oxy hoà tan cao. Nước
ngầm thường có hàm lượng oxy hoà tan thấp do các phản ứng oxy hoá khử xẩy ra
trong lòng đất đã tiêu thụ một phần oxy.
Hàm lượng oxy hoà tan trong nước tuân theo định luật Henry, trong nước ngọt ở
điều kiện 1at và O
0
C, lượng oxy hoà tan trong nước đạt tới 14,6 mg/l, ở 35
0
C và 1
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 15
at, oxy hoà tan trong nước chỉ còn 7mg/l. Thông thường nồng độ oxy hoá tan
trong nước ở điều kiện tới hạn là 8 mg/l.
f. Clorua:
Tồn tại ở dạng Cl
-
. Ion Cl
-
không độc hại. Tuy nhiên với hàm lượng lớn
(>250mg/l) thì nước có vị mặn, Cl
-
xâm nhập do sự hoà tan các muối khoáng
hoặc quá trình phân huỷ chất hữu cơ.
Nước ngầm có khi lên tới 500 -1000mg/l nếu sử dụng sẽ gây bệnh thận, nước có
nhiều Cl
-
sẽ xâm thực bê tông.
g. Các hợp chất silic
Trong thiên nhiên thường có các hợp chất silic. Mức độ tồn tại của chúng phụ
thuộc vào độ pH của nước. Ở pH< 8- 11 silic chuyển hoá dạng HSiO
3
-
, các hợp
chất này có thể tồn tại ở dạng keo hay dạng ion hoà tan.
Sự tồn tại các hợp chất này có trong nước cấp cho nồi hơi rất nguy hiểm do cặn
silicat đóng thành nồi hơi, thành ống làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắc
ống.
h. Sunfat SO
4
2-
Ion sunfat thường có nguồn gốc khoáng chất hay nguồn gốc hữu cơ. Nước có
hàm lượng sunfat lớn hơn 250mg/l có tính độc hại cho sức khoẻ người sử dụng.
i. Sắt:
Trong nước ngầm sắt tồn tại ở dạng Fe
2+
, kết hợp với gốc SO
4
2-
, Cl
-
, đôi khi tồn
tại dưới dạng keo của axit humic hoặc silic. Khi tiếp xúc với oxy không khí tạo ra
Fe
3+
dễ tủa màu đỏ.
Nước mặt thường chứa sắt ở dạng Fe
3+
, tồn tại keo hữu cơ hoặc cặn huyền phù.
Với hàm lượng sắt lớn hơn 0,5ng/l: nước có mùi tanh khó chịu, vàng quần áo,
hỏng sản phẩm dệt…
j. Mangan:
Nước có hàm lượng mangan khoảng 1mg/l sẽ gây trở ngại giống như khi sử dụng
nước có hàm lượng sắt cao. Công nghệ khử mangan thường kết hợp với khử sắt
trong nước. Mangan thường gặp trong nước ngầm nhưng ít hơn sắt nhiều, ít khi
lớn hơn 5mg/l.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 16
k. Các hợp chất nitơ:
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra amoniac, nitrit và nitrat trong tự nhiên,
trong các chất thải,trong các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hay dán tiếp
đưa vào nguồn nước. Do đó các hợp chất này thường được xem là các chất chỉ thị
dùng để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Khi mới bị nhiễm bẩn,
ngoài các chỉ tiêu có giá trị cao như độ oxy hóa, amoniac, trong nước còn có một
ít nitrit và nitrat. Sau một thời gian amoniac, nitrit bị ô oxy hóa thành nitrat.
Có thể mô tả quá trình quá trình tạo thành hỗn hợp chứa nitơ trong nước như sau:
Vk Vk
Protein NH
4
+
NO
2
-
NO
3
-
N
2
O
2
O
2
Tuỳ theo mức độ có mặt của từng loại hợp chất nitơ mà ta có thể biết được mức
độ và thời gian nguồn nước bị ô nhiễm.
Khi nước bị ô nhiễm do phân bón hay nước thải, trong nguồc gây ô nhiễm củ yếu
là NH
4
( nước nguy hiểm)
Nước chứa chủ yếu là NO
2
-
thì nguồn nước bị ô nhiễm một thời gian dài hơn(
nước ít ô nhiễm hơn).
Nước chứa chủ yếu NO
3
-
thì quá trình oxy hoá đã kết thúc( nước ít nguy hiểm).
Nồng độ nitrat cao là môi trường rất tốt cho tảo, rong phát triển gây ảnh hưởng
đến chất lượng nước dùng cho sinh hoạt. Nếu dùng nước uống có hàm lượng
nitrat cao ảnh hưởng đến sức khoẻ, thường gây bệnh xanh xao ở trẻ và có thể dẫn
tới tử vong.
l. Các hợp chất Photpho
Trong nước tự nhiên các hợp chất ít gặp nhất là photphat, khi nguồn nước bị
nhiễm bẩn bởi rác và các chất hữu cơ trong quá trình phân huỷ, giải phóng ion
PO
4
3
có thể tồn tại dưới dạng H
3
PO
4
3-
, HPO
4
3-
, PO
4
3-
.
Photpho không thuộc loại độc hại 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
động của bể lắng.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 17
Đối với những nguồn nước có hàm lượng chất hữu cơ, nitrat, photphat cao, các
bông cặn tạo thành đám nổi trên mặt nước, nhất là lúc trời nắng.
m. Các chất khí hoà tan
Các loại khí hoà tan thường gặp trong nước thiên nhiên là khí cacbonic, oxy và
sufurhydro.
Trong nước ngầm, khi pH< 5,5 thì nước chứa nhiều CO
2
. Hàm lượng CO
2
hoà
tan trong nước cao thường làm cho nước có tính ăn mòn bêtông ngăn cản sự tăng
pH của nước.
Trong nước ngầm, khí H
2
S là sản phẩm của quá trình khử diễn ra trong nước. Nó
cũng xuất hiện trong nước ngầm mạch nông khi nước ngầm nhiễm bẩn các loại
nước thải. Hàm lượng khí H
2
S hoà tan trong nước nhỏ hơn 0.5mg/l đã tạo cho
nước có mùi khó chịu và làm cho nước có tính ăn mòn kim loại.
n. Các kim loại có tính độc cao
Arsen(As):
Arsen là kim loại có thể tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ. Trong
nước Arsen thường tồn tại ở dạng arsenic hay arsenat, các hợp chất arsenmetyl
có trong môi trường do chuyển hoá sinh học. Arsen xâm nhập vào nước từ các
công đoạn hoà tan các chất và quặng mỏ, từ nước thải công nghiệp và từ lắng
đọng trong không khí. Đôi khi có mặt trong nước ngầm do sự hoà tan các
nguồn khoáng vật trong thiên nhiên. Arsen có khả năng gây ung thư biểu bì da,
phế quản, phổi và các xoang.
Crom(Cr):
Crom có trong nguồn nước tự nhiên là do hoạt động nhân tạo và tự nhiên(
phong hoá). Hợp chất Cr
6+
là chất oxi hoá mạnh và độc. Nồng độ của chúng
trong nguồn nước tự nhiên rất thấp vì chúng dễ khử bởi các chất hữu cơ. Các
hợp chất của Cr
6+
dễ gây viêm loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, viêm
thận, ung thư phổi, …
Thuỷ ngân(Hg):
Thuỷ ngân có trong nước bề mặt và nước ngầm ở dạng vô cơ. Thuỷ ngân trong
môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể sinh vật, đặc biệt là cá và loại động
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 18
vật không xương sống. Cá hấp thụ thuỷ ngân và chuyển hoá thành metyl thuỷ
ngân, (CH
3
Hg
+
) rất độc với cơ thể người. Chất này hoà tan trong mỡ, phần chất
béo của màng và trong não tuỷ. Thuỷ ngân vô cơ tác động chủ yếu đến thận,
trong khi đó metyl thuỷ ngân ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương.
Chì(Pb):
Đây là kim loại nặng có ảnh hưởng đến môi trường rất nhiều. Vì nó có khả
năng tích luỹ lâu dài trong cơ thể và gây nhiễm độc cho người, thuỷ sinh qua
dây chuyền thực phẩm. Chì tác dụng lên hệ thống enzyme vận chuyển hydro.
Khi nhiễm độc, người bệnh có một số rối loại trong cơ thể, trong đó chủ yếu là
rối loạn bộ phận tạo huyết( tuỷ xương). Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể gây
ra những tai biến như đau bụng chì, đường viền đen Burto ở lợi, đau khớp,
viêm thận, cao huyết áp vĩnh viễn, liệt, tai biến não, Nếu bị nặng có thể dẫn tới
tử vong.
o. Hoá chất bảo vệ thực vật
Hiện nay có rất nhiều hoá chất được sử dụng trong nông nghiệp để diệt sâu, rầy,
nấm, cỏ. Các nhóm hoá chất chính:
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
tính bền vững cao trong môi trường và có khả năng tích luỹ trong cơ thể. Việc sử
dụng một lượng lớn hoá chất này trên đồng ruộng đang đe doạ làm ô nhiễm
nguồn nước. Vì thế hiện nay nhiều nước đã cấm sử dụng một số loại thuốc trừ sâu
nhất định và quy định liều lượng cũng như cách thức sử dụng.
p. Các 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 đang được xả vào
nguồn nước. Đây là những hợp chất khó phân huỷ sinh học nên ngày càng tích tụ
trong nước đến mức có thể gây hại cho con ngưới khi sử dụng. Ngoài ra các chất
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 19
này còn tạo một lớp màng phủ bề mặt các nguồn nước, ngăn cản sự hoà tan oxi
vào nước và làm chậm quá trình tự làm sạch của nước.
3. Các chỉ tiêu vi sinh:
Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng và siêu vi trùng, trong đó có các
loại vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm là: kiết lị, thương hàn, dịch tả, bại liệt… việc
xác định sự có mặt của các vi trùng gây bệnh này thường rất khó khăn và mất
nhiều thời gian. Trong thực tế việc xác định số vi khuẩn trong nước thường là xác
định E.coli vi đặc tính của nó có khả năng tồn tại cao hơn các vi trùng gây bệnh
khác. Do đó, sau khi xử lý, nếu trong nước không còn phát hiện thấy E.coli chứng
tỏ các loài vi trùng khác cũng đã bị tiêu diệt, mặt khác việc xác định loại vi khuẩn
này đơn giản và nhanh chóng
a. Vi trùng gây bệnh
Vi trùng gây bệnh có mặt trong môi trường nước là vi trùng lị, thương hàn, dịch
tả, bại liệt, Mục đích của việc kiểm tra chất lượng nước theo chỉ tiêu này nhằm
đánh giá mức độ nhiễm bẩn và khả năng gây bệnh của nguồn nước. Do sự đa
dạng về chủng loại nên việc xác định sự có mặt của chúng tiêu tốn nhiều thời
gian và khó khăn. Trong thực tế thường áp dụng bằng phương pháp xác định chỉ
số vi trùng đặc trưng.
Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và
động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E. coli sinh sống và phát
triển. Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường.
Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả
năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc
vào mức độ nhiễm bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi
khuẩn gây bệnh khác. Do đó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy
vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt
khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc xác
địng số lượng số lượng E.coli đơn giản và nhanh chóng. Do đó vi khuẩn này được
chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây
bệnh của nguồn nước.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 20
Các chỉ tiêu thưởng sử dụng là chỉ số coli và trị số coli. Trị số coli là đơn vị thể
tích nước có chứa một vi khuẩn E.coli. Còn chỉ số coli là lượng vi khuẩn E.coli
có trong 1 lít nước. Tiêu chuẩn nước cấp sinh hoạt các nước tiên tiến quy định trị
số coli không nhỏ hơn 190 ml tương ứng với chỉ số coli là 10. Tiêu chuẩn vệ sinh
Việt Nam quy định chỉ số coli của nước sinh hoạt phải nhỏ hơn 20.
Ngoài ra, một số trường hợp vi khuẩn hiếu khí và kị khí cũng được xác định để
tham khảo them trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.
b. Các loại rong tảo
Rong tảo phát triển trong nước làm nước bị nhiễm bẩn hữu cơ và làm cho nước
có màu xanh. Nước mặt có nhiều loại rong tảo sinh sống trong đó có loại gây hại
chủ yếu và khó loại trừ là nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào. Hai loại tảo này khi
phát triển trong đường ống có thể gây tắc ngẽn đường ống đồng thời làm cho
nước có tính ăn mòn do quá trình hô hấp thải ra khí cacbonic.
V. Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp:
1. Tiêu chuẩn Chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống:
Người ta thường sử dụng nguồn nước bề mặt và nước ngầm để xử lý cấp nước
uống và nước sinh hoạt. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn nước bề mặt do ít
thay đổi hơn do thời gian và thời tiết, dây chuyền công nghệ cũng đơn giản hơn,
cần ít hoá chất hơn và chất lượng nước sau xử lý cũng tốt hơn. Tuy nhiên nguồn
nước ngầm không phải là vô hạn nên nếu chỉ sử dụng nước ngầm thì đến một lúc
nào sẽ gây ảnh hưởng xấu đến địa tầng của khu vực.
Nước sau xử lý cần đảm bảo an toàn cho sử dụng. Các tiêu chuẩn phải đảm bảo
an toàn về sức khỏe, mùi vị, thẩm mỹ và phù hợp càng nhiều càng tốt các tiêu
chuẩn quốc tế. Nước cấp sinh hoạt đảm bảo không có vi sinh vật gây bệnh, nồng
độ các chất độc, các chất gây bệnh mãn tính phải đạt tiêu chuẩn. Độ trong, độ
mặn, mùi vị và tính ổn định phải cao.
Sau đây là Tiêu chuẩn chất lượng nước để thiết kế các công trình xử lý nước cấp
cho ăn uống và sinh hoạt.
Về lý hoá
Bảng 3:(Bảng 1.1 XLNC – Nguyễn Ngọc Dung)
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 21
TT
Yếu tố
Đối với hệ thống cấp
nước đô thị
Đối với các trạm lẻ và
nông thôn
1.
Độ đục, NTU
< 3
< 20
2.
Độ màu, TCU
< 10
< 10
3.
Mùi vị
Không có mùi, vị lạ
Không có mùi, vị lạ
4.
Độ pH
6,5 - 8,5
6,5 - 9,5
5.
Độ cứng,
o
dH
< 12
< 15
6.
Độ Ôxy hoá KMnO
4
,
mg/l
< 2
< 5
7.
Sunfua Hydro, mg/l
0
0
8.
Clorua, mg/l
< 250
< 250
9.
Nitrat, mg/l
< 6
< 6
10.
Nitrit, mg/l
0
0
11.
Sulfat, mg/l
< 250
< 250
12.
Phốt phát, mg/l
< 2,5
< 2,5
13.
Fluo, mg/l
0,7 -1,5
0.7 - 1,5
14.
Iốt, mg/l
0,005 - 0,007
< 0,007
15.
Amôni, mg/l
< 1,5
< 1,5
16.
Can xi, mg/l
< 100
< 200
17.
Sắt, mg/l
< 0,3
< 0,8
18.
Mangan, mg/l
< 0,2
< 0,3
19.
Đồng, mg/l
< 3
< 3
20.
Kẽm, mg/l
< 5
< 5
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 22
21.
Nhôm, mg/l
< 0,2
< 0,2
22.
Chì, mg/l
< 0,1
< 0,1
23.
Arsen, mg/l
< 0,05
< 0,05
24.
Cadmi, mg/l
< 0,003
< 0,003
25.
Thuỷ ngân, mg/l
< 0,001
< 0,001
26.
Crôm, mg/l
< 0,05
< 0,05
27.
Xinnua
< 0,07
< 0,07
28.
Nồng độ Clo dư ở trạm
xử lý hay ở trạm tăng áp
> 0,5 mg/l, nhưng không
lớn đến mức có mùi khó
chịu
> 0,5 mg/l, nhưng không
lớn đến mức có mùi khó
chịu
29.
Nồng độ Clo dư ở cuối
mạng lưới
> 0,05 mg/l, nhưng
không lớn đến mức có
mùi khó chịu
> 0,05 mg/l, nhưng không
lớn đến mức có mùi khó
chịu
Ghi chú: Những chỉ tiêu chất lượng khác không có trong Tiêu chuẩn này lấy theo
Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt hiện hành do Bộ Y tế qui
định.
Về vi sinh vật
1. Trong nước không được có các loại sinh vật mà mắt thường có thể trông thấy được,
không có trứng giun sán và vi sinh vật gây bệnh.
2. Tổng số Coliform bằng 0 trong 100 ml nước kiểm nghiệm.
3. E.Coliform hay Fecal Coliform bằng 0 trong 100 ml nước kiểm nghiệm.
Quản lý chất lượng nước
1. Địa điểm lấy nước thử thường lấy ở trạm xử lý, bể chứa, đài nước và ở các vòi
nước. Số mẫu thử trong 1 ngày ở địa điểm lấy nước do trạm vệ sinh phòng dịch địa
phương phối hợp với nhà máy nước để quyết định. Phương pháp lấy mẫu và phân
tích lý hoá học và vi sinh vật học của nước phải tuân theo các Tiêu chuẩn Nhà nước
hiện hành.
2. Đơn vị quản lý kinh doanh sản xuất nước có trách nhiệm đảm bảo chất lượng nước
sinh hoạt và ăn uống. Trạm vệ sinh phòng dịch địa phương thường xuyên định kỳ
kiểm tra. Khi có những hiện tượng bất thường hay những yếu tố không đảm bảo
chất lượng yêu cầu thì trạm vệ sinh phòng dịch phải phối hợp với đơn vị quản lý nhà
máy nước đình chỉ việc cấp nước và tìm biện pháp giải quyết.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 23
3. Những trạm cấp nước riêng lẻ cho 1 khu dân cư hay trạm cấp nước của xí nghiệp có
kết hợp nước sinh hoạt ăn uống thì bộ phận quản lý cấp nước có trách nhiệm đảm
bảo chất lượng nước. Phòng thí nghiệm của đơn vị có trách nhiệm kiểm nghiệm chất
lượng nước và đề ra những biện pháp bảo vệ nguồn nước và chất lượng nước. Trạm
vệ sinh phòng dịch địa phương định kỳ kiểm tra. Những đơn vị không có Phòng thí
nghiệm hay những trạm cấp nước nông thôn thì bộ phận quản lý cần phải theo đúng
những quy định và chỉ dẫn của trạm vệ sinh phòng dịch địa phương. Trạm vệ sinh
phòng dịch địa phương sẽ định kỳ kiểm tra.
2. Tiêu chuẩn Chất lượng nước cấp cho sản xuất:
Nước cấp cho các ngành công nghiệp như thực phẩm, dệt, giày da, phim ảnh,
hoá chất… điều cần đến chất lượng nước sinh hoạt, đồng thời cần có những yêu cầu
riêng về độ cứng, hàm lượng sắt, magan. Ngoài ra trong các ngành công nghiệp
khác, lượng nước dùng cho quá trình làm nguội cần tương đối nhiều.
Bảng4: chất lượng nước cấp cho làm nguội(TCVN)
Chỉ tiêu chất lượng
ĐVT
Làm nguội một
lần
Làm nguội nhiều
lần
Độ pH
-
7.2 – 9.5
7.2 – 9.5
Acid cacbonic xâm
thực
mg/l
20
3
Độ cứng tạm thời
0
dH
8 – 15
8 – 15
Độ cứng toàn phần
0
dH
50
80
Tổng hàm lượng muối
mg/l
3000
3000
Clorua
mg/l
1000
1000
Sắt
mg/l
1
1
Mangan
mg/l
0.15
0.15
Chất lơ lững
mg/l
5
5
Nước cấp cho nồi hơi tuy không yêu cầu cao về các chỉ tiêu hoá sinh, vi sinh nhưng
yêu cầu cao về các chỉ tiêu hoá học. Đối với nước cấp nồi hơi, yêu cầu chất lượng
nước đòi hỏi tùy thuộc vào áp lực làm việc của nồi hơi và yêu cầu khá nghiêm ngặt
để đề phòng cháy nổ, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, nâng cao tuổi thọ của
thiết bị.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 24
Bảng5: chất lượng nước cấp cho nồi hơi.(TCVN)
Chỉ tiêu chất lượng
Áp suất nồi hơi, atm
13
16
52
112
158
Độ cứng toàn phần,
0
dH
<0.1
<0.1
<0.05
<0.01
<0.01
Acid cacbonic toàn phần,
mg/l
-
<10
<10
<5
<5
Oxy hòatan, mg/l
<50
<50
<50
<20
<20
Dầu mỡ, mg/l
<3
<3
<3
<1
<1
Độ oxy hóa KMnO4, mg/l
Càng thấp càng tốt
Sắt, mg/l
-
-
-
-
<30
Sio, mg/l
<240
<180
<72
<2
<0.1
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS Hoàng Hưng Trang 25
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC CẤP
I. Mục đích của xử lý nước cấp:
Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hoá học, vi trùng học để thoả
mãn yêu cầu về ăn uống và sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công nghiệp và phục vụ
cho hoạt động công cộng của các đối tượng dùng nước.
Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chất vẫn đục gây ra
màu, mùi, vị của nước.
Cung cấp nước có đầy đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sứa
khoẻ con người.
Nước sau khi xử lý phải thoả mãn ”Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước
cấp cho ăn uống và sinh hoạt” ( Bộ y tế số 1329/ 2002/ BYT/QĐ ngày
18/4/2002.)
II. Cơ sở lựa chọn nguồn nước.
Dựa vào 3 yếu tố sau:
Về mặt số lượng:
Nên lựa chọn nguồn nước có đủ lượng nước để cung cấp trong mọi tình
huống.Đối với những vùng mà nguồn nước ngọt không đảm bảo ngọt quanh năm
mà có vài tháng bị nhiễm mặn thì có thể xây dựng hồ chứa nước ngọt trong mùa
mưa để trữ nước cấp cho mùa khô hoặc những tháng bị nhiễm mặn.
Về mặt chất lượng:
Cần lựa chọn nguồn nước có chất lượng tốt hoặc có thể xử lý đạt yêu cầu cho
nhu cầu nước uống.Nguồn nước được lựa chọn có thể là nước mặt hay nước
ngầm tuỳ theo quy mô công suất với chất lượng nước được cân nhắc lựa chọn
kỹ. Cần đặc biệt lưu ý đối với các nguồn nước có khả năng bị ô nhiễm do nước
thải sinh hoạt hay công nghiệp hoặc ô nhiễm do tự nhiên.
Về mặt kinh tế:
So sánh về mặt kinh tế và kỹ thuật có ý nghĩa quan trọng đối với các phương án
khai thác liên quan đến nguồn nước lựa chọn.So sánh chi phí đầu tư và vận hành
hệ thống cấp nước, đảm bảo cấp nước an toàn với giá thành thấp nhất cho các
đối tượng dùng nước.