(Luận văn) đánh giá chất lượng nguồn nước sinh hoạt của chi nhánh cấp nước bình gia – công ty cổ phần cấp thoát nước lạng sơn

ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
----------

----------

HỒNG QUANG TẠO
TÊN ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT CỦA CHI
NHÁNH CẤP NƯỚC BÌNH GIA – CƠNG TY CỔ PHẦN CẤP

lu

THỐT NƯỚC LẠNG SƠN

an
va
n

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chun nghành

: Khoa học Mơi trường

Khoa

: Mơi trường

Khóa học

: 2013 – 2017

Thái Nguyên, năm 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
----------

----------

HỒNG QUANG TẠO
TÊN ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT CỦA CHI
NHÁNH CẤP NƯỚC BÌNH GIA – CƠNG TY CỔ PHẦN CẤP

lu

THỐT NƯỚC LẠNG SƠN

an
va

n

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chun nghành

: Khoa học Mơi trường

Lớp

: K45 – KHMT – N03

Khoa

: Mơi trường

Khóa học

: 2013 – 2017

Giảng viên hướng dẫn

: TS. Trần Thị Phả

Thái Nguyên, năm 2017


i

LỜI CẢM ƠN
Báo cáo thực tập vừa là cơ hội để sinh viên trình bày về những vấn đề
mình quan tâm trong quá trình thực tập, đồng thời cũng là một tài liệu quan
trọng giúp các giảng viên kiểm tra đánh giá quá trình học tập và kết quả thực
tập của mỗi sinh viên.
Để hoàn thành báo cáo thực tập này trong thời gian thực tập tại Chi
nhánh cấp nước Bình Gia – Cơng ty cổ phân cấp thốt nước Lạng Sơn em xin
trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
- Các thầy cô giáo giảng dạy của Khoa khoa Học Môi trường -Trường
Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức
chuyên nghành về môi trường và các vấn đề cấp bách về môi trường hiện nay.
- Giảng viên, TS. Trần Thị Phả giáo viên trực tiếp hướng dẫn em trong

lu

đợt thực tập này đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong quá trình thực tập, xây

an

dựng báo cáo.

va

n

- Ngồi ra em cũng xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể cán bộ cơng nhân
viên của Chi nhánh cấp nước Bình Gia – Cơng ty cổ phần cấp thốt nước
Lạng Sơn đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực tập.
Em xin chân thành cảm ơn!
Xác nhận của GVHD

Sinh viên thực tập

TS. Trần Thị Phả

Hoàng Quang Tạo


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Địa điểm và vị trí lấy mẫu ............................................................ 20
Bảng 3.2: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu .............................................. 20
Bảng 4.1: Kết quả phân tích mẫu nước mặt hồ Phai Danh – Bình Gia ngày
17/2/2017 ..................................................................................................... 27
Bảng 4.2: Kết quả phân tích mẫu nước cấp khi đã qua xử lý ........................ 32
Bảng 4.3: Đánh giá hiệu quả (%) xử lý nước của chi nhánh ......................... 34

lu
an
va
n


iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ
Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống cấp nước............................................................... 24
Hình 4.2: Biểu đồ biểu thị độ pH .................................................................. 27

Hình 4.3: Biểu đồ biểu thị nồng độ DO ........................................................ 28
Hình 4.4: Biểu đồ biểu thị độ đục trong nước ............................................... 29
Hình 4.5: Biểu đồ biểu thị nồng độ TSS ...................................................... 29
Hình 4.6: Biểu đồ biểu thị hàm lượng clo trong nước ................................... 30
Hình 4.7: Biểu đồ biểu thị hàm lượng Fe và Mn trong nước ......................... 31

lu
an
va
n


iv

MỤC LỤC
Phần 1: MỞ ĐẦU........................................................................................... 1
1.1. Tính cấp thiết........................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................. 2
1.2.1. Mục tiêu chung ..................................................................................... 2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể ..................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................... 2
1.4. Yêu cầu của đề tài ................................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 4
2.1. Cơ sở khoa học và pháp lý của đề tài ....................................................... 4
2.1.1. Cơ sở khoa học ..................................................................................... 4

lu

2.1.2. Cơ sở lý luận thực tiễn .......................................................................... 4

an

2.2. Tổng quan về nước .................................................................................. 5

va

n

2.2.1. Khái niệm về nước ............................................................................... 5
2.2.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước .................................................. 8
2.2.3. Công nghệ xử lý nước cấp .................................................................. 11
2.3. Tổng quan về công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới và Việt Nam ....... 13
2.3.1. Công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới .............................................. 13
2.3.2. Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam ............................................... 14
2.3.3. Các phương pháp xử lý nước ở Việt Nam ........................................... 15
Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................. 19
3.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................ 19
3.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 19
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 19
3.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 19


v

3.4.1. Phương pháp lấy mẫu ......................................................................... 19
3.4.2. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm.................................. 20
3.4.3. Phương pháp đánh giá và so sánh ....................................................... 21
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 22
4.1. Sơ lược về nhà máy ............................................................................... 22

4.2. Đánh giá kết quả phân tích nước đầu vào của Chi nhánh cấp nước Bình
Gia – Cơng ty cổ phần cấp thoát nước Lạng Sơn .......................................... 26
4.3. Đánh giá hiệu quả của Chi nhánh cấp nước Bình Gia – Cơng ty cổ phần
cấp thốt nước Lạng Sơn .............................................................................. 32
4.3.1. Đánh giá chất lượng nước cấp của chi nhánh cấp nước Bình Gia ....... 32
4.3.2. Đánh giá hiệu quả xử lý của Chi nhánh cấp nước Bình Gia – Cơng ty cổ
phần cấp thốt nước Lạng Sơn ..................................................................... 34

lu

4.4. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước tại chi

an

nhánh cấp nước huyện Bình Gia - tỉnh Lạng sơn .......................................... 36

va

n

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 38
5.1. Kết luận ................................................................................................. 38
5.2. Kiến nghị ............................................................................................... 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 40


1

Phần 1
MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết
Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật, đóng vai trị đặc biệt trong
việc điều hồ khí hậu và cho sự sống trên trái đất. Hàng ngày cơ thể con
người cần 3 -10 lít nuớc cho các hoạt động sống, luợng nước này đi vào cơ
thể qua con đường thức ăn, nước uống để thực hiện các quá trình trao đổi chất
và trao đổi năng lượng, sau đó thải ra ngồi theo con đường bài tiết. Ngồi ra
con người cịn sử dụng nuớc cho các hoạt động khác như tắm, rửa,…
Nước ta hiện nay nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng do sự phát triển
dân số và mức sống ngày càng tăng. Tuỳ thuộc vào mức sống của người dân
và tuỳ từng vùng mà nhu cầu sử dụng nước là khác nhau, định mức cấp nước

lu

cho dân đô thị là 150 L/người.ngày, cho khu vực nông thôn là 40 – 70

an

l/người.ngày.

va

n

Khoảng 80% dân số nước ta sống ở vùng nông thôn. Hiện nay, đảm
bảo nước sinh hoạt cho nông thôn là một nhu cầu cấp bách, trong đó việc
cung cấp nước có chất lượng tốt là một nhu cầu quan trọng.
Nước vô trùng góp phần nâng cao sức khỏe giảm thiểu bệnh tật, tăng
sức lao động và mang lại cho người dân một cuộc sống văn minh. Phan triển
nguồn nước sinh hoạt ở nơng thơn là góp phần vào phân bố lại dân cư và phân
vùng quy hoạch một cách hợp lí. Cho đến nay nhiều vùng nơng thơn vẫn cịn

sử dụng nước không hợp vệ sinh cho các nhu cầu sinh hoạt , dẫn đến hậu quả
là tỷ lệ mắc các bệnh lây lan do nước như: đường ruột, mặt hột và bệnh ngồi
da cịn rất cao, gây ảnh hưởng đời sống và sức lao động chung.
Hiện nay nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan trọng này
đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Nhu cầu phát triển kinh tế
nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao, con người đã cố tình bỏ qua các tác động


2

đến môi trường một cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Nguy cơ thiếu nước, đặc
biệt là nước ngọt và nước sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của
con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất. Do đó con người cần phải
nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước.
Nước là nguồn tài nguyên có thể tái tạo nhưng dễ bị tổn thương do các
tác động của con người. Nhận thức được tầm quan trọng của tài nguyên nước
cũng như những vấn đề ô nhiễm nguồn nước hiện nay, tôi đã tiến hành thực
hiện đề tài: “Đánh giá chất lượng nguồn nước sinh hoạt của chi nhánh cấp
nước Bình Gia – Cơng ty cổ phần cấp thoát nước Lạng Sơn” nhằm làm tiền
đề cho việc xem xét, giải quyết các vấn đề môi trường và làm cơ sở để đề ra
các biện pháp cải thiện chất lượng nước, đáp ứng nhu cầu cấp nước cho huyện
Bình Gia.
1.2. Mục tiêu của đề tài

lu

1.2.1. Mục tiêu chung

an

Thông qua việc tìm hiểu thực tế, lấy mẫu phân tích và tham khảo

va

những kết quả nghiên cứu trước đây về hồ Phai Danh, qua đó đánh giá chất

n

lượng nước hồ Phai Danh tại trạm bơm nhà máy nước Bình Gia một cách đầy
đủ nhất, giúp các nhà hoạch định chính sách, các nhà quản lý thuận lợi hơn
trong việc quản lý chất lượng nguồn cấp nước, để bảo đảm cung cấp hệ thống
nước máy tốt nhất về mặt sức khỏe cho cộng đồng.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt tại hồ Phai Danh.
- Đánh giá về hiện trạng nguồn nước cấp tại trạm cấp nước Bình Gia.
- Đánh giá về cơng nghệ sử lý nước của trạm nước Bình Gia.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa thực tiễn
Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân em có cơ
hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em
vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và


3

phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. Trên cơ
sở những kiến thức nắm được sẽ là hành trang phục vụ cho công việc của sinh
viên sau khi ra trường.
Ý nghĩa khoa học

- Từ kết quả nghiên cứu của đề tài là bước đầu đánh giá được khả năng
cấp nước sạch của hệ thống, tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo công ty
trước hoạt động sản xuất đến mơi trường, từ đó có hoạt động tích cực trong việc
xử lý nguồn nước.
- Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thối mơi trường nước do
chất thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của chất thải đến môi
trường nước, bảo vệ sức khoẻ của người dân trong khu vực.
1.4. Yêu cầu của đề tài
- Nguồn số liệu điều tra, thu thập chính xác

lu

- Q trình đánh giá khách quan, đúng luật môi trường 2014 và các văn

an

bản liên quan

va

-Giải pháp đưa ra có tính khả thi phù hợp với điều kiện kinh tế của xã,

n

huyện


4

Phần 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học và pháp lý của đề tài
2.1.1. Cơ sở khoa học
- Khái niệm môi trường:
Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác
động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật. (Theo khoản 1
điều 3 của luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014) [3].
- Khái niệm hoạt động bảo vệ môi trường:
Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phịng ngừa, hạn
chế các tác động xấu đến mơi trường; ứng phó sự cố mơi trường; khắc phục ơ
nhiễm, suy thối, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài

lu

nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành. (Theo khoản 3 điều 3

an

của luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014) [3].

va

n

- Khái niệm phát triển bền vững:

Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà
không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai
trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ
xã hội và bảo vệ môi trường. (Theo khoản 4 điều 3 của luật bảo vệ môi trường

Việt Nam năm 2014) [3].
2.1.2. Cơ sở lý luận thực tiễn
- Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam số 55/2014/QH13 được Quốc hội
nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ7 thơng qua
ngày 23/06/2014, ban hành ngày 01/07/2014, có hiệu lực từ ngày 01/01/2015.
- Luật thú y 2015 số 79/2015/QH13 của Quốc hội nước Cộng hòa xã
hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 9 thơng qua ngày 19 tháng 6
năm 2015.


5

- Nghị định 19/2015/NĐ-CP ngày 14 tháng 02 năm 2015 quy định chi
tiết thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường.
- Nghị định số 25/2013/NĐ-CP ngày 29/03/2013 của Chính Phủ về Phí
bảo vệ mơi trường đối với nước thải.
- Nghị định số 29/2008/NĐ-CP ngày 14/03/2008 của Chính phủ quy
định về khu công nghiệp, khu chế xuất và khu kinh tế.
- Nghị định số 164/2013/NĐ-CP ngày 12 tháng 11 năm 2013 của Chính
phủ sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định số 29/2008/NĐ-CP ngày 14
tháng 3 năm 2008 của Chính phủ quy định về khu cơng nghiệp, khu chế xuất
và khu kinh tế.
- Thông tư số 32/2013/TT-BTNMT ngày 25/10/2013 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường về việc ban hành Qui chuẩn Quốc gia về Môi trường.

lu

- Thông tư 35/2015/TT-BTNMT ngày 30/06/2015 của Bộ Tài nguyên

an

môi trường về bảo vệ môi trường khu kinh tế, khu công nghiệp, khu chế xuất,

va
n

khu công nghệ cao.

- Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31/12/2008 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường về việc Ban hành quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường
- Quyết định số 451/1996/QĐ-BCN ngày 10/02/1996 của Bộ Công
nghiệp về việc ban hành tiêu chuẩn nghành (Nước thải công nghiệp).
- TCVN 6492:2011 Chất lượng nước – Xác định pH.
- TCVN 6663-6:2008 Chất lượng nước – Lấy mẫu
2.2. Tổng quan về nước
2.2.1. Khái niệm về nước
Nước là một hợp chất hóa học của oxy và hidro, có cơng thức hóa học
là H2O. Với các tính chất lí hóa đặc biệt (ví dụ như tính lưỡng cực, liên kết
hiđrơ và tính bất thường của khối lượng riêng) nước là một chất rất quan
trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống. 70% diện tích của Trái


6

Đất được nước che phủ nhưng chỉ 0,3% tổng lượng nước trên Trái Đất nằm
trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nước uống.
Bên cạnh nước "thơng thường" cịn có nước nặng và nước siêu nặng. Ở các
loại nước này, các ngun tử hiđrơ bình thường được thay thế bởi các đồng
vị đơteri và triti. Nước nặng có tính chất vật lý (điểm nóng chảy cao hơn, nhiệt độ
sơi cao hơn, khối lượng riêng cao hơn) và hóa học khác với nước thường.

Cấu tạo và tính chất của phân tử nước:
*Cấu tạo
Phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hiđrơ và một ngun tử ơxy. Về
mặt hình học thì phân tử nước có góc liên kết là 104,45°. Do các cặp điện
tử tự do chiếm nhiều chỗ nên góc này sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình
tứ diện. Chiều dài của liên kết O-H là 96,84 picơmét.

lu

Tính lưỡng cực: Ơxy có độ âm điện cao hơn hiđrơ. Việc cấu tạo thành

an

hình ba góc và việc tích điện từng phần khác nhau của các nguyên tử đã dẫn

va

n

đến cực tính dương ở các ngun tử hiđrơ và cực tính âm ở ngun tử ơxy,
gây ra sự lưỡng cực. Dựa trên hai cặp điện tử đơn độc của ngun tử ơxy, lý
thuyết VSEPR đã giải thích sự sắp xếp thành góc của hai ngun tử hiđrơ,
việc tạo thành moment lưỡng cực và vì vậy mà nước có các tính chất đặc biệt.
Vì phân tử nước có tích điện từng phần khác nhau nên một số sóng điện
từ nhất định như sóng cực ngắn có khả năng làm cho các phân tử nước dao
động, dẫn đến việc nước được đun nóng. Hiện tượng này được áp dụng để chế
tạo lị vi sóng.
Liên kết hiđrơ: Các phân tử nước tương tác lẫn nhau thông qua liên kết hiđrô
và nhờ vậy có lực hút phân tử lớn. Đây khơng phải là một liên kết bền vững.
Liên kết của các phân tử nước thông qua liên kết hiđrô chỉ tồn tại trong một

phần nhỏ của một giây, sau đó các phân tử nước tách ra khỏi liên kết này và
liên kết với các phân tử nước khác.Đường kính nhỏ của nguyên tử hiđrơ đóng


7

vai trò quan trọng cho việc tạo thành các liên kết hiđrơ, bởi vì chỉ có như vậy
ngun tử hiđrơ mới có thể đến gần ngun tử ơxy một chừng mực đầy đủ.
Các chất tương đương của nước, thí dụ nhưđihiđrô sulfua (H2S), không tạo
thành các liên kết tương tự vì hiệu số điện tích q nhỏ giữa các phần liên kết.
Việc tạo chuỗi của các phân tử nước thông qua liên kết cầu nối hiđrô là
nguyên nhân cho nhiều tính chất đặc biệt của nước, thí dụ như nước mặc dù
có khối lượng mol nhỏ vào khoảng 18 g/mol vẫn ở thể lỏng trong điều kiện
tiêu chuẩn. Ngược lại, H2S tồn tại ở dạng khí cùng ở trong những điều kiện
này. Nước có khối lượng riêng lớn nhất ở 4 độ Celcius và nhờ vào đó mà
băng đá có thể nổi lên trên mặt nước; hiện tượng này được giải thích nhờ vào
liên kết cầu nối hiđrơ.
* Các tính chất hóa lý của nước:

lu

Cấu tạo của phân tử nước tạo nên các liên kết hiđrô giữa các phân tử là

an

cơ sở cho nhiều tính chất của nước. Cho đến nay một số tính chất của nước

va

n

vẫn cịn là câu đố cho các nhà nghiên cứu mặc dù nước đã được nghiên cứu từ
lâu. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của nước đã được Anders Celsius
dùng làm hai điểm mốc cho độ bách phân Celcius. Cụ thể, nhiệt độ nóng chảy
của nước là 0 độ Celcius, cịn nhiệt độ sơi (760 mm Hg) bằng 100 độ Celcius.
Nước đóng băng được gọi là nước đá. Nước đã hóa hơi được gọi là hơi nước.
Nước có nhiệt độ sơi tương đối cao nhờ liên kết hiđrơ.
Dưới áp suất bình thường nước có khối lượng riêng (tỷ trọng) cao nhất
là ở 4 °C: 1 g/cm³ đó là vì nước vẫn tiếp tục giãn nở khi nhiệt độ giảm xuống
dưới 4 °C. Điều này không được quan sát ở bất kỳ một chất nào khác. Điều
này có nghĩa là: Với nhiệt độ trên 4 °C, nước có đặc tính giống mọi vật khác
là nóng nở, lạnh co; nhưng với nhiệt độ dưới 4 °C, nước lại lạnh nở, nóng co.
Do hình thể đặc biệt của phân tử nước (với góc liên kết 104,45°), khi bị làm
lạnh các phân tử phải dời xa ra để tạo liên kết tinh thể lục giác mở. Vì vậy mà


8

tỉ trọng của nước đá nhẹ hơn nước thể lỏng. Khi đông lạnh dưới 4 °C, các
phân tử nước phải dời xa ra để tạo liên kết tinh thể lục giác mở.
Nước là một dung mơi tốt nhờ vào tính lưỡng cực. Các hợp chất phân
cực hoặc có tính ion như axít, rượu và muối đều dễ tan trong nước. Tính hịa
tan của nước đóng vai trị rất quan trọng trong sinh học vì nhiều phản ứng hóa
sinh chỉ xẩy ra trong dung dịch nước.
Nước tinh khiết không dẫn điện. Mặc dù vậy, do có tính hịa tan tốt,
nước hay có tạp chất pha lẫn, thường là các muối, tạo ra các ion tự do trong
dung dịch nước cho phép dịng điện chạy qua.
Về mặt hóa học, nước là một chất lưỡng tính, có thể phản ứng như
một axit hay bazơ. Ở 7 pH (trung tính) hàm lượng các ion hydroxyt (OH-) cân
bằng với hàm lượng của hydronium (H3O+). Khi phản ứng với một axit mạnh

lu

hơn thí dụ như HCl, nước phản ứng như một chất kiềm:

an

HCl + H2O ↔ H3O+ + Cl-

va

n

Với ammoniac nước lại phản ứng như một axit:
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH[Tổng quan về nước 2013 (5)]
2.2.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước
* Màu sắc
Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên: Các hợp chất sắt,
mangan khơng hịa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra
màu vàng, còn các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bị
nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay cơng nghiệp thường có màu xanh hoặc đen.
Nước ngun chất khơng có màu. Màu sắc mang tính chất cảm quan
và gây nên ấn tượng tâm lý cho người sử dụng.
Đơn vị đo độ màu thường dùng là độ theo thang màu platin – coban.
Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200 độ (PtCo). Độ màu biểu


9

kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng bị

loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước
phải dùng các biện pháp hóa lý kết hợp.
* Mùi vị
Mùi 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 tanh hay hôi thối, mùi đất. Nước sau khi khử
trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol.
Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hịa tan nước có
thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng…
* Độ đục
Độ đục do sự hiện diện của các chất huyền trọc như đất sét, bùn, chất

lu

hữu cơ li ti và nhiều loại vi sinh vật khác. Nước có độ đục cao chứng tỏ nước

an

có nhiều tạp chất chứa trong nó, khả năng truyền ánh sáng qua nước giảm.

va
n

* Độ pH

PH có định nghĩa về mặt tốn học : pH = -log[H+]. pH là một chỉ tiêu
cần được xác định để đánh giá chất lượng nguồn nước. Sự thay đổi pH dẫn tới
sự thay đổi thành phần hóa học của nước (sự kết tủa, sự hòa tan, cân bằng
carbonat…), các quá trình sinh học trong nước. Giá trị pH của nguồn nước
góp phần quyết định phương pháp xử lý nước. pH được xác định bằng máy đo

pH hoặc bằng phương pháp chuẩn độ.
pH có ý nghĩa quan trọng về mặt môi sinh, trong thiên nhiên pH ảnh
hưởng đến hoạt động sinh học trong nước, liên quan đến một số đặc tính như
tính ăn mịn,hịa tan,… chi phối các q trình xử lý nước như: kết bơng tạo
cợn, làm mềm, khử sắt diệt khuẩn. Vì thế, việc xét nghiệm pH để hoàn chỉnh
chất lượng và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật đóng một vai trị hết sức quan
trọng trong kỹ thuật môi trường.


10

* Hàm lượng DO
DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các
sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v...) thường được tạo ra
do sự hồ tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do
trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào
nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v... Khi nồng độ
DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là
một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực.
* Hàm lượng TSS
là tổng rắn lơ lửng. Thường đo bằng máy đo độ đục (turbidimeter). Độ
đục gây ra bởi hiện tượng tương tác giữa ánh sáng và các chất lơ lửng trong
nước như cát, sét, tảo và những vi sinh vật và chất hữu cơ có trong nước. Các

lu

chất rắn lơ lửng phân tán ánh sáng hoặc hấp thụ chúng và phát xạ trở lại với

an

cách thức tùy thuộc vào kích thước, hình dạng và thành phần của các hạt lơ

va

n

lửng và vì thế cho phép các thiết bị đo độ đục ứng dụng để phản ánh sự thay
đổi về loại, kích thước và nồng độ của các hạt có trong mẫu.
* Hàm lượng clorua
Clorua tồn tại trong nước dưới dạng Cl-. Nói chung ở mức nồng độ cho
phép thì các hợp chất clor khơng gây độc hại, nhưng với hàm lượng lớn hơn
250 mg/lít làm cho nước có vị mặn. Nước có nhiều Cl- có tính xâm thực xi măng.
* Hàm lượng sắt
Sắt là nguyên tử vi lượng cần thiết cho cơ thể con người để cấu tạo
hồng cầu. Vì thế sắt với hàm lượng 0,3mg/l là mức ổn định cho phép đối với
nước sinh hoạt. Vượt qua giới hạn trên, sắt có thể gây nên những ảnh hưởng
khơng tốt. Sắt có mùi tanh đặc trưng, khi tiếp xúc với khí trời kết tủa Fe (III)
hydrat hình thành làm nước trở nên có màu đỏ gạch tạo ấn tượng không tốt
cho người sử dụng.


11

Cũng với lý do trên, nước có sắt khơng thể dùng cho một số ngành
cơng nghiệp địi hỏi chất lượng cao như tơ, dệt, thực phẩm, dược phẩm,… Kết
tủa sắt lắng đọng thu hẹp dần tiết kiệm hữu dụng của ống dẫn mạng lưới phân
phối nước.
Trong quá trình xử lý nước, sắt được loại bằng phương pháp thơng khí
và keo tụ.
* Hàm lượng mangan

Mangan thường được gặp trong nước ngầm ở dạng Mangan(II), nhưng
với hàm lượng nhỏ hơn sắt rất nhiều. Tuy vậy với hàm lượng mangan > 0,05
mg/l đã gây ra các tác hại cho việc sử dụng và vận chuyển nước như sắt. Công
nghệ khử mangan thường được kết hợp với khử sắt trong nước.
* Chỉ số vi sinh coliform

lu

Coliforms được xem là những vi sinh vật chỉ thị an tồn vệ sinh, bởi vì số

an

lượng của chúng hiện diện trong mẫu chỉ thị khả năng có sự hiện diện của các

va

n

vi sinh vật gây bệnh. Nhóm vi sinh vật Coliform được dùng rộng rãi làm chỉ
thị của việc ô nhiễm phân, đặc trưng bởi khả năng lên men lactose trong môi
trường cấy ở 35 – 370 C với sự tạo thành axit aldehyd và khí trong vịng 48h.
[Bài giảng giới thiệu chung các thông số đánh giá chất lượng nước (16)]
2.2.3. Công nghệ xử lý nước cấp
2.2.3.1. Xử lý nước cấp
Xử lý nước cấp là quá trình loại bỏ các chất bẩn, các chất hòa tan trong
nước bằng dây chuyền công nghệ đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu
cầu cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp theo tiêu chuẩn quy định.
(Nguyễn Thị Thu Thủy, 2000) [11]
2.2.3.2. Tầm quan trọng của nước cấp và xử lý nước cấp
Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật, đóng vai trị đặc biệt trong

việc điều hồ khí hậu và cho sự sống trên trái đất. Hàng ngày cơ thể con


12

người cần 3 -10 lít nuớc cho các hoạt động sống, luợng nước này đi vào cơ
thể qua con đường thức ăn, nước uống để thực hiện các quá trình trao đổi chất
và trao đổi năng lượng, sau đó thải ra ngoài theo con đường bài tiết. Ngoài ra
con người còn sử dụng nước cho các hoạt động khác như tắm, rửa,…
Nước ta hiện nay nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng do sự phát triển
dân số và mức sống ngày càng tăng. Tuỳ thuộc vào mức sống của người dân
và tuỳ từng vùng mà nhu cầu sử dụng nước là khác nhau, định mức cấp nước
cho dân đô thị là 150 lít/người.ngày, cho khu vực nơng thơn là 40 – 70
lít/người.ngày. Hiện nay, Tổ chức Liên Hợp Quốc đã thống kê có một phần ba
các điểm dân cư trên thế giới thiếu nước sạch sinh hoạt. Do đó người dân phải
dùng các nguồn nước không sạch. Điều này dẫn đến háng năm có tới 500
triệu người mắc bệnh và 10 triệu người bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh

lu

tại các nước đang phát triển có nguyên nhân từ việc dùng các nguồn nước bị ô

an

nhiễm. Vấn đề xử lý nước và cung cấp nước sạch, chống ô nhiễm nguồn nước

va

n

do tác động của nước thải sinh hoạt và sản xuất đang là vấn đề đáng quan tâm
đặc biệt.
Mỗi quốc gia đều có 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 tồn vệ sinh về số vi trùng có trong nước, khơng có chất độc
hại làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Các nguồn nước trong thiên
nhiên ít khi đảm bảo các tiêu chuẩn đó. Do tính chất có sẵn của nguồn nước
hay bị tác động ơ nhiễm. Nên tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu
cầu về chất lượng nước cấp mà cần thiết phải có q trình xử lý nước thích
hợp đảm bảo cung cấp nước có chất lượng tốt và ổn định chất lượng nước cấp
cho các nhu cầu.
2.2.3.3. Mục đích của các quá trình xử lý nước
- Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an tồn về mặt hố học, vi trùng


13

học để thỏa mãn các nhu cầu về ăn uống, sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công
nghiệp và phục vụ sinh hoạt công cộng của các đối tượng dùng nước.
- Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, khơng chứa các chất gây vẩn
đục, gây ra màu, mùi, vị của nước.
- Cung cấp nước có đủ thành phần khống chất cần thiết cho việc bảo
vệ sức khoẻ của người tiêu dùng.
- Chất lượng nước sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất
lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt.(Trịnh Xuân Lai, 2004) [8]
2.2.3.4. Các biện pháp xử lý cơ bản
Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lý sau:
+ Biện pháp cơ học: Là biện pháp dùng các công trình và thiết bị để
làm sạch nước như: Song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc.

lu

+ Biện pháp hoá học: Là biện pháp dùng các hoá chất cho vào nước để

an

xử lý nước như: Dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vơi để kiềm hố nước, cho

va
n

clo vào nước để khử trùng.

+ Biện pháp lý học: Là biện pháp dùng các tia vật lý để khử trùng nước
như: tia tử ngoại, sóng siêu âm, điện phân nước biển để khử muối, khử khí
CO2 hồ tan trong nước...(Nguyễn Ngọc Dung,1999) [6]
2.3. Tổng quan về công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới và Việt Nam
2.3.1. Công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới
Theo lịch sử ghi nhận hệ thống cấp nước đô thị xuất hiện sớm nhất tại
La Mã vào năm 800 TCN. Điển hình là cơng trình dẫn nước vào thành phố
bằng kênh tự chảy, trong thành phố nước được đưa đến các bể tập trung, từ đó
theo đường ống dẫn nước đến các nhà quyền q và bể chứa cơng cộng cho
người dân sử dụng. Khoảng 300 năm TCN đã biết khai thác nước ngầm bằng
cách đào giếng. Người Babilon có phương pháp nâng nước lên độ cao khá lớn
bằng ròng rọc, guồng nước.


14

Thế kỷ thứ XIII, các thành phố ở châu Âu đã có hệ thống cấp nước.

Thời đó chưa có các loại hóa chất phục vụ cho việc keo tụ xử lý nước mặt,
người ta phải xây dựng các bể lắng có kích thước rất lớn (gần như lắng tĩnh)
mới lắng được các hạt cặn bé. Do đó cơng trình xử lý rất cồng kềnh, chiếm
diện tích và kinh phí xây dựng lớn. Năm 1600 việc dùng phèn nhôm để keo tụ
nước được các nhà truyền giáo Tây Ban Nha phổ biến tại Trung Quốc. Năm
1800 các thành phố ở châu Âu, châu Mỹ đã có hệ thống cấp nước khá đầy đủ
thành phần như cơng trình thu, trạm xử lý, mạng lưới …
Năm 1810 hệ thống lọc nước cho thành phố được xây dựng tại PaisayScotlen.Năm 1908 việc khử trùng nước uống với qui mơ lớn tại Niagara Falls,
phía Tây Nam New york. Thế kỷ XX kỹ thuật cấp nước ngày càng đạt tới tình
độ cao và cịn tiếp tục phát triển, các loại thiết bị cấp nước ngày càng đa dạng

lu

phong phú và hoàn thiện. Thiết bị dùng nước trong nhà luôn được cải tiến để

an

phù hợp và thuận tiện cho người sử dụng. Kỹ thuật điện tử và tự động hóa

va

n

cũng được sử dụng rộng rãi trong cấp thốt nước. Có thể nói kỹ thuật cấp
nước đã đạt đến trình độ rất cao về cơng nghệ xử lý, máy móc trang bị thiết bị
và hệ thống cơ giới hóa, tự động hóa trong vận hành, quản lý.
2.3.2. Cơng nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam
Ở Việt Nam, hệ thống cấp nước đô thị được bắt đầu bằng khoan giếng
mạch nơng tại Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gịn) cũ vào năm 1894.
Nhiều đơ thị khác như Hải Phòng, Đà Nẵng… hệ thống cấp nước đã xuất

hiện, khai thác cả nước ngầm và nước mặt. Hiện nay hầu hết các khu đơ thị đã
có hệ thống cấp nước.Nhiều trạm cấp nước đã áp dụng công nghệ tiên tiến
của các nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia…Những trạm cấp
nước cho các thành phố lớn đã áp dụng cơng nghệ tiên tiến và tự động hóa.
Hiện nay Đảng và nhà nước đang quan tâm đến vấn đề cấp nước cho nơng
thơn, địi hỏi các chun gia trong lĩnh vực cấp nước cần phải đóng góp sức
mình và sáng tạo nhiều hơn để đáp ứng yêu cầu thức tế.


15

Hiện nay ở đô thị sử dụng nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Ngoài
ra, một số hộ vùng ven đơ và nơng thơn có sử dụng cả nước mưa. Trong toàn
quốc, tỷ lệ sử dụng nguồn nước mặt khoảng 60%, nước ngầm khoảng 40%. Ở
các thành phố lớn, các nhà máy nước (NMN) có cơng suất khoảng từ vài chục
ngàn m3/ngày.đêm tới vài trăm ngàn m3/ngày.đêm. Tiêu biểu như: NMN Thủ
Đức (TP HCM) có tổng cơng suất 1.200.000 m3/ngày.đêm, các NMN xử lý
nước ngầm ở Hà Nội có cơng suất từ 30.000 - 60.000 m3/ngày.đêm (thường
chia thành đơn nguyên 30.000 m3/ngày.đêm, xây dựng thành từng đợt, NMN
Sông Đà 600.000 m3/ngày.đêm, giai đoạn 1 đã xây dựng 1 đơn nguyên
300.000 m3/ngày.đêm đã hoạt động). Tại các thành phố, thị xã trực thuộc
tỉnh, các nhà máy nước có cơng suất phổ biến từ 10.000 m3/ngày.đêm tới
30.000 m3/ngày.đêm. Các trạm cấp nước của các thị trấn thường có cơng suất
từ 1000 m3/ngày.đêm tới 5.000 m3/ngày.đêm, phổ biến nhất xung quanh

lu

2.000 m3/ngày.đêm. (Trần Minh Nhất, 2016) [13]

an

2.3.3. Các phương pháp xử lý nước ở Việt Nam

va

2.3.3.1. Hồ chứa và lắng sơ bộ

n

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 ơxy hố do tác dụng của oxy hoà tan trong nước và làm nhiệm vụ điều
hồ lưu lượng giữa dịng chảy từ nguồn vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm
bơm nước cấp nhà máy xử lí nước.
2.3.3.2. Song chắn và lưới chắn
Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn vào cơng 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 cơng trình xử lý.
2.3.3.3. Bể lắng cát


16

Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l sau lưới
chắn, các hạt cặn lơ lửng vơ 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 2,6 để loại trừ
hiện tượng bào mịn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn lắng tụ

lại trong bể tạo bông và bể lắng.
2.3.3.4. Xử lý nước tại nguồn bằng hoá chất
Xử lý nước tại nguồn bằng hoá chất (thường là nước trong hồ chứa,
trong kênh dẫn nội đồng và ở khu vực quanh cơng trình thu nước sơng có vận
tốc chảy rất nhỏ trong một thời gian dài của năm) để hạn chế sự phát triển của
rong rêu, tảo và vi sinh vật nước, để loại trừ màu, mùi vị do xác sinh vật chết
gây ra. Hoá chất thường dùng là đồng sunfat CuSO4 liều lượng thường dùng

lu

mỗi đợt xử lý có thể từ 0,12-0,3 mg/l. Liều lượng giữa hai lần xử lý phụ thuộc

an

vào thành phần của nước thô như nhiệt độ, độ kiềm, vi sinh, rêu tảo và hàm

va

lượng CO2 trong nước.

n

2.3.3.5. Làm thống
Có hai phương pháp làm thống: - Đưa nước vào trong khơng khí: cho
nước phun thành từng tia hay thành màng mỏng chảy trong khơng khí ở các
dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia và màng mỏng trong
các thùng kín rồi thổi khơng khí vào thùng như các dàn làm thống cưỡng
bức. - Đưa khơng khí vào nước: dẫn và phân phối khơng khí nén thành các
bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước
được làm thoáng.

2.3.3.6. Clo hoá trước hay clo hoá sơ bộ
Clo hố sơ bộ là q trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc.
Tiêu tốn lượng clo thường gấp 3 đến 5 lần lượng clo dùng để khử trùng nước
sau bể lọc, làm tăng giá thành xử lý.


17

2.3.3.7. Q trình khuấy trộn hố chất
Mục đích cơ bản của q trình khuấy trộn hố chất là tạo điều kiện
phân tán nhanh và đều hố chất vào tồn bộ khối nước cần xử lý.
2.3.3.8. Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bơng cặn
Mục đích của q trình keo tụ và tạo bông cặn là tạo ra tác nhân có khả
năng dính kết các chất làm bẩn nước ở dạng hồ tan lơ lửng thành các bơng
cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên bề mặt hạt của lớp vật
liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất.
2.3.3.9. Quá trình lắng
Lắng là quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn
bằng các biện pháp: - Lắng trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có
tỷ trọng lớn hơn nước ở chế độ thuỷ lực thích hợp, sẽ lắng xuống đáy bể. -

lu

Bằng lực ly tâm tác dụng vào hạt cặn, trong các bể lắng ly tâm và xiclon thuỷ

an

lực. - Bằng lực đẩy nổi do các bọt khí dính bám vào hạt cặn ở các bể tuyển

va

n

nổi. Cùng với việc lắng cặn q trình lắng cịn làm giảm được 90-95% vi
trùng có trong nước do vi khuẩn ln bị hấp phụ và dính bám vào các hạt
bơng cặn trong quá trình lắng.
2.3.3.10. Quá trình lọc
Lọc là quá trình khơng chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có
kích thước lớn hơn kích thước các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà giữ lại
các hạt keo sắt, keo hữu cơ gây ra độ đục và độ màu, có kích thước bé hơn
nhiều lần kích thước các lỗ rỗng nhưng có khả năng dính kết và hấp thụ lên bề
mặt vật liệu lọc.
2.3.3.11. Dùng than hoạt tính để hấp thụ chất gây mùi, màu của nước
Các hạt bột than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn, có khả năng hấp
phụ các phân tử khí và phân tử các chất ở dạng lỏng hồ tan trong nước làm


18

cho nước có mùi vị và màu, lên bề mặt các hạt than, sau khi loại các hạt than
này ra khỏi nước, nước được khử mùi vị và màu.
2.3.3.12. Flo hoá nước để tăng hàm lượng flo trong nước uống
Ở Việt Nam trừ một vài nguồn nước có lưu lượng nhỏ như giếng Đùn
thị xã Lào Cai, một vài giếng nước ngầm mạch nơng ở Khánh Hồ, Phú n
có hàm lượng flo cao hơn tiêu chuẩn cần phải xử lý, cịn lại đa số các nguồn
nước mặt đều có hàm lượng flo dưới tiêu chuẩn nước dùng cho ăn uống cần
phải pha thêm flo vào nước.
2.3.3.13. Khử trùng nước
Để khử trùng thường dùng các biện pháp tiêu diệt vi trùng có trong
nước như: - Đun sơi nước. - Dùng tia tử ngoại. - Dùng siêu âm. - Dùng các

hoá chất có

lu

tác dụng diệt trùng cao: ozon, clo và các hợp chất của clo, iod, kali

va
n

2.3.3.14. Ổn định nước

an

pecmanganat KMnO4…

Xử lý ổn định nước là q trình khử tính xâm thực của nước đồng thời
cấy lên mặt trong thành ống lớp màng bảo vệ để cách ly không cho nước tiếp
xúc trực tiếp với vật liệu làm ống. (Trần Minh Nhất, 2016) [13]