Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật cấp thoát nước: Nghiên cứu giải pháp xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ cho các trạm cấp nước nông thôn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6 MB, 136 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN TIEN DUNG

NGHIÊN CỨU GIẢI PHAP XU LÝ NƯỚC MAT Ô NHIEM

HỮU CƠ CHO CAC TRAM CAP NƯỚC Nt

LUAN VAN THAC ST

'TP.HCM, NAM 2021

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO. BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN TIEN DUNG

NGHIEN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC MAT Ô NHIEM HỮU CƠ CHO CÁC TRẠM CÁP NƯỚC NƠNG THƠN.

tình: Kỹ thuật Cấp thốt nước,8580213

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1, TS. NGUYEN PHƯƠNG THẢO. 2. TS,KHƯƠNG THI HAI YEN

TP.HCM, NAM 2021

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

LỜI CAM ĐOAN

Ho tên: Nguyễn Tiến Dũng MSHV: 181808024

Lớp: 26CTNI I-CS2

“Chuyên ngành: Kỹ thuật Cấp thốt nước

Tác giả xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thin tác giả. Cúc kết quả nghiên cầu và các kết luận trong luận văn à trung thực, không sao chép tử bắt kỳ một

nguồn nào và dudi bắt kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã

jn và ghi nguồn tà liệu tham kháo đúng quy định

TP.IICM, Ngày tháng. năm 2021Tác giá luận văn

được thực hiện trích

Nguyễn Tiên Dũng

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

LỜI CÁM ƠN

Học viên xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Phương Thảo và TS.Khương Thị Hai Yn đã tận tình hướng din và giáp đờ cho tơi hồn thành được để tài

này: xin chân thành cảm on Quý Thấy Cô trong Bộ mơn Cắp Thốt Nước và Khoa Kỹ thuật - Tài nguyên nước Trường Đại học Thủy lợi, Quý Thầy Cô Phân hiệu Trường Đại hoc Thủy lợi da truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt q trình học tập.

tại trường,

Bén cạnh đó, tơi ig xin gửi lời cảm ơn đến Ban Lãnh đạo Trung tâm Nước sạch và VSMTNT Bến Tre, Công ty cổ phin Tư vin Xây dựng Cấp thốt nước Sơng Đà

(ĐARICO) đã tạo điều kiện cho tôi tham khảo những dữ liệu và số liệu quan trọng cần

thiết, cũng như những thông tin hữu ích để tơi có thể hồn thành để tài này.

chắc chắn sẽ Véi những nỗ lực và cổ gắng của bản thân trong quá trin thực hiện đề

Không tránh khỏi những sai sót và khuyết điểm, Tuy nhiên, với những ý kiến đóng góp chân thành từ quý Thầy Cô và những ki thức được trang bị trong quá tình học tập ti

Trường sẽ là nền tang, hành trang q báu giúp tơi hồn thiện hơn kỹ năng chun mơnnghiệp vụ.

Cuối cùng tơi xin được cảm om tồn thể ban ba, đồng nghiệp và gia dinh đã giáp đỡ tôi

trong suốt thời gian vừa qua

Xin chân thành cảm ơn!

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ANH.

DANH MỤC BANG BIEU.

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT.

1g quan về nước mặt 6 nhiễm hữu cơ

Tình trạng 6 nhiễm nước trên thể giớiTình tạng 6 nhiễm nước ở Việt Nam

“Tác hại của 6 nhiễm hữu cơ trong nước sinh hoạt

“Các chỉ tiêu đánh giá 6 nhiễm hữu cơ trong nước mặt

CChỉtiêu chính đánh gi ơ nhiễm hu cơ nước mặt

1g quan các phương pháp xử lý ô nhiễm hữu cơ

1.3 Tổng quan céc nghiên cứu ở nước ngoài vA ở Việt Nam về xử lý nước mặt ô

nhiễm hữu cơ.

Ưu nhược điểm các phương pháp xử lý 6 nhiễm hữu cơ.Lựa chọn phương pháp xử lý chất hữu cơ

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

2/141 Cấu tạo và đặc tính 332.4.2. Những thơng sé của than hoạt tinh uM

2.1.3 Q trình chế tạo than hoạt tính. 35 2.44 Cơ chế q tình hấp phụ của than hoạt tí 7

2.1.5 Than hoa sinh hấp phy các hop chit hữu cơ tự nhiên 38

2.1.6 Hấp phụ bằng than hoat tinh dạng bột (PAC). 39 2.1.7 Hip phụ bing than hoạt inh dạng hat (GAC) 39 2.2. Cie lý thuyết về xử lý nước của than hoạt tinh 40

22.1. Surhép phu 40

2.22 Giải hấp phụ 2

22.3. Các yếu tổ nh hưởng đến quá ình hấp phụ “4

4 Các yêu tổ inh hưởng dn Khả năng hip thụ. 44

2.3 Xác định COD bằng phương pháp do quang 4 CHƯƠNG 3 bE XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC MAT.

ONHIEM HỮU CO 47

3.1 Tổng quan tinh hình cắp nước khu vục nghiên cứu 43.1.1. Hiện trang môi trường nước trong tỉnh Bến Tre. 4

3.12.- Tình hình 6 nhiễm hữu cơ nguồn nước mặt dang cho cắp nước ở Bén Tre

483.2. Tinh hinh cấp nước sinh hoạt trong tỉnh Bên Tre 49

3.3. Mô khu vục nghiên cứu 51

3.3.1 Vị trí dja lý, điều kiện tự nhiên tỉnh bến Tre SI

33.2. Lira chon Tram cấp nước điển hình 333.3.3. Vite, điều kiện wrnbién xã Phi Đức 5ã334 Hiệntrạng Tram cấp nước Phú Đức 38344 Mơhình thi nghigm 383.4.1 Vi tri dit m6 hình Pilot s

3.442. Thai gian và đối tượng nghiên cứu 59 3443. The bi và mơ hình thí nghiệm. 59

3.44 Phương pháp thi nghiệm 6

3.4.5 Phương pháp và phương tiện phân tích mẫu 65

35. Két qui và thio luận 6

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

3.6 Tính tốn đây chuyển công nghệ xử lý 6 nhiễm hữu cơ cho Trạm cắp nước

Phú Đức 73

3.6.1 Tính tốn bin lọc than hoạt tính 753.6.2 Tính tốn đường ơng bơm. n

3.6.3 Tính tốn công suất bơm trung gian bơm qua lọc than, n

3.64 Tính tốn thời gian rita lọc 783.65 Chu kỹ thay thé than hoạt tinh 78

3.6.7 Quy trình vận hành Trạm cấp nước sau cải tiển bd sung. 79

3.7 Đánh giá chỉ phí sản xuất nước tăng thêm si

3.7.1 Khái tốn hang mục Cải tién bổ sung công nghệ. 8l

372 _ Giátiêu thụ nước sạch vùng nông thôn tinh Bến Tre hiện nay. 823.3. Tính giá thành nước tăng thêm, 33.74 Tính hiệu quả khi ấp dung giá nước tăng thêm 2.500d/m3 87

35. Tính kha thi về mặt eng nghệ lọc qua than hoạt tinh và thị trường hiện

nay 88

KET LUẬN va KIÊN NGHỊ 90 1 Kétlujn 90

2. Kiến nghị 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO %

‘Tai liệu tiếng Việt 92

Tài liệu tiếng Anh 95PHU LUC 96

Phụ lục 1: QCVN 08-MT:2015/BTNMT QUY CHUAN KỸ THUAT QUOC GIA VE CHAT LƯỢNG NƯỚC MAT. 96 Phụ lục 2: QCVN 01-1:2018/BYT QUY CHUAN KỸ THUẬT QUOC GIA VE

CHAT LƯỢNG NƯỚC SẠCH SU DỤNG CHO MỤC ĐÍCH SINH HOẠT... 98 Phụ lục 3: PHIỀU XÉT NGHIỆM NƯỚC THÔ SÔNG BA LAI 102 Phụ lục 4: PHIEU XN NƯỚC THÔ TAI RACH DUA, TAN PHU ĐÔNG. 105

Phụ lục 5: BAN VE THIẾT KE CẢI TIEN, BO SUNG CONG NGHE XU LY Ô

NHIEM HỮU CƠ 109 Phy lục 6: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH NƯỚC SẠCH TANG THEM 115 Phụ lục 7: BẢNG TÍNH GIÁ TIÊU THỤ NƯỚC SẠCH BÌNH QUÂN. 124

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

DANH MỤC CÁC HÌNH ANH

Hinh 1-2 Sơ đồ công nghệ Trạm xử lý nước TaiPo, Hồng Kơng 25

Hình 1-3 Sơ d cơng nghệ Trạm xử lý nước sạch Kumiiima, Tp Osaka, Nhật Ban ...25

Hình 1-4 Sơ đồ Bé lọc than hoạt tính trong Tram Kumijima, Tp Osaka, Nhật Bán... 26Hình 1-5 Bể lọc sinh học uBCF tại Nhà máy nước Vinh Bảo, Hải Phịng 2Hình 1-6 Máy định lượng bật than hoại tính và Bề uBCF nhà máy nước Nhị Thành .28Mình 1-7 Than hoạt tính dạng bột trong nhà máy ¬

nh 3-2 Bản đồ hành chánh tỉnh Bến Tre. 52

Hình 3-3 Vi trí Trạm cấp nước Phú Đức _

Hình 3-4 Cơng vào Trạm cấp nước Phú Đức. 5

Hình 3-5 Cầu lấy nước Tram cắp nước Phú Đức bên bờ sông Ba Lai s4

Hinh 3-6 Sơ đổ công nghệ hiện hữu Trạm cấp nước Phú Đức. 55

"Hình 3-7 Mặt bằng tổng thé hiện trang khu vực cắp nước Trạm Phú Đức. 56 Hình 3-8 Bơm cấp II Tram cấp nước Phú Đức, 37 Hình 3-9 Bễ loc Tram cấp nước Phú Đức. sr

Hình 3-11 Sơ đồ mơ hình thí nghiệm olHình 3-14 Lắp đặt Pilot tai hiện trường. 5

Hình 3-15 Đọc số đồng hỗ nước; Lay mẫu nước sau lọc than cuối chu ky thí nghiệm; Đo miu và đọc kết quả A(sbs) tiên máy quang phổ. 65

Hình 3-16 Máy Quang phé UV-VIS 1200 sử dụng trong luận văn 66

Hình 3-17 Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa thời gian tiếp xúc với than hoại tính và

độ hấp thụ UVase 70

Hình 3-18 Đồ thị thé hiện sự tương quan giữa thời gian tiếp xúc với than hoạt tính. va

'% hiệu quả loại bó UV›; 7Hình 3-19 Day chu B

Hình 3-20 Day chuyển cơng nghệ đề xuất Cai tiến bỗ sung 4

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 1-1 So sánh hiệu quả xử ý các chit 6 nhiễm bằng PACLME, ME/PAC

Bảng 3-1 Nông độ COD tại trạm NM3 từ năm 2015 đến tháng 6 năm 2020

Bảng 3-2 Ning độ COD ti ram NM4 từ năm 2015 đến thing 6 năm 2020

Bảng 3-10 Chỉ phí khẩu hao cơ bản

c chỉ số ơ nhiễm hữu cơ nước thô Tram Phú Đức.

nhiễm hữu cơ tại Rech Dita, Tân Phú.

một ban lọc than

86

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT

VIET TAT TIENG VIỆT TIENG ANH

‘AOP (Qui trình ơxy hóa nâng | (Advanced Gxydation process)

BOD Nhu cầu Oxy sinhhóa | (Biochemical Oxygen demand)

cop Nhu cầu ôxy hồahọc | (Chemical 6xygen demand)

DO Oxy hòa tan ‘Dissolved oxygen)

DOC Carbon hữu cơ hòa tan | (Dissolved organic Carbon)

DOM Chất hữu cơ hòa tan (Dissolved Organic Matter)GAC “Than hoạt tính dang hat | (Granular Activated Carbon)

MF Ming vi lọc | (Microfiliation) NF Màng Nano. | (Nanofiltrafiltration)

NOM Hop chất hữu cơ tự nhiên | (Natural Organic Matter)

PAC “Than hoạt tinh dang bột _ ¡ (Powdered Activated Carbon)

NHC nhiễm hữu cơ.

QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc |

gia Việt Nam

RO Màng thim thấu ngược | (Reverse osmosis)

TÊN Trạm cấp nước. |

TCVN “Tiêu chuẩn Việt}

THMs Trihalomethanes (Trihalomethanes)

TOC “Tổng carbon hữu cơ. (Total organic Carbon)UF Ming siêu lọc (Ulrafitationy

Wess Độ hip thụ tia cực im & | (Ultraviolet absorbance at 254 bước sóng 254 nm nm)

NS vi VSMTNT | Nước sạch va Vệ sinh môitrường nông thôn

XLNM Xử lý nước mật

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

PHAN MỞ DAU

1. Tinh cấp thiết của đề tài

Khu vực nông thôn ở nước tachiềm gin 65% dân số, iện nay mức sống của người dânđang từng ngày được cải thiện, ý thức về bảo vệ sức khỏe ngảy cảng được coi trọng.

Tuy nhiên cùng với sự phát iển nhiều mặt của khu vực, vẫn để cắp nước sinh hoạt vin chưa thé đáp ứng được nhủ cầu của người dân cả về mật số lượng và chất lượng. Đặc biệt các vùng sử dụng nguồn nước thô la nước mặt dé xử lý cắp nước sin hoạt, thi chất

lượng nguồn nước mặt đang ngày càng suy giảm, trong đó có nguyên nhân nguồn nước.

bị 6 nhhữu cơ do hoạt động sinh hoạt và sản xuất của con người, cũng như ảnhhưởng của các loại nước thai đô thi và công nghiệp.

6 nhiễm hữu cơ là một tong những nguyễn nhân gây khó khẩn cho q trình xử lý nước cấp Hi nay, các Tram cắp nước nông thôn đa phần dùng công nghệ xử lý truyền thống

gdm các công đoạn keo tụ - tạo bông, lắng, lọc, khử trùng. Dây chuyển công nghệ này

sơ bản đáp ứng được yêu cầu sin xuất nước sạch từ nguồn nước mặt không bị nh

hữu cơ, nhưng để loại bỏ các hợp chất hữu cơ tan trong nguồn nước đòi hỏi phải cải tiễn,

bổ sung day chuyển công nghệ xử lý.

‘Voi những thành phần 6 nhiễm như hiện nay, thi nguồn nước thô & nhiễm không chỉ là các hợp chất đơn giản mà cịn chứa các hợp chất phức tạp khó loại bỏ bằng các phương

pháp xử lý nước cấp hiện hữu. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng, nước sau khửg

trùng xuất hiện THMS (ihalomethanes) là hợp chất gây ung thư nếu được tích lũy lâu dài ở người sử dụng, Việc khử trùng nước bằng chlorine nhằm bảo vệ sức khỏe con

người và an toàn sinh thái, yêu cầu chỉ phí thắp, dễ sử dụng và giúp bắt hoạt nhanh các:

vi khuẩn gây bệnh. Tuy nhiên, quá tình khử trùng này có thể dẫn đến sự hình thành các

sản phim phụ (DBPs). Trong đó, trhalomethane (THMs) được chứng minh có ảnh

hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người.

VỀ nguyên tic, cố 3 cách cơ bản để kiểm soát THMs trong hệ thống xử lý nước cấp:

iiảm sự hình thành THMs ban đầu bằng cách xử lý ô nhiễm hữu cơ trước điểm khử.

trùng; Hạn chế sự hình thành THMs bằng cách giảm liễu khử tring, thay đổi loại hóa

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

chất khử trùng hoặc tối ưu hóa mơi trường khử rùng; Loại bỏ các THMs sau khi chúng

đã hình thành. Trong đó phương pháp xử lý ơ nhiễm hữu cơ trước điểm khử trùng là khả

thi hơn cả

Từ thực tiễn nêu rên, việc xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nguồn nước mặt, để dim bio

nước sau xử lý không phát

là một vấn để cần thiết

inh ra các chất độc hại gây ảnh hưởng sức khỏe con người

Voi đề tài “Nghiên cứu giải pháp xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ cho các Trạm cấp

ước nông thin” mà rong đô phương phip được đề xuất là hắp phụ qua than hoạt tính

dạng hat tại trước điểm khử trùng được xem là giải pháp xử lý phù hợp cho các Tramcắp nước nông thôn.

TL Mục tiêu để tài:

~ Nghĩ

~ Đề xuất công nghệ xử lý thực

tỉnh Bến Tre.

sửa nh trang 6 nhiễm hữu cơ nguồn nước mặt vã ác phương pháp xử lội

4p dụng điển bình tại Trạm cấp nước nông thôn

IIL Đối tượng và phạm vỉ nghiên cứu

~ Đổi tượng nghiên cửu: Chit hữu cơ có trong nước mặt của các Tram cắp nước nông thôn tinh Bến Tre

~ Phạm vi nghiên cứu: Mơ hình Pilot sử dụng nguồn nước thô tương đồng với nguồn

nước thô tại Trạm cấp nước nơng thơn điền hình tỉnh Bến1V. Nội dung nghiên cứu

Dé ti nghiên cứu gdm các nội dung sau;

tổng quan vé 6 nhiễm hữu cơ nguồn nước mật đùng cho cấp nước;

~_Cơ sở lý (huyết thực. hữu cơ,và các phương pháp xử lý ơ nhí

uất giải pháp xử lý ô nhiễm hữu cơ cho các Trạm cấp nước nông thôn tinh Bến

‘Tre áp dụng thử nghiệm tại vị trí điển hình.

`. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.1. Cách tp cận

tài khoa học được thực hiện dựa trên cơ sở lý thuyết và tham khảo các nghiên

về các phương pháp xử lý chất hữu cơ có trong nước mặt dùng cho mục đích cắp nước

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

sinh hoạt đã có trong nước và trên thé giới.

Tiến hành thu thập dữ liệu, khảo sát sơ đồ cơng nghệ Trạm cắp nước nơng thơn điển"hình trong tỉnh Bến Tre.

Xie định rõ mục tiêu cần đạt được và các vấn d& cần cái thiện, khắc phục trong việc

m hữu cơ

giảm thiểu tác động của ô n én chất lượng nước thành phim,

Đề xuất tưởng, tham khảo ý kiến cán bộ hướng dẫn và chuyên gia

Xây dựng quy trình nghiên cứu và thực hiện để dài

2. Phương pháp nghiên cứ.

Sit dụng phương pháp thực nghiệm lip đặt Pilot, xác định các thông số ải trọng thủy

lực, tỷ lệ COD trong nước trước và sau cột lọc than hoạt tính. Các số liệu thu được sẽ

thống kê, tinh toán và cho ra các bảng biểu, đồ thị trên Excel để tim ra các kết quả nghiên

á trị thích hợp. Ngoi

cứu với gi ra trong q trình thực hiện cịn sử dụng các phương

pháp sau

= Phương pháp phân tích thống kê, tng hop và thụ thập số liệu: Thu thập, ting hợp các nguồn tà liệu liên quan về nước mặt ô nhiễm hữu cơ; hiện trang ô nhiễm; các

phương pháp cơng nghệ đã nghiên cứu ứng dung trong và ngồi nước

~ Phương pháp lấy mẫu nước, phân tích mẫu: Quy cách lấy mẫu và bảo quản mẫu, phân tích mẫu tuân thủ các quy định trong các TCVN hiện hành; Ứng dụng phương pháp. 4o chi tiêu COD bằng phương pháp trắc quang thông qua chỉ số độ hip thu quang UVass

~ Phương pháp kế thừa: Kế thửa có chon loc các kết quả nghiên cửu, kết qua thí nghiệm;

phân ích, so sinh, đánh giá tim ra giải pháp xử lý 6 nhiễm hữu cơ,

Vi. Dự kiến kết quả đạt được

“Thứ nhất, xác định được thời gian tiếp xúc và hiệu quả xử lý của than hoại tính;

“Thứ hai, đề xuất dây chuyển công nghệ xử lý nước 6 nhiễm hữu cơ bằng than hoạt tinhdạng hạt kết hợp với công nghệ truyền thông;

'Thứ ba, xác định được giá nước tăng thêm khi xử lý chất hữu cơ trước điểm khử trùng.

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

VIL. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Sử dụng công nghệ xử lý hắp phụ bằng than hoạt tính trong xử lý nguồn nước mặt 6

nhiễm hữu cơ nhằm phục vụ cho cẤp nước sinh hoạt

Nghiên cứu sẽ xác định được các thông số vận hành phù hợp cho quá trình xử lý nước.

mặt 6 nhiễm hữu cơ: Nghiên cứu trên nguồn nước mặt ô nhiễm hữu cơ thực tẾ sơng

Tiền, từ đó đánh giá hiệu qua xử lý của công nghệ;

Kết quả nghiên cứu của luận văn cịn làm phong phú thêm cơng nghệ xử lý nước cắp

cho các Trạm cắp nước nông thôn.

Dé tài có tính thực tiễn cao, là cơ sở cho triển khai thực tế xử lý các nguồn nước mặt bị ô nhiễm hữu cơ, đảm bảo chất lượng nước cấp. an toàn cho sức khỏe và nâng cao chất

lượng cuộc sống của người dan

VIIL. Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương và phần kết luận được tinh bày trong 91 trang

đánh máy khổ A4 với 11 bang biểu, 23nh minh họa 32 tà liệu tham khảo.“Chương 1: Tổng quan xử lý nước mặt 6 nhiễ

“Chương 2: Cơ sở khoa học.

“Chương 3: Dề xuất gii pháp xử lý nước mặt 6 nhiễm hữu cơ

+ KẾt luận và kiến nghị : Tai liệu tham khảo ¡Phụ lục

IX. Cơ sở tài iệu sử đụng.

Luận van được thực hiện dya trên cơ sở nghiên cứu các Giáo trình, Bài giảng của Đạihọc Thủy Lợi

tính... và một

Các tạp chí về mơi trường, cấp thốt nước; Cơng nghệ than hoạt báo cáo ké quả nghiên cứu cia cúc tác giả nước ngồi. Các bản vẽ

mặt bằng, Sơ đỗ cơng nghệ, vị trí, mạng tuyến cấp nước Trạm Phú Đức; Các số liệu chat

lượng nước tham khảo tại Sở Tài nguyên môi trường tính Bến Tre, Sở Tà ngun mơi

trường tỉnh Tiên Giang, Cơng ty cắp thốt nước Bén Tre; Ngồi ra ln văn cịn sử dụng

tài liệu khác có liên quan đến các số liệu dân cư, địa chất, hủy văn, số liệu than hoạt

tính... và kinh nghiệm hoạt động tư vấn Cấp thoát nước của Học viên.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

CHUONG1 TỎNG QUAN

1.1 Tổng quan về nước mặt 6 nhiễm hữu cơ.

Ô nhiễm nước là hiện tượng những yêu tổ bản trong và bên ngồi mơi trường nước tác

động vào mơi trường nước làm thay đổi tính chất tự nhiên của nước. Khi vượt quá giới

hạn nào đó, sẽ có ảnh hưởng xấu đến sinh vật và môi trường xung quanh. Ô nhiễm nước

chiu tác động bởi ba yếu tổ: vat I, hóa học, sinh học, Ba yéu tổ này cổ tác động đồng

thời cũng có khi tác động riêng lẻ. Sự én định trạng thái nước trong điều kiện tự nhiên

là rit mong manh, hay nói cách khác mơi trường nước là rất nhạy cảm với các

"bên ngoài và có khả năng lan truyền rất nhanh [1],

+ O nhiễm nước tự nhiên có thé xảy ra do những nguồn gây ơ nhiễm:

+ Ơ nhiễm từ các biển động của tr nhiên, chủ yêu là do mưa. Nước mưa rửa tri bầu khơng khí bị 6 nhiễm, ri trên mái các nhà, đường phổ, khu chăn nuôi, bệnh viện, kéo theo những chất ô nhiễm và thải vio môi trường nước, trong đó có hiện trưng

mưa axit thường gây ra những hậu quả rit nghiêm trọng nhất. Ngoài ra, sự ơ nhiễm.

cũng có thé do hình thành hóa chat va biển thành mùn, địa hình và địa chất đầu nguồn, hồ hoặc mật độ phân ting bồ chứa.

+ Ô nhiễm nguồn nước tự nhiên do tác động của hoạt động sống con người. Sự gây ra

.ô nhiễm nước do tc động của con người là thường xuyên và rat đa dạng. Những tác

động có thé là hiện tượng thải chất thải, nước thải, đồng thải nông nghiệp (hia chất

thuốc trừ sâu) vào môi trường nước,đất dai [2].

sự cổ tran, bệnh địch, do sự phát triển đô thị và

+ Sự ô nhiễm hữu co

+ Nguồn nước 6 nhiễm hữu cơ là nguồn nước bị nhiễm bởi các hợp chit hữu cơ, khỉ

vượt ngưỡng giới hạn cho phép cổ nguy cơ gây ảnh hưởng xấu đến sinh vật và mỗi

trường xung quanh. Trong đó các hợp chất hữu cơ có thể là tự nhiên hay nhân tạo. + Các hợp chit how cơ nhiên (NOM - Natural organie matter) trong các con sông, hồ

nước là một hỗn hợp không đồng nhất của các hợp chất hữu cơ phức tap, nó hiện diện

trong nước ở hình thức dang hạt keo và hỏa tan, NOM chủ yếu gồm cúc chất humic ching hạn như: axit mie và mút fuhie, .. Dây là những hợp chất hữu cơ hỏa tan

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

(DOM Dissolved Organic Matter) rất khó kỉ

pháp xử lý thơng thường. DOM có thể hoạt động như chất nền cho sự phat triển của để loi bỏ chúng bằng các phương ‘vi khuẩn trong hệ thống phân phối. Do đó, việc khử trùng nước trước khi cắp nước là tất cần thiết.

+ Các hợp chất hữu cơ nhân tạo có hai loại là các chất hữu cơ không bền sinh học vàhữu cơ bên sinh học

~ Các chất hữu cơ không bén sinh học (các chất tiêu thụ oxy): earbonhydrat, protein, chất béo, ... là các chất hữu cơ ï phân huỷ sinh học thường có mặt trong nướcthải sinh hoạt nước thải đồ thị nước thải công nghiệp chế biển thực phim. Trong.

‘nude thải sinh hoạt, có khoảng 60 - 80% lượng chat hữu cơ thuộc loại dé bị phân huỷ.

sinh học

~ Các chất hữu co bền sinh học; hydrocarbon thơm, hợp chit Clo hữu cơ (PCP, PCB,

DDT, ..), các hợp chất này có độc tính cao, thời gian tn lưu lầu dai trong mỗi rưởng,

ích lũy sinh học trong cơ thể sinh vật. Chúng hiện diện trong nước thải cơng

Ing ruộng (có chứa nhiễu thuốc trừ sâu, điệt cỏ, kích thích

nghiệp, nước chảy tràn từ

sinh trường. ., Ce hợp chất này là tác nhân gây ð nhiễm nguy hiểm, ngay cả khi có

‘mat với nồng độ rất nhỏ trong mơi trường [2], [3].

LLL Tình trang 6 nhiễm nước trên thế giới

G nhiều quốc gia rên thể giới, hiện trạng ô nhiễm mỗi trường nước ắt quan ngại. Nguồn, nước ở khu vực châu A đang bị ô nhiễm nặng nề. Đặc biệt là tình hình 6 nhiễm nước ở đối ơn hịa tại Châu A. Đây là l “tụ điểm” của các nhà máy cơng nghiệp. Vì khâu xử lý

xả thải làm không kỹ càng lại được xa trực tiếp vào sông hd. Điều này làm nguồn nước

ở Châu A bị ô al năng n hơn. Đây cũng chỉnh là nguyên nhân khiến nước ở khu

vực Châu A bị 6 nhiễm và có lượng vi khuẩn cao gắp 3 lẫn so với mức trung bình thể

giới [4].

Các con sơng ở lục địa châu A là nơi ô nhiễm nặng n nhất. Hm lượng chì tong các

con sơng này được tìm thấy cao hơn 20 lần so với các hồ chứa của các nước công nghiệp

ở các châu lục khác. Số lượng vi khuẩn được tim thấy ở những con sơng này (tử

thai của con người) rất cao, có thể gấp ba lần so với mức rong bình của thể giới

G Ireland, phân bón hóa học và nước thai là những chit gây 6 nhiễm nước chính.

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Philippin cũng là một tong những dit nước đúng trước de don về nguồn nước bị 6

nhiễm. Nhiễu bãi ác ộ thiên cùng thói quen sinh hoạt kém vệ sinh đ làm nguồn nước 'bị ô nhiễm tram trọng.

Tai châu Mỹ, có đến 40% các sơng bị 6 nhiễm và 46% mơi trường nước khơng cịn đủ

‘kha năng để duy trì sự sống cho sinh vật. Lượng rác thải nhựa bị 46 6 ạt ra đã gây nhiều.

hậu quả nghiêm trọng cho hệ sinh thái. 4]

“Theo báo cáo ô nhiễm mơi trường nước của UNEP, có tới 60% dịng sơng của châu A —

Âu — Phi bj 6 nhiễm sinh vật và ô nhiễm hữu cơ

Sự tác động của nền cơng nghiệp khiến nguồn nước trên tồn cầu dang bị de doa trằm trọng, những con số chỉ ra mức độ ô nhiễm đang tăng cao liên tục. Việc công nghiệp. hóa, lạm dụng tài nguyên nước & các yếu tổ khác dang là nguyên nhân chính khiến cho

thực trang 6 nhiễm môi trường nước tn thé giới rơi vào tinh trang đáng báo động.1.1.2. Tình trang 6 nhiễm nước ở Việt Nam

Chit lượng nước mặt Việt Nam đã và dang đối điện với sự suy thoái nghiêm trọng. Trên tắt cả 63 tính thành, vin đề 6 nhiễm nước luôn à vấn đề nỗi cộm, bức xúc. Chất lượng

nước mặt của các sông ngồi kênh rach đặc biệt ở các vũng đơ thị và vùng cơng nghiệp

bị suy thối tới mức gin như biến chất và nguy hiểm đổi với con người và sinh vat thủy

“Chất lượng nước các vùng nước ven biển cũng suy thoái rit trim trọng: cửa biễn sơng

Đốc (Cà Mau), vùng ven biển Hải Phịng và đặc biệt là chất lượng nước các vùng nước ven biển miễn Trung dẫn dén thảm họa mỗi trường gây cá chết trong thing 4 năm 2016 cho thấy ô nhiễm nước đã làm thay đổi chất lượng nước, chất lượng hệ sinh thái. Thường Khi chất lượng nước đã bị suy thối đến mức như vậy, việc khơi phục rt khó khăn, tổn

kém va đồi hoi rét nhiều thời gian

'Cơng nghiệp hỏa va đơ thị hóa nhanh trong khoảng ba thập ky vừa qua đã ảnh hưởng,

gây 6 nhiễm các vùng nước mặt, khiến chit lượng nước suy thối mang tính rộng khí sâu sắc, điều đó cho thấy 6 nhiễm nước đã gần như nằm ngồi vịng kiểm soát của cơn

người.

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Céng nghiệp là ngành làm 6 nhínước quan trong. mỗi ngành có một loại nước thảikhác nhau. Khu cơng nghiệp Thái Ngun có khi thải nước biển Sông Cầu thành màu

den, mặt nước si bot tên chiễ dài hàng cây số. Khu công nghiệp Việt Tả có thời đoạn xả mỗi ngày hùng ngàn mét khối nước thải của nhà máy hoá chất. thuốc trừ sâu, giấy

dt... xuống Sông Hồng làm nước bị nhiễm bản đáng kể. Khu cơng nghiệp Biên Hồ và

sắc khu công nghiệp tai Tp HCM tạo ra nguồn nước thải công nghiệp và sinh hoạ rất

lớn... Các sông Tô Lịch, sông Sét, sông Kim Nguu...trong thực tế đã trở thành một phan

của hệ thơng thốt nước thải của thành phố Hà Nội và nước sông tử nên den sim và bốc mùi như nước cổng. Cúc sông khác như sơng Ngũ Huyện Khê (Bắc Ninh, sơng

Bưởi (Thanh Hóa), sơng Nhug-Day (đoạn chảy qua Hà Tây, Hà Nam), sông Thị Vai

(Đồng Nai

Nhat Bích Trì (Lạng Sơn), sơng Nam Cắt (Bắc Cạn), Ngồi Lao (Phú Thọ), suối nước.

subi Bồ Cá (Sơn La), sơng Đa Độ (Hải Phịng), sơng Giim (Cao Bằng), hồ

nhiễm và.

Nà Bỏ (Lai Chân)....cũng đều nằm trong tình trạng báo động về mức độ

đã được công bổ trên phương tiện thông tn trong thời gian vừa qua I5]

Nong nghiệp là ngành sử dụng nhiều nước nhất dùng để tưới lứa và hoa màu, chủ yéu ở đồng bằng sông Cửu Long và sông Hằng. Việc sử dụng nông dược và phân bón hố học càng góp thêm phan ơ nhiễm môi trường nông thôn.

"Nước ding trong sinh hoạt của dn cư ngày cảng tăng nhanh do tăng dân số và các đôthị, Nước thai sinh hoạt cộng với nước thải của các cơ sở tiểu thủ côngig từ nữ

nghiệp trong khu din cự là đặc trmg ô nhiễm của các đô thị ở nước ta

11.3 Tác hại của ô nhiễm hữu cơ trong nước sinh hoạt

Môi trường nước bị 6 nhiễm khiến trong nước chứa nhiễu tạp chất hom. Có thé kể đến những vin đề trong nước như: nhiễm kim loại nặng, chứa nhiỄu hợp chất hữu cơ, vỉ

khuẩn trong nước thái. Những vin đề trên đều là ngun nhân gây độc cho con người.

Tích tụ hóa chất trong người quá nhiều còn gây nên một số bệnh lý nguy hiểm.

Tai Việt Nam theo thống kê của Bộ Y tế và Bộ TN&MT, hiện mỗi năm, có khoảng9.000 người tử vong, gần 250.000 người nhập viện vì bị tiêu chảy cắp, khoáng 200,000

người mắc bệnh ung thư mỗi năm mi một wong những nguyên nhân chính là do 6 nhiễm,

nguồn nước [6]

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

“rong khi đỏ, WHO cũng từng cảnh báo vé tinh trang suy dinh đưỡng ở trẻ em Việt

Nam, khi t8 chức này đưa ra thơng tin có tối 44% trẻ em Việt Nam bị nhiễm giun và

27% trẻ em dưới 5 tuổi bị suy dinh dưỡng mà nguyên nhân chính là do thiếu nước sạch.

và chất lượng nước kém, thiểu vệ sinh [6]

‘Hau quả chung của tình trạng 6 nhiễm nước là tỷ lệ người mắc các bệnh cấp tính, man tinh liên quan đế nước như viêm màng chảy, ung thư... ngày cảng tăng. Người dân sinh sống quanh khu vực 6 nhiễm ngày càng mắc nhiễu loại bệnh tình

nghi là do dùng nước ban trong moi sinh hoạt. Ngồi ra ơ nhiễm nguồn nước còn gây

tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, các hộ nuôi trồng thủy sản

Trihalomethane (THMs) là sản phẩm phy cin qué trình khử trùng nước bing chlorine, trong dé 4 hợp chất được quan tâm nhi nhất li: chloroform, bromodichloro methane.

dibromochloro methane và bromoform. Những sản phẩm phụ nay, dù ở nồng độ rat thấp.

cũng gây hai cho sức khỏe. Những rũ ro sức khỏe từ các hợp chit này bao gm ung thư,

rồi loạn sinh sản, dj tật bam sinh... [7]

*# THMS

Khử trùng bằng chlorine dẫn đến hình thành các sin phẩm phụ khơng mong muốn rong

đồ có trihalomethanes (THMs) bao gồm: Chloroform (CHCh): Bromoform (CHBr.):Dibromochloromethane (CHBi.CD); Bromodichloromethane (CHCIB).

TTHMSs là chit sây ngộ độc mạn tính chữ khơng gây ngộ độc cắp nên khó phát hiện

‘THMs tích tụ lâu trong gan, thận sẽ gây ung thư. Hiện nay, mức tối đa cho phép của‘THMs trong nước uống được quy định như sau:

«Tổ chức Bảo vệ Mơi trường Hoa Kỷ (EPA) là 80pg/L;

© Liên minh Châu Âu (EU) là 100ug/L;

«Tổ chức Y tế thé giới (WHO) là: CHCI3 (0,3mg/L); CHBr3 (0,1mg/L); CHBr2C1(0.Img/L); CHCI2Br (0.06mg/L)

© Ở Việt Nam, trước đây theo QCVN 01:2009/BYT: CHCI3200ugL,'CHBr3 100ug/L; CHBr2CI 100ug/L; CHCIĐBr 60ug/L. [8]

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

+ Hiện nay theo QCVN 01-1:2018/BYT: CHC13 300ug/L: CHBr3 100 ig/L; CHBr2C1

100ug/L; CHCIĐBr 60yg/L, (Mức tối đa cho phép của Chloroform CHC tăng tir

200ug/L lên thành 300ug/L so với quy chuẩn trước).

Khử trùng là một quá trình quan trọng trong việc loi bỏ các vi sinh vật gây bệnh tong

nguồn nước nhằm đảm bảo an toàn trong nước uéng và sinh hoạt. Trong đó, cơng nghệ

khứ rùng

ft tốn kém nhắc Các chất được áp dụng trong công nghệ khử tràng hiện nay tại Việt 1g lorie thường được áp dụng rộng ri nhất do khả năng 6xy hoa cao và Nam gốm: Chlorine hay các hợp chất có chứa chlorine hoạt tính (hypochlorite,

chloramine...) chlorua vôi, nước javel (sodium hypochlorite)

Các yếu tổ ảnh hưởng đến quá tình hình thành THMs bao gdm liều lượng chlorine được sử dụng để khử tầng, thôi gian lưu, nhiệt độ nước, pH ban đầu, hâm lượng carbon

hữu cơ (TOC) và him lượng ion bromua có mặt trong nước.

‘Va nguyên tắc, có ba cách cơ bản để kiém soát THMs trong hệ thống xử lý nước cắp

+ Giảm sự hình thành THMS ban đầu bằng cách giảm nồng độ tiền chất hữu cơ trước điểm khử tring;

+ Hạn chế sự hình thành THMSs bằng cách giảm iều khử trồng, thay đổi loại hỏa chit

khử rùng hoặc tối ưu hóa mơi trường khử trằng;

+ Loại bỏ các THMs sau khi chúng đã hình thành (9) (10) [11]

LA Các chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm hitu cơ trong nước mat 1-41 Độ maw

Chỉ số độ màu đảnh giá sự hiện điện của các chất tạo màu tan và lơ lửng trong nước,

Các chất có thé là chất hữu cơ trong cây có bị phân rã, sắt và mangan ở dạng keo hoặc.

hịa tan, chất thải cơng nghiệp gây ra. Màu khơng chỉ làm giảm giá trị cảm quan của

nước, nó cịn cho biết mức độ ơ nhỉ 1 thậm chí nó cịn cho độ độc hại của

Độ màu thường do các chit bản trong nước tạo nên: Cúc hợp chất sit, mangan khơng

hịa tan làm nước cố màu nâu đỏ, các chất mùn humie gây ra màu vàng, còn các loại

thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bản bởi nước thải sinh hoạt hay

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

cơng nghiệp thưởng có mau xanh hoặc đen.

Nước ngun chất khơng có màu. Màu sắc mang tinh chất cảm quan và gây nên ấn

tượng tâm lý cho người sử dụng. Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ

lũng trong nước tạo ra và dễ dàng bị loại bỏ bằng phương pháp lạc. Trong khi đó, để

c biện pháp hóa lý kết hợp.

loại bỏ màu thực của nước phải ding e:

Đơn vị đo độ màu là TCU, theo QCVN 01-1:2018/BYT giới hạn tối đa cho phép trong

nước sử dụng cho sinh hoạt thông thường là 15 TCU.1.43 Mũi vị

Mũi trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hay!

các sản phẩm từ các quá tình phân hủy vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể cómùi tanh hay hôi thối, mùi đắc. Nước su khi khử trùng với các hợp chất Clo có th bị

nhiễm mùi Clo hay Clophenol. Tùy theo thành phần và him lượng các mudi khống hịa tan nước có thể có các vị mặn, ngọt, chat, đẳng...

11-443. Độ đục

Độ đục do sự phân hủy các chất hữu cơ, do sự khơng hịa tan của những vật lơ lửng và

đo sự tự phân hoặc những tế bao vi sinh vật phát triển trong nước. Độ đục làm giảm khả

năng truyền ánh s áng trong nước, ảnh hưởng đến qué trình quang hợp của sinh vật &

ước và làm suy giảm chất lượng nước, giảm tính chất phản quang của nước. Nước là

một mơi trường truyền ánh sang tốt. khi trong nước có các vat la như các chất huyền

phù, các hạt cận đắc, cát, các vi sinh vật.. thì khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi. Nước

có độ đục lớn chứng tỏ chứa nhiều cặn bin. Don vị đo độ đục là. NTU, JTƯ trong đóđơn 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,

‘Theo QCVN 01-1:2018/BYT nước sạch sử dụng cho mục dich sinh hoạt có độ due

khơng vượt q 2 NTU,

1.144 TOC

Là tổng carbon lên kết hữu cơ tổn trong nước, kế cả dạng tan và không tan, gồm cả têu hàm lượng TOC cao biểu thị nước đã bị ơ ©yanat, earbon nguyên tổ và thiocyanat

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

nhiễm chất hữu co, Phân tích TOC sẽ đo được tổng lượng carbon trong các hợp chất và

hàm lượng carbon vô eo (IC ~ Inorganic carbon). Carbon vô cơ bao gồm các mui axit

carbon và carbon didxyde hòa tan, Carbon hữu cơ trong nước còn được phân thànhcarbon hữu cơ hòa tan và carbon dang hạt

‘Theo QCVN 08-MT:2015/BTNMTT nước mặt sử dụng cho mục đích cấp nước sinh

hoạt có giá tị giới hạn TOC là 4 mg/L (cột Al).L145 DO

Ham lượng ôxy hỏa tan trong nước (DO - Dissolved oxygen): ôxy hỏa tan trong nước.

tham gia vio quá tinh tao đổi chất duy tri năng lượng cho quế tình phát tiễn. sinh

sản và tái sản xuất của các vi sinh vật sống dưới nước. Trong điều kiện tự nhiên hàm

lượng Oxy hòa tan tong nước khoảng 8 -10 mg/L. Các chit gây 6 nhiễm tong nước

thường làm giảm khả năng hòa tan của Oxy trong nước. DO là một yếu tố quan trong

của sự sống nên nó được coi như một thơng số dé đánh giá chất lượng nước cũng như.

mức độ ôxy hóa hay mức độ 6 nhiễm của nước.

'Các sơng hồ có hàm lượng DO cao được coi là khoẻ mạnh và có nhiều lồi sinh vật sống. trong đó, Khi DO trong nước thấp sẽ làm giảm khả năng sinh trường của động vật thuỷ

sinh, thậm chí làm biến mắt hoặc có thẻ gây chết một số lồi nếu DO giảm đột ngột.

Nguyên nhân làm giảm DO trong nước là do việc xi nước thải công nghiệp, nước mưa

trần lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chit hữu cơ, li cây rụng vào nguồn tiếp nhận. Vi sinh vật sử dung 6 xy để tiêu thy các chat hữu cơ làm cho lượng 6 xy giảm.

Theo QCVN 08-MT-2015/BTNMT nước mặt sử dụng cho mục đích cấp nước sinhhoạt e6 giá trị giới hạn DO phải lớn hon 5 mg/L (cột À2).

1146 BOD

[Nhu cầu Oxy sinh hóa (BOD - Biochemical Oxygen demand): lượng Ơxy cần thiết để Oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước nhờ vi sinh vật. Q trình chuyển hóa phụ thuộc. vào nhiều yếu tổ như bản chất các chất hữu cơ, lượng chit hữu cơ, số lượng và loài

sinh vật tham gia, các chất độc và chất kim hãm sinh vật. Do đó, q trình Oxy hóa sinh

học thưởng xảy ra trong khoảng thời gian dài. Mục đích xác định BOD dùng để nh

tốn lượng Oxy cin thiết để Oxy hóa các chất hữu cơ, là cơ sở để tính tốn cơng trình xử12

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

ý nước 6 nhiễm, đánh giá chất lượng nước trước và sau xử lý

Theo QCVN 08-MT:2015/BTNMITT chỉ tiêu BODs trong nước mặt sử dụng cho mục

dich cấp nước sinh hoạt có giá trị giới han 6 mg/L (cột A2).

1147 COD

Nhu‘xy hóa học (COD - Chemical oxygen demand): COD là một trong những chỉ

tiêu đặc trưng ding để kiểm tra 6 nhiễm của nguồn, COD là lượng Oxy cin thiết để Oxy

hóa tồn bộ các chất hữu cơ hành CO; và HO, kểcả các chất khổ bị phân hủy sinh học.

Điều đó có nghĩa COD biếu thị cả lượng các chất hữu cơ khơng có khả năng bị vi sinh.

vat chuyển hóa. Do đó, gia trị COD bao giờ cũng cao hơn BOD và có thể lớn hơn rit

nhiễu néu mẫu chứa lượng lớn các chất khó phân hủy sinh học, Ưu điểm chính của phân

tích chỉ iêu COD là cho biết kết quá nhanh hơn nhiều ( giờ) so với BOD (5 ngày).“Theo QCVN 08-MT:2015/BTNMTT chỉ tiêu COD trong nước mặt sử dụng cho mục

dich cấp nước sinh hoạt có giá tị giới han 15 mg/L (cột A2).

1.148 Pecmangannat

Chỉ số pemanganat là nông độ khối lượng của ôxy tương đương với lượng ion

pemanganat được sử dụng khi mẫu nước được xử lý bị Oxy hóa dưới các điều kiện xác

định. Chỉ số này được sử dụng để đánh giá mức độô nhiễm của các tap chất hữu cơ hoa tan trong nguồn nước ding cho ăn uống sinh hoạt. Chỉ số Pemanganat vượt ngường 2mgil là đấu hiệu cho thấy nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ ở mức độ nguy hiểm,

h thức

“Trong thực tế thì Pemanganat và COD là một, chúng chỉ khác biệt nhau về

phântheo các tichuẩn khác nhau cho nên được gọi với tên gọi khác nhau.

4 Chỉ số Pemanganat xác định bằng KMNOs, Phương pháp này được dang khi chỉ số

Pemanganat từ 0,5 = I0mg/L:

4 Chỉ số COD xác định bằng cách ơxy hóa mẫu nước với K;Cr:O;

Nước sạch có chỉ số Pemanganat cao sẽ nhanh chóng tạo rêu, tảo trong bể chứa, là môi

trường thuận lợi cho các vi sinh vật độc hại phát triển. Do vậy, nước ăn uống và sinh.hoạt phải được kiểm soát chat chẽ, thường xuyên trước và trong quá trình sử dung,

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

1.1.4.9. Chí tiêu vi sinh

“Trong nước thiên nhiên có nhiễu loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các lồi thủy visinh khác. Tùy theo tính chất, các loại vi sinh trong nước có thể vơ hại hoặc có hại

"Nhóm có hại bao gồm các loại vi tring gây bệnh, các lồi rong rêu, tảo... Nhóm này cần

phải loại bỏ khỏi nước trước khi sử dung. Các vi trừ bệnh như ly, thương han,dịch tả. thường khô xác định chủng loại. Trong thực tế hóa nước thường xắc định chỉ

số vitrùng đặc trưng. Trong chất thải của người và động vật ln có loại vi khuẩn E.Coli

sinh sống và phat tiễn. Sự có mặt của E.Coli rong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị ô

nhiễm bởi phân ric, chất thải của người và động vật và như vậy cũng có khả năng tổn

tại các loại vi trùng gây bệnh khác.

Số lượng E.Coli nhiễu hay i tày thuộc mức độ nhiễm bản của nguồn nước. Đặc tính của

khuẩn E.Coli là khả năng tồn tại cao hơn các loại vi khuẩn, vi tring gây bệnh khác nên

nếu sau khi xử lý nước trong nước khơng cịn phát hiện thấy E.Coli thì điều đó chứng tỏ

các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định số lượng

E.Coli thường đơn giản và nhanh chóng nên loại vi khuẩn này thường được chọn làm vi

khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bản do vi trùng gây bệnh trong nước,

Theo QCVN O1-1:2018/BYT nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt 66 chỉ số

Coliform khơng vượt qượt quá 3 CEU/I00 mL.

Ld Chỉ tiêu chính đánh giá 6 nhiễm hiữu cơ nước mặt

“Trong 9 chỉ tiêu đánh giá 6 nhiễm hữu cơ: Độ màu, Mùi vị, Độ đục, TOC, DO, BOD,

Độ màu, Mùi vị, TOC, BOD, E-Colithường tỷ ệ thuận với chỉ tiêu COD và Pecmangannat. Cdn lại chỉ tiêu DO không:

COD, Peemangannat, và E-Coli nhận thấy các chỉ ti

phan ánh rõ rệt mức độ ô nhiễm hữu cơ. Do đó để đánh giá ơ nhiễm hữu cơ có thể chỉ

cin xem xét nghiên cứu chỉ tiêu COD và Pecmangannat Trong hai chỉ tiêu COD và

Pecmangannat thì COD thích hợp dùng cho mẫu nước có độ 6 nhiễm hữu cơ cao hơn. 10m/L, phù hợp cho các mẫu nước sông, do dé tong phạm vỉ luận văn Học viên để

xuất lấy chỉ tiêu COD để đánh giá nghiên cứu xử lý ô nhiễm hữu cơ.1.2 Tổng quan các phương pháp xữ lý ô nhiễm hữu cơ

Hiện nay, các nhà khoa học đã nghiên cứu và ứng dụng nhiều phương pháp hiện đại để

4

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

xứnhiễm hữu cơ, Trongkiện có thé ứng dụng xử lý ô nhiễm hữu cơ tại vùngnông thôn Việt Nam, có 9 phương pháp như sau.

1.2.1 Hồ chúa và lắng sơ bộ

Hồ chứa và lắng sơ bộ có chức năng lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tácđộng của các điều kiện môi trường, thực hiện các phần ứng Ơxy hóa chất hữu cơ do tác

‘dung của Oxy hòa tan trong nước, và fim nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy

từ nguồn nước vào và lưu lượng tiêu thụ. Trước khi dẫn nước vào dây chuyền xử lý,

người ta lưu nước thô một thời gian đài với mục đích:

+ Xúc tiến làm sạch tự nhiên đ ách được phin lớn các chất hữu cơ nhỏ v các tạp chit

vơ cơ. Có thé dùng các biện pháp trao đổi khí nba tạo để ting hàm lượng oxy hịatan trong nước;

+ Tyo qa tình tắn tự do của các hạ bụi và các kim loại nặng có nồng độ cao trong

nước thơ khơng tách được bằng q trình keo tụ.

"Tóm lại, nhờ các q tình hóa. lý. sinh học tr nhién xảy ra trong hỗ nên chit lượng

nước tong hỗ ốt hơn nguồn nước đã đưa vào . Nh bồ sung q tình nhân tạo nên

nơng độ to thấp, độ cũng và nổng độ kim loại độc hi giảm di, kết quả à giảm đ rất

nhiều chỉ phí cho giai đoạn tiếp theo.1.22 Clo hóa sơ bộ

Co hóa sơ bộ Ia quá tình cho Clo vào nước trước bể lắng và b lọc. Clo hóa sơ bộ có

tác dụng tăng thời gian khử trùng khi nguồn nước nhiễm bản nặng. Oxy hóa sắt hịa tan ở đạng hợp chất hữu cơ, ơxy hóa mangan hỏa tan dé tạo thành các kết tủa tương ứng, oxy hóa các chất hữu cơ để khử mẫu, ngăn chan sự phát tiễn của rong, êu, phá hủy 8 "bào của các vi sinh vật sản sinh ra chất nhiy nhớt trên mặt bể lọc. Tuy vậy, Clo hóa sơ

bộ lại có nhược điểm:

tổn lượng Clo thường gắp 3 đến lần lượng Clo dùng dé khử tring nước sau bể

lọ, lầm tăng giá thành nước xử lý;

« Phân ứng của Clo với các chất hữu cơ hòa tan tong nước tgo thành hợp chất Trihalomothene là chat gây ra ung thư cho người sử dụng nước, vì vậy khơng nên áp. dụng quy trình Clo ha sơ bộ cho các nguồn nước mặt chữa nhiều chất hữu cơ.

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

1.3.3. Keo tự - tạo bing

Keo tụ là quá trinh xảy ra phân ứng hóa học kết dính các hạt keo và các hạt cặn lơ lửng

trong nước, phá vỡ tính bén vững của hệ keo. Hóa chat keo tụ thường là phèn nhơm hay

phen sit

“Tạo bơng à q tình dính kế, lôi kéo các hat (đã phá vỡ độ bản) trên lại, giữ chúng lại

thành các cục bông nhỏ nhờ các polyme mạch dài, hoặc à polymer cation hoặc polymeranion. Sau đó, chúng tiếp tục kết hợp thành các cụm to hơn và lắng được gọi là kết bông,

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán,

ách loại

CCác hạt này không nỗi cũng khơng lắng, vi đo đó tương đổi khó kính thước

hạt nhỏ, ỷ số diện tích bề mặt và th tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học be

"mặt trổ nên rắt quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng

eo ty do lực hút VanderWaals giữa các bạt, Lực này có thé dẫn đến sự dính kết giữa

các hạt ngay Khi Khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xây ra dochuyển động Brown và do tie động cia sự xáo trộn, Tuy nhiên, trong trường hợp phân

tán keo, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực day tĩnh điện vì bề mat các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện ích đương nhờ sự hip thụ có chọn lọ các lon

trong dung dich hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trang thi lơ lửng của các hạt keođược bên hóa nhờ lục day tinh điện. Do đó, để phá tính

đi tích bề mặt của chúng, q tình này được go là q

bị trung hịa điện tích có thé liên kết với những hạt keo khác tạo thành bơng cặn có kích.

thước lớn hơn, nặng hơn và1g xuống, q trình này được gọi là q trình tạo bơng,

"Để tăng hiệu quả q trình keo tụ tạo bơng, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ Vige sử dụng chất ig keo tụ cho phép giảm liễu lượng chất keo tự, giảm thời gian quá

trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bơng keo.

1.24 Lắng

Lắng là q tình làm giảm hàm lượng cặn lơ lừng trong nước nguồn bằng các biện pháp

như: Lắng trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước ở chế

độ thủy lực thích hợp, sẽ lắng xuống đấy bổ: Lắng bing lực ly tâm tác dung vào hạt căn, trong các b King ly tim và xielon thủy le; Bằng lực đấy nỗi do các bọ khí dính

16

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

ám vào hạt cặn ở các tuyển nỗi. Căng với việc lắng cặn qu tình l ý cịn làm giảm

90-+ 95% ví trùng có trong nước do ví trùng ln bị bắp phụ và dính bám vào các hạt "bơng cặn trong q trình lắng.

Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hồn thành q

trình làm trong nước. Theo chiều dòng chảy, bé lắng được phân thành: bể lắng ngang, ing đứng, bể lắng lớp mong và bể ling trong có lớp cặn lơ lửng. bể lắng ly tim

“Trong bé lắng ngang, dong nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc khônglớn hơn 16,3 mm/s, Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn."hơn 3.000 m3/ngay.

“Trong bể Ling đứng nước chuyển động theo phương thing đứng từ dưới lên trên vận tốc 13-0 5 mmis, còn các hạt cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước từ

trên xuống. Bé lắng đứng thường có mặt bằng hình vng hoặc hình trịn, được sử dụng

cho trạm có cơng suất nhỏ. Bể lắng đứng thường kết hợp với bễ phản ứng xốtrụ

Bễ có thể xây bằng gạch hoặc bơtơng cốt thép. Ơng trung tâm có thể là thép cuỗn han

điện hay bê tông cốt thép, Hiệu suất lắng của bé lắng đứng thưởng thấp hơn bẻ lắng ngang từ 10 đến 20%

Bé lắng lớp mỏng có cu tạo giống như bể King ngang thông thường, nhưng khác với bể Lắng ngang la rong vàng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn

bing thép không gi hoặc bằng nhựa. Các bản vách ngăn nảy nghiêng một góc 450 + 600

so với mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau, Do có cầu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể king lớp mỏng có hiệu suất cao hơn so với bé lắng ngang. Diện

tích bể lắng lớp mong giảm 5,26 lần so với b lắng ngang thun túy.

Bê ling trong có lớp cặn lơ lửng có ưu điểm là khơng cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì

‘qua trình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong đi gn keo tụ tiếp xúc, ngay trong,

lớp cặn lơ lừng của bé lắng. Hiệu quả xử lý cao hom các bể lắng khác và tổn it diện tích

xây dựng hơn. Tuy nhiên, bể lắng trong có cấu tạo phức tạp, kỹ thuật vận hành cao. Vận.

tốc nước di từ dưới lên ở vùng lắng nhỏ hơn hoặc bằng 0.85 mms và thời gian lưu nước

khoảng 1,5 ~ 2 gi.

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

ing ly tâm có dang hình trịn, đường kính từ Sm trở lên. Thường ding để sơ lắngnguồn nước có ham lượtan cao, Co > 2000 mg/L. Nguyên tắc làm việc: Nước cần

xử lý theo ống trung tâm vào ngăn phân phối, phân phối đều vào vùng king. Nước từ vùng lắng chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới lên trên. Cin được lắng xuống dy.

Nude trong thì được thu vào máng vàng vào máng tập trung theo đường ống sang bé

lọc. Để thu bùn có thiết bị gat cặn gồm dim chuyển động theo ray vồng tron. Dim treo

giàn cào thép có các cánh gat ở phía dưới. Nhờ những cánh gạt này, cặn lắng ở đáy được

gat vio phẫu và xã ra ngoài theo ống xã cặn [I2] 1.2.5 Bễ Lọc, bin lọc

Bé lọc được ding để lọc một phần hay tồn bộ cặn bản có trong nước tùy thuộc vào yêu

cầu đối với chất lượng nước của các đổi tượng ding nước. Quá tinh lọc nước là cho

nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để gi lại trên bŠ mặt hoặcgiữa các khe ha của lớp vật liệu lọc các hạ cặn và vĩ rồng cổ trong nước, Vật liệ lọc

có thể sử dụng à cát thạch anh, than cốc, hoặc soi nghiễn, thậm chí cả than nâu hoặc

than gỗ,

Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh,

thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín. Chiễu cao lớp vật liệu loc trong thiết bi lọc hở dao

động trong khoảng 1-2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 — 1m,

Bé lọc chậm có thể xây bằng gạch hoặc bêtơng cốt thép có dạng hình chữ nhật hoặc

vuông. Khi cho nước qua bể lọc với vận tốc nhỏ (0,1-0.3m/D), trên bể mặt cát dẫn dẫn

hình thành màng lọ. Nhờ màng lọc hiệu quả xử lý cao 95-99% cặn bản và vỉ rùng có

trong nước bị giữ lại trên màng lọc. Xử lý nước không dùng phẻn do đó khơng địi hỏi

sử dạng nhiều may móc, tết bị phức tp. Quản ý, vận hành đơn giản Diện tích lớn dotốc độ lọc chậm. Khó tự động hố và cơ giới hố, phải quản lý bing thủ cơng nặng nhọc.Bé lọc nhanh trọng lực là loại bể lọc nhanh hở có thể xây bằng gạch, bêtơng cốt théphoặcing thép. Khi lọc : Nước qua bé lọc chuyển động theo chiều từ trên xuống, qua

lớp vật liệu lọc, söi đỡ vào hệ thống thu nước trong và được đưa về bể chứa nước sạch.

Ca chế của quá trình lọc: do hạt vật liệu lọc lớn nên khe hở giữa các hat vật liệu lọc lớn

do đó các hạt cặn được giữ lại trong lòng vật liệu lọc theo cơ chế lọc nhanh. Sức cản

18

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

thuỷ lự tăng dần dẫn đến cơng uất của bể giảm, lúcphải tiến hành rita bể lọc.Bể lọc áp lực là một loại bể lọc nhanh kín, thường được chế tạo bằng thép cĩ dạng hình.

trụ đứng (cho cơng suất nhỏ) và hình trụ ngang (cho cơng suất lớn). Nguyên tắc làm

việc của bé : Nước được đưa vio bể qua phễu phân phối bổ trí ở định be, nước qua lớp

cát lọc, lớp đỡ vào hệ thống thu nước trong, đi vào đáy bẻ và dẫn về bé chứa nước sạch. hoặc phát ra mạng. Khi rửa bể, nước tir đường Ống áp lực chảy ngược từ dưới I

«qua lớp cát lọc và vào phẫu thủ, chảy theo Ống thốt nước rửa xuống mong thốt nước.

1.2.6 Lọc qua màng.

'Cơng nghệ mang lọc là xu hưởng cơng nghệ xử lý nước mới, dang rắt được quan tâm,do giá thành mang lọc ngày càng thấp.

“Cơng nghệ màng lọc loại bỏ các tap chit ra khỏi nước mà khơng cần sử dung hĩa chit,

các tạp chất khi di qua màng sẽ bị màng git lại chỉ cho nước sạch di qua. Các loại màng

hiện nay đang được dùng trong xử lý nước là: Lọc màng micro (MF), lọc mang siêu.

loe(UE), lọc màng Nano (NE) và lọc màng thắm thấu ngược (RO).

những hat cổ kich thước mirc trở ên. Ming lọc MF cĩ kích thước lỗ khoảng 0.1 đến

10.0 ym, cĩ th loại bs gn hồn tồn các vi sinh vật và cặn lơ lửng, vì vậy nĩ cũng,

là một phương pháp tốt để khử khuẩn, cơng nghệ màng lọc MF đang được ứng dụng.

rộng ri trong xử lý nước hiện nay.

« Lạc ming s su lọc (UF): cơng nghệ lọc UF đang được sử dụng rộng rãi cho xử lý rit nhiều loại nước khác nhà, ming UF cĩ khả năng giữ li các hat cổ khoảng khối lượng phản từ 300.500.000 dalton, kích thước hạt 1-1000 A (0,001-0,Ium). Mang cĩ hiệu quả trong sản xuất nước tỉnh khiế, kết hợp với xữ lý hỏa học để loại bổ các

kim loại trong nước

« Lọc màng Nano (NF): Lọc Nano (NF) là một dạng lọc sử dụng ming tách loại chất

tan dang phân ti hoc ion ở cấp độ kích thước nano mt, Ming NF thường được sử dụng để sản xuất nước mềm bởi vì nĩ cĩ đặc điểm là loại bỏ tốt các cation cĩ hĩa trị bai ví dụ như cam, magie và các chất khác

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

+ Lọc ming thẳm thấu ngược (RO): Không giống những ming lọc thông thường khác,

chi cổ thé loại bs chất rắn có kich thước đủ lớn, mảng lọc thắm thấu ngược. (RO) là

loại màng duy nhất có thé lọc loại bỏ được hau hết các khoáng chất hòa tan, vi khuẩn, virus và tắt củ các vi sinh khác có trong nước. Tuy nhiên trước hệ thống lọc RO phải

kết hợp thêm những ming lọc khác để hạn chế sự tắc nghẽn mảng do các tạp chitbẩm vào màng [13].

1.2.7 Hap phụ bằng than hoạt tinh

Hap phụ là sự hình thành các liên kết giữa các chất hòa tan hoặc các phản tử nhỏ và be

mặt của chất rin,

Hiệu quả của quá tình hip phụ phụ thuộc chủ yếu vào sức hút của chất gây 6 nhiễm đối

với môi rường đang được sử dụng và mức độ tip xúc giữa nước và bÈ mặt (được kiểm

soát bởi kích thước hạt và tốc độ tả).

Dé hip phụ các chit gây mùi, mau của nước. Các hạt bột than hoạtính có khả năng hip

phụ các phân từ khí và phân tử các chất ở dạng long héa tan trong nước lim cho nước

có mùi vị và màu. Có hai phương pháp để khử mùi vị và màu

+- Đưa nước sau xử ý theo diy chuyển công nghệ truyỄn thông vào lọc trực tiếp qua bé

lọc than hoạt tính,

‘+ Pha bột than hoạt tinh vào bễ trộn nước nguồn cùng với phèn để hap phụ các hợp chất

hữu cơ gây ra mũi vị và mau cho nước. Phương pháp nay làm tăng hiệu quả quá trình

keo tụ, lắng, lọc và cặn lắng ở bể lắng đễ xử lý hơn.

‘Than ho tính có khả năng hip thụ rit cao đổi với các chất gây mùi, Dựa vào khả năng

inh. Các loại thannày, người ta khử mùi của nước bằng cách lọc nước qua than hoạt

hoạt tính thường dùng là: than antraxit, than cốc, than bạch dương hay than bùn dang

bột để cho vào nước,

Do ảnh hưởng sức khỏe và môi trưởng đã được kiểm chứng hoặc nghĩ ngờ của ho, nỗ

lực được thực hiện để kiểm soát và / hoặc loại bỏ chúng, và một trong những phương

pháp chính để làm điều này là bằng cách hấp phụ lên than hoạt tính,

Khi nướcmùi khơng liên tục mà chỉ xảy ra vào từng thời kỳ nhất định, thì phương,

20

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

pháp dùng bể lọ than sẽ không kinh tế, Khi đó, có thể khử mùi bằng bột than với liềulượng không quá 12 mg/l. [14]

1.28 Lọc sink học

“Trước đây việ sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý nước cp thường hạn chế do

lo ngại đưa các vi sinh vật vào nước. Tuy nhiên do ngày càng nhiều chất hữu cơ, dinh

dưỡng dư được phat hin trong nước, cúc phương pháp lý = hóa tổn kém và có nguy cơ sinh ra các sản phẩm phụ, trong khi nhiễu chit có thé phân hủy được bằng sinh học, và nhu cầu mới trong việc xử lý các chất hữu cơ phân hủy được bằng sinh học - sản phẩm. của quả trinh ozone hóa, người ta bat đầu áp dụng phương pháp lọc sinh học trong xử

lý nước cấp

“Trong bé lọc sinh học, than hoạt tinh dang hat (GAC) hoặc anthracite là vật iệu lọc phổbiến được sử dụnghợp với lớp cát thạch anh day 15-30 em ở đưới GAC hay

anthracite để giữ màng vi sinh không trồi theo nước.

+ Lạc carbon host tinh sinh hoe

“Các hoạt động sinh học xây ra rong tit cd các bể lọc carbon, Vi khuẩn phát triển rên

carbon sẽ phân hủy chit hữu cơ, Ké cả với vi khuẩn tiền Clo hóa có thé phát tiể vì lượng Clo tên động bị hip phụ bởi carbon hoạt tinh, Khi chất hữu cơ bị ién oxy hóa bởi ‘ozone (chit oxy hóa mạnh), hoạt động sinh học bị kích thích, kết quả là lầm tăng thời gian chạy của bẻ lọc và tăng sự loại bỏ chat hữu cơ, Diéu này được gọi là * lọc carbon

hoạt tính sinh học”. Bởi vì sự tăng lên của các hoạt động sinh học trên carbon, DOC sé

chiếm chỗ hip phụ it hon trong carbon. Vì thể, nhiều không gian được chừa lại cho các. chit 6 nhiễm vi lượng (bền). Một vài chất 6 nhiễm hữu cơ vỉ lượng bn như thuốc trừ

sâu có thể bị phân hủy hữu cơ (một phần) sau khi xảy ra sự ozone hóa. Trong một vài

mùa (ví dụ : mùa hề), hoạt động sinh học sẽ xảy ra nhiều hơn so với các mùa khác (ví ‘dy mùa đơng). Do đó, q tình hấp phụ sẽ fa q trình chủ chốt trong mùa đông. Chit

hữu cơ mà bj hip phụ trong mia đông sé bị phân hủy sinh học từng phin vào mùa he,

Hiện tượng này gợi ft sinh sinh học. Với lọc carbon ost tn sinh học, cúc chất phân

hay nhanh được hình thành sẽ kích thích phát triển vi khuẩn. Sự xuyên thấu của chất qr

hủy xem như là AOC phải được tránh đi để ngăn chặn sự tái phát sinh của vi khuẩn

2I

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

trong hệ thống đường ơng. Ngồi ra vi khuẩn có thể được rửa rô đi từ carbon và thâm, nhập vào đồng ra, vì th tăng số lượng các quần thể vi khuẩn

Hình 1-1 Cơ chế xử lý trong hệ BAC

(Nguồn: Nguyễn Việt Anh, “Xu hướng phát triển công nghệ xử lý nước cắp

Bé lọc sinh học được vận hành tương tự bể lọc hai lớp vậtSu thông thường, từ khử

trong nước xử lý có chứa Clo hay Cloramines. Một số nhà máy nước bổ sung 4-5 mg/L Clo vào nước rửa ngược (3 ần rửa gt 1 Tin cho Cla) để iểm soát ự phát tiễn của các Vi sinh vật rong bể lọc và tính việc tăng din tơn thắt ấp lực rong mỗi chủ kỳ,

Hệ lọc sinh học với than hoạt tính (BAC) tổng hợp các quả trình tương tác giữa 4 yêu tổ: các hot than, vi sinh vật các chất 6 nhiễm, Guy hòa tan

Carbon hoạt tính có điện tích tiếp xúc lớn, nhiều lỗ rỗng, có kha năng hip phụ Oxy hịa tan, các chất hữu cơ trong nước. Với BAC, các bon hoại tinh được sử dụng như vật liệu

mang, noi dinh bảm và phát triển hệ mảng vi sinh. Trong điều kiện môi trường thíchhợp (nhiệt độ, dinh dưỡng. ..), các vi sinh vật này phát triển và tạo thành BAC, có khả

năng hdp thụ và chuyển hóa các chất hữu cơ, dinh dưỡng trong nước. Vì sinh vật sử

2

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

cdụng éxy hỏa tan để hô hip, phân hủy chất 6 nhiễm [15]

1.2.9. Oxy hóa bậc cao, ozone hóa.

“Các quá trình Oxy hóa bậc cao là những q trình phân hủy Oxy hóa dựa vào gốc tự dohoạt động hydréxyl *OH được tạo ra ngay trong quá trình xử lý.

“Gốc hydroxyl *OH là một tác nhân ơxy hóa mạnh nhất trong số các tác nhân Oxy hóa

“được biết từ trước đến nay, có khả năng phân hủy Oxy hóa khơng chọn lựa mọi hợp chit hữu cơ, dit là loại khó phân hủy nhất, biển chúng thành những hợp chit vơ cơ

(cịn gọi là khống hóa) khơng độc hại như CO2, H2O, axit vơ cơ, ...từ những tác nhân.

xy hóa thơng thường hydrogen prơsyt, oon, có thể nâng cao khả năng Oxy hồ củachúng bằng các phan ứng hóa học khác nhau để tạo ra gốc hydrơxyl

CCác q tình Oxy hóa bộc cao nỗ lên trong những năm gần đây là một công nghệ

quan trọng trong việc đẫy mạnh các q tình ơxy bóa giúp phần hủy nhiễu loại

hợp chất hữu cơ khó phân hay như hydroCarbon halogen hóa, hydroCarbon aromatic,

các hóa chất bảo vệ thực vật, dioxin, furan, thuốc nhuộm, các loại hóa chat be mặt,

Ngồi ra, chúng có thể tiêu điệt các loại vi khuẩn như Campylobacter, Yersina,

Myerobacteria, Legionella, Cryptosporidium. Mặt khác, tác nhân *OH không tạo racác sản phẩm phụ gây ung thư như các hợp chất chứa Clo trihalometan.

Oxy hóa là quá tinh trong dé electron được chuyển tử chất này sang chất khác. Điễu

này được tạo ra một hiệu diện thể được tính bằng volt dựa trên hiệu diện th điện cực

hydro bằng 0. Mỗi tác nhân Oxy hỏa đều có một thé ơxy hóa khác nhau và đại lượng

này dùng để so sinh khả năng dxy hóa mạnh hay yếu của chúng. Nhiễ tác nhân

‘Oxy hóa mạnh là các gốc tự do trong đó có gốc hydréxyl *OH là tác nhân ơxy hóa mạnh nhất có thể xy hóa là 2,8V. cao nhất trong số cíc tác nhân ơxy hóa hưởng gdp.

Đặc tính của các t do là trung hòa về điện. Mặt khác, các sốc này không tổn

tại sổ sin như những tác nhân Oxy hóa thơng thường, mà được sản sinh ngay trong q

trình phản ứng, có thời gian sống rất ngắn, khoảng vài ngàn giây nhưng liên tục được.sinh ra trong suốt quá trình phản ứng,

Nhờ ưu thé nỗi bật trong việc loại bỏ chất 6 nhiễm hữu cơ, đặc biệt là những chất hữu.

2B

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

cơ khó phân hủy sinh học q tình Oxy hóa nâng cao dựa tên gốc tự do “OH được

xem như một "chia khóa vàng” đểgii các bài oán dy thách thức của th kỹ cho ngànhxử lý nước cấp hiện nay [15]

1.3 Tổng quan các nghiên cứu ở nước ngoài và ở Việt Nam về xử lý

nhiễm hữu eo

tước mặt ô

13.1 Một số nghiên cứu và ứng dung xử lý 6 nhiễm hữu cơ ở nước ngoài

+ Đi Loan: Yun-Hivei Shen và Ta-Hua Chaung (1998) nghiên cứu công nghệ keo tụ

bởi phèn nhôm sulfate kếthợp than hoạt tinh dang bột (PAC) để xử lý nước sông

Tungkang tại miễn nam Dai Loan, Kết quả sau nghiên cứu chỉ ra tác động của quá trình đồng tụ và hip phụ PAC đổi với việc loại bỏ carbon hữu cơ hịa tan từ nước

sơng Tungkang là bổ sung cho nhau, với thời gian tiếp xúc từ 20 - 30 phút, than hoạt

tính dạng bột loại bỏ khoảng 60% carbon hữu cơ hòa tan, Tổng cộng loại bỏ được

90% carbon hữu cơ hỏa tan khỏi nước nguồn 6 nhiễm này bằng q tình kết hợp, đơng tụ và bắp phụ [16]. Điểm nỗi bật trong nghiên cứu này là khẳng định q trình. đơng tụ bằng phèn và hấp phụ bằng than hoạt tính dạng bột để loại bỏ chất hữu cơ

hho tan là 2 qué trình độc lập nối tp, bổ sung cho nhau, sử dụng cả hai quá trình dì

lượng chất hữu cơ loại bỏ được lên đến 909%,

+ Trung Quốc: Yali Song và cộng sự (2015) nghiêncứu công nghệ PAC kết hợp mangMF để xử lý nước mặt sông Huangpu. Kết qui, PAC được sử dụng như in xử lý của

quá trình lạc ming ME để loại bỏ các chất hữu cơ và giảm tắc nghén màng. PAC cung cắp tỷ lệ loại bỏ DOC và UV2s cao hơn, liều lượng PAC 20 - 200 mg/L đã loại

bỏ được Carbon hữu cơ hỏa tan là 3,0% — 59,8% và UVzs¿ là 10,1% — 70.3% [17].Kết quả nghiên cứu này cho thấy sự kết hợp giữa công nghệ PAC và màng lọc ME

le động bổ sung cho nhau, công nghệ PAC đã loại bỏ chất hữu cơ hod tan đến598%

4 Hỗng Kông: Tram xử lý nước TaiPo, Hồng Kông Xử lý 6 nhiễm hữu cơ bằng ozone

và than hoạt tinh dang hat GAC trước khi vào bể chứa nước sạch [15]. Đây là sơ đồ

công nghệ xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ phd biển ở các nước tiên tỉ quy trìnhchính là 6 xy hoá bằng ozone sau dé lọc qua than hoại tính dang hạt

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Phin ah salphat amen Fedo Wik

Hình 1-2 Sơ đổ cơng nghệ Tram xử lý nước TaiPo, Hồng Kông

(Nguồn: Nguyễn Việt Anh, “Xu hướng phát triển công nghệ xử lý nước cấp tiên Thể giới”, 6/2018)

‘Tram xử lý nước cắp Kunijima, Thành phố Osaka Nhật Bản sử dung ozone và than

hoạt tính để xử lý 6 nhiễm hữu cơ, bên cạnh các quy tình lọc thông thường, là mộttrong những công nghệ phổ biến hiện nay để xử lý nước tại Nhật [18]

Hình 1-3 Sơ đồ công nghệ Trạm xử lý nước sạch Kumijima, Tp Osaka, Nhật Ban (Nguồn: Đồn Thu Hà, bi giảng mơn học *Xử lý nước cắp năng cao”, DHTL

25

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Hình 1-4 Sơ đồ B lạc than hoạt tính rong Trạm Kumijima, Tp Osaka, Nhật Bản

(Nguồn: Đoàn Thu Hà, bài giảng môn học *Xử lý nước cấp nâng cao”, ĐHTL)

13.2 Một số nghiên cứu ứng dụng xử lý nước mặt 6 nhiễm hữu cơ ở Việt Nam# Nghịcứu của Nguyễn Thị Thanh Phượng và công sự ~ Viện Môi trường và Tài

nguyên, ĐHQG Tp HCM (2017) về *Hiệu qua xử lý nước mặt 6 whim hữu cơ bằngphương pháp keo tw Jt hợp than hoạt tính và mang loc”. Nghiên cứu cho thấy, ứng.

dụng ming lọc ME kết hợp than hoạt tính có khả năng xử lý chất hữu cơ ô nhiễm

trong nguồn nước, Hiệu suất xử lý các chất 6 nhiễm phụ thuộc vào hàm lượng than hoạt tính sử dụng. Q tình MFIPAC có thể cải thiện đáng kể việc loi bỏ các chit

hữu cơ, đặc big a UVas‹ và COD [19], Hiệu quả được tác gi ligt ké theo bảng sau

Bảng 1-1 So sánh hiệu quả xử lý các chất 6 nhiễm bằng PACI,ME, ME/PAC

Mơ hình. Hiệu quả xử lý (%)

chấtô | PACI(kcotw bing | MP(màng | MF/PAC (màng lọc ME ket hop than

nhiễm. PACI) lọc) hoạt tính)

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

Theo ết quả nghiên cứu trí A qua xử lý chất hữu cơ hồ tan cũ qua tình keo

ty trong cơng nghệ tuyển thống đã xử lý được 50% lượng chất hữu cơ trong nguồn

-# Nghiên cứu của Nguyễn Tiên Van và Ngô Thị Hằng Vân ~ Đại học Lạc Hồng (2013) ‘ong nghệ PAC kết hợp lọc màng MF để xứ lý mước sông Đông Nai”. Chất keo tụ sử dung phèn nhôm AL2(SO4)3 5%, vật liệu hip phụ à than hoạt tính dạng bột. "Nước sơng Đồng Nai có TSS 40mg/L, Độ màu 56 Pt-Co, BOD là 55-6 mg/L, COD

68 mg/L, Tổng số coliform 9,2*10? MPN/100mL. Kết quả, E.Coli, độ màu và TSS

Auge xử lý tiệt 8, hiệu suit xử ý BODs là 92%, COD 96,3, tổng coliform 99.76%

thường hạn chế do lo ngại đưa các vi sinh vật vào nước. Tuy nhiên do ngày càng.

nhiễu chất hữu cơ, dịnh dưỡng dư được phát hiện trong nước, các phương pháp lý -hóa tốn kém và có nguy cơ sinh ra các sản phẩm phụ, trong khi nhiều chất có thé phân. "hủy được bằng sinh học, và nhủ cầu mới trong việc xử lý các chất hữu cơ phân hủy Auge bằng sinh học - sản phẩm của quả trình ozone hỏa, người ta bắt đều áp dụng

".6/2018)

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

phương pháp lọc sinh học trong xử lý nước cấp công nghệ BAC bit đầu được quan tâm. Cơng ty Cấp nước Hải Phịng và Cục nước Kitakyushu - Nhật Bản, nghiên cứu hệ thing BAC dng chảy te dưới lên (uBCP) lẫn đầu tiên được áp dụng tại Nhà máy

nước Vĩnh Báo, và hiện đang được nghiên cứu áp dụng cho một sé nhà máy nướckhác, Ở đây BAC được sử dụng như một công đoạn tiền xử lý, loại bỏ Ammonia và

sắc hợp chất hữu cơ. Nước nguồn chữa nhiễu cặn, ớt, độ đục cao và biển động là

những trở ngại để đạt hiệu suất xử lý cao của uBCE [I5]

Nha máy nước Nhị Thành tai Long An có cơng suắt S0 000mYngày (do tư vẫn

Kobcleo Nhật Ban thiết kế, đã thi cơng hồn thành đưa vào khai thức giai dgan 1

tháng 4 năm 2019 với công suất 30.000m)/ngày). Nhà máy sử dụng công nghệ Lec

sinh hoe tgp xúc đồng chủy ngược wBCF. Đây là công nghệ lọc vi sinh kết hợp than

hoạt tính dạng bột dé cải thiện chất lượng nước thơ mà khơng cần sử dụng hóa chất "Ngồi cơng nghệ lọc sinh học, Nhà máy nước Nhị Thành cing sử dụng hệ thống lọc ¡phông hở OSF thân thiện với môi trường. Hệ thống này không chỉ it kiểm năng

lượng mà cịn có khả năng loại bỏ các thành phần độc hại trong nước sau xử lý. [Khảo.

sắt tại nhà máy]

(Nguồn: Học viên kho sit, 52019)

2

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Hình 1-7 Than hoạt tính dang bột trong nhà máy

(Nguồn: Học viên khảo sát, 5/2019)

cứu và ứng đụng trong nước về xử lý 6 nhiễm hữu cơ, nhận thấy các nghiên cứu và quy tình áp dung thực tế thường theo hướng xử lý theo quy tinh keo tụ sau đó hấp phụ bằng than hoạt tính dang bột, lọc qua màng MF. Các ứng dụng thực tế

chưa có nhiều nghiên cứu sử dụng than hoạt tinh dạng hat dé xử lý 6 nhiễm hữu cơ,

trong khí ở các nước kinh tế phát triển thì quy trình sử dụng than hoạt tính dạng hạt để

xử lý 6 nhiễm là phổ biển

1.4. Phân tích và so sánh các Phương pháp xử lý chit hữu cơ trong nước mặt LAL Ui nhược diém các phương pháp xử lý 6 nhiễm hữu cơ

Phương pháp Hỗ chứa và King sơ bộ là phương pháp truyền thống có wu điểm dễ vận hành, bảo ti loại bỏ được chất hữu cơ a ác, thực vật tách được phần lớn các chất hữu ‘co nhỏ và các tạp chất vô cơ, tăng hàm lượng oxy hỏa tan trong nước, đồng thời lắng các hạt bụi và các kim loi nặng có nồng độ cao trong nước thơ khơng tích được bằng

29

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

q tình keo tụ. Nhược điểm cin diện tích lớn, vốn đầu tư ban đầu cao

"Phương pháp Clo hóa sơ bộ đễ thực hiện, hiện nay hầu hết các Trạm cấp nước đều dùng

phương pháp nảy. Nhược điểm tốn kém Clo, góp phần hình thành THM:.

Phương pháp Keo tụ, tạo bơng là phương pháp truyền thống, phương pháp này có hiệu

sinh quả trong loại bò TOC, DOC nhưng nhược điểm là cần sử dụng hóa chất và phát

chất thải rắn cần phải xử lý thêm, theo các nghiên cứu trong nước thì phương pháp Keo

tụ, tạo bơng có thể giảm đến 50% lượng chất hữu cơ hoà tan

Phương pháp ding bể ling là phương pháp truyền thẳng, là giai đoạn cối của quá tình,

làm trong nước, hiệu quả, hầu như các nhà máy nước xử lý nước mặt đều sử dựng

phương pháp lắng.

Phuong pháp dùng BE lọc chậm, Bé lọc nhanh, Bồn lọc áp lực là phương pháp truyền

thống, hiệu quả, giữ lại cặn và một phần màng vi sinh vật trong nước,

Phương pháp lọc qua mảng UF, NF hiệu quả trong loại bỏ chất hữu cơ hod tan, nhược

điểm của phương pháp này là để bị nghẹt mảng, chỉ phí vận hành cao, tiêu tồn năng

"Phương pháp hip phụ là phương pháp hiệu quả trong xử lý 6 nhiễm hữu cơ, nhược điểm, quy trình hồn ngun vật liệu hip phụ phức tap,

Phuong pháp Lọc sinh học MBR, BAF, BAC - Có hiệu quả trong loại bỏ chất hữu cơ

trong nước, nhược điểm của phương pháp này là dễ gây nghẹt cột lọc do sự phát triển

của ví sinh vật

Phương pháp Ơ xy béa bậc cao - Os có ưu điểm không sinh ra THMS, cắt mạch phân tử

lớn hơn thành phân tứ nhỏ hơn, giúp phân hủy nhiều loại hợp chất hữu cơ khó phânhủy. Nhược điểm của phương pháp này là quá trình và thiết bị sử dụng phúc tạp hơn xử

ly bằng Clo, chỉ phí vin ban đầu và vận hành, bảo dung cao.

142 Lựa chon phương pháp xử lý chất hữu cơ

"rong phạm vi xử lý 6 nhiễm hữu cơ cho các Trạm cấp nước nông thơn, muốn đưa mà một cơng nghệ xử lý có hiệu quả cao trước hat ta phải xem các hạn chế v quy mô, quản

30

</div>