Đồ án: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO KHU DÂN CƯ XÃ XUÂN THỚI THƯỢNG CÔNG SUẤT 8500 m3NGĐ doc

1
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO
KHU DÂN CƯ XÃ XUÂN THỚI THƯỢNG
CÔNG SUẤT 8500 m
3
/NGĐ
Giảng viên hướng dẫn : Ts. TRƯƠNG THỊ TỐ OANH
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN DUY HƯNG
Lớp : 08CM1D
MSSV : 080274B
Khoá : 12
TP. Hồ Chí Minh, tháng … năm …
1
2
MỤC LỤC
Chương 1: MỞ ĐẦU
2
3
1.1Tính cấp thiết:
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá và có ý nghĩa quan trọng đối với sự sống cũng
như quá trình phát triển của đất nước. Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, đang
vươn lên để hòa nhập cùng với nền kinh tế phát triển của thế giới. Do đó, việc cung cấp đủ
lượng nước sạch cho sinh hoạt cũng như công nghiệp là một yếu tố cần thiết, để làm được
điều này cần phải xây dựng các trạm xử lý nước đạt công suất yêu cầu và có được một đội
ngũ kỹ sư, công nhân có chuyên môn.
Hóc Môn – TP.Hồ Chí Minh, nguồn nước cấp là nước dưới đất với công suất 6600m
3

/ngđ.
1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Trong những năm gần đây, cùng sự phát triển chung của kinh tế xã hội cả nước và Tp.Hồ
Chí Minh cũng như khu dân cư xã Xuân Thới Thượng - Hóc Môn. Cơ cấu kinh tế đang
chuyển đổi mạnh mẽ, các ngành nghề mở rộng giúp cho kinh tế phát triển từ đó nhu cầu sử
dụng nước sạch cho ăn uống, sinh hoạt của người dân tăng cao.
Do đó nhiệm vụ thiết ké hệ thống cung cấp nước sạch phục vụ cho hoạt động sản xuất và
sinh hoạt ở khu dân cư xã Xuân Thới Thượng – Hóc Môn – TP.Hồ Chí Minh là cần thiết,
đáp ứng nhu cầu dùng nước sạch cho sinh hoạt hàng ngày của người dân trong khu dân cư.
1.3 Mục tiêu:
Cung cấp đầy đủ và đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống và
sinh hoạt phục vụ cho nhu cầu dung nước của người dân ở khu dân cư xã Xuân Thới
Thượng –
- Địa điểm nghiên cứu: Khu dân cư xã Xuân Thới Thượng – Hóc Môn – TP.Hồ Chí Minh.
- Đối tượng nghiên cứu: Chất lượng nước, công nghệ xử lý nước cấp phù hợp với nước
nguồn nước dưới đất.
- Giới hạn: Khu dân cư xã Xuân Thới Thượng.
3
4
1.4 Nội dung nghiên cứu:
Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của khu dân cư xã Xuân Thới Thượng.
Dự báo dân số, nhu cầu dung nước, lựa chọn ngồn nước cấp và xây dựng trạm xử lý.
Các phương pháp xử lý nước cấp để làm cơ sở cho việc lựa chọn công nghệ phù hợp.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước với công nghệ lựa chọn
1.5 Cơ sở thiết kế:
Dựa vào:
Số liệu chỉ tiêu nguồn nước được lựa chọn
Tài liệu địa chất địa hình của khu vực thiết kế
Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp – TS. Trịnh Xuân Lai
Xử lý nước cấp - PTS. Nguyễn Ngọc Dung

Cấp nước đô thị - TS. Nguyễn Ngọc Dung
Công trình thu nước trạm bơm cấp thoát nước - ThS. Lê Dung
Tiêu chuẩn xây xựng Việt Nam - Tiêu chuẩn cấp nước 33-2006- Bộ xây dựng
Bảng tra thủy lực mạng lưới cấp và thoát nước – GS. Lâm Minh Triết
4
5
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ XÃ XUÂN THỚI THƯỢNG
2.1 Địa điểm xây dựng:
Hệ thống cấp nước theo dự định sẽ được xây dựng tại khu dân cư xã Xuân Thới Thượng,
huyện Hóc Môn, TP.Hồ Chí Minh.
Diện tích của xã Tân Thới Thượng: 18.56 km
2
2.2 Quy mô:
Trạm xử lý với công suất 8500 m
3
/ngđ. Công trình được xây dựng và có niên hạn từ 2011
đến 2021.
2.3 Các đặc điểm tự nhiên:
2.3.1 Vị trí địa lý:
Hình 2.1: Bản đồ Huyện Hóc Môn
5
6
Xã Xuân Thới Thượng nằm về phía tây nam huyện Hóc Môn,
- Phía Bắc giáp xã Xuân Thới Sơn – huyện Hóc Môn
- Phía Nam giáp xã Vĩnh Lộc A – huyện Bình Chánh
- Phía Đông giáp xã Bà Điểm – huyện Hóc Môn
- Phía Tây giáp nông trường Phạm Văn Hai – huyện Bình Chánh
Xã có một số lợi thế về vị trí địa lý đó là: có đường Phan Văn Hớn chạy qua, đây là
tuyến đường giao thông chính từ xã đi về trung tâm thành phố khoảng 17 km, và tuyến
đường này nối liền với khu công nghiệp Tây bắc của tỉnh Long An và đi lên biên giới Đức

Huệ, có đường Dương Công Khi nối với quốc lộ 22 (đường xuyên á), từ xã đi về trung tâm
huyện khoảng 7 km, xã còn nằm giáp với chợ rau đầu mối của thành phố ( chợ rau Tân
Xuân), và nằm tiếp giáp với khu công nghiệp Vĩnh Lộc A, thuộc huyện Bình Chánh.
Đơn vị hành chính xã được phân chia thành 6 ấp gồm: ấp 1, 2, 3, 4, 5 và ấp 6 .
Xuân Thới Thượng – một địa danh nổi tiếng về di tích lịch sử Ngã Ba Giòng, lại có
vị trí địa lý thuận lợi và tiềm năng về đất đai tương đối lớn, nguồn nhân lực dồi dào,… với
lợi thế này cho phép xã có thể khai thác để phát triển các ngành kinh tế như: bố trí xây dựng
các khu công nghiệp, các công trình phúc lợi, các khu dân cư mới, hình thành một số điểm
du lịch, đẩy nhanh các hoạt động thương mại dịch vụ,… hy vọng những năm tới Xuân Thới
Thượng sẽ là địa bàn tương đối “hấp dẫn” đối với các nhà đầu tư.
2.3.2 Thời tiết khí hậu:
Về khí hậu, TP HCM có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 , mùa khô từ tháng
12 – 4 năm sau. Trung bình TP HCM có 160 đến 270 giờ nắng một tháng , nhiết độ trung
bình 27
0
C, cao nhất lên đến 40
0
C,thấp nhất xuống 13,8
0
C .Lượng mưa trung bình đạt 1,949
mm/năm. Cũng như lượng mưa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa và
xuống thấp vào mùa khô,trung bình độ ẩm không khí đạt 79,5%
2.4 Các đặc điểm kinh tế - xã hội:
2.4.1 Dân số và lao động:
6
7
Dân số Xuân Thới Thượng tính đến tháng 10/2004 có 21.992 người (trong đó số dân nhập
cư là 4.972 người, chiếm tới 22,6%/tổng dân số toàn xã). Mật độ dân số cao, bình quân 916
người/km
2

, cao hơn mức bình quân chung các huyện ngoại thành (650 người/km
2
). Điều
nầy chứng tỏ xã đang có xu hướng đô thị hóa rất nhanh.
Hiện nay toàn xã có 4.474 hộ; Số hộ nông nghiệp có xu hướng giảm mạnh, từ 1.114
hộ năm 2000, đến tháng 11/2004 chỉ còn 707 hộ, tức giảm trung bình 10,7% năm. Trong khi
đó số hộ CN – TTCN tăng mạnh từ 383 hộ năm 2000, đến nay là 2.086 hộ, tương ứng tốc
độ tăng bình quân là 52,8%, số hộ ở khu vực TM – DV cũng tăng đáng kể, với các con số
tương ứng là 753 hộ, 1.705 hộ, và 22,7%. Nhưng con số trên đồng nghĩa với việc tại Xuân
Thới Thượng đang có sự chuyễn dịch rất lớn về lao động từ khu vực sản xuất nông nghiệp
(giảm 5,4% năm) sang khu vực CN – TTCN và TM – DV. Sự chuyển dịch này là hoàn toàn
đúng với xu hướng phát triến các ngành kinh tế của xã (do tác động của quá trình đô thị hóa,
đất nông nghiệp giảm, bên cạnh đó các cơ sở CN – TTCN ngày càng được phát triển, số lao
động nông, đặc biệt là lực lượng thanh niên trẻ với tâm lý ngại việc “nhà nông”, muốn tham
gia vào môi trường lao động mới và có thu thập ngay trước mắt…).
2.4.2 Hiện trạng xử dụng đất:
Diện tích tự nhiên 1.856,24ha, trong đó đất nông nghiệp 1.541,3 ha, chiếm tới 83,0%
diện tích tự nhiên toàn xã; đất thổ cư 97,2% ha; đất chuyên dung 136,5 ha; và đất chưa sử
dụng 81,7 ha. Bình quân đất tự nhiên/nhân khảu toàn xã là: 0,088ha, đất nông nghiệp là
0,07ha (tương ứng với con số này của toàn huyện Hóc Môn là 0,05 ha và 0,04 ha); ka2 xã
ngoại thành nhưng bình quân đất thổ cư/hộ của xã chỉ khoảng 208 m
2
.
Đất của xã hầu hết thuộc loại đất xám, chiếm 62,3%, đây là loại đất có thành phần cơ
giới nhẹ, cát pha nên thích hợp với các cây: rau màu, cây công nghiệp… Còn lai5,7% là loại
đất phèn và nhiễm phèn, nằm tiếp giáp với kênh An Hạ
Diện tích đất canh tác bình quân hộ nông nghiệp: 1,80 ha/hộ.
Diện tích đất canh tác bình quân cho một lao động nông nghiệp: 0,94ha/LĐNN
2.4.3 Cơ sở hạ tầng:
7

8
Trong năm 2010, xã đã duy tu nhựa hóa 5 tuyến đường trục liên xã, lien ấp, tổng
chiều dài 5km; đang thi công 14 tuyến đường liên ấp tổng chiều dài 4,383 km; làm cứng hóa
100% các tuyến đường nội đồng để xe cơ giới đi lại thuận tiện. Xây mới một dãy phòng học
trường THCS Xuân Thới Thượng, đang trên đường triển khai xây moi71truong72 tiểu học
Ngã ba Giồng, Trường mầm non Bé Ngoan 3 và trường tiểu học Xuân Thới Thượng.
Đang giải tỏa đền bù cho 11 hộ và cả tang 40 ngôi mộ vô chủ, để xây dựng cụng
trung tâm văn hóa và sân bong xã, nâng cấp 7 trụ sở ban điều hánh ấp thành các tụ điểm
sinh hoạt văn hóa. Sửa chữa nâng cấp chợ Xuân Thới Thượng bao gồm 156 sạp, 31 kiốt và
đưa vào sử dụng tháng 11-2010; chuẩn bị xây mới chợ Đại Hải, phục vụ nhân dân 3 ấp (2,
3, 7) và các vùng lân cận. Đã xây mới 24 căn nhà tình thương, trong đó 16 căn do xã vận
động tặng, 1 căn “Nhà mơ ước” do Đài truyền hình thành phố tặng
8
9
Chương 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
3.1 Xác định nhu cầu dung nước:
Dân số theo quy hoạch: 21992 người
Mật độ dân cư: 916 người/km
2
Tốc độ gia tăng dân số: 2,2% năm
Niên hạn công trình: 10 năm (2012-2022)
Với niên hạn thiết kế của công trình là 10 năm, ta có dân số của khu dân cư sau 10 năm
được xác định theo công thức sau:
N = N
0
x (1 + r%)
t
Trong đó: N
0
– Là dân số khu dân cư; N

0
= 21992 (người)
t – niên hạn thiết kế; t = 10 (năm)
r% - Là tốc độ gia tăng dân số; r% = 2,2%
Do vậy:
N = 21992 x (1 + 2.2%)
10
= 26750 (người)
Vậy khu vực có 26.750 dân
Lưu lượng nước sinh hoạt:
= (q
tc
*N)/1000 = (150*26750)/1000 = 4012,5 (m
3
/ngày.đêm)
(q
tc
*N*K
ngày max
)/1000= (150*26750*1,2)/1000 = 4815 (m
3
/ngđ)
Lưu lượng tưới:
9
10
Q
tưới
= 10% = 0.1* 4815 = 481,5 (m
3
/ngày.đêm)

Lưu lượng cho các xí nghiệp nhỏ địa phương và tiểu thủ công nghiệp nằm rải rác:
Q
TTCN
= 10% = 0.1*4815 = 481,5 (m
3
/ngày.đêm)
Lưu lượng cho các công trình công cộng
Q
CTCN
= 10% = 0.1*4815 = 481,5 (m
3
/ngày.đêm)
Công suất hữu ích
Q
hữu ích
= + Q
tướ
+ Q
TTCN
+ Q
CTCC
= 4815 + 481,5 + 481,5 + 481,5 = 6259,5 (m
3
/ngày.đêm)
Công suất trạm bơm cấp 2 phát vào mạng lưới
Q
ML
= Q
hữu ích
*K

r

K
r
hệ số rò rỉ và dự phòng
Chọn K
r
= 1.2
Q
ML
= 6259,5*1.2 = 7511,4 (m
3
/ngày.đêm)
Xác định công suất trạm xử lý
Lưu lượng chữa cháy
Q
cc
= (3*3600*q
cc
*n*k)/1000 = 10.8*q
cc
*n*k
q
cc
: tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s) = 15 (l/s)
n: Số đám cháy xả ra đồng thời = 1
k: Hê số xác định theo thời gian phục hồi nước dữ trữ chữa cháy lấy theo TCXD 33-2006
k = 1
Q
cc

= 10.8*15*1*1 = 162 (m
3
/ngày.đêm)
10
11
Số dân
(1000)
người
Số đám cháy xảy ra đồng
thời
Lưu lượng nước cho 1 đám cháy,
(l/s)
Nhà hỗn hợp
các tầng không
phụ thuộc bậc
chịu lửa
Nhà 3 tầng trở
lên không phụ
thuộc bậc chịu
lửa
Đến 5 1 10 10
10 1 15 15
25 2 15 15
50 2 20 25
100 2 30 35
200 3 30 40
300 3 40 55
400 3 50 70
500 3 60 80
Bảng3.1: Thống kê lưu lượng nước chữa cháy

Công suất trạm xử lý
Q
XL
= (Q
ML
*K
XL
) + Q
cc
= (7511,4*1.05) + 162 = 8048,97 (m
3
/ngày.đêm)
K
XL
= 1.04 ÷ 1.06, chọn K
XL
= 1.05
Công suất công trình thu:
Lưu lượng dung cho bản than nhà máy: rửa các bể lắng, lọc
Q
bt
= 5%Q
XL
= 5%*8048,97 = 402,45 (m
3
/ngày.đêm)
Công suất công trình thu:
Q
CTT
= Q

XL
+ Q
bt
= 8048,97 + 402,45 = 8451,42 (m
3
/ngày.đêm)
Lấy tròn là 8500 m
3
/ngày.đêm
Chọn công suất trạm xử lý cần thiết là 8500 (m
3
/ngày.đêm)

11
12
STT Đối tượng dùng nước và thành
phần cấp nước
Tiêu chuẩn dùng
nước
Lưu lượng
( m
3
/ ngàyđêm)
1 Nước sinh hoạt q
i
= 150
l/người.ngàyđêm
4815
2 Nước tưới 10% Q
SH

481,50
3 Công trình công cộng 10% Q
SH
481,50
4 Công suất hữu ích 6259,50
5 Công suất trạm bơm cấp 2 7511,40
6 Công suất trạm xử lí 8048,97
7 Công suất công trình thu 8500
Bảng 3.2 Thống kê nhu cầu dung nước khu vực thiết kế trạm xử lý
STT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ NƯỚC NGUỒN TCVN 5502 –
12
13
2003
1 pH 7.53 6.5 - 8.5
2 Độ cứng (mg/l) 18.0 300
3 Cl
-
(mg/l) 10.63 250
4 NO
2
-
(mg/l) 0.3 1
5 NO
3
-
(mg/l) 0.2 10
6 SO
4
2-
(mg/l) 2.0 250

7 NH
4
+
(mg/l) 2.3 3
8 PO
4
3-
(mg/l) 0.02 2.5
9 Sắt tổng cộng (mg/l) 15 0.5
10 Độ kiềm tổng cộng (mg/l) 30.0
11 Chất hữu cơ (mg/l) 0.1
12 Độ đục NTU 0,7 – 0,75 5
13
Hàm lượng cặn nước
nguồn
mg/l
120
13
14
14 Độ màu TCU 8 15
15
Tổng hàm lượn các muối
hòa tan
mg/l 300
Bảng 3.3 Chất lượng nước nguồn và tiêu chuẩn nước đầu ra
(Nguồn: Theo xét nghiệm của Trung tâm Y Tế Dự Phòng – Sở Y Tế TP.Hồ Chí Minh
06/2001).
3.2 Tổng quan về các biện pháp xử lý nước cấp:
3.2.1 Các biện pháp xử lý cơ bản
Biện pháp cơ học: Dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như: song chắn rác,

lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc…
Biện pháp hóa học: Dùng các hóa chất để xử lý nước: keo tụ bằng phèn, kiềm hóa bằng
vôi, khử trùng bằng clor…
Biện pháp lý học: Dùng các tác nhân vật lý để khử trùng nước như: tia tử ngoại, sóng
siêu âm, điện phân nước để khử muối, làm thoáng để khử khí CO
2
…
Trong 3 biện pháp xử lí nước nêu trên đây thì biện pháp cơ học là biện pháp xử lí nước cơ
bản nhất. Có thể dùng biện pháp cơ học để xử lí nước một cách độc lập hoặc kết hợp với
biện pháp hóa học và lí học để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả xủ lí nước. Trong
thực tế, để đạt được mục đích xử lí một nguồn nước nào đấy một cách kinh tế và hiệu quả
nhất phải thục hiện quá trình xử lí bằng sự kết hợp của nhiều phương pháp.
Thực ra cách phân chia các biện pháp xử lí như trên chỉ là tương đối, nhiều khi bản thân
biện pháp xử lí này lại mang cả tính chất của biện pháp khác.
3.2.2 Các phương pháp khử sắt trong xử lý nước ngầm
Phương pháp oxy hóa sắt
Nguyên lý của phương pháp này là oxy hòa sắt II thành sắt III và tách chúng ra khỏi
nước dạng hidroxyt sắt III. Trong nước ngầm sắt II bicabonat là một muối không bến, nó dễ
dàng thủy phân thành sắt II hiroxyt theo phản ứng:
Fe(HCO
3
)
2
+ 2H
2
O → Fe(OH)
2
+ 2H
2
CO

3
14
15

Nếu trong nước có oxy hòa tan, sắt II hyroxyt sẽ bị oxy hóa thành sắt III hydroxyt
theo phản ứng:
4Fe(OH)
2
+ 2H
2
O + O
2
→ Fe (OH )
3
↓
Sắt III hydroxyt trong nước kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách ra nước
dễ dàng nhờ quá trình lắng lọc.
Kết hợp các phản ứng trên ta được phản ứng chung của quá trình oxy hóa như sau:
4Fe
2+
+ 8HCO
3
-
+ O
2
+ H
2
O → 4Fe(OH)3 + 8H
+
+8HCO

3
-
Nước ngầm thường không chứa oxy hòa tan hoặc có hàm lượng oxy hóa rất thấp. Để
tăng nồng độ oxy hòa tan trong nước ngầm , biện pháp đơn giản nhất là làm thoáng.
Hiệu quả của bước làm thoáng được xác dịnh theo nhu cầu oxy cho quá trinh khử sắt.
Phương pháp khử sắt bằng quá trình oxy hóa
a. Làm thoáng đơn giản bề mặt lọc
Nước cần khử sắt được làm thoáng bằng dàn phun mưa ngay trên bề mặt lọc. Chiều
cao dàn phun thường lấy cao khoảng 0.7m, lỗ phung có đường kính 5-7mm, lưu lượng tưới
vào khoảng 10m
3
/m
2
.h. Luong75 oxy hoa2 tan trong nước sau làm thoáng ở nhiệt độ 25
o
C
lấy bằng 40% lượng oxy hòa tan bão hòa (ở 25
o
C lượng oxy hòa tan bão hòa bằng 8.1mg/l)
b. Làm thoáng bằng giàn mưa tự nhiên
Nước cần làm thoáng được tưới lên giàn làm thoáng một bậc hay nhiều bậc với các
sàn rải xỉ hoặc tre gỗ. Lưu lượng tưới với chiều cao tháp cũng lấy như trường hợp trên.
Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng bằng 55% lượng oxy hòa tan bõa hòa. Hàm lượng CO
2
sau làm thoáng giảm 50%
c. Làm thoáng cưỡng bức
Cũng có thể dùng làm thoáng cưỡng bức với lưu lượng tưới từ 30 đến 40m
3
/h. Lượng
không khí tiếp xúc lấy từ 4 đến 6m

3
cho 1m
3
nước. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng bằng
70% hàm lượng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lường CO
2
sau làm thoáng giảm 75% hàm lượng
oxy hòa tan bão hòa. Hàm lượng CO
2
sau làm thoáng giảm 75%.
d. Khử sắt bằng hóa chất:
Khi trong nước nguồn có hàm lượng tạp chất hưu cơ cao, các chất hưu cơ sẽ tạo dạng
keo bảo vệ của các ion sắt, như vậy muốn khử sắt phải phá vỡ được màng hưu cơ bảo vệ
bằng tác dụng của các chất oxy hóa manh. Đối với nước ngầm , khi hàm lượng sắt quá cao
15
16
đồng thời tồn tại cả H
2
S thì lượng oxy thu được nhờ làm thoáng không đủ để oxy hóa hết
H
2
S và sắt, trong trường hợp này cần phải dùng đến hóa chất để khử sắt.
e. Khử sắt bằng vôi
Khi cho vôi vào nước, độ pH của nước tăng lên. Ở điều kiện giày ion OH
-
các ion
Fe
2+
thủy phân nhanh chóng thành Fe(OH)
2

và lắng xuống 1 phần, thế oxy hóa khử tiêu
chuẩn của hệ Fe(OH)
2
/Fe(OH)
3
giảm xuống. Do đó sắt (II) dễ dàng chuyển hóa thành sắt
(III). Sắt (III) hydroxyt kết tụ thành bông cặn, lắng trong bể lắng và có thể dễ dàng tách ra
khỏi nước.
Phương pháp này có thể áp dụng cả cho nước mặt và nước ngầm. Nhược điểm các
phương pháp là phải dùng đến các thiết bị pha chế cồng kềnh, quản lý phức tạp, cho nên
thường kết hợp khử sắt với quá trình khác như xử lý ổn định nước bằng kiềm, làm mềm
nước bằng vôi kết hợp soda
f. Biện pháp khử sắt bằng Clo:
Quá trình khử sắt bằng clo được thực hiện nhờ phản ứng sau:
2Fe(HCO
3
)
2
+ Cl
2
+ Ca(HCO
3
)
2
+ 6H
2
O _ 2Fe(OH)
2
CaCl
2

+ 6H
+
+ 6HCO
-
3
g. Biện pháp khử sắt bằng kali penmanganat (KMnO
4
):
Khi dùng để khử sắt, quá trình này xảy ra rất nhanh vì cặn mangan(IV) hydroxyt vừa được
tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử. Phản ứng xảy ra theo phương trình sau:
5Fe
2+
+ MnO
4
+ 8H
+
=> 5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O
h. Biện pháp khử sắt bằng cách lọc qua lớp vật liệu đặc biệt
Các vật liệu đặc biệt có khả năng xúc tác, đẩy nhanh quá trình oxy hóa khử Fe
2+
thành Fe
3+
và giữ lại trong tầng lọc. Quá trình này diễn ra rất nhanh chóng và có hiệu quả cao. Cát đen
là môt trong những chât có đặc tính như thế.

i. Biện pháp khử sắt bằng phương pháp trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion được sử dụng khu kết hợp với quá trình khử cứng. Khi sử
dụng thiết bị trao đổi ion để khử sắt, nước ngầm không được tiếp xúc với không khí vì Fe
3+
sẽ làm giảm khả năng trao đổi của các ionic. Chỉ có hiệu quả khi khử nước ngầm cáo hàm
lượng sắt thấp
Biện pháp khử sắt bằng phương pháp vi sinh
Một số loại vi sinh có khả năng oxy hóa sắt trong điều kiện mà quá trình oxy hóa hóa học
xảy ra rất khó khăn. Chúng ta cấy các mầm khuẩn sắt trong lớp cáy lọc của bể lọc, thông
16
17
qua hoạt động của các vi khuẩn sắt được loại ra khỏi nước. Thường sử dụng thiết bị bể lọc
chậm để khử sắt.
3.2.3 Công nghệ xử lý
Quá trình xử lí nước phải qua nhiều công đoạn, mỗi công đoạn được thực hiện trong
các công trình đơn vị khác nhau. Tập hợp các công trình đơn vị theo trình tự từ đầu đến cuối
gọi là dây chuyền công nghệ xử lí nước. Căn cứ vào các chỉ tiêu phân tích của nước nguồn,
yêu cầu chất lượng nước sử dụng có thể xây dựng được các sơ đồ công nghệ xử lí khác
nhau và được phân loại như sau
a.Theo mức độ xử lí:
Chia ra : Xử lí triệt để và không triệt để.
Xử lí triệt để : Chất lượng nước sau xử lí đạt tiêu chuẩn ăn uống sinh hoạt hoặc đạt yêu cầu
nước cấp cho công nghiệp đòi hỏi tiêu chuẩn cao hơn nước sinh hoạt (ví dụ: nước cấp cho
nồi hơi áp lực cao)
Xử lí không triệt để : Yêu cầu chất lượng nước sau xử lí thấp hơn nước ăn uống sinh
hoạt. Sơ đồ công nghệ này chủ yếu dùng trong một số ngành công nghiệp như : Làm nguội,
rửa sản phẩm
b. Theo biện pháp
Chia ra : Sơ đồ công nghệ có keo tụ và không có keo tụ
Sơ đồ không dùng chất keo tụ: Áp dụng cho trạm xử lí có công xuất nhỏ, quản lí thủ công

hoặc xử lí sơ bộ.
Sơ đồ có dùng chất keo tụ: Dùng cho trạm xử lí có công xuất bất kì, hiệu quả xử lí đạt
được cao hơn kể cả đối với nguồn nước có độ đục và độ màu cao.
c. Theo số quá trình hoặc số bậc quá trình xử lí:
Chia ra:
Một hoặc nhiều quá trình: Lắng hay lọc độc lập hoặc lắng lọc kết hợp (gồm 2 quá trình)
Một hay nhiều bậc quá trình: Lắng, lọc so bộ rồi lọc trong (gồm 2 bậc lọc)
d. Theo đặc điểm của dòng nước
Chia ra: Tự chảy hay có áp
Sơ đồ tự chảy: Nước từ công trình xử lí này tự chảy sang công trình xử lí tiếp theo. Sơ đồ
này dùng phổ biến và áp dụng cho các trạm xử lí có công xuất bất kì.
17
18
Sơ đồ có áp: Nước chuyển động trong các công trình kín (sơ đồ có bể lọc áp lực) thường
dùng trong trạm xử lí có công xuất nhỏ hoặc hệ thống tạm thời.
Thành phần các công trình đơn vị trong dây chuyền xử lí nước cấp cho ăn uống sinh
hoạt thay đổi theo mỗi loại nguồn nước và được đặc trưng bởi các quá trình xử lí nước.
Trong dây chuyền xử lí nước mặt, chủ yếu là các công trình làm trong nước và khử trùng
nước. Trong dây chuyền xử lí nước ngầm, chủ yếu là công trình khử sắt và khử trùng.
Làm trong nước: Tức là khử đục và khử màu của nước, được thực hiện trong các bể
lắng và bể lọc. Trong thực tế, để tăng nhanh và nâng cao hiệu quả làm trong nước, người ta
thường cho thêm vào nước chất phản ứng (phèn nhôm, phèn sắt). Khi đó dây chuyền công
nghệ xử lí nước mặt có thêm các công trình như bể trộn và bể phản ứng.
Khử sắt
Được thực hiện trong công trình làm thoáng tự nhiên (giàn mưa) làm thoáng nhân tạo
(thùng quạt gió) bể lắng tiếp xúc, bể lọc.
Khử trùng
Chất khử trùng được sử dụng phổ biến hiện nay là các hợp chất Clor: Clorua vôi,
nước javel, Clor lỏng được đưa vào đường ống dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa hoặc đưa
trực tiếp vào bể chứa. Để khử trùng có hiệu quả phải đảm bảo thời gian tiếp xúc giữa Clor

và nước tối thiểu là 30 phút. Ngoài ra, có thể dùng ôzôn, các tia vật lý (tia tử ngoại), sóng
siêu âm để diệt trùng.
Đối với dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp cho công nghiệp, tùy theo yêu cầu của
từng ngành sản xuất mà có thể giảm bớt một số công trình đơn vị trong dây chuyền công
nghệ xử lí nước ăn uống (nước làm nguội, nước rửa sản phẩm ) hay có thể bổ sung thêm
một số công trình để khử thêm một số chất không có lợi cho ngành sản xuất đó (nước cấp
cho nồi hơi có áp lực cao).
Sau đây là một số sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lí nước ăn uống sinh hoạt được sử
dụng phổ biến ở Việt Nam hiện nay.
18
Từ trạm bơm
Bể lắng ếp xúc
Bể lọc nhanhBể chứa nước sạch
Chất khử trùng
Giàn mưa hay thùng quạt gió
Từ trạm bơm
Bể lọc nhanh Bể chứa nước sạch
Chất khử trùng
Giàn mưa hay thùng quạt gió
Từ trạm bơm
Bầu trộn khí Bể lọc áp lựcBể chứa nước sạch
Chất khử trùng
Ejector thu khí hay máy nén khí
Từ trạm bơm
Bể lọc nhanh Bể chứa nước sạch
Chất khử trùng
Phun mưa trên mặt bể lọc
19
Để xử lí nước ngầm có thể dùng các sơ đồ sau:
Phạm vi sử dụng của mỗi loại sơ đồ dây chuyền công nghệ trình bày trên đây lấy theo

tiêu chuẩn TCXD - 33 : 2006 và được ghi trong bảng (1.2) sách Xử lý nước cấp Nguyễn
Ngọc Dung còn đề xuất thêm một số loại sơ đồ khác nữa cũng có thể sử dụng để xử lý nước
ăn uống sinh hoạt. Để nâng cao hiệu quả xử lý nước, TCXD - 33: 2006 đưa ra các biện pháp
hóa học bổ sung và các hóa chất sử dụng ghi trong bảng (1.3) sách Xử lý nước cấp -
Nguyễn Ngọc Dung. Căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng của từng loại nguồn nước, có thể có
biện pháp xử lí hóa học khác nhau, kết hợp với biện pháp xử lí cơ học để có thể tạo nên một
sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lí nước phù hợp. Thành phần các công trình trong dây
19
20
chuyền công nghệ xử lí nước có thể lấy theo tiêu chuẩn TCXD- 33: 2006 như trong bảng
(1.2) sách Xử lý nước cấp – Nguyễn Ngọc Dung.
3.3 Để xuất công nghệ:
Lựa chọn công nghệ:
Cơ sở để lựa chọn công nghệ xử lí nước dựa vào các yếu tố sau:
- Chất lượng của nước nguồn (nước thô) trước khi xử lý
- Chất lượng của nước yêu cầu (sau xử lý) phụ thuộc mục đích của đối tượng sử dụng
- Công suất nhà máy nước
- Điều kiện kinh tế kỹ thuật
- Điều kiện của địa phương
3.3.1Đề xuất công nghệ:
Đề xuất 2 thương án:
Phương án 1:
Phương án 2:
20
Mạng phân
phối nước
Bể lắng
ngang
Bể lọc
nhanh

Bể chứa
Trạm bơm
cấp 2
Giàn mưa
làm thoáng
Trạm bơm
cấp 1
Clor
Trạm bơm
cấp 2
Mạng phân
phối nước
Bể chứaTrạm bơm
cấp 1
Bể lọc áp
lực
Giàn mưa
làm thoáng
Bể lắng
ngang
21
Qua 2 dây chuyền công nghệ nêu trên, ta thấy điểm khác biệt cần so sánh là bể lọc
Phương án 1: Bể lọc nhanh
Ưu điểm:
Về kết cấu: Không phải sử dụng bơm từ ngăn trung gian qua bể lọc áp lực như ở phương án
2 nên tiết kiệm được về điện năng và kinh phí mua bơm
Dễ vận hành và bảo dưỡng định kỳ
Giá thành xây dựng thấp hơn lọc áp lực
Nhược điểm:
Thời gian lưu nước lớn hơn lọc áp lực

Mặt bằng xây dựng lớn
Hiệu suất thấp
Phương án 2: Bể lọc áp lực
Ưu điểm:
Hiệu suất cao hơn lọc nhanh
Ít tốn diện tích xây dựng
Nhược điểm:
Kết cấu phức tạp
Chế độ quản lí chặt chẽ, đòi hỏi công trình làm việc liên tục suốt ngày đêm
Tiêu tốn năng lượng
Giá thành xây dựng cao
21
Clo
22
3.4 Lựa chọn công nghệ xử lý nước ngầm:
Từ những nhận xét trên ta chọn thiết kế và xây dựng trạm theo phương án 1 vì
phương án này là phương pháp xử lý thường được áp dụng xử lý nguồn nước ngầm và phù
hợp với điều kiện địa phương.
Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
Trạm xử lý nước ngầm khai thác nguồn nước ngầm từ các trạm bơm giếng và tập
trung về khu xử lý tại trạm xử lý.
Công nghệ xử lý nước của trạm xử lý là công nghệ xử lý nước ngầm theo trình tự
như sau:
Nước thô từ các trạm bơm giếng tập trung về giàn mưa (làm thoáng tự nhiên) với
mục đích khử sắt, mangan và làm oxy trong nước.
Tiếp theo nước được đưa qua bể lắng ngang để lắng cặn.
Sau đó nước được dẫn qua bể lọc ngang nhằm loại bỏ cặn lơ lửng không thể lắng
được ở bể lắng và tiếp tục khử sắt và mangan.
Nước sau khi lọc được châm chất khử trùng để khử trùng rồi vào bể chứa nước
sạchđể phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân

3.5 Xác định và đánh giá các chỉ tiêu nước nguồn:
Ta có tổng hàm lượng các muối hòa tan trong nước là P = 300mg/l
Xác định CO
2
tự do trong nước nguồn
22
Trạm bơm
cấp 2
Bể chứaBể lọc áp
nhanh
Bể lắng
ngang
Mạng phân
phối nước
Giàn mưa
làm thoáng
Trạm bơm
cấp 1
Clo
23
Lượng CO
2
tự do có trong nước nguồn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ kiềm Ki và pH và
được xác định theo biểu đồ Langlier.
Với: P = 300mg/l
T = 25
0
C
pH = 7,53
Độ kiềm K

i0
= 5 (mgđg lượng/l)
Tra biểu đồ Langlier ta xác định được hàm lượng CO
2
tự do là 13 (mg/l)
Xác định các chỉ tiêu sau làm thoáng:
Độ kiềm sau làm thoáng được xác định theo công thức:
K
i*
= K
i0
– (0,036[Fe
2+
])
K
i0
= Độ kiềm của nước nguồn = 5(mgđg lượng/l).
=> K
i*
= 5 – (0,03615) = 4,46 (mgđg lượng/l).
Hàm lượng CO
2
sau làm thoáng:
CO
2
*
= (1-a)CO
2
0
+ 1,6[Fe

2+
]
a = hiệu quả khử CO
2
bằng công trình làm thoáng, tuỳ thuộc vào loại công trình làm thoáng
( Theo TCN 33-85).
Đối với phương pháp lám thoáng bằng giàn mưa thì: a =0,75 – 0,8.
 Chọn a = 0,8.
CO
2
*
= (1-0,8)13 + (1,615) = 26,6 (mg/l)
pH của nước sau làm thoáng:
Có các giá trị đã biết
K
i*
= 4,4,46 (mgđg lượng/l)
CO
2
*
= 26,6 (mg/l)
T = 25
0
C
P = 300 (mg/l).
23
24
Tra biểu đồ Langlier: pH* = 7,15
Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ giữa K
i

, CO
2
và độ pH trong nước
Như vậy sau khi làm thoáng pH = 7,15 > 6,8 nên không cần phải điều chỉnh pH
24
25
Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH

4.1. Tính toán dàn mưa làm thoáng:
Diện tích bề mặt cho giàn mưa:
F=
Q- Công suất trạm xử lý, Q= 354,2 (m
3
/h)
q
m
- Cường độ tưới của dàn mưa, q
m
= 15 (m
3
/m
2
.h)
=> F= (m
2
)
Chọn F = 24 m
2
. Ta chọn kích thước giàn mưa là:
B x L = 4m x 6m

Chọn 1 bậc xử lý.
Chọn đường ống phân phối nước theo hình xương cá
Đường kính ống chính:
Ф
c
=
Q= 0,098 m
3
/s
V = (1,5 – 2m/s ), ta chọn V = 2m/s
Ф
c
= = 0,25 (m)
Chọn đường kính ống là: Ф
c
= 250 (mm)
Sồ nhánh:
25