Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt từ nguồn nước mặt với công suất 15000m3ngày đêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
*********

ĐỒNG HẢI LÝ

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ
LÍ NƯỚC CẤP SINH HOẠT TỪ NGUỒN
NƯỚC MẶT VỚI CÔNG SUẤT 15000
M3/NGÀY ĐÊM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa công nghệ môi trường

Người hướng dẫn khoa học
ThS. LÊ CAO KHẢI

Hà Nội, 2011


Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN

Việc thực hiện khóa luận tốt nghiệp là một việc hết sức quan trọng đối
với sinh viên nói chung và với bản thân em nói riêng. Để thực được tốt khóa
luận của mình ngoài việc nỗ lực cố gắng của bản thân, em đã nhận được sự
hướng dẫn tận tình và những ý kiến đóng góp sát thực của thầy giáo – Thạc sĩ
Lê Cao Khải. Qua đây, em xin được gửi tới thầy lời cảm ơn sâu sắc nhất.
Bên cạnh đó em xin chân thành cảm ơn Khoa Hóa học – trường ĐH Sư
phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện tốt nhất cho sinh viên nói chung và bản thân

em nói riêng được làm và hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp của mình.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo xã Khánh Thiện – Yên
Khánh – Ninh Bình đã cung cấp những thông tin cần thiết để tôi hoàn thành
tốt công việc của mình. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè là những
người luôn động viên, ủng hộ, cổ vũ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa
luận tốt nghiệp để được hiệu quả nhất.

Hà Nội, Ngày 27 tháng 4 năm 2011

Sinh viên
Đồng Hải Lý

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

2


Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của tôi.
Trong công trình nghiên cứu, mọi kết quả và số liệu đều hoàn toàn
trung thực, không trùng với bất kì tài liệu hay công trình nghiên cứu nào của
tác giả khác.

Hà Nội, Ngày 27 tháng 4 năm 2011

Sinh viên
Đồng Hải Lý

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

3


Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH
1. Danh mục các bảng
Bảng 2.1. Dự báo dân số của xã.
Bảng 2.2. Nhu cầu sử dụng nước của xã Khánh Thiện tính đến năm 2020.
Bảng 2.3. Kết quả phân tích nước sông Âu – Khánh Thiện – Yên Khánh –
Ninh Bình.
Bảng 2.4. Tiêu chuẩn nước ăn uống và sinh hoạt đối với khu dân cư đô thị
nhỏ và nông thôn theo quy định số 505 BYT/QĐ của bộ y tế.
Bảng 2.5. Tiêu chuẩn nước ăn uống và sinh hoạt theo phương diện vi khuẩn
và sinh vật (theo quyết định số 505BYT/QĐ của bộ y tế).
Bảng 2.6. Phân biệt hai quá trình lọc.
Bảng 2.7. Khả năng keo tụ tương đối của các chất điện phân.
Bảng 3.1. Liều lượng phèn để xử lí nước đục.
2. Danh mục các hình
Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ xử lí nước cấp sinh hoạt từ nước sông Âu.
Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang thu nước ở cuối.
Hình 2.3. Bể phản ứng có vách ngăn theo phương thẳng đứng.
Hinh 4.1. Sơ đồ bể hòa phèn và tiêu thụ phèn.
Hình 4.2. Cấu tạo bể lắng ngang.
Hình4.3. Cấu tạo bể phản ứng có vách ngăn zíc zắc ngang.
Hình 4.4. Cấu tạo bể lọc nhanh trọng lực.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

4


Khóa luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Cũng như ánh sáng và không khí, nước không thể thiếu trong cuộc
sống của con người và mọi sinh vật trên trái đất. Ở đâu có nước ở đó có sự
sống, nước phục vụ cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ,
giao thông vận tải, du lịch và sinh hoạt hàng ngày của con người. Hay nói
cách khác nước là giá trị đích thực.
Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh
vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống nhưng sẽ chết
sau ít ngày (khoảng 3 ngày) nếu không uống vì cơ thể người có khoảng 65
đến 70% là nước.
Nếu mất khoảng 12% nước cơ thể sẽ bị nôn nao, hôn mê và có thể chết.
Trong quá trình trao đổi chất, nước đóng vai trò trung tâm. Những phản ứng lí
hóa diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước. Nước là dung môi của nhiều
chất và đóng vai trò dẫn đường cho muối đi vào cơ thể.
Con người cần nước ngọt cho ăn uống, sinh hoạt hàng ngày và cho sản
xuất. Mỗi người 1 ngày chỉ cần 2,5 đến 3 lít nước, nhưng tính chung cho cho
cả sinh hoạt thì ở các nước phương tây mỗi người cần khoảng 300 lít nước
mỗi ngày. Với các nước đang phát triển thì lượng nước đó thường dùng
chung cho một gia đình khoảng 5 – 6 người.
Nước dùng trong sinh hoạt là nước trực tiếp tác dụng tới sự sống và sức
khỏe của con người. Chính vì vậy mà, nước sinh hoạt phải đảm bảo đầy đủ
các thành phần lí hóa, hóa học, vi sinh vật theo một yêu cầu quy phạm, không

chứa các thành phần hóa lí, hóa học, vi sinh vật có ảnh hưởng xấu tới sức
khỏe của con người. Nói chung nước sinh hoạt phải đạt tiêu chuẩn của tổ
chức y tế thế giới WHO như các tiêu chuẩn về độ pH, độ đục, màu sắc, độ
cứng, độ kiềm, độ axit, nồng độ sắt, kẽm, mangan…

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

5


Khóa luận tốt nghiệp

Tuy nhiên như chúng ta đã biết môi trường nước không tồn tại độc lập
với các môi trường khác mà luôn tiếp xúc với không khí, đất, sinh quyển. Bên
cạnh đó, dưới tác động chủ quan của con người trong các hoạt động sản xuất
công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, hay dưới tác động của thiên tai như bão
lũ… đã làm cho môi trường nước, đặc biệt là môi nước mặt trở nên bị ô
nhiễm trầm trọng. Con người đang đứng trước thảm họa thiếu nước sinh hoạt,
nước bị ô nhiễm và kém chất lượng, không thể sử dụng được nếu không xử lí
trước. Vì vậy đi đôi với sử dụng và khai thác hợp lí các nguồn nước, con
người còn cần phải biết xử lí nước cấp sinh hoạt để có đủ và đảm bảo chất
lượng nước đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về nước sinh hoạt của mình. Một
trong số các nguồn nước cấp sinh hoạt cần xử lí là nước mặt như nước ao, hồ,
sông, suối.
Địa bàn xã Khánh Thiện – Yên Khánh – Ninh Bình nơi mà tôi sinh
sống thì nhu cầu sử dụng nước sạch cho sinh hoạt cũng ngày một tăng và điều
đó là thiết yếu. Do đó tôi thấy cần thiết phải có một hệ thống xứ lí nước cấp
sinh hoạt cho địa phương. Với những lí do trên mà tôi đã lựa chọn đề tài làm
khóa luận tốt nghiệp của mình là: Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước
cấp sinh hoạt từ nguồn nước mặt với công suất 15000 m3/ ngày đêm, với

nguồn nước mặt là nước sông Âu.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế được các hạng mục trong xử lí nước cấp sinh hoạt từ nguồn
nước mặt là nước sông Âu – Khánh Thiện – Yên Khánh – Ninh Bình, công
suất 15000 m3/ngày đêm.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xác định được các thông số về chất lượng nước sông Âu.
- Lựa chọn được dây chuyền xử lí nước phù hợp với chất lượng nước
và công suất đề ra là 15000 m3/ngày đêm.
- Tính toán được các hạng mục công trình.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

6


Khóa luận tốt nghiệp

4. Đối tượng nghiên cứu
- Nguồn nước mặt sông Âu.
- Tình hình dân cư, các hoạt động kinh tế xã hội của địa bàn xã Khánh
Thiện – Yên Khánh – Ninh Bình.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập tài liệu.
- Phương pháp tính toán.
- Phương pháp trao đổi ý kiến với các thầy cô, bạn bè.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

7

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI VÀ SỰ CẦN
THIẾT PHẢI XÂY DỰNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC TẠI
XÃ KHÁNH THIỆN - YÊN KHÁNH - NINH BÌNH
1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lí
Xã Khánh thiện nằm ở phía Đông Bắc của huyện Yên Khánh - Tỉnh
Ninh Bình. Ranh giới của xã:
- Phía Đông giáp với sông Đáy.
- Phía Nam giáp với xã Khánh Cường.
- Phía Tây giáp với xã Khánh Lợi.
- Phía Bắc giáp với xã Khánh Tiên.
1.1.2. Khí hậu
- Nhiệt độ: Cao nhất là 390C, thấp nhất là 80C và trung bình là 250
- Độ ẩm: Cao nhất là 92%, thấp nhất là 50% và trung bình là 86%
- Lượng mưa trung bình năm là: 2345,5 mm
- Gió: Hướng gió thịnh hành mùa hạ là gió Đông Nam và mùa đông là
gió Bắc
1.1.3. Địa hình
Địa hình xã Khánh Thiện phần lớn là bằng phẳng chiếm 100%. Tổng
diện tích của xã là 1409,1 ha.
1.1.4. Thủy văn
Có sông Âu là kênh tiêu chính đi qua, bên cạnh đó cũng có hệ thống
kênh mương tưới tiêu phục vụ nông nghiệp.
1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội

1.2.1. Dân số
Theo số liệu điều tra xã Khánh Thiện tính đến năm 2010 dân số toàn
xã là 8560 người, 2031 hộ chia thành 8 xóm, dân tộc chủ yếu là dân tộc Kinh.
Tỉ lệ gia tăng dân số hàng năm là 1,4%.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

8


Khóa luận tốt nghiệp

1.2.2. Hoạt động kinh tế
- Nền kinh tế chủ yếu là độc canh cây lúa, bên cạnh đó tiểu thủ công
nghiệp, thương nghiệp dịch vụ hoạt động cũng tương đối tốt.
- Cơ cấu kinh tế:
+ Nông nghiệp: 70,6%
+ Tiểu thủ công nghiệp: 2,7%
+ Thương nghiệp dịch vụ: 7,5%
+ Thu nhập khác: 10,2%
- Tổng thu nhập GDP toàn xã là 65,324 triệu/ năm.
1.2.3. Tình hình xã hội
a. Giáo dục
- Trẻ em ở độ tuổi nhà trẻ, mẫu giáo đến trường: 50,14%.
- Trẻ em ở độ tuổi tiểu học và trung học cơ sở đến trường là: 100%.
b. Y tế
- Tổ chức tiêm chủng tốt.
- Thực hiện cuộc vận động kế hoạch hóa gia đình tốt, có hiệu quả cao
(tỉ lệ tăng tự nhiên 1,4%).
c. Tình hình văn hóa phát triển

- Các thôn xóm của xã đều có nhà văn hóa thôn, xóm.
- Xã có trạm truyền thanh, trang thiết bị hệ thống loa đến các thôn.
- Thiết bị nghe nhìn: 97% hộ có ti vi, 75% hộ có rađio.
- Thông tin: 70% hộ có lắp điện thoại, có bưu điện văn hóa xã.
d. Tình hình xã hội
- Trình độ dân trí khá cao.
- Tệ nạn xã hội hầu như không có.
1.2.4. Các công trình xây dựng
a. Công trình công cộng

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

9


Khóa luận tốt nghiệp

Các công trình hạ tầng xã hội cấp xã đã được đầu tư đủ danh mục, hạng
mục công trình và 100% nhà cấp 3 và cấp 2, quy mô và chất lượng đáp ứng
được nhu cầu sử dụng.
b. Nhà dân
- Nhà ở: 100 % dân có nhà ở, chất lượng các nhà đạt loại khá tốt.
+ Nhà kiên cố (mái bằng 1-2 tầng trở lên):

chiếm 48,5%

+ Nhà kiên cố (1 tầng mái ngói):

chiếm 51,5%.

- Dân cư: Phân tán trên địa bàn xã, toàn xã có 8 xóm, xóm lớn nhất là
xóm 1, gồm 1460 người, xóm lớn thứ 2 là xóm Phong An gồm 1360 người.
Xóm nhỏ nhất là xóm Cầu Âu gồm có 750 người.
1.2.5. Giao thông
- Giao thông đối ngoại: Có đường quốc lộ 58 chạy qua dài 8 km. Có
đường quốc lộ liên xã dài 5,4 km; bề rộng 5,5 m.
- Giao thông đối nội: Toàn xã có 57Km đường trục xã, liên xã và liên
thôn, hệ thống tuyến hoàn chỉnh, đi lại giao lưu đối ngoại thuận lợi, đường
liên thôn được bê tông hóa 100% chất lượng tương đối tốt.
1.2.6. Cấp điện
- Xã có điện lưới quốc gia chạy qua, hệ thống điện đáp ứng đủ yêu cầu
sinh hoạt và sản xuất của dân cư.
- Tỷ lệ hộ dùng điện: 100%
1.2.7. Hiện trạng thoát nước và vệ sinh môi trường
- Thoát nước chưa có hệ thống cống rãnh tiêu nước thải sinh hoạt, chăn
nuôi gia cầm mà chủ yếu là thoát xuống ao, lưu thông giữa ao hồ, do hạn chế
đó nên nguồn nước mặt bị ô nhiễm.
- Rác thải: Không được thu gom, các gia đình tự giải quyết (cho vào
chuồng nuôi gia súc để tăng hàm lượng phân hữu cơ).
- Hố tiêu trong các gia đình ở tình trạng không cao lắm:
+ Hố tự hoại :

47%

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

10


Khóa luận tốt nghiệp

+ Hố đơn giản:

53%

+ Không có hố tiêu:

Không có.

1.3. Hiện trạng cấp nước
- Nguồn nước sử dụng: Dân cư trong xã sử dụng 4 nguồn nước chủ yếu
trong ăn uống và sinh hoạt: Nước giếng đào, nước mưa, nước mặt, giếng
khoan đường kính nhỏ.
- Hiện trạng sử dụng:
+ Nước mưa: Dùng ăn uống, 95% số hộ có bể chứa. Số hộ có bể chứa
dự trữ đủ cho mùa khô chiếm 34% (bể > 5m3)
+ Nước giếng đào: Số hộ có giếng đào chiếm 58%, Mực nước tĩnh
mùa khô 0,5 - 1m, mùa mưa 2 - 4m, chất lượng nước không đảm bảo tiêu
chuẩn vệ sinh.
+ Nước giếng khoan: Toàn xã có 360 giếng khoan có đường kính nhỏ,
độ sâu 30 - 40m. Chất lượng và trữ lượng nước không đảm bảo (qua bể lọc
đơn giản) không đủ tiêu chuẩn dùng nước.
+ Nước mặt: Xã có diện tích ao hồ chiếm 3,4% diện tích tự nhiên, hiện
có khoảng 25% dân sử dụng nước mặt trong sinh hoạt mặc dù nguồn nước
này bị ô nhiễm.
Tóm lại qua tình hình thực tế về sử dụng nước của nhân dân xã
Khánh Thiện thì vấn đề cung cấp nước sạch cho nhân dân của xã là một vấn
đề vô cùng cấp thiết.
1.4. Nhu cầu sử dụng nước
Theo dõi sự phát triển dân số của xã Khánh Thiện, xét đến tỉ lệ tăng cơ

học do sự phát triển của xã, dự báo tỉ lệ tăng dân số bình quân trong những
năm tới là 1,1%

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

11


Khóa luận tốt nghiệp

Bảng 1.1: Dự báo dân số của xã
Năm

2010

2015

2020

2025

Dân số (Người)

8560

11497

12250

13107

Nhu cầu sử dụng nước đến năm 2020
Tiêu chuẩn nước cấp:
- Tiêu chuẩn nước sinh hoạt: Thiết nghĩ về vấn đề cấp nước và vệ sinh
nông thôn đến năm 2020 thì nhu cầu nước sinh hoạt bình quân đầu người là
240 lít/ người, ngày đêm.
- Nước dùng cho trạm y tế xã bằng 40% nước sinh hoạt.
- Nước dùng cho 2 trường mầm non xã bằng 40% nước sinh hoạt.
- Nước dùng cho các trường tiểu học và trung học của xã bằng 10%
nước sinh hoạt.
- Nước dùng trong khu công nghiệp tinh lọc bột sắn là 3000 m3/ ngày
đêm.
- Nước dùng trong khu công nghiệp chế biến thức ăn gia súc gia cầm là
4000 m3/ngày đêm.
- Nước thất thoát rò rỉ tính bằng 7% tổng nhu cầu sử dụng nước trên.
- Nước dùng cho trạm xử lí 8% tổng nhu cầu trên.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

12


Khóa luận tốt nghiệp

Bảng 1.2: Nhu cầu sử dụng nước của xã Khánh Thiện tính đến năm 2020
STT

Nhu cầu

1

Dân số toàn xã

2

Nước cấp sinh hoạt
(Qsh)
Nước cho trạm y tế

3
4
5

Dân
số

Tiêu chuẩn nước
cấp (l/ngày đêm)

Nhu cầu
(m3/ngày)

240

3145

40%Qsh

1259

40%Qsh

1259

10%Qsh

315

13107

Nước cho trường mầm
non
Nước cho trường tiểu
học và trung học cơ sở

6

Nước cho khu công
nghiệp tinh lọc bột sắn

3000

7

Nước cho khu công
nghiệp chế biến thức ăn
gia súc, gia cầm

4000

8

Nước thất thoát rò rỉ

9
10

Nước cho bản thân nhà
máy
Công suất nhà máy

11

Tính tròn công suất

7%
(2+3+4+5+6+7)
8%
(2+3+4+5+6+7)

908
1038
14924
15000

1.5. Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước
Nước sạch cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt sản xuất của nhân dân dần
trở thành một nhu cầu tối thiểu không thể thiếu của mọi khu tập trung dân cư.
Vì vậy việc xây dựng hệ thống cấp nước cho xã Khánh Thiện là một việc tất
yếu.

Xã Khánh Thiện có thể nói là 1 xã thuần nông, người dân trong xã có
tới 75% sống bằng nghề nông nghiệp, đời sống nhiều người dân gặp nhiều

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

13


Khóa luận tốt nghiệp

khó khăn, ngân sách của xã vẫn còn dựa vào sự cân đối của cấp trên. Ví dụ
tuyến đường liên xã của xóm 2 là tuyến đường chính sách được tỉnh Ninh
Bình xây dựng cho. Dân cư sống bằng nghề buôn bán thì chủ yếu sống ở chợ
Xanh và xóm Cầu Âu. Nói chung nông nghiệp vẫn là nguồn thu chính của
người dân nơi này. Trong tương lai khu công nghiệp tinh chế bột sắn và khu
công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi gia súc gia cầm thì người dân tham
gia hoạt động sản xuất công nghiệp sẽ tăng.
Hiện tại nước sinh hoạt ở xã Khánh Thiện chủ yếu lấy từ các giếng
khoan UNICEF, giếng khơi song nước chưa qua xử lí nên không đảm bảo vệ
sinh.
Việc sử dụng nước không qua xử lí, không đảm bảo vệ sinh sẽ gây
nhiều bệnh tật cho người sử dụng như: Bệnh đau mắt hột, tiêu chảy, tả lị, các
bệnh về da liễu, bệnh bướu cổ, bệnh sốt rét… tuy chưa có thống kê về tỉ lệ các
bệnh này nhưng thực tế cho thấy các bệnh này đang gia tăng, đặc biệt ở phụ
nữ và trẻ em. Hàng năm chi phí y tế cho những bệnh nhân mắc các bệnh do
nguồn nước gây ra là không ít.
Xây dựng một hệ thống cấp nước sạch theo quy hoạch đảm bảo vệ sinh
cấp nước ổn định và đủ cho sinh hoạt trước mắt cũng như yêu cầu phát triển
trong tương lai là một việc làm cấp thiết và phù hợp với nguyện vọng hàng
đầu của nhân dân xã Khánh Thiện.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

14


Khóa luận tốt nghiệp

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

15


Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 2

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC
2.1. Nguồn nước
2.1.1. Nguồn nước ngầm mạch nông
Trên địa bàn xã Khánh Thiện, nước ngầm mạch nông chịu ảnh hưởng
rất lớn bởi các sông hồ ao trong xã. Các giếng khơi có độ sâu trung bình từ 5
đến 10m là có nước. Tuy nhiên, trữ lượng nước không lớn, cụ thể là có rất
nhiều giếng nước trong xã một thời gian sử dụng mực nước trong giếng đã hạ
thấp xuống vài mét so với khi mới đưa vào sử dụng. Bên cạnh đó, chất lượng
nước ngầm mạch nông còn chịu ảnh hưởng rất lớn bởi nhiễm bẩn bề mặt, tưới
tiêu trồng trọt cho nông nghiệp, nhất là hiện tại sử dụng nước ngầm mạch
nông cho cấp nước lâu dài cho xã không đảm bảo chất lượng và trữ lượng.
2.1.2. Nước ngầm mạch sâu
Trong đợt khảo sát tháng 4 năng 2010, với các phiếu kiểm nghiệm mẫu

nước lấy tại các giếng khoan UNIDEF khoan ở độ sâu 60m của dân tại thôn,
qua quan sát các giếng khoan ở các thôn khác trên địa bàn xã, tôi nhận thấy
rằng, nước ngầm ở Khánh Thiện chất lượng không đồng đều, hàm lượng sắt
cao, trữ lượng nhỏ và không ổn định.
2.1.3. Nước mặt
Sông Âu thuộc hệ thống tưới tiêu của trạm bơm sông Đáy, lưu lượng
nước của con sông này rất lớn đảm bảo đủ nước cho cả mùa khô. Ngoài ra
trong xã còn có cả các hồ ao, kênh mương thủy lợi, nhưng có trữ lượng nước
không ổn định nhất là trong mùa khô hạn.
Chất lượng nước sông Âu có các tiêu chí hóa lí, vi sinh đảm bảo tiêu
chuẩn chung làm nguồn cấp nước để xử lí phục vụ sinh hoạt.
2.2. Lựa chọn nguồn nước
Sau khi khảo sát lấy mẫu phân tích của nguồn nước mặt và tài liệu sơ
bộ về nước ngầm trong khu vực, chúng tôi có những nhận xét sau:

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

16


Khóa luận tốt nghiệp

- Trong khu vực xã chưa có tài liệu đánh giá trữ lượng nước cụ thể, nên
chưa thể khẳng định nguồn nước có thể cung cấp đủ cho hệ thống khai thác
quy mô tập trung.
- Chưa có nghiên cứu ảnh hưởng của nước ngầm đến khu vực. Khi khai
thác nước ngầm với quy mô lớn, có thể ảnh hưởng đến độ hạ mực nước ngầm
trong khu vực, tác động không nhỏ đến môi trường của khu vực.
- Chất lượng nước ở các khu vực xã không đồng đều. Do đó việc xử lí
rất phức tạp và tốn kém, chưa kể đến có thể nguồn nước ngầm ở khu vực này

có thể bị nhiễm mặn và nhiễm nitrit…
Đối với nguồn nước mặt là sông Âu:
- Việc khai thác nguồn nước của sông này là tương đối thuận lợi.
- Trữ lượng nước rất dồi dào trong cả hai mùa lũ và mùa khô.
- Là các con sông nội đồng do đó chủ động được việc điều tiết lưu
lượng của sông trong năm.
- Sông luôn có dòng chảy nên nước luôn được làm sạch.
Vì vậy khi chưa có tài liệu cụ thể về nước ngầm của xã, tôi lựa chọn
sông Âu là nguồn cung cấp nước chính.
Tuy nhiên, khi chọn nước sông làm nguồn cung cấp cho hệ thổng cấp
nước sạch cần có các biện pháp bảo vệ nguồn nước, trong vùng bảo vệ vệ sinh
phải cấm dân cư sống hai bên bờ, thải trực tiếp nước sinh hoạt xuống sông,
cấm giặt, chăn thả trâu bò, cấm sử dụng hóa chất độc hại, phân hữu cơ và các
loại phân khoáng để bón cây hai bên bờ sông trong phạm vi bảo vệ theo quy
phạm. Các nhà máy, xí nghiệp có vị trí nằm gần sông thì nước thải của các
nhà máy, xí nghiệp đó phải được xử lí hoàn toàn, bảo vệ nguồn nước theo quy
phạm, công việc này cần được phối hợp chặt chẽ giữa các xã trong huyện.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

17


Khóa luận tốt nghiệp

2.3. Chất lượng nước sông Âu
Chất lượng nguồn nước có một ý nghĩa rất quan trọng cho quá trình xử
lí nước, do vậy trong những điều kiện cho phép, cần chọn những nguồn nước
có chất lượng tốt nhất để có được hiệu quả cao trong quá trình xử lí. Chất
lượng nguồn nước quyết định dây chuyền xử lí.

Bảng 2.3: Kết quả phân tích nước sông Âu – Khánh Thiện – Yên Khánh
– Ninh Bình

STT

Chỉ tiêu phân tích

1

pH

2

Hàm lượng cặn lơ

Đơn vị

Kết quả phân

TCVN 5502

tính toán

tích

năm 2003

7,3

6 - 8,5

mg/l

1500

< 1,5

mgđl/l

4,02

Thang Co

50

lửng
3

Độ kiềm toàn phần

4

Độ màu

5

SiO2

mg/l

6,0

6

Độ cứng toàn phần

mg/l

2,8

7

CO2 tự do

mg/l

0,03

8

Sunfua hiđrô H2S

mg/l

0

9

CO3-

mg/l

0

10

HCO3-

mg/l

245

11

Cl-

mg/l

9,5

12

SO42-

mg/l

5,2

13

Độ oxi hóa KMnO4

mg/l

13

14

NH4+

mg/l

2,2

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

18

< 5


Khóa luận tốt nghiệp

15

NO2-

mg/l

1,3

`16

NO3-

mg/l

2,0

17

Phốt pho tổng

mg/l

0,39

18

Ca2+

mg/l

38

19

Mg2+

mg/l

10,6

20

Fe tổng

mg/l

0,67

< 0,3

21

Mn

mg/l

0,14

< 0,1

22

Pb

mg/l

0,005

< 0,1

23

Cu

mg/l

0,007

< 0,1

24

Tổng số Coliform

con/ l

138

Không được
có

Qua kết quả phân tích chất lượng nước lấy từ sông Âu (điểm lấy mẫu
tại khu vực dự kiến đặt nhà máy nước) cho thấy các chỉ tiêu cơ bản về mặt lí
hay hóa học của nguồn nước như pH, độ kiềm, độ oxi hóa, hàm lượng Mn,
Cu, Pd… đều nằm trong giới hạn cho phép dùng làm nguồn nước sử dụng vào
mục đích cấp nước cho ăn uống và sinh hoạt theo tiêu chuẩn quốc gia. Tuy

nhiên mẫu nước có độ đục và hàm lượng Fe, Mn hơi cao so với TCVN, hàm
lượng NO3-, Colifom khá cao cần xử lí trước khi đưa vào dùng làm nước sinh
hoạt. Đặc biệt nước không bị nhiễm kim loại nặng và hầu như các chỉ tiêu
khác chỉ hơn tiêu chuẩn một chút, nước này đủ tiêu chuẩn dùng làm nước cấp.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

19


Khóa luận tốt nghiệp

Các tiêu chuẩn nước uống và nước sinh hoạt: Tình hình cấp nước
đối với cụm dân cư và khu vực nông thôn hiện nay đang có những bất lợi đặc
biệt là khu vực nông thôn. Tại nông thôn ở nhiều vùng phương tiện chủ yếu
vẫn là giếng khơi mạch nông, do đó để đạt được chất lượng nước theo 2 bảng
dưới đây là một công việc hết sức phức tạp ngay cả những khu vực ở thành
phố. Tuy nhiên, vì mục tiêu đảm bảo sức khỏe cho toàn dân, chiến lược quốc
gia cấp nước sạch chỉ rõ đến năm 2020 thì 100% số hộ ở thành phố được sử
dụng nước sạch và 90% đối với các gia đình ở nông thôn.

Bảng 2.4: Tiêu chuẩn nước ăn uống và sinh hoạt đối với khu dân cư đô
thị nhỏ và nông thôn theo quy định số 505 BYT/QĐ của bộ y tế
10

Amoniac

mg/l
Giới hạn
0 tối

Nước mặt
STT Nước ngầm
1
pH
11
Nitrit
2
12
3
13

Chỉ tiêu
mg/l

Độ
trong
Nitrat
Màu,
Nhômcoban

mg/l
mg/l
mg/l

Không
1,0 mùi
0
0,3

0

Mùi
Đồng( đậy kín sau khi đun 50-60 C)
Hàm
Sắt lượng cặn lơ lửng

6
16
7
17
8
18

20
9
21

Tổng chất rắn hòa tan
Mangan
Độ cứng toàn phần
Natri
Hàm lượng clorua
Sunfat
Đối với vùng ven biển
Kẽm
Đối với vùng nội địa
Hyđro sunfua
Độ oxi hóa
Asen

22

Cadimi

19

mg/l

≥1025
10
0,2

mg/l

4
14
5
15

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

mg/l
mg/l
mg CaCO3
mg/l
mg/l
mg/l

1.000

0,1
500
200

mg/l

400
500
5,0
250
0
2,0 – 4,0
0,05

mg/l

0,005

mg/l
mg/l

20

đa
3,0
6,5 0-8,5


Khóa luận tốt nghiệp

23

Chì

mg/l

0,05

24

Thủy ngân

mg/l

0,001

25

Selen

mg/l

0,01

26

Florua

mg/l

1,5

27

Xianua

mg/l

0,1

28

Crom

mg/l

0,05

29

DDT

mg/l

1,0

Bảng 2.5: Tiêu chuẩn nước ăn uống và sinh hoạt theo phương diện vi
khuẩn và sinh vật (theo quyết định số 505BYT/QĐ của bộ y tế)
STT

2.
Tiêu
1.
chuẩn
sinh
Tiêu
vật
chuẩn
vi
khuẩn

B.
Cung
cấp
nước
không
bằng
đường
ống
A.
Cung
cấp
nước
bằng
đường
ống

- Faecal coliform, Coli/100ml
- 0 (không thường xuyên)
Chỉ tiêu

Tiêu chuẩn
(nếu
thường xuyên
A1.
đã được
làm sạch tại -10
Độ đục
1NTU
-TổngNước
coliform,
Coli/100ml
thì cần kiểm tra vệ sinh,
trạm xử lý
bảo
vệ nguồn
nước)
- Faecal coliform, Coli/100ml
- 0 (diệt
khuẩn
bằng clo
khi pH=8)
- Tổng coliform, Coli/100ml
- 0 (tiếp xúc với clo sau
30 phút, hàm lượng clo
- Protozoa (nguyên sinh động vật 0dư 0,2-0,5 mg/l)
gây
A2. bệnh)
Nước chưa được làm sạch tại
-trạm
Helminth

0
xử lí (ký sinh gây bênh)
--Sinh
vậtcoliform,Coli/100ml
tự do (rong tảo)
0- 0 (bảo đảm 98% số mẫu
Faecal
trong năm đạt tiêu chuẩn)
- Tổng coliform, Coli/100ml
- 3 (đôi khi có nhưng
không thường xuyên)
A3. Nước trong đường ống phân
phối
- Faecal coliform, Coli/100ml
- 0 (bảo đảm 98% số mẫu
trong năm đạt tiêu chuẩn)
- Tổng coliform, Coli/100ml

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

21

- 3 (đôi khi có nhưng
không thường xuyên)


Khóa luận tốt nghiệp

2.4. Đề xuất công nghệ xử lí
Những dây chuyền xử lí phải đảm bảo độ đục, Fe, Mg, Mn, NO3- và vi

sinh vật nằm trong giới hạn cho phép. Dựa vào kết quả phân tích chất lượng
nước sông Âu dự kiến công nghệ xử lý như sau:
- Nước sông được bơm lên qua trạm bơm cấp 1, rồi được đưa qua lưới
chắn để tách các vật thô, rác, mảnh vụn thô…. Sau đó đưa qua ống dẫn nước
thô vào bể trộn phèn (sử dụng chất keo là PACN-95 được sản xuất tại Việt
Nam thay cho phèn) tại đây xảy ra quá trình keo tụ và đông tụ.
- Tử bể trộn phèn nước được chảy thẳng vào bể lắng ngang. Lắng nước
có dùng chất keo tụ sẽ hiệu quả hơn là trường hợp không dùng chất keo tụ.
Càng xa điểm xuất phát kích thước hạt càng tăng lên do quá trình va chạm,
kết dính, do vậy tốc độ lắng càng tăng. Nhờ quá trình lắng này mà các hạt có
trọng lực riêng lớn hơn nước đã được tạo bông và nhờ quá trình keo tụ thì
chúng được tách ra.
- Tại bể lọc nhanh thì nước được làm sạch thông qua lớp vật liệu lọc
nhằm tách các hạt cặn lơ lửng, các keo tụ chưa được tách ở bể lắng, tách được
các vi sinh vật trong nước.
- Cuối cùng nước từ bể lọc được tự chảy vào bể chứa nước sạch và khử
trùng bằng clo để tiêu diệt các vi trùng còn lại mà các giai đoạn trên không
thể khử trùng được hết.
- Nước từ bể chứa nước sạch được trạm bơm cấp 2 bơm vào mạng lưới
và phân phối tới nơi tiêu dùng.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

22


Khóa luận tốt nghiệp
Nước sông

Trạm bơm cấp 1

Lưới chắn

Bể keo tụ tạo bông

Bể lắng

Bể lọc nhanh

Khử trùng bằng Clo

Bể chứa nước sạch

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ xử lí nước cấp
sinh hoạt từ nước sông Âu

- Dẫn nước thô từ sông vào để xử lí

- Tách rác, mảnh vụn, vật thô, vật nổi.

- Giảm độ đục, giảm chất rắn lơ lửng
- Tách kim loại: Fe, Mn, Cu, Pb
- Tách anion: F-, PO43-, NO3- Tách vi sinh vật: vi rút, vi trùng.
- Tách bông cặn
- Tách hết bẩn còn lại sau quá trình keo tụ,
tạo bông và lắng
- Tách Fe, Mn sau quá trình làm thoáng
- Tách vi rút, vi trùng.
- Khử các vi trùng vi khuẩn còn lại, giảm sự
phát triển của tảo

- Giảm mùi, vị trong nước
- Dư lượng clo để chống nhiễm khuẩn trở
lại
- Tăng thời gian lưu, khử trùng hoàn toàn
- Điều hòa lưu lượng nước giữa các giờ cao
điểm
- Kiểm tra độ pH của nước

Trạm bơm cấp 2

Phân phối nước

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

23


Khóa luận tốt nghiệp

2.5. Công nghệ xử lí nước
2.5.1. Các quá trình xử lí sơ bộ
Xử lí sơ bộ bằng bể chứa: giúp các quá trình lắng tự do các hạt bụi và
kim loại nặng có nồng độ cao trong nước thô không tách được, xúc tiến quá
trình làm sạch tự nhiên để tách phần lớn các hợp chất hữu cơ có kích thước
nhỏ và các chất vô cơ, hoặc xử lí sơ bộ với dịch vôi…
Xử lí sơ bộ bằng oxi hóa sơ bộ: có tác dụng nâng cao hiệu suất các quá trình
oxi hóa tiếp theo, tăng hiệu suất tách các quá trình tiếp theo, giảm số lượng
tảo trong nước…Hiện nay người ta thường dùng ozon là chất oxi hóa cho quá
trình oxi hóa sơ bộ nước thô do có chứa các tạp chất thô.
2.5.2. Quá trình lắng

2.5.2.1. Khái niệm
Xử lí nước bằng quá trình lắng là quá trình nước đưa vào bể và giữ lại
trong thời gian cần thiết để dưới tác dụng của trọng trường, các hạt có khối
lượng riêng lớn hơn chất lỏng bao quanh nó sẽ tự lắng xuống. Bằng cách đó
các hạt lơ lửng trong nước thô di chuyển xuống đáy tạo ra lớp bùn còn phần
trong của nước sẽ đi ra ngoài. Thực tế người ta có thể cho thêm hóa chất vào
nước để tăng kích thước hạt và làm hạt có thể lắng nhanh hơn.
Quá trình lắng có một số ứng dụng trong các quá trình sau:
- Sử dụng tách cặn cho các nguồn nước sông có hàm lượng cặn cao, sau
đó nước đạt yêu cầu.
- Sử dụng bể lắng sau công đoạn keo tụ.
- Lắng bùn sau công đoạn khử độ cứng của nước khi làm mềm nước
bằng vôi, xôđa tạo ra lượng bùn lớn.
2.5.2.2. Các loại bể lắng
Có thể phân các loại bể lắng như sau:
- Theo hình dạng: Hình vuông, hình chữ nhật, hình tròn.
- Theo cách đưa nước vào: Bể lắng liên tục hoặc gián đoạn.

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

24


Khóa luận tốt nghiệp

- Theo hướng dòng chảy: Bể lắng ngang hoặc bể lắng đứng.
Trong số các loại bể lắng trên chọn bể lắng ngang để xử lí cặn trong
nước là tốt nhất và phù hợp công suất của nhà máy.
Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật, được sử dụng trong các trạm xử
lí có công suất lớn hơn 3.000 m3 /ngày đêm đối với trạm xử lí dùng phèn và

sử dụng với công suất bất kì cho những trạm xử lí không dùng phèn. Căn cứ
vào biện pháp thu nước lắng người chia thành 2 loại bể: Bể lắng ngang thu
nước ở cuối và bể lắng ngang thu nước trên bề mặt. Bể lắng ngang thu nước ở
cuối thường được kết hợp với bể phản ứng có vách ngăn hoặc bể phản ứng có
lớp cặn lơ lửng. Bể lắng ngang được chia thành nhiều ngăn, chiều rộng của
mỗi ngăn thường là 3-6 m, chiều dài bể không quy định. Để phân phối nước
đều trên toàn bộ bề mặt diện tích bể lắng cần đặt các vách ngăn.

Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang thu nước ở cuối

Nước vào

Nước ra

Xả cặn

Đồng Hải Lý - K33A - Khoa Hóa học

25