tiến hành xử lý nguồn nước thô ban đầu có độ đục là 85 NTU

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Chương I
GIỚI THIỆU
Trong tất cả các trường hợp, nước sử dụng cho các hộ tiêu thụ được cấp bằng mạng ống
dẫn phải được xử lý, ngay cả khi con người chỉ dùng trực tiếp một lượng rất ít. Điều đó rất nguy
hiểm cho sức khỏe và quá đắt nếu ta dùng hệ thống mạng kép, nghóa là một mạng dùng cho việc
ăn uống, còn một mạng dùng cho các sử dụng khác.
Dù cách sử dụng thế nào đi chăng nữa, nước đưa đến vòi nước của hộ tiêu dùng phải là
nước uống được, nghóa là đáp ứng những quy đònh hiện hành.
Cần phải xử lý nước, khi mà một trong các thông số phân tích vượt quá tiêu chuẩn hiện
hành ở vùng quan sát LOMS (tổ chức y tế thế giới) xây dựng cho mỗi một tham số các yêu cầu
bảo đảm phù hợp cho mỗi nước, phụ thuộc vào tình trạng vệ sinh và điều kiện kinh tế của nước
đó để đưa tới các tiêu chuẩn quốc gia.
Mặt khác, khi nền kinh tế phát triển, đời sống của người dân được nâng cao thì nhu cầu
dùng nước sạch càng mạnh mẽ. Do đó, vấn đề nước sạch đang là nỗi bức xúc của người dân và
việc đầu tư xây dựng một hệ thống xử lý nước sạch để cung cấp cho người dân là một việc làm
cần thiết và cấp bách. Nó không chỉ đáp ứng nhu cầu dùng nước hàng ngày nhằm nâng cao chất
lượng cuộc sống của người dân mà còn tạo điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế của Việt
Nam nói chung và của khu vực dân cư nói riêng.
Nước trong thiên nhiên được dùng làm các nguồn nước cung cấp cho ăn uống sinh hoạt và
công nghiệp có chất lượng rất khác nhau. Đối với các nguồn nước mặt, thường có độ đục, độ màu
và hàm lượng vi trùng cao. Đối với các nguồn nước ngầm, hàm lượng sắt và mangan thường vượt
quá giới hạn cho phép.
Có thể nói, hầu hết các nguồn nước thiên nhiên đều không đáp ứng được yêu cầu, về mặt
chất lượng cho các đối tượng dùng nước.
Chính vì vậy, trước khi đưa nước vào sử dụng, cần phải tiến hành xử lí chúng.
Nhiệm vụ chính của đồ án là tiến hành xử lý nguồn nước thô ban đầu có độ đục là 85
NTU sao cho nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn ăn uống và vệ sinh môi trường, công suất là
2.000m³/ngày.
GVHD : Dương Thò Thành 1
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Chương II
TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯNG NƯỚC
Để xác lập được các biện pháp xử lí nước, cần phải căn cứ vào các chỉ tiêu đánh giá chất
lượng nước nguồn và yêu cầu chất lượng của nước sử dụng.
I. Tổng quan về chất lượng nước:
Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là
nước thô) là nước mặt, nước ngầm và nước biển.
Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ các dòng
chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:
- Chứa khí hòa tan, đặc biệt là Oxy.
- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước trong hồ, chứa ít chất rắn lơ lửng và
chủ yếu ở dạng keo).
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
Nước ngầm được khai thác từ các tầng chứa dưới đất. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc
vào cấu trúc đòa tầng mà nước thấm qua. Do vậy nước chảy qua các đại tầng chứa cát hoặc
granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng. Khi chảy qua đòa tầng chứa đá vôi, nước
thường có độ kiềm bicacbonat khá cao. Ngoài ra, các đặc trưng chung của nước ngầm là:
- Độ đục thấp.
- Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn đònh.
- Không có oxy, nhưng có thể chứa nhiều khí H
2
S, CO
2
.
- Chứa nhiều chất khoáng hòa tan, đáng kể đến là sắt, mangan, flour.
- Không có sự hiện diện của vi sinh vật.
Nước biển thường có độ mặn rất cao. Hàm lượng muối trong nước biển thay đổi tùy theo
vò trí đòa lý như: khu cửa sông, gần hay xa bờ. Ngoài ra nước biển thường có nhiều chất lơ

lửng, chủ yếu là các phiêu sinh động- thực vật.
II. Tính chất lý học của nước:
1. Nhiệt độ:
Nhiệt độ của nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi rường và khí hậu.
Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lí nước. Sự thay đổi nhiệt
độ của nước phụ thuộc vào từng loại nguồn nước.
Nhiệt độ của nguồn nước mặt dao động rất lớn (từ 4-40
o
C) phụ thuộc vào thời tiết
và độ sâu nguồn nước. Ví dụ: ở miền Bắc Biệt Nam, nhiệt độ nước thường dao động
13- 34
o
C, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đối ổn
đònh hơn (26- 29
o
C). Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn đònh (17- 27
o
C).
2. Độ màu:
GVHD : Dương Thò Thành 2
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Độ màu thường do các chất bẩn có trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan
không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, các
loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bò nhiễm bẩn bởi nước thải sinh
hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen.
Đơn vò đo độ màu thường dùng là Platin- Côban. Nước thiên nhiên thường có độ
màu thấp hơn 200 PtCo. Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong
nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu
thực của nước (do các chất hòa tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hóa lý kết hợp.

3. Độ đục:
Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các vật lạ như các
chất huyền phù, các hạt cặn đất đá, các vi sinh vật... khả năng truyền ánh sáng bò
giảm đi. Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vò đo độ đục thường
là mgSiO
2
/l, NTU, FTU; trong đó đơn vò NTU và FTU là tương đương nhau. Nước mặt
thường có độ đục không vượt quá 5 NTU.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của
nước.
4. Mùi vò:
Mùi vò trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ
hay các sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể
có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nước sau khi tiệt trùng với các hợp chất Clo có thể bò
nhiễm mùi Clo hay Clophênol.
Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan, nước có thể có vò
mặn, ngọt, chát, đắng...
5. Độ nhớt:
Độ nhớt là đại lượng biểu thò lực ma sát nội, sinh ra trong quá trình dòch chuyển
giữa các lớp chất lỏng với nhau. Đây là yếu tố chính gây nên tổn thất áp lực và do vậy
nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước. Độ nhớt tăng khi hàm lượng các
muối hòa tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng.
6. Độ dẫn điện:
Nước có độ dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20
o
C có độ dẫn điện là 4.2
µ
S/m
(tương ứng điện trở 23.8M
Ω

/cm). Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất
khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ.
Tính chất này thường được sử dụng để đánh gía tổng hàm lượng chất khoáng hòa
tan trong nước.
7. Tính phóng xạ:
Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ trong nước tạo nên.
Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán
phân hủy rất ngăn nên nước thường vô hại.
GVHD : Dương Thò Thành 3
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Tuy nhiên khi bò nhiễm bẩn phóng xạ
α
và
β
thường được dùng để xác đònh tính
phóng xạ của nước. Các hạt
α
bao gồm 2 proton và 2 neutron có năng lượng xuyên
thấu nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa, gây
tác hại cho cơ thể do tính ion hóa mạnh. Các hạt
β
có khả năng xuyên thấu mạnh
hơn, nhưng dễ bò ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể.
III. Tính chất hóa học của nước:
1. Độ pH:
Độ pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dòch, thường được
dùng để biểu thò tính axít và tính kiềm của nước.
Khi pH = 7 nước có tính trung tính.
PH < 7 nước có tính axít.

pH > 7 nước có tính kiềm.
Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan
trong nước. độ pH < 5, tùy thuộc vào điều kiện đòa chất, trong một số nguồn nước có
thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hòa tan và một số loại khí như CO
2
, H
2
S tồn tại ở
dạng tự do trong nước. Độ pH được ứng dụng để khử các hợp chất Sunfua và cacbonat
có trong nước bằng biện pháp làm thoáng. Ngoài ra khi tăng pH và có thêm tác nhân
oxy hóa, các kim loại hòa tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tách
ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc.
2. Độ kiềm :
Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng các ion bicacbonat, hydroxit và anion của
các muối của các axit yếu. Do hàm lượng các muối này có trong nước rất nhỏ nên có
thể bỏ qua.
nhiệt độ nhất đònh, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO
2
tự do có
trong nước.
Độ kiềm bicacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dòch nước. Nguồn nước
có tính đệm cao, nếu trong quá trinh xử lý có dùng thêm các hóa chất như phèn, thì độ
pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hóa chất dùng đễ điều chỉnh
pH.
3. Độ cứng:
Độ cứng của nước là đại lượng biểu thò hàm lượng các ion canxi và magiê có trong
nước. Trong kỹ thuật sử lý nước dùng 3 loại khái niệm độ cứng:
- Độ cứng toàn phần biểu thò tổng hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước.
- Độ cứng tạm thời biểu thò tổng hàm lượng các muối cacbonat và bicacbonat của
Canxi và Magiê có trong nước.

- Độ cứng vónh cửu biểu thò tổng hàm lượng các muối còn lại của Canxi và Magiê
có trong nước.
GVHD : Dương Thò Thành 4
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do Canxi và
Magiê phản ứng với các axít béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất,
nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm.
Có nhiều đơn vò đo độ cứng khác nhau:
Độ Đức (
o
dH) : 1
o
dH = 10 mg CaO/l nước.
Độ Pháp (
o
f) : 1
o
f= 10 mg CaCO
3
/l nước.
Độ Anh (
o
e) : 1
o
e = 10 mg CaCO
3
/ 0.7 l nước.
Đông u (mgđl/l) : 1 mgđl/l= 2.8

o
dH.
Tùy theo giá trò độ cứng, nước đượcb phân loại thành:
Độ cứng < 50 mg CaCO3/l : nước mềm.
50- 150 mg CaCO3/l : nước trung bình.
150-300 mgCaCO3/l : nước cứng.
> 300 mgCaCO3/l : nước rất cứng.
4. Độ oxy hóa:
Độ oxy hóa là một đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn
nước. Đó là lượng oxy cần có để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nước. Chất
oxy hóa thường dùng để xác đònh chỉ tiêu này là kali permanganat.
Trong thực tế, nguồn nước có độ oxy hóa lớn hơn 10 mgO
2
/l đã có thể bò nhiễm
bẩn. Nếu trong quá trình xử lý có dùng Clo ở dạng Clo tự do hay hợp chất hypoclorit
sẽ tạo thành các hợp chất Clo hữu cơ trihalometan (THM) có khả năng gây ung thư.
Tổ chức Y Tế thế giới quy đinh mức tối đa của THM trong nước uống là 0.1 mg/l.
Ngoài ra, để đánh giá khả năng ô nhiễm nguồn nước, cần cân nhắc thêm các yếu
tố sau đây:
- Độ oxy hóa trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể cao hơn nước ngầm.
- Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy
hòa tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hóa có thể thấp hơn thực tế.
- Sự thay đổi oxy hóa theo dòng chảy: Nếu thay đổi chậm, lượng chất hữu cơ có
trong nguồn nước chủ yếu là các axit humic. Nếu độ oxy hóa giảm nhanh, chứng tỏ
nguồn ô nhiễm là do các dòng nước thải từ bên ngoài độ vào nguồn nước.
- Cần kết hợp với các chỉ tiêu khác nhau như hàm lượng ion Clorua, Sunphat,
Photphat, oxy hòa tan, các hợp chất Nitơ, hàm lượng vi sinh vật gây bệnh để có thể
đánh giá tổng quát về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.
5. Các hợp chất chứa Nitơ:
Quá trình phân hủy các chất hưũ cơ tạo ra amoniac, nitrit và nitrat. Do đó, các hợp

chất này thường được xem là những chất chỉ thò dùng để nhận biết mức đôï nhiễm bẩn
của nguồn nước. Khi mới bò nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu có giá trò cao như độ oxy
GVHD : Dương Thò Thành 5
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
hóa, amonniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat. Sau một thời gian, amoniac,
nitrit bò oxy hóa thành nitrat. Phân tích sự tương quan giá trò các đại lượng này có thể
dự đoán thường nhiễm nitrat.
Nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong phát triển, gây ảnh
hưởng đến chất lượng nước dùng trong sinh hoạt. Trẻ em uống nucớ có nồng độ nitrat
cao có thể ảnh hưởng đến máu (chứng methaemoglo binaemia). Theo quy đònh của Tổ
chứcY tế thế giới, nồng độ nitrat trong nước uống không được vượt quá 10 mg/l (tính
theo N).
6. Các hợp chất Photpho:
Trong nước tự nhiên, thường gặp nhất là photphat. Đây là sản phẩm của quá trình
phân hủy sinh học các chất hữu cơ. Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát
triển của rong tảo. Nguồn photphát đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh họat,
nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng.
Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhưng sự tồn tại của
chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt là
hoạt chất của các bể lắng. Đối với những nguồn nước có hàm lượng chất hữu cơ, nitrat
và photphat cao, các bông cặn kết cặn ở bể tạo bông sẽ không lắng được ở bể mà có
khuynh hướng tạo thành đám nổi lên mặt nước, đặc biệt vào những lúc trời nắng chiếu
trong ngày.
7. Các hợp chất Silic:
Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất Silic. pH<8, Silic tồn tại ở dạng
H
2
SiO
3-

và SiO
3
2-
.Do vậy trong nước ngầm, hàm lượng Silic thường không vượt quá 60
mg/l, chỉ có ở những nguồn nước có pH > 9.0, hàm lượng Silic đôi khi cao đến 300
mg/l.
Trong nước cấp cho các nồi hơi áp lực cao, sự tồn tại của các hợp chất Silic rất
nguy hiểm do cặn Silic đóng lại trên thành nổi, thành ống làm giảm khả năng truyền
nhiệt và gây tắc ống.
Trong quá trình xử lý nước, Silic có thể được loại bỏ một phần khi dùng các hóa
chất keo tụ để làm trong nước.
8. Clorua:
Clorua làm cho nước có vò mặn. Ion này thâm nhập vào nước qua sự hòa tan các
muối khoáng hoặc bò ảnh hưởng từ quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước ngầm hay
ở đoạn sông gần biển. Việc dùng nước có hàm lượng clorua cao có thể gây ra bệnh về
thận. Ngoài ra, nước chứa nhiều Clorua có tính xâm thực đối với bêtông.
9. Sunphat:
Ion Sunphat thường có trong nước có nguồn gốc khoáng chất hoặc nguồn gốc huũ
cơ. Với hàm lượng Sunphat cao hơn 400 mg/l, có thể gây mất nước trong cơ thể và làm
tháo ruột.
Ngoài ra, nước có nhiều ion Clorua và Sunphat sẽ làm xâm thực bêtông.
GVHD : Dương Thò Thành 6
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
10. Florua:
Nước ngầm từ các vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có hàm
lượng florua cao đến 10 mg/l. Trong nước thiên nhiên, các hợp chất của florua khá bền
vững và khó loại bỏ trong quá trình xử lý thông thường. nồng độ thấp, từ 0.5 mg/l
đến 1 mg/l, florua giúp bảo vệ răng. Tuy nhiên, nếu dùng nước chứa florua lớn hơn 4
mg/l trong một thời gian dài thì có thể gây đen răng và hủy hoại răng vónh viễn. Các

bệnh này hiện nay đang rất phổ biến tại một số khu vực ở Phú Yên, Khánh Hòa.
11. Sắt:
Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại dưới dạng ion Fe
2+
, kết hợp với các gốc
bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit humic hoặc keo Silic.
Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hóa, ion Fe
2+
bò oxy hóa thành ion Fe
3+
và
kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)
3
có màu nâu đỏ.
Nước mặt thường chứa sắt (Fe
3+
),tồn tại ở dạng keo hữu cơ hoặc cặn huyền phù.
Trong nước thiên nhiên, chủ yếu là nước ngầm, có thể chứa sắt với hàm lượng đến 40
mg/l hoặc cao hơn.
Với hàm lượng sắt cao hơn 0.5 mg/l, nước có mùi tanh khó chòu, làm vàng quần áo
khi giặt, làm hỏng sản phẩm của các ngành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp. Các cặn sắt
kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển của các ống dẫn nước.
12. Mangan:
Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm dưới dạng ion Mn
2+
, nhưng với
hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5 mg/l. Tuy nhiên, với hàm lượng mangan
trong nước lớn hơn 0.1 mg/l sẽ gây nhiều nguy hại trong việc sử dụng, giống như
trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao.
13. Nhôm:

Vào mùa mưa, ở những vùng đất phèn, đất ở trong điều kiện khử không có oxy
nên các chất như Fe
2
O
3
và jarosite tác động qua lại, lấy oxy của nhau và tạo thành sắt,
nhôm, sunfat hòa tan vào nước. Do đó, nước mặt ở vùng này thường rất chua, pH= 2.5-
4.5, sắt tồn tại chủ yếu là Fe
2+
(có khi cao đến 300 mg/l), nhôm hòa tan ở dạng ion Al
3+
(5-7 mg/l).
Khi chứa nhiều nhôm hòa tan, nước thường có màu trong xanh và vò rất chua.
Nhôm có thể có độc tính đối với sức khỏe con người. Khi uống nước có hàm lượng
nhôm cao có thể gây ra các bệnh về não như alzheimer.
14. Khí hòa tan:
Các loại khí hòa tan thường thấy trong nước thiên nhiên là khí (CO
2
), khí oxy (O
2
)
và sunfua hro (H
2
S).
Nước ngầm không có oxy. Khi độ pH < 5.5, trong nước ngầm thừơng chứa nhiều
khí CO
2
. Đây là khí có tính ăn mòn kim loại và ngăn cản việc tăng pH của nước. Các
biện pháp làm thoáng có thể đuổi khí CO
2

, đồng thời thu nhận oxy hỗ trợ cho các quá
trình khử sắt và mangan. Ngoài ra, trong nước ngầm có thể chứa khí H
2
S có hàm lượng
GVHD : Dương Thò Thành 7
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
đến vài chục mg/l. Đây là sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ có
trong nước. Với nồng độ lớn hơn 0.5 mg/l, H
2
S tạo cho nước có mùi khó chòu.
Trong nước mặt, các hợp chất sunphua thường được oxy hóa thành dạng sunphat.
Do vậy, sự có mặt của khí H
2
S trong các nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước đã bò
nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân hủy, tích tụ ở đáy các vực nước.
Khi độ pH tăng, H
2
S chuyển sang các dạng khác la HS
-
và S
2-
15. Hóa chất bảo vệ thực vật:
Hiện nay, có hàng trăm hóa chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ được sử dụng trong nông
nghiệp. Các nhóm hóa chất chính là:
- Photpho hữu cơ.
- Clo hữu cơ.
- Cacbonat.
Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với người. Đặc biệt là Clo hữu cơ, có
độ bền vững cao trong môi trường và khả năng tích lũy trong cơ thể con người. Việc sử

dụng khối lượng lớn các hóa chất này trên đồng ruộng đang đe dọa làm ô nhiễm các
nguồn nước.
16. Chất hoạt động bề mặt:
Một số chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có trong
nước thải sinh hoạt và nước thải một số ngành công nghiệp đang được xả vào các
nguồn nước. Đây là những hợp chất khó phân hủy sinh học nên ngày càng tích tụ nước
đến mức có thể gây ahò cho cơ thể con người khi sử dụng. Ngoài ra, các chất này còn
tạo thành một lớp màng phủ bề mặt các vực nước, ngăn cản sự hòa tan oxy vào nước
và làm chậm các quá trình tự làm sạch của nguồn nước.
IV. Các chỉ tiêu vi sinh:
Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các đơn bào,
chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sống và phát triển trong nước,
trong đó có một số sinh vật gây bệnh cần phải được loại bỏ khòi nước trước khi sử dụng.
Trong thực tế không thể xác đònh tất cả các loại sinh vật gây bệnh qua đường nước vì
phức tạp và tốn thời gian. Mục đích của việc kiểm tra vệ sinh nước là xác đònh mức độ an
toàn của nước đối với sức khỏe con người. Do vậy có thể dùng vài vi sinh chỉ thò ô nhiễm
phân để đánh giá sự ô nhiễm từ rác, phân người và động vật.
Cả ba nhóm vi sinh chỉ thò ô nhiễm phân:
- Nhóm coliform đặc trưng là Escherichia Coli (E.Coli).
- Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis.
- Nhóm Clostridia khử sunfit đặc trưng là Clostridium perfringents.
Đây là các nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt trong phân người, trong đó E.Coli là loại
trực khuẩn đường ruột, có thời gian bảo tồn trong nước gần giống những vi sinh vật gây bệnh
khác. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước đã bò nhiễm bẩn phân rác và có khả năng
GVHD : Dương Thò Thành 8
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ
nhiễm bẩn phân rác của nguồn nước.
Ngoài ra, trong một số trường hợp số lượng vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí cũng được xác

đònh để tham khảo thêm trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn nguồn nước.
V. Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt:
Nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt phải không màu, không mùi vò, không chứa các chất
độc hại, các vi trùng và tác nhân gây bệnh. Hàm lượng các chất hòa tan không được vượt quá
tiêu chuẩn cho phép. Theo tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt phải có
các chỉ tiêu chất lượng như trong bảng 1.3 (trang 17) sách Tính toán thiết kế các công trình
trong hệ thống cấp nước sạch- Trònh Xuân Lai.
VI. Nhu cầu dùng nước:
Công suất của hệ thống cấp nước cho các khu dân cư phải đảm bảo đầy đủ nhu cầu dùng
nước cho ăn uống, sinh hoạt của các khu dân cư, công trình công cộng:
- Tưới và rửa đường phố, cây xanh, cấp cho các vòi phun.
- Tưới cây trong vườn ươm.
- Cấp cho ăn uống, sinh hoạt trong các xí nghiệp.
- Cấp nước sản xuất cho các xí nghiệp.
- Cấp nước chữa chaý.
- Cấp nước cho yêu cầu riêng của trạm xử lý nước.
- Cấp nước cho các nhu cầu khác, trong đó có việc sục rửa mạng lưới đường ống cấp và
thoát nước.
VII. Đánh giá chất lượng nước thô:
 Thành phần, tính chất nguồn nước:
pH : 6.5;
Độ đục : 85 NTU;
Tổng chất rắn lơ lửng : SS = 80mg/l;
Tổng chất rắn hòa tan : TDS = 920mg/l;
Dầu mỡ : 0,13mg/l;
BOD
5
: 1,50mg/l;
COD : 3,20mg/l;
Tổng Coliform : 13.000MPN/100ml.

 Theo yêu cầu của đề tài, nước thô cần xử lý có chỉ tiêu về độ đục là 85 NTU.
So với tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống (Ban hành kèm theo Quyết đònh của Bộ trưởng Bộ
Y tế số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18-4 –2002) thì giới hạn tối đa về độ đục là 2 NTU theo
phương pháp thử TCVN 6184- 1996 (ISO 7027- 1990).
Như vậy nước thô có độ đục vượt quá giới hạn.
GVHD : Dương Thò Thành 9
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Muốn cung cấp nước sạch cho khu dân cư theo đúng tiêu chuẩn đã ban hành, chúng ta cần
đề ra phương án xử lý độ đục sao cho nước sau xử lý có độ đục
≤
2 NTU.
 Nguyên nhân phát sinh độ đục:
Độ đục của nước bắt nguồn từ sự hiện diện của một số các chất lơ lửng có kích thước thay
đổi từ dạng phân tán thô đến dạng keo, huyền phù... gây trở ngại cho đường truyền của ánh
sáng qua nước hoặc hạn chế tầm nhìn mắt.
Trong hồ hoặc trong các vùng nước tónh, độ đục hầu như là do các chất keo và các hạt
phân tán cực mòn gây ra.
Trong vùng sông ngập lũ, độ đục thường do các hạt phân tán thô gây ra.
- Khi sông bắt nguồn từ các vùng núi chảy về đồng bằng, tính đục của nó có sự đóng góp
của việc trồng trọt và những tác động vào đất.
- Khi dòng lũ đi qua, một lượng lớn đất mặt bò rửa trôi được cuốn theo vào dòng chảy. Phần
lớn là các chất hữu cơ, bao gồm cả bùn và đất sét nhưng cũng bao gồm một lượng đáng kể
các chất hữu cơ.
- Nước lũ chảy qua các vùng thành thò, mang theo nước thải lẫn nước thải sinh hoạt đã hoặc
chưa được xử lý. Chất thải sinh hoạt chứa một số lượng lớn các vật chất hữu cơ và một ít
chất vô cơ góp vào tính đục của nước. Chất thải công nghiệp chứa lượng lớn các chất hữu
cơ và các chất vô cơ khác tạo nên độ đục. Các rác rưởi khác cũng góp nhiều chất vô cơ và
ít chất hữu cơ vào tính chất đục.
- Các chất dinh dưỡng vô cơ như các hợp chất nitơ và phốtpho có trong nước thải và nước

thải từ hoạt động nông nghiệp kích thích sự phát triển tảo, cũng góp phần vào độ đục.
 Các vật chất gây nên độ đục gồm những chất vô cơ thuần túy cho đến các chất có bản chất
là chất hữu cơ.
 Ứng dụng của độ đục trong cấp nước:
Kiến thức về sự khác nhau về độ đục trong cấp nước sinh hoạt có tầm quan trọng đầu tiên
đối với các kỹ sư môi trường. Họ sử dụng kiến thức trong việc liên kết các thông tin để quyết
đònh việc cấp nước có đòi hỏi xử lý đặc biệt bằng cách đông đặc hóa học và lọc nước trước
khi đưa vào cấp nước công cộng hay không. Nhiều thành phố lớn như New York, Boston,
Seattle phải cung cấp nước cho vùng cao hoặc ở núi, nơi nước có độ đục khá thấp nên việc xử
lý bằng Clo hóa là không cần thiết.
Việc cấp nước thu từ sông thường thường đòi hỏi sự kết bông hóa học do độ đục khá cao.
Các phương pháp đo độ đục được sử dụng để quyết đònh độ hữu hiệu xử lý với việc sử dụng
hóa chất khác nhau và cần liều lượng khác nhau. Như vậy, chúng giúp lựa chọn hóa chất hữu
hiệu và tiết kiệm nhất để sử dụng. Thông tin đó cần thiết để tìm hiểu các điều kiện thuận lợi
cho việc cung cấp và dự trữ hóa chất.
Các phương pháp đo độ đục giúp xác đònh lượng hóa chất cần thiết hằng ngày cho hoạt
động của công việc xử ly. Điều này đặc biệt quan trọng với những sông không có đập ngăn
nước. Việc đo độ đục trong nước kết tủa trước việc lọc thì hữu ích trong việc điều khiển liều
lượng để ngăn ngừa sự quá tải của bộ lọc cát nhanh. Cuối cùng, những phương pháp đo độ
đục của nước lọc thì cần để kiểm tra sai lầm thao tác lọc.
GVHD : Dương Thò Thành 10
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
 nh hưởng của độ đục:
- Mỹ học:
Người tiêu dùng nước mong đợi và đòi hỏi nước sạch (không đục). Người ta nhận thức
được rằng nước thải sinh hoạt có độ đục cao. Tình trạng đục trong nước uống làm liên tưởng
đến sự ô nhiễm nước thải có thể có và cơ hội nảy sinh mầm bệnh do nước bẩn. Sự lo lắng này
có cơ sở hợp lý về mặt lòch sử, khi có ai mắc phải bệnh dòch mà trước đó đã nhiễm trong nước
thải công nghiệp.

- Tính lọc được:
Lọc nước bò cho là khó khăn và tốn kém hơn nhiều khi độ đục của nước tăng lên. Việc sử
dụng bể lọc cát chậm đã trở nên phi thực tế ở một số vùng vì độ đục cao làm rút ngắn thời
gian hoạt động và tăng chi phí làm sạch. Hoạt động tốt của bể lọc cát nhanh nói chung phụ
thuộc vào sự loại bỏ hiệu quả độ đục bằng các làm đông hóa học trước hki nước được đưa vào
bể lọc. Những thiếu sót khi thực hiện làm thời gian họat động của bộ lọc ngắn và lượng nước
lọc chất lượng thấp, trừ khi có những bộ lọc với cấu tạo và cách hoạt động đặc biệt được sử
dụng.
- Sự khử trùng:
Sự khử trùng nước cấp thường được hoàn thành bằng cách sử dụng Clo, Ozôn hoặc Clo
điôxit. Để hiệu quả, phải có sự tiếp xúc giữa vật trung gian và sinh vật mà thuốc tẩy uế sử
dụng đã loại trừ. Trong nước đục, hầu hết các sinh vật có hại bò loại trừ bởi hoạt động khử
trùng. Tuy nhiên, trong trường hợp mà độ đục của nước là do nước thải thành thò gây ra,
nhiều sinh vật gây hại có thể được bọc lại trong các tiểu phân và được bảo vệ khỏi sự khử
trùng.
Vì các nguyên nhân này mà Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống đã đặt ra độ gây ô nhiễm
tối đa của đôï đục là 2 NTU.
 Chất lượng nước đầu ra:
Chất lượng nước sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh ăn uống của bộ y tế: Tiêu chuẩn vệ
sinh nước ăn uống ( Ban hành kèm theo Quyết đònh của bộ trưởng Bộ y tế số
1329/2002/BYT/QĐ ngày 18- 4-2002).
Dưới đây là một số chỉ tiêu chính:
STT Thông số Đơn vò Giới hạn cho phép
1 pH 6.5-8.5
2 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) mg/l 1000
3 N-Amonia mg/l 1.5
4 Tổng sắt Fe mg/l 0.3
5 Độ cứng mg/l CaCO
3
500

6 Cl
-
mg/l 250
7 SO
4
2-
mg/l 400
GVHD : Dương Thò Thành 11
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
8 Mn mg/l 0.5
9 Al mg/l 0.2
10 N-Nitrate mg/l 6
11 Độ màu Pt-Co 10
12 Độ đục FTU >30 cm
13 Arsen mg/l 0.05
14 Cr mg/l 0.05
15 Đồng mg/l 1
16 Hg mg/l 0.001
17 Fluor mg/l 1.5
18 Kẽm mg/l 5
19 Chì mg/l 0.05
20 Na mg/l 200
21 Fecal Coliform MNP/ 100ml 0
 Công suất của công trình :
Q
tbngày
= 2.000m³/ngày,đêm = 83,3m³/h = 23,1l/s
Q
max ngày

= Q
tbngày
x K
max ngày
= 2.000 m³/ngày,đêm x 1,4 = 2.800m³/ngày,đêm;
GVHD : Dương Thò Thành 12
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Chương III
CÁC BIỆN PHÁP VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÍ
NƯỚC
I. Tổng quan về các biện pháp xử lí cơ bản :
Trong quá trình xử lí nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lí như sau:
- Biện pháp cơ học : dùng các công trình và thiết bò để làm sạch nước như : song chắn
rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc, ....
- Biện pháp hóa học : dùng các hóa chất cho vào nước để xử lí nước như : dùng phèn
làm chất keo tụ, dùng vôi để kềm hóa nước, cho clo vào nước để khử trùng.
- Biện pháp lí học : dùng các tia vật lí để khử trùng nước như tia tử ngoại, sóng siêu
âm. Điện phân nước biển để khử muối. Khử khí CO
2
hòa tan trong nước bằng phương
pháp làm thoáng.
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.
II. Tổng quan về dây chuyền công nghệ xử lí nước :

Quá trình xử lí nước phải qua nhiều công đoạn, mỗi công đoạn được thực hiện trong
các công trình đơn vò khác nhau. Tập hợp các công trình đơn vò 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 :
I. 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 ....
II. Theo biện pháp
Chia ra : sơ đồ công nghệ có keo tụ và không có keo tụ :
GVHD : Dương Thò Thành 13
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
- 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.
III. 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 sơ bộ rồi lọc trong (gồm 2 bậc lọc)
IV. 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.
- 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 vò 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 (dàn 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 Clo: Clorua vôi, nước
javel, Clo 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 Clo 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 vò 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).
GVHD : Dương Thò Thành 14
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
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. Để xử lí nước mặt có thể dùng các sơ đồ sau:

Khi nước nguồn có hàm lượng cặn
≤
2500 mg/l:
GVHD : Dương Thò Thành 15
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Từ trạm bơm
cấp I tới
Bể trộn
Chất keo tụ
Bể phản
ứng
Bể lắng
Bể lọc
nhanh
Chất khử trùng
Bể chứa nước sạch
Chất kiềm hóa
Từ trạm bơm
cấp I tới
Bể trộn
Chất keo tụ
Bể lắng trong có lớp
cặn lơ lửng
Bể lọc
nhanh
Chất khử trùng
Bể chứa nước sạch
Chất kiềm hóa
Từ trạm bơm
cấp I tới

Bể trộn
Chất keo tụ
Bể lọc tiếp xúc
Bể chứa
nước sạch
Chất kiềm hóa
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Khi nước nguồn có hàm lượng cặn > 2500mg/l, có thể sử dụng sơ đồ sau:
III. Sơ đồ công nghệ được lựa chọn :
GVHD : Dương Thò Thành 16
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Từ trạm bơm
cấp I tới
Bể trộn
Chất keo tụ
Bể phản
ứng
Bể
lắng
Chất kiềm hóa
Bể lắng
sơ bộ
Bể lọc
nhanh
Bể chứa
nước sạch
Chất khử trùng
Từ nguồn
tới
Bể trộn

Chất keo tụ
Bể phản
ứng
Bể
lắng
Chất kiềm hóa
Hồ sơ
lắng
Bể lọc
nhanh
Bể chứa
nước sạch
Chất khử trùng
Trạm
bơm
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
GVHD : Dương Thò Thành 17
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
b e å
l a én g l i
t a âm
b e å l o ïc n h a n h
b e å c h ư ùat r a ïm b ơ m c a áp I Im a ïn g l ư ơ ùi
m a ùy e ùp
b u øn
b e å n e ùn
b u øn
b a ùn h b u øn
n g u o àn t i e áp
n h a än

c h a át k e o t u ï
c o ân g t r ì n h t h u
v o âi c l o
b e å t a ïo b o ân g
b e å t r o än
c ơ k h í
l a én g
n ư ơ ùc r ư ûa
l o ïc
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
IV. Giới thiệu các công trình đơn vò trong sơ đồ công nghệ:
1. Công trình thu nước:
 Công trình thu nước mặt:
Chọn vò trí đặt công trình thu nước và trạm bơm nước thô cần phải đảm bảo các yêu cầu
sau đây:
- Ở đầu nguồn nước so với khu dân cư và khu vực sản xuất.
- Bờ sông và lòng sông ổn đònh, không lở (hoặc sụt lở rất ít) và đặc biệt là không bò bồi.
- Thu được lượng nước có chất lượng tốt và đủ lưu lượng cho hiện tại và cho quy hoạch
phát triển tương lai, thuận tiện cho việc tổ chức bảo vệ vệ sinh nguồn nước.
- Gần nơi cung cấp điện.
Ta có các loại trạm bơm và công trình thu như sau:
- Công trình thu và trạm bơm kết hợp đặt trong lòng sông, lòng hồ.
- Công trình thu đặt ở lòng sông, trạm bơm đặt trên bờ.
- Công trình thu đặt ở lòng sông, ngăn lắng cát và buồng thu đặt trên bờ, trạm bơm tách
riêng.
- Công trình thu, trạm bơm hợp khối đặt sát bờ.
2. Bể keo tụ- tạo bông:
Trong nước sông suối, ao hồ... thường chứa các hạt cặn có nguồn gốc thành phần và kích
thước rất khác nhau. Đối với các loại cặn này dùng biện pháp xử lý cơ học trong công nghệ
xử lý nước như lắng lọc có thể loại bỏ được các cặn có kích thước lớn hơn 10

-4
mm. Còn các
hạt có kích thước nhỏ hơn 10
-4
mm không thể tự lắng được, mà luôn tồøn tại ở trạng thái lơ
lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biện pháp xử lý cơ học kết hợp với biện
pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng, để tạo ra các hạt keo có khả
năng dính kết các hạt cặn lơ lửng có trong nước, tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng
lượng đáng kể. Do đó các bông cặn mới tạo thành dễ dàng lắng xuống ở bể lắng và bò giữ lại
trong bể lọc.
Để thực hiện quá trình keo tụ, ngừơi ta cho vào nước các chất phản ứng thích hợp như:
phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
; phèn sắt loại FeSO
4
hoặc loại FeCl
3
. các loại phèn này được đưa vào
nước dưới dạng dung dòch hòa tan.
So với lượng nước xử lý, lượng hóa chất sử dụng thường chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ từ
một đến vài chục phần triệu. Mặt khác, phản ứng của chúng lại xảy ra rất nhanh ngay sau khi
tiếp xúc với nước. Vì vậy cần phải khuấy trộn để phân phối nhanh và đều hóa chất ngay sau
khi cho chúng vào nước nhằm đạt được hiệu quả xử lý cao nhất.
Mục tiêu của quá trình trộn là đưa các phần tử hóa chất vào trạng thái phân tán đều trong
môi trường nước khi phản ứng xảy ra, đồng thời tạo điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữa chúng với
các phần tử tham gia phản ứng. Việc này được thực hiện bằng cách khuấy trộn để tạo ra các

dòng rối trong nước. Hiệu quả cảu quá trình trộn phụ thuộc vào cường độ và thời gian khuấy
trộn.
GVHD : Dương Thò Thành 18
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Trong quá trình xử lý nước bằng các chất keo tụ, sau khi phèn đã được trộn đều với nước
và kết thúc giai đoạn thủy phân sẽ bắt đầu giai đoạn hình thành bông cặn: cần xây dựng các
bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầu dính kết để tạo ra bông cặn.
Hiệu quả keo tụ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Với mỗi nguồn nước cụ thể, sau khi đã
xác đònh được liêù lượng và loại phèn sử dụng, hiệu quả keo tụ chỉ còn phụ thuộc vào các yếu
tố vật lý là cường độ khuấy trộn nước biểu thò bằng gradient vận tôc G và thời gian hoàn
thành phản ứng tạo bông cặn T.
3. Bể lắng:
Lắng nước là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá
trình làm trong nước. Trong công nghệ xử lý nước, quá trình lắng xảy ra rất phức tạp. Chủ yếu
lắng ở trạng thái động (trong quá trình lắng, nước luôn chuyển động), các hạt cặn không tan
trong nước là những tập hợp hạt không đồng nhất (kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng
khác nhau) và không ổn đònh (luôn thay đổi hình dạng, kích thước trong quá trình lắng do
dùng chất keo tụ).
Theo phương chuyển động của dòng nước qua bể, người ta chia ra thành các loại bể lắng
sau:
- Bể lắng ngang: nước chuyển động theo chiều ngang từ đầu bể đến cuối bể.
- Bể lắng đứng: nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên.
- Bể lắng ly tâm: nước chuyển động từ trung tâm bể ra phái ngoài.
- Bể lắng lớp mỏng: gồm 3 kiểu tùy theo hướng chuyển động của lớp nước và cặn: dòng
chảy ngang, dòng chảy nghiêng cùng chiều và dòng chảy nghiêng ngược chiều.
- Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: lắng qua môi trường hạt, nước chuyển động từ dứơi
lên.
4. Bể lọc:
Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất đònh đủ để

giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong
nước. Trong dây chuyền xử lý nước ăn uống sinh hoạt, lọc là giai đoạn ccuối cùng để làm
trong nước triệt để. Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn
cho phép (nhỏ hơn hoặc bằng 3 mg/l). Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bò khít lại,
làm tốc độ lọc giảm dần. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, phải thổi rửa bể lọc
bằng nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Bể lọc luôn
luôn phải hoàn nguyên. Chính vì vậy quá trình lọc nước được đặc trưng bởi hai thông số cơ
bản là : tốc độ lọc và chu kỳ lọc.
Tốc độ lọc là lượng nước được lọc qua một đơn vò diện tích bề mặt của bể lọc trong một
đơn vò thời gian (m/h).
Chu kỳ lọc là khoản thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T (h).
Để thực hiện quá trình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc có nguyên tắc làm việc,
cấu tạo lớp vật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau, cơ bản có thể chia ra các loại bể lọc
sau:
GVHD : Dương Thò Thành 19
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
_ Theo tốc độ lọc chia ra:
+ Bể lọc chậm: có tốc độ lọc 0.1- 0.5 m/h.
+ Bể lọc nhanh: có tốc độ lọc 5- 15 m/h.
+ Bể lọc cao tốc: có tốc độ lọc 36- 100 m/h.
- Theo chế độ dòng chảy chia ra:
+ Bể lọc trọng lực : là bể lọc hở, không áp.
+ Bể lọc áp lực: là bể lọc kín, quá trình lọc xảy ra nhờ áp lực nước phía trên lớp vật liệu
lọc.
- Theo chiều của dòng nước chia ra:
+ Bể lọc xuôi: là bể lọc cho nước chảy qua lớp vật liệu lọc từ trên xuống như: bể lọc
chậm, bể lọc nhanh phổ thông...
+ Bể lọc ngược: nước chảy qua lớp vật liệu lọc từ dưới lên như: bể lọc tiếp xúc.
+ Bể lọc hai chiều: nước chảy qua lớ vật liệu lọc theo cả hai chiuề từ trên xuống, từ dưới

lên và thu nước ở giữa như bể lọc AKX.
- Theo số lượng lớp vật liệu lọc chia ra:
+ Bể lọc một lớp vật liệu lọc.
+ Bể lọc hai hay nhiều lớp vật liệu lọc.
- Theo cỡ hạt vật liệu lọc chia ra: (tính theo lớp trên cùng).
+ Bể lọc có cỡ hạt nhỏ: d< 0.4 mm.
+ Bể lọc có cỡ hạt vừa: d= 0.4 –0.8 mm.
+ Bể lọc có cỡ hạt thô: d> 0.8 mm.
- Theo cấu tạo lớp vật liệu lọc chia ra:
+ Bể lọc có vật liệu lọc ở dạng hạt.
+ Bể lọc lưới: Nước lọc đi qua lứi lọc kim loại hoặc vật liệu xốp...
+ Bể lọc có màng lọc: nước lọc đi qua màng lọc được tạo thành trên bề mặt lưới đỡ hoặc
lớp vật liệu rỗng.
Vật liệu lọc là bộ phận cơ bản của các bể lọc, nó đem lại hiệu quả làm việc và
tính kinh tế của quá trình lọc. Vật liệu lọc hiện nay được dùng phổ biến nhất là cát thạch
anh tự nhiên. Ngoài ra, có thể sử dụng một số loại vật liệu lọc khác nhau như: cát thạch
anh nghiền, đá hoa nghiền, than antraxit (than gầy), pôlime...
5. Bể khử trùng:
Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong qúa trình xử lý nứơc ăn uống sinh hoạt.
Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và vi trùng. Sau các quá trình xử lý cơ học
nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bò giữ lại. Song để tiêu diệt hoàn
toàn các vi trùng gây bệnh cần phải tiến hành khử trùng nước.
GVHD : Dương Thò Thành 20
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng nước có hiệu quả như:
- Khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh như Clo và các hợp chất của Clo, ôzôn, kali
permanganat...
- Khử trùng bằng các tia vật lý.
- Khử trùng bằng siêu âm.

- Khử trùng bằng phương pháp nhiệt.
- Khử trùng bằng các ion kim loại nặng...
Hiện nay ở Việt Nam đang sử dụng phổ biến nhất phương pháp khử trùng bằng các chất
oxy hóa mạnh.
6. Bể chứa nước sạch:
Bể chứa có nhiệm vụ tích trữ nước để phục vụ cho các nhu cầu sau đây:
- Nước rửa bể lắng, bể lọc, pha hóa chất, chứa nuóc sinh hoạt cấp cho công nhân trong
nhà máy, rửa các thiết bò của phòng thí nghiệm, rửa đường, tưới cây trong khuôn viên
nhà máy.
- Chứa lượng nước dự trữ cứu hỏa nếu cần.
- Chứa lượng nươc điều hòa giữa trạm bơm nứơc nguồn và trạm bơm nước sạch.
- Khi nhà máy nước ở gần nơi tiêu thụ, ngoài các yêu cầu trên còn phải kiểm tra thời
gian lưu nước trong bể chứa phải đủ, đáp ứng với thời gian tiếp xúc cần thiết để khử
trùng (khi khử trùng bằng Clo). Như vậy, dung tích bể chứa cần phải được tính toán
trên cơ sở chế độ vận hành của trạm bơm cấp I, cấp II, chế độ rửa lọc... và các quy
phạm về chữa cháy.
Ngoài các công trình đơn vò chính như đã giới thiệu ở trên, trong hệ thống cấp nước còn có
các công trình phụ khác như: các trạm bơm cấp I, trạm bơm cấp II, tháp chống va, đài
nước, hệ thống ống dẫn nước thô, ống dẫn nước đã xử lý, mạng lưới phân phối nước...
Nhưng do mức độ đồ án môn học, chúng ta chỉ đi vào tìm hiểu các công trình chính là bể
phản ứng và bể lắng.
GVHD : Dương Thò Thành 21
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Chương IV
TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
I. CÔNG TRÌNH THU:
Công trình thu đặt ở lòng sông, buồng thu đặt sát bờ, trạm bơm tách riêng.
Trong trường hợp bờ sông có độ dốc thoải, lòng sông ở xa bờ, ta bố trí họng thu và trạm
bơm xa nhau, công trình thu đặt ở lòng sông, trạm bơm đặt trên bờ.

Đầu họng thu đặt lưới chắn, mắt lưới 5 x 5mm, bằng sợi dây đồng, đường kính 2mm,
khung thép hàn có thể tháo lắp dễ dàng để làm sạch và thay thế khi cần.
Vận tốc chảy qua lưới v≤ 0,6m/s để tránh hiện tượng kéo rác vào ống.
Diện tích lưới chắn xác đònh theo công thức:
V
Q
KF
11
=
Trong đó:
Q : Lưu lượng cần thu Q=0,0231 m
3
/s
v : vận tốc qua lưới <0,6m/s, chọn v=0,5m/s
K
1
: hệ số thu hẹp diện tích do các dây làm lưới choán chỗ và rác bám, K=1,5-
1,6, chọn K=1,5
2
1
0693,0
5,0
0231,0
5,1 mF
==
Vậy kích thước lưới chắn là 0,26m x 0,26m.
Lấy kích thước buồng thu là 3,0m x 3,0 m
*Trạm bơm:
- Công suất của trạm bơm
KWKW

x
xxHQ
N 67,5
8,0102
200231,01000
102
..
≈===
η
γ
Trong đó:
Q : Công suất Q=0,0231m
3
/s ;
H : áp lực của bơm, chọn H= 20 m;
γ
: Khối lượng thể tích của nước,
γ
=1000 kg/m
3
;
η
: hiệu suất của bơm, lấy
η
=80%.
Trong ngăn thu bố trí hai bơm cùng công suất 6 kW, một bơm hoạt động còn một bơm kia để dự
phòng, hai bơm này được mắc song song với nhau.
GVHD : Dương Thò Thành 22
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày

II. CÁC CÔNG TRÌNH CHUẨN BỊ DUNG DỊCH PHÈN.
1. Bể trộn phèn
Có thể cho phèn vào nước dưới dạng bột, hạt khô hoạc dưới dạng dung dòch. Để đònh
lượng được phèn vào nước dưới dạng bột hoạc hạt khô thì phải có phèn sản xuất ra dưới dạng bộ,
nhưng ở nước ta không sản xuất loại phèn này, thêm vào đó việc đònh lượng phèn dưới dạng bột
khô thường không chính xác và thường không đảm bảo vệ sinh vì nhiều bụi, nên có thể loại trừ
việc dùng phèn bột. Thường đònh lượng phèn vào nước dưới dạng dung dòch có nồng độ từ 1 ÷
5%.
Việc tăng nồng độ của dung dòch phèn sẽ làm giảm độ chính xác khi đònh lượng, vì vậy
đầu tiên dùng các thùng hoà trộn để hoà trộn phèn có nồng độ cao, đồng thời để lắng bớt các
cặn, tạp chất không tan trong nước ở bể hoà tan, sau đó mới chuyển qua bể tiêu thụ để pha loảng
nồng độ 1 ÷ 5% rồi đònh lượng vào nước
Tốc độ hoà tan phèn cục ở trong nước tăng nhanh khi kích thước các cục phèn càng nhỏ,
tăng cường độ tuần hoàn của nước trong bể hoà tan và tăng nhiệt độ của nước. Vì vậy để đảm
bảo thời gian hoà trộn phèn phù hợp với yêu cầu của các nhà quản lý đề ra cho nhàmáy của
mình, thì cần phải đập nhỏ phèn trước khi cho vào bể hoà trộn
Nhiệm vụ của bể hòa trộn là hòa tan phèn cục và lắng cặn bẩn. Nồng độ dung dòch phèn
trong bể hòa trộn thường cao nhưng không vượt quá nồng độ bảo hòa. Theo TCXD – 33:1985 có
thể lấy nồng độ dung dòch phèn trong bể hoà trộn trong khoảng 10 ÷ 17%. Để hòa tan phèn trong
bể có thể dùng không khí nén, máy khuấy hoạc bơm tuần hoàn.
Nhưng đối với trương hợp này thì ta hòa trộn phèn bằng máy khuấy, bể xây bằng bê tông
cốt thép, bộ phận khuấy trộn gồm: động cơ điện, bộ phận truyền động và cánh khuấy kiểu phẳng.
Bể hoà trộn phèn dùng cánh khuấy kiểu phẳng, số cánh quạt là 2, số vòng quay là 60 vòng/phút.
Tính toán:
Liều lượng phèn để xử lý nước đục theo bảng sau:
Bảng 1: Liều lượng phèn để xử lý độ đục
Hàm lượng cặn của nước
nguồn (mg/l)
Liều lượng phèn nhôm Al
2

(SO
4
)
3
không chứa nước (mg/l)
Đến 100
101-200
201-400
401-600
601-800
801 -1000
1001 -1400
25-35
30-40
35-45
45-50
50-60
60-70
70-80
(Bảng 6.3. Liều lượng phèn để xử lý nước, TCXDVN 33 : 2006)
Ứng với hàm lượng cặn nước nguồn 920mg/l, chọn lượng phèn P=80 mg/l;
Nước nguồn không có độ màu;
GVHD : Dương Thò Thành 23
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
- Dung tích bể hoà trộn phèn tính theo công thức:
)(
..10000
..
1000..

100
1000
..
3
m
b
PnQ
b
P
nQ
W
h
p
h
p
h
γ
γ
==
Trong đó :
Q
:Lưu lượng nước xử lý (m
3
/h). Q= 83,3 m
3
/h;
n
: Thời gian giữa hai lần hoà tan phèn, lấy
n
= 12 giờ (công suất từ 1.200 –

10.000m³/ngđ – Điều 6.19 – TCXDVN 33 : 2006);
p
P
: Liều lượng lượng phèn dự tính cho vào nước (g/m
3
). P
p
= 80mg/l = 80g/m
3
;
h
b
: Nồng độ dung dòch phèn trong thùng hoà trộn (%). (Theo điều 6.20 - TCXDVN-
33:2006 từ 10 – 17%) Chọn
h
b
=10%;
γ
: Khối lượng riêng của dung dòch
1
=
γ
tấn/m
3
.
Trong bài toán này loại phèn sử dụng để làm chất keo tụ là phèn nhôm Al
2
(SO
4
)

3
không chứa
nước.
- Vậy dung tích bể hoà trộn phèn là:
³8,0799,0
110000.10
80123,83
3
mm
xx
xx
W
h
≈==
- Chọn kích thước bể 1 x 1 x 0,8 m = 0,8 m
3
Chọn chiều cao an toàn cho bể hoà trộn phèn là : 0,4 m. (Theo tiêu chuẩn chọn chiều cao an toàn
nằm trong khoảng 0,3 ÷ 0,5 m).
Tính toán thiết bò khấy trộn phèn
- Khuấy bằng máy trộn cánh quạt;
- Dung tích bể khấy trộn được tính ở trên là W
h
= 0,8 m
3
;
- Bể được thiết kế hình vuông kích thước: a x b x h = 1,0m x 1,0m x 0,8 m;
- Chọn số vòng quay cánh quạt là 60 vòng/phút (Quy phạm ≥ 40 vòng/phút);
- Chiều dài cánh quạt lấy bằng 0,45 bề ngang bể (Quy phạm = 0,4 ÷ 0,45b).
l
cq

= 0,45xb = 0,45x1,0m = 0,45 m.
Vậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là : 0,45mx2 = 0,9 m
- Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế là 0,15 m
2
cánh quạt/1 m
3
phèn trong bể.
f
cq
= 0,15xW
h
= 0,15 x 0,8 = 0,12 m
2
- Chiều rộng mỗi cánh quạt là:
m 13,0
45,02
12,0
.
2
1
===
xl
f
b
cq
cq
cq
- Năng lượng khuấy trộn cần thiết:
53
...

kh
DnkP
ρ
=
(W)
GVHD : Dương Thò Thành 24
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756
Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m³/ngày
Trong đó:
k: hệ số sức cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy, k = 1,08 với cánh khuấy
kiểu phẳng hai cánh;
ρ: Khối lượng riêng của dung dòch, ρ = 1000 kg/m
3
;
n: số vòng quay trong 1 giây, n = 60 vòng /p = 1vòng/s;
D
kh
: Đường kính cánh khuấy, D
kh
= 0,9 m.
7,6379,0*1*1000*08,1...
5353
===
kh
DnkP
ρ
(W)
- Kiểm tra số Reynold:
10000112.910
10.89,0

100060/609,0..
3
22
>>=
××
==
−
µ
ρ
nD
N
kh
R
Đạt chế độ chảy rối
- Công suất động cơ: Chọn hiệu suất 80%
797
8,0
7,637
===
η
P
N
W
2. Bể tiêu thụ phèn.
- Dung tích bể tiêu thụ phèn được tính theo công thức :
0,1
8
10.80,0.
===
t

hh
t
b
bW
W
m
3
Trong đó :
t
b
: Nồng độ dung dòch phèn trong thùng tiêu thụ (%). (Theo điều 6.20 - TCXDVN –
33 – 2006 nồng độ phèn trong bể tiêu thụ lấy bằng 4 ÷ 10% tính theo sản phẩm không
ngậm nước). Chọn b
t
= 8%;
h
b
: Nồng độ dung dòch phèn trong thùng hoà trộn (%)Chọn b
h
= 10%;
Chọn hai bể tiêu thụ đặt trong trạm, một bể làm việc còn một bể chuẩn bò dung dòch dự trữ;
Kích thứơc mỗi bể : a x b x h = 1,0m x 1,0m x 1,0m = 1m³;
Lấy chiều cao an toàn cho bể tiêu thụ phèn là 0,3 m. (Theo tiêu chuẩn chọn chiều cao an toàn
nằm trong khoảng 0,3 ÷ 0,5 m).
Dung dòch phèn 7% ở bể tiêu thụ được đònh lượng đều với lưu lượng không đổi bằng bơm đònh
lượng để đưa vào bể trộn cơ khí phía sau
Tính toán thiết bò khuấy trong bể tiêu thụ phèn
Chọn số vòng quay cánh quạt là 60 vòng/phút (Quy phạm ≥ 30 vòng/phút). Chiều dài cánh quạt
lấy bằng 0,45 bề ngang bể (Quy phạm = 0,4 ÷ 0,45b).
l

cq
= 0,45.b = 0,45.1 = 0,45 m.
- Vậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là : 0,45.2 = 0,9 m
- Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế là 0,15 m
2
cánh quạt/1 m
3
phèn trong bể.
f
cq
= 0,15.W
t
= 0,15.1,0 = 0,15 m
2
GVHD : Dương Thò Thành 25
SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo – MSSV: 904T1756