Đánh giá nồng độ clo dư trong nước máy ở hộ gia đình của người dân cư trú tại thành phố huế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC

ĐẶNG HỒNG NHUNG

ĐÁNH GIÁ NỒNG ĐỘ CLO DƯ TRONG NƯỚC MÁY
Ở HỘ GIA ĐÌNH CỦA NGƯỜI DÂN CƯ TRÚ
TẠI THÀNH PHỐ HUẾ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
BÁC SĨ Y HỌC DỰ PHÒNG

Người hướng dẫn
PGS.TS. HOÀNG TRỌNG SĨ

Huế - 2016


Lời Cảm Ơn
Để hoàn thành luận văn này, em xin chân thành cảm ơn
PGS.TS Hoàng Trọng Só, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ
bảo cho em trong suốt quá trình tiến hành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Công ty TNHH MTV Xây dựng và
Cấp nước Thừa Thiên Huế, nhà máy nước Quảng Tế II đã tạo mọi
điều kiện tốt nhất giúp em hoàn thành bài luận văn này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến phòng Quản lý chất lượng nước,
phòng Quản lý mạng Công ty TNHH MTV Xây dựng và Cấp nước
Thừa Thiên Huế đã cung cấp những thông tin và số liệu cần thiết cho
em trong quá trình thực hiện luận văn.
Cảm ơn thầy cô giáo đã dạy dỗ em trong suốt 6 năm học vừa qua

để em có đủ kiến thức cũng như kỹ năng thực hiện nghiên cứu này.
Xin chân thành cảm ơn sự động viên, chia sẻ những khó khăn của
gia đình, thầy cô và bạn bè trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Do thiếu thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn
này chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Vì vậy, kính mong thầy cô và các
bạn đóng góp ý kiến để luận văn thêm hoàn chỉnh.
Huế, tháng 5 năm 2016
Đặng Hồng Nhung


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết
quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và và chưa từng được ai công
bố trong bất cứ công trình nào khác. Nếu có gì sai sót tôi xin chịu hoàn toàn
trách nhiệm.
Tác giả luận văn

Đặng Hồng Nhung


KÝ HIỆU VIẾT TẮT
WHO

World Health Organization

BYT

Bộ Y tế

PVC

Polyvinylclorua

HDPE

Hight Density Polyethylene

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

VSV

Vi sinh vật

PAC

Poly Aluminium Chloride

CBVC

Cán bộ viên chức

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

MTV

Một thành viên

BOD

Biochemical oxygen Demand

SS

Suspended Solids

USA

United States of America


MỤC LỤC
BOD Biochemical oxygen Demand..................................................................4
SS Suspended Solids.........................................................................................4
USA United States of America.........................................................................4
MỤC LỤC.........................................................................................................5
ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................................1
Chương 1...........................................................................................................3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................................3
1.1. KHÁI QUÁT VỀ KHỬ TRÙNG NƯỚC MÁY BẰNG CLO...........3
1.2. GIỚI THIỆU VỀ DÂY CHUYỀN XỬ LÍ NƯỚC MÁY CỦA
CÔNG TY TRÁCH NHIỄM HỮU HẠN MỘT THÀNH VIÊN XÂY
DỰNG VÀ CẤP NƯỚC THỪA THIÊN HUẾ.......................................10

1.3. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN.................................................14
1.4. GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA BÀN NGHIÊN CỨU...................................16
Chương 2.........................................................................................................17
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................17
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU..........................................................17
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................17
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..............................................................................24
3.1. ĐÁNH GIÁ NỒNG ĐỘ CLO DƯ TRONG NƯỚC MÁY TẠI NHÀ
CỦA NGƯỜI DÂN.................................................................................24
3.2. KIẾN THỨC, THÁI ĐỘ, THỰC HÀNH VỀ KHỬ TRÙNG NƯỚC
MÁY BẰNG CLO CỦA NGƯỜI DÂN.................................................28
Chương 4.........................................................................................................33
BÀN LUẬN....................................................................................................33
4.1. ĐÁNH GIÁ NỒNG ĐỘ CLO DƯ TRONG NƯỚC MÁY TẠI NHÀ
CỦA NGƯỜI DÂN.................................................................................33


4.2. KIẾN THỨC, THÁI ĐỘ, THỰC HÀNH CỦA NGƯỜI DÂN VỀ
KHỬ TRÙNG NƯỚC MÁY BẰNG CLO.............................................39
KẾT LUẬN.....................................................................................................42
KIẾN NGHỊ....................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................44


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Hơn 100 năm nay, clo được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới để khử
trùng nước ăn uống sinh hoạt hằng ngày. Tại Việt Nam, hầu hết các nhà máy
xử lý nước đều sử dụng clo hoặc các hợp chất của clo để khử trùng. Do đặc

tính có thể tiêu diệt hoặc bất hoạt các vi sinh vật trong nước, nên việc sử dụng
clo, bên cạnh tác dụng khử trùng trực tiếp trong quá trình xử lý nước ăn uống
và sinh hoạt, còn đảm bảo lượng clo dư trong hệ thống phân phối đủ để đảm
bảo ngăn chặn sự tái nhiễm của vi khuẩn [2].
Nồng độ clo dư là một trong những chất chỉ điểm quan trọng trong
chương trình giám sát chất lượng nước uống và sinh hoạt. Tuy nhiên, do
nhiều nguyên nhân (chất lượng đường ống kém, sự rò rỉ nước...) mà nồng độ
clo dư thường bị suy giảm nhanh chóng và không đạt yêu cầu. Vì vậy, để cải
thiện và nâng cao chất lượng nước máy cho sinh hoạt và ăn uống cho nhân
dân, việc đánh giá đúng nồng độ clo dư trong mạng lưới ống dẫn phân phối là
một yêu cầu không thể thiếu.
Theo Công ty trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Xây dựng và Cấp
nước Thừa Thiên Huế, hiện nay 99,9% người dân thành phố Huế đã được cấp
nước sạch [8]. Nhưng do một số yếu tố như tuổi thọ đường ống vận chuyển
nước, khoảng cách so với địa điểm xử lý nước sạch...nên nồng độ clo dư tại
vòi nước máy ở hộ gia đình người dân tiêu thụ nước có thể không đảm bảo
đúng tiêu chuẩn qui định và điều này sẽ ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe
người tiêu dùng [2].
Thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu nồng độ clo dư nhằm tìm
hiểu tác dụng và các yếu tố ảnh hưởng đến clo dư trong nước máy [3], [9],
[10]. Nghiên cứu của Rosalam HJ. Sarbatly và Duduku Krishnaiah cho kết
quả nồng độ clo dư trung bình là 0,31 ± 0,04mgCl2/L và tìm ra nhiệt độ của


2
các nước vùng nhiệt đới, lượng mưa hàng năm và ánh nắng mặt trời là các
yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ clo dư trong nước [9]. Theo Julius và cộng sự,
nồng độ clo dư trong nước máy phụ thuộc vào khoảng cách từ nhà máy nước
đến các địa điểm nghiên cứu, chế độ bơm của nhà máy và chu kỳ clo dư trong
một ngày [10].

Trong thời gian qua, tại Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu
về nồng độ clo dư trong nước máy và yếu tố liên quan. Tuy nhiên vấn đề kiến
thức, thái độ, thực hành của người dân về khử trùng nước sinh hoạt bằng clo
vẫn chưa được quan tâm nhiều và làm rõ. Chính vì thế em thực hiện đề tài
nghiên cứu “Đánh giá nồng độ clo dư trong nước máy ở hộ gia đình của
người dân cư trú tại thành phố Huế” với mục tiêu:
1. Đánh giá nồng độ clo dư trong nước máy ở nhà của người dân tại
thành phố Huế.
2. Đánh giá kiến thức, thái độ và thực hành về khử trùng nước máy
bằng clo của người dân tại địa điểm nghiên cứu.


3
Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. KHÁI QUÁT VỀ KHỬ TRÙNG NƯỚC MÁY BẰNG CLO
1.1.1. Một số khái niệm về khử trùng nước máy bằng clo
- Clo dư: Nồng độ của clo có trong nước sau khi nhu cầu oxy hóa đã
được bão hòa.
- Clo tự do: Lượng clo có trong nước như khí hòa tan (Cl2), axit
hypochlorous (HOCl), và hoặc ion hypoclorit (OCl -) không được kết hợp với
ammonia hoặc hợp chất khác trong nước.
- Clo liên kết (Combined chlor): phần của clo dư tổng số tồn tại dưới
dạng các cloramin, cloramin hữu cơ và nitơ triclorua (NCl3).
- Tổng clo: Tất cả các loại hóa chất có chứa clo trong trạng thái oxy hóa.
- Nước sinh hoạt (Drinking water): Nước đã qua xử lý dùng cho sinh
hoạt. Nước sinh hoạt còn được gọi là nước máy.
- Xử lý nước (Water treatment): Xử lý nước là quá trình làm sạch nước
phù hợp cho mục đích ăn uống và các mục đích khác.

- Khử trùng: Quá trình tiêu diệt hay loại bỏ các VSV gây bệnh trong
nước như vi rút, vi khuẩn, nguyên sinh động vật. Khử trùng là một công đoạn
trong quá trình làm sạch nước máy.
- Tái nhiễm khuẩn: Là sự nhiễm khuẩn lại nguồn nước sau khi đã xử lý.
- Clo hóa: Quá trình thêm vào nước khí clo hay các chất từ đó sinh ra
axit hypoclorơ nhằm để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, động vật, thực
vật; để oxi hóa các chất hữu cơ; để hỗ trợ sự keo tụ hoặc để khử mùi hôi thối.
Thông thường, mục đích chính của clo hóa là diệt khuẩn.


4
1.1.2. Sử dụng Clo và các hợp chất của clo trong khử trùng nước sinh hoạt
1.1.2.1. Sử dụng clo trong khử trùng
Clo được sử dụng trong khử trùng nước thường là clo lỏng, đây là dạng
nén của khí clo dưới áp suất cao trong các bình trụ bằng thép. Clo lỏng là clo
nguyên chất, có màu vàng xanh và có khối lượng riêng là 1,47 kg/l [1].
Khi sử dụng, để pha clo dưới áp suất cao vào nước, người ta dùng thiết
bị giảm áp để clo bốc hơi hòa vào trong nước. Như vậy, khi sử dụng clo lỏng
trong khử trùng nước, các nhà máy xử lý nước cần sử dụng thiết bị chuyên
dụng để đưa clo vào nước gọi là cloratơ [1].
Khả năng khử trùng của clo (Cl2) có được là do tính oxi hóa mạnh của
các thành phần được hình thành khi hòa tan clo vào trong nước. Khi hòa tan
vào nước, clo sẽ phản ứng với nước:
Cl2 + H2O

H+ + Cl- + HClO (1.1)

Axit Hypoclorơ (HClO) có thể bị phân ly thành các ion theo phản ứng
HClO

H+ + ClO-

(1.2)

Cả HClO và OCl- đều có tính oxi hóa mạnh và có khả năng thẩm thấu
qua màng tế bào do đó chúng có thể oxi hóa hệ enzim trong vi sinh vật
(VSV), điều này sẽ làm cho VSV mất khả năng hoạt động và chết đi.
Để tránh tình trạng tái nhiễm khuẩn nước sau xử lý, người ta thường
phải đảm bảo có một lượng clo dư trong nước khi cung cấp đến nhà dân.
Lượng Clo dư phụ thuộc vào nồng độ Clo dùng để khử trùng, tuy nhiên sự
thay đổi của nồng độ clo dư theo nồng độ Clo sử dụng rất phức tạp.


5

Hình 1.1: Sự thay đổi của nồng độ clo dư theo liều lượng clo sử dụng
Từ đồ thị trên ta thấy sự biến động clo dư thay đổi theo bốn vùng:
- Vùng đầu tiên ở liều clo sử dụng thấp, clo dư không được tìm thấy.
Vùng này được gọi là nhu cầu clo trực tiếp trong đó clo sẽ được dùng để oxi
hóa các chất dễ phản ứng như chất sắt và sunfit.
- Vùng kế tiếp, nồng độ clo dư tăng lên theo nồng độ clo thêm vào.
Vùng này xuất hiện khi trong nước có chứa các hợp chất của nitơ hay các hợp
chất hữu cơ chứa nitơ. Trong vùng này, clo dư được phát hiện phần lớn tồn tại
ở dạng monocloamin và chúng được gọi là clo kết hợp dư. Clo kết hợp dư
tăng lên do amoniac bị clo hóa thành monocloamin.
- Vùng thứ 3, nồng độ clo dư lại giảm xuống. Điều này xảy ra do
monocloamin tiếp tục bi oxi hóa thành khí nitơ hay nitrat. Điểm nhỏ nhất của
nhánh đi xuống được gọi là điểm ngắt (breakpoint), điểm này đánh dấu sự
phân hủy hoàn toàn monocloamin trong nước.

6
- Vùng cuối cùng là vùng nồng độ clo dư tăng tuyến tính 1:1 với liều
lượng clo sử dụng. Trong vùng này, clo dư tồn tại ở dạng hỗn hợp Cl 2, HClO
và ion OCl-.
Do vậy, khi dùng clo để khử trùng nước, liều clo cần cung cấp thường
cao hơn nhiều so nồng độ cần thiết để diệt trùng. Vì thế, để tính toán liều
lượng clo cần thiết cho khử trùng nước, ta có thể áp dụng công thức sau [29]:
DCl2 = ICD + 8,6TNK + CFAC

(1.3)

Trong đó:
CFAC: Nồng độ clo dư yêu cầu (mg/L)
DCl2: Nồng độ clo cần thiết dùng để khử trùng (mg/L)
TNK: Tồng Nitơ Kjeldahl của nước (mg/L)
ICD: Nhu cầu clo trực tiếp (mg/L)
Lượng clo dư có thể kết hợp với các hợp chất hữu cơ có mặt trong nước
để tạo thành các hợp chất cơ clo hay cơ brom, đây là các chất độc, có khả
năng gây ung thư cho người sử dụng. Vì vậy, hiện nay tại các nước phát triển,
clo không còn được sử dụng tromg khử trùng nước sinh hoạt [3].
1.1.2.2. Sử dụng các hợp chất của clo trong khử trùng
Các hợp chất của clo thường được sử dụng trong khử trùng nước là
clorua vôi (clo bột), nước Javel (clo nước), ClO 2 và cloamin. Trong đó,
cloamin thường được sử dụng để khử trùng nước máy trong quy mô nhỏ còn
trong công nghiệp, các chất như clorua vôi, nước javel được sử dụng rộng rãi
hơn. Ở đây, ta chỉ tìm hiểu cơ chế khử trùng của nước javel trong nước.
Javel là dung dịch hỗn hợp của NaCl và NaOCl. Cơ chế khử trùng của
javel cũng tương tự như Clo:
Na+ + OCl- (1.4)

NaOCl

Ion Hypoclorit được tạo thành có thể tiếp tục phản ứng theo phương trình
H2O

H+ + OH-

OCl- + H+

HOCl

(1.5)
(1.6)


7
Như vậy, khi sử dụng Javel làm chất khử trùng thì HOCl và OCl - cũng
được tạo thành và đóng vai trò là tác nhân diệt trùng như khi sử dụng khí Cl2 do
đó các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng khử trùng của Javel cũng giống như Cl2.
Khi sử dụng javel làm hóa chất khử trùng thì nó không tạo thành môi
trường axit nên khả năng khử trùng của javel thấp hơn Clo. Tuy nhiên, Javel
được sử dụng làm hóa chất khử trùng rộng rãi hơn bởi vì Clo là một chất khí
rất độc, được lưu giữ ở áp suất cao nên rất nguy hiểm khi rò rỉ. Bên cạnh đó,
việc sử dụng Javel còn có ưu điểm là không tạo thành các hợp chất cơ clo
(brom) có khả năng gây ung thư khi trong nước có mặt các hợp chất hữu cơ.
Trong các dây chuyền xử lý nước máy của các nhà máy nước thuộc
Công ty TNHH MTV Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế, javel được sử
dụng làm hóa chất khử trùng chính [3].
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng khử trùng của Clo

1.1.3.1. Nồng độ clo và thời gian tiếp xúc
Yếu tố đầu tiên ảnh hưởng đến khả năng khử trùng của clo là nồng độ
hóa chất khử trùng được sử dụng và thời gian tiếp xúc của hóa chất khử trùng.
Theo định luật Chick, hiệu quả khử trùng được xác định là:
k = Λ.Cn

Nt
= exp(− kt )
N0

(2.1)

N0 – số sinh vật ban đầu có mặt trong nước chưa khử trùng
Nt – số sinh vật sống sót tại thời điểm t, ứng với nồng độ chất khử trùng C
k – hằng số vận tốc, k phụ thuộc vào loại VSV, chất khử trùng và điều
kiện xử lý
t – thời gian tiếp xúc
Λ – hệ số tử vong của VSV khi có mặt chất khử trùng
C – nồng độ chất khử trùng (giả thiết là không đổi trong quá trình khử trùng)
n – hằng số, có tên là hệ số pha loãng (gần bằng 1)


8
Nếu xấp xỉ n bằng 1 thì phương trình (2.1) trở thành:
Nt
= exp(− Λ.C.t )
N0

(2.2)

Do Λ là hằng số nên ta dễ dàng thấy được hiệu quả khử trùng của clo phụ
thuộc vào nồng độ chất khử trùng và thời gian tiếp xúc giữa chất khử trùng và
VSV (t). Nồng độ clo càng cao thì khả năng khử trùng của clo càng lớn và vì vậy
thời gian tiếp xúc hóa chất cần thiết để khử trùng càng giảm [1], [5], [6].
1.1.3.2. pH môi trường
Khả năng khử trùng của HClO cao hơn OCl- (khả năng diệt trùng của
HClO cao hơn của ion ClO- khoảng 100 lần, do đó trong môi trường axit thì
Clo có tính khử trùng cao hơn vì phản ứng (2.2) sẽ chuyển dịch theo chiều
nghịch tạo thành axit hypoclorơ (HClO). Như vậy, khả năng khử trùng của
clo và các hợp chất tỉ lệ nghịch với độ pH của nước.
Sự thủy phân Cl2 thành HOCl gần như hoàn toàn ở pH lớn hơn 4. Nồng
độ HOCl và OCl- bằng nhau ở pH 7,5 trong khi ở pH 6,5 thì 90% lượng clo
dư tồn tại dưới dạng HOCl và nếu pH đạt dưới 5 thì gần như hoàn toàn clo
dư tồn tại ở dạng HOCl. Tuy nhiên, trong khử trùng nước người ta không tiến
hành khử trùng ở pH thấp vì sẽ gây tốn kém và có khả năng các công trình xử
lý bị ăn mòn do môi trường axit. Đặc biệt, quá trình khử trùng sẽ không được
tiến hành ở pH thấp hơn 4 vì khi đó chlo dư sẽ tồn tại dưới dạng Cl 2 là một
chất khí rất độc. Thông thường, quá trình khử trùng được tiến hành ở pH vào
khoảng 6 – 7 [1] [5], [6].
1.1.3.3. Nhiệt độ
Ngoài các yếu tố nồng độ, thời gian tiếp xúc và pH môi trường, khả
năng khử trùng của clo cũng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ
tăng làm độ nhớt giảm xuống, đồng thời chuyển động nhiệt tăng lên làm quá
trình khuếch tán chất qua vỏ tế bào cũng dễ dàng hơn. Do đó, quá trình khử


9
trùng cũng đạt hiệu quả cao hơn. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ khử
trùng của clo được biểu diễn qua phương trình sau:
lg

t1 E × (T2 − T1 )
=
t2
R × T2 × T1

Trong đó:
- T1, T2: Nhiệt độ nước tính theo độ K
- t1, t2: Thời gian tiếp xúc (phút) cần thiết để khử trùng nước đến mức
yêu cầu tương ứng với nhiệt độ T1 và T2
- E: Năng lượng hoạt hóa của chất khử trùng
- R: Hằng số chất khí (R = 1,99 kcal/độ) [5], [6].
1.1.3.4. Độ đục
Ngoài các yếu tố trên, khả năng khử trùng của clo cũng phụ thuộc vào độ
đục của nguồn nước. Khi nguồn nước có độ đục cao, sự tiếp xúc giữa hóa chất
khử trùng và VSV kém, đồng thời clo cũng bị suy giảm do phản ứng với các
chất rắn lơ lửng do đó khả năng khử trùng của nó cũng sẽ giảm sút [1], [5], [6].
1.1.4. Hàm lượng clo dư trong nước
Hầu hết các nhà máy xử lý nước ăn uống và sinh hoạt tại Việt Nam đều
sử dụng clo hoặc các hợp chất của clo để khử trùng nước do clo có thể tiêu
diệt hoặc bất hoạt các vi sinh vật trong nước. Việc sử dụng clo, bên cạnh tác
dụng khử trùng nước trực tiếp trong quá trình xử lý nước ăn uống và sinh
hoạt, còn đảm bảo lượng clo dư trong hệ thống phân phối đủ để đảm bảo ngăn
chặn sự phát triển của vi khuẩn.
Do đó sự có mặt của clo dư trong nước ăn uống chứng tỏ rằng: Hàm
lượng clo được sử dụng hiệu quả và phù hợp để khử trùng, tiêu diệt các vi
khuẩn và một số virus có khả năng gây bệnh tiêu chảy và nước sau xử lý được
bảo vệ không bị tái nhiễm vi khuẩn trong suốt quá trình phân phối và lưu giữ.
Do đó đây là một chỉ tiêu quan trọng để xác định nước sau xử lý có phù hợp
để sử dụng cho ăn uống hay không [2].

10
1.1.4.1. Phơi nhiễm
Con người phơi nhiễm với clo chủ yếu do sử dụng nước có clo dư tự
do. Tuy nhiên, do clo là chất có tính hoạt động mạnh và trong quá trình xử lý
và khử trùng nước, chỉ một lượng nhỏ được sử dụng do đó nước tại các hộ gia
đình thường có hàm lượng clo dư rất thấp [2].
1.1.4.2. Xử lý clo dư trong nước
Do clo được sử dụng để khử trùng nước ăn uống và để duy trì một hàm
lượng clo dư vừa đủ để nước không bị tái nhiễm trong quá trình phân phối, nên
việc loại bỏ clo dư nói chung là không cần thiết. Tuy nhiên, nếu hàm lượng clo dư
trong nước > 0,5mgCl2/L thường gây mùi khó chịu cho người sử dụng [2].
Nếu thấy nước của gia đình nặng mùi clo, để giảm mùi clo trước khi sử
dụng bằng cách đơn giản như sau: chứa nước vào phương tiện lưu trữ nước của
gia đình (không đậy nắp) trong một khoảng thời gian ngắn để clo bay hơi hết [2].
1.1.4.3. Giới hạn cho phép của hàm lượng clo dư trong nước
Theo QCVN 01: 2009/BYT, hàm lương clo dư trong nước ăn uống và
sinh hoạt có thể dao động trong khoảng từ 0,3mgCl2/L – 0,5mgCl2/L để đảm
bảo ngăn chặn sự phát triển trở lại của các vi khuẩn gây bệnh cũng như hạn
chế mùi khó chịu cho người sử dùng [2].
1.2. GIỚI THIỆU VỀ DÂY CHUYỀN XỬ LÍ NƯỚC MÁY CỦA CÔNG
TY TRÁCH NHIỄM HỮU HẠN MỘT THÀNH VIÊN XÂY DỰNG VÀ
CẤP NƯỚC THỪA THIÊN HUẾ
Hệ thống trạm xử lý nước máy cho sinh hoạt của Công ty TNHH MTV
Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế có 9 nhà máy nước, với tổng công suất
thiết kế 99.200 m3/ngày đêm. Các nhà máy đó bao gồm:
- Nhà máy nước Vạn Niên (*);
- Nhà máy nước Quảng Tế I (*);
- Nhà máy nước Quảng Tế II (*);

11
- Nhà máy nước Giã Viên (*);
- Nhà máy nước Tứ Hạ;
- Nhà máy nước Nam Đông;
- Nhà máy nước Chân Mây;
- Nhà máy nước A Lưới;
- Nhà máy nước Bạch Mã;
Ghi chú: (*) - các nhà máy nước xử lý cung cấp nước cho khu vực thành
phố Huế. Trong đó, nhà máy nước Vạn Niên là trạm bơm cấp 1 cung cấp
nước thô cho các nhà máy Quảng Tế I và Quảng Tế II.Nhà máy nước Giã
Viên vừa là trạm bơm cấp 1 vừa là nhà máy xử lý nước.Nhà máy nước Quảng
Tế I là nơi sản xuất Javel cung cấp cho quá trình khử trùng của cả ba nhà
máy xử lý nước.
Các nhà máy xử lý nước máy trực thuộc công ty có dây chuyền công
nghệ xử lý khác nhau tùy thuộc vào điều kiện nguồn nước, thời gian xây dựng
nhà máy... và nhiều yếu tố ảnh hưởng khác. Tuy nhiên, về cơ bản các dây
chuyền này đều bao gồm các công đoạn chính là:
- Keo tụ và lắng để loại chất rắn lơ lửng của nguồn nước;
- Lọc để loại các chất hợp chất hữu cơ trong nước;
- Khử trùng nhằm loại các vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước [3], [4].
Trong khuôn khổ của nghiên cứu này, em chỉ đưa ra dây chuyền công
nghệ của Nhà máy nước Quảng Tế II làm minh họa cụ thể cho các dây chuyền
xử lý nước đang được sử dụng để sản xuất nước máy cho sinh hoạt của nhân
dân thành phố Huế. Qua dây chuyền này, em cũng sẽ giới thiệu về khâu sử
dụng hóa chất khử trùng trong xử lý nước máy của dây chuyền hiện tại.
Nhà máy xử lý nước Quảng Tế II được xây dựng năm 1997, công suất
thiết kế toàn bộ là 55.000 m 3/ngày đêm bao gồm 2 đơn nguyên, công suất giai
đoạn 1 gồm 1 đơn nguyên là 27.500 m 3/ngày đêm. Nhà máy xử lý nước

12
Quảng Tế II đưa vào sử dụng từ năm 1998, có công nghệ xử lý tiên tiến, hiện
đại, thiết bị đồng bộ và bán tự động.
Nhà máy xử lý nước Quảng Tế II sử dụng nguồn nước sông Hương để
sản xuất nước sạch cung cấp cho người dân thành phố Huế. Nguồn nước này
được Nhà máy nước Vạn Niên thu từ thượng nguồn sông Hương và dẫn đến
nhà máy thông qua tuyến ống DN800 bằng gang cầu Pháp.
Nước thô được dẫn đến nhà máy vào đến hệ thống cửa thu tạo phản
ứng với chất keo tụ PAC. Tại cửa thu có hệ thống khuấy trộn bao gồm cánh
khuấy nhanh để phân tán hóa chất keo tụ tốt hơn sau đó đến bể khuấy chậm
để tăng khả năng tạo bông cặn của PAC với SS trong nước.
Nước sau khi qua bể phát triển bông cặn được dẫn đến bể lắng
MULTIFLO với các tấm lamen được xếp song song theo phương nghiêng. Do
sự thay đổi chiều của dòng chảy, các hạt bông cặn có kích thước và khối
lượng đủ lớn trong nước sẽ bị lắng tại các tấm lament rồi trượt về các hố thu
cặn ở phần đáy bể chứa. Tại đây, bùn cặn được định kỳ tháo ra ngoài bằng hệ
thống van xả.
Nước sau khi qua bể lắng được đưa đến bể lọc cát nhanh AQUAZUR.
Vật liệu lọc của bể là cát thạch anh với đường kính hạt từ 0,9 – 1,2 mm, chiều
dày lớp cát lọc này vào khoảng 1,0 – 1,2 m. Qua bể lọc cát nhanh, các hạt cặn
kích thước nhỏ cũng sẽ bị loại hoàn toàn nhưng các hạt cặn bị giữ lại có thể
lấp kín các khe hở giữa các hạt cát gây tắc lọc. Vì vậy, sau một khoảng thời
gian nhất định, người ta tiến hành rửa ngược bằng cách bơm kết hợp nước và
không khí nén.
Sau khi nước qua bể lọc, hóa chất khử trùng (ở đây là javel) được hòa
vào nước trước khi đến bể chứa. Nước và hóa chất khử trùng được dẫn đến bể
chứa nước sạch thông qua hệ thống mương dẫn gấp khúc. Tại đây, do sự
chuyển động đảo chiều liên tục của dòng nước, sự hòa trộn giữ nước và hóa

chất khử trùng diễn ra tốt hơn.


13
Nước được đưa đến dự trữ ở bể chứa nước sạch để cung cấp cho nhu
cầu của thành phố. Tại bể chứa nước sạch, javel có đủ thời gian tiếp xúc cần
thiết để đạt hiệu quả khử trùng mong muốn.
Do cao trình của nhà máy lên đến + 40 m nên nước từ bể chứa nước
sạch được dẫn thẳng đến mạng lưới cấp nước mà không thông qua bơm cấp 2
hay đài nước.

Hình 1.2: Dây chuyền công nghệ xử lý nước máy tại Nhà máy nước
Quảng Tế II [8]
Trong dây chuyền này, hóa chất khử trùng được sử dụng là nước Javel,
đây là một dung dịch có hàm lượng clo tự do lớn, khả năng bay hơi clo cao.
Vì vậy, nước Javel được điều chế trực tiếp từ muối ăn ngay tại nhà máy nước
Quảng Tế I bằng máy điện phân CHLORTEC sau đó dẫn qua nhà máy Quảng
Tế II bằng đường ống riêng.
Nước sạch được dẫn vào máy CHLORTEC qua hai cột trao đổi ion
(một cột anionit và một cột cationnit) để làm mềm nước. Nước tiếp tục được


14
dẫn vào bể có cánh khuấy để pha trộn với muối (hiện nay, nhà máy đang sử
dụng muối Sa Huỳnh có độ tinh khiết khoảng 98%) để tạo dung dịch bão hòa.
Nước sau khi để lắng để loại tạp chất thì phần nước mặt được thu và đưa sang
bể định lượng để pha loãng thành nước muối có nồng độ 30 g/L rồi dẫn vào
bình điện phân. Trong bình điện phân có hai điện cực bằng Titan, quá trình
điện phân nước muối điễn ra theo cơ chế sau:
Trong nước muối đưa vào bình điện phân có sự phân ly:

H2O
NaCl

=

H+

+

OH-

Na+

+

Cl-

Dưới tác dụng của dòng điện một chiều sự điện phân xảy ra:
Ở Catot (-)
hoặc
Ở Anot (+)

2 H+ + 2e

=

H2

2 H2O + 2e

=

H2 + 2OH-

2 Cl- – 2e

=

Cl2

2 H2O + 2Cl-

=

H2 + 2OH- + Cl2

Khí clo (Cl2) tạo thành sẽ tiếp tục phản ứng với OH - và NaOH theo
phương trình:
Cl2 + 2OHhoặc

=

Cl2 + Na+ + OH- =

Cl- + ClO- + H2O
NaCl + NaClO + H2O
Nước Javel

Nước Javel được điện phân có nồng độ clo hoạt tính vào khoảng 6 –
8gCl2/L.

Nước Javel sau khi được điều chế được chứa trong bồn chứa bằng nhựa
PE, dung tích 4000 L sau đó được phân phối đến các nhà máy[8].
1.3. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
1.3.1. Nghiên cứu trong nước
- Nghiên cứu “Khảo sát sự biến động nồng độ clo dư trong nước cấp
sinh hoạt do công ty cấp nước Thừa Thiên Huế sản xuất” [3].


15
Nghiên cứu đã xây dựng chương trình “chlormap” nhằm thiết lập bản
đồ phân bố nồng độ clo dư trên mạng lưới cấp nước của Công ty TNHH MTV
Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế. Kết quả cho thấy nồng độ clo dư
trong nước máy trên toàn mạng lưới cấp dao động trong giới hạn lớn từ
0,1mgCl2/L đến 0,8mgCl2/L trong đó tỉ lệ mẫu không đạt tiêu chuẩn thấp
nhưng tỉ lệ mẫu vượt tiêu chuẩn cao. Nồng độ clo dư trong hệ thống tuyến
ống phía Nam sông Hương là 0,43mgCl 2/L cao hơn trong hệ thống tuyến ống
Bắc sông Hương 0,39mgCl2/L. Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ clo dư
trong nước máy của Công ty TNHH MTV Xây dựng và Cấp nước Thừa
Thiên Huế là kích thước ống, tuổi thọ đường ống, khoảng cách đến trạm xử lý
và điều kiện môi trường.
1.3.2. Nghiên cứu nước ngoài
- Nghiên cứu “Giám sát sự suy giảm nồng độ clo dư và ô nhiễm
coliform trong mạng lưới phân phối nước của Kampala, Uganda” [10].
Nghiên cứu được tiến hành tại hệ thống phân phối nước máy của thành
phố Kampala. Lấy mẫu được tiến hành tại năm hồ chứa nước Kampala GabaI,
và bốn vòi nước của người tiêu dùng ở trung tâm Kampala và các vùng ngoại
ô. Kết quả cho thấy nồng độ clo dư tại khu vực hồ chứa B là nơi gần nhà máy
nước nhất có nồng độ clo dư dao động trong khoảng từ 0,2mgCl2/L –
1,0mgCl2/L. Hồ 2 có nồng độ clo dư đạt khoảng từ 0,2mgCl2/L – 0,5mgCl2/L.
Hồ 1 có nồng độ clo dư trong khoảng 0,45mgCl2/L – 0,1mgCl2/L. Trong

nghiên cứu này, nồng độ clo dư trong nước máy phụ thuộc vào khoảng cách
từ nhà máy nước đến các địa điểm nghiên cứu là khu vực hồ chứa B > hồ 1 >
hồ 2, chế độ bơm của nhà máy và chu kỳ clo dư trong một ngày.
- Nghiên cứu “Hàm lượng clo dư trong hệ thống phân phối nước uống” [9].
Nghiên cứu giải thích nguyên tắc hoạt động và kiểm tra nồng độ của
clo dư trong hệ thống phân phối nước máy nằm ở bán đảo Malaysia. Kết quả


16
của nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ clo dư tại các điểm sử dụng là lớn hơn
0,3mgCl2/L. Tại nhà máy xử lý nước, clo được đo với nồng độ 3,58mgCl2/L,
tại nơi bắt đầu đổ vào hệ thống phân phối nước của khu vực nồng độ clo dư là
0,53mgCl2/L cao hơn so với tiêu chuẩn của WHO 0,3mgCl2/L – 0,5mgCl2/L.
Tác giả đã tìm ra những nguyên nhân gây ảnh hưởng đến nồng độ clo dư
trong hệ thống phân phối nước là nhiệt độ của các nước vùng nhiệt đới, lượng
mưa hàng năm và ánh nắng mặt trời.
1.4. GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA BÀN NGHIÊN CỨU
Thành phố Huế là thành phố trực thuộc Tỉnh Thừa Thiên Huế. Phía
Đông và phía Nam thành phố Huế giáp với thị xã Hương Thủy, phía Tây giáp
với huyện Hương Trà và phía Bắc giáp 2 huyện: Hương Trà và Phú Vang.
Tổng diện tích thành phố Huế là 71,68 km2, dân số 344.556 người và mật độ
dân số là 4207 người/km2 (theo niêm giám thống kê năm 2012). Thành phố
Huế có 27 phường.
Được công nhận là một trong 3 tỉnh có chất lượng nguồn nước tốt nhất
cả nước, Công ty TNHH MTV Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế đảm
bảo cấp nước sạch cho 99,9% người dân trong tỉnh. Mạng lưới hệ thống cung
cấp nước máy từng bước được cải cách về cả chất lượng và số lượng để đảm
bảo cung cấp cho người dân.

17
Chương 2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Đối tượng
- Nước máy và nồng độ clo dư trong nước máy tại hộ gia đình của
người dân sinh sống trên địa bàn thành phố Huế.
- Chủ hộ hoặc người trưởng thành ≥ 18 tuổi ở những hộ gia đình được
chọn vào mẫu nghiên cứu.
2.1.2. Thời gian
Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 4/2015 đến tháng 5/2016
2.1.3. Địa điểm
Tại 4 phường: Tây Lộc, Phước Vĩnh, Vĩ Dạ, Phú Hiệp thuộc thành phố Huế.
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu ngang trên mẫu ngẫu nhiên
2.2.2. Cỡ mẫu
Sử dụng công thức tính cỡ mẫu ước lượng tỷ lệ cho điều tra ngang

Zα2 / 2 . p (1 − p )
n=
e2
Trong đó:
- Z2α/2: Độ tin cậy, với độ tin cậy 95%, Z = 1,96
- p: Tỷ lệ hộ gia đình sử dụng nước máy có nồng độ clo dư đạt tiêu
chuẩn (0,3 mgCl2/L -0,5 mgCl2/L) [9].
Theo nghiên cứu tại Huế năm 2010, tỷ lệ hộ gia đình sử dụng nước
máy có nồng độ clo dư đạt tiêu chuẩn là 78,7% [3]. Vì vậy chọn p= 78,7%.

18
- e: Sai số mong muốn, trong đề tài này em chọn e = 0,06.
- Thay vào công thức trên:

1.962.0,79(1 − 0,79)
n=
= 178
0,06 2
Vậy n = 178.
Để tránh sai số trong chọn mẫu và tăng chính xác lên nên chọn mẫu
n= 200 mẫu nước.
2.2.3. Phương pháp chọn mẫu
Chọn mẫu chùm nhiều giai đoạn
- Giai đoạn 1: Chọn phường
Lập danh sách 27 phường thuộc thành phố Huế, dùng phương pháp bốc
xăm để chọn 2 phường Bắc sông Hương và 2 phường Nam sông Hương.
Kết quả 4 phường được chọn là: Phước Vĩnh, Vĩ Dạ, Tây Lộc, Phú Hiệp.
- Giai đoạn 2: Chọn đường
Tại mỗi phường đã chọn, lập danh sách các đường phố.
Dùng phương pháp bốc xăm để chọn 3 đường thuộc mỗi phường.
Tổng cộng 12 đường được chọn vào mẫu nghiên cứu: Đặng Huy Trứ,
Trần Phú, Phan Châu Trinh, Chi Lăng, Bạch Đằng, Hồ Xuân Hương, La Sơn
Phu Tử, Hoàng Diệu, Trần Quốc Toản, Nguyễn Sinh Cung, Hàn Mạc Tử, Tuy
Lý Vương.
- Giai đoạn 3: Chọn hộ gia đình
Tại mỗi đường phố, lập danh sách các chủ hộ theo thứ tự alphabet trên
một bảng, dùng bảng số ngẫu nhiên chọn 17 hộ gia đình. Tại mỗi nhà, chọn
chủ hộ hoặc người trưởng thành trên 18 tuổi có đủ khả năng trả lời câu hỏi để
phỏng vấn.

19
2.2.4. Phương pháp thu thập thông tin
2.2.4.1. Thu thập thông tin về tại Công ty trách nhiệm hữu hạn Một thành
viên Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế
2.2.4.2. Đo lường nồng độ clo dư trong nước máy tại hộ gia đình
- Phương pháp lấy mẫu:
Lấy mẫu tại vòi nước của các hộ gia đình được chọn vào mẫu điều tra.
Tiến hành lấy mẫu nước vào 2 đợt tháng 10/2015 và tháng 3/2016 tại các hộ
gia đình được điều tra với nguyên tắc cùng 1 vòi và vào buổi chiều.
Cách tiến hành: Xả nước đọng trong đường ống dẫn, trung bình là
khoảng 1-2 phút tại mỗi vòi. Sau đó tiến hành lấy nước vào cuvet và đo trực
tiếp, không lấy mẫu để đo clo dư trong phòng thí nghiệm do sự bay hơi nhanh
của clo trong quá trình vận chuyển làm kết quả đo không chính xác.
- Thiết bị đo nồng độ clo dư
Sử dụng hộp so màu lưu động: Đây là một dụng cụ đơn giản chuyên
dụng cho việc kiểm tra clo dư trong nước theo phương pháp so màu bằng mắt.
Hộp so màu có độ chính xác cao, các tiến hành dễ dàng và đặc biệt là rất
thuận tiện khi tiến hành xác định clo dư trong nước tại hiện trường. Thực tế,
bộ so màu lưu động là phương pháp duy nhất để kiểm tra clo dư tại hiện
trường, các phương pháp xác định clo dư khác đều phải tiến hành trong phòng
thí nghiệm.
- Phương pháp phân tích:
Cách đo nồng độ clo dư bằng bộ so màu: Lấy mẫu nước cần đo vào
cuvet 20 ml sau đó thêm vào cuvet 1-2 giọt thuốc thử orth-tolidine. Chờ trong
khoảng 5 phút để mẫu hiện màu hoàn toàn rồi cho cuvet vào hộp so màu
chuẩn và đọc kết quả so được.
Kết quả được chia làm 2 nhóm theo QCVN 01: 2009.
Nồng độ clo dư từ 0,3mgCl2/L – 0,5mgCl2/L: Đạt.

Nồng độ clo dư < 0,3mgCl2/L hoặc > 0,5mgCl2/L: Không đạt [9].