Đồ án thiết kế, tính toán hệ thống xử lý nước cấp Tân Lập Củ Chi

Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC CẤP NƯỚC CHO KHU VỰC BỐN ẤP ĐÔ THỊ
HÓA: TÂN ĐỊNH, TÂN LẬP, TÂN THÀNH, TÂN TIẾN – XÃ TÂN THÔNG
HỘI – HUYỆN CỦ CHI
Huyện Củ Chi có tất cả 21 xã và 1 thị trấn, trong đó xã Tân Thông Hội (trực thuộc
Trung Ương) là một trong những xã từ sau năm 1975 đến nay đã có những phát triển
vượt bậc trong các mặt: kinh tế, văn hóa, giáo dục, xã hội,… mà trực thuộc trong đó là
4 ấp: Tân Định, Tân Lập, Tân Thành, Tân Tiến là 4 ấp đô thị hóa điển hình của xã. Ủy
ban nhân dân thành phố Hồ Chí Minh đã quyết định phê duyệt đề án nông thôn mới
cho xã theo mô hình nông thôn mới trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa của
vùng ven thành phố Hồ Chí Minh. Theo đó, xã đã đề ra kế hoạch phát triển trong giai
đoạn 2009 – 2011 và định hướng phát triển đến năm 2020, trong đó đặc biệt chú trọng
và đầu tư nâng cấp cho khu vực 4 ấp đô thị hóa. Việc này đòi hỏi xã phải chuẩn bị triển
khai và thực thi việc xây dựng nâng cấp về hạ tầng kinh tế, cơ sở vật chất văn hóa, xã
hội, môi trường…
Khi cơ cấu kinh tế - xã hội trên địa bàn phát triển, đời sống của người dân ngày càng
được nâng cao, thì nhu cầu sử dụng nước để phát triển nông nghiệp, công nghiệp,
thương mại, dịch vụ cũng như nhu cầu tiêu dùng của người dân vô cùng cấp thiết. Hiện
nay khu vực 4 ấp đô thị hóa của xã chưa có trạm xử lý nước tập trung, người dân quanh
khu vực chủ yếu khai thác nước ngầm bằng giếng khoan để sử dụng, việc khai thác
không được quản lý tốt nên ngày càng bừa bãi và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tài
nguyên nước ngầm tại địa phương. Vì vậy, việc xây dựng trạm cấp nước tập trung, đảm
bảo về chất lượng cũng như lưu lượng cho sự phát triển bền vững của khu vực là hết
sức cấp thiết, nhằm hiện thực hóa định hướng quy hoạch và phát triển trong tương lai,
cũng như đảm bảo việc bảo vệ môi trường, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững.
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
-

Nghiên cứu lựa chọn nguồn nước cấp khả thi, áp dụng cho khu vực 4 ấp đô thị

hóa: Ấp Tân Định, ấp Tân Tiến, ấp Tân Lập, ấp Tân Thành – xã Tân Thông Hội
– huyện Củ Chi; đảm bảo việc bảo vệ môi trường.

-

Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước cấp tập trung đảm bảo cung cấp nước sạch
đạt chất lượng theo quyết định 1329/2002/BYT/QĐ và đáp ứng đủ cho nhu cầu
dùng nước đến hết năm 2020 của khu vực trên.
1


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

1.3 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
-

Phạm vi: Khu vực bốn ấp: Tân Định, Tân Tiến, Tân Lập, Tân Thành – xã Tân
Thông Hội – huyện Củ Chi.

-

Đối tượng: Kênh Đông – đoạn qua khu vực 4 ấp được nghiên cứu lấy làm nguồn
nước cấp, đồng thời nghiên cứu công nghệ xử lý nước cấp cho khu vực.

1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
1.4.1. Phương pháp điều tra, thu thập, tổng hợp số liệu
Thu thập các tài liệu, số liệu liên quan đến khu vực và nguồn cấp nước ở địa
phương.
1.4.2. Phương pháp đánh giá tổng hợp
Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập và phân tích. Xử lý số liệu và đánh giá dựa

trên các tiêu chuẩn, qui định hiện hành của nhà nước về chất lượng nguồn nước
cấp.
1.4.3. Phương pháp tham khảo tài liệu
Tham khảo các giáo trình xử lý nước cấp, thông tin từ giảng viên, tham khảo
thông tin từ các nguồn khác như các trang web liên quan...
1.4.4. Phương pháp so sánh phân tích
So sánh ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các loại công nghệ để chọn ra
dây chuyền xử lý tối ưu, cho kết quả xử lý tốt nhất mà vẫn đáp ứng được yêu
cầu về kinh tế.
1.4.5. Phương pháp đồ hoạ
Việc thực hiện các bản vẽ giúp cho những người có liên quan có thể hình dung
được một cách dễ dàng và nhanh chóng hình dáng, cao trình, vị trí, trình tự hoạt
động của các công trình trong công nghệ xử lý, đồng thời là cơ sở để xây dựng
dây chuyền xử lý nước cấp.
1.5 NỘI DUNG THỰC HIỆN
-

Thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của khu vực bốn ấp
đã nêu ở trên.

-

Nghiên cứu trữ lượng và chất lượng nguồn nước trong và ngoài khu vực.

-

Lựa chọn công nghệ xử lý nước phù hợp.

-

Tính toán thiết kế công nghệ đã lựa chọn.

-

Thực hiện các bản vẽ thiết kế.
2


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

CHƯƠNG 2:
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI
KHU VỰC 4 ẤP- XÃ TÂN THÔNG HỘI - HUYỆN CỦ CHI
2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1.1 Vị trí địa lý:
Khu vực 4 ấp: Tân Định, Tân Lập, Tân Thành, Tân Tiến; với diện tích 250 ha,
thuộc xã Tân Thông Hội nằm ở phía Nam huyện Củ Chi, phía Tây Bắc thành phố
Hồ Chí Minh, có tọa độ địa lý từ 10 o53’00’’ đến 10o10’00’’ vĩ độ Bắc và từ
106o22’00’’ đến 106o40’00’’ kinh độ Đông, với tranh giới như sau:
-

Phía Bắc: giáp với xã Phước Vĩnh An – huyện Củ Chi.

-

Phía Đông: giáp với xã Tân Phú Trung – huyện Củ Chi.

-

Phía Tây: giáp với xã Tân An Hội –và thị trấn Củ Chi.

-

Phía Nam: giáp ranh với huyện Hóc Môn và tỉnh Long An.
2.1.2 Đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng:

-

Về địa hình: tương đối bằng phẳng, nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền nâng
Nam Trung Bộ và miền sụt Tây Nam Bộ. Độ cao giảm dần theo hướng Đông
Nam, độ cao biến thiên từ 5- 10m. Hai phần ba diện tích đất gò triền và một
phần ba vùng bưng.

-

Về thổ nhưỡng: chủ yếu là nhóm đất xám, đỏ vàng và đất phù sa.

2.1.3 Khí hậu:
-

Thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa
kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, mùa nắng từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.

-

Nhiệt độ trung bình cả năm: khoảng 26oC.

-

Độ ẩm bình quân: 79%.

-

Nắng: tổng số giờ nắng trung bình là 2100- 2920 giờ.

2.1.4 Đặc điểm thủy văn:
-

Nguồn nước mặt: được cung cấp nước từ hồ Dầu Tiếng thông qua hệ thống kênh
N46, N31A thuộc hệ thống kênh Đông.

-

Nguồn nước ngầm: sử dụng nước từ giếng khoan ở tầng nước đạt tiêu chuẩn vệ
sinh.

3


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI
2.2.2. Dân số:
Theo định hướng qui hoạch và phát triển chung của huyện Củ Chi, dân số của khu
vực bốn ấp: Tân Định, Tân Lập, Tân Thành, Tân Tiến đến năm 2020 là khoảng
11.400 người.
2.2.3. Tình hình phát triển kinh tế:
Thuộc xã nông thôn ngoại thành, song lại là khu vực có tốc độ đô thị hóa nhanh. Cơ
cấu kinh tế hiện nay: Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp: 55%; nông nghiệp: 20%;
thương mại, dịch vụ: 25%; định hướng phát triển cơ cấu kinh tế theo hướng công

nghiệp - dịch vụ - nông nghiệp với cơ cấu hợp lý vào năm 2011 (giai đoạn 1) và
năm 2020 (giai đoạn 2). Giá trị sản xuất năm 2009: 953.54 tỷ đồng. Thu nhập bình
quân đầu người: 21.6 triệu đồng/người/năm (là xã có kinh tế ở mức trung bình khá
của huyện). Số hộ nghèo chiếm 11.92% và đang được giảm dần tỷ lệ.
2.2.4. Hiện trạng hệ thống giao thông:
Khu vực có đường Xuyên Á đi qua, là tuyến đường giao thông quan trọng.
Đã có nhiều đầu tư vào các tuyến đường giao thông, hiện tại tổng số tuyến đường
giao thông của khu vực: 47 tuyến, tổng chiều dài: 30.35km. Trong đó:
-

Đường giao thông nội đồng đi lại thuận lợi: 9.10km

-

Đường giao thông đã được cứng hóa và nhựa hóa: 21.53km

2.2.5. Mạng lưới điện:
100% hộ dân sử dụng điện từ lưới điện Quốc gia, có 2 trạm biến áp nằm trong khu
vực.
2.2.6. Hệ thống cấp nước:
Trước năm 2008, tại khu vực có nguồn nước máy (nước lấy từ giếng khoan tập
trung) phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất. Tuy nhiên, hiện nay các hộ đã ngưng hợp
đồng và chỉ sử dụng nguồn nước giếng khoan, nhưng do toàn bộ hộ dân trong các
khu vực lân cận đều sử dụng giếng khoan nên trữ lượng nước ngầm ngày càng
giảm, giếng phải khoan ở tầng nước sâu hơn; đòi hỏi phải có một trạm xử lý và
cung cấp nước cho toàn khu vực để đáp ứng yêu cầu đô thị hóa và định hướng phát
triển đến năm 2020.
2.2.7. Vệ sinh môi trường:
Tỷ lệ hộ có xây dựng đủ 3 công trình (nhà tắm, hố xí, bể nước) đạt chuẩn là 75%;
đa số hộ dân đều có nhà tắm, hố xí đạt chuẩn, nhưng bể chứa nước thì khoảng 75%.

4


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

85% hộ dân đăng kí thu gom rác tập trung, các hộ khác tiêu hủy theo hình thức chôn
lấp hoặc đốt tại nhà. Đối với các hộ chăn nuôi đã xây dựng và sử dụng hầm Biogas.
Các cơ sở sản xuất không có chất thải nguy hại cho môi trường, tuy nhiên một số cơ
sở chưa có hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho công nhân đạt chuẩn về môi
trường. Đã xây dựng được rãnh, cống thoát nước tại địa phương.
2.3. QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN KHU VỰC ĐẾN NĂM 2020
2.3.1. Cơ sở hình thành và phát triển:
-

Xã Tân Thông Hội – huyện Củ Chi đại diện cho các xã vùng ven các đô thị lớn
trong cả nước xây dựng mô hình nông thôn mới trong thời kỳ công nghiệp hóa,
hiện đại hóa của vùng ven thành phố Hồ Chí Minh. Trong đó đặc biệt chú trọng
khu vực 4 ấp đô thị hóa.

-

Phát triển toàn diện, đồng bộ kinh tế - xã hội trên địa bàn với cơ cấu hợp lý, phù
hợp với vùng ven của một đô thị lớn và chiến lược chung của thành phố. Phát
huy tối đa nguồn lực của địa phương để xây dựng nền nông nghiệp công nghệ
cao, nông nghiệp sạch, sinh thái gắn với du lịch, công nghệ chế biến để tạo ra
giá trị gia tăng cao; phát triển công nghiệp, thương mại, dịch vụ theo quy hoạch;
bảo vệ môi trường; liên kết chặt chẽ với kinh tế của thành phố và các tỉnh trong
khu vực; gắn phát triển sản xuất với phát triển các hình thức tổ chức sản xuất
phù hợp với yêu cầu sản xuất hàng hóa lớn.

-

Nâng cao đời sống vật chất tinh thần của cư dân, kết hợp hài hòa giữa nếp sống
đô thị hiện đại với việc giữ gìn truyền thống địa phương.

2.3.2. Quy hoạch cấp nước đến năm 2020:
-

Xây dựng hệ thống cung cấp nước sạch đáp ứng đủ nhu cầu của khu vực và mở
rộng hệ thống đáp ứng nhu cầu của các khu vực lân cận (nếu có thể).

-

Đảm bảo cơ sở hạ tầng của một khu đô thị mới, nằm trong chiến lược phát triển
vùng ven các đô thị lớn trong cả nước.

-

Ứng dụng kỹ thuật công nghệ hiện đại trong hệ thống cấp nước, phù hợp với sự
phát triển chung của công nghệ cấp nước trong cả nước và Thế Giới.

-

Giáo dục nhận thức cho cộng đồng về sự cần thiết phải sử dụng nước sạch, ý
thức tiết kiệm nước sạch và trách nhiệm bảo vệ tài nguyên nước quý giá.

-

Từng bước nâng cao mức sống của nhân dân về kinh tế, xã hội, văn hóa và phục
vụ mục tiêu công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.

5


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

=> Kết luận chung: Từ điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của khu vực như đã trình bày
ở trên, ta thấy khu vực có tiềm năng phát triển kinh tế - xã hội ở hiện tại và cả tương
lai. Vì vậy nhu cầu nước sạch để phát triển là hết sức cần thiết.

6


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC
VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

3.1.1. Lưu lượng nước sinh hoạt của dân cư trong khu vực:
Theo định hướng quy hoạch và phát triển chung của huyện Củ Chi, số dân của khu vực
là 11.400 người.
Khu vực 4 ấp: Tân Định, Tân Lập, Tân Thành, Tân Tiến; là vùng ngoại vi của đô thị
loại đặc biệt. Theo bảng 3.1 trang 9 TCXDVN 33 - 2006 tiêu chuẩn cấp nước cho khu
vực này là 150 l/ng-ngđ, với 100% dân số được cấp nước.
Nhu cầu nước sinh hoạt trung bình trong một ngày:
Qtbngày = (q × N) × 10-3 = (150×11400) × 10-3 = 1710 m3/ng.đ
Trong đó:
+ q: Tiêu chuẩn dùng nước, q = 150 l/người.ngđ
+ N: Dân số của khu vực, N = 11.400 người.
Lượng nước tính toán cho ngày dùng nước Max:

ngày
Qmngay
× Kmax ngày = 1710 × 1.3 = 2223 m3/ng.đ
ax = Qtb

Trong đó:
+ Kmax ngày : Hệ số không điều hoà ngày đêm theo TCXDN 33 - 2006
+ Kmax ngày = 1.2 ÷ 1.4, chọn K = 1.3
3.1.2. Lưu lượng nước cấp cho các ngành tiểu thủ công nghiệp và công nghiệp
nhỏ:
Lấy bằng 10% lưu lượng nước cho sinh hoạt theo bảng 3.1 trang 9 TCXDVN 33 2006.
ngay
QCNn = 10% Qmax = 222,3 m3/ngđ

3.1.3. Lưu lượng nước dùng cho dịch vụ đô thị ở khu vực:
Lấy bằng 10% lưu lượng nước cho sinh hoạt theo bảng 3.1 trang 9 TCXDVN 33 2006.
3
QDV = 10% Qmngay
ax = 222,3 m /ngđ

7


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

3.1.4. Lưu lượng nước dùng cho công trình công cộng
Lấy bằng 10% lưu lượng nước cho sinh hoạt theo bảng 3.1 trang 9 TCXDVN 33 2006.N=N0er.t
ngay
QCC = 10% Qmax = 222,3 m3/ngđ

3.1.5 Lưu lượng nước cấp cho trường học:
Lấy theo mục 1.8.4 trang 23-24, bảng 1.7 - XLNC của Trịnh Xuân Lai.
QTH = qo × No × 10-3 = 25 × 1500 × 10-3 = 37,5 m3/ngđ
Với

qo : nhu cầu dùng nước, qo= 25 l/ng-ngđ.
No : số lượng học sinh trong các trường ở khu vực.

3.1.6 Công suất cần đáp ứng:
a) Công suất hữu ích của trạm cấp nước
QHI = Qmngay
ax + QCNn + QDV + QCC + QTH
= 2223 + 222,3 + 222,3 + 222,3 + 37,5 = 2927,4 m3/ngđ
b) Lưu lượng nước thất thoát (Qtt):
Lưu lượng nước rò rỉ được lấy < 20% công suất hữu ích của trạm cấp nước theo bảng
3.1 trang 9 TCXDVN 33 - 2006.
Vì thiết kế hệ thống cấp nước mới hoàn toàn nên tỷ lệ thất thoát nhỏ, lấy bằng 12 %
công suất hữu ích.
Qtt = 12% QHI = 351,3 m3/ngđ
c) Lưu lượng trạm bơm cấp II (QT) phát vào mạng lưới:
QT = QHI + Qtt = 2927,4 + 351,3 = 3278,7 m3/ngđ
d) Lưu lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý:
Lưu lượng nước dùng cho bản thân trạm cấp nước được lấy bằng 8% tổng công suất
hữu ích và thất thoát theo bảng 3.1 trang 9 TCXDVN 33 - 2006.
QNM = 8% × QT = 262,3 m3/ngđ.
3.1.6 Lưu lượng thực tế đáp ứng nhu cầu dùng nước của hệ thống cấp nước (Q TC):
QTC = QT + QNM = 3278,7 + 262,3 = 3541 m3/ngđ
=> Lấy tròn số 3600 m3/ngđ.

8

Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Bảng 3.1 - Tổng hợp dự báo nhu cầu dùng nước cho khu vực đến năm 2020
Tỉ lệ dùng

Lưu lượng
(m3/ngđ)
Đến năm 2020
2223

Stt

Danh mục

Tiêu chuẩn

1

Nước sinh hoạt
Nước cho tiểu

150 (lít/người/ngđ)

2

thủ CN và CN

10% sinh hoạt

222,3

10% sinh hoạt

222,3

10% sinh hoạt

222,3

25 (lít/người/ngđ)

37,5

3
4
5

6

nhỏ
Nước cho dịch
vụ đô thị
Nước cho công
trình công cộng
Nước cho
trường học
Công suất hữu

nước
100%

ích của trạm xử

2927,4

lý
7

8

9

Nước thất thoát
Nước bản thân
nhà máy

<20 % lưu lượng

351,3

hữu ích
7÷8% tổng lưu
lượng hữu ích + rò

262,3

rỉ

Tổng cộng
Lấy tròn

3541
3600

3.2 LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CẤP
Các nguồn nước hiện có tại khu vực:
3.2.1 Nước ngầm
Theo tài liệu nghiên cứu địa chất thủy văn, các nguồn nước ngầm tại khu vực hiện đang
có nguy cơ giảm lưu lượng và giảm chất lượng nước.
3.2.2 Nước mặt
Kênh Đông – nhánh N31A (đoạn đi qua khu vực 4 ấp). Kênh Đông được cung cấp
nước từ hồ Dầu Tiếng.
9


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

3.3 PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC, XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU
CÒN THIẾU
3.3.1 Chất lượng nguồn nước
Bảng 3.2 – Kết quả phân tích mẫu nước kênh Đông
TT

Chỉ tiêu

1
2
3

4

pH
Độ đục
Độ kiềm tổng
Độ cứng
Tổng lượng chất rắn hoà

5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

Đơn vị

Giá trị

NTU
mgđl/l
mg/l

6,8
148
2,8
22,4

mg/l

110

mg/l

Hàm lượng sắt (Fe)
Mn2+
DO
COD
BOD
NO3FClĐộ Mặn
Coliform

mg/l
mg/l
mg/l

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/

E.coli

100ml
MPN/

Độ màu
Ca2+
Mg2+
NH4+
PO42NO2SO42HCO3-

100ml
Pt/Co
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

tan (TDS)
Cặn không tan ( SS)

Tiêu chuẩn

Nhận xét

1329/2002/BYT
6,5 – 8,5
≤2
≤ 300
≤ 1000

Đạt
Không đạt
Đạt
Đạt

195

5

Không đạt

1,5
0,3
4,7
10
6
4
0,5
12,6

-

≤ 0,5
≤ 0,5
≤ 50
0,7-1,5
≤ 250
-

5000

0

Không đạt
Không đạt
Đạt
Không đạt
Đạt
Không đạt

80

0

55
11,3
2,2
0,01
0,09
0,01

9,7
46,74

≤ 15
≤ 100
≤ 0,2
≤ 1,5
≤ 2,5
≤3
≤ 250
-

Không đạt
Không đạt
Đạt
Không đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
-

3.3.2. Xác định các chỉ tiêu còn thiếu và tính toán lượng hoá chất đưa vào
a) Tổng hàm lượng muối có trong nước
Tổng hàm lượng muối có trong nước P (mg/l) được xác định bằng:
P = ∑Me+ + ∑Ae- + 1,4[Fe2+] + 0,5[HCO3-] + 0,13[SiO32-] (mg/l)

10

Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trong đó:
+ ∑Me+: Tổng hàm lượng các Ion (+) không kể Fe2+ có trong nước nguồn (mg/l)

∑ M e+ = [Ca2+] + [Mg2+] + [Mn2+] + [NH4+]
= 11,3 + 2,2 + 0,3 + 0,01 = 13,81 (mg/l)
+ ∑Ae-: Tổng hàm lượng các Ion (-) không kể Ion [HCO3-], [SiO32-] có trong nước
nguồn (mg/l)
∑Ae- = [Cl-] + [NO3-] + [PO42-] + [NO2-] + [SO42-]
= 12,6 + 4 + 0,09 + 0,01 + 9,7 = 26,4 (mg/l)

⇒ P = 13,81 + 26,4 + 1,4×1,5 + 0,5×46,74 + 0,13×0 = 65,68(mg/l)
b) Xác định hàm lượng CO2 tự do có trong nước nguồn
Tra biểu đồ Langlier – Hình 6.2 – TCXDVN 33 - 2006 với các chỉ tiêu như sau:
+ to

= 25oC

+ pH = 6,8
+ Tổng độ kiềm là 2,8 mgđl/l
+ Tổng hàm lượng muối là 65,68 mg/l
Cách tra biểu đồ như sau
− Nối giá trị thang nhiệt độ (1) và thang tổng hàm lượng muối (3) → cắt thang phụ
(2) tại a.
− Tại giá trị a. Nối giá trị a với thang độ kiềm (4) → cắt thang tổng hàm lượng
muối (3) tại b.
− Tại giá trị b. Nối giá trị b với thang pH kéo dài → cắt thang CO2 (6) tại c.

c

20

30
35
40
56 00
2

3

7,5
7

1,5

16
20
30
40
5 60
0
70
9 10
0800

6,5

1

6

5
5

p( muèi)

pH

C O2

5

6

a
b

1 50
2 00
3 00
4 00

5,5
0 ,5
4

NhiÖ t ®
é

§é k

i Òm

2,5
2

350
400
450
500
550
600
650
700
750
800

25

2
3
4
65
87
910

8,5
8

§ékiÒ m

P( mg/l )

250
300

¦

Thangphô

NhiÖ t ®é(T C)o

în
g mu
èi

200

CO2 t ùdo

150

Tæn
g h
µm l

15

1

1

6
5
4,5
4
3,5
3

100

Thangphô

8
7

50

§é pH

0

5
10

6

1

2

3

4

11


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Hình 3.1 – Toán đồ để xác định nồng độ CO2 tự do trong nước thiên nhiên
Vậy hàm lượng CO2 tự do: CO20 = 40 (mg/l).
c) Xác định hàm lượng chất keo tụ
Nguồn nước có hàm lượng cặn tương đối lớn, độ đục và độ màu trung bình. Do vậy để
làm trong nước, người ta dùng các chất keo tụ để tạo thành các bông cặn có trọng lượng
lớn dần và lắng xuống được. Hiện nay hóa chất thường dùng để keo tụ là phèn nhôm
(nhẹ hơn sắt, không gây ăn mòn đường ống mạnh như phèn sắt). Xác định lượng phèn
nhôm sử dụng trong quá trình keo tụ được xác định theo 2 cách và lấy theo trị số lớn
như sau:
Theo hàm lượng cặn
Căn cứ vào tổng hàm lượng cặn ở trên C = 110 + 195 = 305 (mg/l) tra bảng 6.3 (Trang
27) – TCXDVN 33 – 2006 được liều lượng phèn để xử lý nước là PpI = 40 (mg/l).
Theo độ màu
Theo mục 6.11 (Trang 27) – TCXDVN 33 – 2006, liều lượng phèn cho vào xử lý nước
có màu được xác định theo công thức:

PPII = 4 × M ( mg / l )

Trong đó:
+ PP: Liều lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước, mg/l
+ M: Độ màu của nước nguồn tính bằng độ theo thang màu Platin – Côban:

⇒

M = 55 0 Co

PPII = 4 × 55 = 29, 66(mg / l )

Ta thấy liều lượng phèn tính theo lượng cặn cao hơn tính theo độ màu.
Vậy hàm lượng phèn nhôm để keo tụ tính theo liều lượng cặn là:
I

II

PP = Max( Pp , Pp ) = 40(mg/l)
d) Xác định hàm lượng chất kiềm hóa
Sau khi cho phèn nhôm vào trong nước, ngoài việc keo tụ các hạt để tạo thành bông
cặn lớn hơn còn tạo ra H +. Các ion H+ này sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên của
12


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

nước. Nếu độ kiềm của nước không đủ để trung hòa H + thì phải kiềm hóa nước bằng
cách pha vôi (CaO) hoặc Na2CO3 vào. Chọn hóa chất dùng để kiềm hóa là CaO.
Kiểm tra khả năng keo tụ của nước nguồn
Pp

Pk = e1 ( e2

-

100
k + 1) C

Trong đó:
+ PK:

Hàm lượng chất kiềm hoá (mg/l).

+ P P:

Hàm lượng phèn nhôm dùng để keo tụ Pp = 40(mg/l)

+ e1, e2: Trọng lượng đương lượng của chất kiềm hoá và phèn ( mg/mgđl)
Chọn chất kiềm hoá là CaO có e1 = 28
Chọn chất keo tụ là Al2(SO4)3 có e2 = 57
+ k: Độ kiềm của nước nguồn k = 2,8 mgđl/l
+ 1: Độ kiềm dự phòng
+ C:Tỷ lệ chất kiềm hoá nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng C = 80%
Vậy: Pk = 28 (

40
100
- 2,8 + 1)
= - 38,44 mg/l < 0
80
57

Kết luận: Ta thấy PK < 0. Do đó nước không cần phải bổ sung vôi kiềm hoá nước.
Vậy độ kiềm của nước đảm bảo cho quá trình keo tụ.

e) Xác định các chỉ tiêu của nước sau khi keo tụ
Độ kiềm toàn phần sau khi keo tụ bằng hoá chất
Khi cho phèn vào nước độ kiềm nước giảm.
Độ kiềm của nước sau keo tụ được xác định công thức 6-33 TCXDVN 33 - 2006

K *i = K io −

Pp
e

(mg − đl / l)

Trong đó:
+ K i* : Độ kiềm của nước sau khi keo tụ.(mg-đl/l).
+ Kio: Độ kiềm của nước trước khi pha phèn (mgđl/l).
+ PP: Liều lượng phèn dùng để keo tụ PP = 40 (mg/l).

13


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

+ e: Đương lượng của phèn không chứa nước. Đối với Al2 (SO3)→ e = 57
K i* = K io −

Pp
e

= 2,8 −

40
= 2,1(mgđl / l )
57

Xác định lượng CO2 của nước sau khi keo tụ
Dựa vào công thức 6 – 34 TCXDVN 33 - 2006 ta có lượng CO2 của nước sau khi keo
tụ là:
CO *2 = CO 02 + 44 ×

Pp
ep

(mg / l)

Trong đó:
+ CO*2: Lượng CO2 của nước sau khi keo tụ.
+ CO02: Lượng CO2 của nước nguồn.
+ ep :

Đương lượng phèn nhôm ep = 57 mgđl/l
CO2* = CO20 + 44 ×

Pp
e

= 40 + 44 ×

40
= 70,88(mg / l )
57

Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tụ
Sau khi cho phèn vào để xử lí nước, độ kiềm và độ pH của nước giảm, có khả năng gây
ra tính xâm thực cho nước, làm mất sự ổn định của nước.
Để đánh giá độ ổn định của nước, dùng chỉ số bão hoà J được tính theo công thức 6-31
TCXDVN 33 - 2006
J = pHo – pHs
Nếu - 0,5 < J < 0,5 thì nước được coi là ổn định.
Trong đó:
+ pHo: Độ pH của nước sau khi keo tụ
Sử dụng biểu đồ tra Langelier ( Hình 6-2 TCXDVN 33 - 2006 ) với các thông số
+ P = 65,68 mg/l
+ t = 250 C
+ Ki = 2,1 mgđl/l.
+ CO2* = 70,88 mg/l.
Cách tra như sau:
− Nối giá trị thang nhiệt độ (1) và thang tổng hàm lượng muối (3) → cắt thang phụ
(2) tại a.
14


ỏn: X Lí NC CP

Ti giỏ tr a. Ni giỏ tr a vi thang kim (4) ct thang tng hm lng
mui (3) ti b.
Ti giỏ tr b. Ni giỏ tr b vi thang CO2 ct thang pH (5) ti c.

T ổ n g h àm l

45 0

50 0

65 0
70 0
75 0
80 0

o

3
4
5
67
8
9

7,5
7

C O2

5

6

a

30
40
50

60
70
80
90
100
1 50
2 00
3 00
40 0

6
5,5
5
5

10

16
20

6,5

0 ,5
4

pH

2

8,5

1

55 0
60 0

Nh iệ t đ ộ

Độ k iề m

2
35 0
40 0 1 , 5

6

p (m u ố i)
Độ k i ềm

P ( mg / l )

1

30 0

3

8

3

2, 5

25 0

Ư

T ha n g p hụ

Nh iệ t đ ộ (T C )

ợ n g mu ố i

20 0

30
35
40
50
60
2

5
4, 5
4
3, 5

15 0

25

T ha n g p h ụ

10 0

20

C O t2 ự d o

8
7
6

50

15

Độ p H

0

5
10

1

b

1

2

3

4

Hỡnh 3.2 Toỏn xỏc nh pH t do trong nc thiờn nhiờn
pH0 = 6,4
+ pHs: pH ca nc sau khi ó bóo ho Cacbonat n trng thỏi cõn bng
c tớnh theo cụng thc 6-32 TCXDVN 33 - 2006 nh sau:
pHs = f1(t) - f2(Ca2+) - f3(Kt) + f4(P)
Vi f1(t0), f2(Ca2+), f3(Kt), f4(P): l nhng tr s phu thuc vo nhit , nng
canxi, kim, tng hm lng mui trong nc.
Tra toỏn hỡnh 6.1 TCXDVN 33 - 2006 (trang 88) hỡnh th xỏc nh pH ca
nc ó bo ho Canxi Cacbonat n trng thỏi cõn bng

1.6
1.7

30

1.9

1.8

2
2.1
2.2
10

2.3

f 1 (t0)

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
9
8
7
65
4
3
2

2.5
0

2.6

1

3.7

4000

3.6

8
7
6
5

3000

3.5

4

9

3

3.4
2000

3.3

1500

3.2

2

f 2 (Ca2+)

3.1
1000

3

900
800
700
600
500

2.9
2.8
2.7

2

8.71
8.70
8.69
8.68

450
350

1.1
1
0.9

0.4

0.6

0.3

0.5

0.1

50

500
400

1.4
1.3
1.2

1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.1
0.5

0.2

100

8.89
8.88
8.87
8.86
8.85
8.84
8.83
8.82
8.81
8.80
8.79
8.78
8.77
8.76
8.75
8.74
8.73
8.72

600
550

1.9
1.8
1.7
1.6
1.5

0.8
0.7

0.4
0.3
0.2
0.1
0

f 3 (W)

300
250
200
150

15

9.5

14
13
12
11
10

9.4

9

f 4 (p)

m uối toàn phần (mg/l)

1.5

40

20

200

1.4

10

5000

m uối toàn phần (mg/l)

Nhiệt độ

50

1.3

2.7
2.6
2.5
2.4

2.3
2.2
2.1
2
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
2+
1.4
2 (Ca )
1.3 f
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

K iềm (mgđl/l)

60

500
400
300

1.1
1.2

khối l Ư ợng ion c a2+(mg/l)

70

Khối l Ư ợng ion c a2+( mg/l )

80

f 4 (p)

8
7

9.3

6
5

9.2

4
3

2
1
0.1

9.1
9
8.9

15


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Hình 3.3 - Đồ thị để xác định pH của nước đã bảo hoà Canxi Cacbonat đến trạng
thái cân bằng
Cách tra như sau:
− Từ thang nhiệt độ ta có giá trị nhiệt độ bên trái cột nhiệt độ suy ra giá trị bên
phải là trị số phụ thuộc vào nhiệt độ.
− Các giá trị khác tra tương tự.
Ta có:
+ t = 25 0 C

=> f1(t°)

+ Ca2+ = 11,3

=> f2(Ca2+) = 1,1

+ Kt = 2,1

=> f3(Ki) = 1,32

+ P = 65,68

=> f4(P)

= 2,0

= 8,69.

=> pHs = 2,0 – 1,1 – 1,32 + 8,69 = 8,27.
Vậy J = pHo- pHs = 6,4 – 8,27 = -1,87 < -0,5
Vậy sau khi keo tụ nước không ổn định có tính xâm thực, cần châm vôi vào để kiềm
hoá nước.
Xác định lượng vôi cần kiềm hoá nước sau khi keo tụ
Theo bảng 6.206 TCXDVN 33 - 2006 trang 89 ta có:
J < 0 ; pH0 => Lượng vôi tính theo CaO được tính theo công thức 6 – 36 TCXDVN 33 - 2006
DK = β ×K×e×

100
(mg/l)
Ck

Trong đó:
+ K: Độ kiềm của nước trước khi đã xử lý ổn định K = 2.8 (mđlg/l)
+ β : Hệ số phụ thuộc độ ổn định của J và pH của nước nguồn.
16

Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Tra biểu đồ hình 6 - 5 trong TCVN 33 - 2006, ta được β = 0,8
+ e: Đương lượng của kiềm, e = 28 mg/l
+ Ck: Hàm lượng chất kiềm hoạt tính trong sản phẩm kĩ thuật = 80%.
Vậy tổng hàm lượng CaO cần sử dụng là:
⇒ DK = 0,8 x 2,8 x 28 x

100
= 78,4 (mg/l).
80

Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi keo tụ
C = Cn + K×Pp + 0,25× M + V (mg/l)
Trong đó:
+

Cn: Hàm lượng cặn trong nước thô, Cn = 305 mg/ l

+

K: Hệ số với phèn, đối với phèn nhôm không sạch k = 1

+

Pp: Hàm lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước, Pp = 40 mg/l

+

M: Độ màu của nguồn nước, M = 550

+

V: Lượng vôi cho vào nước, V = 78,4 mg/l
=> C = 305 + 0,55×40 + 0.25× 55 + 78,4 = 419,15 mg/l

3.4 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP
a) Song chắn rác và lưới chắn rác:
- Song chắn rác đặt ở cửa của ống dẫn nước vào công trình thu, làm nhiệm vụ: loại trừ
vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả
làm sạch của các công trình xử lý. Vật nổi và vật lơ lửng trong nước có thể có kích
thước nhỏ như que tăm nổi, hoặc nhành cây non khi đi qua máy bơm vào các công trình
xử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng hàm lượng cặn và độ màu của nước.
Song chắn rác có cấu tạo gồm các thanh thép tiết diện tròn cỡ 8 hoặc 10mm, hoặc tiết
diện hình chữ nhật kích thước 6 x 50 mm đặt song song với nhau và hàn vào khung
thép. Khoảng cách giữa các thanh thép từ 40 ÷ 50 mm. Vận tốc nước chảy qua song
chắn khoảng 0,1 ÷ 0,3 m/s. Song chắn rác được nâng thả nhờ ròng rọc hoặc tời quay
tay bố trí trong ngăn quản lý. Hình dạng song chắc rác có thể là hình chữ nhật, hình
vuông hoặc hình tròn.
- Lưới chắn rác có nhiệm vụ: Loại trừ rác, các mảnh vỡ kích thước nhỏ và một phần
rong rêu trôi theo dòng nước. Lưới chắn rác phẳng có cấu tạo gồm một tấm lưới căng
trên khung thép. Tấm lưới đan bằng các dây thép đường kính 1 ÷ 1,5 mm, mắt lưới 2 x
17


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

2 ÷ 5 x 5 mm. Trong một số trường hợp, mặt ngoài của tấm lưới đặt thêm một tấm lưới
nữa có kích thước mắt lưới 25 x 25 mm đan bằng dây thép đường kính 2 – 3 mm để
tăng cường khả năng chịu lực của lưới. Vận tốc nước chảy qua băng lưới lấy từ 0,2 ÷

0,4 m/s. Lưới chắn quay được sử dụng cho các công trình thu cỡ lớn, nguồn nước có
nhiều. Cấu tạo gồm một băng lưới chuyển động liên tục qua hai trụ tròn do một động
cơ kéo. Tấm lưới gồm nhiều tấm nhỏ nối với nhau bằng bản lề. Lưới được đan bằng
dây đồng hoặc dây thép không gỉ đường kính từ 0,2 ÷ 0,4. Mắt lưới kích thước từ 0,2 x
0,2 mm đến 0,3 x 0,3 mm. Chiều rộng băng lưới từ 2 ÷ 2,5 m. Vận tốc nước chảy qua
băng lưới từ 3,5 ÷ 10 cm/s, công suất động cơ kéo từ 2 ÷ 5 kW.
b) Bể lắng cát:
- Loại ra khỏi nước các hạt cát nhỏ có tỷ trọng ≥ 2.6 và kích thước ≥ 0.2mm để bảo vệ
máy móc không bị bào mòn, giảm lượng cặn trơ trong các bể tạo bông cặn và bể lắng.
- Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l sau lưới chắn, các hạt
cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng, có khả năng lắng
nhanh được giữ lại ở bể lắng cát. Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng
các hạt cát có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5;
để loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng
tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng.
c) Quá trình khuấy trộn hóa chất:
- Phân tán nhanh, đều phèn và các hóa chất khác vào nước.

d) Keo tụ - tạo bông:
- Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán,
kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 đến 10 µm. Các hạt này không
nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số
diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất
quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực
hút VanderWaals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay
khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra do chuyển động
Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán keo, các
hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang điện tích,
có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong
18

Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được
bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện.
Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình
này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết
với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng
xuống; quá trình này được gọi là quá trình tạo bông. Những chất keo tụ thường dùng
nhất là các muối sắt và muối nhôm như:
• Al2(SO4)3, Al2(SO4)2.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O,
NH4Al(SO4)2.12H2O
• FeCl3, Fe2(SO2)2.2H2O, Fe2(SO4)2.3H2O, Fe2(SO4)2.7H2O
Muối nhôm:
Trong các loại phèn nhôm, Al2(SO4)3 được dùng rộng rãi nhất do có tính hòa tan tốt
trong nước, chi phí thấp và hoạt động có hiệu quả trong khoảng pH = 5,0 – 7,5.
Ngoài ra, Al2(SO4)3 có thể tác dụng với Ca(HCO3)2 trong nước theo phương trình phản
ứng sau:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2
Trong phần lớn các trường hợp, người ta sử dụng hỗn hợp NaAlO2 và Al2(SO4)3 theo tỷ
lệ (10:1) – (20:1). Phản ứng xảy ra như sau:
6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O.8Al(OH)3 + 2Na2SO4
Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi trường
cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông.
Muối Sắt:
Các muối sắt được sử dụng làm chất keo tụ có nhiều ưu điểm hơn so với các muối
nhôm do:
- Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp;
- Có khoảng giá trị pH tối ưu của môi trường rộng hơn;

- Độ bền lớn;
- Có thể khử mùi H2S.
Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược điểm là tạo thành phức hòa tan có màu do phản
ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ.
Chất Trợ Keo Tụ:

19


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo
tụ. Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời
gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ keo tụ nguồn
gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose, dioxit
silic hoạt tính (xSiO2.yH2O).
Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n. Tùy
thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc
dương như polyacrylic acid (CH2CHCOO)n hoặc polydiallyldimetyl-amon.
Liều lượng chất keo tụ tối ưu sử dụng trong thực tế được xác định bằng thí nghiệm
Jartest
e) Quá trình lắng:
- Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và bông cặn có khả năng lắng với tốc độ kinh tế cho
phép, làm giảm lượng vi trùng và vi khuẩn.
f) Quá trình lọc:
- Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và bông cặn không có khả năng lắng.
g) Flo hóa nước:
- Nâng cao hàm lượng Flo trong nước đến 0.6 – 0.9 mg/l để bảo vệ men răng và xương
cho người dùng nước.
h) Khử trùng nước:

- Tiêu diệt vi trùng còn lại trong nước sau bể lọc.
- Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt. Trong
nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và cần khử trùng. Sau các quá trình xử lý cơ
học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại. Song để tiêu
diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước. Hiện nay có
nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả như: khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh, các
tia vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim loại nặng,…
i) Ổn định nước:
- Khử tính xâm thực và tạo ra màng cách ly, không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật
liệu mặt trong thành ống để bảo vệ ống và phụ tùng trên ống.
3.5 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
3.5.1.Cơ sở lựa chọn công nghệ dựa vào
− Tính chất nguồn nước cấp cho trạm xử lý.

20


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

− Chất lượng nước đầu ra.
− Điều kiện kinh tế kỹ thuật của khu vực cần cấp nước.
− Công suất của trạm xử lý.
Từ bảng phân tích chất lượng nước nguồn cùng kết quả tính toán ta có công suất trạm
là 3.600 (m3/ngđ), pH0 (pH của nước sau keo tụ) = 6,4; hàm lượng cặn sau keo tụ C =
419,15; độ kiềm sau khi keo tụ Kt = 2,1 (mgđl/l). Ta thấy nguồn nước có độ đục trung
bình, có vi khuẩn, có hàm lượng sắt và độ oxy hoá cao hơn tiêu chuẩn cho phép không
nhiều. Với chất lượng nước như vậy việc xử lý chủ yếu là:
+ Dùng phương pháp cơ học loại bỏ cặn lớn như song chắn rác và lưới chắn đặt
trước công trình thu để loại bỏ vật có kích thước lớn, trôi nổi nhằm giảm một
phần cặn bẩn đồng thời bảo vệ bơm đường ống, cánh khuấy…

+ Dùng hoá chất để keo tụ, kiềm hoá, khử trùng nước. Dùng phèn để đẩy nhanh
quá trình keo tụ, tạo kết dính thành bông cặn lớn, tăng hiệu quả lắng giúp làm
giảm hàm lượng cặn của nguồn nước. Sau khi cho phèn keo tụ độ kiềm và độ
pH của nước giảm, kiểm tra thấy nước có tính xâm thực, cần cho vôi để kiềm
hoá ổn định nước. Dùng clo để khử trùng nước.
+ Dùng cánh khuấy để khuấy trộn hoá chất và nước, tạo sự tiếp xúc để kết dính
bông cặn dùng phương pháp khuấy trộn cơ khí hoặc thuỷ lực.
+ Sau khi khuấy trộn dùng bể lắng để lắng bông cặn. Với công suất như trên có
thể sử dụng bể lắng đứng, bể lắng có tầng cặn lơ lững…
+ Với công suất và chất lượng nước như trên, sau khi nước qua bể lắng để loại bỏ
cặn có kích thước nhỏ, keo sắt và một số keo khác ta sử dụng bể lọc nhanh một
lớp hoặc 2 lớp vật liệu. Khử trùng bằng clo để tiêu diệt vi khuẩn, vi trùng còn
lại sau lọc.
Từ các cơ sở trên ta đề xuất 2 phương án công nghệ như sau:

21


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Phương án 1

22


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trạm bơm
cấp I
Al2(SO4)3

Bể trộn cơ khí

Vôi
Bể lắng đứng

Clo

Hồ chứa
bùn

Bể lọc nhanh
1 lớp vật liệu

Bùn
khô
chở
đi
Nước
sau
hồ
lắng
bùn

Bể chứa
Hệ thống
thoát nước
Trạm bơm cấp
II

Mạng lưới
tiêu thụ

Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ phương án 1

Phương án 2

23


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trạm bơm
cấp I
Al2(SO4)3

Bể trộn cơ khí

Vôi
Bể lắng có lớp
cặn lơ lửng

Hồ chứa
bùn

Bùn
khô
chở
đi

Bể lọc nhanh 1
lớp vật liệu

Nước
sau
hồ
lắng
bùn

Clo
Bể chứa

Hệ thống
thoát nước
Trạm bơm cấp
II

Mạng lưới
tiêu thụ

Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ phương án 2
Với tính chất nguồn nước cấp, công suất trạm xử lý, điều kiện của khu vực, hai phương
án trên là hợp lý nhất. Tuy nhiên cần phân tích để chọn được phương án tối ưu về mặt
kinh tế lẫn kỹ thuật.
So sánh ưu nhược điểm 2 phương án như sau:
Loại bể

Ưu điểm

Nhược điểm

24


Đồ án: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Bể lắng

Lắng keo tụ trong bể lắng đứng

Hiệu quả lắng không cao, phụ

đứng

có kết cấu đơn giản. Sử dụng

thuộc vào chất keo tụ. Đòi hỏi

cho dây chuyền công nghệ xử lý

sự phân bố đều của dòng nước

nước cấp với lưu lượng thấp.

đi lên. Sử dụng cho xử lý nước

Bể lắng

− Tiết kiệm xây dựng một công

có hàm lượng cặn thấp.

− Đòi hỏi sự ổn định cao về lưu

trong có

trình đơn vị (không cần xây

lượng và nhiệt độ, kết cấu

lớp cặn lơ

dựng bể phản ứng). Hiệu quả xử

phức tạp, chế độ quản lý và

lửng

lý cao hơn các bể khác, ít tốn

vận hành chặt chẽ.

diện tích xây dựng hơn.
Dựa trên phân tích ưu nhược điểm của 2 phương án cùng với công suất nhà máy
3600m3/ngđ tương đối nhỏ, bể lắng có lớp cặn lơ lửng xử lý hiệu quả cao đồng thời
chiếm diện tích nhỏ, với ưu điểm như trên ta chọn phương án 2, vừa xử lý hiệu quả cao
vừa đỡ tốn diện tích.
3.5.2. Thuyết minh công nghệ đã chọn
Nước từ công trình thu được bơm cấp 1 bằng đường ống D200 bơm lên ngăn trung
gian, phân chia lưu lượng. Từ ngăn phân chia nước được dẫn vào bể trộn cơ khí, tại đây
hoá chất như phèn, vôi được châm vào; nước và hoá chất dưới tác dụng của cánh khuấy
hoà trộn vào nhau. Nước ở bể trộn luôn được giữ ở mức ổn định nhất để có thể tạo

dòng tự chảy cho các công trình phía sau.
Nước sau khi đã được trộn đều với hoá chất sẽ được dẫn tới bể lắng trong có tầng cặn
lơ lửng (không qua bể phản ứng), đi theo đường ống dẫn nước vào, qua hệ thống phân
phối với tốc độ thích hợp, khi đi qua lớp cặn ở trạng thái lơ lửng, các hạt cặn tự nhiên
có trong nước sẽ va chạm và kết dính với các hạt cặn lơ lửng rồi được giữ lại khi đi qua
cửa sổ thu cặn và dẫn đến ngăn chứa cặn, nước trong dâng lên đến hết tầng bảo vệ,
được thu lại vào ngăn chứa nước sạch và đi theo ống dẫn qua bể lọc.
Tại bể lọc, cặn kích thước nhỏ cùng các hạt keo được giữ lại ở lớp vật liệu lọc. Sau khi
qua lớp vật liệu lọc nước vào hệ thống chụp lọc và được thu vào hệ thống ống thu nước
lọc dẫn đến bể chứa. Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị bít lại, tốc độ lọc
giảm dần; phải thực hiện rửa lọc bằng nước và gió kết hợp.
Nước sau khi qua bể lọc được dẫn đến bể chứa nước sạch bằng ống dẫn, tại đây lượng
Clo được châm vào đường ống qua các van, đủ để khử trùng nước và đảm bảo lượng
25