Nghiên cứu mô hình lọc nước ngầm quy mô hộ gia đình tại xã tam anh nam, huyện núi thành, tỉnh quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM THỊ PHƯƠNG THÙY

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH LỌC NƯỚC NGẦM QUY MÔ HỘ
GIA ĐÌNH TẠI XÃ TAM ANH NAM, HUYỆN NÚI THÀNH,
TỈNH QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số: 60 52 03 20

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đà Nẵng – Năm 2017


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ THỊ XUÂN THÙY
Phản biện 1: TS. Trần Minh Thảo
Phản biện 2: PGS.TS. Đinh Thị Phương Anh

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG họp tại Trường Đại học Bách
khoa vào ngày 02 tháng 10 năm 2017

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
 Trung tâm Học liệu, ĐHĐN tại Trường Đại học Bách khoa
 Thư viện Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nước có vai trò vô cùng to lớn trong đời sống sinh hoạt của
con người, đặc biệt là nước sạch. Theo tổ chức y tế thế giới (WHO),
hiện nay 80% bệnh tật ở các quốc gia đang phát triển có liên quan
đến nguồn nước và môi trường. Và tại Việt Nam, mỗi năm có đến
9.000 trường hợp tử vong và 200.000 người mắc bệnh ung thư có
nguyên nhân chính bắt nguồn từ ô nhiễm nguồn nước [1].
Hơn nữa, nước ta hàng năm phải hứng chịu rất nhiều trận bão,
lũ lụt, người dân sinh sống chung với nước, nhưng lại không có nước
sạch để sử dụng. Các khu vực nông thôn, miền núi, cửa biển…
thường xuyên xảy ra tình trạng thiếu nước sinh hoạt trong cả mùa
mưa bão, lẫn mùa nắng hạn. Hiện nay, để giải quyết nhu cầu nước
sạch nói chung và nước ăn uống trực tiếp nói riêng, trên thị trường đã
có những loại máy lọc nước nhỏ gọn, tiện ích, sử dụng công nghệ lõi
lọc Nano, RO, và bạc nano. Tuy nhiên, những máy lọc nước này có
vật liệu lọc được chế tạo công phu, chi tiết dẫn đến giá thành cao các máy lọc nước có giá dao động từ 3 triệu đồng đến 15 triệu đồng.
Đồng thời, các máy lọc nước này cũng yêu cầu chất lượng nước đầu
vào ổn định, có những lõi lọc bị loại bỏ hoàn toàn, không thể tái sử
dụng. Hơn nữa, chất lượng đầu ra không được kiểm định, không đảm
bảo an toàn cho người sử dụng.
Xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam có địa
hình chạy dọc theo sông Trường Giang, đổ về cửa biển An Hòa.
Nước ngầm tầng nông khu vực này thường xuyên bị nhiễm mặn và
phèn. Trước đây, người dân chủ yếu sinh sống bằng làm nông và
chài lưới, những năm gần đây, cùng với sự chuyển dịch cơ cấu kinh

2
tế của tỉnh, phần lớn người dân chuyển sang làm công nhân tại các
khu kinh tế mở Chu Lai và khu công nghiệp Bắc Chu Lai. Do vậy,
đời sống người dân đã được cải thiện rất nhiều. Là một địa phương
đã từng được xếp vào diện khó khăn, sự thiếu thốn về các điều kiện
sinh hoạt thường xuyên xảy ra, đặc biệt là nguồn nước sạch cho sinh
hoạt, người dân khu vực này vẫn sử dụng nguồn nước ngầm không
đảm bảo chất lượng phục vụ mục đích sinh hoạt và ăn uống, trước
tình hình đó, nhiều công trình nước sạch được xây dựng dưới sự hỗ
trợ của các cấp ban ngành. Trên địa bàn xã Tam Anh Nam có 3 trạm
xử lý nước, phục vụ cấp nước sinh hoạt cho người dân là trạm Diêm
Phổ, Tiên Xuân 1, Mỹ Sơn – Nam Định đã được đầu tư từ năm 2007,
tuy nhiên, chất lượng nước sau xử lý vẫn không đảm bảo và số lượng
không đủ cung cấp cho toàn xã[24]. Hàng tháng, người dân vẫn bỏ
tiền ra mua nước sạch chỉ để tắm giặt và nước ăn uống phải mua
nước đóng chai hoặc tự lọc nước ngầm.
Xuất phát từ thực trạng trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài
“Nghiên cứu mô hình lọc nước ngầm quy mô hộ gia đình tại xã
Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam”, với mục đích
giúp người dân tiếp cận được mô hình lọc nước đơn giản, thân thiện
với môi trường, chi phí thấp, hiệu quả cao, đồng thời đáp ứng nhu
cầu sử dụng nước sạch của người dân khu vực nghiên cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Thiết kế và vận hành thành công mô hình lọc nước ngầm quy
mô hộ gia đình đảm bảo hiệu quả về chất lượng nước sinh hoạt và
nước ăn uống theo quy chuẩn Việt Nam (QCVN), điều kiện vận hành
và chi phí phù hợp với đời sống người dân có thu nhập thấp.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Luận văn sau khi hoàn thành sẽ là một cơ

3
sở khoa học, đóng góp một phần vào ngân hàng luận văn chuyên về
lĩnh vực xử lý nước.
- Ý nghĩa thực tiễn: Mô hình lọc nước đề xuất có khả năng áp
dụng tại khu vực nghiên cứu – đáp ứng các yêu cầu về chất lượng
nước sinh hoạt và nước ăn uống theo QCVN, điều kiện vận hành đơn
giản và chi phí lắp đặt phù hợp đối với người dân có thu nhập thấp.
Từ đó, có thể mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho các vùng nông thôn
khác trên cả nước.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng
Nguồn nước ngầm tại một số khu vực thuộc xã Tam Anh
Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam;
Mô hình lọc nước được nghiên cứu.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam.
5. Phương pháp nghiên cứu
Khi tiến hành nghiên cứu, đề tài đã sử dụng các phương pháp
nghiên cứu sau:
- Phương pháp chuyên gia
- Phương pháp thu thập dữ liệu
- Phương pháp điều tra
- Phương pháp mô hình thực nghiệm
- Phương pháp lấy mẫu phân tích
- Phương pháp so sánh
- Phương pháp xử lý số liệu
6. Bố cục đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo

và phụ lục, trong luận văn gồm có các chương như sau:


4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN


5
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1.TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM
1.1.1 Định nghĩa và phân loại nước ngầm
1.1.2. Tính chất nước ngầm, các yếu tố ảnh hưởng [11,13]
1.1.2.1. Tính chất nước ngầm .
1.1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng nước ngầm.
1.1.3. Vai trò của nước ngầm trong đời sống và phát triển
kinh tế
1.1.3.1. Trên thế giới
1.1.3.2. Tại Việt Nam
1.1.4. Các khả năng và nguyên nhân ô nhiễm nước ngầm
1.1.4.1. Các khả năng ô nhiễm nước ngầm
1.1.4.2. Các nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm
1.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NÂNG
CAO CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM
1.2.1 Phương pháp khử sắt trong nước ngầm
1.2.1.1. Các trạng thái tồn tại tự nhiên của sắt trong các
nguồn nước

1.2.1.2. Lựa chọn công nghệ khử sắt
1.2.2 Phương pháp khử mangan trong nước ngầm
1.2.2.1. Phương pháp oxy hóa
1.2.2.2. Phương pháp sử dụng các chất oxy hóa mạnh
1.2.2.3. Phương pháp sinh học
1.2.3. Một số phương pháp khác nhằm nâng cao chất
lượng nước
1.2.4. Một số mô hình lọc nước ngầm
1.2.4.1. Mô hình cột lọc


6
1.2.4.2. Bể lọc nước kiểu Mỹ
1.2.4.3. Mô hình lọc nước ngầm nhiễm phèn
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐẶC ĐIỂM TẠI XÃ TAM ANH
NAM, NÚI THÀNH
1.3.1. Vị trí đị lý, điều kiện tự nhiên
1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội.


7
CHƯƠNG 2
NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Khảo sát về tình hình sử dụng nước ngầm và hiện trạng chất
lượng nước ngầm tại xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh
Quảng Nam.
+ Khảo sát về tình hình sử dụng và hiện trạng chất lượng
nước ngầm tại xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, Quảng Nam.
- Thiết kế mô hình xử lý nước ngầm quy mô hộ gia đình

+ Khảo sát lưu lượng và thời gian sục khí cần thiết nhằm
tăng cường hiệu quả quá trình lọc.
+ Khảo sát tuổi thọ tương ứng với khối lượng vật liệu lọc
nhằm tối ưu hóa quá trình lọc.
+ So sánh khả năng lọc nước của mô hình nghiên cứu với
các mô hình khác.
- Đề xuất ứng dụng mô hình xử lý nước ngầm quy mô hộ gia
đình.
2.2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊNCỨU
2.2.1. Nguồn nước ngầm tại một số khu vực thuộc xã Tam
Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam.
2.2.2. Mô hình thiết kế nhằm lọc nước ngầm tại xã Tam
Anh Nam, huyện Núi Thành, Quảng Nam.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Phương pháp chuyên gia
2.3.2. Phương pháp thu thập dữ liệu
2.3.3. Phương pháp điều tra
Số lượng mẫu điều tra được chọn theo công thức:


8
n = N/ (1 + Ne2)
Trong đó:

n : Số mẫu điều tra
N : Tổng số mẫu
e : Độ sai số, được tính bằng phần trăm sai

số của số gốc. e biến thiên trong khoảng từ 10% - 30%.
Độ sai số được chọn là 10%, tổng số hộ là 1452 mẫu (1452 hộ

gia đình), vậy, số hộ điều tra là 96 hộ.
2.3.4. Phương pháp mô hình thực nghiệm
a. Cấu tạo mô hình.
Mô hình thực nghiệm là cột lọc
được chế tạo từ các ống nhựa PVC có
đường kính 90mm (loại ống to nhất và
dễ tìm thấy trên thị trường).
Cột lọc được ghép từ 6 ống lọc
nối với nhau bằng rắc co, bên trong
mỗi ống lọc chứa các vật liệu lọc đã
được lựa chọn, các vật liệu được sử
dụng có khối lượng bằng nhau và cùng
bằng 1 kg. Các ống lọc có chiều cao
tương ứng với từng kg vật liệu lọc.
Nước được lọc theo kiểu áp lực, với
chiều tự chảy từ trên xuống. Nước sau
lọc được dẫn vào thùng chứa nước sạch
và phải đảm bảo tiêu chuẩn về nước
sinh hoạt và ăn uống.

Hình 2.1. Cấu tạo mô hình nghiên cứu


9
b. Các thí nghiệm tiến hành
* Thí nghiệm xác định lưu lượng khí cần sục
* Thí nghiệm xác định thời gian sục khí
2.3.5. Phương pháp lấy mẫu phân tích:Các mẫu nước được
phân tích tại Trung tâm Ứng dụng và Thông tin Khoa học công nghệ.
2.3.6. Phương pháp so sánh

2.3.7. Phương pháp xử lý số liệu.


10
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ
HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM XÃ TAM ANH
NAM, HUYỆN NÚI THÀNH, QUẢNG NAM.
3.1.1. Kết quả khảo sát về tình hình sử dụng nước ngầm tại
xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam.
Chúng tôi tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra về tình hình
sử dụng nước ngầm tại 4 thôn sau: Mỹ Sơn (21 hộ); Nam Định (24
hộ); Diêm Phổ (27 hộ); Tiên Xuân 1(23 hộ). Số hộ dân sử dụng nước
sạch là 38/96 hộ, chiếm 40%; số hộ dân vẫn sử dụng nước ngầm cho
các sinh hoạt của mình là 58/96 hộ, chiếm 60%.

40%
60%

Nước thủy cục
Nước ngầm

Hình 3.3. Tỷ lệ sử dụng nước tại khu vực nghiên cứu
Trong số 58/96 hộ dân được khảo sát, số hộ sử dụng nước
ngầm cho tất cả các hoạt động như là ăn uống, tắm giặt rửa, chăn
nuôi, trồng trọt là 54/58 hộ, chiếm 93,1%, và số hộ còn lại sử dụng
nước ngầm cho sinh hoạt (trừ các hoạt động nấu ăn uống) là 4/58 hộ
chiếm 6,9%. Đối với các hộ này, nước nấu ăn uống chủ yếu được
chở từ khu vực khác về dùng.

11
44,79% (43/96) người dân khu vực khảo sát sử dụng trực tiếp
nước ngầm hoặc nước máy được cung cấp đến (không qua bộ lọc
nào); 55,21% (53/96) còn lại tiến hành lọc nước trước khi sử dụng.
Trong đó, có 45,28% (24/53) người dân sử dụng bộ lọc nước
mua trên thị trường có giá từ 300.000đ đến 5 triệu đồng (tuy nhiên,
48/53 hộ gia đình được khảo sát sử dụng loại có giá tầm từ 300.000đ
– 500.000đ chiếm 90%)); 52,83% (28/53) sử dụng phương pháp lọc
truyền thống (bể than, cát, sỏi) và 1,89% sử dụng phương pháp khác
là lọc bằng bông gòn, hay vải tại vòi mở nước.
Nhu cầu của người dân về việc cải tiến bộ lọc truyền thống trở
nên nhỏ gọn, tiện lợi là 55,21% và 44,79% không có nhu cầu này (lý
do là người dân không tin vào kết quả của việc sử dụng bộ lọc truyền
thống, nhữngngười này muốn mua máy lọc nước trên thị trường loại
đắt tiền có giá tầm 4.000.000đ – 5.000.000đ/cái hoặc chờ đấu nối
nước sạch của nhà máy nước).
3.1.2. Kết quả khảo sát về hiện trạng chất lượng nước
ngầm tại xã Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam.
Theo kết quả khảo sát các hộ dân sử dụng nước ngầm, chất
lượng cảm quan theo người dân đánh giá như sau: 20,69% người dân
cho rằng nước không màu, không mùi, không vị; 77,59% cho rằng có
đục hoặc có màu hoặc có mùi, và 1,72% cho là có vị.


12
Có vị

1.72%

Đục hoặc có màu hoặc có
mùi
Không màu, không mùi,
không vị

77.59%
20.69%
0.00

20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

Hình 3.6. Biểu đồ tỷ lệ người dân đánh giá chất lượng nước
theo cảm quan
Để đánh giá chi tiết hơn về chất lượng nước ngầm tại khu vực
nghiên cứu, tác giả đã tiến hành lấy mẫu phân tích chất lượng nước
giếng tại các hộ gia đình. Kết quả phân tích chất lượng nước được
thể hiện ở bảng sau:
Bảng 3.1. Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm
khu vực nghiên cứu

* Ghi chú:
- QCVN 02:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước sinh hoạt.
- QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước ăn uống.


13
* Nhận xét: So sánh với QCVN 02:2009/BYT, QCVN

01:2009/BYT ta thấy hàm lượng sắt tổng tại các thôn Mỹ Sơn, Diêm
Phổ vượt hơn 0,8 – 2 lần, tại thônTiên Xuân 1 vượt gấp 2,66 – 5,1
lần; Hàm lượng mangan tại thôn Tiên Xuân 1 và Diêm Phổ vượt từ
0,23 – 0,6 lần; Chỉ số Pecmanganat ở các thôn này cũng vượt từ 0,1
– 2,15 lần so với giới hạn cho phép.
Kết luận: Qua kết quả khảo sát người dân và kết quả phân
tích chất lượng nước tại các điểm thuộc khu vực nghiên cứu, có thể
kết luận rằng nước khu vực nghiên cứu tạicác thôn Mỹ Sơn, Nam
Định, Tiên Xuân 1, Diêm Phổ bị nhiễm phèn.
3.2. THIẾT KẾ MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC NGẦM QUY MÔ
HỘ GIA ĐÌNH
3.2.1. Kết quả tối ưu các thông số ảnh hưởng đến khả năng
lọc nước ngầm của mô hình nghiên cứu.
Qua nghiên cứu tài liệu về xử lý nước, và chất lượng nước đầu
vào, tác giả xây dựng mô hình thực nghiệm với công nghệ xử lý sau:
Giếng khoan
Sục khí

Bể chứa
Cột lọc
Bể chứa nước sạch
QCVN 02:2009/BYT
QCVN 01:2009/BYT

Hình 3.8. Sơ đồ quy trình
công nghệ xử lý nước ngầm

Dùng sinh hoạt
ăn uống

14
Thuyết minh quy trình công nghệ:
Nước được bơm từ giếng khoan lên bể chứa (thường là bồn
chứa nước của gia đình,thể tích từ 500 – 1000lit), tại đây, nước được
sục khí 6/24h nhằm cung cấp oxy thúc đẩy quá trình oxy hóa Fe2+
thành Fe3+, tạo kết tủa và được giữ lại ở bộ lọc. Và tiếp tục để lắng
trong khoảng 6giờ, nhằm loại bỏ bớt 1 phần cặn. Sau đó nước được
đi qua bộ lọc thiết kế.
- Xác định lưu lượng sục khí :
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của lưu lượng sục khí đến chất lượng nước
Lưu lượng
QCVN
QCVN
sục khí
4
8
18
28 02:2009/BYT 01:2009/BYT
(lit/phút)
Độ đục
2,0 2,3 2,6 2,8
5
2
(NTU)
Sắt tổng
0,08 0,08 0,10 0,11
0,5
0,3
(mg/l)

Mangan
0,12 0,12 0,15 0,15
0,3
(mg/l)
- Xác định thời gian sục khí :
Bảng 3.3.Ảnh hưởng của thời gian sục khí đến chất lượng nước
Thời
QCVN
QCVN
gian
02:2009/BYT 01:2009/BYT
1
2
3
4
5
6
sục khí
(giờ)
Độ đục
0,6 1,3 1,2 1,0 1,2 1,1
5
2
(NTU)
Sắt tổng
0,14 0,13 0,13 0,10 0,09 0,09
0,5
0,3
(mg/l)
Mangan

0,09 0,09 0,08 0,08 0,06 0,05
0,3
(mg/l)
Kết luận: Tác giả lựa chọn lưu lượng sục khí là 8lit/phút, thời


15
gian sục khí là 6 giờ, nhằm hỗ trợ tốt nhất cho quá trình lọc tiếp theo.
Dựa vào Bảng 3.1. Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm
khu vực nghiên cứu, để khảo sát các thông số ảnh hưởng đến khả
năng lọc nước ngầm của mô hình như tuổi thọ tương ứng với khối
lượng vật liệu lọc tác giả đã lựa chọn đặt mô hình thực nghiệm tại hộ
gia đình ông Phạm Viết Quang (gia đình gồm 4 người: 3 người lớn
và 1 trẻ em), thôn Diêm Phổ.
Kết quả:
Lưu lượng nước chảy qua bộ lọc là 70lit/giờ
0,42m3/6giờ/ngày. Lưu lượng nước chảy qua bộ lọc được đo thông
qua đồng hồ đo lưu lượng nước.
Định mức cấp nước theo TCXDVN 33:2006 khu vực nông
thôn lấy 80lit/người/ngày. Vậy, hộ gia đình 4 người cần 320lit/ngày.
Phân tích chất lượng nước sau lọc ngày đầu tiên cho kết quả
như sau:
Bảng 3.4. Kết quả phân tích chất lượng nước trước và sau lọc
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính

1 Màu sắc
2 Mùi vị

TCU
-

3 Độ đục
NTU
4 pH
5 Sắt tổng
mg/l
Chỉ số
6
mg/l
Pecmanganat
7 Mangan
mg/l
8 Coliforms
MPN/100 ml

Kết quả thử
nghiệm
Đầu
Đầu ra
vào
14,2
1,8
Có mùi Không
trứng có mùi
thối
vị lạ
4,5
0,5
5,72
6,53

0,92
0,06

QCVN
QCVN
02:2009/BYT01:2009/BYT
15

15

Không có
mùi vị lạ

Không có
mùi vị lạ

5
6,0 – 8,5
0,5

2
6,5 – 8,5
0,3

6,3

0,5

4

2

0,48
20

0,12
KPH

50

0,3
0


16
Hiệu suất xử lý các thông số được tính toán như sau:
- Về độ đục:

Trong đó:

Đv: Độ đục của nước đầu vào (NTU)
Đr: Độ đục của nước đầu ra (NTU)

- Hàm lượng Fe tổng:

Trong đó:

CFe(v): Nồng độ Fe trong nước đầu vào (mg/l)
CFe(r): Nồng độ Fe trong nước đầu ra (mg/l)

- Hàm lượng Mn:

Trong đó:

CMn(v): Nồng độ Mn trong nước đầu vào (mg/l)
CMn(r): Nồng độ Mn trong nước đầu ra (mg/l)

Kết luận: Qua đó, có thể kết luận lưu lượng và chất lượng
nước đầu ra sau khi qua cột lọc của mô hình nghiên cứu có thể sử
dụng cho mục đích sinh hoạt và ăn uống của hộ gia đình nông thôn.
Khảo sát lưu lượng nước qua bộ lọc theo thời gian. Theo dõi
đồng hồ đo lưu lượng nước qua các ngày, ta được kết quả như sau:


l/h

17

80

Lưu lượng

60
40
Lưu lượng

20
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ngày

Hình 3.10. Biểu đồ biểu diễn lưu lượng nước theo thời gian
Nhận xét: Qua biểu đồ, ta nhận thấy lưu lượng nước qua mô
hình lọc giảm theo thời gian.
Sau 7 ngày, tương đương khoảng 42 giờ lọc, lưu lượng nước
qua bộ lọc đạt 50lit/giờ ~300lit/6giờ/ngày. Trong khi đó nhu cầu cấp
nước của hộ gia đình đặt mô hình là 320lit/ngày. Như vậy, tại thời
điểm này lưu lượng nước đã không đáp ứng nhu cầu sử dụng của hộ
gia đình. Vào các ngày tiếp theo, lưu lượng nước càng giảm mạnh.
Kết luận: Như vậy, sau 7 ngày cần thiết mở thay/rửa lớp vật
liệu lọc đầu tiên là bông lọc – cát trắng nhằm đảm bảo lưu lượng
nước đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng của hộ gia đình.
Khảo sát chất lượng nước sau lọc theo thời gian tác giả tiến
hành đánh giá chất lượng nước sau lọc tại các thời điểm 1m3– 5m3–
10m3– 15m3– 20m3 nước sau lọc. Qua đó, có thể xác định được thời
gian (hoặc khối lượng nước) khiến quá trình lọc bị giảm hiệu suất,
chất lượng nước không còn đảm bảo, cần phải tiến hành thay rửa vật
liệu lọc. Kết quả khảo sát được thể hiện ở bảng sau:


18
Bảng 3.5. Kết quả chất lượng nước sau lọc theo khối lượng nhất định

Nhận xét: Theo bảng kết quả, ta thấy càng qua thời gian lọc
hay khối lượng nước được lọc tăng lên, chất lượng nước ngày càng
được cải thiện.
Trong thời gian chạy nước qua mô hình lọc để lấy các mẫu
nước nhằm phân tích chất lượng, đến thời điểm 20m3 nước không
chảy qua cột lọc, sau khi súc rửa lớp vật liệu trên cùng (bông lọc –

cát trắng) nước chảy qua cột lọc hoàn toàn màu đen. Tác giả tiến
hành mở kiểm tra tất cả các ống lọc trong cột lọc, phát hiện cát
mangan bị phân rã. Do đó, dừng lấy mẫu tại thời điểm 20m3.
Sau đó, tác giả tiến hành thay cát mangan đang sử dụng bằng
01kg cát mangan mới và rửa tất cả các vật liệu cũ (bông lọc – cát
trắng; than hoạt tính; cát thạch anh; sỏi), và bố trí vào cột lọc như
ban đầu, tiếp tục cho nước qua mô hình lọc. Kết quả phân tích chất
lượng nước sau thay/rửa vật liệu lọc như sau:
Bảng 3.6. Chất lượng nước sau thay/rửa vật liệu lọc
Nhận xét: Qua bảng kết quả, ta thấy sau khi thay cát mangan
và rửa các vật liệu lọc khác, chất lượng nước sau lọc vẫn đảm bảo


19
nằm trong QCVN 01:2009/BYT và QCVN 02:2009/BYT.
Kết luận: Từ kết quả trên, ta có thể kết luận sau 40 ngày sử
dụng mô hình lọc nước ngầm quy mô hộ gia đình, tương đương với
khoảng 19m3 nước được lọc cần tiến hành thay mới cát mangan và
rửa các vật lệu còn lại.
3.2.2. Kết quả so sánh khả năng lọc nước của mô hình
nghiên cứu với các mô hình khác.
Để đánh giá khả năng lọc nước và ứng dụng của mô hình
nghiên cứu, tác giả đã tiến hành khảo sát, so sánh chất lượng nước
sau lọc của mô hình được nghiên cứu với các mô hình lọc nước đang
được người dân sử dụng. Kết quả thử nghiệm được trình bày tại bảng
sau:
Bảng 3.6. Kết quả so sánh chất lượng nước qua các mô hình
lọc khác nhau

Ghi chú:

TTrv: Mẫu nước đầu vào máy lọc thị trường
TTrr: Mẫu nước đầu ra của máy lọc nước thị trường
TThv: Mẫu nước đầu vào của mô hình lọc truyền thống
TThr: Mẫu nước đầu ra mô hình lọc truyền thống
MHv: Mẫu nước đầu vào mô hình nghiên cứu của tác giả
MHr: Mẫu nước đầu ra mô hình lọc nghiên cứu của tác giả


20
Nhận xét: So sánh kết quả ta thấy chất lượng nước sau khi qua
mô hình nghiên cứu của tác giả có chất lượng tương đương với các
mô hình khác như là máy lọc (mua trên thị trường) và mô hình lọc
truyền thống và đều đảm bảo các tiêu chuẩn về chất lượng nước sinh
hoạt và ăn uống. Tuy nhiên, hiệu suất xử lý qua các mô hình lọc
nước là khác nhau. Cụ thể như sau:
* Về hàm lượng sắt
- Máy lọc nước:H = 94,56%
- Mô hình truyền thống:H = 68,42%
- Mô hình nghiên cứu: H = 93,47%
* Về hàm lượng mangan
- Máy lọc nước:H = 79,17%
- Mô hình truyền thống:H = 41,67%
- Mô hình nghiên cứu: H = 75%
Qua phân tích ta có thể nhận thấy hiệu suất xử lý của mô hình
nghiên cứu tương đương với hiệu suất xử lý của máy lọc được hộ gia
đình mua trên thị trường. Đồng thời, cũng nhận thấy hiệu suất xử lý
của mô hình truyền thống là thấp nhất so với mô hình nghiên cứu và
máy lọc mua trên thị trường.
Kết luận: Dựa vào các kết quả trên, việc ứng dụng mô hình
lọc nước do tác giả đề xuất vào thực tế địa phương là hoàn toàn khả

thi về mặt công nghệ và chất lượng nước đầu ra.


21
3.3. ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG MÔ HÌNH LỌC NƯỚC NGÀM
QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH
3.3.1. Cấu tạo mô hình

Hình 3.16. Sơ đồ lắp đặt mô hình lọc nước ngầm quy mô hộ
gia đình
* Điều kiện áp dụng
- Chiều cao từ mặt đất đến bể chứa nước: ≥ 3,8m
- Chiều cao từ cột lọc đến bể chứa nước: ≥ 1m
- Chiều cao cột lọc: 1,5m
- Công suất thiết kế: 70lit/giờ.


22
3.3.2. Tính khả thi về kinh tế
a. Chi phí lắp đặt: 690.000đ
b. Chi phí thay/rửa vật liệu lọc:Trong 1 tháng: A = 30.000đ.
c. Chi phí điện năng: Tính trong 01 tháng B = 25.000đ
Như vậy, tổng chi phí vận hành mô hình lọc nước ngầm quy
mô hộ gia đình tình trong 01 tháng là:
C = A + B = 30.000đ + 25.000đ = 55.000đ
Kết luận: Qua phân tích trên, ta thấy mô hình đề xuất hoàn
toàn có tính khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế.
3.3.3. So sánh với ưu nhược điểm của mô hình nghiên cứu
với các thiết bị khác.

23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Qua quá trình thực hiện đề tài “Nghiên cứu mô hình lọc nước
ngầm quy mô hộ gia đình tại xã Tam Anh Nam, huyện Núi
Thành, tỉnh Quảng Nam”, tác giả đưa ra một số kết luận như sau:
Thứ nhất, về nhu cầu sử dụng và hiện trạng nước ngầm tại xã
Tam Anh Nam, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam:
- Nhu cầu sử dụng nước ngầm: Hiện tại, địa phương đã cung
cấp hệ thống nước sạch đến một số thôn trên địa bàn xã, tuy nhiên,
người dân vẫn còn sử dụng nước ngầm cho các hoạt động sinh hoạt
và ăn uống hàng ngày một phần hoặc hoàn toàn. Một số người dân
mong muốn cải thiện chất lượng nước ngầm nhằm sử dụng sinh hoạt
hoàn toàn để tiết kiệm chi phí tiền nước.
- Hiện trạng chất lượng nước ngầm: Chất lượng nước ngầm tại
khu vực nghiên cứu có:
+ Hàm lượng sắt vượt từ 0,8 – 2,66 lần so với QCVN
02:2009/BYT, vượt từ 2 – 5,1 lần so với QCVN 01:2009/BYT;
+ Hàm lượng mangan vượt từ 0,23 – 0,6 lần so với với
QCVN 01:2009/BYT;
+ Chỉ số pecmanganat vượt từ 0,1 – 0,5 lần so với QCVN
02:2009/BYT và vượt từ 1,3 – 2,15 lần so với QCVN 01:2009/BYT.
Thứ hai, về khả năng xử lý nước của mô hình nghiên cứu. Khả
năng xử lý nước của mô hình nghiên cứu được đánh giá thông qua
các thông số: Chất lượng nước đầu ra, lưu lượng và thời gian sục khí
tối ưu, thời gian rửa/thay mới các loại vật liệu lọc:
- Chất lượng nước đầu ra của mô hình nghiên cứu có các chỉ
tiêu(màu sắc, mùi vị, độ đục, pH, chỉ số pecmanganat, sắt tổng,
mangan, coliforms) đảm bảo QCVN 02:2009/BYT, QCVN