THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM ASEN CHO XÃ THỚI SƠN, TIỀN GIANG CÔNG SUẤT 1650 M3NGÀY

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TÀO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
\[

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM ASEN
CHO XÃ THỚI SƠN, TIỀN GIANG
CÔNG SUẤT 1650 M3/NGÀY

Người thực hiện : NGUYỄN HOÀNG LÂM
Ngành học

: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Niên khóa

: 2005 – 2009


Tháng 7/2009

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP NHIỄM ASEN
CHO XÃ THỚI SƠN, TIỀN GIANG CÔNG SUẤT 1650 M3/ NGÀY

Tác giả

NGUYỄN HOÀNG LÂM

Khóa luận được đề trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư
ngành Kỹ thuật Môi Trường

Giáo viên hướng dẫn:
TS. Lê Quốc Tuấn
ThS. Lê Tấn Thanh Lâm

Tháng 7/2009


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến toàn thể khoa Môi Trường và Tài Nguyên,
trường đại học Nông Lâm TP.HCM. Trong suốt thời gian học tập, các thầy cô đã quan tâm và
giúp đỡ để tôi học tập tốt. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Lê Quốc Tuấn đã tận tình hướng
dẫn để tôi hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này.
Tôi xin cảm ơn đến Ủy ban nhân dân xã Thới Sơn, trung tâm Y Tế Dự Phòng và trung tâm
Nghiên Cứu và Ứng Dụng Khoa Học Công Nghệ tỉnh Tiền Giang. Trong thời gian thực tập và
thực hiện khoá luận tốt nghiệp, các quý cơ quan đã tạo điều kiện và giúp đỡ để tôi có thể hoàn
thành công việc của mình.
Tôi xin cảm ơn tất cả các thành viên lớp DH05MT. Trong suốt thời gian vừa qua, các bạn đã
quan tâm, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như thực hiện khoá luận.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình mình. Cảm ơn gia đình vì trong
suốt thời gian qua đã động viên và tạo động lực cho tôi học tập và hoàn thành khoá luận tốt
nghiệp.
Xin cảm ơn!

NGUYỄN HOÀNG LÂM


TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Đề tài tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền
Giang – công suất 1650 m3/ngày” được thực hiện trong khoảng thời gian từ 10/03 đến
10/07/2009.

™ Đề tài gồm các nội dung chính sau:
-

Khảo sát thực tế, thu thập số liệu về xã Thới Sơn

-

Tìm hiểu tình hình sử dụng nước ngầm và hiện trạng cấp nước xã.

-

Nghiên cứu tài liệu về các phương pháp xử lý asen trong nước ngầm.

-

Đề xuất công nghệ và tính toán hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới
Sơn, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang.

™ Kết quả thu được:
-

Tổng quan về xã Thới Sơn với các số liệu tự nhiên, kinh tế, xã hội, môi trường thu
thập từ uỷ ban nhân dân xã.

-

Nắm bắt được các vấn đề về tình hình sử dụng nước ngầm và các phương pháp xử
lý nước ngầm nhiễm asen.

-

Đề xuất công nghệ và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho
xã Thới Sơn với hai phương án.

-

Phương án 1 được chọn để thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm As cho xã
Thới Sơn. Hiệu quả xử lý của hệ thống:

-

As = 0,007 mg/L, tiêu chuẩn As < 0,01 mg/L
Fe = 0,144 mg/L, tiêu chuẩn Fe < 0,3 mg/L
Thiết lập 6 bản vẽ hệ thống xử lý.


M C L C 
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. iii
TÓM TẮT KHÓA LUẬN............................................................................................iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT......................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................ix
Chương 1 ........................................................................................................................1
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề.................................................................................................................1
1.2. Mục tiêu khóa luận ...................................................................................................1
1.3. Nội dung ...................................................................................................................2
1.4. Phương pháp thực hiện ............................................................................................1
1.5. Giới hạn khoá luận .............................................................................................. ….2
1.6. Ý nghĩa khoá luận .....................................................................................................2

Chương 2 ........................................................................................................................3
TỔNG QUAN ĐỊA BÀN VÀ VẤN ĐỀ ASEN ............................................................3
2.1. Tình hình chung ........................................................................................................3
2.1.1. Vị trí địa lý.............................................................................................................3
2.1.2. Địa hình .................................................................................................................3
2.1.3. Khí hậu ..................................................................................................................3
2.1.4. Thủy văn ................................................................................................................4
2.1.5. Cơ sở hạ tầng kĩ thuật, hạ tầng xã hội ...................................................................5
2.1.6. Kinh tế xã hội ........................................................................................................6
2.1.7. Hiện trạng môi trường ..........................................................................................7
2.2. Khái quát về Asen .....................................................................................................9
2.2.1. Tính chất lý học .....................................................................................................9
2.2.2. Tính chất hoá học ..................................................................................................9
2.2.3. Cơ chế gây độc và biểu hiện bệnh của Asen .......................................................80
2.3. Hiện trạng ô nhiễm Asen ......................................................................................912
2.3.1. Thế giới..................................................................................................................9
2.3.2. Việt Nam..........................................................................................................1015
2.3.3. Nồng độ giới hạn ...............................................................................................138
2.4. Tổng quan về phương pháp xử lý Asen ..............................................................1318
2.4.1. Phương pháp Oxi hóa ..........................................................................................13
2.4.2. Phương pháp keo tụ - kết tủa...............................................................................14
2.4.3. Phương pháp lọc ..................................................................................................14
2.4.4. Phương pháp hấp phụ ..........................................................................................15
2.4.5. Phương pháp trao đổi ion ..................................................................................152
Chương 3 ..................................................................................................................1623
HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC TẠI XÃ THỚI SƠN ...Error! Bookmark not defined.23
3.1. Hiện trạng chung ..................................................Error! Bookmark not defined.23
3.2. Hiện trạng công trình cấp nước hiện hữu ..............................................................27
3.2.1. Trạm cấp nước ấp Thới Thạnh, xã Thới Sơn ......................................................27
3.2.2. Trạm cấp nước ấp Thới Hoà, xã Thới Sơn..........................................................27

Chương 4 ....................................................................................................................220
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN THẾT KẾError!
Bookmark
not
defined.0
4.1. Cơ sở lựa chọn........................................................Error! Bookmark not defined.0
4.2. Đề xuất công nghệ ..................................................Error! Bookmark not defined.
4.2.1. Phương án 1.........................................................Error! Bookmark not defined.
4.2.2. Phương án 2.........................................................................................................33
4.3. Tính toán thiết kế hệ thống .................................................................................2235
4.3.1. Phương án 1.....................................................Error! Bookmark not defined.35
4.3.2. Phương án 2.......................................................................................................238
4.4. Dự toán kinh tế ...................................................................................................2538
4.4.1. Phương án 1.....................................................................................................2738
4.4.2. Phương án 2.....................................................................................................2739
4.5. Lựa chọn phương án thiết kế ..............................................................................2739
Chương 5 ....................................................................................................................290
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................290
5.1. Kết Luận ...............................................................................................................290
5.2. Kiến Nghị..............................................................................................................290
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................301
Tài liệu Tiếng Việt .......................................................................................................301
Tài liệu Tiếng Anh .......................................................................................................301


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
As
As (III)

As (V)
SMEWW
Water
TCVN
TCXDVN
TP.HCM
:
UBND :
UNICEF
WHO

:
:
:
:

Asen (Arsenic)
Asen hoá trị 3 (Arsenite)
Asen hoá trị 5 (Arsenate)
Standard Methods for the Examination of Water and Waste

:
Tiêu chuẩn Việt Nam
:
Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam
Thành phố Hồ Chí Minh
Uỷ ban nhân dân
:
United Nations Children's Fund
:

World Health Organization


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. As ở thể rắn

9 

Hình 2.2. As (III) phản ứng với nhóm -SH
Hình 2.3. Sự hình thành ATP

8 

8 

Hình 2.4. Tỷ lệ ô nhiễm As trong nước ngầm tại bốn tỉnh ĐBSCL
Hình 3.1. Đài nước ở ấp Thới Thuận, xã Thới Sơn

1116 

Error! Bookmark not

defined.3 
Hình 3.2. Sơ đồ dây chuyển công nghệ hệ thống xử ly nước cấp

Error!

Bookmark not defined.7 
Hình 3.3. Các công trình xử lý tại ấp Thới Hoà Error! Bookmark not defined.28 
Hình 3.4. Sơ đồ xử ly cặn và nước xả ra từ các bể

Error! Bookmark not

defined.9 
Hình 4.1. Sơ đồ công nghệ theo phương án 1

Error! Bookmark not defined.1 

Hình 4.2. Sơ đồ công nghệ theo phương án 2

Error! Bookmark not defined.3 


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thống kê số lượng phòng học xã Thới Sơn 5 
Bảng 2.2: Hiện trạng môi trường Thới Sơn

8 

Bảng 2.3: Ô nhiễm As trong nước ở một số khu vực trên thế giới

12 

Bảng 2.4: Tình hình nhiễm As tại một số quốc gia trên thế giới

913 

Bảng 2.5: Bảng Hàm lượng As trong nước ngầm của một số tỉnh phía Bắc 11 
Bảng 2.6: Kết quả xét nghiệm nước giếng khoan tỉnh Tiền Giang năm 2007 1116
Bảng 2.7: Kết quả xét nghiệm As và sắt trong nước ngầm tại xã Thới Sơn 1117 

Bảng 2.8: Kết quả xét nghiệm As đầu vào ngày 14/02/2009
Bảng 3.1: Kết quả xét nghiệm ấp Thới Thạnh

1725 

Bảng 3.2: Kết quả xét nghiệm ấp Thới Hòa

1826 

1117 

Bảng 4.1: Tính chất nước ngầm tại xã Thới Sơn 22 
Bảng 4.2: Bảng dự tính hiệu suất xử lý các công trình theo phương án 1

32

Bảng 4.3: Bảng dự tính hiệu suất xử lý các công trình theo phương án 2

34 

Bảng 4.4: Các thông số thiết kế bơm nước ngầm
Bảng 4.5: Các thông số thiết kế giàn mưa

35 

35 

Bảng 4.6: Các thông số thiết kế bể lắng tiếp xúc36 
Bảng 4.7: Các thông số thiết kế bể trung gian

36 

Bảng 4.8: Các thông số thiết kế bể lọc áp lực

37 

Bảng 4.9: Các thông số thiết kế bể chứa cặn

37

Bảng 4.10: Các thông số thiết kế bể lọc nhanh 38
Bảng 4.11: Dự toán kinh tế hệ thống xử lý theo phương án 1 38
Bảng 4.12: Dự toán kinh tế hệ thống xử lý theo phương án 2 27
Bảng 4.13: So sánh hai phương án thiết kế

27


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trên thế giới, các vấn đề cấp bách đang đặt ra cho chúng ta nhiều thách thức lớn, một trong
những thách thức đó là vấn đề bảo tồn tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm môi trường và đặc biệt
là nguồn nước sạch để cung cấp cho ăn uống và sinh hoạt. Nguồn nước cấp cho các nhu cầu
của người dân đã và đang gặp phải các vấn đề về số lượng và chất lượng. Nguồn nước kém
chất lượng, bị nhiễm các độc tố khiến cho người sử dụng nước phải gánh chịu hậu quả, đặc
biệt là nguồn nước nhiễm độc tố asen (As). Ngoài các nước như Bangladesh, Ấn Độ thì Việt
Nam là một nước gặp nhiều khó khăn và phải gánh chịu hậu quả của vấn đề này. Hà Nội, Hà

Tây, các tỉnh miền Trung, các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) như Long An, Đồng
Tháp, An Giang, và Kiên Giang là các tỉnh chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Trong các mẫu nước
phân tích thì tỉ lệ mẫu nhiễm As vượt tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống của Bộ Y Tế (0,01
mg/L) (Sau đây gọi là: “tiêu chuẩn của Bộ Y Tế”) khá cao và mức độ nghiêm trọng gần như
tương đương với các quốc gia chịu ảnh hưởng nghiêm trọng nhất.
Với tình hình đó, ở nước ta việc nghiên cứu thiết kế các hệ thống nước cấp để cung cấp cho
người dân với chất lượng tốt, an toàn là vấn đề hết sức cấp bách. Là sinh viên năm cuối ngành
Kỹ Thuật Môi Trường, tôi hi vọng qua việc thực hiện đề tài tốt nghiệp có thể góp một phần
công sức của mình để cùng giải quyết vấn đề trên.
Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu hiện trạng sử dụng nước và đề xuất các phương án thiết kế hệ
thống xử lý nước ngầm nhiễm As cho địa bàn xã Thới Sơn, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền
Giang. Đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang
– công suất 1650 m3/ngày” được thực hiện có thể góp phần giải quyết vấn đề nhiễm As trong
nguồn nước ngầm.

1.2. Mục tiêu khóa luận
Tìm hiểu về tình hình sử dụng nước và quá trình hoạt động của hệ thống xử lý nước ngầm
nhiễm As tại ấp Thới Hòa, xã Thới Sơn, Châu Thành, Tiền Giang.
Đề xuất công nghệ và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm As cho địa bàn xã
Thới Sơn, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang.

1.3. Nội dung
Khảo sát, đánh giá hiện trạng cấp nước, khai thác nước ngầm trên địa bàn xã Thới Sơn, huyện
Châu Thành, tỉnh Tiền Giang.
Nghiên cứu các công nghệ đã và đang áp dụng trong lĩnh vực xử lý nước ngầm nhiễm As
trong nước và thế giới.
Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp với thực trạng của khu vực nghiên cứu.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm As phục vụ nhu cầu sinh hoạt của nhân
dân trong xã.

1.4. Phương pháp thực hiện
Khảo sát thực tế, lấy mẫu,
Thu thập và xử lý số liệu,
Tổng quan tài liệu,
Tính toán thiết kế.

1.5. Phạm vi khoá luận
Đối tượng: Nguồn nước ngầm sử dụng để nghiên cứu khai thác từ địa điểm: Ấp Thới Hoà, xã
Thới Sơn, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang.
SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

1


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Quy mô: Khu vực nghiên cứu chỉ giới hạn trong địa bàn xã Thới Sơn, với công suất của hệ
thống là 1650 m3/ngày đêm.
Chỉ tiêu cần xử lý:Asen, sắt (các chỉ tiêu khác thấp hơn tiêu chuẩn)
Thời gian tiến hành: 10/03/2009 đến 10/07/2009

1.6. Ý nghĩa khoá luận
Giải quyết vấn đề nhiễm As trong nguồn nước ngầm một cách hiệu quả với chi phí thấp. Hệ
thống xử lý hoạt động với chế độ vận hành đơn giản và không sử dụng nhiều hoá chất.
Bổ sung một tài liệu về các vấn đề về nguồn nước nhiễm As và khả năng sử dụng các công
trình đơn giản để xử lý As trong nước ngầm.

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

2

Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Chương 2
TỔNG QUAN ĐỊA BÀN VÀ VẤN ĐỀ ASEN
2.1. Tình hình chung
2.1.1. Vị trí địa lý
Cù lao Thới Sơn nằm ở hạ lưu sông Tiền, thuộc huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang, là một
trong những địa chỉ du lịch sinh thái độc đáo và hấp dẫn của khu vực đồng bằng sông Cửu
Long.
Tọa độ địa lý:
- Kinh độ đông từ 106029’ đến 106037’
- Vĩ độ bắc: từ 10020’ đến 10020’
Ranh giới hành chính:
- Phía Đông giáp thành phố Mỹ Tho
- Phía Tây giáp xã Song Thuận
- Phía Nam giáp tỉnh Bến Tre
- Phía Bắc giáp xã Bình Đức, huyện Châu Thành và xã Trung An thuộc thành phố Mỹ Tho.
Xã Thới Sơn gồm 4 ấp: Thới Bình, Thới Thạnh, Thới Thuận, Thới Hòa.
Diện tích đất tự nhiên là 1.211 ha, diện tích đất canh tác là 559 ha.

2.1.2. Địa hình
Xã Thới Sơn nằm ở phía Nam quốc lộ I có địa hình cao, cao trình phổ biến 1,2 m đến 2 m,
thấp dần về phía Tây Nam.

2.1.3. Khí hậu
Nằm trong khu vực đồng bằng sông Cửu Long nên xã Thới Sơn cũng mang nét đặc trưng của
khí hậu đồng bằng châu thổ, chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có hai
mùa mưa, nắng rõ rệt.

Nhiệt độ trung bình trong năm 270 C. Biên độ nhiệt trung bình giữa tháng nóng nhất, lạnh nhất
3 - 50 C dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm bình quân 100 C. Tháng nóng nhất trong năm
thường từ tháng 3 đến tháng 4, tháng lạnh nhất là tháng giêng.
Bức xạ ánh sáng: nguồn năng lượng bức xạ dồi dào, bình quân 10 kcal/cm2 và trên 2.400 giờ
nắng/năm, biên độ giờ chiếu sáng/ngày giữa tháng có ngày dài, ngày ngắn dưới một giờ.
Quang lượng chiếu sáng cao thuận lợi cho cây trồng phát triển đặc biệt là cây trồng ăn quả.
Mưa: mùa mưa thường trùng với tháng gió mùa Tây Nam từ biển đông thổi vào từ tháng 5
đến tháng 11 dương lịch, mang theo hơi nước làm cho thời tiết mát mẽ, khí hậu ẩm, lượng
mưa trung bình hàng năm khoảng 1.430 mm. Lượng mưa biến thiên 1.400 – 2.200 mm, từ
tháng 12 đến tháng 3 sau có mùa mưa cao nhất biến thiên từ 0 – 6 ngày/ tháng. Từ tháng 5
đến tháng 10 có số ngày mưa cao nhất biến thiên 13 – 21 ngày / tháng, và có 2 đỉnh mưa trong
năm: thứ nhất vào tháng 6 - 7, thứ hai vào tháng 9 - 10. Lượng mưa ngày không lớn, thường
nhỏ hơn 50 mm. Những trận mưa có thời gian từ 1 – 5 ngày sẽ quyết định mức độ ngập úng
nội đồng.
Gió: nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, hàng năm thường xuất hiện hai luồng gió chính :
- Gió mùa Tây Nam mang theo nhiều hơi nước, thổi vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng
10, tốc độ trung bình 2,4 m/s.
- Gió mùa Đông Bắc thổi vào mùa khô tốc độ trung bình 3,8 m/s. Từ tháng 11 đến tháng
4 dương lịch là gió mùa Đông Bắc thịnh hành, thổi cùng hướng với các cửa sông làm gia tăng
tác động thủy triều nên gọi là gió chướng.
Độ ẩm không khí trung bình 79,2 % và thay đổi theo mùa, mùa mưa 82,5 %. mùa khô 74,1 %.
Độ ẩm giữa các tháng trong năm chênh lệch không đáng kể, phù hợp với yêu cầu sinh trưởng
và phát triển của cây trồng.
Lượng bốc hơi bình quân khoảng 1.180 mm/năm, trung bình khoảng 3,3 mm/ ngày.
SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

3


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

2.1.4. Thủy văn
Phân bố về phía nam của huyện, nằm giữa sông Tiền, xã Thới Sơn có hệ thống kênh rạch
chằng chịt trong các ấp. Do đặc điểm của một xã cù lao, nguồn nước mặt chủ yếu dẫn nước
phục vụ cho nông nghiệp và phục vụ du lịch.
Chế độ thủy văn trong xã chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không đều, biên độ triều
bình quân là 2,5 m thuận lợi cho việc tưới tiêu tự chảy, biên độ dao động mực nước giữa các
ngày, các tháng không lớn.

2.1.5. Cơ sở hạ tầng kĩ thuật, hạ tầng xã hội
™ Giao thông
- Giao thông đường bộ
Xã có quốc lộ 60 nối dài đi qua chiều dài khoảng 800 m.
Giao thông đường bộ trên địa bàn xã Thới Sơn chủ yếu là giao thông nông thôn bề rộng từ 2 4 m, không có đường tỉnh lộ.
- Giao thông đường thủy
Giao thông đường thủy trong địa bàn chủ yếu là hệ thống sông Tiền bao bọc xung quanh xã.
Ngoài ra, xã còn có hệ thống rạch chằng chịt có bề rộng từ 1,5 m đến 6 m thuận lợi cho việc
đi lại và dẫn nước tưới tiêu phục vụ cho nông nghiệp sinh hoạt trong dân.
Để tạo tiền đề phát triển kinh tế xã hội thì việc đầu tư phát triển giao thông là hết sức quan
trọng. Do đó, trong tương lai sẽ nâng cấp, mở rộng diện tích cho giao thông nhằm đáp ứng
yêu cầu phát triển kinh tế xã hội cho toàn xã.

™ Giáo dục
Bảng 2.1: Thống kê số lượng phòng học xã Thới Sơn
STT

Địa điểm

Phòng học

1

Trường trung học cơ sở Thới Sơn

05

2
3
4
5

Trường tiểu học Thới Bình
Trường mẫu giáo Thới Bình
Trường tiểu học Thới Thạnh
Trường mẫu giáo Thới Thạnh

05
02
06
03

Tình hình trường, lớp không có việc học 3 ca và phòng học chủ yếu là phòng học kiên cố.

™ Y tế
-

Trạm y tế có 8 giường, với tổng số cán bộ nhân viên là 13 người.

-

Thực hiện chính sách tiêm chủng phòng ngừa một số bệnh phổ biến, năm xã tiêm
chủng phòng ngừa một số bệnh trẻ em đạt 100 %.

™ Năng lượng
-

Điện

Mạng lưới điện của xã do hợp tác xã Quyết Thắng cung cấp, Thới Sơn có 1.319 hộ sử dụng
điện đạt 100 % so với tổng số hộ, tổng công suất điện toàn xã đạt 620 kW. Đường dây hạ thế
3 pha dài hơn 300 m, đường dây hạ thế 1 pha dài hơn 33.419 m.
- Nước

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

4


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Tổng số hộ sử dụng nước sinh hoạt nông thôn là 1.135 hộ trong đó 1.024 hộ sử dụng giếng
khoan tầng sâu, 1 đài giếng ở ấp Thới Hòa và 1 đài ở ấp Thới Thuận với tổng chiều dài đường
ống là 35 km, giá nước sinh hoạt tương đối thấp so với mặt bằng chung của toàn huyện là
1.000 đồng/m3 đạt tỉ lệ sử dụng nước máy là 93,46. Còn lại 184 hộ sử dụng nước từ các bể
nước được lắng lọc.

2.1.6. Kinh tế xã hội
™ Thực trạng phát triển của các ngành kinh tế
Thới Sơn có tổng diện tích 1.211 ha với dân số năm 2005 là 6.433 người, mật độ bình quân
531 người/km2, với số lao động chiếm 37,68 % dân số, thu nhập bình quân 5,5 triệu

đồng/năm/người.
Trong bối cảnh nền kinh tế thị trường có nhiều biến chuyển giá cả không ổn định. Thới Sơn
đứng trước nhiều thử thách cần phải vượt qua để hòa nhập với tốc độ phát triển chung của
vùng.
Khu vực nông nghiệp:
Điều kiện sản xuất nông nghiệp có nhiều thuận lợi, với ưu thế về nguồn nước đất đai màu mỡ.
Về trồng trọt chủ yếu trồng cây ăn trái có giá trị kinh tế cao, kết hợp với mô hình sản xuất
vườn – ao – chuồng . Các loại cây ăn trái trên địa bàn xã có tổng cộng có khoảng 559 ha, bao
gồm các loại cây có giá trị kinh tế cao như cam, quýt, nhãn lồng…
Nuôi trồng thủy sản: do điều kiện đặc thù là xã cù lao xung quanh là nước bao bọc nên việc
nuôi trồng thủy sản rất phát triển.
Khu vực công nghiệp – dịch vụ:
Đến nay, trên địa bàn xã Thới Sơn có hơn 106 hộ hoạt động trong lĩnh vực thương nghiệp –
tiểu thủ công nghiệp – thương mại dịch vụ. Trong đó có khoảng 8 cơ sở dệt chiếu và dệt thảm,
đa số các hộ còn lại hoạt động trong lĩnh vực du lịch.

™ Lao động, việc làm và thu thập
Lao động:
Năm 2005 xã Thới Sơn có tổng dân số là 6.433 người với 1.319 hộ trong đó độ tuổi lao động
là 2.166 người. Trong năm qua tỉ lệ gia tăng dân số tự nhiên là 1,42 %.
Thực trạng phát triển đô thị và các khu dân cư nông dân:
Dân cư xã phân bố theo hai dạng chính đó là dạng cụm và dạng tuyến
- Dạng cụm: tập trung chủ yếu ấp Thới Bình. Mật độ dân số tương đối cao phần lớn làm
nghề buôn bán, dịch vụ.
- Dạng tuyến: kết hợp phân tán: dân cư phân bố đều khắp trên địa bàn xã theo các trục
đường xã, ấp và các kênh rạch lớn nhỏ, sống chủ yếu bằng nghề nông. Đây là mô hình cư trú
phù hợp với tập quán sinh hoạt sản xuất của người dân vùng ĐBSCL đã có từ lâu. Tuy nhiên
cũng có những khó khăn hạn chế nhất định trong đầu tư cơ sở hạ tầng, xây dựng nông thôn
mới và nâng cao mức độ hưởng lợi công trình phúc lợi công đồng đến với mọi người dân.

2.1.7. Hiện trạng môi trường
Hiện trạng môi trường xã Thới Sơn được tóm tắt trong bảng 2.2 theo số liệu của Ủy ban nhân
dân (UBND) xã Thới Sơn.

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

5


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Bảng 2.2: Hiện trạng môi trường Thới Sơn

Kết quả

Đơn vị
Hiện trạng môi
trường

Hộ sử dụng nước
sạch
Hộ sử dụng nước
máy
Hộ sử dụng nước
máy có xử lý
Hộ sử dụng nước
mưa
Số hộ có sử dụng
cầu tiêu hộ vệ sinh

So sánh năm 2007

thực hiện

Ấp

Ấp

Ấp

Ấp

Thới

Thới

Thới

Thới

Hòa

Bình

Thuận

Thạnh

315

320

413

308

309

3

Tổng

Đạt

Tổng

Đạt

Tăng

Giảm

cộng

(%)

cộng

(%)

(%)

(%)

397

1445

100

1397

100

402

387

1406

97,3

1294

93,8

3,5

11

0

0

14

0,9

4

0

11

15

30

1,8

267

289

398

324

1278

88,4

1220

88,4

0

48

31

15

73

167

11,6

187

13,5

315

320

413

397

1445

100

102

125

162

158

547

38,0

4

17

22

6

49

3,3

14

23

33

27

97

1

1

1

1

4

Số hộ chưa xây
dựng cầu tiêu hợp
vệ sinh
Số hộ tự xử lý rác
hợp vệ sinh
(đào hố chôn,
đốt…)
Số hộ có chăn nuôi
Số hộ có chăn nuôi
quy mô lớn từ 20

con gia súc, 500
con con gia cầm
Số hộ có hệ thống
xử lý chất thải
chăn (túi ủ biogas,
hầm biogas)
Số chợ trên đại
bàn

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

6

1,9


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

2.2. Khái quát về Asen
Asen là tên Việt gọi nguyên tố số 33 trong bảng tuần hoàn Mendeleep, tên tiếng Anh là
Arsenic. Nguyên tố Asen có kí hiệu là As.

2.2.1. Tính chất lý học

Hình 2.1. As ở thể rắn
Về tính chất lý học As có tính chất gần với các kim loại.
Sau đây là một vài thông số vật lí của As:
Tỉ trọng: 5,7 g/cm3, độ dẫn điện: 30 μΩ.cm, nhiệt độ nóng chảy là 8170 C, nhiệt độ bay hơi:
6150 C, khi gặp lạnh nó ngưng lại thành tinh thể, hơi As có mùi tỏi rất độc.

2.2.2. Tính chất hoá học
™ Phản ứng với oxy
- Khi đốt As cháy tạo thành As2O3 có màu trắng.
4As + 3O2 = 2AsO3
- Phản ứng với halogen, lưu huỳnh
- Ở dạng bột, As bốc cháy trong khí clo
2As + 3Cl2 = 2AsCl3
- Chỉ tác dụng với B2, I2, S khi đun nóng
2As + 3S = As2S3
- Khi tác dụng với lượng dư clo và có mặt hơi nước, tạo acid arsenite
2As + 5Cl2 + 8H2O = 2H3AsO4 + 10HCl

™ Phản ứng với kim loại
As tác dụng với kim loại kiềm và kiềm thổ cũng như một số kim loại khác ở nhiệt độ cao.
2As + 3Ca = Ca3As2
2As + 3Cu = Cu3As2

™ Phản ứng với nước, dung dịch acid, dung dịch kiềm

As không tan trong nước, trong dung dịch HCl, H2SO4… chỉ tan trong HNO3 và nước cường
thuỷ.
3As + 5HNO3 +2H2O = 3H3AsO4 +5NO
As chỉ tan trong kiềm nóng chảy khi có mặt của oxy
2As + 6NaOH + O2 = 2Na3AsO4 +3H2
Trong môi trường nước tự nhiên, As (III) tồn tại chủ yếu ở dạng trung hoà H3AsO3. Với oxi
hoà tan trong nước, As(III) bị oxi hoá thành As (V) tại pH = 7.
SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

7

Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

2.2.3. Cơ chế gây độc và biểu hiện bệnh của Asen
2.2.3.1. Cơ chế gây độc
As đi vào cơ thể bằng tất cả các con đường như: hít thở, ăn uống, thẩm thấu qua da. Trong đó,
uống nước nhiễm As là con đường chính để As xâm nhập vào trong cơ thể. Khi vào trong cơ
thể, đặc biệt là các hợp chất As (III) tấn công ngay lập tức vào các enzyme có chứa nhóm –SH
và cản trở hoạt động của chúng (Đặng Đình Bạch, 2006). Phản ứng xảy ra như sau:

Hình 2.2. As (III) phản ứng với nhóm -SH
As (V) cũng giống như phosphate, dễ kết tủa với các kim loại và ít độc hơn so với As (III).
Khi vào cơ thể As (V) sẽ thế chỗ của phosphate trong chuỗi phản ứng tạo adenosine
triphosphate (ATP) do đó ATP sẽ không được hình thành.

Hình 2.3. Sự hình thành ATP
Khi có mặt As (V), tác dụng sinh hoá chính là đông tụ protein, tạo phức với coenzyme và phá
huỷ quá trình phosphate hoá tạo ATP. (Geneva, 1981).
2.2.3.2. Biểu hiện bệnh
Tác hại đến sức khỏe khi sử dụng nguồn nước ăn uống bị nhiễm As:
Nếu sử dụng lâu dài nguồn nước có chứa As cao hơn tiêu chuẩn cho phép sẽ bị nhiễm độc As,
gây rối loạn chức năng nhiều cơ quan trong cơ thể con người và có thể dẫn đến ung thư.
Tổn thương da
+ Đầu tiên xuất hiện các nốt sẫm màu hoặc mất màu trên da, ở những nơi ít tiếp xúc với
ánh sáng mặt trời như: lưng, bụng, cẳng chân, bàn tay, bàn chân…
+ Lâu dần vùng da này sẽ bị dày lên
Gây nên bệnh hiểm nghèo như: Đái tháo đường, tim mạch, ung thư da, ung thư bàng quang và
ung thư gan.
Phần này bao gồm một số hình ảnh về biểu hiện bệnh do nhiễm As (xem phụ lục 1) ( Nguồn:
Bộ Y Tế)

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

8


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Bên cạnh đó, As cũng có một vai trò rất quan trọng như sau:
As là nguyên tố vi lượng, rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của con người và sinh
vật. As có vai trò trong trao đổi chất nuclein, tổng hợp protit và hemoglobin.
As được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: hóa chất, phân bón (lân phốt phát, đạm - nitơ), thuốc bảo vệ thực vật, giấy, dệt nhuộm...

2.3. Hiện trạng ô nhiễm Asen
2.3.1. Thế giới
As trong nước uống là vấn đề mang tính chất toàn cầu và ảnh hưởng đến hầu hết các quốc gia,
vùng lãnh thổ trên thế giới. Điển hình, có thể kể đến một số nơi sau: Tây Bengal (Ấn độ),
Bangladesh, Đài Loan, Alaska và Missouri của Mỹ và một số vùng ở Achentina, Mexico,
Hungary và Canada...

Bảng 2.3: Ô nhiễm As trong nước ở một số khu vực trên thế giới
Khu vực ô nhiễm As

Nồng độ ô nhiễm (mg/L)

Nam Iowa và Tây Missouri của Mỹ
Hungary
Tây Nam Phần Lan
Mexico
Tây Nam Đài Loan
Tây Bengal Ấn Độ

0,034 - 0,490
0,001 - 0,174
0,017 - 0,98
0,008 - 0,624
0,671
0,193 - 0,737

Tây Bengal đã được cảnh báo từ đầu năm 1978 về vấn đề nguồn nước nhiễm As. Nhóm bệnh
nhân đầu tiên được phát hiện vào tháng 7 năm 1983. Kể từ đó, phạm vi ảnh hưởng và số
người nhiễm bệnh ngày càng tăng. Vấn đề As đã ảnh hưởng lên một khu vực rộng lớn đến
3.400 km2, xấp xỉ 30 triệu dân, số người sử dụng nước nhiễm độc lên đến 1 triệu người, trong
đó hơn 200.000 người đã được xác định là có triệu chứng nhiễm độc As.
Năm 2000, theo một báo cáo của WHO, tình hình nhiễm độc As ở Bangladesh như một sự
đầu độc với lượng lớn nhất trong lịch sử được ví như tai nạn ở Bhophal, Ấn độ năm 1984 và
Chemobyl, Ukraina năm 1986. Trong năm 2006, đã có 4,7 triệu giếng (55%) trong số 8,6
triệu giếng ở Bangladesh đã được kiểm tra As và cho thấy 1,4 triệu (30%) đã cảnh báo về tình
trạng không an toàn cho nước uống. Ước tính số người dùng nước nhiễm As ở Bangladesh
khoảng 12 triệu người trong đó có 40.000 người có triệu chứng biểu hiện bệnh. Tuy nhiên,
con số này có thể cao hơn (Võ Anh Tuấn, 2004).
Năm 1920, hình ảnh “Bàn chân đen” phát hiện đầu tiên ở Đài Loan là một biểu hiện rõ ràng
của bệnh do dân cư sử dụng nguồn nước bị nhiễm As cao (0,35 - 1,10 mg/L) từ các giếng
khoan để sinh hoạt. Tỷ lệ mắc bệnh này tăng dần vào cuối những năm 1950 và đến năm 1960
trở thành đại dịch “Bàn chân đen”. Tình hình ô nhiễm As ở một số quốc gia được tổng hợp
qua bảng 2.4.

Bảng 2.4: Tình hình nhiễm As tại một số quốc gia trên thế giới
Số người
nguy cơ
nhiễm

Quốc gia/Vùng
Đài Loan
Ven biển Tây Nam
và Bắc
Trung Quốc
Nội Mông
Shaanxi, Xijiang

200.000

600.000
1.100.000

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

Phân bố theo không gian
và bản chất ô nhiễm
Nông thôn và khu đô thị nhỏ, phụ thuộc vào nước
giếng khoan bị ô nhiễm mức độ trung bình đấn cao
lên đến 1,8 mg/L.
Sự tác động của hàm lượng thấp và trung bình, đôi khi
hàm lượng cao tại một số giếng.
9


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Mỹ Phía Tây
(> 0,05 mg/L)

< 0,025 mg/L

200.000
2.500.000

Mexico
Vùng Lagunera
Chile
Các vùng Loa và
Salado, thành phố
Antofagasta

400.000

400.000

Nguồn gốc As thay đổi: As xuất hiện chủ yếu trong
nước ngầm và một số sông (California). Tại các đồng
bằng Trung – Tây và Đông, hàm lượng thấp và sự tác
động phân tán.
As được tìm thấy đầu tiên ở góc phía Đông của tầng
chứa nước. Hàm lượng thấp đến trung bình trong một
số lớn các giếng khoan trong đới bị ảnh hưởng.
Sự liên đới với các hoạt động núi lửa Đệ tứ ở vùng
dân cư thưa thớt và vùng khô cằn trung tâm Andean
Cordiller.

Achentina
Tỉnh Salta,
vùng Puan

và Chaco Salteno
Hy Lạp
Hungary

Nhiều sông hồ bị nhiễm bởi các suối nước nóng hoà
200.000
tan muối. Một số vùng, các giếng nông bị ô nhiễm.
Trong nước sông hàm lượng As từ thấp đến cao, đôi
khi lớn hơn 1 mg/L.
150.000
Hàm lượng từ thấp đến trung bình.
400.000
Hàm lượng từ thấp đến cao.
Hàm lượng thấp đến trung bình tại các giếng nông và
Ghana
100.000
gần các mỏ vàng thì hàm lượng cao.
Tại Tây Bangal: trong tổng số 17 huyện, 8 huyện có
các giếng khoan bị ảnh hưởng. Trong đó, một nửa các
Ấn độ
5.000.000
giếng (chiều sâu trung bình 20 – 50 m) chứa As với
hàm lượng thấp đến trung bình.
Hàm lượng từ thấp đến cao trong các giếng khoan sâu
Bangladesh
30.000.000
5 – 150 m. Một số vùng có 80 – 100 % các giếng
khoan bị ô nhiễm.
As có mặt trong phần lớn đất đá với hàm lượng thấp.
30.080

Campuchia
Có 0,2 % số lượng giếng đào và 4,5 % số lượng giếng
lắp bơm tay phát hiện As > 0,05 mg/L.
Ghi chú:
- Thấp: 0,01 – 0,05 mg/L
- Trung bình: 0,05 – 0,25 mg/L
- Cao: > 0,25 mg/L
(Nguồn: EPA, 2000)

2.3.2. Việt Nam
- Việt Nam có đặc điểm về địa lý, địa chất khá tương đồng với Ấn Độ và Bangladesh.
- Từ năm 1995 – 2000, nhiều công trình nghiên cứu đã phát hiện vấn đề ô nhiễm As trong
nguồn nước ở các tỉnh Sơn La, Phú Thọ, Bắc Giang, Hưng Yên, Hà Nội, Hà Nam, Nam
Định…
- Từ năm 2003 - 2005, Chính phủ Việt Nam và UNICEF khảo sát 71.000 giếng khoan thuộc
17 tỉnh trong cả nước. Tỷ lệ các giếng nhiễm As dao động từ 0,1 – 0,5 mg/L chiếm từ 59,6 %
(Nguyễn Thị Phương Thảo, 2005).
- Đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long là hai khu vực điển hình về ô nhiễm As trong
nước. Trong đó:
+ Ở vùng châu thổ sông Hồng, nơi có nồng độ As cao là phía nam Hà Nội, Hà Nam, Hà Tây
(cũ), Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và Hải Dương.
SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

10


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Bảng 2.5: Bảng Hàm lượng As trong nước ngầm của một số tỉnh phía Bắc
Hàm lượng As trong nước ngầm (mg/L)

TB

Mùa mưa
Min

Max

TB

Mùa khô
Min

Max

Hà Nội

0,0059

0,0001

0,0118

0,0339

0,0002

0,1320

Hải Phòng

0,0041

0,0003

0,0150

0,0017

0,0017

0,0960

Nam Định

0,0048

0,0001

0,0290

0,0001

0,0001

0,0161

Việt Trì – Lâm Thao

0,0041

0,0001

0,0094

0,0010

0,0010

0,3200

Bắc Giang

0,0060

0,0001

0,0122

0,0010

0,0010

0,0190

Vùng nghiên cứu

+ Ở đồng bằng sông Cửu Long cũng phát hiện nhiều giếng khoan có nồng độ As cao.
Năm 2005, UNICEF hỗ trợ Viện Vệ Sinh – Y Tế Công cộng tiến hành khảo sát As trong nước
ngầm tại 4 tỉnh Long An, Đồng Tháp, An Giang và Tiền Giang kết quả khảo sát trình bày
trong hình 2.4.

Hình 2.4. Tỷ lệ ô nhiễm As trong nước ngầm tại bốn tỉnh ĐBSCL
Theo kết quả của trung tâm y tế dự phòng tỉnh Tiền Giang vào 12/2007, huyện
Châu Thành là một huyện có tỷ lệ giếng khoan nhiễm As cao trong tỉnh. Cụ thể là 59
trong tổng số 74 giếng khảo sát có nồng độ As > 0,01 mg/L. Kết quả xét nghiệm nước
giếng khoan tỉnh Tiền Giang trình bày trong bảng 2.6.
Bảng 2.6: Kết quả xét nghiệm nước giếng khoan tỉnh Tiền Giang năm 2007
Stt

Địa phương

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

Số
mẫu
đạt

Kết quả xét nghiệm không đạt (Tiểu chuẩn
1320/BYT/QĐ)
Pb
Asen
Hg
Na
E.
Coliforms
coli
< 0.01 < 0.01 < 0.001 < 200
11

Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

1
2
3
4
5
6
7
8

Cái Bè
Cai Lậy
Châu Thành
Mỹ Tho
Chợ Gạo
Gò Công Tây
Tân Phước
Cty Nước SHNT

STT

Đơn vị

1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L

9
10

Tổng cộng
Tỷ lệ %

2
1
1
0

0
0
0
0

0
2
0
0
37
0
0
2

Kết quả
Sắt
0,39
0,39
0,4
0,38
0,38
0,38
0,35
0,35
0,36
0,35
0,35
0,35

Kết quả

Asen

0,019
0,019
0,018
0,017
0,016
0,016
0,013
0,012
0,012
0,012
0,012
0,011
4
1.02

45
10
59
4
66
4
2
5

41
10.49

200

51.15

0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
2
18
2
0
0

Vị trí
lấy mẫu

14
30
18
10
45
10
3

26

14
23
17
9
41
9
3
25

Thời gian
lấy mẫu

Thới Hòa
02/04/2008
Thới Thạnh
Thới Hòa
02/10/2009
Thới Thạnh
0
0.00

23
5.88

148
37.85

134

24.27

Theo tình hình đó, Trung tâm Nghiên Cứu Ứng Dụng và Dịch Vụ Khoa Học
Công Nghệ tỉnh Tiền Giang đã tiến hành lấy mẫu phân tích chỉ tiêu As và sắt để phục
vụ cho công tác nghiên cứu. Kết quả được trình bày ở bảng 2.7.
Bảng 2.7: Kết quả xét nghiệm As và sắt trong nước ngầm tại xã Thới Sơn
(Nguồn: Trung tâm Nghiên Cứu Ứng Dụng và Dịch Vụ Khoa Học Công Nghệ tỉnh Tiền
Giang năm 2008).

Trong thời gian thực tập tại địa phương, tôi đã tiến hành lấy mẫu tại hai giếng
thuộc ấp Thới Hòa và Thới Thạnh để phục vụ cho khoá luận tốt nghiệp. Kết quả phân
tích như bảng 2.8.
Bảng 2.8: Bảng kết quả xét nghiệm As đầu vào ngày 14/02/2009
STT Chỉ tiêu xét nghiệm
1
2
3
4
5
6

Asen (mg/L)
Sắt (mg/L)
Độ kiềm (mgđlg/L)
Asen (mg/L)
Sắt (mg/L)
Độ kiềm (mgđlg/L)

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

Tiêu chuẩn
Kết quả Vị trí lấy mẫu
1329/2002/QĐ/BYT
0,01
0,02
Thới Hoà
0,3
0,4
4
0,01
0,017
Thới Thạnh
0,3
0,36
3,9

12


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

(Nguồn: Viện Vệ sinh – Y tế công cộng TP.HCM, 2009)

Các số liệu trên cho thấy nồng độ As trong nước ngầm tại xã Thới Sơn, huyện
Châu Thành, tỉnh Tiền Giang vượt 0,01 mg/L (Tiêu chuẩn của Bộ Y Tế). Vấn đề cấp
thiết đặt ra là xây dựng một hệ thống xử lý có thể loại bỏ được As ra khỏi nguồn nước
để bảo vệ sức khỏe của bà con nơi đây.
2.3.3. Nồng độ giới hạn
Theo TCVN 5502:2003 cho nước cấp sinh hoạt, hàm lượng As trong nước và Tiêu chuẩn vệ
sinh nước ăn uống, kèm theo Quyết định 1329/2002/QĐ/BYT ngày 18 tháng 04 năm 2002 là

là 0,01 mg/L hay 10 ppb (phụ lục).

2.4. Tổng quan về phương pháp xử lý Asen
As trong nước ngầm lần đầu tiên được phát hiện ở Tây Bengal từ đầu năm 1978. Một vài
công nghệ xử lý nhằm giảm lượng As đã được đề ra. Những công nghệ được sử dụng dựa trên
cơ sở của sự oxi hóa, kết tủa, dính bám lên vật liệu, trao đổi ion và phương pháp tách vật lý
bằng màng tổng hợp. Cho đến nay, công nghệ xử lý ngày càng được hoàn thiện cả về kỹ thuật
lẫn kinh tế. Phần lớn các công nghệ loại bỏ As được tìm ra nhằm áp dụng cho quy mô lớn.
Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp công nghệ truyền thống đã được thu nhỏ để áp dụng vào
quy mô hộ gia. Sau đây là tổng quan một số công nghệ xử lý As trong nước ngầm đã được
nghiên cứu triển khai trong nước và trên thế giới.

2.4.1. Phương pháp Oxi hóa
Oxi hoá là phương pháp tương đối đơn giản bằng cách dùng các tác nhân oxi hoá như oxy,
chlorine, permanganate, ozone… trong đó oxy được đưa vào bằng phương pháp làm thoáng
hoặc sục khí. Mục đích của phương pháp này là chuyển As (III) trong nước ngầm thành dạng
As (V). Đồng thời các chất oxi hoá cũng oxi hoá sắt và mangan có sẵn trong nước ngầm.
As sẽ kết hợp với các hợp chất này tạo thành kết tủa hay chất ít tan. Kết tủa As dưới dạng sản
phẩm không tan chỉ có thể thực hiện với As (V), tức là trước đó cần oxi hoá triệt để As (III)
thành As (V). Sau khi kết tủa nước được lọc, hợp chất As dạng keo được giữ lại một phần
trong bể lắng hoặc trực tiếp qua các lớp vật liệu lọc theo các cơ chế khác nhau. Sau đó có thể
dùng các phương pháp bổ sung để loại bỏ As ra khỏi nguồn nước. Tuỳ theo điều kiện người ta
có thể lựa chọn các phương pháp oxi hoá khác nhau.

™ Oxi hóa bằng Oxy
Phương trình chuyển hóa:
2H3AsO3 + O2 = 2H2AsO4- + 2H+
4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+
Fe(OH)3 + H3AsO4 = FeAsO4.2H2O + H2O
Trong khoảng pH 6,5 – 7,5 quá trình oxi hoá As và sắt đạt được hiệu quả cao khi sử dụng

giàn mưa nhiều tầng. Nghiên cứu thực hiện tại pH 6,8 và độ kiềm 3,9 mgđlg/L hiệu quả khử
CO2 của giàn mưa là 76,5 %, lượng CO2 sinh ra khi oxi hoá 1 mg/L As là 0,35 mg/L và 1,57
mg/L CO2 khi oxi hoá 1 mg/L sắt (Ghurye và Clifford, 2001).

™ Oxi hóa bằng chlorine

Phương trình chuyển hóa:
H3AsO3 + HClO = HAsO42- + Cl- + 3H+
SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

13


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

2Fe2+ + OCl- + 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl- + 4H+
Fe(OH)3 + H3AsO4 = FeAsO4.2H2O + H2O

™ Oxi hóa bằng Kali Permanganate

Kali Permanganate (KMnO4) là một tác nhân oxi hóa mạnh thường được dùng phổ biến trong
xử lý sắt và mangan. Theo nghiên cứu của Ghurye và Clifford, 2001, khả năng chuyển hóa As
(III) thành As (V) phụ thuộc vào pH, tốt nhất là trong khoảng 6,3 – 8,3. KMnO4 có khả năng
chuyển hóa 95 % As (III) thành As (V) trong vòng 36 giây. Sắt, mangan và chất hữu cơ
không ảnh hưởng đến thời gian chuyển hóa. Tuy nhiên, nếu nồng độ sulfide trong dung dịch
từ 1 – 2 mg/L sẽ làm tăng thời gian chuyển hóa lên 54 giây.
Phương trình chuyển hóa:
3H3AsO3 + 2MnO4- = 3H2AsO4- + H+ + 2MnO2 + H2O
3Fe2+ + MnO4- + 7H2O = Fe(OH)3 + MnO2 + 5H+
Fe(OH)3 + H3AsO4 = FeAsO4.2H2O + H2O

™ Oxi hóa bằng ozone

Ozone là chất oxi hóa mạnh và nhanh, có ưu điểm là không tạo ra sản phẩm phụ. Khả năng
chuyển hóa As (III) thành As (V) của ozone phụ thuộc vào pH, pH dao động trong khoảng 6,3
– 8. Thời gian chuyển hóa 95% As (III) thành As (V) là 28 giây. Sắt, mangan và chất hữu cơ
không ảnh hưởng đến thời gian chuyển hóa. Nếu trong nước nồng độ sulfide từ 1 – 2 mg/L thì
thời gian chuyển hóa từ 54 – 132 giây. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi chi phí xử lý khá
cao (Ghurye và Clifford, 2001).
Phương trình chuyển hóa:
H3AsO3 + O3 = H2AsO4- + H+ + O2
2Fe2+ + O3 + 5H2O = 2Fe(OH)3 + O2 + 4H+
Fe(OH)3 + H3AsO4 = FeAsO4.2H2O + H2O

2.4.2. Phương pháp keo tụ - kết tủa
Là phương pháp đựơc sử dụng phổ biến để xử lý nước nhiễm As, thường sử dụng sau quá
trình oxi hoá và trước các quá trình lắng, lọc. Người ta thường sử dụng các loại phèn để thực
hiện quá trình keo tụ, ví dụ như phèn nhôm, phèn sắt hoặc Polyaluminium Chloride (PAC)…
Hiệu quả quá trình keo tụ phụ thuộc vào pH của nước, lượng chất keo tụ và thời gian tiếp xúc.
Đối với quá trình nhôm hoạt tính, thời gian tiếp xúc (Empty Bed Contact Time-EBCTs) tăng
sẽ làm tăng hiệu quả loại bỏ As (Vagliasindi, 1996).
Năm 1973, Gulledge và O’Connor dùng phương pháp keo tụ đã loại bỏ được 87 % As nồng
độ 0,05 mg/L với 40 mg/L phèn nhôm tại pH 7, sau lọc thì hiệu quả đạt được 91 %. Với điều
kiện 50 mg/L phèn nhôm tại pH 6 thì hiệu quả sau lọc là 92,6 % và cho thấy rằng hiệu quả khi
thực hiện ở pH 8 là rất thấp. Nếu sử dụng phèn sắt (ferric sunfate) thì với 30 mg/L phèn sắt
hoặc lớn hơn tại khoảng pH từ 5 - 7 có thể loại bỏ được As gần hoàn toàn. Hiệu quả tối đa
trước lọc là 96,5 % với 50 mg/L phèn sắt tại pH 7,5 và hiệu quả sau lọc là 97,5 %. (Gulledge,
1973)
Năm 1994, Cheng đã nghiên cứu về keo tụ tăng cường và có những kết luận về việc tăng
lượng phèn nhôm và phèn sắt từ 10 - 30 mg/L hoặc giảm pH từ 7 xuống 5,5 hoặc thực hiện cả

hai. Có thể loại bỏ hơn 90 % As (V) nếu thực hiện keo tụ tăng cường và sử dụng sắt clorua.
Thông qua việc điều chỉnh pH tới giá trị 10 có thể loại được 80% As (V) nồng độ 132 mg/L
chứng tỏ As kết tủa cùng sắt và kẽm hydroxit (Rosehart và Lee).

2.4.3. Phương pháp lọc
As được loại bỏ khỏi nước trong bể lọc cát và các vật liệu khác là nhờ sự đồng kết tủa với Fe
(III) trên bề mặt của hạt vật liệu lọc và không gian giữa các lỗ rỗng trong lớp vật liệu. Fe (II)
ở dạng hòa tan trong nước, sẽ bị oxi hóa bởi oxy của không khí để tạo thành Fe (III). Fe (III)
sẽ được hấp phụ trên bề mặt các hạt vật liệu và tạo thành một lớp hấp phụ mỏng. As (V) và
As (III) trong nước sẽ hấp phụ vào lớp Fe (III) đó và bị giữ lại ở lớp vật liệu lọc. Kết quả,
nước ra khỏi bể lọc đã được loại bỏ sắt và As.
SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

14


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Sorg và Logsdeon đã cho thấy rằng lọc sau keo tụ có thể loại bỏ được đến 80% As ở nồng độ
0,02 mg/L nhưng chỉ 65 % nếu lọc sau thời gian lắng tiếp xúc 30 phút và có sự khác nhau
giữa lọc kép và lọc bằng than hoạt tính. Trong tính toán công trình lọc As trong nước giếng
bằng vật liệu kép (antraxit và cát) có thể giảm As từ 0,02 mg/L xuống nhỏ hơn 0,01 mg/L khi
chiều cao lớp vật liệu lọc từ 70 cm. Lọc cát chậm (1 - 5 m/ngày) hiệu quả hơn lọc cát nhanh
(100 - 200 m/ngày) với chu kỳ rửa lọc khoảng 5 ngày (Shen, 1973).
Ngoài ra, người ta còn sử dụng các phương pháp lọc màng để xử lý As. Có thể kể đến một số
phương pháp như: vi lọc (microfiltration, MF), siêu lọc (ultrafiltration, UF), lọc nano
(nanoflitration, NF) và thẩm thấu ngược (Reserve Osmosis, RO).

2.4.4. Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ là quá trình trong đó chất bẩn không những tập trung trên bề mặt mà còn bị hút sâu

vào bên trong tác nhân hấp phụ. Quá trình hấp phụ phụ thuộc vào đặc tính của chất bẩn, dung
môi và chất hấp phụ rắn. Khả năng loại bỏ As trong nước bằng phương pháp hấp phụ có hiệu
quả trên nền sắt lẫn nền nhôm và đều có thể tăng hiệu quả xử lý bằng cách điều chỉnh pH. Có
thể hạ thấp pH bằng cách dùng HCl, H2SO4 hay CO2.
Môi trường pH thấp có thể gây ăn mòn vật liệu nhưng lại gia tăng hiệu quả xử lý một cách
đáng kể. Cụ thể là với pH 5,5 thì hiệu quả xử lý tăng 15 % so với pH 6,0. Còn đối với nền sắt
thì có thể giữ pH ở giá trị 7,7. Như vậy, việc điều chỉnh pH của nước nguồn là quan trọng
(Lili và Abrahma, 2004).

2.4.5. Phương pháp trao đổi ion
Đây là quá trình trao đổi giữa các ion trong pha rắn và pha lỏng, mà không làm thay đổi cấu
trúc của chất rắn. Có thể loại bỏ các ion As (V) trong nước bằng phương pháp trao đổi ion với
vật liệu trao đổi gốc anion axit mạnh (Cl-). Loại vật liệu trao đổi ion này có ưu điểm là có thể
sử dụng dung dịch muối đậm đặc NaCl để hoàn nguyên hạt trao đổi ion đã bảo hòa As. Nồng
độ As sau xử lý có thể hạ thấp tới dưới 2 ppb. Tuy nhiên công nghệ trao đổi ion tương đối
phức tạp và đắt tiền nên ít có khả năng áp dụng cho từng hộ gia đình đơn lẻ.
Hiệu quả của quá trình trao đổi ion để xử lý As ảnh hưởng mạnh mẽ bởi sự cạnh tranh của các
ion như sulfate, nitrate và tổng chất rắn hoà tan (TDS). Nói chung, quá trình trao đổi ion
không kinh tế nếu nước nguồn chứa TDS với mức cao (> 500 mg/L) và sulfate (> 250 mg/L).
Sulfate trong nước thô phân bố trong phạm vi từ 57,3 đến 64,0 mg/L. Sulfate phù hợp trong
trao đổi ion với As (V) hơn là As (III) (Lili Wang và ctv, 2004).

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

15


Thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm asen cho xã Thới Sơn, Tiền Giang – công suất 1650 m3/ngày

Chương 3

HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC TẠI XÃ THỚI SƠN
3.1. Hiện trạng chung
Năm 1999, UBND xã Thới Sơn xây dựng dự án 6 giếng khoan tầng sâu, 2 đài nước bằng bê
tông cốt thép có dung tích 15 m3 với chiều cao 12 m. Mạng lưới chuyển tải bằng ống nhựa
PVC với chiều dài 22.235 m dẫn đến từng hộ dân với kinh phí trên 1,2 tỷ đồng, trong đó vốn
do Sở Khoa học và Công nghệ hỗ trợ là 15 triệu đồng, phần còn lại do nhân dân tự đóng góp.
Hợp tác xã cấp nước sinh hoạt chính thức đi vào hoạt động từ tháng 12/1999 do UBND xã
Thới Sơn quyết định thành lập với tổng số vốn đã đầu tư 1,16 tỷ đồng, trong đó tổ viên đóng
góp đến thời điểm hiện tại là 1,18 tỷ. Sở Khoa học và Công nghệ hỗ trợ 15 triệu, đến nay đã
có 1.346 hộ tham gia sử dụng nước sạch, trong đó có 24 hộ hợp đồng sử dụng hằng năm.
Hiện tại hợp tác xã cung cấp nước chỉ thu thống nhất 1.500 đ/m3 đối với hộ tham gia góp vốn
1 triệu đồng và 2.500 đ/m3 đối với những hộ không góp vốn.

Hình 3.1. Đài nước ở ấp Thới Thuận, Thới Sơn
Chất lượng nước ngầm dùng cho ăn uống và sinh hoạt được Hợp tác xã cấp nước kiểm tra
định kì. Kết quả kiểm tra mẫu 2 đài nước gần đây nhất là ngày 21/04/2009 được trình bày ở
bảng 3.1 và bảng 3.2.
Nguồn nước ngầm nhiễm As đã được sử dụng từ lâu trong ăn uống và sinh hoạt . Tuy nhiên,
đến năm 1999, người dân trong xã mới tập trung dùng nước ngầm, vì thời điểm này mới xây
dựng hai trạm cấp nước tập trung. Nồng độ As trong nước cao hơn tiêu chuẩn rất nhiều (0,013
– 0,019 mg/L) nhưng người dân phải gánh chịu trong suốt thời gian từ trước đến nay. Theo
thống kê của trạm Y tế xã Thới Sơn, từ năm 2003 đến nay, toàn xã có 47 người chết vì bệnh
ung thư, trong đó chủ yếu là ung thu gan, ung thư môi, vòm họng.

SVTH: Nguyễn Hoàng Lâm

16