Đồ án thiết kế xử lý nước mặt công suất 3200m3ngàyđêm

Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢN VẼ...............................................................................3
DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................................4
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP.....................................5
1.1.
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC MẶT :...............................................................5
1.1.1. Phân loại nguồn nước mặt :........................................................................5
1.1.2. Tính chất của nguồn nước mặt :.................................................................5
1.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước :.....................................................6
1.1.4. Các chỉ tiêu cấp nước :...............................................................................9
1.2.
HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC :...................................................9
1.2.1. Trữ lượng nước mặt trên Thế Giới :.......................................................9
1.2.2. Trữ lượng nước trong nước ta :................................................................10
1.2.3. Chất lượng nước khu vực miền Đông Nam Bộ :......................................11
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC SÔNG...........13
2.1.
CÁC CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN NƯỚC :.......................13
2.1.1. Công trình thu nước :...............................................................................13
2.1.2. Công trình vận chuyển nước :..................................................................13
2.2.
XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC :.....................14
2.2.1. Hồ chứa và lắng sơ bộ :............................................................................14
2.2.2. Song chắn rác và lưới chắn rác :..............................................................15
2.2.3. Bể lắng cát :.............................................................................................15
2.2.4. Bể lắng :...................................................................................................16
2.2.5 Bể lọc :.....................................................................................................19

2.3.
XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC................23
2.3.1. Quá trình keo tụ :.....................................................................................23
2.3.2. Khử trùng nước :......................................................................................24
2.4.

MỘT SỐ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT :..........26

CHƯƠNG 3 : ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ.......................................................29
3.1.
GIỚI THIỆU VỀ CƠ SỞ LỰA CHỌN :..................................................29
3.1.1. Theo mức độ xử lý...................................................................................29
3.1.2. Theo biện pháp.........................................................................................29


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
3.1.3. Theo số quá trình hoặc số bậc quá trình xử lý..........................................29
3.1.4. Theo đặc điểm của dòng nước..................................................................29
3.2.

XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ ĐẦU VÀO - RA...............................................30

3.3.
ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ :..............................31
3.3.1. Sơ đồ công nghệ 1 :.................................................................................31
3.3.2. Sơ đồ công nghệ 2 :..................................................................................33
3.3.3. Lựa chọn công nghệ :...............................................................................35
3.3.4. Hiệu quả xử lý :........................................................................................37

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ....................................................................38
4.1.
TÍNH TOÁN LIỀU LƯỢNG HÓA CHẤT, THIẾT BỊ ĐỊNH LƯỢNG
HÓA CHẤT :..........................................................................................................38
4.1.1. Tính toán bể trộn phèn, bể tiêu thụ phèn :................................................38
4.1.2. Tính toán hóa chất kiềm hóa và thiết bị pha chế vôi................................39
4.1.3. Tính toán lượng clo cho khử trùng nước :................................................40
4.2.

BỂ GIAO LIÊN :.......................................................................................42

4.3.

BỂ TRỘN CƠ KHÍ :..................................................................................42

4.4.

BỂ PHẢN ỨNG TẠO BÔNG CƠ KHÍ :..................................................45

4.5.

BỂ LẮNG NGANG :..................................................................................49

4.6.

BỂ LỌC NHANH :....................................................................................57

4.7.

BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH :........................................................................66

4.8.

BẢN VẼ THIẾT KẾ :................................................................................69

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................70


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm

DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢN VẼ

Hình 2.1

- Bể lắng sơ bộ

Hình 2.2

- Song chắn rác

Hình 2.3

- Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng

Hình 2.4

- Cấu tạo bể lắng ngang

Hình 2.5

- Cấu tạo bể lọc chậm

Hình 2.6

- Cấu tạo bể lọc nhanh trọng lực

Hình 2.7

- Cấu tạo bể lọc áp lực

Hình 3.1

- Sơ đồ công nghệ 1

Hình 3.2

- Sơ đồ công nghệ 2

Hình 4.1

- Minh họa ngăn phân phối nước vào bể lắng

Hình 4.2

- Minh họa giàn ống phân phối nước rửa lọc.

Bản vẽ 1

: Mặt cắt theo nước của hệ thống xử lý nước cấp công suất 3200 m3/ngày
đêm.

Bản vẽ 2

: Mặt bằng trạm xử lý nước cấp công suất 3200 m3/ngày đêm.

Bản vẽ 3

: Chi tiết bể lắng ngang công suất 3200 m3/ngày đêm.

Bản vẽ 4

: Chi tiết bể phản ứng tạo bông cơ khí công suất 3200 m3/ngày đêm.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1

- Phân loại độ cứng theo nồng độ

Bảng 1.2

- Trữ lượng nước trên Thế Giới

Bảng 1.3

- Trữ lượng nước mặt ở các sông ở Việt Nam

Bảng 2.1

- So sánh các loại công trình thu nước

Bảng 3.1

- Bảng thông số chỉ tiêu nước nguồn

Bảng 3.2

- So sánh ưu và nhược điểm của 2 công nghệ đề xuất

Bảng 4.1

- Thông số thiết kế bể giao liên

Bảng 4.2

- Thông số thiết kế bể trộn cơ khí

Bảng 4.3

- Thông số thiết kế bể tạo bông cơ khí

Bảng 4.4

- Thông số thiết kế bể lắng ngang

Bảng 4.5

- Thông số thiết kế bể lọc nhanh

Bảng 4.6

- Thông số thiết kế bể chứa nước sạch


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP
1.1.

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC MẶT :

1.1.1. Phân loại nguồn nước mặt :
 Nước sông : là loại nước mặt chủ yếu được dùng để cung cấp nước. Nước sông dê
khai thác, trữ lượng lớn. Tuy nhiên phần lớn nước sông thường dê bị nhiêm bẩn
(hàm lượng chất lơ lững cao, vi trùng, kim loại nặng, thuốc trừ sâu,… )
Chất lượng nước sông thay đổi theo điều kiện thổ nhưỡng, thảm thực vật bao phủ,
chất ô nhiêm từ công đồng dân cư,…
Nước sông có khả năng tự làm sạch chất ô nhiêm : được đánh giá bằng cách xác
định diên biến nồng độ ocy hòa tan (DO) dọc theo dòng sông.
 Tự làm sạch lý học : pha loãng, khuếch tán, xáo trộn, lắng, hấp thụ, thoáng
khí,…

 Tự làm sạch hóa học : oxy khóa, khử Fe2+ →Fe3+.
 Sinh hóa : phân hủy sinh học (do các vi khuẩn hiếu khí, tùy tiện và kỵ khí)
 Nước ao hồ : hồ tự nhiên, hay nhân tạo ( gồ hình thành do xây đập thủy điện, … )
 Nước suối : thường bắt gặp ở vùng đồi núi, trữ lượng ít và bị ảnh hưởng bởi thời
tiết, khi mưa to, nước suối thường bị đục và cuốn theo nhiều cặn, sỏi và đá.
1.1.2. Tính chất của nguồn nước mặt :
Thành phần của nguồn nước chịu ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên, nguồn gốc
xuất sứ, các điều kiện môi trường xung quanh và tác đông của con người khi khai thác
và sử dụng nguồn nước.
Nguồn nước mặt có thể có các thành phần sau đây :
 Các hóa chất hòa tan ở đạng ion và phân tử, có nguồngốc vô cơ hay hữu cơ.
 Các chất rắn lơ lững trong đó có cả chất vô cơ lẫn hữu cơ.
 Các vi sinh vật, vi trùng, virút,…


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
1.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước :
a. Nhiệt độ :
Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Ví dụ : ở miền
Bắc Việt Nam, nhiệt độ nước thường dao động 13 - 34 oC, trong khi đó nhiệt độ trong
các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đối ổn định hơn 26-29 oC (theo “Trịnh Xuân
Lai”).
b. Độ màu :
Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan
không hoà tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, còn các
loại thuỷ sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bị nhiêm bẩn bởi nước thải sinh
hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen.
Đơn vị đo độ màu thường dùng là platin – coban. Nước thiên nhiên thường có độ

màu thấp hơn 200 PtCo.
Độ màu tự nhiên trong nước do các hạt keo mang điện tích âm gây ra nên việc khử
độ màu được thực hiện bằng quá trình keo tụ với các loại muối kim loại (phèn) có hoá
trị III như phèn nhôm hoặc phèn sắt.
c. Độ đục :
Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các vật lạ như các
chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật,...khả năng truyền ánh sáng bị giảm
đi.
Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo đục thưòng là mg
SiO2/l, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau. Nước mặt
thường có độ đục 20 -100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500 – 600 NTU. Nước cấp cho
ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước.
Trong cấp nước và xử lý nước cấp :
 Nguồn nước có độ đục thấp không cần phải xử lý mà chỉ cần khử trùng trước
khi đưa đến nơi tiêu thụ.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
 Nguồn nước lấy từ sông có độ đục cao → cần áp dụng quá trình keo tụ trong xử
lý nước cấp.
 Việc đo độ đục giúp cho việc xác định lượng hóa chất sử dụng hàng ngày để
vận hành trạm xử lý là đặc biệt quan trọng.
d. Độ pH :
Độ pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H + có trong dung dịch thường được sử
dụng để biểu thị tính axit và tính bazo của nước.
Khi

pH = 7 nước có tính trung tính;
pH < 7 nước có tính axit;
pH > 7 nước có tính kiềm.

Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hoà tan
trong nước. Ở độ pH < 5, tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất, trong một số nguồn nước
có thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hoà tan và một số loại khí như CO 2, H2S tồn
tạiở dạng tự do trong nước. Độ pH được ứng dụng để khử các hợp chất sunfua và
cacbonat có trong nước bằng biện pháp làm thoáng. Ngoài ra khi tăng pH và có thêm
tác nhân oxy hoá, các kim loại hoà tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dê
dàng tách ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc.
e. Độ kiềm :
Độ kiềm là khả năng trung hòa acid của nước cũng là đại lượng đo tính đệm của
nước. Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion hyrocacbonat (HCO 3-),
hyđroxyl (OH-) và ion muối của các axit yếu (CO32-).
Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO 2 tự do có
trong nước. Độ kiềm là một chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước :
 Keo tụ hóa học : chất keo tụ thủy phân trong nước tạo thành acid → cần độ kiềm để
trung hòa;
 Khử cứng : độ kiềm là đơn vị chính để tính toán lượng vôi và soda bằng phương
pháp hóa chất.
Để xác định độ kiềm thường dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit
clohydric.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
f. Độ cứng :
Độ cứng biểu thị tổng hàm lượng các ion Ca 2+, Mg2+ trong các muối cacbonat và

hydrocacbonat canxi, hydrocacbonat magiê có trong nước. Độ cứng thường do kim
loại hóa trị II gây ra.
Bảng 1.1 - Phân loại độ cứng theo nồng độ
Phân loại
Mềm
Trung bình
Cứng
Rất cứng

MgCaCO3/L
0-75
75-150
150-300
>300

Nguồn : Bài giảng môn học Kỹ thuật xử lý nước cấp – PGS.TS. Lê Hoàng Nghiêm.
Phân loại cứng :
 Cứng canxi và magiê
 Cứng carbonate và noncarbonate (phi carbonate). Ví dụ : CaSO 4 tạo ra độ cứng
phi carbonate
Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và
magiê phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất, nước
cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm.
g. Độ oxy hóa :
Độ oxy hoá là một đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiêm bẩn của nguồn nước.
Đó là lượng oxy cần có để oxy hoá hết các hợp chất hữu cơ trong nước. Chất oxy hóa
thường dùng để xác định chỉ tiêu này là pecmanganat kali (KMnO4).
Trong thực tế, nguồn nước có độ oxy hoá lớn hơn 10 mgO2/l đã có thể bị nhiêm bẩn.
Độ oxy hoá trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể cao hơn nước ngầm.

Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy hoà
tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hoá có thể thấp hơn thực tế.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
1.1.4. Các chỉ tiêu cấp nước :
a. Chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt
Nước cấp dùng trong sinh hoạt phải không màu, không mùi, không chứa các chất
độc hại, các vi trùng và tác nhân gây bệnh. Hàm lượng các chất hòa tan không được
vượt quá giới hạn cho phép. Chất lượng nước cấp cho sinh hoạt phải có chỉ tiêu chất
lượng như chất lượng ở bảng chất lượng nước sinh hoạt và chất lượng nước phải đảm
bảo theo QCVN01:2009/BYT và QCVN 08:2008/BTNMT về chất lượng nước mặt.
b. Chất lượng nước cấp cho sản xuất
Mỗi nhanh sản xuất đều có yêu cầu riêng về chất lượng nước sử dụng. Nước cấp
cho các ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dệt, giấy, phim ảnh đều cần đến
chất lượng như nước sinh hoạt, đồng thời có một số yêu cầu riêng về chất lượng sắt,
mangan, độ cứng. Nước cấp cho các ngành sản xuất khác sẽ có yêu cầu cụ thể về chất
lượng tùy theo sự đòi hỏi của công nghệ sản xuất.
1.2.

HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC :

1.2.1. Trữ lượng nước mặt trên Thế Giới :
Tổng lượng nước trên Trái đất khoảng 1.386 triệu km3. Trong đó 97% lượng nước
toàn cầu ở đại dương, 3% còn lại là nước ngọt tồn tại ở dạng băng tuyết, nước ngầm,
song ngòi và hơi nước trong không khí. Hệ thống nước khí quyển, nguồn động lực
thủy văn nước mặt chỉ khoảng 12.900 km3, chưa đầy 1/100.000 tổng lượng nước toàn
cầu.

Tổng số nước ngọt trên Trái Đất khoảng 35x106 km3 chỉ chiếm có 3% tổng lượng
nước trên Trái Đất. Trong đó nước ngầm chiếm 30,1%, băng tuyết vĩnh cữu chiếm
68,7%, nước sinh vật 0.003$, nước trong khí quyển 0,04%, nước trong ao hồ, đầm lầy
và trong lòng song chỉ chiếm chưa đầy 0,3% (ao hồ 0,26%, đầm mầy 0,03% và trong
song 0,006%).
Nước mặt được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải
trí và môi trường. Hầu hết các hoạt động trên đều cần nước ngọt. 97% nước mặt trên
Trái Đất là nước muối, chỉ 3% còn lại là nước ngọt nhưng gần hơn 2/3 lượng nước này
tồn tại ở dạng sông băng và các mũ băng ở các cực. Phần còn lại không đóng băng


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
được tìm thấy chủ yếu ở dạng nước ngầm, và chỉ một tỷ lệ nhỏ tồn tại trên mặt đất và
trong không khí.
Nước mặt là nguồn tài nguyên tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước mặt và sạch
trên thế giới đang từng bước giảm đi. Nhu cầu nước đã vượt cung ở một vài nơi trên
thế giới, trong khi dân số thế giới vẫn đang tiếp tục tăng làm cho nhu cầu nước càng
tăng.
Bảng 1.2 – Trữ lượng nước trên Thế Giới
Loại nước
Biển và đại dương

Trữ lượng (km3)
1.370.322.000

Nước ngầm

60.000.000

Băng và băng hà

26.660.000

Hồ nước ngọt

125.000

Hồ nước mặn

105.000

Khí ẩm trong đất

75.000

Hơi nước trong khí ẩm

14.000

Nước sông

1.000

Tuyết trên lục địa

250

Nguồn : (theo F. Sargent, 1974)

1.2.2. Trữ lượng nước trong nước ta :
Việt Nam là một nước có nguồn Tài nguyên nước vào loại trung bình trên thế giới
có nhiều yếu tố không bền vững.
Nước ta có khoảng 830 tỷ m3 nước mặt trong đó chỉ có 310 tỷ m3 được tạo ra do
mưa rơi trong lãnh thổ Việt Nam chiếm 37% còn 63% do lượng mưa ngoài lãnh thổ
chảy vào. Tổng trữ lượng tiềm tàng khả năng khai thác nước dưới đất chưa kể phần hải
đảo ước tính khoảng 60 tỷ m3/năm. Trữ lượng nước ở giai đoạn tìm kiếm thăm dò sơ
bộ mới đạt khoảng 8 tỷ m3/năm (khoảng 13% tổng trữ lượng).
Nếu kể cả nước mặt và nước dưới đất trên phạm vi lãnh thổ thì bình quân đầu
người đạt 4400 m3/người, năm (Thế giới 7400m3/người, năm). Theo chỉ tiêu đánh giá


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
của Hội Tài nguyên nước Quốc tế IWRA thì quốc gia nào dưới 4000m3/người, năm là
quốc gia thiếu nước. Như vậy, nước ta là một trong những nước đang và sẽ thiếu nước
trong một tương lai rất gần (Thực tế nếu kể cả lượng nước từ các lãnh thổ nước ngoài
chảy vào thì Việt Nam trung bình đạt khoảng 10.600m3/người, năm).
Bảng 1.3 - Trữ lượng nước mặt ở các sông ở Việt Nam

Trong
nước
43.725

Ngoài
nước
1.980

Tổng lưu lượng nước

(km3/năm)
Trong
Ngoài
Toàn bộ
nước
nước
38,75
37,17
1,68

1.060.40
0

199.230

861.170

761,90

189,62

55.602

55.602

66,50

66,50

298.557

330.000

822,15
853,80

293,29
317,90

Diện tích lưu vực (km2)
Nhóm sông
Toàn bộ
Nhóm 1: Thượng
nguồn nằm trong lãnh
thổ
Nhóm 2: Trung và hạ
lưu nằm trong lãnh
thổ
Nhóm 3: các sông
nằm trong lãnh thổ
Tổng cộng
Cá nước

45.705

524,28

535,96
535,96

Nguồn : báo cáo hiện trạng môi trường Bộ NN&PTNT.

1.2.3. Chất lượng nước khu vực miền Đông Nam Bộ :
a. Nước mưa
Là nguồn cấp nước quan trọng cho người dân khu vực miền Đông Nam Bộ, khu
vực nông thôn và nhất là ở những nơi bị nhiêm phèn. Lượng mưa trung bình hằng năm
khoảng 1600 mm, dao động trong khoảng 1200 – 1400 mm. Tổng lượng mưa ước tính
khoảng 80 tỷ m3/năm.
b. Nước ngầm
Có nhiều đánh giá khác nhau nhưng nhìn chung, lượng nước ngầm khu vực
miền Đông Nam Bộ không nhiều, chỉ khoảng 3,3% tổng lưu lượng sông của tháng khô
nhất chảy vào vùng này.
c. Nước mặt
-

Khu vực miền Đông Nam Bộ: có hệ thống kênh rạch chằng chịt và nguồn nước
sông chính là sông Đồng Nai. Chế độ dòng chảy thượng nguồn và mưa là những
yếu tố chính ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy chính của sông vùng này.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
Hệ thống sông Đồng Nai: Theo các số liệu phân tích cho thấy chất lượng nước
sông Đồng Nai đều khá tốt cả 2 mùa: mùa khô và mùa mưa phục vụ tốt cho mục
đích cấp nước cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp.
 Vào mùa khô: chất lượng nước mặt đạt đến lý tưởng nước cấp cho sinh hoạt, có
độ màu 19 – 50 Pt-Co, độ đục khoảng 9 NTU, hàm lượng Cl- dưới 14 – 15mg/l,
độ cứng khoảng 12 – 14mg/l, TDS khoảng 20 – 40mg/l. Đặc biệt, cuối mùa khô
có tháng độ màu (6 – 8 Pt-Co), độ đục thấp, chỉ cần lọc sơ bộ và khử trùng là có
thể cấp cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp.
 Vào mùa mưa: chất lượng nước sông thay đổi khá lớn, nhất là độ đục và độ

màu do lũ về từ đầu nguồn đem theo nhiều phù sa. Độ màu tăng vọt, độ đục
cũng tăng đến 87 – 103 JTU, TDS tăng không nhiều, hàm lượng Cl- còn 4 –
5mg/l. Đầu mùa mưa, hàm lượng SO42- giảm còn 0 – 2 mg/l.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC SÔNG
2.1.

CÁC CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN NƯỚC :

.1.1.

Công trình thu nước :

Chức năng :
 Giữ lại các tạp chất kích thước lớn có trong nước thô bằng song hoặc lưới chắn
rác nhằm giảm tải lượng xử lý;
 Lấy nước.
Bảng 2.1 - So sánh các loại công trình thu nước
Loại CTT

Chi phí

Nổi

TB, thấp

Chìm

Thấp

Tháp thu

TB, cao

Gần bơ

TB, cao

Vận hành

Ưu điểm

Nhược điểm

Thu nước ở một Chế tạo dê dàng, Bị ảnh hưởng bởi
độ sâu nhất định hoạt động ở mực sóng, gió, chỉ thu ở
nước thấp
độ sâu nhất định.
Thu nước ở một Đơn giản, re
Chất lượng nước thu
độ sâu nhất định
không cao, dê bám
cặn, khó sửa chửa.
Có nhiều cửa thu Chọn được nước tốt Chi phí cao, đặt xa
→ thu ở độ sâu nhất, đặt nơi nước bờ, khó tiếp cận.

sâu, có thể tháo
khác nhau.
nước để sửa chửa.
Có nhiều cửa thu Chọn được nước tốt Đắt hơn loại nổi và
→ thu ở độ sâu nhất, dê tiếp cận để chìm, có thể cần đào
sửa chửa.
mương dẫn nước.
khác nhau.

Nguồn : Bài giảng môn học Kỹ thuật xử lý nước cấp – PGS.TS. Lê Hoàng Nghiêm
.1.2.

Công trình vận chuyển nước :

Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đưa nước thô từ công trình thu lên trạm xử lý nước.
Trạm bơm cấp I thường đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử lý nước, có trường hợp lấy
nước từ xa, khoảng cách đến trạm xử lý có thể tới vài kilomet thậm chí hàng chục
kilomet. Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, trạm bơm cấp I có thể kết hợp với công
trình thu hoặc xây dựng riêng biệt. Công trình thu nước sông hoặc hồ có thể dùng cửa
thu và ống tự chảy, ống xiphông hoặc cá biệt có trường hợp chỉ dùng cửa thu và ống tự


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
chảy đến trạm xử lý khi mức nước ở nguồn nước cao hơn cao độ ở trạm xử lý. Khi sử
dụng nước ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máy bơm chìm có áp lực cao, bơm
nước từ giếng khoan đến trạm xử lý.
2.2.

XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC :

Dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước : song chắn rác, lưới chắn rác, bể
lắng, lọc.
.2.1.

Hồ chứa và lắng sơ bộ :

Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô (nước mặt) là: tạo điều kiện thuận
lợi cho các quá trình tự làm sạch như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác
động của các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxy hóa do tác dụng của
oxy hòa tan trong nước, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn
nước vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà máy xử lý
nước.

Hình 2.1 - Bể lắng sơ bộ
Nguồn : internet

.2.2.

Song chắn rác và lưới chắn rác :


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa 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.
Song chắn rác được nâng thả nhờ ròng rọc hoặc tời quay tay bố trí trong ngăn quản

lý. Song chắn rác có cấu tạo gồm các thanh thép tiết diện tròn cỡ 8 hoặc 10, 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 0,4 ÷ 0,8 m/s.
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 2x2 ÷ 5x5mm. Lưới chắn
quay được sử dụng cho các công trình thu cỡ lớn, nguồn nước có nhiều.

Hình 2.2 - Song chắn rác
Nguồn : internet
.2.3.

Bể lắng cát :

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.

.2.4.

Bể lắng :


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
a. Mục tiêu : Khử

 Bông cặn trong quá trình keo tụ – tạo bông.
 SS trong nước thải (bể lắng I) hay bông bùn hoạt tính/màng vi sinh (bể lắng đợt II).
b. Nguyên tắc : tách cặn bằng trọng lực.
c. Phân loại :
Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành :
 Bể lắng trong có lớp cặn lơ lững : chỉ sử dụng khi nước đưa vào công trình có
lưu lượng điều hòa và thay đổi dần trong phạm vi không quá 15% trong 1 giờ và
nhiệt độ nước thay đổi không quá 1oC trong 1 giờ. Chỉ nên sự dụng cho công suất
đến 3000m3/ngày đêm.
Nguyên lý hoạt động : nước cần xử lý sau khi đã trộn đều với chất phản ứng ở bể
trọn (không qua bể phản ứng) đi theo đường ống dẫn vào, qua hệ thống phân phối với
tốc độ thích hợp vào ngăn lắng. Ở đây sẽ hình thành lớp cặn lơ lững.
Bể lắng có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản ứng
vào tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lững
của bể lắng.Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác ít tốn diện tích. Nhưng bể lắng
trong có kết cấu phức tạp, chế độ quản lý chặt chẽ, đòi hỏi công trình làm việc liên tục
suốt ngày đêm và rất nhạy cao với sự dao động lưu lượng và nhiệt độ của nước.

 Bể lắng đứng : Được sử dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ hơn
3000m3/ ngàyđêm
Bể thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn được xây bằng gạch hoặc bê tông
cốt thép.. Ống trung tâm có thể là thép cuốn hàn điện hay bê tông cốt thép. Bể lắng
đứng hay bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy hình trụ. Hiệu quả lắng không chỉ phụ
thuộc vào chất keo tụ mà còn phụ thuộc vào sự phân bố đều của dòng nước đi lên và
chiều cao vùng lắng phải đủ lớn thì các hạt cặn mới kết dính với nhau.
Cấu tạo bể : vùng lắng có dạng hình trụ hoặc hình hộp ở phía trên và vùng chứa
nến cặn ở dạng hình nón hoặc hinh chóp ở phía dưới, Cặn tích lũy ở vùng chứa nén
cặn được thải ra ngoài theo chu kì bằng ống và van xả cặn .

Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
Nguyên tắc làm việc : đầu tiên nước chảy vào ống trung tâm ở giữa bể, rồi đi xuống
dưới qua bộ phận hãm là triệt tiêu chuẩn động xoáy rồi vào bể lắng. Trong bể lắng
đứng, nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên xuống đáy
bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh thành bể và được
đưa sang bể lọc.

Hình 2.3 - Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng
Nguồn : internet
 Bể lắng ngang: Sử dụng khi công suất lớn hơn 3000m 3/ngày đêm đối với
trường hợp xử lý nước có phèn và áp dụng với công suất bất kì cho các trạm xử lý
không dùng phèn.
Nguyên lý làm việc : Nước thải đi vào vùng phân phối nước đặt ở đầu bể lắng, qua
vách phân phối, nước chuyển động đều nước vào vùng lắng, thường cấu tạo dạng
máng có lỗ.
Cấu tạo bể lắng ngang : bộ phận phân phối nước vào bể; vùng lắng cặn; hệ thống
thu nước đã lắng; hệ thống thu nước xã cặn. Có kích thước hình chữ nhật, làm bằng bê


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
tông cốt thép.Có 2 loại bể lắng ngang: bể lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắng ngang
thu nước đều trên bề mặt. Bể lắng ngang thường chia làm nhiều ngăn, chiều rộng mỗi
ngăn không quá 6m. Khi bể có chiều dài quá lớn có thể cho nước chảy xoay chiều. Để
giảm bớt diện tích bề mặt xây dựng có thể xây dựng bể lắng nhiều tầng. Hiệu suất lắng
của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 - 20%. Hiệu quả xử lý cao hơn
các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn.

Hình 2.4 - Cấu tạo bể lắng ngang
Nguồn : internet
 Bể lắng ly tâm (bể lắng radian): sử dụng với công suất ≥ 30.000m3/ngày đêm.
Nguyên tắc hoạt động : Bể lắng ly tâm là loại trung gian giữa bể lắng ngang và
đứng. Nước từ vùng lắng chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới lên trên. Nước cần
xử lí theo ống trung tâm vào giữa ngăn phân phối , rồi được phân phối vào vùng lắng.
Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể ra ngoài. Ở đây cặn được lắng
xuống đáy, nước trong thì được thu vào máng vòng và theo đường ống sang bể lọc.
Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn, đường kính có thể tư 5m trở lên. So với một số
kiểu bể lắng khác, bể lắng li tâm có một số ưu điểm sau: nhờ có thiết bị gạt bùn, nên
đáy bể có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng ( 5 ÷ 8%), do đó chiều cao công tác bể
nhỏ (1,5 ÷ 3,5 m) nên thích hợp xây dựng ở những khu vực có mực nước ngầm cao.
Nhưng bể lắng li tâm có kết quả lắng cặn kém hơn so với các bể lắng khác do bể có
đường kính lớn, tốc độ dòng nước chuyển động chậm dần từ trong ra ngoài, ở vùng
trong do tốc độ lớn, cặn khó lắng đôi khi xuất hiện chuyển động khối. Mặc khác nước
trong chỉ có thể thu vào bằng hệ thống máng vong xung quanh bể nên thu nước khó


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
đều. Ngoài ra hệ thống gạt bùn cấu tạo phức tạp và làm việc trong điều kiện ẩm ướt
nên chống bị hư hỏng.
.2.5 Bể lọc :
a. Mục tiêu :
 Khử các hạt mịn vô cơ và hữu cơ.
 Trong xử lý nước cấp : Loại bỏ bông cặn mịn không lắng được ở bể lắng.
 Trong xử lý nước thải:Thường sử dụng cho xử lý bậc cao đòi hỏi SS và COD thấp.
b. Nguyên tắc :

Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ
để giữ lại trên bề mặt hoặc giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc
các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Trong dây chuyền xử lý nước ăn uống sinh hoạt,
lọc là giai đoạn cuối cùng để làm trong nước triệt để. Hàm lượng cặn còn lại trong
nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép (SS ≤ 3 mg/l).
Quá trình lọc nước được đặc trưng bởi hai thông số cơ bản là: tốc độ lọc và chu kì
lọc. Dựa vào tốc độlọc, chế độ dòng chảy, chiều của dòng nước, số lượng lớp vật liệu
mà có thể chia bể lọc thành nhiều loại khác nhau.
c. Phân loại :
 Bể lọc chậm : thường áp dụng cho nhà máy nước có công suất đến 1000
m3/ngày với hàm lượng cắn đến 50 mg/l. độ đục ≤ 10 NTU và độ màu ≤ 50 Pt-Co.
Nước từ máng phân phối di vào bể qua lớp cát lọc vận tốc rất nhỏ ( 0.1 - 0.5 m/h).
Lớp cát lọc được đỏ trên lớp sỏi đỡ, dưới lớp sỏi đỡ là hệ thống thu nước đã lọc đưa
sang bể chứa.
Bể lọc chậm có dạng hình chữ nhật hoặc vuông, bề rộng mỗi ngăn của bể không
được lớn hơn 6m và bề dày không lớn hơn 60m. Số bể lọc không được ít hơn 2. Bể lọc
chậm có thể xây bằng gạch hoặc làm bằng bê tông cốt thép. Đáy bể thường có độ đốc
5% về phía xả đáy.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm

Hình 2.5 - Cấu tạo bể lọc chậm
Nguồn : slide bài giảng GS.TS. Lâm Minh Triết
Ưu điểm của bể lọc chậm : cấu tạo, quản lý và vận hành đơn giản, giá thành thấp,
chất lượng nước tốt và luôn ổn định.
Nhược điểm : đòi hỏi diện tích xây dựng lớn do vận tốc lọc nhỏ; khó cơ khí hóa và
tự động hóa quá trình rửa lọc vì vậy phải quản lý bằng thủ công nặng nhọc.

 Bể lọc nhanh : sử dụng trong xử lý nước mặt có dùng chất keo tụ.
Nguyên lý hoạt động : Theo nguyên tắc cấu tạo và hoạt động, bể lọc nhanh bao
gồm bể lọc một chiều và bể lọ 2 chiều. Trong bể lọc một chiều gồm 1 lớp vật liệu lọc
hoặc hai hay nhiều lớp vật liệu lọc.
- Khi lọc: nước được được dẫn từ bể lắng sang, qua máng phân phối vào bể lọc,
qua lớp vật liệu ọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong và được đưa vào bể chứa
nước sạch.
- Khi rửa: Nước rửa do bơm hoặc đài nước cung cấp, qua hệ thống phân phối
nước rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ , lớp vật liệu lọc và kéo theo cặn bẩn tràn vào máng thu
nước rửa, thu về máng tập trung, rồi được xả ra ngoaig theo mương thoát nước.
- Sau khi rửa, nước được đưa vào bể đến mực nước thiết kế, rồi cho bể làm việc.
Do cát mới rửa chưa được sắp xếp lại, độ rỗng lớn, nên chất lượng nước lọc ngay sau
khi rửa chưa đảm bảo, phải xả lọc đầu, không đưa ngay vào bể chứa.


ỏn mụn hc: K thut x lý nc cõp.
Thit k h thng x lý nc mt cõp nc sinh hot cho khu dõn c vi cụng suõt
3.200m3/ngy ờm
1.ng dỏựn nổồùc vaỡo
bóứ
(tổỡ bóứ lừng sang)
2. Maùng phỏn phọỳi nổồùc
loỹc
vaỡ thu nổồùc rổớa loỹc
3. Maùng phuỷ phỏn phọỳi
nổồùc
loỹc vaỡ thu nổồùc rổớa
loỹc
4. Lồùp vỏỷt lióỷu loỹc
5. Lồùp vỏỷt lióỷu õồợ

6. Saỡn õồợ chuỷp loỹc

7. ng thu nổồùc trong
vóử
bóứ chổùa
8. ng cỏỳp nổồùc rổớa
bóứ
loỹc
9. ng xaớ nổồùc rổớa
loỹc
10. Van xaớ nổồùc loỹc
õỏửu
11. Cổớa quaớn lyù (D =
500Hinh 2.6 - Cõu tao bờ loc nhanh trog lc
600mm)
Ngun : internet

Hiu qua lam vic cua bờ loc ph thuục vao chu ki cụng tac cua bờ loc, tc la ph
thuục vao khoang thi gian gia 2 lõn ra bờ. Chu ki cụng tac cua bờ loc dai hay ngn
ph thuục vao bờ cha. Thi gian xa nc loc au quy nh la 10 phut.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
 Bể lọc nhanh 2 lớp :
Bể lọc nhanh 2 lớp có nguyên tắc làm việc, cấu tạo và tính toán hoàn toàn giống bể
lọc nhanh phổ thông. Bể này chỉ khác bể lọc nhanh phổ thông là có 2 lớp vật liệu lọc:
lớp phía dưới là cát thạch anh, lớp phía trên là lớp than Angtraxit.
Nhờ có lớp vật liệu lọc phía trên có cỡ hạt lớn hơn nên độ rỗng lớn hơn. Do đó sức

chứa cặn bẩn của bể lắng lên từ 2 ÷ 2,5 lần so với bể lọc nhanh phổ thông. Vì vậy có
thể tăng tốc độ lọc của bể và kéo dài chu kì làm việc của bể. Tuy nhiên khi rửa bể lọc 2
lớp vật liệu lọc thì cát và than rất dê xáo trộn lẫn nhau. Do đó chỉ dùng biện pháp rửa
nước thuần túy để rửa bể lọc nhanh 2 lớp vật liệu lọc.

 Bể lọc sơ bộ : Bể lọc sơ bộ còn được gọi là bể lọc phá được sử dụng để lọc
nước có độ đục 50-250 mg/l trước khi làm sạch triệt để trong bể lọc chậm.
Bể lọc sơ bộ có nguyên tắc làm việc giống như bể lọc nhanh phổ thông. Số bể lọc
sơ bộ trong 1 trạm không được nhỏ hơn 2.

 Bể lọc áp lực : sử dụng trong dây chuyền xử lí nước mặt có dùng chất phản ứng
khi hàm lượng cặn của nước nguồn đến 50mg/l độ màu đến 80o với công suất trạm xử
lý đến 3000m3/ngàyđêm, hay dùng trong dây truyền khử sắt khi dùng ezecto thu khí
với công suất nhỏ hơn 500m3/ngàyđêm và dùng máy nén khí cho công suất bất kì.
Bể lọc áp lực là một loại bể lọc nhanh kín, thường được chế tạo bằng thép có dạng
hình trụ đứng ( cho công suất nhỏ) và hình trụ ngang ( cho công suất lớn).
Nguyên lý hoạt động : Nước được đưa vào bể qua 1 phêu bố trí ở đỉnh bể, qua lớp
cát lọc, lớp đỡ vào hệ thống thu nước trong, đi vào đáy bể và phát vào mạng lưới. Khi
rửa bể, nước từ đường ống áp lực chảy ngược từ dưới lên trên qua lớp cát lọc và qua
phêu thu, chảy theo ống thoát nước rửa xuống mương thoát nước dưới sàn.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
Hình 2.7 - Cấu tạo bể lọc áp lực
1- Vỏ bể;
2- Cát lọc;
3- Sàn chụp lọc;
4- Phêu đưa nước vào bể;

5- Ống dẫn nước vào bể;
6- Ống dẫn nước đã lọc
7- Ống dẫn nước rửa lọc;
8- Ống xã nước rửa lọc;
9- Ống gió rửa lọc;
10-Van xả khí;
11-Van xã kiệt;
12-Lỗ thăm.

Nguồn : internet

 Bể lọc tiếp xúc : sử dụng trong xử lí nước mặt có dùng chất phản ứng đối với
nguồn nước có hàm lượng cặn đến 150 mg/l, độ màu đến 150o (thường là nước hồ) với
công suất bất kì hoặc khử sắt trong nước ngầm cho trạm xử lí có công suất đến 10.000
m3/ngàyđêm
Khi dùng bể lọc tiếp xúc, dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt sẽ không cần có
bể phản ứng và bể lắng. Trong bể lọc tiếp xúc, quá trình lọc xảy ra theo chiều từ dưới
lên trên. Nước đã pha phèn theo ống dẫn nước vào bể qua hệ thống phân phối nước
lọc, qua lớp cát lọc rồi tràn vào máng thu nước và theo đường ống dẫn nước sạch sang
bể chứa.
Ưu điểm của bể lọc tiếp xúc: Khả năng chứa cặn cao, chu kì làm việc kéo dài. Đơn
giản hóa dây truyền công nghệ xử lí.
Nhược điểm : tốc độ lọc bị hạn chế nên diện tích bể lọc lớn. Hệ thống phân phối
hay bị tắt, nhất lad trường hợp nước chứa nhiều sinh vật và phù du rong tảo.
.3. XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC
.3.1. Quá trình keo tụ :
Trong nước sông suối, hồ ao,.. thường chứa các hạt cặn có nguồn gốc thành phần
và kích thước rất khác nhau. Đối với các loại cặn này dùng các biện pháp xử lý cơ học
trong công nghệ xử lý nước như lắng lọc có thể loại bỏ được cặn có kích thước lớn
hơn 10-4mm. Cũng như hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4mm không thể tự lắng được mà

Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biện pháp
lí cơ học kết hợp với biện pháp hoá học, tức là cho vào nước cần xử lí các chất phản
ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng kết lại với nhau và dính kết các hạt cặn lơ lửng
có trong nước, taọ thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể.
Để thực hiện quá trỡnh keo tụ người ta cho vào nước các chất phản ứng thích hợp
như : phèn nhôm Al2(SO4)3; phốn sắt FeSO4 hoặc FeCl3. Các loại phèn này được đưa
vào nước dưới dạng dung dịch hoà tan.
Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ để trung hoà ion H+ thỡ cần
phải kiềm hơi nước. Chất dùng để kiềm hoá thông dụng nhất là vôi CaO. Một số
trường hợp khác cụ thể là Na2CO3 hoặc xút NaOH. Thông thường phèn nhôm đạt được
hiệu quả keo tụ cao nhất khi nước có pH = 5.57.5.
Một số nhân tố cũng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ như: các thành phần ion có
trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn, môi trường
phản ứng, nhiệt độ…
.3.2.

Khử trùng nước :

Mục tiêu : khử các vi sinh gây bệnh (pathogen) lây lan đường nước.
Phương pháp :
Khử trùng bằng tác nhân hóa lý : chlorine và các hợp chất của clo, bromine, iodine,
ozone,…; hiệu suất cao áp dụng rộng rãi ở mọi quy mô.
a. Khử trùng bằng tác nhân vật lý : nhiệt, ánh sáng, tia cực tím (UV), siêu âm, lọc
bằng MF; hiệu suất thấp chỉ áp dụng ở quy mô nhỏ.
 Phương pháp nhiệt : Đây là phương pháp cổ truyền. Đun sôi nước ở nhiệt độ

100oC trong 10-20 phút có thể tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nước. Một ít
khi nhiệt độ tăng cao chuyển sang dạng bào tử với lớp bảo vệ vững chắc. Để tiêu diệt
nhóm vi khuẩn này cần đun sôi 120oC. Phương pháp đun sôi nước tuy đơn giản, nhưng
tốn nhiên liệu và cồng kềnh, nên chỉ dùng trong quy mô gia đình xử lý nước ăn uống.
 Phương pháp tia cực tím (UV) : Tia tử ngoại hay còn gọi là tia cực tím, là các
tia có bước sóng 4-400 nm có tác dụng diệt trùng rất mạnh. Tia cực tím làm thay đổi
AND của tế bào vi khuẩn, tia cực tím có bước bóng 254 nm có khả năng diệt khuẩn
cao nhất. Tuy nhiên phương pháp này có chi phí vận hành cao.


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
3.200m3/ngày đêm
 Phương pháp siêu âm : Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn
2W/cm2 trong khoảng thời gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt toàn bộ vi sinh
vật trong nước.
b. Khử trùng bằng clo và các hợp chất của nó :
Clo là một chất oxi hóa mạnh ở bất cứ dạng nào. Khi Clo tác dụng với nước tạo
thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh.
Quá trình diệt khuẩn xảy ra qua 2 giai đoạn : chất diệt trùng sẽ khuếch tán
xuyên qua vỏ tế bào vi sinh và gây phản ứng với men bên trong của tế bào, làm phá
hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.
Khi cho Clo vào nước, phản ứng diên ra như sau:
Cl2

+

H2O

-> HOCl

+

HCl

Hoặc có thể ở dạng phương trình phân li:
Cl2 +

H2O

-> H+ +

OCl- +

Cl-

Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diên ra như sau:
Ca(OCl)2 +

H2O

->

CaO +

2HOCl

2H+

+

2OCl-

->

2HOCl;

Khi pH của nước càng cao, nồng độ HOCl giảm. Hiệu quả khử trùng bằng Clo
caao khi có pH thấp, trước khi xử lý ổn định hóa nước.
c. Khử trùng bằng ozone :
Ôzôn là 1 chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước, có mùi cay và rất độc
hại đối với con người ở nồng độ 0.25 mg/l, cực đại ở C=1mg/L. Ôzôn có tính hoạt hóa
mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất nhiều lần.
Khôngổn đụnh và mất đi trong ài phút. Duy trì hàm lượng 0.4 mg/L, thời gian
tiếp xúc rất ngắn (4 phút), sản xuất ozone đòi hỏi năng lượng lớn.

.4. MỘT SỐ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT :
 Khi nước nguồn có hàm lượng cặn ≤ 2500 mg/l