Báo cáo thực tập Đánh giá sự ảnh hưởng của Fe, Mn đến hiệu quả xử lý nước cấp của nhà máy cấp nước

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA MÔI TRƯỜNG
---o0o---

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG HÀM LƯỢNG SẮT, MANGAN
ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC CẤP CỦA NHÀ MÁY NƯỚC
VẠN NIÊN - QUẢNG TẾ II, THÀNH PHỐ HUẾ

SVTH: Nguyễn Ngọc Hải
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Lớp KHMT K35, khóa 2011-2015

Huế - 2/2015
1


MỤC LỤC
Chương 1. MỞ ĐẦU........................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề................................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu ngiên cứu..................................................................................................1
1.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................................2
1.4. Phạm vi nghiên cứu (Thời gian và địa điểm thực tập).............................................2
Chương 2. TỔNG QUAN................................................................................................3
2.1. Đặc điểm về chất lượng nguồn nước sông Hương...................................................3
2.1.1. Đặc điểm và điều kiện tự nhiên nguồn nước sông Hương.................................3
2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng........................................................................................3

2.2. Tổng quan về sắt, mangan trong nguồn nước tự nhiên.............................................4
2.2.1. Trạng thái tồn tại của sắt, mangan trong nguồn nước tự nhiên..........................4
2.2.2. Tác hại của sắt, mangan đến sức khỏe con người và vấn đề loại bỏ chúng để
phục vụ nước cấp.........................................................................................................6
2.2.3. Tiêu chí lựa chọn phương pháp xử lý................................................................6
2.2.4. Các phương pháp xử lý sắt, mangan..................................................................6
2.2. Hệ thống xử lý nước cấp của nhà máy nước Vạn Niên - Quảng Tế II......................8
2.2.1. Giới thiệu về nhà máy nước Vạn Niên - Quảng tế II.........................................8
2.2.2. Tìm hiểu quy trình công nghệ xử lý nước cấp nhà máy Vạn Niên - Quảng Tế
II.................................................................................................................................. 9
2.3. Ảnh hưởng các công trình thủy điện đầu nguồn đến chất lượng nước...................11
2.3.1. Công trình thủy điện Bình Điền.......................................................................11
2.3.2. Công trình Hồ chứa Tả Trạch..........................................................................12
2.3.3. Ảnh hưởng các công trình đến chất lượng nước sông Hương..........................12
Chương 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................14
3.1. Đối tượng nghiên cứu: chủ yếu là hàm lượng sắt, mangan trong nguồn nước trước
và sau xử lý của nhà máy Vạn Niên - Quảng Tế II.......................................................14
3.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................14
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.....................................................................15
4.1. Đánh giá biến động hàm lượng sắt, mangan và độ đục nguồn nước sông Hương
phục vụ cấp nước từ năm 2008 đến 2014......................................................................15
2


4.2. Đánh giá khả năng thích ứng và cải tiến kỹ thuật của hệ thống xử lý từ năm 2008
đến 2014.......................................................................................................................17
4.3. Đánh giá ảnh hưởng hàm lượng sắt, mangan đến chất lượng cấp nước của nhà máy
từ năm 2008 đến năm 2014...........................................................................................17
4.3.1. Ảnh hưởng về mặt chất lượng nguồn nước đầu ra...........................................17
4.3.2. Ảnh hưởng về mặt kinh tế...............................................................................19

4.3.3. Ảnh hưởng đến chất lượng phục vụ khách hàng..............................................21
4.4. Những biện pháp giảm tác động............................................................................22
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................24
5.1. Kết luận..................................................................................................................24
5.2. Kiến nghị...............................................................................................................24
Tài liệu tham khảo............................................................................................................25

3


DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG
Hình 2.1: Hệ thống các bể xử lý của đơn nguyên 2 nhà máy Quảng Tế II…………………..12
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình hoạt động của nhà máy xử lý nước Vạn Niên – Quảng Tế II……12
Bảng 4.1: Số liệu phân tích các thông số của nước nguồn lấy tại Quảng Tế II.......................15
Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ đục trung bình năm từ 2008 đến 2014……………15
Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng Fe trung bình năm từ 2008 đến 2014……15
Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng Mn trung bình năm từ 2008 đến 2014…..16
Bảng 4.2: Ssố liệu phân tích các thông số chất lượng nước sau xử lý tại Quảng Tế II……...17
Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý các thông số từ năm 2008 đến 2014………………..18
Bảng 4.3: Số liệu phân tích các thông số chất lượng nước sau xử lý tại Quảng Tế II…….…19
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn dư lượng Clo trung bình năm từ 2008 đến 2014………………....19
Bảng 4.6: Thống kê các loại hóa chất để xử lý nước tại nhà máy Vạn Niên - Quảng Tế II....20
Bảng 4.6: Thống kể chi phí hóa chất xử lý/khối nước tại nhà máy Vạn Niên - Quảng Tế II..20
Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn chí phí các loại hóa chất gia tăng từ năm 2008 đến 2014…….…..20
Hình 4.7: Ống mới chưa sử dụng (bên trái) và ống đã sử dụng 6 tháng………………………..21

4


Chương 1. MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề
Khi xã hội ngày càng phát triển, đồng nghĩa với chất lượng cuộc sống con người
ngày càng được cải thiện và nâng cao hơn. Kéo theo đó các nhu cầu tất yếu của
cuộc sống ngày càng được chú trọng hơn. Một trong những nhu cầu quan trọng
nhất, không thể thiếu là nước sạch cấp cho ăn uống và sinh hoạt. Vai trò của nguồn
nước sạch rất quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển cuộc sống của con người.
Trong xử lý và phục vụ cho cấp nước, 2 nguồn cung cấp nước tự nhiên chủ yếu
và quan trọng nhất là nước mặt và nước ngầm. Tùy vào vị trí địa thế mỗi vùng,
miền mà có thể khai thác hiệu quả các loại nguồn. Sông Hương của Thành phố
Huế là một trong những con sông có chất lượng nước tốt nhất so với các con sông
khác của nước ta. Dòng chảy này bắt đầu từ thượng nguồn dãy Trường Sơn, hợp
lưu dòng chảy Tả Trạch và Hữu Trạch tại ngã ba tuần chảy qua thành phố và chảy
về hạ lưu.
Nguồn nước sông Hương có vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp nước
ngọt cho toàn thành phố thông qua các nhà máy nước, trong đó có nhà máy nước
Vạn Niên - Quảng Tế II. Nhà máy thu nước từ sông Hương, xử lý, lưu trữ, điều
hòa và phân phối nước phục vụ cho dân sinh và sản xuất. Gần đây, với diễn biến
phức tạp của môi trường và biến đổi khí hậu làm ảnh hưởng đến chất lượng nước,
đặc biêt là xây dựng công trình chặn dòng ở đâu nguồn như: thủy điện Bình Điền,
hồ Tả Trạch đã làm suy giảm chất lượng nước sông, gia tăng hàm lượng sắt,
mangan, ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước cấp của nhà máy.
Từ nhũng vấn đề có tính thực tế trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu ”Đánh giá
sự ảnh hưởng hàm lượng sắt, mangan đến hiệu quả xử lý nước cấp của nhà
máy nước Vạn Niên - Quảng Tế II, thành phố Huế”.
1.2. Mục tiêu ngiên cứu
- Mục tiểu tổng quát: nhằm đánh giá sự ảnh hưởng và tác động đến quá trình xử
lý nước cấp.
- Mục tiêu cụ thể:
+ Đặc điểm của chất lượng nguồn nước đầu vào.
+ Tìm hiểu những cải tiến công nghệ xử lý nước cấp nhà máy nước Vạn Niên Quảng Tế II.

+ Đánh giá ảnh hưởng hàm lượng Fe, Mn dến hiệu quả xử lý nước cấp qua các
năm, từ năm 2008 đến năm 2014
1


1.3. Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu và thu thập số liệu về biến động chất lượng nguồn nước sông Hương
đầu vào cho nhà máy, cụ thể là chất lượng nước trước và sau khi có các công trình
hồ chứa, đập thủy điện.
- Khảo sát và tìm hiểu quy trình công nghệ xử lý nước cấp của nhà máy và những
cải tiến kỹ thuật qua các năm.
- Thu thập số liệu về chất lượng và hiệu quả xử lý nước của nhà máy qua các năm
(trước và sau khi có các hồ và đập thủy điện). Từ đó, so sánh và đánh giá được ảnh
hưởng đến hiệu quả xử lý nước cấp.
1.4. Phạm vi nghiên cứu (Thời gian và địa điểm thực tập)
- Thời gian: từ ngày 16/01/2015 đến ngày 12/02/2015.
- Địa điểm: tại phòng quản lý chất lượng nước, nhà máy nước Vạn Niên - Quảng
Tế II, thành phố Huế.

2


Chương 2. TỔNG QUAN
2.1. Đặc điểm về chất lượng nguồn nước sông Hương
2.1.1. Đặc điểm và điều kiện tự nhiên nguồn nước sông Hương
- Lưu vực sông Hương có diện tích khoảng 2960 km2, có lượng mưa rất lớn có thể
đạt đến 3000 mm/năm, Địa hình lưu vực ngắn, dốc và hẹp, vùng đồng bằng thấp
trũng, sát biển, dòng chảy có đạt gần 9 tỷ m3/năm, hệ thống sông Hương gồm 3
nhánh sông chính là sông Bồ, sông Hữu Trạch và sông Tả Trạch. 2 nhánh sông
Hữu Trạch, Tả Trạch hợp nhau tạo thành dòng chảy sông tại ngã 3 tuần cách thành

phố Huế khoảng 15 km về phía Nam, sau đó hợp lưu với sông Bồ tại ngã 3 Sình
cách thành phố Huế khoảng 8 km về phía Bắc và đổ về phá Tam Giang theo hướng
Đông, Đông Bắc trước khi đổ ra biển Thuận An.
2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng
- Nước thải sinh hoạt và sản xuất: bao gồm các loại nguồn sau:
+ Nước thải sinh hoạt: chủ yếu các loại nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh
hoạt của dân sinh, dân vạn đò sống rải rác hai bên bờ sông Hương.
+ Nước từ bênh viện: chủ yếu nước thải các bênh viện, bệnh xá trên địa bàn tỉnh
chứa nhiều mầm bệnh và chất ô nhiễm đã đổ thẳng trực tiếp xuống sông.
+ Nước thải từ các chợ Đông Ba, Bãi Dâu, các làng nghề tái chế như phường
Đúc, chế biến thực phẩm, lò giết mổ gia súc, gia cầm… nước bị ô nhiễm do quá
trình canh tác và sản xuất nông nghiệp ven sông và thượng nguồn như: hóa chất
bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu và phân bón hóa học.
- Các họat động du lich, vui chơi, giải trí: trên sông Hương có nhiều loại hình
du lich như thuyền rồng, lễ hội festival, đặc biệt là lễ hội Điện Hòn Chén diễn ra
hàng năm, xả một lượng lớn chất thải rắn xuống dòng sông và diễn ra gần vị trí thu
nước và của nhà máy.
- Khai thác khoáng sản: hiện nay, vẫn còn xảy ra vấn nạn khai thác cát, sỏi, đá
trái phép tại vị trí gần thượng nguồn, làm xáo động lòng sông, gây sạc lỡ lâu dài
dẫn đến chất lượng nước suy giảm do độ đục, ô nhiễm trầm tích do xáo trộn đáy
sông.
- Xây dựng Hồ đập đầu nguồn: các hồ đập đầu thượng nguồn lần lượt được xây
dựng, chặn dòng mục đích làm thủy điện cho nên làm tăng môi trường kị khí tại
đáy hồ đập kết hợp với các chất hữu cơ tích tụ hoặc chưa làm sạch đáy hồ trước khi
xây dựng nên đã làm chất lượng nước sông suy giảm: nước có màu vàng đỏ, mùi
hôi, gia tăng hàm lượng sắt, mangan đột biến.
3


- Sự phát triển các loài thực vật thủy sinh nổi: các loại thực vật phù du như

bèo, rong tảo lục, tảo silic đến mùa phát triển mạnh ngăn cảng giao thông thủy, ảnh
hưởng đến việc thu nước của công trình thu, làm tổn thất và ảnh hưởng đến quá
trình xử lý của nhà máy như cảng trở keo tụ, lắng, giảm hiệu suất và nhanh tắc vật
liệu lọc, hạn chế quá trình khử trùng, tiêu tốn hóa chất xử lý.
2.2. Tổng quan về sắt, mangan trong nguồn nước tự nhiên
2.2.1. Trạng thái tồn tại của sắt, mangan trong nguồn nước tự nhiên
- Fe và Mn là những nguyên tố có nhiều trong vỏ quả đất, chúng được tìm thấy
chủ yếu từ nguồn nước ngầm của đất, nước rỉ qua các tầng đất đá và các nguồn
nước ô nhiễm từ công nghiệp luyện kim. Yếu tố này không gây ảnh hưởng gì đến
sức khỏe nhưng chúng thường làm mất cảm quan khi sử dụng nước bị nhiễm.
Nhưng các yếu tố này gây ảnh hưởng đáng kể đến việc xử lý và cấp nước, khi xử
lý nước cấp nếu không loại dược yếu tố này sẽ dẫn đến mạng lưới bị đóng cặn và
nhiễm bẩn. Trạng thái tồn tại của 2 kim loại này chủ yếu 3 dạng sau: dạng hòa tan
trong nước; dạng kết tủa lơ lửng và lắng cặn; dạng hạt keo kích thước rất nhỏ và lơ
lửng, rất khó để lắng, lọc.
- Trong các nguồn nước tự nhiên Fe, Mn luôn tồn tại ở dạng hòa tan: Fe(HCO 3)2,
FeSO4 và it hòa tan: Fe(OH)3, FeCl3 nồng độ dao động phụ thuộc vào địa chất, môi
trường xúc tác và mức độ ô nhiễm khu vực. Trong nguồn nước ngầm Fe, Mn tồn
tại chủ yếu dạng hòa tan, trong nguồn nước mặt dạng hòa tan chuyển dần thành
dạng kết tủa hay tạo phức bền. Nồng dộ thông thường từ 2 – 5 mg/L đối với Fe, từ
0,2 – 2 mg/L đối với Mn. Đôi khi nguồn nước bị nhiễm bẩn có nồng độ rất cao
(10mg/L đối với Fe, 2 mg/L đối với Mn). Khi nguồn nước mặt xuất hiện với hàm
lượng Fe, Mn do môi trường kỵ khí hoặc tầng đáy chứa bùn trầm tích nhiễm Fe,
Mn giải phóng làm gia tăng nồng độ gây khó khăn cho hệ thống xử lý và xử lý và
tốn nhiều kinh phí.
- Fe thường tồn tại chủ yếu trong đất, khoáng chất ở dạng không tan như: oxit sắt
(III), pyrit sắt (FeS2) và trong nguồn nước ngầm và nước mặt tâng sâu có môi
trường kỵ khí ở dạng hòa tan sắt (II). Fe tồn tại trong nước thông thường là dạng
sắt (II) trong các muối hòa tan. Khi nguồn nước kỵ khí chứa nhiều CO 2 thì các
muối sắt ít tan có trong khoáng dạng cacbonat, pyrit và Fe (III) sẽ bị hòa tan và bị

khử thành Fe (II) theo phản ứng:
FeCO3 + CO2 + H2O = Fe(HCO3)2
- Trong quá trình phèn hóa cũng chính là sự hình thành các dạng tồn tại của Fe.
Sự hình thành sắt sulfua là nguy cơ của phèn hóa đất và nước và làm gia tăng nồng
độ Fe trong nước mặt. Các loài thực vật ven bờ hoặc thủy sinh bị vùi trong lớp phù
4


sa và phân hủy yếm khí. Trong quá trình phân hủy yếm khí sulfat bị chuyển thành
hydrosulfua-SH. Sản phẩm này khử oxít sắt có rất nhiều phù sa bồi tụ tạo thành
sunfua sắt (FeS), và FeS2. Điều này tạo cơ hội cho vi sinh vật Thiobacillus
ferrooxydants oxy hóa để làm nguồn năng lượng của chúng.
4FeS2 + 15O2 + 2H2O = 4 Fe3+ + 8SO42- + 12H+
Giai đoạn phá hủy pyrite và hình thành Fe 2+ và H+. Khi đó môi trường có tính axit
mạnh, quá trình oxy hóa pyrite (quá trình hóa sinh) chậm lại, nhưng quá
trình phân hủy pyrite tạo thành Fe2+ (quá trình hóa học) tăng cường:
FeS2 + 2Fe3+ = 3Fe2+ + 2S0
Đây là nguyên nhân hình thành ion Fe 2+ trong nước mặt tầng sâu. Quá trình oxy
hóa và phân hủy pyrite làm đất ven sông hay đáy hồ tích tụ H +, SO42-, Fe2+, Al3+ làm
pH thấp và tính khử cao cũng là nguyên nhân hòa tan nhiều kim loại khác như
mangan. Điều này cũng giải thích tại sao đa số các nguồn nước bị nhiễm sắt đều đi
kèm với quá trình hình thành Mn.
- Mn tồn tại nhiều trong đất chủ yếu dưới dạng MnO 2 ít hòa tan trong nước chứa
nhiều CO2. Trong điều kiện kỵ khí mangan (VI) sẽ bị khử thành mangan (II) dưới
xúc tác của các sản phẩm từ quá trình chuyển hóa hình thành sắt (II). Mangan hòa
tan chủ yếu là muối sulfat, clorua, nitrat.
- Ngoài ra, Fe, Mn hòa tan trong nước nhiều do sự chuyển đổi điều kiện môi
trường cùng với các hoạt động biến đổi sinh học xảy ra trong các trường hợp sau:
+ Fe, Mn tồn tại ở dạng hòa tan trong môi trường kỵ khí và chứa nhiều CO 2.
Nhưng vì do có hoạt động oxy hóa các chất hữu cơ của vi sinh vật nên tạo ra nhiều

khi CO2 và lượng oxy hòa tan giảm dần tạo môi trường kỵ khí. Mặt khác, nếu
nguồn nước mặt hay nước giếng bị nhiễm bẩn các chất hữu cơ, các chất hữu cơ này
là nguồn vật chất để cho vi sinh vật oxy hóa nên tạo môi trường kỵ khí.
+ Những nghiên cứu gần đây cho thấy, các loài vi sinh vật có khả năng sử dụng
sắt (III) và mangan (VI) làm chất nhận điện tử cho quá trình trao đổi chất trong
điều kiện kỵ khí dẫn đến hình thành sắt (II) và mangan (II). Như vậy, vi sinh vật
không chi tạo môi trường kỵ khí mà còn biến đổi sắt (III), mangan (VI) thành sắt
(II) và mangan (II).
+ Trên cơ sở nhiệt động học, sắt (III) và mangan (VI) là trạng thái oxy hóa bền
nhất của Fe và Mn trong môi trường nước chứa oxy. Do đó, chúng tồn tại và
chuyển về dạng sắt (II) và mangan (II) chỉ trong môi trường kỵ khí.
2.2.2. Tác hại của sắt, mangan đến sức khỏe con người và vấn đề loại bỏ chúng
để phục vụ nước cấp
5


- Nước chứa sắt không ảnh hưởng đến sức khỏe con người, nhưng khi tiếp xúc
với không khí nguồn nước này trở nên đục và kết tủa ở dạng keo nên gấy cảm quan
không tốt đối với người sử dụng do tạo kết tủa sắt (III) và mangan (VI).
- Nước chứa Fe và Mn dạng khử khi tiếp xúc không khí với điều kiện pH<6 đối
với sắt và pH<9 đối với Mn thì tạo hiện tượng kết tủa và tạo phức bền với các đại
phân tử hợp chất hữu cơ tạo phức bền như humic. Sắt có mặt trong nước với nồng
độ trên 0,5 mg/L gây ra hiện tượng đóng cặn bẩn, có mùi tanh khó chịu và tạo màu
làm ố vàng quần áo, chậu rửa, bồn tắm, gây ảnh hưởng đến hệ thống cấp nước và
xử lý nước, tốn kinh phí vệ sinh đường ống, làm suy giảm chất lượng nước. Độc
tính của Mn rất thấp không gây ung thư nhưng nồng độ khoảng 0,15 mg/L bắt đầu
gây ra hiện tượng có mùi khó chịu, làm hoen quần áo, đóng cặn đen ở đáy và thành
bồn chứa. Tiêu chuẩn vệ sinh nước uống của bộ Y tế quy định đối với Fe và Mn là
nhỏ hơn 0,2 mg/L. Theo tở chức Cục bảo vệ Môi trường Hoa Kì (EPA) nồng độ sắt
lớn nhất là 0,3 mg/L và mangan là 0,05 mg/L.

2.2.3. Tiêu chí lựa chọn phương pháp xử lý
- Xử lý Fe và Mn luôn là vấn đề ưu tiên hàng đầu đối với nguồn nước mặt bị
nhiễm. Thông thường nước mặt rất ít khi chứa hàm lượng lớn Fe, Mn ở dạng hòa
tan, nhưng hàm lượng tăng cao đột biến do nhân tố nào đó tác động sẽ gây khó
khăn cho qua trình xử lý và giảm hiệu quả xử lý. Do đó, muốn xử lý Fe, Mn cần
phải dựa vào các tiêu chí sau:
+

Dựa vào mục đích sử dụng nước và nhu cầu sử dụng nước để đáp ứng

+ Cần phải xác định đặc điểm, tính chất và thành phần các chất có trong nguồn
nước cần xử lý từ đó mới đề xuất phương pháp xử lý phù hợp như: hàm lượng Fe,
Mn, độ kiềm, độ pH, độ đục, độ màu…
+ Trước khi lựa chọn phương pháp xử lý không chỉ dựa vào phương diện kỹ
thuật mà còn phải cân nhắc vấn đề hiệu quả kinh tế, đầy là vấn đề trên hết trước
khi lựa chọn phương pháp. Sau khi đã lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp cần
tiến hành thực hiện tại phòng thí nghiệm sau đó thực nghiệm các mô hình thí điểm
vừa và nhỏ cuối cùng tiến hành xây dựng hệ thống xử lý nếu thí điểm thành công.

6


2.2.4. Các phương pháp xử lý sắt, mangan
- Phương pháp làm thoáng: nguyên tắc của phương pháp là sử dụng oxy không
khí để oxy hóa Fe (II), Mn(II) dạng hòa tan thành dạng Fe (III) và Mn (VI) kết tủa
và loại bỏ bằng cách lắng, lọc. Có 2 cách làm thoáng là đưa nước vào không khí
hoặc khuếch tán khí vào nước.
4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O = 2Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO3Quá trình xử lý phụ thuộc vào DO, pH, nhệt độ, nồng độ Fe, Mn, thời gian tiếp

xúc, độ kiềm đặc biệt là ảnh hưởng các chất khử như H 2S < 0,2 mg/L, NH4+< 1
mg/L. Phương pháp này it khả thi so với nguồn nước mặt và lượng nước xử lý lớn,
chi áp dụng thích hợp cho nguồn nước ngầm và xử lý lượng vừa và nhỏ.
- Phương pháp Oxy hóa: các chất có tính oxy hóa mạnh thường được sử dụng
để oxy hóa để xử lý Fe, Mn như Cl 2, KMnO4, H2O2, O3. Phương pháp này thường
được sử dụng để xử lý nước với lưu lượng lớn, dễ dàng và kinh tế hơn.
+ Phương pháp oxy hóa bằng Clo, phương trình phản ứng như sau:
Fe2+ + Cl2 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+
Mn2+ + Cl2 + 2H2O = MnO2 + 2Cl- + 4H+
Khi oxy hóa bằng Clo thì dựa vào cân bằng hóa học sẽ tạo ra nhiều H + làm cho môi
trường có tính axit, pH giảm. Đối với Fe thì điều kiện oxy hóa hoàn toàn và nhanh
nhất khi pH trong khoảng từ 4 đến 10, nhưng đối với oxy hóa Mn thì pH dao động
từ 7 đến 10 và thường xảy ra với thời gian chậm từ 2 – 4 giờ.
+ Phương pháp oxy hóa bằng kali permanganat: các phản ứng xảy ra như sau:
3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O = 3Fe(OH)3 + MnO2 + K+ + 5H+
3Mn2+ + 2KMnO4 + 2H2O + = 5MnO2 + 2K+ + 4H+
Đối với phương pháp này sử dụng lượng ít hóa chất kali permanganat và thời gian
xử lý nhanh, pH dao động trong khoảng từ 6 đến 9, hiệu quả cao kể cả xử lý Mn.
Có thể giải thích hiện tương này do trong quá trình phản ứng xử lý Fe, Mn tạo ra
sản phẩm MnO2, đây là chất xúc tác nên quá trình xử lý tăng nhanh theo hiệu úng
dây chuyền, thời gian xử lý nhanh (xử lý Mn chỉ khoảng 5 phút) và lượng kali
permanganat tiêu tốt lại ít hơn.

7


+ Phương pháp oxy hóa bằng ozon: đây là chất oxy hóa mạnh có thể xử lý tốt Fe,
Mn, nhưng khi trong quá trình xử lý tạo các ván bọt nổi lên mặt nước đồng thời
nếu không kiểm soát lượng ozon xử lý có khả năng tạo ra permanganat làm nước
có màu hồng nhẹ, ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý.

- Phương pháp kiềm hóa: khi pH tăng lên tức là nồng độ OH - tăng lên làm kết
tủa Fe và Mn. Các chất kiềm hóa sử dụng chủ yếu là vôi, thường kèm theo việc xử
lý và ổn định nước. Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:
Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 = FeCO3 + CaCO3 + 2H2O
Mn(HCO3)2 + Ca(OH)2 + MnCO3 + CaCO3 + 2H2O
Phương pháp này chủ yếu ảnh hưởng bởi nồng độ oxy hòa tan và HCO 3-. Nếu nước
chứa nhiều HCO3- và không có oxy hòa tan thì khi thêm Ca(OH) 3 vào sẽ tiêu tốn
một lượng để phản ứng tạo CaCO 3, FeCO, lúc đó pH mới đủ cao để tạo kết tủa Fe
và Mn.
- Phương pháp trao đổi ion: nguyên tắc phương pháp này là cho dòng nước
chứa Fe, Mn qua lớp vật liệu lọc có chứa các vật liệu trao đổi, khi đó các cation
Fe/Mn trao đổi với cation trong lớp vật liệu trao đổi cationit (Ct). Sau thời gian
trao đổi vật liệu đã bảo hòa do đó cần phải tái sinh bằng dung dịch NaCl.
2(Ct)-Na + Fe(HCO3)2 = (Ct)2-Fe + NaHCO3
(Ct)2-Fe + NaCl = FeCl2 + (Ct)-Na
Phương pháp này xử lý nước với quy mô nhỏ và lượng xử lý nhỏ đồng thời xử lý
nguồn nước đầu vào có nồng độ Fe và Mn thấp. Các vật liệu này có khả năng trao
đổi ion như cationit Na, cationit H…
- Phương pháp lọc: phương pháp này sử dụng các vật liệu lọc có tính xúc tác,
đẩy nhanh quá trình oxy hóa - khử Fe2+ thành Fe3+ và Mn2+ thành Mn4+ bám trên bề
mặt vật liệu lọc. Quá trình lọc diễn ra rất nhanh chóng và đạt hiệu quả cao, các cặn
Fe, Mn bám trên vật liệu lọc lâu ngày dễ dàng loại bỏ bằng cách rửa ngược bể lọc.
Một liệu lọc được dùng phổ biến và xử lý hiệu quả cao là cát đen mangan (MnO 2).
Khi cho nước chứa Mn2+ qua lớp vật liệu lọc thì xảy ra phản ứng tạo Mn 2O3, nhưng
chất này không bền dễ phản ứng oxy trong khí tạo MnO 2, sau đó MnO2 chính là
chất xúc tác các phản ứng tượng tự, tạo hiều ứng dây chuyền.
Mn2+ + MnO2 = Mn2O3
2Mn2O3 + O2 = 4MnO2

8

2.2. Hệ thống xử lý nước cấp của nhà máy nước Vạn Niên - Quảng Tế II
2.2.1. Giới thiệu về nhà máy nước Vạn Niên - Quảng tế II
Công ty TNHH Một thanh viên Xây dựng và cấp nước TT.Huế - đơn vị Anh
Hùng lao động thời kỳ đổi mới – tiền thân là nhà máy nước Huế được xây dựng
dưới thời Pháp thuộc vào năm 1909. Năm 1992 được đổi tên thành Công ty Cấp
thoát nước TT.Huế. Hiện nay, công ty được quản lý và hoạt động theo mô hình
Doanh nghiệp nhà nước, tên giao dịch là HueWACO, trong đó có 550 cán bộ nhân
viên trinh độ cao, làm việc chuyên môn và nhiệt tình. Công ty chuyên cung cấp
dịch vụ sản xuất và cung cấp nước sạch cho toàn tỉnh, các đơn vị hoạt động của
công ty bao gồm 32 nhà máy và 29 trạm tăng áp tổng công suất 180.000 m 3 /ngày–
đêm, tỷ lệ cung cấp nước sạch toàn tỉnh đạt đến 77% (trong đó đô thị chiếm 93,4%
và nông thôn chiếm 64,5%). Tổng chiều dài đường ống khoảng 2900 km, có
210..000 điểm đấu nối đến nơi sử dụng. Mục tiêu cung cấp nước và sử dụng nước
cho toàn tỉnh năm 2015 đạt 80% và phấn đấu đến năm 2020 là 90% và cấp nước
sạch, an toàn và đảm bảo chất lượng.
2.2.2. Tìm hiểu quy trình công nghệ xử lý nước cấp nhà máy Vạn Niên Quảng Tế II.
- Nhà máy nước Quảng Tế II lấy nguồn nước từ sông Hương, được bơm từ trạm
bơm Vạn Niên đặt trên đồi Vọng Cảnh, cách biển Thuận Ạn theo đường sông 29
km, cách thành phố Huế theo đường bộ 6 km. Độ sâu bình quân của sông tại điểm
lấy nước +4,2 m. Công suất thiết kế 120 000 m 3/ngày-đêm. Công nghệ thu nước
mặt với son chắn rác bên ngoài, có phao chắn ván đầu của thu, quan bể lắng cát sau
đó dung bơm cấp I bơm nước về nhà máy xứ lý theo đương ống gang Pháp DN
800 và DN 600. Tại bể lắng cát nếu nước sông bơm lên có châm hóa chất soda,
Javen và than hoạt tính để khử màu, mùi và Fe, Mn.
- Nước từ trạm bơm Vạn Niên về nhà máy nước Quảng Tế II, tại đây nhà máy
gồm 2 đơn nguyên: đơn nguyên 1 công suất xử lý 27.500 m 3/ngày-đêm. Đơn
nguyên 2 có công suất 55.000 m3/ngày-đêm. Cả 2 đơn nguyên dều có quy trình và
nguyên lý hoạt động giống nhau.

9


Hình 2.1: Hệ thống các bể xử lý của đơn nguyên 2 nhà máy Vạn Niên - Quảng Tế II.

Clo, Soda, P.A.C

Điểm thu nước
nguồn

Polyme

PAC, Clo,KmnO4

Trạm bơm cấp I
Vạn Niên

Nguồn sông
Hương

Bể phản ứng

Bể tạo bông

Khử trùng
bằng Clo

Bể chứa

Bể lọc

Bể lắng

Mạng cấp
nước

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình hoạt động của nhà máy xử lý nước Vạn Niên – Quảng Tế II:
10


2.3. Ảnh hưởng các công trình thủy điện đầu nguồn đến chất lượng nước
- Bản đồ thể hiện vị trí công trình thủy điện và nhà máy xử lý nước Vạn Niên –
Quảng Tế II.

Nhà máy nước Quảng Tế
Trạm bơm Vn Niên

Thủy điện Bình Điền

Thủy điện Tả Trạch

ạ

2.3.1. Công trình thủy điện Bình Điền
- Công trình Thuỷ điện Bình Điền (TĐBĐ) được khởi công xây dựng ngày
29/01/2005, trên sông Hữu Trạch, tại xã Bình Điền, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa
Thiên Huế và đưa vào tích nước ngày 01/08/2008 và hòa vào lưới điện quốc gia
ngày 20/05/2009. Công trình này nhằm khai thác nguồn năng lượng cung cấp từ
trữ lượng thủy năng để phục vụ cho nguồn điện năng trong sản xuất và sinh hoạt.

Từ khi đi vào hoạt động cho đến nay, TĐBĐ đã có một số tác động tích cực và tiêu
cực đến môi trường.
- Nghiên cứu này chỉ ra rằng, từ khi thủy điện Bình Điền đi vào hoạt động cho
đến nay đã góp phần vào việc cắt lũ tiểu mãn, giảm lũ chính vụ cho lưu vực sông
Hương và tính đến thời điểm tháng 06/2012, thủy điện này đã hòa vào lưới điện
Quốc gia 553 triệu kW. Bên cạnh đó, khi đi vào hoạt động cho đến nay, thủy điện
Bình Điền đã không thực hiện đầy đủ các biện pháp giảm thiểu tác động môi
trường như đã cam kết trong đánh giá tác động môi trường (ĐTM), thực hiện công
11


tác vệ sinh lòng hồ và xử lý chất thải chưa tốt, chưa quan trắc đầy đủ các yếu tố khí
tượng. Số lượng các thông số được quan trắc thực tế ít hơn so với cam kết trong
ĐTM; Số lượng các điểm được quan trắc môi trường nước thực tế ít hơn so với đề
nghị của ĐTM; Số lượng các thông số chất lượng nước được quan trắc thực tế tại
hồ ít hơn so với cam kết trong ĐTM và ít hơn so với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về quan trắc môi trường.
2.3.2. Công trình Hồ chứa Tả Trạch
Công trình hồ chứa Tả Trạch được khởi công xây dựng tháng 11/2005 trên
nhánh sông Tả Trạch, là công trình của bộ có nhiệm vụ chủ yếu là chống lũ cho
thành phố Huế và vùng hạ lưu sông Hương. Công trình bắt đầu chặn dòng đợt 1
vào ngày 11/1/2011, chặn dòng đợt 2 vào ngày 26/11/2012. Đến ngày 15/4/2012
công trình đã đặt mốc yếu cầu và cơ bản đã hoàn thành trước dự kiến 15 ngày và
đưa vào vận hành chống lũ và thực hiện các chức năng khác như điều tiết nước
phục vụ sản xuất nông ngiệp, dùng cho thủy điện.
2.3.3. Ảnh hưởng các công trình đến chất lượng nước sông Hương
- Trước khi chưa có các công trình thủy điện và hồ chứa, dòng chảy của sông
Hương luôn chảy ổn định theo mùa, chỉ dao động lưu lượng giữa các mùa. Nhưng
khi các công trình hồ chứa được xây dựng chặn dòng ở thượng nguồn Hữu Trạch
và Tả Trạch, dòng chảy của sông bị hạn chế và kiểm soát nhân tạo, lúc này dòng

chảy phụ thuộc vào mục đích con người, duy trì dòng chảy điều hòa giữa các mùa.
Sau khi đi vào hoạt động 2 công trình Hồ chứa Bình Điền và Tả Trạch tiến hành
chặn dòng xả đáy gây ra suy giảm chất lượng nước ở hạ lưu như gia tăng độ đục,
đặc biệt là gia tăng hàm lượng Fe, Mn đây là vấn đề phức tạp và tốn nhiều kinh phí
để xử lý.
- Nguyên nhân gây suy giảm chất lượng nước được giải thích như sau:
+ Trước khi xây dựng hồ chứa, quá trình vệ sinh lòng hồ chưa được đảm bảo đặc
biệt là hồ Bình Điền. Lòng hồ có nhiều loại thực vật cùng với các chất hữu cơ từ
xác động vật và rác thải phát sinh, khi trích nước với mực nước cao, ở tầng đáy xảy
ra quá trình phân hủy kỵ khí của vi sinh vật làm môi trường đáy hồ kỵ khí tạo điều
kiện khử dạng Fe (III), Mn (VI) ít hòa tan từ các khoáng chất trong đất đá, phù sa
về dạng Fe (II), Mn (II) hòa tan.
+ Một lý do quan trọng cho đến bây giờ không chỉ hồ chứa thủy điện Bình Điền
mà tất cả các công trình khác không có van xả đáy hồ chứa cho nên hạn chế sự hòa
tan oxy và thanh lọc nước khiến môi trường dáy hồ thêm kỵ khí.
+ Trong quá trình vận hành hồ chứa, nguồn nước khi xả có độ đục giảm đi đáng
kể so với khi chưa có hồ thủy điện do lượng phù sa lắng đọng trong hồ chứa.
12


Nhưng dòng nước khi xả xuống lòng sông với vận tốc lớn kết hợp với mực nước
sông giảm vì hồ lấy nước chặn dòng làm cho nước sông gần hồ chứa bị xáo động
cát, sỏi dẫn đến nước sông gia tăng độ đục và chất rắn lơ lửng.

13


Chương 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu: chủ yếu là hàm lượng sắt, mangan trong nguồn nước
trước và sau xử lý của nhà máy Vạn Niên - Quảng Tế II.

3.2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập số liệu: tiến hành khảo sát nhà máy
nước Vạn Niên - Quảng Tế II, Tìm hiểu quy trình vận hành, công suất xử lý, lưu
lượng nước xử lý, bơm hóa chất. Sau đó, tiến hành thu thập số liệu liên quan đến
các thông số chi tiêu chất lượng nước trước và sau xử lý.
- Phương pháp xử lý và phân tích số liệu: sau khi có được số liệu tiến hành phân
tích và thể hiện bằng biểu đồ, đánh giá và giải thích.

14


Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Đánh giá biến động hàm lượng sắt, mangan và độ đục nguồn nước sông
Hương phục vụ cấp nước từ năm 2008 đến 2014.
- Bảng số liệu phân tích nồng độ Fe, Mn, độ đục từ năm 2008 đến 2014.
Bảng 4.1: Số liệu phân tích các thông số của nước nguồn lấy tại Vạn Niên Quảng Tế II.
Thông số
Độ đục (NTU)
Fe (mg/L)
Mn mg/L)

2008
6,9
0,42
0,008

2009
15,7
0, 656
0,185

Thời gian (năm)
2010
2011
2012
14,9
21,6
13,5
0,772 0,527 0,546
0,149 0,143 0,115

2013
26,0
0,535
0,147

2014
9,5
0,515
0,110

+ Sự thay đổi độ đục của nguồn nước theo thời gian từ năm 2008 đến 2014:

Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ đục trung bình năm từ 2008 đến 2014.

+ Sự thay đổi hàm lượng sắt của nguồn nước qua các năm từ 2008 đến 2014

Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng Fe trung bình năm từ 2008 đến 2014.
15

+ Sự thay đổi hàm lượng mangan qua các năm từ 2008 đến 2014:

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng Mn trung bình năm từ 2008 đến 2014.

- Nhận xét: qua bảng số liệu và các đồ thị thể hiện sự thay đổi chất lượng nguồn
nước thông qua 3 thông số khảo sát trên ta thấy:
+ Năm 2008, trước khi các công trình hồ đập, thủy điện hoạt động thì hàm lượng
sắt, mangan và độ đục ở mức thấp như: độ đục = 6,9 NTU, Fe = 0,342 mg/L, Mn =
0,008 mg/L. Sau khi các công trình đi vào hoạt động thì hàm lượng các thông số
trên tăng cao đột ngột cụ thể: độ đục và Fe tăng 2 đến 3 lần, Mn tăng lên từ 10 đến
20 lần so với các năm trước như 2008. Giải thích: các công trình bắt đầu chặn dòng
tạo hồ chứa và hạn chế dòng chảy lại lúc đó lòng hồ tạo môi trường kỵ khí do các
vi sinh vật phân hủy kỵ khí, lúc này xảy ra quá trình tạo Fe, Mn hòa tan. Đồng
thời, quá trình phèn hóa ven bờ hồ cũng làm gia tăng thêm lượng Fe, Mn ven bờ.
Độ đục nước gia tăng do mực nước sông giảm, dòng chảy khi hồ xả ra có tốc độ
lớn gây xáo trộn đất, cát lòng sông tạo độ dục, ngoài ra lượng sắt và mangan hòa
tan tiếp xúc với không khí tạo kết tủa sắt (III), Mn (IV) dạng cặn lơ lửng gia tăng
thêm độ đục.
+
Điều đặc biệt đối với hàm lượng sắt, mangan trước năm 2008 ở mức thấp
nhưng sau khi công trình thủy điện Bình Điền đi vào hoạt động vào năm 2009 hàm
ượng Fe, Mn tăng cao độ ngột từ 2009 đến 2011. Nguyên nhân này có thể giải
thích như sau: trức khi trich nước cuối năm 2008, ban dự án công trình thủy điện
Bình Điền chưa làm sạch lòng hồ và không làm theo đúng ĐTM cam kết. Do đó,
lòng hồ còn nhiều rác thải, và các chất hữu cơ từ xác thực vật, rong rêu. Khi tích
nước vào lòng hồ với độ sâu hàng chục mét sẽ xảy ra quá trình phân hủy kỵ khí
đáy hồ giải phóng nhiều lượng Fe, Mn dạng hòa tan. Do đó, từ giai đoạn 2009 đến
2011 là giai đoạn tạo ra nhiều lượng Fe và Mn, sau giai đoạn này chất thải hữu cơ
giảm đi, quá trình phân hủy kỵ khí giảm dần và ổn định hơn, nhưng hàm lượng Fe,

16


Mn vẫn còn ở mức độ cao so với trước năm 2008. Đáng chú ý, hàm lượng độ đục
tăng cao khi các công trình tiến hành xả vào mùa mưa..
+ Từ năm 2011 đến 2014 là giai đoạn chuẩn bị chặn dòng tích nước và xây dựng
hồ Tả Trạch, hàm lượng Fe, Mn và độ đục vẫn ảnh hưởng đáng kể, dựa trên đồ thị
các thông số đó vẫn tăng nhẹ, đặt biệt là năm 2012, 2013 khi hồ di vào hoạt động.
4.2. Đánh giá khả năng thích ứng và cải tiến kỹ thuật của hệ thống xử lý từ
năm 2008 đến 2014.
- Từ khi các công trình thủy điện, hồ đập đầu nguồn đi vào hoạt động, chất lượng
nước sông Hương suy giảm bởi hàm lượng sắt, mangan tăng cao đột biến so với
hàm lượng trước đây. Ngoải ra, hàm lượng sắt mangan cao còn tạo ra các chất ô
nhiễm thứ cấp như: màu của nước tạo ra do các phức sắt với các axit hữu cơ:
humin, humic, fulvic. Tăng cao độ đục do các cặn oxit sắt, mangan lơ lửng và lắng
đọng. Tạo mùi tanh khó chịu khi hàm lượng sắt tăng cao, đặc biệt khi hồ thủy điện
xả nước mạnh. Từ các ảnh hưởng trên đã đặt ra vấn đề thách thức lớn đối với nhà
máy nước Quảng tế II.
- Xử lý sơ bộ trước khi qua hệ thống xử lý: cụ thể là nước từ trạm bơm Vạn Niên
bơm qua bể lắng cát, sau đó tiến hành bơm hóa chất như: than hoạt tính, soda, Clo
để tiền xử lý Fe, Mn từ nước nguồn. Thời gian bơm nước từ trạm bơm cấp I Vạn
Niên đến nhà máy Quảng Tế II với chiều dài đường ống 4 km tăng khả năng loại
bỏ Fe, Mn.
- Thay đổi liều lượng và thêm hóa chất để xử lý tại hệ thống xử lý: nhà máy đã
tiến hành châm thêm KMnO4, than hoạt tính, soda để tiến hành khử Fe và Mn. sau
khi Fe, Mn đã bị khử tạo cặn lơ lửng và chuyển qua bể keo tụ, bổ sung thêm lượng
PAC và Polyme để keo tụ và tạo bông, lắng và loại bỏ.
4.3. Đánh giá ảnh hưởng hàm lượng sắt, mangan đến chất lượng cấp nước của
nhà máy từ năm 2008 đến năm 2014.
4.3.1. Ảnh hưởng về mặt chất lượng nguồn nước đầu ra

- Bảng số liệu phân tích chất lượng nước đầu vào - đầu ra các thông số độ đục,
Fe, Mn, Clo đầu vào đầu ra.
Bảng 4.2: Ssố liệu phân tích các thông số chất lượng nước sau xử lý tại Quảng Tế II.

Thông số
Fe (mg/L)
Mn (mg/L)
Độ đục (NTU)

2008
0.022
0.004
0.17

2009
0.021
0.025
0.16

Thời gian (năm)
2010
2011
2012
0.016 0.017 0.008
0.007 0.009 0.004
0.10
0.10
0.06

2013

0.004
0.003
0.08

2014
0.004
0.006
0.08
17


- Hiệu quả xử lý nước cấp của nhà máy từ năm 2008 đến 2014 thông qua các
thông số chất lượng nước.

Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý các thông số theo trung bình năm từ 2008 đến
2014.

- Nhận xét: từ đồ thị ta có thể thấy: hiệu quả loại bỏ các thông số biến thiên theo
xu hướng chủ yếu tăng theo các năm từ 2008 đến 2014. Trong 3 thông số trên thì
thông số độ đục và sắt luôn có hiệu quả loại bỏ mức cao ở tất cả các năm (trên
90%). Ngược lại, thông số Mn lại có hiệu quả loại bỏ thấp hơn, đặc biệt là từ năm
2008 đến 2010 (khoảng từ 50% đến 90%). Điều này có thể giải thích như sau:
+ Độ đục và sắt: là 2 thông số dễ loại bỏ nhất trong quá trình xử lý, mặc dù hàm
lượng rất cao trong nguồn nước. Độ đục dễ dàng loại bỏ bởi quá trình trình bể lắng
cát tại trạm bơm Vạn Niên, sau khi về nhà máy Quảng Tế II, quá trình keo tụ, tạo
bông và lắng, lọc. Đối với sắt, quá trình tiền xử lý bằng Javen, soda và than hoạt
tính tại trạm bơm Vạn Niên, từ trạm bơm dẫn nước về Quảng Tế II dài 4 km tăng
thời gian oxy hóa Fe. Sau đó, Về nhà máy được xử lý tiếp bằng Kali permanganat.
Ngoài ra sắt (II) rất dễ oxy hóa bởi oxy không khí tạo kết tủa sắt (III) dễ dàng loại
bỏ. Do đó, hiệu quả loại bỏ sắt và độ đục đạt hiệu quả cao, chỉ riêng năm 2009 đến

2011 chất lượng nước xử lý đầu ra có hàm lượng sắt còn cao nhưng vẫn đảm bảo
theo tiêu chuẩn của bộ Y tế.
+ Đối với Mn: đây là thông số cũng có hàm lượng lớn trong nguồn nước và khó
loại bỏ hơn so với Fe và độ đục. Quá trình tiền xử lý và xử lý tại nhà máy đã loại
bỏ Mn rất tốt, hiệu quả loại bỏ tăng theo các năm từ 50% đến trên 90% (từ 2008
đến 2014). Năm 2008, hàm lượng Mn thấp nên quá trình loại bỏ chủ yếu do Clo và
keo tụ, lắng-lọc. Tuy nhiên, từ năm 2009 đến nay có hàm lượng Mn quá lớn so với
18


khi chưa có các công trình thủy điện, nước sau khi xử lý vẫn còn hàm lượng Mn
cao hơn so với các năm trước. ĐIều này không ảnh hưởng gì đến sức khỏe, chất
lượng nước sau xử lý có hàm lượng Mn nhỏ hơn so với tiêu chuẩn cho phép. Đáng
lưu ý hơn, hàm lượng Mn cao về làu dài gây ra hiện tượng trích lũy và đóng cặn
trên bể chứa và hệ thống mạng lưới ống dẫn, gây nên hiện tượng tái nhiễm bẩn
nước sạch.
- Ảnh hưởng bởi lượng Clo dư trong nước sạch đã xử lý:
Bảng 4.3: Số liệu phân tích các thông số chất lượng nước sau xử lý tại Quảng
Tế II.
Thông số
Clo dư (mg/L)

2008
0,6

2009
0,7

Thời gian (năm)
2010 2011 2012

0,5
0,6
0,6

2013
0,5

2014
0,5

- Sự thay đổi nồng độ Clo dư trong nước sạch sau xử lý tại bể chứa nước Quảng
Tế II:

Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn dư lượng Clo trung bình năm từ 2008 đến 2014.

- Nhận xét: qua đồ thị ta thấy dư lượng Clo khử trùng qua các năm như sau: tất cả
các năm ngoại trừ năm 2009 thì dư lượng Clo duy trì ổn định từ 0,5 - 0,6 mg/L
nhưng năm 2009 có dư lượng Clo cao nhất điều này có thể bắt đầu từ việc châm
thêm Clo đầu trạm bơm để xử lý Fe, Mn nên lượng Clo tồn dư lớn. Đến năm 2010
trở về sau thì dư lượng Clo đạt trạng thái gần như ổn định và kiểm soát tốt hơn.
4.3.2. Ảnh hưởng về mặt kinh tế
- Đẻ đánh giá được ảnh hưởng về mặt kinh tế cần phải dựa vào chi phí các loại
hóa chất sử dụng, định mức xử lý tinh cho một khối nước cần xử lý theo các năm
từ 2008 đến 2014. Tuy nhiên, giá các loại hóa chất thay đổi theo các năm. Do đó,
19


quy đổi giá các loại hóa chất về giá của năm đầu tiên sử dụng để tiện so sánh và
đánh giá.
Bảng 4.6: Thống kê các loại hóa chất sử đẻ xử lý nước tại nhà máy Vạn Niên - Quảng Tế II:

Hóa chất
PAC
Soda
Polyme
Than hoạt tinh
Clo/ Javen
Vôi
KMnO4

2008
SD
x
x
x
SD
SD
x

2009
2010
2011
2012
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD

x
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
x
x
x
x
x
x
x
SD
SD: sử dụng; X: Không sử dụng

2013
SD
SD
SD
SD
SD
x
SD

2014
SD
SD
SD
SD
SD
x
SD

Bảng 4.6: Thống kể chi phí hóa chất xử lý/khối nước tại nhà máy Vạn Niên - Quảng Tế II.
Thời gian ( năm)
Chí phí hóa chất (đ/m3)

2008
77,9

2009
129,9

2010
120,6

2011
146,8

2012
166,5

2013

170,8

2014
173,7

- Nhũng ảnh hưởng về mặt kinh tế được thể hiện qua đồ thị sau:

Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn chí phí các loại hóa chất gia tăng qua các năm, từ 2008 đến 2014.

Nhận xét: qua đồ thị ta thấy chí phí hóa chất dùng để xử lý 1 khối nước thô thành
nước sạch cấp cho ăn uống tăng mạnh từ năm 2009 cụ thể: năm 2008 chi phí hóa
chất tiêu tốn chỉ 77,9 đ/m3 đến năm 2009 thì chi phí tăng vọt lên 129,9 đ/m 3 và từ
đó các năm tiếp theo tăng nhanh, đến năm 2014 chí phí này đạt 173,7 đ/m 3. Điều
này có thể giải thích như sau: năm 2008 và nhũng năm về trước khi chưa có các
công trình hồ, đập thủy điện chất lượng nước sông Hương khá ổn đinh, hàm lượng
sắt, Mn, độ đục cũng như các chất ô nhiễm khác rất ít. Tuy nhiên, từ khi các công
trình này đi vào hoạt động như thủy điện Bình Điền đi vào hoạt động năm 2009 đã
làm chất lượng nước sông Hương tù nhánh Hữu Trạch đổ về có hàm lượng sắt,
mangan và độ đục cao đột biến, kèm theo đó là hàm lượng COD, mùi và màu xuất
20


hiện cục bộ. Sau đó đén nhưng năm 2012 thủy điện hồ Tả Trạch đi vào hoạt động
cũng gây ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng nước sông. Năm 2009, nhà máy tiến
hành bổ sung thêm lượng soda, than hoạt tính, tăng lượng Javen ở trạm bơm Vạn
Niên để loại bỏ một phần sắt, mangan trước khi về nhà máy Quảng Tế II. Nhũng
năm tiếp theo, nhà máy đã châm thêm Polyme để tăng khả năng keo tụ cặn lơ lửng.
Tuy nhiên, các cán bộ của nhà máy đã tiến hành nghiên cứu đưa ra phương pháp
xử lý bằng kali permanganat kết hợp soda và các chất keo tụ nhằm nâng cao hiệu
quả loại bỏ sắt và mangan. Do đó, kề từ năm 2009 tới nay phát sinh thêm các loại

hóa chất, liều lượng hóa chất dùng xử lý, gây ra chí phí gia tăng mạnh, ảnh hưởng
đến kinh tế của nhà máy nói riêng và của công ty nói chung.
4.3.3. Ảnh hưởng đến chất lượng phục vụ khách hàng
- Ảnh hưởng đến chất lượng nước cấp an toàn: từ khi các công trình hồ, đập
thủy điện đi vào hoạt động chất lượng nước sông Hương suy giảm rỏ rệt do lượng
sắt, mangan, độ đục tăng cao đột biến. Do đó, hầu hết các nhà máy lấy nước từ
sông Hương để xử lý nước cấp đều gặp khó khăn rất lớn trong viêc xử lý sắt và
mangan. Đòi hỏi phải liên tục cải tiến quy trình xử lý đảm bảo chất lượng nước cấp
an toàn theo tiêu chuẩn bộ Y tế. Những ngày đầu xử lý với hàm lượng Fe, Mn và
độ đục lớn thì chất lượng nước đầu ra không đảm bảo do vẫn còn lượng Fe, Mn lớn
nên tạo màu, mùi khó chịu. Mặt dù, Fe, Mn không gây ảnh hưởng đến sức khỏe
nhưng gây nên cảm quan không tốt, làm bất an cho khách hàng sử dụng. Ngoài ra,
khi hàm lượng sắt, mangan và độ đục lớn còn làm gia tăng đóng cặn trong bể chứa,
mạng lưới đường ống cấp nước, gây ra hiện tượng tái nhiễm bẩn đường ống.
- Ảnh hưởng đến giá thành cấp nước: từ khi chất lượng nguồn nước đầu vào
thay đổi, hàm lượng sắt, mangan và độ đục tăng đột biến khiến công ty cấp nước
nói chung và nhà máy Quảng Tế II nói riêng tốn thêm nhiều kinh phí cho việc tăng
thêm hóa chất sử dụng, tăng thêm chi phí xử lý cặn bẩn bể chứa, mạng lưới đường
ống. Năm 2009, công ty đã chi hơn 5,1 tỷ đồng để làm sạch mạng lưới đường ống
cấp nước.

21