Đề thi môn học Công nghệ xử lý nước cấp

1

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES
TRƯỜNG ĐH NÔNG LÂM TP.HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỀ THI MÔN HỌC
(CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP)
1. Các bước thiết lập một hệ thống xử lý nước cấp? Theo bạn, Bước nào quan trọng
nhất?
-Các bước thiết lập HTXL nước cấp:
+Xác định nguồn nước
+Phân tích chất lượng nguồn nước
+Xác định mục tiêu xử lý, tiêu chuẩn
+Nghiên cứu tiền thiết kế: thí nghiệm pilot, lựa chọn quy trình, thiết lập các tiêu chí
thiết kế
+Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn
+Xây dựng
+Vận hành và bảo dưỡng
-Bước quan trọng nhất: Phân tích chất lượng nguồn nước, nghiên cứu tiền thiết kế.
2. So sánh tính chất của nước mặt và nước ngầm?
Chỉ tiêu

Nước ngầm

Nước mặt

Nhiệt độ

Tương đối ổn định

Thay đổi theo mùa

SS

Rất thấp, hầu như không Thường cao và thay đổi
có
theo mùa

TDS

Ít thay đổi, cao hơn so với Thay đổi tùy thuộc vào
nước mặt
chất lượng đất, lượng mưa

Fe & Mg

Thường xuyên có trong Rất thấp, chỉ khi nước ở
nước
sát dưới đáy hồ

CO2

Có nồng độ cao

Rất thấp, hoặc bằng 0

DO

Thường không tồn tại

Gần như bão hòa


2

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

NH3

Thường có

Có khi nguồn nước bị
nhiễm bẩn

H2S

Thường có

Không có

SiO2

Có ở nồng độ cao

Có ở nồng độ trung bình

NO3

Có ở nồng độ cao, thường Thường rất thấp
bị nhiểm bởi phân hóa học

VSV

Chủ yếu là các vi trùng do Nhiều loại vi trùng, virut
Sắt gây ra
gây bệnh và tảo

3. Nêu tính chất của nước mặt? vẽ sơ đồ xử lý nước mặt có độ đục<10NTU?
-Tính chất của nước mặt:
Nước sông: Nước mưa, hơi nước trong không khí ngưng tụ và một phần do nước
ngầm thấm ra tập trung lại thành những dòng sông và suối
 Ưu điểm:
● Trữ lượng lớn
● Dễ thăm dò và khai thác
● Độ cứng và hàm lượng sắt nhỏ
 Nhược điểm:
● Thay đổi lớn theo mùa
● Nhiều chất ô nhiễm
Dễ bị nhiễm bẩn nên giá thành xử lý cao
Nước suối: chất lượng và lưu lượng thay đổi theo mùa
 Khai thác:
● Chủ yếu cho cấp nước quy mô nhỏ
● Quy mô lớn cần có công trình dự trữ
Nước ao hồ:
● Hàm lượng cặn bé

● Độ màu, chất hữu cơ và tảo lớn
● Nhiều mầm bệnh


3

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

Nước biển
● Trữ lượng vô tận nhưng giá xử lý cao
● Phương pháp xử lý:
■ Chưng cất, bốc hơi: ít kinh tế
■ Khử mặn
-Sơ đồ xử lý nước mặt có độ đục <10NTU:

< 10 NTU

Nước mặt  Bể trộn  Lọc
4. Nêu tính chất của nước mặt? vẽ sơ đồ xử lý nước mặt có độ đục<15NTU?
-Tính chất của nước mặt: (như trên)
-Sơ đồ xử lý nước mặt có độ đục <15NTU:

< 15 NTU
Nước mặt  Bể trộn  Bể tạo bông  Lọc
5. Nêu tính chất của nước ngầm? Vẽ sơ đồ xử lý nước ngầm với hàm lượng
Fe2+<10(mg/L)?
-Tính chất của nước ngầm: nước mưa, nước mặt thẩm thấu vào đất.
 Ưu điểm: Ít SS, ít VSV gây bệnh
 Nhược điểm:
● Thăm dò lâu, khó khăn

● Trữ lượng hạn chế ở một số vùng
● Thường chứa nhiều sắt, mangan và bị nhiễm mặn ở vùng ven viển → xử lý khó
và phức tạp


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

4

-Sơ đồ xử lý nước ngầm với hàm lượng Fe2+ <10 mg/L:

6. Nêu tính chất của nước ngầm? Vẽ sơ đồ xử lý nước ngầm với hàm lượng
Fe2+>10(mg/L)?
-Tính chất của nước ngầm: ( như trên)
-Sơ đồ xử lý nước ngầm với hàm lượng Fe2+ >10 mg/L:


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

5

-Thuyết minh sơ đồ:
Nước từ giếng khoan sẽ được bơm lên bể chứa đã qua giàn làm thoáng để oxi hóa
thông qua việc tiếp nhận O2 và loại bỏ bớt CO2, sau đó nước được bơm qua bể điểu hòa.
Tại bể điều hòa nước sẽ được lưu để ổn định lưu lượng và nồng độ nước cấp. tiếp theo
nước được bơm qua bể phán ứng hóa chất sẽ được cấp đầy đủ và phù hợp với công nghệ
đã thiết kế ( tùy thuộc vào chất lượng nước đầu vào đã phân tích mà ta đưa ra hệ thống
phù hợp). Tiếp đến, nước được chảy qua bể lắng để lắng các cặn đã được xử lý trước đó,
phần bùn sẽ được thải ra bể bùn và xử lý theo tiêu chuẩn, phần nước được lọc ở bể bùn
sẽ được hoàn lưu về bể điều hòa.Nước tiếp theo sẽ qua bể lọc để giữ lại các tạp chất còn

sót lại sau đó chảy qua bể khử trùng để khử các vi sinh vật và các yếu tố gây bệnh trước
khi vào bể chứa để cung cấp cho sinh hoạt.
Để hạn chế hiện tượng tắt lọc phải rửa lọc bằng nước và khí. Cặn ở bể lắng được đưa
vào bể nén cặn.
7. Nguyên nhân gây nên độ đục của nước? Đơn vị đo? Tiêu chuẩn cho phép? Ý nghĩa
thông số độ đục trong xử lý nước cấp?
-Nguyên nhân gây nên độ đục của nước: các hạt lơ lững trong nước.
-Đơn vị đo: NTU (Nephelometric turbidity unit)
-Tiêu chuẩn cho phép: 0.3 NTU (Hồ: 1-20 NTU, Sông: 1-4000 NTU)
-Ý nghĩa thông số độ đục: lượng các tác nhân gây phân tán or phát sáng
8. Vẽ sơ đồ và thuyết minh công nghệ xử lý nước mặt truyền thống?


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

6

Thuốc khử trùng, điều chỉnh PH
Nước thô (Nguồn nước mặt)  Song chắn rác  Bể trộn  Bể tạo bông  Bể lắng
Polymer

Clo

 Bể lọc  Bể khử trùng  Bể trữ nước sạch  Mạng phân phối nước
-Thuyết minh sơ đồ:
Nước từ tra ̣m bơm cấ p 1 đươ ̣c bơm vào bể trô ̣n, ta ̣i đây hóa chấ t chỉnh pH và phèn
đươ ̣c bơm đinh
̣ lươ ̣ng trực tiế p vào bể nhằ m tăng khả năng hòa trô ̣n giữa hóa chấ t và
nước. Do đó tăng hiêụ quả xử lý của các công đoa ̣n tiế p theo.
Nước sau khi ở bể trô ̣n đươ ̣c chảy qua bể keo tu ̣, ta ̣i đây với thời gian lưu và liề u

lươ ̣ng hóa chấ t thích hơ ̣p đã đươ ̣c tiń h toán , các chấ t keo, hòa tan có trong nước thải sẽ
kế t hơ ̣p la ̣i với nhau ta ̣o thành những bông că ̣n, tuy nhiên để loa ̣i bỏ những bông că ̣n này
mô ̣t cách hiêụ quả bằ ng phương pháp lắ ng, vì vâ ̣y ta tiế p tục dẫn nước chảy qua bể phản
ứng, bể phản ứng đươ ̣c thiế t kế gồ m hai bể , bể keo tu ̣ và bể ta ̣o bông. Bể ta ̣o bông đươ ̣c
thiế t kế ba ngăn, với kích thước giố ng nhau, và tố c đô ̣ vòng khuấ y khác nhau.
Hóa chấ t polymer đươ ̣c bơm trực tiế p vào nước thải ta ̣i vi tri
̣ ́ cuố i cùng của bể keo tu ̣,
ta ̣i bể ta ̣o bông, các bông că ̣n đươ ̣c kế t hơ ̣p la ̣i với nhau thành những bông că ̣n lớn hơn
và đươ ̣c dẫn sang bể lắ ng.
Ta ̣i bể lắ ng các bông că ̣n đươ ̣c lắng xuố ng đáy bể bằ ng phương pháp tro ̣ng lực. Bông
că ̣n này sẽ đươ ̣c bơm vào bể chứa bùn vào đươ ̣c đưa đi xử lý. Phầ n nước trong đươ ̣c thu
trên bề mă ̣t và chảy vào bể khử trùng, hóa chấ t clorin đươ ̣c châm ta ̣i đây nhằ m tiêu diê ̣t
vi sinh vâ ̣t gây bênh,
̣ bể khử trùng đươ ̣c thiế t kế ở đây ngoài chức năng là khử trùng còn
đóng vai trò là bể trung gian, ta ̣i ngăn cuố i của bể khử trùng nước sẽ đươ ̣c bơm vào hê ̣
thố ng lo ̣c áp lực.
Ta ̣i hê ̣ thố ng lo ̣c áp lực với vâ ̣t liêụ cát tha ̣ch anh, than các loa ̣i că ̣n có kích thước
nhỏ không lắ ng đươ ̣c ở bể lắ ng, sẽ đươ ̣c giữ la ̣i ở đây, nước sau khi qua bồ n lo ̣c áp lực
sẽ tiế p tu ̣c tự chảy vào bể chứa nước sa ̣ch sau khi vào ma ̣ng phân phố i. Hê ̣ thố ng đươ ̣c
rửa ngươ ̣c thường xuyên.
9. Vẽ sơ đồ và thuyết minh công nghệ lọc trực tiếp để xử lý nước mặt?


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

7

-Tương tự như công nghệ xử lý nước mặt truyền thống như bỏ qua giai đoạn lắng.
-Có thể bỏ qua keo tụ-tạo bông, lắng chỉ để lọc trong trường hợp nước rất sạch (nước có
độ đục thấp).

10.Vẽ sơ đồ và thuyết minh công nghệ khử mặn bằng lọc RO?

Nước thô từ nguồn nước biển  Song chắn rác  Màng lọc RO  Màng lọc  Thẩm
Thuốc khử trùng, điều chỉnh PH
thấu ngược  Bể chứa nước sạch  Mạng phân phối nước
Xử lý truyền thống trước để loại bỏ những hạt cặn có kích thước lớn rồi tới màng RO
(lỗ nhỏ, áp lực lớn ) loại bỏ những ion hòa tan trong nước, loại bỏ vi trùng, virut.
Quá trình thẩm thấu ngược diễn ra với một màng RO có kích thước lỗ lọc siêu nhỏ
khoảng 0.00001 micromet mà nước có thể chảy qua dưới tác dụng của áp lực. Thẩm thấu
ngược hiểu theo cách đơn giản nhất đó chính là việc đối ngược lại với sự thẩm thấu tự
nhiên của nước. Theo hóa học, thẩm thấu là hiện tượng nước di chuyển từ một dung dịch
muối yếu vào một dung dịch muối mạnh hơn, dần dần cân bằng các thành phần muối


8

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

trong hai hỗn hợp dung dịch. Trong thẩm thấu ngược, nước bị buộc phải di chuyển từ
một dung dịch muối mạnh đến một dung dịch yếu hơn, một lần nữa thông qua một màng
RO. Vì các phân tử muối có thể chất lớn hơn các phân tử nước, các khối màng làm việc
thông qua các hạt muối. Kết quả cuối cùng là khử muối nước ở một bên của màng tế bào
và một dung dịch muối tập trung cao độ của nước ở phía bên kia. Ngoài hạt muối, quá
trình này sẽ loại bỏ một số lựa chọn của chất gây ô nhiễm nước uống, phụ thuộc vào kích
thước vật lý của các chất gây ô nhiễm. Đây cũng chính là quá trình lọc nước bằng việc
sử dụng màng bán thấm.
11.Vẽ sơ đồ và thuyết minh công nghệ khử cứng bằng lọc nano?

Điều chỉnh pH, thuốc khử trùng, chống cặn

Thuốc khử trùng

Nước thô từ nguồn nước mặt xung quanh  Màng lọc micro  Màng lọc Nano  Bể dự
trữ nước sạch  Mạng phân phối nước
12.Viết Phương trình thủy phân phèn nhôm? pH của nước sẽ thay đổi như thế nào? Yếu
tố nào giúp duy trì pH của nước? Hóa chất nào được thêm vào để chỉnh pH của nước?
-Phương trình thủy phân phèn nhôm:

-pH, độ kiềm của nước sẽ giảm do quá trình thủy phân phèn nhôm sinh ra H+
-Yếu tố giúp duy trì pH của nước: bổ sung độ kiềm.


9

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

-Hóa chất được thêm để điều chỉnh pH của nước: từ NaOH, Ca(OH)2, Na2CO3.
13. Viết Phương trình thủy phân phèn sắt? pH của nước sẽ thay đổi như thế nào? Yếu tố
nào giúp duy trì pH của nước? Hóa chất nào được thêm vào để chỉnh pH của nước?
-Phương trình thủy phân phèn sắt:

-pH, độ kiềm của nước sẽ giảm do quá trình thủy phân phèn sắt sinh ra H+
- Yếu tố giúp duy trì pH của nước: bổ sung độ kiềm.
-Hóa chất được thêm để điều chỉnh pH của nước: từ NaOH, Ca(OH)2, Na2CO3.
14. Nêu Khoảng pH tối ưu khi sử dụng phèn Al(III), Fe(III) và PACl? ảnh hưởng của
nhiệt độ đến quá trình keo tụ - tạo bông? Khả năng loại NOM của 3 loại phèn trên?
-Khoảng pH tối ưu:
Loại phèn

Hướng dẫn sử dụng

Phèn nhôm

Khoảng tối ưu: 5.5 – 7.7, phụ thuộc t0

Phèn sắt

Khoảng tối ưu: 5 – 8.5. Bông cặn ở t0
thấp kém chặt

Phèn PACl

Không nhạy với thay đổi pH. Khoảng sử
dụng: 4.5 – 9.5

-Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình keo tụ-tạo bông:
Loại phèn

Hướng dẫn sử dụng

Phèn nhôm

Ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của
các hợp chất. Bông cặn không chặt ở t0
thấp

Phèn sắt

Bông cặn không chặt ở t0 thấp

Phèn PACl

-


10

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

-Khả năng loại NOM:
Loại phèn

Hướng dẫn sử dụng

Phèn nhôm

Quyết định lượng phèn cần sử dụng.
Khả năng loại NOM tăng khi pH giảm.
Có thể loại đến 70% NOM

Phèn sắt

Giống của Al(III). Có thể loại đến 80%
NOM

Phèn PACl

giống Al(III). PACl với hàm lượng kiềm
thấp (<20%). Hợp với nước có màu và
TOC cao.

15.Vẽ hình và trình bày phương pháp trộn thủy lực bằng bể trộn đứng?

Nguyên tắc hoạt động: thường được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải có
xử lý bằng vôi sữa. Nước được đưa vào trạm xử lý chảy từ dưới lên với tốc độ dòng
nước đưa vào phía đáy (V=1÷1,5 m/s). Với chiều nước chảy từ dưới lên, các hạt vôi sẽ
được giữ ở trạng thái lơ lửng và hòa tan dần.
Cấu tạo bể trộn gồm hai phần, phần than trên thường có tiết diện vuông hoặc tròn,
phần đáy có dạng hình côn với góc hợp thành giữa có tường nghiêng trong khoảng 30 –
400


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

11

-Ưu điểm:
+Cấu tạo đơn giản, không cần máy móc và thiết bị phức tạp.
+Giá thành quản lý thấp
-Nhược điểm:
+Không điều chỉnh được cường độ khuấy trộn khi cần thiết.
+Do tổn thất áp lực lớn nên công trình xây dựng phải cao. Trường hớp áp lực nguồn
nước còn dư (nguồn nước nướctrên cao tụ chảy hoặc áp lực bơm nước nguồn còn dư)
nên chọn bể trộn thủy lực.
16.Trình bày 01 phương pháp trộn cơ học?
*Trộn cơ khí:
Thay bằng năng lượng dòng nước, trộn cơ khí dùng năng lượng cánh khuấy để tạo ra
dòng chảy rối. Cánh khuấy có thể được cấu tạo theo nhiều dạng khác nhau.

Nguyên tắc hoạt động: Trộn cơ khí là dùng năng lượng của cánh khuấy để tạo ra dòng

chảy rối. Việc khuấy trộn được tiến hành trong bể trộn hình vuông hoặc hình tròn với tỷ
lệ giữa chiều cao và chiều rộng là 2:1. Nguyên tắc: Nước và hóa chất đi vào phía đáy
bể, sau khi hòa trộn đều sẽ thu dung dịch trên mặt bể để đưa sang bể phản ứng. Cánh
khuấy có thể là cánh tuốc bin hoặc cách phẳng gắn trên trục quay.
So với phương pháp trộn thủy lực, trộn cơ khí có nhiều ưu điểm hơn, có thể điều
chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn, thời gian khuấy trộn ngắn nên dung tích bể trộn
nhỏm tiết kiệm được vật liệu xây dựng. Nhược điểm chính là cần có máy khuấy và các
thiết bị cơ khí khác, đòi hỏi trình độ quản lý, vận hành cao, Thường là các nhà máy có
công suất vừa và lớn.


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

12

17. Nêu Các phương pháp trộn thủy lực hóa chất keo tụ vào nước? vẽ hình và trình bày
nguyên tắc hoạt động của 01 công trình trộn thủy lực?
-Các phương pháp trộn thủy lực: G=3000-5000s-1, thời gian <= 10sec
+Thiết bị trộn đặt trong ống dẫn
+Khuấy trộn bằng máy bơm
+Bể trộn vách ngăn
+Bể trộn đứng
-Vẽ hình và trình bày nguyên tắc hoạt động của 1 công trình trộn thủy lực: Câu 16
18.Vẽ hình và trình bày nguyên tắc quá trình trộn bằng vách ngăn?

Nguyên tắc hoạt động: Để tạo nên sự xáo trộn dòng chảy trên các vách ngăn có thể
khoét các hàng cửa sole hoặc các hàng lỗ cho nước đi qua.
19.Trình bày cơ chế tạo bông? Quá trình tạo bông khác quá trình trộn như thế nào?
- Cơ chế: Các hạt nhỏ khi và chạm thì gắn kết lai tạo nên các bông cặn.
+Do chuyển động nhiệt ngẫu nhiên của các phân tử trong nước

+Do khuấy trộn hoặc do vận tốc
+Các hạt lắng không đều ( hạt lớn lắng nhanh hơn trên đường lắng sẽ chạm các hạt
lắng chậm )
-Quá trình tạo bông khác với quá trình trộn:
+Trộn: Để tạo nên sự xáo trộn dòng chảy trên các vách ngăn có thể khoét các hàng
cửa so le hoặc các hàng lỗ cho nước đi qua, hòa trộn hóa chất nhanh.
+Tạo bông: Các hạt nhỏ khi va chạm thì gắn kết lại tạo thành các bông cặn.


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

13

20.Vẽ hình và trình bày nguyên lý hoạt động của bể tạo bông vách ngăn?

Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý cơ bản là dùng vách ngăn để tạo ra sử đổi chiều liên
tục của dòng nước. Mỗi khi dòng nước đổi chiều chảy, giữa các lớp nước lạo có sự thay
đổi về tốc độ và tạo ra hiệu quả khuấy trộn. Các hạt cặn được vận chuyển lệch nhau sẽ
dễ va chạm và kết dính với nhau tạo thành bông cặn. Bể có cấu tạo dạng hình chữ nhật,
bên trong có các vách ngăn hướng dòng nước chuyển động ziczắc theo phương nằm
ngang hoặc phương thẳng đứng.
-Ưu điểm của các loại bể phản ứng tạo bông cặn vách ngăn là đơn giản trong xây dựng
và quản lý vận hành. Nhược điểm chính là khối lượng xây dựng lớn hơn do nhiều vách
ngăn và bể phải cao để đủ thỏa mãn tổn thất áp lực trong toàn bể.
21.Vẽ hình và trình bày nguyên lý hoạt động của bể tạo bông cơ khí?


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

14

Nguyên lý hoạt động: Dùng năng lượng của cánh khuấy chuyển động trong nước để
tạo ra sự xáo trộn dòng chảy. Cách khuấy thường có dạng bản phẳng đặt đối xứng qua
trục quay và toàn bộ được đặt theo phương nằm ngang hay thẳng đứng.
22.Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể lắng ngang?

Nguyên lý hoạt động:
+Dòng chảy chuyển động theo phương ngang trong chế độ chảy tầng, tốc độ dòng
chảy tại mọi thời điểm trong bể đều bằng nhau. Thời gian lưu lại của mọi phân tử
nước đi qua bể đều bằng nhau và bằng dung tích bể chia cho lưu lượng dòng chảy.
+Trên mặt cắt ngang vuông góc với chiu dòng chảy ở đầu bể, nồng độ cách hạt cặn
có cùng kích thước tại mọi điểm đều bằng nhau.
+Hạt cặn lắng ngừng chuyển động khi chạm đáy bể. Để thỏa mãn các điều kiện trên,
trong bể lắng ngang tối ưu phải tồn tại 4 vùng riêng biệt: vùng phân phối đảm bảo
đưa nước vào và phân phối đều nước, cặn trên toàn bộ mặt cắt ngang đầu bể; vùng
lắng; vùng chứa cặn; vùng thu nước.Xét chuyển động tự do của hạt cặn trong bể lắng
ngang, ngoài lực rơi tự do hạt cặn còn chịu lực đẩy theo phươ ng nằm ngang của dòng
chảy.


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

15

23. Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể lắng đứng?

Nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên, còn các hạt cặn rơi ngược
chiều với chiều chuyển động của dòng nước từ trên xuống dưới
Khi nước xử lý chỉ chứa các hạt cặn tự do, hiệu quả lắng sẽ có giá trị đúng bằng tỷ
lệ lượng cặn có tốc độ lắng cao hơn tốc độ dòng nước so với hàm lượng cặn của nước.

Nguyên lý hoạt động: nước chảy vào ống trung tâm của bể (ngăn phản ứng) đi xuống
dưới vào bể lắng. Nước chuyển động 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 đưa sang bể lọc.
Cặn tích lũy ở vùng chứa nén cặn được thải ra ngoài bằng chu kỳ bằng ống và van xả
cặn.
24. So sánh bể lắng ngang và bể lắng đứng?
-Bể lắng ngang: bể lắng có dòng nước chảy ngang, cặn rơ i thẳng đứng.
-Bể lắng đứng: bể lắng có dòng nước chảy đi từ dưới lên, cặn rơi từ trên xuống
-So với lắng đứng, hiệu quả lắng với dòng nước chuyển động theo phương nằm ngang
đạt hiệu quả cao hơn. Xét trường hợp bể lắng ngang với điều kiện tối ưu nhất.


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

16

25. Trình bày cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bể lắng ngang tầng mỏng?

Vùng lắng của bể lắng lớp mỏng có đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không gỉ
or nhựa. Các bản vách ngăn này nghiên 1 góc 45-60oC so với mặt phẳng nằm ngang và
song song với nhau.
-Ưu điểm: do cấu tạo thêm các vách ngăn nghiêng nên bể lắng lớp mỏng có hiệu suất
lắng cao hơn bể lắng ngang.
-Nhược điểm:
+Lắp ráp phức tạp và tốn vật liệu làm vách ngăn.
+Do bể có chế độ làm việc ổn định nên đòi hỏi nước đã hòa trộn chất phản ứng cho
vào bể phải có chất lượng tương đối ổn định.
Nguyên lý hoạt động: Sau qua trình đông tụ kết bông. Nước sẽ theo máng phân phối đều
vào bể qua vách tràn thành mỏng hoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể tới khu vực lắng
của bể. Sau khi qua khu vực lắng nước sẽ tiếp tục di chuyển đến vùng ống lắng, tại dây

các hạt cặn sẽ bị giữ lại và rơi xuống. Còn nước sau lắng sẽ di chuyển lên trên và đi vào
máng thu nước. Các cặn lắng (bùn lắng) sẽ được thu gom bằng ống thu bùn đặt ở đáy.


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

17

26. Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể lọc cát chậm? Trình bày ưu điểm
và khuyết điểm của bể lọc cát chậm?

- Cấu
tạo : bề lọc cát chậm có thể xây bằng gạch hoặc bê tông cốt thép có dạng hình chữ nhật
hoặc vuông. Chiều rộng mỗi ngăn của bể không được lơn hơn 6m và bề dài không lớn
hơn 60m. Đáy bề có độ dốc 5% về phía van xả đấy. Khi có nhiều bề phải có hệ thống
máng phân phối để đảm bảo phân phối nước đều vào mỗi bể. Lớp cát làm vật liệu lọc.
Lớp sỏi để đỡ lớp cát lọc.
- Nguyên tắc hoạt động:

Ưu điểm:
+Lớp vật liệu lọc tạo lớp màng giúp lọc tốt
+ Bể lọc chậm thường dùng xử lý nước không phèn
+ Không cơ giới, không dùng máy móc;
+ Quản lý đơn giản.
-Nhược điểm:
+ Bể lọc chậm có diện tích lớn;
+ Vận tốc lọc của bể lọc chậm thấp.


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

18

27.Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể lọc cát nhanh? Trình bày ưu điểm
và khuyết điểm của bể lọc cát nhanh?

1. Ống dẫn nước từ bể lắng sang
2. Hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa lọc
3. Ống dẫn nước lọc
4. Ống xả nước rửa lọc
5. Máng phân phối nước lọc và thu nước rửa lọc
6. Ống dẫn nước rửa lọc
7. Mương thoát nước
8. Máng phân phối nước lọc
9. Ống xả nước lọc đầu
10. Van điều chỉnh tốc độc lọc

Nguyên lý hoạt động:
Khi lọc: Nước đưa bể lọc có thể đi qua vật liệu lọc từ trên xuống hoặc dưới lên.
-Ưu điểm: tạo được động lực cho quá trình nhờ lực trọng trường.
-Nhược điểm: khi rửa vật liệu lọc phải sử dụng dòng ngược chiều, các hạt nhỏ được
đẩy lên trên và các hạt to được giữ lại ở đáy. Do đó khi làm nước tiếp xúc với các hạt bé
trước dễ làm tắc mao quản lọc, trở lực lọc tăng nhanh và thời gian cần rửa lọc bị rút
ngắn. Để giải quyết vấn đề này người ta cần dùng vật liệu có kích thước hạt đều nhau do
vậy giá thành cao hơn.
- Khi sử dụng dòng chảy từ dưới lên trên, nước tiếp xúc với các hạt lớn của lớp vật
liệu lọc trước, do đó lớp vật liệu có khả năng giữ được nhiều chất bẩn. Ở phần trên của
lớp vật liệu lọc nước sạch tiếp xúc với các hạt vật liệu hạt nhỏ mịn nên chất lượng nước
lọc tốt hơn. Đó là quá trình lọc từ hạt to đến hạt bé, quá trình như vậy có thể áp dụng cho
dòng chảy từ trên xuống bằng cách dùng nhiều lớp vật liệu lọc có kích thước giảm dần

theo chiều dòng chảy. Để tránh hiện tượng đảo ngược của lớp vật liệu lọc do quá trình


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

19

rửa ngược chiều, nên dùng khối lượng riêng của hạt lớn dần tỷ lệ nghich với kích thước
của hạt.
Ví dụ, có thể dùng than antraxit làm lớp trên cùng, cát nặng hơn ở giửa và cát thạch
anh có khối lượng riêng lớn nhất nằm dưới cùng. Lớp vật liệu lọc có cấu trúc như sau:
than antranxit 0.6m, đường kính 0.6mm, cát 0.4m, đường kính 0.8mm, cát thạch anh
0.2m, đường kính hạt 0.5mm.
28.So sánh ưu điểm và khuyết điểm bể lọc cát nhanh và lọc cát chậm?
Câu 26, 27
29.Trình bày quá trình rửa ngược? Quá trình rửa ngược áp dụng cho bể lọc nào? Ngoài
quá trình rửa ngược, còn áp dụng quá trình rửa nào khác?
*Quá trình rửa ngươc:
Bơm nước đã xử lý hoặc nước cùng với không khí ngược dòng qua lớp vật liệu lọc ở
vận tốc cao. Dòng chảy nhanh làm giãn lớp vật liệu lọc và do đó các cặn bẩn lắng trong
các khe rỗng bị rửa trôi. Trong quá trình rửa ngược thì lớp vật liệu lọc phải được giản nở
khoảng 10 -30%. Vật tốc ngược cần thiết để đạt đến mức giản nở này dao động trong
khoảng 10- 120 m3/m2.h. Nước rửa ngược này sẽ khuấy các hạt bẩn từ lớp vật liệu lọc
lên, chảy qua máng rửa thoát ra ngoài. Tại đây, các bùn bẩn được tái chế tại nhà máy
hoặc có thể được lắng tại một bể chứa, ao, hoặc lưu vực nào đó.
Rửa ngược nên bắt đầu từ từ. Nếu bắt đầu quá nhanh, nước rửa ngược có thể làm
hỏng hệ thống thu nước sạch, làm xáo trộn sỏi cát và các vật liệu lọc do tốc độ quá mạnh
của nước. Áp lực rửa ngược quá nhanh cũng sẽ đẩy không khí trong các bộ lọc ra, tiếp
tục làm tổn hại đến bộ lọc.
Ngoài quá trình rửa ngược còn có quá trình thổi khí. Bởi vì khi các hạt cặn kết dính

chặt vào các khe rỗng trong lớp vật liệu lọc thì quá trình rửa ngược bằng nước sẽ không
đủ, cần bổ xung quá trình rửa bằng khí. Khí thổi vào sẽ làm xáo trộn vật liệu lọc. Quá
trình rửa này có thể kéo dài đến 5 phút.
-Quá trình rửa ngược áp dụng cho bể lọc nhanh.
30. Trình bày cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng bằng Clo và các
hợp chất của clo? So sánh hiệu quả khử trùng của chlorine, chloramine và chlorine
dioxit?
Clo là 1 chất OXH mạnh, ở bất cứ dạng nào, nguyên chất hay hợp chất, khi clo tác
dụng với nước đều cho các phân tử axit hypocloro (HOCl), một hợp chất có năng lực
khử trùng rất mạnh.
Cơ chế tác động của clo: Quá trình hủy diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn:
-Chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào của vi sinh vật.
-Phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến diệt vong
tế bào.


20

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

Khi cho clo tác dụng với nước, phản ứng đặc trưng xảy ra là quá trình thủy phân clo,
tạo thành axit hypoclorit và axit clohydric :
Cl2 + H2O

HOCl + HCl

Ở dạng phân ly ta có :
2H+ + OCl- + Cl-

Cl2 + H2O

Tương tự khi dùng clorua vôi làm chất khử trùng ta có :
Ca(OCl)2 + H2O

CaO + 2HOCl
2H+ + 2OCl-

2HOCl

Khả năng diệt trùng của clo phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có trong nước. Nồng độ
HOCl phụ thuộc vào lượng ion H+ trong nước hay phụ thuộc vào pH của nước. Khi :
pH = 6 thì HOCl chiếm 99,5%, OCl- chiếm 0,5%
pH = 7 thì HOCl chiếm 79%, OCl- chiếm 21%
pH = 8 thì HOCl chiếm 25%, OCl- chiếm 75%
HOCl không phân ly là thành phần khử trùng chính trong nước, thành phần này chỉ có
giá trị cao ở pH thấp, điều đó cũng nói lên rằng quá trình dùng clo để khử trùng trong nước
chỉ có được hiệu quả cao khi tiến hành ở pH thấp.
* Khi nước có mặt amoniac hoặc hợp chất có chứa nhóm amoni, chúng có thể tác dụng
với clo axit hypoclorit hoặc ion hypoclorit để sinh thành các hợp chất cloramin theo các
phản ứng sau :
NH3 + HOCl ¨

NH2Cl + H2O

monocloramine
NH2Cl + HOCl ¨

NHCl2 + H2O
dicloramine

NHCl2 + HOCl ¨

NCl3 + H2O
tricloramine

Sản phẩm NH2Cl và NHCl2 sinh thành tùy thuộc vào trị số pH của môi trường. Trị số
pH càng cao, lượng clo kết hợp để tạo thành NHCl2 càng thấp và nồng độ NH2Cl càng
cao.


21

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

Thông thường để đảm bảo hiệu quả của quá trình khử trùng, ta điều chỉnh lượng clo
cho vào sao cho hàm lượng clo dư còn lại trong nước thải sau khi tiếp xúc không nhỏ
hơn 1,5 mg/l.
* Khử clo dư trong nước: Khử dư lượng clo trong nước khi clo hóa với liều lượng
cao có thể dùng phương pháp hóa học. Khử clo bằng hóa chất như dùng SO2, Na2SO3,
Na2S2O3 theo các phản ứng sau :
Cl2 + SO2 +2H2O→ 2HCl + H2SO4
Cl2 + Na2SO3 + H2O → 2HCl + Na2SO4
4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O → 2NaCl + 6HCl + 2H2SO4
HCl và H2SO4 hình thành được trung hòa bằng độ kiềm dư của nước. Để khử hết 1mg
clo dư cần đến 0,9 mg SO2.
Ngoài ra có thể dùng than hoạt tính để lọc clo dư. Tái sinh than hoạt tính khi nó hết
khả năng hấp thụ clo được tiến hành bằng rửa qua dung dịch kiềm nóng hoặc canxi
hypoclorit.
* Khi trong nước có chứa phenol, nếu cho clo vào sẽ tạo ra clophenol gây mùi vị khó
chịu, trong trường hợp này nhất thiết phải tiến hành amoniac hóa trước khi khử trùng.

Độc tính clo và những sản phẩm phụ khác:
Canxi hipoclorit Ca(ClO)2, clorua vôi là sản phẩm của quá trình phản ứng clo với
vôi tôi, trong clorua vôi cũng có thể chứa đến 40 - 45% canxi hypoclorit với lượng clo
hoạt tính từ 20 đến 25%. Clorua vôi dễ hút ẩm và phân hủy khí clo nên cần được bảo
quản khô ráo, cẩn thận.
Ca(OCl)2 + H2O
2HOCl

CaO + 2HOCl
2H+ + 2OCl-

Clo dioxit ClO2, clo dioxit là chất khí màu xanh, có tính khử trùng rất mạnh vì nó có
thể tiêu diệt vi khuẩn, các loại kí sinh trùng và virus mà những hệ thống sử dụng clo khác
không diệt được, dễ hòa tan trong nước và kém bền dưới ánh sáng. Clo dioxit thường
dùng để khử trùng nước có chứa phenol hoặc có hàm lượng chất hữu cơ cao do không
phản ứng tạo ra clophenol. Clo dioxit được sản xuất trực tiếp tại chỗ bằng cách sục khí
clo vào dung dịch natri clorit hay canxi clorit đã được axit hóa :
2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2NaCl
Ca(ClO2)2 + Cl2 → 2ClO2 + CaCl2
Natri hipoclorit NaOCl, dung dịch NaOCl (chứa đến 12% lượng Clo) được chế bằng
cách điện phân muối ăn hoặc phản ứng trực tiếp clo với dung dịch NaOH. Cũng giống
như clo ở dạng khí, NaOCl hòa vào nước sẽ tạo ra NaOH và HOCl.


22

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

NaOCl + H2O → NaOH + HOCl
HOCl

H+ + OCl-

Ở điều kiện nhiệt độ cao và pH thấp, dung dịch NaOCl dễ phân hủy, tạo khí Cl2 và
gây ô nhiễm môi trường.
-Yếu tố ảnh hưởng:
+Hàm lượng và thời gian tiếp xúc: Yếu tố pH là yếu tố quan trọng quyết định hiệu
quả của quá trình khử trùng bằng clo. Khi pH tăng, hiệu quả khử trùng giảm. Hiệu
quả khử trùng của HOCl cao hơn so với OCl-. HOCl phân ly yếu ở pH thấp, do đó
hiệu quả khử trùng cao hơn khi ở pH thấp.
+Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng làm cho độ nhớt giảm, đồng thời chuyển động nhiệt tăng
lên, quá trình khuếch tán chất khử trùng qua vỏ tế bào sinh vật tăng và quá trình khử
trùng đạt hiệu quả cao. So với clo, cloramine chịu ảnh hưởng của nhiệt độ mạnh hơn.
+Nồng độ: Khi tăng nồng độ chất khử trùng, thời gian tiếp xúc cần thiết sẽ giảm
xuống.
-Hiệu quả khử trùng:

VSV

Chlorine

Chloramine

Clo2

Vi khuẩn

Rất tốt

Tốt

Rất tốt

Virus

Rất tốt

Trung bình

Rất tôt

Nguyên SV

Tốt đến tệ

Tệ

Tốt

Nội Bào Tử

Tốt đến tệ

Tệ

Trung bình

31.Trình bày khử trùng bằng chlorine?
-Phổ biến nhất
-Hóa học:

-HOCl là chất có khả năng khử trùng nhanh hơn OCl-


23

Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

-Chlorine phản ứng với NOM, nhanh khi có ánh sang.
-Clo hay hợp chất của nó có khả năng khử khuẩn là do khả năng oxi hóa của chúng.
Khi cho Clo tác dụng với nước, xảy ra các phản ứng thuận nghịch:
Cl2 + H2O = HOCl + HCl
HOCl ↔ H+ + OCl–
Tổng clo, HOCl và OCl– được gọi là clo hoạt tính.
Sản phẩm chú ý ở đây là axit clohydric (HCl) và axit hypocloro (HOCl).
HOCl từng phần được ion hóa. Quá trình ion hóa xảy ra mạnh mẽ khi độ pH tăng. Sự
có mặt ion HOCl và đặc biệt là ion OCl– là axit yếu có thể tiêu diệt vi khuẩn. Mặt khác
HOCl rất dễ phân hủy thành HCl và nguyên tử tự do.
HOCl = HCl + O
Oxy nguyên tử sẽ oxy hóa các vi khuẩn. Ngoài ra trong quá trình clo hóa nước thải,
thì bản chất clo trực tiếp tác động lên tế bào vi sinh vật và biến đổi liên kết với các chất
thuộc thành phần nguyên sinh tế bào làm cho vi khuẩn chết.
32.Trình bày khử trùng bằng chloramine?
-Nguyên liệu: Cl2, Amonia: dung dịch hoặc khí lỏng hoặc (NH4)2SO4
-Từ amonia và chlorine
-Hóa học:
+Lượng chlorine vừa đủ

+Lượng

chlorine dư: oxy hóa các sản phẩm trên

Clo tự do = HOCl + OClClo kết hợp = NH2Cl + NHCl2 + NCl3
Tổng Clo dư = Clo tự do + Clo kết hợp
Đơn vị nồng độ: mg/L theo Cl2
Khi khử trùng với chloramine, cần chú ý lương chlorine bị tiêu thụ do oxy hóa amonia.
Cloramine là hợp chất của clo được chế tạo thành dạng viên, được dùng rộng rãi để
sát khuẩn cho nước, đặc biệt là ở các vùng sau khi bị lũ lụt. Trong số cloramine có
CH3C6H4SO2NaCl (cloramin B) và CH3C6H4SO2NaCl2 (dicloramin) hay được dung.


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

24

Cơ chế tác dụng: Trong môi trường nước chloramine B giải phóng ra Oxi nguyên tử
và Clo hoạt động mạnh, tác động trực tiếp lên màng tế bào vi sinh vật và các kết cấu đơn
giản của virus làm chúng bị tổn thương và quá trình trao đổi với môi trường khiến chúng
bị tiêu diệt nhanh. Chloramine tiêu diệt mầm bệnh trực tiếp theo nguyên lý vật lý nên
không để lại sự kháng thuốc trong các chu kỳ sử dụng lần sau.
33.Trình bày quá trình khử trùng bằng chlorine dioxit?
-Nguyên liệu: SX tại chỗ từ chlorine và chlorite (bột hay dung dịch).
-Sản xuất: từ Natri chlorite (dd 25-38%)

-NaClO2 và ClO2 dễ gây cháy nổ
- ClO2 là dạng khí có màu vàng cam, có tính ôxy hóa khử rất mạnh nên có tính sát khuẩn
rất cao so với các loại hóa chất khác như: B.K.C, Iodine và Thuốc tím…
-ClO2 tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật trong nước như: Virus, vi khuẩn, protozoa,
nguyên sinh động vật, trung hòa KLN,…
ClO2 là một phương pháp khử trùng có nhiều ưu thế và ngày càng được sử dụng để

thay thế Chlorine trong nhiều lĩnh vực. Hiệu quả của phương pháp này là mạnh hơn rất
nhiều đặc biệt không hề phụ thuộc vào độ pH của nước. Với những hóa chất tham gia
vào quy trình khử trùng phương pháp khử trùng bằng ClO2 không tạo gây tồn dư
Chlorine. Hiệu quả của cách khử trùng này cũng được kéo dài hơn. Nồng độ Chlorine
dioxide tồn dư tối thiểu là 0.05 mg/l với thời gian khử trùng ít nhất 15 phút. Một điểm
đáng chú ý là khác với phương pháp dùng Chlorine, phương pháp này phá hủy các màng
sinh học trong hệ thống ống, bồn, bể chứa nên tránh được việc nhiễm khuẩn Legionella.
34.Trình bày quá trình khử trùng bằng tia UV?
UV:
+Đèn áp suất thấp ( tia có bước sóng 254 nm)
+Đèn áp suất trung bình (nhiều bước sóng)
-Hệ thống khử trùng bằng UV:
■ Đèn UV
■ Ống thủy tinh trong suốt bao quanh đèn
■ Giá gắn đèn và ống


Nguyễn Huỳnh Như-14164194-DH14ES

25

■ Nguồn cấp điện cho đèn và bộ phận làm sạch
■ Cảm biến theo dõi cường độ UV
■ Bộ phận làm sạch ống thủy tinh
■ Hệ thống mở (nước thải) hoặc kín (nước cấp)
Khử trùng nước bằng tia cực tím là phương pháp hiệu quả nhất trong việc khử trùng
vi khuẩn ra khỏi nước.Tia cực tím (UV) xâm nhập vào tác nhân gây bệnh bằng cách tấn
công lõi di chuyền (DNA), loại bỏ khả năng sinh sản của các vi khuẩn gây bệnh. (Hệ
thống lọc nước bằng phương pháp tia cực tím có thể tiêu diệt 99,99% vi sinh vật có hại).
Tia cực tím được phát ra từ các đèn thủy ngân dưới áp suất thấp với bước sóng

253,7nm. Trong xử lý nước nói chung, đèn này được đặt trong hộp thủy tình không hấp
phụ tia cực tím đã ngăn cách đèn với nước. Đèn được lắp thành ộ trong hộp đựng có
vách ngăn phân phối để khi cho nước đi chảy qua hộp được trộn đều và tiếp xúc với tia
UV nhiều nhất. Một trong những điều kiện để cho việc khử khuẩn nước hiệu quả cao là
nước phải trong. Nếu đục, nhiều chất huyền phù lơ lửng thì hiệu quả khử khuẩn giảm
hẳn, vì các chất lơ lửng này sẽ hấp phụ hoặc ngăn cách tia cực tím. Một nhược điểm lớn
của tia này là khả năng xuyên qua các vật rắn rất kém. Vì vậy, hộp đựng đèn cần phải
chọn loại thủy tinh không phụ các tia này.
Phương pháp này sử dụng điện và thường được ứng dụng ở công đoạn cuối cùng của
hệ thống lọc nước công nghiệp. Khác với đun sôi, phương pháp này tiết kiệm điện và
nhanh hơn nhiều. Đây là phưong pháp xử lý an toàn nếu kết hợp thêm với loại than hoạt
tính.
35.Trình bày quá trình khử trùng bằng Ozon?
-O3 sản xuất tại chỗ từ: không khí, O2 nguyên chất (có thể sản xuất tại chỗ)
-Là chất oxy hóa mạnh nhất, tạo gốc hydroxyl tự do (HO.) cũng là tác nhân OXH mạnh.
-Cơ chế oxy hóa:
● Oxy hóa trực tiếp
● Gián tiếp bằng HO.
-Tính khử trùng chủ yếu là từ oxy hóa trực tiếp  nồng độ O3 dư là quan trọng
-Sự ổn định của Ozon dư: các yếu tố ảnh hưởng
+pH
+Độ kiềm
+TOC
+Nhiệt độ