bài nhóm môn công nghệ xử lý nước cấp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Đề tài

ỨNG DỤNG XỬ LÝ UV TRONG
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT
GVHD: ThS. LÊ THỊ LAN THẢO
Nhóm 4:
1. Trần Minh Tài

13127900

TP.Hồ Chí Minh 11/2015

DH13MT


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................4
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG TRONG CÔNG
NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP....................................................................................5
2.1. NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CHO MỤC ĐÍCH CẤP
NƯỚC...................................................................................................................5
2.2. CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC
CẤP....................................................................................................................... 5
2.2.1. Nguồn nước mặt......................................................................................5
2.2.1.1. Giới thiệu về nguồn nước mặt dùng trong nước cấp......................5
2.2.1.2. Phân loại............................................................................................5
2.2.1.3. Đặc điểm, tính chất...........................................................................6
2.2.1.4. Phạm vi áp dụng...............................................................................6

2.2.1.5. Quy chuẩn đối với nước mặt trong xử lý nước cấp........................6
2.2.2. Nguồn nước ngầm...................................................................................8
2.2.2.1. Giới thiệu về nước ngầm..................................................................8
2.2.2.2. Phân loại............................................................................................9
2.2.2.3. Đặc điểm, tính chất...........................................................................9
2.2.2.4. Phạm vi áp dụng.............................................................................10
2.2.2.5. Quy chuẩn đối với nước ngầm trong xử lý nước cấp...................10
2.2.3. Nguồn nước thải....................................................................................12
2.2.3.1. Giới thiệu về nguồn nước thải trong xử lý nước cấp....................12
2.2.3.2. Đặc điểm, tính chất của nước thải sinh hoạt.................................12
2.2.3.3. Phạm vi áp dụng.............................................................................13
2.2.4. Nguồn nước biển...................................................................................13
2.2.4.1. Giới thiệu về nguồn nước biển.......................................................13
2.2.4.2. Đặc điểm, tính chất.........................................................................14
2.2.4.3. Phạm vi áp dụng.............................................................................15
CHƯƠNG 3. CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP..............................................16
3. 1. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC MẶT............................16

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 1


3.1.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp từ nước mặt.....................................16
3.1.2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ xử lý nước cấp từ nước mặt........17
3.1.3. Sơ đồ xử lý nước cấp từ nước mặt thường gặp...................................18
3. 2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC NGẦM.........................20
3.2.1. Sơ đồ công nghệ.....................................................................................20
3.2.2. Sơ đồ cơng nghệ thường gặp................................................................22
3.3. CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC BIỂN.............................23

3.3.1. Quy trình xử lí chung............................................................................23
3.3.1.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp từ nước biển..............................23
3.3.1.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp từ nước biển........24
3.3.2 Công nghệ xử lý nước cấp từ nước biển thường gặp...........................24
3.3.2.1. Công nghệ chưng cất nước biển.....................................................24
3.3.2.2. Cơng nghệ màng.............................................................................25
3.4. CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC THẢI............................28
3.4.1. Tổng quan hệ thống xử lý nước cấp từ nước thải...............................28
3.4.2. Quy trình cơng nghệ..............................................................................32
CHƯƠNG 4. CƠNG NGHỆ CẢI TIẾN TRONG XỬ LÝ NƯỚC CẤP............33
4.1. TUYỂN NỔI ÁP LỰC.................................................................................33
4.1.1. Sơ lược về công nghệ tuyển nổi áp lực.................................................33
4.1.2. Ngun lý hoạt động.............................................................................33
4.1.2.1. Q trình cấp khí vào nước...........................................................35
4.1.2.2. Q trình hịa tan khí vào nước.....................................................36
4.1.2.3. Sự hình thành bọt khí từ dung dịch q bão hịa.........................36
4.1.2.4. Q trình bám dính cặn vào bọt khí.............................................36
4.1.2.5. Tách cặn ra khỏi nước trong bể Tuyển nổi...................................36
4.1.3. Ưu điểm của phương pháp...................................................................37
4.1.4. Điều kiện áp dụng ở Việt Nam.............................................................37
4.2. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC TIÊN TIẾN PERFECTOR.........................37
4.2.1. Sơ lược...................................................................................................37
4.2.2. Quy trình xử lý......................................................................................40

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 2


4.2.3. Ưu điểm của hệ thống...........................................................................43

4.2.4. Điều kiện áp dụng tại Việt Nam...........................................................43
4.3. CÔNG NGHỆ LẮNG VỚI ỐNG LẮNG TẢI TRỌNG CAO LAMELLA
............................................................................................................................. 44
4.3.1. Sơ lược...................................................................................................44
4.3.2. Quy trình xử lý......................................................................................45
4.3.3. Ưu điểm..................................................................................................45
4.4. CÔNG NGHỆ LẮNG VỚI HỆ THỐNG HÚT BÙN SIPHON ĐẶT
CHÌM TỰ ĐỘNG ASC......................................................................................46
4.4.1. Sơ lược...................................................................................................46
4.4.2. Nguyên tắc hoạt động............................................................................46
4.4.3. Ưu điểm..................................................................................................47
4.5. CÔNG NGHỆ LỌC NHANH VỚI ĐAN LỌC 2 TẦNG HDPE..............47
4.5.2. Nguyên tắc hoạt động............................................................................48
4.5.3. Ưu điểm..................................................................................................50
4.6. CÔNG NGHỆ KHỬ TRÙNG HIỆN ĐẠI BẰNG TIA CỰC TÍM UV
CHO CÁC NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CẤP....................................................50
4.6.1. Sơ lược...................................................................................................50
4.6.2. Cơ chế hoạt động...................................................................................50
4.6.3. Ưu nhược điểm của phương pháp.......................................................51
4.7. CÔNG NGHỆ LỌC RỬA BẰNG ÁP LỰC NƯỚC THÔNG QUA HỆ
THỐNG NÉN XIPHƠNG HỒN TỒN TỰ ĐỘNG KHƠNG DÙNG ĐIỆN
............................................................................................................................. 52
4.7.1. Sơ lược...................................................................................................52
4.7.2. Nguyên lý hoạt động.............................................................................53
4.7.3. Ưu điểm..................................................................................................54
4.7.4. Điều kiện áp dụng ở Việt Nam.............................................................54
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ..............................................................55
5.1.

KẾT LUẬN...............................................................................................55

5.2.

KIẾN NGHỊ..............................................................................................55

TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................57

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 3


CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 4


CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước không thể thiếu đối với cuộc sống của con người và nước đóng vai trị
rất quan trọng trong việc hình thành sự sống trên trái đất. Nước tham gia tích cực
vào phản ứng lý, hóa học, sự hình thành và tích lũy chất hữu cơ, là dung mơi của rất
nhiều chất và đóng vai trị dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể con người.
Ngày nay, nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau. Trong các khu
đô thị và nông thôn, nước sạch dùng để phục vụ cho dân sinh. Trong công nghiệp,
nông nghiệp…nước được dùng trong các lĩnh vực khác nhau nhằm tạo ra các sản
phẩm phát triển kinh tế, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của người dân. Như
vậy, có thể thấy, trong thời kỳ cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhu cầu sử
dụng nước của người dân cho sinh hoạt, cho hoạt động công nghiệp dịch vụ là thiết
yếu và ngày càng cao.
Hiện nay nguồn cung cấp nước chủ yếu được lấy từ thiên nhiên, trong đó

nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm là hai nguồn nước chính. Tuy nhiên, với sự
phát triển của công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số, nguồn nước càng ngày bị ô
nhiễm và cạn kiệt.
Đứng trước vấn đề ô nhiễm, khan hiếm nước và nhu cầu khai thác, sử dụng
nước ngày càng tăng cao, buộc chúng ta phải có các biện pháp khai thác, sử dụng
nước hợp lý và hiệu quả. Một trong các giải pháp đang được sử dụng phổ biến hiện
nay là thiết kế, lựa chọn và xây dựng các hệ thống và công nghệ xử lý nước cấp tiên
tiến để xử lý, tái tạo nước trước khi đưa vào sử dụng. Công nghệ xử lý nước cấp có
thể khái quát là các quá trình loại bỏ các chất ơ nhiễm ra khỏi nước thơng qua các
q trình vật lý, hóa học và sinh học như: keo tụ, làm thoáng, lắng, lọc, khử trùng,
… để nước đạt đúng tiêu chuẩn quy định về nước cấp, sau đó được dẫn qua các
trạm cung cấp nước để cung cấp cho người dùng theo nhu cầu và mục đích sử dụng
khác nhau. Hiện nay có rất nhiều công nghệ xử lý nước cấp khác nhau. Dựa vào
nguồn nước sử dụng để xử lý nước cấp có thể chia công nghệ xử lý cấp nước ra làm
các loại sau:
 Công nghệ xử lý nước cấp từ nguồn nước mặt.
 Công nghệ xử lý nước cấp từ nguồn nước ngầm.
 Công nghệ xử lý nước biển.
 Công nghệ xử lý nước cấp từ nước thải.
Tuy nhiên vấn đề đặt ra là: hiện tại, các hệ thống, công nghệ xử lý nước cấp
này vẫn chưa đồng bộ, chưa phù hợp và chưa đạt hiệu quả cao trong việc xử lý, tái
tạo nước đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng nước. Làm thế nào để có thể hiểu đúng
về các nguồn tài nguyên nước? Làm thế nào chọn được công nghệ xử lý nước cấp
phù hợp? Đây đang là mối quan tâm hàng đầu của các nhà đầu tư trong các ngành

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 5

công nghiệp sản xuất và cũng là mối quan tâm đặc biệt của các nhà chức trách tại
Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG TRONG CÔNG
NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
2.1. NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CHO MỤC ĐÍCH CẤP
NƯỚC
Chất lượng nguồn nước có ý nghĩa quan trọng trong xử lý nước, quyết định
dây chuyền xử lý. Do vậy trong những điều kiện cho phép, cần chọn nguồn nước có
chất lượng tốt nhất để có được hiệu quả cao trong quá trình xử lý.
2.2. CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG TRONG CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
2.2.1. Nguồn nước mặt
2.2.1.1. Giới thiệu về nguồn nước mặt dùng trong nước cấp
Nước mặt là nước từ các sông, hồ, suối hoặc nước ngọt trong các vùng đất
ngập nước....Đây là nguồn nước được sử dụng chính trong xử lý nước cấp. Nước
mặt là nguồn nước tự nhiên, gần gũi với con người nhất nên nước mặt cũng là
nguồn nước dễ bị ô nhiễm nhất. Trong nước mặt tồn tại các chất rắn lơ lửng hữu cơ
và vô cơ, các vi sinh vật, vi trùng, các hợp chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử
dưới dạng hữu cơ và vô cơ nên nước mặt thường hay bị đục.

Hình 1. Nước mặt

CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 6


2.2.1.2. Phân loại
Nước mặt được phân làm 2 loại là nước đứng và nước chảy.
- Nước đứng: vùng nước ổn định, khơng có sự trao đổi, hiện diện trong ao, hồ
đầm lầy trên các lục địa.

- Nước chảy: dòng nước luân chuyển từ nơi này đến nơi khác như các sơng,
suối, thác đổ ....
2.2.1.3. Đặc điểm, tính chất
a. Đặc điểm
Nước mặt chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu và các tác động khác do
hoạt động kinh tế của con người; nước mặt dễ bị ô nhiễm và thành phần hóa lý của
nước thường bị thay đổi; khả năng hồi phục trữ lượng của nước nhanh nhất ở vùng
thường có mưa.
b. Tính chất
- Chứa khí hịa tan, đặc biệt là oxy.
- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, đầm,
hồ, do xảy ra q trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng cịn lại tương đối thấp
và chủ yếu ở dạng keo.
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
- Chứa nhiều vi sinh vật.
2.2.1.4. Phạm vi áp dụng
Việc sử dụng nước mặt làm nước cấp được áp dụng hầu hết ở các nước trên
thế giới. Ở Việt Nam từ xa xưa đã có truyền thống sử dụng nước mặt như ao hồ
sông suối để phục vụ cho các hoạt động nông nghiệp, thủ công nghiệp, đến cấp
nước cho sinh hoạt và ăn uống.
Tuy nhiên, theo khuyến cáo của các chuyên gia về tài nguyên nước, Việt
Nam cần có biện pháp khai thác và sử dụng hợp lí hơn nguồn tài nguyên nước mặt
này để tránh tình trạng suy kiệt dẫn đến khan hiếm.
2.2.1.5. Quy chuẩn đối với nước mặt trong xử lý nước cấp
Bảng 1. Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt
(TCXD 233 : 1999/BỘ XÂY DỰNG - Phân loại chất lượng nguồn nước mặt - giá
trị giới hạn các thông số và nồng độ của các chất thành phần trong nước mặt)
TT
THÔNG SỐ

ĐƠN
GIÁ TRỊ GIỚI HẠN
VỊ
A
B

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 7


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

20
21
22
23
24
25

pH
Ơxy hịa tan (DO)
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
COD
BOD5 (200C)
Amoni (NH+4) (tính theo N)
Clorua (Cl-)
Florua (F-)
Nitrit (NO-2) (tính theo N)
Nitrat (NO-3) (tính theo N)
Phosphat (PO43-) (tính theo P)
Xianua (CN-)
Asen (As)
Cadimi (Cd)
Chì (Pb)
Crom III (Cr3+)
Crom VI (Cr6+)
Đồng (Cu)
Kẽm (Zn)
Niken (Ni)
Sắt (Fe)
Thủy ngân (Hg)
Chất hoạt động bề mặt

Tổng dầu, mỡ (oils & grease)
Phenol (tổng số)
Hóa chất bảo vệ thực vật Clo hữu cơ
Aldrin + Dieldrin
Endrin
BHC
26 DDT
Endosunfan(Thiodan)
Lindan
Chlordane
Heptachlor
27 Hoá chất bảo vệ thực vật phospho
hữu cơ

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

A1
A2
B1
B2
6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9
≥6
≥5
≥4
≥2
20
30
50
100
10
15
30
50
4
6

15
25
0,1
0,2
0,5
1
250
400
600
1
1,5
1,5
2
0,01 0,02 0,04 0,05
2
5
10
15
0,1
0,2
0,3
0,5
0,005 0,01 0,02 0,02
0,01 0,02 0,05
0,1
0,005 0,005 0,01 0,01
0,02 0,02 0,05 0,05
0,05
0,1
0,5

1
0,01 0,02 0,04 0,05
0,1
0,2
0,5
1
0,5
1,0
1,5
2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,5
1
1,5
2
0,001 0,001 0,001 0,002
0,1
0,2
0,4
0,5
0,01 0,02
0,1
0,3
0,005 0,005 0,01 0,02

µg/l
µg/l

µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l

0,002 0,004 0,008 0,01
0,01 0,012 0,014 0,02
0,05
0,1
0,13 0,015
0,001 0,002 0,004 0,005
0,005 0,01 0,01 0,02
0,3
0,35 0,38
0,4
0,01 0,02 0,02 0,03
0,01 0,02 0,02 0,05

µg/l

Trang 8

0,1

0,2

0,4

0,5


Paration
Malation
Hóa chất trừ cỏ
2,4D
28
2,4,5T
Paraquat
29 Tổng hoạt độ phóng xạ
30 Tổng hoạt độ phóng xạ
31 E.coli
32 Coliform

µg/l

0,1

0,32

0,32

0,4

µg/l
µg/l
µg/l
Bq/l
Bq/l

MPN/
100ml
MPN/
100ml

100
80
900
0,1
1,0

200
100
1200
0,1
1,0

450
160
1800
0,1
1,0

500
200
2000
0,1
1,0

20

50

100

200

2500

5000

7500 10000

Ghi chú: Việc phân hạng nguồn nước mặt nhằm đánh giá và kiểm soát chất lượng
nước, phục vụ cho các mục đích sử dụng nước khác nhau:
 A1 - Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mục đích khác như
loại A2, B1 và B2.
 A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng cơng nghệ
xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng
như loại B1 và B2.
 B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác
có u cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2.
 B2 - Giao thông thuỷ và các mục đích khác với u cầu nước chất lượng
thấp.

CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 9

2.2.2. Nguồn nước ngầm

Hình 2. Nguồn nước ngầm
2.2.2.1. Giới thiệu về nước ngầm
Nước ngầm là một dạng nước dưới lòng đất; là nước ngọt chứa trong các lỗ
rỗng của đất hoặc đá; tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát
bột kết; trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt trái đất; hoặc có thể được chứa
trong các tầng ngậm nước bên dưới mực nước ngầm. Các nguồn nước ngầm có thể
tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục mét, hay hàng trăm mét.
Nước ngầm nhìn chung là nguồn nước tốt, thuận lợi khi khai thác sử dụng
cho các mục đích sinh hoạt, ăn uống. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào nguồn
gốc của nước ngầm, cấu trúc địa tầng của khu vực và chiều sâu địa tầng nơi khai
thác nước. Ở các khu vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây nhiễm bẩn, nước
ngầm nói chung được bảo vệ về mặt vệ sinh và chất lượng khá ổn định.
2.2.2.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại nước ngầm:
- Theo độ sâu phân bố có thể chia nước ngầm thành:
 Nước ngầm tầng nông.
 Nước ngầm tầng sâu.
- Theo nồng độ sắt:
 Nước ngầm có hàm lượng sắt thấp: 0,4 – 10 (mg/l).
 Nước ngầm có hàm lượng sắt trung bình: 10 – 20 (mg/l).
 Nước ngầm có hàm lượng sắt cao: > 20 (mg/l).
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 10


2.2.2.3. Đặc điểm, tính chất
a. Ðặc điểm

- Nước ngầm có khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dịng
chảy ngầm theo địa hình.
- Nước ngầm tầng mặt thường khơng có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do
vậy, thành phần và mực nước biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước
mặt. Loại nước ngầm tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm.
- Nước ngầm tầng sâu thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên
và phía dưới bởi các lớp khơng thấm nước.
- Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong, tảo. Thành phần đáng quan
tâm nhất của các nguồn nước ngầm là các tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của
điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các q trình phong hóa và sinh hóa
trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất bẩn và
lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ơ nhiễm bởi các chất khống hịa
tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa thấm vào đất. Ngồi ra, nước
ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người. Các chất thải của
con người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hóa học và việc sử
dụng phân bón hóa học...tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ
ngấm vào nguồn nước, tích tụ và làm ơ nhiễm nguồn nước ngầm. Đã có khơng
ít nguồn nước ngầm bị ơ nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, các vi
khuẩn gây bệnh, nhất là các hóa chất độc hại như kim loại nặng, dư lượng thuốc
trừ sâu và khơng loại trừ cả những chất phóng xạ.
b. Tính chất
- Độ đục thấp.
- Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định.
- Khơng có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như: CO2, H2S…
- Chứa nhiều khống chất hịa tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo.
- Khơng có hiện diện của vi sinh vật.
2.2.2.4. Phạm vi áp dụng
Vì các nguồn nước mặt hay bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phải phụ thuộc
vào biến động theo mùa, cịn nguồn nước ngầm thì ít chịutác động bởi con người và
chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượngnước mặt nhiều nên nguồn nước

ngầm luôn là nguồn nước ưa thích được sử dụng trong cấp nước cộng đồng trên
toàn thế giới.
Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và
chất lượng. Tuy nhiên việc khai thác sử dụng nước ngầm ở Việt Nam cịn thấp so
với nước mặt.
CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 11


2.2.2.5. Quy chuẩn đối với nước ngầm trong xử lý nước cấp
Bảng 2. Tiêu chuẩn phân loại chất lượng các nguồn NDĐ
(TCXD 233 : 1999/BỘ XÂY DỰNG – Phân loại chất lượng nguồn nước mặt giá trị giới hạn các thông số và nồng độ của các chất thành phần trong nước
ngầm)
CÁC LOẠI NƯỚC
CÁC
STT
ĐƠN VỊ
THÔNG SỐ
Loại A
Loại B
Loại C
1

Độ pH

mgdl/l

6,8 -7,5

6,0 - 8,0

4,5 - 8,5

2

Độ oxy hóa
(KMnO4)

mg/l O2

< 0,5

0.5 – 2,0

< 10

3

Độ cứng toàn
phần

o

dH

4-8

4

Sulfua (H2S)

mg/l

0

0

< 0,5

5

Clorua (Cl-)

mg/l

< 25

< 200

< 400

6

Sulfat (SO42-)

mg/l

< 25

< 250

< 400

7

Nitrit (NO2-)

mg/l

<0

< 0,1

<2

8

Nitrat (NO3-)

mg/l N

0

<6

< 10

9

Photphat
(PO43-)

mg/l

0

< 1,5

<2

10

Sắt tổng

mg/l

< 0,3

< 10

< 50

11

Mangan tổng

mg/l

< 0,05

<2

<3

12

Amonium
(NH4+)

mg/l

<0

<3

< 30

13

Florua (F-)

mg/l

0,5-0,1

0-0,5 hoặc
1,0-1,5

<2

14

Xianua (CN -)

µg/l

0

< 50

< 100

15

Phenol

µg/l

0

0,5

< 100

CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 12

<4

hoặc 8 - 13

< 28


16

Asen (As)

µg/l

0

50

< 100

17

Cadmi (Cd)

µg/l

0

<1

<5

18

Crom tổng
(Cr)

µg/l

0

<10

< 50

19

Selen (Se)

µg/l

0

<5

< 10

20

Thủy ngân
(Hg)

µg/l

0

0

<1

21

Đồng (Cu)

µg/l

< 50

< 1000

< 3000

22

Chì (Pb)

µg/l

0

< 10

< 50

23

Kẻm (Zn)

µg/l

< 50

< 1000

< 5000

24

E. Coli

MPN/100
ml

0

< 20

< 100

Ghi chú: Các chỉ tiêu đánh giá nguồn nước được thống kê trong bảng:
 Cột A là nguồn nước có chất lượng tốt, chỉ xử lý đơn giản trước khi cấp nước
cho ăn uống, sinh hoạt.
 Cột B là nguồn nước có chất lượng bình thường, có thể khai thác, xử lý để

cấp cho ăn uống và sinh hoạt.
 Cột C là nguồn nước có chất lượng nước xấu. Nếu sử dụng vào mục đích cấp
nước ăn uống và sinh hoạt thì cần được xử lý bằng cơng nghệ đặc biệt, phải
được giám sát nghiêm ngặt và thường xuyên về chất lượng nước.
2.2.3. Nguồn nước thải
2.2.3.1. Giới thiệu về nguồn nước thải trong xử lý nước cấp
Nguồn nước thải được sử dụng để xử lí nước cấp là nước thải sinh hoạt.
Nước thải sinh hoạt là loại nước thải phát sinh từ các cộng đồng dân cư như: khu
vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, cơ quan cơng sở,…Các
thành phần ơ nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là BOD,
COD, Nitơ, Photpho. Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thải sinh hoạt
đó là các virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào và giun sán có khả năng lan truyền dịch
bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Hình 3. Nước thải sinh hoạt

CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 13


2.2.3.2. Đặc điểm, tính chất của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngồi ra
cịn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm.
Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các chất như: protein
(40-50%), hydratcacbon (40-50%), chất béo (5-10%). Nồng độ chất hữu cơ trong
nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450 (mg/l). Lượng nước thải dao
động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống và các thói quen của người dân,
có thể được tính bằng 80% lượng nước được cấp.
2.2.3.3. Phạm vi áp dụng
Mỹ là quốc gia tiên phong trong lĩnh vực xử lý nước thải thành nước cấp với

chương trình nước thải tái sinh cho cư dân Quận Cam, Nam Califomia, được hoàn
thành vào năm 1976. Tiếp theo là Singapore, quốc gia thứ 2 cung cấp nước thải tái
sinh cho sinh hoạt của dân chúng.
Singapore là 1 quốc đảo nên nguồn nước ngọt phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng
và sản xuất là vô cùng hiếm hoi. Từ lâu, quốc đảo Singapore phải nhập khẩu hơn
một nữa nước ngọt từ quốc gia láng giềng Malaysia. Vấn đề đảm bảo an ninh nước

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 14


ngọt ngày càng trở thành vấn đề thời sự trong mọi tầng lớp người dân Singapore.
Để giảm sự lệ thuộc vào nguồn nước cung cấp từ bên ngồi, chính phủ Singapore đã
đề ra nhiều giải pháp, trong đó quan trọng nhất là khuyến khích người dân sử dụng
nước thải tái sinh. Trong một buổi tiếp xúc giới trẻ được truyền hình trục tiếp nhân
ngày quốc khánh lần thư 37 của Singapore, Phó thủ tướng Lý Hiển Long đã tiếp đãi
các vị đại biểu bằng những chai nước hiệu “Newater” – Một thứ nước thải tái sinh
được lấy từ cống rảnh trong thành phố. Đây được xem là ngày xuất hiện chính thức
trên thị trường của nước “Newater”, với hơn 6 vạn chai được phát không cho cư dân
của thành phố sạch đẹp nhất thế giới này.
Hình 4. Nước thải được tái sử dụng làm nước uống
2.2.4. Nguồn nước biển
2.2.4.1. Giới thiệu về nguồn nước biển
Nước biển là nước từ các biển hay đại dương. Về trung bình, nước biển của
các đại dương trên thế giới có độ mặn khoảng 3,5%. Điều này có nghĩa là cứ mỗi lít
(1.000 ml) nước biển chứa khoảng 35 gam muối, phần lớn (nhưng không phải tồn
bộ) là clorua natri (NaCl) hịa tan trong đó dưới dạng các ion Na + và Cl-. Nó có thể
được biểu diễn như là 0,6 M NaCl. Nước với mức độ thẩm thấu như thế tất nhiên

không thể uống được.
Hình 5. Nước biển
2.2.4.2. Đặc điểm, tính chất
Bảng 3. Thành phần của nước biển trên trái đất theo các nguyên tố
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 15


NGUN TỚ

PHẦN TRĂM

NGUN TỚ

PHẦN TRĂM

Ơxy

85,84

Hiđrơ

10,82

Clo

1,94

Natri

1,08

Magiê

0,1292

Lưu huỳnh

0,091

Canxi

0,04

Kali

0,04

Brơm

0,0067

Cacbon

0,0028

Nước biển có độ mặn khơng đồng đều trên tồn thế giới mặc dù phần lớn có
độ mặn nằm trong khoảng từ 3,1% tới 3,8%. Khi có sự pha trộn với nước ngọt đổ ra
từ các con sông hay gần các sông băng đang tan chảy thì nước biển nhạt hơn một

cách đáng kể.
Tỷ trọng của nước biển nằm trong khoảng 1.020 tới 1.030 (kg/m³) tại bề mặt
còn sâu trong lòng đại dương, dưới áp suất cao, nước biển có thể đạt tỷ trọng riêng
tới 1.050 kg/m³ hay cao hơn.
Nước biển nặng hơn nước ngọt (nước ngọt tinh khiết đạt tỷ trọng riêng tối đa
là 1.000 g/ml ở nhiệt độ 4°C) do trọng lượng bổ sung của các muối và hiện tượng
điện giảo. Điểm đóng băng của nước biển giảm xuống khi độ mặn tăng lên và nó là
khoảng -2 °C (28,4 °F) ở nồng độ 35‰. Độ pH của nước biển bị giới hạn trong
khoảng 7,5 tới 8,4. Vận tốc âm thanh trong nước biển là khoảng 1.500 m.s−1 và dao
động theo nhiệt độ của nước cùng áp suất.
Nước biển giàu các ion hơn so với nước ngọt. Tuy nhiên, tỷ lệ các chất hòa
tan khác nhau rất lớn. Chẳng hạn, mặc dầu nước biển khoảng 2,8 lần nhiều các
bicacbonat hơn so với nước sông dựa trên nồng độ phân tử gam, nhưng tỷ lệ phần
trăm của bicacbonat trong nước biển trên tỷ lệ toàn bộ các ion lại thấp hơn so với tỷ
lệ phần trăm tương ứng của nước sông do các ion bicacbonat chiếm tới 48% các ion
có trong nước sơng trong khi chỉ chiếm khoảng 0,41% các ion của nước biển.
Các khác biệt như vậy là do thời gian cư trú khác nhau của các chất hòa tan
trong nước biển; các ion natri và clorua có thời gian cư trú lâu hơn, trong khi cácion
canxi (thiết yếu cho sự hình thành cacbonat) có xu hướng trầm lắng nhanh hơn.
2.2.4.3. Phạm vi áp dụng
Công nghệ xử lý nước cấp từ nước biển được áp dụng ở hầu hết các quốc gia
trên thế giới, tùy điều kiện mỗi quốc gia mà việc đầu tư công nghệ này là lớn hay
nhỏ. Singapore là một trong những quốc gia có hệ thống xử lý nước cấp từ nước
biển với quy mô lớn. Năm 2005, quốc gia này đã khánh thành nhà máy lọc nước
biển đầu tiên,mang tầm cở lớn nhất Châu Á. Với chi phí xây dựng 119 triệu USD,

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 16

nhà máy này sẽ chịu trách nhiệm cung cấp 1/10 lượng nước dùng trên quốc đảo, tức
30 triệu galông nước (1 galơng = 3,8 lít Mỹ) mỗi ngày, bổ sung vào 3 nguồn truyền
thống là nước nhập, nước tái xử lý và nước từ kênh đào, sông… Một nhà máy khử
nước biển thứ 2 và lớn hơn với công suất 70 triệu galơng nước mỗi ngày là nhà máy
xử lí nước biển Tuaspring đi vào hoạt động từ tháng 9 năm 2013. Hiện nay, công
suất của 2 nhà máy này là 100 triệu gallon một ngày có thể đáp ứng tới 25% nhu

cầu nước hiện tại của người dân.
Hình 6. Bên trong nhà máy lọc nước biển Tuaspring
Tại Việt Nam, do đặc điểm nguồn nước mặt, ngầm dồi dào, dễ khai thác và
sử dụng, do đó, việc áp dụng cơng nghệ xử lý nước cấp từ nước biển chỉ ở quy mô
nhỏ. Theo kế hoạch, sắp tới, Tổ chức Đông Tây Hội Ngộ và Công ty F Cubed sẽ
triển khai lắp đặt 500 máy lọc nước công nghệ CarocellTM tai các khu vực ngoại
thành ba Thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội và Đà Nẵng. Đây là một trong những
công nghệ xử lý nước cấp từ nước biển hiện nay.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 17


CHƯƠNG 3. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
3. 1. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC MẶT
3.1.1. Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước cấp từ nước mặt
Hình 7. Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt
3.1.2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ xử lý nước cấp từ nước mặt
Tùy vào đặc điểm nguồn nước, tùy vào mùa mà nước thơ có hàm lượng cặn
và tính chất khác nhau. Dựa vào tính chất của nguồn nước mà chúng ta thiết kế
công nghệ xử lý nước mặt phù hợp.

Đầu tiên, nước thô (nước mặt) được kiểm tra hàm lượng cặn trước khi đưa
vào xử lý. Khi hàm lượng cặn ˃ 2500 mg/l thì nước được đưa đi lắng sơ bộ trước
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 18


khi dẫn qua song chắn rác và lưới chắn rác. Chức năng của lắng sơ bộ 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 phản ứng oxy hóa do
tác dụng của oxy hịa tan trong nước, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa
dòng chảy từ nguồn và lưu lượng tiêu thụ của trạm bơm nước thô.
Tiếp đến nước được dẫn qua song chắn và lưới chắn. Song chắn và lưới chắn
đặt ở cửa dẫn nước vào cơng trình thu. Song chắn làm nhiệm vụ loại trừ những vật
nổi, trơi theo dịng nước (nhánh cây, bèo, rong, tảo,…). Lưới chắn có nhiệm vụ loại
trừ rác, các mảnh vỡ kích thước nhỏ và một phần rong tảo trơi theo dịng nước để
bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả làm sạch của các công trình xử lý tiếp theo.
Sau khi qua song chắn, lưới chắn, nếu hàm lượng cặn trong nước < 50 mg/l
và độ màu < 50o Coban thì nước sẽ được đưa qua bể lọc chậm. Các bể lọc chậm
thường có tốc độ lọc từ 0,1 m/h – 0,5 m/h dùng để lọc nước có độ đục < 30 mg/l và
khơng phải pha phèn. Do vận tốc lọc ≤ 0,5 m/h nên lớp trên cùng của cát lọc dày
khoảng 2 - 3 cm, cặn bẩn tích lại thành màng lọc. Trong màng lọc có chứa vơ số các
loại vi sinh vật có khả năng lọc và diệt 97- 99% vi khuẩn có trong nước thô khi lọc
qua màng. Sau khi qua bể lọc chậm, nước được khử trùng để tiêu diệt vi trùng và vi
khuẩn cịn lại trong nước sau đó đưa đến bể chứa nước sạch rồi bơm đến trạm bơm
cấp II để chuẩn bị phân phối cho mạng lưới cấp nước.
Còn sau khi qua song chắn, lưới chắn, nếu hàm lượng cặn trong nước ˃ 50
mg/l thì nước được xử lý bằng quá trình phức tạp hơn. Đầu tiên nước được xử lý sơ
bộ, sau đó các hóa chất keo tụ được châm vào để chuẩn bị cho quá trình keo tụ tạo
bơng. Các hóa chất thường dùng trong xử lý nước như: phèn nhôm

( Al2(SO4)3.18H2O), phèn sắt (FeCl3), các chất trợ keo cao phân tử PAC, ..vv… Để
giúp cho q trình phân tán phèn và các hóa chất khác nhanh và đều người ta thực
hiện quá trình khuấy trộn. Sau quá trình khuấy trộn, nếu hàm lượng cặn trong nước
< 150 mg/l và độ đục M< 150 o thì nước được đưa qua lọc tiếp xúc. Bể lọc tiếp xúc
là bể kết hợp làm nhiệm vụ của bể keo tu tạo bơng, bể lắng, bể lọc trong các cơng
trình có hàm lượng cặn thấp < 150 mg/l và độ màu cao. Các vật liệu lọc trong bể lọc
tiếp xúc thường là cát thạch anh thành phần hạt: d min ≥ 0,6 mm, dtrung bình = 0,9 – 1
mm, dmax ≤ 2 mm, chiều dày thường chọn 1,2 – 2 m. Tại bể lọc tiếp xúc, quá trình
lọc diễn ra theo chiều từ dưới lên, nước được dẫn qua hệ thống phân phối nước lọc,
qua lớp cát lọc rồi tràn vào máng thu nước và được dẫn vào bể chứa nước sạch. Sau
lọc tiếp xúc nước chỉ cần khử trùng là đủ điều kiện để đưa vào bể chứa nước sạch.
Các trường hợp nước sau khuấy trộn có hàm lượng cặn ˃ 150 mg/l thì sẽ
phải qua các quá trình keo tụ tạo bơng, lắng và lọc nhanh. Q trình keo tụ, tạo
bông tạo sẽ tạo điều kiện và thực hiện q trình kết dính các hạt keo phân tán thành
bơng cặn có khả năng lắng và lọc. Tùy vào tính chất của hạt cặn mà người ta lựa
chọn loại bể lắng thích hợp. Các hạt cặn sau khi qua q trình keo tụ tạo bơng là các

CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 19


hạt cặn keo tụ, do đó, bể lắng thường dùng để lắng loại cặn này là bể lắng đứng (bể
lắng có dịng nước chảy ngang, cặn rơi thẳng đứng), bể lắng ngang (bể lắng cò dòng
nước đi từ dưới lên, cặn rơi từ trên xuống) và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng. Các
hạt cặn sẽ lắng và tích lũy ở vùng chứa cặn sát đáy bể lắng, sau một thời gian lắng
nhất định cặn được xả ra khỏi đáy theo các van xả, ống dẫn hoặc được cào ra ngoài
bằng các thiết bị như: bơm hút bùn, thiết bị gạt bùn, máy cào dây xích, … Do q
trình lắng đạt hiệu quả xử lý cao nhất là 90%, vì vậy, sau khi lắng, nước cần qua quá
trình lọc nhanh để xử lý tiếp các hạt cặn có kích thước nhỏ mà quá trình lắng chưa

xử lý được. Lọc nhanh thường có tốc độ từ 2 – 15 m/h. Bể lọc nhanh có thể là bể
lọc trọng lực hay bể lọc áp lực. Lớp lọc của bể lọc nhanh thường có thể là hạt đồng
nhất về kích thước và trọng lượng riêng (bể lọc cát thạch anh), hoặc có thể gồm vật
liệu lọc không đồng nhất (bể lọc hai lớp, lớp trên là than antraxit, lớp dưới là cát
thạch anh). Tùy vào đặc điểm nguồn nước, tính chất nước, yêu cầu lắp ráp, vận
hành, diện tích mặt bằng xây dựng và chi phí đầu tư mà chúng ta lựa chọn loại bể
lọc riêng sao cho phù hợp nhất.
Bước cuối cùng trong quy trình xử lý nước cấp từ nước mặt là q trình khử
trùng. Các hóa chất được sử dụng để khử khùng. Nhiệm vụ của quá trình khử khùng
là tiêu diệt các toàn bộ các vi sinh vật, các vi trùng gây bệnh có trong nước mà các
quá trình xử lý trên khơng thể loại trừ được. Có 2 phương pháp khử trùng chính:
phương pháp lý học (phương pháp nhiệt và khử trùng bằng tia cực tím), phương
pháp hóa học (sử dụng các loại hóa chất). Do hiệu suất cao nên ngày nay khử trùng
bằng hóa chất đang được áp dụng rộng rãi ở mọi quy mô. Các hóa chất thường dùng
là: Clo, Brom. Iot, Clodioxit, axit hipoclorit và muối của nó, ozon, kali
permanganat, hydro peroxit; trong đó Clo (Cl) là một trong những halogen được sử
dụng rộng rãi để khử trùng do có hoạt tính diệt trùng cao nhờ phản ứng ơxy hóa khử
và dễ sử dụng, bảo quản hơn các loại hóa chất khác. Tuy nhiên nhiều trường hợp
sau khử trùng, lượng clo bị dư lại trong nước lớn, cần phải khử bớt clo dư để hạ
xuống đến tiêu chuẩn từ 0,3 – 0,5 mg/l, tránh ảnh hưởng đến người tiêu dùng.
3.1.3. Sơ đồ xử lý nước cấp từ nước mặt thường gặp
 Sơ đồ áp dụng cho nguồn nước đạt tiêu chuẩn cấp nước ăn uống sinh
hoạt TCXD 233 :1999.
Chỉ cần khử trùng rồi cấp cho người tiêu thụ.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 20

Hình 8. Sơ đồ cấp nước trực tiếp sau khi khử trùng
 Sơ đồ áp dụng cho nguồn nước đạt tiêu chuẩnchất lượng nguồn loại A
theo tiêu chuẩn TCXD 233 :1999.
Nước nguồn có độ đục nhỏ hơn hoặc bằng 30mg/l tương đương với 15
NTU, hàm lượng rong rêu, tảo và độ màu thấp.

Hình 9. Sơ đồ xử lý nước bằng lọc chậm
 Sơ đồ áp dụng cho nguồn nước đạt tiêu chuẩn chất lượng nguồn loại A và
có độ đục nhỏ hơn hoặc bằng 20mg/l tương đương khoảng 10 NTU, theo tiêu
chuẩn TCXD 233 :1999.

Hình 10. Sơ đồ lọc trực tiếp

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 21


3. 2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỪ NƯỚC NGẦM
3.2.1. Sơ đồ cơng nghệ

Hình 11. Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước cấp từ nước ngầm
3.2.2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ xử lý nước cấp từ nước ngầm
Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại ở dạng ion, sắt hóa trị II là thành phần
của muối hịa tan như Fe(HCO3)2, FeSO4…hàm lượng sắt có trong nước ngầm cao
và thường phân bố khơng đồng đều trong các lớp trầm tích dưới sâu. Nước có
hàm lượng sắt cao gây mùi tanh, có nhiều cặn vàng gây ảnh hưởng tới chất lượng
nước sinh hoạt và ăn uống. Trong công nghệ xử lý nước cấp, khử sắt là vấn đề quan
trọng nhất và cũng là vấn đề khó xử lý nhất, quyết định đến việc lựa chọn cơng
nghệ xử lý. Do đó khi một nguồn nước được chọn làm nguồn nước cấp thì chỉ số

hàm lượng sắt trong nước là một yếu tố rất được xem xét đầu tiên.
Khi hàm lượng sắt trong nước ngầm thấp ( ≤ 9 mg/l) thì cơng nghệ xử lý
nước ngầm bao gồm các bước: Làm thoáng đơn giản + Lọc nhanh  Khử trùng.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 22


Khi hàm lượng sắt trong nước ngầm cao ( ≥ 9 mg/l) thì cơng nghệ xử lý phức
tạp hơn bao gồm các bước: Làm thoáng tự nhiên hoặc cưỡng bức  Lắng tiếp xúc 
Lọc nhanh  Khử trùng.
* Công nghệ xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt thấp ( ≤ 9 mg/l)
Nước ngầm có hàm lượng sắt thấp( ≤ 9 mg/l) được đưa qua hệ thống làm
thoáng đơn giản (giàn mưa) ngay trên bề mặt bể lọc để làm thoáng nước. Chiều cao
giàn phun thường lấy cao khoảng 0,7 m, lỗ phun thường thường có đường kính 5 –
7 mm, lưu lượng tưới vào khoảng 10 m 3/m2.h. Mục đích chính của q trình làm
thống là cung cấp oxy cho nước. Lượng oxy hòa tan trong nước sau làm thoáng ở
nhiệt độ 25oC lấy bằng 40% lượng oxi bão hòa (ở 25 oC lượng oxy bão hòa = 8,1
mg/l). Khi nước tiếp xúc với oxi sẽ làm tăng q trình xáo trộn các khí có trong
nước (CO2, H2S, metan,...), các chất gây hương vị và mùi; cho phép các loại khí này
thốt ra khơng khí xung quanh. Đồng thời oxy hịa tan trong nước sẽ giúp oxy hóa
các kim loại hòa tan trong nước như: sắt, mangan... tạo thành các chất kết tủa và lơ
lửng có thể loại bỏ bằng q trình keo tụ, tạo bơng, lắng, lọc.
Sau khi được làm thoáng nước được lọc nhanh qua lớp vật liệu lọc. Tại bể
2+
lọc Fe và oxy hòa tan sẽ được tách ra và bám trên bề mặt của vật liệu lọc, tạo nên
màng tiếp xúc bao gồm các ion oxy, Fe 2+, Fe3+. Màng xúc tác sẽ tăng cường q
trình hấp thụ và oxy hóa Fe do xảy ra trong môi trường dị thể. Trong phương pháp
này không địi hỏi oxy hóa hồn tồn Fe2+ thành Fe3+ và keo tụ. Nước sau khi qua bể

lọc được khử trùng là có thể đạt được tiêu chuẩn cấp. Hóa chất khử trùng được sử
dụng phổ biến là Cl2.
* Công nghệ xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao ( ≥ 9mg/l)
Nước ngầm có hàm lượng sắt cao phải được xử lý bằng công nghệ phức tạp
hơn. Trước tiên nước được đưa vào làm thoáng bằng giàn mưa (làm thoáng tự
nhiên) hoặc làm thoáng cưỡng bức để làm thoáng nước, cung cấp oxy cho q trình
oxy hóa các chất hịa tan, các loại khí và chất gây mùi, vị. Quá trình làm thống tự
nhiên được thực hiện bằng cách tưới lên giàn làm thoáng một bậc hay nhiều bậc với
các dàn rải xỉ hoặc tre gỗ. Lưu lượng và chiều cao tháp lấy tương tự như trường hợp
làm thoáng đơn giản đã trình bày ở trên. Lượng oxy hịa tan sau làm thống bằng
55% lượng oxy hịa tan bão hịa. Hàm lượng CO 2 sau làm thống giảm 50%. Q
trình làm thống cưỡng bức có thể dùng các tháp làm thoáng cưỡng bức với lưu
lượng tưới từ 30 – 40 m3/h. Lượng khơng khí tiếp xúc lấy từ 4 – 6 m3 cho 1 m3
nước. Lượng oxy hòa tan sau làm thống bằng 70% lượng oxy hịa tan bão hịa.
Hàm lượng CO2 sau làm thoáng giảm 75%.
Sau khi qua quá trình làm thống, nếu hiệu quả của q trình oxy hóa các
kim loại hịa tan trong nước chưa cao thì tiến hành q trình trộn vơi vào nước để
tăng cường q trình keo tụ các ion sắt mangan có trong nước. Khi cho vơi vào
CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 23


nước, độ pH của nước tăng lên. Ở điều kiện giàu ion OH - , các ion Fe2+ thủy phân
nhanh chóng thành Fe(OH)2 và lắng xuống một phần, thế oxy hóa khử tiêu chuẩn
của hệ Fe(OH)2/Fe(OH)3 giảm xuống, do đó Fe(II) dễ dàng chuyển hóa thành
Fe(III). Fe(OH)3 kết tụ thành bơng cặn, lắng trong bể và có thể dễ dàng tách ra khỏi
nước.
Tiếp theo nước được dẫn vào bể lắng tiếp xúc, trước khi đi vào bể được tiếp
xúc với hóa chất có tác dụng đẩy nhanh q trình oxy hóa sắt hịa tan thành sắt III.

Nước từ bể lắng tiếp tục được dẫn qua bể lọc, bể lọc được sử dụng là bể lọc nhanh,
thời gian lọc nhỏ, công suất lớn và nhanh. Nước sạch sau khi qua bể lọc được khử
trùng bằng dung dịch clorine sau đó đưa đến bể chứa nước sạch chuẩn bị cấp cho
mạng lưới cấp nước.
Đối với nguồn nước có chứa hàm lượng tạp chất hữu cơ cao thì các hợp chất
hữu cơ này sẽ tạo ra dạng keo để bảo vệ các ion Fe, q trình xử lý bằng phương
pháp làm thống sẽ không đạt hiệu quả cao. Như vậy muốn khử sắt phải phá vỡ
được màng hữu cơ bảo vệ bằng tác dụng của các chất oxy hóa mạnh và các chất keo
tụ. Các chất oxy hóa mạnh (thường là Clo) sẽ được thêm vào trước để phá vỡ các
màng hữu cơ bảo vệ ion sắt. Sau khi các màng hữu cơ này bị phá vỡ, tiếp tục cho
thêm Ca(OH)2 để thực hiện quá trình keo tụ đồng thời bổ sung các loại phèn để tăng
cường hiệu quả quá trình keo tụ trên. Sau keo tụ tạo bơng là q trình lắng, lọc
nhanh và khử trùng.
3.2.2. Sơ đồ công nghệ thường gặp
 Sơ đồ xử lý nước ngầm có chất lượng nguồn loại A theo tiêu chuẩn TCXD
233 :1999.

Hình 12. Sơ đồ xử lý nước ngầm bằng làm thoáng đơn giản và lọc
 Sơ đồ xử lý nước ngầm có chất lượng nguồn loại B theo tiêu chuẩn TCXD
233 :1999.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 24