SlideShare a Scribd company logo
1 of 100
Download to read offline
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
Khoa Kỹ thuật Xây Dựng
TS. Trần Hải Yến – haiyen.tran@hcmut.edu.vn
TS. Trần Hoàng Linh – tranhoanglinh@hcmut.edu.vn
BÀI GIẢNG MÔN HỌC
Chương 2: NGUỒN NƯỚC & XỬ LÝ NƯỚC
2.1 Nguồn nước
2.2 Công trình thu nước
2.3 Xử lý nước
2
2.1 Nguồn nước
• Giới thiệu:
▫ Nước trong thiên nhiên thường được tồn tại ở hai dạng
sau: nằm lộ thiên trên mặt đất và nằm ngầm dưới đất.
▫ Nước mưa sau khi rơi xuống mặt đất một phần thấm vào
trong đất qua các tầng thấm nước và được giữ lại ở tầng
không thấm nước tạo thành nguồn nước ngầm, phần nước
còn lại chảy trên mặt đất theo địa hình thấp dần tập trung
hình thành suối, ao, hồ, sông,…
3
2.1 Nguồn nước
Giới thiệu:
▫ Trong kỹ thuật cấp nước người ta thường sử dụng hai loại
nguồn nước ngọt:
– Nguồn nước ngầm (mạch nông, mạch trung bình, mạch
sâu)
– Nguồn nước mặt (ao, hồ, sông ngòi)
• Thiết kế hệ thống cấp nước,
▫ vấn đề có tầm quan trọng bậc nhất: chọn nguồn nước
▫ Nguồn nước sẽ quyết định tính chất, thành phần các hạng
mục công trình, kinh phí đầu tư xây dựng và giá thành sản
phẩm.
• Lựa chọn nguồn nước cần phải dựa trên cơ sở kinh tế - kỹ
thuật của các phương án
4
2.1 Nguồn nước
Yêu cầu về nguồn nước (QCVN 01:2019/BXD - QUY CHUẨN
KỸ THUẬT QUỐC GIA QUY HOẠCH XÂY DỰNG):
• Sản lượng nước có thể khai thác của nguồn nước (trừ vùng hải
đảo và vùng núi cao) phải gấp tối thiểu 10 lần nhu cầu sử dụng
nước.
• Tỷ lệ đảm bảo lưu lượng tháng hoặc ngày của nguồn nước tối
thiểu phải đạt 95% đối với đối với khu dân cư trên 50.000 người
(hoặc tương đương); 90% đối với khu dân cư từ 5.000 đến
50.000 người (hoặc tương đương) và 85% đối với khu dân cư
dưới 5.000 người (hoặc tương đương);
5
2.1.1 Nguồn nước ngầm
Đặc điểm:
• Nươ
́ c nga‡m là nươ
́ c na‰m trong đaŠt đươ
̣ c lọc và giư
̃ lại trong
các lơ
́ p đaŠt chư
́ a nươ
́ c (thươ
̀ ng là: cát, sỏi, cuội,.. có cơ
̃ hạt
và thành pha‡n khoáng chaŠt khác nhau.), đoŠi vơ
́ i nươ
́ c nga‡m
có áp thươ
̀ ng na‰m giư
̃ a các lơ
́ p cản nươ
́ c (thươ
̀ ng là đaŠt
sét, đaŠt thịt, v. v…)
• Nguo‡n bo• cập cho nươ
́ c nga‡m: nươ
́ c mưa, nươ
́ c tư
̀ ho‡, ao,
sông ngòi thaŠm qua các lơ
́ p đaŠt
6
2.1.1 Nguồn nước ngầm
Đặc điểm:
• Các trạng thái tồn tại của nước ngầm:
▫ Ở thể khí: cùng với không khí nằm trong các lỗ rổng của đất đá
▫ Ở thể bám chặt: bao quanh các hạt đất bằng một lớp rất mỏng, gắn chặt
với đất bằng các lực dính, ở điều kiện bình thường không thể tách ra được
▫ Ở thể màng mỏng: nằm bao quanh các phần tử đất cát bằng lực phân tử, có
thể di chuyển trong lòng đất dưới ảnh hưởng của lực phân tử nhưng
không thể truyền được áp suất
▫ Nước mao dẫn: chứa đầy trong các lỗ hổng nhỏ của đất, chịu tác dụng của
sức căng mặt ngoài và trọng lực. Nước mao dẫn có thể di chuyển trong đất
và có thể truyền được áp suất. Vùng nước mao dẫn nằm trên mực nước
trọng lực
▫ Nước trọng lực hay nước thấm: chứa đầy trong các lỗ hổng của đất,
chuyển động dưới tác dụng của trọng lực và có thể truyền được áp suất
• Trong các dạng tồn tại của nước ngầm đã nêu trên, chỉ có nước thấm là có trữ
lượng đáng kể và có khả năng khai thác được
7
2.1.1 Nguồn nước ngầm
Phân loại:
• Theo vị trí tồn tại so với mặt đất:
▫ Nước ngầm mạch nông: nằm ngay trong tầng đất trên mặt,
thường ở độ sâu từ 3m – 10m, không áp. Lưu lượng, nhiệt độ, và
các tính chất khác của nó chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường
bên ngoài. Dao động mực nước giữa các mùa khá lớn ( 2m – 4m
), trữ lượng ít và có độ nhiễm bẩn lớn
▫ Nước ngầm ở độ sâu trung bình: nằm ở độ sâu không lớn so
với mặt đất (H = 10m – 20m), thường là nước ngầm không áp,
đôi khi có áp cục bộ. Tính chất của loại nước ngầm này tương tự
như nước ngầm mạch nông nhưng chất lượng tốt hơn, nó
thường sử dụng để cấp nước
▫ Nước ngầm mạch sâu: mạch nước ngầm có chiều sâu H > 20m,
nằm trong các tầng chứa nước chất lượng nước tương đối tốt và
có trữ lượng nước phong phú
8
2.1.1 Nguồn nước ngầm
Phân loại:
• Theo áp lực:
▫ Nước ngầm không áp: lớp nước nằm trên tầng cản nước
đầu tiên, thường có độ sâu không lớn nên chất lượng nước
không được tốt lắm. Phía trên lớp nước thấm được giới
hạn bởi mặt tự do và áp suất tại mọi điểm trên mặt tự do
này đều bằng nhau
10
Mực nước tĩnh
Q
2.1.1 Nguồn nước ngầm
Phân loại:
• Theo áp lực:
▫ Nước ngầm bán áp: là lớp nước nằm ở tầng bán thấm
nước và được bổ cập từ tầng chứa nước ở phía trên nên có
thể ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm của tầng này.
11
Q
Mực nước tĩnh
2.1.1 Nguồn nước ngầm
Phân loại:
• Theo áp lực:
▫ Nước ngầm có áp: là lớp nước nằm giữa hai tầng cản nước
thường nằm ở độ sâu tương đối lớn nên đã được lọc sơ bộ
khi thấm qua các lớp đất và ít chịu ảnh hưởng của môi
trường bên ngoài. Nên chất lượng tốt hơn so với nước ngầm
không áp.
12
Q
Mực nước tĩnh
2.1.1 Nguồn nước ngầm
Phân loại:
• Theo nhiệt độ:
▫ Nước lạnh: nước có nhiệt độ < 200
▫ Nước ấm: nước có nhiêt độ: 200 - 400
▫ Nước nóng: nước có nhiệt độ > 400
• Theo thành phần hóa học:
▫ Nước ngọt
▫ Nước lợ
▫ Nước mặn
13
2.1.1 Nguồn nước ngầm
Ưu khuyết điểm :
• Ưu điểm:
▫ Độ nhiễm bẩn ít, trong sạch
▫ Xử lý đơn giản nên giá thành rẻ
▫ Có thể xây dựng phân tán nên đường kính ống dẫn nhỏ
▫ Đảm bảo an toàn cấp nuớc
• Khuyết điểm:
▫ Thăm dò, khai thác khó khăn
▫ Thường bị nhiễm sắt, nhiễm mặn nhất là các vùng ven biển
▫ Trữ lượng khai thác hạn chế
14
2.1.2 Nguồn nước mặt
SÔNG
• Là nguồn nước mặt chủ yếu dùng trong cấp nước.
• Trữ lượng nước sông rất lớn.
• Độ dao động mực nước lớn.
• Độ đục cao (hàm lượng cặn lớn).
• Dễ bị ô nhiễm.
• Thăm dò và khai thác dễ dàng.
15
SUỐI
• Nguồn cấp nước quan trọng cho đồng bào Miền Núi.
• Không ổn định về chất lượng, lưu lượng, vận tốc dòng chảy
giữa mùa khô và mùa lũ.
• Mùa lũ: Nước suối thường đục, cuốn theo nhiều cành cây
khô, rác, cát sỏi … Dễ bị nhiễm bẩn.
• Mùa khô:Nước suối thường trong những mực nước ít.
• Nếu dùng trong cấp nước thì phải sử dụng đập trữ nước.
16
HỒ
17
• Nươ
́ c ho‡ thươ
̀ ng trong, có hàm lươ
̣ ng cặn nhỏ.
• Các ho‡ lơ
́ n, ven ho‡ có sóng nên nươ
́ c ven ho‡ thươ
̀ ng đục.
• Nươ
́ c ho‡ thươ
̀ ng có màu, có mùi và de£ bị nhie£m ba•n.
18
2.1.3 Lựa chọn nguồn nước
Theo QCVN 01:2019/BXD - QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC
GIA QUY HOẠCH XÂY DỰNG:
• Đảm bảo yêu cầu về trữ lượng, lưu lượng và chất lượng nước;
• Đảm bảo tiết kiệm tài nguyên nước, đáp ứng yêu cầu tối thiểu về
tiện nghi đối với việc sử dụng nước;
20
21
Nhiều nguồn nước -> phân tích kinh tế kỹ thuật -> chọn phương án
• Lưu lượng bảo đảm: nhu cầu trước mắt và tương lai theo bậc tin cậy
cấp nước
• Nguồn nước phải có lưu lượng trung bình nhiều năm theo tần suất
yêu cầu của đối tượng yêu cầu
• Chất lượng nước: chọn nguồn nước dễ xử lý, ít dung hóa chất, đáp
ứng yêu cầu vệ sinh theo TCXD 33-2006
• Gần nơi tiêu thụ, có sẵn thế năng để tiết kiệm năng lượng
• Không gây trở ngại cho các nhu cầu dùng nước khác
• Chi phí thi công, quản lý, vận hành nhỏ
• Khả năng bảo vệ nguồn nước
• Tuân theo các quy định của cơ quan quy hoạch và quản lý nguồn
nước
2.1.3 Lựa chọn nguồn nước
22
Công trình thu nuớc mặt ngoài chức năng lấy nước còn có
nhiệm vụ xử lý sơ bộ qua song chắn và luới chắn rác
Do vị trí tồn tại và tính chất nguồn bổ cập mà nguồn nước mặt
có những đặc thù riêng, khác hẳn với nguồn nuớc ngầm
Chịu ảnh hưởng trực tiếp của các điều kiện môi trường bên
ngoài và tác động do sự hoạt động của con người.
23
Khi tính toán công trình thu nước mặt cần quan tâm đến
một số vấn đề :
• Tỉ lệ giữa lưu lượng thu và lưu lượng nước sông không
quá 15%.
Nếu lượng nước thu vào lớn quá sẽ gây ảnh hưởng đến chế
độ thủy văn của sông.
• Chế độ thủy văn trên sông ảnh hưởng nhiều đến kết cấu
và cách thu nước của công trình.
Trước hết cần quan tâm đến MNmax, MNmin, tình hình biến
động của dòng chảy và bồi lắng phù sa để chọn vị trí cửa thu
nước hợp lý. Các sông ở gần biển cần xét đến sự ảnh hưởng
của thủy triều.
24
Khi tı́nh toán công trı̀nh thu nươ
́ c mặt cần quan tâm đến
một số vấn đề :
• Cấu tạo địa chất bờ sông và lòng sông có ảnh
hưởng đến vị trí và kết cấu của công trình.
Tùy theo độ bền vững và ổn định của đất mà quyết
định sử dụng công trình thu kiểu kết hợp hay phân ly với
nhà máy bơm.
• Cùng một nguồn nước nhưng có thể có nhiều mục
đích khác nhau nên cần kết hợp hài hòa các mục
đích sử dụng nước với nhau.
25
Dạng mặt cắt ngang sông ảnh hưởng rất lớn đến kiểu loại công
trình thu.
26
ü Thươ
̀ ng chọn ơ
̉ thươ
̣ ng nguoxn so vơ
́ i khu dân cư và công nghiệp.
Caxn bảo đảm các yêu caxu sau:
ü Bảo đảm la~y đủ lươ
̣ ng nươ
́ c yêu caxu cho trươ
́ c ma•t và tương lai
có cha~t lươ
̣ ng to~t và có điexu kiện bảo vệ nguoxn nươ
́ c.
ü Che~ độ thủy lư
̣ c nguoxn nươ
́ c thuận dòng
ü Bơ
̀ sông, lòng sông o€n định.
ü Địa cha~t to~t
ü Gaxn nơi tiêu thụ, nguoxn điện, giao thông,…
ü Quản lý,vận hành thuận lơ
̣ i.
*** Trên đoạn sông cong nên bo~ trı́ ơ
̉ 1/3 đoạn cuối bờ sông lõm.
27
Thông thường có thể phân loại theo các yếu tố sau:
ü Theo nguồn thu: Kênh, sông, hồ chứa,…
ü Theo tính chất xây dựng: cố định, nổi, di động.
ü Theo thời gian phục vụ: lâu dài, tạm thời.
ü Theo vị trí lấy nước: ven bờ, xa bờ.
ü Theo cách bố trí công trình: riêng biệt (phân li), kết hợp
ü Theo kiểu vịnh
28
Áp dụng khi bờ sông dốc sâu và nước trong
Công trình thu nước và nhà máy bơm có thể bố trí kết hợp khi
bờ có địa chất tốt hoặc bố trí tách biệt khi có bờ đất xấu
29
LOẠI KẾT HỢP
Thường có thể bố trí theo các sơ đồ sau:
• Gian máy được bố trí cao hơn mực nước thấp nhất trong gian hút. Công
trình loại này được sử dụng với nền đất chắc, ổn định. Khi vận hành máy
bơm phải mồi nuớc
• Gian máy có cao độ sàn bằng cao độ đáy công trình thu, thường có chiều
cao hút Hs < 0 nên khi vận hành máy bơm không cần mồi nước. Loại này
có khối lượng xây dựng lớn và điều kiện địa chất kém hơn loại trên.
• Gian máy bơm kết hợp với gian thu và gian hút nước có 2 trường hợp:
• Dao động mực nước sông nhỏ, sàn động cơ bố trí cao hơn mực nước
lớn nhất và có chiều cao hút Hs £ Hckcp (chiều cao chân không cho
phép)
• Dao động mực nước lớn, sử dụng loại bơm chìm.
Công trình thu loại này có khối lượng giảm hơn nhiều so với 2 loại trên.
30
LOẠI KẾT HỢP
a. Áp dụng khi đất chắc
31
LOẠI KẾT HỢP
b. Áp dụng khi đất lún
không đều với máy bơm
đặt ngang
32
LOẠI KẾT HỢP
c. Áp dụng khi đất lún
không đều với máy bơm
đặt đứng
33
LOẠI PHÂN BIỆT
Do điều kiện địa chất nên
nhà máy bơm nên phải
đặt lùi xa vào trong bờ
Trong điều kiện cho phép
nên bố trí NMB càng gần
công trình thu càng tốt, vì
sẽ góp phần nâng cao cao
trình sàn gian máy.
34
Nếu ở bờ sông mực nước quá nông, bờ sông thoải, mực
nước dao động lớn người ta thường lấy nước ở giữa lòng sông.
Nước được lấy vào từ cửa thu (họng thu) ở giữa lòng sông và
dẫn qua ống tự chảy vào công trình thu nước nằm ở sát bờ.
Nhà máy bơm có thể bố trí kết hợp hoặc tách biệt công trình
thu.
Theo cách dẫn nước về ngăn thu nước, công trình có thể
chia làm bốn loại như sau:
+ Loại dùng ống tự chảy
+ Loại dùng ống xi phông
+ Loại kết hợp thu nước xa bờ và ven bờ
+ Loại bơm trực tiếp
35
Thường được sử dụng khi bờ sông thoải, độ sâu đặt ống
không lớn lắm. Nếu dao động mực nước giữa 2 mùa lớn, có thể
bố trí 2 họng thu ở 2 độ cao khác nhau.
36
37
38
Khi lưu lượng của công trình nhỏ, nước sông tương đối
sạch và ít rác có thể dùng bơm hút trực tiếp nước sông. Loại
này có ưu điểm là chi phí xây dựng thấp. Nhưng do mực nước
sông dao động và ống hút dài nên gian đặt máy bơm thấp hơn
mặt đất nhiều để bảo đảm điều kiện hút nuớc của máy bơm.
Việc quản lý ống hút có khó khăn hơn.
39
Khi cần thu nước nhiều mà sông có nhiều phù sa thì người ta
thường cho nước sông chảy vào một cái vịnh hình lòng chảo có
tác dụng lắng sơ bộ hoặc ở các sông có tàu thuyền qua lại nhiều
không cho phép đặt công trình thu nước ở lòng sông
40
Các vịnh được tạo nên bằng cách:
+ Đắp một đoạn đê quai ra ngoài sông
+ Đào vào bờ sông
Vịnh có thể bố trí:
+ Thuận dòng khi sông ít vật trôi nổi nhưng nước đục.
+ Ngược dòng khi nước sông có nhiều rác, vật trôi.
Ở những sông không đủ độ sâu lấy nước cũng có thể ứng dụng công
thu nước kiểu vịnh để làm tăng thêm chiều sâu tại chổ lấy nước.
Trong trường hợp này nên bố trí đáy vịnh sâu hơn đáy sông từ
1,0m – 1,5m. Chế độ nước chảy vào vịnh có thể chia làm 2 dạng :
+ Trạng thái phân chia
+ Trạng thái trao đổi
41
42
Thường được sử dụng cho những điểm cấp nước tạm thời, có
lưu lượng nhỏ và ở những nơi có có mực nước dao động
nhiều.
Ở những công trình này máy bơm hút nước trực tiếp từ sông.
Máy bơm có thể đặt trên thuyền, xà lan hoặc goòng di động.
Toàn bộ công trình được nâng hoặc hạ xuống theo sự dao
động của mực nước sông nên chiều cao hút địa hình của bơm
gần như không thay đổi.
43
Công trı̀nh thu nươ
́ c no•i
44
Công trình thu nước di động
45
46
47
Theo các loại nước ngầm và cách thu nước, công trình thu
nước ngầm có thể chia thành các loại :
• Giếng khơi
• Đường hầm thu nước
• Giếng khoan
• Công trình thu nước ngầm mạch lộ thiên
• Công trình thu nước thấm
Khi tính toán cần chú ý phân biệt: giếng hoàn chỉnh là giếng có
vách và phần thu xuyên hết tầng ngậm nước và giếng không hoàn
chỉnh là giếng có vách và phần thu không xuyên hết tầng ngậm
nước.
48
• Là công trình thu nước
ngầm mạch nông
• Thường không có áp
hoặc có áp lực yếu
• Đường kính D=0,8 –
2,0m
• Chiều sâu H=3 – 20m
50
Cấu tạo: gồm có:
• Hệ thống ống thu nước (bằng sành hoặc bêtông có lỗ
d=8mm hoặc khe rộng 10 – 100mm, ngoài ra có thể xếp đá
dăm, đá tảng) nằm ngang đặt trong lớp chứa nước, có độ
dốc để nước tự chảy về giếng tập trung
• Giếng tập trung
• Giếng thăm: trên đường hầm thu nước, khoảng 25 – 50m
và tại những vị trí đường hầm đổi hướng thì cần bố trí
giếng thăm để kiểm tra nước chảy
• Đường hầm có thể bố trí kiểu hoàn chỉnh hoặc không
hoàn chỉnh.
51
52
53
• là công trình thu nước ngầm mạch sâu với công suất lớn từ 5– 500 l/s
• chiều sâu từ vài chục đến vài trăm mét và có đường kính D=100 – 600 mm
Gie~ng khoan hoàn chı̉nh, khai thác
nươ
́ c ngaxm không áp, đáy gie~ng
khoan đe~n taxng cản nươ
́ c đaxu tiên
Gie~ng khoan không hoàn chı̉nh, khai
thác nươ
́ c ngaxm không áp, đáy giexng
na”m cao hơn taxng cản nươ
́ c
Gie~ng khoan hoàn chı̉nh, khai thác
nươ
́ c ngaxm có áp
Gie~ng khoan không hoàn chı̉nh, khai
thác nươ
́ c ngaxm có áp
54
a: Giếng khoan hoàn chỉnh, khai thác
nước ngầm không áp, đáy giếng khoan
đến tầng cản nước đầu tiên
b: Giếng khoan không hoàn chỉnh, khai
thác nước ngầm không áp, đáy giềng
nằm cao hơn tầng cản nước
c: Giếng khoan hoàn chỉnh, khai thác
nước ngầm có áp
d: Giếng khoan không hoàn chỉnh, khai
thác nước ngầm có áp
55
a b c d
a: Ống vách nối với
ống lọc bằng đai liên
kết
b: Ống vách nối với
ống lọc bằng côn nối
1. Miệng giếng
2. Ống vách
3. Đai liên kết
4. Ống lọc
5. Ống lắng
6. Côn nối
56
a b
Cửa giếng (miệng giếng): dùng để theo dõi, kiểm tra sự làm
việc của giếng. Trên cửa giếng (hoặc trong giếng) đặt máy
bơm và ống đẩy đưa nước vào công trình xử lý, bên trên là
trạm bơm (trường hợp máy bơm đặt bên trên).
Thân giếng: (còn gọi là oŠng vách) là các oŠng noŠi vơ
́ i nhau.
O® ng vách có nhiệm vụ choŠng nhie£m ba•n và choŠng sụt lơ
̉
gieŠng. Bên trong oŠng vách phía trên là máy bơm (bơm trục
đư
́ ng hoặc bơm chı̀m).
57
Ống lọc: còn gọi là bộ phận lọc của gie•ng khoan, đặt trư
̣ c tie•p trong lơ
́ p
đa•t chư
́ a nươ
́ c đe• thu nươ
́ c vào gie•ng và ngăn không cho bùn cát chui vào
gie•ng. O’ ng lọc đươ
̣ c che• tạo theo nhie“u kie•u khác nhau tùy thuộc vào độ
lơ
́ n của hạt đa•t trong ta“ng chư
́ a nươ
́ c.
58
Nếu tầng chứa nước là hạt thô (cuội, sỏi) có thể dùng ống
lọc trần, nó bao gồm một ống bằng thép có khoan lỗ với đường
kính lỗ khoan từ 5 ÷ 25mm, chiều dài ống gấp từ 15 ÷ 20 lần
đường kính, cũng có thể sẻ các khe có chiều rộng từ 20 –
30mm để thu nước thay cho các lỗ khoan.
Khi tầng chứa nước là cát hạt nhỏ (cỡ hạt từ 0,5 ÷ 1mm)
bên ngoài ống là lớp dây đồng ngăn cách có đường kính từ 2 ÷
6mm quấn theo hình xoắn ốc và ngoài cùng bọc lưới đan bằng
dây đồng hoặc thép không gỉ có đường kính từ 0,25 ÷ 1mm.
Nếu tầng chứa nước là cát mịn thì ngoài việc phải bọc lưới
còn phải bọc thêm sỏi phía ngoài của ống lọc.
59
Ống lắng: ở cuối ống lọc, dài khoảng 2 ÷ 10m để giữ lại cạn
cát đã chui vào giếng. Khi tháo rửa giếng cặn này sẽ đước lấy lên
khỏi giếng.
Để tránh nhiễm bẩn cho giếng bởi nước mặt thấm vào, người
ta thường bọc đất sét xung quang ống vách dày khoảng 0,5m với
chiều sâu tối thiểu là 3m kể từ mặt đất xuống.
60
Muốn tính toán lưu lượng của nước giếng khoan thì điều đầu
tiên phải tiến hành khoan thăm dò và bơm nước thí nghiệm để
xác định các thông số của đất, của giếng.
61
Để giếng khoan làm việc ổn định đảm bảo thu được nước có
chất lượng tốt và đủ lưu lượng yêu cầu. Cần đảm bảo các yêu
cầu sau:
+ Trên cơ sở phân tích tầng chứa nước để chọn tầng chứa
nước hợp lý và triệt để khai thác khả năng của tầng chứa nước
(chiều dày lớn, hệ số thấm lớn, chất lượng nước tốt và không
nằm sâu lắm).
+ Giếng cần phải làm việc ổn định: mực nước động, thành
phần hóa học và vi sinh vật ổn định trong thời gian khai thác
nước.
62
+ Có khả năng chống nhiễm bẩn đối với giếng và tầng chứa
nước.
+ Ống vách phải có đủ bền về lực và ăn mòn. Đường kính ống
vách phải phù hợp với kết cấu giếng, phương pháp khoan và đủ
để lắp đặt máy bơm.
+ Ống lọc cần được lựa chọn kiểu loại và tính toán kết cấu một
các hợp lý.
63
q Dựa vào tài liệu thăm dò, xây dựng mặt cắt địa chất với đầy đủ
các đặc trưng về địa chất và địa chất thủy văn
q Lựa chọn tầng chứa nước và xác định độ sâu giếng khoan
q Dựa vào lưu lượng yêu cầu, sơ bộ chọn số lượng giếng, sơ đồ bố
trí giếng và khoảng cách giữa các giếng, lưu lượng thiết kế của
mỗi giếng.
q Tính toán ống lọc: bao gồm chọn kiểu loại và xác định chiều dài,
đường kính ống.
q Xác định khả năng cung cấp nước của giếng
q Xác định đường kính ống vách thích hợp
q Thiết kế phần cách ly và bảo vệ
64
65
66
67
68
69
q Xử lý nguồn nước ô nhiễm là việc dùng các biện pháp kỹ
thuật và công nghệ đưa ra khỏi nguồn nước những
thành phần vật chất gây ô nhiễm, hoặc giảm nồng độ vật
chất ô nhiễm xuống dưới mức cho phép, sao cho không
còn tác động gây ô nhiễm.
70
Mục đích
•Cung cấp lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hóa học, vi trùng
học để thỏa mãn nhu cầu về ăn uống sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất…
•Cung cấp nước có chất lượng tốt, không chứa các chất gây vẩn
đục, gây màu, mùi, vị cho nước
•Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc
bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng
à Thỏa mãn QCVN 01-1:2018/BYT, QUY CHUẨN KỸ THUẬT
QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SẠCH SỬ DỤNG CHO
MỤC ĐÍCH SINH HOẠT (National technical
71
gây bệnh không gây bệnh
Dễ xử lý
Nước thô
Các chỉ tiêu về chất lượng nước
• Các chỉ tiêu vật lý: nhiệt độ, màu, mùi, vị, độ da£n điện, độ
phóng xạ, độ cư
́ ng, độ đục, chaŠt cặn lơ lư
̉ ng...
• Các chỉ tiêu hóa học: độ pH, các chı̉ soŠ BOD, COD, ôxy hòa
tan DO, da‡u mơ
̃ , clorua, sunphat, amôn, nitrat, photphat, các
nguyên toŠ vi lươ
̣ ng, kim loại nặng, thuoŠc trư
̀ sâu, các chaŠt ta•y
rư
̉ a và nhie‡u chaŠt độc hại khác.
• Các chỉ tiêu sinh học: Coliform, Faecal streptococci, to•ng soŠ
vi khua•n hieŠu khı́, kỵ khı́..
72
1. Chỉ tiêu vật lý:
• Độ đục: nước có độ đục cao tức là nước có nhiều tạp
chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và cả các
chất hòa tan nên khả năng truyền ánh sáng của nước
giảm đi.
- Độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy
được, gọi là độ trong, ở độ sâu đó người ta có thể đọc
được hàng chữ tiêu chuẩn
• Độ màu: nước nguyên chất không màu, nước có màu
là do các chất bẩn hòa tan trong nước tạo nên.
VD: các hợp chất sắt không hòa tan làm nước có màu
nâu đỏ, các loài thủy sinh tạo cho nước có màu xanh lá
cây…
73
Chỉ tiêu vật lý:
• Độ cứng: là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion
canxi, magie có trong nước.
- Khi tính theo hàm lượng CaCO3 trong nước, chia làm 3
loại: nước mềm chứa < 50 mg CaCO3/l, nước thường
chứa đến 150 mg CaCO3/l, nước cứng chứa > 300 mg
CaCO3/l
• Độ phóng xạ: nước nhiễm phóng xạ do sự phân hủy
phóng xạ trong nước thường có nguồn gốc từ các nguồn
nước thải.
- Phóng xạ gây nguy hại cho sự sống nên độ phóng xạ
trong nước thường được xem là 1 trong những chỉ tiêu
quan trọng về chất lượng nước
74
1. Chỉ tiêu vật lý:
• Chất rắn trong nước: là các chất không hòa tan trong nước, gồm chất rắn vô
cơ (các muối hòa tan, chất rắn không tan như huyền phù, đất cát…), chất rắn
hữu cơ (các VSV, VK, ĐV nguyên sinh, tảo và các rắn hữu cơ vô sinh như phân
rác, chất thải công nghiệp…)
Các khái niệm:
- Tổng hàm lượng cặn lơ lửng TSS (total suspended solid): trọng lượng khô
tính bằng milligram của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi
cách thủy rồi sấy khô ở 103oC tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị mg/l
- Cặn lơ lửng SS (suspended solid): phần trọng lượng khô tính bằng milligram
của phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít mẫu nước qua phễu, sấy khô ở
103oC- 1055oC tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị mg/l
75
1. Chỉ tiêu vật lý:
• Chất rắn trong nước:
Các khái niệm:
- Chất rắn hòa tan DS (dissolved solid): ba‰ng hiệu giư
̃ a to•ng
lươ
̣ ng cặn lơ lư
̉ ng TSS và cặn lơ lư
̉ ng SS:
DS = TSS - SS
- Chất rắn bay hơi VS (volatile solid): pha‡n maŠt đi khi nung ơ
̉
550oC trong 1 thơ
̀ i gian nhaŠt định. Pha‡n maŠt đi là chaŠt raµn
bay hơi, pha‡n còn lại là chaŠt raµn không bay hơi
76
1. Chỉ tiêu vật lý:
• Mùi vị của nước:
Các chất khí và chất hòa tan trong nước làm cho nước cơ mùi
vị.
- Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc
mùi đặc trưng của các hóa chất hòa tan trong nó như mùi
ammoniac, mùi sunfua hydro.
- Nước có thể có vị mặn, ngọt, chát… tùy theo thành phần và
hàm lượng các muối hòa tan trong nước
- Có 3 nhóm chất gây mùi vị trong nước:
- Chất gây mùi vị có nguồn gốc vô cơ: NaCl, MgSO4 gây vị
mặn, muối đồng gây mùi tanh, các chất gây tính kiềm, tính
axit của nước, mùi clo do Cl2, ClO2 hoặc mùi trứng thối H2S
- Các chất gây mùi có nguồn gốc hữu cơ trong chất thải công
nghiệp, chất thải mạ, dầu mỡ, phenol…
- Các chất gây mùi từ quá trình sinh hóa, các hoạt động của
VK, rong tảo
77
2. Chỉ tiêu hóa học:
Thành phần hóa học: các chất bẩn trong nước có các tính chất
hóa học khác nhau, được chia thành 2 nhóm:
• Thành phần vô cơ: cát, sét, xỉ, mangan, axit vô cơ,
kiềm vô cơ, các ion của các muối phân ly
• Thành phần hữu cơ: các chất có nguồn gốc từ động vật,
thực vật, cặn bã bài tiết:
• Các hợp chất chứa nitơ: urê, protein, amin, acid amin
• Các hợp chất nhóm hydratcarbon: mỡ, xà phòng,
cellulose
• Các hợp chất có chứa phospho, lưu huỳnh
78
2. Chỉ tiêu hóa học:
• Độ pH của nước:
Trong môi trường của riêng mình, 1 phần các phân tử nước
phân ly theo phản ứng: H2O à H+ + OH-
Nồng độ các ion H+ và OH- là các đại lượng biểu thị tính axit
và tính kiềm của nước.
Nước tinh khiết ở 25oC có nồng độ ion H+ bằng nồng độ ion
OH- :
[H+] = [OH-] = 10-7 mol/l
Trong thực tế, tính axit cũng như tính kiềm của nước ít khi
biểu thị bằng nồng độ các ion H+ hoặc ion OH- theo mol/l mà
được biểu thị bằng đại lượng pH: pH = -lg[H+]
Tính chất của nước được xác định theo pH:
pH = 7: nước trung tính, pH > 7: nước có tính kiềm, pH < 7:
nước có tính axit
79
2. Chỉ tiêu hóa học:
• DO: lươ
̣ ng oxy hoà tan trong nươ
́ c ca“n thie•t cho sư
̣ hô ha•p của các sinh vật
nươ
́ c (cá, lươ
̃ ng the•, thuỷ sinh, côn trùng v.v...)
▫ khi no“ng độ DO tha•p, các loài sinh vật nươ
́ c giảm hoạt động hoặc bị che•t.
▫ là một chı̉ so• quan trọng đe• đánh giá sư
̣ ô nhie›m nươ
́ c của các thuỷ vư
̣ c.
• BOD: nhu ca“u ôxy sinh hóa hay nhu ca“u ôxy sinh học
▫ là chı̉ so•, phương pháp đươ
̣ c sư
̉ dụng đe• xác định xem các sinh vật sư
̉ dụng
he•t ôxy trong nươ
́ c nhanh hay chậm như the• nào
▫ là chı̉ tiêu dùng đe• tı́nh toán công trı̀nh xư
̉ lý sinh học
▫ Thơ
̀ i gian ca“n thie•t đe• thư
̣ c hiện quá trı̀nh sinh hóa phụ thuộc no“ng độ
nhie›m ba•n, có the• 1, 2, 3, 4, 5… 20 ngày hay lâu hơn nư
̃ a
• COD: nhu ca“u ôxy hóa học
▫ là lươ
̣ ng oxy ca“n thie•t đe• oxy hoá các hơ
̣ p cha•t hoá học trong nươ
́ c bao
go“m cả vô cơ và hư
̃ u cơ
80
2. Chỉ tiêu hóa học:
• Các hợp chất của nitơ: là kết quả của quá trình phân hủy các hợp chất hữu
cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và trong các nguồn phân bón mà con
người trực hay gián tiếp đưa vào nguồn nước. Các hợp chất này thường tồn tại
dưới dạng ammoniac, nitrit, nitrat và nguyên tô nitơ N2.
- Tùy theo mức độ có mặt của các hợp chất nitơ mà có thể biết được mức độ
ô nhiễm nguồn nước
• Các hợp chất photphat: khi nguồn nước bị nhiễm bẩn phân rác và các hợp
chất hữu cơ, quá trình phân hủy sẽ giải phóng ion PO4
2-. Khi nước có hàm
lượng photphat cao, sẽ thúc đẩy quá trình phú dưỡng.
- Phú dưỡng là một phản ứng của hệ sinh thái khi quá nhiều chất dinh dưỡng như
nitrat và photphat từ các loại phân bón hoặc nước cống rãnh bị thải vào môi
trường nước.
81
2. Chỉ tiêu hóa học:
• Một số các chỉ tiêu khác: khí hydrosunfua H2S, các hợp chất
của axit cacbonic, sắt và mangan, các hợp chất axit silic, các hợp
chất clorua, các hợp chất sunfat, các hợp chất florua, các hợp
chất iođua…
82
3. Chỉ tiêu sinh học:
• Vi trùng gây bệnh: các vi trùng trong nước gây bệnh lỵ, thương hàn, dịch tả,
bại liệt… Nguồn gốc: các nguồn nhiễm bẩn phân rác, chất thải người và ĐV.
▫ Trong chất thải của người và ĐV luôn có vi khuẩn E.coli sinh sống và phát
triển.
▫ Sự có mặt của E.coli trong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi
chất thải của người và ĐV.
▫ Đặc tính của E.coli có khả năng tồn tại cao hơn các loài vi trùng gây bệnh
khác, do đó sau khi xử lý nếu nước không còn thấy vi khuẩn E.coli chứng
tỏ các loại vị trùng khác đã bị tiêu diệt hết.
▫ Người ta phân biệt trị số E.coli và chỉ số E.coli:
– Trị số E.coli: đơn vị thể tích nước có chứa 1 vi khuẩn Ecoli
– Chỉ số E.coli: số lượng vi khuẩn E.coli có trong 1 lít nước
83
3. Chỉ tiêu sinh học:
• Các loại rong tảo:
▫ Các loại rong tảo phát trie•n trong nươ
́ c làm cho nươ
́ c nhie›m ba•n cha•t hư
̃ u
cơ và làm cho nươ
́ c có màu xanh
▫ Các loại gây hại chủ ye•u, khó loại trư
̀ : nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào
▫ Nguyên nhân sư
̣ phát trie•n của tảo: do có sư
̣ to“n tại của các cha•t dinh
dươ
̃ ng như NH4
+. NH3, N2, PO4
3- … trong nươ
́ c và nhơ
̀ ánh sáng mặt trơ
̀ i
chie•u vào nguo“n nươ
́ c.
▫ Tác hại: ta¡c be• lọc o•ng da›n, hệ tho•ng, gây tı̀nh trạng thư
̀ a, thie•u oxy trong
nươ
́ c, tạo ra cha•t gây mùi vị trong nươ
́ c, tăng no“ng độ các cha•t hư
̃ u cơ
trong nươ
́ c, tạo các cha•t độc hại trong nươ
́ c
84
Dấu hiệu nguồn nước bị nhiễm bẩn
• Xuất hiện chất nổi trên bề mặt và cặn lắng ở đáy,
• Thay đổi tính chất vật lý: độ trong suốt, màu sắc, mùi vị …
• Thay đổi thành phần hóa học về số lượng chất hữu cơ, chất
khoáng và phản ứng với chất độc hại.
• Lượng ôxy hòa tan giảm xuống.
• Thay đổi hình dạng và số lượng vi trùng gây bệnh và truyền
bệnh.
88
Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt và nước ngầm
Sơ đồ công nghệ xử lý nước =
• Thao tác (lọc qua lươ
́ i, thoáng khı́, trộn la›n, ke•t dı́nh, la¡ng, lọc,…)
• Quy trı̀nh (thêm keo tụ, khư
̉ trùng, ke•t tủa, oxit hóa, …)
=> đạt đươ
̣ c mục đı́ch xư
̉ lý định sa¤n
Sơ đồ dựa vào:
• Tı́nh cha•t lý, hóa và sinh học của nguo“n nươ
́ c
• Mục tiêu xư
̉ lý nươ
́ c
Hai nguồn chất bẩn chính sau quá trình xử lý nước:
• Bùn ơ
̉ be• la¡ng
• Nươ
́ c rư
̉ a be• lọc do vật liệu tư
̀ nguo“n nươ
́ c và các hóa cha•t thêm vào trong
quá trı̀nh xư
̉ lý tạo nên
89
Sơ đồ thông dụng của một dây chuyền xử lý nước
mặt
90
https://www.youtube.com/watch?v=0_ZcCqqpS2o&t=248s
91
Raw
Water
Flash
Mixer
Flocculator
Clarifier
Sand Filter
Chlorine Contactor
Cl2
Coagulant Polymer
Clean
Water
Coâng ngheä ñieån hình xöû lyù nöôùc maët
Sơ đồ thông dụng của một dây chuyền xử lý nước mặt
92
Coâng ngheä ñieån hình xöû lyù nöôùc ngaàm
Aeration Tower
Raw
Water
Lime
Sơ đồ thông dụng của một dây chuyền xử lý nước ngầm
Hồ chứa và lắng sơ bộ:
Tạo đie“u kiện thuận lơ
̣ i cho quá trı̀nh tư
̣ làm sạch:
• la¡ng bơ
́ t cặn lơ lư
̉ ng,
• giảm lươ
̣ ng vi trùng do tác động của các đie“u kiện môi trươ
̀ ng,
• thư
̣ c hiện các phản ư
́ ng oxy hóa do tác dụng của oxy hòa tan trong nươ
́ c,
• làm nhiệm vụ đie“u hòa lưu lươ
̣ ng giư
̃ a dòng chảy tư
̀ nguo“n vào và lưu
lươ
̣ ng tiêu thụ do trạm bơm nươ
́ c thô bơm ca•p cho nhà máy xư
̉ lý nươ
́ c
93
Quá trình xử lý
Song chắn rác và lưới chắn rác:
Đặt ơ
̉ cư
̉ a da›n nươ
́ c vào công trı̀nh thu
Mục tiêu:
• Khư
̉ cặn ra¡n thô (rác) như nhánh cây, go›, như
̣ a, gia•y, lá cây, re› cây, giẻ rách...
• Bảo vệ bơm, van, đươ
̀ ng o•ng, cánh khua•y…
Phân loại dựa trên:
• Kı́ch thươ
́ c: thô, trung bı̀nh, mịn
• Hı̀nh dáng: song cha¡n, lươ
́ i cha¡n
• Phương pháp làm sạch: thủ công, cơ khı́, phun nươ
́ c áp lư
̣ c
• Be“ mặt lươ
́ i cha¡n: co• định, di động
94
Quá trình xử lý
Bể lắng cát:
Ở các nguồn nước mặt có độ đục ≥ 250mg/l, sau lưới chắn, các hạt cặn lơ
lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, có khả năng lắng
nhanh được giữ lại ở bể lắng cát
Mục tiêu:
• Tạo điều kiện tốt để lắng các hạt có kích thước ≥ 0,2 mm và tỷ trọng ≥
2,6
• Loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm
lượng cặn nặn tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng
95
Quá trình xử lý
Xử lý nước tại nguồn bằng hóa chất:
Thường áp dụng cho nước trong hồ chứa, trong kênh dẫn nội đồng và khu
vực xung quanh công trình thu nước sông có vận tốc dòng chảy nhỏ
Mục tiêu:
• Hạn chế phát triển của rong, rêu, tảo và vi sinh vật
• Loại trừ màu, mùi, vị do xác vi sinh vật chết gây ra
• Hóa chất thường dùng là sunfat đồng CuSO4
96
Quá trình xử lý
Làm thoáng:
Mục tiêu:
• Hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa sắt hóa trị II, mangan
hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thành các hợp chất
hydroxit sắt hóa trị III Fe(OH)3 và hydroxit mangan hóa trị IV Mn(OH)4
kết tủa dễ lắng đọng để khử ra khỏi nước bằng lắng và lọc
• Khử khí CO2, H2S có trong nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện
thuận lợi và đẩy nhanh quá trình oxy hóa và thủy phân sắt và mangan,
nâng cao năng suất của các công trình lắng và lọc trong quy trình khử
sắt và mangan
• Tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước, giúp quá trình oxy hóa khử
của nước để thực hiện dễ dàng các quá trình oxy hóa các chất hữu cơ
trong quá trình khử mùi và màu của nước
97
Quá trình xử lý
Clo hóa trước hay còn gọi là clo hóa sơ bộ:
Clo hóa sơ bộ là qúa trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc
Mục tiêu:
• Kéo dài thời gian tiếp xúc để tiệt trùng khi nguồn nước bị nhiễm bẩn
nặng
• Oxy hóa sắt hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan
để tạo thành các kết tủa tương ứng
• Oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu
• Trung hòa ammoniac thành cloramin có tính chất tiệt trùng kéo dài
• Ngăn sự phát triển của rong, rêu trong bể phản ứng tạo bông cặn và bể
lắng
Nhược điểm
• Tăng giá thành xử lý nước do tiêu tốn lượng clo thường gấp 3-5 lần
lượng clo dùng để khử trùng nước sau bể lọc
• Phản ứng clo với các chất hữu cơ hòa tan trong nước tạo hợp chất
trihalomothene là chất gây bệnh ung thư => không nên áp dụng clo hóa
sơ bộ cho các nguồn nước mặt chứa nhiều chất hữu cơ
98
Quá trình xử lý
Quá trình khuấy trộn hóa chất:
Mục tiêu:
• Tạo điều kiện phân tán nhanh và đều hóa chất vào toàn bộ khối lượng
nước cần xử lý
• Quá trình trộn phèn đòi hỏi phải trộn nhanh và đều phèn vào nước xử
lý vì phản ứng thủy phân tạo nhân keo tụ diễn ra rất nhanh (< 1/10
giây) => nếu trộn chậm và không đều sẽ không tạo ra các nhân keo tụ
đủ và đều => hiệu quả lắng kém và tốn phèn
• Các hóa chất khác đòi hỏi trộn đều và thời gian trộn đòi hỏi ít nghiêm
ngặt hơn trộn phèn
99
Quá trình xử lý
Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn:
Mục tiêu:
• Tạo ra các tác nhân có khả năng dính kết các chất làm bẩn nước ở dạng hòa tan
lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên
bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất
• Khi trộn phèn với nước xử lý lập tức xảy ra các phản ứng hóa học và lý hóa tạo
thành hệ keo dương phân tán đều trong nước, khi được trung hòa, hệ keo
dương này là các hạt nhân có khả năng dính kết với các keo âm phân tác trong
nước và dính kết với nhau tạo thành các bông cặn
ð Quá trình tạo nhân dính kết: quá trình keo tụ
• Quá trình dính kết cặn bẩn với nhân keo tụ: quá trình phản ứng tạo bông cặn
• Trong xử lý nước, thường dùng phèn nhôm Al2(SO4)3, phèn sắt FeCl3, Fe2(SO4)3
và FeSO4 để keo tụ nước
100
Quá trình xử lý
Quá trình lắng:
La•ng là quá trı̀nh làm giảm hàm lươ
̣ ng cặn lơ lư
̉ ng trong nươ
́ c ba”ng cách:
• La•ng trọng lư
̣ c trong các be€ la•ng: các hạt cặn có tỷ trọng lơ
́ n hơn nươ
́ c ơ
̉ che~ độ
thủy lư
̣ c thı́ch hơ
̣ p sẽ la•ng xuo~ng đáy be€
• Ba”ng lư
̣ c ly tâm tác dụng vào hạt cặn trong các be€ la•ng ly tâm
• Ba”ng lư
̣ c đa€y no€i do các bọt khı́ dı́nh bám vào hạt cặn ơ
̉ các be€ tuye€n no€i
Quá trı̀nh la•ng còn làm giảm đươ
̣ c 90-95% vi trùng có trong nươ
́ c do vi trùng luôn
bị ha~p phụ và dı́nh bám vào các hạt bông cặn
101
Quá trình xử lý
Quá trình lọc:
• Lọc là quá trı̀nh không chı̉ giư
̃ lại các hạt
cặn lơ lư
̉ ng trong nươ
́ c có kı́ch thươ
́ c lơ
́ n
hơn kı́ch thươ
́ c các lo› ro›ng tạo ra giư
̃ a các
hạt lọc mà còn giư
̃ lại các hạt keo sa¡t, keo
hư
̃ u cơ gây ra độ đục và độ màu, có kı́ch
thươ
́ c nhỏ hơn nhie“u la“n kı́ch thươ
́ c các lo›
ro›ng nhưng có khả năng dı́nh ke•t và ha•p
thụ lên be“ mặt hạt lơ
́ p vật liệu lọc.
• Hiệu quả quá trı̀nh lọc phụ thuộc ra•t nhie“u
vào cơ
̃ hạt của lơ
́ p vật liệu lọc
• Phân loại:
▫ Be€ lọc chậm: lọc nươ
́ c có độ đục tha~p ≤
30mg/l và không phải pha phèn
▫ Be€ lọc nhanh (be€ lọc hơ
̉ và be€ lọc áp lư
̣ c) +
Be€ lọc tie~p xúc: lọc nươ
́ c đã pha phèn hoặc
có the€ lọc trư
̣ c tie~p không qua quá trı̀nh la•ng
102
Quá trình xử lý
Dùng than hoạt tính để hấp thụ chất gây mùi, màu của nước:
• Các hạt bột than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn, có khả năng hấp phụ
các phân tử khí và phân tử các chất ở dạng lỏng hòa tan trong nước làm
cho nước có mùi vị và màu, lên bề mặt của hạt than, sau khi loại các hạt
than này ra khỏi nước, nước được khử mùi vị và màu
• 2 phương pháp:
▫ Đưa nước sau xử lý theo dây chuyền công nghệ truyền thống vào lọc
trực tiếp qua bể lọc than hoạt tính
▫ Pha bột than hoạt tính đã tán nhỏ vào bể trộn cùng với phèn để hấp thụ
các chất hữu cơ gây mùi vị, màu của nước => tăng hiệu quả quá trình
keo tụ, lắng, lọc
• Chưa áp dụng ở VN do tốn kém và nguồn nước hiện tại chưa đến mức quá
xấu để áp dụng
103
Quá trình xử lý
Flo hóa nước để tăng hàm lượng flo trong nước uống:
• Đa số nguồn nước mặt đều có hàm lượng flo dưới tiêu chuẩn nước
dùng cho ăn uống nên cần phải pha thêm flo vào nước
104
Quá trình xử lý
Khử trùng nước:
• Để đảm bảo an toàn về mặt vi trùng học, nước trước khi cấp cho người
tiêu thụ phải được khử trùng
• Biện pháp:
▫ Đun sôi nước
▫ Dùng tia tử ngoại
▫ Dùng siêu âm
▫ Dùng các hóa chất có tác dụng diệt trùng cao: ozon, clo, các hợp chất của clo,
iod, KMnO4
• Dùng phổ biến nhất là clo và các hợp chất của clo do giá thành rẻ, dễ
kiếm và quản lý vận hành đơn giản
105
Quá trình xử lý
Ổn định nước:
• Là quá trình khử tính xâm thực của nước đồng thời cấy lên mặt trong
thành ống lớp màng bảo vệ để cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp
với vật liệu làm ống
• Tác dụng của màng bảo vệ:
▫ Chống gỉ cho ống thép và các phụ tùng trên đường ống
▫ Không cho nước hòa tan vôi trong thành phần ximang của lớp tráng mặt trong
ống gan và ống gang dẻo, mặt thành trong của các ống betong
• Hóa chất thường dùng để xử lý ổn định nước: hexametaphotphat, silicat
natri, soda, vôi
106
Quá trình xử lý

More Related Content

Similar to Chương 2 ctn dhbk dkslakdklwkdm sdmdks .pdf

quan ly chat luong nuoc tai Kenh Xang
quan ly chat luong nuoc tai Kenh Xangquan ly chat luong nuoc tai Kenh Xang
quan ly chat luong nuoc tai Kenh Xangnhóc Ngố
 
Nlnn 51 0_cap nuoc sinh hoat va cong nghiep18
Nlnn 51 0_cap nuoc sinh hoat va cong nghiep18Nlnn 51 0_cap nuoc sinh hoat va cong nghiep18
Nlnn 51 0_cap nuoc sinh hoat va cong nghiep18Phi Phi
 
Thuan loi kho khan tnn vn
Thuan loi kho khan tnn vnThuan loi kho khan tnn vn
Thuan loi kho khan tnn vnmnhtunguyen
 
Nuoc va ve_sinh_nong thon
Nuoc va ve_sinh_nong thonNuoc va ve_sinh_nong thon
Nuoc va ve_sinh_nong thonHung Pham Thai
 
Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan
Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoanCách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan
Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoanCARIBE VILLA VUNG TAU
 
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray _08310112092019
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray _08310112092019Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray _08310112092019
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray _08310112092019hanhha12
 
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray nataliej4
 
Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy nataliej4
 
4. Ngo Dinh Water Ressources Presentation V
4. Ngo Dinh Water Ressources Presentation V4. Ngo Dinh Water Ressources Presentation V
4. Ngo Dinh Water Ressources Presentation Vtranuyenca
 
De cuong ppnckhmt nhom dh10 mt (wetland và nuoc thai viet thang)
De cuong ppnckhmt nhom dh10 mt (wetland và nuoc thai viet thang)De cuong ppnckhmt nhom dh10 mt (wetland và nuoc thai viet thang)
De cuong ppnckhmt nhom dh10 mt (wetland và nuoc thai viet thang)Thu Thu
 
Powerpoint Nước
Powerpoint NướcPowerpoint Nước
Powerpoint NướcNhung Lê
 
Tài nguyên nước
Tài nguyên nướcTài nguyên nước
Tài nguyên nướcTruong Ho
 
Tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước ở việt nam
Tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước ở việt namTài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước ở việt nam
Tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước ở việt namTuấn Nguyễn
 
Nc qua trinh boi lap cua de gi
Nc qua trinh boi lap cua de giNc qua trinh boi lap cua de gi
Nc qua trinh boi lap cua de giNguyen Thanh Luan
 

Similar to Chương 2 ctn dhbk dkslakdklwkdm sdmdks .pdf (20)

quan ly chat luong nuoc tai Kenh Xang
quan ly chat luong nuoc tai Kenh Xangquan ly chat luong nuoc tai Kenh Xang
quan ly chat luong nuoc tai Kenh Xang
 
Nlnn 51 0_cap nuoc sinh hoat va cong nghiep18
Nlnn 51 0_cap nuoc sinh hoat va cong nghiep18Nlnn 51 0_cap nuoc sinh hoat va cong nghiep18
Nlnn 51 0_cap nuoc sinh hoat va cong nghiep18
 
Hoa ky thuat
Hoa ky thuatHoa ky thuat
Hoa ky thuat
 
Thuan loi kho khan tnn vn
Thuan loi kho khan tnn vnThuan loi kho khan tnn vn
Thuan loi kho khan tnn vn
 
Cơ sở lý luận và thực tiễn sử dụng bền vững tài nguyên nước.docx
Cơ sở lý luận và thực tiễn sử dụng bền vững tài nguyên nước.docxCơ sở lý luận và thực tiễn sử dụng bền vững tài nguyên nước.docx
Cơ sở lý luận và thực tiễn sử dụng bền vững tài nguyên nước.docx
 
Nuoc va ve_sinh_nong thon
Nuoc va ve_sinh_nong thonNuoc va ve_sinh_nong thon
Nuoc va ve_sinh_nong thon
 
lũ ống là gì.docx
lũ ống là gì.docxlũ ống là gì.docx
lũ ống là gì.docx
 
Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan
Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoanCách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan
Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan
 
Luận văn: Nghiên cứu tác động của các công trình khai thác, sử dụng tài nguyê...
Luận văn: Nghiên cứu tác động của các công trình khai thác, sử dụng tài nguyê...Luận văn: Nghiên cứu tác động của các công trình khai thác, sử dụng tài nguyê...
Luận văn: Nghiên cứu tác động của các công trình khai thác, sử dụng tài nguyê...
 
Tác động của khai thác, sử dụng tài nguyên nước trên sông Srêpôk
Tác động của khai thác, sử dụng tài nguyên nước trên sông SrêpôkTác động của khai thác, sử dụng tài nguyên nước trên sông Srêpôk
Tác động của khai thác, sử dụng tài nguyên nước trên sông Srêpôk
 
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray _08310112092019
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray _08310112092019Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray _08310112092019
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray _08310112092019
 
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray
Đồ Án Thiết Kế Đập Đất Hồ Chứa Nước Sông Ray
 
Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
 
Cơ sở lý luận về pháp luật kiểm soát ô nhiễm nguồn nước.docx
Cơ sở lý luận về pháp luật kiểm soát ô nhiễm nguồn nước.docxCơ sở lý luận về pháp luật kiểm soát ô nhiễm nguồn nước.docx
Cơ sở lý luận về pháp luật kiểm soát ô nhiễm nguồn nước.docx
 
4. Ngo Dinh Water Ressources Presentation V
4. Ngo Dinh Water Ressources Presentation V4. Ngo Dinh Water Ressources Presentation V
4. Ngo Dinh Water Ressources Presentation V
 
De cuong ppnckhmt nhom dh10 mt (wetland và nuoc thai viet thang)
De cuong ppnckhmt nhom dh10 mt (wetland và nuoc thai viet thang)De cuong ppnckhmt nhom dh10 mt (wetland và nuoc thai viet thang)
De cuong ppnckhmt nhom dh10 mt (wetland và nuoc thai viet thang)
 
Powerpoint Nước
Powerpoint NướcPowerpoint Nước
Powerpoint Nước
 
Tài nguyên nước
Tài nguyên nướcTài nguyên nước
Tài nguyên nước
 
Tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước ở việt nam
Tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước ở việt namTài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước ở việt nam
Tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước ở việt nam
 
Nc qua trinh boi lap cua de gi
Nc qua trinh boi lap cua de giNc qua trinh boi lap cua de gi
Nc qua trinh boi lap cua de gi
 

Chương 2 ctn dhbk dkslakdklwkdm sdmdks .pdf

  • 1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Khoa Kỹ thuật Xây Dựng TS. Trần Hải Yến – haiyen.tran@hcmut.edu.vn TS. Trần Hoàng Linh – tranhoanglinh@hcmut.edu.vn BÀI GIẢNG MÔN HỌC
  • 2. Chương 2: NGUỒN NƯỚC & XỬ LÝ NƯỚC 2.1 Nguồn nước 2.2 Công trình thu nước 2.3 Xử lý nước 2
  • 3. 2.1 Nguồn nước • Giới thiệu: ▫ Nước trong thiên nhiên thường được tồn tại ở hai dạng sau: nằm lộ thiên trên mặt đất và nằm ngầm dưới đất. ▫ Nước mưa sau khi rơi xuống mặt đất một phần thấm vào trong đất qua các tầng thấm nước và được giữ lại ở tầng không thấm nước tạo thành nguồn nước ngầm, phần nước còn lại chảy trên mặt đất theo địa hình thấp dần tập trung hình thành suối, ao, hồ, sông,… 3
  • 4. 2.1 Nguồn nước Giới thiệu: ▫ Trong kỹ thuật cấp nước người ta thường sử dụng hai loại nguồn nước ngọt: – Nguồn nước ngầm (mạch nông, mạch trung bình, mạch sâu) – Nguồn nước mặt (ao, hồ, sông ngòi) • Thiết kế hệ thống cấp nước, ▫ vấn đề có tầm quan trọng bậc nhất: chọn nguồn nước ▫ Nguồn nước sẽ quyết định tính chất, thành phần các hạng mục công trình, kinh phí đầu tư xây dựng và giá thành sản phẩm. • Lựa chọn nguồn nước cần phải dựa trên cơ sở kinh tế - kỹ thuật của các phương án 4
  • 5. 2.1 Nguồn nước Yêu cầu về nguồn nước (QCVN 01:2019/BXD - QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA QUY HOẠCH XÂY DỰNG): • Sản lượng nước có thể khai thác của nguồn nước (trừ vùng hải đảo và vùng núi cao) phải gấp tối thiểu 10 lần nhu cầu sử dụng nước. • Tỷ lệ đảm bảo lưu lượng tháng hoặc ngày của nguồn nước tối thiểu phải đạt 95% đối với đối với khu dân cư trên 50.000 người (hoặc tương đương); 90% đối với khu dân cư từ 5.000 đến 50.000 người (hoặc tương đương) và 85% đối với khu dân cư dưới 5.000 người (hoặc tương đương); 5
  • 6. 2.1.1 Nguồn nước ngầm Đặc điểm: • Nươ ́ c nga‡m là nươ ́ c na‰m trong đaŠt đươ ̣ c lọc và giư ̃ lại trong các lơ ́ p đaŠt chư ́ a nươ ́ c (thươ ̀ ng là: cát, sỏi, cuội,.. có cơ ̃ hạt và thành pha‡n khoáng chaŠt khác nhau.), đoŠi vơ ́ i nươ ́ c nga‡m có áp thươ ̀ ng na‰m giư ̃ a các lơ ́ p cản nươ ́ c (thươ ̀ ng là đaŠt sét, đaŠt thịt, v. v…) • Nguo‡n bo• cập cho nươ ́ c nga‡m: nươ ́ c mưa, nươ ́ c tư ̀ ho‡, ao, sông ngòi thaŠm qua các lơ ́ p đaŠt 6
  • 7. 2.1.1 Nguồn nước ngầm Đặc điểm: • Các trạng thái tồn tại của nước ngầm: ▫ Ở thể khí: cùng với không khí nằm trong các lỗ rổng của đất đá ▫ Ở thể bám chặt: bao quanh các hạt đất bằng một lớp rất mỏng, gắn chặt với đất bằng các lực dính, ở điều kiện bình thường không thể tách ra được ▫ Ở thể màng mỏng: nằm bao quanh các phần tử đất cát bằng lực phân tử, có thể di chuyển trong lòng đất dưới ảnh hưởng của lực phân tử nhưng không thể truyền được áp suất ▫ Nước mao dẫn: chứa đầy trong các lỗ hổng nhỏ của đất, chịu tác dụng của sức căng mặt ngoài và trọng lực. Nước mao dẫn có thể di chuyển trong đất và có thể truyền được áp suất. Vùng nước mao dẫn nằm trên mực nước trọng lực ▫ Nước trọng lực hay nước thấm: chứa đầy trong các lỗ hổng của đất, chuyển động dưới tác dụng của trọng lực và có thể truyền được áp suất • Trong các dạng tồn tại của nước ngầm đã nêu trên, chỉ có nước thấm là có trữ lượng đáng kể và có khả năng khai thác được 7
  • 8. 2.1.1 Nguồn nước ngầm Phân loại: • Theo vị trí tồn tại so với mặt đất: ▫ Nước ngầm mạch nông: nằm ngay trong tầng đất trên mặt, thường ở độ sâu từ 3m – 10m, không áp. Lưu lượng, nhiệt độ, và các tính chất khác của nó chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường bên ngoài. Dao động mực nước giữa các mùa khá lớn ( 2m – 4m ), trữ lượng ít và có độ nhiễm bẩn lớn ▫ Nước ngầm ở độ sâu trung bình: nằm ở độ sâu không lớn so với mặt đất (H = 10m – 20m), thường là nước ngầm không áp, đôi khi có áp cục bộ. Tính chất của loại nước ngầm này tương tự như nước ngầm mạch nông nhưng chất lượng tốt hơn, nó thường sử dụng để cấp nước ▫ Nước ngầm mạch sâu: mạch nước ngầm có chiều sâu H > 20m, nằm trong các tầng chứa nước chất lượng nước tương đối tốt và có trữ lượng nước phong phú 8
  • 9. 2.1.1 Nguồn nước ngầm Phân loại: • Theo áp lực: ▫ Nước ngầm không áp: lớp nước nằm trên tầng cản nước đầu tiên, thường có độ sâu không lớn nên chất lượng nước không được tốt lắm. Phía trên lớp nước thấm được giới hạn bởi mặt tự do và áp suất tại mọi điểm trên mặt tự do này đều bằng nhau 10 Mực nước tĩnh Q
  • 10. 2.1.1 Nguồn nước ngầm Phân loại: • Theo áp lực: ▫ Nước ngầm bán áp: là lớp nước nằm ở tầng bán thấm nước và được bổ cập từ tầng chứa nước ở phía trên nên có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm của tầng này. 11 Q Mực nước tĩnh
  • 11. 2.1.1 Nguồn nước ngầm Phân loại: • Theo áp lực: ▫ Nước ngầm có áp: là lớp nước nằm giữa hai tầng cản nước thường nằm ở độ sâu tương đối lớn nên đã được lọc sơ bộ khi thấm qua các lớp đất và ít chịu ảnh hưởng của môi trường bên ngoài. Nên chất lượng tốt hơn so với nước ngầm không áp. 12 Q Mực nước tĩnh
  • 12. 2.1.1 Nguồn nước ngầm Phân loại: • Theo nhiệt độ: ▫ Nước lạnh: nước có nhiệt độ < 200 ▫ Nước ấm: nước có nhiêt độ: 200 - 400 ▫ Nước nóng: nước có nhiệt độ > 400 • Theo thành phần hóa học: ▫ Nước ngọt ▫ Nước lợ ▫ Nước mặn 13
  • 13. 2.1.1 Nguồn nước ngầm Ưu khuyết điểm : • Ưu điểm: ▫ Độ nhiễm bẩn ít, trong sạch ▫ Xử lý đơn giản nên giá thành rẻ ▫ Có thể xây dựng phân tán nên đường kính ống dẫn nhỏ ▫ Đảm bảo an toàn cấp nuớc • Khuyết điểm: ▫ Thăm dò, khai thác khó khăn ▫ Thường bị nhiễm sắt, nhiễm mặn nhất là các vùng ven biển ▫ Trữ lượng khai thác hạn chế 14
  • 14. 2.1.2 Nguồn nước mặt SÔNG • Là nguồn nước mặt chủ yếu dùng trong cấp nước. • Trữ lượng nước sông rất lớn. • Độ dao động mực nước lớn. • Độ đục cao (hàm lượng cặn lớn). • Dễ bị ô nhiễm. • Thăm dò và khai thác dễ dàng. 15
  • 15. SUỐI • Nguồn cấp nước quan trọng cho đồng bào Miền Núi. • Không ổn định về chất lượng, lưu lượng, vận tốc dòng chảy giữa mùa khô và mùa lũ. • Mùa lũ: Nước suối thường đục, cuốn theo nhiều cành cây khô, rác, cát sỏi … Dễ bị nhiễm bẩn. • Mùa khô:Nước suối thường trong những mực nước ít. • Nếu dùng trong cấp nước thì phải sử dụng đập trữ nước. 16
  • 17. • Nươ ́ c ho‡ thươ ̀ ng trong, có hàm lươ ̣ ng cặn nhỏ. • Các ho‡ lơ ́ n, ven ho‡ có sóng nên nươ ́ c ven ho‡ thươ ̀ ng đục. • Nươ ́ c ho‡ thươ ̀ ng có màu, có mùi và de£ bị nhie£m ba•n. 18
  • 18. 2.1.3 Lựa chọn nguồn nước Theo QCVN 01:2019/BXD - QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA QUY HOẠCH XÂY DỰNG: • Đảm bảo yêu cầu về trữ lượng, lưu lượng và chất lượng nước; • Đảm bảo tiết kiệm tài nguyên nước, đáp ứng yêu cầu tối thiểu về tiện nghi đối với việc sử dụng nước; 20
  • 19. 21 Nhiều nguồn nước -> phân tích kinh tế kỹ thuật -> chọn phương án • Lưu lượng bảo đảm: nhu cầu trước mắt và tương lai theo bậc tin cậy cấp nước • Nguồn nước phải có lưu lượng trung bình nhiều năm theo tần suất yêu cầu của đối tượng yêu cầu • Chất lượng nước: chọn nguồn nước dễ xử lý, ít dung hóa chất, đáp ứng yêu cầu vệ sinh theo TCXD 33-2006 • Gần nơi tiêu thụ, có sẵn thế năng để tiết kiệm năng lượng • Không gây trở ngại cho các nhu cầu dùng nước khác • Chi phí thi công, quản lý, vận hành nhỏ • Khả năng bảo vệ nguồn nước • Tuân theo các quy định của cơ quan quy hoạch và quản lý nguồn nước 2.1.3 Lựa chọn nguồn nước
  • 20. 22 Công trình thu nuớc mặt ngoài chức năng lấy nước còn có nhiệm vụ xử lý sơ bộ qua song chắn và luới chắn rác Do vị trí tồn tại và tính chất nguồn bổ cập mà nguồn nước mặt có những đặc thù riêng, khác hẳn với nguồn nuớc ngầm Chịu ảnh hưởng trực tiếp của các điều kiện môi trường bên ngoài và tác động do sự hoạt động của con người.
  • 21. 23 Khi tính toán công trình thu nước mặt cần quan tâm đến một số vấn đề : • Tỉ lệ giữa lưu lượng thu và lưu lượng nước sông không quá 15%. Nếu lượng nước thu vào lớn quá sẽ gây ảnh hưởng đến chế độ thủy văn của sông. • Chế độ thủy văn trên sông ảnh hưởng nhiều đến kết cấu và cách thu nước của công trình. Trước hết cần quan tâm đến MNmax, MNmin, tình hình biến động của dòng chảy và bồi lắng phù sa để chọn vị trí cửa thu nước hợp lý. Các sông ở gần biển cần xét đến sự ảnh hưởng của thủy triều.
  • 22. 24 Khi tı́nh toán công trı̀nh thu nươ ́ c mặt cần quan tâm đến một số vấn đề : • Cấu tạo địa chất bờ sông và lòng sông có ảnh hưởng đến vị trí và kết cấu của công trình. Tùy theo độ bền vững và ổn định của đất mà quyết định sử dụng công trình thu kiểu kết hợp hay phân ly với nhà máy bơm. • Cùng một nguồn nước nhưng có thể có nhiều mục đích khác nhau nên cần kết hợp hài hòa các mục đích sử dụng nước với nhau.
  • 23. 25 Dạng mặt cắt ngang sông ảnh hưởng rất lớn đến kiểu loại công trình thu.
  • 24. 26 ü Thươ ̀ ng chọn ơ ̉ thươ ̣ ng nguoxn so vơ ́ i khu dân cư và công nghiệp. Caxn bảo đảm các yêu caxu sau: ü Bảo đảm la~y đủ lươ ̣ ng nươ ́ c yêu caxu cho trươ ́ c ma•t và tương lai có cha~t lươ ̣ ng to~t và có điexu kiện bảo vệ nguoxn nươ ́ c. ü Che~ độ thủy lư ̣ c nguoxn nươ ́ c thuận dòng ü Bơ ̀ sông, lòng sông o€n định. ü Địa cha~t to~t ü Gaxn nơi tiêu thụ, nguoxn điện, giao thông,… ü Quản lý,vận hành thuận lơ ̣ i. *** Trên đoạn sông cong nên bo~ trı́ ơ ̉ 1/3 đoạn cuối bờ sông lõm.
  • 25. 27 Thông thường có thể phân loại theo các yếu tố sau: ü Theo nguồn thu: Kênh, sông, hồ chứa,… ü Theo tính chất xây dựng: cố định, nổi, di động. ü Theo thời gian phục vụ: lâu dài, tạm thời. ü Theo vị trí lấy nước: ven bờ, xa bờ. ü Theo cách bố trí công trình: riêng biệt (phân li), kết hợp ü Theo kiểu vịnh
  • 26. 28 Áp dụng khi bờ sông dốc sâu và nước trong Công trình thu nước và nhà máy bơm có thể bố trí kết hợp khi bờ có địa chất tốt hoặc bố trí tách biệt khi có bờ đất xấu
  • 27. 29 LOẠI KẾT HỢP Thường có thể bố trí theo các sơ đồ sau: • Gian máy được bố trí cao hơn mực nước thấp nhất trong gian hút. Công trình loại này được sử dụng với nền đất chắc, ổn định. Khi vận hành máy bơm phải mồi nuớc • Gian máy có cao độ sàn bằng cao độ đáy công trình thu, thường có chiều cao hút Hs < 0 nên khi vận hành máy bơm không cần mồi nước. Loại này có khối lượng xây dựng lớn và điều kiện địa chất kém hơn loại trên. • Gian máy bơm kết hợp với gian thu và gian hút nước có 2 trường hợp: • Dao động mực nước sông nhỏ, sàn động cơ bố trí cao hơn mực nước lớn nhất và có chiều cao hút Hs £ Hckcp (chiều cao chân không cho phép) • Dao động mực nước lớn, sử dụng loại bơm chìm. Công trình thu loại này có khối lượng giảm hơn nhiều so với 2 loại trên.
  • 28. 30 LOẠI KẾT HỢP a. Áp dụng khi đất chắc
  • 29. 31 LOẠI KẾT HỢP b. Áp dụng khi đất lún không đều với máy bơm đặt ngang
  • 30. 32 LOẠI KẾT HỢP c. Áp dụng khi đất lún không đều với máy bơm đặt đứng
  • 31. 33 LOẠI PHÂN BIỆT Do điều kiện địa chất nên nhà máy bơm nên phải đặt lùi xa vào trong bờ Trong điều kiện cho phép nên bố trí NMB càng gần công trình thu càng tốt, vì sẽ góp phần nâng cao cao trình sàn gian máy.
  • 32. 34 Nếu ở bờ sông mực nước quá nông, bờ sông thoải, mực nước dao động lớn người ta thường lấy nước ở giữa lòng sông. Nước được lấy vào từ cửa thu (họng thu) ở giữa lòng sông và dẫn qua ống tự chảy vào công trình thu nước nằm ở sát bờ. Nhà máy bơm có thể bố trí kết hợp hoặc tách biệt công trình thu. Theo cách dẫn nước về ngăn thu nước, công trình có thể chia làm bốn loại như sau: + Loại dùng ống tự chảy + Loại dùng ống xi phông + Loại kết hợp thu nước xa bờ và ven bờ + Loại bơm trực tiếp
  • 33. 35 Thường được sử dụng khi bờ sông thoải, độ sâu đặt ống không lớn lắm. Nếu dao động mực nước giữa 2 mùa lớn, có thể bố trí 2 họng thu ở 2 độ cao khác nhau.
  • 34. 36
  • 35. 37
  • 36. 38 Khi lưu lượng của công trình nhỏ, nước sông tương đối sạch và ít rác có thể dùng bơm hút trực tiếp nước sông. Loại này có ưu điểm là chi phí xây dựng thấp. Nhưng do mực nước sông dao động và ống hút dài nên gian đặt máy bơm thấp hơn mặt đất nhiều để bảo đảm điều kiện hút nuớc của máy bơm. Việc quản lý ống hút có khó khăn hơn.
  • 37. 39 Khi cần thu nước nhiều mà sông có nhiều phù sa thì người ta thường cho nước sông chảy vào một cái vịnh hình lòng chảo có tác dụng lắng sơ bộ hoặc ở các sông có tàu thuyền qua lại nhiều không cho phép đặt công trình thu nước ở lòng sông
  • 38. 40 Các vịnh được tạo nên bằng cách: + Đắp một đoạn đê quai ra ngoài sông + Đào vào bờ sông Vịnh có thể bố trí: + Thuận dòng khi sông ít vật trôi nổi nhưng nước đục. + Ngược dòng khi nước sông có nhiều rác, vật trôi. Ở những sông không đủ độ sâu lấy nước cũng có thể ứng dụng công thu nước kiểu vịnh để làm tăng thêm chiều sâu tại chổ lấy nước. Trong trường hợp này nên bố trí đáy vịnh sâu hơn đáy sông từ 1,0m – 1,5m. Chế độ nước chảy vào vịnh có thể chia làm 2 dạng : + Trạng thái phân chia + Trạng thái trao đổi
  • 39. 41
  • 40. 42 Thường được sử dụng cho những điểm cấp nước tạm thời, có lưu lượng nhỏ và ở những nơi có có mực nước dao động nhiều. Ở những công trình này máy bơm hút nước trực tiếp từ sông. Máy bơm có thể đặt trên thuyền, xà lan hoặc goòng di động. Toàn bộ công trình được nâng hoặc hạ xuống theo sự dao động của mực nước sông nên chiều cao hút địa hình của bơm gần như không thay đổi.
  • 41. 43 Công trı̀nh thu nươ ́ c no•i
  • 42. 44 Công trình thu nước di động
  • 43. 45
  • 44. 46
  • 45. 47 Theo các loại nước ngầm và cách thu nước, công trình thu nước ngầm có thể chia thành các loại : • Giếng khơi • Đường hầm thu nước • Giếng khoan • Công trình thu nước ngầm mạch lộ thiên • Công trình thu nước thấm Khi tính toán cần chú ý phân biệt: giếng hoàn chỉnh là giếng có vách và phần thu xuyên hết tầng ngậm nước và giếng không hoàn chỉnh là giếng có vách và phần thu không xuyên hết tầng ngậm nước.
  • 46. 48 • Là công trình thu nước ngầm mạch nông • Thường không có áp hoặc có áp lực yếu • Đường kính D=0,8 – 2,0m • Chiều sâu H=3 – 20m
  • 47. 50 Cấu tạo: gồm có: • Hệ thống ống thu nước (bằng sành hoặc bêtông có lỗ d=8mm hoặc khe rộng 10 – 100mm, ngoài ra có thể xếp đá dăm, đá tảng) nằm ngang đặt trong lớp chứa nước, có độ dốc để nước tự chảy về giếng tập trung • Giếng tập trung • Giếng thăm: trên đường hầm thu nước, khoảng 25 – 50m và tại những vị trí đường hầm đổi hướng thì cần bố trí giếng thăm để kiểm tra nước chảy • Đường hầm có thể bố trí kiểu hoàn chỉnh hoặc không hoàn chỉnh.
  • 48. 51
  • 49. 52
  • 50. 53 • là công trình thu nước ngầm mạch sâu với công suất lớn từ 5– 500 l/s • chiều sâu từ vài chục đến vài trăm mét và có đường kính D=100 – 600 mm
  • 51. Gie~ng khoan hoàn chı̉nh, khai thác nươ ́ c ngaxm không áp, đáy gie~ng khoan đe~n taxng cản nươ ́ c đaxu tiên Gie~ng khoan không hoàn chı̉nh, khai thác nươ ́ c ngaxm không áp, đáy giexng na”m cao hơn taxng cản nươ ́ c Gie~ng khoan hoàn chı̉nh, khai thác nươ ́ c ngaxm có áp Gie~ng khoan không hoàn chı̉nh, khai thác nươ ́ c ngaxm có áp 54
  • 52. a: Giếng khoan hoàn chỉnh, khai thác nước ngầm không áp, đáy giếng khoan đến tầng cản nước đầu tiên b: Giếng khoan không hoàn chỉnh, khai thác nước ngầm không áp, đáy giềng nằm cao hơn tầng cản nước c: Giếng khoan hoàn chỉnh, khai thác nước ngầm có áp d: Giếng khoan không hoàn chỉnh, khai thác nước ngầm có áp 55 a b c d
  • 53. a: Ống vách nối với ống lọc bằng đai liên kết b: Ống vách nối với ống lọc bằng côn nối 1. Miệng giếng 2. Ống vách 3. Đai liên kết 4. Ống lọc 5. Ống lắng 6. Côn nối 56 a b
  • 54. Cửa giếng (miệng giếng): dùng để theo dõi, kiểm tra sự làm việc của giếng. Trên cửa giếng (hoặc trong giếng) đặt máy bơm và ống đẩy đưa nước vào công trình xử lý, bên trên là trạm bơm (trường hợp máy bơm đặt bên trên). Thân giếng: (còn gọi là oŠng vách) là các oŠng noŠi vơ ́ i nhau. O® ng vách có nhiệm vụ choŠng nhie£m ba•n và choŠng sụt lơ ̉ gieŠng. Bên trong oŠng vách phía trên là máy bơm (bơm trục đư ́ ng hoặc bơm chı̀m). 57
  • 55. Ống lọc: còn gọi là bộ phận lọc của gie•ng khoan, đặt trư ̣ c tie•p trong lơ ́ p đa•t chư ́ a nươ ́ c đe• thu nươ ́ c vào gie•ng và ngăn không cho bùn cát chui vào gie•ng. O’ ng lọc đươ ̣ c che• tạo theo nhie“u kie•u khác nhau tùy thuộc vào độ lơ ́ n của hạt đa•t trong ta“ng chư ́ a nươ ́ c. 58
  • 56. Nếu tầng chứa nước là hạt thô (cuội, sỏi) có thể dùng ống lọc trần, nó bao gồm một ống bằng thép có khoan lỗ với đường kính lỗ khoan từ 5 ÷ 25mm, chiều dài ống gấp từ 15 ÷ 20 lần đường kính, cũng có thể sẻ các khe có chiều rộng từ 20 – 30mm để thu nước thay cho các lỗ khoan. Khi tầng chứa nước là cát hạt nhỏ (cỡ hạt từ 0,5 ÷ 1mm) bên ngoài ống là lớp dây đồng ngăn cách có đường kính từ 2 ÷ 6mm quấn theo hình xoắn ốc và ngoài cùng bọc lưới đan bằng dây đồng hoặc thép không gỉ có đường kính từ 0,25 ÷ 1mm. Nếu tầng chứa nước là cát mịn thì ngoài việc phải bọc lưới còn phải bọc thêm sỏi phía ngoài của ống lọc. 59
  • 57. Ống lắng: ở cuối ống lọc, dài khoảng 2 ÷ 10m để giữ lại cạn cát đã chui vào giếng. Khi tháo rửa giếng cặn này sẽ đước lấy lên khỏi giếng. Để tránh nhiễm bẩn cho giếng bởi nước mặt thấm vào, người ta thường bọc đất sét xung quang ống vách dày khoảng 0,5m với chiều sâu tối thiểu là 3m kể từ mặt đất xuống. 60
  • 58. Muốn tính toán lưu lượng của nước giếng khoan thì điều đầu tiên phải tiến hành khoan thăm dò và bơm nước thí nghiệm để xác định các thông số của đất, của giếng. 61
  • 59. Để giếng khoan làm việc ổn định đảm bảo thu được nước có chất lượng tốt và đủ lưu lượng yêu cầu. Cần đảm bảo các yêu cầu sau: + Trên cơ sở phân tích tầng chứa nước để chọn tầng chứa nước hợp lý và triệt để khai thác khả năng của tầng chứa nước (chiều dày lớn, hệ số thấm lớn, chất lượng nước tốt và không nằm sâu lắm). + Giếng cần phải làm việc ổn định: mực nước động, thành phần hóa học và vi sinh vật ổn định trong thời gian khai thác nước. 62
  • 60. + Có khả năng chống nhiễm bẩn đối với giếng và tầng chứa nước. + Ống vách phải có đủ bền về lực và ăn mòn. Đường kính ống vách phải phù hợp với kết cấu giếng, phương pháp khoan và đủ để lắp đặt máy bơm. + Ống lọc cần được lựa chọn kiểu loại và tính toán kết cấu một các hợp lý. 63
  • 61. q Dựa vào tài liệu thăm dò, xây dựng mặt cắt địa chất với đầy đủ các đặc trưng về địa chất và địa chất thủy văn q Lựa chọn tầng chứa nước và xác định độ sâu giếng khoan q Dựa vào lưu lượng yêu cầu, sơ bộ chọn số lượng giếng, sơ đồ bố trí giếng và khoảng cách giữa các giếng, lưu lượng thiết kế của mỗi giếng. q Tính toán ống lọc: bao gồm chọn kiểu loại và xác định chiều dài, đường kính ống. q Xác định khả năng cung cấp nước của giếng q Xác định đường kính ống vách thích hợp q Thiết kế phần cách ly và bảo vệ 64
  • 62. 65
  • 63. 66
  • 64. 67
  • 65. 68
  • 66. 69 q Xử lý nguồn nước ô nhiễm là việc dùng các biện pháp kỹ thuật và công nghệ đưa ra khỏi nguồn nước những thành phần vật chất gây ô nhiễm, hoặc giảm nồng độ vật chất ô nhiễm xuống dưới mức cho phép, sao cho không còn tác động gây ô nhiễm.
  • 67. 70 Mục đích •Cung cấp lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hóa học, vi trùng học để thỏa mãn nhu cầu về ăn uống sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất… •Cung cấp nước có chất lượng tốt, không chứa các chất gây vẩn đục, gây màu, mùi, vị cho nước •Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng à Thỏa mãn QCVN 01-1:2018/BYT, QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SẠCH SỬ DỤNG CHO MỤC ĐÍCH SINH HOẠT (National technical
  • 68. 71 gây bệnh không gây bệnh Dễ xử lý Nước thô
  • 69. Các chỉ tiêu về chất lượng nước • Các chỉ tiêu vật lý: nhiệt độ, màu, mùi, vị, độ da£n điện, độ phóng xạ, độ cư ́ ng, độ đục, chaŠt cặn lơ lư ̉ ng... • Các chỉ tiêu hóa học: độ pH, các chı̉ soŠ BOD, COD, ôxy hòa tan DO, da‡u mơ ̃ , clorua, sunphat, amôn, nitrat, photphat, các nguyên toŠ vi lươ ̣ ng, kim loại nặng, thuoŠc trư ̀ sâu, các chaŠt ta•y rư ̉ a và nhie‡u chaŠt độc hại khác. • Các chỉ tiêu sinh học: Coliform, Faecal streptococci, to•ng soŠ vi khua•n hieŠu khı́, kỵ khı́.. 72
  • 70. 1. Chỉ tiêu vật lý: • Độ đục: nước có độ đục cao tức là nước có nhiều tạp chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và cả các chất hòa tan nên khả năng truyền ánh sáng của nước giảm đi. - Độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được, gọi là độ trong, ở độ sâu đó người ta có thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn • Độ màu: nước nguyên chất không màu, nước có màu là do các chất bẩn hòa tan trong nước tạo nên. VD: các hợp chất sắt không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các loài thủy sinh tạo cho nước có màu xanh lá cây… 73
  • 71. Chỉ tiêu vật lý: • Độ cứng: là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi, magie có trong nước. - Khi tính theo hàm lượng CaCO3 trong nước, chia làm 3 loại: nước mềm chứa < 50 mg CaCO3/l, nước thường chứa đến 150 mg CaCO3/l, nước cứng chứa > 300 mg CaCO3/l • Độ phóng xạ: nước nhiễm phóng xạ do sự phân hủy phóng xạ trong nước thường có nguồn gốc từ các nguồn nước thải. - Phóng xạ gây nguy hại cho sự sống nên độ phóng xạ trong nước thường được xem là 1 trong những chỉ tiêu quan trọng về chất lượng nước 74
  • 72. 1. Chỉ tiêu vật lý: • Chất rắn trong nước: là các chất không hòa tan trong nước, gồm chất rắn vô cơ (các muối hòa tan, chất rắn không tan như huyền phù, đất cát…), chất rắn hữu cơ (các VSV, VK, ĐV nguyên sinh, tảo và các rắn hữu cơ vô sinh như phân rác, chất thải công nghiệp…) Các khái niệm: - Tổng hàm lượng cặn lơ lửng TSS (total suspended solid): trọng lượng khô tính bằng milligram của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 103oC tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị mg/l - Cặn lơ lửng SS (suspended solid): phần trọng lượng khô tính bằng milligram của phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít mẫu nước qua phễu, sấy khô ở 103oC- 1055oC tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị mg/l 75
  • 73. 1. Chỉ tiêu vật lý: • Chất rắn trong nước: Các khái niệm: - Chất rắn hòa tan DS (dissolved solid): ba‰ng hiệu giư ̃ a to•ng lươ ̣ ng cặn lơ lư ̉ ng TSS và cặn lơ lư ̉ ng SS: DS = TSS - SS - Chất rắn bay hơi VS (volatile solid): pha‡n maŠt đi khi nung ơ ̉ 550oC trong 1 thơ ̀ i gian nhaŠt định. Pha‡n maŠt đi là chaŠt raµn bay hơi, pha‡n còn lại là chaŠt raµn không bay hơi 76
  • 74. 1. Chỉ tiêu vật lý: • Mùi vị của nước: Các chất khí và chất hòa tan trong nước làm cho nước cơ mùi vị. - Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng của các hóa chất hòa tan trong nó như mùi ammoniac, mùi sunfua hydro. - Nước có thể có vị mặn, ngọt, chát… tùy theo thành phần và hàm lượng các muối hòa tan trong nước - Có 3 nhóm chất gây mùi vị trong nước: - Chất gây mùi vị có nguồn gốc vô cơ: NaCl, MgSO4 gây vị mặn, muối đồng gây mùi tanh, các chất gây tính kiềm, tính axit của nước, mùi clo do Cl2, ClO2 hoặc mùi trứng thối H2S - Các chất gây mùi có nguồn gốc hữu cơ trong chất thải công nghiệp, chất thải mạ, dầu mỡ, phenol… - Các chất gây mùi từ quá trình sinh hóa, các hoạt động của VK, rong tảo 77
  • 75. 2. Chỉ tiêu hóa học: Thành phần hóa học: các chất bẩn trong nước có các tính chất hóa học khác nhau, được chia thành 2 nhóm: • Thành phần vô cơ: cát, sét, xỉ, mangan, axit vô cơ, kiềm vô cơ, các ion của các muối phân ly • Thành phần hữu cơ: các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã bài tiết: • Các hợp chất chứa nitơ: urê, protein, amin, acid amin • Các hợp chất nhóm hydratcarbon: mỡ, xà phòng, cellulose • Các hợp chất có chứa phospho, lưu huỳnh 78
  • 76. 2. Chỉ tiêu hóa học: • Độ pH của nước: Trong môi trường của riêng mình, 1 phần các phân tử nước phân ly theo phản ứng: H2O à H+ + OH- Nồng độ các ion H+ và OH- là các đại lượng biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Nước tinh khiết ở 25oC có nồng độ ion H+ bằng nồng độ ion OH- : [H+] = [OH-] = 10-7 mol/l Trong thực tế, tính axit cũng như tính kiềm của nước ít khi biểu thị bằng nồng độ các ion H+ hoặc ion OH- theo mol/l mà được biểu thị bằng đại lượng pH: pH = -lg[H+] Tính chất của nước được xác định theo pH: pH = 7: nước trung tính, pH > 7: nước có tính kiềm, pH < 7: nước có tính axit 79
  • 77. 2. Chỉ tiêu hóa học: • DO: lươ ̣ ng oxy hoà tan trong nươ ́ c ca“n thie•t cho sư ̣ hô ha•p của các sinh vật nươ ́ c (cá, lươ ̃ ng the•, thuỷ sinh, côn trùng v.v...) ▫ khi no“ng độ DO tha•p, các loài sinh vật nươ ́ c giảm hoạt động hoặc bị che•t. ▫ là một chı̉ so• quan trọng đe• đánh giá sư ̣ ô nhie›m nươ ́ c của các thuỷ vư ̣ c. • BOD: nhu ca“u ôxy sinh hóa hay nhu ca“u ôxy sinh học ▫ là chı̉ so•, phương pháp đươ ̣ c sư ̉ dụng đe• xác định xem các sinh vật sư ̉ dụng he•t ôxy trong nươ ́ c nhanh hay chậm như the• nào ▫ là chı̉ tiêu dùng đe• tı́nh toán công trı̀nh xư ̉ lý sinh học ▫ Thơ ̀ i gian ca“n thie•t đe• thư ̣ c hiện quá trı̀nh sinh hóa phụ thuộc no“ng độ nhie›m ba•n, có the• 1, 2, 3, 4, 5… 20 ngày hay lâu hơn nư ̃ a • COD: nhu ca“u ôxy hóa học ▫ là lươ ̣ ng oxy ca“n thie•t đe• oxy hoá các hơ ̣ p cha•t hoá học trong nươ ́ c bao go“m cả vô cơ và hư ̃ u cơ 80
  • 78. 2. Chỉ tiêu hóa học: • Các hợp chất của nitơ: là kết quả của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và trong các nguồn phân bón mà con người trực hay gián tiếp đưa vào nguồn nước. Các hợp chất này thường tồn tại dưới dạng ammoniac, nitrit, nitrat và nguyên tô nitơ N2. - Tùy theo mức độ có mặt của các hợp chất nitơ mà có thể biết được mức độ ô nhiễm nguồn nước • Các hợp chất photphat: khi nguồn nước bị nhiễm bẩn phân rác và các hợp chất hữu cơ, quá trình phân hủy sẽ giải phóng ion PO4 2-. Khi nước có hàm lượng photphat cao, sẽ thúc đẩy quá trình phú dưỡng. - Phú dưỡng là một phản ứng của hệ sinh thái khi quá nhiều chất dinh dưỡng như nitrat và photphat từ các loại phân bón hoặc nước cống rãnh bị thải vào môi trường nước. 81
  • 79. 2. Chỉ tiêu hóa học: • Một số các chỉ tiêu khác: khí hydrosunfua H2S, các hợp chất của axit cacbonic, sắt và mangan, các hợp chất axit silic, các hợp chất clorua, các hợp chất sunfat, các hợp chất florua, các hợp chất iođua… 82
  • 80. 3. Chỉ tiêu sinh học: • Vi trùng gây bệnh: các vi trùng trong nước gây bệnh lỵ, thương hàn, dịch tả, bại liệt… Nguồn gốc: các nguồn nhiễm bẩn phân rác, chất thải người và ĐV. ▫ Trong chất thải của người và ĐV luôn có vi khuẩn E.coli sinh sống và phát triển. ▫ Sự có mặt của E.coli trong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi chất thải của người và ĐV. ▫ Đặc tính của E.coli có khả năng tồn tại cao hơn các loài vi trùng gây bệnh khác, do đó sau khi xử lý nếu nước không còn thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vị trùng khác đã bị tiêu diệt hết. ▫ Người ta phân biệt trị số E.coli và chỉ số E.coli: – Trị số E.coli: đơn vị thể tích nước có chứa 1 vi khuẩn Ecoli – Chỉ số E.coli: số lượng vi khuẩn E.coli có trong 1 lít nước 83
  • 81. 3. Chỉ tiêu sinh học: • Các loại rong tảo: ▫ Các loại rong tảo phát trie•n trong nươ ́ c làm cho nươ ́ c nhie›m ba•n cha•t hư ̃ u cơ và làm cho nươ ́ c có màu xanh ▫ Các loại gây hại chủ ye•u, khó loại trư ̀ : nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào ▫ Nguyên nhân sư ̣ phát trie•n của tảo: do có sư ̣ to“n tại của các cha•t dinh dươ ̃ ng như NH4 +. NH3, N2, PO4 3- … trong nươ ́ c và nhơ ̀ ánh sáng mặt trơ ̀ i chie•u vào nguo“n nươ ́ c. ▫ Tác hại: ta¡c be• lọc o•ng da›n, hệ tho•ng, gây tı̀nh trạng thư ̀ a, thie•u oxy trong nươ ́ c, tạo ra cha•t gây mùi vị trong nươ ́ c, tăng no“ng độ các cha•t hư ̃ u cơ trong nươ ́ c, tạo các cha•t độc hại trong nươ ́ c 84
  • 82. Dấu hiệu nguồn nước bị nhiễm bẩn • Xuất hiện chất nổi trên bề mặt và cặn lắng ở đáy, • Thay đổi tính chất vật lý: độ trong suốt, màu sắc, mùi vị … • Thay đổi thành phần hóa học về số lượng chất hữu cơ, chất khoáng và phản ứng với chất độc hại. • Lượng ôxy hòa tan giảm xuống. • Thay đổi hình dạng và số lượng vi trùng gây bệnh và truyền bệnh. 88
  • 83. Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt và nước ngầm Sơ đồ công nghệ xử lý nước = • Thao tác (lọc qua lươ ́ i, thoáng khı́, trộn la›n, ke•t dı́nh, la¡ng, lọc,…) • Quy trı̀nh (thêm keo tụ, khư ̉ trùng, ke•t tủa, oxit hóa, …) => đạt đươ ̣ c mục đı́ch xư ̉ lý định sa¤n Sơ đồ dựa vào: • Tı́nh cha•t lý, hóa và sinh học của nguo“n nươ ́ c • Mục tiêu xư ̉ lý nươ ́ c Hai nguồn chất bẩn chính sau quá trình xử lý nước: • Bùn ơ ̉ be• la¡ng • Nươ ́ c rư ̉ a be• lọc do vật liệu tư ̀ nguo“n nươ ́ c và các hóa cha•t thêm vào trong quá trı̀nh xư ̉ lý tạo nên 89
  • 84. Sơ đồ thông dụng của một dây chuyền xử lý nước mặt 90 https://www.youtube.com/watch?v=0_ZcCqqpS2o&t=248s
  • 85. 91 Raw Water Flash Mixer Flocculator Clarifier Sand Filter Chlorine Contactor Cl2 Coagulant Polymer Clean Water Coâng ngheä ñieån hình xöû lyù nöôùc maët Sơ đồ thông dụng của một dây chuyền xử lý nước mặt
  • 86. 92 Coâng ngheä ñieån hình xöû lyù nöôùc ngaàm Aeration Tower Raw Water Lime Sơ đồ thông dụng của một dây chuyền xử lý nước ngầm
  • 87. Hồ chứa và lắng sơ bộ: Tạo đie“u kiện thuận lơ ̣ i cho quá trı̀nh tư ̣ làm sạch: • la¡ng bơ ́ t cặn lơ lư ̉ ng, • giảm lươ ̣ ng vi trùng do tác động của các đie“u kiện môi trươ ̀ ng, • thư ̣ c hiện các phản ư ́ ng oxy hóa do tác dụng của oxy hòa tan trong nươ ́ c, • làm nhiệm vụ đie“u hòa lưu lươ ̣ ng giư ̃ a dòng chảy tư ̀ nguo“n vào và lưu lươ ̣ ng tiêu thụ do trạm bơm nươ ́ c thô bơm ca•p cho nhà máy xư ̉ lý nươ ́ c 93 Quá trình xử lý
  • 88. Song chắn rác và lưới chắn rác: Đặt ơ ̉ cư ̉ a da›n nươ ́ c vào công trı̀nh thu Mục tiêu: • Khư ̉ cặn ra¡n thô (rác) như nhánh cây, go›, như ̣ a, gia•y, lá cây, re› cây, giẻ rách... • Bảo vệ bơm, van, đươ ̀ ng o•ng, cánh khua•y… Phân loại dựa trên: • Kı́ch thươ ́ c: thô, trung bı̀nh, mịn • Hı̀nh dáng: song cha¡n, lươ ́ i cha¡n • Phương pháp làm sạch: thủ công, cơ khı́, phun nươ ́ c áp lư ̣ c • Be“ mặt lươ ́ i cha¡n: co• định, di động 94 Quá trình xử lý
  • 89. Bể lắng cát: Ở các nguồn nước mặt có độ đục ≥ 250mg/l, sau lưới chắn, các hạt cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, có khả năng lắng nhanh được giữ lại ở bể lắng cát Mục tiêu: • Tạo điều kiện tốt để lắng các hạt có kích thước ≥ 0,2 mm và tỷ trọng ≥ 2,6 • Loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặn tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng 95 Quá trình xử lý
  • 90. Xử lý nước tại nguồn bằng hóa chất: Thường áp dụng cho nước trong hồ chứa, trong kênh dẫn nội đồng và khu vực xung quanh công trình thu nước sông có vận tốc dòng chảy nhỏ Mục tiêu: • Hạn chế phát triển của rong, rêu, tảo và vi sinh vật • Loại trừ màu, mùi, vị do xác vi sinh vật chết gây ra • Hóa chất thường dùng là sunfat đồng CuSO4 96 Quá trình xử lý
  • 91. Làm thoáng: Mục tiêu: • Hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa sắt hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thành các hợp chất hydroxit sắt hóa trị III Fe(OH)3 và hydroxit mangan hóa trị IV Mn(OH)4 kết tủa dễ lắng đọng để khử ra khỏi nước bằng lắng và lọc • Khử khí CO2, H2S có trong nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi và đẩy nhanh quá trình oxy hóa và thủy phân sắt và mangan, nâng cao năng suất của các công trình lắng và lọc trong quy trình khử sắt và mangan • Tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước, giúp quá trình oxy hóa khử của nước để thực hiện dễ dàng các quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong quá trình khử mùi và màu của nước 97 Quá trình xử lý
  • 92. Clo hóa trước hay còn gọi là clo hóa sơ bộ: Clo hóa sơ bộ là qúa trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc Mục tiêu: • Kéo dài thời gian tiếp xúc để tiệt trùng khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng • Oxy hóa sắt hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạo thành các kết tủa tương ứng • Oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu • Trung hòa ammoniac thành cloramin có tính chất tiệt trùng kéo dài • Ngăn sự phát triển của rong, rêu trong bể phản ứng tạo bông cặn và bể lắng Nhược điểm • Tăng giá thành xử lý nước do tiêu tốn lượng clo thường gấp 3-5 lần lượng clo dùng để khử trùng nước sau bể lọc • Phản ứng clo với các chất hữu cơ hòa tan trong nước tạo hợp chất trihalomothene là chất gây bệnh ung thư => không nên áp dụng clo hóa sơ bộ cho các nguồn nước mặt chứa nhiều chất hữu cơ 98 Quá trình xử lý
  • 93. Quá trình khuấy trộn hóa chất: Mục tiêu: • Tạo điều kiện phân tán nhanh và đều hóa chất vào toàn bộ khối lượng nước cần xử lý • Quá trình trộn phèn đòi hỏi phải trộn nhanh và đều phèn vào nước xử lý vì phản ứng thủy phân tạo nhân keo tụ diễn ra rất nhanh (< 1/10 giây) => nếu trộn chậm và không đều sẽ không tạo ra các nhân keo tụ đủ và đều => hiệu quả lắng kém và tốn phèn • Các hóa chất khác đòi hỏi trộn đều và thời gian trộn đòi hỏi ít nghiêm ngặt hơn trộn phèn 99 Quá trình xử lý
  • 94. Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn: Mục tiêu: • Tạo ra các tác nhân có khả năng dính kết các chất làm bẩn nước ở dạng hòa tan lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất • Khi trộn phèn với nước xử lý lập tức xảy ra các phản ứng hóa học và lý hóa tạo thành hệ keo dương phân tán đều trong nước, khi được trung hòa, hệ keo dương này là các hạt nhân có khả năng dính kết với các keo âm phân tác trong nước và dính kết với nhau tạo thành các bông cặn ð Quá trình tạo nhân dính kết: quá trình keo tụ • Quá trình dính kết cặn bẩn với nhân keo tụ: quá trình phản ứng tạo bông cặn • Trong xử lý nước, thường dùng phèn nhôm Al2(SO4)3, phèn sắt FeCl3, Fe2(SO4)3 và FeSO4 để keo tụ nước 100 Quá trình xử lý
  • 95. Quá trình lắng: La•ng là quá trı̀nh làm giảm hàm lươ ̣ ng cặn lơ lư ̉ ng trong nươ ́ c ba”ng cách: • La•ng trọng lư ̣ c trong các be€ la•ng: các hạt cặn có tỷ trọng lơ ́ n hơn nươ ́ c ơ ̉ che~ độ thủy lư ̣ c thı́ch hơ ̣ p sẽ la•ng xuo~ng đáy be€ • Ba”ng lư ̣ c ly tâm tác dụng vào hạt cặn trong các be€ la•ng ly tâm • Ba”ng lư ̣ c đa€y no€i do các bọt khı́ dı́nh bám vào hạt cặn ơ ̉ các be€ tuye€n no€i Quá trı̀nh la•ng còn làm giảm đươ ̣ c 90-95% vi trùng có trong nươ ́ c do vi trùng luôn bị ha~p phụ và dı́nh bám vào các hạt bông cặn 101 Quá trình xử lý
  • 96. Quá trình lọc: • Lọc là quá trı̀nh không chı̉ giư ̃ lại các hạt cặn lơ lư ̉ ng trong nươ ́ c có kı́ch thươ ́ c lơ ́ n hơn kı́ch thươ ́ c các lo› ro›ng tạo ra giư ̃ a các hạt lọc mà còn giư ̃ lại các hạt keo sa¡t, keo hư ̃ u cơ gây ra độ đục và độ màu, có kı́ch thươ ́ c nhỏ hơn nhie“u la“n kı́ch thươ ́ c các lo› ro›ng nhưng có khả năng dı́nh ke•t và ha•p thụ lên be“ mặt hạt lơ ́ p vật liệu lọc. • Hiệu quả quá trı̀nh lọc phụ thuộc ra•t nhie“u vào cơ ̃ hạt của lơ ́ p vật liệu lọc • Phân loại: ▫ Be€ lọc chậm: lọc nươ ́ c có độ đục tha~p ≤ 30mg/l và không phải pha phèn ▫ Be€ lọc nhanh (be€ lọc hơ ̉ và be€ lọc áp lư ̣ c) + Be€ lọc tie~p xúc: lọc nươ ́ c đã pha phèn hoặc có the€ lọc trư ̣ c tie~p không qua quá trı̀nh la•ng 102 Quá trình xử lý
  • 97. Dùng than hoạt tính để hấp thụ chất gây mùi, màu của nước: • Các hạt bột than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn, có khả năng hấp phụ các phân tử khí và phân tử các chất ở dạng lỏng hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị và màu, lên bề mặt của hạt than, sau khi loại các hạt than này ra khỏi nước, nước được khử mùi vị và màu • 2 phương pháp: ▫ Đưa nước sau xử lý theo dây chuyền công nghệ truyền thống vào lọc trực tiếp qua bể lọc than hoạt tính ▫ Pha bột than hoạt tính đã tán nhỏ vào bể trộn cùng với phèn để hấp thụ các chất hữu cơ gây mùi vị, màu của nước => tăng hiệu quả quá trình keo tụ, lắng, lọc • Chưa áp dụng ở VN do tốn kém và nguồn nước hiện tại chưa đến mức quá xấu để áp dụng 103 Quá trình xử lý
  • 98. Flo hóa nước để tăng hàm lượng flo trong nước uống: • Đa số nguồn nước mặt đều có hàm lượng flo dưới tiêu chuẩn nước dùng cho ăn uống nên cần phải pha thêm flo vào nước 104 Quá trình xử lý
  • 99. Khử trùng nước: • Để đảm bảo an toàn về mặt vi trùng học, nước trước khi cấp cho người tiêu thụ phải được khử trùng • Biện pháp: ▫ Đun sôi nước ▫ Dùng tia tử ngoại ▫ Dùng siêu âm ▫ Dùng các hóa chất có tác dụng diệt trùng cao: ozon, clo, các hợp chất của clo, iod, KMnO4 • Dùng phổ biến nhất là clo và các hợp chất của clo do giá thành rẻ, dễ kiếm và quản lý vận hành đơn giản 105 Quá trình xử lý
  • 100. Ổn định nước: • Là quá trình khử tính xâm thực của nước đồng thời cấy lên mặt trong thành ống lớp màng bảo vệ để cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu làm ống • Tác dụng của màng bảo vệ: ▫ Chống gỉ cho ống thép và các phụ tùng trên đường ống ▫ Không cho nước hòa tan vôi trong thành phần ximang của lớp tráng mặt trong ống gan và ống gang dẻo, mặt thành trong của các ống betong • Hóa chất thường dùng để xử lý ổn định nước: hexametaphotphat, silicat natri, soda, vôi 106 Quá trình xử lý