Đề tài Hệ thống hoá quy trình xử lý nước cấp tại nhà máy nước Cầu Đỏ - Thành phố Đà Nẵng

LỜI MỞ ĐẦU Trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, nhu cầu sử dụng nước của người dân cho sinh hoạt, cho hoạt động công nghiệp dịch vụ là rất lớn. Hiện nay nước từ thiên nhiên là nguồn cung cấp nước chính, chủ yếu là nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Tuy nhiên nguồn nước từ thiên nhiên có chất lượng rất khác nhau và phần lớn bị ô nhiễm từ các hoạt động sinh hoạt công nghiệp của con người. Vì vậy trước khi đưa vào sử dụng cần phải tiến hành xử lý chúng. Nhà máy nước Cầu Đỏ là một trong những thành viên của công ty cấp nước Đà Nẵng, chuyên xử lý và cung cấp các nguồn nước sạch cho thành phố Đà Nẵng. Nhà máy hiện đang sử dụng nguồn nước mặt của sông Cẩm Lệ để xử lý. Do đặc trưng của nguồn nước này luôn thay đổi về thành phần, tính chất nên cần phải giám sát chặt chẽ nguồn nước thô trước xử lý, đồng thời dây chuyền công nghệ luôn luôn phải thay đổi cho phù hợp. Trên nền tảng những kiến thức đã học từ nhà trường và muốn vận dụng vào thực tế em xây dựng tên đề tài:” Hệ thống hoá quy trình xử lý nước cấp tại nhà máy nước Cầu Đỏ - Thành phố Đà Nẵng”. Nhằm mục đích nắm bắt kiến thức, kinh nghiệm từ quá trình thực tập và góp phần cải tiến nâng cao dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp cho sinh hoạt của nhà máy Cầu Đỏ - Đà Nẵng. CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về nước cấp và tầm quan trọng của nước cấp 1.1.1. Công nghệ xử lý nước cấp 1.1.1.1. Xử lý nước cấp Xử lý nước cấp là quá trình loại bỏ các chất bẩn, các chất hòa tan trong nước bằng dây chuyền công nghệ đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp theo tiêu chuẩn quy định. 1.1.1.2. Tầm quan trọng của nước cấp và xử lý nước cấp Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật, đóng vai trò đặc biệt trong việc điều hoà khí hậu và cho sự sống trên trái đất. Hàng ngày cơ thể con người cần 3 -10lít nuớc cho các hoạt động sống, luợng nước này đi vào cơ thể qua con đường thức ăn, nước uống để thực hiện các quá trình trao đổi chất và trao đổi năng lượng, sau đó thải ra ngoài theo con đường bài tiết. Ngoài ra con người còn sử dụng nước cho các hoạt động khác như tắm, rửa,… Nước ta hiện nay nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng do sự phát triển dân số và mức sống ngày càng tăng. Tuỳ thuộc vào mức sống của người dân và tuỳ từng vùng mà nhu cầu sử dụng nước là khác nhau, định mức cấp nước cho dân đô thị là 150 lít/người.ngày, cho khu vực nông thôn là 40 – 70 lít/người.ngày. Hiện nay, Tổ chức Liên Hợp Quốc đã thống kê có một phần ba các điểm dân cư trên thế giới thiếu nước sạch sinh hoạt. Do đó người dân phải dùng các nguồn nước không sạch. Điều này dẫn đến háng năm có tới 500 triệu người mắc bệnh và 10 triệu người bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh tại các nước đang phát triển có nguyên nhân từ việc dùng các nguồn nước bị ô nhiễm. Vấn đề xử lý nước và cung cấp nước sạch, chống ô nhiễm nguồn nước do tác động của nước thải sinh hoạt và sản xuất đang là vấn đề đáng quan tâm đặc biệt. Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong đó các chỉ tiêu cao thấp khác nhau. Nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đảm bảo an toàn vệ sinh về số vi trùng có trong nước, không có chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Các nguồn nước trong thiên nhiên ít khi đảm bảo các tiêu chuẩn đó. Do tính chất có sẵn của nguồn nước hay bị tác động ô nhiễm. Nên tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước cấp mà cần thiết phải có quá trình xử lý nước thích hợp đảm bảo cung cấp nước có chất lượng tốt và ổn định chất lượng nước cấp cho các nhu cầu. 1.1.2. Mục đích của các quá trình xử lý nước - Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hoá học, vi trùng học để thỏa mãn các nhu cầu về ăn uống, sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công nghiệp và phục vụ sinh hoạt công cộng của các đối tượng dùng nước. - Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chất gây vẩn đục, gây ra màu, mùi, vị của nước. - Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức khoẻ của người tiêu dùng. - Chất lượng nước sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt.[1] 1.1.3. Các biện pháp xử lý cơ bản Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lý sau: + Biện pháp cơ học: Là biện pháp dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như: Song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc. + Biện pháp hoá học: Là biện pháp dùng các hoá chất cho vào nước để xử lý nước như: Dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hoá nước, cho clo vào nước để khử trùng. + Biện pháp lý học: Là biện pháp dùng các tia vật lý để khử trùng nước như: tia tử ngoại, sóng siêu âm, điện phân nước biển để khử muối, khử khí CO2 hoà tan trong nước...[2]. 1.2. Các loại nguồn nước dùng cho cấp nước 1.2.1. Nguồn nước mặt Nước mặt là nguồn nước được hình thành trên bề mặt trái đất bao gồm: sông suối, ao hồ, kênh mương… Do có sự kết hợp của các dòng chảy từ nơi cao đến nơi thấp. Nước mặt có các đặc trưng: Chứa các khí hòa tan(O2,CO2…), có hàm lượng hữu cơ cao, có độ mặn, có sự xuất hiện của các loài thực vật thủy sinh(tảo, rong). 1.2.2. Nguồn nước ngầm Là nguồn nước được khai thác từ các tầng chứa nằm dưới mặt đất. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Nước ngầm có các đặc trưng: Độ đục thấp, nhiệt độ và thành phần hóa học ổn định, nước thiếu khí O2 nhưng chứa nhiều khí H2S, CO2,… chứa nhiều chất khoáng hòa tan, đặc biệt là sắt, Mangan, Flouor. 1.2.3. Nguồn nước mưa Là nguồn nước được hình thành do quá trình tự nhiên như: bay hơi, gió bão, tạo thành mưa rơi xuống mặt đất ở một phạm vi nhất định. Đặc trưng của nguồn nước mưa: Có chất lượng tốt, bão hòa CO2. Tuy nhiên nước mưa hòa tan các chất hữu cơ và vô cơ trong không khí và bề mặt trái đất, đồng thời lưu lượng không ổn định nên ít được sử dụng và chỉ sử dụng trong một số nơi có khó khăn về nước[1]. 1.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước 1.3.1. Các chỉ tiêu lý học 1.3.1.1. Nhiệt độ Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ pH, đến các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra trong nước. Nhiệt độ phụ thuộc rất nhiều vào môi trường xung quanh, vào thời gian trong ngày, vào mùa trong năm… Nước mặt có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Ví dụ: ở Miền Bắc Việt Nam nhiệt độ nước thường dao động từ 13oC đến 34o C, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở Miền Nam tương đối ổn định hơn (26 - 29oC). 1.3.1.2. Độ màu Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên: Các hợp chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, còn các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen. Nước nguyên chất không có màu. Màu sắc mang tính chất cảm quan và gây nên ấn tượng tâm lý cho người sử dụng. Đơn vị đo độ màu thường dùng là độ theo thang màu platin – coban. Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200 độ (PtCo). Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng bị loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước phải dùng các biện pháp hóa lý kết hợp. 1.3.1.3. Độ đục Nước là một môi trường truyền ánh sang tốt, khi trong nước có các vật lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất, cát, các vi sinh vật…thì khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi. Nước có độ đục lớn chứng tỏ chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ đục là NTU, JTU trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau. Nước mặt thường có độ đục 20 - 100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500 - 600 NTU. Nước dùng để ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU. Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được (gọi là độ trong) mà ở độ sâu đó người ta vẫn đọc được hàng chữ tiêu chuẩn. Độ đục càng thấp chiều sâu của lớp nước còn thấy được càng lớn. Nước được gọi là trong khi mức độ nhìn sâu lớn hơn 1m (hay độ đục nhỏ hơn 10 NTU). 1.3.1.4. Mùi vị Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể có mùi tanh hay hôi thối, mùi đất. Nước sau khi khử trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol. Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan nước có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng… 1.3.1.5. Độ nhớt Độ nhớt là đại lượng biểu thị lực ma sát nội, sinh ra trong quá trình dịch chuyển giữa các lớp chất lỏng với nhau. Đây là yếu tố chính gây nên tổn thất áp lực và do vậy nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước. Độ nhớt tăng khi hàm lượng các muối hòa tan trong nước tăng, và giảm khi nhiệt độ tăng. 1.3.1.6. Độ dẫn điện Nước có tính dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20oC có độ dẫn điện là 4,2µS/m. Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước, và dao động theo nhiệt độ. Thông số này thường được dùng để đánh giá tổng hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước. 1.3.1.7. Tính phóng xạ Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ có trong nước tạo nên. Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán phân hủy rất ngắn nên nước thường vô hại. Tuy nhiên khi bị nhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượt quá giới hạn cho phép. Hai thông số tổng hoạt độ phóng xạ α và β thường được dùng để xác định tính phóng xạ của nước. Trong đó các hạt α bao gồm 2 proton và 2 nơtron có năng lượng xuyên thấu nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa, gây tác hại cho cơ thể do tính ion hóa mạnh. Các hạt β có khả năng xuyên thấm mạnh hơn, nhưng dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể. 1.3.2. Các chỉ tiêu hoá học 1.3.2.1. Độ cứng của nước Độ cứng của nước gây nên bởi các ion đa hóa trị có mặt trong nước. Chúng phản ứng với một số anion tạo thành kết tủa. Các ion hóa trị 1 không gây nên độ cứng của nước. Trên thực tế vì các ion Ca2+ và Mg2+ chiếm hàm lượng chủ yếu trong các ion đa hóa trị nên độ cứng của nước xem như là tổng hàm lượng của các ion Ca2+ và Mg2+ . Người ta phân biệt các loại độ cứng khác nhau : + Độ cứng carbonat (thường được ký hiệu CH : Carbonate Hardness): là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca2+ và Mg2+ tồn tại dưới dạng HCO3-. Độ cứng carbonat còn được gọi là độ cứng tạm thời vì sẽ mất đi khi bị đun sôi.  + Độ cứng phi carbonat (thường được ký hiệu là NCH : Non-Carbonate Hardness) là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca2+ và Mg2+ liên kết với các anion khác HCO3- như SO42- , Cl-…Độ cứng phi carbonat còn được gọi là độ cứng thường trực hay độ cứng vĩnh cữu. 1.3.2.2. Độ pH của nước PH có định nghĩa về mặt toán học : pH = -log[H+]. pH là một chỉ tiêu cần được xác định để đánh giá chất lượng nguồn nước. Sự thay đổi pH dẫn tới sự thay đổi thành phần hóa học của nước (sự kết tủa, sự hòa tan, cân bằng carbonat…), các quá trình sinh học trong nước. Giá trị pH của nguồn nước góp phần quyết định phương pháp xử lý nước. pH được xác định bằng máy đo pH hoặc bằng phương pháp chuẩn độ. 1.3.2.3. Độ kiềm của nước Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng các ion HCO3-, CO32- , OH- có trong nước. Độ kiềm trong nước tự nhiên thường gây nên bởi các muối của acid yếu, đặc biệt là các muối carbonat và bicarbonat. Độ kiềm cũng có thể gây nên bởi sự hiện diện của các ion silicat, borat, phosphat… và một số acid hoặc bazơ hữu cơ trong nước, nhưng hàm lượng của những ion này thường rất ít so với các ion HCO3-, CO32-, OH- nên thường được bỏ qua. Khái niệm về độ kiềm và độ acid là những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá động thái hóa học của một nguồn nước vốn luôn luôn chứa carbon dioxid và các muối carbonat. Độ kiềm được định nghĩa là lượng acid mạnh cần để trung hòa để đưa tất cả các dạng carbonat trong mẫu nước về dạng H2CO3. Người ta còn phân biệt độ kiềm carbonat (còn gọi là độ kiềm m hay độ kiềm tổng cộng T vì phải dùng metyl cam làm chất chỉ thị chuẩn độ đến pH = 4,5 liên quan đến hàm lượng các ion OH-, HCO3- và CO32- ) với độ kiềm phi carbonat (còn gọi là độ kiềm p vì phải dùng phenolphtalein làm chất chỉ thị chuẩn độ đến pH = 8,3 liên quan đến ion OH-). Hiệu số giữa độ kiềm tổng m và độ kiềm p được gọi là độ kiềm bicarbonat. 1.3.2.4. Độ oxi hóa (mg/l O2 hay KMnO4) Là lượng oxi cần thiết để oxi hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nước. Chỉ tiêu oxi hóa là đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Độ oxi hóa của nguồn nước càng cao, chứng tỏ nước bị nhiễm bẩn và chứa nhiều vi trùng. 1.3.2.5. Hàm lượng sunfat và clorua (mg/lít) Ion SO42- có trong nước do khoáng chất hoặc có nguồn gốc hữu cơ. Với hàm lượng lớn hơn 250 mg/l gây tổn hại cho sức khỏa con người. Ở điều kiện yếm khí, SO42- phản ứng với chất hữu cơ tạo thành khí H2S có độc tính cao. Clor tồn tại trong nước dưới dạng Cl-. Nói chung ở mức nồng độ cho phép thì các hợp chất clor không gây độc hại, nhưng với hàm lượng lớn hơn 250 mg/lít làm cho nước có vị mặn. Nước có nhiều Cl- có tính xâm thực xi măng. 1.3.2.6. Hàm lượng sắt Sắt chỉ tồn tại dạng hòa tan trong nước ngầm dưới dạng muối Fe2+ của HCO3-, SO42-, Cl-…, còn trong nước bề mặt, Fe2+ nhanh chóng bị oxy hóa thành Fe3+ và bị kết tủa dưới dạng Fe(OH)3. 2Fe(HCO3)2 + 0,5 O2 + H2O = 2Fe(OH)3 + 4CO2 Nước thiên nhiên thường hcứa hàm lượng sắt lên đến 30 mg/lít. Với hàm lượng sắt lớn hơn 0,5 mg/lít nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi giặt… Các cặn kết tủa của sắt có thể gây tắc nghẽn đường ống dẫn nước. Trong quá trình xử lý nước, sắt được loại bằng phương pháp thông khí và keo tụ. 1.3.2.7. Hàm lượng mangan (mg/lít) Mangan thường được gặp trong nước ngầm ở dạng Mangan(II), nhưng với hàm lượng nhỏ hơn sắt rất nhiều. Tuy vậy với hàm lượng mangan > 0,05 mg/l đã gây ra các tác hại cho việc sử dụng và vận chuyển nước như sắt. Công nghệ khử mangan thường được kết hợp với khử sắt trong nước. 1.3.2.8. Iốt và Fluo Thường gặp trong nước dưới dạng ion và chúng có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người. Hàm lượng fluo có trong nước ăn uống nhỏ hơn 0,7 mg/l dễ gây bệnh đau răng, lớn hơn 1,5 mg/lít sinh hỏng men răng. Ở những vùng thiếu iốt thường xuất hiện bệnh bướu cổ, ngược lại nếu iốt quá nhiều cũng gây tác hại cho sức khỏe. 1.3.2.9. Các chất khí hòa tan (mg/lít) Các chất khí O2, CO2, H2S trong nước thiên nhiên dao động rất lớn. Khí CO2 hòa tan đóng vai trò quyết định trong sự ổn định của nước thiên nhiên. Trong kỉ thuật xử lý nước, sự ổn định của nước có vai trò rất quan trọng. Việc đánh giá độ ổn định trong sự ổn định nước được thực hiện bằng cách xác dịnh hàm lượng CO2 cân bằng và CO2 tự do. Lượng CO2 cân bằng là lượng CO2 đúng bằng lượng ion HCO3- cùng tồn tại trong nước[1]. 1.3.3. Các chỉ tiêu vi sinh Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các loài thủy vi sinh khác. Tùy theo tính chất, các loại vi sinh trong nước có thể vô hại hoặc có hại. Nhóm có hại bao gồm các loại vi trùng gây bệnh, các loài rong rêu, tảo…Nhóm này cần phải loại bỏ khỏi nước trước khi sử dụng. Các vi trùng gây bệnh như lỵ, thương hàn, dịch tả…thường khó xác định chủng loại. Trong thực tế hóa nước thường xác định chỉ số vi trùng đặc trưng. Trong chất thải của người và động vật luôn có loại vi khuẩn E.Coli sinh sống và phát triển. Sự có mặt của E.Coli trong nước chứng tỏ chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi phân rác, chất thải của người và động vật và như vậy cũng có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều hay ít tùy thuộc mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Đặc tính của khuẩn E.Coli là khả năng tồn tại cao hơn các loại vi khuẩn, vi trùng gây bệnh khác nên nếu sau khi xử lý nước, nếu trong nước không còn phát hiện thấy E.Coli thì điều đó chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định số lượng E.Coli thường đơn giản và nhanh chóng nên loại vi khuẩn này thường được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn do vi trùng gây bệnh trong nước. Người ta phân biệt trị số E.Coli và chỉ số E.Coli. Trị số E.Coli là đơn vị thể tích nước có chứa 1 vi khuẩn E.Coli. Chỉ số E.Coli là số lượng vi khuẩn E.Coli có trong 1 lít nước. Tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt ở các nước tiên tiến qui định trị số E.Coli không nhỏ hơn 100 ml, nghĩa là cho phép chỉ có 1 vi khuẩn E.Coli trong 100 ml nước (chỉ số E.Coli tương ứng là 10). TCVN qui định chỉ số E.Coli của nước sinh hoạt phải nhỏ hơn 20. [8] 1.4. Tổng quan về công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới và Việt Nam 1.4.1. Công nghệ xử lý nước cấp trên thế giới [7] Theo lịch sử ghi nhận hệ thống cấp nước đô thị xuất hiện sớm nhất tại La Mã vào năm 800 TCN. Điển hình là công trình dẫn nước vào thành phố bằng kênh tự chảy, trong thành phố nước được đưa đến các bể tập trung, từ đó theo đường ống dẫn nước đến các nhà quyền quí và bể chứa công cộng cho người dân sử dụng. Khoảng 300 năm TCN đã biết khai thác nước ngầm bằng cách đào giếng. Người Babilon có phương pháp nâng nước lên độ cao khá lớn bằng ròng rọc, guồng nước. Thế kỷ thứ XIII, các thành phố ở châu Âu đã có hệ thống cấp nước. Thời đó chưa có các loại hóa chất phục vụ cho việc keo tụ xử lý nước mặt, người ta phải xây dựng các bể lắng có kích thước rất lớn (gần như lắng tĩnh) mới lắng được các hạt cặn bé. Do đó công trình xử lý rất cồng kềnh, chiếm diện tích và kinh phí xây dựng lớn. Năm 1600 việc dùng phèn nhôm để keo tụ nước được các nhà truyền giáo Tây Ban Nha phổ biến tại Trung Quốc. Năm 1800 các thành phố ở châu Âu, châu Mỹ đã có hệ thống cấp nước khá đầy đủ thành phần như công trình thu, trạm xử lý, mạng lưới … Năm 1810 hệ thống lọc nước cho thành phố được xây dựng tại Paisay- Scotlen.Năm 1908 việc khử trùng nước uống với qui mô lớn tại Niagara Falls, phía Tây Nam New york. Thế kỷ XX kỹ thuật cấp nước ngày càng đạt tới tình độ cao và còn tiếp tục phát triển, các loại thiết bị cấp nước ngày càng đa dạng phong phú và hoàn thiện. Thiết bị dùng nước trong nhà luôn được cải tiến để phù hợp và thuận tiện cho người sử dụng. Kỹ thuật điện tử và tự động hóa cũng được sử dụng rộng rãi trong cấp thoát nước. Có thể nói kỹ thuật cấp nước đã đạt đến trình độ rất cao về công nghệ xử lý, máy móc trang bị thiết bị và hệ thống cơ giới hóa, tự động hóa trong vận hành, quản lý. 1.4.2. Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam Ở Việt Nam, hệ thống cấp nước đô thị được bắt đầu bằng khoan giếng mạch nông tại Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gòn) cũ vào năm 1894. Nhiều đô thị khác như Hải Phòng, Đà Nẵng… hệ thống cấp nước đã xuất hiện, khai thác cả nước ngầm và nước mặt. Hiện nay hầu hết các khu đô thị đã có hệ thống cấp nước.Nhiều trạm cấp nước đã áp dụng công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia…Những trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã áp dụng công nghệ tiên tiến và tự động hóa. Hiện nay Đảng và nhà nước đang quan tâm đến vấn đề cấp nước cho nông thôn, đòi hỏi các chuyên gia trong lĩnh vực cấp nước cần phải đóng góp sức mình và sáng tạo nhiều hơn để đáp ứng yêu cầu thức tế. Công nghệ đang áp dụng - Hiện nay ở đô thị sử dụng nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Ngoài ra, một số hộ vùng ven đô và nông thôn có sử dụng cả nước mưa. Trong toàn quốc, tỷ lệ sử dụng nguồn nước mặt khoảng 60%, nước ngầm khoảng 40%. Ở các thành phố lớn, các nhà máy nước (NMN) có công suất khoảng từ vài chục ngàn m3/ngày.đêm tới vài trăm ngàn m3/ngày.đêm. Tiêu biểu như: NMN Thủ Đức (TP HCM) có tổng công suất 1.200.000 m3/ngày.đêm, các NMN xử lý nước ngầm ở Hà Nội có công suất từ 30.000 - 60.000 m3/ngày.đêm (thường chia thành đơn nguyên 30.000 m3/ngày.đêm, xây dựng thành từng đợt, NMN Sông Đà 600.000 m3/ngày.đêm, giai đoạn 1 đã xây dựng 1 đơn nguyên 300.000 m3/ngày.đêm đã hoạt động). Tại các thành phố, thị xã trực thuộc tỉnh, các nhà máy nước có công suất phổ biến từ 10.000 m3/ngày.đêm tới 30.000 m3/ngày.đêm. Các trạm cấp nước của các thị trấn thường có công suất từ 1000 m3/ngày.đêm tới 5.000 m3/ngày.đêm, phổ biến nhất xung quanh 2.000 m3/ngày.đêm. Công nghệ và công trình xử lý nước - Công nghệ xử lý nước mặt phổ biến là: Keo tụ + lắng + lọc nhanh trọng lực + khử trùng - Công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khử sắt ( hoặc khử mangan) bằng phương pháp: Làm thoáng + lắng tiếp xúc + lọc nhanh trọng lực + khử trùng Các công trình đơn vị trong trạm xử lý đa dạng - Các công trình keo tụ ( đa số dùng phèn nhôm, PAC) với bể trộn đứng, trộn cơ khí, bể tạo bông có vách ngăn ziczac, tạo bông có tầng cặn lơ lửng, tạo bông kiểu cơ khí. - Các công trình lắng: bể lắng đứng ( cho trạm công suất nhỏ) bể lắng ngang thu nước cuối bể, thu nước bề mặt được sử dụng khá rộng rãi ở các dự án thành phố, thị xã, bể lắng ngang lamen được sử dụng tại 6 tỉnh miền núi phía Bắc: Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Hoà Bình, Hưng Yên và sân bay Đà Nẵng. Loại bể đang được phổ biến ở một số địa phương khác như bể lắng Pulsator ( công nghệ Pháp) được dùng ở Nam Định, Cần Thơ và bể lắng ly tâm ( Thái Bình) là 2 loại bể lằng ít được sử dụng. - Các công trình lọc: Bể lọc nhanh trọng lực ( lọc hở với vật liệu lọc là cát) được dùng rộng rãi, được dùng khá nhiều ở các dự án cấp tỉnh, thành phố. - Khử trùng: phổ biến dùng clo lỏng, một số trạm nhỏ dùng nước giaven hoặc ôzôn. - Trạm bơm đợt 2: một số trạm dùng máy biến tần để điều khiển chế độ hoạt động của máy bơm, một vài nơi có dùng đài nước trong trường hợp địa hình thuận lợi, một số nơi tận dụng đài nước đã có trước. - Các công trình làm thoáng: Phổ biến dùng tháp làm thoáng tự nhiên ( Dàn mưa), một số ít dùng thùng quạt gió ( làm thoáng cưỡng bức), một số trạm khác dùng tháp làm thoáng tải trọng cao theo nguyên lý làm việc của Ejector. Chất lượng nước sau xử lý hầu hết đạt tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn cuả tổ chức y tế thế giới. Một số nhà máy còn một vài chỉ tiêu chưa đạt như mangan, amôni, arsenic. Cấp nước nông thôn - Các loại mô hình cấp nước sinh hoạt nông thôn - Người dân nông thôn Việt Nam tuỳ điều kiện của mình đã sử dụng cả 3 loại nguồn nước (nước mưa, nước ngầm và nước mặt) cho nhu cầu cấp nước phục vụ sinh hoạt. Từ những đặc điểm riêng biệt từng vùng ở nông thôn Việt Nam hiện đang tồn tại 2 loại hệ thống công trình cấp nước cơ bản: + Các công trình cấp nước phân tán: Các công trình cấp nước nhỏ lẻ truyền thống phục vụ cho từng hộ gia đình, những nhóm hộ dùng nước hay các cụm dân cư sống độc lập, riêng lẻ mật độ thấp… + Các công trình cấp nước theo kiểu công nghiệp tập trung: Hệ thống dẫn nước tự chảy và hệ thống bơm dẫn nước phục vụ cho các thị trấn, thị tứ, các cụm dân cư sống tập trung của xã... [5] 1.5. Tổng quan về nhà máy nước Cầu Đỏ - Thành phố Đà Nẵng 1.5.1. Vị trí nhà máy Nhà máy nước Cầu Đỏ nằm trên trục đường quốc lộ IA bên cạnh Cầu Đỏ và sông Cẩm Lệ. Nhà máy nước Cầu Đỏ là một trong những thành viên của công ty cấp nước Đà Nẵng. Nhà máy hoạt động với mục đích cung cấp nước sạch cho ăn uống, sinh hoạt, công nghiệp của thành phố Đà Nẵng. Nhà máy có vị trí địa lý gần sông Cầu Đỏ, một nhánh của sông Vu Gia nên rất thuận lợi cho việc thu nước thô để xử lý. - Phía Đông giáp: Quốc lộ IA - Phía Tây giáp: Thôn phong bắc, phường Hòa Thọ Tây - Phía Nam giáp: Sông Cẩm Lệ - Phía Bắc giáp: Thôn Phong Lệ, phường Hòa Thọ Đông 1.5.2. Lịch sử phát triển Trước năm 1954 toàn thành phố Đà Nẵng đều sử dụng nước ngầm với 36 giếng khoan ở độ sâu 30 đến 50 mét. Các giếng khoan này chia thành một số nhóm, mỗi nhóm cung cấp nước cho một khu vực nhỏ và hình thành một mô hình cung cấp nước bao gồm: Giếng khoan - trạm bơm giếng - đài nước và đường ống cấp nước. Do nhu cầu khai thác nước ngày càng tăng và thành phố ngày càng phát triển nên các giếng khoan này càng bị nhiễm mặn, nhiễm bẩn, phải ngừng hoạt động dần. Đến năm 1971, hai nhà máy nước khai thác nước mặt sông Cẩm Lệ được xây dựng, đó là Nhà máy nước Cầu Đỏ, công suất 5.600m3/ngày.đêm, Nhà máy nước Sân Bay công suất 12.000m3/ngày.đêm phục vụ cho Sân Bay và các khu quân sự. Từ năm 1975 đến nay Công ty cấp nước đã từng bước cải tạo, sửa chữa, nâng cấp đưa công suất cấp nước toàn thành phố lên đến 155.000m3/ngày.đêm ở thời điểm hiện nay.[4] Nhà máy nước Cầu Đỏ được xây dựng vào năm 1971, với công suất ban đầu là 5.600m3/ngày.đêm, phục vụ nhu cầu cho một số hộ sinh hoạt của thành phố Đà Nẵng. Năm 1976 công suất cấp nước của nhà máy được tăng lên 12.000m3/ngày.đêm, do cải tạo thêm một hệ thống lọc nhanh nhằm đáp ứng nhu cầu cấp nước cho người dân. Năm 1980 công suất của nhà máy được nâng lên 50.000m3/ ngày.đêm. Cùng thời điểm đó nhà máy được cải tạo và xây dựng thêm một bể lắng ngang và 8 bể lọc nhanh đồng thời tăng thêm các máy bơm có công suất 250 kw/h để phục vụ nhu cầu cấp nước trong thời điểm thành phố Đà Nẵng phát triển. Đến năm 2000 nhà máy nước Cầu Đỏ mở rộng nâng cấp một dự án xây dựng mới một hệ thống xử lý nước có công suất 120.000m3/ ngày.đêm. Dự kiến năm 2011 nhà máy nước Cầu Đỏ sẽ nâng công suất lên 180.000m3/ ngày.đêm, để cải tạo lại hệ thống xử lý của nhà máy nước cũ đặt tại Cầu Đỏ và phục vụ cho mùa hè năm 2011 và các khu dân cư mở rộng của thành phố Đà Nẵng. Với khả năng cấp nước hiện nay Công ty đã đáp ứng được nhu cầu dùng nước sạch của người dân thành phố với áp lực nước trong mạng lưới hệ thống cấp nước Đà Nẵng đang ở mức từ 0,5 – 2,7 bar (tương đương 5 – 27 mét cột nước) và chất lượng nước cấp đạt Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống. 1.5.3. Cơ cấu tổ chức 1.5.3.1. Các cấp quản lý Tổng số cán bộ công nhân viên của nhà máy nước Cầu Đỏ là 55 người. Trong đó phòng thí nghiệm có 10 người, phòng hành chính có 4 người, tổ chức bảo dưỡng 5 người và 36 nhân viên vận hành máy. Nhà máy hoạt động liên tục 24/24h, chế độ hoạt động của nhà máy được chia làm 3 ca: Ca 1: 6h00 – 14h00 Ca 2: 14h00 – 22h00 Ca 3: 22h00 – 6h00 Các ca sản xuất liên tục hoạt động nhịp nhàng chặt chẽ dưới sự quản lý của cán bộ vận hành, đảm bảo quy trình xử lý hoạt động tốt nhất. GĐ Xí nghiệp sản xuất nước Kĩ sư Nguyễn Hữu Ba PGĐ Xí nghiệp sản xuất nước Quản đốc nhà máy nước Cầu Đỏ. KS. Tôn Thất Du PGĐ Xí nghiệp sản xuất nước KS. Phan Văn Hòa 3 Ca vận hành 36 nhân viên Phòng thí nghiệm 10 nhân viên Tổ bảo dưỡng, sữa chữa 5 nhân viên Phòng hành chính 5 nhân viên Sơ đồ 1.1. Sơ đồ các cấp quản lí và các phòng ban trong nhà máy Cầu Đỏ 1.5.3.2. Chức năng của các phòng ban trong nhà máy a) Giám đốc xí nghiệp: Chịu tránh nhiệm với giám đốc công ty, chỉ đạo hoạt động của nhà máy nước. b) Phó giám đốc xí nghiệp: Chịu trách nhiệm với giám đốc công ty và giám đốc xí nghiệp, chỉ đạo quá trình xử lý và phân phối nước của nhà máy nước Cầu Đỏ, điều hành các ca sản xuất nước theo chế độ. c) Phòng thí nghiệm: Kiểm soát chất lượng nước và nghiên cứu, đề xuất hóa chất sử dụng để xử lý nước đạt tiêu chuẩn. d) Phòng hành chính, vật tư: Xây dựng kế hoạch sản xuất, cấp nước. Phục vụ vật tư, hóa chất sử dụng , quá trình vận hành máy. e) Tổ sửa chữa, bảo dưỡng: Bảo dưỡng, sửa chữa các thiết bị, hệ thống xử lý tại nhà máy. f) Vận hành máy: Vận hành máy bơm theo chế độ, xử lý nguồn nước theo phòng thí nghiệm. CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu - Quy trình xử lý nước nhà máy nước Cầu Đỏ - Thành phố Đà Nẵng 2.2. Phạm vi nghiên cứu - Nhà máy xử lý nước Cầu Đỏ, phường Hòa Thọ Tây, quận Cẩm Lệ, thành phố Đà Nẵng. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Ngoài thực địa Quan sát thu thập số liệu thực tế từ quá trình thực tập tại nhà máy nước Cầu Đỏ. Tìm hiểu cấu tạo nguyên tắc hoạt động, vận hành, kiểm soát của nhà máy. 2.3.2. Hồi cứu số liệu Tiến hành thu thập tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau: Tư liệu về nhà máy Cầu Đỏ, sách báo chuyên ngành, tài liệu nghiên cứu khoa học có nội dung liên quan. 2.3.3. Phỏng vấn Trong quá trình thực tập tại nhà máy nước Cầu Đỏ em đã đặt các câu hỏi nhanh đối với cán bộ lãnh đạo, vận hành, nhân viên trong toàn nhà máy để thu thập thông tin, số liệu trong quá trình vận hành xử lý nước của nhà máy. 2.4. Thời gian nghiên cứu Từ ngày 25/12/2010 đến 15/5/2011 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN 3.1. Hệ thống hóa quy trình xử lý nước nhà máy nước Cầu Đỏ- Thành phố Đà Nẵng 3.1.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp nhà máy nước Cầu Đỏ- Thành phố Đà Nẵng (công suất 120.000 m3/ngày.đêm) 3.1.1.1. Sơ đồ Sông Cầu Đỏ Hồ sơ lắng Trạm bơm cấp I Bể lọc Bể lọc Bể chứa Trạm bơm cấp II Mạng luới tiêu thụ Bể trộn Bể phản ứng Bể lắng lamen Bể lắng lamen Bể phản ứng Bể trộn Clo khử trùng Clo khử trùng Hóa chất PAC Sơ đồ 3.1. Sơ đồ quy trình xử lý nước nhà máy nước Cầu Đỏ 3.1.1.2. Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ Nước từ sông Cẩm Lệ sẽ tự chảy vào cửa thu nước đặt sát mép sông. Cửa thu nước được lắp đặt có van đóng mở, lưới chắn rác phía ngoài và song chắn rác phía trong có tác dụng cản rác không cho vào đường ống. Tiếp đến nước sẽ tự chảy vào hồ sơ lắng xây dựng phía trong cửa thu nước theo đường ống D = 900mm. Tại đây nước được trung hoà và lắng sơ bộ. Sau đó nước được các máy bơm của trạm bơm cấp I bơm lên và đẩy lên ngăn trộn. Hoá chất được châm vào trong đường ống từ trạm bơm cấp I lên bể hoà trộn bằng bơm định lượng có Q = 2.000l/h và áp lực đẩy 4kg/cm. Nước từ bể trộn sẽ chảy qua 4 ngăn phản ứng. Nhờ các vách ngăn nước chuyển động trong bể luôn thay đổi theo chiều dòng chảy làm cho dòng chảy bị xáo trộn, dẫn đến các hạt cặn trong nước có điều kiện va chạm với nhau tạo thành các bông cặn lơ lửng. Sau đó nước có chứa các bông cặn lơ lửng được đưa sang bể lắng lamella. Tại đây nước được chuyển động từ dưới lên tạo với phương ngang theo chiều nghiêng 60o. Nước được di chuyển trong các tấm lamen nhờ đó dòng chảy không bị xáo trộn và các bông cặn được liên kết tạo các bông cặn lớn và lắng xuống đáy bể. Tiếp đến nước từ phần trên của bể lắng lamella được đưa qua cụm bể lọc nhanh một lớp vật liệu với chiều cao lớp cát lọc 1,2m. Trong quá trình lọc cặn sẽ được giữ lại trong lớp vật liệu lọc. Nước lọc sẽ được thu bằng các chụp lọc. Nước sau lọc được clo hoá với định lượng 20 kg/h để diệt tất cả vi khuẩn trong nước và đưa vào bể chứa nước sạch để dự trữ. Từ đó trạm bơm cấp II sẽ cung cấp cho mạng lưới cấp nước của thành phố. Vào mùa nắng hạn trong năm từ tháng 4 đến tháng 8 nguồn nước cấp cho nhà máy Cầu Đỏ bị nhiễm mặn, lúc này nước được lấy từ đập An Trạch cách điểm lấy nước Cầu Đỏ 8km về hồ sơ lắng. 3.1.2. Các thiết bị và quá trình xử lý công nghệ xử lý nước cấp 3.1.2.1. Công trình thu nước Công trình thu nước sông Cầu Đỏ được xây dựng từ năm 1985 có nhiệm vụ thu nước phục vụ cho cả hai nhà máy nước Sân bay và Cầu Đỏ. Công trình thu nước gồm lưới chắn rác và song chắn rác. Lưới chắn rác là loại lưới B40 đặt ở phía ngoài cửa thu có tác dụng ngăn cản các vật lơ lửng, trôi nổi không đi vào cửa thu nước. Sau đó nước sẽ đi qua song chắn rác và theo 2 đường ống có kích thước D = 900mm vào hồ sơ lắng, có van đóng mở. Hình 3.1. Công trình thu nước ở nhà máy nước Cầu Đỏ 3.1.2.2. Hồ sơ lắng Hồ sơ lắng được xây dựng gần cửa thu nước, cách bờ sông Cẩm lệ chừng 50m. Hồ có kích thước theo chiều dài, rộng, sâu là 100m x 50m x 8m. Nước từ sông Cẩm lệ được dẫn vào hồ theo hai đường ống D = 900mm. Hồ có nhiệm vụ lắng sơ bộ các cặn lơ lửng, tạp chất trong nước thô. Hình 3.2. Hồ sơ lắng 3.1.2.3. Trạm bơm cấp I Trạm bơm này có tác dụng đưa nước từ hồ sơ lắng đi đến bể phản ứng. Trạm bơm gồm 5 máy bơm với công suất 2.560 m3/h. Gồm hai máy cung cấp nước thô cho nhà máy nước Sân Bay và ba máy còn lại cung cấp cho nhà máy nước Cầu Đỏ. Ba máy bơm cung cấp nước cho nhà máy Cầu Đỏ có công suất và lưu lượng như nhau, trong đó có 1 bơm sử dụng máy biến tầng nên gọi là bơm biến tầng, có tác dụng biến đổi tần số, tốc độ quay của máy bơm nên có thể điều chỉnh được lưu lượng. Bơm biến tầng hoạt động với công suất 160kw, hai bơm còn lại hoạt động với công suất 75kw, thường xuyên có hai máy bơm chạy. Trạm bơm cấp I chưa lắp đặt máy bơm dự phòng. Tất cả các máy bơm được bố trí thấp hơn mực nước thấp nhất trong hồ sơ lắng sau đó đi qua ống đẩy D700 dài 72m đến bể phản ứng. Hình 3.3. Trạm bơm cấp I 3.1.2.4. Nhà hóa chất Bao gồm: Kho chứa hóa chất, thùng hòa trộn, bơm định lượng. Mục đích: Hòa trộn hóa chất và vận hành bơm định lượng để tạo phản ứng keo tụ đạt hiệu quả xử lý nước tốt nhất tại bể lắng lamen. Bơm định lượng có tất cả 5 bơm: + Hai bơm hóa chất chính có công suất 1,5kw lưu lượng 2.500l/h + Hai bơm hỗ trợ + 1 bơm dự phòng Thùng hòa trộn: Cấu tạo gồm + Thùng làm bằng inox, đường kính 3m, chiều cao 4m, đáy hình nón. + Máy khuấy, trục khuấy, cánh khuấy, ống xả nước, ống xả tràn. Có 4 thùng hòa trộn hóa chất Hóa chất dùng để keo tụ là PAC, là loại phèn nhôm thế hệ mới tồn tại ở dạng cao phân tử (polyme). Hiện nay, PAC được sản xuất lưu lượng lớn và sử dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến để thay thế cho phèn nhôm sunfat đối với quá trình keo tụ, lắng. Hiệu quả lắng trong cao hơn 4 - 5 lần, thời gian keo tụ nhanh, ít làm biến động độ pH của nước, không cần hoặc dùng rất ít chất hỗ trợ, không cần các thiết bị và thao tác phức tạp, không bị đục khi dùng thiếu hoặc thừa phèn. PAC có khả năng loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan cùng các kim loại nặng tốt hơn phèn sufat. Điều này có ý nghĩa đặc biệt trong việc tạo ra nguồn nước chất lượng cao. Với điều kiện thực tế của nhà máy nước Cầu Đỏ mà bể lắng lamella có thời gian lưu nước ở bể rất ngắn (khoảng t = 5phút), chính vì vậy lựa chọn hóa chất PAC để xử lý nước, PAC đặc biệt có thời gian lắng cặn nhanh, giảm tải cho việc xử lý nước ở bể lọc từ đó tăng hiệu suất lọc. Ngoài ra, chất lượng nước sau xử lý sẽ tốt hơn nếu dùng PAC. Phèn: Dùng phèn nhôm PAC bao gồm các thành phần: + Hàm lượng chất không tan ≤ 0,1% + Hàm lượng Al2O3 ≤ 28 % + Hàm lượng Fe2O3 ≤ 0,02 % + H2SO4 tự do ≤ 0,1% Trong điều kiện sử dụng PAC thì độ pH của nước sau khi xử lý ổn định, ít thay đổi. Do đó ngay tại nhà máy ít sử dụng vôi để kiềm hóa nước. Hình 3.4. Nhà pha hoá chất 3.1.2.5. Ngăn trộn Nước từ hồ sơ lắng được trạm bơm cấp I đưa đến và đi vào bể trộn, mục đích là tạo keo tụ các chất cặn có trong nước, với hai máy khuấy 1.500 vòng/phút để khuấy trộn làm liên kết các hạt cặn lại với nhau. Sau đó nước được dẫn vào 4 bể phản ứng để tạo bông cợn, nước có chứa bông cợn tiếp tục chảy qua bể lắng để loại bỏ các tạp chất hữu cơ và vô cơ, giảm độ đục để nước sau khi lắng đạt độ đục < 10NTU. Hình 3.5. Ngăn trộn Định lượng phèn, vôi bằng phương pháp JARTEST: Sử dụng 6 bình thủy tinh, mỗi bình một lít, cho vào mỗi bình một lít nước thô Hình 3.6. Thí nghiệm JARTEST Châm hóa chất vào trong bình với tốc độ gia tăng như bảng (3.1). Bật công tắc cho máy khuấy nhanh, thời gian tiếp xúc giữa nước và hóa chất từ 100 – 120 vòng/phút, mục đích cho chúng gặp nhau, tương ứng với thời gian bơm nước từ trạm bơm 1 lên bể phản ứng. Khi có phản ứng xảy ra, giảm tốc độ từ 30 – 40 vòng/phút. Thời điểm này tương ứng với thời điểm nước tràn qua ngăn phản ứng, bông cặn xuất hiện. Tìm vị trí nào phản ứng tốt nhất( bông cặn xuất hiện nhiều nhất, nước trong nhất), chọn vị trí đó làm kết quả đưa vào sử dụng. Bảng 3.1. Nồng độ phèn theo thí nghiệm JARTEST Mẫu M1 M2 M3 M4 M5 M6 Dung dịch phèn chuẩn(mg/l) 20 22 25 28 30 32 Thời gian quay nhanh( 100-120 vòng/phút) 3 3 3 3 3 3 Thời gian quay chậm(30-40 vòng/phút) 15 15 15 15 15 15 Thời gian để tạo bông cặn(phút) 8 8 5 5 2 2 Chấm điểm tạo bông 0 2 4 6 10 8 Thời gian để lắng cặn (phút) 10 10 10 19 10 10 Độ đục lọc qua giấy(NTU) 0.5 Màu lọc qua giấy (Pt-Co) 0 TAC (mg/l) 40 PH 6.5 Ghi chú: Chấm điểm tạo bông cặn 0 : Không có phản ứng 2 : Có nhưng ít 4 : Cặn nhỏ 6 : Trung bình 8 : Tốt 10 : Rất tốt 3.1.2.6. Ngăn phản ứng Trong hệ thống xử lý nước nhà máy nước Cầu Đỏ có 4 ngăn phản ứng với kích thước là 4 x 7,3m. Trong quá trình xử lý nước bằng các chất keo tụ, sau khi hoá chất được trộn đều với nước và kết thúc giai đoạn thuỷ phân sẽ bắt đầu giai đoạn hình thành bông cặn. Ở ngăn phản ứng nhờ có các vách ngăn, nước chuyển động trong ngăn luôn thay đổi chiều dòng chảy, làm cho dòng chảy bị xáo trộn, dẫn đến các hạt keo phèn và hạt cặn trong nước có điều kiện va chạm với nhau và được loại ra khỏi nước nhờ các công trình lắng, lọc ở giai đoạn tiếp theo. Thời gian lưu nước trong bể là 15 đến 30 phút để quá trình thuỷ phân và tạo bông cặn được diễn ra hoàn toàn. Hình 3.7. Ngăn phản ứng 3.1.2.7. Bể lắng Lamen Bể lắng Lamen tiếp nhận nước từ bể phản ứng hòa trộn, các hạt cặn được lắng xuống theo phương thẳng đứng nhờ tấm lamen có độ nghiêng khoảng 45o - 70o, các tấm lamen được làm bằng nhựa cao cấp và đặt cách nhau 0,05 – 0,15m, các hạt cặn đập vào các tấm lamen và trượt xuống. Cặn được lắng vào các hố thu cặn đặt phía dưới rồi được xả ra mương dẫn cặn bằng thủy lực theo chu kỳ đã định sẵn tại nhà máy, mỗi bể xả 2 lần/ngày, mỗi lần 4 phút. Hệ thống bể lắng Lamen gồm có 4 bể kích thước 13 x 12m, mỗi bể có 10 ống thu nước đục lỗ. Nước từ các ống thu sẽ tự chảy vào mương thu nước sau lắng. Từ hai mương này nước được dẫn vào hai ống có D = 1.000mm để đưa đến bể lọc. Sau 1 năm thì bể lắng lamen được vệ sinh một lần và thay mới các tấm lamen bị hỏng. Các hệ thống trong bể lắng Lamen: Hệ thống tấm Lamen. Hệ thống đường ống. Hệ thống van điện. 4 tủ động lực và điều khiển hệ thống van điện đóng mở. Bảng 3.2. Chất lượng nước tối thiểu tại bể lắng STT Nội dung Đơn vị Yêu cầu 1 Độ đục NTU < 10 2 Độ pH 6 - 8 3 Độ dẫn điện µs/cm < 500 4 Độ mặn Cl- Mg/l 20 - 100 5 Độ cứng dH < 10 6 Độ màu Đơn vị Co < 25 7 Chất rắn lơ lửng mg/l < 20 8 Chất rắn hòa tan mg/l < 100 9 Độ oxy hóa mgO2/l < 3 Chất lượng nước ở bể lắng lamen được công nhân vận hành, nhân viên phòng thí nghiệm theo dõi hằng ngày. Đảm bảo khả năng lắng cặn tốt nhất, độ pH trong bể thường giữ ở mức 7,2. Hình 3.8. Bể lắng Lamela Hình 3.9. Mương thu nước 3.1.2.8. Cụm bể lọc nhanh Sau quá trình lắng, nước từ bể lắng sẽ đi qua cụm bể lọc bằng các máng phân phối và đường ống dẫn. Lọc là một quá trình làm sạch nước thông qua lớp vật liệu lọc nhằm mục đích tách các hạt cặn lơ lửng, các thể keo tụ và các vi sinh vật có trong nước. Kết quả là sau khi lọc nước sẽ có được chất lượng nước tốt gấp nhiều lần so với ở bể lắng. Cụm bể lọc nhanh của nhà máy nước Cầu Đỏ gồm có 12 bể, diện tích mỗi bể lọc là 9,50 x 8,50m, các bể này bố trí ở hai dãy đều nhau và hành lang điều khiển, vận hành chính giữa. Nước được thu bằng chụp lọc có chui nhựa và giàn ống phân bố hình x ương cá, chụp lọc được phân bố theo chụp/m3. Cho nước có cặn đi qua lớp vật liệu lọc bao gồm: + Sỏi đỡ dày 20cm, kích thước hạt sỏi đỡ 10 – 12mm. + Cát thạch anh dày 1- 1,2m kích thước hạt 0,8 – 1,2mm, cát lọc được sử dụng có hình lập thể và có độ đồng nhất cao. - Rửa vật liệu lọc: Để đảm bảo tốc độ lọc cần phải thường xuyên rửa vật liệu lọc, vật liệu lọc được rửa sạch bằng phương pháp gió, nước kết hợp. Thời gian rửa lọc 1 lần/ ngày. Hạ mực nước trong bể lọc xuống bằng cách khoá van xả nước vào từ máng phân phối chính đồng thời xả van đáy. Sau đó mở van gió, gió đi từ dưới lên sục vào lớp cát lọc trong vòng 5 đến 7 phút, sau đó cho nước vào, hỗn hợp gió và nước đi qua lớp vật liệu lọc đẩy cặn bẩn ra, chất bẩn theo dòng nước ra ngoài. Quá trình rửa lọc được tiến hành đến khi nước rửa hết đục thì ngưng lại, thông thường là 10 đến 15 phút, thời gian 8h/lần. Hiệu suất lọc nước càng cao nếu nếu quá trình rửa bể lọc kĩ. Hình 3.10. Bể lọc 3.1.2.9. Trạm khử trùng Khử trùng là khâu bắt buộc và cuối cùng trong quá trình xử lý, nhằm tiêu diệt hết tất cả các vi sinh vật gây bệnh có trong nước. Khử trùng là khâu quyết định đến chất lượng nước cấp. Trạm khử trùng nhà máy nước Cầu Đỏ được bố trí có một máy châm chlorator công suất 20kg/h, sử dụng clo lỏng để khử trùng nước, clo lỏng được châm vào nước thông qua một hệ thống Ejector, lượng clo thêm vào phải đảm bảo các yêu cầu: + Khử trùng tuyệt đối + Đảm bảo lượng clo dư ngay tại đầu nguồn từ 0,5 - 0,7 mg/l. Phương pháp xác định clo dư bằng chỉ thị màu: Dùng hóa chất là O.Toludine( O.T.O). Cho 5ml nước đã xử lý vào ống thủy tinh nhỏ, cho vào tiếp hai giọt O.T.O, nếu dung dịch không có màu vàng thì trong nước không có clo dư, nếu dung dịch chuyển sang màu vàng thì chứng tỏ trong nước có clo dư. Mức độ clo dư nhiều hay ít tùy thuộc vào chỉ thị màu đậm hay nhạt. Đặc điểm của trạm khử trùng là: + Trạm được bố trí nơi cuối hướng gió. + Trạm có gian đặt bình clo và gian Clorato riêng, có cửa dự phòng thoát hiểm. + Trạm có hệ thống trung hoà clo lúc bị xì bằng phương pháp Cruber gồm: tháp trung hoà, bơm hút gió, bơm tuần hoàn dung dịch NaOH. Hình 3.11. Nhà pha clo Hình 3.12. Máy bơm clo 3.1.2.10. Bể chứa nước sạch Gồm 2 bể xây dựng bằng bê tông cốt thép theo kiểu nửa chìm nửa nổi có dung tích mỗi bể là 10.000m3. Phía trên được lắp đặt các ống thu khí, bể chứa phục vụ các nhu cầu: + Nước rửa bể lắng, bể lọc, pha hóa chất, chứa nước sinh hoạt cung cấp cho công nhân của nhà máy, rửa các thiết bị của phòng thí nghiệm, rửa đường, tưới cây trong khuôn viên nhà máy. + Chứa lượng nước dự trữ cứu hỏa khi cần. + Chứa lượng nước điều hòa giữa trạm bơm nước nguồn và trạm bơm nước sạch. + Cung cấp lượng nước sinh hoạt cho thành phố Đà Nẵng. Hình 3.13. Bể chứa nước sạch 3.1.2.11. Trạm bơm cấp II Trạm bơm này có nhiệm vụ bơm nước từ bể chứa và phân phối về mạng lưới cấp nước cho thành phố Đà Nẵng. Trạm gồm 6 bơm có trục ngang có công suất 320 KW bơm nước cấp cho thành phố. Ba bơm cấp nước rửa lọc. Hình 3.14. Trạm bơm cấp II Hình 3.15. Máy bơm gió rửa lọc 3.1.3. Quy trình kiểm soát: 3.1.3.1. Sơ đồ kiểm soát Kiểm tra chất lượng Bể lắng Kiểm tra chất lượng Kiểm tra chất lượng Kiểm tra chất lượng Mạng lưới Nguồn nước Bể lọc Bể chứa Điều chỉnh cửa thu Định lượng phèn, vôi Định lượng Clo Nhân viên thí nghiệm Ca trưởng theo dõi sản xuất Nhân viên thí nghiệm Ca trưởng Công nhân vận hành trạm bơm Nhân viên thí nghiệm Ca trưởng Công nhân vận hành trạm bơm Nhân viên thí nghiệm Ca trưởng Công nhân vận hành trạm bơm Sơ đồ 3.2. Sơ đồ quy trình kiểm soát dây chuyền xử lý nước 3.1.3.2. Thuyết minh sơ đồ a) Xử lý nước nguồn: Nếu nguồn nước bị nhiễm mặn: - Chỉ tiêu yêu cầu để kiểm tra độ mặn: + Nồng độ NaCl. + Độ dẫn điện của nguồn nước. - Quy trình công nghệ: Điều chỉnh cửa thu nước để giảm nồng độ NaCl. Tiêu chuẩn vệ sinh ăn uống: NaCl ≤ 250. - Thiết bị sử dụng sản xuất: + Phao chắn nước. + Phao gỗ chắn nước. + Máy đo độ mặn. + Máy đo độ dẫn điện. - Quy trình kiểm tra: Theo tần suất dự báo thủy văn trung trung bộ. - Phương tiện kiểm tra: + Thao tác đóng, mở phao. + Theo dõi độ mặn, độ dẫn điện bằng máy đo. - Trách nhiệm: + Phòng thí nghiệm: Kiểm tra. + Ca trưởng: Vận hành, công nhân vận hành trạm bơm I, và nhà định lượng phèn trực tiếp chịu trách nhiệm. b) Nếu nước không bị nhiễm mặn - Chỉ tiêu yêu cầu để kiểm tra: + Độ đục. + Độ pH. + Độ dẫn điện. + T.D.S. + Hữu cơ. - Quy trình công nghệ: + Định lượng phèn theo Jartest. + Đảm bảo nước trước khi đi vào bể lọc: Độ đục ≤ 5NTU. - Thiết bị sử dụng sản xuất: + Bơm định lượng phèn. + Q = 2000 l/h - Qui trình kiểm tra + Sáng : 1 lần lúc 8h30 + Chiều : 1 lần lúc 14h30 + Tối : 1 lần lúc 20h30 - Phương tiện kiểm tra:. + Máy đo độ đục HACH2100P. + Máy Sension5. + Máy đo pH. + Hóa chất + thuốc thử. - Trách nhiệm: + Phòng thí nghiệm: kiểm tra. + Ca trưởng: Vận hành và công nhân vận hành nhà định lượng phèn trực tiếp chịu trách nhiệm. c) Bể lắng: - Thông tin mô tả sản phẩm: Các chỉ tiêu yêu cầu kiểm tra + Độ đục. + Độ pH. + Độ dẫn điện . + Hữa cơ. + T.D.S. - Quy định công nghệ: Khả năng tạo bông cặn tốt và độ pH của nguồn nước trong quá trình sử dụng phèn theo kết quả định lượng của phòng thí nghiệm. - Thiết bị sử dụng sản xuất: + Máy đo độ đục. + Máy đo pH. + Máy đo E.C, T.D.S. + Hóa chất. - Qui định kiểm tra: + Sáng : 1 lần lúc 8h30 + Chiều : 1 lần lúc 14h30 + Tối : 1 lần lúc 20h30 - Phương tiện kiểm tra: + Máy đo độ đục HACH2100P. + Máy Sension5. + Máy đo pH. + Hóa chất + thuốc thử. - Trách nhiệm:. + Phòng thí nghiệm: kiểm tra, theo dõi. + Ca trưởng: Vận hành và công nhân vận hành nhà định lượng phèn trực tiếp chịu trách nhiệm. d) Bể lọc - Thông tin mô tả sản phẩm: + Đảm bảo nguồn nước sau khi đi qua bể lọc nhanh (một lớp vật liệu lọc) đạt tiêu chuẩn yêu cầu ăn, uống của Bộ y tế. + Đảm bảo độ đục < 2NTU. - Qui định công nghệ: Súc rửa bể lọc nhanh phải tiến hành theo đúng quy định sau: + Cạo rửa bề mặt lớp cát lọc. + Chùi rửa rêu, mốc xung quanh bể lọc. + Vận hành bơm gió súc, rửa bể lọc thời gian 3 - 5 phút, với P = 0,2 kg/cm3. + Súc rửa bể lọc bằng nước từ đài rửa, cho đến khi nước đạt yêu cầu. + Xả nước lọc đầu thời gian 3 - 5 phút. + Ngưng lọc 15 phút sau đó cho bể lọc hoạt động. - Thiết bị sử dụng sản xuất: + Bơm gió có cường độ gió: P = 0,1- 0,5 kg/cm3. + Đài rửa lọc: H = 10m, Q = 90 m3. - Qui định kiểm tra: Thời gian súc rửa bể lọc: 1 bể/1 lần/1 ngày. - Phương tiện kiểm tra: Theo quy trình vận hành bể lọc nhanh TCXD76/179. - Trách nhiệm: Ca trưởng và công nhân vận hành hồ lọc: trực tiếp chịu trách nhiệm. e) Khử trùng - Thông tin mô tả sản phẩm: Đảm bảo nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn vệ sinh ăn uống theo quy định của bộ Y tế. - Qui định công nghệ: Sử dụng clo lỏng để châm vào nước với nồng độ thích hợp, mục đích là tiêu hủy các hợp chất vô cơ, hữu cơ và vi sinh trong nước để nguồn nước sau khi xử lý đạt yêu cầu. Nồng độ clo dư 0,3 - 0,7 mg/l. - Thiết bị sử dụng sản xuất: Sử dụng máy châm clo lỏng hiệu ECOCHLOR với nồng độ châm từ 1 - 5 kg/h. - Qui định kiểm tra: Kiểm tra nồng độ clo dư 1 giờ/ lần. - Phương tiện kiểm tra: Sử dụng thuốc thử chỉ thị màu Ortotholudine để nhận biết lượng clo dư trong nước. - Trách nhiệm: + Phòng thí nghiệm: Kiểm tra, theo dõi. + Ca trưởng và công nhân vận hành nhà định lượng phèn: Trực tiếp chịu trách nhiệm. f) Bể chứa - Thông tin mô tả sản phẩm: Chất lượng nước tại bể chứa phải đạt yêu cầu về vệ sinh nước ăn uống của bộ Y tế 1329/2002/BYT – QĐ. - Qui định công nghệ: Chất lượng nước tại bể chứa: + Độ đục: < 2NTU. + Clo dư: 0,3 – 0,7 mg/l. + Hữu cơ: 0 mg/l. + pH: 6,5 - 8,5 và các chỉ tiêu lý hóa liên quan đến chất lượng nước đã xử lý. - Thiết bị sử dụng sản xuất: Bể chứa nước bằng bêtông cốt thép. + Bể 1: 10.000 m3 + Bể 2: 10.000 m3 - Qui định kiểm tra: + Kiểm tra bể chứa nước sạch hằng ngày. + Vệ sinh, súc xả bể chứa 1 bể/1 lần/năm. - Phương tiện kiểm tra: + Máy đo độ đục. + Hóa chất kiểm tra nồng độ clo dư. + Hóa chất, thuốc thử. - Trách nhiệm: + Phòng thí nghiệm: Kiểm tra trực tiếp. + Ca trưởng và công nhân vận hành nhà bơm 2: Trực tiếp chịu trách nhiệm. Phân tích lượng nước - Thông tin mô tả sản phẩm: Phân tích chất lượng nước nguồn và nguồn nước sau khi xử lý để đánh giá chất lượng nước trong quá trình xử lý. - Qui định công nghệ: Phân tích nước bằng các thiết bị đo tại phòng thí nghiệm và các hóa chất thử. - Thiết bị sử dụng sản xuất: Phân tích nước bằng các thiết bị đo tại phòng thí nghiệm và các hóa chất thử. - Qui định kiểm tra + Sáng : 1 lần lúc 8h30 + Chiều : 1 lần lúc 14h30 + Tối : 1 lần lúc 20h30 Phương tiện kiểm tra: + Máy đo độ đục HACH2100P. + Máy Sension5. + Hóa chất + thuốc thử. - Trách nhiệm: Phòng thí nghiệm chịu trách nhiệm. + Phân tích nguồn nước trước xử lý và sau xử lý + Lấy mẫu và xét nghiệm mẫu + Xử lý mẫu sau phân tích + Kiểm tra chất lượng nước đã xử lý trước khi cấp nước cho người sử dụng. 3.2. Lựa chọn và đề xuất công nghệ xử lý nước cấp cho nhà máy nước Cầu Đỏ - Đà Nẵng 3.2.1. Các quá trình xử lý nước mặt 3.2.1.1. Xử lý nước cấp bằng phương pháp cơ học a) Hồ chứa và lắng sơ bộ Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô là tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tự làm sạch như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác động của các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxy hóa do tác dụng của oxy hòa tan trong nước, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn nước vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà máy xử lý nước. b) Song chắn và lưới chắn rác Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả làm sạch của các công trình xử lý. Vật nổi và vật lơ lửng trong nước có thể có kích thước nhỏ như que tăm nổi, hoặc nhành cây non khi đi qua máy bơm vào các công trình xử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng hàm lượng cặn và độ màu của nước. Song chắn rác có cấu tạo gồm các thanh thép tiết diện tròn cỡ 8 hoặc 10, hoặc tiết diện hình chữ nhật kích thước 6 x 50 mm đặt song song với nhau và hàn vào khung thép. Khoảng cách giữa các thanh thép từ 40 ÷ 50 mm. Vận tốc nước chảy qua song chắn khoảng 0,4 ÷ 0,8 m/s. Song chắn rác được nâng thả nhờ ròng rọc hoặc tời quay tay bố trí trong ngăn quản lý. Hình dạng song chắc rác có thể là hình chữ nhật, hình vuông hoặc hình tròn. Lưới chắn rác phẳng có cấu tạo gồm một tấm lưới căng trên khung thép. Tấm lưới đan bằng các dây thép đường kính 1 ÷ 1,5 mm, mắt lưới 2x2 ÷ 5x5 mm. Trong một số trường hợp, mặt ngoài của tấm lưới đặt thêm một tấm lưới nữa có kích thước mặt lưới 25 x 25 mm đan bằng dây thép đường kính 2 – 3 mm để tăng cường khả năng chịu lực của lưới. Vận tốc nước chảy qua băng lưới lấy từ 0,15 ÷ 0,8 m/s. Lưới chắn quay được sử dụng cho các công trình thu cỡ lớn, nguồn nước có nhiều. Cấu tạo gồm một băng lưới chuyển động liên tục qua hai trụ tròn do một động cơ kéo. Tấm lưới gồm nhiều tấm nhỏ nối với nhau bằng bản lề. Lưới được đan bằng dây đồng hoặc dây thép không gỉ đường kính từ 0,2 ÷ 0,4. Mắt lưới kích thước từ 0,3 x 0,3 mm đến 0,2 x 0,2 mm. Chiều rộng băng lưới từ 2 ÷ 2,5 m. Vận tốc nước chảy qua băng lưới từ 3,5 ÷ 10 cm/s, công suất động cơ kéo từ 2 ÷ 5 kW. c) Bể lắng cát Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l sau lưới chắn, các hạt cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng, có khả năng lắng nhanh được giữ lại ở bể lắng cát. Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5, để loại trừ hiện tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo bông và bể lắng. [9] d) Quá trình lắng Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước. Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng. Trong bể lắng ngang, dòng nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 16,3 mm/s. Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 3.000 m3/ngày. Đối với bể lắng đứng, nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc 0,3 - 0,5 mm/s. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 đến 20%. Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng ngang thông thường, nhưng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không gỉ hoặc bằng nhựa. Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 450 ÷ 600 so với mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau. Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu suất cao hơn so với bể lắng ngang. Diện tích bể lắng lớp mỏng giảm 5,26 lần so với bể lắng ngang thuần túy. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng. Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn. Tuy nhiên, bể lắng trong có cấu tạo phức tạp, kỹ thuật vận hành cao. Vận tốc nước đi từ dưới lên ở vùng lắng nhỏ hơn hoặc bằng 0,85 mm/s và thời gian lưu nước khoảng 1,5 – 2 giờ. e) Quá trình lọc Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tùy thuộc vào yêu cầu đối với chất lượng nước của các đối tượng dùng nước. Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại, làm tăng tổn thất áp lực, tốc độ lọc giảm dần. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Tốc độ lọc là lượng nước được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thời gian (m/h). Chu kỳ lọc là khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T (h). Để thực hiện quá trình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc có nguyên tắc làm việc, cấu tạo lớp vật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau. Thiết bị lọc có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên tục; theo dạng của quá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc chân không (áp suất 0,085 MPa), lọc áp lực (từ 0,3 đến 1,5 MPa) hay lọc dưới áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng… Trong các hệ thống xử lý nước công suất lớn không cần sử dụng các thiết bị lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt. Vật liệu lọc có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi nghiền, thậm chí cả than nâu hoặc than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện địa phương. Quá trình lọc xảy ra theo những cơ chế sau: - Sàng lọc để tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học. - Lắng trọng lực - Giữ hạt rắn theo quán tính - Hấp phụ hóa học - Hấp phụ vật lý - Quá trình dính bám - Quá trình lắng tạo bông. Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở dao động trong khoảng 1- 2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1m. 3.2.1.2. Xử lý nước cấp bằng phương pháp hóa lý a) Quá trình làm thoáng Bản chất của quá trình làm thoáng là 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 hydroxyl sắt hóa trị III và hydroxyl mangan hóa trị IV Mn(OH)4 kết tủa dễ lắng đọng để khử ra khỏi nước bằng lắng, lọc. Làm thoáng để khử CO2, H2Scó 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 công suất của các công trình lắng và lọc trong quy trình khử sắt và mangan. Quá trình làm thoáng làm tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước, nâng cao thế 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 mùi của nước. Có hai phương pháp làm thoáng: - Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành tia hay thành màng mỏng chảy trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia và màng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như ở các dàn làm thoáng cưỡng bức. - Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng. - Hỗn hợp hai phương pháp trên: làm thoáng bằng máng tràn nhiều bậc và phun trên mặt nước. b) Clo hóa sơ bộ Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc. Clo hóa sơ bộ có tác dụng tăng thời gian khử trùng khi nguồn nước 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, ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu, phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc. c) Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 đến 10m. Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút VanderWaals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra do chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán keo, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện. Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông. Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như: - Al2(SO4)3, Al2(SO4)2.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. - FeCl3, Fe2(SO4)2.2H2O, Fe2(SO)2.3H2O, Fe2(SO4)2.7H2O. Muối Nhôm: Trong các loại phèn nhôm, Al2(SO4)3 được dùng rộng rãi nhât do có tính hòa tan tốt trong nước, chi phi thấp và hoạt động có hiệu quả trong khoảng pH = 5,0 – 7,5. Quá trình điện ly và thủy phân Al2(SO4)3 xảy ra như sau: Al3+ + H2O = AlOH2+ + H+ AlOH+ + H2O = Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2 + H2O = Al(OH)3(s) + H+ Al(OH)3 + H2O = Al(OH)4- + H+ Ngoài ra, Al2(SO4)3 có thể tác dụng với Ca(HCO3)2 trong nước theo phương trình phản ứng sau: Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2 Al2(SO4)3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 6H+ +3SO42- Trong phần lớn các trường hợp, người ta sử dụng hỗn hợp NaAlO2 và Al2(SO4)3 theo tỷ lệ (10:1) – (20:1). Phản ứng xảy ra như sau: 6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O = 8Al(OH)3 + 2Na2SO4 Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi trường cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông. Khi sử dụng phèn nhôm cần lưu ý: - pH hiệu quả tốt nhất với phèn nhôm là khoảng 5,5 – 7,5. - Nhiệt độ của nước thích hợp khoảng 20 – 40oC. - Ngoài ra, cần chú ý đến : các thành phần ion có trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn, môi trường phản ứng… Ưu điểm của phèn nhôm: - Về mặt năng lực keo tụ ion nhôm, nhờ điện tích 3+, có năng lực keo tụ thuộc loại cao nhất trong số các loại muối ít độc hại mà loài người biết. - Muối nhôm ít độc, sẵn có trên thị trường và khá rẻ. - Công nghệ keo tụ bằng phèn nhôm là công nghệ tương đối đơn giản, dễ kiểm soát, phổ biến rộng rãi. Nhược điểm của phèn nhôm: + Làm giảm đáng kể độ pH, phải dùng NaOH để hiệu chỉnh lại độ pH dẫn đến chi phí sản xuất tăng. + Khi quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng keo tụ bị phá hủy làm nước đục trở lại. + Phải dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng. + Hàm lượng Al dư trong nước lớn so với khi dùng chất keo tụ khác và có thể lớn hơn tiêu chuẩn với 0,2mg/lít. + Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và không tan cùng các kim loại nặng thường hạn chế.  + Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO42- trong nước thải sau xử lí là loại có độc tính đối với vi sinh vật. Muối Sắt: Các muối sắt được sử dụng làm chất keo tụ có nhiều ưu điểm hơn so với các muối nhôm do: - Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp. - Có khoảng giá trị pH tối ưu của môi trường rộng hơn. - Độ bền lớn. - Có thể khử mùi H2S. Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược điểm là tạo thành phức hòa tan có màu do phản ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ. Quá trình keo tụ sử dụng muối sắt xảy ra do các phản ứng sau: FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + HCl Fe2(SO4)3 + 6H2O = Fe(OH)3 + 3H2SO4 Trong điều kiện kiềm hóa: 2FeCl3 + 3Ca(OH)2 = Fe(OH)3 + 3CaCl2 FeSO4 + 3Ca(OH)2 = 2Fe(OH)3 + 3CaSO4 Chất trợ keo tụ: Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ. Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ keo tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose, dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O). Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n. Tùy thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dương như polyacrylic acid (CH2CHCOO)n hoặc polydiallyldimetyl-amon. Liều lượng chất keo tụ tối ưu sử dụng trong thực tế được xác định bằng thí nghiệm Jartest. d) Khử trùng nước Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt. Mục đích là để tiêu diệt hoàn toàn những vi khuẩn có thể gây bệnh còn sót lại trong quá trình xử lý nước. Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và khử trùng. Sau các quá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại. Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước. Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả như: khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh, các tia vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim loại nặng,… - Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo: Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào. Khi Clo tác dụng với nước tạo thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh. Khi cho Clo vào nước, chất diệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt. Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau: Cl2 + H2O HOCl + HCl Hoặc có thể ở dạng phương trình phân ly: Cl2 + H2O H+ + OCl- + Cl- Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau: Ca(OCl)2 + H2O CaO + 2HOCl 2HOCl = 2H+ + 2OCl- HOCl là một axit không bền có tác dụng khử trùng mạnh. Bản thân HOCl sẽ tự phân li theo phản ứng ion cho ra H+ và Cl- , ion sẽ tiếp tục phân li tạo ra [O] và [Cl-], [O] có tác dụng khử trùng nước. Nước sau khi đã khử trùng muốn chắc chắn rằng nguồn nước đã được khử khuẩn tuyệt đối thì giá trị clo dư là giá trị dùng để nhận biết nguồn nước đã khử trùng. Hàm lượng clo dư khoảng 0,3-0,7 mg/l. Khả năng tiệt trùng của clo phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có trong nước. Nồng độ HOCl phụ thuộc vào lượng ion H+ có trong nước hay phụ thuộc vào độ pH của nước khi: + pH = 6 : HOCl chiếm 99,5% còn OCl chiếm 0,5% + pH = 7 : HOCl chiếm 79% còn OCl chiếm 21% + pH = 8 : HOCl chiếm 25% còn OCl chiếm 75% Những vấn đề phát sinh khi khử trùng bằng clo: + Phản ứng phụ + Hình thành Clorophenol + Hình thành T.H.M ( Tri-halogen-methanol) - Dùng ozone để khử trùng: Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối với con người. Ơ trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử. Ozone có tính hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất nhiều lần. Thời gian tiếp xúc rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây mùi vị khó chịu trong nước kể cả khi trong nước có chứa phenol. - Khử trùng bằng phương pháp nhiệt: Đây là phương pháp khử trùng cổ truyền. Đun sôi nước ở nhiệt độ > 100oC có thể tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nước. Chỉ trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độ cao sẽ chuyển sang dạng bào tử vững chắc. Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn này chiếm tỉ lệ rất nhỏ. Phương pháp đun sôi nước tuy đơn giản, nhưng tốn nhiên liệu và cồng kềnh, nên chỉ dùng trong quy mô gia đình. - Khử trùng bằng tia cực tím (UV): Tia cực tím là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400nm, có tác dụng diệt trùng rất mạnh. Dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt trong dòng chảy của nước. Các tia cực tím phát ra sẽ tác dụng lên các phân tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và mất khả năng trao đổi chất, vì thể chúng sẽ bị tiêu diệt. Hiệu quả khử trùng chỉ đạt được triệt để khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lửng. Sát trùng bằng tia cực tím không làm thay đổi mùi, vị của nước. - Khử trùng bằng siêu âm: Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2W/cm2 trong khoảng thời gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trong nước. - Khử trùng bằng ion bạc: Ion bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là: nếu trong nước có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối,…thì ion bạc không phát huy được khả năng diệt trùng. e) Quá trình xử lý ổn định nước Mục đích của quá trình xử lý ổn định nước là giữ cho nước luôn ở môi trường trung tính nhằm ngăn ngừa hiện tượng giảm chất lượng nước trong quá trình vận chuyển, đồng thời ngăn ngừa quá trình xâm thực hoặc lắng cặn CaCO3 trong hệ thống đường ống cung cấp, phân phối nước. Nhiệm vụ của quá trình xử lý ổn định nước là loại trừ khả năng xâm thực của CO2 hoạt tính có trong nước, điều chỉnh độ pH của nước. f) Quá trình làm mềm nước Độ cứng của nước chủ yếu là do sự có mặt của các ion Ca2+ và Mg2+. Hai thành phần trên không gây độc cho sức khỏe nhưng gây hại cho thiết bị như đóng cặn trong ống dẫn nước, ảnh hưởng đến chất lượng nước. Để khử độ cứng của nước, người ta dựa trên hai phương pháp sau: Khử cứng theo phương pháp kết tủa: Phương pháp này loại trừ Ca2+ và Mg2+ ra khỏi nước dựa trên cơ sở tan thấp của CaCO3, MgCO3 và Mg(OH)2 và có thể tách chúng ra bằng biện pháp lắng, lọc. Đây là phương pháp thường được sử dụng trong xử lý nước cấp. Trên cơ sở đó người ta có các phương pháp làm mềm nước như: + Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt. + Làm mềm nước bằng phương pháp hóa học( làm mềm bằng vôi, vôi kết hợp với soda, làm mềm bằng trinatriphotphat). Khử cứng theo phương pháp trao đổi ion: Khử cứng theo phương pháp trao đổi ion là biện pháp làm mềm nước dựa trên cơ sở trao đổi ion. Nước được cho chảy qua cột lọc và ở đó, ion Ca2+ và Mg2+ được giữ lại trên cột lọc. 3.2.1.3. Xử lý nước cấp bằng các phương pháp đặc biệt Ngoài các phương pháp xử lý trên, khi chất lượng nước cấp được yêu cầu cao hơn nên trong xử lý nước cấp còn sử dụng một số phương pháp sau: - Khử mùi và vị bằng làm thoáng, chất oxy hóa mạnh, than hoạt tính. Khi nước có chứa các chất gây màu và mùi trong nước, đặc biệt là chất gây mùi trong nước thì biện pháp xử lý hiệu quả nhất là dung than hoạt tính để hấp thụ các chất gây màu và mùi trong nước. Than hoạt tình thường dùng để xử lý các chất hữa cơ hòa tan và các chất vi ô nhiễm trong nước. Than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn nên khả năng hấp thụ những phần tử gây màu và mùi trong nước rất cao. Cacbon hoạt tính có cấu trúc ngẫu nhiên, có độ xốp cao với các lỗ sắp xếp theo đường. Sự hấp dẫn các phân tử trong lỗ tạo ra lực hấp phụ. Lực hấp phụ này làm cho những phân tử lớn và nhỏ của chất ô nhiễm hòa tan tập hợp lại và lắng lại trong lỗ. - Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt, phương pháp hóa học, phương pháp trao đổi ion - Khử mặn và khử muối trong nước bằng phương pháp trao đổi ion, điện phân, lọc qua màng, nhiệt hay chưng cất. 3.2.2. Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý 3.2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp phụ thuộc vào chất lượng và đặc trưng nguồn nước thô, yêu cầu chất lượng nước cấp và công suất trạm xử lý nước. Khi lựa chọn nguồn nước cần chú ý các đặc điểm sau: - Nguồn nước phải có lưu lượng trung bình nhiều năm theo tần suất yêu cầu của đối tượng tiêu thụ. Trữ lượng nguồn nước phải đảm bảo khai thác nhiều năm. - Chất lượng nước đáp ứng yêu cầu vệ sinh theo TCXD – 33 – 68, ưu tiên chọn nguồn nước nào dễ xử lý và ít dùng hoá chất. - Ưu tiên chọn nguồn nước gần nơi tiêu thụ, có sẵn thế năng để tiết kiệm năng lượng, có địa chất công trình phù hợp với yêu cầu xây dựng, có điều kiện bảo vệ nguồn nước. - Cần ưu tiên chọn nguồn nước ngầm nếu lưu lượng đáp ứng yêu cầu sử dụng. Chất lượng của nguồn nước thô thay đổi theo không gian và thời gian. Do vậy, công nghệ xử lý nước và quá trình vận hành cũng phải thay đổi dựa theo tính chất lý, hóa, sinh của nước thô. Trong một nguồn nước thô, người ta cố gắng giữ chất lượng nước đưa vào dây chuyền công nghệ xử lý không thay đổi theo mùa bằng các quá trình xử lý sơ bộ. Dựa vào các số liệu có được từ các quá trình phân tích các thông số chất lượng nước, so sánh với yêu cầu xử lý mà quyết định xử lý gì trong nước. Chọn các thông số chính về chất lượng nước và đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể. Chọn hóa chất và liều lượng hóa chất cần dùng và tối ưu các điều kiện vận hành cho từng bước xử lý và sắp xếp các bước xử lý cho phù hợp. Quyết định đến dây chuyền công nghệ xử lý còn phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Khả năng đáp ứng về thiết bị. - Tính linh hoạt của thiết bị khi chất lượng nước thay đổi. - Giá thành xây dựng và giá thành tiêu hao. - Yếu tố chất thải. Bể chứa tiếp xúc để khử trùng 3.2.2.2. Một số dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp được sử dụng phổ biến ở Việt Nam Clo khử trùng Bơm tự chảy cấp nước Nước nguồn Sơ đồ 3.3. Sơ đồ cấp nước trực tiếp sau khi sử dụng Bể lọc chậm Bể tiếp xúc khử trùng Clo Nước nguồn Cấp nước Sơ đồ 3.4. Sơ đồ xử lý nước bằng lọc chậm Bể trộn Bể lọc tiếp xúc Lắng nước rửa lọc Bể tiếp xúc khử trùng Phèn Clo Nước nguồn Cung cấp Đưa về bể trộn hoặc xả ra cuối nguồn nước Sơ đồ 3.5. Sơ đồ lọc trực tiếp Lắng nước rửa lọc Làm thoáng Lọc Tiếp xúc khử trùng Xả cặn Clo Nước ngầm Cung cấp Sơ đồ 3.6. Sơ đồ xử lý nước ngầm bằng làm thoáng đơn giản và lọc Làm thoáng tự nhiên hoặc cưỡng bức Lắng tiếp xúc Nước rửa lọc Lọc Tiếp xúc khử trùng Xả cặn clo Nước ngầm Cung cấp Sơ đồ 3.7. Sơ đồ khử sắt nước ngầm bằng làm thoáng, lắng tiếp xúc và lọc Làm thoáng Trộn và lắng cặn Lọc Tiếp xúc khử trùng Lắng nước rửa lọc Hoá chất Cung cấp Nước ngầm Xả cặn lắng ra hồ nén cặn Trộn Keo tụ tạo bông cặn Lắng Lọc Tiếp xúc khử trùng Lắng nước rửa lọc Sơ đồ 3.8. Sơ đồ dùng hoá chất để khử sắt và mangan trong nước ngầm Clo Phèn Cung cấp Nước ngầm Xả cặn ra hồ nén cặn Sơ đồ 3.9. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước truyền thống Trộn Tạo bông cặn Lọc Lắng nước rửa lọc Lắng Tiếp xúc khử trùng Lọc qua than hoạt tính Chất trợ keo tụ clo Clo Ozon Phèn Xả cặn ra hồ chứa Cung cấp Sơ đồ 3.10. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước có màu, mùi, vị 3.2.3. Đề xuất dây chuyền công nghệ 3.2.3.1. Tính chất, đặc điểm, thành phần của nguồn nước sông Cầu Đỏ Khí hậu miền trung chia làm nhiều mùa rõ rệt trong năm. Khu vực thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nắng - khô - nóng phân mùa rõ rệt. Vào mùa nắng hạn trong năm từ tháng 4 - 8, nguồn nước cấp cho nhà máy Cầu Đỏ bị nhiễm mặn, có năm lên đến hơn 1000mg/lít , lúc này nước được lấy từ đập An Trạch cách điểm lấy nước ở Cầu Đỏ 8 km nên chất lượng nước cấp cho nhà máy nước Cầu Đỏ tương đối tốt. Tuy nhiên, chất lượng nước sông Cẩm lệ bị ảnh hưởng nhiều vào mùa mưa lũ. Đặc biệt nồng độ cặn, tạp chất lơ lửng, các chất hữa cơ và vô cơ hòa tan sẽ tăng cao. Bản chất của một nguồn nước mặt là nguyên nhân của việc chất lượng nước không ổn định giữa các mùa trong năm. Vì vậy, việc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý đòi hỏi phải có sự linh hoạt trong khi vận hành để giảm chi phí sản xuất nước mà vẫn đáp ứng nhu cầu về chất lượng. Các thông số chỉ tiêu chất lượng nước trong thiết kế dựa trên mẫu phân tích chất lượng nguồn nước sông Cẩm Lệ. Tuy nhiên, do sự không ổn định về chất lượng nước giữa các mùa trong năm nên có thể điều chỉnh một số thông số cho phù hợp. Bảng 3.5. Các chỉ tiêu cần phân tích nguồn nước thô [6] STT Thời gian lấy mẫu Sáng 7h30 Chiều 13h30 Chỉ tiêu Thô Xử lí Thô Xử lí 1 Mùi vị 0 0 0 2 Màu (units Pt – Co) ≤ 5 225 0 3 Độ đục N.T.U ≤ 2 mg/l 85 0,47 87,5 0,86 4 Cặn lơ lửng ≤ 5 mg/l 72 0 5 TDS ≤ 1000 mg/l 32,2 34,9 30,9 33,6 6 Hữu cơ a xít ≤ 2 mg/l 1,12 0 0,64 0 7 Ph 6,5 – 8,5 7,49 7,36 7,5 7,35 8 Nhiệt độ(0C) < 40 24,2 24,4 25,5 25,4 9 Độ dẫn điện EC µs/ cm 64,5 69,8 61,7 67,2 10 Độ kiềm ≤ 200 mg/l 45 40 45 40 11 Độ cứng ≤ 300 mg/l 28 30 26 28 12 Độ mặn NaCl ≤ 250 mg/l 23,4 23,4 23,4 23,4 13 Độ mặn (Cl-) mg/l 14,2 14,2 14,2 14,2 14 COD mg/l 307 0 15 Fe toàn phần ≤ 0,5 mg/l 1,37 0 16 Fe2+ mg/l 0,54 0,01 17 NO3- ≤ 50 mg/l 4 0,2 18 NH3 mg/l 1,9 0,1 19 Mn ≤ 0,5 mg/l 0,126 0 20 MnO- 0,272 0 21 Chlorine dư 0,3-0,5 0,6 0,7 22 Định lượng PAC Mg/l 7 7 pH 7,4 7,4 3.2.3.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý Dựa vào những thông số của nhà máy về chất lượng nước thô trước xử lý và tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của Việt Nam, ta thấy những thông số cần phải xử lý đối với nguồn nước sông Cẩm Lệ là hàm lượng căn, độ đục, độ cứng( hàm lượng Ca2+), và chỉ tiêu vi sinh vật. Những thông số khác đều dưới mức cho phép. Như vậy, cần thiết trong dây chuyền công nghệ xử lý nước phải có quá trình keo tụ để tách hàm lượng cặn, để giảm độ đục, có quá trình làm mềm để khử Ca2+, có quá trình lắng để tách các bông cặn lớn mà quá trình keo tụ tạo ra, có quá trình lọc để tách các bông cặn không lắng và quá trình khử trùng nước. Quá trình keo tụ tạo bông cặn sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước nên đọ oxy hóa KMnO4 của nước sẽ bị khử. Trong quá trình xử lý, pH của nước sẽ thay đổi do cho vào các hóa chất keo tụ, làm mềm và khử trùng. Nếu pH của nước quá cao hoặc quá thấp thì cần thiết phải có quá trình xử lý ổn định nước. Vôi, phèn Clo Nước nguồn Hệ thống thu gom chất thải Hồ chứa, các quá trình tự làm sạch Lưới chắn rác Trạm bơm cấp I Mạng lưới cấp nước Trạm bơm cấp II Bể keo tụ Bể tạo bông Bể lắng lamen Bể lọc nhanh Trạm khử trùng và ổn định nước Bể chứa nước sạch Bể lắng lamen Hình 3.9. Sơ đồ dây chuyền công nghệ đề xuất 3.2.4. Đề xuất biện pháp quản lý kỉ thuật cho nhà máy Cầu Đỏ 3.2.4.1. Các biện pháp - Cần phải tiến hành kiểm tra định kì, đảm bảo các công trình và thiết bị trong nhà máy luôn hoạt động bình thường. - Thường xuyên theo dõi, đảm bảo chế độ hoạt động hợp lý nhất cho các công trình và thiết bị. - Lập kế hoạch kiểm tra và sửa chữa định kì. - Phát hiện kịp thời và giải quyết sự cố nhanh chóng. - Kiểm tra chất lượng nước định kì cả trước và sau xử lý. - Xác định đúng và kịp thời lượng hóa chất hợp lý nhất dùng để xử lí nước theo từng thời kì trong năm. - Kiểm tra định kì các thiết bị đo, đếm - Chuẩn bị chu đáo cho các công trình và thiết bị hoạt động vào thời gian cao điểm nhất trong năm. - Tẩy rửa định kì các công trình và thiết bị. Ngoài ra, để tăng cường hiệu quả hoạt động của các công trình và thiết bị trong nhà máy nước, cần thực hiện theo một số yêu cầu sau: - Cần áp dụng những tiến bộ khoa học kĩ thuật, những cải tiến kĩ thuật, để không ngừng nâng cao công suất và hiệu quả làm việc của các công trình và thiết bị. - Không ngừng cải tiến tổ chức công việc một cách khoa học để đảm bảo sự làm việc một cách nhịp nhàng giữa các khâu. Đưa cơ giới hóa và tự động hóa vào công tác quản lí để nâng cao năng suất làm việc. - Nghiêm chỉnh chấp hành quy trình sản xuất, điều lệ về an toàn lao động, kiểm tra sản xuất thường xuyên có hệ thống. - Bồi dưỡng, nâng cao trình độ cán bộ quản lí, công nhân vận hành. 3.2.4.2. Nội dung quản lý kĩ thuật trạm xử lý nước a) Tổ chức quản lý - Tất cả các công trình trong trạm xử lý nước, trước khi đưa vào vận hành thử cần phải được khử trùng bằng clo - Công trình phải được kiểm tra toàn bộ sau các đợt sửa chữa lớn, sau đó khử trùng bằng clo hoặc clorua vôi. - Trước khi đưa vào hoạt động chính thức cần tiến hành chạy thử một thời gian cho đến khi đạt tiêu chuẩn về chất lượng nước. b) Kiểm tra định kì các thiết bị và công trình trong trạm - Bể trộn và bể phản ứng: Khi kiểm tra cần quan sát kĩ bên trong thành và các vách ngăn, các van đặt ngầm và các van xả. - Bể lắng, bể tiếp xúc: Khi kiểm tra cần quan sát kĩ bên trong thành và các vách ngăn, phần móng công trình, van khóa. - Bể lọc: Đây là công trình quan trọng, cần kiểm tra các khâu sau: + Kiểm tra chiều cao lớp vật liệu lọc, quan sát bề mặt lớp lọc, ít nhất ba tháng một lần. + Trước khi rửa lọc cần chú ý đến độ nhiễm bẩn của cát lọc, chiều dày lớp cặn đóng trên bề mặt lớp vật liệu lọc, độ phân bố đều trên bề mặt lớp vật liệu lọc, sự có mặt của các cặn bẩn trong các hốc khuất hình phễu, các vết nứt trên mặt vật liệu lọc. + Sau khi rửa lọc kiểm tra lớp cát lọc, tìm các chỗ rửa chưa đạt yêu cầu, độ nhiễm bẩn còn lại… Cần tiến hành quan sát sau khi xả cho mực nước thấp hơn mặt cát lọc một ít, cần kiểm tra ít nhất một tháng một lần. + Kiểm tra chiều dày lớp đỡ, thăm dò bằng ống lấy mẫu theo thời gian rửa. + Lấy mẫu cát để phân tích độ nhiễm bẩn, ít nhất một năm một lần. + Kiểm tra lượng cát lọc bị hao hụt bằng cách đo khoảng cách từ mặt cát đến mép máng rửa, so sánh với thiết kế, cắt bỏ cát bị nhiễm bẩn ở trên bề mặt và bổ sung thêm cát lọc. + Kiểm tra thời gian và cường độ rửa lọc. Xác định lượng cặn bẩn còn trong nước rửa, độ súc rửa phân phối đều, độ thu nước đều vào máng và việc trôi cát vào máng. - Bể chứa nước sạch: Khi kiểm tra định kì cần quan sát bên trong bể, quan sát các van và đường ống dẫn nước ra vào bể mỗi năm một lần. - Thiết bị pha trộn phèn: Cần quan sát bên ngoài các thiết bị và ống dẫn, do người trực ban của trạm kiểm tra hằng ngày. - Thiết bị pha chế clo: Cần quan sát thường xuyên các thiết bị và ống dẫn clo, thử nghiệm độ rò rĩ. c) Bảo dưỡng định kì các công trình trong trạm - Bể trộn và bể phản ứng: Cần cọ rửa cặn bẩn bám vào thành và vách ngăn, kiểm tra độ rò rĩ và tình trạng làm việc của công trình, van khóa và ống dẫn. - Bể lắng, bể tiếp xúc: Cọ rửa thành và vách ngăn, thông tắc các giàn ống hay máng phân phối. - Kiểm tra tình trạng làm việc của các van, ống. - Kiểm tra độ rò rĩ, cọ rửa thành vách tối thiểu một năm một lần. - Bể lọc: Kiểm tra tình trạng làm việc của của các van khóa và đường ống. Kiểm tra tình trạng mất cát lọc. Rửa sạch thành, vách máng hằng ngày theo chu kì rửa lọc. - Thiết bị pha phèn, vôi, clo: Thường xuyên lau chùi, sửa chữa, xả cặn, cần sơn lại thiết bị, đường ống. 3.2.4.3. Nội dung quản lý các công trình đơn vị xử lý nước a) Quản lí hệ thống thiết bị hóa chất - Đối với các hóa chất rắn: như phèn, vôi, sút..Trong quản lí cần quan tâm đặc biệt đến khâu phân phối dung dịch. Các dung dịch có nồng độ cao, chảy trong ống dẫn, phải có tốc độ lớn hơn 0,8 m/s. Trường hợp cần thiết để đảm bảo tốc độ chảy tối thiểu, phải pha thêm nước vào ống với các thiết bị đặc biệt. - Đối với hóa chất lỏng như clo: Phải kiểm tra độ đầy clo của bình tiêu chuẩn và thùng dự trữ bằng cách cân. Sau khi sử dụng hết clo lỏng, khí clo lỏng còn lại trong bình tiêu chuẩn phải được súc sạch bằng vòi phun. Ống dẫn clo phải là ống không bị ăn mòn, chịu được áp lực cao. Hằng năm đường ống dẫn clo phải được tháo rời và thổi sạch bằng không khí khô, quan sát kĩ các chỗ nối, ống nhánh và sữa chữa lại khi cần thiết. Sau khi thổi phải nhanh chóng nạp đầy clo lỏng. b) Bể trộn, bể phản ứng Hằng năm phải tháo sạch các bể này và kiểm tra toàn bộ, bất kể mức độ đóng cặn nhiều hay ít. Khi rửa bể phải dùng nước vôi phun từ thành xuống đáy, dùng bàn chải chải sạch sau đó rửa sạch bằng dung dịch sunfat 5%. c) Quản lý bể lắng - Hằng năm tối thiểu một lần phải tháo sạch và kiểm tra toàn bộ sau khi xả toàn bộ bùn vào ống xả, cần rửa bể bằng nước sạch sau đó rửa lại toàn bộ bể bằng dung dịch sunfat 5%. Cuối cùng phải tẩy trùng bằng dung dịch clo. - Khi quản lí bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng, chiều dày lớp cặn lơ lửng phải giữ không đổi khoảng từ 2 - 2,5 m. Cần quan sát độ phân phối đều nước trên toàn bộ diện tích ngăn lắng, các giàn ống thu nước. Việc xả bùn thừa vào ngăn chứa nén cặn, các đường ống dẫn. d) Bể lọc nhanh - Quá trình lọc: Khi lọc nước, tốc độ lọc phải được giữ không đổi trong suốt chu kì làm việc của bể. Trong trường hợp cần thiết, muồn thay đổi tốc độ lọc, cần phải thay đổi từ từ, không được phép thay đổi đột ngột. Khi bắt đầu một chu kì lọc, phải giữ tốc độ lọc ở giá trị 2 - 3 m/h trong khoảng 10 - 15 phút. Sau đó tăng dần đến tốc độ lọc bình thường. Trong suốt quá trình lọc không được để mực nước ở bể lọc hạ xuống quá mức quy định. - Trong thực tế để giữ tốc độ lọc ổn định, người ta sử dụng các loại thiết bị điều chỉnh tốc độ lọc. Ở các bể lọc đều phải được trang bị các dụng cụ đo tốc độ lọc và tổn thất áp lực của bể lọc. Dụng cụ này có thể gắn trực tiếp lên bể lọc hoặc lắp trong các tủ điều khiển cho các bể lọc. Các dụng cụ này phải được kiểm tra định kì tối thiểu 6 tháng một lần. - Quá trình rửa bể lọc: Được tiến hành khi tổn thất áp lực trong bể đạt tới giá trị giới hạn hoặc vào thời điểm chất lượng nước lọc bắt đầu xấu đi. Xác định thời điểm cần rửa lọc bằng các thiết bị đo báo tự động hoặc bằng cách quan sát độ chênh mực nước trước và sau bể lọc khi quản lí vận hành thủ công. - Trước khi rửa bể lọc phải đóng van nước vào bể để hạ mực nước trong bể xuống dưới máng rửa. Sau đó đóng van nước vào bể chứa và mở van xả. Trình tự rửa lọc: - Khi rửa nước thuần túy: Phải đảm bảo thời gian rửa và cường độ rửa cần thiết. - Khi rửa lọc bằng gió và nước kết hợp, phải tuân theo quy trình sau: + Bơm không khí với cường độ 15 – 20 l/s/m2 sục cho bề mặt bể lọc sôi đều làm cho nước đục trong khoảng 1 - 2 phút. Sau đó mở thêm van nước( phối hợp với gió ) với lưu lượng nước hạn chế từ 2,5 – 3 l/s/m2 và quan sát kĩ không cho cát tràn vào máng thu nước rửa trong khoảng 4 - 5 phút. Nếu có hiện tượng cát tràn vào máng thu phải lập tức đóng bớt van nước, nếu vẫn tràn thì phải đóng hẳn van nước. Sau đó tắt bơm không khí và tiếp tục mở bơm nước với cường độ rửa nước thuần túy 5 - 8 l/s/m2 trong khoảng 4 - 5 phút, cho đến lúc nước trên bề mặt trong hẳn. Thời gian này cũng phải quan sát xem cát có bị tràn ra máng thu, nếu có phải đóng bớt các van nước lại. Ngoài ra trong quá trình quản lí bể lọc, người ta phải lập kế hoạch kiểm tra định kì các bộ phận của bể lọc như sau: + Kiểm tra chiều dày lớp vật liệu lọc và quan sát bề mặt lớp lọc: 3 tháng một lần. Trước khi rửa lọc quan sát sự nhiễm bẩn của lớp cát lọc, độ phân bố đều của cặn bẩn trên bề mặt bể lọc. Xem xét sự có mặt của cặn tích lũy thành các hốc, hố dạng hình phễu, các vết nứt trên mặt vật liệu lọc. Sau khi rửa lọc quan sát tình trạng lớp cát, tìm chỗ rửa chưa đạt yêu cầu, độ nhiễm bẩn còn lại trên lớp lọc… + Cần quan sát sau khi xả cho mực nước trong bể thấp hơn mặt cát lọc một tháng một lần. + Kiểm tra các vị trí đánh dấu chiều dày lớp đỡ. + Lấy mẫu cát để phân tích độ nhiễm bẩn + Kiểm tra lượng cát bị hao hụt. Nếu cần phải đổ thêm cát lọc thì phải cắt bỏ lớp cát bị nhiễm bẩn ở trên bề mặt dày 3 - 5 cm, 6 tháng một lần. + Kiểm tra mặt phẳng của mép máng thu nước rửa nếu không phẳng ngang thì phải mài mép máng. + Khi bể lọc phải ngừng để sữa chữa, sau mỗi lần sữa chữa bể phải được khử trùng bằng clo với nồng độ 20 - 50 mg/l, ngâm trong 24h. Sau đó rửa bằng nước sạch cho đến khi nước rửa chỉ còn lại 0,3 mg/l clo dư là được. e) Trạm khử trùng - Xác định lượng clo hợp lí trong quá trình quản lí là rất cần thiết. Khi dùng nước javen hay clorua vôi, sau khi pha dung dịch đến nồng độ cho phép phải lắng cho hết cặn mới được sử dụng. - Bảo đảm trộn đều dung dịch clo với nước và thời gian tiếp xúc không được nhỏ hơn 30 phút. Khi trộn clo vào nước có thể cho vào nước có thể cho vào đường ống có chiều dài hòa trộn không nhỏ hơn 50 lần đường kính ống hoặc ở các chỗ thu hẹp có giảm áp tương ứng với giảm áp theo chiều dài đoạn ống trên. - Có thể cho clo tiếp xúc với nước trong bể chứa, hoặc trên đường ống, nếu chiều dài ống đến vòi tiêu thụ gần nhất đảm bảo thời gian tiếp xúc ít nhất 30 phút. - Các thiết bị pha chế clo đều phải đặt ở nơi thoáng hướng gió chủ đạo, tránh hơi clo bay ra ngoài gây nguy hiểm cho người quản lí và các thiết bị công trình lân cận gần nhà máy. Bảng 3.4. Những nguyên nhân chính gây ngừng hoạt động và cách khắc phục sự cố Sự cố thường gặp Nguyên nhân và cách giải quyết Bể lắng - Lắng không tốt, bùn nổi lên. - Xả bùn không hiệu quả. - Kiểm tra lượng hóa chất châm vào nước. - Tăng số lần xả bùn bể lắng. - Tiến hành cọ rửa thành bể lắng. - Kiểm tra hoạt động xả bùn tự động và điều chỉnh chế độ cho phù hợp. - Kiểm tra lại quá trình xúc xả bùn. Bể lọc - Độ hao hụt của cát lọc không bình thường >10cm/năm. - Kiểm tra, không để các hố cát trên bể mặt giường lọc, luôn giữ chụp lọc ở trạng thái tốt. - Châm thêm lượng cát hao hụt. - Kiểm tra vị trí chính xác của cát, van rửa lọc. Phân tích nước xử lý - Sự xuất hiện của các chất lơ lửng. - Sự xuất hiện các vi khuẩn có gốc từ phân làm ô nhiễm nước. - Kiểm tra hoạt động của bể lắng, bể lọc. - Kiểm tra lượng các chất lơ lửng thông thường có trong nước thô. - Kiểm tra hoạt động của máy châm clo, thực hiện phân tích tên mẫu nước xử lý, hàm lượng clo tự do. - Điều chỉnh lượng clo châm cần thiết. 3.2.4.4. Biện pháp xử lý nước thải rửa lọc và bùn thải của bể lắng - Xả nước thải và bùn cặn vào cống thoát nước bẩn của thành phố để xử lý. - Tuần hoàn lại nước rửa lọc: Gồm bể điều hòa, để điều hòa lượng nước xả khi rửa lọc, máy bơm chìm đặt trong bể điều hòa, bơm nước rửa lọc lên bể trộn để xử lý tiếp tục. - Xây dựng các hồ cô đặc, nén và phơi khô bùn. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nhà máy nước Cầu Đỏ sử dụng nguồn nước thô từ sông Cẩm Lệ. Qua quá trình xử lý, nước máy do nhà máy nước sản xuất, cung cấp đạt tiêu chuẩn của Bộ Ytế về nước uống. Sản phẩm nước sạch của nhà máy đáp ứng nhu cầu sinh hoạt, công nghiệp góp phần vào phát triển kinh tế xã hội của thành phố Đà Nẵng. Công tác kiểm tra chất lượng nước được áp dụng cho tất cả các công đoạn và được xử lý. Quá trình sản xuất tại nhà máy được giám sát chặt chẽ bởi cán bộ, nhân viên phòng thí nghiệm, công nhân kĩ sư vận hành máy. Trong thời gian thực tập tại nhà máy đã giúp cho em có điều kiện tiếp xúc với thực tế, thấy được sự vận dụng của lý thuyết vào thực tế, là cơ sở nắm bắt thực tiễn, kinh nghiệm để nâng cao trình độ công việc sau này. KIẾN NGHỊ Nhà máy nước Cầu Đỏ được xây dựng đã lâu, đã trải qua nhiều lần nâng cấp cải tạo. Đến nay nhà máy cũng đang trong giai đoạn nâng cấp cải tạo cho nên nhiều hạng mục chưa sử dụng hết. Vì vậy chưa phát huy tối đa khả năng xử lý nước theo như thiết kế nên cần đẩy nhanh tiến độ hoàn thành các hạng mục. Cần thường xuyên vệ sinh sạch sẽ tại các bể xử lý, bể chứa để hạn chế các loại meo, mốc, rong, tảo để không làm ảnh hưởng đến chất lượng nước xử lý. Hiện tại trong nhà máy nước Cầu Đỏ còn hai bể lắng ngang của hệ thống xử lý cũ, cần sửa chữa nâng cấp và kết hợp xử lý với hệ thống mới của nhà máy để nâng công suất cấp nước cho thành phố. Ngoài ra, hiện nay nước sau khi rửa lọc được xả trực tiếp ra sông cần tận dụng nguồn nước này cho chảy lại bể lắng. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Trịnh xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, nhà xuất bản xây dựng 2004. [2]. Nguyễn ngọc Dung, Xử lý nước cấp, nhà xuất bản xây dựng 1999. [3]. Lê Minh Lưu, Cấp thoát nước, Cao Đẳng xây dựng 3. [4]. Nguyễn lan Phương, Xử lý nước cấp, Đại học bách khoa Hà Nội [4]. Hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng, [5]. GS. TS. Trần Hiếu Nhuệ (22/11/2010), Công nghệ xử lý nước - nước thải ở Việt Nam - thực trạng và thách thức,  [6]. Báo cáo chất lượng nước nhà máy nước Cầu Đỏ, tháng 3 năm 2011. [7]. Tổng quan về cấp nước, [8]. Các thông số đánh giá chất lượng nước, [9]. Các phương pháp xử lý nước, MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 3.1. Công trình thu nước ở nhà máy nước Cầu Đỏ 17 Hình 3.2. Hồ sơ lắng 17 Hình 3.3. Trạm bơm cấp I 18 Hình 3.4. Nhà pha hoá chất 19 Hình 3.5. Ngăn trộn 19 Hình 3.6. Thí nghiệm JARTEST 19 Hình 3.7. Ngăn phản ứng 21 Hình 3.8. Bể lắng Lamela 22 Hình 3.9. Mương thu nước 22 Hình 3.10. Bể lọc 23 Hình 3.11. Nhà pha clo 22 Hình 3.12. Máy bơm clo 23 Hình 3.13. Bể chứa nước sạch 24 Hình 3.14. Trạm bơm cấp II 24 Hình 3.15. Máy bơm gió rửa lọc 24 DANH MỤC SƠ ĐỒ BẢNG BIỂU Sơ đồ 1.1. Sơ đồ các cấp quản lí và các phòng ban trong nhà máy Cầu Đỏ 12 Sơ đồ 3.1. Sơ đồ quy trình xử lý nước nhà máy nước Cầu Đỏ 15 Bảng 3.1. Nồng độ phèn theo thí nghiệm JARTEST 20 Bảng 3.2. Chất lượng nước tối thiểu tại bể lắng 21 Sơ đồ 3.2. Sơ đồ quy trình kiểm soát dây chuyền xử lý nước 25 Sơ đồ 3.3. Sơ đồ cấp nước trực tiếp sau khi sử dụng 39 Sơ đồ 3.4. Sơ đồ xử lý nước bằng lọc chậm 39 Sơ đồ 3.5. Sơ đồ lọc trực tiếp 39 Sơ đồ 3.6. Sơ đồ xử lý nước ngầm bằng làm thoáng đơn giản và lọc 40 Sơ đồ 3.7. Sơ đồ khử sắt nước ngầm bằng làm thoáng, lắng tiếp xúc và lọc 40 Sơ đồ 3.8. Sơ đồ dùng hoá chất để khử sắt và mangan trong nước ngầm 40 Sơ đồ 3.9. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước truyền thống 40 Sơ đồ 3.10. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước có màu, mùi, vị 41 Bảng 3.5. Các chỉ tiêu cần phân tích nguồn nước thô [6] 42 Hình 3.9. Sơ đồ dây chuyền công nghệ đề xuất 43 Bảng 3.4. Những nguyên nhân chính gây ngừng hoạt động và cách khắc phục sự cố 48 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ GĐ : Giám đốc PGĐ : Phó giám đốc KS : Kĩ sư NTU : Nephelometric Turbidity Unit : Độ đục JTU : Jackson turbidity unit : Độ đục CH : Carbonate Hardness : Độ cứng carbonat NCH : Non-Carbonate Hardness : Độ cứng phi carbonat E.Coli : Escherichia coli : Vi khuẩn đại tràng TCN : Trước công nguyên NMN : Nhà máy nước PAC : Poly aluminium chloride Lamen : Bể lắng Lamella O.T.U : Ortotholudine : Thuốc thử chỉ thị màu TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng pH : Độ pH TDS : Total Dissolved Solids : Tổng chất rắn hoà tan THM : Tri – halogen - methanol HOCl : Acid hypochlorous COD : Chemical Oxygen Demand : Nhu cầu oxy hoá học BOD : Biochemical Oxygen Demand : Nhu cầu oxy sinh học LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn đến thầy Tôn Thất Du người đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cho em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Em cũng gởi lời cảm ơn đến cán bộ nhà máy, công nhân vận hành trong nhà máy nước Cầu Đỏ đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực tập tại nhà máy. Bên cạnh đó em cũng gởi lời cảm ơn đến các thầy cô, gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên và đóng góp ý kiến cho em trong quá trình làm luận văn. Em xin chân thành cảm ơn ! Đà Nẵng, ngày 15 tháng 5 năm 2011 Sinh viên Võ Khâm Lợi