Tổng quan về nước cấp và các biện pháp xử lý nước cấp hiện nay

CHÖÔNG 4 TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC CAÁP VAØ CAÙC BIEÄN PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC CAÁP HIEÄN NAY NOÄI DUNG: 4.1. TAÀM QUAN TROÏNG CUÛA NÖÔÙC CAÁP VAØ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC CAÁP 4.2. NGUOÀN NÖÔÙC CAÁP 4.3. NHÖÕNG CHÆ TIEÂU VEÀ NÖÔÙC CAÁP 4.4. CAÙC TIEÂU CHUAÅN VEÀ CAÁP NÖÔÙC 4.5. CAÙC GIAI ÑOAÏN CHÍNH CUÛA QUI TRÌNH XÖÛ LYÙ NÖÔÙC CAÁP 4.6. GIÔÙI THIEÄU MOÄT SOÁ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC TREÂN THEÁ GIÔÙI 4.7. THIEÄU MOÄT SOÁ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC CAÁP ÔÛ VIEÄT NAM 4.1. TAÀM QUAN TROÏNG CUÛA NÖÔÙC CAÁP VAØ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC CAÁP Nöôùc laø nguoàn taøi nguyeân raát caàn thieát cho söï soáng cuûa Traùi Ñaát. Nöôùc khoâng chæ laø taøi nguyeân maø coøn laø moät trong nhöõng thaønh phaàn moâi tröôøng ñeå duy trì söï soáng. Caùc neàn vaên minh lôùn cuûa nhaân loaïi cuõng sôùm naûy nôû treân caùc soâng lôùn vaên minh Löôõng Haø ôû Taây Aù, vaên minh Ai Caäp ôû haï löu Soâng Nin, vaên minh Hoaøng Haø ôû Trung Quoác, vaên minh Soâng Hoàng ôû Vieät Nam. Ngaøy nay, ngöôøi ta khaùm phaù theâm nhieàu khaû naêng to lôùn trong nöôùc ñaûm baûo cho söï phaùt trieån cuûa neàn vaên minh nhaân loaïi hieän taïi cuõng nhö trong töông lai. Nöôùc laø moät nhu caàu thieát yeáu cho moïi sinh vaät treân traùi ñaát. Khoâng coù nöôùc cuoäc soáng treân traùi ñaát khoâng theå toàn taïi. Nöôùc caáp duøng cho nhu caàu aên uoáng, veä sinh, caùc hoaït ñoäng giaûi trí, caùc hoaït ñoäng nhö cöùu hoûa, phun nöôùc, töôùi caây, röûa ñöôøng vaø moïi nghaønh coâng nghieäp haàu nhö söû duïng nöôùc caáp nhö laø moät nguoàn nguyeân lieäu khoâng theå thay theá ñöôïc trong saûn xuaát. Hieän nay, toå chöùc Lieân Hôïp Quoác ñaõ thoáng keâ coù 1/3 caùc ñieåm daân cö treân theá giôùi thieáu nöôùc saïch sinh hoaït. Do ñoù, ngöôøi daân phaûi duøng nguoàn nöôùc khoâng saïch. Ñieàu naøy daãn ñeán haøng naêm coù 500 trieäu ngöôøi maéc beänh vaø 10 trieäu ngöôøi bò cheát (chuû yeáu laø treû em), 80% caùc tröôøng hôïp maéc beänh taïi caùc nöôùc ñang phaùt trieån coù nguyeân nhaân töø vieäc duøng caùc nguoàn nöôùc bò oâ nhieãm. Vaán ñeà xöû lyù nöôùc saïch vaø cung caáp nöôùc saïch, choáng oâ nhieãm nguoàn nöôùc do taùc ñoäng cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït vaø saûn xuaát ñang laø vaán ñeà ñaùng quan taâm ñaëc bieät. Moãi quoác gia ñeàu coù nhöõng tieâu chuaån rieâng veà chaát löôïng nöôùc caáp. Trong ñoù caùc chæ tieâu cao thaáp khaùc nhau. Nhöng nhìn chung, caùc chæ tieâu naøy phaûi ñaûm baûo veä sinh veà soá vi truøng coù trong nöôùc, khoâng coù chaát ñoäc haïi laøm aûnh höôûng ñeán söùc khoûe con ngöôøi, caùc chæ tieâu veà ñoä pH, noàng ñoä oxy hoøa tan, ñoä ñuïc, maøu saéc, haøm löôïng caùc kim loaïi hoøa tan, ñoä cöùng, muøi, vò… tieâu chuaån chung nhaát laø cuûa Toå chöùc Söùc khoûe Theá giôùi (WHO) hay cuûa coäng ñoàng Chaâu Aâu. Ngoaøi ra nöôùc caáp cho coâng nghieäp beân caïnh caùc chæ tieâu chung veà chaát löôïng nöôùc caáp, coøn tuøy thuoäc vaøo muïc ñích söû duïng maø ñaët ra nhöõng yeâu caàu rieâng. Caùc nguoàn nöôùc trong töï nhieân ít khi ñaûm baûo caùc tieâu chuaån ñoù. Do tính chaát coù saün cuûa nguoàn nöôùc hay bò gaây oâ nhieãm. Neân tuøy thuoäc vaøo chaát löôïng nguoàn nöôùc vaø yeâu caàu veà chaát löôïng nöôùc caáp maø caàn thieát phaûi coù quaù trình xöû lyù nöôùc thích hôïp ñaûm baûo cung caáp nöôùc coù chaát löôïng toát vaø oån ñònh chaát löôïng nöôùc caáp cho caùc nhu caàu. 4.2. NGUOÀN NÖÔÙC CAÁP Ñeå cung caáp nöôùc saïch, coù theå khai thaùc töø caùc nguoàn nöôùc trong töï nhieân nhö nöôùc maët, nöôùc ngaàm vaø nöôùc möa. Theo ñòa hình vaø caùc ñieàu kieän moâi tröôøng xung quanh maø coù caùc nguoàn nöôùc töï nhieân vaø coù caùc chaát löôïng nöôùc khaùc nhau. Nhö ôû nhöõng vuøng nuùi ñaù voâi, ñieàu kieän phong hoùa maïnh, nguoàn nöôùc chöùa nhieàu ion Ca2+, Mg2+. Nöôùc coù ñoä cöùng cao, haøm löôïng chaát hoøa tan lôùn. Nöôùc ôû caùc ao hoà ít coù ñieàu kieän löu thoâng vaø tích luõy laâu daøi caùc nguoàn phaân boùn gaây ra cho nguoàn nöôùc thöøa chaát dinh döôõng nhö Photpho, Nitô, Haøm löôïng oxy hoøa tan trong nöôùc raát thaáp vaø thöôøng hay xaûy ra quaù trình phuù döôõng daãn tôùi söï phaùt trieån cuûa caùc loaïi rong, taûo. Coøn nhöõng nguoàn nöôùc tieáp nhaän caùc doøng thaûi nöôùc sinh hoaït bò oâ nhieãm bôûi caùc chaát höõu cô vaø vi khuaån gaây beänh. Nguoàn nöôùc tieáp nhaän caùc doøng thaûi coâng nghieäp thöôøng bò oâ nhieãm bôûi caùc chaát ñoäc haïi nhö kim loaïi naëng, phoùng xaï, chaát höõu cô. Caùc nguoàn nöôùc maët thöôøng bò oâ nhieãm bôûi caùc chaát thaûi sinh hoaït, chaát thaûi coâng nghieäp, hoùa chaát baûo veä thöïc vaät. Trong khi ñoù caùc nguoàn nöôùc ngaàm thöôøng bò nhieãm bôûi caùc khoaùng chaát hoøa tan. Con ngöôøi cuøng caùc hoaït ñoäng soáng vaø saûn xuaát ngaøy caøng coù nhu caàu cao hôn veà nöôùc caáp. Beân caïnh ñoù laïi ngaøy caøng nhieàu nhaân toá gaây aûnh höôûng lôùn ñeán chaát löôïng caùc nguoàn nöôùc baèng vieäc ñöa vaøo nöôùc nhöõng chaát oâ nhieãm qua doøng thaûi. Coù 2 nguoàn caáp nöôùc cho con ngöôøi, ñoù laø nguoàn nöôùc maët vaø nguoàn nöôùc ngaàm. 4.2.1. Nguoàn nöôùc maët Nguoàn nöôùc maët coù thaønh phaàn vaø chaát löôïng cuõng chòu aûnh höôûng cuûa caùc yeáu toá töï nhieân, nguoàn goác xuaát xöù vaø caû taùc ñoäng cuûa con ngöôøi trong quaù trình khai thaùc vaø söû duïng. Trong nöôùc maët thöôøng coù nhöõng thaønh phaàn sau: Caùc chaát raén lô löûng bao goàm caû hai thaønh phaàn voâ cô vaø höõu cô. Caùc chaát hoøa tan döôùi daïng ion vaø phaân töû, coù caû nguoàn goác voâ cô vaø höõu cô. Thaønh phaàn caùc chaát gaây nhieãm baån nöôùc beà maët ñöôïc trình baøy trong baûng sau: Baûng 4.1. Thaønh phaàn caùc chaát gaây nhieãm baån nöôùc maët Chaát raén lô löûng d>10-4mm Ñaát seùt, caùt, keo Fe(OH)3, chaát thaûi höõu cô, vi sinh vaät, taûo. Caùc chaát keo d = 10-4mm – 10-6mm Ñaát seùt, protein, silicat SiO2, chaát thaûi sinh hoaït höõu cô, cao phaân töû höõu cô, vi khuaån. Caùc chaát hoøa tan d<10-6mm Caùc ion K+, Na+, Ca+, Mg2+, Cl-, SO42-, PO43-… Caùc chaát khí CO2, O2, N2, CH4, H2S…vv Caùc chaát höõu cô, caùc chaát muøn. Nöôùc maët laø nguoàn nöôùc töï nhieân maø con ngöôøi thöôøng söû duïng nhaát nhöng cuõng laø nguoàn nöôùc deã bò oâ nhieãm nhaát. Do ñoù, nguoàn nöôùc maët töï nhieân khoù ñaït ñöôïc yeâu caàu ñöa tröïc tieáp söû duïng trong sinh hoaït hay phuïc vuï saûn xuaát coâng nghieäp maø khoâng qua xöû lyù. Haøm löôïng caùc chaát coù haïi cao vaø nhieàu vi sinh vaät gaây beänh cho con ngöôøi trong nguoàn nöôùc maët neân nhaát thieát phaûi coù söï quaûn lyù nguoàn nöôùc, giaùm ñònh chaát löôïng, kieåm tra caùc thaønh phaàn hoùa hoïc, lyù hoïc, möùc ñoä nhieãm phoùng xaï nguoàn nöôùc. Toå chöùc Y teá Theá giôùi ñöa ra moät soá nguoàn oâ nhieãm chính caùc nguoàn nöôùc maët nhö sau: Nöôùc nhieãm baån do vi truøng, vi ruùt vaø caùc chaát höõu cô gaây beänh. Nguoàn nhieãm baån naøy coù trong caùc chaát thaûi cuûa ngöôøi vaø ñoäng vaät, tröïc tieáp hay giaùn tieáp ñöa vaøo nguoàn nöôùc. Haäu quaû laø caùc beänh truyeàn nhieãm nhö taû, thöông haøn, lî seõ laây qua moâi tröôøng nöôùc, aûnh höôûng ñeán söùc khoûe coäng ñoàng. Nguoàn oâ nhieãm laø caùc chaát höõu cô phaân huûy töø ñoäng vaät vaø caùc chaát thaûi trong noâng nghieäp. Caùc chaát naøy khoâng tröïc tieáp gaây beänh nhöng laø moâi tröôøng toát cho vi sinh gaây beänh hoaït ñoäng. Ñoù laø lyù do beänh taät deã laây lan thoâng qua moâi tröôøng nöôùc. Nguoàn nöôùc bò nhieãm baån do chaát thaûi coâng nghieäp, chaát thaûi raén coù chöùa caùc chaát ñoäc haïi cuûa caùc cô sôû coâng nghieäp nhö phenol, xyanua, crom, cadimi, chì… caùc chaát naøy tích tuï daàn trong nguoàn nöôùc vaø gaây ra nhöõng taùc haïi laâu daøi. Nguoàn oâ nhieãm daàu môõ vaø caùc saûn phaåm töø daàu moû trong quaù trình khai thaùc, saûn xuaát vaø vaän chuyeån laøm oâ nhieãm naëng nguoàn nöôùc vaø gaây trôû ngaïi lôùn trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc. Nguoàn oâ nhieãm do caùc chaát taåy röûa toång hôïp ñöôïc söû duïng vaø thaûi ra trong sinh hoaït vaø coâng nghieäp taïo ra moät löôïng lôùn caùc chaát höõu cô khoâng coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc cuõng gaây aûnh höôûng ñeán nguoàn nöôùc maët. Caùc chaát phoùng xaï töø caùc cô sôû saûn xuaát phoùng xaï, beänh vieän, caùc cô sôû nghieân cöùu ñaõ voâ tình hay coá yù gaây oâ nhieãm cho caùc nguoàn nöôùc laân caän. Caùc hoùa chaát baûo veä thöïc vaät cuøng vôùi öu ñieåm laø ñeå phoøng choáng saâu beänh giuùp ích cho noâng nghieäp. Noù coøn mang laïi taùc haïi cho nguoàn nöôùc khi chuùng khoâng ñöôïc söû duïng ñuùng caùch. Caùc hoùa chaát höõu cô toång hôïp ñöôïc söû duïng roäng raõi trong coâng nghieäp nhö chaát deûo, döôïc phaåm, vaûi sôïi,… laø moät trong nhöõng nguoàn gaây oâ nhieãm ñaùng keå cho moâi tröôøng nöôùc. Caùc hoùa chaát voâ cô, nhaát laø caùc chaát duøng laøm phaân boùn cho noâng nghieäp nhö caùc hôïp chaát photphat, nitrat, laø nguoàn dinh döôõng cho quaù trình phì döôõng laøm oâ nhieãm nguoàn nöôùc. Moät nguoàn nöôùc thaûi ñaùng keå töø caùc nhaø maùy nhieät ñieän tuy khoâng gaây oâ nhieãm traàm troïng nhöng cuõng laøm giaûm chaát löôïng nöôùc maët vôùi nhieät ñoä quaù cao cuûa noù. Toùm laïi, caùc yeáu toá ñòa hình, thôøi tieát laø nhöõng yeáu toá khaùch quan gaây aûnh höôûng ñeán chaát löôïng nöôùc maët, coøn xeùt ñeán moät yeáu toá khaùc chuû quan hôn ñoù laø caùc taùc ñoäng cuûa con ngöôøi tröïc tieáp hay giaùn tieáp vaøo quaù trình gaây oâ nhieãm chaát löôïng nöôùc maët. 4.2.2. Caùc nguoàn nöôùc ngaàm Nöôùc ngaàm ít chòu taùc ñoäng cuûa con ngöôøi hôn so vôùi nöôùc maët. Nöôùc ngaàm thöôøng coù chaát löôïng toát hôn. Trong nöôùc ngaàm haàu nhö khoâng coù caùc haït keo hay caùc haït caën lô löûng, caùc chæ tieâu vi sinh cuõng toát hôn caùc chæ tieâu vi sinh cuûa nöôùc maët. Ngoaøi ra, nöôùc ngaàm khoâng chöùa rong, taûo laø nhöõng thöù deã gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc. Thaønh phaàn ñaùng quan taâm trong nöôùc ngaàm ñoù laø söï coù maët cuûa caùc chaát hoøa tan do aûnh höôûng cuûa ñieàu kieän ñòa taàng, caùc quaù trình phong hoùa vaø sinh hoùa trong khu vöïc. Nhöõng vuøng coù ñieàu kieän phong hoùa toát, coù nhieàu chaát thaûi baån vaø löôïng möa lôùn thì nöôùc ngaàm deã bò oâ nhieãm bôûi caùc khoaùng chaát hoøa tan, caùc chaát höõu cô. Baûn chaát ñòa chaát coù aûnh höôûng lôùn ñeán thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa nöôùc ngaàm. Nöôùc luoân tieáp xuùc vôùi ñaát trong traïng thaùi bò giöõ laïi hay löu thoâng trong ñaát. Noù taïo neân söï caân baèng giöõa thaønh phaàn cuûa ñaát vaø cuûa nöôùc. Nöôùc chaûy döôùi lôùp ñaát caùt hay granit laø axít vaø ít muoái khoaùng. Nuôùc chaûy trong ñaát chöùa canxi laø hydrocacbonat canxi. Taïi nhöõng khu vöïc ñöôïc baûo veä toát, ít coù nguoàn thaûi gaây nhieãm baån, nöôùc ngaàm noùi chung ñöôïc ñaûm baûo veà maët veä sinh vaø coù chaát löôïng khaù oån ñònh. Ngöôøi ta chia nöôùc ngaàm laøm hai loaïi khaùc nhau: Nöôùc ngaàm hieáu khí (coù oxy): thoâng thöôøng nöôùc ngaàm coù oxy coù chaát löôïng toát, coù tröôøng hôïp khoâng caàn xöû lyù maø coù theå caáp tröïc tieáp cho ngöôøi tieâu thuï. Trong nöôùc coù oxy seõ khoâng coù caùc chaát khöû nhö: H2S, CH4, NH4,…vv. Nöôùc ngaàm yeám khí (khoâng coù oxy): trong quaù trình nöôùc thaám qua caùc taàng ñaát ñaù, oxy bò tieâu thuï. Khi löôïng oxy hoøa tan bò tieâu thuï heát, caùc chaát hoøa tan nhö Fe2+, Mn2+ seõ ñöôïc taïo thaønh. Maët khaùc caùc quaù trình khöû NO3- chuyeån thaønh NH4+, SO42- chuyeån thaønh H2S; CO2 chuyeån thaønh CH4 cuõng xaûy ra. Nöôùc ngaàm coù theå chöùa ion Ca2+, Mg2+ vôùi noàng ñoä cao,söï coù maët cuûa chuùng taïo neân ñoä cöùng cuûa nöôùc. Ngoaøi ra coøn chöùa caùc ion nhö: Na+, Fe2+, Mn2+, NH4+, HCO3-, SO42+, Cl-. Ñaëc bieät chung veà thaønh phaàn, tính chaát cuûa nöôùc ngaàm laø nöôùc coù ñoä ñuïc thaáp, nhieät ñoä vaø caùc thaønh phaàn hoùa hoïc ít thay ñoåi, nöôùc khoâng coù oxy hoøa tan. Caùc lôùp nöôùc trong moâi tröôøng kheùp kín laø chuû yeáu, thaønh phaàn nöôùc coù theå thay ñoåi ñoät ngoät vôùi söï thay ñoåi ñoä ñuïc vaø oâ nhieãm khaùc nhau. Nhöõng thay ñoåi naøy lieân quan ñeán söï thay ñoåi löu löôïng cuûa lôùp nöôùc sinh ra do nöôùc möa. Ngoaøi ra moät tính chaát cuûa nöôùc ngaàm thöôøng laø coù söï thuaàn khieát vi khuaån lôùn. So saùnh söï khaùc nhau veà thaønh phaàn cuûa hai nguoàn nöôùc: Baûng 4.2. Söï khaùc nhau chuû yeáu cuûa nöôùc maët vaø nöôùc ngaàm Ñaëc tính Nöôùc maët Nöôùc ngaàm Nhieät ñoä Thay ñoåi theo muøa Töông ñoái oån ñònh Ñoä ñuïc Thöôøng cao vaø thay ñoåi theo muøa. Thaáp hay haàu nhö khoâng coù Chaát khoaùng hoøa tan Thay ñoåi theo chaát löôïng ñaát, löôïng möa. Ít thay ñoåi vaø cao hôn nöôùc maët ôû cuøng moät vuøng. Fe vaø Mn hoùa trò II Raát thaáp, tröø döôùi ñaùy hoà. Thöôøng xuyeân coù. Khí CO2 hoøa tan Thöôøng raát thaáp hay gaàn baèng khoâng Thöôøng xuaát hieän ôû noàng ñoä cao Khí O2 hoøa tan Thöôøng gaàn baõo hoøa Thöôøng khoâng toàn taïi NH4 Xuaát hieän khi nguoàn nöôùc nhieãm baån Thöôøng xuyeân coù maët SiO2 Thöôøng coù ôû noàng ñoä trung bình Thöôøng coù ôû noàng ñoä cao Nitrat Thöôøng thaáp Thöôøng coù ôû noàng ñoä cao do phaân hoùa hoïc Caùc vi sinh vaät Vi truøng, vi rut , rong vaø taûo Caùc vi khuaån do saét gaây ra thöôøng xuaát hieän. 4.3. NHÖÕNG CHÆ TIEÂU VEÀ NÖÔÙC CAÁP. 4.3.1. Caùc chæ tieâu vaät lyù 4.3.1.1. Nhieät ñoä nöôùc (0C, 0K) Nhieät ñoä cuûa nöôùc coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán quaù trình xöû lí nöôùc. Söï thay ñoåi nhieät ñoä cuûa nöôùc phuï thuoäc vaøo töøng loaïi nguoàn nöôùc. Nhieät ñoä cuûa nguoàn nöôùc maët dao ñoäng khaù lôùn töø 4 – 40OC phuï thuoäc vaøo thôøi tieát vaø ñoä saâu cuûa nguoàn nöôùc. Nöôùc ngaàm coù nhieät ñoä töông ñoái oån ñònh töø 7 – 27OC. 4.3.1.2. Ñoä maøu (Pt – Co) Ñoä maøu cuûa nöôùc (tính baèng ñoä Pt): Ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp so saùnh thang maøu coban. Ñoä maøu cuûa nöôùc bò gaây bôûi caùc hôïp chaát höõu cô, caùc hôïp chaát keo saét, nöôùc thaûi coâng nghieäp hoaëc do söï phaùt trieån cuûa rong, reâu, taûo. Thöôøng nöôùc hoà ao coù ñoä maøu cao. Ñoä maøu cuûa nöôùc thieân nhieân theå hieän söï toàn taïi cuûa caùc hôïp chaát humic(muøn) vaø caùc chaát baån ôû trong nöôùc taïo neân. Caùc hôïp chaát saét khoâng hoøa tan laøm cho nöôùc coù maøu ñoû, caùc chaát muøn gaây ra maøu vaøng, caùc loaïi thuûy sinh taïo cho nöôùc coù maøu xanh laù caây. 4.3.1.3. Ñoä ñuïc (NTU) Ñoä ñuïc cuûa nöôùc ñaëc tröng cho caùc taïp chaát phaân taùn daïng höõu cô hay voâ cô khoâng hoøa tan hay keo coù nguoàn goác khaùc nhau. Nguyeân nhaân gaây ra maët nöôùc bò ñuïc laø söï toàn taïi caùc loaïi buøn, axit silic, hydroxit saét, hydroxit nhoâm, caùc loaïi keo höõu cô vi sinh vaät vaø phuø du thöïc vaät ôû trong ñoù. Trong nöôùc ngaàm, ñoä ñuïc ñaëc tröng cho söï toàn taïi caùc khoaùng chaát khoâng hoøa tan hay caùc hôïp chaát chaát höõu cô töø nöôùc thaûi thaâm nhaäp vaøo ñaát. Ñoä ñuïc ñöôïc ño baèng maùy so maøu quang hoïc döïa treân cô sôû thay ñoåi cöôøng ñoä aùnh saùng khi qua lôùp nöôùc maãu. Ñôn vò tính laø NTU (Nepheometric Turbidity Unit). 4.3.1.4. Muøi vaø vò cuûa nöôùc Nöôùc coù muøi laø do trong nöôùc coù caùc chaát khí, caùc muoái khoaùng hoaø tan, caùc hôïp chaát höõu cô vaø vi truøng, nöôùc thaûi coâng nghieäp chaûy vaøo, caùc hoaù chaát hoaø tan. Nöôùc coù theå coù muøi buøn, muøi moác, muøi tanh, muøi coû laù, muøi clo, muøi phenol, vò maën, vò chua, vò chaùt, vò ñaéng. 4.3.1.5. Ñoä nhôùt Ñoä nhôùt bieåu thò ñoä khoaùng trôû beân trong hay löïc ma saùt sinh ra trong quaù trình dòch chuyeån. 4.3.1.6. Ñoä daãn ñieän Nöôùc laø moät chaát daãn ñieän yeáu, ñoä daãn ñieän cuûa nöôùc tinh khieát coù theå ñaït tôùi 4.2 micro simen treân 1m ôû 200C, ñoä daãn ñieän taêng khi trong nöôùc coù caùc muoái hoøa tan vaø thay ñoåi phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä. 4.3.1.7. Tính phoùng xaï Tính phoùng xaï trong nöôùc laø do söï phaân huûy caùc chaát phoùng xaï coù trong nöôùc taïo neân. Nöôùc ngaàm thöôøng nhieãm caùc chaát phoùng xaï töï nhieân, caùc chaát naøy coù thôøi gian baùn phaân huûy raát nhoû neân nöôùc thöôøng voâ haïi. Trong moät soá tröôøng hôïp coøn ñöôïc duøng ñeå chöõa beänh. Ngöôïc laïi, tính phoùng xaï cuûa nöôùc do söï nhieãm baån chaát phoùng xaï töø nöôùc thaûi coâng nghieäp khi vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp laïi nguy hieåm. Phoùng xaï gaây nguy hieåm cho cuoäc soáng neân ñoä phoùng xaï trong nöôùc ñöôïc xem laø moät chæ tieâu quan troïng ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng nöôùc. 4.3.1.8. Haøm löôïng chaát raén trong nöôùc Haøm löôïng chaát raén trong nöôùc goàm coù chaát raén voâ cô (caùc muoái hoøa tan, chaát raén khoâng tan nhö huyeàn phuø, ñaát, caùt) vaø chaát raén höõu cô (goàm caùc vi sinh vaät, vi khuaån, ñoäng vaät nguyeân sinh, chaát thaûi sinh hoaït, coâng nghieäp). Trong xöû lyù nöôùc, veà Haøm löôïng chaát raén trong nöôùc coù caùc khaùi nieäm sau: Toång haøm löôïng caën lô löûng TSS (Total Suspended Solid) laø troïng löôïng khoâ tính baèng miligam cuûa phaàn coøn laïi sau khi cho bay hôi 1 lít maãu nöôùc treân noài caùch thuûy roài saáy khoâ ôû 1050C tôùi khi coù troïng löôïng khoâng ñoåi, ñôn vò laø mg/l. Caën lô löûng SS (Suspended Solid) laø phaàn troïng löôïng khoâ tính baèng miligam cuûa phaàn coøn laïi treân giaáy loïc khi loïc moät lít maãu nöôùc qua pheãu saáy khoâ ôû 1050C tôùi khi coù troïng löôïng khoâng ñoåi, ñôn vò laø mg/l. Chaát raén hoøa tan DS (dissolved Solid) baèng hieäu TSS vaø SS. DS = TSS – SS Chaát raén hoùa hôi VS (Volatile Solid) laø phaàn maát ñi khi nung ôû 5500C trong moät thôøi gian nhaát ñònh. Phaàn maát ñi laø chaát raén hoùa hôi, phaàn chaát raén coøn laïi laø chaát raén khoâng hoùa hôi. 4.3.2. Caùc chæ tieâu hoùa hoïc 4.3.2.1. Ñoä pH pH laø chæ soá ñaëc tröng cho noàng ñoä ion H+ coù trong dung dòch. Thöôøng bieåu thò cho tính acid hay tính kieàm cuûa nöôùc. Tính chaát cuûa nöôùc ñöôïc xaùc ñònh theo caùc giaù trò khaùc nhau cuûa pH: pH = 7 nöôùc coù tính trung bình pH < 7 nöôùc coù tính acid pH > 7 nöôùc coù tính kieàm Ñoä pH cuûa nöôùc coù lieân quan ñeán söï hòeân dieän cuûa moät soá kim loaïi vaø khí hoøa tan trong nöôùc. Ôû ñoä pH < 5, tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän ñòa chaát, trong moät soá nguoàn nöôùc coù theå chöùa saét, mangan, nhoâm ôû daïng hoøa tan. Vaø moät soá loaïi khí nhö CO2, H2S toàn taïi ôû daïng töï do trong nöôùc. Tính chaát naøy ñöôïc duøng ñeå khöû caùc hôïp chaát sunfua vaø cacbonat coù trong nöôùc baèng bieän phaùp laøm thoaùng. Ngoaøi ra khi taêng pH vaø coù theâm chaát xuùc taùc oxi hoùa, caùc kim loaïi hoøa tan trong nöôùc chuyeån thaønh daïng keát tuûa vaø deã daøng taùch ra khoûi nöôùc baèng bieän phaùp laéng, loïc. Ñoä pH trong nöôùc coù yù nghóa quan troïng trong caùc quaù trình lyù, hoùa khi xöû lyù nöôùc baèng hoùa chaát. Quaù trình chæ coù hieäu quaû toái öu khi ôû moät khoaûng pH nhaát ñònh trong nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh. 4.3.2.2. Ñoä kieàm cuûa nöôùc: Ñoä kieàm cuûa nöôùc coù theå phaân bieät thaønh ñoä kieàm toaøn phaàn vaø rieâng phaàn. Ñoä kieàm toaøn phaàn bao goàm toång haøm löôïng caùc bicarbonat, carbonat, hydroxit, amoni cuûa caùc muoái cuûa caùc axit yeáu. Khi nöôùc thieân nhieân coù ñoä maøu lôùn (> 40 ñoä coban), ñoä kieàm toaøn phaàn bao goàm caû ñoä kieàm do muoái cuûa oxit axit höõu cô gaây ra. Ngöôøi ta coøn phaân bieät ñoä kieàm rieâng phaàn nhö: ñoä kieàm bicarbonat hay ñoä kieàm hydrat. Ñoä kieàm cuûa nöôùc coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán toác ñoä vaø hieäu quaû xöû lí nöôùc. Vì theá trong 1 soá tröôøng hôïp nöôùc nguoàn coù ñoä kieàm thaáp, caàn thieát phaûi boå sung hoaù chaát ñeå kieàm hoaù nöôùc. 4.3.2.3. Ñoä cöùng cuûa nöôùc Ñoä cöùng cuûa nöôùc laø ñaïi löôïng bieåu thò caùc haøm löôïng muoái cuûa canxi vaø magieâ trong nöôùc. Coù theå phaân bieät thaønh 3 loaïi ñoä cöùng: ñoä cöùng taïm thôøi, ñoä cöùng vónh cöûu vaø ñoä cöùng toaøn phaàn. Ñoä cöùng taïm thôøi bieåu thò toaøn boä haøm löôïng muoái carbonat, bicarbonat cuûa canxi vaø magieâ coù trong nöôùc. Ñoä cöùng vónh cöûu bieåu thò toång haøm löôïng caùc muoái coøn laïi cuûa canxi vaø magieâ coù trong nöôùc. Ñoä cöùng toaøn phaàn laø toång cuûa 2 loaïi ñoä cöùng treân. Ñoä cöùng coù theå ño baèng ñoä Ñöùc , kí hieäu laø OdH, 1OdH baèng 10 mg CaO hay 7.14 mg MgO coù trong 1 lit nöôùc, hoaëc coù theå ño baèng mgñl/l, trong ñoù 1 mgñl/l laø 2.8OdH. Nöôùc coù ñoä cöùng cao gaây trôû ngaïi cho sinh hoaït vaø saûn xuaát, giaët quaàn aùo toán xaø phoøng, naáu thöùc aên laâu chín, gaây ñoùng caën noài hôi, giaûm chaát löôïng saûn phaåm… 4.3.2.4. Haøm löôïng saét, mangan Haøm löôïng saét (mg/l): Saét toàn taïi trong nöôùc döôùi daïng saét (II) hoaëc saét (III). Trong nöôùc ngaàm saét thöôøng toàn taïi döôùi daïng saét (II) hoaø tan cuûa caùc muoái bicarbonat, sulfatclorua, ñoâi khi döôùi daïng keo cuûa axit humic hay keo silic. Khi tieáp xuùc vôùi voâi hoaëc chaát oxi hoaù, saét (II) bò oxi hoaù thaønh saét (III) vaø keát tuûa thaønh boâng caën Fe(OH)3 coù maøu naâu ñoû. Nöôùc ngaàm thöôøng coù haøm löôïng saét cao ñoâi khi leân tôùi 30 mg/l hoaëc coù theå coøn cao hôn nöõa. Nöôùc maët chöùa saét (III) ôû daïng keo höõu cô hoaëc caën huyeàn phuø, thöôøng haøm löôïng khoâng cao vaø coù theå khöû saét keát hôïp vôùi coâng ngheä khöû ñuïc. Vieäc tieán haønh khöû saét chuû yeáu ñoái vôùi nguoàn nöôùc ngaàm. Khi trong nöôùc coù haøm löôïng saét > 0.5 mg/l, nöôùc coù muøi tanh khoù chòu, laøm vaøng quaàn aùo khi giaët, laøm hö hoûng saûn phaåm cuûa ngaønh deät, giaáy, phim aûnh, ñoà hoäp vaø laøm giaûm tieát dieän vaän chuyeån nöôùc cuûa ñöôøng oáng. Haøm löôïng Mangan (mg/l): Mangan thöôøng ñöôïc gaëp trong nöôùc ngaàm ôû daïng mangan (II), nhöng vôùi haøm löôïng nhoû hôn saét raát nhieàu. Tuy vaäy vôùi haøm löôïng mangan > 0.05 mg/l laø gaây ra caùc taùc haïi cho vieäc söû duïng vaø vaän chuyeån nöôùc nhö saét. Coâng ngheä khöû mangan thöôøng ñöôïc keát hôïp vôùi khöû saét trong nöôùc. 4.3.2.5. Caùc hôïp chaát Silic Caùc hôïp chaát cuûa axit sillic (mg/l): Thöôøng gaëp trong nöôùc thieân nhieân ôû daïng keo hay toân hoaø tan, tuyø thuoäc vaøo ph cuûa nöôùc. Noàng ñoä cuûa axit sillic trong nöôùc cao gaây khoù khaên cho vieäc khöû saét. Trong nöôùc caáp cho noài hôi ôû aùp löïc cao, söï coù maët cuûa hôïp chaát axit sillic raát nguy hieåm do caën sillicat laéng ñoïng treân thaønh noài. 4.3.2.6. Caùc hôïp chaát chöùa Nitô Caùc hôïp chaát chöùa nitô (mg/l): Toàn taïi trong nöôùc thieân nhieân döôùi daïng nitrit (HNO2), nitrat (HNO3), vaø amoniac (NH3). Caùc hôïp chaát chöùa nitô trong nöôùc chöùng toû nöôùc ñaõ bò nhieãm baån bôûi nöôùc thaûi sinh hoaït. Khi môùi bò nhieãm baån trong nöôùc coù caû nitrat, nitrit vaø amoniac. Sau moät thôøi gian amoniac vaø nitrit bò oxi hoaù thaønh nitrat. Vieäc söû duïng caùc loaïi phaân boùn nhaân taïo cuõng laøm taêng haøm löôïng amniac trong nöôùc thieân nhieân. 4.3.2.7. Ñoä oxi hoùa Ñoä oxi hoaù ( mg/l O2 hay KMnO4 ): laø löôïng oxi caàn thieát ñeå oxi hoaù heát caùc hôïp chaát höõu cô coù trong nöôùc. Chæ tieâu oxi hoaù laø ñaïi löôïng ñeå ñaùnh giaù sô boä möùc ñoä nhieãm baån cuûa nguoàn nöôùc. Ñoä oxi hoaù cuûa nguoàn nöôùc caøng cao, chöùng toû nöôùc bò nhieãm baån vaø chöùa nhieàu vi truøng. 4.3.2.8. Clorua Cl- Haøm löôïng ion Cl- trong nöôùc lôùn > 250 mg/l laøm cho nöôùc coù vò maën. Caùc nguoàn nöôùc ngaàm coù haøm löôïng clorua leân ñeán 500 – 1000 mg/l coù theå gaây beänh thaän. Nöôùc coù haøm löôïng sulfat cao (> 250mg/l) coù tính ñoäc haïi cho söùc khoeû con ngöôøi. Löôïng Na2SO4 coù trong nöôùc cao coù tính xaâm thöïc vôùi beâtoâng vaø ximaêng pooclaêng. 4.3.2.9. Ioát vaø Fluo Ioát vaø Fluo thöôøng gaëp trong nöôùc döôùi daïng ion vaø chuùng coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán söùc khoeû con ngöôøi. Löôïng fluo coù trong nöôùc aên uoáng nhoû hôn 0.7 mg/l deã gaây saâu raêng, lôùn hôn 1.5 mg/l deã gaây hoûng men raêng. Ôû nhöõng vuøng thieáu ioát deã thaáy xuaát hieän beänh böùu coå, ngöôïc laïi neáu nhieàu ioât quaù cuõng gaây taùc haïi cho söùc khoeû. 4.3.2.10. Haøm löôïng oxi hoøa tan DO (Dissolved Oxygen) Oxy hoøa tan trong nöôùc phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá nhö aùp suaát, nhieät ñoä, thaønh phaàn hoùa hoïc, vi sinh, thuûy sinh laø ñaëc tính cuûa nguoàn nöôùc. Oxy hoøa tan trong nöôùc khoâng taùc duïng vôùi nöôùc veà maët hoùa hoïc. Caùc nguoàn nöôùc maët coù beà maët thoaùng tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi khoâng khí neân thöôøng coù haøm löôïng oxy hoøa tan cao. Nöôùc ngaàm thöôøng coù haøm löôïng oxy hoøa tan thaáp do caùc phaûn öùng oxy hoùa khöû xaûy ra trong loøng ñaát ñaõ tieâu thuï moät phaàn oxy. Haøm löôïng oxy hoøa tan trong nöôùc tuaân theo ñònh luaät Henry, trong nöôùc ngoït ôû ñieàu kieän 1at vaø 00C, löôïng oxy hoøa tan trong nöôùc ñaït tôùi 14,6mg/l, ôû 350C vaø 1at, oxy hoøa tan trong nöôùc chæ coøn 7 mg/l. Thoâng thöôøng noàng ñoä oxy hoøa tan trong nöôùc ôû ñieàu kieän tôùi haïn laø 8mg/l. 4.3.2.11. Caùc hôïp chaát photpho Trong nöôùc töï nhieân thöôøng gaëp nhaát laø photphat. Khi nguoàn nöôùc bò nhieãm baån bôûi raùc vaø caùc hôïp chaát höõu cô, quaù trình phaân huûy giaûi phoùng ion PO43-, saûn phaån cuûa quaù trình coù theå toàn taïi ôû daïng: H2PO4-, HPO42-, PO43-. Nguoàn photphat ñöa vaøo moâi tröôøng nöôùc laø töø nöôùc thaûi sinh hoaït, nöôùc thaûi cuûa moät soá nghaønh coâng nghieäp, phaân boùn duøng treân ñoàng ruoäng. Photphat khoâng thuoäc loaïi ñoäc haïi vôùi con ngöôøi nhöng söï toàn taïi cuûa chaát naøy vôùi haøm löôïng cao trong nöôùc seõ gaây caûn trôû cho quaù trình xöû lyù. Ñaëc bieät laø hoaït ñoäng cuûa caùc beå laéng, ñoái vôùi nhöõng nguoàn nöôùc coù haøm löôïng chaát höõu cô, nitrat, photphat cao, caùc boâng caën taïo thaønh ôû beå taïo boâng seõ khoâng laéng ñöôïc ôû beå laéng, maø coù khuynh höôùng taïo thaønh ñaùm noåi treân maët nöôùc, nhaát laø nhöõng luùc trôøi naéng trong ngaøy. 4.3.2.12. Caùc kim loaïi naëng coù tính ñoäc cao 1.Arsen (As) Arsen laø kim loaïi coù theå toàn taïi ôû daïng hôïp chaát voâ cô vaø höõu cô. Trong nöôùc arsen thöôøng toàn taïi ôû daïng arsenic hay arsenat. Caùc hôïp chaát arsenmetyl coù trong moâi tröôøng do chuyeån hoùa sinh hoïc. Arsenic xaâm nhaäp vaøo nöôùc töø caùc coâng ñoaïn hoøa tan caùc chaát vaø quaëng moû, töø nöôùc thaûi coâng nghieäp vaø töø söï laéng ñoïng khoâng hkí. Ñoâi khi coù maët trong nöôùc ngaàm do söï hoøa tan caùc nguoàn khoaùng vaät thieân nhieân. Arsen coù khaû naêng gaây ung thö bieåu moâ da, pheá quaûn, phoåi, caùc xoang. 2. Crom (Cr) Trong ñòa quyeån, Crom toàn taïi chuû yeáu ôû daïng quaëng cromit FeO.Cr2O3 . Crom ñöa vaøo nguoàn nöôùc töï nhieân do hoaït ñoäng nhaân taïo vaø töï nhieân (phong hoùa). Hôïp chaát Cr+6 laø chaát oxy hoùa maïnh vaø ñoäc. Noàng ñoä cuûa chuùng trong nguoàn nöôùc töï nhieân raát thaáp vì chuùng deã bò khöû bôûi caùc chaát höõu cô. Caùc hôïp chaát hoùa trò 6+ cuûa crom deã gaây vieâm loeùt da, xuaát hieän muïn côm, vieâm gan, vieâm thaän, thuûng vaùch ngaên giöõa hai laù mía, ung thö phoåi. 3. Thuûy ngaân (Hg) Thuûy ngaân coøn coù trong nöôùc beà maët vaø nöôùc ngaàm ôû daïng voâ cô. Thuûy ngaân trong moâi tröôøng nöôùc coù theå haáp thuï vaøo cô theå sinh vaät, ñaëc bieät laø caù vaø caùc loaïi ñoäng vaät khoâng xöông soáng. Caù haáp thuï thuûy ngaân vaø chuyeån hoùa thaønh metyl thuûy ngaân (CH3Hg+) raát ñoäc vôùi cô theå ngöôøi. Chaát naøy hoøa tan trong môõ, phaàn chaát beùo cuûa caùc maøng vaø trong naõo tuûy. Thuûy ngaân voâ cô taùc ñoäng chuû yeáu ñeán thaän, trong khi ñoù Metyl Thuûy ngaân aûnh höôûng chính ñeán heä thaàn kinh trung öông. 4. Chì (Pb) Ñaây laø kim loaïi naëng aûnh höôûng ñeán oâ nhieãm moâi tröôøng raát nhieàu. Vì noù coù khaû naêng tích luõy laâu daøi trong cô theå vaø gaây nhieãm ñoäc ngöôøi, thuûy sinh qua daây chuyeàn thöïc phaåm. Chì taùc duïng leân heä thoáng enzyme vaän chuyeån hydro. Khi bò nhieãm ñoäc ngöôøi beänh coù moät soá roái loaïn cô theå, trong ñoù chuû yeáu laø roái loaïn boä phaän taïo huyeát. Tuøy theo möùc ñoä nhieãm ñoäc coù theå gaây ra nhöõng tai bieán nhö ñau buïng chì, ñau khôùp, vieâm thaän, cao huyeát aùp vónh vieãn, lieät, tai bieán naõo, neáu bò naëng coù theå daãn ñeán töû vong. 4.3.2.13. Hoùa chaát baûo veä thöïc vaät Hieän nay coù raát nhieàu hoùa chaát ñöôïc söû duïng trong noâng nghieäp ñeå dieät saâu, daøy, naám, coû. Hieän nay coù caùc nhoùm hoùa chaát chính sau:Photpho höõu cô, Clo höõu cô, Carbanat. Haàu heát caùc chaát naøy ñeàu coù ñoäc tính cao ñoái vôùi ngöôøi. Ñaëc bieät laø Clo höõu cô coù tính beàn vöõng cao trong moâi tröôøng vaø coù khaû naêng tích luõy trong cô theå. Vieäc söû duïng khoái löôïng lôùn caùc hoùa chaát naøy treân ñoàng ruoäng ñang ñe doïa laøm oâ nhieãm nguoàn nöôùc, vì theá nhieàu nöôùc hieän nay ñaõ caám söû duïng moät soá thuoác tröø saâu nhaát ñònh vaø quy ñònh lieàu löôïng cuõng nhö caùch söû duïng. 4.3.2.14. Caùc chaát hoaït ñoäng beà maët Moät soá chaát hoaït ñoäng beà maët nhö xaø phoøng, chaát taåy röûa, chaát taïo boït coù trong nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi cuûa moät soá nghaønh coâng nghieäp ñang ñöôïc xaû vaøo caùc nguoàn nöôùc. Ñaây laø nhöõng chaát khoù phaân huûy sinh hoïc neân ngaøy caøng tích tuï trong nöôùc ñeán möùc coù theå gaây haïi cho ngöôøi söû duïng. Ngoaøi ra caùc chaát naøy coøn taïo ra moät lôùp maøng phuû beà maët caùc nguoàn nöôùc, ngaên caûn söï hoøa tan oxy vaøo nöôùc vaø laøm chaäm quaù trình töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc. 4.3.2.15.Caùc chaát khí hoøa tan Caùc loaïi khí hoøa tan thöôøng gaëp trong nöôùc thieân nhieân laø khí cacbonic (CO2), khí oxy (O2) vaø sunfua dihydro (H2S). Haøm löôïng CO2 hoøa tan trong nöôùc maët phuï thuoäc vaøo moät loaït caùc yeáu toá: nhieät ñoä nöôùc, aùp suaát khí quyeån, ñoä kieàm, ñoä pH cuûa nöôùc...vv trong nöôùc ngaàm khi pH < 5,5 chöùa nhieàu CO2. Haøm löôïng CO2 hoøa tan trong nöôùc cao thöôøng laøm cho nöôùc coù tính aên moøn beâtoâng vaø ngaên caûn vieäc taêng pH cuûa nöôùc. 4.3.3. Caùc chæ tieâu vi sinh Trong töï nhieân, moâi tröôøng nöôùc cuõng laø nôi soáng cuûa raát nhieàu loaïi vi sinh vaät, rong taûo vaø caùc sinh vaät ñôn baøo. Chuùng coù nguoàn goác töø caùc moâi tröôøng xung quanh moâi tröôøng nöôùc hay töø trong moâi tröôøng nöôùc ñoù. Tuøy vaøo tính chaát caùc loaïi vi sinh phaân ra laøm 2 nhoùm coù haïi vaø voâ haïi. Nhoùm coù haïi goàm caùc vi truøng gaây beänh vaø caùc loaïi rong, reâu, taûo. Chuùng caàn ñöôïc giaûm thieåu tröôùc khi ñöa vaøo söû duïng. 4.3.3.1. Vi truøng gaây beänh Vi truøng gaây beänh coù maët trong nöôùc thöôøng laø caùc vi truøng lî, thöông haøn, dòch taû, baïi lieät,...vv Muïc ñích cuûa vieäc kieåm tra chaát löôïng nöôùc theo chæ tieâu naøy nhaèm ñaùnh giaù möùc ñoä nhieãm baån vaø khaû naêng gaây beänh cuûa nguoàn nöôùc. Do söï ña daïng veà chuûng loaïi neân vieäc xaùc ñònh söï coù maët cuûa chuùng raát tieâu toán thôøi gian vaø khoù khaên. Trong thöïc teá thöôøng aùp duïng phöông phaùp xaùc ñònh chæ soá vi truøng ñaëc tröng. Nguoàn goác cuûa vi truøng gaây beänh trong nöôùc laø do söï nhieãm baån raùc, phaân ngöôøi vaø ñoäng vaät. Trong phaân ngöôøi vaø ñoäng vaät thöôøng coù vi khuaån E.coli sinh soáng vaø phaùt trieån. Ñaây laø loaïi vi khuaån ñöôøng ruoät voâ haïi, thöôøng ñöôïc baøi tieát qua phaân ra moâi tröôøng. Söï coù maët cuûa E.coli chöùng toû nguoàn nöôùc bò nhieãm baån phaân raùc vaø khaû naêng toàn taïi caùc loaïi vi khuaån gaây beänh keøm theo laø cao. Soá löôïng nhieàu hay ít tuøy thuoäc vaøo möùc ñoä nhieãm baån. Khaû naêng toàn taïi cuûa vi khuaån E.coli cao hôn caùc loaïi vi khuaån gaây beänh khaùc. Do ñoù, neáu sau xöû lyù trong nöôùc khoâng coøn phaùt hieän thaáy vi khuaån E.coli chöùng toû caùc loaïi vi truøng gaây beänh khaùc ñaõ bò tieâu dieät heát. Maët khaùc, vieäc xaùc ñònh möùc ñoä nhieãm baån vi truøng gaây beänh cuûa nöôùc qua vieäc xaùc ñònh E.coli ñôn giaûn vaø nhanh choùng. Do ñoù, vi khuaån naøy ñöôïc choïn laøm vi khuaån ñaëc tröng cho vieäc xaùc ñònh möùc ñoä nhieãm baån vi truøng gaây beänh cuûa nguoàn nöôùc. Ngoaøi ra, moät soá tröôøng hôïp vi khuaån hieáu khí vaø kî khí cuõng ñöôïc xaùc ñònh ñeå tham khaûo theâm trong vieäc ñaùnh giaù möùc ñoä nhieãm baån cuûa nguoàn nöôùc. 4.3.3.2. Caùc loaïi rong taûo Rong taûo phaùt trieån trong nöôùc laøm nöôùc bò nhieãm baån höõu cô vaø laøm cho nöôùc coù maøu xanh. Trong nöôùc coù nhieàu loaïi rong taûo sinh soáng, caùc loaïi gaây haïi laø chuû yeáu vaø khoù loaïi tröø laø nhoùm taûo dieäp luïc vaø taûo ñôn baøo. Trong kyõ thuaät xöû lyù vaø cung caáp nöôùc, hai loaïi taûo treân thöôøng vöôït qua beå laéng vaø ñoïng laïi treân beà maët loïc laøm toån thaát loïc taêng nhanh. Khi phaùt trieån trong caùc ñöôøng oáng daãn nöôùc, rong taûo coù theå laøm taéc ngheõn ñöôøng oáng, ñoàng thôøi coøn laøm cho nöôùc coù tính aên moøn do quaù trình hoâ haáp thaûi ra khí cacbonic. Vì vaäy ñeå traùnh taùc haïi cuûa rong taûo, caàn coù bieän phaùp phoøng ngöøa söï phaùt trieån cuûa chuùng ngay taïi nguoàn nöôùc. 4.4.CAÙC TIEÂU CHUAÅN VEÀ NÖÔÙC CAÁP 4.4.1. Chaát löôïng nöôùc caáp cho aên uoáng vaø sinh hoaït Nöôùc caáp duøng trong sinh hoaït phaûi khoâng maøu, khoâng muøi, khoâng chöùa caùc chaát ñoäc haïi, caùc vi truøng vaø taùc nhaân gaây beänh. Haøm löôïng caùc chaát hoøa tan khoâng ñöôïc vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp. Theo tieâu chuaån veä sinh nöôùc aên uoáng soá 1329/2002/BYT/QÑ ngaøy 18/4/2002, thì chaát löôïng nöôùc caáp cho sinh hoaït phaûi coù chæ tieâu chaát löôïng nhö baûng sau: Baûng 4.3. Chaát löôïng nöôùc caáp sinh hoaït theo tieâu chuaån 1329/2002/BYT/QÑ STT TEÂN CHÆ TIEÂU ÑÔN VÒ GIÔÙI HAÏN TOÁI ÑA PHÖÔNG PHAÙP THÖÛ M.ÑOÄ GIAÙM SAÙT 1 Maøu saéc (a) TCU 15 TCVN 6185-1996 (ISO 7887-1985) A 2 Muøi, vò (a) - Khoâng coù muøi,vò laï Caûm quan A 3 Ñoä ñuïc (a) NTU 2 TCVN 6184-1996 (ISO 7027-1990) A 4 pH - 6.5-8.5 AOAC hoaëc SMEWW A 5 Ñoä cöùng (a) mg/l 300 TCVN 6224-1996 A 6 Ñoä oxy hoùa mg/l 2 Chuaån ñoä baèng KMnO A 7 Toång chaát raén hoøa tan (a) mg/l 1000 TCVN 6053-1995 (ISO 9696-1992) B 8 Haøm löôïng Amoni, tính theo NH4+(a) mg/l 1.5 TCVN 5988-1995 (ISO 5664-1984) B 9 Haøm löôïng Asen mg/l 0.01 TCVN 6182-1996 (ISO 6595-1982) B 10 Haøm löôïng Antimon mg/l 0.005 AOAC hoaëc SMEWW C 11 Haøm löôïng Clorua (a) mg/l 250 TCVN 6194-1996 (ISO 9297-1989) A 12 Haøm löôïng Chì mg/l 0.01 TCVN 6193-1996 (ISO 8286-1986) B 13 Haøm löôïng Crom mg/l 0.05 TCVN 6222-1996 (ISO 9174-1990) C 14 Haøm löôïng Ñoàng mg/l 2 TCVN 6193-1996 (ISO 8288-1986) C 15 Haøm löôïng Florua mg/l 0.7 – 1,5 TCVN 6195-1996 (ISO 10359/1 -1992) B 16 Haøm löôïng Keõm (a) mg/l 3.0 TCVN 6193-1996 (ISO 8288-1989) C 17 Haøm löôïng Hydro sunfua mg/l 0.05 (ISO 10530-1992) B 18 Haøm löôïng Mangan mg/l 0.5 TCVN 6002-1995 (ISO 6333-1986) A 19 Haøm löôïng Nhoâm mg/l 0.2 (ISO 12020-1997) B 20 Haøm löôïng Nitrat mg/l 50(b) TCVN 6180-1996 (ISO 7890-1988) A 21 Haøm löôïng Nitrit mg/l 3(b) TCVN 6178-1996 (ISO 6777-1984) A 22 Haøm löôïng saét (a) mg/l 0.5 TCVN 6177-1996 (ISO 6332-1988) A 23 Haøm löôïng Thuûy ngaân mg/l 0.001 TCVN 5991-1995 (ISO 5666-1983) B 24 Haøm löôïng Xianua mg/l 0.07 TCVN 6181-1996 (ISO 6703-1984) C 25 Haøm löôïng Bari mg/l 0.7 AOAC hoaëc SMEWW C 26 Haøm löôïng Bo tính chung cho caû Borat vaø Axit boric mg/l 0.3 ISO 9390-1990 C 27 Haøm löôïng Cadimi mg/l 0.003 TCVN 6197-1996 (ISO 5961-1994) C 28 Haøm löôïng Molybden mg/l 0.07 AOAC hoaëc SMEWW C 29 Haøm löôïng Niken mg/l 0.02 TCVN 6180-1996 (ISO 8288-1986) C 30 Haøm löôïng Selen mg/l 0.01 TCVN 6183-1996 (ISO 9964-1993) C 31 Haøm löôïng Natri mg/l 200 TCVN 6196-1996 (ISO 9964-1993) C 32 Haøm löôïng Sunphat (a) mg/l 250 TCVN 6200-1996 (ISO 9280-1990) C 4.5.2. Chaát löôïng nöôùc caáp cho saûn xuaát Moãi ngaønh saûn xuaát ñeàu coù nhöõng yeâu caàu rieâng veà chaát löôïng söû duïng. Nöôùc caáp cho caùc ngaønh coâng nghieäp thöïc phaåm, coâng nghieäp deät, giaáy ñeàu caàn coù chaát löôïng nhö nöôùc sinh hoaït, ñoàng thôøi coù moät soá yeâu caàu rieâng veà löôïng Saét, Mangan, Ñoä cöùng. Trong saûn xuaát coâng nghieäp, löôïng nöôùc laøm nguoäi chieám phaàn lôùn nhu caàu cho saûn xuaát noùi chung. Yeâu caàu nöôùc laøm nguoäi theo baûng sau: Baûng 4.4.Chaát löôïng nöôùc caáp cho laøm nguoäi Chæ tieâu chaát löôïng ÑVT Laøm nguoäi moät laàn Laøm nguoäi nhieàu laàn Ñoä pH - 7.2 – 9.5 7.2 – 9.5 Acid cacbonic xaâm thöïc mg/l 20 3 Ñoä cöùng taïm thôøi 0dH 8 – 15 8 – 15 Ñoä cöùng toaøn phaàn 0dH 50 80 Toång haøm löôïng muoái mg/l 3000 3000 Clorua mg/l 1000 1000 Saét mg/l 1 1 Mangan mg/l 0.15 0.15 Chaát lô löûng mg/l 5 5 Beân caïnh ñoù laø caùc noài hôi ñoäng löïc, noài hôi caáp nhieät tuy khoâng coù yeâu caàu cao veà caùc chæ tieâu hoùa sinh, vi sinh nhöng laïi coù yeâu caàu raát cao veà caùc chæ tieâu hoùa hoïc. Chaát löôïng nöôùc caáp cho noài hôi ñöôïc quy ñònh ôû baûng sau: Baûng 4.5.Chaát löôïng nöôùc caáp cho noài hôi Chæ tieâu chaát löôïng Aùp suaát noài hôi, atm 13 16 52 112 158 Ñoä cöùng toaøn phaàn, 0dH <0.1 <0.1 <0.05 <0.01 <0.01 Acid cacbonic toaøn phaàn, mg/l - <10 <10 <5 <5 Oxy hoøa tan, mg/l <50 <50 <50 <20 <20 Daàu môõ, mg/l <3 <3 <3 <1 <1 Ñoä oxy hoùa KmnO4, mg/l Caøng thaáp caøng toát Saét, mg/l - - - - <30 Sio, mg/l <240 <180 <72 <2 <0.1 Nöôùc caáp cho caùc ngaønh saûn xuaát khaùc seõ coù yeâu caàu cuï theå veà chaát löôïng tuøy theo söï ñoøi hoûi cuûa coâng ngheä saûn xuaát. 4.5. CAÙC GIAI ÑOAÏN CHÍNH CUÛA QUI TRÌNH XÖÛ LÍ NÖÔÙC CAÁP 4.5.1 Keo tuï Muïc ñích cuûa quaù trình naøy laø laéng vaø loaïi boû caùc haït caën coù trong thaønh phaàn nöôùc nhöng do kích thöôùc quaù nhoû (< 10-4 mm) neân chuùng khoâng theå töï laéng ñöôïc. Nguyeân taéc ñeå thöïc hieän quaù trình keo tuï, ta phaûi keát hôïp bieän phaùp xöû lí cô hoïc vaø duøng nhöõng chaát phaûn öùng taïo caùc haït keo coù khaû naêng keát dính caùc haït caën lô löûng coù trong nöôùc vaø chuùng coøn coù theå keát dính laïi vôùi nhau, töø ñoù taïo nhöõng boâng caën lôùn, coù troïng löôïng ñaùng keå vaø laéng xuoáng deã daøng. Nhöõng chaát phaûn öùng ñöôïc söû duïng phoå bieán goàm: pheøn nhoâm vaø pheøn saét. Pheøn nhoâm: Trong caùc coâng ngheä xöû lí nöôùc ngöôøi ta hay söû duïng pheøn nhoâm saïch, loaïi chöùa 45% Al2(SO4)3 khoâng ngaäm nöôùc laøm chaát keo tu. Phaûn öùng: Al3+ + H2O = Al (OH)3 + 3H+ Qua phaûn öùng treân, Al (OH)3 coù vai troø quyeát ñònh ñoái vôùi hieäu quaû cuûa quaù trình keo tuï, ngoaøi ra H+ töï do giaûi phoùng seõ ñöôïc khöû bôûi ñoä kieàm töï nhieân cuûa nöôùc, trong moät soá tröôøng hôïp coù theå phaûi boå sung ñoä kieàm baèng caùch duøng chaát kieàm hoùa laø voâi, xoâña, xuùt. Ñaëc ñieåm cuûa phaûn öùng thuûy phaân pheøn nhoâm: PH< 4,5 : Phaûn öùng khoâng xaûy ra. PH > 7,5 : Hieäu quaû keo tuï keùm. 4,5< pH < 7,5: Xaûy ra quaù trình keo tuï vaø hieäu quaû cao nhaát vôùi pH = 5,5 – 7,5. Nhieät ñoä nöôùc cao toác ñoä keo tuï xaûy ra nhanh neân ñaït hieäu quaû cao vaø ngöôïc laïi nhieät ñoä thích hôïp khi duøng pheøn nhoâm laø 20 – 400 C, toát nhaát laø 35 – 400C. Ngoaøi ra coøn coù caùc yeáu toá laø ñoä ñuïc, caùc thaønh phaàn ion coù trong nöôùc, caùc hôïp chaát höõu cô, lieàu löôïng pheøn gaây aûnh höôûng ñeán quaù trình keo tuï. Pheøn saét: goàm pheøn saét (II) vaø pheøn saét (III). Phaûn öùng : Fe 2+ + H2O = Fe (OH)2 + 2H2 Fe (OH)2 + O2 + 2H2O = 4 Fe (OH)3 Quaù trình oxi hoaù chæ dieãn ra toát ôû pH = 8 – 9 vaø nöôùc coù ñoä kieàm cao. Do ñoù khi duøng pheøn saét phaûi keát hôïp vôùi voâi, pheøn saét khoâng ñaït hieäu quaû keo tuï ñoái vôùi nöôùc coù nhieàu keo höõu cô. Rieâng ñoái vôùi pheøn saét (III): Fe3+ +3 H2O = Fe (OH)3 + 3H+ Söû duïng pheøn saét (III) khoâng caàn naâng pH cuûa nöôùc, pH= 3,5 phaûn öùng keo tuï ñaõ xaûy ra vaø toát nhaát ôû pH = 5,5 – 6,5. Pheøn saét (III) khoâng bò aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán quaù trình thuûy phaân. 4.5.2 Laéng Nöôùc Laéng nöôùc laø giai ñoaïn laøm saïch sô boä tröôùc khi ñöa nöôùc vaøo beå loïc ñeå hoaøn thaønh quaù trình laøm trong nöôùc. Trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc, quaù trình laéng xaûy ra raát phöùc taïp. Chuû yeáu ôû traïng thaùi ñoäng (trong quaù trình laéng, nöôùc luoân chuyeàn ñoäng), caùc haït caën khoâng tan trong nöôùc laø nhöõng taäp hôïp haït khoâng ñoàng nhaát (kích thöôùc, hình daïng,troïng löôïg rieâng khaùc nhau) khoâng oån ñònh (luoân thay ñoåi hình daïng, kích thöôùc trong quaù trình laéng do duøng chaát keo tuï). Trong coâng ngheä xöû lyù hieän nay, haàu heát caùt boå laéng nöôùc laø laéng ñoäng, töùc laø nöôùc trong quaù trình laéng nöôùc luoân luoân chuyeån ñoäng. Theo phöông chuyeån ñoäng cuûa doøng nöôùc qua beå, ngöôøi ta chia ra thaønh cac loaïi beå laéng sau: Beå laéng ngang : Nöôùc chuyeå ñoäng theo chieàu ngang töø ñaàu beå ñeán cuoái beå. Beå laéng ñöùng : Nöôùc chuyeånñoäng theo chieàu ñöùng töø döôùi leân treân. Beå laéng li taâm : Nöôùc chuyeån ñoäng töø trung taâm beå ra phía ngoaøi. Beå laéng lôùp moûng: Goàm ba kieåu tuyø theo höôùng chuyeån ñoäng cuûa lôùp nöôùc. Beå laéng trong coù lôùp caën lô löûng: Laéng qua moâi tröôøng haït nöôùc chuyeån ñoäng töø döôùi leân. 4.5.2.1 Beå laéng ngang Coù daïng hình chöõ nhaät, coù theå laøm baèng gaïch hoaëc beâ toâng, coát theùp. Ñöôïc söû duïng trong caùc traïm xöû lyù coù coâng suaát lôùn hôn 300m3/ngaøy ñeâm ñoái vôùi tröôøng hôïp xöû lyù nöôùc coù duøng pheøn aùp duïng vôùi coâng suaát baát kyø do caùc traïm xöû lyù khoâng duøng pheøn. Caáu taïo beå laéng ngang bao goàm boán boä phaän chính: Boä phaän phaân phoái nöôùc vaøo beå. Vuøng laéng caën. Heä thoáng thu nöôùc ñaõ laéng. Heä thoáng thu xaû caën. Caên cöù vaøo bieän phaùp thu nöôùc ñaõ laéng, ngöôøi ta chia beå laéng ngang laøm hai loaïi: Beå laéng ngang thu nöôùc ôû cuoái vaø beå laéng ngang thu nöôùc ñeàu treân beà maët. Beå laéng ngang thu nöôùc ôû cuoái thöôøng ñöôïc keát hôïp vaø beå phaûn öùng coù vaùch ngaên hoaëc beå phaûn öùng coù lôùp caën lô löûng. Beå laéng ngang thu nöôùc beà maët thöôøng keát hôïp vôùi beå phaûn öùng coù lôùp caën lô löûng. Beå laéng ngang thöôøng chia thaønh nhieàu ngaên. Chieàu roäng moãi ngaên töø 3-6m. chieàu daøi beå khoâng quy ñònh nhöng khi beå coù chieàu daøi beå quaù lôùn coù theå cho nöôùc chaûy xoay chieàu. Ñeå giaûm bôùt dieän tích maët xaây döïng, ôû moät soá nöôùc ngöôøi ta xaây döïng beå laéng nhieàu taàng (coù theå 2,3 taàng). Vì löôïng caën lôùn, neân vieäc xaû caën raát quan troïng. Neáu xaû caën khoâng kòp thôøi seõ laøm giaûm chieàu cao laéng nöôùc cuûa beå, maët khaùc caën coù chöùa chaát höõu cô, chaát höõu cô seõ leân men taïo neân boït khí laøm phaù vôû boâng caën vaø vaãn ñuïc nöôùc ñaõ laéng. 4.5.2.2 Beå laéng ñöùng Trong beå laéng ñöùng nöôùc chuyeån ñoäng theo phöông thaúng ñöùng töø döôùi leân treân, coøn caùc haït vaën rôi ngöôïc chieàu vôùi chieàu chuyeån ñoäng cuûa doøng nöôùc töø treân xuoáng. Beå laéng thöôøng coù maët baèng hình vuoâng hoaëc hình troøn vaø ñöôïc söû duïng cho nhöõngtraïm xöû lyù coù coâng suaát nhoû (ñeán 3000m2 / ngaøy ñeâm). Beå laéng ñöùng boá trí keát hôïp vôùi beå phaûn öùng xoaùy hình truï (hay coøn goïi laø oáng trung taâm). Beå coù theå xaây döïng baèng gaïch hoaëc baèng beâ toâng coát theùp. Nguyeân taét laøm vieäc cuûa beå laéng ñöùng: Nöôùc chaûy vaøo oáng trung taâm ôû giöõa beå, roài ñi xuoáng döôùi boä phaän haõm laøm trieät tieâu chueån ñoäng xoaùy roài vaøo beå laéng. Trong beå laéng ñöùng, nöôùc chuyeån ñoäng theo chieàu ñöùng töø döôùi leân treân, caën rôi töø treân xuoáng ñaùy beå. Nöôùc ñaõ laéng trong ñöôïc thu vaøo maùng voøng boá trí xung quanh thaønh beå vaø ñöa sang beå laï. Theo chöùc naêng laøm vieäc, beå chia laøm 2 vuøng: vuøng laéng coù daïng hình truï hoaëc hình hôïp ôû phía treân vaø vuøng caën coù daïng hình noùn hoaëc hình choùp ôû phía döôùi. Caën tích luyõ ôû vuøng chöùa neùn caën ñöôïc thaûi ra ngoøai theo chu kyø baèng oáng vaø van xaû caën. 4.5.2.3.Beå laéng Ly taâm Beå laéng ly taâm laø loaïi trung gian giöõa beå laéng ngang vaø beå laéng ñöùng. Nöôùc töø vuøng laéng chuyeån ñoäng töø trong ra ngoaøi vaø töø döôùi leân treân. Nguyeân taét laøm vieäc cuûa beå : Nöôùc caàn xöû lyù theo oáng trung taâm vaøo giöõa ngaên phaân phoái, roài ñöôïc phaân phoái vaøo vuøng laéng. Trong vuøng laéng nöôùc chuyeån ñoäng chaäm daàn töø taâm beå ra ngoøai. Ôû ñaáy caën ñöôïc laéng xuoáng ñaùy, nöôùc trong ñöôïc thu vaøo maùng voøng vaø theo ñöôøng oáng theo beå loïc. Beå laéng ly taâm coù daïng hình troøn, ñöôøng kính coù theå töø 5m trôû leân. Beå laéng ly taâm thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå sô laéng caùc nguoàn nöôùc coù haøm löôïng caën cao (lôùn hôn 8000mg/l) vôùi coâng suaát lôùn hôn hoaëc baèng 30.000m3/ngaøy ñeâm vaø coù hoaëc khoâng ñuùng chaát keo tuï. Nhôø coù thieát bò gaït buøn, neân ñaùy beå coù ñoä doác nhoû hôn so vôùi beå laéng ñöùng, do coù chieàu cao coâng taùc cuûa beå nhoû neân thích hôïp ôû nhöõng khu vöïc coù möït nöôùc ngaàm cao. Beå vöøa laøm vieäc vöøa xaû caën lieân tuïc neân khi xaû caën beå vaãn laøm vieäc bình thöôøng. Nhöng beå laéng li taâm coù hieäu quaû laéng keùm so vôùi caùc beå laéng khaùc do beå coù ñöôøng kính lôùn, toác ñoä doøng nöôùc chuyeån ñoäng chaäm daàn töø trong ra ngoaøi, ôû vuøng trong do toác lôùn, caën khoù laéng ñoâi khi xuaát hieän chuyeån ñoäng khoái. Maët khaùc nöôùc trong chæ thu vaøo baèng heä thoáng maùng voøng xung quanh beå neân thu nöôùc khoù ñeàu. Ngoøai ra heä thoáng gaït buøn caáu taïo phöùc taïp vaø laøm vieäc trong ñieàu kieän aåm öôùt neân choùng bò hö hoûng. 4.5.3 Loïc nöôùc Loïc nöôùc laø khaâu cuoái cuøng cuûa xöû lí nöôùc ñeå laøm trong nöôùc trieät ñeå (ñoái vôùi nöôùc sinh hoaït), haøm löôïng caën coøn laïi trong nöôùc sau khi qua beå loïc phaûi ñaït tieâu chuaån cho pheùp (£ 3mg/l). Quaù trình laøm vieäc cuûa beå laø cho nöôùc ñi qua lôùp vaät lieäu loïc vôùi moät chieàu daøy nhaát ñònh ñuû giöõ laïi treân beà maët hoaëc giöõa caùc khe hôû cuaû lôùp vaät lieäu loïc caùc haït caën vaø vi truøng coù trong nöôùc. Sau moät thôøi gian laøm vieäc, lôùp vaät lieäc loïc bò khít laïi, laøm toác ñoä loïc giaûm daàn. Ñeå khoâi phuïc khaû naêng laøm vieäc cuûa beå loïc phaûi thoåi röõa beå loïc baèng nöôùc hoaëc gioù. Coù theå chia ra caùc loaïi beå loïc nhieàu caùch khaùc nhau nhö: Theo toác ñoä loïc Beå loïc chaäm Beå loïc nhanh Beå loïc cao toác Theo cheá ñoä doøng chaûy Beå loïc troïng löïc Beå loïc aùp löïc Ngoaøi ra coøn coù theå chia theo chieàu doøng chaûy, lôùp vaät lieäu loïc, theo côõ haït vaät lieäu loïc nhöng trong xöû lí thöôøng ñöôïc söû duïng laø beå loïc chaäm vaø beå loïc nhanh. 4.5.3.1 Beå loïc chaäm Nöôùc töø maùng phaân phoái ñi vaøo beå qua lôùp caùt loïc vôùi vaän toác raát nhoû (0,1 – 0,5 m/h). lôùp caùt loïc ñöôïc ñoå treân lôùp soûi ñôõ, döôùi lôùp soûi ñôõ laø heä thoáng thu nöôùc ñaõ loïc ñöa sang beå chöùa. Lôùp caùt loïc thöôøng laø lôùp thaïch anh coù chieàu daøy phuï thuoäc vaøo kích thöôùc côõ haït: 0,3 – 1mm: h = 800 mm 1 – 2 mm : h = 50 mm Ngoaøi ra coù theå duøng soûi hoaëc ñaù daêm. 2 – 20 mm : h = 100 mm 20 – 40 mm : h = 150 mm Toùm laïi caáu taïo cuûa lôùp caùt loïc vaø lôùp soûi ñôõ trong beå loïc chaäm nhö sau: Baûng 4.6. Söï phuï thuoäc cuûa lôùp caùt loïc vaø lôùp soûi ñôõ trong beå loïc chaäm STT Teân lôùp vaät lieäu loïc vaø lôùp ñôõ Côõ haït cuûa vaät lieäu (mm) Chieàu daøy lôùp vaät lieäu (mm) 1 2 3 4 5 6 Caùt thaïch anh Caùt thaïch anh Soûi hoaëc ñaù daêm Soûi hoaëc ñaù daêm Soûi hoaëc ñaù daêm Soûi hoaëc ñaù daêm 0,3 – 1 1 –2 2 – 5 5 – 10 10 – 20 20 - 40 800 50 100 100 100 150 Toång coäng 1300 Lôùp nöôùc treân maët caùt loïc phaûi laáy baèng 1,5 m. khi beå loïc coù maùi che, khoaûng caùch töø maët caùt loïc ñeán maùy phaûi laáy ñuû ñeå ñaûm baûo vieäc röõa vaø thay caùt loïc. Öu ñieåm: Taïo lôùp maøng Þ giuùp loïc toát. Duøng xöû lí nöôùc khoâng pheøn. Khoâng duøng nhieàu maùy moùc. Quaûn lí ñôn giaûn. Nhöôïc ñieåm: Dieän tích lôùn. Vaän toác loïc thaáp. Toùm laïi beå loïc chaäm chæ söû duïng vôùi coâng suaát nhoû hôn hoaëc baèng 1000 m3/ ngaøy, haøm löôïng caën £ 50 mg/l , ñoä maøu 500.. 4.5.3.2 Beå loïc nhanh Nöôùc ñöôïc daãn töø beå laéng sang qua maøng phaân phoái vaøo beå loïc, qua lôùp vaät lieäu loïc, lôùp soûi ñôõ vaøo heä thoáng thu nöôùc trong vaø ñöôïc ñöa veà beå chöùa nöôùc saïch. Beå loïc nhanh thöôøng ñöôïc söû duïng laø beå loïc nhanh moät chieàu vôùi doøng nöôùc loïc ñi töø treân xuoáng döôùi, coù moät lôùp vaät lieäu loïc laø caùt thaïch anh vaø laø loïc troïng löïc. Beå loïc nhanh thöôøng ñöôïc söû duïng trong daây chuyeàn xöû lí nöôùc maët coù duøng chaát keo tuï hay trong daây chuyeàn khöû saét cuûa nöôùc ngaàm. Beå loïc nhanh coù 2 cheá ñoä laøm vieäc: Cheá ñoä bình thöôøng vaø cheá ñoä taêng cöôøng neân khi soá beå loïc (n), n £ 20 beå thì döï truø 1 beå, n ³ 20 beå thì döï truø 2 beå. Toác ñoä loïc cuûa beå phuï thuoäc vaøo ñöôøng kính haït. Ñoái vôùi beå loïc 1 lôùp loïc duøng vaät lieäu loïc laø caùt thaïch anh: Baûng 4.7. Söï phuï thuoäc cuûa toác ñoä loïc vaø ñöôøng kính haït trong beå loïc 1lôùp Dtñ Heä soá khoâng ñoàng nhaát k hloïc (mm) Vbt (m/h) Vtc (m/h) 0,7 – 0,8 0,8 – 1,0 1,0 – 1,2 2 – 2,2 1,8 – 2,0 1,5 – 1,7 700 – 800 1200 – 1300 1800 - 2000 5,5 – 6,0 7,0 – 8,0 8,0 - 10 6,0 – 7,5 8,0 – 10 10 - 12 Ñoái vôùi beå loïc 2 lôùp (Caùt thaïch anh + Angtraxit): Baûng 4.8. Söï phuï thuoäc cuûa toác ñoä loïc vaø ñöôøng kính haït trong beå loïc 2 lôùp Dtñ Heä soá khoâng ñoàng nhaát k hloïc (mm) Vbt (m/h) Vtc (m/h) 0,7 – 0,8 1 – 1,2 2 – 2,2 2 – 2,2 700 – 800 400 - 800 8 - 10 10 - 12 Trong ñoù: Dtñ : Ñöôøng kính töông ñöông hloïc : Chieàu cao cuûa lôùp vaät lieäu loïc Vbt : Vaän toác bình thöôøng Vtc : Vaän toác taêng cöôøng Hieäu quaû laøm vieäc cuûa beå loïc phuï thuoäc vaøo chu kì coâng taùc cuûa beå loïc töùc laø phuïc thuoäc vaøo thôøi gian cuûa hai laàn röûa beå. Chu kyø coâng taùc cuûa beå loïc daøi hay ngaén phuï thuoäc vaøo chaát löôïng nöôùc loïc vaø trò soá toån thaát aùp löïc ôû beå loïc. Treân thöïc teá ñeå thuaän lôïi cho vieäc quaûn lí vaø choïn cheá ñoä bôm nöôùc vaøo beå loïc, beå loïc thöôøng ñöôïc thieát keá vôùi toác ñoä loïc coá ñònh trong suoát thôøi gian loïc. 4.5.4 Khöû truøng nöôùc Khöû truøng nöôùc laø khaâu baét buoät cuoái cuøng cuûa quaù trình xöû lí nöôùc caáp cho nhu caàu aên uoáng sinh hoaït. Muïc ñích cuûa vieäc khöû truøng laø tieâu dieät hoaøn toaøn caùc vi truøng gaây beänh coù trong nguoàn nöôùc caáp Coù nhieàu bieän phaùp khöû truøng nöôùc: Khöû truøng baèng caùc chaát oxi hoaù maïnh. Khöû truøng baèng caùc tia vaät lí. Khöû truøng baèng sieâu aâm. Khöû truøng baèng phöông phaùp nhieät. Khöû truøng baèng caùc ion kim loaïi naëng. Ôû nöôùc ta phoå bieán nhaát laø phöông phaùp khöû truøng baèng caùc chaát oxi hoaù maïnh. 4.5.4.1 Khöû truøng baèng caùc chaát oxi hoaù maïnh 4.5.4.1.1 Khöû truøng baèng Clo Clo laø chaát khöû truøng ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát ñoái vôùi yeâu caàu khöû truøng nöôùc caáp ôû Vieät Nam hieän nay. Clo laø chaát oxi hoaù maïnh ôû baát cöù daïng naøo, Clo taùc duïng vôùi nöôùc taïo thaønh hypoclorit (HOCl) coù taùc duïng dieät truøng maïnh. Chaát dieät truøng khuyeách taùn qua thaønh teá baøo vi sinh vaät, taùc ñoäng leân caùc men cuûa teá baøo vi sinh vaät laøm thay ñoåi – phaù hoaïi quaù trình trao ñoåi chaát neân vi sinh vaät bò tieâu dieät. Cl2 + H2O Û HOCl + HCl Cl2 + H2O Û H+ + OCl- + Cl- Khaû naêng dieät truøng cuûa Clo phuï thuoäc vaøo haøm löôïng HOCl coù trong nöôùc maø noàng ñoä HOCl laïi phuï thuoäc vaøo löôïng H+ trong nöôùc, noùi caùch khaùc laø khaû naêng dieät truøng cuûa Clo phuï thuoäc vaøo pH cuûa nöôùc, pH cuûa nöôùc caøng cao, hieäu quaû khöû truøng Clo caøng giaûm. Ammoniac, caùc muoái amoni, caùc hôïp chaát höõu cô chöùa nhoùm amoni coù trong nöôùc seõ taùc duïng vôùi HOCl laøm cho khaû naêng dieät truøng keùm ñi. Ñeå ñaûm baûo phaûn öùng dieät truøng xaûy ra trieät ñeå, coøn coù taùc duïng ñeán ñieåm duøng nöôùc ôû cuoái maïng löôùi, ta caàn ñöa theâm vaøo nöôùc löôïng Clo dö caàn thieát ngoaøi löôïng Clo tính toaùn. Theo TCXD – 3: 1985, lieàu löôïng Clo dö ôû ñaàu maïng löôùi toái thieåu laø 0,5 mg/l, ôû cuoái maïng löôùi toái thieåu laø 0,05 mg/l vaø khoâng ñöôïc dö tôùi möùc taïo ra muøi khoù chòu. Lieàu löôïng Clo ñöa vaøo nöôùc ñeå khöû truøng ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Ñoái vôùi thieát keá sô boä coù theå laáy nhö sau: Ñoái vôùi nöôùc ngaàm: haøm löôïng Clo laø 0,7 – 1,0 mg/l. Ñoái vôùi nöôùc maët : haøm löôïng Clo laø 2,0 – 3,0 mg/l. Ñoái vôùi maïng löôùi caáp nöôùc keùo daøi, coù theå duøng bieän phaùp khöû truøng baèng Clo hoùa nhieàu ñôït hoaëc keát hôïp giöõa Clo hoaù vaø ammoniac hoaù. Caùc daïng Clo söû duïng ñeå khöû truøng: Clo nguyeân chaát, Clorua voâi, nöôùc Javen, Clodioxit. 4.5.4.1.2 Khöû truøng baèng Ozon Ôû trong nöôùc, ozon phaân huûy raát nhanh vaø coù hoaït tính maïnh hôn Clo neân khaû naêng dieät truøng maïnh hôn Clo nhieàu laàn. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp: Löôïng ozon ñöa vaøo nöôùc nhoû 0,75 – 1 mg/l ñoái vôùi nöôùc ngaàm, 1,0 – 3,0 mg/l ñoái vôùi nöôùc maët. Thôøi gian tieáp xuùc ngaén, chæ coù 5 phuùt. Khoâng gaây muøi khoù chòu khi duøng nöôùc. Saûn xuaát ozon deã daøng Nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp: Hieäu suaát maùy saûn xuaát ozon thaáp: 10 – 15 % neân toán nhieàu ñieän naêng Vieäc hoaø tan ozon (khí) vaøo nöôùc phaûi ñöôïc thöïc hieän baèng maùy khuaáy, hoaëc laøm suûi boït trong beå chöùa… 4.5.4.1.3 Khöû truøng baèng Tia töû ngoaïi Tia töû ngoaïi coøn goïi laø tia cöïc tím, laø nhöõng tia coù böôùc soùng ngaén coù taùc duïng dieät truøng raát maïnh, Khöû truøng baèng tia cöïc tím khoâng laøm thay ñoåi muøi vò cuûa nöôùc. Nguyeân lí quaù trình khöû truøng: Duøng caùc ñeøn böùc xaï töû ngoaïi ñaët trong doøng chaûy cuûa nöôùc, caùc tia cöïc tím seõ taùc duïng leân caùc men cuûa t eá baøo vi sinh vaät, phaù vôõ caáu truùc vaø maát khaû naêng trao ñoåi chaát cuûa vi sinh vaät vaø vi sinh vaät bò tieâu dieät. Hieäu quaû khöû truøng chæ ñaït trieät ñeå khi trong nöôùc khoâng coù chaát höõu cô vaø caën lô löûng. 4.6.4.1.4 Khöû truøng baèng sieâu aâm Duøng doøng sieâu aâm vôùi cöôøng ñoä taùc duïng lôùn trong khoaûng thôøi gian > 5 phuùt seõ tieâu dieät toaøn boä vi sinh vaät coù trong nöôùc. 4.5.4.1.5 Khöû truøng baèng phöông phaùp nhieät Laø phöông phaùp coå truyeàn, ñun soâi nöôùc ôû 1000C coù theå tieâu dieät phaàn lôùn vi sinh vaät trong nöôùc chæ tröø nhöõng vi sinh vaät coù daïng baøo töû vöõng chaéc. Phöông phaùp naøy ñôn giaûn nhöng toán nhieàu nhieân lieäu, coàng keành, chæ söû duïng trong phaïm vi gia ñình. 4.5.4.1.6 Khöû truøng baèng Ion baïc Ion baïc coù theå tieâu dieät phaàn lôùn vi sinh vaät trong nöôùc. Haøm löôïng 2 – 10 ion g/l ñaõ coù taùc duïng dieät truøng. Haïn cheá: Nöôùc coù ñoä maøu cao, coù chaát höõu cô, nhieàu loaïi muoái thì ion baïc khoâng phaùt huy ñöôïc khaû naêng dieät truøng. Ngoaøi ra caùc phöông phaùp xöû lí nöôùc caáp vôùi caùc khaâu chính ñaõ neâu, thì ñoái vôùi töøng nguoàn nöôùc, töøng yeâu caàu söû duïng nöôùc cuï theå coù nhieàu phöông phaùp xöû lí ñaëc bieät khaùc nhö phöông phaùp: Khöû muøi vò trong nöôùc, phöông phaùp laøm meàm nöôùc, phöông phaùp khöû maën. 4.6. GIÔÙI THIEÄU MOÄT SOÁ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC CAÁP TREÂN THEÁ GIÔÙI 4.6.1. Coâng ngheä xöû lyù nöôùc hoà Zevenbergren (Haø Lan) Fe Cl3 NaOH Bôm ñònh löôïng Hoà chöùa Beå döï tröõ nöôùc thoâ Keo tuï taïo boâng Tuyeån noåi Beå loïc nhanh Beå chöùa trung gian Loïc than hoaït tính Khöû truøng NaOCl Khöû truøng NaOCl Hình 4.1. Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc hoà Zevenbergren (Haø Lan) 4.6.2. Coâng ngheä xöû lyù nöôùc hoà cuûa Coäng hoøa Lieân bang Ñöùc Nöôùc nguoàn Beå keo tuï Beå phaûn öùng Beå loïc II Beå laéng Beå phaân phoái Beå loïc I Chaát keo tuï Trôï keo tuï Hình 4.2. Sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc hoà cuûa Coäng hoøa Lieân bang Ñöùc 4.6.3. Coâng ngheä xöû lyù nöôùc ngaàm Thaønh phoá Bergen op Zoom (Haø Lan) Hình 4.3. Sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc ngaàm Thaønh phoá Bergen op Zoom (Haø Lan) 21 gieáng saâu 60m Laøm thoaùng Loïc caùt nhanh Laøm thoaùng 18 gieáng saâu110m Laøm thoaùng Loïc caùt nhanh Laøm thoaùng Beå chöùa nöôùc trong 2600m3 Bôm leân thaùc nöôùc 1250m3/h Ñaøi nöôùc trong T.phoá 3000m3 Phaân phoái tieâu thuï 4.6.4. Coâng ngheä xöû lyù nöôùc caáp Thaønh phoá Schijf (Haø Lan) 12 gieáng 110 -150m Laøm thoaùng Khuaáy Taïo boâng Beå laéng Loïc nhanh 1500m3/h Laøm thoaùng baèng thaùc nöôùc Beå chöùa nöôùc saïch 20mg/l HCl 120mg/l NaOH Bôm ñònh löôïng Beå laéng buøn Buøn hoài löu Hình 4.4. Sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc caáp Thaønh phoá Schijf (Haø Lan) 4.6.5. Heä thoáng xöû lyù nöôùc caáp Thaønh phoá Essen (Coäng hoøa Lieân bang Ñöùc) Nguoàn nöôùc ozon Chaát keo tuï Thoaùt khí Chaát trôï keo tuï Loïc nhanh Loïc caùt chaäm Beå chöùa Heä thoáng söû duïng Clo Hình 4.5. Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä Heä thoáng xöû lyù nöôùc caáp Thaønh phoá Essen 4.7. GIÔÙI THIEÄU MOÄT SOÁ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC CAÁP ÔÛ VIEÄT NAM 4.7.1. Coâng ty Khai thaùc vaø Xöû lyù Nöôùc ngaàm Thaønh phoá Hoà Chí Minh Traïm bôm gieáng caáp I Tuyeán oáng goùp vaø chuyeån taûi nöôùc thoâ Daøn möa Beå troän ñöùng Beå laéng tieáp xuùc ngang Beå loïc nhanh Beå chöùa Traïm bôm caáp II Oáng chuyeån taûi vaø phaân phoái nöôùc saïch Tieâu thuï CLO VOÂI CLO Hình4.6. Sô ñoà coâng ngheä cuûa Coâng ty Khai thaùc vaø Xöû lyù Nöôùc ngaàm TP.Hoà Chí Minh 4.7.2.Nhaø maùy nöôùc Thuû Ñöùc Nöôùc soâng Ñoàng nai Traïm bôm caáp I Beå giao lieân Beå troän sô caáp Beå phaûn öùng Beå phaân phoái nöôùc Beå laéng ngang Beå troän thöù caáp Clor Dung dòch Pheøn, polymer Beå loïc nhanh Beå chöùa nöôùc saïch Maïng löôùi caáp nöôùc Clor Hình 4.7. Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä Nhaø maùy nöôùc Thuû Ñöùc 4.7.3.Coâng ty tö vaán caáp thoaùt nöôùc soá 2 – Trung taâm nghieân cöùu khoa hoïc coâng ngheä caáp thoaùt nöôùc. Daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù ñoái vôùi nguoàn nöôùc ngaàm coù haøm löôïng saét > 5mg/l, pH > = 6,5, chaát höõu cô tính theo ñoä oxy hoùa > 4mg O2 /l. Gieáng vaø traïm bôm Thaùp oxy hoùa Loïc noåi V = 5 m/h Beå chöùa nöôùc saïch Tieâu thuï Clor Bôm II Hình 4.8. Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù ngaàm cuûa coâng ty tu vaán caáp thoaùt nöôùc soá 2 Daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù ñoái vôùi nguoàn nöôùc ngaàm coù haøm löôïng saét > 5mg/l, pH 4mg O2 /l. Ñoä kieàm tính theo CaCO3 < 50mg/l. Gieáng vaø traïm bôm gieáng Thaùp oxy hoùa Loïc tieáp xuùc(vaät lieäu noåi) V = 7 m/h Beå chöùa nöôùc saïch Tieâu thuï NaOH neáu caàn Loïctrong (vaät lieäu noåi) V = 5 m/h Clor