Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp phục vụ cho các phân xưởng giặt ủi công nghiệp

Chương I: Tổng quan về môi trường nước I - Vai trò của nước trong cuộc sống Ứng dụng của nước cấp Các yêu cầu chung về chất lượng nước II – Các nguồn nước tự nhiên Chất lượng nước thô Thành phần và chất lượng nước ngầm III - Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nước Các chỉ tiêu về lý học Các chỉ tiêu về hoá học Các chỉ tiêu về vi sinh Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp Tiêu chuẩn nước cho sinh hoạt Tiêu chuẩn nước cấp cho sản xuất Chương II: Tổng quan về xử lý nước cấp I - Chọn nguồn nước II - Xử lý nước ngầm Thành phần nước ngầm Các chất khí hoà tan trong nước ngầm Chương III: Các phương pháp xử lý cơ bản Phương pháp xử lý cơ học Phương pháp xử lý hoá học Phương pháp xử lý lý học Sơ đồ công nghệ Chương I TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC VAI TRÒ CỦA NƯỚC CẤP TRONG CUỘC SỐNG: Vai trò của nước trong thiên nhiên là muôn màu, muôn vẻ. Nó là một trong những thành phần cơ bản của thiên nhiên, cho nên khi nói thiếu nước thì thế giới hữu cơ, thực vật, động vật và cả con người sẽ không thể phát triển được. Vì vậy ta có thể nói “ở đâu có nước là ở đó có sự sống”. Nước là thứ nguyên liệu duy nhất không thể thay thế được. Các nguồn nguyên liệu như than đá, dầu lửa đều có thể thay thế cho nhau. Các sản phẩm tổng hợp được sử dụng ở khắp mọi nơi, cả thực phẩm cũng được tạo bằng phương pháp nhân tạo, còn các nhu cầu của các sinh vật sống trong nước thì chỉ có nước mới có thể tồn tại được. Nước có vai trò to lớn trong việc rèn luyện cơ thể của con người. Cơ thể cần mỡ, protit, vitamin, khoáng chất và nước để thực hiện công nghệ phức tạp nhất là tạo ra các tố chất bù đắp cho hao phí năng lượng ở dạng này hay dạng khác của sự sống. Nước làm cho cơ thể khoẻ mạnh, chống được bệnh tật, nâng cao khả năng lao động chân tay và lao động trí óc… Vì vậy, nước tham gia vào tất cả các hoạt động của cơ thể. Ngày nay vấn đề cung cấp nước sạch và vệ sinh môi trường còn đang là một vấn đề khó khăn và gay gắt đối với hơn 6 tỷ người trên thế giới, do dân số trên thế giới tăng lên, người dân sử dụng nước ở mức độ nhanh hơn, việc cung cấp nước sạch đang bị giảm đi. Thêm vào đó rất nhiều người dân không được tiếp cận tới nguồn nước an toàn và đáng tin cậy. Thiếu nước và cung cấp nước sạch yếu kém hạn chế triển vọng phát triển kinh tế vì nông nghiệp chiếm 70% lượng nước tiêu thụ, công nghiệp chiếm 20% và còn lại là nước tiêu dùng cho hộ gia đình. Những nước có ít hơn 1700 m3 nước sạch trên một đầu người được coi là bị “căng thẳng về nước”. Ở những nơi dân số gia tăng, vấn đề này ngày càng trở nên tồi tệ hơn. Ô nhiễm nước và các hành động lãng phí nước làm giảm hơn nữa việc cung cấp nước. Và khi mức giảm xuống dưới 1000 m3 nước trên thế giới thì các nước này được coi là ở “tình trạng khan hiếm nước”. Theo dự tính vào năm 2050 số người dân đối mặt với tình trạng căng thẳng về nước sẽ có thể tăng lên 5 lần. Như chúng ta đã biết nguồn tài nguyên nước trên hành tinh luôn luôn được luân hồi theo chu trình vòng tuần hoàn nước. Tuỳ theo nguồn nước mà thời gian luân hồi có thể rút ngắn một vài tuần hoặc có thể kéo dài hàng ngàn năm. Chu trình nước toàn cầu quyết định khả năng cung cấp nước ngọt cho con người, cho thuỷ lợi, cho chăn nuôi. Sự khác nhau giữa lượng mưa trên đất liền và lượng bốc hơi trên đất liền chính là lượng dòng chảy từ đất liền ra biển. Trong khối lượng nước ấy chỉ có 9000 km3/năm được sử dụng để phục vụ việc cấp nước cung cấp cho nhu cầu cuộc sống con người. Ứng dụng của nước cấp: Như đã nêu trên, nước là một nhu cầu không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày cũng như trong quá trình sản xuất công nghiệp. Trong sinh hoạt, nước dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng như cứu hoả, phun nước, tưới cây… trong các hoạt động công nghiệp, nước cấp được dùng cho các quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu, bia… hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không gì thay thế được trong sản xuất. Tuỳ thuộc vào mức độ phát triển công nghiệp và mức sinh hoạt cao thấp của mỗi cộng đồng mà nhu cầu về nước với chất lượng nước khác nhau cũng rất khác nhau. Ở các nước phát triển, nhu cầu về nước có thể gấp nhiều lần so với các nước đang phát triển. Các yêu cầu chung về chất lượng nước: Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong đó có thể có các chỉ tiêu cao thấp khác nhau, nhưng nhìn chung, các chỉ tiêu này phải đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh về số vi trùng có trong nước, không có chất độc hại làm nguy hại đến sức khoả con người và tốt nhất là phải đạt các tiêu chuẩn của Tổ chức sức khoẻ thế giới (WHO) hoặc của cộng đồng Châu Âu. Thông thường, nước cấp cho các nhu cầu sinh hoạt cần phải dảm bảo các chỉ tiêu về độ pH, nồng độ oxi hoà tan (DO), độ đục, độ màu, hàm lượng sắt, mangan, độ cứng… Ngoài ra, nước cấp sinh hoạt cần phải ổn định về mặt lý học, hoá học cùng các chỉ tiêu vệ sinh an toàn khác như số vi trùng nước. Trong xử lý nước cấp, tuỳ thuộc vào chất lượng nguồn nước mà người ta quyết định quá trình xử lý để có được chất lượng nước cấp đảm bảo các chỉ tiêu và ổn định chất lượng nước cấp cho các nhu cầu sử dụng. CÁC NGUỒN NƯỚC TỰ NHIÊN Các nguồn nước thô trong tự nhiên bao gồm: Nước mưa Nước bề mặt bao gồm nước sông, ao, hồ, kênh… Nước ngầm và nước biển. Nhờ năng lượng mặt trời và các quá trình vận động của tự nhiên mà các nguồn nước nói trên luôn biến đổi và tuần hoàn. Cùng với sự phát triển của mình, con người đã và đang khai thác sử dụng các nguồn nước, đồng thời cũng can thiệp vào quá trình biến đổi các nguồn nước tự nhiên. 1. Chất lượng nước thô: Trong tự nhiên không tồn tại các nguồn nước nguyên chất mà chỉ có các nguồn nước thô. Tuỳ thuộc vào địa hình và các điều kiện môi trường xung quanh mà các nguồn nước tự nhiên có chất lượng khác nhau. Ở những vùng có núi đá vôi và điều kiện phong hoá mạnh, nước nguồn có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+ do vậy độ cứng của nước rất cao, hàm lượng các chất khoáng hoà tan rất lớn. Nước ở các ao hồ ít có điều kiện lưu thông, cùng với sự tích luỹ lâu dài của các nguồn phân bón dư thừa chất dinh dưỡng như photpho, nitơ thì chỉ số oxy hoà tan trong nước rất thấp và thường hay xảy ra qua trình phú dưỡng do sự phát triển của các loài rong tảo. Các nguồn nước tiếp nhận các dòng thải nước sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ, các vi khuẩn gây bệnh. Các nguồn nước tiếp nhận các dòng thải nước công nghiệp thường hay bị ô nhiễm bởi các chất hoá học độc hại như kim loại nặng, các chất phóng xạ… 2.Thành phần và chất lượng nước ngầm: Không giống như nước bề mặt, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng yếu tố tác động của con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt. Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay các hạt cặ lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh trong nước ngầm cũng tốt hơn các chỉ tiêu vi sinh trong nước bề mặt. Thành phần đáng quan tâm rong nước ngầm là các tạp chất hoà tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết nắng mưa, các quá trình phong hoá và sinh hoá trong khu vực. Nước ngầm cũng có thể nhiễm bẩn do tác động của co người. Các chất thải của con người và động vật, các chất thải hoá học, các chất thải sinh hoạt cũng như việc sử dụng phân bón hoá học… tất cả những chất thải đó theo thời gian ngấm dần vào nước nguồn, tích tụ dần và dẫn đến làm hư hỏng nguồn nước ngầm. Do tác động của mưa và khí CO2 sinh ra trong quá trình trao đổi chất và quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ, hàm lượng acid H2CO3 trong đất tăng lên qua phản ứng: 𝐶𝑂 2 + 𝐻 2 𝑂→ 𝐻 2 𝐶𝑂 3 Lượng acid này sẽ phản ứng với các khoáng đá vôi có trong khu vực theo phản ứng: 𝐶𝑎𝐶𝑂 3 + 𝐻 2 𝐶𝑂 3 → 𝐶𝑎( 𝐻𝐶𝑂 3 ) 2 Sản phẩm của quá trình này dễ hoà tan và dẫn đến làm tăng hàm lượng các ion Ca2+ trong nước, tức là làm tăng độ cứng nước. CÁC TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC: Các chỉ tiêu lý học: a.Nhiệt độ: Nhiệt độ nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu. Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nướcvà nhu cầu tiêu thụ. Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ của nguồn nước mặt dao động rất lớn (từ 4 ÷ 400C) phụ thuộc vào thời tiết và độ sâu nguồn nước. Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn định (từ17÷ 270C). b.Hàm lượng cặn không tan: Được xác định bằng cách lọc một đơn vị thể tích nước nguồn qua giấy lọc, rồi đem sấy ở nhiệt độ (105÷1100C). Hàm lượng cặn của nước ngầm thường nhỏ (30÷50 mg/l), chủ yếu do cát mịn trong nước gây ra. Hàm lượng của nước sông dao động rất lớn (20÷5000 mg/l), có khi đến 30.000 mg/l. Cùng một nước, hàm lượng cặn dao động theo mùa, mùa khô nhỏ, mùa lũ lớn. Cặn có trong nước sông là do các hạt sét, cát, bùn bị dong nước xói rử mang theo và các chất hữu cơ nguồn gốc động vật mục nát hoà tan trong nước. Hàm lượng cặn là một trong những chỉ tiêu cơ bản để chọn biện pháp xử lý đối với nguồn nước mặt. Hàm lượng cặn của nước nguồn càng cao thì việc xử lý càng phức tạp và tốn kém. c. Độ màu: Độ màu của nước thường do các chất bẩn trông nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan không hoà tan làm nước có màu nâu đỏ; các chất mùn humic gây ra màu vàng; còn các loại thuỷ 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. Đơn vị đo của độ màu thường là độ thang màu theo 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 loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước (do các chất hoà tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hoá lý kết hợp. d. Độ đục: Nước là một môi trường ánh sáng tốt, khi trong nước có các vật lạ như các 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 có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ đục thường là mg SiO2/l. NTU, FTU; 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. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước. e. Mùi vị: Mùi trong nước thường do các hợp chất hoá học, chủ yếu là các hợp chất hưu cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân huỷ vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nước sau khi khử trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol. Tuỳ theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hoà tan nước có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng… f.Độ nhớt: Độ nhớt là đại lượng biểu thị 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 hào tan trong nước tăng, và giảm khi nhiệt độ tăng. g.Độ dẫn điện: Nước có tính dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 200C có độ dẫn điện là 4,2 𝜇S/mạng lưới. Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất không hoà tan trong nước, và dao động theo nhiệt độ. Thông số này thường được dùng để đánh giastoongr hàm lượng chất khoáng hoà tan trong nước. h.Tính phóng xạ: Tính phóng xạ của nước là do sự phân huỷ 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 huỷ rất ngắn nên 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. Các chỉ tiêu hoá học a.Hàm lượng cặn toàn phần (mg/l): Bao gồm tất cả các các chất vô cơ và hữu cơ có trong nước, không kể các chất khí. Cặn toàn phần được xác định bằng cách đun cho bốc hơi một dung tích nước nguồn nhất định c\và sấy khô ở nhiệt độ 105÷1100C đến khi trọng lượng không đổi. b.Độ cứng của nước: Là đại lượng biểu thị hàm lượng các muối của canxi bà magie có trong nước. có thể phân biệt thành 3 loại độ cứng: độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu và độ cứng toàn phần. Độ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng các muối cacbonat và bicacbonat của canxi và magie có trong nước. Độ cứng vĩnh cửu biểu thị tồng hàm lượng các muối còn lại của canxi và magie có trong nước. Độ cứng toàn phần là tổng của 2 loại độ cứng trên. Độ cứng có thể được đo bằng độ Đức, kí hiệu là 0dH 10dH = 10 mg CaO = 7.14 MgO Hoặc có thể đo bằng mđlg/l 1 mđlg/l = 2.80dH Nước có độ cứng cao gây trở ngại cho sinh hoạt và sản xuất: giặt quần áo tốn xà phòng, nấu thức ăn lâu chín, gây đóng cặn nồi hơi, giảm chất lượng sản phẩm. c.Độ pH của nước: Đặc trung bởi nông độ ion H+ trong nước (pH = -lg[H+]). Tính chất củ nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH. Khi pH = 7 nước có tính trung tính, pH 7 nước có tính kiềm. Nước nguồn có độ pH thấp sẽ gây khó khăn cho quá trình xử lý nước. d.Độ kiềm của nước (mđlg/l): Có thể phân biệt thành độ kiềm toàn phần và riêng phần. Độ kiềm toàn phần bao gồm tổng hàm lượng các ion bicacbonat, cacbonat, hydrocid và anion các muối của các acid yếu 𝐾 𝑡𝑓 = 𝑂𝐻 − + 𝐶𝑂 3 − + 𝐻𝐶𝑂 3 − Khi nước thiên nhiên có độ màu lớn hơn 40 độ (PtCo), độ kiềm toàn phần sẽ bao gồm cả độ kiềm do muối của các acid hữu cơ gây ra. Độ kiềm riêng phần: độ kiềm bicacbonat hay độ kiềm hydrat. Độ kiềm nước có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ và hiệu quả xử lý nước. Vì thế trong một số trường hợp nước nguồn có độ kiềm thấp, cần thiết phải bổ sung hoá chất để kiềm hoá nước. e.Độ oxy hoá (mg/l O2 hay KmnO4): Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá hết các hợp chất hữu cơ có trong nước. Chỉ tiêu oxy hoá là đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Độ oxy hoá của nước càng cao, chứng tỉ nước bị nhiễm bẩn và chứa nhiều vi trùng. f.Hàm lượng sắt (mg/l): Sắt tồn tại trong nước dưới dạng sắt (II) hoặc sắt (III). Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại dưới dạng sắt (II) hoà tan các muối bicacbonat, sunfat, clorua, đôi khi ở dưới dạng keo của acid humic hoặc keo silic. Khi tiếp xúc với oxy hoặc các chất oxy hoá, sắt (II) bị oxy hoá thành sắt (III) và kết tủa thành bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ. Nước ngầm thường có hàm lượng sắt cao, đôi khi lên tới 30 mg/l hoặc có thể còn cao hơn nữa. Nước mặt chứa sắt (III) ở dạng keo hữu cơ hoặc cặ huyền phù, thường có hàm lượng không cao và có thể khử sắt kết hợp với công nghệ khử đục. Việc tiến hành khử sắt chủ yếu đối với các nguồn nước ngầm. Khi trong nước có hàm lượng sắt > 0.5 mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi giặt, làm hư hỏng sản phẩm của ngành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp và làm giảm tiết diện vận chuyển nước của đường ống. g.Hàm lượng mangan (mg/l): 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 kết hợp với khử sắt trong nước. h.Các hợp chất của acid silic (mg/l): Thường gặp trong nước thiên nhiên ở dạng keo hay ion hoà tan, tuỳ thuộc vào độ pH của nước. nồng độ acid silic trong nước cao gây khó khăn cho việc khử sắt. Trong nước cấp cho nồi hơi áp lực cao, sự có mặt của hợp chất acid silic rất nguy hiểm do cặn silicat lứng đọng treent hành nồi. i.Các hợp chất chứa nitơ (mg/l): Tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng nitrit (HNO2), nitrat (HNO3) và aminiac (NH3). Các hợp chất chứa nitơ có trong nước chứng tỏ nước đã bị nhiễm bẩn bởi các nước thải sinh hoạt. Khi mới bị nhiễm bẩn trong nước có cả nitrit, nitrat và aminiac. Sau một thời gian, amoniac và nitrit bị oxy hoá thành nitrat. Việc sử dụng các loại phân bón nhân toạ cũng làm tăng hàm lượng amoniac trong nước thiên nhiên. j.Hàm lượng sunfat và clorua (mg/l): Tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng các muối natri, canxi, magie và acid H2SO4, HCl. Hàm lượng ion 𝐶𝑙 − có trong nước lớn (> 250 mg/l) làm cho nước có vị mặn. Các nguồn nước ngầm có hàm lượng clorua lên tới 500 ÷ 1000 mg/l có thể gây bệnh thận. Nước có hàm lượng sunfat cao (> 250 mg/l) có tính độc hại cho sức khoẻ con người. Lượng Na2SO4 có trong nước cao có tính xâm thực đối với bêtông và ximăng pooclăng. k.Iod và fluo (mg/l): Thường gặp trong nước dưới dạng ion vafc húng có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ 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/l sinh hỏng men răng. Ở những thiếu iod thường xuất hiện bênh bướu cổ, ngược lại nếu nhiều iod quá cũng gây tác hại cho sức khoẻ. l.Các chất khí hoà tan (mg/l): Các chất khí O2, CO2, H2S trong nước thiên nhiên dao động rất lớn. Khí H2S là sản phẩm của quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, phân rác. Khi nước có H2S làm cho nước có mùi trứng thối khó chịu và ăn mòn kim loại. Hàm lượng O2 hoà tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, đặc tính của nguồn nước. Các nguồn nước mặt thường có hàm lượng oxy hoà tan cao do có bề mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp với không khí. Nước ngầm có hàm lượng oxy hoà tan rất thấp hoặc không có, do các phản ứng oxy hoá khử xảy ra trong lòng đất đã tiêu hao hết oxy. Khí CO2 hoà tan đóng vai trò quyết định trong sự ổn định của nước thiên nhiên. Trong kĩ thuậ xử lý nước, sự ổn định nước có vai trò rất quan trọng. Việc đánh giá ổn định trong sự ổn định nước được thực hiện bằng cách xác định hàm lượng CO2 cân bằng và CO2 tự do. Chỉ tiêu vi sinh: Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, trong đó có các loại vi trung gây bệnh rất nguy hiểm đó là: kiết lị, thương hàn, dịch tả, bại liệt… Việc xác định sự có mặt của các loại vi trùng gây bệnh này thường rất khó khăn và mất nhiều thời gian do sự đa dạng về chủng loại. Mặc dù có nhiều loài vi sinh tồn tại trong nước có thể gây bệnh nhưng khi đánh giá chất lượng nước, người ta không phân tích chi tiết mà chỉ chú ý đến những dạng chỉ thị. Đó là các dạng coli tổng số và coli phân. Coli phân thường sống trong đường ruột của người và động vật, thích nghi với nhiệt độ cao hơn các vi khuẩn khác. Do đó sau khi xử lý, nếu trong nước không còn phát hiện thấy coli, chứng tỏ các loại vi khuẩn gây bênh khác đã bị tiêu diệt. Mặt khác, việc xác định vi khuẩn coli đơn giản và nhanh chóng nên chúng được chọn làm vi khuẩn đặc trưng để xác định mức độ ô nhiễm của nguồn nước. Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp: a.Tiêu chuẩn chất lượng nước cho sinh hoạt: Nước cấp cho sinh hoạt phải đảm bảo không có vi sinh vật gây bệnh, nồng độ các chất độc,các chất gây bệnh mãn tính phải đạt tiêu chuẩn. Độ trong, độ mặn, mùi vị và tính ổn định phải cao. Bảng 1: Chất lượng nước cấp cho sinh hoạt, ăn uống Các chỉ tiêu về chất lượng nước  Đối với các đô thị  Đối với các trạm lẻ và nông thôn   Độ trong, sneller (cm)  >30  >25   Độ màu, thnag màu cobalt (độ)  < 10  < 10   Mùi, vị (đậy kín sau khi đun 400÷500)  Không  Không   Hàm lượng cặn không tan (mg/l)  ≤ 3  ≤ 20   Hàm lượng cặn sấy khô (mg/l)  < 1000  < 1000   Độ pH  6.5 – 8.5  6.5 – 9.5   Độ cứng toàn phần (0dH)  < 12  < 15   Muối mặn (mg/l): vùng ven biển Vùng nội địa  < 400 70 – 100  < 500 70 – 100   Nitrat (mg/l)  < 6  < 6   Nitrit (mg/l)  0  0   Amoniac (mg/l): đối với nước mặt Đối với nước ngầm  0 < 3  0 < 3   Sunfua hydro (mg/l)  0  0   Chì (mg/l)  < 0.1  < 0.1   Acsen (mg/l)  < 0.05  < 0.05   Đồng (mg/l)  < 3  < 3   Kẽm (mg/l)  < 5  < 5   Sắt (mg/l)  < 0.3  < 0.8   Mangan (mg/l)  < 0.2  < 0.3   Fluo (mg/l)  0.7 ÷ 1.5  0.7 ÷ 1.5   Iod (mg/l)  0.005 ÷ 0.007  0.005 ÷ 0.007   Chất hữu cơ (mg/l)  0.5 ÷ 2  2 ÷ 6   Canxi  75 ÷ 100  100 ÷ 200   Photphat (mg/l)  1.2 ÷ 2.5  1.2 ÷ 2.5   Crom (mg/l)  Có vết  Có vết   Xianua (mg/l)  Có vết  Có vết   Dẫn xuất phenol (mg/l)  0  0   Clo dư (mg/l): đầu nguồn Cuối nguồn  0.5 ÷ 1 >0.05  0.5 ÷ 1 >0.05   Chỉ số vi khuẩn đường ruột coli (con/l nước)  < 20  < 20   Vi khuẩn kị khí trong 1 ml nước  0  0   b.Tiêu chuẩn nước cấp cho sản xuất: Chất lượng nước cấp cho sản xuất đồi hỏi rất khác nhau, tuỳ thuộc và mục đích sử dụng của mỗi ngành công nghiệp có thể chia ra các loại như sau: Nước cấp cho ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dệt, giấy, phim ảnh… yểu cầu chất lượng đạt được như nước ăn uống, sinh hoạt. Nước để lam nguội gần như la nhu cầu chung của rất nhiều ngành công nghiệp và chiếm một số lượng rất lớn (ví dụ: làm nguội các thiết bị hoá chất các lò đúc gang, thiết bị ngưng tụ của nhà máy và tuốc bin hơi, thiết bị làm nguội không khí.. ) nước làm nguội yêu cầu hàm lượng cặn và độ cứng tạm thời nhỏ và nhiệt độ càng tháp càng tốt. Nước cấp cho nồi hơi yêu cầu chất lượng cao. Nước không được có cặn, độ cứng toàn phần phải rất nhỏ. (Đối với nồi hơi có áp lực 13 ÷ 16 at, độ cứng toàn phần không được quá 0.10dH. nồi hơi có áp lực 52 at, độ cứng toàn phần nhỏ hơn 0.050dH và nooig hơi có áp lực lớn hơn 112 at, độ cứng toàn phần luôn phải nhỏ hơn 0.010dH). Ngoài ra phải hạn chế tới mức thấp nhất sự ó mặt của các hợp chất acid silic (H2SiO3). Chương II TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHỌN NGUỒN NƯỚC: Chất lượng nguồn nước có một ý nghĩa rất quan trọng cho quá trình xử lý nước, do vậy trong những diieuf kiện cho phép, cần chọn nguồn nước có chất lượng nước tốt nhất để có được hiệu quả cao trong quá trình xử lý. Bảng 2: Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước Chỉ tiêu  Rất tốt  Tốt  Xấu  Rất xấu   BOD5 (mg/l)  0.75 – 1.5  1.5 – 2.5  2.5 - 4  > 4   Coliform/100 ml  50 – 100  1000 – 5000  5000 – 2000  >2000   pH  6 – 8.5  5 – 6  3.8 – 5  < 3.8   Clo (mg/l)  < 50  50 – 250  250 – 600  >600   Fluo (mg/l)  < 1.5  1.5 – 3  <3    Chất lượng nước nguồn quyết định dây chuyền xử lý. Lựa chọn một dây chuyền xử lý nước phải phù hợp với từng nguồn nước. Công nghệ xử lý cho nguồn nước cụ thể phải mang tính khả thi. Các phân tích về háo học, lý học, vi sinh cần thiết để có đủ thông tin về nguồn nước và để thấy được các điều kiện tiếp theo. Dựa vào hướng dẫn về các tieu chuẩn chung, các thông ssos caanf chú ý khi chọn nguồn nước bao gồm: Nồng độ cặn lơ luwngrtrong nước quyết định nhiều đến dây chuyền công nghệ. Một phần dựa vào số này người ta quyết định nên sử dụng quá trình keo tị tạo bông không, có công đoạn lắng không hay là phải có tất cả các quá trình thông thường. Hàm lượng cacbon hữu cơ hoà tan, thể tích các hạt cặn trong nước tỉ lệ thuận với nồng dộ các chất muối có trong nước, với nồng độ acid humic. Các chất hữu cơ gây ra nhiều loại chất lơ lửng trong nước, từ những phân tử hữu cơ lớn như các muối, protein… chúng thường gây màu cho nước. XỬ LÝ NƯỚC NGẦM: Thành phần nước ngầm: Thành phần chất lượng của nước nguồn phụ thuộc vào nguồn gốc của nước ngẩm. Cấu trúc địa tầng của khu vực và chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước. Ở các khu vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây nhiễm bẩn, nước ngầm nói chung được bảo vệ về mặt vệ sinh và có chất lượng khá ổn định. Người ta chia nước ngầm ra làm 2 loại khác nhau: Nước ngầm hiếu khí: Thông thường nước có oxy có chất lượng tốt, có trường hợp không cần xử lý mà có thể trực tiếp cho người dân tiêu thụ. Trong nước có oxy sẽ không có các chất khử như: H2S, CH4… Nước ngầm yếm khí: Trong quá trình nước ngầm thấm qua các tầng đất đá, oxy bị tiêu thụ. Khi lượng oxy hoà tan trong nước bị tiêu thụ hết, các chất hoà tan như: Fe2+, Mn2+ sẽ được tạo thành. Mặt khác các quá trình khử 𝑁𝑂 3 − thành 𝑁𝐻 4 + , 𝑆𝑂 4 2− thành 𝐻 2 𝑆, 𝐶𝑂 2 thành 𝐶𝐻 4 cũng xảy ra. Ion canxi trong nước ngầm: Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ rất cao. Trong đất thường chứa nhiều CO2 do quá trình trao đổi chất của rễ cây và các quá trình thuỷ phân các tạp chất hữu cơ nhờ vi sinh vật. tạo ra khí CO2, khí CO2 hoà tan trong nước mưa theo phản ứng sau: 𝐶𝑂 2 + 𝐻 2 𝑂→ 𝐻 2 𝐶𝑂 3 Acid yếu sẽ thấm sâu xuống đất và hoà tan canxi cacbonat tạo ra ion canxi: 𝐻 2 𝐶𝑂 3 + 𝐶𝑎𝐶𝑂 3 → 𝐶𝑎 𝐻𝐶𝑂 3 2 → 𝐶𝑎 2+ + 2 𝐻𝐶𝑂 3 − Ion magie trong nước ngầm: Nguồn gốc của các ion magie trong nước ngầm chủ yếu từ các muối magie silic và CaMg(CO3)2, chúng hoà tan chậm trong nước chứa khí cacbonic. Sự có mặt của ion canxi và magie tạo nên độ cứng của nước. Ion natri trong nước ngầm: Sự hình thành của ion natri trong nước chủ yếu theo phương trình phản ứng sau: 2 𝑁𝑎𝐴𝑙𝑆𝑖 3 𝑂 3 +10 𝐻 2 𝑂→ 𝐴𝑙 2 𝑆𝑖 2 ( 𝑂𝐻) 4 +2 𝑁𝑎 + +4 𝐻 4 𝑆𝑖𝑂 3 Ion natri cũng có thể có nguồn gốc từ NaCl, là những muối có độ hoà tan lớn trong nước biển. Ion sắt trong nước ngầm: Các ion sắt từ các lớp đất đá được hoà tan trong nước trong điều kiện yếm khí: 4 𝐹𝑒(𝑂𝐻) 3 +8 𝐻 + →4 𝐹𝑒