Chương 1. Công nghệ xử lý khí thải
2.3. Các phương pháp xử lý nước cấp
Chất lượng nguồn nước cấp có ý nghĩa rất quan trọng cho việc lựa chọn công nghệ xử lý nước. Các nguồn nước cấp thường là: nguồn nước ngầm (nước giếng khoan), nguồn nước mặt (sông, suối, ao, hồ...), nguồn nước do các nhà máy nước cung cấp...
Nguồn nước ngầm được khai thác từ trong lòng đất nên ít bị ảnh hưởng trực tiếp tác động của con người. Thành phần chủ yếu của nước ngầm là các tạp chất hòa tan như các kim loại sắt, mangan..., các hợp chất hữu cơ và vô cơ, các chất khí hòa tan như metan, H2S, cacbonic... Tuy nhiên nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người. Các chất thải của con người và động vật, các chất thải hóa học, chất thải sinh học cũng như việc sử dụng phân bón hóa học... Vì vậy trong nước ngầm cũng thường hay bị nhiễm nitrat, nitrit và amoni, ngoài ra các chỉ tiêu vi sinh có thể không đạt tiêu chuẩn do nhiễm các khuẩn Ecoli và Coliform. Vi khuẩn thường gặp nhất trong nước ngầm là các vi khuẩn sắt.
Nguồn nước mặt do đặc điểm chịu nhiều ảnh hưởng bởi các yếu tố tự nhiên, điều kiện môi trường xung quanh và cả tác động của con người khi khai thác và sử dụng nguồn nước. Thông thường trong nước bề mặt thường hay gặp các thành phần: các chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ, các chất rắn lơ lửng, các vi sinh vật, vi trùng, vius... Đặc điểm nổi bật nhất khi xử lý nước mặt là thường hay bị đục và hàm lượng vi sinh vao, độ đục thay đổi theo mùa và theo vị trí địa lý.
Những đặc điểm cơ bản trên là cơ sở cho việc lựa chọn công nghệ xử lý nước. Lựa chọn công nghệ và hệ thống xử lý nước cụ thể phải trên cơ sở phân tích chất lượng nước cấp, các phân tích hóa học, vật lý và vi sinh là cần thiết để cung cấp đủ thông tin về nguồn nước, là cơ sở để lựa chọn công nghệ xử lý nước phù hợp.
2.3.2. Các phương pháp xử lý nước cấp
Về cơ bản, các phương pháp được ứng dụng trong xử lý nước thải cũng được ứng dụng trong xử lý nước cấp sinh hoạt. Tuy nhiên, do yêu cầu về chất lượng đầu ra và đặc điểm nước đầu vào, nên có sự khác biệt trong việc áp dụng các phương pháp này. Ngoài ra, quá trình xử lý nước sinh hoạt còn bao gồm các quá trình đặc trưng như:
- Làm mềm nước;
- Khử sắt và mangan - Xử lý ổn định nước - Flo hóa
- Khử muối trong nước lợ và nước biển.
Nguồn nước cấp cho mục đích sinh hoạt gồm có: nước sông và nước ngầm. Tuy nhiên, với hiện trạng môi trường hiện nay ở Việt Nam thì con người không thể trực tiếp sử dụng hai dạng nước trên. Các thông số cần chú ý được thể hiện trên Bảng 2.5.
Bảng 2.5. Các thông số chất lượng nước đầu vào
Nước sông Nước ngầm
Thông số cấp 1 Coliform
Độ đục (chất rắn lơ lửng)
Coliform/Feacal Coliform Hàm lượng Fe tổng số pH
Thông số cấp 2
NO2- (NO3-) Kim loại nặng COD
NH4+/Mn/As (tuỳ vùng)
Công nghệ xử lý nước cấp về mặt quy trình cũng gồm các phương pháp xử lý đã nêu ở các phần trên, tuy nhiên do đặc tính nước đầu vào quy trình xử lý khác với nước thải nên quy trình xử lý nước cấp sinh hoạt có nhiều điểm khác biệt. Trong phần này nghiên cứu phương pháp xử lý nước cấp với nguồn là nước ngầm.
Xử lý nước cấp tiến hành qua hai bước cơ bản: xử lý sơ bộ và triệt khuẩn. Trước hết, tìm hiểu công nghệ xử lý nước cấp với nguồn là nước ngầm.
a) Quy mô nhà máy Sơ đồ công nghệ:
Hình 2.18. Quy trình công nghệ xử lý nước cấp quy mô nhà máy
(1) Bể lắng sơ cấp: các quá trình chủ yếu là lắng cơ học nhằm loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn.
(2) Bể làm thoáng: mục đích là khử sắt, oxy hoá Fe2+ hoà tan thành Fe3+, Fe3+ tiếp tục bị thuỷ phân tạo thành Fe(OH)3 kết tủa. Phản ứng thuỷ phân như sau:
4Fe(HCO3)2 + O2 + H2O = 4Fe(OH)3 + 8CO2
(3) Bể lắng thứ cấp: chủ yếu là quá trình lắng cơ học nhằm loại bỏ 4Fe(OH)3 kết tủa ra khỏi nước.
(4) Bể triệt khuẩn
(5) Bể trích Flo vào nước.
b) Quy mô hộ gia đình Quy trình liên hoàn:
(1) Bể lắng sơ cấp: mục đích là loại bỏ chất rắn kích thước lớn.
(2)Bể lọc kết hợp hấp phụ (3) Triệt khuẩn
Hình 2.20. Mô hình hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt Hình 2.19. Quy trình công nghệ xử lý nước cấp
quy mô gia đình
Nước (dạng phun) (1) (2) (3) Sử dụng