Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn - Xử lí nước cấp nông thôn

pdf 56 trang vanle 20/05/2021 1670
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn - Xử lí nước cấp nông thôn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfthiet_ke_dinh_hinh_cac_mau_nha_ve_sinh_nong_thon_xu_li_nuoc.pdf

Nội dung text: Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn - Xử lí nước cấp nông thôn

  1. Xử lí nước cấp nông thôn
  2. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 5.1. YÃU CÁÖU XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 5.1.1. Khaïi niãûm Nguäön næåïc trong thiãn nhiãn thæåìng khäng saûch, âoìi hoíi phaíi coï biãûn phaïp xæí lyï næåïc nhàòm âaût caïc yãu cáöu pháøm cháút næåïc åí caïc chè tiãu lyï, hoaï vaì sinh hoüc nhàòm âaím baío sæïc khoeí cho ngæåìi tiãu duìng vaì cäüng âäöng. (Xem tiãu chuáøn næåïc cáúp åí pháön phuû luûc). Cäng trçnh xæí lyï næåïc cáúp coï nhiãöu daûng kiãøu khaïc nhau. Tuìy theo yãu cáöu duìng næåïc vaì nguäön cung cáúp, caïc kyî sæ seî quyãút âënh choün læûa hçnh thæïc xæí lyï. Mäüt säú khêa caûnh cáön læu yï:  Yãu cáöu kyî thuáût: qui mä nhaì maïy xæí lyï, qui mä cäng trçnh træí vaì dáùn næåïc, bäú trê vaì tênh toaïn thuíy læûc âæåìng äúng håüp lyï , Giaím thiãøu viãûc bäú trê maïy moïc phæïc taûp vaì khoï baío dæåîng.  Yãu cáöu vãö cäng nghã:û næåïc sau khi âæåüc xæí lyï âaím baío âaût yãu cáöu duìng næåïc, âaím baío viãûc cung cáúp âáöy âuí âãún ngæåìi tiãu duìng, haûn chãú viãûc sæí duûng hoïa cháút âàõt tiãön vaì cäng nghãû phæïc taûp.  Yãu cáöu vãö kinh tã:ú Chi phê cäng trçnh håüp lyï, giaï thaình næåïc âæåüc ngæåìi tiãu duìng cháúp nháûn âæåüc, chi phê váûn haình vaì baío dæåîng tháúp., chi phê váûn haình vaì baío dæåîng tháúp.  Yãu cáöu vãö vãû sinh - mäi træåìng: hãû thäúng váûn haình khäng gáy ra caïc váún âãö vãö mäi træåìng vaì vãû sinh khu væûc. 5.1.2. Phán loaûi Coï thãø phán loaûi caïc cäng nghãû xæí lyï næåïc nhæ sau: Baíng 5.1: Phán loaûi cäng nghãû xæí lyï næåïc Phán loaûi Cäng nghãû AÏp duûng Mæïc âäü Xæí lyï triãût âãø Næåïc sinh hoaût, ngaình CN näöi håi cao aïp Xæí lyï khäng triãût âãø Ngaình cäng nghiãûp laìm nguäüi, ræía saìng, Biãûn phaïp Khäng duìng cháút keo tuû Næåïc näng thän, traûm traûi, hiãûu quaí nhoí Coï duìng cháút keo tuû Âaût yãu cáöu cao vãö âäü âuûc vaì âäü maìu Säú báûc, Mäüt hay nhiãöu quaï trçnh Làõng loüc âäüc láûp hoàûc kãút håüp (2 quaï trçnh) quaï trçnh Mäüt hay nhiãöu báûc quaï trçnh Làõng loüc så bäü räöi loüc trong (2 báûc loüc) Âàûc âiãøm Tæû chaíy Næåïc tæû chaíy qua caïc cäng trçnh xæí lyï doìng chaíy Coï aïp Næåïc chaíy qua caïc cäng trçnh kên 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 61
  3. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Tuyì theo thäng säú cháút læåüng næåïc, caïc cäng trçnh xæí lyï næåïc sau âæåüc khuyãún caïo aïp duûng theo hiãûu quaí caïc quaï trçnh xæí lyï. Baíng 5.2: Hiãûu quaí caïc quaï trçnh xæí lyï næåïc Quaï trçnh Laìm Âäng Làõng Tháúm Tháúm Duìng xæí ly ï thoaïng cæïng vaì loüc caït cháút Thäng säú khê kãút bäng nhanh chlor cháút læåüng næåïc Haìm læåüng Oxy hoìa tan + o o - - - + Khæí Dioxit carbon - o o + + + Giaím âäü âuûc o +++ + +++ ++++ o Giaím maìu o + + + + + Khæí muìi vaì vë + + + + + + Khæí khuáøn truìng o + + + ++++ ++++ Khæí sàõt vaì mangan + + + ++++ ++++ o Khæí cháút hæîu cå + + + +++ ++++ +++ Ghi chuï: + : hiãûu quaí têch cæûc o : khäng hiãûu quaí - : hiãûu quaí khäng täút (Nguäön: Nguyãùn Duy Thiãûn, Caïc cäng trçnh cáúp næåïc saûch cho thë tráún vaì cäüng âäöng dán cæ nhoí, 2000) 5.2. CAÏC SÅ ÂÄÖ XÆÍ LYÏ NÆÅÏC 5.2.1. Caïc så âäö Tuìy theo yãu cáöu duìng næåïc vaì khaí nàng taìi chênh maì ta coï caïc så âäö xæí lyï næåïc khaïc nhau. Dæåïi âáy laì mäüt säú så âäö tæång âäúi âån giaín vaì phäø biãún:  Khi nguäön næåïc coï haìm læåüng càûn 2500 mg/l Cháút keo tuû Cháút khæí truìng Tæì traûm båm cáúp I âãún Bãø phaín Bãø làõng Bãø loüc Bãø chæïa Bãø träün æïng nhanh næåïc saûch Cháút kiãöm hoïa 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 62
  4. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Cháút keo tuû Cháút khæí truìng Tæì traûm båm cáúp I âãún Bãø làõng trong coï Bãø loüc Bãø träün Bãø chæïa låïp càûn lå læíng nhanh næåïc saûch Cháút kiãöm hoïa Cháút keo tuû Tæì traûm båm cáúp I âãún Bãø loüc Bãø chæïa Bãø träün tiãúp xuïc næåïc saûch Cháút kiãöm hoïa Hçnh 5.1: Caïc så âäö xæí lyï næåïc âån giaín khi coï haìm læåüng càûn nhoí hån 2500 mg/l  Khi nguäön næåïc coï haìm læåüng càûn 2500 mg/l Tæì traûm båm Cháút keo tuû Cháút khæí truìng cáúp I âãún Bãø Bãø phaín Bãø Bãø loüc Bãø chæïa làõng Bãø träün æïng làõng nhanh næåïc saûch så bäü Cháút kiãöm hoïa Häö Tæì nguäön âãún làõng så Cháút keo tuû Cháút khæí truìng Traûm Bãø phaín Bãø Bãø loüc Bãø chæïa båm Bãø träün æïng làõng nhanh næåïc saûch Cháút kiãöm hoïa Hçnh 5.2: Caïc så âäö xæí lyï næåïc âån giaín khi coï haìm læåüng càûn låïn hån 2500 mg/l 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 63
  5. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Khi nguäön næåïc laì næåïc ngáöm Cháút khæí truìng Tæì traûm båm giãúng âãún Giaìn mæa hay thuìng Bãø làõng Bãø loüc Bãø chæïa quaût gioï tiãúp xuïc nhanh næåïc saûch Tæì traûm båm Cháút khæí truìng giãúng âãún Giaìn mæa hay thuìng Bãø làõng Bãø chæïa quaût gioï tiãúp xuïc næåïc saûch Cháút khæí truìng Tæì traûm båm giãúng âãún Maïy neïn khê Báöu träün Bãø loüc khê aïp læûc Vaìo maûng læåïi Cháút khæí truìng Tæì traûm båm giãúng âãún Phun mæa trãn màût Bãø làõng Bãø chæïa nhanh næåïc saûch bãø loüc Hçnh 5.3: Caïc så âäö xæí lyï næåïc âån giaín khi nguäön næåïc laì næåïc ngáöm 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 64
  6. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Caïc så âäö trãn phuì håüp våïi yãu cáöu sæí duûng næåïc khäng cao làõm, coï thãø aïp duûng cho nhæîng vuìng näng thän, riãng træåìng håüp coï yãu cáöu næåïc uäúng coï cháút læåüng cao (hoaìn toaìn khäng muìi, khäng vë, saûch truìng, coï yãu cáöu flo hoïa, ) âãø duìng trong chãú biãún näng saín, thæûc pháøm, næåïc uäúng âoïng chai, ta coï thãø sæí duûng så âäö sau: (Theo Warren Viessman, Jr. vaì Mark J. Hammer, 1998) Caïc càõt nghéa vaì liãöu læåüng xæí lyï hoïa cháút, trçnh baìy åí pháön sau.  Khi nguäön næåïc laì næåïc tæì caïc häö chæïa næåïc, häö thiãn nhiãn Nguäön (häö) Cæía vaìo våïi læåïi læåüc raïc Chám chlorrine âãø khæí truìng nãúu cáön thiãút Loüc qua than hoaût tênh âãø khæ muìi, vë nãúu cáön thiãút Chám pheìn âãø âäng tuû Bãø träün Chám cháút phuû gia âãø häù tråü âäng tuû, nãúu cáön Kãút bäng Kãút bäng Loüc qua than hoaût tênh âãø khæ muìi, vë nãúu cáön thiãút Bãø làõng Làõng Chám Sodium fluorite âãø flo hoaï næåïc uäúng Loüc caït Loüc caïc cháút khäng làõng Chám chlorrine âãø khæí truìng láön cuäúi Hçnh 5.4: Så âäö xæí lyï næåïc khi nguäön næåïc tæì häö chæïa 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 65
  7. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Khi nguäön næåïc laì næåïcsäng Nguäön (säng) Cæía vaìo våïi læåïi læåüc raïc Maìn loüc polymer âãø loüc âæåüc caïc cháút ) buìn vaì caïc ràõn å læíng Bãø träün coï Sæí duûng cháút âäng tuû, nãúu cáön vaïch ngàn thiãút Bãø làõng Chám väi, thæåìng âæåüc aïp duûng Loüc qua than hoaût tênh, nãúu cáön Kãút bäng - Chám pheìn vaì silica hoaût tênh, Laìm saûch thæåìng âæåüc aïp duûng Kãút bäng - Laìm saûch Bãø träün Chám väi, thæåìng âæåüc aïp duûng Bãø làõng Chám Sodium silicofluorite Loüc caït Chám Chlorine, thæåìng aïp duûng Chám tro soda, thæåìng aïp duûng Hçnh 5.5: Så âäö xæí lyï næåïc khi nguäön næåïc tæì säng 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 66
  8. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Khi nguäön næåïc laì giãúng sáu Nguäön (giãúng sáu) Chám chlorrine âãø khæí sæû phaït triãøn cuía vi khuáøn sàõt cuía âæåìng äúng vaì khæí ban âáöu Fe vaì Mg Laìm thoaïng Laìm thoaïng: gia tàng oxy hoìa tan, oxy bàòng khay hoïa Fe vaì Mg vaì giaím CO2 Chám chlorrine: oxy hoïa khæí Mg coìn soït laûi Bãø tiãúp xuïc Täön læu: cho pheïp phaín æïng oxy hoàûc hoïa xaíy ra hoaìn toaìn bãø täön læu Loüc caït Khæí bäng càûn Fe vaì Mg Chám Ammonia (àmäniàõc): âãø biãún âäøi chlorine dæ tæû do thaình chlorine dæ kãút håüp Chám Acid fluosilicic âãø flo hoaï næåïc uäúng Hçnh 5.6: Så âäö xæí lyï næåïc khi nguäön næåïc tæì giãúng sáu 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 67
  9. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Khi nguäön næåïc laì giãúng caûn Nguäön (giãúng caûn) Chám väi: taûo phaín æïng laìm mãöm næåïc Chám pheìn âãø taûo sæû âäüng tuû, nãúu cáön Hoìa träün, kãút bäng vaì làõng âoüng: sæí duûng Laìm saûch - læåüng väi cao hån âãø khæí âäü cæïng cuía næåïc, loaûi Fe vaì Mg kãút bäng Duìng potassium permanganate ( thuäúc têm) âãø khæí truìng nheû vaì coï taïc duûng oxy hoïa Fe vaì Mg, nãúu cáön Hoìa träün, kãút bäng vaì làõng âoüng: trung Laìm saûch - hoaì læåüng väi cao âãø laìm mãöm næåïc, oxy kãút bäng hoïa loaûi Fe vaì Mg Chám Acid fluosilicic âãø flo hoaï næåïc uäúng Loüc âäi Khæí âäü cæïng kãút tuía räúi vaì oxy hoïa loaûi Fe vaì Mg caït vaì soíi Chám Chlor: âãø hçnh thaình chlor dæ tæû do trong hãû thäúng phán phäúi (khæí truìng trong Hçnh 5.7: Så âäö xæí lyï næåïc khi nguäön næåïc tæì giãúng caûn 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 68
  10. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.2.2. Phaûm vi sæí duûng Baíng 5.3: Phaûm vi sæí duûng caïc cäng nghãû xæí lyï næåïc (TCXD - 33) - 1985 Âiãöu kiãûn sæí duûng Thaình pháön caïc cäng trçnh chênh cuía dáy chuyãön Cháút læåüng næåïc nguäön Cäng suáút cäng nghãû H.læåüng Âäü maìu traûm xæí lyï càûn khäng tan cobalt (m3/ngaìy) (mg/l) (âäü) 1 2 3 4 I. Xæí lyï næåïc màût âuûc vaì coï maìu A. Xæí lyï næåïc coï duìng pheìn 1- Traûm coï bãø loüc nhanh a) Bãø loüc aïp læûc âãún 50 âãún 80 âãún 3000 b) Bãø loüc âãún 30 âãún 50 báút kyì c) Bãø làõng âæïng, bãø loüc âãún 2500 báút kyì âãún 3000 d) Bãø làõng trong, bãø loüc âãún 2500 báút kyì âãún 3000 e) Bãø làõng ngang, bãø loüc âãún 2500 báút kyì trãn 3000 f) Bãø làõng så bäü, bãø làõng, bãø loüc âãún 2500 báút kyì báút kyì g) bãø loüc haût to laìm trong mäüt pháön âãún 80 âãún 150 báút kyì 2- Bãø loüc tiãúp xuïc âãún 150 âãún 150 báút kyì 3- Bãø làõng/bãø làõng trong âãø laìm saûch mäüt pháön âãún 2500 báút kyì báút kyì B. Xæí lyï næåïc khäng duìng pheìn 4- Traûm xæí lyï coï bãø loüc cháûm a) Khi phuûc häöi phaíi láúy caït ra âãún 50 âãún 50 âãún 1000 b) Khi phuûc häöi khäng phaíi láúy caït ra âãún 700 âãún 50 âãún 30.000 (xåïi bàòng cå khê vaì ræía bàòng næåïc) c) Bãø loüc så bäü, bãø loüc cháûm phuûc häöi bàòng cå giåïi âãún 1000 âãún 50 âãún 30.000 5. Bãø loüc haût to laìm trong mäüt pháön âãún 150 âãún 150 báút kyì II. Xæí lyï næåïc ngáöm chæïa sàõt 1. Giaìn mæa (cäng trçnh laìm thoaïng tæû nhiãn) loüc Haìm læåüng sàõt báút kyì sau khi âãún 2400 phaï hay loüc tiãúp xuïc, loüc cháûm laìm thoaïng: pH 7; âäü báút kyì kiãöm 2 mgâl/l 2. Giaìn mæa, bãø làõng tiãúp xuïc, loüc nhanh hoàûc giaìn H2S 0,2 mg/l.NH4 7 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 69
  11. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Baíng 5.4: Caïc biãûn phaïp hoïa hoüc bäø sung vaì caïc hoïa cháút theo TCXD - 33: 1985 Caïc chè tiãu Phæång phaïp Hoïa cháút cháút læåüng næåïc xæí lyï hoïa hoüc sæí duûng Næåïc coï âäü âuûc cao Âaïnh pheìn. Xæí lyï bàòng cháút Pheìn nhäm, pheìn sàõt cháút phuû phuû tråü keo tuû tråü keo tuû: poliacrilamit, axit silic, hoaût hoïa, Næåïc coï âäü maìu cao, coï Chlor hoaï træåïc, âaïnh Chlor pheìn cháút phuû tråü keo nhiãöu cháút hæîu cå vaì phuì pheìn, xæí lyï bàòng cháút phuû tuû, äzän du sinh váût tråü keo tuû, äzän hoïa Âäü kiãöm tháúp Kiãöm hoïa næåïc Väi, xäâa, xuït Coï muìi vaì vë Cacbon hoaï, chlor hoïa Than hoaût tênh, chlor loíng, træåïc, chlor hoïa træåïc keìm Kali permanganat, amäniàc, amäniàc hoïa, xæí lyï bàòng äzän kali Næåïc coï nhiãöu muäúi cæïng Khæí carbon, laìm mãöm bàòng Väi, xäâa, pheìn (sàõt chlorua), väi, xäâa, trao âäøi iän muäúi àn, axit sulfuric Haìm læåüng muäúi cao hån Trao âäøi ion, âiãûn phán, Axit sulfuric tiãu chuáøn chæng cáút Coï hydro sulfua (H2S) Axit hoïa, laìm thoaïng, chlor Axit sulfuric, xäâa, xuït, väi hoïa, âaïnh pheìn Nhiãöu oxy hoìa tan Liãn kãút bàòng caïc cháút khæí Sulfate hoàûc natri thiosulfate. Khê sunfurå, hydrazin Næåïc khäng äøn âënh, trë Permanganat, äzän hoïa, Väi, xäâa, phäút phaït natri säú baîo hoìa tháúp (àn moìn) kiãöm hoïa, phäút phaït hoïa Næåïc khäng äøn âënh coï Axit hoïa, phäút phaït hoïa Axit sulfuric, phäút phaït natri chè säú baîo hoìa cao Næåïc coï vi truìng Chlor hoïa, äzän hoïa Chlor, väi, xäâa, pheìn Kali permanganat Næåïc coï nhiãöu sàõt Laìm thoaïng, chlor hoïa, kiãöm hoïa, âaïnh pheìn bàòng kali permanganate, loüc kation 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 70
  12. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.3. LOÜC NÆÅÏC 5.3.1. Khaïi niãûm vaì phán loaûi Loüc næåïc laì mäüt trong nhæîng quaï trçnh laìm caíi thiãûn cháút læåüng næåïc caí vãö màût lyï hoüc, hoïa hoüc vaì sinh hoüc bàòng caïch cho chuïng âi qua caïc låïp váût liãûu loüc nhàòm phán taïch trãn bãö màût hoàûc mäüt pháön sáu trong caïc låïp váût liãûu caïc haûi càûn lå læíng, caïc cháút keo tuû vaì mäüt pháön vi sinh váût trong næåïc. Váût liãûu loüc thæåìng âæåüc sæí duûng räüng raîi laì caït mën, caït thä, saûn soíi, than âaï, xè than, xå dæìa, sæï xäúp laì nhæîng thæï reí tiãön vaì dãù tçm vaì hiãûu quaí tæång âäúi cao. Ngoaìi ra, cäng nghãû hiãûn âaûi coìn taûo ra caïc váût liãûu xäúp bàòng vaíi maìng, såüi hoïa hoüc, haût loüc, âãø gia tàng hiãûu quaí loüc. Trong quaï trçnh loüc, caïc taûp cháút báøn trong næåïc bë giæî laûi vaì têch tuû trãn bãö màût vaì trong caïc läù kheî, caïc mao quaín cuía váût liãûu loüc. Dáön dáön chuïng têch tuû tråí thaình læûc caín cho quaï trçnh loüc vaì laìm hiãûu suáút loüc giaím dáön. Do váûy, sau mäüt thåìi gian sæí duûng, ngæåìi ta phaíi vãû sinh, thay ræía váût liãûu loüc. Dæûa vaìo tênh cháút loüc, ta coï 2 phæång phaïp loüc: loüc nhanh vaì loüc cháûm. Baíng 5.4. Sæû khaïc biãût giæîa loüc nhanh vaì loüc cháûm Thäng säú Loüc nhanh Loüc cháûm Bãö màût loüc  Täúi âa 100 m2  Tæì 100 m2 - 10.000 m2 Cäüt næåïc trãn váût liãûu loüc  1 - 3 m  0,8 - 1,8 m Chiãöu cao váût liãûu loüc  0,5 - 2,5 m  0,6 - 1,0 m Âæåìng kênh haût  0,5 - 5 mm  0,1 - 0,5 mm Âäü âäöng âãöu cuía haût  Ráút quan troüng  Khäng quan troüng Täøn tháút cäüt næåïc  dæåïi 3 m  1 - 2 m cäüt næåïc Váûn täúc loüc  3 - 20 m/h  0,05 - 0,5 m/h Thåìi gian loüc  10 - 150 giåì  1 - 12 thaïng Laìm saûch - ræía loüc  Duìng doìng chaíy ngæåüc  Laìm saûch 3-5 cm trãn Taïc duûng . Taïch cháút gáy âuûc màût . Coï tênh háúp thuû khi . Taïch hiãûu quaí vi sinh, coï than hoaût tênh taûp cháút hæîu cå . Taïch âæåüc acid (khi . Giaím COD . duìng cäüt loüc CaCO3) Oxy hoïa amoniac . Oxy hoïa taïch âæåüc . Taïch âæåüc caïc cháút gáy sàõt vaì mangan âuûc coï kêch thæåïc nhoí . ÆÏng duûng loüc nhanh + sinh hoüc NH4 , hæîu - cå, C, NO2, NO3 , 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 71
  13. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.3.2. Loüc nhanh Loüc nhanh (Rapid Filtration) laì mäüt trong nhæîng biãûn phaïp laìm trong næåïc. Nãúu thiãút bë hoàûc phæång tiãûn coï täúc âäü loüc trong khoaíng 5 - 50 m3/giåì cho mäüt âån vë diãûn têch loüc (1 m2) thç âæåüc xem laì loüc nhanh. Bãø loüc nhanh âæåüc duìng phäø biãún trong hãû thäúng xæí lyï næåïc màût coï duìng cháút âäng tuû hoàûc khæí sàõt cuía hãû thäúng xæí lyï næåïc ngáöm. Quaï trçnh loüc nhanh âæåüc sæí duûng âáöu tiãn nàm 1895 åí Hoa kyì do Somerville vaì New Jerxy thæûc hiãûn vaì åí thaình phäú Zurich (Thuûy sé). Cáön phán biãût: Theo tênh cháút loüc: Loüc nhanh træûc tiãúp: hoaìn toaìn mang tênh cháút váût lyï, khäng qua xæí lyï hoïa hoüc. Næåïc âæåüc loaûi boí caïc cháút càûn vaì cháún báøn khaïc nhåì âi qua caïc váût liãûu loüc khaïc nhau do tæû chaíy hoàûc âäüng læûc (båm). Loüc nhanh coï âäng tu:û coï sæû tham gia caïc hoaï cháút coï taïc duûng laìm âäng tuû caïc haût buìn caït lå læíng træåïc khi âi qua caïc låïp váût liãûu loüc. Theo chiãöu loüc: Loüc tæì cao xuäúng tháúp (loüc xuäi): næåïc âæåüc båm lãn cao vaì chaíy xuäúng theo taïc duûng cuía troüng læûc hoàûc aïp suáút, váût liãûu loüc hoaìn toaìn chçm trong næåïc. Caïc váût liãûu loüc âæåüc choün laì nhæîng cháút coï troüng læåüng riãng låïn hån næåïc (caït, saûn soíi, than âaï, ). ÅÍ daûng loüc naìy, täøn tháút thuíy læûc doìng chaíy thæåìng ráút cao. Loüc tæì dæåïi lãn cao (loüc ngæåüc): Næåïc âæåüc âáøy ngæåüc lãn qua mäi træåìng loüc laì caïc váût liãûu loüc xäúp âæåüc bao che trong caïc læåïi baío vãû. Váût liãûu loüc nheû hån næåïc (boüt xäúp, haût nhæûa, maìng loüc, ). ÅÍ daûng loüc naìy, næåïc phaíi âæåüc træî trong caïc äúng låïn nhæng täøn tháút thuíy læûc âæåüc giaím nheû do troüng læåüng váût liãûu loüc nhoí. Loüc 2 chiãöu: næåïc chaíy qua váût liãûu loüc theo caí 2 chiãöu, tæì dæåïi lãn vaì tæì xuäúng. Næåïc âaî loüc âæåüc thu åí giæîa.  Taïc duûng cuía than hoüat tênh trong caïc bãø loüc Than hoaût tênh (active coat/activated carbon) coï thãø laìm ra tæì caïc nguyãn liãûu thä coï chæïa carbon. Noï coï thãø tæì than âaï, than nung tæì cáy, than nung tæì gaïo dæìa, than buìn Caïc nguyãn liãûu naìy âæåüc xæí lyï bàòng caïch khæí næåïc vaì carbon hoïa bàòng nung nhiãût cháûm trong âiãöu kiãûn thiãúu khê theo sæû hoaût hoïa âãø hçnh thaình mäüt saín pháøm coï cáúu truïc xäúp cao. Bäüt than hoaût tênh (Powered activated carbon - 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 72
  14. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún PAC) duìng trong xæí lyï næåïc våïi âàûc âiãøm háúp phuû ráút cao våïi caïc cháút gáy muìi trong næåïc. Våïi PAC, liãöu sæí duûng âãø khæí muìi vaì vë khoaíng 5 mg/l chho thåìi gian tiãúp xuïc tæì 10 - 15 phuït. Than hoaût tênh daûng häüt (Granular activated carbon - GAC) laìm tæì than âaï coï âàûc âiãøm lyï hoüc täút nháút vãö tyí troüng, coï kêch thæåïc phán tæí, coï tênh khaïng moìn vaì thaình pháön tro. Do nhæîng âàûc tênh tinh tãú nhæ váûy, than GAC âæåüc duìng trong viãûc loüc trong caïc chäù khuáúy, váûn chuyãøn næåïc trong bãø xi- màng vaì taïi kêch hoaût nhiãût. Coï thãø sæí duûng than âaï khai thaïc nguyãn khäúi hoàûc daûng haût, than cäúc coï âæåìng kênh 1 - 3 mm. Than cáy (caïc loaûi cáy ræìng) âæåüc nung nhiãût, than gaïo dæìa, than buìn eïp thaình baïnh hoàûc daûng bäüt. Than gaïo dæìa nung kyî coï khaí nàng háúp thu muìi ráút cao so våïi caïc loaûi than khaïc. Âäúi våïi loaûi næåïc coï muìi cáön loüc qua than âaï våïi bãö daìy loüc khoaíng 1,5 - 4 meït. Täúc âäü loüc 50 m/h. Æåïc tênh âãø loüc 1 m3 næåïc/giåì cáön khoaíng 0,06 - 0,12 m3 than. Nãúu duìng bäüt than, träün khoaíng 5 - 12 mg/lêt næåïc.  Kãút cáúu bãø loüc nhanh Hçnh 5.8 laì mäüt daûng thiãút kãú bãø loüc nhanh theo nguyãn tàõc troüng læûc. Bãø loüc loaûi naìy coï 2 taïc duûng loüc næåïc vaì ræía bãø. Khi loüc næåïc: Næåïc sau khi âæåüc dáùn tæì bãø làõng sang (säú 1), âæa qua maïng phán phäúi (säú 8) vaìo bãø loüc vaì chaíy theo troüng læûc qua caïc låïp váût liãûu loüc (caït, soíi âaï). Hãû thäúng thu næåïc âaî loüc (säú 2) vaì dáùn ra ngoaìi (säú 3). Trong thåìi gian âáöu loüc, khoïa caïc van säú 3 vaì säú 6, måí van säú 4 âãø xaí boí læåüng næåïc âáöu, thåìi gian xaí boí læåüng næåïc âáöu qui âënh khoaíng 10 phuït . Khi láúy næåïc loüc trong thç phaíi khoïa caïc van säú 4 vaì van säú 6. Khi ræía bã:ø Næåïc ræía âæåüc båm aïp læûc hoàûc tæì âaìi næåïc cung cáúp vaìo bãø qua äúng dáùn (säú 6), khoïa van säú 3. Næåïc seî traìo ngæåüc qua låïp soíi âaï lãn låïp caït loüc keïo theo caïc càûn báøn traìo vaìo maïng thu næåïc ræía (säú 5), theo hæåïng däúc âäø vaìo maïng táûp trung (säú 8) vaì theo läù xaí (van säú 4) xuäúng mæång thoaït næåïc (säú 7). Khi naìo tháúy næåïc xuäúng mæång thoaït hãút âuûc thç ngæng. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 73
  15. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  8 1 5 10 Caït loüc 4 3 Soíi âaï 6 2 9 MÀÛT ÂÆÏNG 7 4 5 1 6 22 10 3 3 7 MÀÛT BÀÒNG Hçnh 5.8: Bãø loüc nhanh troüng læûc 1. ÄÚng dáùn næåïc tæì bãø làõng sang; 2. ÄÚng thu næåïc âaî loüc vaì phán næåïc ræía; 3. ÄÚng thu næåïc âaî loüc; 4. ÄÚng xaí næåïc loüc ræía; 5. Maïng phán næåïc loüc vaì thu næåïc ræía; 6. ÄÚng dáùn næåïc ræía loüc; 7. Mæång thoaït næåïc ræía bãø; 8. Maïng phán phäúi næåïc cáön loüc; 9. ÄÚng xaí næåïc loüc âáöu; 10. Van âiãöu chènh täúc âäü loüc. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 74
  16. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Ta coï thãø xáy dæûng caïch loüc nhanh aïp læûc nhàòm táûp duûng aïp læûc maïy båm âeí âæa næåïc âaî qua loüc nhanh lãn thaïp næåïc, traïnh viãûc bäú trê båm 2 láön nhæ hçnh: Thaïp næåïc Bãø loüc nhanh aïp læûc Âãún hãû thäúng phán phäúi Giãúng båm chçm Hçnh 5.9: Bãø loüc nhanh aïp læûc âãø khoíi båm 2 láön Hçnh dæåïi laì mäüt loaûi bãø loüc aïp læûc kiãøu compact, säú khäúi loüc coï thãø gia tàng theo aïp læûc âáöu båm. Næåïc thä Næåïc âaî loüc Hçnh 5.10: Bãø loüc aïp læûc kiãøu compact 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 75
  17. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Ræía bãø loüc nhanh Hiãûu quaí cuía bãø loüc nhanh tuìy thuäüc vaìo yãúu täú: bãö daìy cuía låïp caït loüc, chu kyì giæîa 2 láön ræía bãø, cháút læåüng næåïc loüc vaì täøn tháút aïp læûc cuía bãø. ÅÍ giai âoaûn âáöu, täøn tháút aïp læûc cuía váût liãûu loüc nhoí, nãn täúc âäü loüc låïn, ngæåüc laûi caìng vãö sau, täøn tháút låïn dáön do càûn báøn baïm nhiãöu vaì càûn bë âáøy sáu xuäúng låïp váût liãûu loüc nãn täúc âäü loüc giaím dáön. Thæûc tãú, ngæåìi ta dæûa vaìo nhiãöu láön thæí nghiãûm âãø xaïc âënh hiãûu quaí loüc. Bãø loüc nhanh cáön phaíi ræía âuïng chu kyì âãø baío âaím hiãûu quaí laìm viãûc cuía bãø. Ngæåìi ta coï thãø duìng næåïc aïp læûc âãø ræía hoàûc duìng gioï thäøi maûnh ngæåüc lãn váût liãûu loüc âãø âáøy caïc buûi càûn ra khoíi váût liãûu caït. Tuy nhiãn caïch ræía bàòng caït thuáön tuïy váùn thæåìng âæåüc aïp duûng. Âäi khi caí 2 phæång phaïp âãöu âæåüc sæí duûng. Khi cho næåïc aïp læûc vaìo bãø âãø ræía váût liãûu loüc, do taïc duûng cuía doìng næåïc chaíy ngæåüc lãn, låïp loüc seî giaín nåí, bãö daìy cuía váût liãûu loüc tàng lãn. I I - I ÄÚng xaí Caït La Caït L Næåïc ræía loüc I ÄÚng dáùn næåïc ræía loüc Hçnh 5.11: Minh hoüa sæû giaín nåí chiãöu daìy cuía váût liãûu loüc khi ræía bãø Baíng 5.5: Cæåìng âäü ræía vaì thåìi gian ræía loüc (Nguäön: Nguyãùn Ngoüc Dung, 1999) Bãø loüc 1 låïp Âäü giaín nåí Qui trçnh ræía Cæåìng âäü Thåìi gian caït thaûch anh tæång âäúi loüc bàòng ræía loüc ræía loüc våïi d (mm) (%) (l/s.m2) (phuït) 0,7 - 0,8 45 næåïc 14 - 16 7 - 5 0,9 - 1,0 30 næåïc 16 - 18 7 - 5 1,1 - 1,2 20 næåïc 18 - 20 7 - 5 20 gio ï 15 - 20 6 - 5 0,7 - 0,8 næåïc 08 - 11 7 - 5 0,9 - 1,0 20 gio ï 15 - 20 6 - 5 næåïc 09 - 12 7 - 5 1,1 - 1,2 15 gio ï 15 - 20 6 - 5 næåïc 10 - 13 7 - 5 gio ï 15 - 20 gio ï 15 - 20 3 - 2 0,7 - 0,8 20 næåïc 02 - 03 4 - 3 0,9 - 1,0 næåïc 05 - 06 6 - 5 Bãø loüc hai låïp 50 næåïc 15 - 16 08 - 06 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 76
  18. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Khi thiãút kãú cáön læu yï chiãöu daìi äúng chênh theo kêch thæåïc bãø. Khäúng chãú täúc âäü doìng chaíy trong äúng dáùn næåïc ræía âãún bãø loïc khäng quaï 2 m/s, täúc âäü næåïc chaíy åí âáöu äúng phán phäúi chênh laì 1 - 1,2 m/s vaì åí âáöu caïc äúng nhaïnh laì 1,8 - 2 m/s. Caïc äúng nhaïnh âæåüc khoan 2 haìng läù phán phäúi so le åí næía bãn dæåïi vaì coï khuynh hæåïng taûo thaình goïc 45 so våïi phæång thàóng âæïng. Âæåìng kênh caïc läù tæì 10 - 12 mm. Khoaíng caïch giæîa caïc truûc cuía äúng nhaïnh láúy bàòng 250 - 300 mm vaì giæîa caïc tim läù laì 200 - 300 mm (theo Nguyãùn Ngoüc Dung, 1999). ÄÚng nhaïnh ÄÚng chênh läù läù   45 45 ÄÚng nhaïnh 250 - 300 mm Hçnh 5.12: Giaìn äúng phán phäúi næåïc ræía loüc Hãû thäúng thu næåïc ræía loüc thæåìng laìm bàòng bã-täng cäút theïp, táúm kim loaûi, cháút deío hoàûc gäù. Maïng phaíi âæåüc bäú trê sao cho khaí nàng thu næåïc trãn toaìn bäü bãø vaì dãù daìng tiãu næåïc. Chiãöu räüng cuía maïng xaïc âënh theo cäng thæïc: 2 q m 5 B K. 3 ; (m) (5-1) 1,57 a trong âoï: qm - læu læåüng næåïc ræía thaïo qua maïng, qm = W.d.l (l/s) våïi W - cæåìng âäü ræía loüc (l/s.m2), xem baíng 5.6. d - khoaíng caïch giæîa caïc tám maïng (m) l - chiãöu daìi cuía maïng (m) a - tè säú giæîa chiãöu cao cuía pháön chæî nháût våïi næía chiãöu räüng maïng a = 1 - 1,5 m K - hãû säú hçnh daûng, theo hçnh sau: 1,5 x 1,5 x x x Hçnh 5.13: Minh hoüa hçnh daûng maïng thu 2x 2x Diãûn têch F = 4x Diãûn têch F = K = 2,1 4,57x K = 2 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 77
  19. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Khi duìng biãûn phaïp ræía loüc bàòng gioï vaì næåïc kãút håüp, cáön gàõn thãm caïc táúm chàõn baío vãû åí meïp âãø ngàn viãûc caït bë cuäún träi vaìo maïng loüc. Meïp baío vãû ngàn caït vaìo maïng Hçnh 5.14: Minh hoüa meïp baío vãû maïng thu næåïc Váût liãûu loüc trong bãø loüc nhanh (vaì caí bãø loüc %haût qua ráy 100 cháûm) thæåìng laì caït thaûch anh, âaï nghiãön, 80 than gáöy, polime, Váût liãûu loüc cáön phaíi 60 tæång âäúi âäöng âãöu, coï âäü bãön cå hoüc vaì 40 d80 hoïa hoüc cao. Coï thãø duìng phæång phaïp ráy 20 saìng âãø xaïc âënh thaình pháön cuía váût liãûu d10 loüc. Hãû säú khäng âäöng nháút cuía váût liãûu loüc 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 âæåüc xaïc âënh tæì biãøu âäö thaình pháön haût, Cåî ráy (mm) theo tè säú K = d80/d10. (hçnh minh hoüa bãn) Hçnh 5.15: Biãøu âäö thaình pháön haût qua ráy saìng Baíng 5.6: Täúc âäü loüc cuía bãø loüc nhanh Kiãøu Âàûc træng cuía váût liãûu loüc bãø loüc dmin dmax ddt Hãû säú khäng Chiãöu daìy Täúc âäü loüc Täúc âäü loüc nhanh (mm) (mm) (mm) âäöng nháút K låïp loüc (mm) bçnh thæåìng tàng cæåìng Vbt (m/h) Vtc (m/h) Mäüt låïp 0,5 1,25 0,7 - 0,8 2,0 - 2,2 (caït thaûch anh) 5,5 - 6,0 6 - 7,5 váût liãûu 700 - 800 våïi cåî haût 0,7 1,60 0,8 - 1,0 1,8 - 2,0 1200 - 1300 7,0 - 8,0 8 - 10 khaïc nhau 0,8 2,00 1,0 - 1,2 1,5 - 1,7 1800 - 2000 8,0 - 10,0 10 - 12 Hai låïp 0,5 1,25 0,7 - 0,8 2,0 - 2,2 (caït thaûch anh) 8 - 10 10 - 12 váût liãûu 700 - 800 0,8 1,8 1,0 - 1,2 2,0 - 2,2 (than antracite) 400 - 500 (Nguäön: Nguyãùn Ngoüc Dung, Xæí lyï Næåïc cáúp, 1999) Baíng 5.7: Chiãöu cao låïp âåî Cåî haût låïp âåî (mm) Chiãöu daìy låïp âåî (mm) 40 - 20 Màût trãn låïp naìy cao bàòng màût trãn äúng phán phäúi nhæng cao hån läù phán phäúi êt nháút 100 mm 20 - 10 100 - 150 10 - 5 100 - 150 5 - 2 50 - 100 (Nguäön: Nguyãùn Ngoüc Dung, Xæí lyï Næåïc cáúp, 1999) 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 78
  20. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún SÅ ÂÄÖ TRAÛM LOÜC NHANH NÆÅÏC MÀÛT 3 8 6 11 12 7 1 2 4 4 5 9 10 13 14 Hçnh 5.16: Minh hoüa màût càõt ngang cuía mäüt traûm loüc nhanh (veî laûi theo Terence J. McGhee, Water Supply and Sewerage, 1991) 1. Tæì traûm båm næåïc màût; 2. Bãø khuáúy träün; 3. Traûm chám hoïa cháút; 4. Bãø träün tuyãøn näøi; 5. Bãø làõng; 6. Thaïp næåïc ræía bãø; 7. Næåïc dáùn tæì bãø làõng; 8. Bãø loüc nhanh; 9. Van dáùn næåïc âaî loüc; 10. Van dáùn næåïc ræía bãø; 11. Van dáùn næåïc âaî âäng tuû; 12. Thuìng chám chlor khæí truìng; 13. Bãø chæïa næåïc saûch; 14. ÄÚng dáùn ra båm cáúp næåïc saûch. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 79
  21. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.3.3. Loüc cháûm Bãø loüc cháûm (Slow Filtration) âæåüc giåïi thiãûu láön âáöu tiãn vaìo nàm 1829 do James Simpson aïp duûng cho nhaì maïy cáúp næåïc Chelsea (London, Anh quäúc). Âäúi våïi caïc nguäön næåïc tæû nhiãn coï haìm læåüng càûn tæì nhoí hån 10 mg/l (nhæ næåïc ngáöm) thç bãø loüc cháûm toí ra ráút coï hiãûu quaí trong viãûc xæí lyï næåïc uäúng. Våïi haìm læåüng càûn 20 - 50 mg/l thç nãn bäú trê quaï trçnh làõng keo tuû vaì loüc nhanh træåïc nhæ laì mäüt hçnh thæïc xæí lyï så bäü træåïc khi âi vaìo bãø loüc cháûm. Nhiãöu khaío cæïu cho tháúy, nãúu thiãút kãú vaì xáy dæûng täút, bãø loüc cháûm coï thãø loüai âæåüc trãn 95% cháút càûn báøn lå læíng, caïc haût keo vaì vi khuáøn trong næåïc nhåì váût liãûu loüc laì nhæîng haût coï kêch thæåïc ráút nhoí (khoaíng 0,15 - 0,35 mm). Næåïc màût sau khi cho xæí lyï åí bãø loüc nhanh thæåìng coìn chæïa cháút ràõn lå læíng khoaíng 2 - 5 g/m3, læåüng naìy coï âuí âiãöu kiãûn âãø âi vaìo bãø loüc cháûm. Vç váûy, ngæåìi ta thæåìng kãút håüp quaï trçnh åí bãø loüc nhanh vaì bãø loüc cháûm. Loüc cháûm Næåïc chæa loüc Næåïc Loüc nhanh loüc saûch Hçnh 5.17: Xæí lyï næåïc màût kãút håüp giæîa bãø loüc nhanh vaì bãø loüc cháûm Bãø loüc cháûm duìng âãø xæí lyï næåïc khäng duìng pheìn, khäng täún hao maïy moüc phæïc taûp vaì quaín lyï tæång âäúi dãù daìng. Noï phuì håüp våïi caïc vuìng näng thän sáu, vuìng dán cæ nhoí, khu væûc coìn cháûm phaït triãøn. Tuy nhiãn, nhæåüc âiãøm cuía bãø loüc cháûm laì diãûn têch loüc låïn, khoï khàn trong cå giåïi hoïa vaì khäng kinh tãú cho nhæîng nåi coï nhu cáöu loüc låïn do täúc âäü loüc næåïc quaï nhoí (khoaíng 2 - 7 m3/m2.ngaìy). Ngoaìi ra, bãø loüc nhoí cáön phaíi coï giaìn che nàõng nhàòm ngàn ngæìa sæû phaït triãøn cuía rong taío. Næåïc qua bãø loüc cháûm khäng hoaìn toaìn loaüi boí caïc cháút ä nhiãùm nhæ phenol, thuäúc táøy, thuäúc træì sáu, caïc kim loaûi nàûng, 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 80
  22. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Âënh luáût täøng quaït cuía quaï trçnh loüc Loüc laì mäüt phæång phaïp chuyãøn cháút loíng coï chæïa caïc haût ràõn qua mäüt mäi træåìng xäúp, muûc âêch laì laìm giæî caïc cháút ràõn laûi vaì cháút loíng chaíy qua caïc váût liãûu loüc. Caïc haût ràõn, cháút huyãön phuì bë giæî laûi trong quaï trçnh chaíy cuía cháút loíng qua mäi træåìng xäúp vç kêch cåî cuía chuïng âæåüc so saïnh våïi kêch thæåïc caïc läù nhoí trong váût liãûu loüc. Chuïng bë giæî laûi do caïc nguyãn nhán: . Do ma saït træûc tiãúp våïi váût liãûu loüc; . Do hiãûn tæåüng khuãúch taïn tæì chuyãøn âäüng Brao; . Do quaï tênh chuyãøn âäüng cuía haût; . Do taïc duûng troüng læûc cuía caïc haût tæû làõng trãn váût liãûu loüc. Cå chãú cuía quaï trçnh loüc âæåüc biãøu diãùn bàòng âënh luáût Darcy âäúi våïi täúc âäü chaíy cháûm trong xæí lyï næåïc. Váûn täúc doìng chaíy qua bäü loüc thãø hiãûn bàòng phæång trçnh: K ÄP 1 ÄP V . . (5-2)  H R H våïi V - täúc âäü loüc; K - âäü tháøm tháúu cuía låïp loüc; P - täøn tháút læu læåüng qua låïp loüc; H - chiãöu cao cuía låïp næåïc quan saït;  - âäü nhåït âäüng hoüc cuía næåïc; R - sæïc caín cuía låïp loüc. Täøn tháút P tè lãû våïi täúc âäü loüc V, âäü nhåït âäüng hoüc  cuía cháút loíng, chiãöu cao låïp loüc H vaì tè lãû nghëch våïi âäü tháøm tháúu K cuía låïp loüc. ÅÍ âáy, ta hiãøu sæïc caín cuía låïp loüc R gäöm 2 thaình pháön: sæïc caín do låïp càûn làõng trong næåïc loüc gáy ra Rcàûn vaì sæïc caín ban âáöu do váût liãûu loüc Rloüc : R = Rcàûn + Rloüc (5-3) Sæïc caín Rcàûn do sæû âoüng laûi cuía buìn càûn trãn màût váût liãûu loüc seî gia tàng theo thåìi gian, tè lãû våïi khäúi læåüng cháút càûn ràõn coï trong mäüt thãø têch næåïc W, täúc âäü loüc V, sæïc caín riãng cuía bäü loüc r dæåïi aïp suáút P vaì tè lãû nghëch våïi diãûn têch loüc S. W.V r. Rcàûn = S (5-4) Thäng thæåìng, caïc trë säú trãn trong caïc cäng thæïc âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm. Trong quaï trçnh loüc, khaí nàng bët kên caïc khe håí trong mäi træåìng loüc caìng gia tàng theo tè lãû haìm læåüng càûn trong næåïc, täúc âäü loüc vaì âàûc âiãøm cuía váût liãûu loüc. Sæû bët kên naìy seî laìm gia tàng täøn tháút læu læåüng, nãúu váûn haình bãø loüc våïi aïp suáút khäng âäøi thç læu læåüng seî giaím dáön. Âãún mäüt luïc naìo âoï, ta phaíi ræía váût liãûu laûi âãø duy trç sæû laìm viãûc cuía bãø loüc cháûm. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 81
  23. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Bãø loüc næåïc gia âçnh Caïc vuìng näng thän khi láúy næåïc tæì caïc nguäön khaïc nhau cuîng cáön qua mäüt bãø loüc âãø laìm saûch næåïc. Âäúi våïi mäüt näng häü, coï thãø xáy bãø næåïc âån giaín coï dung têch khoaíng 6 - 8 m3 (cho häü 5 ngæåìi). Bãø hçnh khäúi vuäng, mäùi caûnh 2 x 2 x 2 m, låïp caït daìy 1,5 - 1,6 m. Sæí duûng khoaíng 2.000 - 2.500 viãn gaûch theí, khoaíng 7 - 8 bao xi-màng P.300 loaûi 50kg, chæìng 100 kg väi vaì khoaíng 3 - 3,5 m3 caït saìng ræía saûch, chæìng 0,10 m3 soíi hoàûc âaï dàm (âaï 1x2) vaì khoaíng 50 - 60 kg than hoaût tênh. Kãút cáúu bãø coï thãø nhæ sau: NGÀN LOÜC NGÀN CHÆÏA Caït mën Tæåìng xáy daìy 0,24 m (daìy 1,5 - 1,6 m) cao 2 m Soíi + than ( daìy 0,2 m) Âan bã-täng coï  âuûc läù 1 cm Hçnh 5.18: Màût càõt bãø loüc næåïc gia âçnh  Bãø loüc næåïc cho laìng xaî Âäúi våïi mäüt laìng xaî coï säú dán tæì 1000 - 8000 ngæåìi, coï thãø xáy mäüt bãø loüc næåïc chaíy theo phæång ngang, chiãöu daìi bãø tæì 4 - 10 m, chiãöu daìy låïp váût liãûu loüc (caït, soíi, saûn, ) tæì 0,8 - 1,5 m. Coï thãø choün gáön âuïng theo tyí lãû chiãöu daìi: chiãöu räüng laì khoaíng 1:5. Täúc âäü loüc tuìy thuäüc vaìo âäü âuûc cuía næåïc, næåïc coï âäü âuûc tháúp (khoaíng 15 - 50 NTU) täúc âäü loüc khoaíng 0,50 m3/m2.h. Næåïc coï âäü âuûc cao (âãún 150 NTU) täúc âäü loüc khoaíng 0,30 m3/m2.h. Coï thãø tham khaío så âäö 5.17 vaì baíng 5.8 thiãút kãú âãø xaïc âënh kêch thæåïc bãø loüc. (Theo N.C. Thanh vaì J.P.A. Hettiaratchi, 1990) 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 82
  24. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Næåïc vaìo ÄÚng traìn Ngàn læåïi Båm ra 20 cm L h h 100 m m m m m m m m m m m m Läù 10 cm m m Kêch thæåïc haût loüc 2 0 0 2 9 8 1 2 9 2 1 - - - - - - - 3 2 4 9 3 9 4 L Hçnh 5.19: Bãø loüc næåïc chaíy ngang duìng nhiãöu haût kêch cåî khaïc nhau Baíng 5.8: Baíng choün læûa kêch thæåïc thiãút kãú bãø loüc buìn caït hçnh khäúi chæî nháût DS. 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 Q 20 4 x 0,8 5 x 1,3 7 x 1,4 8 x 1,7 9 x 1,9 9 x 2,2 10 x 2,3 10 x 2,7 30 5 x 1,0 7 x 1,4 8 x 1,9 9 x 2,2 10 x 2,5 11 x 2,7 12 x 2,9 13 x 3,1 40 5 x 1,3 8 x 1,7 9 x 2,2 10 x 2,7 12 x 2,8 13 x 3,1 14 x 3,3 15 x 3,6 50 6 x 1,4 9 x 1,9 10 x 2,5 12 x 2,8 13 x 3,2 15 x 3,3 16 x 3,7 17 x 3,9 60 7 x 1,4 9 x 2,2 11 x 2,7 13 x 3,1 15 x 3,3 16 x 3,8 17 x 4,1 18 x 4,4 70 7 x 1,7 10 x 2,3 12 x 2,9 14 x 3,3 16 x 3,7 17 x 4,1 18 x 4,5 20 x 4,7 80 8 x 1,7 10 x 2,7 13 x 3,1 15 x 3,6 17 x 3,9 18 x 4,4 20 x 4,7 21 x 5,1 90 8 x 1,9 11 x 2,7 14 x 3,2 16 x 3,8 18 x 4,2 19 x 4,7 21 x 5,0 11 x 5,5 Ghi chuï: DS: Dán säú (ngæåìi) Q: Læåüng næåïc sæí duûng (l/ngæåìi.ngaìy) Tiãu chuáøn thiãút kãú: Thåìi gian læu næåïc trong bãø = 6 giåì Læåüng taíi bãö màût = 6 m3/m2.ngaìy Chiãöu sáu loüc = 1,5 m Tyí säú Chiãöu daìi/Chiãöu räüng = 4:1 âãún 5:1 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 83
  25. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Kãút cáúu bãø loüc cháûm tiãu biãøu 3 MÀÛT ÂÆÏNG I - I 5 9 10 66 33 44 4 5 77 8 I I 1 2 MÀÛT BÀÒNG Hçnh 5.20: Så âäö màût bàòng vaì màût âæïng cuía mäüt kiãøu bãø loüc cháûm 1. Nguäön næåïc vaìo; 2. Âáûp dáng næåïc; 3. Cæía âæa næåïc vaìo; 4. Bãø loüc cháûm; 5. Cæía thu næåïc ræía; 6. ÄÚng láúy næåïc âaî loüc; 7. Van chènh täúc âäü; 8. Bãø chæïa næåïc saûch; 9. Caït loüc; 10. Soíi âåî. Næåïc tæì maïng phán phäúi âi qua låïp caït loüc våïi váûn täúc ráút nhoí (0,1 - 0,5 m/h). Låïp caït loüc âæåüc âäø trãn låïp soíi âåî, dæåïi låïp soíi âåî laì hãû thäúng thu næåïc âaî loüc âæa sang bãø chæïa. Caït soíi coï âäü âäöng âãöu cao thç hiãûu quaí loüc tàng lãn. Soíi caït phaíi âæåüc ræía saûch, saìng kyî, loaûi boí caïc taûp cháút. Âãø khæí muìi næåïc, coï thãø raíi thãm 1 låïp than hoaût tênh daìy chæìng 0,1 m åí khoaíng giæîa låïp caït loüc. Låïp caït loüc thæåìng laì caït thaûch anh coï chiãöu daìy, kêch thæåïc haût tæång æïng vaì cáúu taûo låïp soíi ghi trong baíng 5.8. Baíng 5.9 cuîng cho säú liãûu tham khaío vãö täúc âäü loüc trong bãø loüc cháûm. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 84
  26. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Baíng 5.9: Cáúu taûo låïp caït loüc vaì låïp soíi âåî trong bãø loüc cháûm (theo TCVN - 33: 1985) TT Tãn váût liãûu loüc vaì låïp âåî Cåî haût cuía váût liãûu Chiãöu daìy låïp váût liãûu (mm) (mm) 1 Caït thaûch anh 0,3 - 1 800 2 Caït thaûch anh 1 - 2 50 3 Soíi hoàûc âaï dàm 2 - 5 100 4 Soíi hoàûc âaï dàm 5 - 10 100 5 Soíi hoàûc âaï dàm 10 - 20 100 6 Soíi hoàûc âaï dàm 20 - 40 150 Täøng cäüng 1.300 Baíng 5.10: Täúc âäü loüc trong bãø loüc cháûm Haìm læåüng càûn cuía næåïc Täúc âäü loüc (m/h) nguäön âæa vaìo bãø (mg/l) Khi bãø laìm viãûc Khi bãø laìm viãûc bçnh thæåìng (v) tàng cæåìng (vtc) Âãún 25 0,3 - 0,4 0,4 - 0,5 Låïn hån 25 0,2 - 0,3 0,3 - 0,4 Khi xæí lyï næåïc ngáöm 0,5 0,6 (Nguäön: Nguyãùn Ngoüc Dung, Xæí lyï næåïc cáúp, 1999)  Säú liãûu tham khaío khi thiãút kãú bãø loüc cháûm näng thän (Theo N.C. Thanh vaì J.P.A. Hettiaratchi, 1990) Baíng 5.11: Tiãu chuáøn thiãút kãú bãø loüc cháûm Thäng säú Khoaíng thiãút kãú Giaï trë täúi æu Váûn täúc loüc (m/h) 0,1 - 0,2 0,1 Chiãöu sáu låïp loüc (m) 1,0 - 1,4 1,0 Diãûn têch mäùi låïp loüc (m2) 10 - 100 - Chiãöu sáu låïp næåïc trãn màût (m) 1,0 - 1,5 1,0 Chiãöu sáu låïp næåïc láúy ra (m) 0,3 - 0,5 0,4 Âàûc træng låïp váût liãûu loüc UC = 2 - 5 e = 0,15 - 0,35 mm Säú bãø loüc täúi thiãøu laì 2 Ghi chuï: UC = Hãû säú âäöng nháút (Uniformity Coefiicient) e = Kêch cåî hæîu hiãûu (Effective size) cuía haût loüc 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 85
  27. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Baíng 5.12: Baíng choün læûa thiãút kãú kêch thæåïc bãø loüc cháûm (daìi x räüng) (m) DS. 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 Q 20 3 x 1,4 4 x 2,1 5 x 2,5 6 x 2,8 7 x 3,0 8 x 3,7 8 x 3,7 8 x 4,2 (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) 30 4 x 1,6 5 x 2,1 6 x 3,5 7 x 3,6 8 x 3,9 10 x 4,4 10 x 4,4 10 x 5,0 (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) 40 4 x 2,1 6 x 2,8 7 x 3,6 8 x 4,2 9 x 4,6 11 x 4,7 11 x 5,3 12 x 5,6 (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) 50 5 x 2,1 7 x 3,0 8 x 3,9 9 x 4,6 11 x 4,7 11 x 5,3 13 x 5,6 13 x 6,4 (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) 60 5 x 2,5 7 x 3,6 9 x 4,2 10 x 5,0 11 x 5,7 13 x 5,6 13 x 6,7 14 x 7,1 (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) 70 6 x 2,5 8 x 3,7 10 x 4,4 11 x 5,3 13 x 5,6 13 x 6,7 12 x 5,7 13 x 6,0 (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) 80 6 x 2,8 8 x 4,2 10 x 5,0 12 x 5,6 13 x 6,4 14 x 7,1 13 x 6,0 14 x 6,3 (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) 90 6 x 3,2 9 x 4,2 11 x 5,1 13 x 5,8 14 x 7,0 13 x 5,8 14 x 6,3 15 x 6,7 (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) Ghi chuï: DS: Dán säú (ngæåìi) Q: Læåüng næåïc sæí duûng (l/ngæåìi.ngaìy) Pháön trong ngoàûc ( ) laì säú bãø loüc Tiãu chuáøn thiãút kãú: Váûn täúc loüc = 0,1 m/h Chiãöu daìy låïp loüc = 1,0 m Âàûc træng låïp váût liãûu loüc UC = 2 - 5, e = 0,15 - 0,36 mm  Bäú trê chung màût bàòng bãø loüc cháûm Tuìy khaí nàng taìi chênh, âëa hçnh, qui mä bãø loüc cháûm ta coï thãø xoay xåí trong bäú trê màût bàòng cho bãø loüc cháûm. Hçnh dæåïi laì caïch bäú trê chung: Bãø loüc cháûm Cæía láúy næåïc Båm Båm Säng Bãø næåïc trong Båm næåïc ngáöm Hçnh 5.21: Bäú trê chung màût bàòng bãø loüc cháûm 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 86
  28. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Phaín æïng hoïa hoüc trong bãø loüc cháûm Tuìy theo thaình pháön hoïa hoüc hiãûn hæîu cuía thaình pháön næåïc nguäön maì phaín æïng hoïa hoüc trong bãø loüc cháûm khaïc nhau. . Trong næåïc coï sàõt Fe2+: 2+ 3- 4Fe + O2 + (2n + 4)H2O + 8HCO = 2Fe2O3.nH2O (khäng hoìa tan) + 8CO2 Âãø khæí 1 gr Fe2+ cáön khoaíng 0,14 gr oxy. (5-5) . Trong næåïc coï mangan Mn2+: 2+ - 2Mn + O2 + 4HCO3 = 2MnO4 (khäng hoìa tan) + 2H2O + 4CO2 (5-6) Âãø khæí 1 gr Mn2+ cáön khoaíng 0,29 gr oxy. . Trong næåïc coï amon Mn2+: + - - NH4 + 2O2 + 2HCO3 = NO3 (nitrat) + 3H2O + 2CO2 (5-7) + Âãø khæí 1 gr NH4 cáön khoaíng 3,6 gr oxy.  Taïc âäüng sinh hoüc trong bãø loüc cháûm Caïc vi khuáøn trong næåïc khi qua bãø loüc cháûm seî bë khæí âi. Trong næåïc coï cháút hæîu cå seî bë oxy hoïa taûo ra nàng læåüng cung cáúp cho vi khuáøn trong quaï trçnh trao âäøi cháút: - + C5H7O2N + 7O2 = 3H2O + 5CO2 + NO3 + H (5-8) Mäüt pháön khaïc tham gia trong quaï trçnh chuyãøn hoïa thaình tãú baìo vi khuáøn trong quaï trçnh sinh saín vaì phaït triãøn cuía chuïng. Âãø khæí 1 gr cháút hæîu cå cáön khoaíng 2,0 gr oxy. Näöng âäü caïc cháút hæîu cå trong næåïc khäng låïn nãn læåüng vi khuáøn khäng nhiãöu. Cuäúi cuìng khi âæa vaìo bãø loüc caïc cháút hæîu cå seî biãún thaình cháút vä cå (nhæ H2O, CO2, ) vaì bë âæa ra ngoaìi. Do váûy, åí màût trãn cuía váût liãûu loüc seî coï nhæîng sinh váût àn vi khuáøn vaì pháön dæåïi váût liãûu loüc nhåì quaï trçnh sinh hoaï, caïc cháút hæîu cå giaím âi vaì vi khuáøn seî bë chãút âi do thiãúu thæïc àn vaì nhæ váûy cháút læåüng næåïc âæåüc caíi thiãûn täút hån. Trong bãø loüc cháûm, rong taío coï thãø phaït triãøn nhanh do hiãûn tæåüng quang håüp vaì thåìi gian ræía loüc khaï daìi. Hiãûn tæåüng quang håüp, âàûc biãût xaíy ra ráút maûnh meî åí caïc xæï nhiãût âåïi, coï thãø caín quaï trçnh loüc vaì ruït ngàõn thåìi gian loüc ræía. Âãø haûn chãú, ngæåìi ta phaíi laìm maïi che åí phêa trãn bãø loüc cháûm âãø haûn chãú quaï trçnh sinh taío. Tuy nhiãn, mäüt säú nghiãn cæïu cho ràòng, taío coï thãø sinh ra mäüt säú âäüc täú trong næåïc laìm tàng quaï trçnh diãût khuáøn. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 87
  29. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún  Ræía bãø loüc cháûm Bãø loüc cháûm sau mäüt thåìi gian sæí duûng cáön phaíi ræía saûch låïp buìn càûn trãn bãö màût váût liãûu loüc âãø duy trç tênh hiãûu quaí cuía quaï trçnh loüc. Hiãûn tæåüng taío chãút nhiãöu, càûn buìn daìy âàûc khiãún täøn tháút aïp læûc cao vaì cháút læåüng loüc khäng âaût yãu cáöu thç cáön phaíi tiãún haình ræía bãø loüc cháûm. Coï thãø ræía bàòng thuí cäng hoàûc ræía thuíy læûc.  Ræía thuí cäng Ruït næåïc xuäúng dæåïi låïp caït loüc khoaíng 20 cm räöi duìng xeíng, caìo láúy âi trãn màût låïp caït loüc khoaíng 2 - 3 cm ra khoíi bãø räöi âem âi ræía saûch. Caït ræía bàòng caïch cho vaìo räø coï kêch thæåïc màût læåïi nhoí hån âæåìng kênh haût caït (khoaíng 0,2 - 0,1 mm) räöi âem saìng làõt trong mäüt bãø næåïc saûch cho caïc loaûi buìn caït taïch ra khoíi váût liãûu loüc vaì loüt ra khoíi räø. Cäng viãût naìy tuy âån giaín, dãù thæûc hiãûn, khäng cáön thiãút bë gç hiãûn âaûi nhæng cuîng chiãúm nhiãöu cäng lao âäüng. Caït loüc sau khi ræía saûch, phåi cho raïo næåïc räöi cho tråí laûi bãø. Bãø loüc cháûm sau khoaíng 10 - 15 láön ræía cáön bäø sung caït måïi âãø buì hao huût trong quaï trçnh âem ræía.  Ræía thuíy læûc Bäú trê miãûng traìn cao hån låïp caït bãø loüc khoaíng 5 - 10 cm räöi duìng voìi phun næåïc saûch coï aïp læûc phun ræía trãn bãö màût låïp váût liãûu loüc âäöng thåìi caìo xåïi liãn tuûc trãn bãö màût låïp váût liãûu loüc cho caïc cháút càûn làõng bë xåïi tung lãn theo doìng næåïc träi ra khoíi bãø loüc. Cáön thæûc hiãûn sao cho viãûc phun ræía sao cho noï taïc âäüng táøy saûch trong phaûm vi 20 - 30 cm låïp bãö màût váût liãûu loüc. Bãø loüc sau quaï trçnh caìo ræía khoaíng 10 láön cuîng cáön bäø sung caït loüc âãø buì cho caïc hao huût trong quaï trçnh phun ræía. Voìi xäúi aïp læûc Bãø caït loüc Næåïc thoaït Hçnh 5.22: Saìng ræía caït åí bãø loüc cháûm 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 88
  30. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.3. KEO TUÛ 5.3.1. Nguyãn tàõc Keo tuû (coagulation) laì mäüt trong nhæîng hçnh thæïc xæí lyï næåïc qua nguyãn tàõc thuíy phán (hydrolysis) laìm caïc cháút lå læíng vaì cháút keo trong næåïc kãút tuía laûi thaình nhæîng haût càûn coï kêch thæåïc låïn hån hoàûc kãút thaình nhæîng bäng càûn vaì coï thãø loaûi boí ra khoíi næåïc bàòng caïch âãø làõng hoàûc loüc qua tháúm. Nhåì keo tuû, næåïc tråí nãn trong hån nhåì caïc cháút gáy âuûc vaì cháút gáy maìu (do sæû hoaì tan cuía næåïc våïi caïc cháút hæîu cå trong âáút muìn, âáút seït, hoàûc do phaït triãøn cuía rong rãu trong næåïc) bë khæí âi. Næåïc coï âäü âuûc vaì maìu sàõc thæåìng do sæû hiãûn diãûn cuía caïc cháút keo hoìa tan hoàûc lå læíng. Coï 3 loaûi håüp cháút trong næåïc: Cháút ràõn lå læíng (Suspended Solid): bao gäöm caïc cháút haût ràõn träi theo doìng chaíy gäöm caïc haût vä cå nhæ haût caït, haût, âáút buìn, âáút phuì sa, hoàûc hæîu cå nhæ saín pháøm phán huíy cuía thæûc pháøm, âäüng vaì thæûc váût vaì caïc loaûi raïc khaïc kãø caí sæû hiãûn diãûn cuía caïc sinh váût nhæ rong taío, áúu truìng, virus. Maìu sàõc vaì muìi vë cuía næåïc bë aính hæåíng nhiãöu do cháút ràõn lå læíng. Cháút keo (Colloidal Parties): gäöm caïc haût ráút nhoí coï kêch thæåïc khäng quaï 1 micromeït, chuïng tham gia viãûc taûo nãn maìu sàõc vaì muìi vë cuía næåïc. Caïc cháút naìy thæåìng làõng âoüng ráút cháûm vaì thæåìng âæåüc loaûi khoíi næåïc bàòng caïc loaûi maìng loüc nhán taûo. Cháút hoìa tan (Dissolved Substances): hiãûn diãûn nhæ laì caïc haût cation hoàûc anion, coï kêch thæåïc nhoí hån vaìi nanomeït. Chuïng coï thãø laì caïc cháút vä cå hoàûc hæîu cå. Caïc cháút khê cuîng hoìa tan trong næåïc nhæ khê O2, CO2, H2S, Noïi chung, caïc haût caìng coï kêch thæåïc nhoí chæìng naìo thç khaí nàng làõng cuía noï caìng cháûm vaì diãûn têch riãng caìng låïn. Riãng âäúi våïi caïc cháút keo thç coï thãø noïi laì khäng thãø làõng mäüt caïch tæû nhiãn. Baíng sau âáy cho ta tháúy âiãöu âoï: Baíng 5.13: Thåìi gian làõng xuäúng 1 meït næåïc cuía caïc haût khaïc nhau Âæåìng kênh haût Loaûi haût Thåìi gian làõng Diãûn têch riãng mm m Ao cho 1 m næåïc (m2/m3) 10 104 108 Soíi 1 s 6.102 1 103 107 Caït 10 s 6.103 10-1 102 106 Caït mën 2 phuït 6.104 10-2 10 105 Âáút seït 2 giåì 6.105 10-3 1 104 Vi khuáøn 8 ngaìy 6.106 10-4 10-1 103 Cháút keo 2 nàm 6.107 10-5 10-2 102 Cháút keo 20 nàm 6.108 10-6 10-3 10 Cháút keo 200 nàm 6.109 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 89
  31. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.3.2. Caïc cháút keo tuû Hoïa cháút âæåüc sæí duûng laìm keo tuû phäø biãún laì surphate nhäm - coï cäng thæïc hoaï hoüc täøng quaït laì Al2(SO4)3 .nH2O, mäüt säú træåìng håüp ngæåìi ta sæí duûng muäúi sàõt nhæ FeCl3 khi trong næåïc coï âäü pH cao (pH > 7). Ngoaìi ra, väi Ca(OH)2 vaì carbonate natri Na2CO3 cuîng âæåüc sæí duûng âãø taûo thuáûn låüi cho viãûc kãút bäng. Liãöu læåüng hoïa cháút âæåüc phaíi thæí nghiãûm dáön trong phoìng thê nghiãûm hoïa næåïc âãø xaïc âënh læåüng thêch håüp cho yãu cáöu duìng næåïc. Baíng 5.14: Caïc cháút âäüng tuû, phaín æïng trong næåïc vaì liãöu læåüng Cháút keo tuû vaì Phaín æïng trong næåïc Liãöu læåüng Sulphate nhäm (daûng loíng hoàûc ràõn) 10 - 150 g/m3 dæåïi daûng 2- Al2(SO4)3 + 6H2O  2Al(OH)3 + 3SO4 + 6CO2 thæång pháøm ràõn Al2(SO4)3 Chlorrua nhäm Chè duìng trong nhæîng træåìng - 2AlCl3 + 6H2O  2Al(OH)3 + 6Cl + 6CO2 håüp âàûc biãût Sulphate nhäm + väi säúng Thãm väi khoaíng 1/3 læåüng 2+ 2- Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2  2Al(OH)3 + 3Ca + 3SO4 sulphate nhäm Sulphate nhäm + carbonate natri Carbonate natri khoíang 50 - 2+ 2- Al2(SO4)3 + 6Na2CO3 + 6H2O  2Al(OH)3 + 2Na + 6HCO3 + 3SO4 100% læåüng sulphate nhäm 2+ 2- 2Al2(SO4)3 + 6Na2CO3 + 6H2O  4Al(OH)3 + 12Na + 6SO4 + 6CO2 thæång pháøm Aluminate natri Duìng 5 - 50 g/cm3 cháút phaín - - AlO2 + 2 H2O  Al(OH)3 + OH æïng chæïa 50% Al2O3 Aluminate natri coï thãø chuyãøn ion bicarbonate vaì CO2 hoìa tan + - NaAlO2 + Ca(HCO3)2 + H2O  Al(OH)3 + CaCO3 + Na + HCO3 Chlorrua sàõt tam (loíng, âäi khi kãút tinh) Næåïc màût loüc trong - 3 2FeCl3 + 6HCO3  2Fe(OH)3 + 6Cl + 6CO2 5 - 150 g/m FeCl3, 6H2O Næåïc xæí lyï càûn 3 50 - 300 g/m FeCl3, 6H2O Chlorrua sàõt tam + nhiãût Næåïc xæí lyï càûn - 2+ 3 2FeCl3 + 3Ca(OH)2  2Fe(OH)3 + 6Cl + 3Ca 50 - 500 g/m FeCl3 (âæåüc laìm noïng) Sulphate sàõt tam (ràõn) Næåïc màût loüc trong: 2- 3 Fe2(SO 4)3 + 6HCO3  2Fe(OH)3 + 3SO 4 + 6CO2 10 - 250 g/m Fe2(SO 4)3, 9H2O Sulphate sàõt tam + nhiãût Næåïc màût loüc trong: 2- 2+ Fe2(SO 4)3 + 3Ca(OH)2  2Fe(OH)3 + 3SO 4 + 3Ca Ca(OH)2 nung noïng chæìng 50% læåüng Fe2(SO 4)3, 9H2O Chlorsulphate sàõt tam (daûng tan) Phán têch cháút Chlorua sàõt tam - 2- 2FeClSO 4 + 6HCO3  2Fe(OH)3 + 2Cl + 2SO 4 + 2CO2 âæåüc biãøu thë bàòng cháút sàõt 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 90
  32. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.3.3. Khuáúy träün Khuáúy träün nhàòm muûc âêch âáøy nhanh quaï trçnh laìm hoìa tan vaì khuãúch taïn hoïa cháút. Trong caïc häü gia âçnh säúng ven säng, ngæåìi ta thæåìng duìng tay våïi cuûc pheìn âãø khuáúy næåïc trong lu âãø taûo keo tuû (hçnh 5.12). Viãûc khuáúy träün mang tênh "thæí dáön", våïi caïch nhçn bàòng màût thæåìng, ngæåìi dán khi tháúy næåïc tæång âäúi trong laì ngæng. Caïch naìy mang êt nhiãöu sæû chuí quan nhæng cuîng coï taïc duûng laì haûn chãú âæåüc dæ læåüng hoïa cháút coìn laûi trong næåïc. Coìn âäúi våïi caïc cäng trçnh traûm thu næåïc trãn säng, ta coï thãø duìng âäüng cå âiãûn âãø träün hoïa cháút nhæ mäüt biãûn phaïp träün cå hoüc (hçnh 5.13) hoàûc bäú trê cäng trçnh coï träün cháút laìm keo tuû nhæ mäüt daûng träün nhanh thuíy læûc (hçnh 5.14, hçnh 5.15 vaì hçnh 5.16). Pheìn Lu næåïc Hçnh 5.23: Khuáúy träün bàòng tay åí gia âçnh Bçnh chám Motor âiãûn hoïa cháút Næåïc ra Næåïc vaìo Caïnh khuáúy Hçnh 5.24: Khuáúy träün bàòng cå hoüc 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 91
  33. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Nåi cáúp cháút keo tuû Doìng chaíy Táúm chàõn nghiãng 45 so våïi kãnh dáùn Hçnh 5.25: Khuáúy träün bàòng thuíy læûc MÀÛT ÂÆÏNG Nåi cáúp cháút keo tuû MÀÛT BÀÒNG Nåi cáúp cháút keo tuû Hçnh 5.26: Khuáúy träün bàòng næåïc nhaíy thuíy læûc Vaïch ngàn 50 cm Nåi cáúp cháút keo tuû Âæåìng tiãu càûn Hçnh 5.27: Khuáúy träün bàòng traìn xaí næåïc 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 92
  34. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.4. KHÆÍ TRUÌNG NÆÅÏC 5.4.1. Khaïi niãûm vaì phán loaûi Næåïc tæû nhiãn laì mäi træåìng phaït triãøn vaì phaït taïn thuáûn låüi cho nhiãöu loaûi vi khuáøn, vi truìng, virus, thuíy sinh váût. Chuïng gáy nhiãöu nguy cå laìm aính hæåíng âãún sæïc khoeí ngæåìi duìng vaì láy lan dëch bãûnh. Khæí truìng næåïc laì mäüt trong caïc kháu yãu cáöu âãø laìm saûch næåïc, vä hiãûu hoïa hoaìn toaìn hoàûc mäüt pháön caïc khuáøn truìng trong næåïc, âaím baío sæû an toaìn duìng næåïc, âàûc biãût laì næåïc duìng âãø àn uäúng, chãú biãún thæûc pháøm, âoïng häüp, Coï 2 nhoïm phæång phaïp chênh âãø khæí truìng næåïc:  Phæång phaïp lyï hoüc: nhæ âun säi, loüc bàòng sæï xäúp, tia tæí ngoaûi UV, soïng siãu ám, Caïc phæång phaïp váût lyï thæåìng khäng laìm thay âäøi tênh cháút lyï hoïa cuía næåïc, khäng gáy caïc yãúu täú aính hæåíng phuû, khäng gáy âäüc haûi cho mäi træåìng nhæng chuïng coï hiãûu quaí tháúp, chè phuì håüp våïi qui mä cáúp næåïc nhoí vaì mäüt säú thiãút bë tæång âäúi âàõt tiãön.  Phæång phaïp hoïa hoüc: caïc hoïa cháút thæåìng duìng laì caïc halogen nhæ chlor, håüp cháút cuía chlor, duìng canxi hypochlorite, natri hypochlorite, ozon, Phæång phaïp khæí truìng bàòng hoïa hoüc thæåìng coï taïc duûng maûnh, hiãûu suáút cao, coï thãø aïp duûng cho caïc cäng trçnh cáúp næåïc låïn. Taïc duûng cuía hoïa cháút coï thãø laìm thay âäøi tênh cháút lyï hoïa cuía næåïc. Phæång phaïp khæí truìng bàòng hoïa hoüc âoìi hoíi ngæåìi sæí duûng phaíi coï hiãøu biãút nháút âënh, viãûc pha träün cáön âuïng liãöu læåüng vaì biãút qui caïch kiãøm soaït hoïa cháút âãø khäng gáy ä nhiãùm mäi træåìng. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún sæû khæí truìng næåïc: Loaûi vi khuáøn, vi truìng trong næåïc cáön diãût; Tênh cháút cuía váût lyï (nhiãût âä, cháút ràõn lå læíngü, chuyãøn âäüng cuía næåïc), hoïa hoüc (âäü pH, cháút keo, cháút hæîu cå hoìa tan) cuía næåïc khi khæí truìng; Phæång phaïp khæí truìng (váût lyï, hoaï hoüc); Thåìi gian khæí truìng; Näöng âäü vaì chuíng loaûi cháút khæí truìng; Caïch träün cháút khæí truìng. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 93
  35. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.4.2. Khæí truìng næåïc bàòng phæång phaïp lyï hoüc a. Phæång phaïp nhiãût vaì tia tæí ngoaûi Duìng nhiãût âãø âun säi khæí truìng næåïc laì mäüt phæång phaïp cäø âiãøn vaì âån giaín nháút. Næåïc bçnh thæåìng trong âiãöu kiãûn tæû nhiãn coï nhiãût âäü säi åí 100 C vaì nhiãût âäü naìy seî laìm chãút háöu hãút caïc vi truìng, vi khuáøn vaì máöm bãûnh khaïc. Phæång phaïp naìy coï æu âiãøm laì dãù thæûc hiãûn nhæng laìm täøn hao nhiãöu nàng læåüng, chè thêch håüp våïi qui mä gia âçnh hoàûc caïc khu táûp thãø (håüp taïc xaî, cå xæåíng nhoí näng thän, traûm y tãú, traûi saín xuáút). Mäüt säú vi khuáøn coï thãø coìn täön taûi åí nhiãût âäü säi bàòng caïch taûo ra caïc voí baío vãû baìo tæí, nhæng aính hæåíng cuía nhæîng loaûi naìy khäng nhiãöu làõm. Ta coï thãø giãút chãút chuïng bàòng caïch âun säi liãn tuûc khoaíng 15 - 20 phuït, sau âoï âãø nguäüi xuäúng khoaíng 35 C khoaíng 2 giåì âäöng häö âãø chuïng phaït triãøn bçnh thæåìng tråí laûi, sau âoï âun säi mäüt láön næîa. Luïc âoï cháút læåüng næåïc seî täút hån. Phæång phaïp âun säi 2 láön coï thãø aïp duûng trong træåìng håüp âang coï caïc dëch bãûnh buìng phaït hoàûc sæí duûng cho nhæîng bãûnh xaï näng thän. ÅÍ caïc vuìng khoï khàn vãö nàng læåüng, khan hiãúm cháút âäút thç coï thãø khæí truìng bàòng nàng læåüng màût tråìi. Bæïc xaû tæí ngoaûi cuía aïnh saïng màût tråìi coï taïc duûng tiãu diãût vi khuáøn. Næåïc láúy tæì säng suäúi sau khi làõng loüc thä âãø loaûi dáön cháút càûn, sau âoï chæïa trong caïc cháûu, xä, lu, räöi âem phåi nàõng khoaíng 4 - 6 giåì. Mäüt säú khaío cæïu cho tháúy, sau khi phåi nhæ thãú trong âiãöu kiãûn nàõng täút, khoaíng trãn 75% vi khuáøn thäng thæåìng trong næåïc coï thãø bë tiãu diãût. Hçnh 5.28: Phåi nàõng træûc tiãúp vaì âun säi âãø khæí truìng næåïc 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 94
  36. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún b. Phæång phaïp loüc bàòng sæï xäúp Sæï xäúp laì mäüt loaûi váût liãûu coï thãø loüc vaì loaûi træì vi sinh váût næåïc nhåì kêch thæåïc caïc khe håí cuía chuïng ráút nhoí, dæåïi 1 m. Nhåì váûy, caïc haût ràõn vaì vi truìng coï (kêch thæåïc khoaíng 1 - 2 m) bë giæî laûi, næåïc coï thãø âi qua vaì tråí nãn saûch hån. Trãn thë træåìng coï baïn nhiãöu loaûi bçnh loüc sæï xäúp, coï dung têch chæïa tæì 5 - 10 lêt ráút phuì håüp våïi viãûc sæí duûng trong gia âçnh. Nguäön næåïc âæa vaìo phaíi âaût mäüt âäü trong nháút âënh, haìm læåüng càûn lå læíng khäng nãn quaï 2 mg/lêt âãø traïnh tçnh traûng âoïng càûn quaï nhiãöu. Bçnh sæí duûng phaíi loüc ræía hàòng tuáön. Nàõp bçnh Voí bçnh Næåïc chæa loüc ÄÚng loüc bàòng sæï xäúp ÄÚng dáùn næåïc Næåïc âaî qua loüc Voìi næåïc Hçnh 5.29: Så âäö cáúu taûo bçnh loüc næåïc bàòng sæï xäúp c. Caïc phæång phaïp lyï hoüc khaïc Ngoaìi 2 phæång phaïp âån giaín trãn, ngæåìi ta coìn coï thãø khæí truìng næåïc bàòng phæång phaïp lyï hoüc khaïc nhæ:  duìng caïc thiãút bë phaït ra tia UV (ultra violet - tia cæûc têm, tia tæí ngoaûi) coï bæåïc soïng khoaíng 200 - 310 nm; hoàûc  thiãút bë soïng siãu ám (super sonic) coï cæåìng âäü phaït ra trãn 2 W/cm2 liãn tuûc hån 5 phuït âãø khæí truìng næåïc. Våïi caïc thiãút bë naìy, toaìn bäü sinh váût trong næåïc seî bë tiãu diãût. Tuy nhiãn, caïc thiãút bë naìy khaï âàõt tiãön, khoï coï thãø aïp duûng cho caïc häü gia âçnh näng thän, ngoaûi træì viãûc trang bë cho caïc traûm y tãú hoàûc træåìng hoüc näng thän. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 95
  37. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.4.3. Khæí truìng næåïc bàòng phæång phaïp hoïa hoüc a. Khæí truìng næåïc bàòng chlor vaì håüp cháút chlor Khæí truìng næåïc bàòng chlor (chlorine) hoàûc håüp cháút chlor (chlorine compounds) laì mäüt phæång phaïp phäø biãún vaì âaî âæåüc aïp duûng tæì âáöu thãú kyí thæï 20. Chlor laì mäüt khê âäüc, coï maìu vaìng xanh, nàûng hån khäng khê, coï âàûc tênh àn moìn kim loaûi khi coï sæû hiãûn diãûn cuía næåïc. Nhiãût âäü næåïc caìng cao, sæû hoìa tan chlor caìng giaím: 3 Nhiãût âäü (t C) Âäü hoìa tan (kg Cl2/m næåïc) 0 14,4 20 7,25 40 4,60 Khi hoìa tan chlor trong næåïc, phaín æïng xaíy ra nhæ sau: + - Cl2 + H2O  HOCl + H + Cl (5-9) HOCl  H+ + Cl- (5-10) Æu nhæåüc âiãøm trong viãûc sæí duûng chlor nhæ mäüt cháút khæí truìng næåïc: Æu âiãøm Nhæåüc âiãøm Chlor coï thãø coï nhiãöu daûng: bäüt, haût Chlor laì cháút oxy hoïa maûnh, cáön sæí duûng nhoí, loíng, håi cáøn tháûn - khäng ngæíi håi chlor. Dãù nháûn biãút vaì tæång âäúi reí so våïi Khäng hæîu hiãûu khi xuyãn qua caïc haût cháút caïc hoïa cháút khaïc Næåïc pha chlor coï vë khoï chëu khi pha näöng Dãù hoìa tan âäü âäü cao Chlor thæía khi xæí lyï næåïc coï taïc Khæí truìng caïc máöm bãûnh daûng bao nang, duûng ngàn ngæìa nhiãùm truìng næåïc træïng, virus phaíi cáön læåüng chlor cao vaì vãö sau thåìi gian tiãúp xuïc láu Noï coï taïc duûng räüng âäúi våïi nhiãöu loaûi máöm bãûnh khaïc nhau Chlor thæåìng xuáút hiãûn åí daûng håüp cháút nhæ: + chlorua natri NaCl; + bäüt väi chlorua CaCl2.Ca(OH)2.H2O + Ca(OCl)2.2Ca(OH)2 laì mäüt täø håüp väi täi vaì khê chlor, noï coï maìu tràõng hoàûc håi vaìng. Khi coï næåïc bäüt väi chlorrua bë phán hoïa thaình acid hipochlor HOCl. Haìm læåüng chlor trong håüp cháút naìy khoaíng 33 - 37%. Khi tiãúp xuïc våïi aïnh saïng vaì áøm æåït, väi chlor hoïa bë giaím pháøm cháút. Do váûy, bäüt väi chlorrua cáön âæåüc baío quaín nåi täút, khä raïo vaì maït meí, chæïa trong caïc thuìng coï tênh chäúng àn moìn (laìm bàòng sæï, cháút deío, hoàûc gäù). + Hipochlorrite natri NaOCl, daûng dung dëch, coï haìm læåüng chlor khoaíng 12 - 15% åí saín pháøm baïn cho caïc nhaì maïy næåïc. Coìn saín pháøm baïn cho häü gia âçnh duìng âãø khæí truìng næåïc, haìm læåüng chlor trong NaOCl khoaíng 3 - 5%. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 96
  38. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún b. Khæí truìng næåïc bàòng chlor hoïa cho vuìng näng thän Theo khuyãún caïo cuía Täø chæïc Y tãú Thãú giåïi (WHO, 1984), læåüng chlor dæ thæìa trong xæí lyï næåïc nãn nàòm trong khoaíng 0,2 - 0,5 mg/l sau thåìi gian tiãúp xuïc 30 phuït. Âäúi våïi caïc vuìng näng thän, coï thãø theo khuyãún caïo sau: Baíng 5.15: Liãöu læåüng chlor theo thuìng chæïa (theo Jan Davis & Robert Lambert, 1997) Kêch thæåïc váût chæïa 1 gallon (4,5 lêt) 20 lêt 45 gallon (200 lêt) Læåüng chlor cho 1% 8 gioüt ½ muäùng cafe 1 muäùng cafe + hoìa tan theo thãø têch 1 muäùng canh Ghi chuï: 1 muäùng cafe = 5 ml, 1 muäùng canh = 15 ml. Sæí duûng khê chlor khäng thuáûn låüi bàòng sæí duûng håüp cháút chlor duìng âãø khæí truìng næåïc toí ra hæîu hiãûu cho caïc traûm cáúp næåïc näng thän. Duìng 1 loü gäúm nhoí coï dung têch khoaíng 7 - 10 lêt, dæåïi âaïy khoeït nàm baíy läù  6 - 8 mm, âaïy bçnh âäø soíi cuäüi cåî 20 - 40 mm, cao gáön mäüt næía bçnh. Träün bäüt väi chlorrua vaì caït theo tè lãû 1:2, troüng læåüng bäüt väi chlorrua khoaíng 1,5 kg (træåìng håüp læåüng næåïc láúy haìng ngaìy khoaíng 1000 - 1200 lêt. Âäø häùn håüp naìy trãn låïp cuäüi soíi, xong âäø tiãúp cuäüi soíi cho âáöy bçnh. Âãø håí loü vaì cäüt dáy thaí vaìo giãúng næåïc trong laìng (hçnh 5.20). Mäùi tuáön thay bäüt trong loü 1 láön. Dáy treo GIÃÚNG Miãûng loü håí Saûn soíi Bäüt väi chlorrua + caït Saûn soíi Läù åí âaïy lo ü LOÜ ÂÆÛNG BÄÜT VÄI CHLORRUA Hçnh 5.30: Minh hoüa loü âæûng bäüt väi chlorrua âãø khæí truìng næåïc giãúng Âäúi våïi caïc traûm cáúp næåïc láúy næåïc tæì giãúng båm thç coï thãø näúi äúng dáùn ra cuía båm våïi äúng cáúp chæïa dung dëch chlor. Thäng thæåìng phaíi coï thæí nghiãûm mæïc pha träün chlor trong xæí lyï næåïc uäúng. Trong âiãöu kiãûn khäng coï thæí nghiãûm, mæïc träün chlor cho xæí lyï næåïc uäúng coï thãø láúy vaìo khoaíng 1 g Cl2/lêt næåïc. ÄÚng chæïa 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 97
  39. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún dung dëch chlor âæåüc cung cáúp båíi 1 bçnh âiãöu tiãút sao cho læåüng chlor vaìo laì khäng âäøi. Thuìng chám chlor Van âiãöu chènh Maïy båm næåïc Giãúng næåïc Hçnh 5.31: Cung cáúp dung dëch coï chlor âãø khæí truìng cho traûm båm næåïc giãúng c. Mäüt säú hoïa cháút khaïc duìng âãø khæí truìng næåïc Iod: thæåìng âæåüc sæí duûng trong caïc træåìng håüp cáön khæí truìng kháøn cáúp nguäön næåïc (bë raïc báøn, coï xaïc chãút, næåïc xaí bãûnh viãûn xám nháûp, ). Iod coï âàût âiãøm saït truìng maûnh åí näöng âäü 10 - 15 mg/l tuy nhiãn noï haûn chãú do bay håi nhanh vaì khäng máúy hiãûu quaí khi nguäön næåïc bë âuûc hoàûc coï maìu. Thuäúc têm (Potassium Permanganate): thæåìng âæåüc sæí duûng khi nguäön næåïc bë nhiãøm caïc vi truìng coï khaí nàng gáy bãûnh âæåìng ruäüt, thäø taí, Thuäúc têm coï tênh oxy hoïa maûnh nhæng haûn chãú sæí duûng vç bë læu maìu (maìu têm) vaì khäng khæí truìng hiãûu quaí âäúi våïi caïc vi truìng khaïc. Ozon: âæåüc sæí duûng nhiãöu cho caïc bãûnh xaï, træåìng hoüc, nhaì àn táûp thãø vç khaí nàng saït truìng täút vaì coï thãø khæí muìi vaì vë laû trong næåïc. Ozän coï haûn chãú do coìn âãø laûi dæ cháút, chi phê làõp âàût, váûn haình cao vaì sæí duûng nhiãöu âiãûn nàng. Caïc hoaût cháút, chãú pháøm chæïa Chlor trãn thë træåìng + Næåïc Javen: chæïa khoaíng 1% chlor hoaût tênh, javen laì mäüt cháút khæí truìng næåïc hiãûu quaí, phaíi âoüc kyî liãöu læåüng hæåïng dáùn trãn caïc chai âæûng javen. Javen chè âæåüc duìng khi coï sæû nhiãùm truìng nàûng nguäön næåïc. Sau khi khæí truìng täúi thiãøu 30 phuït, phaíi cho làõng càûn, láúy låïp næåïc màût sæí duûng. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 98
  40. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún + Viãn Chlorramin B 0,05 gram: chæïa 10 mg chlor hoaût tênh, 1 viãn duìng saït truìng cho 1,5 - 2 lêt næåïc. + Viãn Chlorramin T 0,01 gram: 1 viãn duìng saït truìng cho 1lêt næåïc (håi acid). 5.5. KHÆÍ SÀÕT VAÌ MANGAN 5.5.1. Nguyãn lyï cuía viãûc khæí sàõt vaì mangan Næåïc ngáöm tæû nhiãn thæåìng coï chæïa sàõt vaì mangan, nhiãöu nåi âàûc biãût cao laìm næåïc coï vë tanh, chaït, càûn coï maìu vaìng, aính hæåíng âãún cháút læåüng sæí duûng. Sàõt trong næåïc ngáöm thæåìng hiãûn diãûn åí caïc daûng:  Daûng hoìa tan Fe2+ (sàõt nhë)  Daûng keo vaì daûng lå læíng Fe(OH)3 2+ Sàõt nhë Fe trong næåïc ngáöm thæåìng laì do sæû phán ly bicarbonate Fe(HCO3)2 do âàûc âiãøm khäng bãön væîng cuía noï: 3- 2+ Fe(HCO3)2 = 2HCO + Fe (5-11) Viãûc loaûi sàõt khäng tan bàòng caïch biãún âäøi tæì daûng hoìa tan âæåüc Fe2+ thaình daûng khäng hoìa tan Fe(OH)3 : 2+ + 4 Fe + O2 + 10 H2O  4 Fe(OH)3  + 8 H (5-12) Læåüng oxy cáön thiãút âãø khæí 1 mg Fe2+ : 2+ + 4 Fe + O2 + 10 H2O  4 Fe(OH)3  + 8 H (5-13) 2 16 2+ 2+ 4 x 56 mg Fe  2 x 16 mg O2 1 mg Fe  ( )mg O2 = 0,14 mg O2 4 56 Khi khæí sàõt bàòng oxy hoïa, læåüng pH trong næåïc bë giaím do sæû saín sinh ra H+ . Mæïc âäü oxy hoïa seî phuû thuäüc nhiãöu vaìo âäü pH cuía næåïc. Næåïc coï pH caìng tháúp, hiãûu quaí oxy hoïa caìng tháúp. Mäüt thæûc nghiãûm cho tháúy, våïi næåïc coï pH = 7,0, nhiãût âäü 20 C, HCO3- = 570 mg/l, læåüng oxy âæa vaìo 8,9 mg/l, læåüng sàõt coìn dæ (coìn laûi trong næåïc) theo thåìi gian nhæ sau: Thåìi gian (phuït) Læåüng Fe2+ dæ (mg/l) 1 9,5 2 7,8 3 6,2 4 4,8 6 3,0 9 1,9 Täúc âäü cuía phaín æïng oxy hoïa biãøu thë bàòng phæång trçnh Just: 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 99
  41. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 2 2 d[Fe ] [Fe ][O 2 ] v  K dt [H ]2 (5-14) 2+ + 2+ + [Fe ], [H ], [O2] laì näöng âäü caïc ion Fe , H vaì oxy hoìa tan trong næåïc. K laì hàòng säú täúc âäü phaín æïng, K phuû thuäüc vaìo nhiãût âäü vaì cháút xuïc taïc. Thæûc tãú, viãûc khæí mangan trong næåïc âæåüc tiãún haình âäöng thåìi våïi viãûc khæí sàõt. Mangan hiãûn diãûn trong næåïc chuí yãúu åí daûng caïc ion hoìa tan Mn2+. Khæí mangan dæûa vaìo viãûc oxy hoïa næåïc thaình MnO2 åí daûng khäng hoìa tan theo phaín æïng sau: 2+ + 6Mn + O2 + 6H2O 2Mn3O4 + 12 H (5-15) 2Mn3O4 + 2O2 6MnO2  (5-16) 2+ + 6Mn + 3O2 + 6H2O 6MnO2  + 12 H (5-17) 2+ Bàòng caïch tênh tæång tæû nhæ trãn, âãø khæí 1 mg Mn cáön 0,29 mg O2. Âäü pH täúi æu âãø khæí mangan laì 8,5 - 9,5. Khi âäü pH trong næåïc dæåïi 8.5, täúc âäü oxy hoïa ráút cháûm. Khi âäü pH trong næåïc låïn hån 7.0 coï thãø bäú trê bãø loüc nhanh âãø khæí mangan. Tuy hiãn, ngæåìi ta cuîng nháûn tháúy täúc âäü oxy hoïa mangan thæåìng cháûm hån sàõt. Caïc phæång phaïp phäø biãún âãø khæí mangan:  Laìm thoaïng næåïc: caïch laìm cuîng tæång tæû nhæ caïch khæí sàõt, nghéa laì bàòng caïch laìm thoaïng vaì cho qua loüc tiãúp xuïc, tuy nhiãn khi trong næåïc coï haìm læåüng mangan cao thç cáöng gia tàng chiãöu daìy låïp caït loüc tæì 1,2 - 1,5 m. Nãúu haìm læåüng mangan quaï cao thç cáön tàng thãm mäüt låïp than hoaût tênh våïi bãö daìy khoaìng 0,2 - 0,5 m trãn låïp caït daìy täúi thiãøu 1,5 m.  Duìng caïc taïc nhán hoïa hoüc âãø oxy hoïa: nhæ chlor (Cl2), ozän (O3) vaì Kali permanganate (KMnO4) 2+ + Næåïc coï pH = 7, duìng diocidchlor (Chlor2) âãø oxy hoïa Mn trong 2+ 1 - 1,5 giåì våïi liãöu læåüng 1,35 mg Chlor2 âãø khæí 1 mg Mn . Khi trong næåïc coï sæû hiãûn diãûn cuía cháút hæîu cå thç cáön thàng thãm læåüng Chlor âãø kãút håüp khæí mangagn vaì khæí truìng næåïc. + Næåïc coï pH = 6,5 - 7,0, duìng ozän âãø oxy hoïa Mn2+ trong 10 - 15 2+ phuït våïi liãöu læåüng 1,45 mg O3 âãø khæí 1 mg Mn . 2+ + Duìng Kali permanganate (KMnO4) ngoaìi viãûc khæí mangan Mn åí moüi daûng täön taûi, KMnO4 coìn coï khaí nàng khæí muìi häi trong næåïc. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 100
  42. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Tuy nhiãn, viãûc duìng hoïa cháút âãø khæí mangan coï nhæåüc âiãøm laì laìm quaï trçnh xæí lyï næåïc duìng thãm phæïc taûp, viãûc quaín lyï hoïa cháút khoï khàn. Duìng KMnO4 nhiãöu quaï mæïc coï thãø laìm næåïc coï maìu têm violet.  Duìng vi sinh váût: coï mäüt loaûi vi sinh váût coï khaí nàng háúp thuû mangan trong quaï trçnh sinh træåíng trãn bãö màût váût liãûu loüc. 5.5.2. Khæí sàõt bàòng quaï trçnh oxy hoïa Næåïc ngáöm coï chæïa nhiãöu sàõt vaì mangan thæåìng âæåüc oxy hoaï vaì kãút håüp våïi quaï trçnh loüc nhanh laìm caíi thiãûn cháút læåüng næåïc âaïng kãø. Næåïc ngáöm sau khi âæåüc båm lãn tæì dæåïi âáút âæåüc dáùn qua mäüt daìn phun mæa nhæ mäüt quaï trçnh laìm thoaïng, sau âoï næåïc âæåüc træûc tiãúp loüc nhanh. Âáöu phun tia Khay hæïng næåïc (taïc duûng loüc nhanh) Næåïc råi tæû do Caït + Soíi + Than Næåïc ngáöm Næåïc ra (tuì giãúng (sau khi xæí lyï ) khoan) Hçnh 5.32: Khæí sàõt bàòng phun mæa qua caïc khay Næåïc ngáöm âæåüc båm træûc tiãúp lãn cao vaì âi qua mäüt giaìn äúng coï gàõn âáöu phun tia. Næåïc âæåüc phun xuäúng mäüt hoàûc nhiãöu khay hæïng næåïc, trãn khay coï raíi caït, saûn soíi, than hoaût tênh âãø laìm tàng taïc duûng loüc. Âaïy khay coï khoan läù âãø næåïc âæåüc tiãúp tuûc råi xuäúng vaì bë oxy hoïa (hçnh 5.19). Theo Nguyãùn Thë Thu Thuíy 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 101
  43. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún (1999), nãúu so våïi læåüng oxy hoìa tan baîo hoìa (khoaíng 8,1 mg/l åí 25 C), læåüng oxy hoìa tan sau laìm thoaïng bàòng 55% læåüng oxy hoìa tan baîo hoìa. Haìm læåüng CO2 sau oxy hoïa giaím mäüt næía. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 102
  44. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Phun mæa BÃØ LOÜC NHANH Næåïc saûch BÃØ LAÌM THOAÏNG Næåïc ngáöm Hçnh 5.33: Laìm thoaïng vaì loüc nhanh næåïc ngáöm Bãø loüc nhanh coï thãø thiãút kãú våïi: + täúc âäü tháúm loüc 5 - 20 m/h, + kêch thæåïc caït loüc 0,8 - 1,8 mm + chiãöu sáu låïp loüc 1,5 - 2,5 m Ngæåìi ta coï thãø saïng taûo ra nhiãöu kiãøu laìm thoaïng næåïc, kãút håüp våïi loüc nhanh, nåi næåïc âäø xuäúng sau cuìng coï thãø dáùn âãún mäüt bãø chæïa næåïc coï bäú trê váût liãûu loüc âãø loüc nhanh: Mám khuãúch taïn næåïc Bãø loüc nhanh næåïc Næåïc ra ÄÚng næåïc aïp læûc Hçnh 5.34: Mäüt hçnh thæïc laìm thoaïng næåïc bàòng mám khuãúch taïn næåïc 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 103
  45. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Våïi læåüng næåïc båm låïn tæì trãn 30 m3/giåì, ta coï thãø kãút håüp viãûc phun næåïc ngoaìi khäng khê kãtú håüp våïi viãûc båm khäng khê bàòng maïy neïn khê (air compressor) vaìo bãø oxy hoïa nhàòm tàng hiãûu quaí cuía viãûc khæí sàõt trong næåïc ngáöm. Læu læåüng båm khê neïn khoaíng 4 - 6 m3/1 m3 næåïc. Quaï trçnh naìy laìm læåüng oxy hoìa tan sau trong bãø oxy hoïa bàòng 70% haìm læåüng oxy hoìa tan baîo hoìa, læåüng CO2 giaím 75% (Nguyãùn Thë Thu Thuíy, 1999). Phun mæa BÃØ OXY HOÏA Næåïc ra Khê phun ra Maïy neïn khê tæì äúng dáùn Næåïc ngáöm Hçnh 5.35: Oxy hoïa bàòng phun mæa kãút håüp våïi bçnh neïn khê Âäúi våïi caïc nguäön næåïc ngáöm bë nhiãùm sàõt, âäü pH tháúp coï thãø duìng båm khê neïn âãø båm næåïc vaì laìm tàng khaí nàng oxy hoïa nguäön næåïc âãø khæí sàõt. Baíng 5.16: Hæåïng dáùn så bäü âãø choün båm khê neïn Chiãöu cao Âäü ngáûp Tè lãû thãø têch AÏp læûc khê neïn náng (m) sáu (m) khê/næåïc (m H20) 10 12 3,0 20 20 20 4,7 30 30 25 6,2 40 40 28 7,9 45 60 40 9,6 65 80 49 11,6 85 100 58 13,3 105 120 71 14,8 125 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 104
  46. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Cäng suáút Âæåìng kênh Âæåìng kênh äúng Cäng suáút båm (l/s) äúng xaí (mm) dáùn khê (mm) maïy neïn (HP) 2,5 75 25 1,5 5,0 100 40 2,5 7,5 100 40 4,0 10,0 125 50 5,0 15,0 150 50 7,5 20,0 150 60 10,0 40,0 200 75 20,0 (Theo Nguyãùn Duy Thiãûn, 2000) Âáöu ra Maïy neïn khê ÄÚng dáùn khê Chiãöu cao ÄÚng dáùn næåïc náng Mæûc næåïc ngáöm Âäü ngáûp sáu Giãúng Hçnh 5.36: Båm næåïc ngáöm bàòng khê neïn âãø giaím sàõt trong næåïc 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 105
  47. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Ghi chuï: Caïch thæûc båm khäng khê vaìo giãúng êt âæåüc sæí duûng vç gáy khaí nàng âoïng càûn sàõt trong thaình äúng ráút cao, viãûc thay ræía äúng phæïc taûp. 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 106
  48. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.5.3. Khæí sàõt dæåïi táöng næåïc ngáöm Âáy laì mäüt phæång aïn âæåüc xem laì reí tiãön hån viãûc laìm thoaïng vaì loüc nhanh trong træåìng håüp cáön khai thaïc mäüt khäúi læåüng næåïc låïn (A.N. van Breemen, IHE Delft, 1994). Theo phæång phaïp naìy, næåïc âæåüc båm tia xuäúng táöng caït thäng qua 1 caïi giãúng. Sæû tháúm loüc cuía næåïc qua caït seî loaûi boí sàõt vaì chæïa oxy (hçnh 5.21). Båm Maïy thäøi khê Seït Caït Caït Hçnh 5.37: Minh hoüa caïch båm tia khæí sàõt táöng næåïc ngáöm Mæïc thäøi oxy vaìo giãúng láúy täúi thiãøu laì 0,028 lêt cho 1 lêt næåïc ngáöm khai thaïc. Tè lãû oxy: næåïc láúy laì 1:35. Thæûc tãú, ngæåìi ta bäú trê caïc chuäùi giãúng båm khê vaì thu næåïc xen keî nhau âãø gia tàng hiãûu suáút khai thaïc. 5.5.4. Laìm thoaïng næåïc bàòng thuíy læûc Ta coï thãø låüi duûng caïc cäng trçnh dáùn næåïc qua âëa hçnh nhæ báûc næåïc, næåïc nhaíy, äúng Ventury âãø gia tàng viãûc oxy hoïa nguäön næåïc nhæ hçnh veî. Næåïc khi chaíy qua caïc báûc coï âäü cao giaím dáön seî taûo thaình caïc cuäün xoaïy, pha träün khäng khê. Hiãûu quaí cuía viãûc oxy hoïa tuìy thuäüc vaìo säú báûc næåïc, chiãöu cao råi vaì hçnh daûng thaình báûc. Læåüng næåïc traìn qua báûc thæåìng âæåüc thiãút kãú khoaíng 50 - 200 m3/m2.giåì. Âäü cao råi täøng cäüng cuía caïc bãø khoaíng tæì 2 - 7 meït. Âäü sáu 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 107
  49. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún cuía bãø thç phaíi choün sao cho tia næåïc råi vaìo bãø khäng âuûng âaïy bãø. Caïc bong boïng khäng khê bë läi cuäún theo tåïi âaïy bãø vaì nãúu âaût âiãöu kiãûn naìy, sæû trao âäøi khê seî âaût hiãûu quaí låïn nháút. Theo kinh nghiãûm thç âäü sáu cuía bãø phaíi täúi thiãøu bàòng 2/3 âäü cao råi. Chiãöu räüng cuía bãø thç phaíi âaím baío toaìn bäü næåïc trong moüi træåìng håüp råi âãöu vaìo trong bãø. B áûc næåïc Næåïc âaî laìm thoaïng Nguäön næåïc Hçnh 5.38: Cäng trçnh laìm thoaïng næåïc theo báûc (cho caïc vuìng miãön nuïi) Låüi duûng nguyãn lyï Bernulli, khi næåïc chuyãøn âäüng qua mäüt màût càõt thu heûp seî gia tàng täúc âäü lãn ráút nhiãöu, aïp suáút giaím nhanh taûo nãn mäüt læûc huït maûnh cuäún khäng khê theo mäüt goïc cän phun vaìo äúng taûo nãn mäüt sæû träün láùn vaì taûo nãn phaín æïng oxy hoïa næåïc. Kinh nghiãûm cho tháúy goïc vaìo miãûng thu heûp khoaíng 15 vaì goïc måí räüng ra khoaíng 10, chiãöu daìi ngàn träün khoaíng 6 - 8 láön âæåìng kênh chäù heûp nháút. ÄÚng âuûc läù âãø thu khê 15 Khäng khê 10 hoìa næåïc Cäø thu heûp Ngàn träün Næåïc vaìo ÄÚNG VENTURI Næåïc ra âaî laìm thoaïng 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 108
  50. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Hçnh 5.39: Laìm thoaïng bàòng äúng Venturi 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 109
  51. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.6. KHÆÍ MÀÛN VAÌ KHÆÍ MUÄÚI TRONG NÆÅÏC 5.6.1. Täøng quaït Khæî màûn laì giaím haìm læåüng muäúi trong næåïc xuäúng âãún tiãu chuáøn duìng næåïc cho sinh hoaût vaì àn uäúng. Khæí muäúi coï yãu cáöu triãût âãø hån laì loaûi boí hoaìn toaìn læåüng muäúi hoìa tan trong næåïc âãø thoía yãu cáöu næåïc saín xuáút. Hiãûn nay, coï caïc cäng nghãû khæí muäúi nhæ sau: Nãúu haìm læåüng muäúi trong næåïc dæåïi 2 - 3 g/l, haìm læåüng càûn nhoí hån 8 mg/l, âäü maìu khäng quaï 30 vaì âäü oxy hoïa khäng låïn hån 7 mg/l (tênh theo KMnO4) : duìng phæång phaïp trao âäøi ion. Nãúu haìm læåüng muäúi trong næåïc nàòm trong khoaíng 1,5 - 10 g/l, haìm læåüng càûn nhoí hån 2 mg/l, âäü maìu khäng quaï 20 vaì âäü oxy hoïa khäng låïn hån 5 mg/l, haìm læåüng sàõt nhoí hån 0,05 mg/l, haìm læåüng mangan nhoí hån 0,05 mg/l: duìng phæång phaïp âiãûn phán. Nãúu haìm læåüng muäúi trong næåïc låïn hån 10 g/l: duìng phæång phaïp chæng cáút, âäng laûnh hoàûc loüc qua maìng tháúm. Caïc phæång phaïp naìy täøn phê nhiãöu, khäng phuì håüp våïi âiãöu kiãûn näng thän. 5.6.2. Loüc næåïc màûn bàòng than âæåïc Âáy laì mäüt phæång phaïp reí tiãön, phuì håüp våïi caïc vuìng ven biãøn Âäöng bàòng säng Cæíu Long, màût dáöu khäng hoaìn toaìn khæí màûn âæåüc, næåïc váùn coìn bë låü låü nhæng váùn âæåüc ngæåìi dán cháúp nháûn âæåüc nháút laì trong caïc thåìi âiãøm nàõng haûn keïo daìi. Âaìo 1 häú sáu khoaíng 2 meït, âæåìng kênh 3 - 4 meït, chung quanh âoïng 2 haìng cæì bàòng cáy âæåïc thaình hçnh voìng troìn coï khoaíng håí khoaíng 0,5 - 0,8 meït, taûo thaình 1 caïi giãúng nhoí coï tênh caïch gia âçnh. Âæåìng kênh trong cuía giãúng 1 meït. Giæîa 2 voìng cæì, boí âáöy than âæåïc, nãúu coï âiãöu kiãûn nãn leìn chàût caït giæîa caïc khe håí. Næåïc màûn khi tháúm qua låïp loüc than âæåïc - caït seî giaím âæåüc âäü màûn. Giãúng Næåïc màûn Næåïc êt màûn hån Than âæåïc + caït Cæì cáy âæåïc Hçnh 5.40: Caïch thæïc laìm giaím âäü màûn bàòng than âæåïc 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 110
  52. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.6.3. Khæí màûn bàòng nhiãût hoàûc chæng cáút Næåïc khi bäúc håi seî âãø laûi caïc cháút hoìa tan trong noï. ÅÍ caïc vuìng nhiãût âåïi, låüi duûng sæû däöi daìo nàng læåüng màût tråìi, ngæåìi ta chãú ra mäüt häüp noïng âãø khæí næåïc muäúi nhæ hçnh 5.41. Häüp noïng laìm viãûc theo hiãûu æïng nhaì kênh. Coï thãø thu khoaíng 3 - 6 lêt næåïc/ngaìy tuìy theo kêch thæåïc häüp noïng vaì khaí nàng thu nhiãût. Caïch naìy håi täún chi phê ban âáöu nhæng táûn duûng âæåüc nàng læåüng màût tråìi. Kênh trong Gioüt næåïc Håi næåïc ngæng tuû Tia nàõng màût tråìi Maïng thu Næåïc màûn næåïc ngoüt Váût liãûu giæî nhiãût Hçnh 5.41: Häüp noïng duìng âãø khæí muäúi (sæí duûng gia âçnh) Ta coï thãø khæí næåïc màûn bàòng hãû thäúng chæng cáút âån giaín (1 báûc) âãø sæí duûng trong qui mä gia âçnh nhæ hçnh 5.42. Caïch naìy thu âæåüc næåïc ngoüt âaî khæí truìng, næåïc âæåüc laìm mãöm mäüt pháön nhæng hao täún nàng læåüng vaì cäng sæïc, hiãûu suáút tháúp. Näöi næåïc phaíi caûo saûch càûn muäúi thæåìng xuyãn. Chám thãm næåïc laûnh ÄÚng ngæng tu û håi Thuìng laìm laûnh Voìi xaí næåïc noïng   Näöi håi (náúu næåïc màûn) Næåïc âaî khæí màûn 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 111
  53. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún Hçnh 5.42: Minh hoüa caïch chæng cáút næåïc màûn 1 báûc duìng cho gia âçnh 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 112
  54. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún 5.7. CAÏC BIÃÛN PHAÏP XÆÍ LYÏ NÆÅÏC KHAÏC Nãúu càn cæï vaìo tiãu chuáøn sæí duûng næåïc do Nhaì næåïc ban haình âãø aïp duûng cho vuìng näng thän thç coï thãø gàûp mäüt säú khoï khàn do khaí nàng âáöu tæ cäng nghãû cho caïc vuìng näng thän coìn ngheìo. Trong phaûm vi cáøm nang naìy, chuïng täi chè coï giåïi thiãûu mäüt säú biãûn phaïp mang tênh täøng quaït âãø däüc giaí læu yï khi thæûc hiãûn caïc biãûn phaïp laìm saûch nguäön næåïc. 5.7.1. Laìm mãöm næåïc Nguäön næåïc åí caïc vuìng ven biãøn åí Viãût Nam thæåìng coï âäü cæïng cao, biãøu thë qua haìm læåüng caïc muäúi Canxi vaì Magiã coï trong næåïc. Næåïc cæïng cao gáy tråí ngaûi cho sæí duûng: náúu àn láu chên, càûn âoïng trong näöi, giàût aïo quáön täún nhiãöu xaì- phoìng, chãú biãún thæûc pháøm khoï khàn, Vãö màût hoïa hoüc, âäü cæïng cuía næåïc laì täøng säú âo haìm læåüng caïc ion Ca2+ vaì Mg2+ trong 1 lêt næåïc: 2 [Ca 2 ] [Mg ] Âäü cæïng toaìn pháön = (mmol/l) (5-18) 40 24 Ngoaìi ra, ta coìn phán biãût, âäü cæïng carbonate laì âäü cæïng taûm thåìi vaì âäü cæïng khäng carbonate laì âäü cæïng vénh cæíu. Theo qui âënh cuía Täø chæïc Y tãú Thãú giåïi (WHO) thç næåïc cáúp sinh hoaût phaíi coï âäü cæïng nhoí hån 5 mmol/l. Mäüt säú phæång phaïp laìm mãöm næåïc: Phæång phaïp nhiãût: khi âun næåïc âãún âäü säi 100C seî khæí toaìn bäü âäü cæïng carbonate vaì mäüt pháön nhoí âäü cæïng khäng carbonate. Khi næåïc noïng säi lãn, khê carbonic hoìa tan trong næåïc seî bë bäúc håi theo phaín æïng: - 2- 2HCO3 CO3 + H2O + CO2 (5-19) 2- Ca 2+ + CO3 CaCO3  (5-20) Ca(HCO3)2 CaCO3  + H2O + CO2 (5-21) Trong træåìng håüp naìy, do khæí âæåüc CO2 vaì giaím âäü cæïng carbonate cuía næåïc nhæng læåüng CaCO3 hoìa tan váùn coìn täön taûi trong næåïc. Âäúi våïi Magiã, quaï trçnh khæí gäöm 2 giai âoaûn: + Khi nhiãût âäü næåïc coìn tháúp, dæåïi 18 C: Mg(HCO3)2 MgCO3 + H2O + CO2 (5-22) + Khi tiãúp tuûc tàng nhiãût âäü, MgCO3 bë thuíy phán theo phaín æïng: 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 113
  55. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún MgCO3 + H2O Mg(OH)2 + CO2 (5-23) Ta coï thãø kãút håüp phæång phaïp nhiãût kãút håüp våïi duìng hoïa cháút âãø taûo bäng càûn coï kênh thæåïc låïn hån vaì thåìi gian làõng nhanh hån do âäü nhåït cuía næåïc giaím khi nhiãût âäü næåïc gia tàng. Laìm mãöm næåïc bàòng phæång phaïp nhiãût thæåìng âæåüc aïp duûng khi xæí lyï næåïc cáúp cho näöi håi trong cäng nghiãûp, khi âoï ta táûn duûng nhiãût læåüng dæ cuía näöi håi âãø laìm noïng næåïc. Phæång phaïp hoïa hoüc: Bàòng caïch duìng caïc hoïa cháút nhæ väi Ca(OH)2, natri carbonate NaCO3, suït natri hydrocite NaOH âãø gáy phaín æïng kãút håüp våïi 2+ 2+ ion Ca vaì Mg taûo thaình caïc cháút khäng tan nhæ CaCO3, MgCO3 vaì Mg(OH)2, vaì seî âæåüc loaûi træì bàòng làõng âoüng. + Våïi väi Ca(OH)2, phaín æïng xaíy ra nhæ sau: 2+ - Ca + HCO3 + Ca(OH)2 2CaCO3  + 2H2O (5-24) 2+ 2+ Mg + Ca(OH)2 Mg(OH)2  + Ca (5-25) + Våïi natri carbonate NaCO3, phaín æïng xaíy ra nhæ sau: 2+ + Ca + Na2CO3 CaCO3 + 2Na (5-26) + Våïi natri hydrocite NaOH, phaín æïng xaíy ra nhæ sau: 2+ - + Ca + HCO3 + NaOH CaCO3  + 2Na + H2O (5-27) Cáön læu yï laì læåüng natri cho pheïp trong næåïc theo Tiãu chuáøn taûm thåìi cuía Viãût Nam (QÂ säú 505 BYT/QÂ ngaìy 13/4/1992) cáön nhoí hån 200 mg/l, mäüt säú tiãu chuáøn quäúc gia khaïc buäüc læåüng natri täúi âa trong næåïc khäng qua 150 mg/l. 5.7.2. Âiãöu chènh âäü pH cuía næåïc Âiãöu chènh âäü pH cuía næåïc laì mäüt trong caïc nhiãûm vuû cuía cäng taïc xæí lyï äøn âënh næåïc (water stabilization) nhàòm giæî cho næåïc luän luän åí traûng thaïi trung tênh, ngàn ngæìa sæû giaím cháút læåüng næåïc trong quaï trçnh váûn chuyãøn, haûn chãú quaï trçnh xám thæûc hoàûc làõng càûn Canxi Carbonate (CaCO3) trong hãû thäng cáúp næåïc. Mäüt säú næåïc mang tênh àn moìn tæû nhiãn, trong säú mäüt säú næåïc khaïc taûo hiãûn tæåüng àn moìn do sæû giaím âäü pH khi thãm vaìo caïc cháút Keo tuû gäúc kim loaûi hoàûc chlorine. Mäüt säú loaûi næåïc khaïc âaî âæåüc laìm mãöm båíi quaï trçnh väi - säâa maì coï thãø thaình cháút kiãöm vaì siãu baîo hoìa våïi calcium carbonate. Âäü pH äøn âënh cuía næåïc coï thãø âæåüc xaïc âënh qua chè säú Langier (SI): SI = pH - (pK2' - pKs' + pCa + pAlk) (5-28) trong âoï: p - kyï hiãûu chè log ám. (- log); pH - âäü pH cuía næåïc cáön xæí lyï; 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 114
  56. CÁØM NANG CÁÚP NÆÅÏC NÄNG THÄN ThS. Lã Anh Tuáún K2' vaì Ks' - laì nhæîng hàòng säú thæûc nghiãûm tuìy thuäüc vaìo nhiãût âäü vaì näöng âäü ion cuía næåïc; Ca vaì Alk - chè âäü táûp trung phán tæí cuía calcium vaì âäü kiãöm. Nãúu - 0,25 + 0,25 thç næåïc seî coï sæû làõng âoüng calcium carbonate. AÏp duûng nhæîng tênh cháút trãn, âãø baío vãû âæåìng äúng vaì thiãút bë cuía hãû thäúng khoíi bë xám thæûc thç trong thåìi âáöu måïi làõp âàût, ngæåìi ta pha träün hoïa cháút sao cho SI > 0,25 nhàòm taûo ra mäüt sæû làõng âoüng calcium carbonate lãn màût trong thaình äúng nhæ mäüt låïp baío vã moíng væìa âuí, khäng cho næåïc tiãúp xuïc våïi thaình äúng hoàûc thiãút bë, nãúu låïp naìy quaï daìy cuîng khäng coï täút vç noï seî laìm giaím tiãút diãûn doìng chaíy, gáy báút låüi vãö màût thuíy læûc. Sau âoï, ngæåìi ta xæí lyï næåïc laûi sao cho SI dao âäüng trong khoaíng tæì - 0,25 âãún + 0,25, täút nháút SI = 0 bàòng caïch thay âäøi håüp lyï - tyí lãû giæîa näöng âäü HCO3 vaì CO2 âãø haûn chãú chuyãûn àn moìn cuîng nhæ làõng âoüng trong äúng. Thaình äúng dáùn næåïc Låïp calcium carbonate "baío vãû" Næåïc âaî "äøn âënh" Hçnh 5.43: Minh hoüa âæåìng äúng dáùn næåïc âaî äøn âënh 5. XÆÍ LYÏ NÆÅÏC CÁÚP NÄNG THÄN 115