Bài giảng Cấp thoát nước - Chương 1

Chia sẻ: đỗ Hữu Thi Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

335
lượt xem 151
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Cấp thoát nước - Chương 1: Các chi tiêu Đánh giá chất lượng nước và tiêu chuẩn chất lượng nước

Chủ đề:

Bình luận(1) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cấp thoát nước - Chương 1

tr−êng ®¹i häc x©y dùng Chương 1. C¸C CHØ TI£U §¸NH GI¸ CHÊT L¦îng n−íc CHØ TI£ GI¸ ¦îng −íc TI£ CHUÈ ¦îng −íc Vµ TI£U CHUÈN CHÊT L¦îng n−íc Tr n Công Khánh BM C p thoát nư c, Vi n Khoa h c và K thu t Môi trư ng 1 I ES E Néi dung 1. §¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc 2. Qu¸ tr×nh keo tô n−íc 3. Xö lý s¾t v mangan trong n−íc 4. Khö trïng n−íc 5. L m mÒm n−íc 6. Xö lý æn ®Þnh n−íc. 7. Mét sè qu¸ tr×nh xö lý n−íc ®Æc biÖt: khö mïi, chÊt kho¸ng, Asen, Nit¬, Flo, Clo, khö muèi… • ThÝ nghiÖm Ho¸ n−íc – Xö lý n−íc cÊp 1
C¸c néi dung tù nghiªn cøu C¸c kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ho¸ lý, ho¸ keo • Dung dÞch • N¨ng l−îng bÒ mÆt v hÖ thèng ph©n t¸n keo v th« • §éng ho¸ häc • Kü thuËt ph¶n øng ho¸ häc Ch−¬ng 1. ®¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc 1.1. §Æc ®iÓm c¸c nguån n−íc tù nhiªn. 1.2. C¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc. 1.3. Tiªu chuÈn chÊt l−îng n−íc cÊp. 2
1.1. §Æc ®iÓm c¸c nguån n−íc tù nhiªn Tæng quan vÒ chÊt l−îng n−íc thiªn nhiªn 1.1.1. Th nh phÇn v chÊt l−îng n−íc mÆt: Trong n−íc mÆt th−êng cã c¸c th nh phÇn sau: + C¸c chÊt r¾n l¬ löng, trong ®ã cã c¶ h÷u c¬ v v« c¬. + C¸c chÊt ho tan, d−íi d¹ng ion v ph©n tö, cã nguån gèc h÷u c¬ v v« c¬. + C¸c vi sinh vËt: vi khuÈn, virut, ®¬n b o, nÊm, trøng giun s¸n, ... 3
Th nh phÇn c¸c chÊt g©y nhiÔm bÈn nguån n−íc mÆt ChÊt r¾n l¬ löng C¸c chÊt keo C¸c chÊt ho tan d > 10-4mm d = 10-4...10-6 mm d < 10-6mm - §Êt sÐt - §Êt sÐt - C¸c ion K+, Na+ - C¸t - Protein - Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- - Keo Fe(OH)3 - Silicat SiO2 - PO43-... - ChÊt th¶i h÷u c¬, vi sinh - ChÊt th¶i sinh ho¹t h÷u c¬ - C¸c chÊt khÝ CO2, O2, N2, vËt - Cao ph©n tö h÷u c¬ CH4, H2S,... - T¶o - Vi khuÈn - C¸c chÊt h÷u c¬ - C¸c chÊt mïn 7 Tæng quan vÒ chÊt l−îng n−íc thiªn nhiªn Mét sè nguån g©y nhiÔm bÈn nguån n−íc mÆt: + Do c¸c chÊt th¶i cña ng−êi, ®éng vËt trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp ®−a v o nguån n−íc. + Do c¸c chÊt h÷u c¬ ph©n huû tõ ®éng vËt v c¸c chÊt th¶i trong n«ng nghiÖp. + Do c¸c lo¹i chÊt th¶i cã chøa c¸c chÊt ®éc h¹i cña c¸c c¬ së c«ng nghiÖp th¶i ra. + DÇu má v c¸c s¶n phÈm cña dÇu má trong qu¸ tr×nh khai th¸c, s¶n xuÊt chÕ biÕn v cËn chuyÓn l m « nhiÔm nÆng nguån n−íc + Do c¸c chÊt tÈy röa tæng hîp trong sinh ho¹t v trong c«ng nghiÖp th¶i ra. + C¸c chÊt phãng x¹ tõ c¸c c¬ së s¶n xuÊt v sö dông phãng x¹. + C¸c ho¸ chÊt b¶o vÖ thùc vËt ®−îc dïng trong n«ng nghiÖp. + C¸c ho¸ chÊt h÷u c¬ tæng hîp, ®−îc sö dông réng r i trong c«ng nghiÖp. + C¸c ho¸ chÊt v« c¬ nhÊt l c¸c chÊt dïng l m ph©n bãn cho n«ng nghiÖp. 4
Nguån n−íc mÆt: N−íc s«ng, hå, suèi, kªnh, m−¬ng, biÓn... - N−íc mÆt l dßng ch¶y cña n−íc m−a, tuyÕt tan, n−íc ch¶y ra tõ c¸c m¹ch lé, ... ®−îc tËp trung, tÝch l¹i th nh dßng ch¶y. Do cã l−îng m−a phong phó nªn n−íc mÆt ViÖt nam rÊt dåi d o, víi m¹ng l−íi s«ng ngßi d y ®Æc. §©y l nguån n−íc chñ lùc phôc vô cho c¸c nhu cÇu sinh ho¹t v s¶n xuÊt. - ChÊt l−îng nguån n−íc mÆt phô thuéc v o ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, thæ nh−ìng, khÝ hËu, h×nh th¸i ®Þa lý (®Þa h×nh), nh÷ng t¸c ®éng cña con ng−êi, ... Nh×n chung, n−íc mÆt th−êng bÞ nhiÔm bÈn do ®Êt bê xãi mßn, röa tr«i, c©y cá, x¸c sóc vËt thèi r÷a, do chÊt th¶i tõ sinh ho¹t, c«ng nghiÖp v n«ng nghiÖp, giao th«ng vËn t¶i, vv... - N−íc mÆt chÞu ¶nh h−ëng ®¸ng kÓ bëi thêi tiÕt: mïa m−a, nguån n−íc mÆt th−êng cã tr÷ l−îng lín h¬n nhiÒu so víi mïa kh«, chÊt l−îng n−íc còng thay ®æi lín theo c¸c mïa, g©y khã kh¨n trong viÖc khai th¸c, xö lý. ChÊt l−îng n−íc nhiÒu s«ng ngßi vïng ven biÓn cßn bÞ ¶nh h−ëng bëi thñy triÒu. - Ph¶i xö lý n−íc mÆt tr−íc khi sö dông l ®iÒu kiÖn b¾t buéc. Ph©n lo¹i c¸c nguån n−íc mÆt • Ph©n lo¹i n−íc mÆt theo nång ®é kho¸ng ho¸ (TDS, mg/l): RÊt thÊp: < 100 mg/l ThÊp: 100 - 200 mg/l Trung b×nh: 200 - 500 mg/l T−¬ng ®èi cao: 500 - 1000 mg/l Cao: > 1000 mg/l N−íc biÓn: n−íc chøa tíi 33 ®Õn 37 g/l muèi ho tan 5
Ph©n lo¹i c¸c nguån n−íc mÆt • Sù cã mÆt cña c¸c chÊt mïn (humic): N−íc Ýt ®ôc: < 350 §é ®ôc trung b×nh: 35 - 1200 §é ®ôc cao: 1200 • Møc ®é « nhiÔm vÒ mÆt vi sinh theo chØ sè Coli: ¤ nhiÔm nÆng: > 10.000 con/l (Coli-Index); ¤ nhiÔm: > 1000 con/l; ¤ nhiÔm nhÑ: > 100 con/l; ChÊp nhËn ®−îc: > 10 con/l; Tèt: < 3 con/l. Ph©n lo¹i c¸c nguån n−íc mÆt • Ng−êi ta cßn ph©n lo¹i c¸c nguån n−íc mÆt cho c¸c hÖ thèng cÊp n−íc tËp trung theo tuÇn suÊt ®¶m b¶o l−u l−îng n−íc cÊp trung b×nh th¸ng tèi thiÓu nh− sau: – + HÖ thèng cÊp n−íc lo¹i I: 95% – + HÖ thèng cÊp n−íc lo¹i II: 90% – + HÖ thèng cÊp n−íc lo¹i III: 85% 6
1.1.2. Th nh phÇn v chÊt l−îng n−íc ngÇm - N−íc ngÇm Ýt chÞu ¶nh h−ëng bëi sù t¸c ®éng cña con ng−êi. - Kh«ng cã c¸c h¹t keo hay c¸c h¹t cÆn l¬ löng. - Kh«ng chøa rong, t¶o. C¸c chØ tiªu vi sinh tèt h¬n nhiÒu trong n−íc mÆt. - Chøa nhiÒu c¸c t¹p chÊt kho¸ng ho tan. - Cã nhiÖt ®é v th nh phÇn ho¸ häc Ýt thay ®æi, n−íc kh«ng cã oxy ho tan. 1.1.2. Th nh phÇn v chÊt l−îng n−íc ngÇm B¶n chÊt ®Þa chÊt cña ®Êt cã ¶nh h−ëng lín ®Õn th nh phÇn ho¸ häc cña n−íc ngÇm. ë tÊt c¶ thêi ®iÓm, n−íc lu«n tiÕp xóc víi ®Êt trong ®ã nã cã thÓ bÞ gi÷ l¹i hoÆc l−u th«ng, nã t¹o nªn sù c©n b»ng gi÷a th nh phÇn cña ®Êt v cña n−íc. N−íc ch¶y d−íi líp ®Êt c¸t hoÆc granit l axit v Ýt muèn kho¸ng. N−íc ch¶y trong ®Êt chøa canxi l hydrocacbonat canxi. §Æc tÝnh chung vÒ th nh phÇn v tÝnh chÊt cña n−íc ngÇm l : N−íc cã ®é ®ôc thÊp, nhiÖt ®é v th nh phÇn ho¸ häc Ýt thay ®æi, n−íc kh«ng cã oxy ho tan. Tr−êng hîp c¸c líp n−íc trong m«i tr−êng khÐp kÝn chñ yÕu, l−u th«ng kiÓu cact¬, th nh phÇn cña n−íc cã thÓ thay ®æi ®ét ngét víi sù thay ®æi ®é ®ôc v « nhiÔm kh¸c nhau. Nh÷ng thay ®æi n y liªn quan tíi sù thay ®æi l−u l−îng cña líp n−íc sinh ra do n−íc m−a. Ngo i ra n−íc ngÇm th−êng cã sù thuÇn khiÕt vi khuÈn lín. 7
Sù kh¸c nhau chñ yÕu gi÷a n−íc mÆt v n−íc ngÇm ®Æc tÝnh N−íc mÆt N−íc ngÇm NhiÖt ®é Thay ®æi theo mïa T−¬ng ®èi æn ®Þnh ®é ®ôc Th−êng cao v thay ®æi theo mïa ThÊp hay hÇu nh− kh«ng cã ChÊt kho¸ng ho Thay ®æi theo chÊt l−îng ®Êt, Ýt thay ®æi, cao h¬n n−íc mÆt ë tan l−îng m−a cïng mét vïng Fe v Mn ho¸ trÞ 2 RÊt thÊp, trõ d−íi ®¸y hå Th−êng xuyªn cã KhÝ CO2 ho tan Th−êng rÊt thÊp hoÆc gÇn b»ng Th−êng xuyªn xuÊt hiÖn ë nång kh«ng ®é cao KhÝ O2 ho tan Th−êng gÇn b o ho Th−êng kh«ng tån t¹i NH4+ XuÊt hiÖn ë c¸c nguån n−íc Th−êng xuyªn cã mÆt nhiÔm bÈn SiO2 Th−êng cã ë nång ®é trung b×nh Th−êng cã nång ®é cao Nitrat Th−êng thÊp Th−êng cã ë nång ®é cao do ph©n ho¸ häc C¸c vi sinh vËt Vi trïng virut c¸c lo¹i v ta’o Vi khuÈn do s¾t g©y ra xuÊt hiÖn Mét sè lo¹i n−íc ngÇm chñ yÕu: + N−íc thæ nh−ìng (gÇn mÆt ®Êt) + N−íc ngÇm (trÇm tÝch trªn mÆt v nh÷ng líp trªn cña vá phong ho¸). + N−íc Kast¬ (§¸ v«i, ®«l«mÝt, c¸c ®¸ röa lòa kh¸c). + N−íc Actªzi (C¸c bån, ®¸ trÇm tÝch) + N−íc m¹ch (khe nøt) (c¸c ®íi khe nøt kiÕn t¹o) + N−íc má (ph¸t sinh trong qua tr×nh khai th¸c má) 8
Ph©n lo¹i c¸c lo¹i n−íc ngÇm • Theo h m l−îng c¸c chÊt kho¸ng (Tæng ®é kho¸ng ho¸ TDS) Siªu nh¹t < 0,2 g/l hay < 0,02% Nh¹t 0,2 - 1 g/l hay 0,02 - 0,1% Lî 1 -3 g/l hay 0,1 - 0,3% H¬i mÆn 3 - 10 g/l hay 0,3 - 1% MÆn 10 - 35 g/l hay 1,0 - 3,5% Muèi > 35 g/l hay > 3,5% Ph©n lo¹i c¸c lo¹i n−íc ngÇm • Theo ®é pH KiÒm pH = 11 - 14 KiÒm nhÑ 8 - 10 Trung tÝnh 7 Axit nhÑ 4-6 Axit 1-3 9
Ph©n lo¹i c¸c lo¹i n−íc ngÇm • Theo ®é cøng to n phÇn (mg®l/l): 6 lo¹i : Ctp = 0 ÷ 40 dH - n−íc rÊt mÒm (0 - 1,5 mg®l/l) Ctp = 4 - 80 dH - n−íc mÒm (2,5 - 3 mg®l/l) Ctp = 8 -120 dH - n−íc cã ®é cøng trung b×nh (3 - 4,5 mg®l/l ) Ctp = 12 -180 dH - n−íc t−¬ng ®èi cøng (4,5 - 6 mg®l/l) Ctp = 18 -300 dH - n−íc cøng (6 - 10 mg®l/l) Ctp > 300 dH - n−íc rÊt cøng (>10 mg®l/l) 1.1.3. N−íc m−a • N−íc m−a: cã chÊt l−îng tèt, b o ho CO2. Tuy nhiªn, n−íc m−a sÏ ho tan c¸c chÊt v« c¬ v h÷u c¬ kh¸c nhau trong kh«ng khÝ v trong qu¸ tr×nh thÊm qua ®Êt. Nguån n−íc m−a ®−îc sö dông kh«ng nhiÒu l¾m, chØ giíi h¹n trong c¸c tr−ênghîp khã kh¨n vÒ n−íc. • ChÊt l−îng phô thuéc c−êng ®é/l−îng m−a, tÇn suÊt m−a, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt thuû v¨n, thæ nh−ìng l−u vùc, ph−¬ng ph¸p thu gom v l−u tr÷, c¸c ®iÒu kiÖn kÌm theo trong qu¸ tr×nh m−a, ... 10
1.1.3. N−íc m−a • Do r¬i tõ trªn cao xuèng, röa v cuèn theo nhiÒu t¹p chÊt trong kh«ng khÝ, n−íc m−a th−êng cã cÊu t¹o hãa häc v vi sinh phøc t¹p v th−êng kh«ng s¹ch nh− ng−êi ta vÉn quan niÖm. N−íc m−a cã thÓ bÞ nhiÔm c¸c chÊt bÈn tõ bôi - khÝ th¶i c«ng nghiÖp, nh÷ng s¶n phÈm ch¸y - phun tr o cña nói löa, s¶n phÈm cña tia sÐt, sÊm, giã cuèn, c¸c bôi phãng x¹, ... cho ®Õn c¸c chÊt bÈn tõ bÒ mÆt diÖn tÝch thu høng v m¸ng dÉn: bôi bÆm, l¸ c©y môc, ph©n chim chãc, c«n trïng, rªu mèc, vv...Th−êng th× n−íc m−a ®ît ®Çu bÈn h¬n n−íc m−a ®ît sau. • Trong n−íc m−a, h m l−îng Flo, Iot t−¬ng ®èi thÊp so víi tiªu chuÈn chÊt l−îng n−íc dïng cho nhu cÇu sinh ho¹t, v× vËy cÇn l−u ý kiÓm tra khi sö dông v bæ sung nh÷ng chÊt trªn v o n−íc cÊp cho ¨n uèng nÕu cÇn. • ViÖt Nam: L−îng m−a trung b×nh h ng n¨m kho¶ng 1500 - 2500 mm, thuéc lo¹i cao trªn thÕ giíi. L−îng m−a tËp trung chñ yÕu v o mïa m−a (85 - 95% tæng l−îng m−a). Cã sù ph©n bè rÊt kh¸c nhau vÒ l−îng m−a ë c¸c vïng. ®¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc • §¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc: theo c¸c chØ tiªu vËt lý (nhiÖt ®é, h m l−îng cÆn l¬ löng, ®é m u, mïi, vÞ, ...), ho¸ häc (pH, ®é cøng, ®é kiÒm, ®é oxi ho¸, h m l−îng s¾t, ...), sinh häc (c¸c thuû sinh vËt) v vi sinh (tæng sè l−îng vi khuÈn, chØ sè Coli,...). 11
1.2. Mét sè tÝnh chÊt vËt lý cña n−íc Cã ¶nh h−ëng quan träng ®Õn lùa chän c«ng nghÖ v hiÖu qu¶ xö lý n−íc ! • N−íc tinh khiÕt: chÊt láng trong suèt, kh«ng mÇu, kh«ng mïi, kh«ng vÞ. • 1ml n−íc s¹ch (tinh khiÕt) = 1 g. • NhiÖt ®é ®ãng b¨ng: 0,000C; NhiÖt ®é s«i : 100,000C (ë ¸p suÊt 760 mm Hg). • N−íc bay h¬i (tuú theo ¸p suÊt khÝ quyÓn, ®é Èm k.khÝ, vËn tèc giã, diÖn tÝch mÆt tho¸ng, vv… • N−íc ®ãng b¨ng 1.2. Mét sè tÝnh chÊt vËt lý cña n−íc • §é nhít ®éng häc cña n−íc: • l ®¹i l−îng biÓu thÞ ®é trë bªn trong hay lùc ma s¸t sinh ra trong qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn. t0 t¨ng-> ®é nhít gi¶m • NhiÖt ®é cña n−íc. – l ®¹i l−îng phô thuéc v o ®iÒu kiÖn m«i tr−êng v khÝ hËu 12
1.2. Mét sè tÝnh chÊt vËt lý cña n−íc • N−íc cã nhiÖt dung lín (heat capacity) • §é dÉn ®iÖn (ë 180C) : 4,3.10-8 (1/ς.cm) • §é dÉn ®iÖn rÊt thÊp + NhiÖt dung lín -> Sö dông n−íc l m chÊt dÉn nhiÖt. • N−íc ®ãng vai ®iÒu ho nhiÖt ®é trªn tr¸i ®Êt (mïa ®«ng chËm mÊt nhiÖt v nguéi ®i chËm, mïa hÌ nãng lªn chËm). TÝnh dÞ th−êng cña n−íc • Khi t¨ng tõ 0 -> 40C, thÓ tÝch n−íc kh«ng t¨ng m l¹i gi¶m. • Tû träng max: kh«ng ph¶i ë 00C m l ë 40C (chÝnh x¸c l 3,980C): • Khi ®ãng b¨ng -> thÓ tÝch t¨ng, tû träng gi¶m (kh¸c c¸c chÊt kh¸c) • to ®ãng b¨ng cña n−íc ↓ khi P ↑ (chø kh«ng t¨ng nh− c¸c chÊt kh¸c): • NhiÖt dung riªng cña n−íc rÊt lín so víi c¸c chÊt kh¸c • H»ng sè ®iÖn m«i cña n−íc lín -> cã kh¶ n¨ng ho tan cao 13
Søc c¨ng mÆt ngo i cña n−íc • Søc c¨ng mÆt ngo i cña n−íc l kh¶ n¨ng cña c¸c ph©n tö n»m ngo i biªn dÝnh b¸m, kÐo v tù nÐn -> t¹o nªn 1 líp m ng c¨ng trªn bÒ mÆt. §Ó ph¸ vì m ng c¨ng ®ã, cÇn t¸c ph¸ dông 1 lùc nhÊt ®Þnh. Þnh. • Søc c¨ng mÆt ngo i cña n−íc lín nhÊt trong c¸c chÊt láng −íc – Ch× láng > n−íc > x¨ng > axeton > r−îu > c.láng kh¸c 500.10-5 N/cm 29.10-5N/cm 22.10-5N/cm 72.10-5N/cm 24.10-5N/cm • Cã søc c¨ng mÆt ngo i cao ®é dÝnh −ít (dÝnh b¸m) cao -> mao dÉn §é ®ôc (Nephelometric Turbidity Unit - NTU) §é trong (cm): §Üa Secchi 14
§é m u • Do c¸c hîp chÊt ho tan hay keo, thùc vËt g©y ra. • X¸c ®Þnh theo thang m u tiªu chuÈn. – Thang m u Cobalt Bicromat: 1 lÝt n−íc chøa 0,175 g K2Cr2O7 v 4 g CoSO4 lÊy b»ng 1000 ®é chuÈn. – Thang m u Platin - Cobalt: ®©y l m u cña dung dÞch chøa 2,49 gam K2PtCl6 v 2,08 g CoCl2 trong 1 lÝt n−íc, lÊy b»ng 1000 ®é) Mïi cña n−íc * H2S : mïi thèi r÷a * Fe : mïi tanh * Thùc vËt thèi r÷a : mïi bïn, mèc X¸c ®Þnh: dùa v o kh¶ n¨ng nhËn biÕt ®−îc mïi sau khi trén lÉn mÉu víi n−íc s¹ch hay kh«ng khÝ s¹ch (kh«ng mïi) -> pha lo ng tíi møc ®é nhËn biÕt ®−îc. §o b»ng ppmV (ppm by Volume) hay thang ®iÓm (5 ®iÓm: 0 -> 5) hay ph©n lo¹i (th¬m, mïi c¸, mïi ...) 15
VÞ cña n−íc • C¸c muèi ho tan trong n−íc g©y nªn nh÷ng vÞ kh¸c nhau cña n−íc nh− mÆn, ®¾ng, ngät, chua, ch¸t, …, l m gi¶m chÊt l−îng n−íc. • Ng−ìng nhËn biÕt vÞ theo nång ®é c¸c muèi trong n−íc (mg/l): – NaCl: 165 FeCl2: 0,35 – FeSO4:1,6 CaCl2: 470 – MgSO4: 250 NaHCO3: 450 – MgCl2: 135 CaSO4: 70 – MnCl2: 1,8 MnSO4: 15,7 H m l−îng chÊt r¾n trong n−íc (mg/l) • H m l−îng chÊt r¾n trong n−íc:gåm cã chÊt r¾n v« c¬, chÊt r¾n h÷u c¬. • Tæng h m l−îng cÆn TS (Total Solids), • Tæng h m l−îng cÆn l¬ löng TSS (Total Suspended Solids) (chØ tiªu vËt lý) • Tæng chÊt r¾n ho tan TDS (Total Dissolved Solids). • (chØ tiªu ho¸ häc) TS = TDS + TSS 16
H m l−îng cÆn l¬ löng (mg/l) • T¹o bëi hÖ t¸n s¾c th«, gåm c¸c chÊt huyÒn phï (chiÕm th nh phÇn chñ yÕu) v nhò t−¬ng trong n−íc. Chóng th−êng cã nhiÒu trong nguån n−íc mÆt. HuyÒn phï ®−îc t¹o ra bëi c¸c hîp chÊt v« c¬ (oxit kim lo¹i, kho¸ng sÐt, ...) v c¸c thñy sinh vËt (vi khuÈn, t¶o,...). §é lín thuû lùc, Thêi gian l¾ng qua C¸c chÊt l¬ löng KÝch th−íc, mm mm/s chiÒu s©u 1 m C¸c phÇn tö keo 2.10-4 ÷ 1.10-6 7.10-6 4 n¨m SÐt mÞn 1.10-3 ÷ 5.10-4 7.10 ÷ 17.10-5 0,5 - 2 th¸ng SÐt 24.10-4 5.10-3 2 ng® Bïn 5.10-2 ÷ 27.10-3 1,7 - 0,5 10 - 30 min H¹t c¸t mÞn 0,1 7 2,5 min võa 0,5 50 20 s lín 1,0 100 10 s • C¸c h¹t r¾n cã kÝch th−íc nhá d−íi 0,1µm ®−îc gäi l huyÒn phï keo; phï keo • tõ 0,1 - 5µm l huyÒn phï m¶nh; phï nh • tõ 5 - 1000µm (1mm) l huyÒn phï mÞn; phï mÞn • lín h¬n 1mm l c¸c huyÒn phï th«. phï th« • C¸c kho¸ng sÐt, c¸c oxit kim lo¹i, c¸c c¸cbon¸t, còng nh− c¸c axit humic, c¸c protein cã khèi l−îng ph©n tö lín v c¸c vi rót t¹o ra c¸c lo¹i huyÒn phï ë tr¹ng th¸i ph©n t¸n keo. Chóng cã thÓ ®−îc lo¹i bá ra khái n−íc b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p keo tô/®«ng tô - l¾ng, läc hay vi läc, siªu läc, ... 17
• Sù cã mÆt cña c¸c h¹t l¬ löng/huyÒn phï g©y ra sù c¶n trë ¸nh s¸ng truyÒn qua líp n−íc do hiÖu øng khuyÕch t¸n Tyndall v t¹o ra ®é ®ôc cña n−íc. • X¸c ®Þnh h m l−îng cÆn l¬ löng: läc, sau ®ã sÊy ë 1050C v c©n. • SÊy v nung tiÕp l−îng cÆn cßn l¹i ë 5500C: x¸c ®Þnh ®−îc h m l−îng cÆn bay h¬i (c¸c hîp chÊt h÷u c¬) v tro (c¸c chÊt d¹ng v« c¬). • H m l−îng cÆn cña n−íc ngÇm th−êng nhá (30 ÷ 50 mg/l), chñ yÕu do c¸t mÞn cã trong n−íc g©y ra. • H m l−îng cÆn cña n−íc s«ng dao ®éng rÊt lín (20 ÷ 5.000 mg/l), cã khi lªn tíi 30.000 mg/l. • Cïng mét nguån n−íc, h m l−îng cÆn dao ®éng theo mïa, mïa kh« nhá, mïa lò lín. • CÆn cã trong n−íc s«ng l do c¸c h¹t c¸t, sÐt, bïn bÞ dßng n−íc xãi röa mang theo v c¸c chÊt h÷u c¬ nguån gèc ®éng, thùc vËt môc n¸t ho tan trong n−íc. • H m l−îng cÆn l mét trong nh÷ng chØ tiªu c¬ b¶n ®Ó lùa chän biÖn ph¸p xö lý ®èi víi c¸c nguån n−íc mÆt. H m l−îng cÆn cña n−íc nguån c ng cao th× viÖc xö lý c ng phøc t¹p v tèn kÐm. • TÝnh phãng x¹: l do sù ph©n huû c¸c chÊt phãng x¹ cã trong n−íc t¹o nªn. 18
1.3. Mét sè chØ tiªu ho¸ häc cña n−íc. 1.3.1. §é pH: §Æc tr−ng cho tÝnh kiÒm hoÆc tÝnh axit cña n−íc. • pH = 7 - N−íc trung tÝnh – pH 7 - tÝnh kiÒm – N−íc sinh ho¹t: pH =6,5 - 8,5 – pH ¶nh h−ëng ®Õn hiÖu suÊt qu¸ tr×nh keo −ëng hiÖ qu¸ tr× tô, khö s¾t, l m mÒm n−íc, khö trïng ... ! tô, khö −íc khö trï • N−íc l chÊt ®iÖn ly yÕu, ph©n ly: H2O H+ +OH- [ H + ].[OH − ] K= H 2O K: tÝch c¸c ion cña n−íc. NÕu t0 =const -> K = const ë nhiÖt ®é x¸c ®Þnh: [H+].[OH-] = K=const T0 = 250C -> K=1.10-14 g.ion/l. pH = - lg [H+] pH x¸c ®Þnh nång ®é ion [H+] cã trong n−íc 19
1.3. Mét sè chØ tiªu ho¸ häc cña n−íc (tiÕp) 1.3.2. C¸c liªn kÕt cña Axit C¸cbonÝc trong n−íc. CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- ↔ 2H+ + CO32- (1) (PT c©n b»ng ®éng cña hÖ C¸cbonic trong n−íc) • H m l−îng c¸c th nh phÇn cña H2CO3 gåm: HCO3-, CO32-, CO2 ë cïng mét nhiÖt ®é phô thuéc v o gi¸ trÞ pH f HCO3 [ HCO3− ]. f H [ H + ] H 2CO3 ⇔ HCO3 + H − + K1 = [ H 2 CO3 ] − HCO 3 ⇔ CO32 − + H + f CO2 .[CO32− ] f H [ H + ] K2 = f HCO3 [ HCO3− ] H 2 CO3 ⇔ CO3 − + 2 H + 2 f CO3 [CO32 − ]. f H [ H + ]2 ⇒ K = K1.K 2 = [ H 2CO3 ] • Víi to = const -> K 1 , K 2 , K = const 20