Bài giảng Công nghệ xử lý nước cấp: Chương 1

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:153

Thêm vào BST

Báo xấu

138
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ xử lý nước cấp: Chương 1 do TS. Trần Văn Quy biên soạn sau đây cung cấp cho các bạn những kiến thức về thành phần tính chất nước thiên nhiên, đánh giá chất lượng nguồn nước cấp cho vùng dân cư.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ xử lý nước cấp: Chương 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TS. Trần Văn Quy 1
NỘI DUNG BÀI GIẢNG Chương 1. Thành phần tính chất nước thiên nhiên, đánh giá chất lượng nguồn nước cấp cho vùng dân cư Chương 2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước, các phương pháp xử lý nước Chương 3. Quy hoạch tổng thể nhà máy nước 2
Chương 1. Thành phần tính chất nước thiên nhiên, đánh giá chất lượng nguồn nước cấp cho vùng dân cư 1.1. Đặc điểm, thành phần, tính chất nước mặt, nước ngầm dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt 1.1.1. Nước mặt: Sông hồ, biển 1.1.2. Nguồn nước ngầm 1.2. Ảnh hưởng của các chất đối với chất lượng nước, sự ô nhiễm nước. 1.2.1. Các tác nhân và thông số hoá lý gây ô nhiễm nguồn nước. 1.2.2. Các tác nhân và thông số hoá học gây ô nhiễm nguồn nước 1.2.3. Các tác nhân sinh học gây ô nhiễm nguồn nước 1.3. Các chỉ tiêu hay thông số đánh giá chất lượng nước 1.3.1. Các chỉ tiêu vật lý 1.3.2. Các thông số hoá học 1.3.3 Các chỉ tiêu vi sinh 1.4. Nồng độ giới hạn cho phép của các chất độc hại trong nguồn nước phục vụ cấp nước cho sinh hoạt. 1.5. Tự học 3
Chương 2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước, các phương pháp xử lý nước 2.1. Các nguyên tắc lựa chọn phương pháp xử lý nước 2.1.1. Các biện pháp xử lý cơ bản 2.1.2. Lựa chọn công nghệ xử lý nước 2.2. Các công nghệ xử lý nước 2.2.1. Công nghệ xử lý nước mặt 2.2.1. Công nghệ xử lý nước ngầm 4
2.3. Các phương pháp xử lý nước 2.3.1. Keo tụ 2.3.1.1. Bản chất hoá lý của quá trình keo tụ 2.3.1.2 Các phương pháp keo tụ 2.3.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình keo tụ. 2.3.1.4. Thiết bị, công trình pha chế, định lượng dung dịch, hoá chất. 2.3.1.4.1. Sơ đồ công nghệ quá trình keo tụ nước. 2.3.1.4.2. Các loại hoá chất dùng để keo tụ. 2.3.1.4.3. Pha chế dung dịch hoá chất. 2.3.1.4.4. Định lượng dung dịch hoá chất 2.3.1.5 Công trình trộn 2.3.1.5.1. Trộn thuỷ lực 2.3.1.5.2. Trộn cơ khí 2.3.1.6. Phản ứng tạo bông cặn 2.3.1.6.1. Nguyên lý chung 2.3.1.6.2. Bể phản ứng tạo bông cặn thuỷ lực 2.3.1.6.3. Bể phản ứng tạo bông cặn cơ khí. 5
2.3.2 . Lắng nước 2.3.2.1. Lắng tĩnh 2.3.2.2. Lắng trong môi trường động. 2.3.3. Lọc nước 2.3.3.1. Khái niệm chung 2.3.4. Xử lý sắt và mangan 2.3.4.1. Xử lý sắt 2.3.4.1.1. Các phương pháp xử lý sắt 2.3.4.1.2. Công nghệ khử sắt trong nước ngầm 2.3.4.2. Khử mangan trong nước ngầm 2.3.5. Khử trùng 2.3.5.1. Khử trùng bằng các chất ôxi hoá mạnh 2.3.5.2. Các phương pháp khử trùng khác. 6
2.3.6. Các phương pháp xử lý đặc biệt 2.3.6.1. Khử mùi và vị trong nước 2.3.6.2. Làm mềm nước. 2.3.7. Khử mặn và muối trong nước 2.3.8. Các phương pháp xử lý đặc biệt khác 2.3.8.1. Flo hoá nước 2.3.8.2. Khử flo trong nước 2.3.8.3. Khử sunfua và hydrosunfit trong nước 2.3.8.4. Khử axit silic hoà tan trong nước 2.3.9. Tự học 7
Chương 3. Quy hoạch tổng thể nhà máy nước 3.1. Các yêu cầu chung 3.1.1. Tầm quan trọng của công việc 3.1.2. Chọn vị trí nhà máy xử lý nước 3.2. Bố trí quy hoạch nhà máy xử lý nước 3.2.1. Các tài liệu cần có 3.2.2. Các yêu cầu khi bố trí mặt bằng nhà máy xử lý nước. 3.2.3. Các công trình phụ trợ 3.2.4. Hệ thống cấp điện và thông tin liên lạc 3.2.5. Nhà quản lý, điều hành 3.3. Nguyên tắc bố trí công trình trong trạm xử lý nước 3.4. Tự học 8
TÀI NGUYÊN NƯỚC  Khái niệm và tầm quan trọng của nước  Nước là yếu tố chủ yếu của HST, là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên Trái đất và cần thiết cho mọi hoạt động KT-XH của con người;  Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển, điều hòa các yếu tố khí hậu, đất đai và sinh vật. Nước còn đáp ứng những nhu cầu đa dạng của con người trong sinh hoạt hằng ngày, tưới tiêu cho nông nghiệp, sản xuất công nghiệp, sản xuất điện năng và tạo ra nhiều cảnh quan đẹp... 9
 Nước là tài nguyên tái tạo được, là một trong các nhân tố quyết định chất lượng MT sống của con người;  Viện sĩ Xiđorenko: ”Nước là khoáng sản quý hơn tất cả các loại khoáng sản”;  Nếu không có nước thì chắc chắn không có sự sống xuất hiện trên Trái đất, thiếu nước thì cả nền văn minh hiện nay cũng không tồn tại được  Nhà Bác học Lê Quý Đôn: ”Vạn vật không có nước không thể sống được, mọi việc không có nước không thành được…” 10
Nước trong tự nhiên – các nguồn nước thô:  Nước mưa;  Nước bề mặt bao gồm nước ở các sông, hồ, kênh, suối,…;  Nước ngầm;  Nước biển;  Nước tồn tại ở thể hơi trong không khí;  Băng;… 11
 Nước mặt: Sông, hồ, biển  Nước sông: Nước mưa, hơi nước trong không khí ngưng tụ và một phần do nước ngầm tập trung lại thành những dòng sông và suối. * Ưu: - Trữ lượng lớn - Dễ thăm dò và khai thác - Độ cứng và hàm lượng sắt nhỏ * Nhược: - Thay đổi lớn theo mùa về độ đục, lưu lượng, mức nước và nhiệt độ. - Sông có nhiều tạp chất. Hàm lượng cặn cao về mùa lũ, chứa lượng hữu cơ và vi trùng lớn, dễ bị nhiễm bẩn bởi nước thải nên giá thành xử lý cao. 12
 Nước suối: Mùa khô nước trong nhưng lưu lượng nhỏ. Mùa lũ nước lớn nhưng nước đục, có nhiều cát sỏi, mức nước lên xuống đột biến. Ứng dụng: Có thể sử dụng cấp nước cho các bản làng hoặc các đơn vị quân đội trong khu vực. Nếu muốn sử dụng cho hệ thống cấp nước qui mô lớn phải có công trình dự trữ và phòng chống phá hoại.  Nước ao hồ: Hàm lượng cặn bé nhưng độ màu các hợp chất hữu cơ và phù du rong tảo rất lớn. Thường dễ nhiễm trùng, nhiễm bẩn nếu không được bảo vệ cẩn thận.  Nước biển: Nguồn nước trong tương lai do trữ lượng cực lớn nhưng độ mặn cao. Phương pháp xử lý: + Chưng cất, bốc hơi: ít kinh tế + Cơ chế sinh học 13
 Nước ngầm Nước mưa, nước mặt và hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và thẩm thấu vào lòng đất tạo thành nước ngầm. Nước ngầm được giữ lại hoặc chuyển động trong các lỗ rỗng hay khe nứt của các tầng đất đá tạo nên tầng ngậm nước. * Ưu: Nước rất trong sạch, hàm lượng cặn nhỏ, ít vi trùng → xử lý đơn giản, giá thành rẻ. Chất lượng nước ngầm ở Việt Nam khá tốt, chỉ cần khử trùng (Thái Nguyên, Vĩnh Yên...) hoặc chỉ cần khử sắt, khử trùng (Hà Nội, Sơn Tây, Quảng Ninh, Tuyên Quang). * Nhược: Thăm dò lâu, khó khăn Thường chứa nhiều sắt, mangan và bị nhiễm mặn ở vùng ven biển → xử lý khó và phức tạp. 14
Sự phân bố tài nguyên nước toàn cầu [11] Vị trí Thể tích ( 1012 m3) Tỷ lệ (%) Vùng lục địa Hồ nước ngọt 125 0,009 Hồ nước mặn, biển nội địa 104 0,008 Sông 1,25 0,0001 Độ ẩm trong đất 67 0,005 Nước ngầm (độ sâu dưới 4000 m) 8.350 0,61 Băng ở các cực 29.200 2,14 Tổng vùng lục địa (làm tròn) (37.800) (2,8) Khí quyển (hơi nước) 13 0,001 Các đại dương 1.320.000 97,3 Tổng cộng (làm tròn) 1.360.000 100 15
PHÂN BỐ NƯỚC TRÊN TRÁI ĐẤT Đại dương Băng hà 97% 1.725% Khí quyển This image cannot currently be displayed. 0.01% Sông, hồ và biển This image cannot currently be displayed. trong lục địa Độ ẩm đất 0.141% 0.0012% Nước ngầm 0.4 – 1.7% 16
17
Chu trình nước [11] 18
 Đặc điểm các nguồn nước  Nguồn nước mưa - được sử dụng rộng rãi ở các vùng khan hiếm nước ngọt. Lượng nước mưa phân bố không đều trên bề mặt Trái đất theo thời gian và không gian  Nguồn nước mặt - Chất lượng nước mặt thay đổi nhiều từ vùng này sang vùng khác, từ mùa này sang mùa khác  Nguồn nước dưới đất - tồn tại trong các khoảng trống dưới đất, trong các khe nứt, các mao quản, thấm trong các lớp đất đá. Nước dưới đất được coi là một hệ thống phức tạp, thay đổi theo thành phần và hoạt độ của các phân tử có mặt và theo điều kiện nhiệt động học. 19
 Sự cung ứng nước trên toàn cầu  Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất (Khoảng 97% tài nguyên nước toàn cầu là nước của các đại dương - nước mặn; Một phần rất nhỏ hơi nước trong không khí, trong đất cùng với khoảng hơn 2% lượng nước chứa trong băng ở hai đầu cực là lượng nước khó có thể khai thác sử dụng; Con người chỉ có thể dựa vào lượng nước ngọt rất nhỏ có trong sông, hồ nước ngọt và túi nước ngầm để phục vụ các nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của mình, lượng nước này chỉ chiếm khoảng 0,62% tài nguyên nước toàn cầu. Tuy nhiên, nếu ta trừ phần nước bị ô nhiễm ra thì chỉ có khoảng 0,003% là nước ngọt sạch mà con người có thể sử dụng được). 20