TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TÂY
KHOA KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ
Nguyễn Hữu Thành
BÀI GIẢNG
HÓA NƯỚC VI SINH
(TÀI LIỆU NỘI BỘ, TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC, NGÀNH: KỸ THUẬT CẤP THÓAT NƯỚC)
Vĩnh Long, 2023
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TÂY
KHOA KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ
Nguyễn Hữu Thành
BÀI GIẢNG
HÓA NƯỚC VI SINH
(TÀI LIỆU NỘI BỘ, TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC, NGÀNH: KỸ THUẬT CẤP THÓAT NƯỚC)
SỐ TÍN CHỈ:02 (LÝ THUYẾT: 02, THỰC HÀNH: 0)
Vĩnh Long, 2023
i
LỜI NÓI ĐẦU
Bài giảng “Hóa nước vi sinh” là tài liệu được biên soạn để phục vụ cho việc
giảng dạy, học tập của giảng viên và sinh viên ngành Kỹ thuật Cấp thóat nước. Tài liệu
cung cấp những kiến thức cơ sở về hai lĩnh vực: Hóa học nước và Vi sinh vật trong
nước. Bài giảng được biên soạn theo đề cương học phần “Hóa nước vi sinh” ở bậc đại
học ngành Kỹ thuật Cấp thoát nước đã được Hội đồng Khoa học và Đào tạo Trường
Đại học Xây dựng Miền Tây thông qua. Bài giảng gồm 2 phần:
Phần I - Hóa học nước: Gồm 9 chương, trình bày các kiến thức cơ sở về đặc
điểm, thành phần, tính chất của nước và dung dịch; các quá trình hóa học trong xử lý
nước như: keo tụ cặn trong nước thiên nhiên; quá trình khử sắt và mangan; quá trình
khử trùng, quá trình xử lý ổn định nước; quá trình làm mềm nước và các quá trình xử
lý khác.
Phần II - Vi sinh vật trong nước: Gồm 7 chương, trình bày kiến thức cơ sở về
đặc tính sinh lý, hình thái, quá trình chuyển hóa vật chất của vi sinh vật nước; các quá
trình vi sinh trong các công trình xử lý nước cấp và nước thải.
Bài giảng không những phục vụ cho việc giảng dạy, học tập học phần “Hóa
nước vi sinh” mà còn là tài liệu tham khảo cho các chuyên ngành gần. Mặc dù đã hết
sức cố gắng, song do được biên soạn lần đầu, bài giảng không tránh khỏi những thiếu
sót. Kính mong các đồng nghiệp và bạn đọc đóng góp ý kiến để bài giảng được hoàn
thiện hơn.
Trân trọng
Tác giả
ii
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................... i
MỤC LỤC .............................................................................................................. ii
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... viii
PHẦN I - HÓA HỌC NƯỚC .................................................................................. 1
NƯỚC VÀ DUNG DỊCH ....................................................................... 1
Chương 1
1.1. Nước .............................................................................................................. 1
1.2. Dung dịch ....................................................................................................... 3
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1: ....................................................................... 6
DUNG DỊCH KEO ................................................................................. 7
Chương 2
2.1. Đại cương về dung dịch keo ........................................................................... 7
2.2. Cấu tạo hạt keo ............................................................................................... 7
2.3. Tính chất của hệ keo ....................................................................................... 8
2.4. Keo ưa lỏng và keo kỵ lỏng ............................................................................ 9
2.5. Sự hấp phụ ................................................................................................... 10
2.6. Các hệ phân tán trong môi trường phân tán lỏng .......................................... 11
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2: ..................................................................... 13
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THIÊN NHIÊN ......... 14
Chương 3
3.1. Nguồn nước và phân loại nguồn nước .......................................................... 14
3.2. Thành phần và tính chất của nước thiên nhiên .............................................. 14
3.3. Yêu cầu đối với chất lượng nước .................................................................. 21
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3 ...................................................................... 22
KEO TỤ CẶN TRONG NƯỚC THIÊN NHIÊN .................................. 23
Chương 4
4.1. Quá trình keo tụ............................................................................................ 23
4.2. Các phương pháp keo tụ ............................................................................... 23
4.3. Động học quá trình keo tụ ............................................................................ 26
4.4. Tăng cường quá trình keo tụ ......................................................................... 27
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4: ..................................................................... 28
QUÁ TRÌNH KHỬ SẮT VÀ MANGAN ............................................. 29
Chương 5
5.1. Quá trình khử sắt .......................................................................................... 29
iii
5.2. Quá trình khử mangan .................................................................................. 31
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5: ..................................................................... 33
QUÁ TRÌNH KHỬ TRÙNG ................................................................. 34
Chương 6
6.1. Khái niệm ..................................................................................................... 34
6.2. Quá trình khử trùng bằng clo ........................................................................ 34
6.3. Quá trình khử trùng bằng ôzôn...................................................................... 40
6.4. Quá trình khử trùng bằng ion bạc .................................................................. 41
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 6: ..................................................................... 42
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ ỔN ĐỊNH NƯỚC .............................................. 43
Chương 7
7.1. Độ ổn định của nước ..................................................................................... 43
7.2. Xử lý ngăn ngừa sự lắng đọng ...................................................................... 45
7.3. Xử lý ngăn ngừa sự xâm thực ....................................................................... 45
7.4. Phương pháp chống ăn mòn và đóng cặn bên trong đường ống dẫn nước ..... 46
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 7: ..................................................................... 49
QUÁ TRÌNH LÀM MỀM NƯỚC ......................................................... 50
Chương 8
8.1. Các khái niệm ............................................................................................... 50
8.2. Quá trình làm mềm nước bằng phương pháp hóa học ................................... 51
8.3. Quá trình làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt ........................................ 54
8.4. Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion ............................................ 55
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 8: ..................................................................... 56
CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÁC ....................................................... 57
Chương 9
9.1. Quá trình khử amôni ..................................................................................... 57
9.2. Quá trình khử arsen ....................................................................................... 59
9.3. Quá trình khử fluor và fluor hóa nước ........................................................... 61
9.4. Quá trình khử các chất khí ............................................................................ 63
9.5. Quá trình khử silic ........................................................................................ 64
9.6. Quá trình làm ngọt nước ............................................................................... 65
9.7. Khử các chất phóng xạ .................................................................................. 67
9.8. Khử mùi và vị của nước ................................................................................ 68
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 9: ..................................................................... 68
PHẦN II - VI SINH VẬT HỌC NƯỚC ................................................................. 69
CHƯƠNG MỞ ĐẦU ........................................................................... 69
Chương 10