Đ ÁN X LÝ N C C PỒ Ử ƯỚ Ấ GVHD: TS Đ NG VI T HÙNGẶ Ế
Ch ng 1: T NG QUÁTươ Ổ
1. T ng quan v ngu n n c dùng đ c p n cổ ề ồ ướ ể ấ ướ
1.1. N c bi nướ ể
N c bi n th ng có đ m n r t cao. Hàm l ng mu i trong n c bi n thayướ ể ườ ộ ặ ấ ượ ố ướ ể
đ i tùy theo v trí đ a lý nh : c a sông, g n hay xa b . ngoài ra trong n c bi nổ ị ị ư ử ầ ờ ướ ể
th ng có nhi u ch t l l ng, càng g n b n ng đ càng tăng, ch y u là các phiêuườ ề ấ ơ ử ầ ờ ồ ộ ủ ế
sinh đ ng th c v t.ộ ự ậ
1.2. N c m aướ ư
N c m a có th đ c xem nh n c c t t nhiên nh ng không hoàn toànướ ư ể ượ ư ướ ấ ự ư
tinh khi t b i vì n c m a có th b ô nhi m b i khí, b i, và th m chí c vi khu nế ở ướ ư ể ị ễ ở ụ ậ ả ẩ
có trong không khí. Khi r i xu ng, n c m a ti p t c b ô nhi m do ti p xúc v i cácơ ố ướ ư ế ụ ị ễ ế ớ
v t th khác nhau. H i n c g p không khí ch a nhi u oxit nit hay oxit l u huỳnhậ ể ơ ướ ặ ứ ề ơ ư
s t o nên các tr n m a axit.ẽ ạ ậ ư
H th ng thu gom n c m a dùng cho m c đích sinh ho t g m h th ng mái,ệ ố ướ ư ụ ạ ồ ệ ố
máng gom d n v b ch a. N c m a có th d tr trong các b ch a có mái che đẫ ề ể ứ ướ ư ể ự ữ ể ứ ể
dùng quanh năm.
1.3. N c m tướ ặ
Thu t ng ậ ữ n c m t ướ ặ dùng đ ch các lo i n c l u thông ho c ch a trên bể ỉ ạ ướ ư ặ ứ ề
m t l c đ a, n c ti p xúc v i không khí: n c sông, su i, ao h , kênh r ch…ặ ụ ị ướ ế ớ ướ ố ồ ạ
Vi t Nam n m trong vùng nhi t đ i gió mùa nên có l ng m a khá cao.ệ ằ ệ ớ ượ ư
L ng m a trung bình trong nhi u năm trên toàn lãnh th Vi t Nam vào kho ngượ ư ề ổ ệ ả
1.960 mm. L ng m a này, ngoài ph n b c h i (trung bình nhi u năm kho ng 953ượ ư ầ ố ơ ề ả
mm/năm – chi m kho ng 48,6%) s là ngu n cung c p cho n c ng m và hình thànhế ả ẽ ồ ấ ướ ầ
dòng ch y b m t c a các sông, su i.ả ề ặ ủ ố
Đ c tr ng c a n c m tặ ư ủ ướ ặ
Trong n c m t th ng xuyên có m t các ch t khí hòa tan, ch y u là oxy.ướ ặ ườ ặ ấ ủ ế
Oxy hòa tan trong ngu n n c có ý nghĩa quan tr ng đ i v i đ i s ng c a các th yồ ướ ọ ố ớ ờ ố ủ ủ
sinh v t.ậ
N c m t th ng ch a hàm l ng ch t l l ng đáng k v i các kích th cướ ặ ườ ứ ượ ấ ơ ử ể ớ ướ
khác nhau, m t s trong chúng có kh năng l ng t nhiên. Ch t l l ng th ng gây raộ ố ả ắ ự ấ ơ ử ườ
đ đ c c a n c sông h .ộ ụ ủ ướ ồ
SVTH: Nguy n Thanh S n 06115026ễ ơ
Thân Th T 06115038ị ứ 1
Đ ÁN X LÝ N C C PỒ Ử ƯỚ Ấ GVHD: TS Đ NG VI T HÙNGẶ Ế
Có m t các ch t h u c có ngu n g c t nhiên ngu n n c đ c hình thànhặ ấ ữ ơ ồ ố ự ở ồ ướ ượ
t th c v t và đ ng v t phân h y sau khi ch t. Các ch t h u c có trong ngu n n cừ ự ậ ộ ậ ủ ế ấ ữ ơ ồ ướ
m t còn do x các lo i n c th i ch a x lý làm cho ngu n n c b ô nhi m h u c .ặ ả ạ ướ ả ư ử ồ ướ ị ễ ữ ơ
Sinh v t n i trôi cũng th ng có trong ngu n n c m t, nh t là rong t o vàậ ổ ườ ồ ướ ặ ấ ả
đ ng v t n i.ộ ậ ổ
Ch t l ng n c m t ch u nh h ng và thay đ i theo mùa, có khi b ô nhi m n ngấ ượ ướ ặ ị ả ưở ổ ị ễ ặ
do các y u t t nhiên (m a, lũ…) và các y u t nhân t o (x n c th i sinh ho t,ế ố ự ư ế ố ạ ả ướ ả ạ
n c th i công nghi p ch a x lý vào ngu n n c, s c tràn d u trên sông…)ướ ả ệ ư ử ồ ướ ự ố ầ
1.4. N c ng mướ ầ
N c ng m đ c hình thành do n c m a th m qua các l p đ t đá trong lòngướ ầ ượ ướ ư ấ ớ ấ
đ t và đ c gi l i các t ng ch a n c bên d i b m t đ t các đ sâu khácấ ượ ữ ạ ở ầ ứ ướ ướ ề ặ ấ ở ộ
nhau. Tùy thu c vào v trí, đ sâu và áp su t mà n c ng m đ c phân lo i thành cácộ ị ộ ấ ướ ầ ượ ạ
d ng:ạ
N c ng m t ng nông:ướ ầ ầ có đ sâu t 3 đ n 10m, n m trong các t ng đ t thộ ừ ế ằ ầ ấ ổ
nh ng và th ng là n c ng m không có áp. N c ng m t ng nông th ngưỡ ườ ướ ầ ướ ầ ầ ườ
có tr l ng nh và có kh năng b nhi m b n l n b i các ch t ô nhi m tữ ượ ỏ ả ị ễ ẩ ớ ở ấ ễ ừ
trên b m t th m xu ng.ề ặ ấ ố
N c ng m t ng sâu:ướ ầ ầ ch a trong các t ng ch a n c đ sâu trên 40m.ứ ầ ứ ướ ở ộ
N c ng m t ng sâu th ng có ch t l ng t t h n, tr l ng phong phú h nướ ầ ầ ườ ấ ượ ố ơ ữ ượ ơ
và ít ch u nh h ng c a các mùa trong năm. M t s d ng n c ng m t ngị ả ưở ủ ộ ố ạ ướ ầ ầ
sâu là n c ng m có áp, có th phun lên b m t khi s d ng các gi ng khoan.ướ ầ ể ề ặ ử ụ ế
1.4.1. Các ion có th có trong n c ng mể ướ ầ
Ion canxi Ca2+
N c ng m có th ch a Caướ ầ ể ứ 2+ v i n ng đ cao. Trong đ t th ng ch aớ ồ ộ ấ ườ ứ
nhi u COề2 do quá trình trao đ i ch t c a r cây và quy trình th y phân các t p ch tổ ấ ủ ễ ủ ạ ấ
h u c d i tác đ ng c a vi sinh v t. Khí COữ ơ ướ ộ ủ ậ 2 hòa tan trong n c m a theo ph nướ ư ả
ng sau:ứ
CO2 + H2O → H2CO3
Axit y u s th m sâu xu ng đ t và hòa tan canxi cacbonat t o ra ion Caế ẽ ấ ố ấ ạ 2+
2H2CO3 + 2CaCO3 → Ca(HCO3)2 + Ca2+ + 2HCO3-
Ion magie Mg2+
SVTH: Nguy n Thanh S n 06115026ễ ơ
Thân Th T 06115038ị ứ 2
Đ ÁN X LÝ N C C PỒ Ử ƯỚ Ấ GVHD: TS Đ NG VI T HÙNGẶ Ế
Ngu n g c c a các ion Mgồ ố ủ 2+ trong n c ng m ch y u t các mu i magieướ ầ ủ ế ừ ố
silicat và CaMg(CO3)2, chúng hòa tan ch m trong n c ch a khí COậ ướ ứ 2. S có m tự ặ
Ca2+ và Mg2+ t o nên đ c ng c a n c.ạ ộ ứ ủ ướ
Ion natri Na+
S hình thành c a Naự ủ + trong n c ch y u theo ph ng trình ph n ng sau:ướ ủ ế ươ ả ứ
2NaAlSi3O3 + 10H2O → Al2Si2(OH)4 + 2Na+ + 4H4SiO3
Na+ cũng có th có ngu n g c t NaCl, Naể ồ ố ừ 2SO4 là nh ng mu i có đ hòa tanữ ố ộ
l n trong n c bi n.ớ ướ ể
Ion NH4+
Các ion NH4+ có trong n c ng m có ngu n g c t các ch t th i r n và n cướ ầ ồ ố ừ ấ ả ắ ướ
sinh ho t, n c th i công nghi p, ch t th i chăn nuôi, phân bón hóa h c và quá trìnhạ ướ ả ệ ấ ả ọ
v n đ ng c a nit .ậ ộ ủ ơ
Ion bicacbonat HCO3-
Đ c t o ra trong n c nh quá trình hòa tan đá vôi khi có m t khí COượ ạ ướ ờ ặ 2
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2HCO3-
Ion sunfat SO42-
Có ngu n g c t mu i CaSOồ ố ừ ố 4.7H2O ho c do quá trình oxy hóa FeSặ2 trong đi uề
ki n m v i s có m t c a Oệ ẩ ớ ự ặ ủ 2
2FeS2 + 2H2O + 7O2 → 2Fe2+ + 4SO42- + 4H+
Ion Clorua Cl-
Có ngu n g c t quá trình phân ly mu i NaCl ho c n c th i sinh ho t.ồ ố ừ ố ặ ướ ả ạ
Ion S tắ
S t trong n c ng m th ng t n t i d i d ng ion Feắ ướ ầ ườ ồ ạ ướ ạ 2+, k t h p v i g cế ợ ớ ố
bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi t n t i d i keo c a axit humic ho c keo silic. Cácồ ạ ướ ủ ặ
ion Fe2+ t các l p đ t đá đ c hòa tan trong n c trong đi u ki n y m khí sau:ừ ớ ấ ượ ướ ề ệ ế
4Fe(OH)3 + 8H+ → 4Fe2+ + O2 + 10H2O
Khi ti p xúc v i oxy ho c các tác nhân oxy hóa, ion Feế ớ ặ 2+ b oxy hóa thành ionị
Fe3+ và k t t a thành các bông c n Fe(OH)ế ủ ặ 3 có màu nâu đ .Vì v y, khi v a b m raỏ ậ ừ ơ
kh i gi ng, n c th ng trong và không màu, nh ng sau m t th i gian đ l ng trongỏ ế ướ ườ ư ộ ờ ể ắ
SVTH: Nguy n Thanh S n 06115026ễ ơ
Thân Th T 06115038ị ứ 3
Đ ÁN X LÝ N C C PỒ Ử ƯỚ Ấ GVHD: TS Đ NG VI T HÙNGẶ Ế
ch u và cho ti p xúc v i không khí, n c tr nên đ c d n và đáy ch u xu t hi n c nậ ế ớ ướ ở ụ ầ ậ ấ ệ ặ
l ng màu đ hung.ắ ỏ
Trong các ngu n n c m t s t th ng t n t i thành ph n c a các h p ch tồ ướ ặ ắ ườ ồ ạ ầ ủ ợ ấ
h u c . N c ng m trong các gi ng sâu có th ch a s t d ng hóa tr II c a cácữ ơ ướ ầ ế ể ứ ắ ở ạ ị ủ
h p ch t sunfat và clorua. N u trong n c t n t i đ ng th i đihyđrosunfua (Hợ ấ ế ướ ồ ạ ồ ờ 2S) và
s t thì s t o ra c n hòa tan sunfua s t FeS. Khi làm thoáng kh khí COắ ẽ ạ ặ ắ ử 2,
hyđrocacbonat s t hóa tr II s d dàng b th y phân và b oxy hóa đ t o thànhắ ị ẽ ễ ị ủ ị ể ạ
hyđroxit s t hóa tr III.ắ ị
4Fe2+ + 8HCO3- + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ + 8CO2↑
Trong quy trình x lý s t trong n c ng m, đi u quan tr ng là bi t đ c đi uử ắ ướ ầ ề ọ ế ượ ề
ki n đ chuy n s t hóa tr II thành s t hóa tr III và hyđroxit s t (II) và hydroxit s tệ ể ể ắ ị ắ ị ắ ắ
(III) đ c t o thành t tr ng thi hòa tan sang c n l ng.ượ ạ ừ ạ ặ ắ
V i hàm l ng s t cao h n 0,5 mg/l, n c có mùi tanh khó ch u, làm vàngớ ượ ắ ơ ướ ị
qu n áo khi gi t, làm h ng s n ph m c a các ngành d t may, gi y, phim nh, đầ ặ ỏ ả ẩ ủ ệ ấ ả ồ
h p. Trên dàn làm ngu i, trong các b ch a, s t hóa tr II b oxy hóa thành s t hóa trộ ộ ể ứ ắ ị ị ắ ị
III, t o thành bông c n, các c n s t k t t a có th làm t c ho c gi m kh năng v nạ ặ ặ ắ ế ủ ể ắ ặ ả ả ậ
chuy n c a các ng d n n c. Đ c bi t là có th gây n n u n c đ c dùng làmể ủ ố ẫ ướ ặ ệ ể ổ ế ướ ượ
n c c p cho các n i h i. M t s ngành công nghi p có yêu c u nghiêm ng t đ iướ ấ ồ ơ ộ ố ệ ầ ặ ố
v i hàm l ng s t nh d t, gi y, s n xu t phim nh….ớ ượ ắ ư ệ ấ ả ấ ả
N c có ch a ion s t, khi tr s pH < 7,5 là đi u ki n thu n l i đ vi khu nướ ứ ắ ị ố ề ệ ậ ợ ể ẩ
s t phát tri n trong các đ ng ng d n, t o ra c n l ng g gh bám vào thành ngắ ể ườ ố ẫ ạ ặ ắ ồ ề ố
làm gi m kh năng v n chuy n và tăng s c c n th y l c c a ng.ả ả ậ ể ứ ả ủ ự ủ ố
Ion mangan
Mangan th ng t n t i song song v i s t d ng ion hóa tr II trong n cườ ồ ạ ớ ắ ở ạ ị ướ
ng m và d ng keo h u c trong n c m t. Do v y vi c kh mangan th ng đ cầ ạ ữ ơ ướ ặ ậ ệ ử ườ ượ
ti n hành đ ng th i v i kh s t. Các ion mangan cũng đ c hòa tan trong n c tế ồ ờ ớ ử ắ ượ ướ ừ
các t ng đ t đá đi u ki n y m khí nh sauầ ấ ở ề ệ ế ư
6MnO2 + 12H+ → 6Mn2+ + 3O2 + 6H2O
Mangan II hòa tan khi b oxy hóa s chuy n d n thành mangan IV d ngị ẽ ể ầ ở ạ
hyđroxit k t t a, quá trình oxy hóa di n ra nh sau:ế ủ ễ ư
2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O → 2Mn(OH)4↓ + 4H+ + 4HCO3-
SVTH: Nguy n Thanh S n 06115026ễ ơ
Thân Th T 06115038ị ứ 4
Đ ÁN X LÝ N C C PỒ Ử ƯỚ Ấ GVHD: TS Đ NG VI T HÙNGẶ Ế
Khi n c ng m ti p xúc v i không khí trong n c xu t hi n c n hyđroxit s tướ ầ ế ớ ướ ấ ệ ặ ắ
s m h n vì s t d b oxy hóa h n mangan và ph n ng oxy hóa s t b ng oxy hòa tanớ ơ ắ ễ ị ơ ả ứ ắ ằ
trong n c x y ra tr s pH th p h n so v i mangan. Đ oxy hóa mangan tr s pHướ ả ở ị ố ấ ơ ớ ể ị ố
c n thi t > 9,5. C n mangan hóa tr cao là ch t xúc tác r t t t trong quá trình oxy hóaầ ế ặ ị ấ ấ ố
kh mangan cũng nh kh s t. C n hyđroxit mangan hóa tr IV Mn(OH)ử ư ử ắ ặ ị 4 có màu hung
đen.
Trong th c t c n và ch t l ng đ ng trong đ ng ng, trên các công trình làự ế ặ ấ ắ ọ ườ ố
do h p ch t s t và mangan t o nên, vì v y, tùy thu c vào t s c a chúng, c n có thợ ấ ắ ạ ậ ộ ỷ ố ủ ặ ể
có màu t hung đ đ n màu nâu đen. Quá trình oxy hóa di n ra ngay v i các ch t dừ ỏ ế ễ ớ ấ ễ
oxy hóa, do v y , đ oxy hóa hàm l ng mangan xu ng đ n 0,2 mg/l, pH c a n cậ ể ượ ố ế ủ ướ
ph i có giá tr x p x b ng 9.ả ị ấ ỉ ằ
K t qu th c nghi m cho th y khi pH < 8 và không có ch t xúc tác thì quáế ả ự ệ ấ ấ
trình oxy hóa mangan (II) thành (IV) di n ra r t ch m, đ pH t i t u th ng trongễ ấ ậ ộ ố ư ườ
kho ng t 8,5 đ n 9,5.ả ừ ế
V i hàm l ng t ng đ i th p, ít khi v t quá 5 mg/l. Tuy nhiên, v i hàmớ ượ ươ ố ấ ượ ớ
l ng mangan trong n c l n h n 0,1 mg/l s gây nhi u nguy h i trong vi c s d ngượ ướ ớ ơ ẽ ề ạ ệ ử ụ
gi ng nh tr ng h p n c ch a s t v i hàm l ng caoố ư ườ ợ ướ ứ ắ ớ ượ
1.4.2. Đ c tính c a n c ng mặ ủ ướ ầ
Nh ng đ c tính c b n c a n c ng m th ng th y là pH th p, hàm l ngữ ặ ơ ả ủ ướ ầ ườ ấ ấ ượ
S t, hàm l ng Mangan và hàm l ng COắ ượ ượ 2 cao. Đ khoáng hóa, đ đ c, đ màu ítộ ộ ụ ộ
ho c không thay đ i. M t s n i, n c ng m có đ c ng khá cao, đôi khi b nhi mặ ổ ộ ố ơ ướ ầ ộ ứ ị ễ
nitrat, nhi m m n, silic, asen, E.coli, Coliform….ễ ặ
1.4.3. u-nh c đi m c a vi c l a ch n n c ng m cho m c đích c pƯ ượ ể ủ ệ ự ọ ướ ầ ụ ấ
n cướ
u đi m:Ư ể
-N c ng m là m t tài nguyên th ng xuyên, ít ch u nh h ng c aướ ầ ộ ườ ị ả ưở ủ
nh ng y u t khí h u nh h n hán. Ch t l ng n c t ng đ i nữ ế ố ậ ư ạ ấ ượ ướ ươ ố ổ
đ nh, ít b bi n đ ng theo mùa nh n c m t.ị ị ế ộ ư ướ ặ
-Ch đ ng trong v n đ c p n c cho các vùng h o lánh, dân c th a vìủ ộ ấ ề ấ ướ ẻ ư ư
n c ng m có th khai thác v i nhi u công su t khác nhau. N cướ ầ ể ớ ề ấ ướ
ng m còn có th khai thác t p trung nh các nhà máy n c ng m, cácầ ể ấ ư ướ ầ
xí nghi p, ho c khai thác phân tán các h dân c . Đây chính là uệ ặ ở ộ ư ư
đi m n i b t c a n c ng m trong v n đ c p n c nông thôn.ể ổ ậ ủ ướ ầ ấ ề ấ ướ
SVTH: Nguy n Thanh S n 06115026ễ ơ
Thân Th T 06115038ị ứ 5