Giáo trình Cấp thoát nước cơ bản (Nghề: Cấp thoát nước) - CĐ Cơ Giới Ninh Bình

Chia sẻ: Calliope09 Calliope09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Cấp thoát nước cơ bản cung cấp cho người học các kiến thức: Nguồn nước và công trình thu nước; Tính chất, yêu cầu chất lượng nước cấp; Hoá chất dùng để xử lý nước, thiết bị pha chế định lượng hóa chất; Khái niệm chung về hệ thống cấp nước; Khái niệm chung về hệ thống thoát nước. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Cấp thoát nước cơ bản (Nghề: Cấp thoát nước) - CĐ Cơ Giới Ninh Bình

1 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MÔ HỌC 12: CẤP THOÁT NƯỚC CƠ BẢN NGHỀ CẤP THOÁT NƯỚC TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ninh Bình, năm 2018
2 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
3 LỜI NÓI ĐẦU Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa nhằm đưa Việt Nam cơ bản trở thành nước công nghiệp vào năm 2020. Trong cuộc cách mạng to lớn đó, công tác đào tạo nguồn nhân lực luôn giữ vai trò quan trọng. “Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại; nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội. Xây dựng đội ngũ công nhân đủ về số lượng, đáp ứng về yêu cầu chất lượng”. Trong chiến lược phát triển dạy nghề đến năm 2020. Mô – học Cấp thoát nước cơ bản là mô – học chuyên môn nghề trong chương trình trung cấp nghề Cấp thoát nước. Tài liệu này để làm tài liệu tham khảo hữu ích cho các học sinh, sinh viên học nghề cấp thoát nước và đông đảo bạn đọc quan tâm đến vấn đề dạy nghề. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các cơ quan chức năng, các trường đại học, cao đẳng, doanh nghiệp, các nhà khoa học, các chuyên gia đầu ngành đã tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến, tham gia xây dựng cuốn giáo trình này. Đây là lần đầu tiên chúng tôi biên soạn cuốn giáo trình này, mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, bất cập. Chúng tôi mong nhận được các ý kiến đóng góp của bạn đọc để từng bước hoàn thiện tài liệu này trong các lần tái bản sau. Ninh Bình, Ngày tháng năm 2018 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên NGUYỄN THẾ SƠN 2. NGUYỄN THỊ MÂY
4 Mục lục Contents GIÁO TRÌNH ............................................................................................................................ 1 MÔ HỌC 12: CẤP THOÁT NƯỚC CƠ BẢN .......................................................................... 1 NGHỀ CẤP THOÁT NƯỚC ..................................................................................................... 1 TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP ........................................................................................................ 1 LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................................... 3 CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC ................................................................................................. 6 Chương 1: Nguồn nước và công trình thu nước ........................................................................ 8 1. Nguồn cung cấp nước ........................................................................................................ 8 2. Công trình thu nước ngầm ................................................................................................. 8 3. Công trình thu nước mặt .................................................................................................. 10 Chương 2: Tính chất, yêu cầu chất lượng nước cấp ................................................................ 12 1. Tính chất nước thiên nhiên .............................................................................................. 12 1.1. Tính chất lý học 12 1.2. Tính chất hoá học 13 1.3. Tính chất vi sinh vật 16 2. Yêu cầu chất lượng nước cấp ........................................................................................... 17 2.1. Tiêu chuẩn chất lượng nước thô dùng cho nguồn nước cấp 17 2.2.1. Nước sạch dùng cho ăn uống và công nghiệp thực phẩm 20 2.2.2. Nước sạch dùng cho làm lạnh, công nghiệp 23 Chương 3: Hoá chất dùng để xử lý nước và các thiết bị pha chế định lượng .......................... 25 1. Hoá chất dùng để xử lý nước ........................................................................................... 25 2. Các thiết bị pha chế định lượng hoá chất ......................................................................... 26 Chương 4: Khái niệm chung về hệ thống cấp nước ................................................................. 27 1. Khái niệm chung .............................................................................................................. 27 1.1. Nhiệm vụ của hệ thống cấp nước 27 1.2. Phân loại hệ thống cấp nước 28 2. Sơ đồ hệ thống cấp nước .................................................................................................. 29 2.1. Trạm bơm cấp I và công trình thu nước 29 2.2. Công trình xử lý nước cấp 34 2.3. Đài nước (két nước) 36 2.4. Đường ống dẫn nước chính 37 3. Cấu tạo hệ thống cấp nước ............................................................................................... 46 3.1. Đường ống và phụ kiện 46
5 3.2. Thiết bị cấp nước 48 Chương 5: Khái niệm chung về hệ thống thoát nước ............................................................... 56 1. Thành phần, tính chất của nước thải ................................................................................. 56 1.1. Tính chất lý, hoá, vi sinh vật và sinh vật của nước 56 1.2. Các chất không tan, keo và tan trong nước thải 57 1.3. Mức độ ô nhiễm và nồng độ giới hạn cho phép 57 2. Nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo hệ thống thoát nước ........................................................... 59 2.1. Nhiệm vụ của hệ thống thoát nước 59 2.2. Phân loại 59 3. Cấu tạo hệ thống thoát nước ............................................................................................. 62 3.1 Giếng thăm trên mạng lưới thoát nước 62 3.2. Ống thoát qua các công trình và chướng ngại vật 63 3.3. Cấu tạo của hệ thống thoát nước trong nhà, công trình 64 3.4. Các thiết bị thu nước thải 66 3.5. Các thiết bị kiểm tra, thông rửa 78 3.6. Máy bơm, trạm bơm 79 4. Các công trình của hệ thống thoát nước ........................................................................... 81 4.1. Bể tự hoại 81 4.2. Bãi lọc ngầm 82 4.3. Giếng lọc 82 4.4. Công trình sử lý nước thải 83
6 CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Cấp, thoát nước cơ bản Mã môn học: MH 12 Thời gian thực hiện môn học: 60 giờ; (Lý thuyết: 56giờ; Thực hành, bài tập: 0 giờ; Kiểm tra: 4 giờ) I. Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: Môn học được giảng dạy song song với nhóm môn học kỹ thuật cơ sở trong trong chương trình đào tạo nghề Cấp thoát nước, trước khi giảng dạy các mô đun chuyên môn; - Tính chất: Là môn học chuyên môn trong chương trình đào tạo trung cấp cấp thoát nước. II. Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: + Trình bày được sơ đồ dây chuyền, các hoá chất xử lý nước cấp và mô tả được các thiết bị pha chế định lượng khi xử lý nước; + Trình bày được khái niệm chung về hệ thống cấp nước sạch, thoát nước thải. - Về kỹ năng: + Phân tích được tính chất, yêu cầu chất lượng nước cấp; + Phân loại được các nguồn nước cấp, các công trình thu nước ngầm, nước mặt; - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tổ chức, thực hiện ®-îc các nhiệm vụ và chịu trách nhiệm đối với kết quả công việc của mình; III. Nội dung môn học 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) Thực Số hành, Thí Tên chương, mục Tổng TT Lý nghiệm, Kiểm số thuyết thảo luận tra bài tập 1 Chương 1: Nguồn nước và công trình 8 8 thu nước
7 1. Nguồn cung cấp nước 2 2. Công trình thu nước ngầm 3 3. Công trình thu nước mặt 3 Chương 2: Tính chất, yêu cầu chất 11 9 2 lượng nước cấp 2 1.Tính chất nước thiên nhiên 3 2.Yêu cầu chất lượng nước 3 3.Sơ đồ dây chuyền xử lý nước cấp 3 Chương 3: Hoá chất dùng để xử lý 8 7 nước, thiết bị pha chế định lượng hóa chất 3 1.Hoá chất dùng để xử lý nước 5 2.Các thiết bị pha chế định lượng hoá chất 2 Chương 4: Khái niệm chung về hệ 18 16 2 thống cấp nước 4 1.Nhiệm vụ, phân loại 2 2.Sơ đồ hệ thống cấp nước 7 3.Cấu tạo hệ thống cấp nước 7 Chương 5: Khái niệm chung về hệ 15 15 thống thoát nước 1.Thành phần, tính chất của nước thải 3 5 2.Nhiệm vụ, phân loại hệ thống thoát 3 nước 3.Cấu tạo hệ thống thoát nước 5 4.Các công trình của hệ thống thoát 4 nước Cộng 60 56 4 2. Nội dung chi tiết:
8 Chương 1: Nguồn nước và công trình thu nước Mục tiêu: - Trình bày được đặc điểm, nhiệm vụ của các công trình thu nước ngầm, nước mặt; - Phân loại được các nguồn nước; - Rèn luyện tính cẩn thận, chủ động và sáng tạo. Nội dung chương: 1. Nguồn cung cấp nước 1.1. Nguồn nước ngầm - Nước ngầm không áp: Là nước ngâm mạch nông, ở độ sâu 3-10m. Loại này thường bị nhiễm Bẩn nhiều, trữ lượng nước ít và chịu ảnh hưởng trực tiếp của thời tiết... - Nước ngầm có áp: Là nước ngầm mạch sâu trên 20m chất lượng nước tốt hơn, trụ lượng nước tương đối phong phú. Có hàm lượng cặn nhỏ, ít vi trùng. 1.2. Nguồn nước mặt - Nước sông: Là loại nước mặt chủ yếu. Có lưu lượng lớn, dễ khai thác, độ cứng và hàm lượng sắt nhỏ. Tuy nhiên có hàm lượng cặn cao. Độ nhiễm bẩn và vi trùng cao. Nước sông có sự thay đổi lớn theo mùa về độ đục, lưu lượng, mực nước và nhiệt độ - Nước suối: Mùa khô lưu lượng nhỏ, mùa lũ lưu lượng lớn nước đục, có nhiều cát sỏi, mực nước lên xuống đột biến. - Nước hồ, đầm: Nước thường có độ màu cao do ảnh hưởng của rong rêu và các thủy sinh vật, nó thường bị nhiễm bẩn. 1.3. Nguồn nước mưa Nước mưa trương đối trong sạch, tuy nhiên nó cũng bị nhiễm bẩn do rơi qua không khí, mái nhà... nên mang theo bụi bẩn và các chất bẩn khác. Nước mưa thiếu muối khoáng cần thiết cho sự phất triển cơ thể con người và súc vật. Lượng mưa ở nước ta khá phong phú bình quân khoảng 1500-2000mm/năm. 2. Công trình thu nước ngầm 2.1. Giếng khơi - Loại này thích hợp để thu nước ngầm mạch nông hay lưng chừng khi lượng nước không cần nhiều, có thể dùng cho một gia đình hoặc một nhóm gia đình. Khi cần lượng nước nhiều có thể dùng một nhóm giếng rồi tập trung nước vào một giếng chính nhờ các ống xi phông nối các giếng với nhau, hoặc dùng
9 giếng có đường kính lớn lớn với các ống thu nước nằm ngang, tập trung vào giếng như hình cánh quạt. - Đường kính giếng khơi thường lấy khoảng 1 – 1,5 mét. Nước chảy vào giếng có thể từ dưới đáy chui lên hoặc từ các khe hở thành giếng chui vào. Để tránh nước mưa trên mặt phủ kéo theo chất bẩn chui vào giếng người ta phải xây thành dưới chân cách mặt đất 1,2m người ta dùng đất sét để chống thấm các loại nước bẩn thấm vào. Bệ giếng thường xây cao cách mặt đất 0,8m, xung quanh lát sàn gạch có độ dốc 0,02 để thoát và có hàng rào bảo vệ. - Khi chọn vị trí giếng cần kết hợp với địa chất, địa chất thủy văn để lấy được nguồn nước tốt, đỡ phải đào sâu. Vị trí giếng phải gần nhà , xa với các chuồng lợn, trâu bò, xí....để đảm bảo vệ sinh. 2.2. Giếng khoan - Dùng để thu nước ngầm sâu khi cần lượng nước nhiều, đường kính giếng từ 150 – 600 mm ( phần cuối cùng) Công suất của giếng từ 5 – 500l/s. - Giếng khoan gồm có hai loại: + Giếng khoan hoàn chỉnh ( Đào sâu xuống lớp đấtcản nước) + Giếng khoan không hoàn chỉnh ( khoan lưng chừng lớp đất chứa nước) + Giếng khoan có áp + Giếng khoan không áp - khi cần một lưu lượng nước lớn có thể phải thực hiện một nhóm giếng khoan - Giếng khoan gồm các bộ phận chính sau đây: Hình 2.9: Giếng khoan 1 5 1. Nhàche 2 2. Động cơ điện 3. Ống hút 4. ống vách 5. ống lọc 3 6. Ống lắng 4 6 `
10 + Cửa giếng khoan hay miệng giếng, để xem sét hay kiểm tra và đặt máy bơm, động cơ, thường xây nhà để che phủ. + Thân giếng: Gồm có một số ống thép không rỉ - gọi là ống vách được nối với nhau bằng ống lồng, mặt bích hoặc hàn. + Ống lọc: Nằm trong lớp đất ngậm nước có tác dụng lọc làm trong nuwowcssow bộ trước khi nó chảy vào giếng. Ống lọc có nhiều dạng khác nhau, thông dụng nhất là loại ống lọc – loại lưới đan. Loại này gồm một ống lõi bằng thép cóchâm lỗ đường kính từ 5- 25mm, cách nhau khoảng 10 – 50mm, hoặc có khe rộng 10 – 25mm, dài bằng 10 – 20 lần chiều rộng. Bên ngoài ống có bọc một lớp thép không rỉ hoặc lưới đồng có đường kính 0,25 – 1m. Giữa ống thép và lưới thường có một sợi dây đồng ngăn cách, sợi dây có Ф2 – 6mm được quấn quanh ống thép theo hình xoắn ốc, cách nhau 10 – 15mm. Hình vẽ 1- 3 - Ống lắng cặn: ở cuối ống lọc cao 2 -5m, dùng để lắng cặn, cặn lắng khi chui vào ống lọc thì rơi xuống ống lắng cặn. 3. Công trình thu nước mặt 3.1 Công trình thu nước nằm sát bờ: - Áp dụng khi ở bờ nước sâu và trong, trạm bơm có thể đặt ngay ở bờ chung với công trình thu nước( Loại kết hợp), hoặc có thể làm riêng rẽ xa bờ tách rời công trình thu nước ( Loại phân ly) . + Loại kết hợp: thường xây dựng khi ở bờ đất tốt do hợp khối nhà, đường ống hút ngắn, tốn ít người quản lý nên giá thành xây dựng rẻ. + Loại phân ly: được xây dựng khi đất ở bờ xấu không thể xây dựng trạm bơm kết hợp được. - Cấu tạo công trình thu nước thực chất là một bể chứa nước thường chia làm nhiều gian để có thể thay đổi nhau làm việc khi sửa chữa hoặc rửa bể. Mỗi gian chia làm hai ngăn: Ngăn thu nước ở ngoài có tác dụng lắng cặn sơ bộ cho nước trong, ngăn ở trong – ngăn hút là nơi bố trí các đường ống của máy bơm. Cữa thu nước phía trên được mở trong mùa lũ vì phía dưới đục hơn do cặn lắng xuống. Đến mùa cạn thì mở cữa dưới cho nước chảy vào ngăn thu. Song chắn rác có nhiệm vụ chắn giữ các loại rác, củi gỗ và xác súc, thực vật trôi sông....còn lưới chắn giữ các loại rác rưởi nhỏ hơn. 3.2 Công trình thu nước giữa dòng sông: - Nếu ở bờ sông mực nước quá nông, bờ thoải, mực nước lại dao động lớn người ta thường lấy nước ở giữa dòng sông ( Khác với loại nằm sát bờ ở chỗ cữa thu nước đưa ra giữa sông), dùng đường ống hút tự chảy vào công trì nh thu nước nằm sát bờ. Trạm bơm có thể tách ly hoặc kết hợp với công trình thu nước.
11 - Cửa thu nước là một phiễu hoặc ống miệng loe dầu bịt song chắn rác ngược lên trên và được cố định dưới đáy sông bằng khung gỗ hoặc bê tông. Ở cữa thu nước phải có phao cờ báo hiệu tránh cho tàu bè qua lại khỏi va chạm. 3.3 Công trình thu nước vịnh: Khi cần thu nhiều nước mà sông có nhiều phù sa thì người ta thường cho nước sông chảy vào một cái vịnh lòng chảo có tác dụng lắng trong sơ bộ rồi xây dựng công trình thu nước và trạm bơm. Tùy theo tình hình cụ thể mà có thể đào sông vào hoặc đắp kè ra để tạo vịnh, hoặc đào mương nối với sông để lấy nước, đồng thời để lắng sơ bộ.
12 Chương 2: Tính chất, yêu cầu chất lượng nước cấp Mục tiêu: - Trình bày được sơ đồ dây chuyền xử lý nước cấp; - Trình bày được tính chất lý hoá, vi sinh của nguồn nước thiên nhiên; - Trình bày được chất lượng nước sạch cho ăn uống, công nghiệp thực phẩm, nước làm lạnh và nước công nghiệp; - Rèn luyện tính cẩn thận, chủ động và sáng tạo. Nội dung chương: 1. Tính chất nước thiên nhiên 1.1. Tính chất lý học - Nhiệt độ Nhiệt độ của nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu. Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nước và nhu cầu tiêu thụ. Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi thổi theo nhiệt độ môi trường. Ví dụ: ở miền Bắc Việt Nam, nhiệt độ nước thường dao động tõ 13 – 340C, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đối ổn định hơn (26 – 290C). - Độ màu Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan không hoà tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, còn các loại thuỷ sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen. Đơn vị đo độ màu thường dùng là platin – coban. Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200PtCo. - Độ đục Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các vật lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật,...khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi. Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo đục thưòng là mg SiO2/l, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau. Nước mặt thường có độ đục 20 -100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500 – 600 NTU. Nước cấp cho ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước.
13 - Mùi vị Mùi vị trong nước thường do các hợp chất hoá học, chủ yếu là là các hợp chất hữu cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân huỷ vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nước sau khi tiệt trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol. Tuỳ theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hoà tan, nước có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng,... - Độ nhớt Độ nhớt là đại lượng biểu thị sự ma sát nội, sinh ra trong quá trình dịch chuyển giữa các lớp chất lỏng với nhau. Đây là yếu tố chính gây nên tổn thất áp lực và do vậy nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước. Độ nhớt tăng khi hàm lượng các muối hoà tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng. - Độ dẫn điện Nước có độ dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 200C có độ dẫn điện là 4,2μS/m ứng .Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hoà tan trong nước và dao động theo nhiệt độ. - Tính phóng xạ Tính phóng xạ của nước là do sự phân huỷ các chất phóng xạ trong nước tạo nên. Các chất này có thời gian bán phân huỷ rất ngắn nên nước thường vô hại. Tuy nhiên khi bị nhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượt quá giới hạn cho phép. Hai thông số tổng hoạt độ phóng xạ α vàβ thường được dùng để xác định tính phóng xạ của nước. Các hạt α bao gồm 2 proton và 2 neutron có năng lượng xuyên thấu nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hoá, gây tác hại cho cơ thể do tính ion hoá mạnh. Các hạt β có khả năng xuyên thấu mạnh hơn, nhưng dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể. 1.2. Tính chất hoá học - Độ pH Độ pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch thường được sử dụng để biểu thị tính axit và tính bazo của nước. Khi pH = 7 nước có tính trung tính; pH < 7 nước có tính axit; pH > 7 nước có tính kiềm. Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hoà tan trong nước. Ở độ pH < 5, tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất, trong một số
14 nguồn nước có thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hoà tan và một số loại khí như CO2, H2S tồn tại ở dạng tự do trong nước. Độ pH được ứng dụng để khử các hợp chất sunfua và cacbonat có trong nước bằng biện pháp làm thoáng. Ngoài ra khi tăng pH vàcóthêm tác nhân oxy hoá, các kim loại hoà tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tách ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc. - Độ kiềm Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion hy®rocacbonat (HCO3-), hyđroxyl (OH-) và ion muối của các axit kh¸c. Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước. Độ kiềm là một chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Để xác định độ kiềm thường dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric. - Độ cứng Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước. Trong kỹ thuật xử lý nước sử dụng ba loại khái niệm độ cứng: Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước; Độ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng các ion Ca2+, Mg2+ trong các muối cacbonat và hydrocacbonat canxi, hydrocacbonat magiê có trong nước; Độ cứng vĩnh cửu biểu thị tổng hàm lượng các ion Ca2+, Mg2+ trong các muối axit mạnh của canxi và magie. Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phíxàphòng do canxi và magiê phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất, nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. - Độ oxy hoá Độ oxy hoá là một đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Đó là lượng oxy cần có để oxy hoá hết các hợp chất hữu cơ trong nước. Chất oxy hóa thường dùng để xác định chỉ tiêu này là pecmanganat kali (KMnO4). Trong thực tế, nguồn nước có độ oxy hoá lớn hơn 10 mgO2/l đã có thể bị nhiễm bẩn. Độ oxy hoá trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể cao hơn nước ngầm.
15 Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy hoà tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hoá có thể thấp hơn thực tế. - Các hợp chất nitơ Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ tạo ra amoniac (NH 4+), nitrit (NO2-) vànitrat (NO3-). Do đó các hợp chất này thường được xem là những chất chỉ thị dùng để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Việc sử dụng rộng rãi các loại phân bón cũng làm cho hàm lượng nitrat trong nước tự nhiên tăng cao. Ngoài ra do cấu trúc địa tầng tăng ở một số đầm lầy, nước thường nhiễm nitrat. - Các hợp chất photpho Trong nước tự nhiên, thường gặp nhất là photphat. Đây là sản của quá trình phân huỷ sinh học các chất hữu cơ. Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển của rong tảo. Nguồn photphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt, nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng. - Các hợp chất Silic Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất silic. Ở pH < 8, silic tồn tại ở dạng H2SiO3. Khi pH = 8-11, silic chuyển sang HSiO–3. Ở pH > 11, silic tồn tại ở dạng HSiO–3 và SiO32-. Do vậy trong nước ngầm, hàm lượng silic thường không vượt quá 60mg/l, chỉ có ở những nguồn nước có pH > 9,0 hàm lượng silic đôi khi cao đến 300mg/l. Trong quá trình xử lý nước, silic có thể được loại bỏ một phần khi dùng các hoá chất keo tụ để làm trong nước. - Clorua Clorua làm cho nước có vị mặn. Ion này thâm nhập vào nước qua sự hoà tan các muối khoáng hoặc bị ảnh hưởng từ quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước ngầm hay ở đoạn sông gần biển. Việc dùng nước có hàm lượng clorua cao có thể gây ra bệnh về thận. Ngoài ra, nước chứa nhiều clorua có tính xâm thực đối với bêtông. - Sunfat Ion sunfat thường có trong nước có nguồn gốc khoáng chất hoặc nguồn gốc hữu cơ. Với hàm lượng sunfat cao hơn 400mg/l, có thể gây mất nước trong cơ thể và làm tháo ruột. Ngoài ra, nước có nhiều ion clorua và sunfat sẽ làm xâm thực bêtông. - Nhôm
16 Vào mùa mưa, ở những vùng đất phèn, đất ở trong điều kiện khử không có oxy, nên các chất như Fe2O3 tác động qua lại, lấy oxy của nhau vào tạo thành sắt, nhôm, sunfat hoà tan vào nước. Do đó, nước mặt ở vùng này thường rất chua, pH = 2,5 – 4,5, nhôm hoà tan ở dạng ion Al3+ ( 5 – 7mg/l). Khi chứa nhiều nhôm hoà tan, nước thường có màu trong xanh và vị rât chua. Nhôm có độc tính đối với sức khoẻ con người. Khi uống nước có hàm lượng nhôm cao có thể gây ra các bệnh về não như alzheimer. - Khíhoàtan Các loại khí hoà tan thường thấy trong nước thiên nhiên là khí cacbonic (CO2), khíoxy (O2) và sunfua huyđro (H2S). Trong nước mặt, các hợp chất sunfua thường được oxy hoá thành dạng sunfat. Do vậy, sự có mặt của khí H2S trong các nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân huỷ, tích tụ ở đáy các vực nước. - Hoá chất bảo vệ thực vật Hiện nay, có hàng trăm hoá chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ được sử dụng trong nông nghiệp. Việc sử dụng khối lượng lớn các hoá chất này trên đồng ruộng đang đe doạ làm ô nhiễm các nguồn nước. - Chất hoạt đồng bề mặt Một số chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có trong nước thải sinh hoạt và nước thải một số ngành công nghiệp đang được xả vào các nguồn nước. Đây là những hợp chất khó phân huỷ sinh học nên ngày càng tích tụ nước đến mức có thể gây hại cho cơ thể con người khi sử dụng. Ngoài ra các chất này còn tạo thành một lớp màng phủ bề mặt các vực nước, ngăn cản sự hoà tan oxy vào nước và làm chậm các quá trình tự làm sạch của nguồn nước. 1.3. Tính chất vi sinh vật Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các đơn bào, chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sống và phát triển trong nước, trong đó có một số vi sinh vật gây bệnh cần phải được loại bỏ khỏi nước trước khi sử dụng. Cóba nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân: 1. Nhóm coliform đặc trưng là Escherichia Coli ( E.Coli); 2.Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis; 3.Nhóm Clostridia khử sunfit đặc trưng là Clostridium perfringents.
17 Đây là nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt trong phân người, trong đó E.Coli là loại trực khuẩn đường ruột, có thời gian bảo tồn trong nước gần giống những vi sinh vật gây bệnh khác. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn phân rác và có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn phân rác của nguồn nước. Ngoài ra, trong một số trường hợp số lượng vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí cũng được xác định để tham khảo thêm trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn nguồn nước. 2. Yêu cầu chất lượng nước cấp 2.1. Tiêu chuẩn chất lượng nước thô dùng cho nguồn nước cấp Bảng 2.1: Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt dùng làm nguồn cấp nước- Tiêu chuẩn của Mỹ Chỉ tiêu Tiêu chuẩn cho Chỉ tiêu Tiêu chuẩn cho phép phép * T/c lý học -NO-2, NO -3 10mg/l (tí nh theo N) - Độ màu (độ 75 -pH 6,0-8,5mg/l PtCo) - Mùi vị 0 -Selen 0,01mg/l * T/c vi sinh -Bạc 0,01mg/l - Coliform 100.000/100ml -SO -4 400mg/l - Fecal coliform 200/100ml -Tổng chất rắn 500mg/l hòa tan * T/c hóa học -Kẽm 5mg/l - amoniac (tí nh 0,5mg/l -Chất tạo bọt 0,5mg/l theo N) - As 0,05mg/l -Dầu mỡ Không - Bari 1,0mg/l -Thuoc trừ sâu - Cadimi 0,01mg/l + Endrin 0,0002mg/l - Cl- 250mg/l +Lindane 0,04mg/l - Cr6t 0,05mg/l + Methôxy Chcon - Cu 1,0mg/l + Toxaphene 0,005mg/l
18 - DO 4mgO2/l - Thuốc diệt cỏ - Chì 0,05mg/l + 2,4-D 0,1mg/l - Mn qua lọc 0,05mg/l Bảng 2.2: Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng trong ăn uống và sinh hoạt của cộng đồng Châu Âu EC STT Tiêu chuẩn Giá trị quy định, mg/l 1 pH 6,5 - 8,5 2 Tổng cặn hòa tan Chưa có quy định 3 Amôniắc 0,05 4 Sắt toàn phần 0,1 5 Canxi Chưa có quy định 6 Manhê 30 - 125 7 Độ cứng CaCO3 200 8 Clo 250 9 Sulphat 0,05 10 Mangan 0,05 11 Nhôm Chưa có quy định 12 Arsen 50 13 Bari 1000 14 Bery Chưa có quy định 15 Cadmi 10 16 Crôm Chưa có quy định 17 Coban 50 18 Đồng 50 19 Cacbon clorofom 200-500 20 Hydro sulphua 50 21 Chì 100
19 22 Thủy ngân Chưa có quy định 23 Niken Chưa có quy định 24 Phênol và các dẫn xuất 1 25 Selen 10 26 Kẽm 5000 27 Bạc Chưa có quy định 28 Nitrat đơn vị mg/l 29 Florua 0,7-1,7 30 Fecal Coliforms N/100ml 0 Tính chất chất lượng nước dùng trong ăn uống sinh hoạt của Pháp Bảng 2-3. Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng trong ăn uống và sinh hoạt của Pháp STT Tiêu chuẩn Giá trị quy định, mg/l 1 pH 6,5 - 9 2 Tổng cặn hòa tan 3 Amôniắc 0,5 4 Sắt toàn phần 0,2 5 Canxi Chưa có quy định 6 Manhê 50 7 Độ cứng CaCO3 8 Clo 250 9 Sulphat 250 10 Mangan 0,05 11 Nhôm 0,2 12 Arsen Đơn vị mg/l 13 Bari 50 14 Bery Chưa có quy định 15 Cadmi Chưa có quy định
20 16 Crôm 5 17 Coban 50 18 Đồng Chưa có quy định 19 Cacbon clorofom 20 Hydro sulphua Không mùi 21 Chì 22 Thủy ngân 1 23 Niken 50 24 Phênol và các dẫn xuất 25 Selen 10 26 Kẽm 5000 27 Bạc đơn vị mg/l 28 Nitrat 50 29 Florua 1,5 30 Fecal Coliforms N/100ml 0 2.2. Yêu cầu chất lượng nước sạch 2.2.1. Nước sạch dùng cho ăn uống và công nghiệp thực phẩm Nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống phải không màu, không mùi vị, không chứa các chất độc hại, các vi trùng và tác nhân gây bệnh. - Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước ăn uống và sinh hoạt về phương diện vật lý, hóa học, vi sinh (TC 505/BYT ngày 13/4/1992). Bảng 2-4. Tiêu chuẩn vệ sinh của nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt. 505 BHYT/QĐ ban hành ngày 13/4/1992 Bộ Y tế STT Thông số chất lượng Đơn vị Giới hạn tối đa Đối với đô thị Đối với nông thôn 1 Độ Ph 6,5 - 8,5 6,5 - 8,5 2 Độ trong cm >30 >25 3 Độ màu (thang màu cơ độ < 10 < 10 bản)