MỞ ĐẦU Nước là nhu cầu thiết yếu của mọi sinh vật, đóng vai trò đặc biệt trong việc điều hòa khí hậu và cho sự sống trên trái đất. Hàng ngày cơ thể người cần 3 - 10 lít nước cho các hoạt động sống. Trong sinh hoạt nước cấp dùng đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, và các hoạt động công cộng như cứu hỏa, phun nước, tưới đường. còn trong công nghiệp, nước cấp được dùng cho quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu.
Hầu như mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không gì thay thế được trong sản xuất. Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông là một trong những công ty cấp nước trên địa bàn thành phố Hà Nội, chuyên xử lý và cung cấp nước sạch cho quận Hà Đông. Nhà máy hiện đang sử dụng nguồn nước ngầm để xử lý. Do chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua, nên cần phải giám sát chặt chẽ nguồn nước thô trước xử lý, đồng thời dây chuyền công nghệ luôn luôn phải chú ý để thay đổi cho phù hợp.
Nguồn nước được công ty sử dụng có chất lượng tương đối tốt, không chứa các thành phần gây ô nhiễm, có lưu lượng và chất lượng tương đối ổn định. Tuy nhiên, do điều kiện lịch sử để lại diện tích quỹ đất cho việc xây dựng hệ thống xử lý và tận thu nguồn nước xả bể lắng và rửa bể lọc chưa được thực hiện. Vì thế chất lượng nước thải sản xuất của nhà máy khi xả thải vào sông Nhuệ có một số chỉ tiêu vẫn vượt quá qui chuẩn cho phép. Công ty Cấp nước Hà Đông cùng đơn vị tư vấn đang tiến hành việc khảo sát và lập kế hoạch xây dựng hệ thống xử lý nước thải đảm bảo yêu cầu của cơ quan quản lý và có hướng xử lý lâu dài.
Trước thực tế trên, trong khuôn khổ luận văn đã thực hiện đề tài: “Đánh giá công nghệ xử lý nƣớc cấp và đề xuất các giải pháp nâng cao chất lƣợng, kiểm soát dòng thải tại Công ty TNHH MTV Nƣớc sạch Hà Đông” Với mục tiêu nghiên cứu nhằm cải tiến quy trình công nghệ xử lý nước và kiểm soát dòng thải gây ô nhiễm thứ cấp. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nội dung nghiên cứu bao gồm: Khảo sát thực địa Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông để điều tra hiện trạng sản xuất và hoạt động của hệ thống xử lý nước cấp làm cơ sở đánh giá công nghệ. Đánh giá công nghệ hệ thống xử lý nước cấp Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý cho hệ thống xử lý nước cấp tại Công ty.
Đề xuất giải pháp kiểm soát dòng thải tại Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1. Tổng quan công nghệ xử lý nƣớc cấp và sản xuất nƣớc sạch 1. Công nghệ xử lý nước cấp Xử lý nước cấp Xử lý nước cấp là quá trình loại bỏ các chất bẩn, các chất hòa tan trong nước bằng dây chuyền công nghệ đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp theo tiêu chuẩn quy định [18].
Tầm quan trọng của nước cấp và xử lý nước cấp Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật, đóng vai trò đặc biệt trong việc điều hoà khí hậu và cho sự sống trên trái đất. Hàng ngày cơ thể con người cần 3 -10 lít nuớc. Ngoài ra con người còn sử dụng nước cho các hoạt động khác như tắm, rửa,… Nước ta hiện nay nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng do sự phát triển dân số và mức sống ngày càng tăng. Tuỳ thuộc vào mức sống của người dân và tuỳ từng vùng mà nhu cầu sử dụng nước là khác nhau, định mức cấp nước cho dân đô thị là 150 lít/người.ngày, cho khu vực nông thôn là 40 – 70 lít/người.
Hiện nay, Tổ chức Liên Hợp Quốc đã thống kê có một phần ba các điểm dân cư trên thế giới thiếu nước sạch sinh hoạt. Do đó người dân phải dùng các nguồn nước không sạch. Điều này dẫn đến háng năm có tới 500 triệu người mắc bệnh và 10 triệu người bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh tại các nước đang phát triển có nguyên nhân từ việc dùng các nguồn nước bị ô nhiễm. Vấn đề xử lý nước và cung cấp nước sạch, chống ô nhiễm nguồn nước do tác động của nước thải sinh hoạt và sản xuất đang là vấn đề đáng quan tâm đặc biệt.
Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong đó các chỉ tiêu cao thấp khác nhau. Nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đảm bảo an toàn vệ sinh về số vi trùng có trong nước, không có chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Các nguồn nước trong thiên nhiên ít khi đảm bảo các tiêu chuẩn đó. Do tính chất có sẵn của nguồn nước hay bị tác động ô nhiễm.
3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nên tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước cấp mà cần thiết phải có quá trình xử lý nước thích hợp đảm bảo cung cấp nước có chất lượng tốt và ổn định chất lượng nước cấp cho các nhu cầu [15]. Mục đích của các quá trình xử lý nước Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hoá học, vi trùng học để thỏa mãn các nhu cầu về ăn uống, sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công nghiệp và phục vụ sinh hoạt công cộng của các đối tượng dùng nước. Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chất gây vẩn đục, gây ra màu, mùi, vị của nước. Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức khoẻ của người tiêu dùng.
Chất lượng nước sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt [6]. Các biện pháp xử lý cơ bản Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lý sau: + Biện pháp cơ học: Là biện pháp dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như: Song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc. + Biện pháp hoá học: Là biện pháp dùng các hoá chất cho vào nước để xử lý nước như: Dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hoá nước, cho clo vào nước để khử trùng. + Biện pháp lý học: Là biện pháp dùng các tia vật lý để khử trùng nước như: tia tử ngoại, sóng siêu âm, điện phân nước biển để khử muối, khử khí CO2 hoà tan trong nước [4].
Các loại nguồn nước dùng cho cấp nước - Nguồn nước mặt Nước mặt là nguồn nước được hình thành trên bề mặt trái đất bao gồm: sông suối, ao hồ, kênh mương… Do có sự kết hợp của các dòng chảy từ nơi cao đến nơi thấp. Nước mặt có các đặc trưng: Chứa các khí hòa tan(O2,CO2…), có hàm lượng hữu cơ cao, có độ mặn, có sự xuất hiện của các loài thực vật thủy sinh(tảo, rong). 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Nguồn nước ngầm Là nguồn nước được khai thác từ các tầng chứa nằm dưới mặt đất. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua.
Nước ngầm có các đặc trưng: Độ đục thấp, nhiệt độ và thành phần hóa học ổn định, nước thiếu khí O2 nhưng chứa nhiều khí H2S, CO2,… chứa nhiều chất khoáng hòa tan, đặc biệt là sắt, Mangan, Flouor. - Nguồn nước mưa Là nguồn nước được hình thành do quá trình tự nhiên như: bay hơi, gió bão, tạo thành mưa rơi xuống mặt đất ở một phạm vi nhất định. Đặc trưng của nguồn nước mưa: Có chất lượng tốt, bão hòa CO2. Tuy nhiên nước mưa hòa tan các chất hữu cơ và vô cơ trong không khí và bề mặt trái đất, đồng thời lưu lượng không ổn định nên ít được sử dụng và chỉ sử dụng trong một số nơi có khó khăn về nước [6].
Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước - Các chỉ tiêu lý học + Nhiệt độ Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ pH, đến các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra trong nước. Nhiệt độ phụ thuộc rất nhiều vào môi trường xung quanh, vào thời gian trong ngày, vào mùa trong năm… Nước mặt có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Ví dụ: ở Miền Bắc Việt Nam nhiệt độ nước thường dao động từ 13 oC đến 34o C, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở Miền Nam tương đối ổn định hơn (26 - 29oC). + Độ màu Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên: Các hợp chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, còn các loại thủy 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. Nước nguyên chất không có màu. Màu sắc mang tính chất cảm quan và gây nên ấn tượng tâm lý cho người sử dụng. + Độ đục 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nước là một môi trường truyền ánh sang tốt, khi trong nước có các vật lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất, cát, các vi sinh vật…thì khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi.
Nước có độ đục lớn chứng tỏ chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ đục là NTU, JTU 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 dùng để ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU.
+ Mùi vị Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể có mùi tanh hay hôi thối, mùi đất. Nước sau khi khử trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol. Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan nước có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng… + Độ nhớt Độ nhớt là đại lượng biểu thị lực 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 hòa tan trong nước tăng, và giảm khi nhiệt độ tăng.