Tối ưu hóa phèn sắt và polymer trong xử lý nước tại Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh Nước sạch Sài Gòn

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG I: Sơ lược về Nhà máy nước trực thuộc Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn

1.1. Quy mô, công suất của Nhà máy

1.2. Quy trình công nghệ của Nhà máy

1.3. Quy trình công nghệ của các nhà máy nước tương tự. So sánh và phân tích ưu nhược điểm

1.4. Quy trình công nghệ của các nhà máy nước tương tự tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh

1.4.1. Nhà máy nước Thủ Đức trực thuộc Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn — Trách nhiệm hữu hạn một thành viên (SAWACO)

1.4.2. Nhà máy nước trực thuộc Công ty CP BOO Thủ Đức

1.4.3. Nhà máy nước Tân Hiệp trực thuộc Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn — Trách nhiệm hữu hạn một thành viên (SAWACO)

1.4.4. Nhà máy nước Tân Hiệp 2 trực thuộc Công ty CP Đầu tư nước Tân Hiệp

1.5. Quy trình công nghệ của các nhà máy nước trên thế giới

1.5.1. Nhà máy xử lý nước Auchel (CHLB Đức)

1.5.2. Nhà máy xử lý nước Biebesheim (CHLB Đức)

1.6. Phân tích ưu nhược điểm của các quy trình công nghệ mà Nhà máy đang áp dụng với quy trình công nghệ của các nhà máy nước tương tự tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh

1.6.1. Nhược điểm

1.7. Tính cấp thiết của đề tài

1.8. Các bước tiếp cận vấn đề nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU NGHIÊN CỨU GIÚP TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH CHẤM HÓA CHẤT PHÈN SẮT (FeCl3) VÀ POLYMER

2.1. Các quy định về tiêu chuẩn chất lượng nước thô, chất lượng nước sau khi xử lý và trước khi hòa vào mạng lưới cấp nước của Thành phố

2.2. Cơ sở lý thuyết quá trình keo tụ, tạo bông và lắng trong hệ thống xử lý nguồn nước mặt

2.2.1. Lý thuyết quá trình keo tụ

2.2.2. Các chất keo tụ thông thường

2.2.3. Phương trình thủy phân của muối kim loại vô cơ

2.3. Hiện trạng quá trình vận hành nhà máy xử lý nước SWIC

2.4. Giới thiệu về Phần mềm R và các bước thực hiện phân tích dữ liệu bằng R

2.4.1. Giới thiệu sơ lược về phần mềm R

2.4.2. Các bước phân tích dữ liệu bằng R

3. CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TỐI ƯU CHO QUY TRÌNH CHẤM HÓA CHẤT PHÈN SẮT (FeCl3) VÀ POLYMER TẠI NHÀ MÁY NƯỚC TRỰC THUỘC SWIC

3.1. Mô tả quy trình, trang thiết bị sử dụng cho việc nghiên cứu

3.2. Thu thập và biên tập các dữ liệu dùng cho việc nghiên cứu và phân tích

3.3. Mô tả quy trình và trang thiết bị dùng cho việc nghiên cứu và phân tích dữ liệu

3.4. Mô tả quy trình phân tích dữ liệu

3.5. Các trang thiết bị dùng cho việc nghiên cứu

3.6. Phân tích dữ liệu thu thập trong quá trình nghiên cứu

3.6.1. Phân tích diễn biến độ đục nước thô trên sông Đồng Nai và so sánh độ đục nước thô bình quân giữa mùa khô và mùa mưa qua các năm 2016, 2017, 2018

3.6.2. Phân tích mối tương quan giữa các biến số

3.6.3. Xác định tầm quan trọng của các biến số

3.6.4. Phân tích phương sai các biến số

3.6.4.1. Phân tích phương sai cho biến số “FeCl3”

3.6.4.2. Tương tự cho việc phân tích phương sai và hậu định phương sai đôi với biến số độ đục nước thô “rw.ntu”

3.6.5. Phân tích mô hình hồi quy tuyến tính cho biến số “FeCl3” có tính đến yếu tố ảnh hưởng tương tác giữa các biến số “rw.ntu” và biến số “seasons” và các giả định

3.6.6. Kết quả thực hiện mô hình nghiên cứu tối ưu

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC SỐ 1: CÁC KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM JARTEST

PHỤ LỤC SỐ 2: CÁC CÂU LỆNH DÙNG TRONG PHÂN TÍCH DỮ LIỆU BẰNG R

I. Giới thiệu về Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn

Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn (SWIC) được thành lập vào năm 2011, với mục tiêu cung cấp nước sạch cho người dân thành phố Hồ Chí Minh. Nhà máy nước của công ty có công suất 300.000 m³/ngày và áp dụng quy trình công nghệ tiên tiến từ CHLB Đức. Nhà máy này đã đi vào hoạt động chính thức từ tháng 1 năm 2016. Việc nghiên cứu tối ưu hóa quy trình xử lý nước tại đây không chỉ giúp nâng cao chất lượng nước mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dân. Theo báo cáo, sự gia tăng dân số và ô nhiễm nguồn nước đang là thách thức lớn, đòi hỏi các giải pháp hiệu quả trong xử lý nước. "Nhu cầu nước sạch là một quyền cơ bản của con người", điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cải tiến công nghệ xử lý nước nhằm bảo đảm sức khỏe cộng đồng.

II. Cơ sở lý thuyết về quá trình keo tụ và tạo bông

Quá trình keo tụ và tạo bông là hai bước quan trọng trong xử lý nước, giúp loại bỏ các chất lơ lửng và hòa tan. Hóa chất phèn sắt (FeCl3) và Polymer được sử dụng để tạo ra các bông cặn lớn, dễ dàng lắng xuống. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa liều lượng hóa chất này có thể cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý nước. Theo Giáo trình Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, "quá trình keo tụ sẽ làm ổn định hệ keo các chất ban lơ lửng và hòa tan trong nước". Việc áp dụng lý thuyết này vào thực tiễn tại SWIC sẽ giúp nâng cao hiệu suất xử lý nước, đồng thời giảm thiểu chi phí vận hành.

III. Phân tích hiện trạng và đề xuất giải pháp

Hiện trạng quy trình xử lý nước tại SWIC cho thấy một số vấn đề về hiệu suất và chi phí. Việc sử dụng hóa chất chưa được tối ưu hóa dẫn đến lãng phí và không đạt hiệu quả cao. Tài liệu nghiên cứu đã chỉ ra rằng, "các biến số ảnh hưởng đến quá trình keo tụ cần được phân tích kỹ lưỡng để đưa ra giải pháp tối ưu". Đề xuất giải pháp tối ưu hóa liều lượng hóa chất phèn sắt và Polymer thông qua mô hình hồi quy tuyến tính cho thấy khả năng cải thiện đáng kể chất lượng nước đầu ra. Các kết quả thực nghiệm từ mô hình này sẽ là cơ sở để triển khai ứng dụng thực tế tại nhà máy.

IV. Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý

Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý quy trình xử lý nước tại SWIC là rất cần thiết. Phần mềm R được giới thiệu trong nghiên cứu giúp phân tích và xử lý dữ liệu một cách hiệu quả. "Sử dụng phần mềm R trong phân tích dữ liệu sẽ giúp tăng cường khả năng ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế", điều này chứng minh rằng công nghệ thông tin không chỉ hỗ trợ trong việc tối ưu hóa quy trình mà còn nâng cao khả năng quản lý và điều hành. Việc áp dụng công nghệ này sẽ giúp SWIC cải thiện hiệu suất làm việc và chất lượng dịch vụ cung cấp nước sạch cho cộng đồng.

Nghiên cứu tối ưu hóa phèn sắt và polymer trong xử lý nước tại Công ty CP Đầu tư và Kinh doanh Nước sạch Sài Gòn