Thành phần tính chất của nước thiên nhiên và các biện pháp xử lý

Chương I THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THIÊN NHIÊN VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ VAI TRÒ CỦA NƯỚC Tham gia vào hầu hết tất cả các quá trình chuyển hóa (ñồng hóa và dị hóa) trong các cơ thể sống Cung cấp năng lượng: các nhà máy thủy ñiện chiếm 50% tổng lượng ñiện sản xuất tại 66 quốc gia trên thế giới Phục vụ nông nghiệp: Lượng nước tưới tiêu = 93,4% tổng lượng nước sử dụng Phục vụ nhiều ngành công nghiệp: Lượng nước sử dụng trong công nghiệp chiếm 3,8% Liên quan trực tiếp sức khỏe: 50% các bệnh có thể chữa ñược có nguyên nhân từ nước NÖÔÙÙÙÙC MAËËËËT: nöôùùùùc soângâââ Öu ñieååååm:
Tröõ lõõõ öôïïïïng lôùùùùn
Deã thaêm doã êã êã ê øøøø, khai thaùùùùc
Nöôùùùùc coùùùù ñoääää cöùùùùng vaøøøø haøøøøm löôïïïïng Fe thaááááp Nhöôïïïïc ñieååååm: chaáááát löôïïïïng deã bò taããã ùùùùc ñoääääng bôûûûûi caùùùùc yeááááu toáááá beân ngoaâââ øøøøi: ðieààààu kieääään thuûûûûy vaênêêê Thôøøøøi tieáááát khí haääääu (bieáááán ñoääääng maïïïïnh theo muøøøøa) Maäääät ñoääää daân soâââ áááá Möùùùùc ñoääää phaùùùùt trieåååån coâng nghieâââ ääääp... NƯỚC MẶT: nước ao hồ  Nước thường khá ô nhiễm (lưu chuyển của nước tương ñối kém, lượng oxy hòa tan thấp, ñiều kiện phân hủy kỵ khí tăng, các chất dinh dưỡng tích tụ nhiều)  Không ñồng ñều về thành phần và nhiệt ñộ nước hồ theo chiều dài, chiều rộng, ñộ sâu  Chịu ảnh hưởng của các ñiều kiện khí hậu mạnh hơn nước sông NÖÔÙÙÙÙC NGAÀÀÀÀM Nước mưa, nước mặt và hơi hước trong không khí ngưng tụ lại và thẩm thấu vào lòng ñất tạo thành nước ngầm  Ưu ñiểm: Thường tốt hơn nước mặt về khía cạnh vệ sinh Chất lượng ít chịu ảnh hưởng tác ñộng con người  Nhược ñiểm: pH thường thấp Thăm dò và khai thác khó khăn Thường có hàm lượng Sắt và Mangan cao So sánh nước mặt và nước ngầm Vi khuaåån khöûû saéét vaøø Mangan coùù theåå coùù. Moäät soáá nöôùùc ngaààm taààng noâng coâ ùù chöùùa vi khuaåån do aûûnh höôûûng nöôùùc thaûûi lôùùp phía treân â thaáám qua. Vi khuaåån, virus, thöïïc vaäät phieâu sinh â (taûûo), ñoääng vaäät phieâu sinhâ Vi sinh vaäät Thöôøøng ôûû noààng ñoää cao do laøø saûûn phaååm cuoáái cuûûa quaùù trình chuyeåån hoùùa chaáát höõu cô chõ öùùa N Thöôøøng ôûû noààng ñoää thaááp ngoaïïi tröøø caùùc khu vöïïc chòu aûûnh höôûûng cuûûa söïï röûûa troâi â ñaáát noâng nghieâ ääp NO2 Coùù töøø trung bình ñeáán caoThöôøøng coùù ôûû möùùc trung bìnhSiO2 Thöôøøng coùù maëëtKhoângâKhí H2S Thöôøøng coùù maëëtXuaáát hieään ôûû caùùc nguoààn nöôùùc nhieãm ã baåån Khí NH3 Thöôøøng khoâng toâ ààn taïïiThöôøøng gaààn baõo hoõ øøaKhí O2 hoøøa tan Thöôøøng xuaáát hieään ôûû noààng ñoää caoRaáát thaááp hoaëëc gaààn baèèng 0Khí CO2 hoøøa tan Thöôøøng xuyeân coâ ùùRaáát thaááp, tröøø döôùùi ñaùùy hoààHaøøm löôïïng saéét Fe2+ vaøø Mangan Mn2+ Ít thay ñoååi Cao hôn nöôùùc beàà maëët ôûû cuøøng 1 vuøøng Thay ñoååi theo chaáát löôïïng ñaáát,löôïïng möa Chaáát khoaùùng hoøøa tan Thaááp hay haààu nhö khoâng coâ ùùThay ñoååi maïïnh theo muøøaHaøøm löôïïng SS Töông ñoáái oåån ñònhThay ñoååi theo muøøaNhieäät ñoää Nöôùùc ngaààmNöôùùc maëëtThoâng soâ áá NƯỚC BIỂN  Là nguồn nước trong tương lai, có trữ lượng lớn nhưng ñộ mặn quá cao.  Phương pháp xử lý: Chưng cất, bốc hơi: ít kinh tế Cơ chế sinh học CÁC TÁC NHÂN VÀ THÔNG SỐ Ô NHIỄM LÝ HÓA NGUỒN NƯỚC  Màu sắc: Khi nước chứa nhiều chất rắn lơ lửng, tảo sẽ trở nên kém thấu quang ánh sáng ảnh hưởng ñến các hoạt ñộng sống của các thủy sinh vật.  Mùi vị: Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học hay các sản phẩm từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có mùi ñất, mùi tanh, mùi thối… Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan mà nước có vị: mặn, ngọt, chát, ñắng…  Ðộ ñục: làm khả năng truyền ánh sáng bị giảm làm ảnh hưởng ñến hoạt ñộng sống của con người và sinh vật.  Nhiệt ñộ  ðộ dẫn ñiện  ðộ cứng  Chất rắn lơ lửng  pH CÁC TÁC NHÂN VÀ THÔNG SỐ Ô NHIỄM LÝ HÓA NGUỒN NƯỚC CÁC TÁC NHÂN HÓA, SINH HỌC GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC  Tác nhân hóa học Kim loại nặng:Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn...các kim loại này ít tham gia vào quá trình sinh hóa của cơ thể, thường tích lũy trong cơ thể và gây ñộc. Các hợp chất chứa N: NH4+, NO3-, NO2- Các hợp chất của phốt pho Các hợp chất của Silic Sắt và Mangan Hóa chất bảo vệ thực vật  Tác nhân sinh học Vi khuẩn, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng gây bệnh nhu tả, lị thương hàn, sốt rét, viêm gan B, viêm não Nhật Bản, giun, trứng giun... CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Chỉ tiêu vật lý  Nhiệt ñộ: Nhiệt ñộ có ảnh hưởng trực tiếp ñến quá trình xử lý nước. + Nước mặt có nhiệt ñộ giao ñộng:4-400C + Nước ngầm ít giao ñộng hơn: 17-270C  Hàm lượng cặn không tan: Là chỉ tiêu quan trọng ñể lựa chọn công nghệ xử lý nước. + Nước sông có hàm lượng cặn giao ñộng: 20- 5.000mg/l có khi tới 30.000mg/l + Nước ngầm có hàm lượng căn thấp  ðộ màu của nước: ñộ màu sinh ra do các chất bẩn, các loại tảo, rong rêu, keo sắt. Nước ao hồ thường có ñộ màu cao.  Mùi và vị của nước CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Chỉ tiêu hóa học  Hàm lượng cặn toàn phần: Bao gồm tất cả các chất vô cơ, hữu cơ có trong nước (không kể các chất khí). Cách xác ñịnh: Nước Bốc hơi Sấy (105-1100C)  Cân  ðộ cứng: Biểu thị hàm lượng các muối của Ca và Mg có trong nước. ðộ cứng tạm thời: Tổng hàm lượng các muối CO32-, HCO3- của Ca và Mg. ðộ cứng vĩnh cửu: Tổng hàm lượng các muối còn lại của Ca và Mg ðộ cứng toàn phần: Tổng hai loại ñộ cứng trên. ðơn vị: ðộ ðức (0dH), 1 0dH = 10mg CaO hoặc 7.14mg MgO trong 1 lít nước. CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Chỉ tiêu hóa học  ðộ pH: ðược ñặc trưng bởi nồng ñộ ion H+ có trong nước. Nước có pH thấp sẽ gây khó khăn cho quá trình xử lý nước.  BOD; COD  ðộ kiềm của nước: + ðộ kiềm toàn phần: Ktf = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-] + ðộ kiềm bicacbonat + ðộ kiềm hydrat Khi nước nguồn có ñộ kiềm thấp kiềm hóa trước khi xử lý CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Chỉ tiêu hóa học  Hàm lượng sắt: sắt tồn tại trong nước ở dạng Fe2+, và Fe3+. Khi hàm lượng sắt >0.5mg/l nước có mùi tanh, gây vàng quần áo khi giặt, hỏng sp ngành dệt, hỏng ñường ống… + Nước ngầm có hàm lượng sắt cao: có khi tới 30mg/l + Nước mặt: Chủ yếu ở dạng keo, không ñáng kể.  Hàm lượng Mangan: tồn tại trong nước dưới dạng Mn2+. Khi hàm lượng Mn >0.05mg/l có thể gây tác hại tương tự Fe  Các hợp chất của axits silic: Thường gặp ở dạng keo hoặc ion: cản trở sự khử sắt, gây lắng ñọng lên nồi hấp.  Các hợp chất chứa N: tồn tại ở dạng NO3-, NO2-, NH3 các hợp chất chứa N cao trong nước  ô nhiễm do nước thải sinh hoạt. CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Chỉ tiêu hóa học  Hàm lượng SO42- và Cl-  Iot và flo:
Hàm lượng I thấp quá gây bệnh bướu cổ
hàm lượng F < 0.7mg/l gây bệnh ñau răng, > 1.5 mg/l làm hỏng men răng  Các chất khí hòa tan: CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC chỉ tiêu vi sinh  Trong nước thiên nhiên có nhiều loại VSV gây bệnh như: kiết lị, thương hàn, dịch tả, bại liệt…  Dùng chỉ tiêu E. coli ñể ñánh giá ô nhiễm vi sinh  Tiêu chuẩn: < 20 con/lít nước  Nước cấp phải ñược khử trùng trước khi sử dụng YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG NƯỚC SỬ DỤNG Haïïïïn cheáááá moäääät phaààààn moäääät soáááá taùùùùc nhaân gaây â ââ ââ â ñoùùùùng caùùùùu (ñoääää cöùùùùng) vaøøøø aên moêêê øøøøn thieáááát bò trong nöôùùùùc (khí hoøøøøa tan), laøøøøm giaûûûûm hieääääu quaûûûû hoaïïïït ñoääääng cuûûûûa thieáááát bò. Nöôùùùùc laøøøøm maùùùùt (caááááp thaùùùùp giaûûûûi nhieäääät) Phaûûûûi loaïïïïi boûûûû 99% caùùùùc thaøøøønh phaààààn ngoaøøøøi H2O. Nöôùùùùc sau xöûûûû lyùùùù coùùùù ñoääää daãn ããã ñieääään thaááááp (<1 µS/cm),hoaøøøøn toaøøøøn khoâng coâââ ùùùù vi khuaåååån. Nöôùùùùc caááááp phoøøøøng thí nghieääääm Ñaïïïït tieâu chuaâââ åååån veàààà giôùùùùi haïïïïn haøøøøm löôïïïïng moäääät soáááá chaáááát hoøøøøa tan trong nöôùùùùc, tuy nhieân phaâââ ûûûûi baûûûûo ñaûûûûm tuyeäääät ñoáááái an toaøøøøn veàààà maëëëët veääää sinh. Nöôùùùùc caááááp ñoàààà uoááááng ñoùùùùng chai, nöôùùùùc uoááááng tröïïïïc tieááááp Phaûûûûi loaïïïïi boûûûû 99% caùùùùc thaøøøønh phaààààn ngoaøøøøi H2O. Nöôùùùùc sau xöûûûû lyùùùù coùùùù ñoääää daãn ããã ñieääään thaááááp (<1 µS/cm),hoaøøøøn toaøøøøn khoâng coâââ ùùùù vi khuaåååån. Nöôùùùùc caááááp coâng ghieâââ ääääp döôïïïïc phaååååm Phaûûûûi loaïïïïi boûûûû 99,9% caùùùùc thaøøøønh phaààààn ngoaøøøøi H2O. Nöôùùùùc sau xöûûûû coùùùù ñoääää daãn ããã ñieääään thaááááp (<1µS/cm),hoaøøøøn toaøøøøn khoâng coâââ ùùùù vi khuaåååån. Nöôùùùùc caááááp coâng nghieâââ ääääp ñieääään töûûûû Ngaên ngêêê öøøøøa vaøøøø haïïïïn cheáááá toáááái ña caùùùùc thaøøøønh phaààààn gaây âââ ñoùùùùng caùùùùu (ñoääää cöùùùùng) vaøøøø aên moêêê øøøøn (khí hoøøøøa tan trong nöôùùùùc). Nöôùùùùc caááááp loøøøø hôi Ñaïïïït tieâu chuaâââ åååån veàààà giôùùùùi haïïïïn haøøøøm löôïïïïng moäääät soáááá chaáááát hoøøøøa tan trong nöôùùùùc cuõng nhõõõ ö chæ tieâu veâââ ääää sinh an toaøøøøn. Nöôùùùùc caááááp sinh hoatïïïï Yeâu caâââ ààààu chaáááát löôïïïïng nöôùùùùcMuïïïïc ñích söûûûû duïïïïng