Công trình xử lý nước

Công nghệ xử lý nước mặt

Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các ao, đầm, hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặt trưng của nước mặt là:

Chứa khí hòa tan, đặc biệt là oxy.

Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, đầm, hồ, do xảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo.

Có hàm lượng chất hữu cơ cao.

Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.

Chứa nhiều vi sinh vật.

Do tính chất nước nguồn nhiễm nhiều tạp chất hữu cơ từ nhiều thành phần, tạo nên độ đục không ổn định, vì vậy công nghệ xử lý nước cần chú trọng giai đoạn tiền xử lý: phản ứng + lắng ngay từ đầu qui trình, nhằm phá hủy các liên kết hóa học, tạo cặn hữu ích.
Sau đó, giai đoạnNgoài các tạp chất hữu cơ và vô cơ, nước thiên nhiên còn chứa rất nhiều vi sinh vật, vi khuẩn và các loại vi trùng gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn. Để ngăn ngừa các bệnh dịch, nước cấp cho sinh hoạt phải khử trùng. Với các hệ thống nước công nghiệp cũng cần phải khử sạch các loại vi sinh vật để ngăn ngừa sự kết bám của chúng lên thành ống dẫn nước trong các thiết bị làm lạnh, làm giảm khả năng truyền nhiệt, đồng thời làm tăng tổn thất thủy lực của hệ thống.

Các quá trình xử lý cơ học không thể loại trừ được toàn bộ vi sinh vật và vi trùng có trong nước. Để tiêu diệt được toàn bộ vi sinh vật, cần tiến hành các biện pháp. khử trùng nước.

Theo nguyên lý, các quá trình khử trùng có thể là lý học hoặc hóa học.

 khử trùng là bắt buộc trước khi cung cấp nước cho sinh hoạt.

1.    Các phương pháp lý học

1.1.  Phương pháp nhiệt

Khi đun sôi nước ở 100⁰C đa số các vi sinh vật bị tiêu diệt. Còn một số ít khi nhiệt độ tăng lên cao liền chuyển sang dạng bào tử với lớp bảo vệ vững chắc. Chúng không bị tiêu diệt dù có đun sôi liên tục trong vòng 15 đến 20 phút. Để tiêu diệt được nhóm vi khuẩn bào tử này, cần đun sôi nước đến 120⁰C hoặc đun theo trình tự sau: đun sôi ở điều kiện bình thường 15 đến 20 phút, để cho nước nguội đi đến dưới 35⁰C và giữ trong vòng hai giờ cho các bào tử phát triển trở lại, sau đó lại đun sôi nước một lần nữa.

Phương pháp nhiệt tuy đơn giản nhưng tốn năng lượng nên thường chỉ được áp dụng ở quy mô nhỏ.

1.2.  Khử trùng bằng tia cực tím

Tia cực tím (UV) là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400nm (nanometer). Độ dài sóng của tia cực tím nằm ngoài vùng phát hiện, nhận biết của mắt thường. Dùng tia cực tím để khử trùng không làm thay đổi tính chất hóa học và lý học của nước.

Tia cực tim tác dụng làm thay đổi DNA của tế bào vi khuẩn, tia cực tím có độ dài bước sóng 254nm có khả năng diệt khuẩn cao nhất.

1.3.  Phương pháp siêu âm

Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2W/cm² trong khoảng thời gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trong nước.

1.4.  Phương pháp lọc

Đại bộ phận vi sinh vật có trong nước (trừ siêu vi trùng) có kích thước 1 – 2 µm. Nếu đem lọc nước qua lớp lọc có kích thước khe rỗng nhỏ hơn 1 µm có thể loại trừ được đa số vi khuẩn. Lớp lọc thường dùng là các tấm sành, tấm sứ có khe rỗng cực nhỏ. Với phương pháp này, nước đem lọc phải có hàm lượng cặn nhỏ hơn 2mg/l.

Khử trùng bằng các phương pháp vật lý, có ưu điểm cơ bản là không làm thay đổi tính chất lý hóa của nước, không gây nên tác dụng phụ. Tuy nhiên do hiệu suất thấp nên thường chỉ áp dụng ở quy mô nhỏ với các điều kiện kinh tế kỹ thuật cho phép.

2.    Các phương pháp hóa học

Cơ sở của phương pháp hóa học là sử dụng các chất oxy hóa mạnh để oxy hóa men của tế bào vi sinh và tiêu diệt chúng. Các hóa chất thường dùng là:  Clo, brom, iod, clo dioxit, axit hypoclorit và muối của nó, ozone, kali permanganate, hydro peroxit. Do hiệu suất cao nên ngày nay khử trùngbằng hóa chất đang được áp dụng rộng rãi ở mọi qui mô.

2.1.  Khử trùng nước bằng Clo và các hợp chất của nó

Clo là một chất oxy hóa mạnh, ở bất cứ dạng nào, nguyên chất hay hợp chất khi tác dụng với nước đều tạo ra phân tử axit hypoclorit HOCl có tác dụng khử trùng rất mạnh.

Quá trình diệt vi sinh vật xảy ra qua 2 giai đoạn. Đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh, sau đó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến sự diệt vong của tế bào.

Tốc độ của quá trình khử trùng được xác định bằng động học của quá trình khuếch tán chất diệt trùng qua vỏ tế bào và động học của quá trình phân hủy men tế bào.

Tốc độ của quá trình khử trùng tăng khi nồng độ của chất khử trùng và nhiệt độ nước tăng, đồng thời phụ thuộc vào dạng không phân ly của chất khử trùng, vì quá trình khuếch tán qua vỏ tế bào xảy ra nhanh hơn quá trình phân ly.

Tốc độ khử trùng bị châm đi rất nhiều khi trong nước có các chất hữu cơ, cặn lơ lững và các chất khử khác.

Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit và axit clohydric

Cl₂ + H₂O ⇔ HOCl + HCl

Hoặc ở dạng phương trình phân ly:

Cl₂ + H₂O ⇔ 2H⁺ + OCl^- + Cl^-

Khi sử dụng clorua vôi làm chất khử trùng, phản ứng sẽ là:

Ca(OCl)₂ + H₂O ⇔ CaO + 2HOCl

2HOCl ⇔ 2H⁺ + 2OCl^-

2.2.  Khử trùng nước bằng iod

Iod là chất oxy hóa mạnh và thường được dùng để khử trùng nước ở các bể bơi. Là chất khó hào tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hòa.

Độ hòa tan của iod phụ thuộc vào nhiệt độ nước. Ở 0⁰C độ hòa tan là 100mg/l. Ở 20⁰C độ hòa tan là 300mg/l.

Khi độ pH của nước nhỏ hơn 7, liều lượng iod sử dụng lấy từ 0.3 đến 1 mg/l. Nếu sử dụng cao hơn 1.2mg/l sẽ làm cho nước có mùi vị iod.

2.3.  Khử trùng bằng ozone

Ozone có công thức hóa học là O₃. Ozone được sản xuất  bằng cách cho oxy hoặc không khí đi qua thiết bị phóng tia lửa điện. Để cấp đủ lượng ozone khử trùng cho nhà máy xử lý nước, dùng máy phát tia lửa điện gồm hai điện cục kim loại đặt cách nhau một khoảng cho không khí chạy qua. Cấp dòng điện xoay chiều vào các điện cực để tạo ra tia hồ quang, đồng thời với việc thổi luồng không khí sạch đi qua khe hở giữa các điện cực để chuyển một phần oxy thành ozone. 

Sơ đồ công nghệ xử lý tiêu biểu:

http://thietbicapthoatnuoc.com/ho-tro-ky-thuat.html

Xử lý môi trường lại gây ô nhiễm

TT – Những ngày qua, người dân ở tổ 7A, 7B (phường Hòa Thọ Tây, quận Cẩm Lệ, Đà Nẵng) liên tục gửi đơn kêu cứu đến các cơ quan chức năng về việc Khu công nghiệp (KCN) Hòa Cầm xả nước thải gây ô nhiễm môi trường.

Trạm xử lý nước thải của Khu công nghiệp Hòa Cầm vẫn chưa có điểm xả thải sau khi xử lý khiến nước liên tục tràn ra khu dân cư gây ô nhiễm - Ảnh: Đoàn Cường

Đơn vị thi công, vận hành trạm xử lý nước thải của KCN Hòa Cầm chính là Công ty TNHH khoa học, công nghệ môi trường Quốc Việt (trụ sở tại TP.HCM, gọi tắt là Công ty Quốc Việt). Đây cũng là công ty thực hiện dự án trạm xử lý nước thải Thọ Quang tại KCN thủy sản Thọ Quang (Đà Nẵng) từng bị xử phạt vì gây ô nhiễm môi trường.

Căng thẳng

Bị phạt vì xả nước chưa qua xử lý Công ty Quốc Việt là đơn vị thi công và vận hành trạm xử lý nước thải Thọ Quang đã bị cơ quan chức năng lập biên bản xử phạt 150 triệu đồng vì thải nước chưa qua xử lý ra môi trường vào năm 2011. Sau đó, nhiều lần người dân ở gần trạm này tiếp tục kéo đến bao vây trạm vì gây ra mùi hôi thối. Tại kỳ họp HĐND TP vừa qua, ông Nguyễn Điểu - giám đốc Sở TN-MT Đà Nẵng - cũng cho biết từ đầu năm 2012 đến nay trạm xử lý nước thải Thọ Quang đã liên tục xảy ra sự cố.

Sáng 30-7, gần chục người dân ở tổ 7A, 7B (phường Hòa Thọ Tây) dẫn chúng tôi đến từng giếng nước, ao đầm ở gần KCN Hòa Cầm để chỉ cho thấy các giếng nước ở đây đều có chung tình trạng là nước hôi, màu đỏ au hoặc nhờ nhợ. Vậy nhưng, nhiều gia đình ở đây vẫn phải nhắm mắt uống nước vì như lời nhiều người dân: “Không có tiền mua nước bình thì phải ráng uống thôi”. Ông Ngô Văn Đây (tổ 7A) bức xúc: “Nước ô nhiễm từ KCN tràn ra ngấm vào đất, ao hồ nên dân lo lắm. Ăn cơm cũng phải đóng cửa vì mùi hôi. Cứ kéo dài như vậy dân chết mất”.

Đỉnh điểm bức xúc của người dân là từ ngày 26-7, người dân phát hiện việc Công ty Quốc Việt xả thải ra môi trường gây ô nhiễm nên đã kéo đến điểm đang thi công của công ty tại phường Hòa Thọ Tây để yêu cầu chấm dứt việc xả thải. Tình hình căng thẳng giữa người dân và công nhân thi công kéo dài đến ngày 27-7 và chỉ chấm dứt khi chính quyền địa phương và cơ quan chức năng đến lập biên bản sự việc.

Ông Trần Chi, phó Phòng Tài nguyên - môi trường (TN-MT) Cẩm Lệ, cho biết sau tin báo của người dân, Phòng TN-MT đến kiểm tra hiện trường và lập biên bản sự việc. Vào thời điểm kiểm tra, mương xử lý nước thải bốc mùi hôi thối, có màu đen xanh. Phòng TN-MT đã yêu cầu Ban quản lý KCN Hòa Cầm lấp các mương thoát nước chảy vào khu dân cư.

Tiếp đó, ngày 27-7, sau khi kiểm tra hiện trường, Phòng TN-MT Cẩm Lệ đã lập biên bản thứ hai về việc mương thoát nước chính bị đục để xả nước thải trực tiếp vào khu dân cư. UBND phường Hòa Thọ Tây cũng lập biên bản vi phạm hành chính trong lĩnh vực môi trường đối với Ban quản lý KCN Hòa Cầm.

Theo ông Chi, Công ty Quốc Việt phụ trách việc thu gom nước thải của KCN Hòa Cầm để xử lý. Tuy nhiên, công ty này lại không có hệ thống xả thải cuối cùng, dẫn đến việc nước nhận về bể không có chỗ thải ra gây quá tải. Công ty sợ tràn ra ngoài nên bơm nước thải này ra bãi đất gần đó khiến người dân bức xúc phản ứng.

Tạm ngưng hoạt động

Phòng TN-MT Cẩm Lệ cho biết theo quy định, trước khi thực hiện dự án, Công ty Quốc Việt phải báo cáo cho phòng về hồ sơ thiết kế công trình, khi chạy thử nghiệm cũng phải có thông báo nhưng công ty không thực hiện. Việc công ty chưa có hướng xả là làm không đúng với báo cáo tác động môi trường. “Trong tuần này, chúng tôi sẽ làm việc với Ban quản lý KCN, Công ty Quốc Việt và có hình thức xử lý thích hợp” - ông Chi cho hay.

Ông Võ Văn Hùng - giám đốc Công ty Quốc Việt - cho biết trước đây khi thiết kế thì có hệ thống xả nước cuối sau khi đã xử lý đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, do điểm xả nước này ở gần nhà máy nước sạch nên thành phố không đồng ý. “Nếu bắt công ty phải xả nước ở vị trí cách đó 5-7km thì chi phí quá cao, chịu không nổi. Chúng tôi đã phải tạm ngưng hoạt động ba ngày qua vì không có chỗ xả thải” - ông Hùng cho hay. Ông Hùng cho biết thêm trạm xử lý nước thải Hòa Cầm được xây dựng với công suất thiết kế 2.000m³ nước/ngày đêm nhưng hiện chỉ tiếp nhận khoảng 500m³ nước/ngày đêm.