Giáo trình Hệ thống cấp nước: Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 giáo trình cung cấp cho người học các kiến thức: Chất lượng nước cấp, mô hình hóa và thiết kế hệ thống cấp nước, nước va trong mạng lưới phân phối nước. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Hệ thống cấp nước: Phần 2166hÖ thèng cÊp nícChương 3CHẤT LƯỢNG CẤP NƯỚC3.1. CÁC CHỈ TIÊU VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CẤP NƯỚC3.1.1. Các chỉ tiêu và yêu cầu chất lượng nước cấp1. Các chỉ tiêu vật lýa) Độ đụcNước nguyên chất là một môi trường trong suốt và có khả năng truyền ánh sáng tốt,nhưng khi trong nước có tạp chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và cả các hóachất hòa tan thì khả năng truyền ánh sáng của nước giảm đi. Dựa trên nguyên tắc đó màngười ta xác định độ đục của nước. Nước có độ đục cao tức là nước có nhiều tạp chất chứatrong nó và do vậy khả năng truyền ánh sáng qua nước giảm. Có nhiều phương pháp để xácđịnh độ đục của nước và do vậy kết quả thường được biểu thị bằng các đơn vị khác nhau.Thí dụ, đơn vị JTU (Jackson Turbidity Unit) là đơn vị độ đục khi đo bằng ống đo độ đụcJackson. Khi dùng máy đo độ đục Nephel (Nephemeter) ta lại có đơn vị độ đục NTU(Nephelometric Turbidity Unit) hay đơn vị độ đục so sánh với dung dịch tiêu chuẩn (dùngkhi độ đục bằng 5 đến 100 đơn vị). Liên hệ giữa hai thang đo độ đục này là: 1 NTU = 2,5JTU.Theo tiêu chuẩn Việt Nam, chiều sâu lớp nước được thấy, gọi là độ trong, ở độ sâu đó ngườita có thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn. Đối với nước sinh hoạt, độ đục phải lớn hơn 30 cm.Bảng 3.1 dưới đây cho đơn vị độ đục theo thang đục silic và thang đo độ trong theochiều cao lớp nước thấy được.b) Độ màu của nướcNước nguyên chất không màu, nước có màu là do các chất bẩn hòa tan trong nước tạonên. Thí dụ, các hợp chất sắt hòa tan làm cho nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humiclàm cho nước có màu vàng, các loại thủy sinh tạo cho nước có màu xanh lá cây... Nướcthải sinh hoạt và nước thải công nghiệp thường tạo ra màu xám hoặc đen cho nguồn nước.Màu thường gặp trong nước là màu vàng hoặc nâu, những màu đó thường do các chấthòa tan trong nước gây nên. Các chất hữu cơ gây màu trong nước thường có nguồn gốc từthực vật sống trong nước hoặc đã phân hủy trong nước, các chất bào mòn từ đất đá, nướcthải sinh hoạt và công nghiệp.167Các hợp chất humic thường tạo ra màu nâu hoặc vàng cho nước, chúng có thể là cácCh¬ng 3 - chÊt lîng cÊp nícaxít julvicmic C 10 H 12 O 5 , các axít hymatomeanic C 10 H 12 O 7 , các axit humic C 10 H 18 O 10hoặc các hợp chất humus C 10 H 18 O 5 …Bảng 3.1. Độ đục theo thang đục silic và theo chiều cao lớp nước thấy đượcThang đo theo chiều sâulớp nước, cmĐộ đụctheo thang đục silic, mg/l210000Nhanh tắc bể lọc4360Nhanh tắc bể lọc6190Nhanh tắc bể lọc8130Nhanh tắc bể lọc10100Nhanh tắc bể lọc1565Vận hành bể lọc khó khăn3030Vận hành bể lọc có điều kiện4518Vận hành riêng8010Ghi chúGiới hạn trên của nước đưavàoCó thể giảm nồng độ các hợp chất và giảm cường độ màu của nước bằng các chất oxyhóa mạnh như Cl 2 , O 3 , KMnO 4 , các chất này sẽ oxy hóa toàn phần gây màu của các phầntử hợp chất humic: Sau đó có thể khử chúng ra khỏi nước bằng keo tụ, hấp thụ than hoạttính và lọc. Nếu màu của nước do sắt (màu nâu), Mangan (màu đen) hoặc các chất lơ lửngnhư tảo gây màu xanh lam, xanh lục thì có thể khử bằng lọc nhanh hoặc lọc chậm, keo tụtạo bông rồi lọc.Các phương pháp xác định độ màu có thể là so sánh với dung dịch chuẩn trong ốngNessler, thường dùng dung dịch K 2 Pt 12 C l6 + CaCl 2 ; 1 mg/l K 2 Pt 12 Cl 6 bằng một đơn vịchuẩn màu. Có thể dùng phương pháp trực trắc quang với dụng cụ có các kính cường độmàu khác nhau, so sánh với màu dung dịch chuẩn hoặc sử dụng các ống so màu.c) Mùi vị của nướcCác chất khí và các chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị . Nước thiênnhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng của các hóa chất hòa tantrong nó như mùi Clo, mùi Amôniăc, mùi Sufua hydro,... Nước có thể có vị mặn, ngọt, chát...tùy thành phần và hàm lượng các muối hòa tan trong nước.Các chất gây mùi vị trong nước có thể chia thành ba nhóm:- Các chất gây mùi vị có nguồn gốc vô cơ như NaCl, MgSO 4 gây vị mặn, muối đồnggây mùi tanh, các chất có tính kiềm gây vị chát, các chất có tính axit gây vị chua, mùi clolà do Cl 2 , ClO 2 , mùi trứng thối là của H 2 S.- Các chất gây mùi có nguồn gốc hữu cơ trong chất thải công nghiệp, chất thải mạ,dầu mỡ, phenol,…168hÖ thèng cÊp níc- Các chất gây mùi từ quá trình sinh hóa, các hoạt động của vi khuẩn, rong tảo nhưCH 3 -S-CH 3 cho mùi tanh cá, C 12 H 22 O, C 12 H 11 O 2 cho mùi tanh bùn...Các chất gây mùi trong nước phần lớn có thể khử được bằng cách làm thoáng khichúng là các chất hòa tan dễ bay hơi. Sử dụng quá trình oxy hóa trong quá trình lọc nhanh,lọc chậm, lọc khô cũng có thể khử được nhiều chất gây mùi. Hiệu quả của quá trình phụthuộc vào khả năng bị oxy hóa các chất đó. Thường sử dụng các chất oxy hóa như Cl 2 ,ClO 2 , O 3 , KMnO 4 ...Khi lọc nước qua than hoạt tính với thời gian tiếp xúc từ 10 đến 15 phút cũng có khảnăng khử mùi tốt. Phương pháp dùng than hoạt tính có hiệu quả cao nhưng chi phí tốnkém. Phương pháp kéo tụ bằng phèn nhôm, sắt cũng có thể mang lại hiệu quả đối với mùigây ra bởi H2S theo phản ứng:3H 2 S + 2Fe3+ Fe 2 S 3 + 6H+Tuy nhiên, nhiều chất gây mùi vị ở trạng thái hòa tan nên phương pháp sử dụng keo tụđể khử mùi khó mang lại hiệu quả cao.d) Hàm lượng chất rắn trong nướcHàm lượng chất rắn trong nước gồm có các chất rắn vô cơ (các muối hàn tan, chất rắnkhông tan như huyền phù, đất cát…), chất rắn hữu cơ (gồm các vi sinh vật, vi khuẩn, độngvật nguyên sinh, tảo trong công nghiệp...). Trong xử lý nước hữu cơ, khi nói đến hàmlượng chất rắn, người ta đưa ra các khái niệm sau:- Tổng hàm lượng chất rắn TS (Total Solids) là trọng lượng khô tính bằng miligamcủa phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 103°C tớikhi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l.- Lượng chất rắn lơ lửng SS (Suspended Solids), phần trọng lượng khô tính bằngmiligam của phần còn lại trên giấy lọc tiêu chuẩn với kích thước lỗ 1,2 µm khi lọc một lítmẫu nước, sấy khô ở 103° ...