Tài liệu Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho xã kế thành, huyện kế sách, tỉnh sóc trăng

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN KĨ THUẬT MÔI TRƢỜNG ---o0o--- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH KĨ THUẬT MÔI TRƢỜNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO XÃ KẾ THÀNH, HUYỆN KẾ SÁCH, TỈNH SỐC TRĂNG Cán bộ hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: Th.S NGUYỄN VĂN TUYẾN Cần Thơ, 12-2013 TRƢƠNG HUYỀN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TNTN Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BỘ MÔN: KTMT ---o0o--Cần Thơ, ngày 16 tháng 08 năm 2013 ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Năm học: 2013 – 2014 ---o0o--1. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc cấp cho xã Kế Thành, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng 2. Cán bộ hƣớng dẫn: Th.S NGUYỄN VĂN TUYẾN 3. Sinh viên thực hiện: TRƢƠNG HUYỀN - MSSV: 1100892 Lớp: Kỹ Thuật Môi Trƣờng Khóa 36 4. Đặt vấn đề: Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nƣớc, kinh tế nƣớc ta ngày càng phát triển, thì đời sống nhân dân ngày càng đƣợc nâng cao và vấn đề sức khỏe ngày càng đƣợc chú trọng hơn, trong đó nƣớc sạch là một nhu cầu cơ bản trong đời sống sinh hoạt hằng ngày. Xã Kế Thành là một xã nông thôn thuộc vùng sâu của tỉnh Sóc Trăng đời sống ngƣời dân nơi đây khó khăn. Chỉ một phần nhỏ bộ phận ngƣời dân thuộc vùng trung tâm xã mới có nƣớc sạch để sinh hoạt còn lại đa số là sử dụng nƣớc sông, nƣớc mƣơng hay khoan giếng để sử dụng nƣớc ngầm. Nhƣng có thể nói, hiện nay hầu hết các nguồn nƣớc thiên nhiên đều không đáp ứng đƣợc yêu cầu về mặt chất lƣợng cho các đối tƣợng dùng nƣớc đặt biệt là nƣớc dùng cho sinh hoạt Do đó, đây là lý do tôi chọn đề tài “ Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc cấp cho xã Kế Thành, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng” là rất cần thiết. 5. Mục tiêu đề tài: Thiết kế hệ thống cấp nƣớc sinh hoạt cho ngƣời dân khu vực xã Kế Thành, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng đạt QCVN 01/2009/BYT - Quy chuẩn Việt Nam về chất lƣợng nƣớc ăn uống của Bộ Y Tế. 6. Địa điểm và thời gian thực hiện: - Địa điểm thực hiện: + Địa diểm lấy mẫu: Xã Kế Thành, Huyện Kế Sách, Tỉnh Sóc Trăng. + Địa điểm phân tích mẫu: Phòng thí nghiệm bộ môn Kỹ Thuật Môi Trƣờng – Khoa Môi Trƣờng và Tài Nguyên Thiên Nhiên – Đại Học Cần Thơ. - Thời gian thực hiện: Học kì I năm học 2013 – 2014. 7. Các nội dung chính của đề tài: SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang ii ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN Chƣơng 1: Giới Thiệu Chƣơng 2: Lƣợc Khảo Tài Liệu Chƣơng 3: Phƣơng Pháp Và Phƣơng Tiện Thực Hiện Chƣơng 4: Tính Toán Và Thiết Kế Các Công Trình Đơn Vị Chƣơng 5: Định Giá Thành Công Trình Và Giá Thành 1m3 Nƣớc Cấp Chƣơng 6: Kết Luận Và Kiến Nghị 8. Phƣơng pháp thực hiện đề tài: - Khảo sát hiện trạng khu vực thực hiện đề tài - Lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu cân thiết (đối với chỉ tiêu vi sinh: chai lấy mẫu phải tuyệt trùng). - Mẫu sau khi lấy xong phải tuân thủ theo nguyên tắc “ vận chuyển, hƣớng dẫn bảo quản và xử lý mẫu” - Thực hiện thí nghiệm Jartest để xác định liều lƣợng xút (NaOH) và phèn nhôm Al2(SO4)3 - Căn cứ vào các chỉ tiêu phân tích, tiến hành tính toán các công trình đơn vị (có sử dụng phần mềm MathCAD) - Thực hiện bản vẽ công nghệ bằng phần mềm AutoCAD. - Định giá công trình bằng phần mềm Hitosofe - Định giá thành 1m3 nƣớc cấp bằng phần mềm Excel 9. Phƣơng tiện và phƣơng pháp thực hiện: Chỉ tiêu Phƣơng pháp Phƣơng tiện pH Phƣơng pháp đo trực tiếp Máy đo pH Orion Model 230A Độ đục (NTU) Phƣơng pháp Nephelometric Máy quang phổ kế hấp thu Bình định mức 50mL Ống đo chiều cao 25cm và 85cm Pipet 1, 5, 10 mL Độ dẫn điện (  s/cm) Nghịch đảo của điện Độ cứng (mgCaCO3/l) 1 trở G  R Phƣơng pháp Ethylen diamin tetra-acetic axit (EDTA) SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Máy đo Conductivity meter (ORION 105) Thiết bị và dụng cụ: Buret, erlen 100mL. Trang iii ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN Độ kiềm (mgCaCO3/l) Chất rắn lơ lửng (SS) (mg/L) COD (mg/L) BOD5 (mg/L) Phƣơng pháp chuẩn độ bằng axit mạnh (HCl2, H2SO4) định trọng lƣợng Giấy lọc Tủ sấy Mempert UI 40 Cân điện tử Sartorius GM 1502 Phƣơng pháp Ống nghiệm COD, tủ sấy 1500C Dicromate Hóa chất và dụng cụ cần thiết Phƣơng pháp Tủ điều nhiệt 200C, Shellab 2005-2E, Mỹ, Chai BOD Hóa chất cần thiết Phƣơng pháp xác Winkler cải tiến Phƣơng pháp DO (mg/L) Phốt pho tổng (mg/L) Ni trát (mg/L) đo trực tiếp Phƣơng pháp Thiết Clorua (SnCl2) Phƣơng pháp Salicylate sodium Amonia (N-NH4+) (mg/L) Sắt tổng (Fe) Tổng Coliformes (MPN/100ml) Buret, erlen 100mL. Máy đo DO cầm tay hiệu ORION – Anh Máy quang phổ (λ= 690), tủ sấy, erlen 100mL, hóa chất cần thiết. Máy quang phổ (λ= 415 nm), tủ sấy 800C, erlen 50ml, thiết bị đun cách thủy Trung Quốc, Mod C-86 Phƣơng pháp chƣng cất Máy chƣng cất đạm, ống Kjeldalh, buret, erlen 250mL Hóa chất cần thiết khác Phƣơng pháp Phenanthroline (Khoảng xác định 0 – 2 mg/L) Máy so màu quang phổ Jenway 6300 Spectrophotometer Hóa chất và dụng cụ cần thiết Phƣơng pháp đếm số khuẩn lạc Tủ hấp vô trùng Tủ cấy, tủ ủ Hóa chất và dụng cụ cần thiết SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang iv ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN 10. Kế hoạch và tiến độ thực hiện: Tuần 1 2 3 4 Viết đề cƣơng x X x x Tham khảo tài liệu x X x Tổng hợp và xử lý số x liệu X Viết báo cáo X Công việc x 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 x X x x x x x X x x X x x x x x X x x x X x x x x x X x x X X x x X X Hoàn chỉnh luận văn Dự trù x DUYỆT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN NGUYỄN VĂN TUYẾN SVTH: TRƢƠNG HUYỀN SINH VIÊN THỰC HIỆN TRƢƠNG HUYỀN Trang v x LỜI CẢM TẠ GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn đến: Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại Học Cần Thơ Ban chủ nhiệm Khoa Môi Trƣờng và Tài Nguyên Thiên Nhiên Bộ môn kĩ thuật môi Trƣờng và ban quản lí phòng thí nghiệm kĩ thuật môi trƣờng Tập thể quý thầy cô trong Khoa Môi Trƣờng và Tài Nguyên Thiên Nhiên cùng tất cả các bạn sinh viên lớp Kĩ Thuật Môi Trƣờng K36 đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp. Tôi vô cùng biết ơn gia đình, bạn bè, ngƣời thân đã hỗ trợ, động viên và khích lệ để tôi hoàn thành đề tài tốt đẹp. Và đặc biệt chân thành gửi lời cám ơn thầy Nguyễn Văn Tuyến_ Cán bộ hƣớng dẫn đề tài, đã tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cần Thơ, ngày 27 tháng 11 năm 2013 TRƢƠNG HUYỀN SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang vi LỜI CAM ĐOAN GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết luận văn này đƣợc hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi và các kết quả của nghiên cứu này chƣa đƣợc dùng cho bất cứ luận văn cùng cấp nào khác. Cần Thơ, ngày 27 tháng 11 năm 2013 TRƢƠNG HUYỀN SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang vii MỤC LỤC GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN MỤC LỤC MỤC LỤC .............................................................................................................viii DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................... x DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................... xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................. xii TÓM TẮT ĐỀ TÀI................................................................................................. xii Chƣơng 1 GIỚI THIỆU ............................................................................................ 1 1.2 Mục tiêu đề tài ............................................................................................... 1 1.3 Nội dung thực hiện ........................................................................................ 1 1.4 Phƣơng pháp và phƣơng tiện thực hiện ....................................................... 2 1.4.1 Địa điểm và thời gian thực hiện ............................................................... 2 1.4.2 Phƣơng pháp thực hiện ........................................................................... 2 Chƣơng 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU ....................................................................... 4 2.1 Tổng quan về vùng nghiên cứu ..................................................................... 4 2.1.1 Dân số ................................................................................................... 4 2.1.2 Vị trí địa lý............................................................................................ 4 2.2 Các loại nguồn nƣớc dùng để cấp nƣớc ........................................................ 5 2.3 Tính chất và các chỉ tiêu về chất lƣợng nƣớc ............................................... 5 2.3.1 Các chỉ tiêu lý học ................................................................................ 6 2.3.2 Các chỉ tiêu hoá học ............................................................................. 7 2.4 Các thành phần cơ bản của hệ thống cấp nƣớc ........................................... 12 2.4.1 Công trình thu nƣớc và trạm bơm cấp nƣớc....................................... 13 2.4.2 Công trình điều hòa và dự trữ nƣớc ................................................... 14 2.4.3 Mạng lƣới đƣờng ống ......................................................................... 14 2.4.4 Các tiêu chuẩn về nguồn nƣớc đầu vào .............................................. 14 2.4.5 Các tiêu chuẩn về nguồn nƣớc đầu ra ................................................ 15 2.5 Các biện pháp xử lý nƣớc cấp ..................................................................... 15 2.5.1 Những biện pháp xử lý nƣớc cơ bản .................................................. 15 2.5.2 Các biện pháp xử lý nƣớc mặt ............................................................ 16 2.5.3 Các biện pháp xử lý nƣớc ngầm ......................................................... 24 Chƣơng 3 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN ........................................ 31 3.1 Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc đầu vào............................................... 31 3.2 Đề xuất và lựa chọn phƣơng án .................................................................. 32 3.2.1 Phƣơng án 1: ....................................................................................... 32 3.2.2 Phƣơng án 2: ....................................................................................... 33 3.2.3 Phƣơng án 3: ....................................................................................... 34 3.3 Chọn phƣơng án xử lý................................................................................. 34 Chƣơng 4 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ .............. 36 4.1 Tính toán công suất nhà máy ...................................................................... 36 SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang viii MỤC LỤC GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN 4.2 Bể trộn thủy lực và trạm bơm cấp I ............................................................ 37 4.2.1 Trạm bơm cấp I .................................................................................. 37 4.2.2 Bể trộn thủy lực .................................................................................. 38 4.3 Bể lắng đứng với ngăn phản ứng xoáy hình trụ .......................................... 41 4.4 Bể lọc áp lực ............................................................................................... 45 4.5 Bể chứa........................................................................................................ 50 4.6 Đài nƣớc ...................................................................................................... 52 4.7 Sân phơi bùn ............................................................................................... 55 4.8 Các công trình phụ ...................................................................................... 57 4.8.1 Tính toán các công trình chuẩn bị dung dịch phèn ............................ 57 4.9 Tính toán cao trình ...................................................................................... 58 4.10 Hiệu quả xử lý của công trình ................................................................... 59 Chƣơng 5 ĐỊNH GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH .................................................... 61 5.1 Tổng giá thành hệ thống ............................................................................. 61 5.2 Giá thành một 1 (m3) nƣớc cấp ................................................................... 61 Chƣơng 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 62 6.1 Kết luận ....................................................................................................... 62 6.2 Kiến nghị ..................................................................................................... 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 63 PHỤ LỤC ............................................................................................................... 64 SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang ix DANH SÁCH BẢNG GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Phƣơng tiện phân tích ............................................................................... 3 Bảng 2.1 Dân số xã Kế Thành năm 2013 ................................................................. 4 Bảng 2.1 Bảng định liều lƣợng các chất keo tụ theo phản ứng .............................. 17 Bảng 2.2 Sự khác biệt giữa bể lọc chậm bể lọc nhanh ........................................... 20 Bảng 2.3 Tốc độ lọc trong bể lọc chậm .................................................................. 21 Bảng 2.4 Cƣờng độ rửa lọc và thời gian rửa lọc .................................................... 22 Bảng 2.5 Cƣờng độ rửa lọc và thời gian rửa lọc .................................................... 22 Bảng 2.7 Tốc độ lọc chế độ làm việc bình thƣờng và tăng cƣờng ......................... 23 Bảng 2.6 Chiều cao lớp đỡ ..................................................................................... 23 Bảng 2.8 Mối quan hệ nồng độ oxi bão hòa trong nƣớc với nhiệt ......................... 28 Bảng 2.9 Hệ số KD cùa các chất khí ....................................................................... 28 Bảng 2.10 Các thông số tính toán thiết kế bể lọc khử sắt ...................................... 29 Bảng 3.1 Thông số chất lƣợng nƣớc đầu vào ......................................................... 31 Bảng 3.2 Bảng gia trọng lựa chọn phƣơng án thiết kế ........................................... 35 Bảng 4.1 Tổn thất thủy lực (htt) của từng công trình đơn vị ................................. 58 Bảng 4.2 Độ sâu ngập nƣớc của từng bể ................................................................ 59 Bảng 4.3 Hiệu suất xử lý của hệ thống ................................................................... 60 Bảng 5.1 Tổng giá thành hệ thống.......................................................................... 61 PHỤ LỤC ............................................................................................................... 64 Bảng 1 Tính toán dung tích điều hòa bể chứa ........................................................ 64 Bảng 2 Tính toán dung tích điều hòa đài nƣớc....................................................... 65 Bảng 3 Trích lục QCVN 08:2008/BTNMT .......................................................... 66 Bảng 4 Trích lục QCVN 01: 2009/BYT ............................................................... 68 Bảng 5 Tổng chi phí các hạng mục công trình ....................................................... 73 Bảng 6 Chi phí thiết bị vật tƣ ................................................................................. 74 Bảng 7 Chi tiết tính toán phần xây dựng các công trình đơn vị ............................. 76 Bảng 8 Chi phí hóa chất ......................................................................................... 84 SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang x DANH SÁCH HÌNH GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Địa điểm xây dựng nhà máy ...................................................................... 2 Hình 2.1 Sơ đồ vị trí Xã Kế Thành........................................................................... 4 Hình 2.2 Công trình thu nƣớc và trạm bơm đặt trong lòng sông, lòng hồ ............. 13 Hình 2.3 Sơ đồ tuần hoàn vôi sữa........................................................................... 18 Hình 2.4 Sơ đồ bể lắng đứng .................................................................................. 19 Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý phƣơng án 1 ........................................................ 32 Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý phƣơng án 2 ........................................................ 33 Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ xử lý phƣơng án 3 ........................................................ 34 Hình 4.1 Cao trình bơm địa hình ............................................................................ 37 Hình 4.2 Bể trộn thủy lực ....................................................................................... 40 Hình 4.3 Máng tràn răng cƣa .................................................................................. 45 Hình 4.4 Bể chứa nƣớc sạch ................................................................................... 51 Hình 4.5 Chiều cao đài nƣớc .................................................................................. 53 SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT GVHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa DO Dissloved Oxygen Oxi hòa tan SS Supended Solids Chất rắn lơ lửng NTU Nephelometric Turbidity Units Độ đục QCVN Viet Nam technical regulation Quy chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN ĐBSCL The Mekong Delta Đồng Bằng Sông Cửu Long ĐHCT Can Tho University Đại học Cần Thơ SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang xii TÓM TẮT ĐỀ TÀI CBHD: NGUYỄN VĂN TUYẾN TÓM TẮT ĐỀ TÀI Ngƣời dân vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) có tập quán sinh sống dọc các trong các vùng sông nƣớc ao hồ. Họ sử dụng nguồn nƣớc mặt để tƣới ruộng rẫy, chăn nuôi gia súc gia cầm và lấy nƣớc dùng trong sinh hoạt gia đình. Với tình trạng nhƣ vậy nên tình trạng nguồn nƣớc bị ô nhiễm là phổ biến và ảnh hƣởng ít nhiều đến sức khỏe cộng đồng. Mặc dù chính quyền địa phƣơng đã có những cố gắng thực hiện các chƣơng trình cấp nƣớc nông thôn, nhƣng thực tế có nhiều vùng sâu, vùng xa, khả năng tiếp cận nguồn nƣớc sinh hoạt sạch, hợp vệ sinh còn hạn chế, trong đó xã Kế Thành cũng không ngoại lệ. Xã Kế Thành là một xã nông thôn thuộc vùng sâu của tỉnh Sóc Trăng đời sống ngƣời dân nơi đây khó khăn. Chỉ một phần nhỏ bộ phận ngƣời dân thuộc vùng trung tâm xã mới có nƣớc sạch để sinh hoạt còn lại đa số là sử dụng nƣớc sông, nƣớc trong các con kênh, mƣơng hay khoan giếng để sử dụng nƣớc ngầm. Nhƣng hiện nay hầu hết các nguồn nƣớc trong thiên nhiên đều không đáp ứng đƣợc yêu cầu về mặt chất lƣợng cho các đối tƣợng dùng nƣớc đặc biệt là nƣớc dùng cho sinh hoạt. Vì vậy, đề tài “ Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc cấp cho xã Kế Thành, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng” là rất cần thiết. Sau khi đề tài này đƣợc thực hiện sẽ giải quyết vấn đề nƣớc sạch cho ngƣời dân trong khu vực xã Kế Thành. Những phƣơng pháp chính khi thực hiện đề tài là: Lấy mẫu và phân tích mẫu, tính toán công trình đơn vị, thực hiện bản vẽ công nghệ và định giá thành công trình. Tóm lƣợc kết quả: Qua hệ thống xử lý các thông số SS, Coliform, Clo dƣ và độ đục đã đạt theo QCVN 01: 2009/BYT. SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang xii Chƣơng 1 GIỚI THIỆU Chƣơng 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Nƣớc là một nhu cầu thiết yếu đối với mọi sinh vật trên trái đất. Không có nƣớc cuộc sống trên trái đất không thể tồn tại. Nƣớc cấp cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh và các hoạt động giải trí, ngoài ra nƣớc còn sử dụng cho nhiều hoạt động khác nhƣ: Cứu hỏa, tƣới cây, rửa đƣờng,…Và hầu hết các ngành công nghiệp đều sử dụng nguồn nƣớc cấp nhƣ một là một nguồn nguyên liệu không thay thế đƣợc trong sản xuất. Ngày nay phát triển sản xuất đã góp phần cải thiện cuộc sống, nhƣng bên cạnh đó cũng tạo ra nhiều nguồn thải trực tiếp hay gián tiếp làm ô nhiễm những nguồn nƣớc cấp cho chính con ngƣời. Mặc khác nguồn nƣớc trong tự nhiên cũng không đảm bảo an toàn để sử dụng cho nhu cầu ăn uống và vệ sinh. Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa, kinh tế nƣớc ta ngày càng phát triển, thì đời sống nhân dân ngày càng đƣợc nâng cao và vấn đề sức khỏe ngày càng đƣợc chú trọng hơn, trong đó nƣớc sạch là một nhu cầu cơ bản trong đời sống sinh hoạt hằng ngày. Và vấn đề đƣợc đặt ra làm thế nào để cung cấp nƣớc sạch cho sinh hoạt và sản xuất một cách tốt nhất và hiệu quả, bên cạnh đó cũng phải đi đôi về mặt kinh tế và không gây ra những ảnh hƣởng đến môi trƣờng. Xã Kế Thành một xã có nền kinh tế khó khăn, phát triển kinh tế chủ yếu là sản xuất nông nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi,…) mức sống của ngƣời dân còn thấp, đặc biệt là nhu cầu nƣớc sạch để ăn uống và sinh hoạt đang là vấn đề cấp thiết. Mặc dù chính quyền địa phƣơng đã có những cố gắng thực hiện các chƣơng trình cấp nƣớc nông thôn, nhƣng thực tế có nhiều vùng sâu, vùng xa, khả năng tiếp cận nguồn nƣớc sinh hoạt sạch, hợp vệ sinh còn hạn chế, trong đó xã Kế Thành cũng không ngoại lệ. Vì vậy, đề tài “ Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc cấp cho xã Kế Thành, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng” đã hình thành và mong muốn góp phần cung cấp nƣớc sinh hoạt cho ngƣời dân trong xã đạt tiêu chuẩn. 1.2 Mục tiêu đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc cấp sinh hoạt cho xã Kế Thành, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng đạt theo QCVN 01-2009/BYT. 1.3 Nội dung thực hiện - Khảo sát hiện trạng khu vực thiết kế - Lấy mẫu và phân tích mẫu - Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc cấp - Tính toán công trình đơn vị - Định giá thành công trình và giá thành nƣớc cấp. SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang 4 Chƣơng 1 GIỚI THIỆU 1.4 Phƣơng pháp và phƣơng tiện thực hiện 1.4.1 Địa điểm và thời gian thực hiện m t ực hiện  Địa diểm lấy mẫu: mẫu đƣợc lấy nguồn nƣớc mặt của Kênh Số 1 thuộc khu vực xã Kế Thành, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng. Hình 1.1 Địa điểm xây dựng nhà máy  Địa điểm phân tích mẫu: Tại 3 phòng thí nghiệm Hóa Kỹ Thuật Môi Trƣờng, Sinh Kỹ Thuật Môi Trƣờng và phòng thí nghiệm Xử Lý Nƣớc Thải Phòng thuộc bộ môn Kỹ Thuật Môi Trƣờng – Khoa Môi Trƣờng và Tài Nguyên Thiên Nhiên – ĐHCT. T - n t ực hiện Học kì 1 năm học 2013 – 2014 1.4.2 Phƣơng pháp thực hiện P ươn p áp t u mẫu và bảo quản mẫu - Đối với các chỉ tiêu nhƣ: nhiệt độ, lƣợng oxy hòa tan, pH thì đo ngay tại hiện trƣờng. - Đối với mẫu đƣợc lấy để phân tích các chỉ tiêu lý hóa đƣợc lấy tại địa điểm đặt họng máy bơm (Kênh Số 1) cho vào can nhựa (thể tích 5 lít). - Đối với mẫu phân tích chỉ tiêu vi sinh (Coliform) đƣợc thu vào chai có nút mài 125ml và đƣợc khử trùng trƣớc khi thu mẫu. - Tất cả các mẫu sau khi thu cố định và ghi nhãn, đƣợc vận chuyển về phòng thí nghiệm ngay trong ngày, rồi chuyển sang bảo quản ngay trong tủ mát 40C 1.4.2.2 P ươn p áp và p ươn t ện p ân tíc mẫu SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang 2 Chƣơng 1 GIỚI THIỆU Tất cả các chỉ tiêu trên đƣợc phân tích tại phòng thí nghiệm của bộ môn Kỹ Thuật Môi Trƣờng – Khoa Môi Trƣờng & Tài Nguyên Thiên Nhiên – ĐHCT Bảng 1.1 Phƣơng tiện phân tích Chỉ tiêu Ph Độ đục (NTU) Độ dẫn điện (  s/cm) Phƣơng pháp Phƣơng tiện Phƣơng pháp đo trực Máy đo pH Orion Model 230A tiếp Phƣơng pháp Nephelometric Nghịch đảo của điện 1 trở G  R Máy quang phổ kế hấp thu Bình định mức 50mL Ống đo chiều cao 25cm và 85cm Pipet 1, 5, 10 mL Máy đo Conductivity meter (ORION 105) SS Phƣơng pháp xác (mg/L) định trọng lƣợng Giấy lọc Tủ sấy Mempert UI 40 Cân điện tử Sartorius GM 1502 Phƣơng pháp Ống nghiệm COD, tủ sấy 1500C Dicromate Hóa chất và dụng cụ cần thiết Phƣơng pháp Tủ điều nhiệt 200C, Shellab 2005-2E, Mỹ, Chai BOD Hóa chất cần thiết COD (mg/L) BOD5 (mg/L) DO (mg/L) Winkler cải tiến Phƣơng pháp đo trực tiếp Phốt pho tổng (mg/L) Phƣơng pháp Thiết Clorua (SnCl2) NTKN (mg/L) Sắt tổng (mg/L) Tổng Coliformes (MPN/100ml) Máy đo DO cầm tay hiệu ORION – Anh Máy quang phổ (λ= 690), tủ sấy, erlen 100mL, hóa chất cần thiết. Phƣơng pháp chƣng cất Máy chƣng cất đạm, ống Kjeldalh, buret, erlen 250mL Hóa chất cần thiết khác Phƣơng pháp Phenanthroline (Khoảng xác định 0 – 2 mg/L) Máy so màu quang phổ Jenway 6300 Spectrophotometer Hóa chất và dụng cụ cần thiết Tủ hấp vô trùng Phƣơng pháp đếm số Tủ cấy, tủ ủ khuẩn lạc Hóa chất và dụng cụ cần thiết SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang 3 Chƣơng 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU Chƣơng 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về vùng nghiên cứu 2.1.1 Dân số Xã Kế Thành thuộc huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng. Với diện tích 2.483,37 ha, dân số toàn xã là 10.208 ngƣời với 2.454 hộ (năm 2013). Cụ thể về diện tích và dân số xã Kế Thành đƣợc trình bày trong bảng sau: Bảng 2.1 Dân số xã Kế Thành năm 2013 Stt 1 2 3 4 5 6 7 Ấp Diện tích (ha) Số hộ Số khấu 355,87 393,59 196,93 256,50 470,01 395,83 414,64 2.483,37 493 336 198 163 538 335 391 2.454 1.922 1373 855 701 2.338 1.345 1.674 10208 Kinh giữa 1 Kinh giữa 2 Ba Lăng Thành Tân Bồ Đề Bƣng Túc Cây Sộp Tổng Cộng: Nguồn: Cục thống kê huyện Kế Sách 2.1.2 Vị trí địa lý Hình 2.1 Sơ đồ vị trí Xã Kế Thành SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang 4 Chƣơng 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU Vị trí địa lí xã Kế Thành tiếp giáp với: - Phía Bắc: Giáp với xã Thới An Hội - Phía Đông: Giáp với thị trấn Kế Sách - Phía Nam: Giáp với huyện Châu Thành - Phía Tây: Giáp với xã Kế An 2.2 Các loại nguồn nƣớc dùng để cấp nƣớc Nƣớc thiên nhiên (thƣờng gọi là nƣớc thô) bao gồm nƣớc mặt, nƣớc ngầm và nƣớc biển đƣợc dùng trong hệ thống cấp nƣớc thƣờng có chất lƣợng khác nhau.  Nƣớc mặt: Bao gồm các nguồn nƣớc trong các hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thƣờng xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trƣng của nƣớc mặt là: - Chứa khí hoà tan, đặc biệt là oxy. - Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trƣờng hơp nƣớc trong các ao, đầm, hồ, chứa ít chất rắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo). - Có hàm lƣợng chất hữu cơ cao. - Có sự hiện diện của nhiều loại tảo. - Chứa nhiều vi sinh vật.  Nƣớc ngầm (nƣớc dƣới đất): Đƣợc khai thác từ các tầng chứa dƣới đất. Chất lƣợng nƣớc ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nƣớc thấm qua. Do vậy nƣớc chảy qua các tầng địa tầng chứa cát hoặc granit thƣờng có tính axit và chứa ít chất khoáng. Khi chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nƣớc thƣờng có độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Ngoài ra, các đặc trƣng chung của nƣớc ngầm là: - Độ đục thấp; - Nhiệt độ và thành phần hoá học tƣơng đối ổn định; - Không có oxy, nhƣng có thể chứa nhiều khí H2S, CO2,... - Chứa nhiều chất khoáng hoà tan, chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo - Không có sự hiện diện của vi sinh vật.  Nƣớc biển: Thƣờng có độ mặn rất cao. Hàm lƣợng muối trong nƣớc biển thay đổi tuỳ theo vị trí địa lý: Khu cửa sông, gần hay xa bờ. Ngoài ra nƣớc biển thƣờng có nhiều chất lơ lửng, chủ yếu là các phiêu sinh động - thực vật. 2.3 Tính chất và các chỉ tiêu về chất lƣợng nƣớc Để xử lý nƣớc từ thiên nhiên làm nƣớc cấp sinh hoạt cần phải phân tích một cách chính xác ba loại chỉ tiêu cơ bản kết hợp với yêu cầu chất lƣợng của nƣớc sử dụng để xác lập biện pháp xử lý nƣớc. Chất lƣợng nƣớc thiên nhiên đƣợc đặc trƣng bởi ba loại chỉ tiêu lý, hóa và vi sinh. Chỉ tiêu lý học bao gồm: nhiệt độ, độ đục, độ màu, độ dẫn điện, mùi, vị,… chỉ tiêu hóa bao gồm: pH, độ cứng, độ kiềm, các hợp chất photpho, các hợp chất chứa nitơ, SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang 5 Chƣơng 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU các chất khí hòa tan, hàm lƣợng sắt, mangan, florua,…và các chỉ tiêu vi sinh: nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân, phù du rong, tảo. 2.3.1 Các chỉ tiêu lý học 3 N ệt ộ Nhiệt độ của nƣớc là đại lƣợng phụ thuộc vào điều kiện môi trƣờng và khí hậu. Nhiệt độ có ảnh hƣởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nƣớc và nhu cầu tiêu thụ. Nƣớc mặt thƣờng có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trƣờng. Ví dụ: ở miền Bắc Việt Nam, nhiệt độ nƣớc thƣờng dao động từ 13 - 340C, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nƣớc mặt ở miền nam (Việt Nam) tƣơng đối ổn định hơn từ 26 290C. 3 ộ màu Độ màu thƣờng do các chất bẩn trong nƣớc tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan không hoà tan làm nƣớc có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, còn các loại thuỷ sinh tạo cho nƣớc màu xanh lá cây. Nƣớc bị nhiễm bẩn bởi nƣớc thải sinh hoạt hay công nghiệp thƣờng có màu xanh hoặc đen. Đơn vị đo độ màu thƣờng dùng là platin – coban. Nƣớc thiên nhiên thƣờng có độ màu thấp hơn 200 (PtCo). Độ màu biểu kiến trong nƣớc thƣờng do các chất lơ lửng trong nƣớc tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phƣơng pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nƣớc (do các chất hoà tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hoá lý kết hợp. 3 3 ộ ục Nƣớc là một môi trƣờng truyền ánh sáng tốt. Khi trong nƣớc có các vật lạ nhƣ các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật,… khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi. Nƣớc có dộ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo đục thƣờng lấy mg SiO2/L, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tƣơng đƣơng nhau. Nƣớc mặt thƣờng có độ đục 20 - 100 (NTU), mùa lũ có khi cao đến 500 - 600 (NTU). Nƣớc cấp cho ăn uống thƣờng có độ đục không vƣợt quá 5 (NTU). Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lƣợng tƣơng quan đến độ đục của nƣớc (Trịnh Xuân Lai, 2003) 2.3.1.4 Mù v Mùi vị trong nƣớc thƣờng do các hợp chất hoá học, chủ yếu là là các hợp chất hữu cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân huỷ vật chất gây nên. Nƣớc thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nƣớc sau khi tiệt trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol. Tuỳ theo thành phần và hàm lƣợng các muối khoáng hoà tan, nƣớc có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng,... (Trịnh Xuân Lai, 2003) 3 5 ộ n ớt Độ nhớt là đại lƣợng biểu thị sự 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 SVTH: TRƢƠNG HUYỀN Trang 6