Nước sạch và vệ sinh môi trường là một nhu cầu cơ bản trong đời sống hằng ngày của mọi người, đang trở thành đòi hỏi bức bách trong việc bảo vệ sức khỏe và cải thiện điều kiện sinh hoạt cho nhân dân, cũng như trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Đặc biệt là nước sạch, một yếu tố rất quan trọng vì chiếm đến 70% trọng lượng cơ thể con người. Hiện nay, những dịch bệnh lây truyền qua đường nước đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia. Theo báo cáo của chương trình phát triển của Liên hợp quốc, ở Việt Nam 80% bệnh tật ở nông thôn là do ô nhiễm nước hoặc các bệnh truyền nhiễm qua đường nước gây ra. Trên thế giới hiện nay, mỗi ngày có 400 trẻ em chết vì các bệnh liên quan đến nguồn nước. Hiểu được vai trò của nước sạch, Nghị quyết Đại Hội Đảng lần thứ VIII đã chỉ rõ “ cải thiện việc cấp thoát nước ở đô thị, thêm nguồn nước sạch cho nông thôn”.
Theo báo cáo “ chiến lược Quốc gia cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn đến năm 2020” của Bộ xây dựng, hiện nay vẫn còn hơn 70% dân số nông thôn sử dụng nước không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh. Ở nhiều vùng nông thôn, do điều kiện sống còn khó khăn nên người dân chưa tiếp xúc được với nước sạch, mà chủ yếu vẫn dùng nước từ các nguồn không an toàn như: nước hồ, sông, suối mà không qua bất cứ hình thức xử lý nào khi sử dụng trực tiếp trong ăn uống và sinh hoạt hàng ngày. Nguồn nước này có nhiều cặn, một số chất hữu cơ và các vi sinh vật gây bệnh cho người. Có thể nêu lên một vài nguyên nhân quan trọng của vấn đề thiếu nước sạch đó. Nguyên nhân đầu tiên là, tuy Việt Nam có trữ lượng nước khá dồi dào, lượng mưa khá cao, hệ thống sông ngòi kênh mương dày đặc, nước ngầm cũng phong phú tại những vùng thấp, nhưng lượng nước phân bố không đều theo thời gian và không gian. Việc sử dụng ngày càng nhiều nước cho sản xuất nông nghiệp và công nghiệp, dân số tăng nhanh làm tăng nhu cầu sử dụng nước. Nguyên nhân thứ 2 là một số nguồn nước hiện nay đang ngày càng bị ô nhiễm do các hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt làm cho chất lượng nước ngày một xấu hơn. Chính vì thế, để có đủ nước cung cấp và đảm bảo an toàn sức khỏe, đòi hỏi công tác xử lý nước phải được đẩy mạnh và áp dụng dây chuyền công nghệ xử lý phù hợp.
Ở nông thôn, phần lớn các hộ gia đình sử dụng 2 nguồn nước, một nguồn để ăn uống thường là nước mưa và một nguồn để tắm giặt. Các hệ thống cấp nước tập trung ở nông thôn hiện nay vẫn chưa phổ biến. Do đó, các hộ thường có công trình cấp nước riêng như giếng đào, lu vại hay bể chứa nước mưa. Công tác xử lý thì rất đơn giản, thường là lắng sơ bộ hoặc nếu nguồn nước quá đục thì dùng phèn keo tụ tạo thành bông rồi để lắng, nhưng lượng phèn sử dụng hoàn toàn ngẫu nhiên. Nói chung các hộ phải tự xử lý nước hoặc chấp nhận dùng nước chưa qua xử lý.
Keo tụ là quá trình rất quan trọng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp nói riêng và nước ô nhiễm nói chung. Quá trình keo tụ giúp loại bỏ các hạt lơ lửng do đó làm độ đục của nước giảm đi. Ngoài ra nó cũng góp phần làm tăng hiệu quả của các quá trình xử lý tiếp theo như lắng, lọc, khử trùng .Hiện tại, trong công nghệ xử lý nước tập trung hiện nay thi người ta chỉ sử dụng các chất hóa học làm chất keo tụ nước như phèn sắt, phèn nhôm, PAC. và dư lượng các hóa chất này trong nước là nguy cơ tiềm ẩn ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Để giảm bớt lượng các chất hóa học hiện diện trong nguồn nước sử dụng hằng ngày, đề tài “ Nghiên cứu đánh giá khả năng keo tụ của một số loại thực vật ứng dụng trong xử lý nước” đã ra đời với mong muốn thay thế các hóa chất dùng trong công tác xử lý nước nói chung và keo tụ nước nói riêng bằng việc sử dụng một số loại thực vật làm chất keo tụ, góp phần giải quyết và nâng cao chất lượng nước cấp sinh hoạt ở các vùng nông thôn chưa có điều kiện tiếp cận với nguồn nước sạch.
81 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1433 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu đánh giá khả năng keo tụ của một số loại thực vật ứng dụng trong xử lý nước, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước sạch và vệ sinh môi trường là một nhu cầu cơ bản trong đời sống hằng ngày của mọi người, đang trở thành đòi hỏi bức bách trong việc bảo vệ sức khỏe và cải thiện điều kiện sinh hoạt cho nhân dân, cũng như trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Đặc biệt là nước sạch, một yếu tố rất quan trọng vì chiếm đến 70% trọng lượng cơ thể con người. Hiện nay, những dịch bệnh lây truyền qua đường nước đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia. Theo báo cáo của chương trình phát triển của Liên hợp quốc, ở Việt Nam 80% bệnh tật ở nông thôn là do ô nhiễm nước hoặc các bệnh truyền nhiễm qua đường nước gây ra. Trên thế giới hiện nay, mỗi ngày có 400 trẻ em chết vì các bệnh liên quan đến nguồn nước. Hiểu được vai trò của nước sạch, Nghị quyết Đại Hội Đảng lần thứ VIII đã chỉ rõ “ cải thiện việc cấp thoát nước ở đô thị, thêm nguồn nước sạch cho nông thôn”.
Theo báo cáo “ chiến lược Quốc gia cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn đến năm 2020” của Bộ xây dựng, hiện nay vẫn còn hơn 70% dân số nông thôn sử dụng nước không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh. Ở nhiều vùng nông thôn, do điều kiện sống còn khó khăn nên người dân chưa tiếp xúc được với nước sạch, mà chủ yếu vẫn dùng nước từ các nguồn không an toàn như: nước hồ, sông, suối… mà không qua bất cứ hình thức xử lý nào khi sử dụng trực tiếp trong ăn uống và sinh hoạt hàng ngày. Nguồn nước này có nhiều cặn, một số chất hữu cơ và các vi sinh vật gây bệnh cho người. Có thể nêu lên một vài nguyên nhân quan trọng của vấn đề thiếu nước sạch đó. Nguyên nhân đầu tiên là, tuy Việt Nam có trữ lượng nước khá dồi dào, lượng mưa khá cao, hệ thống sông ngòi kênh mương dày đặc, nước ngầm cũng phong phú tại những vùng thấp, nhưng lượng nước phân bố không đều theo thời gian và không gian. Việc sử dụng ngày càng nhiều nước cho sản xuất nông nghiệp và công nghiệp, dân số tăng nhanh làm tăng nhu cầu sử dụng nước. Nguyên nhân thứ 2 là một số nguồn nước hiện nay đang ngày càng bị ô nhiễm do các hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt làm cho chất lượng nước ngày một xấu hơn. Chính vì thế, để có đủ nước cung cấp và đảm bảo an toàn sức khỏe, đòi hỏi công tác xử lý nước phải được đẩy mạnh và áp dụng dây chuyền công nghệ xử lý phù hợp.
Ở nông thôn, phần lớn các hộ gia đình sử dụng 2 nguồn nước, một nguồn để ăn uống thường là nước mưa và một nguồn để tắm giặt. Các hệ thống cấp nước tập trung ở nông thôn hiện nay vẫn chưa phổ biến. Do đó, các hộ thường có công trình cấp nước riêng như giếng đào, lu vại hay bể chứa nước mưa. Công tác xử lý thì rất đơn giản, thường là lắng sơ bộ hoặc nếu nguồn nước quá đục thì dùng phèn keo tụ tạo thành bông rồi để lắng, nhưng lượng phèn sử dụng hoàn toàn ngẫu nhiên. Nói chung các hộ phải tự xử lý nước hoặc chấp nhận dùng nước chưa qua xử lý.
Keo tụ là quá trình rất quan trọng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp nói riêng và nước ô nhiễm nói chung. Quá trình keo tụ giúp loại bỏ các hạt lơ lửng do đó làm độ đục của nước giảm đi. Ngoài ra nó cũng góp phần làm tăng hiệu quả của các quá trình xử lý tiếp theo như lắng, lọc, khử trùng…..Hiện tại, trong công nghệ xử lý nước tập trung hiện nay thi người ta chỉ sử dụng các chất hóa học làm chất keo tụ nước như phèn sắt, phèn nhôm, PAC.... và dư lượng các hóa chất này trong nước là nguy cơ tiềm ẩn ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Để giảm bớt lượng các chất hóa học hiện diện trong nguồn nước sử dụng hằng ngày, đề tài “ Nghiên cứu đánh giá khả năng keo tụ của một số loại thực vật ứng dụng trong xử lý nước” đã ra đời với mong muốn thay thế các hóa chất dùng trong công tác xử lý nước nói chung và keo tụ nước nói riêng bằng việc sử dụng một số loại thực vật làm chất keo tụ, góp phần giải quyết và nâng cao chất lượng nước cấp sinh hoạt ở các vùng nông thôn chưa có điều kiện tiếp cận với nguồn nước sạch.
MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu đánh giá khả năng keo tụ nước của một số loại thực vật sẵn có tại Việt Nam
Xem xét tính khả thi của các loại thực vật trên khi áp dụng trên quy mô hộ gia đình ở một số vùng nông thôn Việt Nam.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu thực nghiệm xem xét tính khả thi trên nước đục nhân tạo.
Nghiên cứu thực nghiệm trên một số nguồn nước mặt tự nhiên.
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu chỉ thực hiện trên nước đục nhân tạo và một số nguồn nước mặt tự nhiên thu nhận trên một số vị trí tại lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai và nước hồ.
Nghiên cứu thử nghiệm trên mô hình với quy mô hộ gia đình.
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp tổng hợp tài liệu : tài liệu tham khảo từ Internet, một số tạp chí khoa học nước ngoài, sách và luận văn.
Phương pháp thực nghiệm: thực hiện thí nghiệm trên mô hình Jartest với mẫu nước đục nhân tạo và mẫu nước mặt tự nhiên, thử nghiệm trên mô hình lọc qua cát với mẫu nước tự nhiên, xác định các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả xử lý.
Phương pháp tính toán, thống kê: dùng phần mềm Excel 2007 xử lý số liệu và vẽ đồ thị.
Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1 Ý nghĩa khoa học
Phương pháp mới giúp tận dụng được các nguồn nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên phục vụ công tác xử lý nước cấp.
Giảm thiểu được các nguy cơ tiềm ẩn từ việc sử dụng các chất keo tụ hóa học.
Xây dựng công nghệ xử lý nước hoàn toàn không sử dụng hóa chất nhân tạo.
1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn
Phương pháp giúp tiết kiệm chi phí đáng kể cho người dân .
Thân thiện với môi trường.
Là phương pháp đơn giản dễ áp dụng do đó có tính khả thi cao đối với các vùng nông thôn không có điều kiện tiếp cận với nguồn nước sạch.
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC
TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC CẤP
Nước là một nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật. Không có nước cuộc sống trên trái đất không tồn tại. Nhu cầu dùng nước của con người là từ 100 đến 200 l/ngày.đêm cho các hoạt động bình thường ( theo tiêu chuẩn 20 TCN 33 - 85) chưa kể đến hoạt động sản xuất. Lượng nước này thông qua con đường thức ăn nước uống đi vào cơ thể để thực hiện quá trình trao đổi chất, trao đổi năng lượng, sau đó theo đường bài tiết (nước giải, mồ hôi…) mà thải ra ngoài.
Ngày nay với sự phát triển công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số đã làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao kiệt và ô nhiễm dần. Vì thế, con người phải xử lý các nguồn nước cấp để có đủ số lượng và đảm bảo đạt chất lượng cho mọi nhu cầu sinh hoạt và sản xuất công nghiệp.
Tổng quan về vòng tuần hoàn nước cấp như sau:
Các nguồn nước tự nhiên
Khai thác và xử lý
Thu gom và xử lý
Phân phối và sử dụng
Sơ đồ 2.1 Vòng tuần hoàn nước cấp.
Con người khai thác nước từ các nguồn nước tự nhiên, dùng các biện pháp lý, hoá, sinh để xử lý nhằm đạt được số lượng và chất lượng nước mong muốn sau đó cấp đến hệ thống phân phối cho người tiêu dùng. Nước sau khi sử dụng được thu gom và xử lý ở hệ thống xử lý nước thải, rồi trả lại vào các nguồn nước tự nhiên, thực hiện vòng tuần hoàn mới.
Ứng dụng của nước cấp
Trong sinh hoạt:dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng như cứu hoả, phun nước, tưới cây , rửa đường..
Trong công nghiệp: làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu bia… Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không gì thay thế được trong sản xuất.
Tuỳ thuộc vào mức độ phát triển công nghiệp và mức sinh hoạt cao thấp mà nhu cầu về nước với chất lượng khác nhau cũng rất khác nhau. ở các nước phát triển, nhu cầu về nước có thể gấp nhiều lần so với các nước đang phát triển.
Các yêu cầu chung về chất lượng nước
Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp trong đó có thể có các chỉ tiêu cao thấp khác nhau, nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh về mặt vi sinh của nước và không có chất độc hại làm nguy hại đến sức khoẻ con người.
Thông thường nước cấp cho sinh hoạt cần phải đảm bảo các chỉ tiêu lý học, hoá học cùng các chỉ tiêu vệ sinh an toàn khác như số vi sinh vật trong nước.
Nước cấp cho nhu cầu công nghiệp ngoài các chỉ tiêu chung chất lượng, còn tuỳ thuộc vào từng mục đích sử dụng mà đặt ra những yêu cầu riêng.
Trong xử lý nước cấp tuỳ thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước cấp mà quyết định quá trình xử lý để có được chất lượng nước cấp đảm bảo các chỉ tiêu và ổn định chất lượng cấp cho các nhu cầu sử dụng.
CÁC NGUỒN NƯỚC TỰ NHIÊN
Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) gồm :
Nước mưa
Nước bề mặt gồm: nước sông, hồ,suối..
Nước ngầm
Tuỳ thuộc vào địa hình và các điều kiện môi trường xung quanh mà các nguồn nước tự nhiên có thể có chất lượng khác nhau.
Thành phần và chất lượng nước mưa
Nước mưa, dân gian còn gọi là nước không rễ được nhiều người coi là nước sạch. Một số người dân thích uống nước mưa không đun sôi vì nhiều lý do: nó chứa ít các loại muối khoáng hoà tan, chứa ít sắt làm cho nước không tanh… người ta còn cho rằng nước mưa, nước tuyết tan không có thành phần nước nặng, nên rất có lợi cho sức khoẻ con người
Thực tế khi mưa rơi xuống một phần bụi bặm và vi khuẩn sẽ bám vào hạt mưa. Gần những khu vực có nhà máy lớn, các chất khói độc hại thải ra và khí có hại cho sức khoẻ như NOx,SOx,gây ra mưa axit. Hơn nữa nước mưa được hứng từ mái nhà là nơi tích luỹ rất nhiều chất bẩn.Vì thế không nên uống trực tiếp nước mưa hứng được.
Thành phần và chất lượng nước bề mặt
Bao gồm nước trong các hồ chứa, sông suối. Do sự kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:
Các chất hoà tan dưới dạng ion, phân tử có nguồn gốc vô cơ hoặc hữu cơ.
Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước ao, đầm, hồ chứa ít chất rắn lơ lửng hơn và chủ yếu ở dạng keo)
Hàm lượng chất hữu cơ cao.
Chứa nhiều vi sinh vật.
Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
Bảng 2.1 Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt.
Chất rắn lơ lửng d>1µm
Các chất keo d=0,001 ¸1 µm (chủ yếu 0,05¸0,2 mm)
Các chất hoà tan d<0,001 µm
-Đất sét
-Cát
-Keo Fe(OH)3
-Chất thải hữu cơ,vsvật
-Vi trùng 1 -10 µm
-Tảo
-Đất sét
-Protein
-Silicat SiO2
-Chất thải sinh hoạt hữu cơ
-Cao phân tử hữu cơ
-Virut 0,03¸0,3 µm
- Các ion K+, Na+, Ca2+, NH4+, SO42- ,Cl- , PO43-…
- Các chất khí CO2, 02, N2, CH4, H2S…
- Các chất hữu cơ
- Các chất mùn
Nguồn: Hoàng Văn Huệ, Công nghệ môi trường, Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội, 2004.
Nước bề mặt là nguồn nước tự nhiên gần gũi với con người nhất và cũng chính vì vậy mà nước bề mặt cũng là nguồn nước dễ bị ô nhiễm nhất. Ngày càng hiếm có một nguồn nước bề mặt nào đáp ứng được chất lượng tối thiểu cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp mà không cần xử lý trước khi đưa vào sử dụng. Do hàm lượng cao của các chất có hại cho sức khoẻ và có nhiều vi sinh vật có khả năng gây bệnh cho con người trong nước bề mặt phải giám định chất lượng nguồn nước, kiểm tra các thành phần hoá học, lý học, sinh học, mức độ ô nhiễm phóng xạ nguồn nước và nhất thiết phải khử trùng nếu như nước cấp được dùng cho mục đích sinh hoạt. Đối với nước sông thì chất lượng nước phụ thuộc vào các yếu tố xung quanh như mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân số trong lưu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng thải vào sông. Ngoài ra chất lượng nước sông còn phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, tốc độ dòng chảy, thời gian lưu và thời tiết trong khu vực. Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp phát triển mà công tác quản lý các dòng thải công nghiệp, dòng thải sinh hoạt không được chú trọng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các hoá chất độc hại, các chất hữu cơ ô nhiễm… nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn, phong hoá dễ dàng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, độ đục cao do các chất huyền phù và các chất rắn, chất mùn có trong nguồn nước. Còn chất lượng nước hồ phụ thuộc vào thời gian lưu vào các điều kiện thời tiết, sinh thái môi trường và chất lượng các nguồn nước chảy vào hồ, trong đó có cả nguồn nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Nơi thiếu ánh sáng mặt trời, điều kiện lưu thông kém và chất thải hữu cơ nhiều, nước hồ sẽ có lượng oxy hoà tan thấp, điều kiện yếm khí tăng, nước sẽ có mùi vị khó chịu. Nơi có nhiều ánh sáng mặt trời, điều kiện quang hợp dễ dàng, các chất dinh dưỡng tích tụ nhiều sẽ thúc đẩy quá trình phì dưỡng cũng gây tác hại đến chất lượng nước hồ. Thường nước hồ cũng không đảm bảo chất lượng của tiêu chuẩn nước cấp.
Tuy nhiên nước sông, hồ vẫn thường xuyên xảy ra quá trình tự làm sạch như quá trình lắng các chất huyền phù trong thời gian lưu, quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ, quá trình nitrat hoá các hợp chất chứa nitơ, quá trình bốc hơi.
Thành phần và chất lượng nước ngầm
Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết trong các khe nứt có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người. Đặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn nước mặt. Đặc trưng chung của nước ngầm:
Độ đục thấp
Nhiệt độ và thành phần hoá học tương đối ổn định.
Không có oxi nhưng chứa nhiều H2S và CO2…
Chứa nhiều chất khoáng hoà tan chủ yếu là Fe, Mn, Ca, Mg, Flo.
Ít sự hiện diện của vi sinh vật.
Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành nước ngầm tầng nông và nước ngầm tầng sâu.
Nước ngầm tầng nông : thường không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt vì thế thành phần và mực nước biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt. Loại nước ngầm tầng nông rất dễ bị ô nhiễm.
Nước ngầm tầng sâu: thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Theo không gian phân bố, một lớp nước ngầm tầng sâu thường có ba vùng chức năng: Vùng thu nhận nước,vùng chuyển tải nước,vùng khai thác nước có áp.
Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và vùng dân cư trên thế giới. Do vậy ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường sống của con người. Các tác nhân ô nhiễm và suy thoái nước ngầm bao gồm: các tác nhân tự nhiên như: nhiễm mặn, phèn, hàm lượng Fe, Mn và một số kim loại khác. Các tác nhân nhân tạo: nồng độ kim loại nặng cao, hàm lượng NO3-, NO2-, NH4+,PO43-,.. vượt tiêu chuẩn cho phép, ô nhiễm bởi vi sinh vật.
Suy thoái trữ lượng nước ngầm giảm bởi công suất khai thác, hạ thấp mực nước ngầm, lún đất. Ngày nay, tình trạng ô nhiễm và suy thoái nước ngầm đang phổ biến rộng. Để hạn chế tác động ô nhiễm và suy thoái nước ngầm cần phải tiến hành đồng bộ các công tác điều tra, thăm dò trữ lượng và chất lượng nguồn nước ngầm, xử lý nước thải và chống ô nhiễm các nguồn nước mặt, quan trắc thường xuyên trữ lượng và chất lượng nước ngầm.
Bảng 2.2 Thành phần có trong nước ngầm, nước mặt và những điểm khác nhau giữa hai nguồn nước này
Thông số
Nước bề mặt
Nước ngầm
Nhiệt độ
Thay đổi theo mùa
Tương đối ổn định
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
Thường cao và thay đổi theo mùa
Thấp hoặc hầu như không có
Chất khoáng hoà tan
Thay đổi theo chất lượng đất, lượng mưa
Ít thay đổi, cao hơn nước bề mặt ở cùng một vùng
Hàm lượng sắt (Fe2+) mangan(Mn2+)
Rất thấp, trừ dưới đáy hồ
Thường xuyên có
Khí CO2 hoà tan
Thường rất thấp hoặc gần bằng không
Thường xuất hiện ở nồng độ cao
Khí 02 hoà tan
Thường gần bão hoà
Thường không tồn tại
Khí NH3
Xuất hiện ở các nguồn nước nhiễm bẩn
thường có
Khí H2S
Không
Thường có
SiO2
Thường có ở nồng độ trung bình
Thường có ở nồng độ cao
N03-
Thường thấp
Thường ở nồng độ cao, do phân bón hoá học
Các vi sinh vật
Vi khuẩn azotobacter, vk amon hoá, nitrat hoá...
Các vi khuẩn sắt như leptothrix ochracea,..
Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thuỷ, Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2000
CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Các thông số đánh giá chất lượng nước
Các chỉ tiêu vật lý
a. Độ đục
Nước nguyên chất là một môi trường trong suốt và có khả năng truyền ánh sáng tốt, nhưng khi trong nước có các tạp chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và cả các hoá chất hoà tan thì khả năng truyền ánh sáng của nước giảm đi. Dựa trên nguyên tắc đó mà người ta xác định độ đục của nước.
- Có nhiều đơn vị đo độ đục, thường dùng : mg SiO2/l, NTU, FTU.
- Nước cấp cho ăn uống độ đục không vượt quá 5 NTU. Nước mặt thường có độ đục 20 – 100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500 – 600 NTU.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam , độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được gọi là độ trong, ở độ sâu đó người ta có thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn. Đối vơi nước sinh hoạt độ đục phải lớn hơn 30 cm.
b. Độ màu (tính bằng độ màu coban)
Được xác định theo phương pháp so màu với thang độ màu Coban.
Độ màu của nước bị gây bởi các hợp chất hữu cơ, các hợp chất sắt và mangan không hoà tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng còn các loại thuỷ sinh tạo cho nước có màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn nước thải công nghiệp hay sinh hoạt có màu đen.
c. Mùi ,vị của nước
Các chất khí và các chất hoà tan trong nước làm cho nước có mùi vị. Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng của các hoá chất hoà tan trong nó như mùi clo, amoniac, sunfua hydro… Nước có thể có vị mặn, ngọt, chát… tuỳ theo thành phần và hàm lượng muối hoà tan trong nước.
d. Hàm lượng cặn không tan (mg/l)
Được xác định bằng cách lọc một thể tích nước nguồn qua giấy lọc, rồi đem sấy ở (105-110oC)
Hàm lượng cặn trong nước ngầm thường nhỏ 30-50mg/l, chủ yếu do cát mịn trong nước gây ra.
Hàm lượng trong nước sông lớn dao động 20-5000 mg/l, có khi lên đến 30.000mg/l.
e. Hàm lượng chất rắn trong nước
Gồm có chất rắn vô cơ (các muối hoà tan, chất rắn không tan như huyền phù đất, cát…), chất rắn hữu cơ ( gồm các vi sinh vật, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo và các chất rắn hữu cơ vô sinh như phân rác, chất thải công nghiệp…). Trong xử lý nước khi nói đến hàm lượng chất rắn, người ta đưa ra các khái niệm:
Tổng hàm lượng cặn lơ lửng TSS(Total Suspended Solid) là trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thuỷ rồi sấy khô ở 1030C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l.
Cặn lơ lửng SS (Suspended Solid) , phần trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít mẫu nước qua phễu, sấy khô ở 1030C-1050C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l.
Chất rắn hoà tan DS (Disolved Solid) bằng hiệu giữa tổng lượng cặn lơ lửng TSS và cặn lơ lửng SS
DS = TSS – SS
Chất rắn bay hơi VS (Volatile Solid) là phần mất đi khi nung ở 5500C trong một thời gian nhất định. Phần mất đi là chất rắn bay hơi, phần còn lại là chất rắn không bay hơi.
Các chỉ tiêu hoá học
a. Độ pH của nước
pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH có ảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường
b. Độ kiềm
Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat, hydroxyl và anion của các muối axít yếu. Do hàm lượng các muối này rất nhỏ nên có thể bỏ qua.
Ơ nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước. Độ kiềm là chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Để xác định độ kiềm dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric.
c. Độ cứng của nước
Là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước. Trong xử lý nước thường phân biệt ba loại độ cứng:
Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie có trong nướ
Độ cứng tạm thời : biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie trong các muối cacbonat (hydrocacbonat canxi, hydrocacbonat magie) có trong nước.
Độ cứng vĩnh cửu: biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie trong các muối axit mạnh của canxi và magie.
Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng