Bài giảng Công nghệ xử lý nước cấp - Chương 2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước, các phương pháp xử lý nước - Trần Văn Quy

1CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
TS. Trần Văn Quy
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Chương 2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước, 
các phương pháp xử lý nước
3CÁC NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN PHƯƠNG
PHÁP XỬ LÝ NƯỚC
• Xử lý nước là quá trình làm thay đổi thành
phần, tính chất nước tự nhiên theo yêu
cầu của các đối tượng sử dụng phụ thuộc
vào thành phần, tính chất của nước nguồn
và yêu cầu chất lượng của nước, của đối
tượng sử dụng.
4Lựa chọn công nghệ xử lý nước
Cơ sở:
- Chất lượng của nước nguồn (nước thô) trước 
khi xử lý 
- Chất lượng của nước yêu cầu (sau xử lý) phụ 
thuộc mục đích của đối tượng sử dụng. 
- Công suất của nhà máy nước 
- Điều kiện kinh tế kỹ thuật 
- Điều kiện của địa phương.
5Các biện pháp xử lý cơ bản
1. Biện pháp cơ học: sử dụng cơ học để giữ lại cặn không
tan trong nước. Các công trình: Song chăn rác, lưới
chắn rác, bể lắng, bể lọc.
2. Phương pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước
để xử lý nước như keo tụ bằng phèn, khử trùng bằng
clo, kiềm hóa nước bằng vôi, dùng hóa chất để diệt tảo
(CuSO4, Na2SO4)
3. Biện pháp lý học: khử trung nước bằng tia tử ngoại,
sóng siêu âm. Điện phân nước để khử muối...
6Công trình lắng sơ bộ 
• Công trình lắng sơ bộ dùng trong trường hợp 
nước nguồn có nhiều cặn (> 2500 mg/l) để lắng 
bớt những cặn nặng gây khó khăn cho việc xả 
cặn, giảm bớt dung tích vùng chứa cặn bể lắng 
và giảm liều lượng chất phản ứng. 
• Các công trình lắng sơ bộ 
Bể lắng ngang sơ bộ;
Hồ lắng tự nhiên hay kết hợp mương dẫn nước 
từ sông vào trạm bơm cấp I
7 Bể lắng ngang sơ bộ: Tốc độ lắng cặn từ 0,5 ÷ 0,6 m/s. 
Các chi tiết tính toán và thiết bị giống bể lắng ngang thu 
nước cuối bể. 
 Hồ lắng tự nhiên: Khi dùng hồ tự nhiên để lắng nước sơ 
bộ không dùng chất phản ứng thì lấy chiều sâu hồ 1,5 -
3,5m, thời gian lưu nước 2 - 7 ngày (trị số lớn dùng cho 
nước có độ màu cao). Tốc độ nước chảy trong hồ không 
quá 1mm/s. 
Dự kiến 1 năm tháo rửa hồ 1 lần và có biện pháp cũng 
như thiết bị tháo rửa hồ như chia hồ làm 2 ngăn xả riêng 
biệt, lắp đặt bơm hút bùn và đường ống hút bùn. Bờ hồ 
phải cao hơn mặt đất bên ngoài 0,5m. 
8Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt
1
Thông số Nước ngầm Nước bề mặt
Nhiệt độ Tương đối ổn định Thay đổi theo mùa
Chất rắn lơ 
lửng 
Rất thấp, hầu như không có Thường cao và Thay đổi theo mùa
Chất khoáng 
hoà tan 
Ít thay đổi, cao hơn so với nước mặt. Thay đổi tuỳ thuộc chất lượng đất, 
lượng mưa.
Hàm lượng 
Fe2+ , Mn2+
Thường xuyên có trong nước Rất thấp, chỉ có khi nước ở sát dưới 
đáy hồ. 
Khí CO2 hoà 
tan 
Có nồng độ cao Rất thấp hoặc bằng 0
Khí O2 hoà tan Thường không tồn tại Gần như bão hoà 
Khí NH3 Thường có Có khi nguồn nước bị nhiễm bẩn 
Khí H2S Thường có Không có 
SiO2 Thường có ở nồng độ cao Có ở nồng độ trung bình
NO3
- Có ở nồng độ cao, do bị nhiễm bởi 
phân bón hoá học 
Thường rất thấp
Vi sinh vật Chủ yếu là các vi trùng do sắt gây ra Nhiều vi trùng, virut gây bệnh và tảo.
9Phương pháp keo tụ
 Bản chất lý hóa của quá trình keo tụ
• Cặn bẩn: hạt cát, sét, bùn, sinh vật phù du, sản phẩm phân hủy của các chất hữu cơ... Các hạt 
cặn lớn có khả năng tự lắng trong nước (kích thước 10-4mm) có thể loại bỏ bằng xử lý cơ học 
(lắng tĩnh, lọc), còn cặn bé ở trạng thái lơ lửng (d<10 - 4mm) - xử lý bằng phương pháp lý hóa. 
• Các hạt cặn bé có bề mặt tiếp xúc rất lớn trên một đơn vị thể tích; dễ hấp thụ, kết bám với các 
chất xung quanh hoặc lẫn nhau để tạo bông cặn to hơn. 
• Các hạt cặn đều mang điện tích; có khả năng liên kết với nhau hoặc đẩy nhau bằng lực điện từ. 
Trong môi trường nước, do các loại lực tương tác giữa các hạt cặn lực đẩy do chuyển động 
nhiệt Brown nên các hạt cặn luôn luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. 
• Bằng việc phá vỡ trạng thái cân bằng động tự nhiên của môi trường nước, sẽ tạo các điều kiện 
thuận lợi để các hạt cặn kết dính với nhau thành các hạt cặn lớn hơn và dễ xử lý hơn. Trong công 
nghệ xử lý nước là cho theo vào nước các hóa chất làm nhân tố keo tụ các hạt cặn lơ lửng. 
10
Các phương pháp keo tụ
• Keo tụ bằng các chất điện ly ở dạng các ion 
ngược dấu. Khi nồng độ của các ion ngược dấu 
tăng lên, thì càng nhiều ion được chuyển từ lớp 
khuếch tán vào lớp điện tích dẫn tới việc giảm 
độ lớn của thế điện động, đồng thời lực đẩy tĩnh 
điện cũng giảm đi. Nhờ chuyển động Brown các 
hạt keo với điện tích bé khi va chạm dễ kết dính 
bằng lực hút phân tử tạo nên các bông cặn ngày 
càng lớn. 
11
• Keo tụ bằng hệ keo ngược dấu tạo ra trong
nước một hệ keo mới tích điện ngược dấu với
hệ keo cặn bẩn trong nước thiên nhiên và các
hạt keo tích điện trái dấu sẽ trung hòa lẫn nhau.
Chất keo tụ thường sử dụng là phèn nhôm,
phèn sắt, đưa vào nước dưới dạng hòa tan, sau
phản ứng thủy phân chúng tạo ra hệ keo mới
mang điện tích dương có khả năng trung hòa
với các loại keo mang điện tích âm
12
Al2(SO4)3 → 2Al
3+ + 3SO4
2- (1)
FeCl3 → Fe
3+ + 3Cl- (2)
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H
+ (3)
Fe3+ + 3H2O → Fe(OH)2 + 3H
+ (4)
Các ion kim loại mang điện tích dương một mặt tham gia 
vào quá trình trao đổi với các cation nằm trong lớp điện tích 
kép của hạt cặn mang điện tích âm, làm giảm thế điện động 
ξ, giúp các hạt keo dễ liên kết lại với nhau bằng lực hút phân 
tử tạo ra các bông cặn. 
Mặt khác, các ion kim loại tự do lại kết hợp với nước bằng 
phản ứng thủy phân, các phân tử nhôm hydroxit và sắt 
hydroxit là các hạt keo mang điện tích dương, có khả năng 
kết hợp với các hạt keo tự nhiên mang điện tích âm tạo 
thành các bông cặn. Đồng thời các phân tử Al(OH)3 và 
Fe(OH)3 kết hợp với các anion có trong nước và kết hợp với 
nhau tạo ra bông cặn có hoạt tính bề mặt cao. Các 
bông cặn này khi lắng sẽ hấp thụ cuốn theo các hạt keo, cặn 
bẩn, các hợp chất hữu cơ, các chất mùi vị... tồn tại ở trạng 
thái hòa tan hoặc lơ lửng trong nước. 
13
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ: pH,
nhiệt độ, hàm lượng và tính chất của cặn
• pH
nồng độ Al(OH)3 và Fe(OH)3 trong nước sau quá 
trình thủy phân các chất keo tụ là yếu tố quyết 
định quá trình keo tụ. 
Từ phản ứng (3), (4) - phản ứng thủy phân giải 
phóng H+, 
pH của nước giảm làm giảm tốc độ phản ứng 
thủy phân do đó phải khử H+ để điều chỉnh pH. 
Ion H+ thường được khử bằng độ kiềm tự nhiên 
của nước, khi độ kiềm tự nhiên không đủ để 
trung hòa H+ phải pha thêm vôi hoặc sô đa vào 
nước để kiềm hóa. 
14
• Nhiệt độ: 
T tăng, chuyển động nhiệt của các hạt keo tăng 
lên làm tăng tần số va chạm và kết quả kết dính 
tăng. 
Do đó, T nước tăng làm lượng phèn cần keo tụ 
giảm, thời gian và cường độ khuấy trộn giảm. 
• Hàm lượng và tính chất của cặn
Hàm lượng cặn tăng thì lượng phèn cần thiết 
cũng tăng. 
Hiệu quả keo tụ phụ thuộc vào tính chất cặn tự 
nhiên như kích thước, diện tích, mức độ phân 
tán... 
15
Các loại hóa chất dùng để keo tụ nước
a. Phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O (bánh, cục, bột).
Al2(SO4)3 + Ca(HCO3)2 → 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2
Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + 3CaSO4
Hiệu quả keo tụ cao nhất ở pH = 5,5 - 7,5
b. Phèn sắt: FeSO4.7H2O tinh thể màu vàng chứa: 
(47 ÷ 53%) FeSO4 ; (0,25 ÷1%)H2SO4. 
Hoặc FeCl3: dung dịch màu nâu chứa FeCl3: 98 
÷ 96%. 
2FeCl3 + 3Ca(HCO3)2 → 2Fe(OH)3 + 3CaCl2 + 6CO2
2FeCl3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 + 3CaCl2
Hiệu quả keo tụ cao nhất ở pH: 3,5 - 6,5 và 8-9
16
c. Vôi chưa tôi dạng cục và bột 
- Khi tôi vôi cho dư nước (3,5m3 nước cho một tấn 
vôi) thu được vôi nhão, 1 tấn vôi cục tạo ra 1,6 ÷
2,2 m3 vôi. 
- Khi tôi vôi không cho dư nước (0,7m3 nước cho 1 
tấn vôi) thu được vôi tôi ở dạng bột sệt. 
Vì vôi có độ hòa tan thấp nên thường định 
lượng để cho vào nước dưới dạng sữa vôi. 
d. Sô đa: Là bột màu trắng dễ hút ẩm chứa 95% 
Na2CO3; 1% NaCl 
e. Xút NaOH: là bột màu trắng đục bay hơi trong 
không khí có chứa (92 ÷ 95%) NaOH; (2,5 ÷ 3%) 
Na2CO3; (1,5 ÷ 3,75%)NaCl và 0,2% Fe2O3. 
17
Thiết bị, công trình pha chế, định lượng dung dịch 
hóa chất
1. Công trình hòa phèn: pha thành dung dịch 10 ÷ 20%, 
loại bỏ tạp chất (Bề hòa phèn). 
2. Công trình chuẩn bị dung dịch phèn công tác. Dung dịch 
nồng độ 5 ÷ 10% (bể tiêu thụ) 
3. Thiết bị định lượng: định lượng phèn công tác vào nước 
tùy thuộc vào chất lượng nước nguồn. 
4. Công trình trộn: tạo điều kiện phân tán hóa chất vào 
nước xử lý, yêu cầu nhanh, đều, thời gian khuấy trộn 
t = 1,5 ÷3’ (tùy thuộc vào loại công trình). 
5. Công trình phản ứng: tạo điều kiện cho quá trình dính 
kết các hạt cặn với nhau (keo tụ, hấp phụ) để tạo thành 
các tập hợp cặn có kích thước lớn. Thời gian phản ứng 
t = 6 ÷30’ (tùy thuộc loại công trình phản ứng). 
18
Sơ đồ công nghệ quá trình keo tụ nước
19
20
• Chuẩn bị dung dịch vôi: 
a. Bể tôi vôi: Xây gạch hoặc bê tông cốt thép có dung 
tích đủ lượng vôi dùng cho trạm 30 - 45 ngày, với lượng 
nước 3 ÷ 3,5 m3 cho 1 tấn vôi cục. 
Bể chia thành nhiều ngăn để luân phiên tôi và thau rửa. 
b. Bể pha vôi sữa: 
Vôi sữa ở dạng khuếch tán không bền. Các hạt vôi nhỏ 
có thể lắng xuống trong môi trường khuếch tán. Do đó 
phải được khuấy trộn để các hạt vôi không lắng xuống. 
Có thể dùng một trong các biện pháp sau để khuấy trộn. 
+ Khuấy trộn bằng bơm tuần hoàn 
+ Khuấy trộn bằng khí nén Wkk = 8-10l/m
2
+ Khuấy trộn bằng máy khuấy với số vòng quay không 
nhỏ hơn 40 vòng/phút.
21
Công trình trộn: 
Mục tiêu của quá trình trộn là đưa các phần tử hóa chất vào trạng thái 
phân 
tán đều trong môi trường nước trước khi phản ứng keo tụ xảy ra, đồng 
thời tạo 
điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữa chúng với các thành phần tham gia phản 
ứng. 
Hiệu quả của quá trình trộn phụ thuộc vào cường độ và thời gian khuấy 
trộn. 
Thời gian khuấy trộn hiệu quả được tính cho đến lúc hóa chất đã phân 
tán đều vào nước và đủ để hình thành các nhân keo tụ nhưng không 
quá lâu làm ảnh hưởng đến các phản ứng tiếp theo. Trong thực tế thời 
gian hòa trộn hiệu quả từ 3 giây đến 2 phút. 
Quá trình trộn được thực hiện bằng các công trình trộn, theo nguyên tắc 
cấu tạo và vận hành được chia ra: 
* Trộn thủy lực: về bản chất là dùng các vật cản để tạo ra sự xáo trộn trong 
dòng chảy của hỗn hợp nước và hóa chất. Trộn thủy lực có thể thực 
hiện trong: 
- Ống đẩy của trạm bơm nước thô
- Bể trộn có vách ngăn 
- Thiết bị trộn trong ống dẫn
- Bể trộn đứng 
* Trộn cơ khí: dùng năng lượng của cánh khuấy để tạo ra dòng chảy rối. 
22
Ưu nhược điểm của phương pháp trộn thủy lực: 
* Ưu: 
- Cấu tạo công trình đơn giản, không cần máy 
móc và thiết bị phức tạp. 
- Giá thành quản lý thấp 
* Nhược: 
- Không điều chỉnh được cường độ khuấy trộn khi 
cần thiết. 
- Do tổn thất áp lực lớn nên công trình xây dựng 
phải cao. Trường hợp áp lực nguồn nước còn 
dư (nguồn nước trên cao tự chảy hoặc áp lực 
bơm nước nguồn còn dư) nên chọn bể trộn thủy 
lực. 
23
Trộn cơ khí là dùng năng lượng của cánh khuấy để tạo ra 
dòng chảy rối. Việc khuấy trộn được tiến hành trong bể 
trộn hình vuông hoặc hình tròn với tỷ lệ giữa chiều cao và 
chiều rộng là 2:1. 
Nguyên tắc: Nước và hóa chất đi vào phía đáy bể, sau khi 
hòa trộn đều sẽ thu dung dịch trên mặt bể để đưa sang bể 
phản ứng. 
Cánh khuấy có thể là cánh tuốc bin hoặc cách phẳng gắn 
trên trục quay. 
Tốc độ quay của trục chọn theo kiểu cánh khuấy và kích 
thước cánh khuấy. 
- Cánh khuấy kiểu tuốc bin có tốc độ quay trên trục 
là 500 - 1500 vòng/phút. 
- Cánh khuấy phẳng: n = 50 - 500 vòng/phút. Thời gian 
khuấy trộn 30 - 60s. 
Cách khuấy làm bằng hợp kim hoặc thép không rỉ. Bộ 
phận truyền động đặt trên mặt bể, trục quay đặt theo 
phương thẳng đứng. 
24
• Ưu nhược điểm của trộn cơ khí: 
- Ưu: 
+ Thời gian khuấy trộn nhỏ (t = 30 ÷ 60 giây) 
nên dung tích bể nhỏ. + Điều chỉnh được cường 
độ khuấy trộn theo yêu cầu. 
- Nhược: 
+ Thiết bị phức tạp, yêu cầu có trình độ quản lý 
cao 
+ Tốn điện năng, thường khoảng 
0,8 ÷ 1,5kW/h/1000m3 nước. 
Áp dụng: cho các nhà máy nước có mức độ cơ 
giới hóa cao, thường là nhà máy có công suất 
vừa và lớn. 
25
Dùng năng lượng của cánh khuấy để tạo ra dòng chảy rối trong bể
trộn hình vuông hoặc hình tròn với tỷ lệ giữa chiều cao và chiều rộng là
2:1.
Cánh khuấy có thể là cánh tuốc bin hoặc cách phẳng gắn trên trục
quay.
26
• Yêu cầu chung về cấu tạo:
Bể trộn thường được xây dựng thành 1 
hoặc nhiều ngăn, tùy theo công suất xử lý 
và qui trình công nghệ của nhà máy nước. 
Không cần xây dựng bể hoặc ngăn dự 
phòng nhưng phải có biện pháp đề phòng 
sự cố. Khi bể chỉ có 1 ngăn,phải có ống 
hoặc mương dẫn nước vòng qua bể sang 
khâu xử lý tiếp theo để dây chuyền xử lý 
không bị gián đoạn nếu bể trộn ngừng làm 
việc để sửa chữa. 
Vận tốc nước từ bể trộn sang khâu xử lý 
tiếp theo v = (0,8 - 1)m/s
27
Phản ứng tạo bông cặn
• Nguyên lý chung: 
Hiệu quả quá trình keo tụ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. 
Với mỗi nguồn nước cụ thể sau khi đã xác định liều 
lượng và loại phèn sử dụng thì hiệu quả keo tụ chỉ phụ 
thuộc vào cường độ khuấy trộn G và thời gian hoàn 
thành phản ứng 
tạo bông cặn T. Thực tế 2 đại lượng này được xác định 
bằng thực nghiệm. 
• Quá trình hình thành bông cặn thường cần có 
G = 30 - 70s-1, thời gian phản ứng từ 15 - 35’.
• Tùy theo phương pháp khuấy trộn, bể phản ứng tạo 
bông cặn được phân thành 4 loại: 
- Thủy lực 
- Cơ khí 
- Khí nén 
- Bể phản ứng có lớp hạt tiếp xúc
28
Bể phản ứng xoáy gồm 2 kiểu:
a. Bể phản ứng xoáy hình trụ thường đặt trong bể lắng 
đứng, áp dụng cho các nhà máy nước có công suất nhỏ. 
Bể gồm một ống hình trụ đặt ở tâm bể đi vào phần trên 
của bể lắng đứng. 
Nước từ bể trộn được dẫn bằng ống rồi qua 2 vòi phun 
cố định đi vào phần trên của bể. Hai vòi đặt đối xứng 
qua tâm bể, với hướng phun ngược nhau và chiều phun 
nằm trên phương tiếp tuyến với chu vi bể. 
Do tốc độ vòi phun lớn, nước chảy quanh thành bể tạo 
thành chuyển động xoáy từ trên xuống. Các lớp nước ở 
bán kính quay khác nhau có tốc độ chuyển động khác 
nhau, tạo điều kiện tốt cho các hạt cặn, keo va chạm kết 
dính với nhau tạo thành bông cặn. 
- Đường kính vòi phun chọn theo tốc độ nước ra khỏi vòi 
v = 2-3m/s 
29
1) Ống dẫn nước vào bể: v = 0,7 ÷ 1,2m/s; (2) Vòi phun 
(3) Sàn khử vận tốc xoáy 
Nước chứa bông cặn đi ra từ bể phản ứng. Ở đây theo đường chu kỳ 
bể đặt các vách ngăn hướng dòng xếp hình nan quạt để dập tắt 
chuyển động xoáy và phân phối đều nước vào bể lắng. 
Khoảng cách giữa các vách ngăn từ 0,1 - 0,6m
30
b. Bể phản ứng xoáy hình côn (hình phễu). 
- Nước đi vào ở đáy bể và dâng dần lên mặt bể. 
Trong quá trình đi lên do tiết kiệm dòng chảy 
tăng dần nên tốc độ nước giảm dần. Do ảnh 
hưởng quán tính, tốc độ của dòng nước phân 
bố không đều trên cùng mặt phẳng nằm ngang 
ở tâm bể, tốc độ càng lớn hơn và dòng chảy ở 
tâm có xu hướng phân tán dần ra phía thành bể. 
Ngược lại, do ma sát các dòng chảy phía ngoài 
lại bị các dòng bên trong kéo lên. Sự chuyển 
đông thuận nghịch tạo ra các dòng xoáy nước 
nhỏ phân bố đều trong bể làm tăng hiệu quả 
khuấy 
31
1). Đường dẫn nước vào bể 
(2). Máng thu nước xung quanh bể 
(3). Máng tập trung 
(4). Nước ra khỏi bể 
(5). Van xả cặn
32
Các bông cặn được tạo ra có kích thước ... uyền công nghệ khử 
sắt và mangan. 
- Làm giàu oxy để tăng thế oxy hoá khử của nước, khử các chất bẩn 
ở dạng khí hoà tan trong nước. 
- Clo hoá sơ bộ - Oxy hoá sắt và mangan hoà tan ở dạng các phức chất hữu cơ. 
- Loại trừ rong, rêu, tảo phát triển trên thành các bể trộn, tạo bông 
cặn và bể lắng, bể lọc. 
-Trung hoà lượng amoniac dư, diệt các vi khuẩn tiết ra chất nhầy 
trên mặt lớp cát lọc. 
- Quá trình khuấy 
trộn hoá chất
- Phân tán nhanh, đều phèn và các hoá chất khác vào nước cần xử lý
- Quá trình keo tụ 
và phản ứng tạo 
thành bông cặn 
- Tạo điều kiện và thực hiện quá trình dính kết các hạt cặn keo phân 
tán thành bông cặn có khả năng lắng và lọc với tốc độ kinh tế cho 
phép
92
2 MỘT SỐ QUÁ TRÌNH CƠ BẢN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM
Quá trình xử lý Mục đích
- Quá trình lắng - Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và bông cặn có khả năng lắng 
với tốc độ kinh tế cho phép, làm giảm lượng vi trùng và vi khuẩn. 
- Quá trình lọc - Loại trừ các hạt cặn nhỏ không lắng được trong bể lắng, nhưng 
có khả năng dính kết lên bề mặt hạt lọc. 
- Hấp thụ và hấp 
phụ bằng than hoạt 
tính 
- Khử mùi, vị, màu của nước sau khi dùng phương pháp xử lý 
truyền thống không đạt yêu cầu. 
- Flo hoá nước - Nâng cao hàm lượng flo trong nước đến 0,6 - 0,9 mg/l để bảo vệ 
men răng và xương cho người dùng nước.
- Khử trùng nước - Tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng còn lại trong nước sau bể lọc. 
- Ổn định nước - Khử tính xâm thực và tạo ra màng bảo vệ cách ly không cho 
nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mặt trong thành ống dẫn để 
bảo vệ ống và phụ tùng trên ống
- Làm mềm nước - Khử ra khỏi nước các ion Ca2+ và Mg2+ đến nồng độ yêu cầu. 
- Khử muối - Khử ra khỏi nước các cation và anion của các muối hoà tan đến 
nồng độ yêu cầu.
93
Một số dây chuyền xử lý nước ngầm
Sơ đồ 1
94
Một số dây chuyền xử lý nước ngầm
Sơ đồ 2
Sơ đồ 3
95
Một số dây chuyền xử lý nước ngầm
Sơ đồ 4
96
• Một số sơ đồ dây chuyền xử lý nước mặt 
với hàm lượng cặn < 2500 mg/l 
• Sơ đồ 1 
•
• Sơ đồ 2
dDwtNTgy
97
• Sơ đồ 3
Một số sơ đồ áp dụng xử lý nước mặt với hàm lượng cặn > 
2500mg/l
• Sơ đồ 4 
dDwtNTgy
98
• Sơ đồ 5
•
dDwtNTgy
99
KHỬ TRÙNG NƯỚC
Là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá
trình xử lý nước ăn uống, sinh hoạt để tiêu
diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh.
Các biện pháp bằng các chất ôxi hóa
mạnh đang đuợc sử dụng phổ biến ở Việt
Nam
- Khử trùng bằng tia vật lý 
- Khử trùng bằng siêu âm 
- Khử trùng bằng các iôn kim loại nặng
100
Khử trùng bằng các chất ôxi hóa mạnh
 Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo: Dùng Clo nguyên chất, clorua 
vôi, natrihypoclorit (nước javen) hoặc canxi hyđrôclorit và Clođioxit.
 Theo TCXD - 33: 1985: Lượng Clo dư ở đầu mạng lưới tối thiểu 0,5 mg/l; ở 
cuối mạng lưới tối thiểu 0,5 mg/l và không lớn hơn mức có mùi khó chịu.
 Liều lượng Clo đưa vào nước để khử trùng thường được xác định bằng 
thực nghiệm. 
Khi cần thiết sơ bộ có thể lấy hàm lượng Clo để khử trùng đối với nước
ngầm là 0,7 ÷1,0 mg/l; đối với nước mặt 2,0 ÷3,0 mg/l
Khi lượng Clo dư trong nước quá lớn, cần khử clo dư trong nước xuống dưới
mức cho phép. Có thể áp dụng các biện pháp sau:
- Clo hóa nước kết hợp với amoniac hóa: Liều lượng amoniac hay muối
amôni lấy từ 0,5 ÷ 1,0g tính theo ion NH 4 cho 1g Cl. Sau đó cho Clo vào
nước PH>7.
- Dùng than hoạt tính hấp thụ Clo dư: lọc nước có Clo dư qua lớp than hoạt
tính dày 2 ÷ 2,5 m, kích thước hạt từ 1,5 ÷2,5 mm, tốc độ lọc 20 ÷ 30 m/h.
- Hoàn nguyên lại độ hấp thụ của than hoạt tính bằng dung dịch
canxihypôdorit hoặc dung dịch kiềm nóng.
101
1. Khử trùng bằng Clo lỏng
Clo lỏng là dạng Clo nguyên chất có màu vàng xanh, trọng lượng
riêng là 1,47 kg/l. Clo lỏng sản xuất trong nhà máy đựng trong các
bình có dung tích từ 50 - 500 lít, áp suất trong bình 6÷8at hoặc
thùng có dung tích lớn từ 800÷4000 lít, khi sử dụng để pha Clo lỏng
dưới áp suất cao vào nước, người ta dùng thiết bị giảm áp suất, Clo
bốc thành hơi và hòa vào trong nước.
Khi dùng Clo hóa lỏng để khử trùng nước, tại nhà máy phải lắp đặt
thiết bị chuyên dùng để đưa Clo vào nước gọi là Cloratơ, Cloratơ có
chức năng pha chế và định lượng Clo hơi nước
102
2. Khử trùng bằng Clorua vôi và canxihypôclorit: 
Trong Clorua vôi lượng Clo hoạt tính chiếm 20-25% 
Clorua vôi 
Trong Canxihypolorit hàm lượng Clo hoạt tính chiếm 30-
40%. 
Hai loại hóa chất trên được bảo quản dưới dạng bột. Khi 
đưa vào sử dụng pha chế theo qui trình: cho hóa chất 
vào thùng hòa trộn đạt nồng độ 10%, để lấy tách cặn 
bẩn và tạp chất. Sau đó đưa vào dung dịch này vào 
thùng tiêu thụ → nồng độ 0,5-1,0% 
3. Khử trùng bằng nước Javen (NaClO) 
NaClO là sản phẩm của quá trình điện phân dung dịch 
muối ăn. Nước Javen có chứa nồng độ clo hoạt tính từ 
6-8g/l 
Áp dụng: Cho nhà máy có công suất nhỏ 
103
Các phương pháp khử trùng khác
1. Khử trùng bằng tia tử ngoại: Các tia tử ngoại tác dụng lên phần tử prôtit của tế bào vi 
sinh vật, phá vỡ cấu trúc và mất khả năng trao đổi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt 
2. Khử trùng bằng siêu âm: Dòng siêu âm với cường độ tác dụng lớn trong khoảng 5 
phút có thể tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật có trong nước 
3. Khử trùng bằng iôn bạc: Đây là phương pháp khử cổ truyền. Đun sôi nước ở 1000C 
có thể tiêu diệt phần lớn vi sinh vật. Với hàm lượng 2-10 ion g/l bạc có thể tiêu diệt 
phần lớn vi trùng có trong nước. 
Tuy nhiên, trong môi trường có độ màu cao, có chất hữu cơ và nhiều muối thì ion 
bạc không phát huy được khả năng diệt trùng. 
Để thu được ion bạc có thể sử dụng các biện pháp sau: - Tăng diện tích tiếp xúc trực 
tiếp giữa nước và bạc; - Sản xuất viên ôxit bạc để hòa vào nước; - Điện phân với 
điện cực bằng hạt. 
104
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐẶC BIỆT 
Khử mùi và vị trong nước
Thông thường các quá trình xử lý nước đã khử 
được hết mùi vị có trong nước. Chỉ khi nào các 
biện pháp trên không đáp ứng được yêu cầu 
cần khử mùi, vị thì mới áp dụng các biện pháp 
khử mùi vị độc lập. 
1. Khử mùi bằng làm thoáng 
Dựa trên nguyên tắc: Các công trình làm thoáng 
có thể bay hơi các loại khí gây mùi cho nước và 
đồng thời ôxi hóa các chất có nguồn gốc hữu cơ 
và vô cơgây mùi. 
Các công trình làm thoáng khử mùi cũng tương 
tự như các công trình làm thoáng để khử sắt: 
dàn mưa, phun mưa, bể làm thoáng cưỡng bức. 
105
2. Khử mùi bằng các chất ôxi hóa mạnh 
- Các chất ôxi hóa mạnh để khử mùi có thể là: Clo và các hợp chất của Clo, 
ôzôn, permangannat kali... 
- Dùng Clo và ôzôn để khử mùi, vị gây nên bởi các vi sinh có nguồn gốc 
động, thực vật là biện pháp tương đối thông dụng. Đa số các trường hợp 
đều dùng Clo để khử mùi, vị trong nước. Tuy nhiên còn một số trường hợp, 
dùng clo không hiệu quả, cần phải thay thế bằng ôzôn.
- Dùng Kali permanganats KMnO4 để khử mùi mới xuất hiện trong quá trình 
Clo hoá nước. Ưu điểm của việc dùng KmnO4 là ngoài việc khử mùi Clo, 
nó còn khử được mùi dầu thầu dầu, là một trong những mùi khó khử nhất. 
106
3. Khử mùi bằng phương pháp dùng than hoạt tính 
Than ăngtraxít, than cốc, than bạch dương hay than bùn dạng bột để cho vào nước. 
Than hoạt tính dùng trong các bể lọc khử mùi có kích thước d = 1÷3mm, chiều dày 
lớp than ι = 1,5÷4m. Tốc độ lọc có thể đạt 50m/h. 
Các bể lọc than hoạt tính thường bố trí sau bể lọc trong và khử trùng. 
Để phục hồi khả năng hấp thụ của than hoạt tính dùng dung dịch kiềm nóng. 
Khi nước có mùi không liên tục, mà chỉ xảy ra vào từng thời kỳ nhất định, thì phương 
pháp dùng bể lọc than sẽ không kinh tế. Khi đó có thể khử mùi bằng bột than với liều 
lượng không quá 12mg/l. Có thể dùng 5 ÷7mg/l cho vào bể trộn, còn lại không quá 
5mg/l cho vào ngay trước bể lọc để tránh rút ngắn chu kỳ lọc do ảnh hưởng của bột 
than. Khối lượng than hoạt tính lấy từ 0,06÷0,12m3 cho 1m3 nước trong 1 giờ. 
107
Làm mềm nước
Làm mềm nước hay khử độ cứng trong nước là khử các loại muối Ca và Mg có 
trong nước. Thường nước cấp cho một số lĩnh vực công nghiệp cần làm 
mềm là: công nghiệp dệt, sợi nhân tạo, hoá chất, chất dẻo, giấy...và nước 
cấp cho các loại nồi hơi. 
Các phương pháp làm mềm nước: 
Phương pháp nhiệt; 
Phương pháp hoá học; 
Phương pháp trao đổi ion 
1. Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt 
Khi đun nước, khí CO2 tự do bốc hơi, làm phá vỡ sự cân bằng của hợp 
chất CO2, dẫn đến sự phân li của các bicácbônát và các chất khó tan như 
CaCO3. Mg(OH)2 sẽ lắng đọng. 
Đun nước lên đến 100oC, có thể khử toàn bộ độ cứng cácbônát và 1 phần 
nhỏ độ cứng không cácbônát. 
Có thể biểu diễn sự làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt theo các 
phương trình phân li sau: 
Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O 
Mg(HCO3)2 → MgCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O 
Sau đó MgCO3 + H2O → Mg(OH)2 ↓ + CO2 ↑
Phương pháp nhiệt chỉ áp dụng cho các hệ thống cấp nước nồi hơi, vì tận 
dụng được lượng nhiệt thừa của nồi hơi. 
108
2. Làm mềm nước bằng phương pháp hoá học 
Cơ sở của phương pháp là đưa vào nước các hoá chất 
có khả năng kết hợp với các ion Ca2+ và Mg2+ để tạo 
ra các chất không tan và loại trừ khỏi nước bằng biện 
pháp lắng lọc. 
a.Khử độ cứng cácbônát và làm mềm nước bằng vôi + 
xôđa 
Khi khử độ cứng cácbônát và làm mềm nước bằng vôi + 
xôđa, phải dùng vôi ở dạng vôi sữa. Khi lượng vôi dùng 
hàng ngày ít hơn 0,25 tấn tính theo CaO, thì được phép 
cho vôi vào nước ở dạng dung dịch vôi bão hoà. 
b. Khi làm mềm nước bằng vôi hoặc xôđa 
109
c. Làm mềm nước bằng phốt phát 
Khi cần làm mềm nước triệt để, sử dụng vôi 
và xôđa vẫn chưa hạ độ cứng của nước 
xuống được đến mức tối thiểu. Để đạt 
được hiệu quả, cho vào nước Na3PO4 sẽ 
khử được hết các ion Ca2+ và Mg2+ ra khỏi 
nước ở dạng các muối không tan. 
Quá trình làm mềm nước bằng phốt phát chỉ 
diễn ra thuận lợi ở nhiệt độ lớn hơn 
100oC. Do giá thành của Na3PO4 cao, 
nên chỉ dùng với liều lượng nhỏ và sau khi 
đã làm mềm nước bằng vôi và xôđa. 
110
3. Phương pháp làm mềm nước bằng natricationit 
Phương pháp Natri - cationit dùng để làm mềm 
nước ngầm và nước mặt có hàm lượng chất lơ 
lửng không vượt quá 5÷8mg/ι và độ màu không 
quá 30o. Khi dùng phương pháp này, độ kiềm 
của nước không thay đổi. 
4. Phương pháp làm mềm nước bằng hyđrônatri -
Cationit 
Phương pháp hyđrônatri - cationít dùng để khử 
các cation Ca và Mg có trong nước, đồng thời 
làm giảm độ kiềm của nước. Dùng phương 
pháp này để xử lí nước ngầm và nước mặt có 
hàm lượng chất lơ lửng không quá 5÷8 mg/ι . 
111
KHỬ MẶN NƯỚC 
 Khử mặn là giảm hàm lượng muối trong nước đến trị số 
thoả mãn yêu cầu đối với nước dùng cho ăn uống. 
 Khử muối là giảm triệt để lượng muối hoà tan trong 
nước dến trị số thoả mãn yêu cầu công nghệ sản xuất 
quy định. 
 Các phương pháp khử mặn hiện nay: tuỳ thuộc vào hàm 
lượng muối 
- Nước có hàm lượng muối dưới 2 ÷ 3 g/ι dùng theo 
phương pháp trao đổi ion 
- Nước có hàm lượng muối từ 2,5 ÷ 15 g/ι dùng theo 
phương pháp điện phân hay lọc qua màng lọc bán thấm. 
- Nước có hàm lượng ,muối lớn hơn 10 g/ι, dùng 
phương pháp chưng cất, đông lạnh, hay lọc qua màng 
bán thấm
112
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐẶC BIỆT KHÁC: 
1. Flo hóa nước: 
Khi nước cấp cho ăn uống sinh hoạt có hàm lượng flo < 0,5 mg/ι thì cần phải pha 
thêm flo vào nước. 
Để flo hóa có thể dùng các hóa chất sau: silíc florua natri, florua natri ; silíc florua 
amôni
2. Khử Flo trong nước: 
Trong nước ăn uống sinh hoạt, nếu hàm lượng flo lớn hơn giới hạn cho phép, sẽ 
sinh ra bệnh hỏng men răng. Vì vậy phải khử bớt flo trong nước. 
3. Khử sunfua (H2S) và hyđrôsunfit (HS) trong nước: 
Dùng các phương pháp: clo hóa ; làm thoáng rồi clo hóa - axít hóa, làm thoáng - keo 
tụ - lọc. 
4. Khử axít silic hòa tan trong nước: 
Để giảm hàm lượng phèn nhôm. SiO4
2 − đến 3 ÷ 5 mg/ι, dùng keo tụ bằng phèn sắt 
hoặc Để giảm hàm lượng SiO3
2- đến 1 ÷ 1,5 mg/ι khi độ kiềm của nước ≤ 2 mgđι/ι, 
xử lý bằng magiê ôxít kiềm và phải đun nóng nước trên 350C. Để giảm hàm lượng 
SiO3
2- đến 0,1 ÷ 0,3 mg/ι thì lọc nước qua chất hấp thụ ôxít magiê theo sơ đồ 2 bậc 
5. Khử ôxi hòa tan:
Phun nước trong chân không. 
Liên kết giữa ôxi hòa tan và chất khử.
113
Xử lý nước sinh hoạt bị đục
• Nước đi qua vòi sen để tạo mưa (hạt nhỏ - khỏi làm sói mòn lớp cát trên cùng). Qua
lớp cát trên cùng, nước đã được lọc sơ các loại bụi bẩn, sinh vật, phèn. Nước sẽ
thấm qua lớp than hoạt tính hấp phụ các chất độc hại, các loại vi sinh vật nguy hiểm
và trung hòa các khoáng chất khó hoàn tan trong nước. Nước tiếp tục thấm qua lớp
cát lớn, lớp sỏi nhỏ và lớp sỏi lớn nhất để đi ra bể chứa nước sạch.
• Sử dụng ống nước bằng nhựa, có khoan lỗ đường kính khoảng 5 li (0,5 cm) dọc
thân ống, còn đầu ống phía trong được bịt lại. Nước sẽ thấm qua các lỗ nhỏ rải đều
trên ống chứ không chảy trực tiếp vào đầu ống. Tránh ống bị nghẹt và lượng nước
vào ống đều hơn.
• Tất cả vật liệu cho vào bể nước (ngoại trừ than hoạt tính) như cát, sỏi,... đều được
rửa sạch trước.
• Tùy theo điều kiện thực tế và tình trạng nguồn nước, cứ 3-6 tháng, phải lọc bỏ lớp
phèn đóng trên bề mặt lớp cát trên cùng bằng cách: khuấy đều lớp nước mặt (để
nước khoảng 2-3 cm), rồi mở van xả phèn phía trên.Tất cả lớp phèn đọng sẽ bị trôi
ra ngoài. Làm lại một hai lần để nước sạch hoàn toàn.
• Nếu nước nhiễm bẩn, nhiễm phèn quá nặng, nên thay lớp cát trên cùng sau vài
tháng sử dụng... Lưu ý khi thay cát, nhớ nạo từ từ, đừng để ảnh hướng đến lớp than
hoạt tính phía dưới (vì nó còn được sử dụng lâu dài). Sau 9 tháng đến 1 năm, nên
thay toàn bộ cát và than hoạt tính.
114
Xử lý nước sinh hoạt bị đục
115
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Thị Thu Thủy. Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp. 
Nxb. KH&KT. Hà Nội 2006
2. Trần Ngọc Lan - Giáo trình Hoá học nước tự nhiên, nxb Đại học Quốc gia Hà
Nội, 2007
3. Trần Văn Quy, Tập bài giảng Ô nhiễm nước tự nhiên và biện pháp xử lý
4. Abel, P.D. Water pollution biology. CRC Press, 1996.
5. Bartram, Jamie. Water quality monitoring: Practical guide to the 
design and implementaion of freshwater quality studies and 
monitoring programe. Spon Press, 1996
6. Nguyễn Thị Phương Loan - Giáo trình tài nguyên nước. ĐHQG Hà 
Nội, 2004
116
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[5]. Lê Trình. Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước,
NXB KH&KT (1997).
[8]. Anil Kumar De. Environmental Chemistry, Wiley Eastern Ltd,
2nd ed. (1989).
[11]. Howard S. Peavy, Donald R. Rowe, George Tchobanoglous.
Environmental Engineering, McGraw-Hill Book Co., 1st ed. (1985).
[15]. Metcalf & Eddy, Inc. Wastewater Engineering: Treatment,
Disposal, and Reuse, McGraw-Hill, Inc., 3rd ed. (1991).
117
118
Hóa chất BVTV là những hợp chất có nguồn gốc tự nhiên hay chất
tổng hợp nhân tạo được dùng để phòng trừ các sinh vật hại cây trồng
119
120
Sau khi sử dụng thuốc cũn lại, vỏ bao bỡ được vứt bừa bói trờn
đồng ruộng, kờnh mương làm ụ nhiễm MT. Đõy là mối nguy
hiểm tiềm tàng cho sức khoẻ con người.
121
NƯỚC SẠCH VÀ VỆ SINH MễI TRƯỜNG
Nhà tiờu
122
Hiện trạng sử dụng nước sạch
Cho đến thời điểm hiện nay, vẫn
còn trên 60% dân số nông thôn
chưa có nước sạch để dùng.
Nước mặt ở các sông, hồ, suối,
ao đã nhiễm bẩn, nhiễm mặn.
Tình hình khô hạn, thiếu nước
SX đang diễn ra gay gắt.