Nghiên Cứu Xử Lý Độ Cứng Của Nước Cấp Sinh Hoạt Tại Trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam Bằng Phương Pháp Trao Đổi Ion

1

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Investigating hardness treatment of domestic water at Vietnam

forestry university by exchange ion method

Ngành : Khoa học môi trường

Mã số : 306

Giáo viên hƣớng dẫn : Ths. Nguyễn Thị Bích Hảo

Sinh viên thực hiện : Phạm Văn Anh

MSV : 1153010219

Lớp : 56A - KHMT

Khóa học : 2011 - 2015

Hà Nội, 2015

2

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình học ngành Khoa học môi trường tại trường

Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, em đã nhận được sự chỉ bảo, hướng dẫn, giúp

đỡ và góp ý của quý thầy cô, bạn bè và người thân.

Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn thạc sĩ Nguyễn Thị Bích Hảo,

người đã động viên, hướng dẫn, chia sẻ cho em nhiều kinh nghiệm trong học

tập và nghiên cứu đề tài, và cho em những lời khuyên bổ ích trong suốt quá

trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Quản lý tài

nguyên rừng và môi trường đã giảng dạy và trang bị cho em những kiến thức

cơ bản trong học tập nghiên cứu khoá luận cũng như trong công việc sau này.

Những lời động viên, khích lệ từ gia đình, sự chia sẻ, học hỏi từ bạn bè

cũng đã góp phần rất nhiều cho khóa luận tốt nghiệp của em đạt kết quả tốt

hơn.

Được sự giúp đỡ của Thầy Cô và bạn bè, cùng với những nỗ lực của bản

thân, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu xử lý độ

cứng của nước cấp sinh hoạt tại trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam bằng

phương pháp trao đổi ion”.

Do trình độ hạn chế nên trong quá trình làm khóa luận khó tránh khỏi

những thiếu sót, em rất mong sự chỉ bảo thêm của thầy cô giúp em hoàn thành

và đạt kết quả tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Phạm Văn Anh

3

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1. Tên khóa luận: “Nghiên cứu xử lý độ cứng của nƣớc cấp sinh hoạt tại

trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam bằng phƣơng pháp trao đổi ion”

2. Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Anh

3. Giáo viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Thị Bích Hảo

4. Mục tiêu nghiên cứu:

Mục tiêu chung

Góp phần nâng cao chất lượng nước sinh hoạt phục vụ cho các hoạt động của

các cán bộ, giảng viên và sinh viên của trường Đại học Lâm Nghiệp.

Mục tiêu cụ thể

Đánh giá được hiệu quả xử lý độ cứng của vật liệu trao đổi ion;

Đề xuất được mô hình xử lý độ cứng của nước cấp sinh hoạt tại trường Đại

học Lâm Nghiệp Việt Nam.

5. Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá chất lượng nước cấp sinh hoạt tại trường Đại học Lâm Nghiệp

Việt Nam.

- Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước cấp của vật liệu trao đổi ion.

- Đề xuất mô hình xử lý độ cứng của nước cấp sinh hoạt tại trường Đại học

Lâm Nghiệp Việt Nam.

6. Những kết quả đạt được:

- Đánh giá được hiện trạng chất lượng nước cấp trường Đại học Lâm

Nghiệp Việt Nam;

- Tìm ra ngưỡng hình thành cặn của nước cứng;

4

- Tìm ra được lượng hạt nhựa C107E xử lý hiệu quả nước cấp tại trường

Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam;

- Xác định vận tốc tối ưu để xử lý hiệu quả độ cứng nước cấp tại trường

Đại học Lâm nghiệp Việt Nam

- Tìm ra được khả năng hoàn nguyên của hạt nhựa trao đổi C107E;

- Thiết kế được bể trao đổi ion xử lý độ cứng, đề xuất được một số giải

pháp quản lý xử lý độ cứng nước cấp tại trường Đại học Lâm Nghiệp Việt

Nam.

Hà Nội, Ngày 4 tháng 6 năm 2015

Sinh viên

Phạm Văn Anh

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Xã hội đang ngày càng phát triển, con người càng muốn cải thiện và

nâng cao chất lượng cuộc sống của mình vì vậy nhu cầu của con người ngày

càng được chú trọng quan tâm hơn. Nước sạch là một nhu cầu quan trọng

không thể thiếu trong cuộc sống, con người luôn quan tâm đến chất lượng

nguồn nước mình đang sử dụng. Vì vậy, chỉ một hiện tượng như sự xuất hiện

các váng cặn trong nguồn nước cũng có thể gây nên sự bất an cho người sử

dụng, cũng như làm người sử dụng nghi ngờ về chất lượng của nguồn nước

mình sử dụng có đảm bảo hay không.

Hệ thống cấp nước trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam là hệ thống

đã đi vào hoạt động từ rất lâu, không chỉ phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của

sinh viên mà còn đáp ứng nhu cầu cho các hộ gia đình xung quanh. Theo các

đề tài nghiên cứu trước đây như chuyên đề nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu

đặc điểm phân bố và chất lượng nước của hệ thống cấp nước tại trường Đại

học Lâm Nghiệp Việt Nam” của nhóm sinh viên Trần Thị Thủy, Nguyễn Văn

Chinh và Phạm Văn Anh (2014) cho thấy chất lượng nước cấp khá tốt, tuy

nhiên nghiên cứu cũng cho thấy hệ thống cấp nước chưa có biện pháp xử lý độ

cứng, nước cấp tại khu vực nghiên cứu là nước hơi cứng đã ảnh hưởng đáng

kể tới sinh hoạt của người sử dụng như tạo ra các mảng bám trong các thiết bị

dẫn hoặc chứa nước, gây cảm giác khó chịu cho người dùng….

Để nâng cao chất lượng nước sinh hoạt nâng cao chất lượng cuộc sống

của người sử dụng nước cấp của trường Đại học Lâm Nghiệp tôi đã chọn và đi

vào thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý độ cứng của nước cấp sinh hoạt tại

trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam bằng phương pháp trao đổi ion”.

2

Chƣơng I

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về nƣớc cấp

1.1.1. Giới thiệu chung về nƣớc cấp

Nước giống như không khí và thực phẩm, rất cần thiết cho sự sống con

người và các sinh vật. Vấn đề cung cấp nước sạch đầy đủ là một trong những

điều kiện cơ bản để bảo vệ sức khỏe con người, thể hiện tính ưu việt của xã

hội và trình độ tiến bộ của sản xuất.

Trong một vòng tuần hoàn nước cấp, trong đó người ta khai thác nước từ

các nguồn nước tự nhiên, được xử lý bằng các biện pháp lý, hóa, sinh để xử lý

nhằm đạt được số lượng và chất lượng nước mong muốn, sau đó đi qua các

trạm cung cấp nước đến hệ thống phân phối cho người tiêu dùng.

Hình 1.1. Vòng tuần hoàn nƣớc cấp

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.

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 biết xử lý các nguồn nước cấp để có đủ số lượng và đảm bảo chất lượng

cho mọi nhu cầu sinh hoạt của chính mình.

Nước cấp sinh hoạt là nước sau khi được xử lý tại các cơ sở xử lý nước

đi qua các trạm cung cấp nước sau đó theo hệ thống phân phối tới người tiêu

dùng sử dụng cho mục đích sinh hoạt. Trong sinh hoạt, nước cấp dùng cho

nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí , hoạt động công cộng như cứu

hỏa, tưới cây,... Nguồn nước cấp chủ yếu là nước ngầm (nước giếng khoan) và

nước mặt.

Các nguồn nước tự nhiên Khai thác và xử lý Phân phối và sử dụng

Thu gom và xử lý

3

1.2. Ảnh hƣởng của một số chỉ tiêu có trong nƣớc sinh hoạt đến thẩm mỹ

và sức khỏe con ngƣời

1.2.1. Chỉ tiêu đánh giá

1.2.1.1. Chỉ tiêu vật lý

a. Màu sắc

Nước có màu là nước biểu thị bị ô nhiễm, nước có màu xanh đậm

chứng tỏ trong nước có các chất phù dưỡng thực vật nổi hoặc các sản phẩm

phân hủy xác hữu cơ, nước có màu vàng chứng tỏ trong nước có nhiều chất

hữu cơ Humic, Fulvic, hợp chất của Sắt và Mangan.

Nước có độ màu cao thường gây khó chịu về mặt cảm quan. Với các

quy trình xử lý như sục khí Ozon, Clo hóa sơ bộ, keo tụ, lắng lọc có thể làm

giảm độ màu của nước. Cần lưu ý, khi nguồn nước có màu do hợp chất hữu

cơ, việc sử dụng Clo có thể tạo ra chất mới là Trihalomethane có khả năng

gây ung thư. Cơ màu của nước được xác định bằng phương pháp so màu với

hỗn hợp Cobalt – Platin. Màu của nước gây ảnh hưởng đến mỹ quan và gây

khó chịu cho người sử dụng.

b. Mùi

Mùi của nước đặc trưng cho từng loại nước. Cường độ mùi của nước

được xác định theo độ mùi tương đối. Cường độ mùi tương đối là một số khái

niệm mang tính quy ước đặc trưng bằng chỉ số ngưỡng mùi.

Chỉ số ngưỡng mùi TON (Threshold of Odor Number) là số lần pha

loãng nước có mùi bằng nước cất để mùi biến mất. Chỉ số ngưỡng mùi càng

cao, nước càng bị ô nhiễm.

c. Độ đục

Độ đục là đại lượng đo hàm lượng chất lơ lửng trong nước, thường do

sự hiện diện của chất keo, sét, tảo và vi sinh vật. Nước đục gây cảm giác khó

chịu cho người dùng và có khả năng nhiễm vi sinh.

Độ đục của nước được xác định bằng phương pháp so độ đục của mẫu

với độ đục của một thang chuẩn. Tiêu chuẩn nước sạch quy định độ đục nhỏ