Bảo vệ nguồn nước - Chương 5

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

175
lượt xem 34
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT BẢO VỆ VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC 5.1. Tiêu chuẩn chất lượng nước & Điều kiện vệ sinh khi xả nước thải ra nguồn 5.1.1. Sử dụng nguồn nước và tiêu chuẩn chất lượng nước sử dụng

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bảo vệ nguồn nước - Chương 5

C hương 5 CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT BẢO VỆ VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC 5 .1. Tiêu chuẩn chất lượng nước & Điều kiện vệ sinh khi xả nước thải ra nguồn 5 .1.1. Sử dụng nguồn nước và tiêu chuẩn chất lượng nước sử dụng  Tiêu chuẩn nguồn cấp nước đô thị và công nghiệp + Cấp nước sinh hoạt, chất lượng nguồn cấp :A + Cấp nước sản xuất :B  Tiêu chuẩn nguồn cấp nước nước cho nông nghiệp : + Cấp nước dân cư :A + N uôi trồng thuỷ sản :B + Nước cho tưới tiêu :B  Mục đích khác: + V ui chơi giải trí d ưới nước :A + G iao thông :B 5 .1.2 Điều kiện vệ sinh khi thải nước xả ra nguồn TCVN TCVN 1329/QĐ-BYT-2002 5945-1995 6772-2000 20TCN 33-85 20TCN 51-84 LBV TCVN 5942-1995   Việc sử dụng nước nguồn cần tuân thủ 2 điều kiện: - Đ iều kiện cần: Chất lượng nước tại điểm sử dụng phải đáp ứng TCVN 5942- 1995 - Đ iều kiện đủ: N ước thải trước khi xả ra nguồn phải đáp ứng được điều kiện vệ sinh theo TCVN 5945 -1995 về nước thải công nghiệp và TCVN 6772-2000 đối với nước thải đô thị.  Khoảng cách bảo vệ của nguồn nước - Sông Lbv: 500-1000m - Hồ Lbv: 500-1000m cách địa điểm lấy nước về mọi hướng - Biển Lbv=300m 1
- Nước ngầm Lbv=25m (Bộ XD quy định) 5 .2 Tổ chức quản lý và kiểm soát chất lượng nguồn nước 5 .2.1 Quan trắc môi trường (chất lượng nước) a , Mạng lưới quan trắc chất lượng nước  Chức năng yêu cầu - Trạm quan trắc nền: Đ ể có các số liệu về chất lượng nước trước khi bị tác động - Trạm quan trắc tác động: Đ ể cập nhật, theo dõi các tác động của các tác nhân hoặc nguồn ô nhiễm tới chất lượng nước nguồn và môi trường. Đ ể quan trắc cần tối thiểu 3 điểm: + Đ iểm QT nguồn thải (nguồn tác động) + Đ iểm QT ngay trong vùng b ị tác động + Đ iểm quan trắc sau vùng bị tác động - Trạm quan trắc xu thế Theo dõi sự thay đổi chất lượng nước của một vùng như thế nào 2
b, Sơ đồ tổ chức quan trắc chất lượng nước  Lưu vực sông 1. Trạm QT nền: Bố trí trước khi đi vào khu vực sử dụng nguồn nước(đô thị), điểm này có thể dao động phụ thuộc vào Nguồn tác Đối thuỷ triều . động tượng sử dụng 2 : Trạm QT tác động: đánh giá tác động của nguồn thải 3 4 3 .Trạm QT tác động tại vùng bị tác 2 1 động 5 4 .Trạm QT tác động tại vị trí sử d ụng nguồn nước 5 . Trạm QT xu hướng : Xem ảnh hưởng xu thế chung  Hồ : 1 3 2 ĐT 4 m Đ iểm 4 cách vùng tác động 500  1000  Nước ngầm TĐ 1 25 m 3 4 2 TĐ SD 25 m 25 m 5 .2.2 K ỹ thuật quan trắc  Yêu cầu số liệu: cập nhật , đầy đủ, chính xác: - phụ thuộc mục đích quan trắc , yêu cầu - phục vụ cho nhu cầu số liệu - Đảm bảo tính khoa học của số liệu 3
 Quy trình QT - Chọn vị trí lấy mẫu (có thể thay đổi theo thời gian) - Cách lấy mẫu và bảo quản - Vận chuyển bảo quản mẫu - Phân tích mẫu trong PTN - Xử lý số liệu, viết báo cáo 5 .3 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước Khả năng tự làm sạch của nguồn nước Pha loãng , xáo trộn Chuyển hoá chất Hạn chế xả chất nước thải với nước bẩn thải ra nguồn nguồn Chế độ xả C. tạo Bổ cập Tăng cường Làm giàu nước thải m iệng xả nước nguồn thực vật , sinh oxy hợp lý nước thải vật nhằm phân huỷ chất bẩn Công nghệ Cấp nước Xử lý nước sản xuất tuần hoàn thải sạch và dùng lại 5 .3.1 Các biện pháp hạn chế xả chất thải ra nguồn nước mặt a , Sản xuất theo công nghệ sạch (công nghệ sạch hơn) b, Cấp nước tuần hoàn và sử dụng lại nước.  Dùng lại nước thải sau khi xử lý trong hệ thống cấp nước tuần hoàn Q yc NM1 Q1 Trạm bơm Xử lý Q2 nước thải Qbs Trạm XL cấp Q th QBS =q1+q2+qthải K =QBS / QYC 4
Ví d ụ : quá trình sản xuất H 2SO4 q1 Ca(OH)2 Sản xuất H2SO4 nước pH thấp nước nguội Trung hoà q3 mất nước q2 Trạm Làm mát Lắng Lắng bơm nước mất nước  Dùng lại nước cho quá trình sau.  Dùng nước thải và cặn nông nghiệp phục vụ nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản. - Thu hồi chất qúi nước thải: Dầu, mỡ, Crôm.... - Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình x ử lý nước thải (các chất có nồng độ cao cản trở quá trình sinh học: phenol, dầu....) V í dụ: thu hồi dịch đen nhà máy giấy Bãi Bằng c, Xử lý nước thải Nước thải sinh hoạt Nước thải bệnh viện Nước thải sản xuất Khử trùng diệt vi khuẩn gây bệnh dịch (các biện pháp hoá học hoặc vật lý) XỬ LÝ SƠ BỘ Khử các chất độc hại và đảm Tách rác, cát và bảo điều kiện làm việc bình cặn lắng trong nước thải (các thường của các công trình (Xử lý bậc một) xử lý sinh học nước thải (Các biện pháp biện pháp cơ học, hoá học cơ học) hoặc hoá lý) Tách các chất hữu cơ XỬ LÝ SINH HỌC trong nước thải (biện pháp sinh học) (xử lý bậc hai) 5
Khử các chất dinh dưỡng (N-P) và khử trùng nước thải (Các biện pháp sinh XỬ LÝ TRIỆT ĐỂ học, hoá học hoặc hoặc hoá lý) (Xử lý Bậc ba) Xả nước thải ra nguồn và tăng TỰ LÀM SẠCH CỦA cường quá trình tự làm s ạch NGUỒN NƯỚC củanguồn nước  Bậc I: xử lý sơ bộ, đảm bảo chất lượng nước cho xử lý bậc 2 - Nước thải sinh hoạt: Phương pháp cơ học: chắn rác , lắng cát , lắng cặn - Nước thải sản xuất: Phương pháp cơ học, hoá học , hoá lý  Bậc II: Đáp ứng yêu cầu BOD(COD) Xử lý sinh học: -X ử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên: Trong đất , ao, hồ -X ử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo: Trong aeroten, trong lọc sinh học N ếu trong nước thải còn vi khuẩn gây bệnh hoặc N, P còn nhiều=>phải xử lý bậc III=>đáp ứng yêu cầu sử dụng nguồn nước *Bậc III (xử lý triệt dể) -Khử N, P, khử trùng 6
d, Quy hoạch , tổ chức hệ thống thoát nước hợp lý Phải dựa vào khả năng tự sạch của nguồn nước 5 .3.2 Tăng cường xáo trộn pha loãng nước thải với nước nguồn n=nđ*nc N hư vậy để tăng n=>tăng nđ hoặc nc chất bẩn nồng độ Các miệng C x ả đặc biệt CNTH 1: Xáo trộn lý tưởng 3 1 2: Xả nước thải tập trung 3: Các biện pháp tăng cường Xả tập trung xáo trộn , pha loãng C Xáo trộn X. Tr ộn lý tưởng 1 CNG Khoảng cách đến điểm tính toán a , Cấu tạo miệng xả nước thải đặc biệt (nđ) Các điều kiện: - Xả có áp hay tại đầu vòi xả phải có áp lực nhất định để quá trình khuếch tán rối thuận lợi và đ ạt vận tốc yêu cầu nhằm thắng được sự tích tụ các hạt cặn tại khu vực đ ầu miệng xả. - X ả ngập Các loại miệng xả: 3  Cống xả ejectơ 1 Ư u điểm: - Tăng điều kiện xáo trộn 4 - Góp phần làm giàu ô xy trong nước 1: ống áp lực trạm bơm 2: ejectơ 2 3: ống thu khí 4:ống trộn kết hợp hướng dòng  Miệng xả phân tán: 2 min 0,5v 0 d 0 q 0 d  max U 0 l1 q 0 7
- Đ ường kính ống chính v0: vận tốc nước tại miệng xả (v0 > = 2m/s) do d 0: đường kính miệng xả L u0:vận tốc lắng của các hạt cặn l1: khoảng cách giữa 2 miệng xả NT = (4-10) d o q 0min, q0max: Lưu lượng min, Max tại miệng xả d NB =3 - áp lực cần thiết tại miệng vòi phun(A) 2 0 . 496 N B (  v  1) A 1  2 N 2d 0 l Trong đó: NB: Số nhánh của cống xả nước thải N : Số miệng xả nước thải trong 1 nhánh N =L/l1+1  v: H ằng số kế đến việc xả NT không điều hoà 1, 2   v  1 : H ệ số sức cản thuỷ lực tại vòi phun (xác định theo bảng nhiệt độ thuỷ lực khi có v, i ..) b, Bổ cập nước sạch cho nguồn nước (tăng nc) Chất lượng nước trong phụ thuộc vào hai yếu tố: Tải trọng chất bẩn và lưu lượng nước. - Đ ặc trưng cho mối quan hệ này b ằng công thức: C = a + b.G/Q 8
Trong đó: C: Nồng độ chất bẩn trong nước sau khi hoà trộn G : Tải lượng chất bẩn Q :lưu lượng nước sau khi pha loãng a,b: hệ số thực nghiệm phụ thuộc loại nước, chế độ thuỷ văn. - Đ ể có được C yêu cầu => phải có Qyc (hay Q) = Qng+Qnth + Qbs  Nguồn nước sạch là hồ N guồn nước sạch là sông Hồ nước Hồ nước Hsạch a n ước ồ ch ứ Hồ chứsạch c a n ướ C ,Q Nước thải Cbs= Cng Cnt ; Qnt Cbs= CNG Qbs Qbs Cng Qng Cnt Nước thải Qnt Cng Qng  Tuần hoàn nước sông Cnt Nước thải Qnt Cbs= Cng; Qbs 5 .3 Làm giàu ô xi a , ý nghĩa của các biện pháp làm giàu ô xi - Chống sự phân tầng trong nước mặt: Phân tầng nhiệt độ, chất khí, chất bẩn - Tạo điều kiện xáo trộn đều nước thải với nước nguồn. Tăng cường khả năng tiếp xúc giữa vi khuẩn phân huỷ chất bẩn với nước thải - Cung cấp ô xi cho quá trình ô xi hoá sinh hoá chất hữu cơ. - K hi đưa ô xi vào nước , một phần ô xi bay hơi , trong quá trình này một số khí độc hại bị kéo theo (este, H2S...) - Tạo điều kiện cho qúa trình nitrit và nitrat hoá diễn ra trong nước ổn định . -Tạo điều kiện cho quá trình các vi khuẩn hiếu khí phân huỷ chất hữu cơ tăng, chèn ép các loại vi khuẩn gây bệnh 9
b, Mô hình (quy luật ) tính toán quá trình cung cấp ô xi (làm thoáng ) cho nguồn nước.  Sự thay đổi nồng độ ô xi trong nguồn nước được mô tả bằng công thức: d C/dt=KA(C-C) K A: H ệ số chuyển đổi (chuyển ô xi vào nước thành ô xi hoà tan) C, Cp: Nồng độ ô xi và nồng độ ô xi bão hoà  Phương trình trên đ ã được Phêđôrôp N.F. giải và đưa ra công thức tính lượng ô xi cần thiết: K4 L0 (10  K1t  10  K2t  10  K3t )  D0 (10  K2t  10  K3t ) Dt  K3  K2  K1 Trong đó: - K 1: hằng số tốc độ tiêu thụ ô xy để ô xy hoá sinh hoá chất hữu cơ - K 2: hằng số tốc độ hoà tan ô xi do khuyếch tán qua bề mặt - K 3: hằng số tốc độ hoà tan ô xi làm thoáng nhân tạo - L0: BOD ban đầu - D 0: độ thiếu hụt ô xi ban đầu  Công thức tính lượng ô xi cần thiết để ôxi hoá Q 1K=m1Q(L0-L1)/m2Dt - Q : lượng nước nguồn cần thiết - L0, L1: BOD trước khi làm giàu và BOD sau khi làm giàu ô xy - m 1: hằng số sử dụng ôxi cho quá trình ôxi hoá chất hữu cơ (= 1,5 - 2 ) - m 2: hằng số phụ thuộc vào chất lượng nước thải (=1 - 1,1) c, Các loại công trình động học  Đập tràn: sử dụng động năng của dòng chảy dể làm giàu ôxi - H iệu quả làm giàu ôxi: rw=(Cs-Ca)/Cs-Cb) rw=1+0,38 . a. b . H (1- 0,11H) (1 + 0,046 T) Z1 Trong đó: H : chiều cao đập Ca a: hệ số chất lượng nước: H=Z1 – Z2 +nước rất bẩn :a=0,65 +nước hơi bẩn : a=1 +nước hơi sạch : a=1,6 Cb 10 Z2
+nước sạch : a=1,8 b : hệ số làm thoáng : 0 ,05-2,55 nước sạch : b = 1 => ứng dụng rộng rãi vì tận dụng được lưu lượng hiện có và độ cao địa hình d. Các thiết bị cấp khí nén Bằng các ống cấp khí nén hoặc thùng quạt gió bố trí ở đáy hồ yêu cầu - Đ ủ áp lực; Đủ lưu lượng - Bọt nhỏ để trộn đều Q k = Q 1k + Q 2k Trong đó: Q 1k:lượng khí nén cần cung cấp để ôxi hoá chất hữu cơ Q 2k: lượng khí nén cấp để trộn đều nước; Q2k = 0,1 - 0,6 m3khí/m3nước e) Các loại máy khuấy, thiết bị cơ học - X ác định lượng không khí cần thiết động cơ k =Q1k+Q2k Q phao Từ đó chọn máy khuấy theo catogue - Số máy khuấy n = Qk/q0 hoặc n=F/f0 q 0: lượng khí 1 máy (theo catogue) F: Tổng diện tích phục vụ cánh khuấy f0: Diện tích phục vụ 1 máy 11
f, Thiết bị động lực học (ejectơ) Dùng giống như loại ejectơ xả NT ra nguồn hoặc bơm trực tiếp (bơm chìm) Y êu cầu: O2 3 1 2 4 1:Bơm 2:ống ejectơ 3 3: Hệ thống không khí 4:Tấm dòng điều chỉnh hướng - Đ ảm bảo về cảnh quan - khuấy trộn đều nguồn nước - H iệu quả cao 5 .3: sử dụng tổng hợp và hợp lý nguồn nước Mưa XL triệt để Vùng khô Đô thị Đập chắn Bốc hơi Đô thị Khu Công nghiệp Hồ XLNT Đồng Đô thị ruộng Biển a . Nuôi trồng thuỷ sản  Sử dụng và trồng thực vật bậc cao => hấp tụ chất hữu cơ , chất độc hại=> trồng cây ven hồ, thả nổi trên mặt nước.  Nuôi tảo: - Tảo đa bào; Tảo lục => Cần thu hồi chất hữu cơ và thu hồi sinh khối. Tuy nhiên thu hồi sinh khối khó. Vì vậy thường kết hợp nuôi tảo với 1 số loại động vật khác như trai, hến 12
- ứng dụng cho các ao hồ ngoại thành  Nuôi cá: áp dụng cho các ao hồ ngoại và nội thành -Tăng cường qúa trình tự làm sạch trong hồ - Cân bằng thành phần sv trong nguồn nước - Làm trong nước (do ăn vẩn) - N uôi trồng các thuỷ sản quý hiếm khác: Nuôi trai lấy ngọc ở hồ Tây (trai thu hồi Si-chống phì d ưỡng) b. Sử dụng nước thải trong nông nghiệp - Tưới ruộng + Trong nước thải: BOD : N : P = 100 : 4 : 1 + Cây trồng: N :P=7:1 - H iệu quả sử dụng nước thải trong nông nghiệp rất cao (tuỳ thuộc loại NT) + nước sinh hoạt => sau khử trùng , xử lý sơ bộ có thể tưới cho cây trồng được + Nước thải công nghiệp: Phải loại bỏ hoàn toàn các chất độc hại, các chât bền vững c. Xây dựng các hồ , bể chứa nước  Ưu điểm: - Đ iều chỉnh dòng chảy, phân bố lại khối lượng nước theo không gian và thời gian (các hồ chứa làm ổn định 1850 km3/năm, lớn hơn 15%) - Đ iều chỉnh lũ, cung cấp nước tưới ruộng, nuôi cá và sinh hoạt con người. (hồ chứa ho à bình lớn nhất ĐNA, dung tích 10 tỉ m3 nước, trên 1,5 triệu kW điện, tác d ụng ngăn lũ, thuỷ lợi...) - Cải tạo khí hậu khu vực, nuôi cá, du lịch, giao thông đường thuỷ. - N găn cản dâng cao mực nước đại dương (theo Klige mực nước đại dương dâng từ 1900 đ ến 1964 là 95 mm, nếu không có hệ thống hồ chứa ít nhât dâng cao 107 mm).  Nhược điểm: - N gập nhiều vùng đ ất đai nông nghiệp mầu mỡ - Làm sói lở và nhiễm mặn trở lại các vùng cửa sông. - G iảm lượng phù sa, độ ẩm khu vực - Tác động đến hệ sinh thái d. Bảo vệ trữ lượng nước trong quá trình khai thác. Bảo vệ NN bắt đầu ngay từ giai đo ạn đưa nước vào sử dụng: xử dụng hợp lý, tránh x ả nước bẩn ra nguồn. VD: Lượng nước thất thoát ở VN 40-45%, nước rửa lọc 8 -10%. Vì vậy cần giảm thất thoát và thu hồi nước rửa lọc. 13
e. Khai thác nước từ các cực và làm ng ọt nước biển. - N ước băng hà từ các cực 24 triệu m3 - N ước biển được ngọt hóa gần 80 triệu m3/ngày. 14