Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm phèn tại Huyện Hóc Môn, cung cấp nước sạch với công suất 300 m3/ngày đêm

Việc khai thác nƣớc ngầm đƣa vào sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất một cách ồ ạt không theo quy hoạch và thiếu sự quản lý của các cơ quan chức năng đã làm cho tầng nƣớc ngầm trong thành phố bị nhiễm phèn một cách trầm trọng, thậm chí có nơi không thể sử dụng đƣợc nữa. Do đó, nƣớc nhiễm phèn là mối quan tâm của đa số ngƣời sử dụng nƣớc giếng. Tầng chứa nƣớc đƣợc khai thác nhiều nhất thƣờng phân bố từ độ sâu 25 tới 40 m ở khu vực nội thành và sâu hơn ở rìa thành phố. Mực áp lực đo đƣợc trong những năm 1980 dao động từ 3 tới 6 m, còn hiện nay, do khai thác quá nhiều áp lực ở nhiều nơi đã tụt xuống 14-15 m. Nhiều chỉ tiêu hóa học nƣớc thay đổi, ranh giới mặn - nhạt, phèn - không phèn cũng biến đổi mạnh. Hiện nay, do mức độ khai thác nƣớc ngầm dƣới đất tăng mạnh nên xuất hiện những nhân tố mới hình thành nƣớc phèn, làm biến đổi ranh giới nƣớc nhiễm phèn trƣớc đây, tăng khả năng thấm xuyên từ các tầng khác bị phèn trƣớc đó hoặc do nƣớc thấm xuyên qua các tầng cách nƣớc có chứa các tích tụ phèn. Hiện tƣợng này thƣờng gặp ở khu vực Hóc Môn, Gò Vấp. Sự hạ thấp mực áp lực tầng nƣớc ngầm cũng tạo điều kiện kéo ranh giới nhiễm phèn vào sâu trong nội thành.

pdf40 trang | Chia sẻ: superlens | Ngày: 24/07/2015 | Lượt xem: 2220 | Lượt tải: 27download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm phèn tại Huyện Hóc Môn, cung cấp nước sạch với công suất 300 m3/ngày đêm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Việc khai thác nƣớc ngầm đƣa vào sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất một cách ồ ạt không theo quy hoạch và thiếu sự quản lý của các cơ quan chức năng đã làm cho tầng nƣớc ngầm trong thành phố bị nhiễm phèn một cách trầm trọng, thậm chí có nơi không thể sử dụng đƣợc nữa. Do đó, nƣớc nhiễm phèn là mối quan tâm của đa số ngƣời sử dụng nƣớc giếng. Tầng chứa nƣớc đƣợc khai thác nhiều nhất thƣờng phân bố từ độ sâu 25 tới 40 m ở khu vực nội thành và sâu hơn ở rìa thành phố. Mực áp lực đo đƣợc trong những năm 1980 dao động từ 3 tới 6 m, còn hiện nay, do khai thác quá nhiều áp lực ở nhiều nơi đã tụt xuống 14-15 m. Nhiều chỉ tiêu hóa học nƣớc thay đổi, ranh giới mặn - nhạt, phèn - không phèn cũng biến đổi mạnh. Hiện nay, do mức độ khai thác nƣớc ngầm dƣới đất tăng mạnh nên xuất hiện những nhân tố mới hình thành nƣớc phèn, làm biến đổi ranh giới nƣớc nhiễm phèn trƣớc đây, tăng khả năng thấm xuyên từ các tầng khác bị phèn trƣớc đó hoặc do nƣớc thấm xuyên qua các tầng cách nƣớc có chứa các tích tụ phèn. Hiện tƣợng này thƣờng gặp ở khu vực Hóc Môn, Gò Vấp... Sự hạ thấp mực áp lực tầng nƣớc ngầm cũng tạo điều kiện kéo ranh giới nhiễm phèn vào sâu trong nội thành. Ngay từ bây giờ, nếu không có hƣớng xử lý và giải quyết thì sẽ đe dọa lớn đến chất lƣợng nguồn nƣớc ngầm và trực tiếp gây ảnh hƣởng xấu đến ngƣời sử dụng. Xuất phát từ vấn đề thực tế nhóm quyết định chọn đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc ngầm nhiễm phèn tại Huyện Hóc Môn, cung cấp nƣớc sạch với công suất 300 m 3 /ngày đêm” với mục đích góp một phần nhỏ tham gia xông việc xử lý nguồn nƣớc đem lại cuộc sống sinh hoạt thoải mái cho ngƣời dân khu vực Hóc Môn, TP.HCM. M Đ ĐỀ T Xây dựng một hệ thống xử lý nƣớc cấp đảm bảo ph hợp với thực tế tại khu vực Hóc Môn, mang tính khả thi cao. N UN T ỆN Nội dung nghiên cứu gồm: - Điều tra thu thập số liệu cơ sở về điều kiện tự nhiên, hiện trạng vấn đề cấp nƣớc tại khu vực nghiên cứu. - Chọn lựa nguồn nƣớc, các nguồn nƣớc có sẵn trong vùng, thu thập số liệu cơ bản để đánh giá tính chất – thành phần của nguồn chọn cung cấp. - Xác định lƣu lƣợng nƣớc cần cung cấp. - ựa chọn công nghệ xử lý ph hợp cho Trạm xử lý nƣớc cấp cho khu vực. - Tính toán thiết kế phƣơng án đã chọn lựa, triển khai chi tiết các công đơn vị trong hệ thống xử lý trên bản vẽ, khái toán chi phí đầu tƣ, chi phí vận hành của hệ thống. ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 2 M C L C ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................................................................1 M Đ H ĐỀ T I.......................................................................................................................1 N I DUNG TH HIỆN........................................................................................................................1 M C L C ................................................................................................................................................2 HƢƠNG 1. ĐẶ ĐIỂM T NHIÊN VÀ NGUỒN NƢỚC Ở KHU V C HÓC MÔN ......................4 1.1 Đặc điểm tự nhiên ....................................................................................................................4 1.1.1 Vị trí địa lý .......................................................................................................................4 1.1.2 Thời tiết khí hậu ...............................................................................................................5 1.1.3 Hiện trạng nƣớc cấp ở khu vực Hóc Môn ........................................................................5 1.2 Chất lƣợng nguồn nƣớc ở khu vực Hóc Môn ...........................................................................5 HƢƠNG 2. NƢỚC NHIỄM PHÈN SẮT V Á PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ ....................................7 2.1 Nƣớc nhiễm phèn, đặc điểm và ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn ...........................................7 2.1.1 Nƣớc nhiễm phèn là gì? ...................................................................................................7 2.1.2 Đặc điểm của nƣớc bị nhiễm phèn ...................................................................................7 2.1.3 Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn ....................................................................................7 2.2 ác phƣơng pháp xử lý nƣớc nhiễm phèn sắt ..........................................................................8 2.2.1 Khử sắt bằng phƣơng pháp làm thoáng ............................................................................8 2.2.2 Khử sắt bằng phƣơng pháp hóa chất ................................................................................9 2.2.3 ác phƣơng pháp khử sắt khác...................................................................................... 10 HƢƠNG 3. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ................................................................................. 11 3.1 Thiết kế hệ thống nƣớc nhiễm phèn ...................................................................................... 11 3.2 Đề xuất công nghệ ................................................................................................................. 12 3.2.1 Phƣơng án 1 ................................................................................................................... 12 3.2.2 Phƣơng án 2 ................................................................................................................... 13 3.2.3 Phƣơng án 3 ................................................................................................................... 14 3.3 Lựa chọn công nghệ .............................................................................................................. 14 HƢƠNG 4. T NH TOÁN THIẾT KẾ Á ÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ C PHƢƠNG ÁN 1 .......... 16 4.1 Giàn mƣa ............................................................................................................................... 16 4.1.1 Nhiệm vụ ....................................................................................................................... 16 4.1.2 Cấu tạo giàn mƣa ........................................................................................................... 16 4.1.3 Tính toán giàn mƣa....................................................................................................... 17 4.2 Bể lắng tiếp xúc ..................................................................................................................... 21 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 3 4.2.1 Nhiệm vụ ....................................................................................................................... 21 4.2.2 Tính toán bể lắng tiếp xúc ............................................................................................. 21 4.2.3 Tính kích thƣớc máng thu nƣớc .................................................................................... 23 4.2.4 Tính lƣợng bùn tích lại ở bể lắng .................................................................................. 24 4.3 Bể lọc nhanh .......................................................................................................................... 26 4.3.1 Nhiệm vụ ....................................................................................................................... 26 4.3.2 Tính toán bể lọc nhanh .................................................................................................. 26 4.3.3 Xác định hệ thống phân phối nƣớc rửa lọc ................................................................... 27 4.3.4 Tính toán máng phân phối nƣớc và thu nƣớc rửa lọc .................................................... 29 4.3.5 Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh ...................................................................... 31 4.3.6 Tính bơm khí rửa lọc ..................................................................................................... 32 4.4 Bể chứa nƣớc sạch................................................................................................................. 35 HƢƠNG 5. HI PH V GIÁ TH NH ............................................................................................ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................................... 40 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 4 ƢƠN 1. ĐẶ Đ ỂM T NHIÊN VÀ NGUỒN NƢỚC Ở KHU V C HÓC MÔN 1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Hóc Môn là huyện ngoại thành ở phía Tây Bắc của Thành phố Hồ hí Minh  Phía Bắc giáp huyện Củ Chi.  Phía Nam giáp Quận 12, thành phố Hồ Chí Minh.  Phía Đông giáp huyện Thuận An của tỉnh Bình Dƣơng, ranh giới là sông Sài Gòn.  Phía Tây giáp huyện Đức Hòa của tỉnh Long An, Huyện Bình Chánh và Quận Bình Tân. Hình 1. Bản đồ vị trí địa lý Huyện Hóc Môn. Diện tích: 109,18 km2 Dân số: 254.598 ngƣời (năm 2006) Các xã, thị trấn: Huyện Hóc Môn có 11 xã là: Tân Thới Nhì, Tân Hiệp, Thới Tam Thôn, Đông Thạnh, Nhị Bình, Xuân Thới Sơn, Xuân Thới Thƣợng, Bà Điểm, Tân Xuân, Trung Chánh, Xân Thới Đông. ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 5 1.1.2 Thời tiết khí hậu Về khí hậu, TP H M có 2 m a rõ rệt: m a mƣa từ tháng 5 đến tháng 11, m a khô từ tháng 12 – 4 năm sau. Trung bình TP H M có 160 đến 270 giờ nắng một tháng, nhiệt độ trung bình 270 , cao nhất lên đến 400 ,thấp nhất xuống 13,80 . ƣợng mƣa trung bình đạt 1.949 mm/năm. ũng nhƣ lƣợng mƣa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào m a mƣa và xuống thấp vào m a khô,trung bình độ ẩm không khí đạt 79,5%. 1.1.3 Hiện trạng nƣớc cấp ở khu vực Hóc Môn hƣơng trình sử dụng nƣớc sạch nông thôn ở thành phố đƣợc triển khai từ năm 1997. Do đặc điểm của khu vực nghiên cứu là dân cƣ phân tán trên địa bàn rộng nên hệ thóng cấp nƣớc của thành phố hầu nhƣ không có. Để khắc phục tình trạng này thành phố đã dành nguồn vốn ngân sách (chiếm chủ yếu trong các nguồn vốn) để phát triển viếng lẻ bơm tay và đặc biệt là các trạm cấp nƣớc tập trung ở các khu dân cƣ tập trung. Hiện nay trên địa bàn huyện Hóc Môn có 13 trạm cấp nƣớc tập trung với công suất khoảng 3.000 m3/ngày đêm do Trung tâm Nƣớc Sinh hoạt và Vệ sinh môi trƣờng nông thôn quản lý. Theo thống kê năm 2006 nguồn nƣớc sử dụng ở nông thôn nhƣ sau: - Số hộ dân sử dụng nƣớc sạch: 87,5% (toàn thành là 97,1%) - Sử dụng nƣớc máy: 25,53% số hộ - Sử dụng nƣớc giếng: 60,7% số hộ - Sử dụng nƣớc mƣa: 3,08% số hộ - Sử dụng nguồn nƣớc khác: 3,69% số hộ 1.2 Chất lƣợng nguồn nƣớc ở khu vực Hóc Môn (Nguồn: Theo xét nghiệm của Trung Tâm Y Tế Dự Phòng - Sở Y Tế TP.Hồ Chí Minh 06/2001) STT Các chỉ tiêu Đơn vị Nƣớc nguồn QCVN 01/ 2009 / BYT 1 pH 5,2 6,5-8,5 2 Độ cứng mg/l 18 300 3 Cl - mg/l 10,63 250 4 NO2 - mg/l 0,3 1 5 NO - 3 mg/l 0,2 10 6 SO4 - mg/l 2,0 250 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 6 7 NH4 + mg/l 2,3 3 8 PO4 3- mg/l 0,02 2.5 9 Sắt tổng cộng mg/l 15 0,5 10 Độ kiềm tổng cộng mg/l 0,6 11 Chất hữu cơ mg/l 0,1 12 Độ đục NTU 0,7-0,75 5 13 Độ màu TCU 8 15 14 Tổng hàm lƣợng các muối hòa tan mg/l 300 Bảng 1. hất lƣợng nƣớc nguồn và tiêu chuẩn nƣớc đầu ra Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ: Không đạt tiêu chuẩn về hàm lƣợng sắt tổng cộng theo QCVN 01/2009/BYT.  Kết luận: nguồn nƣớc ở khu vực Hóc Môn bị nhiễm phèn sắt. ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 7 ƢƠN 2. NƢỚC NHIỄM PHÈN SẮT V Á P ƢƠN PHÁP XỬ LÝ 2.1 Nƣớc nhiễm phèn, đặc điểm và ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn 2.1.1 Nƣớc nhiễm phèn là gì? Trong nƣớc thiên nhiên, kể cả nƣớc mặt và nƣớc ngầm đều có chứa sắt. Hàm lƣợng sắt và dạng tồn tại của chúng tùy thuộc và từng nguồn nƣớc, điều kiện môi trƣờng. Trong nƣớc mặt, sắt tồn tại ở dạng hợp chất Fe3+, dạng keo hay huyền phù. Hàm lƣợng này thƣờng không lớn và sẽ đƣợc khử trong quá trình làm trong nƣớc. Trong nƣớc ngầm, chứa nhiều sắt cũng đƣợc gọi là nƣớc nhiễm phèn. Sắt trong trƣờng hợp này đƣợc hình thành do quá trình khử oxyt sắt (III) trong đất. Trong điều kiện thiếu oxy không khí, vi sinh vật yếm khí oxy hoá chất hữu cơ theo cơ chế anoxyc; trong đó, Fe3+ - thƣờng ở dạng oxyt không tan - là chất nhận electron. Fe2O3 + C(H2O) + H2O  Fe 2+ + H + + CO2 (2.1) Sự xuất hiện phèn sắt Fe(OH)3, Fe2O3, Fe 2+ tan trong nƣớc ngầm, khi tiếp xúc với không khí lại bị oxy hoá thành hydroxyt sắt(III), sau đó thành oxyt sắt: Fe 2+ + O2 + H2O  Fe(OH)3  Fe2O3 + H + (2.2) Các sản phẩm của phản ứng này ở dạng keo, lởn vởn trong nƣớc, rất khó lắng. Đấy là hiện tƣợng nƣớc bị phèn sắt, Fe2O3 có màu nâu đậm. Do đó cả vật liệu tiếp xúc với nƣớc giếng nhiễm sắt thƣờng bị ố vàng nâu. Sự có mặt của chất hữu cơ trong nƣớc ngầm là nguyên nhân chính làm nƣớc ngầm nhiễm phèn sắt. Nƣớc ngầm từ các vùng đất trũng thƣờng chứa nhiều sắt. Việc khai thác nƣớc ngầm quá mức làm mức nƣớc ngầm hạ thấp xuống. Điều đó làm tăng sự thâm nhập chất hữu cơ từ trên bề mặt vào nƣớc ngầm và làm tăng hàm lƣợng sắt trong nƣớc ngầm. Do keo sắt trong đsất hấp phụ nhiều ion kim loại khác, nhƣ mangan, arsenic Cho nên sự khử oxyt Fe3+ kèm theo sự hoà tan sắt và các ion kim loại khác, nhƣ mangan, arsenic... 2.1.2 Đặc điểm của nƣớc bị nhiễm phèn - Nƣớc nếm có vị chua chua. - Nƣớc có màu vàng đục. - Nƣớc bị nhiễm phèn nặng, ngửi thấy m i tanh tanh 2.1.3 Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn Có rất nhiều kiểu mô tả về đặc điểm của nƣớc phèn. Do tính chất của nó khác nhau theo đặc điểm của từng v ng, có khi nƣớc có vị chua, nƣớc có màu vàng làm khi giặt quần áo bị ố vàng, khi thì có mùi tanh tanh, có loại khi mới lấy lên từ nguồn thì thấy nƣớc rất trong vài ba ngày lại thấy nổi váng trên bề mặt ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 8 Nếu sử dụng nguồn nƣớc nhiễm phèn cho ăn uống, sinh hoạt thì các dụng cụ trong nhà đều bị ăn mòn, tắm rửa thì bị rộp da. Do nƣớc chứa nhiều phèn sắt có màu càng đục gây cảm giác mỹ quan không tốt. Mặc dù các thành phần có trong nƣớc phèn (nhôm, sắt, sulfat và mangan) không gây độc cho sức khỏe. Nhƣng nếu hàm lƣợng Fe > 0,3 mg/l; Mn > 0,1 mg/l sẽ làm hoen ố quần áo khi giặt, hàm lƣợng sulfat cao sẽ gây vị khó chịu cho nƣớc uống (pH thấp gây vị chua cho nƣớc). Ngoài ra nhôm trong nƣớc quá cao còn gây loãng xƣơng cho ngƣời già và ảnh hƣởng đến chức năng lọc máu của thận Vì vậy việc tìm ra các giải pháp và công cụ cũng nhƣ thiết bị loại bỏ các thành phần trên trong nƣớc nhiễm phèn là điều rất cần thiết. 2.2 ác phƣơng pháp xử lý nƣớc nhiễm phèn sắt Nguyên lý của phƣơng pháp này là oxy hóa sắt (II) thành sắt (III) và tách chúng ra khỏi nƣớc dạng hidroxyt sắt (III). Trong nƣớc ngầm sắt (II) bicabonat là một muối không bền, nó dễ dàng thủy phân thành sắt (II) hydroxyt theo phản ứng: Fe(HCO3)2 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H2CO3 (2.3) Nếu trong nƣớc có oxy hòa tan, sắt (II) hydroxyt sẽ bị oxy hóa thành sắt (III) hydroxyt theo phản ứng: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → Fe (OH )3↓ (2.4) Sắt (III) hydroxyt trong nƣớc kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách ra nƣớc dễ dàng nhờ quá trình lắng lọc. Kết hợp các phản ứng trên ta đƣợc phản ứng chung của quá trình oxy hóa nhƣ sau: 4Fe 2+ + 8HCO3 - + O2 + H2O → 4Fe(OH)3↓ + 8H + +8HCO3 - (2.5) Nƣớc ngầm thƣờng không chứa oxy hòa tan hoặc có hàm lƣợng oxy hóa rất thấp. Để tăng nồng độ oxy hòa tan trong nƣớc ngầm, biện pháp đơn giản nhất là làm thoáng. Hiệu quả của bƣớc làm thoáng đƣợc xác định theo nhu cầu oxy cho quá trình khử sắt. 2.2.1 Khử sắt bằng phƣơng pháp làm thoáng a. Làm thoáng đơn giản bề mặt lọc Nƣớc cần khử sắt đƣợc làm thoáng bằng dàn phun mƣa ngay trên bề mặt lọc. hiều cao dàn phun thƣờng lấy cao khoảng 0,7m, lỗ phun có đƣờng kính 5-7mm, lƣu lƣợng tƣới vào khoảng 10m3/m2.h. ƣợng oxy hòa tan trong nƣớc sau làm thoáng ở nhiệt độ 25o lấy bằng 40% lƣợng oxy hòa tan bão hòa (ở 25oC lƣợng oxy hòa tan bão hòa bằng 8,1mg/l). ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 9 b. Làm thoáng bằng giàn mƣa tự nhiên Nƣớc cần làm thoáng đƣợc tƣới lên giàn làm thoáng một bậc hay nhiều bậc với các sàn rải xỉ hoặc tre gỗ. ƣu lƣợng tƣới với chiều cao tháp cũng lấy nhƣ trƣờng hợp trên. ƣợng oxy hòa tan sau làm thoáng bằng 55% lƣợng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lƣợng O2 sau làm thoáng giảm 50%. c. Làm thoáng cƣỡng bức ũng có thể d ng làm thoáng cƣỡng bức với lƣu lƣợng tƣới từ 30 đến 40m3/h. ƣợng không khí tiếp xúc lấy từ 4 đến 6m3 cho 1m3 nƣớc. ƣợng oxy hòa tan sau làm thoáng bằng 70% hàm lƣợng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lƣờng O2 sau làm thoáng giảm 75% hàm lƣợng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lƣợng O2 sau làm thoáng giảm 75%. 2.2.2 Khử sắt bằng phƣơng pháp hóa chất a. Khử sắt bằng vôi Khi cho vôi vào nƣớc, độ pH của nƣớc tăng lên. Ở điều kiện này ion OH- ion Fe 2+ thủy phân nhanh chóng thành Fe(OH)2 và lắng xuống 1 phần, thế oxy hóa khử tiêu chuẩn của hệ Fe(OH)2/Fe(OH)3 giảm xuống. Do đó sắt (II) dễ dàng chuyển hóa thành sắt (III). Sắt (III) hydroxyt kết tụ thành bông cặn, lắng trong bể lắng và có thể dễ dàng tách ra khỏi nƣớc. Phƣơng pháp này có thể áp dụng cả cho nƣớc mặt và nƣớc ngầm. Nhƣợc điểm các phƣơng pháp là phải d ng đến các thiết bị pha chế cồng kềnh, quản lý phức tạp, cho nên thƣờng kết hợp khử sắt với quá trình khác nhƣ xử lý ổn định nƣớc bằng kiềm, làm mềm nƣớc bằng vôi kết hợp soda. Phƣơng pháp khử sắt bằng vôi thƣờng không đứng độc lập, mà kết hợp với các quá trình làm ổn định nƣớc hoặc làm mềm nƣớc. Phản ứng xảy ra theo 2 trƣờng hợp:  Có oxy hòa tan: 4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O + 4Ca(OH)2 → 4Fe(OH)3↓ + 4Ca(HCO3)2 (2.6) Sắt (III) hydroxyt đƣợc tạo thành, dễ dàng lắng lại trong bể lắng và giữ lại hoàn toàn trong bể lọc.  Không có oxy hòa tan: Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 → FeCO3 + CaCO3 + 2H2O (2.7) Sắt đƣợc khử đi dƣới dạng Fe O3 chứ không phải hydroxyt sắt. b. Khử sắt bằng lo Quá trình khử sắt bằng clo đƣợc thực hiện nhờ phản ứng sau: ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375 10 2Fe(HCO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 + 6H2O → 2Fe(OH)2CaCl2 + 6H + + 6HCO - 3(2.8) c. Khử sắt bằng kali penmanganat (KMnO4) Khi d ng để khử sắt, quá trình này xảy ra rất nhanh vì cặn mangan(IV) hydroxyt vừa đƣợc tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử. Phản ứng xảy ra theo phƣơng trình sau: 5Fe 2+ + MnO4 + 8H + → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (2.9) 2.2.3 ác phƣơng pháp khử sắt khác a. Phƣơng pháp lọc qua lớp vật liệu đặc biệt ác vật liệu đặc biệt có khả năng xúc tác, đẩy nhanh quá trình oxy hóa khử Fe2+ thành Fe 3+ và giữ lại trong tầng lọc. Quá trình này diễn ra rất nhanh chóng và có hiệu quả cao. át đen là một trong những chất có đặc tính nhƣ thế. b. Phƣơng pháp trao đổi ion ho nƣớc đi qua lớp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion. ác ion H+ và Na+ có trong thành phần của lớp vật liệu lọc, sẽ trao đổi với các ion Fe2+ có trong nƣớc. Kết quả Fe2+ đƣợc giữ lại trong lớp vật liệu lọc. ớp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion là ation thƣờng đƣợc sử dụng cho nguồn nƣớc có chứa Fe2+ ở dạng hòa tan. c. Phƣơng pháp vi