Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 1

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.KHOÁNG DIATOMIT
1.1. Giới thiệu chung về khoáng Diatomit
Diatomit (hay còn có tên gọi khác là Kieselgühr) là trầm tích có nguồn gốc sinh
học được hình thành ở những vùng nước ngọt hoặc nước mặn do quá trình phân
hủy tảo diatome.
Tảo diatome hấp thụ axit silicic tan trong nước chuyển hóa thành dạng opal,
dạng SiO
2
vô định hình để hình thành nên lớp vỏ của chúng. Các phần tử tảo
Diatomê rất đa dạng với cấu hình vỏ ngoài cực kỳ phức tạp và độ rỗng bên trong
rất lớn. Đó chính là đặc điểm quý giá tạo nên giá trị của vật liệu có nguồn gốc
Diatomit trong sử dụng chúng làm chất hấp phụ và làm chất trợ lọc.
Kích thước tảo Diatomê khoảng 10- 100 𝜇𝑚. Diatomit có cấu trúc rất xốp, thành
phần chủ yếu của khoáng này là oxyt silic (SiO
2
), oxit nhôm (Al
2
O
3
), ngoài ra còn
có một số oxit khác với hàm lượng nhỏ như Fe
2
O
3
, CaO, MgO, TiO

2
, Na
2
O Cấu
trúc xốp của khoáng phụ thuộc vào thành phần sắp xếp các loại oxit trong khoáng.
Trầm tích Diatomit có mặt gần như khắp nơi trên thế giới. Mỏ đang khai thác
lớn nhất hiện nay là ở Bang California- Mỹ. Ngoài ra còn có thể kể đến nhiều mỏ
lớn, khai thác thuận lợi như ở Mexico, Australia, Canada, Trung Quốc, Nga Pháp,
CHLB Đức…. Đan Mạch cũng là vùng đất chứa nhiều Diatomit xong tiếc rằng
khoáng Diatomit ở Đanh Mạch lẫn đến 30% đất sét không thuận lợi cho công nghệ
chế biến.
Diatomite được nhóm nghiên cứu và ứng dụng trong đề tài này là loại Diatomit
Phú Yên, được khai thác từ tỉnh Phú Yên.

Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 2

1.2. Tính chất chung Diatomit.
Những kết quả nghiên cứu qua phân tích hoá học, nhiệt động học và phổ hồng
ngoại, Rơngen đã chỉ ra rằng thành phần chính của Diatomit là SiO
2
vô định hình
đã Hidrat hoá, có lẫn một ít tạp chất kim loại. Khoáng này thuộc loại chất hấp phụ
bởi vì nó được đặc trưng bởi sự có mặt của số lượng lớn các mao quản.
Về phương diện hoá học Diatomit chủ yếu là axit silixic, một loại vật liệu gần
như trơ đối với tác dụng của hoá chất.
Về phương diện cấu trúc vật lý, Diatomit có thể tạo nên tập hợp hạt có độ xốp
khá lớn (80 - 85%). Mặt khác, nhờ tính đa dạng của các phần tử có cấu trúc rỗng

của khung Diatomit , do đó chất hấp phụ chế tạo từ vật liệu Diatomit có thể lưu trữ
một lượng khá lớn chất khí, chất lỏng Hơn nữa nhờ tính trơ về phương diện hoá
học nên có thể được sử dụng làm chất xúc tác, làm chất mang xúc tác và chất độn
cho vật liệu compozit nhằm tăng độ bền cơ học, bền hoá học và bền nhiệt cho
loại vật liệu này. Do vậy việc nghiên cứu Diatomit có ý nghĩa không những về mặt
lý thuyết mà cả về mặt ứng dụng.
1.3. Đặc điểm phân bố các thành tạo sét điatomit Phú Yên.
1.3.1. Giới thiệu chung
Diatomit Phú Yên tập trung chủ yếu tại cao nguyên Vân Hoà, điatomit có từ 2
đến 5 thân khoáng có giá trị công nghiệp với độ dày từ vài mét đến hàng chục mét
(thân khoáng 3 Hoà Lộc dày trung bình 28,3 m, có chỗ tới 33,4 m). Các thân
khoáng lộ ra trên bề mặt tạo thành viền bao quanh sườn bắc, đông và tây cao
nguyên trong khoảng độ cao từ 70-200 m ở sườn phía đông (An Lĩnh, Tuy Dương,
An Thọ) đến 160-320 m ở sườn bắc và tây (Hoà Lộc, Dốc Thặng). Sét điatomit
thường có màu trắng, xám trắng, đôi khi xám phớt nâu. Cấu tạo phân lớp ngang
từ vi phân lớp, phân lớp mỏng đến dày, đôi khi xen kẹp các lớp, thấu kính tuf và
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 3

bentonit mỏng. Các thân khoáng chính đều nằm trên phần cao của tập 2. Tại phần
dưới của tập, các lớp điatomit thường mỏng và chứa nhiều tạp chất, đôi khi có dạng
tufo điatomit. Tại lỗ khoan TH4-500 có tới 19 lớp điatomit khác nhau trong mặt cắt
tập 2. Theo không gian, độ dày và chất lượng các thân khoáng điatomit giảm dần
về phía nam.
1.3.2. Mỏ diatomit Hòa Lộc-Phú Yên
1.3.2.1. Vị trí mỏ
Mỏ diatomit Hòa Lộc thuộc địa phận xã An Xuân, huyện Tuy An, tỉnh PhúYên.
Mỏ nằm cách thị xã Tuy Hòa 40km về phía Bắc, cách thị trấn Chí Thạnh12km về

phía Tây.
Tọa độ địa lý: 13015’48” độ vĩ Bắc
109008’45” độ kinh Đông.
Thuộc tờ bản đồ Đồng Cam (D-49-99-A) tỷ lệ 1:50.000.
1.3.2.2. Đặc điểm địa chất mỏ
- Về địa tầng
+ Hệ tầng Măng Giang (T2mg): phân bố chủ yếu ở phía Đông, Đông Bắc khu
mỏ; thành phần gồm: cát kết, bột kết, đá phiến sét; chiều dày khoảng 240m. Hệ
tầng Măng Giang bị các trầm tích Neogen (N2kt) phủ bất chỉnh hợp có góc lên trên.
+ Hệ tầng KonTum (N2kt): các đá trầm tích thuộc hệ tầng Kon Tum lộ thành dải
kéo dài phương đông bắc-tây nam, diện tích khoảng 9km2; chiều dày khoảng
100÷150m. Mặt cắt từ dưới lên gồm hai phần:
* Phần dưới gồm: bazan màu xám xanh, xám đen; cấu tạo dạng bọt, dạng lỗ
hổng; chiều dày 15÷20m.
* Phần trên gồm: diatomit, sét chứa diatomea, sét nằm xen kẹp trong
bazan.Phần này chứa 3 lớp diatomit có chiều dày từ 4,3m đến 33,4m; ngăn cách
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 4

giữa các lớp là bazan olivin có cấu tạo dạng lỗ hổng.
+ Hệ tầng Túc Trưng (βN2-QItt): phân bố ở phía Tây Nam. Thành phần chủyếu
là bazan olivin màu xanh xẫm; cấu tạo đặc xít, lỗ hổng; chiều dày khoảng 50÷60m,
phủ trực tiếp lên trầm tích hệ tầng Kon Tum.
+ Hệ Đệ tứ (QIV): phân bố dọc theo suối Đá, suối Cay, gồm các trầm tích aluvi:
tảng, cuội, sỏi, cát lẫn sét; chiều dày 4÷10m.
- Về magma xâm nhập
Các thành tạo magma xâm nhập phức hệ Bến Giằng (δγ, γ C-P) lộ ở phía
Đông Bắc với diện tích nhỏ là granodiorit.

1.3.2.3. Đặc điểm các thân quặng
Trong khu mỏ đã phát hiện 3 thân quặng, thuộc phần trên của hệ tầng Kon
Tum.
- Thân quặng số I: dạng vỉa, phân bố ở độ cao 160 ÷ 220m, kéo dài phương
Đông bắc-Tây nam, chiều dài trên 5,5 km; chiều dày trung bình 14,63m; thế nằm
dốc thoải 3÷50. Phần mái và trụ vỉa diatomit thường có lớp sét than màu nâu đen.
Diatomit màu xám trắng, phớt vàng, xốp nhẹ. Thành phần khoáng vật: tảo
diatomê 42÷50%; opal 18÷20%; thạch anh tự do 2%; sét kaolinit 20÷27%. Hàm
lượng SiO2 trung bình 64,1%; Fe2O3 4,39%.
- Thân quặng số II: nằm trên thân quặng I, cách khoảng 26m, phân bố ở độ
cao240÷260m. Hình dạng, thế nằm và chiều dài tương tự thân quặng I. Phần mái và
trụ là các lớp sét than màu đen. Chiều dày trung bình là 14,59m.
Thành phần khoáng vật gồm: tảo diatomea 40÷43%, sét kaolinit 25÷30%. Hàm
lượng SiO2 : 55,98 ÷ 73,13%; trung bình 62,67%.
- Thân quặng III: Cách thân quặng II khoảng 28,3m; phân bố ở độcao 280 ÷
300m. Thân quặng có đường phương, hướng cắm, hình dạng tương tự thân quặng
II. Chiều dày trung bình thân quặng là 21,24m.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 5

Diatomit có cấu tạo phân lớp dày xen các lớp mỏng màu xám trắng, xám trắng
phớt vàng.
Thành phần khoáng vật gồm: tảo diatomea chiếm 55-59%; opal dạng cầu
22÷25%; sét kaolinit 12÷14%; thạch anh dạng vi hạt 10%. Hàm lượng SiO
2
thay
đổi 56,28 ÷71,1%; trung bình 64,8%.
1.3.2.4. Đặc điểm chất lượng quặng diatomit

Diatomit mỏ Hòa Lộc có màu trắng xám, xám phớt vàng, xốp nhẹ, nổi trên mặt
nước. Thể trọng trung bình 1,087t/m
3
, thể trọng nhỏ khi sấy khô ở nhiệt độ105
0
C là
0,750g/cm
3
. Lượng tảo diatomea và opal chiếm 55÷65%.
Quan sát dưới kính hiển vi phân cực diatomit có thành phần gồm: khoáng vật
sét: 45÷50%, diatomea (opal): 40÷45%, thạch anh vi hạt 5 ÷10%, vật chất quặng
1÷2%. Kiết trúc pelit, tàn tích sinh vật.
Thành phần hoá học (%): SiO
2
: 65,31; Al
2
O
3
: 16,66; Fe
2
O
3
: 4,47; CaO:
0,3;MgO: 0,71; SO
3
: 0,6; MKN: 9,65.
Diatomit Hoà Lộc có độ hút vôi đáp ứng được yêu cầu làm chất phụ gia trong
sản xuất xi măng thủy lực. Độ hút vôi trung bình (trong thời gian 1 tháng) của
diatomit thân quặng I là 217,73mg; thân quặng II là 202,0 mg và thân quặng III là
236,57mg.

1.3.2.5. Trữ lượng
Trữ lượng của 3 thân quặng đạt 61.387.389 tấn (C1=3.658.757 tấn;C2 =
9.509.255 tấn; P1 = 18.921.638 tấn; P2 = 29.297.740 tấn).
Ngoài diện tích 16km2 đã được đánh giá, các thân quặng còn tiếp tục kéo dài về
phía Nam gần 700m. Trữ lượng dự báo cả khu mỏ đạt P ≈ 65 triệu tấn. Quy mô
thuộc mỏ lớn.


Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 6

1.3.3. Điều kiện tích tụ
Nguồn vật liệu
Diatomit được tạo thành từ các mảnh vỏ tảo Diatomeae, một loại thực vật đơn
bào ưa sắt có cấu tạo từ oxit silic dạng opal vô định hình. Các giống loài tảo
Diatomeae tạo đá chủ yếu trong vùng là các tảo trôi nổi sống trong môi trường
nước ngọt miền duyên hải, số lượng tảo bám đáy (bentos) rất ít .
Ngoài các mảnh vỏ tảo Diatomeae, trong đá còn có thể có số lượng nhỏ gai
xương bọt biển. Hàm lượng mảnh vỏ Diatomeae trong điatomit chiếm từ 50% trở
lên với số lượng mảnh vỏ từ 5-7 triệu đến 100 triệu mảnh vỏ/g đá. Nguồn vật liệu
oxit silic dạng opal vô định hình cấu tạo nên vỏ tảo có cấu trúc khung với nhiều lỗ
mao quản kích thước nhỏ 0,5-3 𝜇m. Các mảnh vỏ tảo thường có dạng đốt trúc còn
tồn tại dạng quần thể hoặc từng đốt đơn lẻ kích thước từ 3-5 đến 30 𝜇m, thậm chí bị
vỡ vụn, dập nát.
Trong quá trình tích tụ và thành đá opal vô định hình của vỏ tảo hầu như không
bị biến đổi. Các quá trình biến đổi chủ yếu mang tính cơ học như co ngót thể tích,
mất nước. Các quá trình biến đổi trong đá chủ yếu là montmorilonit hoá, zeolit hoá
vật liệu từ thuỷ tinh núi lửa hoặc ít hơn là tái kết tinh nguồn opal không có nguồn

gốc sinh vật thành Cristobalit và triđimit.
Đặc điểm môi trường tích tụ.
Diatomeae là loài tảo silic khá nhạy cảm với môi trường thành tạo. Trên cơ sở
xác định các đặc điểm sinh thái của loài tảo này cũng như các dấu hiệu khác về cấu
tạo, thành phần vật chất có thể xác định chính xác các đặc điểm môi trường tích tụ
điatomit.
Các điều kiện thích hợp của bồn trầm tích để tồn tại và phát triển mạnh quần thể
Diatomeae đủ để tích tụ các lớp điatomit dày hàng chục mét trong vùng gồm :
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 7

- Giàu ánh sáng với giới hạn độ sâu khoảng 24 m, một số loài không quá
30 m.
- Giàu oxit silic với hàm lượng 1,4 - 32 mg SiO
2
trong 1 lít nước, hàm lượng
này tăng lên theo độ sâu.
- Nhiệt độ thích hợp 10-20
o
C; môi trường nước ngọt, với một số loài nước lợ có
độ mặn không quá 2%.
- Giàu khoáng chất sắt, sulfat, phosphor, nitơ. Nghèo muối chlor (Na, Mg),
calci.
- pH môi trường biến đổi từ axit yếu đến kiềm yếu.
Trong các yếu tố trên thì nguồn oxit silic và các khoáng chất là nguồn dinh
dưỡng của Tảo Diatomeae nên đóng vai trò rất quan trọng. Các hoạt động phun trào
núi lửa trong thời kỳ này chính là nguồn cung cấp hết sức dồi dào oxit silic và
khoáng chất cho bồn trầm tích thông qua các dòng dung nham, vụn núi lửa nóng

bỏng, dung dịch nhiệt dịch, khí phun nổ,… Ngoài ra chúng còn được bổ xung thêm
từ các vùng bào mòn rộng lớn lân cận đưa xuống.
1.3.4. Thành phần hóa học
Bảng 1. Thành phần hóa học mẫu ditatomit Phú yên
Các Oxyt
Hàm Lƣợng (%)
Từ
Đến
Trung Bình
SiO
2
48.18
76.34
63.59
TiO
2
0.46
2.38
0.96
Al
2
O
3
10.12
23.19
15.96
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 8


Fe
2
O
3
0.95
11.43
4.82
FeO
0.10
0.91
0.26
CaO
0.00
2.71
0.38
MgO
0.09
3.60
0.55
K
2
O
0.21
1.55
0.87
Na
2
O
0.07

0.38
0.20
P
2
O
5
0.07
1.21
0.33
SO
3
0.00
0.02
0.02
H
2
O
-
0.00
6.73
6.73
MKN
3.78
19.23
12.16
1.3.5. Thành phần khoáng vật
Diatomite Hoà Lộc (Phú Yên) có thành phần khoáng vật như sau:
- Vỏ tảo Diatomae: chiếm 10-60%, có dạng hình ống, hình trụ kéo dài, tiết
diện ngang hình tròn, hình vành khuyên, đường kính từ 0,01 – 0,05 mm, có tiết
diện

hình chữ nhật chiều dài cạnh từ 0,01 – 0,02mm.
- Opan: Dạng hình cấu nhỏ, chiếm tỷ lệ nhỏ.
- Sét: Chiếm từ 5 – 24%, dạng vẩy chủ yếu là hydromica và lẫn ít khoáng vật
Motmorillonit.
- Gai xương bột biển: chiếm 1 – 15% thuộc loại spongia đơn trục dãng que,
đầu nhọn, dài 0,01 – 0,25mm.
- Gnauconit: chiếm từ 10 – 15%, có dạng vẩy nhỏ, màu lục nhạt.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 9

- Vụn Thạch anh: chiếm < 2%, dạng hạt vỡ vụn, sắc cạnh, kích thước 0,01 –
0,1 mm, phân tán thưa trong quặng.
1.4. Ứng dụng của diatomit
Những lĩnh vực sử dụng chính của diatomit
Diatomit được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực, mỗi một lĩnh vực sử dụng
diatomit có một đòi hỏi về tiêu chuẩn và yêu cầu chất lượng riêng như:
- Trong sản xuất vật liệu xây dựng (vật liệu nhẹ, cách âm, cách nhiệt…),
diatomit phải có độ lỗ hổng cao, thể trọng đạt 0,6g/cm3.
- Trong sản xuất xi măng đòi hỏi diatomit có hàm lượng SiO2 hoạt tính cao
(độhút vôi cao) để khử CaO dư thừa trongClinke xi măng pooclăng, theo phản ứng:
CaO + Si
2(n+1)
.H2O → SiO
2
+ Ca(OH)
2
+ nH
2

O
- Trong các ngành công nghiệp thực phẩm làm chất lọc bia, rượu, … đòi hỏi
diatomit có thể trọng <0,5g/cm3, độ ẩm <10%, hàm lượng SiO
2
>90% ở trạng thái
khô, Fe
2
O
3
<2%, Al
2
O
3
<3%, vật chất hữu cơ <5%. Ngoài ra còn đòi hỏi hàm lượng
FeO, CaO có khả năng hoà tan trong axit HCl <0,01%.
Còn trong công nghiệp hoá chất tẩy lọc có thể sử dụng diatomit hàm lượng
SiO
2
≈ 85%, Fe
2
O
3
<2,5%, độ ẩm <15%.
Tóm lại, không có một tiêu chuẩn chung nào cho diatomit để sử dụng trong mọi
lĩnh vực. Để đánh giá chất lượng diatomit, người ta thường dựa vào các tính chất
cơ lý, hoá lý và kỹ thuật- công nghệ sau đây để phân loại chất lượng :
- Thành phần hoá học (SiO
2
; TiO
2

; Al
2
O
3
; Fe
2
O
3
; CaO; MgO; K
2
O; Na
2
O;
SO
3
- ) trong đó quan trọng nhất là thành phần SiO2.
- Thành phần khoáng vật (hàm lượng và mức độ bảo tồn vách diatomea, các
khoáng sét, thạch anh…).
- Thành phần độ hạt.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 10

- Độ hút vôi.
- Tỷ trọng và dung trọng khô.
- Độ ẩm tạo hình.
- Độ hút nước.
- Nhiệt độ nung tối ưu.
- Độ co khi sấy và độ co toàn phần.

- Độ lỗ rỗng.
- Cường độ kháng nén.
- Tính khả tuyển…
Dưới đây là những lĩnh vực sử dụng chính của diatomit:
- Diatomit được sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất xi măng và bê tông
thủy lực do khả năng hút vôi và hoạt tính hóa học của chúng ví dụ:
+ Khi dùng xi măng trong các công trình bê tông thường xuyên ngập nước
thì phụ gia sẽ hút Ca(OH)
2
tự do, làm cho bê tông nhanh cứng và không bị hư hại.
+ Ở môi trường nước nhiều CO
2
, trong bê tông, CaCO
3
chuyển thành
Ca(HCO
3
), chất phụ gia sẽ ngăn chặn sự chuyển hóa đó, giữ độ bền lâu cho khối bê
tông ngập nước.
Bê tông trong môi trường nước giàu axit humic làm nẩy sinh những chất dễ hoà
tan bê tông, trong môi trường nước nhiều sunfat sẽ làm biến dạng khối bê tông như
trương nở, làm bê tông có độ gắn kết yếu , chất phụ gia diatomit sẽ khắc phục các
hiện tượng trên.
- Làm chất tẩy lọc trong các ngành công nghiệp như:
+ Lọc dầu mỏ, dùng để tách dầu khoáng ra khỏi nước trong nhũ tương dầu
khoáng.
+ Thu hút chất lỏng, chất diệt trùng để lọc sirô nước hoa quả, dầu thực vật
nhờ khả năng tạo được màng lọc có tác dụng lọc vi khuẩn.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái



Nhóm 3 Trang 11

+ Diatomit dùng để lọc và tẩy trắng nước đường trước khi cô đặc và làm kết
tinh.
- Dùng làm vật liệu sản xuất gạch nhẹ cách âm, cách nhiệt, gạch bảo ôn
- Sử dụng làm chất độn trong nhiều ngành công nghiệp như: công nghiệp hóa
chất sản xuất atphan, phenol, phomadehyt, thuốc nổ dynamit.… Trong công nghiệp
giấy dùng diatomit siêu mịn sản xuất giấy hút ẩm mạnh. Trong công nghiệp cao su
dùng diatomit làm chất độn sản xuất cao su chịu axit, chịu nhiệt, tăng tính điện môi.
Trong sản xuất sơn có độn diatomit làm tăng chất kết dính, kháng mòn, chống
rộp, tăng sức bền của sơn. Trong chất dẻo có độn diatomit làm tăng khả năng chịu
mòn, chịu nhiệt, cách điện
- Dùng diatomit làm vật liệu mài, đánh bóng các loại vật liệu có độ cứng thấp.
- Trong nông nghiệp, diatomit được dùng để tẩm thuốc trừ sâu hoặc tẩm các
khoáng chất vi lượng để làm phân bón. Dùng để cải tạo đất trồng, làm tăng độ xốp,
giữ độ ẩm cho đất
- Diatomit được dùng trong xử lý môi trường nhờ khả năng lọc, hấp phụ các
loại chất hữu cơ, kim loại nặng có hại làm sạnh nước thải và nước bề mặt bị ô
nhiễm.
- Dùng làm chất liệu cách nóng, sản xuất vật liệu bao bọc, các ống dẫn hơi
nóng, nước nóng tránh tỏa nhiệt, làm chất đệm lót bao gói các bình chứa axít,
phospho, brôm v.v

Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 12

CHƢƠNG 2: NƢỚC SINH HOẠT, NƢỚC UỐNG VÀ CHẤT

LƢỢNG NƢỚC.
2.1. Nƣớc
Cuộc sống trên trái đất bắt nguồn từ trong nước. Tất cả các sự sống trên trái đất
đều phụ thuộc vào nước và vòng tuần hoàn của nước. Nước là thành phần quan
trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các quá trình sinh hóa cơ bản
như quang hợp. Nước còn chứa đựng những tiềm năng khác, đáp ứng những nhu
cầu đa dạng của con người, trong sinh hoạt hàng ngày, trong tưới tiêu cho nông
nghiệp, trong sản suất công nghiệp, tạo ra điện năng và nhiều thắng cảnh thiên
nhiên hùng vĩ.
Hơn 70% diện tích của trái đất được bao phủ bởi nước. Trữ lượng tài nguyên
nước có khoảng 1,5 tỷ km
3
, trong đó gần 97% là nước đại dương, khoảng hơn 3%
là nước ngọt tồn tại chủ yếu dưới dạng băng tuyết ở hai cực và ở trên các ngọn núi.
Trên thực tế lượng nước có thể sử dụng được chỉ khoảng 4,2 triệu km
3
(0,28% thủy
quyển) .
Nước trên hành tinh phân bố không đều. Nước tự nhiên tập trung phần lớn ở
biển và đại dương, sau đó đến khối băng ở các cực rồi nước ngầm. Nước ngọt tầng
mặt chỉ chiếm tỷ lệ không đáng kể.
Nước không ngừng vận động và chuyển trạng thái, tạo nên vòng tuần hoàn của
nước trong sinh quyển: nước bốc hơi, ngưng tụ rồi mưa. Nước mưa rơi xuống mặt
đất, một phần đọng lại trong các hồ, phần khác tạo nên dòng chảy bề mặt để đổ ra
biển.

Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 13


2.2. Nguồn nƣớc ngầm
Nước ngọt là nguồn tài nguyên tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước ngọt và
sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi. Nhu cầu nước đã vượt cung ở một vài
nơi trên thế giới, trong khi khoa học công nghệ, công nghiệp và dân số tăng mạnh
làm nhu cầu nước tăng
Thực tế lượng nước dự trữ trên trái đất không nhiều mà nhu cầu sử dụng lại lớn.
Để đáp ứng nhu cầu dùng nước con người không ngừng tìm các nguồn nước mới
và cách xử lý nguồn nước. Nước khai thác gồm hai loại có nguồn gốc khác nhau là
nước mặt và nước ngầm. Nước mặt là nước trong sông, hồ, ao, suối. Nước sông
chảy qua nhiều vùng đất khác nhau vì thế lẫn nhiều tạp chất hàm lượng cặn cao
(nhất là vào mùa lũ) có nhiều chất hữu cơ, rong tảo, vi trùng, dễ bị ô nhiễm. Nước
ao, hồ tuy có hàm lượng cặn thấp hơn nước sông nhưng độ màu và phù du rong tảo
nhiều hơn.
Nguồn nước ngầm có được là do sự thẩm thấu của nước mặt, nước mưa, nước
trong không khí, qua các tầng vỉ đất đá tạo nên những tói nước trong lòng đất.
Trong quá trình thẩm thấu một phần nước bị giữ lại ở các khe nói hay các lỗ xốp
của các tầng đất đá tạo nên các tầng ngậm nước. Thông thường, nước ngầm di
chuyển qua một số lớp như: sỏi, cát thô, cát trung, cát mịn và đá vôi. Cho đến tầng
không ngấm nước (đất sét và hoàng thổ). Nước ngầm ở Việt Nam nói chung có
hàm lượng muối cao hàm lượng kim lọai nặng cũng cao hơn so với trên thế giới.
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. Nước ngầm tầng mặt thường không
có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do vậy, thành phần và mực nứơc biến đổi
nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt. Loại nước ngầm tầng mặt rất dễ bị ô
nhiễm. Nước ngầm tầng sâu thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 14


trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Nước ngầm có hàm lượng chất hữu
cơ thấp, vi trùng hầu như không có, các thành phần tương đối ổn định và ít bị ô
nhiễm. Khoảng cách giữa vùng thu nhận và khai thác thường khá xa, từ vài chục
đến vài trăm kilomet. Các lỗ khoan nước ở vùng khai thác thường có áp lực. Đây là
lọai nước có chất lượng ổn định.
Nước cung cấp chính cho họat động của con người từ hai nguồn chính là nước
mặt và nước ngầm. Hai nguồn có liên quan đến nhau, mỗi nguồn có những đặc
trưng riêng và có những ưu, nhược điểm tuỳ vào mục đích sử dụng.
Nước trên bề mặt trái đất ở dạng chảy hay dạng nước lặng được coi là nước mặt.
Nước mặt là nước trong sông hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước
mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào
đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất.
Nước ngầm hay còn gọi là nước dưới đất, là nước ngọt được chứa trong các lỗ
rỗng của đất hoặc đá. Nó cũng có thể là nước chứa trong các tầng ngậm nước bên
dưới mực nước ngầm. Nguồn cung cấp nước cho nước ngầm là nước mặt thấm vào
tầng chứa, các nguồn thoát tự nhiên như suối và thấm vào các đại dương.
2.3. Sự ô nhiễm môi trƣờng nƣớc
Nước tự nhiên là nước được hình thành dưới ảnh hưởng của quá trình tự nhiên,
không có tác động của nhân sinh.
Ô nhiễm môi trường nước là hiện tượng các vùng nước như sông, hồ, biển ,
nước ngầm bị các họat động của con người làm nhiễm các chất có thể gây hại cho
con người và cuộc sống của các sinh vật trong tự nhiên. Nước bị ô nhiễm nghĩa là
thành phần của nó tồn tại các chất khác, mà chất này có thể gây hại cho con người
và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên. Khi mức sống của con người ngày càng
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 15


cao thì nhu cầu sử dụng nước sinh họat ngày càng nhiều, tuy vậy, những nguồn
nước đang sử dụng phần lớn không đạt tiêu chuẩn. Việt Nam là một trong những
nước đang phải đối diện với sự ô nhiễm kim loại nặng ở nguồn nước một cách trầm
trọng. Trong quá trình sinh họat hàng ngày, dưới tốc độ phát triển như hiện nay con
người vô tình làm ô nhiễm nguồn nước bằng các hóa chất, chất thải từ các nhà máy,
xí nghiệp. Các đơn vị, cá nhân sử dụng nước ngầm dưới hình thức khoan giếng, sau
khi ngưng sử dụng không bịt kín các lỗ khoan lại làm cho nước bẩn chảy lẫn vào
làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Các nhà máy xí nghiệp xả khói bụi công nghiệp
làm ô nhiễm không khí, khi trời mưa, các chất ô nhiễm sẽ lẫn vào trong nước mưa
cũng góp phần làm ô nhiễm nguồn nước.
Do có tác động của nhân sinh, quá trình phát triển, sự tiến bộ mạnh mẽ của khoa
học kỹ thuật cũng như tình trạng dân số tăng nhanh – Kéo theo đó là hệ lụy ô
nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nước. Nước tự nhiên bị nhiễm bẩn bởi
các chất khác nhau làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của nước. Các khuynh
hướng làm thay đổi chất lượng của nước dưới ảnh hưởng hoạt động kinh tế của con
người là:
- Giảm độ pH của nước ngọt do ô nhiễm bởi H
2
SO
4
, HNO
3
từ khí quyển, tăng
hàm lượng SO
4
2-
, NO
3
-
trong nước.

- Tăng hàm lượng của các ion Ca, Mg, Si trong nước ngầm và nước sông do
mưa hòa tan, phong hóa cacbonat.
- Tăng hàm lượng của các ion kim loại nặng trong nước tự nhiên như: Pb, Cd,
Hg, As, Mn, Fe và Zn.
- Tăng hàm lượng các muối trong nước bề mặt và nước ngầm do chúng đi từ khí
quyển và từ các chất thải rắn cùng nước thải vào môi trường nước.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 16

- Tăng hàm lượng các hợp chất hữu cơ khó bị phân hủy bằng con đường sinh
học (các chất hoạt động bề mặt, thuốc trừ sâu ).
- Giảm nồng độ oxi hòa tan trong nước tự nhiên do các quá trình oxi hóa có liên
quan tới quá trình sống của các vi sinh vật, các nguồn chứa nước và khoáng hóa các
hợp chất hữu cơ.
Nguồn nước chủ yếu được khai thác là nước ngầm. Theo thống kê chưa đầy đủ
cả nước hiện nay có khoảng hơn 1 triệu giếng khoan, trong đó nhiều giếng có nồng
độ cao hơn nhiều lần nồng độ cho phép.
Bảng 2.1 Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng.
STT
Trạng thái
nguồn
nước
pH
NH
4
+
,
mg/l

NO
3
-
,
mg/l
PO
4
3-
,
mg/l

O
2

bão
hòa
%
COD,
mg/l
BOD,
mg/l
1
Nước
rất sạch
7 – 8
< 0.05
< 0.1
< 0.01
100
6

2
2
Nước
sạch
6.5 - 8.5
0.05-0.4
0.1 – 0.3
0.01– 0.05
100
6 – 20
2 - 4
3
Nước
hơi bẩn
6 – 9
0.4-1.5
0.3 – 1.0
0.05 – 0.1
50-90
20 -50
4 - 6
4
Nước
bẩn
5 – 9
1.5 – 3.0
1 - 4
0.1 – 0.15
20-50
50– 70

6 - 8
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 17

2.4. Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc
2.4.1. Các chỉ tiêu vật lý
2.4.1.1. Độ pH.
Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và
khí hậu sự thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào từng loại nước. Nước mạch nông có
nhiệt độ: 4 –40
o
C nước ngầm là : 17 – 31
o
C. Nhiệt độ nước thải cao hơn nhiệt độ
nước cấp.
2.4.1.2. Màu sắc.
Nước nguyên chất không có màu. Màu sắc gây nên bởi các tạp chất trong nước
thường là do chất hữu cơ, một số ion vô cơ (sắt…), một số loài thủy sinh vật…
Nước chứa nhiều thành phần hóa chất Na
2
CO
3
, CH
3
COOH, H
2
S, Na
2

S.
Ảnh hưởng tới: giá trị cảm quan đối với người dùng nước các hợp chất hữu
cơ có màu trong nước cũng có thể tác dụng vói clo tạo ra 1 số sản phẩm độc như
clorofooc,…
2.4.1.3. Độ đục
Độ đục của nước là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua nước. Độ đục của
nước có thể do nhiều loại chất lơ lửng bao gồm các loại có kích thước hạt keo đến
những hệ phân tán thô gây nên như các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi
sinh vật.
5
Nước
bẩn nặng
4 – 9.5
3.0 – 5.0
4 - 8
0.15 – 0.3
5 - 20
70-100
8- 10
6
Nước
rất bẩn
3 – 10
> 0.5
> 8
> 0.3
< 5
> 100
10
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái



Nhóm 3 Trang 18

Nó cũng chưa nhiều thành phần hoá học : vô cơ, hữu cơ
+ Độ đục cao biểu thị nồng độ nhiễm bẩn trong nước cao.
+ Nó ảnh hưởng đến quá trình lọc vì lỗ thoát nước sẽ nhanh chóng bị bịt kín.
+ Khử trùng bị ảnh hưởng bới độ đục.
2.4.1.1. Tổng hàm lượng chất rắn (TS)
Các chất rắn trong nước có thể là những chất tan hoặc không tan. Các chất
này bao gồm cả những chất vô cơ lẫn các chất hữu cơ. Tổng hàm lượng các chất
rắn (TS) là lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi làm bay hơi 1 lít mẫu
nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 105
o
C cho tới khi khối lượng không đổi
(mg/L).
2.4.1.5. Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS)
Các chất rắn lơ lửng (các chất huyền phù) là những chất rắn không tan trong
nước. Hàm lượng các chất lơ lửng (SS) là lượng khô của phần chất rắn còn lại trên
giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở 105
o
C cho
tới khi khối lượng không đổi.
2.4.1.6. Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (DS)
Các chất rắn hòa tan là những chất tan được trong nước, bao gồm cả chất vô
cơ lẫn chất hữu cơ. Hàm lượng các chất hòa tan (DS) là lượng khô của phần dung
dịch qua lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi sấy
khô ở 105
o
C cho tới khi khối lượng không đổi.(mg/L).

DS = TS – SS
Trong đó:
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 19

DS: Hàm lượng các chất rắn hòa tan (mg/l).
TS: Tổng hàm lượng chất rắn (mg/l).
SS: Tổng hàm lượng chất rắn (mg/l).
2.4.1.7. Tổng hàm lượng các chất dễ bay hơi (VS)
Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ có trong mẫu nước, người ta còn sử
dụng các khái niệm tổng hàm lượng các chất không tan dễ bay hơi (VSS), tổng hàm
lượng các chất hòa tan dễ bay hơi (VDS).
Hàm lượng các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS là lượng mất đi khi nung
lượng chất rắn huyền phù (SS) ở 550
o
C cho đến khi khối lượng không đổi.
Hàm lượng các chất rắn hòa tan dễ bay hơi (VDS) là lượng mất đi khi nung lượng
chất rắn hòa tan (DS) ở 550
o
C cho đến khi khối lượng không đổi (thường được quy
định trong một khoảng thời gian nhất định).
2.4.2. Các chỉ tiêu hóa học
2.4.2.1. Độ kiềm toàn phần
Độ kiềm toàn phần (Alkalinity) là tổng hàm lượng các ion HCO
3
-
, CO
3

2-
,
OH
-
có trong nước. Độ kiềm trong nước tự nhiên thường gây nên bởi các muối của
acid yếu, đặc biệt là các muối carbonat và bicarbonat. Độ kiềm cũng có thể gây nên
bởi sự hiện diện của các ion silicat, borat, phosphat… và một số acid hoặc baz hữu
cơ trong nước, nhưng hàm lượng của những ion này thường rất ít so với các ion
HCO
3
-, CO
3
2-
, OH
-
nên thường được bỏ qua.
2.4.2.2. Độ cứng của nước
Độ cứng của nước gây nên bởi các ion đa hóa trị có mặt trong nước. Chúng
phản ứng với một số anion tạo thành kết tủa.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 20

Trên thực tế vì các ion Ca
2+
và Mg
2+
chiếm hàm lượng chủ yếu trong các ion đa
hóa trị nên độ cứng của nước xem như là tổng hàm lượng của các ion Ca

2+
và Mg
2+
.
Người ta còn phân biệt các loại độ cứng khác nhau:
- Độ cứng carbonat (CH ): là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca
2+
và Mg
2+
tồn
tại dưới dạng HCO
3-
. Độ cứng carbonat còn được gọi là độ cứng tạm thời vì sẽ mất
đi khi bị đun sôi.
- Độ cứng phi carbonat (NCH) là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca
2+
và Mg
2+

liên kết với các anion khác HCO
3
-
như SO
4
2-
, Cl
-
…Độ cứng phi carbonat còn được
gọi là độ cứng thường trực hay độ cứng vĩnh cữu.
2.4.2.3. Hàm lượng oxigen hòa tan (DO)

- Oxigen hòa tan trong nước (DO) không tác dụng với nước về mặt hóa học.
Hàm lượng DO trong nước phụ thuộc nhiều yếu tố như áp suất, nhiệt độ, thành
phần hóa học của nguồn nước, số lượng vi sinh, thủy sinh vật…
- Hàm lượng oxigen hòa tan là một chỉ số đánh giá “tình trạng sức khỏe” của
nguồn nước.
- Hàm lượng DO có quan hệ mật thiết đến các thông số COD và BOD của
nguồn nước. Nếu trong nước hàm lượng DO cao, các quá trình phân hủy các chất
hữu cơ sẽ xảy ra theo hướng háo khí (aerobic), còn nếu hàm lượng DO thấp, thậm
chí không còn thì quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước sẽ xảy ra theo
hướng yếm khí (anaerobic).
- Nếu hàm lượng DO quá thấp, thậm chí không còn, nước sẽ có mùi và trở nên
đen do trong nước lúc này diễn ra chủ yếu là các quá trình phân hủy yếm khí, các
sinh vật không thể sống được trong nước này nữa.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 21

- Khi DO xuống đến khoảng 4 – 5 mg/L, số sinh vật có thể sống trong nước
giảm mạnh.
- Nhu cầu oxigen hóa học (COD) là lượng oxigen cần thiết (cung cấp bởi các
chất hóa học) để oxid hóa các chất hữu cơ trong nước. Chất oxid hóa thường dùng
là KMnO
4
hoặc K
2
Cr
2
O
7

và khi tính toán được quy đổi về lượng oxigen tương ứng.
2.4.2.4. Nhu cầu oxigen hóa học (COD)
Tổng số BOD/COD thường nằm trong khoảng 0.5 – 0.7.ở các loại nước thải
công nghiệp thì tỉ lệ này khác nhau.
Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD) là lượng oxigen cần thiết để vi khuẩn có trong
nước phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện hiếm khí. (đơn vị tính cũng là
mgO2/L). Trong môi trường nước, khi quá trình oxid hóa sinh học xảy ra thì các vi
khuẩn sử dụng oxigen hòa tan để oxid hóa các chất hữu cơ và chuyển hóa chúng
thành các sản phẩm vô cơ bền như CO
2
, CO
3
2-
, SO
4
2-
, PO
4
3-
và cả NO
3
-
.
2.4.2.5. Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD)
Sắt chỉ tồn tại dạng hòa tan trong nước ngầm dưới dạng muối Fe
2+
của HCO
3
-
,

SO
4
2-
, Cl
-
…, còn trong nước bề mặt, Fe
2+
nhanh chóng bị oxid hóa thành Fe
3+
và bị
kết tủa dưới dạng nước thiên nhiên thường chứa hàm lượng sắt lên đến 30 mg/L.
2.4.2.6. Một số chỉ tiêu hóa học khác trong nước
Hàm lƣợng sắt:
Fe(OH)
3
. 2Fe(HCO
3
)
2
+ 0,5 O
2
+ H
2
O > 2Fe(OH)
3
+ 4CO
2

Với hàm lượng sắt lớn hơn 0,5 mg/L nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo
khi giặt… Các cặn kết tủa của sắt có thể gây tắc nghẽn đường ống dẫn nước. Trong

quá trình xử lý nước, sắt được loại bằng phương pháp thông khí và keo tụ.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 22

Các hợp chất clorur
Clor tồn tại trong nước dưới dạng Cl Nói chung ở mức nồng độ cho phép thì
các hợp chất clor không gây độc hại, nhưng với hàm lượng lớn hơn 250 mg/L làm
cho nước có vị mặn. Nước có nhiều Cl- có tính xâm thực ximăng.
Các hợp chất sulfat
Ion SO
4
2-
có trong nước do khoáng chất hoặc có nguồn gốc hữu cơ. Với hàm
lượng lớn hơn 250 mg/L gây tổn hại cho sức khoẻ con người. Ở điều kiện yếm khí,
SO
4
2-
phản ứng với chất hữu cơ tạo thành khí H
2
S có độc tính cao. Các muối sunfat
hoà tan trong nước biển tương tác với các chất hữu cơ thải xuống biển.
CaSO
4
+ CH
4
=> CaS + CO
2
+ 2H

2
O
CaS + H
2
O + CO
2
=> CaCO
3
+ H
2
S
2.4.3. Các chỉ tiêu vi sinh của nước.
Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các loài
thủy vi sinh khác. Tùy theo tính chất, các loại vi sinh trong nước có thể vô hại hoặc
có hại. Nhóm có hại bao gồm các loại vi trùng gây bệnh, các loài rong rêu,
tảo…Nhóm này cần phải loại bỏ khỏi nước trước khi sử dụng.
2.5. BIỆN PHÁP XỬ LÍ NGUỒN NƢỚC
2.5.1. Phương pháp lắng/keo tụ
Nguyên lý của phương pháp lắng là sử dụng trọng lực để loại bỏ các hạt vật chất
rắn có trong nước. Trong xử lý nước ăn uống, để tăng hiệu quả của phương pháp
lắng, người ta kết hợp phương pháp lắng với phương pháp keo tụ.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 23

Phương pháp keo tụ trong quy trình xử lý nước được biết đến là quá trình liên
kết hoặc keo tụ các hạt rắn lơ lửng trong nước thành những hạt có kích thước lớn
hơn và có khả năng lắng xuống đáy bể lắng. Chất keo tụ thường được sử dụng
trong xử lý nước ăn uống bao gồm các loại muối nhôm và muối sắt hoặc hạt

polymer nhân tạo. Sau quá trình keo tụ, các bông cặn có kích thước đủ lớn được tạo
thành, quá trình lắng tự nhiên sẽ diễn ra.

Hình 2.1 Mô hình bể lắng đơn giản
2.5.2. Phương pháp lọc
Rất nhiều thiết bị xử lý nước sử dụng phương pháp lọc để loại bỏ các hạt vật
chất có trong nước. Những hạt này bao gồm đất sét, phù sa, hạt hữu cơ, cặn lắng từ
các quá trình xử lý khác trong thiết bị, sắt, mangan và các vi sinh vật. Phương pháp
lọc giúp làm trong nước và tăng hiệu quả của quá trình khử trùng.
Lọc tự nhiên: Phương pháp xử lý phổ biến nhất trong lịch sử loài người là
phương pháp lọc tự nhiên. Quá trình lọc tự nhiên, rất đơn giản, sử dụng đất làm vật
liệu lọc, khi nước ngấm/chảy qua lớp đất, các chất bẩn có trong nước sẽ được đất
giữ lại. Nước ngầm là kết quả lọc tự nhiên nước mưa qua đất. Bên cạnh lọc tự
nhiên, người ta còn biết đến một loại hình lọc tự nhiên khác đó là lọc bằng bờ
sông/bờ suối.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 24

Lọc bờ sông/bờ suối: Luôn có sự tác động qua lại giữa nước bề mặt tự nhiên và
nước ngầm. Khi sông đầy nước, nước từ sông một phần sẽ được tích trữ trong đất
tại khu vực bờ sông và khu vực đồng bằng ngập lũ (floodplain). Khi mực nước
sông giảm xuống, nước lưu trữ ở khu vực bờ sông từ từ chẩy ngược trả vào sông.
Lọc bờ sông tận dụng hiện tương nước sông ngấm theo đất bờ sông vào các giếng
đào. Đây là một trong các quá trình lọc của tự nhiên, trong đó các quá trình hóa – lý
– sinh học đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dòng nước
thấm qua.

Hình 2.2 Mô hình giếng ven suối (áp dụng nguyên lý lọc bờ suối)

Bể lọc cát: Một trong những thiết bị lọc áp dụng quá trình lọc tự nhiên đó là
bể lọc cát. Phương pháp lọc này được sử dụng từ thế kỷ 19 và vẫn tiếp tục được coi
là phương pháp hiệu quả để làm trong nước. Cấu tạo của lớp vật liệu lọc khá đơn
giản và dễ tìm: cát mịn (thông thường lớp cát lọc dầy tối thiểu 0,5m), sỏi hoặc đá
cuội ở dưới. Có hai loại bể lọc cát.
- Bể lọc cát chậm: Nước luôn được đổ ngập lớp cát lọc, phía trên bề mặt cát
lọc, cùng với nước, cát ẩm, các vi khuẩn và động vật nguyên sinh tạo nên một lớp
màng sinh học. Lớp màng sinh học đóng vai trò chính trong quá trình lọc cát lọc.
Báo cáo đồ án công nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái


Nhóm 3 Trang 25

Các hạt lơ lửng trong nước đi qua màng sinh học sẽ bị các vi khuẩn và động vật
nguyên sinh tiêu thụ và phân hủy. Do đó phương pháp lọc chậm có tác dụng làm
sạch nước cao hơn so với phương pháp lọc cát nhanh.
- Bể lọc cát nhanh: Khác với bể lọc cát chậm, trên bề mặt bể lọc cát nhanh
không có lớp màng sinh học. Do đó bể lọc cát nhanh thường được sử dụng tại các
nhà máy xử lý nước để lọc các hạt rắn lơ lửng ra khỏi nước. Phương pháp này
không có tác dụng làm sạch nước (cả về mặt vi khuẩn). Để tăng hiệu quả lọc của bể
lọc cát nhanh, lớp cát lọc cần được rửa thường xuyên. (Ví dụ về bể lọc cát nhanh:
Bể lọc cát của Viện Sức khỏe nghề nghiệp và Môi trường).
- Bể lọc cát có thể áp dụng để lọc nguồn nước có độ đục ≤ 10 NTU. Tốc độ
dòng nước qua bể lọc cát khoảng từ 0,015 – 0,15 m
3
/m
2
h. Độ đục nước ra khỏi bể
lọc cát phải đạt ≤ 5 NTU. Ngoài tác dụng lọc các hạt lơ lửng có kích thước lớn
trong nước, bể lọc cát còn có khả năng loại bỏ vi sinh vật, các nang bào nguyên

sinh và trứng giun/sán.
- Lưu ý: sau khi làm bể lọc cần cho nước chẩy qua vài ngày mới đưa hệ thống
vào hoạt động