Bài giảng Công nghệ xử lý nước cấp - Chương 1: Thành phần tính chất nước thiên nhiên, đánh giá chất lượng nguồn nước cấp cho vùng dân cư - Trần Văn Quy

 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
 TS. Trần Văn Quy
 1
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
Chương 1. Thành phần tính chất nước thiên 
 nhiên, đánh giá chất lượng nguồn nước cấp 
 cho vùng dân cư 
Chương 2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước, các 
 phương pháp xử lý nước 
Chương 3. Quy hoạch tổng thể nhà máy nước 
 2
Chương 1. Thành phần tính chất nước thiên nhiên, đánh giá chất 
 lượng nguồn nước cấp cho vùng dân cư
1.1. Đặc điểm, thành phần, tính chất nước mặt, nước ngầm dùng làm nguồn 
 cấp nước sinh hoạt
 1.1.1. Nước mặt: Sông hồ, biển
 1.1.2. Nguồn nước ngầm
1.2. Ảnh hưởng của các chất đối với chất lượng nước, sự ô nhiễm nước.
 1.2.1. Các tác nhân và thông số hoá lý gây ô nhiễm nguồn nước.
 1.2.2. Các tác nhân và thông số hoá học gây ô nhiễm nguồn nước
 1.2.3. Các tác nhân sinh học gây ô nhiễm nguồn nước
1.3. Các chỉ tiêu hay thông số đánh giá chất lượng nước
 1.3.1. Các chỉ tiêu vật lý
 1.3.2. Các thông số hoá học
 1.3.3 Các chỉ tiêu vi sinh
1.4. Nồng độ giới hạn cho phép của các chất độc hại trong nguồn nước phục 
 vụ cấp nước cho sinh hoạt.
1.5. Tự học 
 3
Chương 2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước, 
 các phương pháp xử lý nước
2.1. Các nguyên tắc lựa chọn phương pháp xử 
 lý nước
 2.1.1. Các biện pháp xử lý cơ bản
 2.1.2. Lựa chọn công nghệ xử lý nước
2.2. Các công nghệ xử lý nước
 2.2.1. Công nghệ xử lý nước mặt
 2.2.1. Công nghệ xử lý nước ngầm
 4
2.3. Các phương pháp xử lý nước
 2.3.1. Keo tụ
 2.3.1.1. Bản chất hoá lý của quá trình keo tụ
 2.3.1.2 Các phương pháp keo tụ
 2.3.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình keo tụ.
 2.3.1.4. Thiết bị, công trình pha chế, định lượng 
 dung dịch, hoá chất.
 2.3.1.4.1. Sơ đồ công nghệ quá trình keo tụ nước.
 2.3.1.4.2. Các loại hoá chất dùng để keo tụ.
 2.3.1.4.3. Pha chế dung dịch hoá chất.
 2.3.1.4.4. Định lượng dung dịch hoá chất
 2.3.1.5 Công trình trộn
 2.3.1.5.1. Trộn thuỷ lực
 2.3.1.5.2. Trộn cơ khí
 2.3.1.6. Phản ứng tạo bông cặn
 2.3.1.6.1. Nguyên lý chung
 2.3.1.6.2. Bể phản ứng tạo bông cặn thuỷ lực
 2.3.1.6.3. Bể phản ứng tạo bông cặn cơ khí. 5
2.3.2 . Lắng nước
 2.3.2.1. Lắng tĩnh
 2.3.2.2. Lắng trong môi trường động.
2.3.3. Lọc nước
 2.3.3.1. Khái niệm chung
2.3.4. Xử lý sắt và mangan
 2.3.4.1. Xử lý sắt
 2.3.4.1.1. Các phương pháp xử lý sắt
 2.3.4.1.2. Công nghệ khử sắt trong nước 
 ngầm
 2.3.4.2. Khử mangan trong nước ngầm
2.3.5. Khử trùng
 2.3.5.1. Khử trùng bằng các chất ôxi hoá mạnh
 2.3.5.2. Các phương pháp khử trùng khác. 6
2.3.6. Các phương pháp xử lý đặc biệt
 2.3.6.1. Khử mùi và vị trong nước
 2.3.6.2. Làm mềm nước.
2.3.7. Khử mặn và muối trong nước
2.3.8. Các phương pháp xử lý đặc biệt khác
 2.3.8.1. Flo hoá nước
 2.3.8.2. Khử flo trong nước
 2.3.8.3. Khử sunfua và hydrosunfit trong nước
 2.3.8.4. Khử axit silic hoà tan trong nước
2.3.9. Tự học
 7
Chương 3. Quy hoạch tổng thể nhà máy nước
3.1. Các yêu cầu chung
 3.1.1. Tầm quan trọng của công việc
 3.1.2. Chọn vị trí nhà máy xử lý nước
3.2. Bố trí quy hoạch nhà máy xử lý nước
 3.2.1. Các tài liệu cần có
 3.2.2. Các yêu cầu khi bố trí mặt bằng nhà máy xử lý nước.
 3.2.3. Các công trình phụ trợ
 3.2.4. Hệ thống cấp điện và thông tin liên lạc
 3.2.5. Nhà quản lý, điều hành
3.3. Nguyên tắc bố trí công trình trong trạm xử lý nước
3.4. Tự học
 8
 TÀI NGUYÊN NƯỚC 
 Khái niệm và tầm quan trọng của nước
 Nước là yếu tố chủ yếu của HST, là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên
 Trái đất và cần thiết cho mọi hoạt động KT-XH của con người;
 Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển, điều hòa các yếu
 tố khí hậu, đất đai và sinh vật. Nước còn đáp ứng những nhu cầu đa dạng
 của con người trong sinh hoạt hằng ngày, tưới tiêu cho nông nghiệp, sản
 xuất công nghiệp, sản xuất điện năng và tạo ra nhiều cảnh quan đẹp...
 9
 Nước là tài nguyên tái tạo được, là một trong các nhân tố quyết định
 chất lượng MT sống của con người;
 Viện sĩ Xiđorenko: ”Nước là khoáng sản quý hơn tất cả các loại khoáng
 sản”;
 Nếu không có nước thì chắc chắn không có sự sống xuất hiện trên Trái
 đất, thiếu nước thì cả nền văn minh hiện nay cũng không tồn tại được
 Nhà Bác học Lê Quý Đôn: ”Vạn vật không có nước không thể sống được,
 mọi việc không có nước không thành được”
 10
 Nước trong tự nhiên – các nguồn nước thô:
 Nước mưa;
 Nước bề mặt bao gồm nước ở các sông, hồ, kênh, suối,;
 Nước ngầm;
 Nước biển;
 Nước tồn tại ở thể hơi trong không khí;
 Băng;
 11
 Nước mặt: Sông, hồ, biển
 Nước sông: Nước mưa, hơi nước trong không khí ngưng tụ và một phần
 do nước ngầm tập trung lại thành những dòng sông và suối.
* Ưu:
- Trữ lượng lớn
- Dễ thăm dò và khai thác
- Độ cứng và hàm lượng sắt nhỏ
* Nhược:
- Thay đổi lớn theo mùa về độ đục, lưu lượng, mức nước và nhiệt độ.
- Sông có nhiều tạp chất. Hàm lượng cặn cao về mùa lũ, chứa lượng hữu cơ và
 vi trùng lớn, dễ bị nhiễm bẩn bởi nước thải nên giá thành xử lý cao.
 12
 Nước suối: Mùa khô nước trong nhưng lưu lượng nhỏ. Mùa lũ nước lớn nhưng
 nước đục, có nhiều cát sỏi, mức nước lên xuống đột biến.
 Ứng dụng: Có thể sử dụng cấp nước cho các bản làng hoặc các đơn vị quân đội
 trong khu vực. Nếu muốn sử dụng cho hệ thống cấp nước qui mô lớn phải có công
 trình dự trữ và phòng chống phá hoại.
 Nước ao hồ: Hàm lượng cặn bé nhưng độ màu các hợp chất hữu cơ và phù du
 rong tảo rất lớn. Thường dễ nhiễm trùng, nhiễm bẩn nếu không được bảo vệ cẩn
 thận.
 Nước biển: Nguồn nước trong tương lai do trữ lượng cực lớn nhưng độ mặn cao.
 Phương pháp xử lý:
 + Chưng cất, bốc hơi: ít kinh tế
 + Cơ chế sinh học
 13
 Nước ngầm
 Nước mưa, nước mặt và hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và thẩm thấu vào
 lòng đất tạo thành nước ngầm. Nước ngầm được giữ lại hoặc chuyển động trong
 các lỗ rỗng hay khe nứt của các tầng đất đá tạo nên tầng ngậm nước.
* Ưu: Nước rất trong sạch, hàm lượng cặn nhỏ, ít vi trùng → xử lý đơn giản, giá thành
 rẻ.
 Chất lượng nước ngầm ở Việt Nam khá tốt, chỉ cần khử trùng (Thái Nguyên, Vĩnh
 Yên...) hoặc chỉ cần khử sắt, khử trùng (Hà Nội, Sơn Tây, Quảng Ninh, Tuyên
 Quang).
* Nhược: Thăm dò lâu, khó khăn
Thường chứa nhiều sắt, mangan và bị nhiễm mặn ở vùng ven biển → xử lý khó và
 phức tạp.
 14
 Sự phân bố tài nguyên nước toàn cầu [11] 
 Vị trí Thể tích ( 1012 m3) Tỷ lệ (%) 
Vùng lục địa 
 Hồ nước ngọt 125 0,009 
 Hồ nước mặn, biển nội địa 104 0,008 
 Sông 1,25 0,0001 
 Độ ẩm trong đất 67 0,005 
 Nước ngầm (độ sâu dưới 4000 m) 8.350 0,61 
 Băng ở các cực 29.200 2,14 
 Tổng vùng lục địa (làm tròn) (37.800) (2,8) 
Khí quyển (hơi nước) 13 0,001 
Các đại dương 1.320.000 97,3 
 Tổng cộng (làm tròn) 1.360.000 100 
 15
 PHÂN BỐ NƯỚC TRÊN TRÁI ĐẤT
 Đại dương 
Băng hà 97%
1.725% 
 Khí quyển 
This image cannot currently be displayed. 0.01%
 Sông, hồ và biển 
This image cannot currently be displayed. trong lục địa 
 Độ ẩm đất 0.141%
 0.0012%
 Nước ngầm 
 0.4 – 1.7%
 16
17
Chu trình nước [11]
 18
 Đặc điểm các nguồn nước
 Nguồn nước mưa - được sử dụng rộng rãi ở các vùng khan hiếm nước ngọt.
 Lượng nước mưa phân bố không đều trên bề mặt Trái đất theo thời gian và
 không gian
 Nguồn nước mặt - Chất lượng nước mặt thay đổi nhiều từ vùng này sang
 vùng khác, từ mùa này sang mùa khác
 Nguồn nước dưới đất - tồn tại trong các khoảng trống dưới đất, trong các
 khe nứt, các mao quản, thấm trong các lớp đất đá. Nước dưới đất được coi
 là một hệ thống phức tạp, thay đổi theo thành phần và hoạt độ của các phân
 tử có mặt và theo điều kiện nhiệt động học.
 19
 Sự cung ứng nước trên toàn cầu
 Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất (Khoảng 97% tài nguyên nước toàn
 cầu là nước của các đại dương - nước mặn; Một phần rất nhỏ hơi nước
 trong không khí, trong đất cùng với khoảng hơn 2% lượng nước chứa trong
 băng ở hai đầu cực là lượng nước khó có thể khai thác sử dụng; Con người
 chỉ có thể dựa vào lượng nước ngọt rất nhỏ có trong sông, hồ nước ngọt và
 túi nước ngầm để phục vụ các nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của mình, lượng
 nước này chỉ chiếm khoảng 0,62% tài nguyên nước toàn cầu. Tuy nhiên, nếu
 ta trừ phần nước bị ô nhiễm ra thì chỉ có khoảng 0,003% là nước ngọt sạch
 mà con người có thể sử dụng được).
 20
 Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha loãng các yếu tố gây ô nhiễm
 MT
 Là thành phần cấu tạo chính yếu trong cơ thể sinh vật, chiếm từ 50%-97%
 trọng lượng của cơ thể (ở người - 70%; ở Sứa biển - 97%).
 Tổng lượng nước tự nhiên trên thế giới theo ước tính có khác nhau theo các
 tác giả và dao động từ 1.385.985.000 km3 (Lvovits, Xokolov - 1974) đến
 1.457.802.450 km3 (F. Sargent - 1974).
 21
 Tình hình sử dụng nước ở Việt Nam
 Nước mặt
 VN nằm trong vùng nhiệt đới ẩm, lượng mưa tương đối lớn TB 1.800mm -
 2.000mm/năm, nhưng phân bố không đồng đều, tập trung chủ yếu vào mùa
 mưa từ tháng 4-5 đến tháng 10, riêng vùng duyên hải Trung bộ thì mùa mưa
 bắt đầu và kết thúc chậm hơn vài ba tháng;
 Sự phân bố không đồng đều lượng mưa và dao động phức tạp theo thời gian
 gây nên lũ lụt và hạn hán thất thường gây nhiều thiệt hại lớn đến mùa màng
 và tài sản ảnh hưởng đến nền KTQG, ngoài ra còn gây nhiều trở ngại cho việc
 trị thủy, khai thác dòng sông.
 22
 Ngoài nguồn nước mặt từ mưa (khoảng 325 tỷ m3) VN hiện còn có nguồn
 nước rất lớn do các con sông xuyên biên giới đem từ lãnh thổ các nước láng
 giềng (Trung Quốc, Thái Lan, Mianma, Lào và Campuchia) chảy vào sông
 Hồng, sông Mã, sông Cả, sông Mê Công, sông Cửu long. Lượng nước này ước
 tính bằng 525 tỷ m3, gấp 1,7 lần lượng nước ngọt hình thành trong nước;
 Chất lượng nước của một số dòng sông sau khi đã tiếp nhận xả thải;
 Chế độ thủy văn của các dòng sông xuyên biên giới chảy vào nước ta sẽ thay
 đổi
 23
 Nước ngầm
 Nước tàng trữ trong lòng đất là một bộ phận quan trọng của nguồn TN nước
 ở VN; khai thác để sử dụng cho sinh hoạt đã có từ lâu; việc điều tra nghiên
 cưú một cách toàn diện và có hệ thống chỉ mới được tiến hành trong chừng
 chục năm gần đây;
 Tổng trữ lượng có tiềm năng khai thác được trên cả nước của các tầng trữ
 nước trên toàn lãnh thổ, chưa kể phần hải đảo, ước tính khoảng 60 tỷ
 m3/năm;
 Tổng lượng đã khai thác chỉ mới vào khoảng 5% tổng trữ lượng. Trong các
 năm tới lượng khai thác có thể lên tới khoảng 12 tỷ m3/năm. So sánh với thế
 giới trữ lượng nước ngầm của VN ở vào mức TB
 (nguồn: VN môi trường và cuộc sống, 2004)
 24
 Nước khoáng và nước nóng
 Theo thống kê chưa đầy đủ, ở Việt Nam có khoảng 350 nguồn nước khoáng và nước
 nóng, trong đó:
 Nhóm chứa carbonic tập trung ở nam Trung bộ, đông Nam bộ và nam Tây nguyên;
 Nhóm chứa sulfur hydro ở Tây Bắc và miền núi Trung bộ; nhóm chứa silic ở trung và
 nam Trung bộ;
 Nhóm chứa Sắt ở đồng bằng Bắc bộ;
 Nhóm chứa brom, iod và bor có trong các trầm tích miền võng Hà Nội và ven biển
 vùng Quảng Ninh;
 Nhóm chứa fluor ở nam Trung bộ....
 Phần lớn nước khoáng cũng là nguồn nước nóng
 25
 Các vấn đề về MT nước hiện nay
 Nước phân bố không đều trên bề mặt Trái đất;
 Con người ngày càng khai thác và sử dụng nhiều tài nguyên nước hơn;
 Các nguồn nước trên Trái đất đang bị ô nhiễm bởi các hoạt động của con người;
 Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước rất đa dạng
 26
 CÁC VẤN ÐỀ LIÊN QUAN ÐẾN TN NƯỚC CỦA VIỆT NAM
 2/3 tổng lượng nước mặt của Việt Nam phụ thuộc vào nước ngoài
 TN nước phân bố rất không đều theo không gian và thời gian
 Có nhiều thiên tai gắn liền với nước
 Lũ lụt là thiên tai phổ biến nhất
 Ngập úng;
 Hạn hán;
 Chất lượng nước đang giảm sút; Nước ngọt bị ô nhiễm;
 yêu cầu về nước đang tăng nhanh
 Sự cạn kiệt nguồn nước ngầm;
 Sự lún sụp: Khi lớp nước ngầm ở cạn bị lấy đi nhanh tạo nên khoảng trống;
 Sự nhiễm mặn: Sự khai thác nước ngầm ở các vùng ven bờ biển
 27
 Các quá trình tự nhiên tác động đến chất lượng nước
 Nước bị ô nhiễm nghĩa là thành phần của nó tồn tại các
 chất khác, mà các chất này có thể gây hại cho con
 người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên. Nước ô
 nhiễm thường là khó khắc phục mà phải phòng tránh từ
 đầu.
 28
 Trong quá trình sinh hoạt 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 không 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 vào không khí làm ô
 nhiễm không khí, khi trời mưa, các chất ô nhiễm này sẽ lẫn vào
 trong nước mưa cũng góp phần làm ô nhiễm nguồn nước.
 29
 QUẢN TRỊ TN NƯỚC 
 Gia tăng sự cung ứng nước tiêu dùng;
 Giảm sự sử dụng và hao phí nguồn nước; 
 Ðập và hồ chứa nước dự trữ; 
 Khai thác nước ngầm; 
 Sự khử mặn; 
 Mưa nhân tạo;
 Kế hoạch nghiên cứu tổng thể và quy hoạch sử dụng TN nước hợp lý:
 XLNT;
 Quy hoạch hợp lý các công trình thuỷ điện, thuỷ nông;
 BV và PTTN rừng;
 Thay đổi các quy trình SX tốn nhiều nước;
 Thay đổi phương thức canh tác NN
 30
THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC TỰ NHIÊN
 Thành phần của nước tự nhiên
 Các vòng tuần hoàn vật chất
 31
 Thành phần của nước tự nhiên
Các điều kiện vật lý ảnh hưởng rất mạnh đến các quá trình hóa học và sinh học xảy
ra trong nước.
Nước tự nhiên chứa các hợp chất vô cơ, hữu cơ, các khí hòa tan, chất rắn lơ
lửng, nhiều loại vi sinh vật. Sự phân bố các chất hòa tan và các thành phần khác
trong nước quyết định bản chất của nước tự nhiên: nước ngọt, nước lợ, nước
mặn; nước giàu hoặc nghèo dinh dưỡng; nước cứng hoặc mềm; nước bị ô nhiễm
nặng hoặc nhẹ...
 32
  Các khí hòa tan
 Hầu hết các chất khí thường gặp trong môi trường đều có thể hòa tan hoặc phản ứng với
 nước, trừ mê tan.
 Các khí hòa tan có thể có mặt trong nước do hòa tan trực tiếp từ không khí vào nước (như
 oxy, cacbonic,...) hoặc do các quá trình sinh hóa xảy ra bên trong các nguồn nước.
 Độ tan của các khí trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất. Trong một số trường hợp độ
 tan của chất khí còn phụ thuộc vào một vài yếu tố khác (pH, thành phần hóa học của
 nước,).
 Trong số các chất khí hòa tan trong nước, oxy hòa tan (dissolved oxygen DO) đóng một vai
 trò rất quan trọng. Oxy hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, nó là điều kiện
 không thể thiếu được cho các quá trình phân hủy hiếu khí của vi sinh vật. Khi nước bị ô
 nhiễm do các chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật thì lượng oxy hòa tan trong nước sẽ
 bị tiêu thụ bớt, do đó giá trị DO sẽ rất thấp so với DO bão hòa tại điều kiện đó. Vì vậy, DO
 thường được sử dụng như một thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của các
 nguồn nước. DO có ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của sông (assimilative capacity 
 AC).
 33
Có thể xác định DO bằng phương pháp Winkler(hóa học) hoặc bằng phương pháp sử dụng
DO mét (điện hóa). Đơn vị biểu diễn: mg/L.
 Phương pháp Winkler: oxy trong nước được cố định ngay sau khi lấy mẫu bằng hỗn hợp
chất cố định (MnSO4, KI, NaN3), lúc này oxy hòa tan trong mẫu sẽ phản ứng với Mn2+ tạo
thành MnO2. Khi đem mẫu về đến phòng thí nghiệm, thêm axít sulfuric hay phosphoric vào
mẫu, lúc này MnO2 sẽ oxy hóa I thành I2. Chuẩn độ I2 tạo thành bằng Na2S2O3 với chỉ thị
hồ tinh bột. Tính ra lượng O2 có tro ... ng tự nhiên
thường có màu do các chất có mặt trong nước như:
 Các chất hữu cơ do xác thực vật bị phân hủy (các hợp chất
humic)
 Sắt và mangan dạng keo hoặc dạng hòa tan
 Các chất thải công nghiệp (phẩm màu, crôm, tanin, lignin,...)
Màu thực của nước tạo ra do các chất hòa tan hoặc chất keo
có trong nước. Màu biểu kiến của nước (apparent color) do
các chất rắn lơ lửng trong nước gây ra.
Ngoài các tác hại có thể có của các chất gây màu trong nước,
nước có màu còn được xem là không đạt tiêu chuẩn về mặt
cảm quan, gây trở ngại cho nhiều mục đích sử dụng khác
nhau.
 115
 . Các chất gây mùi vị
Nhiều chất có thể gây mùi vị cho nước. Trong đó, nhiều chất
có tác hại đến sức khỏe con người cũng như gây các tác hại
khác đến động thực vật và hệ sinh thái nước như:
 Các chất hữu cơ từ nước thải đô thị, nước thải công nghiệp
 Các sản phẩm của quá trình phân hủy xác động thực vật
 Dầu mỡ và các sản phẩm dầu mỏ,...
Cũng như các chất gây màu, các chất gây mùi vị có thể gây hại
cho đời sống động thực vật và làm giảm chất lượng nước về
mặt cảm quan. Tuy nhiên, một số chất khoáng có mặt trong
nước tạo ra vị nước tự nhiên, không thể thiếu được trong
nước uống sạch, do chúng là nguồn cung cấp các chất vi lượng
cần thiết cho cơ thể con người. Khi hàm lượng các chất
khoáng này thấp hoặc không có, nước uống sẽ trở nên rất
nhạt nhẽo.
 116
 . Các VSV gây bệnh (pathogens)
 Nhiều VSV gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho mục đích sử dụng nước
 trong sinh hoạt. Các SV này có thể truyền hoặc gây bệnh cho người. Các SV gây
 bệnh này vốn không bắt nguồn từ nước, chúng cần có vật chủ để sống ký sinh phát
 triển và sinh sản. Một số các SV gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong
 nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Các SV này là VK, vi rút, động vật đơn
 bào, giun sán.
 Vi khuẩn
 VK là các VSV đơn bào, có cấu tạo tế bào, nhưng chưa có cấu trúc nhân phức tạp,
 thuộc nhóm prokaryotes và thường không màu. VK là dạng sống thấp nhất có khả
 năng tự tổng hợp nguyên sinh chất từ môi trường xung quanh. VK thường có dạng
 que (bacilli), dạng hình cầu (cocci) và dạng hình phẩy (spirilla, vibrios, spirochetes).
 Các loại VK gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về đường ruột, như dịch
 tả (cholera, do VK Vibrio comma), bệnh thương hàn (typhoid, do VK Salmonella
 typhosa),...
 117
Vi rút
 Vi rút là nhóm VSV chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước rất bé, có thể cui
 qua được màng lọc VK. Cho đến nay, vi rút là cấu trúc sinh học nhỏ nhất
 được biết đến, chỉ có thể thấy được vi rút qua kính hiển vi điện tử. Vi rút
 có mang đầy đủ thông tin về gen cần thiết giúp cho quá trình sinh sản và là
 những vật ký sinh cần phải sống bám vào tế bào SV chủ (từ VK đến tế bào
 động vật, thực vật) . Vi rút có trong nước có thể gây các bệnh có liên quan
 đến sự rối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan,... Thông
 thường khử trùng bằng các quá trình khác nhau trong giai đoạn xử lý nước
 có thể diệt được vi rút. Nhưng hiệu quả cụ thể của quá trình khử trùng
 chưa được đánh giá đúng mức đối với vi rút, do kích thước vi rút quá nhỏ
 và chưa có phương pháp kiểm tra nhanh để phân tích.
 118
Động vật đơn bào (protozoa)
 Động vật đơn bào là dạng động vật sống nhỏ nhất, cơ thể có cấu tạo đơn bào
 nhưng có chức năng hoạt động phức tạp hơn VK và vi rút. Động vật đơn bào có
 thể sống độc lập hoặc ký sinh, có thể thuộc loại gây bệnh hoặc không, có loại có
 kích thước rất nhỏ, nhưng cũng có loại kích thước lớn nhìn thấy được. Các loại
 động vật đơn bào dễ dàng thích nghi với điều kiện bên ngoài nên chúng tồn tại rất
 phổ biến trong nước tự nhiên, nhưng chỉ có một số ít thuộc loại SV gây bệnh.
 Trong điều kiện môi trường không thuận lợi, các loại động vật đơn bào thường tạo
 lớp vỏ kén bao bọc (cyst), rất khó tiêu diệt trong quá trình khử trùng. Vì vậy, thông
 thường trong quá trình xử lý nước sinh hoạt cần có công đoạn lọc để loại bỏ các
 động vật đơn bào ở dạng vỏ kén này.
 119
 Giun sán (helminths)
 Giun sán là loại SV ký sinh có vòng đời gắn liền với hai hay 
 nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật 
 chủ này. Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun 
 sán vào nước. Nước là môi trường vận chuyển giun sán quan 
 trọng. Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu 
 diệt giun sán rất hiệu quả. Người thường tiếp xúc với các loại 
 nước chưa xử lý có thể có nguy cơ nhiễm giun sán.
 Các sinh vật chỉ thị cho sinh vật gây bệnh
 Việc phân tích nước để phát hiện toàn bộ các SV gây bệnh 
 thường rất mất thời gian và công sức. Thông thường, người ta 
 chỉ thực hiện một phép kiểm nghiệm cụ thể nào đó để xác 
 định sự có mặt của một SV gây bệnh xác định khi có lý do để 
 nghi ngờ về sự có mặt của chúng trong nguồn nước. Khi cần 
 kiểm tra thường kỳ chất lượng nước, người ta sử dụng các SV 
 chỉ thị.
 120
Các SV chỉ thị là các SV mà sự hiện diện của chúng biểu thị cho thấy nước
 đang bị ô nhiễm các SV gây bệnh, đồng thời phản ảnh sơ bộ bản chất và
 mức độ ô nhiễm.
Một sinh vật chỉ thị lý tưởng phải thỏa mãn các điểm sau:
 (1) có thể sử dụng cho tất cả các loại nước
 (2) luôn luôn có mặt khi có mặt SV gây bệnh
 (3) luôn luôn không có mặt khi không có mặt SV gây bệnh
 (4) có thể xác định được dễ dàng thông qua các phép kiểm nghiệm, không
 bị ảnh hưởng cản trở do sự có mặt của các SV khác trong nước
 (5) không phải là SV gây bệnh, do đó không có hại cho kiểm nghiệm viên.
 Trong thực tế, hầu như không thể tìm được SV chỉ thị nào hội đủ các điều
 kiện nêu trên.
 121
 Hầu hết các SV gây bệnh có trong mặt nước thường xuất phát từ
nguồn gốc phân người và động vật. Do đó, bất kỳ SV nào có mặt trong
đường ruột của người và động vật và thỏa mãn các điều kiện nêu trên đều
có thể dùng làm SV chỉ thị. Tổng coliforms (total coliforms), fecal coliforms,
fecal streptococci, và clostridium perfringens, thường là các sinh vật chỉ thị
được dùng để phát hiện sự ô nhiễm phân của nước. Trong số đó, nhóm
tổng coliform (total coliform group) bao gồm Escherichia coli, Enterobacter
aerogenes, Citrobacter fruendii,... thường được sử dụng nhất.
 Total coliforms thường được dùng để đánh giá khả năng bị ô nhiễm
phân của nước uống. Fecal coliforms được dùng với các loại nước sông
suối bị ô nhiễm, nước cống, nước hồ bơi,... Ở các nước vùng ôn đới
Escherichia coli (E. coli) là loại chiếm ưu thế trong đường ruột người, trong
lúc đó ở các nước vùng nhiệt đới E. coli không phải là loại vi khuẩn chủ yếu
trong ruột người. Vì vậy, total coliform là test thường được dùng để phát
hiện khả năng ô nhiễm phân các nguồn nước ở vùng này.
 122
 Fecal streptococci, cũng là loại VK đường ruột, nhưng có
nhiều trong động vật hơn ở người. Do đó, tỷ số của Fecal
coliforms và Fecal streptococci (FC/FS) có thể cho biết nước
đang bị ô nhiễm phân người hay phân động vật. Khi tỷ số này
lớn hơn hoặc bằng 4,0, nước được xem là bị ô nhiễm phân
người. Khi tỷ số này nhỏ hơn 0,7, thì nước được xem là bị ô
nhiễm phân động vật.
 Sinh vật (vi khuẩn) chỉ thị thường được xác định bằng 2
cách, phương pháp lọc màng (membrane filter, hay còn gọi là
phương pháp MF, kết quả biểu diễn bằng số vi khuẩn/100 mL)
và phương pháp MPN (Most Probable Number, hay còn gọi là
phương pháp lên men ống nghiệm, kết quả biểu diễn bằng số
MPN/100 mL).
 123
124
Tài nguyờn nước bị suy thoỏi
 125
 82
Lụt ở Hà Tĩnh tháng 9 năm 2002 126
127
128
129
130
131
132
133
 SUY THOÁI TÀI NGUYấN NƯỚC
 86
Nước ở miền nỳi vốn dồi dào, nhưng... 134
Cả bản Phổ Cảo, Đồng Văn chỉ cũn lại vũng nước này dựng cho ăn uống và mọi sinh hoạt 
 (năm 2002)
 87
 135
136
137
138
139
Ô nhiễm nước và sức khỏe cộng đồng
Ô nhiễm nước và bệnh học
Kiểm soát nguồn bệnh trong nước
Ô nhiễm nước và cung cấp nước
 140
Nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm
a. Do tự nhiên: 
 Sự phân huỷ các chất hữu cơ, các hợp chất 
hoá học có chứa trong địa tầng địa chất sinh ra 
hợp chất nitơ hoà tan vào trong nước ngầm.
b. Do con người: 
 Các chất thải của con người và động vật, 
các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học, và 
việc sử dụng phân bón hoá học tất cả những 
loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm vào 
nguồn nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn 
nước ngầm. Đã có không ít nguồn nước ngầm 
do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi 
các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ, các vi 
khuẩn gây bệnh, nhất là các hoá chất độc hại 
như các kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu 
và không loại trừ cả các chất phóng xạ.
 141
Ô nhiễm nước ngầm tại Việt Nam
 Tại Việt Nam nước sử dụng cho sinh hoạt là 
70 % nước mặt và 30 % nước ngầm. Với tốc 
độ gia tăng dân số và phát triển kinh tế cao, 
nguồn nước ngầm của nước ta đang giảm cả 
về trữ lượng và chất lượng
 Mức độ ô nhiễm arsenic trong nước ngầm ở 
nước ta là rất nghiêm trọng. Tỷ lệ mẫu nước 
giếng khoan ở đồng bằng sông Hồng có nồng 
độ arsenic cao hơn giới hạn cho phép tương 
đối cao, có nơi cao tới vài trăm lần. được 
biết, so với quy định của WHO và cộng đồng 
châu Âu, nồng độ arsenic cho phép có trong 
nước chỉ 10 g/l, nhưng một số nghiên cứu đã 
cho thấy nồng độ arsenic trong các mẫu nước 
ngầm ở Việt Nam cao hơn mức trên, trung bình 
trên 30g/l ở đồng bằng châu thổ sông Mêkông 
ở miền Nam và hơn 150g/l ở đồng bằng sông 
Hồng.
 142
Ô nhiễm nước ngầm tại Việt Nam
 Hà Nam là địa phương có mức độ nhiễm 
arsenic trong nước nặng nhất. 80% các 
giếng khoan có nồng độ arsenic cao ở mức 
nguy hiểm từ 100 g/l đến 500 g/l. Hà Tây, 
mức độ nhiễm arsenic trong nguồn nước 
ngầm cũng rất cao. Khi kiểm tra 11.500 mẫu 
nước ở 11 huyện thì phát hiện thấy gần 40% 
số mẫu bị nhiễm arsenic, có nơi nồng độ 
nhiễm cao hơn 0,05 g/l, trong khi theo quy 
định của WHO, hàm lượng arsenic trong 
nước sinh hoạt chỉ ở mức 0,01 g/l.
 Ô nhiễm asen trong nguồn nước ngầm ở 
Hà Nội có nơi lên gấp 40 lần so với mức cho 
phép. Ô nhiễm amôni cũng vượt mức cho 
phép từ 20 đến 30 lần.
 143
 Các nguyên tố độc hại trong nước thiên nhiên và nước thải [8] 
Nguyên tố Nguồn thải ra Tác dụng gây độc 
 Thuốc trừ sâu 
 As Độc, có khả năng gây ung thư 
 Chất thải hóa học 
 Chất thải công nghiệp mỏ Độc, làm đảo lộn vai trò sinh hóa của các 
 enzim; gây cao huyết áp, suy thận, phá hủy 
 Cd Chất thải công nghiệp mạ kim loại 
 các mô hồng cầu. Gây độc cho động thực 
 Từ các ống dẫn nước vật dưới nước 
 Công nghiệp than đá 
 Gây ngộ độc cấp tính và mãn tính; có khả 
 Be Năng lượng hạt nhân 
 năng gây ung thư 
 Công nghiệp vũ trụ 
 Công nghiệp than đá 
 B Sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp Độc, đặc biệt với một số loại cây 
 Các nguồn thải công nghiệp 
 Công nghiệp mạ, sản xuất các hợp Là nguyên tố vi lượng cần cho cơ thể, 
 Cr 
 chất crôm, công nghiệp thuộc da Cr (VI) có khả năng gây ung thư 
 Công nghiệp mạ Nguyên tố cần thiết cho sự sống ở dạng 
 Cu Chất thải CN và sinh hoạt vết, không độc lắm đối với động vật, độc 
 Công nghiệp mỏ với cây cối ở nồng độ trung bình 
 Các nguồn địa chất tự nhiên Ở nồng độ 1 mg/L ngăn cản sự phá hủy 
 Florua Chất thải công nghiệp men răng. Ở nồng độ (5 mg/L phá hủy 
 Chất bổ sung cho nước xương và gây vết răng 
 Công nghiệp khai thác mỏ 
 Độc, gây bệnh thiếu máu, bệnh thận, rối 
 Pb 
 Công nghiệp than đá, ét xăng, hệ loạn thần kinh 
 thống ống dẫn 
 Chất thải công nghiệp mỏ 
 Hg Độc tính cao 
 Thuốc trừ sâu, than đá 
 Chất thải công nghiệp mỏ 
 Ít độc đối vớí động vật 
 Mn Tác động của VS vật lên khoáng 
 Độc cho thực vật ở nông độ cao 
 kim loại ở pE nhỏ 
 Độc đối với động vật 
 Chất thải công nghiệp 
 Mo Ở dạng vết rất cần cho sự phát triển của 
 Các nguồn tự nhiên 
 thực vật 
 Các nguồn địa chất tự nhiên Ở nồng độ thấp rất cần cho sự phát triển 
 Se 
 Than đá, lưu huỳnh của thực vật, ở nồng độ cao gây độc hại 
 144
 Zn Chất thải công nghiệp Độc với thực vật ở nồng độ cao, chất cần 
 thiết cho các enzim kim loại 
• Sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và
 tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình
 thường của con người và sinh vật.
Một số bệnh ở người do ô nhiễm môi trường nước gây ra.
 145
146
Một số chất hữu cơ tổng hợp trong nước bị ô nhiễm.
 147
Thời gian bán hủy của một số hóa chất độc bền vững trong môi trường [9] 
 Hóa chất độc Thời gian bán phân hủy Môi trường 
 DDT 10 năm Đất 
 TCDD 9 năm Đất 
 Atrazine 25 tháng Nước 
 Benzoperylene (PAH) 14 tháng Đất 
 Phenanthrene (PAH) 138 ngày Đất 
 Carbofuran 45 ngày Nước 
 148
Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nước
 149
 Bảng 1.3: Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt dùng làm nguồn cấp nước- Tiêu chuẩn 
của Mỹ 
 Tiêu chuẩn Tiêu chuẩn cho 
 Chỉ tiêu Chỉ tiêu 
 cho phép phép 
 * T/c lý học -NO2-, NO3- 10mg/l 
 (tính theo N) 
 - Độ màu (độ PtCo) 75 -pH 6,0-8,5mg/l 
 - Mùi vị 0 -Selen 0,01mg/l 
 * T/c vi sinh -Bạc 0,01mg/l 
 - Coliform 100.000/100ml -SO4- 400mg/l 
 - Fecal coliform 200/100ml -Tổng chất rắn 500mg/l 
 hòa tan 
 * T/c hóa học -Kẽm 5mg/l 
 - amoniac (tính theo N) 0,5mg/l -Chất tạo bọt 0,5mg/l 
 - As 0,05mg/l -Dầu mỡ Không 
 - Bari 1,0mg/l -Thuoc trừ sâu 
 - Cadimi 0,01mg/l + Endrin 0,0002mg/l 
 - Cl- 250mg/l +Lindane 0,04mg/l 
 - Cr6t 0,05mg/l + Methôxy 
 Chcon 
 - Cu 1,0mg/l + Toxaphene 0,005mg/l 
 - DO ≥4mgO2/l - Thuốc diệt cỏ 
 150
 - Chì 0,05mg/l + 2,4-D 0,1mg/l 
 Bảng 1-7: Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng trong ăn uống và sinh hoạt 
 của tổ chức y tế thế giới WTO. 
STT Tiêu chuẩn Giá trị quy định, mg/l 
 1 pH 6,5 - 8,5 
 2 Tổng cặn hòa tan 500 
 3 Amôniắc Chưa có quy định 
 4 Sắt toàn phần 0,1 
 5 Canxi 75 
 6 Manhê 30-150 
 7 Độ cứng CaCO3 100 
 8 Clo 200 
 9 Sulphat 200 
 10 Mangan 0,05 
 11 Nhôm Chưa có quy định 
 12 Arsen 50 
 13 Bari Chưa có quy định 
 14 Bery Chưa có quy định 
 15 Cadmi 10 
 151
Nguyễn Lan Phương 16 
 Bảng 1-4. Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng trong ăn uống và sinh hoạt của khối 
cộng đồng Châu Âu EC. 
 STT Tiêu chuẩn Giá trị quy định, mg/l 
 1 pH 6,5 - 8,5 
 2 Tổng cặn hòa tan Chưa có quy định 
 3 Amôniắc 0,05 
 4 Sắt toàn phần 0,1 
 5 Canxi Chưa có quy định 
 6 Manhê 30 - 125 
 7 Độ cứng CaCO3 200 
 8 Clo 250 
 9 Sulphat 0,05 
 10 Mangan 0,05 
 11 Nhôm Chưa có quy định 
 12 Arsen 50 
 13 Bari 1000 
 14 Bery Chưa có quy định 
 15 Cadmi 10 
 16 Crôm Chưa có quy định 
 17 Coban 50 
 18 Đồng 50 
 19 Cacbon clorofom 200-500 
 20 Hydro sulphua 50 
 21 Chì 100 
 22 Thủy ngân Chưa có quy định 
 23 Niken Chưa có quy định 
 24 Phênol và các dẫn xuất 1 
 25 Selen 10 
 26 Kẽm 5000 
 27 Bạc Chưa có quy định 
 28 Nitrat đơn vị mg/l 
 29 Florua 0,7-1,7 
 152
 30 Fecal Coliforms N/100ml 0 
 Bảng 1-5. Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng trong ăn uống và sinh hoạt của Pháp. 
STT Tiêu chuẩn Giá trị quy định, mg/l 
 1 pH 6,5 - 9 
 2 Tổng cặn hòa tan 
 3 Amôniắc 0,5 
 54 Sắt toànCanxi phần 0,2 Chưa có quy định 
 6 Manhê 50 
Nguyễn7 Lan Phương Độ cứng CaCO3 12 
 8 Clo 250 
 9 Sulphat 250 
10 Mangan 0,05 
11 Nhôm 0,2 
12 Arsen Đơn vị mg/l 
13 Bari 50 
14 Bery Chưa có quy định 
15 Cadmi Chưa có quy định 
16 Crôm 5 
17 Coban 50 
18 Đồng Chưa có quy định 
19 Cacbon clorofom 
20 Hydro sulphua Không mùi 
21 Chì 
22 Thủy ngân 1 
23 Niken 50 
24 Phênol và các dẫn xuất 
25 Selen 10 
26 Kẽm 5000 
27 Bạc đơn vị mg/l 
28 Nitrat 50 
 29 Florua 1,5 
 153
 30 Fecal Coliforms N/100ml 0