Bài dịch chuyên ngành (UNIT 11: WATER TREATMENT)

UNIT 11 :    WATER TREATMENT

Most municipalities must use a source of water in which the probability of pollution is rather high. Certainly, all our natural rivers and lakes and even the water stored in most reservoirs may be subjected to pollution, and generally cannot be considered safe for drinking purposes without some forms of  treatment. The type and extent of treatment will vary from city to city, depending upon the conditions of the raw water. Treatment may comprise various processes used separately or in combinations, such as storage, aeration, sedimentation, coagulation, rapid or slow sand filtration, and chlorination, or other accepted forms of disinfection.

When surface waters serve as a municipal water supply, it is generally necessary to remove suspended solid, which can be accomplished either by plain sedimentation or sedimentation following the addition of coagulating chemicals. In the water from most streams that are suitable as a source of supply, the sediment is principally inorganic, consisting of particles of sand and clay and small amount of organic matter. In this water there will also be varying numbers of bacteria, depending upon the amount of bacteria nutrients, coming from sewage or other sources of organic matter, and upon the prevailing temperature. Many of the bacteria may have come from the soil and, as a result, during a season of high turbidity when there is a large amount of eroded soil in the water, the bacterial count from this source  may be relatively high. If the organisms are derived from sewage pollution, the number will be highest during periods of low flow when there is less dilution, and at this time the turbidity will, in general, be low. The amount of sediment may vary a great deal from one river to another, depending upon the geological character of the various parts of the drainage system. The size of the suspended particles can also vary greatly. In some waters the clay particles may be extremely fine, in fact, they may be smaller than bacteria. The time required for satisfactory sedimentation differs for different waters, and generally must be established by actual experiments. Some waters can be clarified satisfactorily in a few days,  while others may require weeks or months. As far as total weight of sediment is concerned, the bulk of it is probably removed in a few days, but this may not bring about a corresponding change in the  appearance of the water, since the smaller particles may have greater influence than the large ones upon the apparent color and turbidity. When plain sedimentation is used primarily as a preliminary treatment, a high degree of clarification is not needed and, as a result, shorter periods of settling are adequate.

After flocculation treatment, water is passed through beds of sand with diatomaceous earth to accomplish sand filtration. As we mentioned previously, some protozoan cysts, such as those of G.lamblia, appear to be removed from water only by such filtration treatment. The microorganisms are trapped mostly by surface adsorption in the sand beds. They do not penetrate the tortuous routing of the sand beds, even through the openings might be larger than the organisms that are filtered out. These sand filters are periodically backflushed to clear them of accumulations. Water systems of cities that have an exceptional concern for toxic chemicals supplement sand filtration with filters of activated charcoal (carbon). Charcoal has the advantage of removing not only particulate matter but also some dissolved organic chemical pollutants.

Before entering the municipal distribution system, the filtered water is chlorinated. Because organic matter neutralized chlorine, the plant operators must pay constant attention to maintaining effective levels of chlorine. There has been some concern that chlorine itself might be a health hazard, that it might react with organic contaminants of the water to form carcinogenic compounds. At present, this possibility is considered minor when compared with the proven usefulness of chlorination of water.

One substitute for chlorination is ozone treatment. Ozone (O3) is a highly reactive form of oxygen that is formed by electrical spark discharges and ultraviolet light. (The fresh odor of air following an electrical storm or around an ultraviolet light bulb is from ozone). Ozone for water treatment is generated electrically at the site of treatment. Use of ultraviolet light is also a possible alternative to chemical disinfection. Arrays of ultraviolet tube lamps are arranged in quartz tubes so that water flows close to the lamps. This is necessary because of the low penetrating power of ultraviolet radiation.

EXERCISES
A.    Read and translate into Vietnamese
treatment, combination, storage, aeration, sedimentation, coagulation, chlorination, disinfection, bacterium, nutrients, sewage, pollution, beds of sand, drainage, influence, turbidity, diatomaceous earth, accumulation, activated carbon.

B.    Answer the following questions
1.    What are the various processes for water treatment?
2.    What is the method for removing the suspended solids from surface waters?
3.    What are the principal sediments from water of streams?
4.    What are the methods for trapping the microorganisms from various kinds of water?
5.    What is the purpose of chlorination of water?
6.    What is the substitute for chlorination of water?
7.    What is the kind of physical agent for water treatment of microorganisms in Vietnam?
8.    Say a few words about the water treatment in Vietnam.

C.    Translate into English
1.    Hầu hết các thành phố đều sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm khá cao.
2.    Quá trình xử lý nước bao gồm các quá trình khác nhau như: lọc, đông tụ, lắng, khử trùng.
3.    Các cặn lắng trong nước bao gồm các hạt đất sét hoặc các chất hữu cơ, vô cơ hòa tan và cả các vi sinh vật nữa.
4.    Để khử trùng nước có thể dùng nhiều ương pháp: clo hóa, ozon hóa, hoặc dùng đèn tử ngoại.

Nguyen Thi Hien et al. (2009). The language of chemistry, food and biological technology in English. Hanoi University of Science and Technology.

Bài dịch:

BÀI 11: XỬ LÝ NƯỚC

Hầu hết các đô thị phải sử dụng chung một nguồn nước, nên xác suất ô nhiễm là khá cao. Dĩ nhiên, tất cả các sông, hồ tự nhiên và ngay cả nước trong các hồ chứa đều có thể bị ô nhiễm; nhìn chung không thể coi là an toàn để uống nếu thiếu quá trình xử lý nước. Phương pháp và mức độ xử lý sẽ khác nhau tùy theo từng thành phố, tùy thuộc vào điều kiện nguồn nước. Việc xử lý có thể bao gồm các quá trình khác nhau được sử dụng riêng hoặc kết hợp, chẳng hạn như lưu trữ, sục khí, lắng đọng, đông tụ, lọc cát nhanh hoặc chậm, và clo hóa hoặc các dạng khử trùng khác.

Khi nguồn nước mặt được dùng như một nguồn cấp nước của thành phố, cần phải loại bỏ các chất rắn lơ lửng, có thể thực hiện bằng lắng tự nhiên hoặc lắng bằng cách bổ sung các hóa chất kết dính. Nước từ các dòng suối thích hợp làm nguồn cung cấp nước vì trầm tích chủ yếu là chất vô cơ, bao gồm các hạt cát và đất sét và một lượng nhỏ chất hữu cơ. Trong nước này cũng sẽ có một số lượng vi khuẩn khác nhau, tùy thuộc vào nguồn chất dinh dưỡng của vi khuẩn, từ nước thải hoặc các nguồn khác của chất hữu cơ, và khi nhiệt độ hiện tại. Nguồn vi khuẩn có thể xuất phát từ đất, và do đó, nước sẽ có độ đục cao khi có một lượng lớn đất bị xói mòn trong nước, số lượng vi khuẩn từ nguồn này có thể tương đối cao. Nếu sinh vật có nguồn gốc từ ô nhiễm nước thải, ô nhiễm sẽ cao nhất trong thời gian dòng chảy dòng vì độ pha loãng ít hơn, và tại thời điểm này độ đục nói chung sẽ thấp. Số lượng trầm tích có thể thay đổi rất nhiều tùy theo từng dòng sông và tuỳ thuộc vào tính chất địa chất của các phần khác nhau của hệ thống thoát nước. Kích thước của các hạt lơ lửng cũng có thể thay đổi rất nhiều. Ở một số vùng nước, các hạt sét có kích thước rất tinh vi, trên thực tế chúng có thể nhỏ hơn vi khuẩn. Thời gian cần thiết để lắng đọng là khác nhau đối với các nguồn nước khác nhau và thường phải được kiểm tra bằng các thí nghiệm thực tế. Một số nguồn nước có thể được kiểm tra thỏa đáng trong vài ngày, trong khi một số khác có thể cần vài tuần hoặc vài tháng. Theo tổng trọng lượng của trầm tích, phần lớn lượng này có thể được loại bỏ trong một vài ngày, nhưng điều này có thể không mang lại sự thay đổi tương ứng về chất lượng nước, vì các hạt nhỏ hơn có thể có ảnh hưởng lớn hơn các hạt lớn dựa trên màu sắc và độ đục. Khi lắng đọng trầm tích được sử dụng chủ yếu như là một bước xử lý sơ bộ, không cần phân tích nhiều nên thời gian lắng đọng cũng ngắn hơn.

Sau khi xử lý bằng kết tinh, nước được chảy qua bể có cát với đất diatomite để hoàn thành việc lọc. Như đã đề cập, một số u nang nguyên sinh, chẳng hạn như của G. lamblia, chỉ được loại bỏ khỏi nước bằng phương pháp lọc. Các vi sinh vật bị mắc kẹt chủ yếu do sự hấp phụ bề mặt của cát lọc. Chúng không thâm nhập vào các lỗ hổng của bể cát, thậm chí khi các khe có thể lớn hơn các sinh vật bị lọc ra. Những bộ lọc cát này được định kỳ đảo ngược để loại bỏ trầm tích tích lũy. Hệ thống nước của các thành phố luôn quan tâm đến an toàn nếu các hóa chất độc hại bổ sung vào bước lọc cát như các bộ lọc than hoạt tính (carbon). Than củi có lợi thế là loại bỏ không chỉ các hạt mà còn một số chất ô nhiễm hóa học hữu cơ hòa tan.

Trước khi vào hệ thống phân phối của thành phố, nước sau lọc sẽ được clo hóa. Vì các chất hữu cơ đã bị vô hiệu hóa bởi clo nên các nhà vận hành phải chú ý để duy trì mức chlorine hiệu quả. Có một số lo ngại rằng clo có thể là một mối nguy hiểm đến sức khoẻ, nó có thể phản ứng với các chất ô nhiễm hữu cơ của nước để tạo ra các hợp chất gây ung thư. Hiện nay, khả năng này được coi là nhỏ khi so sánh với sự hữu ích đã được chứng minh của việc clo hóa nước.

Một thay thế cho chlorin là xử lý nước bằng ozone. Ozone (O3) là một dạng oxy phản ứng rất cao được hình thành bởi nguồn điện và tia cực tím. (Mùi trong lành của không khí có được sau khi có một cơn bão điện hoặc xung quanh một bóng đèn tia cực tím là mùi của ozone). Ozone để xử lý nước được tạo ra bằng điện. Sử dụng ánh sáng cực tím cũng là một cách thay thế cho việc khử trùng hóa học. Những đèn tia cực tím được bố trí trong ống thạch anh để nước chảy gần đèn. Điều này là cần thiết vì sức mạnh thâm nhập thấp của bức xạ cực tím.