THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ HỆTHỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ A

ĐỒ ÁN MƠN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 LỜI NĨI ĐẦU  Sau q trình học tập rèn luyện trường Kiến Trúc Hà Nội, khoa Đô thị, dạy bảo thầy cô, bước em tiếp thu kiến thức đáp ứng cho nghề nghiệp tương lai Với kiến thức có được, em đủ điều kiện để nhận đồ án môn học Xử Lý Nước Cấp Em nghiên cứu tìm hiểu hệ thống cấp nước thành A Do đồ án em nhận đề tài “ THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ A Để phát triển kinh tế, thành phố cần có hệ thống sở hạ tầng vững chắc, hệ thống cấp nước đóng vai trị vơ quan trọng, ảnh hưởng đến phát triển ngành khác Dưới phát triển thành phố, hệ thống cấp nước cũ thành phố dần tải nhiều khu vực thành phố chưa cung cấp nước Vì nhu cầu thiết thành phố A cần phải xây dựng hệ thống cấp nước đáp ứng đủ nhu cầu phát triển thành phố tương lai Với tài liệu thông tin sở thành phố A, sau thời gian làm việc, em hoàn thành đồ án Trong đồ án này, hệ thống cấp nước thành phố A thiết kế cho giai đoạn 2012 - 2030, đảm bảo cho phát triển thành phố vòng 18 năm tới có đủ nước cho nhu cầu Mặc dù có cố gắng, song cịn chưa có kinh nghiệm thiết kế khối lượng đồ án tương đối lớn nên đồ án tránh khỏi mắc nhiều lỗi Em kính mong nhận bảo Thầy, Cơ để em hồn thiện kiến thức GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 Em xin gửi lời cám ơn đến cô giáo THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH thầy mơn Cấp nước, khoa Kỹ thuật Mơi trường tận tình dạy bảo em suốt thời gian vừa qua Kính chúc Thầy, Cơ mạnh khỏe Thành công ! Hà Nội Ngày 11tháng 12 năm 2012 Sinh viên :CAO THANH TÙNG Lớp :09N1 GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN: 1) Khối lượng thực hiện: - Phần vẽ -A1: +Sơ đồ cao trình trạm xử lý (phương án chọn) +Mặt trạm xử lý (phương án chọn) +Chi tiết cơng trình đơn vị (phương án chọn) - Phần thuyết minh - A4: +Phân tích, đề xuất, lựa chọn dây chuyền cơng nghệ xử lý nước +Tính tốn cơng trình phương án chọn 2) Tài liệu tham khảo: - Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 33-2006 - Xử lý nước cấp – Ts Nguyễn Ngọc Dung - Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp – Ts.Trịnh Xuân Lai CHƯƠNG I ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGUỒN VÀ LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ I.1.Chất lượng nước nguồn yêu cầu chất lượng nước sau xử lý I.1.1.Chất lượng nước nguồn STT Chỉ tiêu Công suất(m3/ng.đ) pH GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 62.000 8.6 Page ĐỒ ÁN MƠN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 Hàm lượng cặn(mg/l) 520 Độ màu(Pt-Co) 62 Nhiệ độ(oC) 27 Hàm lượng Ca2+(mg/l) 10 Hàm lượng muối(mg/l) Độ kiềm(mgđl/l) 590 3.5 I.1.2.Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý Bảng tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống (Ban hành kèm theo Quyết định Bộ trưởng Bộ Y tế số 01/ 2009/ BYT / QÐ ngày 17 / /2009) ST T I Tên tiêu Ðơn Giới vị hạn tối Mức độ Phương pháp thử tính đa Chỉ tiêu cảm quan thành phần vô TC TCVN 6185-1996 Màu sắc (a) 15 U (ISO 7887-1985) Khơng có Mùi vị (a) mùi, vị Cảm quan giám sát A A lạ NT Ðộ đục (a) pH (a) Ðộ cứng (a) mg/l 300 Tổng chất rắn hoà mg/l 1000 GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 U 6,5-8,5 Page (ISO 7027 - 1990) TCVN 6184- 1996 AOAC SMEWW TCVN 6224 1996 TCVN 6053 –1995 A A A B ĐỒ ÁN MƠN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 tan (TDS) (a) Hàm lượng nhôm (a) Hàm lượng Amoni, tính theo NH4+ (a) mg/l 0,2 (ISO 9696 –1992) ISO 12020 – 1997 TCVN 5988 – mg/l 1,5 1995 (ISO 5664 Hàm lượng Antimon mg/l 0,005 10 Hàm lượng Asen mg/l 0,01 11 Hàm lượng Bari mg/l 0,7 mg/l 0,3 mg/l 0,003 mg/l 250 mg/l 0,05 1984) AOAC SMEWW TCVN 6182 – 1996 (ISO 6595 –1982) AOAC SMEWW B B C B C Hàm lượng Bo tính 12 chung cho Borat Axit boric 13 14 15 16 Hàm lượng Cadimi Hàm lượng Clorua (a) Hàm lượng Crom Hàm lượng Ðồng (Cu) (a) mg/l 0,07 17 Hàm lượng Xianua mg/l 18 Hàm lượng Florua mg/l 19 Hàm lượng Hydro sunfua (a) GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 mg/l 0,7 – 1,5 0,05 Page ISO 9390 - 1990 TCVN6197 - 1996 (ISO 5961-1994) TCVN6194 - 1996 (ISO 9297- 1989) TCVN 6222 1996 (ISO 9174 - 1990) (ISO 8288 - 1986) TCVN 6193- 1996 TCVN6181 - 1996 (ISO 6703/1-1984) TCVN 6195- 1996 (ISO10359/1- C C A C C C B 1992) ISO10530-1992 B ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 20 Hàm lượng Sắt (a) mg/l 0,5 21 Hàm lượng Chì mg/l 0,01 22 Hàm lượng Mangan mg/l 0,5 23 24 Hàm lượng Thuỷ ngân Hàm lượng Molybden mg/l 0,001 mg/l 0,07 25 Hàm lượng Niken mg/l 0,02 26 Hàm lượng Nitrat mg/l 50 (b) 27 Hàm lượng Nitrit mg/l (b) 28 Hàm lượng Selen mg/l 0,01 29 Hàm lượng Natri mg/l 200 mg/l 250 30 Hàm lượng Sunphát (a) 31 Hàm lượng kẽm (a) mg/l 32 Ðộ xy hố mg/l I.2.Lựa chọn dây chuyền công nghệ GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page TCVN 6177-1996 (ISO 6332-1988) TCVN 6193- 1996 (ISO 8286-1986) TCVN 6002- 1995 (ISO 6333 - 1986) TCVN 5991-1995 A B A (ISO 5666/1-1983 ÷ ISO 5666/3 -1983) AOAC SMEWW TCVN 6180 -1996 B C (ISO8288-1986) TCVN 6180- 1996 C (ISO 7890-1988) TCVN 6178-1996 A (ISO 6777-1984) TCVN 6183-1996 (ISO 9964-1-1993) TCVN 6196-1996 (ISO 9964/1-1993) TCVN 6200 -1996 (ISO9280 -1990) TCVN 6193 -1996 (ISO8288-1989) Chuẩn độ KMnO4 A C B A C ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 I.2.1.Xác định CO2 tự có nước nguồn nhiệt độ: t = 27oC Tổng hàm lượng muối: P = 590 (mg/l) Độ kiềm: Kio = 3,5 (mgđl/l) pH = 8,6 Tra biểu đồ Langlier Hình 6.2 TCXDVN 33-2006 ta có lượng CO2 = I.2.2.Tính tốn liều lượng hóa chất đưa vào I.2.2.1.Xác định liều lượng phèn dùng keo tụ: +Hàm lượng phèn xác định theo độ màu: Căn vào độ màu nước nguồn M = 620 theo TCVN 33-2006 ta có cơng thức xác định lượng phèn nhơm sau: Pp = = = 31,49 (mg/l) + Hàm lượng phèn xác định theo hàm lượng cặn nước nguồn: Bảng 6.3 TCXDVN 33-2006 Hàm lượng cặn không tan nước nguồn (mg/l) Liều lượng phèn không chứa nước dùng để xử lý nước đục (mg/l) Đến 100 25 ÷ 35 101 – 200 201 – 400 401 – 600 601 – 800 801 – 1000 1001 – 1500 30 ÷ 40 35 ÷ 45 45 ÷ 50 50 ÷60 60 ÷ 70 70 ÷ 80 Căn vào hàm lượng cặn nước nguồn C = 520 mg/l theo Bảng 6.3 TCXDVN 33-2006 lượng phèn nhôm cần thiết để keo tụ 48 (mg/l) GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 So sánh liều lượng phèn nhơm tính theo hàm lượng cặn theo độ màu → chọn liều lượng phèn tính tốn PP = 48 (mg/l) I.2.2.2.Xác định mức độ kiềm hóa Trong q trình keo tụ nước phèn nhơm độ kiềm nước giảm, nước xuất ion H+, ion khử độ kiềm tự nhiên nước Nếu độ kiềm tự nhiên nước nhỏ khơng đủ để trung hịa ta phải tiến hành kiềm hóa nước vơi CaO Kiểm tra độ kiềm nước theo yêu cầu keo tụ xác định theo công thức 62 TCXDVN 33-2006: P  DK = K  P − K t + 1 (mg / l ) e  Trong đó: - e : Đương lượng phèn không chứa nước Đối với Al (SO3), e = 57 - DK: Liều lượng hoá chất để kiềm hoá (mg/l) - PP : Liều lượng phèn dùng để keo tụ PP = 48 (mg/l) - K : Hệ số vôi (theo CaO) K = 28 - Kt : Độ kiềm nhỏ nước nguồn Kt = 3,5 (mg/l) Dk = 28 ( - 3,5 + 1) = -46,42 < => không cần phải kiềm hóa I.2.3.Kiểm tra độ ổn định nước sau xử lý Sau cho phèn nhôm vào để keo tụ độ pH nước giảm, khả nước có tính xâm thực Cần phải kiểm tra độ ổn định nước I.2.3.1.Kiểm tra độ kiềm nước sau keo tụ K i* = K io − GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Pp e (mg / l ) Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 Trong : - K *i : Độ kiềm nước sau keo tụ - Kio: Độ kiềm ban đầu nước nguồn, Kio = 3,5 (mgđl/l) - PP : Liều lượng phèn dùng để keo tụ, PP = 48 (mg/l) - e : Đương lượng phèn không chứa nước Đ/v Al2 (SO3)→ e = 57 Ki*= 3,5 - = 2,65 (mg/l) I.2.3.2.Kiểm tra độ ổn định nước sau keo tụ Độ ổn định nước đánh giá số J Theo TCXDVN 33-2006, Nếu J < - 0,5 → Nước có tính xâm thực J > 0,5 → Nước có tính lắng đọng Chỉ só J xác định sau: J = pH* - pHs Trong đó: - pH*: Độ pH nước sau kheo tụ - pHs: Độ pH nước trạng thái bão hoà CaCO3 sau keo tụ pHs: tính theo cơng thức sau: pHs = f1(t) - f2(Ca2+) - f3(Ki*) + f4(P) Trong : f1(t0), f2(Ca2+), f3(K1), f4(p) trị số phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ canxi, độ kiềm, tổng hàm lượng muối nước, xác định theo đồ thị hình H-6.1 TCXDVN 33:2006 GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 1.3 200 1.4 50 NhiƯt ® é 40 1.6 1.7 1.8 30 1.9 20 2.1 2.2 10 2.3 Khối l Ư ợ ng ion c a2+ (mg/l ) 1.5 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 65 2.5 2.6 2.7 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 5000 3.7 10 4000 3.6 3000 3.5 3.4 2000 3.3 1500 3.2 2+ 2+ 3.1 1000 900 800 700 600 500 2.7 1.4 1.3 1.2 0.9 0.8 0.7 0.6 0.1 0.5 0.9 0.4 0.3 0.6 0.8 0.7 0.5 0.4 0.2 0.1 0.3 0.2 0.1 100 8.89 8.88 8.87 8.86 8.85 8.84 8.83 8.82 8.81 8.80 8.79 8.78 8.77 8.76 8.75 8.74 8.73 8.72 50 8.71 8.70 8.69 8.68 600 550 1.9 1.1 2.9 2.8 1.8 1.7 1.6 1.5 500 450 400 350 300 250 200 150 15 9.5 14 13 12 11 10 9.4 muối toànphần (mg/l) 500 400 300 muối toànphần (mg/l) 60 1.1 1.2 Kiềm(mgđ l/l) 70 khối l Ư ợ ng ion c a2+ (mg/l) 80 9.3 9.2 0.1 9.1 8.9 -Xác định lượng CO2 nước sau keo tụ: CO2* = CO20 + 44× GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Pp ep (mg/ l ) Page 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 Trong : - ∑hd : Tổng tổn thất (kể tổn thất áp lực theo chiều dài áp lực cục ) đường ống dẫn từ trạm bơm đến bể lọc, sơ lấy ∑hd = (m) - htt : Tổng tổn thất áp lực qua bể lọc rửa : htt = h + hlọc + hsđ Trong : + h : Tổn thất qua hệ thống phân phối đan lọc sơ lấy h = 1,03 (m) + hsd : Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ hsd = 0,22 × h × Wn = 0,22 × 0,30 × 10 = 0,66 (m) (Cơng thức 4-46 Xử lý nước cấp – TS.Nguyễn Ngọc Dung) + hlọc : Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc: hlọc = (a + bW) Le = (Công thức 4-47 Xử lý nước cấp – TS.Nguyễn Ngọc Dung) Với dtd = 0,9→ a = 0,76, b = 0,017 ⇒ htt = 1,03 + 0,66 + 1,157 = 2,847 (m) II.5.2.9 Tính toán sân phơi bùn Lượng nước rửa bể lọc nhanh: = 146 (m3) - Hàm lượng cặn từ bể lọc nhanh Hàm lượng cặn có nước trước vào bể lọc nhanh : C = 12 (mg/l) Hàm lượng cặn có nước sau khỏi bể lọc nhanh : C = (mg/l) GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 60 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 Hàm lượng cặn bị giữ lại bể lọc nhanh : C GL = 12 – = 10 (mg/l) Lượng cặn tích lũy ngày bể lọc nhanh : GGL = T × Q b × C GL n Trong đó: - GGL : Hàm lượng cặn tích lũy ngày bể lọc (mg) - T : Thời gian làm việc bể lọc T = 24 - Qb : Lưu lượng nước bể Qb = 146(m3/h) - CGL : Hàm lượng cặn bị giữ lại bể (mg/l) - n : Số lần rửa bể ngày, n = GGL = T × Q b × C GL n = = 35.04 (kg/ngày) Có 10 bể lọc nển tổng hàm lượng cặn ngày 350.4 kg Tổng lượng cặn khơ trung bình xả ngày: G = GLắng + Gloc = 36190.8 + 350.4 = 36514.2 ( kg/ngày) Lượng bùn khô tạo thành sau 15 ngay: Gnén =36514.2 × 15= 547713 (kg) Trong thực tế cặn tạo thành đưa sân phơi nằm hỗn hợp với nước có độ ẩm 96% sau phơi độ ẩm giảm xuống cịn 80% Việc tính tốn chiều cao bùn sân phơi ta chọn theo độ ẩm trung bình 88% Với bùn độ ẩm 80%, 100kg hỗn hợp có 88kg nước, 12 kg bùn Khối lượng bùn sinh 15 là: GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 61 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 Gbùn = Gnén + Gnước = Gn + Gn W =547713 + = 4199133 (kg) G γ Vbùn = bun bun = = 3817 (m3) : Khối lượng riêng bùn loãng =1.1 (T/m3) Chiều cao bùn sân sân phơi là: 2,5 m Ta có diện tích cần thiết sân phơi bùn: F = 1526(m2) Chọn hồ hình chữ nhật kích thước hồ B =35; L = 45m - Chiều sâu sân phơi: H = Hsỏi +Hchứacặn +hdựtrữ =1,6 m Với Hsỏi - Chiều cao lớp sỏi = 0,3m Hchứacặn = m hdựtrữ - Chiều cao dự trữ =0,3m - Thường xuyên tháo lớp nước mặt lớp bùn lắng khỏi hồ hệ thống thoát nước thành phố Khi hồ chứa đầy bùn cặn, đem bơm chìm di động, đặt vào hố tập trung nước đầu ra, bơm để làm khô lớp cặn chứa hồ Khi nồng độ bùn khô đạt khoảng 25%, tỷ trọng bùn = 1,2t/m xúc bùn khô ngồi, sau chỉnh sửa lại lớp sỏi đỡ hệ ống rút nước đáy hồ, cho hồ trở lại làm việc - Bùn khô vét từ hồ lên ôtô chuyển chôn lấp - Thường xuyên tháo lớp nước mặt lớp bùn lắng khỏi hồ hệ thống thoát nước thành phố II.6 Tính tốn thiết kế cơng trình phụ trợ II.6.1 Tính tốn thiết kế trạm khử trùng GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 62 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 Lượng clo đưa vào để khử trùng, Lclo = mg/l (từ 2-3 mg/l - theo điều 6.162 TCXDVN 33-2006) + Liều lượng clo dùng giờ: = = (kg/h) + Lượng clo dùng ngày : Qngclo = Q1hclo × 24 = × 24 = 120 (kg/ngày) + Lượng clo dùng tháng: Qngclo = Qngclo × 30 = 120 × 30 = 3600 (kg/tháng) Vcl = 3600 / 1,43 = 2517,4 (l) + 1.43 – trọng lượng riêng clo - Lượng nước tính tốn cho Cloratơ làm việc lấy 0,6 m3/kg Clo (theo điều 6.169 TCXDVN 33-2006) ⇒ Lưu lượng nước cấp cho trạm clo : Qclo = 0,6 L1hclo = 0,6 5= (m3/h) - Chọn bình clo loại 1000 (l), bình hoạt động bình dự trữ Xác định dung tích bể chứa Dung tích điều hịa bể chứa lấy sơ 20%Qngđ = 0,260000 = 12000 m3 - Cốt mặt đất vị trí xây dựng trạm xử lý: Ztrạm = 0,00 m GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 63 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 - Bể chứa nước phần mạng lưới xác định xây bể với kích thước bể 40 × 30 × 5,0 (m) Trong chiều cao lớp nước bể 4,8 (m) Bố trí bể chứa theo kiểu nửa nửa chìm, 4,4(m) chìm đất 0,4 (m) - Cốt mực nước cao bể chứa là: ZB.chứamax = ZMĐ + 0,4 = 0+ 0,4 = 0,4 (m) - Cốt đáy bể chứa: Zđáy bc = ZMĐ - 4,4 = - 4,4(m) II.6.2 Kích thước cơng trình phụ trợ khác - Nhà hành : 8×30 = 180 (m2) - Phịng bảo vệ : 5×4 = 20 (m2) - Phịng thí nghiệm : 6×12 = 60 (m2) - Trạm biến áp máy phát điện: 6×12 = 72 (m2) - Kho chứa vật liệu xưởng khí sửa chữa : 9×20 = 180 (m2) - Nhà để tơ - xe máy : 5×25 = 90 (m2) II.6.3 Tính tốn cơng trình xử lý bùn cặn II.6.3.1 Số lượng hàm lượng nước thải rửa lọc a) Số lượng nước rửa lọc Theo tính tốn trạm xử lý có tồn 10 bể lọc nhanh, bể lắng Mỗi ngày lần rửa bể lọc, rửa lọc rửa luân phiên bể (mỗi lần rửa bể) Lượng nước rửa bể lọc với chu trình rửa lọc nêu là: Wn = ( W1 × t1 W1 × t1 W1 × t1 + + ) × Fb 60 60 60 Trong : GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 64 (m3) ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 - W1, W2 , W3: Cường độ pha rửa lọc : (m3/m2.h), 10 (m3/m2.h), 24 (m3/m2.h) - t1, t2 , t3: Thời gian rửa lọc pha : t1 = phút, t2 = phút, t3 = phút - Fb : Diện tích bể lọc, Fb = 37.2 (m2) W=( 60 ×11 + × + × ) × 37.2= 131.44(m3) Lượng nước cần để rửa 10 bể : 131.44 × 10 = 1314.4 (m3) II.6.3.2 Số lượng hàm lượng nước thải từ bể lắng Lưu lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng ngày đêm là: = = 3708 () II.6.4 Tính tốn xử lý nước rửa lọc bùn cặn từ bể lắng II.6.4.1 Xác định dung tích bể điều hịa lưu lượng - Thể tích bể điều hịa xác định theo công thức : V = Q - qth.t (m3) Trong : Q : Lưu lượng nước từ bể lọc Q = 106 × 10 = 1060 (m3/ngđ) qth : Lưu lượng bơm tuần hoàn (m3/ngđ) Lưu lượng nước tuần hồn tính để đảm bảo bơm làm việc khơng bị gián đoạn không ảnh hưởng đến chế độ làm việc cơng trình xử lý qth ≤ 5%.Q TXL=5% ×= 129.2 (m3/h) - Để đảm bảo bơm rửa lọc 24 h qth ≥ GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 W 24 (m3/h) = = 44.2 (m3/h) Page 65 ĐỒ ÁN MƠN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 Chọn qth = 50 m3/h - Vậy dung tích bể điều hòa : V = 1060 – 50 = 1010 (m3) Chọn bể điều hòa lưu lượng nên dung tích bể 505 (m 3) Chọn bể có dạng hình trụ kích thước bể HxD = 5,9 x 11m Chiều cao bảo vệ 0,4 m ⇒ HXD = 6,3m Xác định hàm lượng hóa chất sử dụng Để tăng hiệu trình keo tụ dùng thêm hóa chất phèn nhơm Theo TCXDVN 33-2006 lượng phèn nhôm cần thiết để keo tụ Pp = 130 (mg/l) II.6.4.2 Tính tốn thiết kế bể keo tụ bể lắng * Sơ đồ cấu tạo bể h1 D pu h2 h3 D Hình II.17 Sơ đồ cấu tạo bể keo tụ bể lắng GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 66 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009  Xác định kích thước bể : - Diện tích ngăn phản ứng xốy : Fth = Q×t 60 × H f × n (m2) Trong : t : Thời gian nước lưu lại bể Chọn t = 18 phút (theo TCXDVN 33-2006, t = 15’÷20’) Q : Lưu lượng nước xử lý 32,67 (m3/h) h2 : Chiều cao bể phản ứng lấy 0,9 chiều cao vùng lắng bể lắng theo TCXDVN 33-2006 chiều cao vùng lắng 2,6÷5 (m) Chọn chiều cao vùng lắng 3,5 (m) h2 = 0,9×3,5 = 3,15 (m) n : Số bể phản ứng, n = - = = 1,55 (m2) - Đường kính ngăn phản ứng: = = = 1,4 (m)  Xác định tiết diện bể lắng : - Thể tích công tác bể lắng xác định công thức: W = Q × t × kh (m3) Trong : t : Thời gian nước lưu lại bể lấy t = 0,75 h kh : Hệ số khơng điều hịa Lấy kh = W= Q t kh = 32,670,751 =24,5(m3) -Diện tích tiết diện ngang vùng lắng xác định theo công thức sau: GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 67 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 F = β Q 3,6× Vh × N (m2) Trong : Q : Lưu lượng tính tốn, Q =32,67 (m3/h) Vh : Tốc độ tính tốn dịng nước lên Theo TCXDVN 332006 chọn Vh = 0,6 (mm)/s N : Số bể lắng đứng, N =2 β : Hệ số sử dụng dung tích bể chọn β = 1,5 F =1,5 = 11,3(m2) - Đường kính bể lắng xác định theo cơng thức : = = = (m)  Xác định đường kính ống dẫn nước vào bể : Với Q = 32,67 m3/h = 0,00907(m3/s) - Vận tốc ống v = 0,9 (m/s) (theo TCXDVN 33-2006 ) = = 80(mm) II.7 Xác định cao trình trạm xử lý II.7.1 Cao trình bể chứa nước - Cốt mặt đất vị trí xây dựng trạm xử lý: Ztrạm = 0.0 m - Bể chứa nước phần mạng lưới xác định xây bể với kích thước bể 30 × 30 × 4,8 (m) Trong chiều cao lớp nước bể 4,8 (m) Bố trí bể chứa theo kiểu nửa nửa chìm, 4,4(m) chìm đất - 0,4 (m) - Cốt mực nước cao bể chứa là: ZB.chứamax = ZMĐ + 0,4 = 0+ 0,4 = 0,4(m) GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 68 ĐỒ ÁN MƠN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 - Cốt đáy bể chứa: II.7.2 Cao trình bể lọc Aquazurv - Cốt mực nước bể lọc Aquazurv : ZnB.lọc= ZB.chứamax + hB.lọc + hốngB.lọc - B.chứa (m) Trong : hB.lọc : Tổn thất áp lực bể lọc Theo điều 6.355 TCXDVN 332006 hB.lọc = 3,4 m hốngB.lọc - B.chứa: Tổn thất áp lực đường ống dẫn từ bể lọc đến bể chứa, hốngB.lọc - B.chứa = 0,8 m ⇒ ZnB.lọc = 0,4+ 0,8 +3,4 =4,60 (m) II.7.3 Cao trình bể lắng Lamen -Cốt mực nước bể lọc bể lắng Lamen là: ZnB.lắng= ZnB.lọc + hB lắng + hốngB.lắng - B.lọc (m) Trong : hB lắng: Tổn thất áp lực bể lắng Theo điều 6.355 TCXDVN 332006 hB lắng = 0,5 (m) hốngB.lắng - B.lọc: Tổn thất áp lực đường ống dẫn từ bể lắng Lamen đến bể lọc hốngB.lắng - B.lọc = 0,5m ⇒ ZnB.lắng = 4,60 + 0,50 +0,50 = 5,60 (m) II.7.4 Cao trình bể phản ứng khí -Cốt mực nước bể phản ứng khí là: ZnB.phản ứng= ZnB.lắng + hB phản ứng + hốngB.phản ứng - B.lắng (m) Trong : GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 69 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 hB phản ứng: Tổn thất áp lực bể phản ứng khí Theo điều 6.355 TCXDVN 33-2006 hB phản ứng = 0,2 (m) hốngB.phản ứng - B.lắng: Tổn thất áp lực đường ống dẫn từ bể phản ứng khí đến bể lắng Lamen Vì bể phản ứng liền với bể lắng nên hốngB.phản ứng - B.lắng = ⇒ ZnB.phản ứng = 5,60 + 0,2 + = 5,80 (m) II.7.5 Cao trình bể trộn khí Cốt mực nước bể trộn khí là: ZnB.trộn= ZnB trộn + hB trộn + hmángB.trộn - B.phản ứng (m) Trong : hB trộn: Tổn thất áp lực nội bể trộn khí Theo điều 6.355 TCXDVN 33-2006 hB phản ứng = 0,1 m hmángB.trộn - B.phản ứng: Tổn thất áp lực máng dẫn từ bể đến bể phản ứng khí hmángB.trộn - B.phản ứng = 0,1m ⇒ ZnB.trộn = 5,80 + 0,1 +0,1= 6,0 (m) MỤC LỤC: GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 70 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC VÀ LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ I.1.Chất lượng nước nguồn yêu cầu chất lượng nước sau xử lý I.1.1.Chất lượng nước nguồn I.1.2.Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý I.2.Lựa chọn dây chuyền công nghệ I.2.1.Các tiêu xử lý .7 I.2.2.Tính tốn liều lượng hóa chất đưa vào .7 I.2.2.1.Xác định lượng phèn dùng để keo tụ I.2.2.2.Xác định mức độ kiềm hóa .8 I.2.3.Kiểm tra độ ổn định nước I.2.3.1.Kiểm tra độ kiềm nước sau xử ký .9 I.2.3.2.Kiểm tra độ kiềm nước sau keo tụ I.2.3.3.Hàm lượng cặn lớn sau đưa hóa chất vào để kiềm hóa keo tụ 13 I.2.4.Lựa chọn dây chuyền công nghệ 13 I.2.4.1.Đề xuất phương án dây chuyền công nghệ xử lý 13 GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 71 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHÓA 2009 I.2.4.2.Đánh giá lưa chọn dây chuyền cơng nghệ 14 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ PHƯƠNG ÁN CHỌN II.1 Thiết kế hệ thống pha chế - định lượng dự trữ hố chất II.1.1 Tính tốn thiết bị pha chế phèn 16 II.1.2 Tính tốn thiết bị pha chế vơi sữa .23 II.2 Tính tốn thiết kế bể trộn khí II.2.1 Cấu tạo bể trộn khí 26 II.2.2 Tính tốn bể trộn khí 26 II.2.2.1 Xác định kích thước bể trộn 27 II.2.2.2 Xác định kích thước cánh khuấy lăng lượng cần thiết cho máy khuấy .27 II.2.2.3 Tính tốn máng thu nước phân phối vào bể phản ứng 29 II.3 Tính tốn thiết kế bể phản ứng khí II.3.1 Cấu tạo bể trộn phản ứng khí 29 II.3.2 Tính tốn bể phản ứng khí .29 II.3.2.1 Xác định kích thước bể phản ứng 30 II.3.2.2 Xác định kích thước cánh khuấy lăng lượng cần thiết cho máy khuấy .31 GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 72 ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 II.4 Tính tốn thiết kế bể lắng Lamen II.4.1 Cấu tạo bể lắng lamen 34 II.4.2 Tính tốn bể lắng lamen 35 II.4.2.1 Cơ sơ tính tốn .35 II.4.2.2 Tính tốn kích thước bể lắng 36 II.5 Tính tốn thiết kế bể lọc AquazurV II.5.1 Cấu tạo bể lọc AquazurV có máng thu nước rửa lọc .47 II.5.2 Tính tốn bể lọc AquazurV có máng thu nước rửa lọc 48 II.5.2.1 Lựa chọn số thông số 48 II.5.2.2 Xác định diện tích mặt số lượng bể cơng tác 49 II.5.2.3 Tính tốn hệ thống phân phối nước lọc .51 II.5.2.4 Tính tốn hệ thống phân phối nước rửa lọc 53 II.5.2.5 Tính tốn chiều cao bể lọc 57 II.5.2.6 Thiết bị điều khiển tốc độ lọc 57 II.5.2.7 Tính tốn sân phơi vật liệu lọc .58 II.5.2.8 Tính tốn hệ thống bơm rửa lọc 58 II.5.2.9 Tính tốn sân phơi bùn 59 II.6 Tính tốn thiết kế cơng trình phụ trợ II.6.1 Tính tốn thiết kế trạm khử trùng .61 GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 73 ĐỒ ÁN MƠN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP – KHĨA 2009 II.6.2 Kích thước cơng trình phụ trợ khác 62 II.6.3 Tính tốn cơng trình xử lý bùn cặn .63 II.6.3.1 Số lượng hàm lượng nước thải rửa lọc 63 II.6.3.2 Số lượng hàm lượng nước thải từ bể lắng .63 II.6.4 Tính tốn xử lý nước rửa lọc bùn cặn từ bể lắng 63 II.6.4.1 Xác định dung tích bể điều hịa lưu lượng 63 II.6.4.2 Tính toán thiết kế bể keo tụ bể lắng 64 II.7 Xác định cao trình trạm xử lý 67 II.7.1 Cao trình bể chứa nước 67 II.7.2 Cao trình bể lọc Aquazurv 68 II.7.3 Cao trình bể lắng Lamen 68 II.7.4 Cao trình bể phản ứng khí 68 II.7.5 Cao trình bể trộn khí 69 GVHD:THS NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH SVTH : CAO THANH TÙNG – 09N1 Page 74