Đề xuất sơ đồ công nghệ cho nhà máy xử lý nước cấp tại huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định. Tính toán công trình lắng và lọc trong sơ đồ công nghệ

Đề xuất sơ đồ công nghệ cho nhà máy xử lý nước cấp huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định Tính tốn cơng trình lắng lọc sơ đồ cơng nghệ MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định (nguồn: diaocthongthai.com) Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước mặt Hình 3.2 Cấu tạo bể lắng ngang DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Các trường học địa bàn huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định Bảng 3.2 Đặc tính nước mặt Bảng 3.3 Thông số chất lượng đầu vào Bảng 3.4 Thơng số tính tốn bể lắng ngang Bảng 3.5 Thơng số tính tốn bể lọc nhanh MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước tài nguyên quý giá, vô tận Nước thiếu đời sống người, hàng ngày sinh hoạt phải sử dụng nguồn nước từ ăn uống, tắm rửa, giặt giũ, vệ sinh,… Trong năm gần đây, ô nhiễm mơi trường nói chung nhiễm mơi trường nước nói riêng trở thành vấn đề cấp thiết nhân loại Dân số ngày tăng dẫn đến việc sử dụng nước tăng theo thời gian Nước coi nguồn tài nguyên quý giá có vai trò quan trọng sống người loài sinh vật Trái Đất Việc bảo vệ sử dụng nuồn nước hợp lý để cấp cho hoạt động sinh hoạt sản xuất, đáp ứng nhu cầu thỏa mãn nhu cầu tương lai vấn đề nang giải Việt Nam nói riêng giới nói chung Nam Định tỉnh nằm phía Nam đồng Bắc Bộ (cịn gọi đồng Sông Hồng), Việt Nam Tỉnh Nam Định có 10 đơn vị hành cấp huyện, bao gồm thành phố huyện với 226 đơn vị hành cấp xã trực thuộc, bao gồm 188 xã, 22 phường 16 thị trấn Tỉnh lỵ thành phố Nam Định Trong đó, huyện Mỹ Lộc có diện tích nhỏ dân số thấp tỉnh Cơ sở hạ tầng, đặc biệt hệ thống thoát nước, thu gom xử lý nước mặt có quan tâm đầu tư năm vừa qua cịn lạc hậu, xây dựng chắp vá khơng đồng bộ, chưa đáp ứng yêu cầu phát triển thành phố Sự lạc hậu điều kiện sở hạ tầng, hệ thống thoát nước, thu gom xử lý tạo rủi ro lớn sức khỏe người dân, đến môi trường đô thị, cản trở phát triển kinh tế xã hội thành phố Xuất phát từ vấn đề nhận thấy tầm quan trọng việc nước xử lý nước tiến hành thực đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định” - Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá trạng nước mặt huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cho huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định Nội dung nghiên cứu Tổng quan nước mặt xử lý nước mặt Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, dân số huyện Mỹ Lộc - Đưa phương án xử lý lựa chọn phương án xử lý hiệu quả, thích hợp để thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cho huyện - Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước mặt dây chuyền công nghệ đề xuất CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HUYỆN MỸ LỘC 1.1 Tổng quan huyện Mỹ Lộc 1.1.1 Điều kiện tự nhiên a Vị trí địa lý Huyện Mỹ Lộc có vị trí địa lý: • Phía đơng giáp huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình với ranh giới sơng Hồng • Phía tây giáp huyện Vụ Bản • Phía nam giáp huyện Vụ Bản thành phố Nam Định • Phía bắc giáp hai huyện Bình Lục Lý Nhân thuộc tỉnh Hà Nam Hình 1.1 Bản đồ huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định (nguồn: diaocthongthai.com) Huyện có diện tích 72,7 km² với địa hình thấp, phẳng, đất phù sa với Sông Hồng sông Đào chảy qua sở cho việc trồng lúa màu địa bàn huyện Huyện Mỹ Lộc cách thành phố Nam Định km, cách thủ đô Hà Nội 83 km [3] b, Khí hậu Khí hậu mang tính chất nhiệt đới gió mùa Nhiệt độ khơng khí trung bình tăng dần từ bắc xuống nam (mùa đông) , vùng ven biển mùa đông ấm vùng nội địa, tháng bình quân từ 16-18 độ, tháng 29 độ Lượng mưa trung bình năm từ 1.650 – 1.800 mm, chia làm mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng đến tháng 10, mùa mưa từ tháng 11 đến tháng năm sau Số nắng năm: 1.600 – 1.700 Độ ẩm tương đối trung bình: 80 – 90 % [3] 1.1.2 Kinh tế - xã hội [3] - Các ngành kinh tế huyện khí sửa chữa, vật liệu xây dựng, chế biến thực phẩm - Khu công nghiệp Mỹ Trung: thuộc huyện Mỹ Lộc phường Lộc Hạ, phía thành phố Nam Định, giáp Quốc lộ 10, khu đất quy hoạch có diện tích 150 ha, phát triển lên 190 Tổng mức đầu tư khoảng 300 - 350 tỷ đồng - Mỹ Lộc có nhiều làng nghề Nằm tỉnh chưa có nhiều khu cơng nghiệp Nam Định cần cù, sáng tạo, khéo léo từ đôi bàn tay mà nơi hình thành nhiều làng nghề tiểu thủ công nghiệp, làng nghề nhiều nghề phụ đưa Nam Định thành tỉnh thứ hai nước hồn thành xây dựng nơng thơn 1.1.3 Hiện trạng dân số lao động Dân số huyện Mỹ Lộc khoảng 75.214 người, có diện tích nhỏ dân số thấp tỉnh Nam Định 9% dân số theo đạo Thiên Chúa Lực lượng lao động nhóm tuổi từ 15 – 24 tuổi chiếm 26%; nhóm tuổi 25 -49% chiếm 60,4% 50 tuổi chiếm 13,6% Cơ cấu lao động làm việc địa bàn huyện có chênh lệch nhóm ngành [3] 1.2 Tổng quan nước mặt huyện Mỹ Lộc Sông Nhuệ - sông Đáy phân lưu sơng Hồng, có đặt tính thùy chế phụ thuộc vào tổng nguồn nước cấp trong, phân lưu Sơng Nhuệ, sơng Đáy khơng đóng vai trị phân lũ, tiêu nước lưu vực mà quan trọng chức măng cấp phù sa tái tạo dinh dưỡng tự nhiên cho đất, cung cấp nước sinh hoạt cho cư dân vùng hoạt động phát triển kinh tế Nước sông Nhuệ bị ô nhiễm nước thải thành phố Hà Nội Đã xuất nhiều cố môi trường sông Nhuệ cá chết hàng loạt xả thải thành phố vào mùa cạn Môi trường nước sông Nhuệ - sơng Đáy thuộc tỉnh Nam Định đóng vai trị định đến hoạt động sống không người dân lao động mà định đến chiến lược phát kinh tế - xã hội tỉnh Môi trường nước bị ô nhiễm, sức lao động bị ảnh hưởng, sức tái tạo tài nguyên suy giảm, lợi điều kiện địa lý tự nhiên tỉnh chưa khai thác hợp lý CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tương nghiên cứu - Nước mặt huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định 2.2 Phạm vi nghiên cứu - Huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Nghiên cứu tài liệu thiết bị tái sử dụng nước - Nghiên cứu tài liệu nước mặt công nghệ xử lý nước mặt - Các văn pháp luật mơi trường có liên quan - Các số liệu trạng môi trường huyện - Nghiên cứu công nghệ thiết bị áp dụng huyện Mỹ Lộc 2.3.3 Phương pháp thu thập tổng hợp số liệu Sử dụng tài liệu có liên quan đến nội dung nghiên cứu Bao gồm tài liệu liên quan tới môi tường nước để đánh giá khách quan có nhận xét phù hợp nhằm làm rõ ảnh hưởng tiêu cực từ trạng nguồn nước mặt 2.3.4 Phương pháp phân tích trình bày báo cáo - Thống kê tính toán số liệu thu thập - Sử dụng phần mềm Microsoft Exel để tính tốn - Sử dụng công cụ Word để soạn thảo văn CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tính tốn cơng suất 3.1.1 Tính cơng suất trung bình a Nước cấp sinh hoạt: Huyện Mỹ Lộc năm 2019 có 75214 người địa bàn Qsh = == 6769.26 (m3/ng.đ) Trong đó: N: số dân tính tốn ứng với tiêu chuẩn cấp nước (N= 75214 người) q: Tiêu chuẩn cấp nước (TCXDVN 33-2006: Cấp nước mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế - Bảng 3.1 100l/ người.ngày) f: Tỷ lệ dân cấp nước (TCXDVN 33-2006, bảng 3.1 90%) a Nước phục vụ tưới Theo TCXDVN 33:2006 bảng 3.1 nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, ) Qtc = 10% Qsh = 10% 6769.26 = 676.926 m3/ ngày đêm b Nước phục vụ rửa đường Theo TCXDVN 33:2006 bảng 3.1 nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, ) Qrd = 10% Qsh 10% 6769.26 = 676.926 m3/ ngày đêm c Nước phục vụ cứu hỏa Theo Bảng 12 – TCVN 2622:1995 với dân số 75214 người có đám cháy thời gian với lượng nước đám cháy 35l/s Qch = = = 504 m3/ngày đêm d Nước thất thoát Theo TCXDVN 33: 2006 lượng nước thất thoát < 20% nước cấp dân cư, cộng đồng Chọn 5% Qtt = 5% (Qsh + Qtc +Qrd + Qch) = 431.3556 m3/ngày đêm e Nước trường học Bảng 3.1 Các trường học địa bàn huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định Các trường THPT, Trung tâm Các trường Các trường GDTX, Trung tâm dạy nghề THCS tiểu học Các trường mầm non Trung tâm GDTX Mỹ Lộc THCS Mỹ Tân TH Mỹ Tân Mầm Non Mỹ Tân Trung tâm dạy nghề Mỹ Lộc THCS Mỹ Trung TH Mỹ Trung Mầm Non Mỹ Trung THPT Trần Văn Lan THCS Mỹ Phúc TH Mỹ Phúc Mầm Non Mỹ Phúc THPT Mỹ Lộc THCS Mỹ Thắng TH Mỹ Thắng Mầm Non Mỹ Thắng THCS Mỹ Hưng TH Mỹ Hưng Mầm Non Mỹ Hưng THCS Mỹ Hà TH Mỹ Hà Mầm Non Mỹ Hà THCS Mỹ Tiến TH Mỹ Tiến Mầm Non Mỹ Tiến THCS Mỹ Thành TH Mỹ Thành Mầm Non Mỹ Thành THCS Mỹ Thịnh TH Mỹ Thịnh Mầm Non Mỹ Thịnh THCS Mỹ Thuận TH Mỹ Thuận Mầm Non Mỹ Thuận Mầm Non Họa Mi Tổng: 4700 học sinh • Tổng: 4792 hs Tổng: 4864 hs Tổng: 2439 cháu Theo TCVN 4513-1988- Cấp nước bên Mục 5.3.2 Tiêu chuẩn cấp nước cho trường THPT, Trung tâm GDTX, Trung tâm dạy nghề, THCS, trường TH 15-20 lít/học sinh/ngày đêm Chọn 15 lít Qth1 = 15 ( 4700 + 4792 + 4864 ) = 215340 lít/ ngđ = 215.34 m3/ngđ - Tiêu chuẩn cấp nước cho trường mẫu giáo, mầm non tối thiểu 100/cháu/ ngđ Qth2 = 100 2439 = 243900 lít/ ngđ = 243.9 m3/ngđ  Công suất cấp nước cho trường học: Qth = Q1+Q2 = 215.34 + 243.9= 459.24 m3/ ngđ f Nước bệnh viện Trên địa bàn huyện Mỹ Lộc tỉnh Nam Định có Bệnh viện Đa khoa huyện Mỹ Lộc với 200 giường bệnh • Theo TCVN 4513-1988- Cấp nước bên Bảng tiêu chuẩn cấp nước cho bệnh viện từ 250 – 300 lít/ ngđ Chọn 250 lít Qbv = 250 200 = 50000 lít/ngđ = 50 m3/ngđ g Nước cấp riêng cho trạm xử lý Theo TCXDVN 33:2006 bảng 3.1 lượng nước theo yên cầu nhà máy 5-8% lượng nước cấp cho dân cư, nhà máy, cơng cộng, nước Chọn 7% Qtxl = 7% (Qsh + Qtc+ Qrd + Qch +Qth + Qbv+ Qtt) = 669.74 m3/ ngđ h Tổng công suất trạm xử lý nước cấp Q = Qsh+ Qtc + Qrd+ Qch + Qth + Qbv + Qtt + Qtxl = 10237.45 m3/ ngđ  Q = 10237.45 m3/ngđ = 426.56 m3/h = 0.12 m3/s 3.1.2 Tính cơng suất Max, Min Theo TCVN 33:2006 Mục 3.3 - Lưu lượng nước tính tốn ngày dùng nước nhiều tính theo công thức sau: Qngày max = Kngày max Qngày.tb = 1,3 10237.45 = 13308.685 m3/ ngđ Trong đó: Kngày max = 1,2 -1,4 Lấy 1.2 Qngày = Kngày Qngày.tb = 0,8 10237.45 = 8189.96 m3/ ngđ Trong đó: Kngày = 0,7-0,9 Lấy 0,8 - Lưu lượng tính tốn q m3/h, xác định theo công thức: qgiờ max = K max = 1,512 426.56 = 644.95 m3/ ngđ Trong đó: Kgiờ max = max bmax = 1.512 (max = 1,2; heo bảng 3.2 bmax = 1.26) qgiờ = K = 0,536 341,24 = 182.9 m3/ ngđ Trong đó: K max = bmin = (min = 0,4-0,6 Lấy 0,4; theo bảng 3.2 bmin = 1.34) 3.2 Xác định thành phần nước mặt Nước mặt bao gồm nguồn nước ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ dòng chảy bề mặt thường xun tiếp xúc với khơng khí nên đặt trưng nước mặt là: - Chứa khí hịa tan, đặc biệt oxy - Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa ao, đầm, hồ, xảy trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng lại tương đối thấp chủ yếu dạng keo - Có hàm lượng chất hữu cao - Có diện nhiều loại tảo - Chứa nhiều vi sinh vật Bảng 3.2 Đặc tính nước mặt STT ĐẶC TÍNH Nhiệt độ Độ đục Độ màu Độ khống hóa Sắt mangan C02 xâm thực Ơxi hịa tan NƯỚC MẶT Thay đổi theo mùa Thay đổi theo mùa Gây đất séc, chất lơ lững, rong tảo nước thải Thay đổi phụ thuộc vào đất, mưa… Thường khơng có diện với hàm lượng thấp Khơng có Thường xun có, đơi nhỏ khơng có ô nhiễm Vi sinh vật Nhiều loại vi trùng, virut gây bệnh tảo H2S Khơng có 10 SiO2 Có nồng độ trung bình 11 3- NO Thường thấp Bảng 3.3 Thông số chất lượng đầu vào mg/l Giá trị 6,7 63 Giới hạn tối đa cho phép 6,5 - 6,8 - Độ đục NTU 24 Độ màu mg/l 83 15 Amoni mg/l 0,25 Mangan Mn2+ mg/l 0,26 0,26 Sắt Fe2+ mg/l 0,3 0,3 Độ kiềm mgCaCO3/l 74 - Độ cứng mgCaCO3/l 85 - 10 Colifom tổng Vi khuẩn/100ml 11 Nhiệt độ nước 8000 20-25 - STT Chỉ Tiêu pH Đơn vị Chất rắn lơ lửng (SS) C Dựa vào số liệu có bảng, so sánh chất lượng nước thơ QCVN 02:2009/ BYT ta thấy nguồn nước có tiêu sau chưa đảm bảo yêu cầu: Độ đục; Độ màu; Coliform tổng số 3.3 Đề xuất dây chuyền công nghệ, thuyết minh 3.3.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho trạm xử lý nước mặt a Cơ sở lựa chọn Công suất xử lý 10237.45 m3/ngđ m3/ng.đ  chọn bể lắng ngang Công suất xử lý cho đơn nguyên m3/ng.đêm = 5118.725 m3/ng.đêm > m3/ng.đ  chọn bể lọc nhanh Hàm lượng Fe nhỏ nên khơng sử dụng cơng trình xử lý sắt b Sơ đồ công nghệ xử lý Nước nguồn Song chắn rác Bể trộn khí Hóa chất Bể phản ứng Bể lắng ngang Cặn Bể lọc nhanh Bể khử trùng Hóa chất Trạm bơm Mạng lưới Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt Nước từ nguồn đưa qua song chắn rác để lại bỏ vật gây hại cho cơng trình phía sau Nước tiếp tục dẫn vào bể trộn trộn khí hóa chất keo tụ kiềm hóa cho vào với lưu lượng thích hợp để tạo hạt keo có khả dính lại với dính với hạt cặn lơ lửng có nước tạo thành bơng cặn lớn có trọng lượng đánh kể Sau nước tiếp tục đưa sang bể phản ứng sau nước dẫn vào bể lắng ngang, nước chuyển động theo phương ngang, cặn tác dụng trọng lực lắng từ xuống, cặn to bị giữ lại, lượng cặn lưu lại xả cống Sau tiếp tục nước đưa vào bể lọc nhanh, nước phân phối vào diện tích bề mặt bể lọc, bể có nhiệm vụ giữ lại hạt cặn nhỏ vi khuẩn mà bể lắng khơng có khả giữ được, vật liệu lọc dùng cát thạch anh lớp có đường kính hạt tư 0,5 đến 1,25 mm 10 Nước sau qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ thu vào hệ thống ống thu nước lọc đưa đến bể khử trùng Sau q trình xử lý hồn tất nước đưa vào mạng lưới phân phối để sử dụng 3.4 Tính tốn cơng trình (Bể lắng ngang Bể lọc nhanh) 3.4.1 Bể lắng ngang - Nhiệm vụ: Lắng đọng cặn sinh phản ứng, cặn vôi, cặn tạo q trình oxy hóa sắt mangan.Tăng thời gian để phản ứng oxy xảy hồn tồn Hình 3.2 Cấu tạo bể lắng ngang Nguyên lý hoạt động: nước phân phối vào đầu bể lắng sau qua lỗ vách ngăn chảy qua vùng lắng, phản ứng oxy hóa tiếp tục xảy tạo kết tủa lắng xuống đáy bể Nước sau từ đầu bể đến cuối bể qua lỗ thu ống thu nước bề mặt máng thu nước cuối dẫn vào mương thu nước phân phối nước vào bể lọc Cặn lắng xả theo định kỳ áp lực thủy tĩnh qua dàn ống thu xả cặn Theo bảng 3.2 giáo trình xử lý nước cấp –PTS.Nguyễn Ngọc Dung chọn U = 0,55mm/s Chọn tỉ số L/H0 =15 => K=10, Vận tốc trung bình dịng nước tính theo cơng thức: vtb= K= 7,5  Diện tích mặt bể: F= (m2) = = 323,15 m2 Trong đó: Q: Lưu lượng nước tính tốn (m3/h), Q= 426,56 m3/h Chọn chiều cao vùng lắng H0 =2,5 m Số bể lắng ngang N= bể, chiều rộng bể B = = = 4,3 m 11 Mỗi bể lắng chia làm ngăn chiều rộng ngăn 3,26/2 = 1.63m - Chiều dài bể lắng là: L == = 37,6 m Tỷ số L/H0 theo tính tốn 37,6/2,5= 15 tỷ số chọn - Thể tích vùng chứa cặn bể xả cặn thủy lực: m3 Trong đó: T thời gian làm việc lần xả cặn Chọn 8h + δ Nồng độ trung bình cặn nén chặt, tính q/m3 tùy theo hàm lượng cặn nước thời gian chứa cặn bể (bảng 6.8 TCVN33/2006) Lấy δ= 12000 +N =2 bể + C hàm lượng cặn sau lắng, từ 10-12mg/l Chọn 12 mg/l + Cmax = Cn + K× P + 0,25M + V(mg/l) (Cn hàm lượng cặn = 63mg/l + Hệ số phèn lấy 0,5 + P liều lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước (g/m3) Chọn 0,8 + M độ màu nước nguồn tính độ, M= 83  Cmax = Cn + K× P + 0,25M + V= 85,05 mg/l  m = 10,38 m3 - Diện tích mặt bể lắng là: fbể = = = 161,575 m2 - Chiều cao trung bình vùng chứa nén cặn là: Hcặn = = = 0,06 m - Chiều cao trung bình bể lắng: Hb= H0 +Hc = 2,5 + 0,06 = 2,56 m - Chiều cao xây dựng bể có kể đến chiều cao bảo vệ (0,3-0,5m) Hxd = 2,56 +0.45 = 3,01 m - Lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng tính theo cơng thức: P = Trong đó: Kp- hệ số pha loãng xả cặn thủy lực Kp=1,5 T thời gian lần xả cặn kéo dài từ - 10 phút Chọn phút = 0.13h  P = 56% Thông số Diện tích mặt bể Số bể lắng ngang Chiều dài chiều rộng bể Thể tích vùng chứa cặn Diện tích mặt bể Lượng nước dùng cho việc xả cặn Đơn vị m2 Bể m m3 m2 % Kích thước 323,15 10,38 161,575 56% Bảng 3.3 Thông số tính tốn bể lắng ngang 3.4.2 Bể lọc nhanh Ngun tắc làm việc bể lọc nhanh - Khi lọc: Nước qua bể lọc chuyển động theo chiều từ xuống, qua lớp vật liệu lọc, sỏi đỡ vào hệ thống thu nước đưa bể chứa nước 12 Khi làm việc mở van 1,7; van khác đóng - Cơ chế q trình lọc: hạt vật liệu lọc lớn nên khe hở hạt vật liệu lọc lớn hạt cặn giữ lại lòng vật liệu lọc theo chế lọc nhanh Sức cản thuỷ lực tăng dần dẫn đến công suất bể giảm Lúc phải tiến hành rửa bể lọc  Tổng diện tích bể lọc trạm xử lý là: F = m2 (Theo TCXD 33:2006) Trong đó: Q- Cơng suất hữu ích trạm, m3/ngày Q= 10237,45 m3/ngày đêm T- Thời gian làm việc trạm ngày đêm (h) T=24h Vtb- Tốc độ lọc tính tốn chế độ làm việc bình thường (m/h), bể lọc nhanh có lớp vật liệu lọc nên chọn vtb= 8m/h (theo TCVN 33: 2006, bảng 6.11) a- Số lần rửa bể ngày đêm chế độ làm việc bình thường a=2 W- Cường độ nước rửa lọc (l/sm2), W=15(l/sm2) (W=14-16l/sm2) (theo sách XLNCTS Nguyễn Ngọc Dung) t1- Thời gian rửa (h), t1=6 phút =0,1h (t1= 7-6 phút) (theo sách XLNC- TS Nguyễn Ngọc Dung) - t2 – Thời gian ngừng bể lọc để rửa (h) t2=0,35h  F== 58,3 m2 Số bể lọc cần thiết xác định theo công thức: N=0,5.= 0,5.= 3,8 (theo sách XLNC- TS Nguyễn Ngọc Dung)Lấy N= bể Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng bể để rửa vtc= == 10,67 (m/h) Trong đó: vtc: tốc độ lọc tăng cường, m/h N1: số bể lọc ngừng làm việc để sửa chữa  Nằm khoảng 8,5-12 m, đảm bảo - Diện tích bể lọc là: f bể = = 14.5 m2 - Chọn kích thước bể là: Dài x rộng L B= m - Chiều cao toàn phần bể lọc: H= hđ + hv + hn + hp (m)  H= 0,7 + 1,1+ + 0,4 = 4,2 (m) Trong đó: hđ- Chiều cao lớp sỏi đỡ, lấy hđ= 0,7m hv- Chiều dày lớp vật liệu lọc gồm than Antraxit cát Thạch anh hv= L1 + L2=0,4+0,7=1,1m (Than Antraxit L= 400-500mm, chọn L=400mm; cát Thạch anh L=700-800mm, chọn L=700mm) hn – Chiều cao lớp nước lớp vật liệu lọc, hn=2m hp- Chiều cao lớp bảo vệ bể lọc, lấy hp=0,4m (0,3-0,5m)  Xác định hệ thống rửa lọc 13 Rửa bể lọc gió trước, sau dùng nước để tránh tượng xáo trộn lớp vật liệu lọc Theo quy phạm cho phép  Cường độ nước rửa lọc W = 15 (l/s.m2), cường độ gió rửa lọc Wgió = 16 (l/s.m2) - Lưu lượng nước cần thiết để rửa lọc: Qr = (m3/s)  Qr= = 0,2175 (m3/s) Trong đó: f- Diện tích bể lọc, m2, f=19,2 m2 W- Cường độ nước rửa lọc, l/s.m2 W= 15l/s.m2 (theo quy phạm 14-16l/s.m2, ứng với - độ nở tương đối đạt 50%) Lưu lượng nước vào máng: qm= (m3/h)  qm= = 0.01 (m3/s) Chọn khoảng cách ống nhánh 0,275m (quy phạm cho phép 0,25-0,35m), số ống nhánh bể lọc là: m = = = 19 ống nhánh - Chiều rộng máng: B= K , m  B= 2,1 = 0,19 (m) Trong đó: a tỉ số chiều cao phần chữ nhật với nửa chiều rộng máng, a= 1m (1-1,5m) (theo XLNC- TS Nguyễn Ngọc Dung) k máng có tiết diện tam giác (Hệ số lấy 2,1) - Khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy máng tập trung: hm= 1,75 , m  hm =1,75.= 0,24 (m) - Trong đó: qM- Lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước (m3/s) A – Chiều rộng máng tập trung, lấy A=0,8m g- Gia tốc trọng trường 9,81 m/s2 Khoảng cách từ bề mặt lớp lọc đến mép máng thu nước:  Trong đó: L- Là chiều dày lớp vật liệu lọc (m), L=1,2m e- Độ dãn nở tương đối lớp vật liệu lọc (%), e=50% =0,5 theo bảng 6.13 TCVN33  Tổn thất áp lực rửa bể lọc nhanh - Tốc độ nước chảy đầu ống chính: vo = 1,91 m/s - Tốc độ nước chảy đầu ống nhánh: = 1,99 m/s - Hệ số sức cản: Tổn thất áp lực hệ thống phân phối giàn ống khoan lỗ: Trong đó: v0: Tốc độ nước chảy đầu ống chính; v0= 1,91 m/s vn: Tốc độ nước chảy đầu ống nhánh; = 1,99 m/s g : Gia tốc trọng trường 9,81m/s2 - Chiều dày lớp sỏi đỡ: LS = 0,7 m - Cường độ rửa lọc: W = 15 l/sm2 14 Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: - Với kích thước hạt d = 0,5 ÷ mm: a = 0,76; b = 0,017 (theo XLNC- TS Nguyễn Ngọc Dung)  Tổn thất áp lực lớp vật liệu lọc: - Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc: Lấy hbm = m  Vậy tổn thất áp lực nội bể lọc: Bảng 3.5 Thơng số tính tốn bể lọc nhanh Thơng số Tổng diện tích bể lọc Số bể lọc Chiều dài chiều rộng bể Chiều cao toàn phần Đơn vị m2 Bể m m Kích thước 58,3 52,9 4,2 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN - Trên toàn dây chuyền cơng nghệ tính tốn cụ thể thơng số kĩ thuật cơng trình trạm xử lí nước mặt có cơng suất Q = 10237,45 m3/ng.đ, khu vực có số dân 75214 người (huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định) - Báo cáo tính được: bể lắng ngang , bể lọc nhanh Nước cấp vấn đề quan trọng trình phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu sống người Nguồn nước mặt ngày ô nhiễm, hoạt động sản xuất kinh tế, vấn đề xử lý nước cấp yếu tố quan trọng việc cấp nước cho sử dụng Để đảm bảo nguồn nước cung cấp cho đời sống, phục vụ sản xuất huyện Mỹ Lộc cần đưa phương án xử lý phù hợp cụ thể nhầm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nói chung môi trường nước nói riêng 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Ngọc Dung- Xử lý nước cấp Nhà xuất xây dựng- 2005 [2] TCXD 33:2006 – Cấp nước – Mạng lưới đường ống tiêu chuẩn thiết kế [3] Hà Thị Ngọc Linh, Đồ án xử lý nước cấp – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 18000 người [4] Wikipedia, Huyện Mỹ Lộc, Từ < https://vi.wikipedia.org/wiki/M%E1%BB%B9_L%E1%BB%99c > 16 ... thực đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định” - Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá trạng nước mặt huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cho huyện Mỹ. .. 3.3 Đề xuất dây chuyền công nghệ, thuyết minh 3.3.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho trạm xử lý nước mặt a Cơ sở lựa chọn Công suất xử lý 10237.45 m3/ngđ m3/ng.đ  chọn bể lắng ngang Công suất xử lý. .. để thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cho huyện - Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước mặt dây chuyền công nghệ đề xuất CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HUYỆN MỸ LỘC 1.1 Tổng quan huyện Mỹ Lộc 1.1.1 Điều kiện