ĐỒ án xử LÝ nước cấp THIẾT kế hệ THỐNG xử LÝ nước cấp sử DỤNG NGUỒN nước mặt CHO KHU dân cư PHÚ XUÂN, dân số 2500 NGƯỜI

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC MẶT CHO KHU DÂN CƯ PHÚ XUÂN, DÂN SỐ 2500 NGƯỜI SVTH: TRẦN THÀNH NHÂN MSSV: 00950020010 LỚP: 09LTĐHV.MT HỌC KỲ: HK2 – NK 2020 -2021 GVHD: TS TÔN THẤT LÃNG TP.HCM, 06/2022 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC MẶT CHO KHU DÂN CƯ PHÚ XUÂN, DÂN SỐ 2500 NGƯỜI TRẦN THÀNH NHÂN HỘI ĐỒNG TV1 TV2 GVHD TV3 TP.HCM, 06/2021 Mục lục SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP Họ tên sinh viên: Trần Thành Nhân Lớp : 09LTĐHV_MT Ngành :Kỹ Thuật Môi Trường Ngày giao đồ án: 22/05/2022 Ngày hoàn thành đồ án: 20/07/2022 Nhiệm vụ đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu dân cư Phú Xuân quy mô 2500 người Yêu cầu số liệu ban đầu: - Số liệu chất lượng nước nguồn cho bảng 01 Tiêu chuẩn nước sau xử lý đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống QCVN 01-1:2018/BYT - Diện tích khu đất dự kiến xây dựng trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư 50m x 100m Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Lập thuyết minh tính tốn bao gồm: − Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước cấp cho khu dân cư trên, từ phân tích lựa chọn cơng nghệ thích hợp − Tính tốn 03 cơng trình đơn vị sau: bể trợn khí, bể lắng đứng, bể lọc áp lực phương án chọn Các vẽ kỹ thuật: - Vẽ vẽ mặt cắt công nghệ phương án chọn: 01 vẽ khổ A2 - Vẽ chi tiết 02 cơng trình đơn vị hồn chỉnh: 02 vẽ khổ A2 TP.HCM, ngày 20 tháng 07 năm 2022 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS Tôn Thất Lãng SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người Bảng1: Số liệu chất lượng nước nguồn TT Thông số Đơn vị Sơng Sài Gịn pH - 6,7 Độ đục NTU 57 Độ màu Pt - Co 37 10 Fe mg/l 0,34 12 Đợ cứng tính theo CaCO3 mg/L 103 13 E.Coli MPN/100ml 1500 14 Tổng Coliform MPN/100ml 46000 SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình làm đồ án, chúng em ln nhận quan tâm, tận tình truyền đạt kiến thức chuyên mơn cần thiết q báu từ phía giáo viên hướng dẫn- Thầy Tôn Thất Lãng Đến hôm nay, với dẫn dắt thầy mà chúng em hoàn thành đồ án “Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người” Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến - Thầy Tôn Thất Lãng giúp đỡ, bảo hướng dẫn tận tình suốt trình làm đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Khoa Môi Trường, Trường Đại học tài nguyên môi trường thành phố Hồ Chí Minh dạy dỗ, bảo truyền đạt kiến thức, chuyên môn thời gian qua để chúng em có điều kiện đủ kiến thức thực hiên đồ án Với kiến thức hạn chế, em mong qua đồ án môn học này, em nhận nhiều đóng góp quý báu thầy cô nhằm giúp chúng em hiểu thêm vận dụng kiến thức để có thể đạt kết tốt sau Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2022 SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người Danh mục hình Hình 1.1 Vị trí khu dân cư Phú Xn Hình 3.1 Công nghệ xử lý nước cấp theo phương án Hình 3.2 Cơng nghệ xử lý nước cấp theo phương án Hình 4.1 Hình dạng bể trợn khí cánh khuấy Hình 4.2 Thiết kế bể lắng đứng Hình 1-1 Vị trí khu dân cư Phú Xn Hình 4.3 Thiết kế bồn lọc Danh mục bảng Bảng 1.1 Thành phần chất gây nhiễm bẩn nước mặt Bảng 1.2 Các đặc tính nước mặt nước ngầm Bảng 3.1 Số liệu chất lượng nước sơng Sài Gịn trạm bơm Phú Hòa ( khu vực Bến Than) quý năm 2010 [5] Bảng 3.2 Các tiêu cần xử lý nước sơng Sài Gịn Bảng 4.1 Liều lượng phèn để xử lý nước Bảng 4.2 Các thông số thiết kế bể trợn khí Bảng 4.3 Các thông số thiết kế bể tạo Bảng 4.4 Các thông số thiết kế bể lắng đứng Bảng 4.5 Các thông số thiết kế bể trung gian Bảng 4.6 Các thông số thiết kế bồn lọc áp lực Bảng 4.7 Các thông số thiết kế bể chứa nước Danh mục từ viết tắt TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh WHO: Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization) KDC: Khu dân cư TCXDVN: Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người TSS: Tổng chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solids) PAC: phèn nhôm (POLY ALUMINIUM CHLORIDE) QCVN: Quy chuẩn Việt Nam Lời mở đầu Hiện nhiều nước giới khu vực, Việt Nam phải đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến nguồn nước Nguồn nước, nhiều nơi suy giảm nghiêm trọng; mặt khác, tình trạng lũ lụt, nước biển dâng, triều cường, sạt lở bờ biển ngày trầm trọng ; phát triển kinh tế, xã hội, tăng dân số, làm phát sinh mâu thuẫn khai thác, sử dụng, bảo vệ tài nguyên nước đứng trước nguy suy thối, cạn kiệt tác đợng biến đổi khí hậu gia tăng khai thác, sử dụng nước quốc gia thượng nguồn Theo thống kê Bộ Y tế Bộ Tài nguyên - Mơi trường, năm, có khoảng 9.000 người tử vong nguồn nước vệ sinh kém, gần 250 ngàn người nhập viện bị tiêu chảy cấp nguồn nước sinh hoạt bị ô nhiễm, khoảng 200.000 người mắc bệnh ung thư năm mà một ngun nhân nhiễm nguồn nước Theo một báo cáo gần Bộ Tài nguyên Mơi trường có đến 30% dân số chưa nhận thức tầm quan trọng sử dụng nước an tồn Vì lý đó, WHO xếp Việt Nam vào số nước có tình trạng an ninh nguồn nước đáng báo động, khu vực nông thôn Ở huyện vùng ven Thành phố Hồ Chí Minh huyện Củ Chi, Bình Chánh Hóc Mơn, phần lớn người dân sử dụng nước giếng làm nước sinh hoạt Theo kết nghiên cứu Trung tâm Y tế dự phịng Tp.HCM 1.400 mẫu nước giếng khoan bảy quận, huyện (12, Bình Tân, Thủ Đức, Hóc Mơn, Nhà Bè, Bình Chánh, Củ Chi) xét nghiệm có 1.125 mẫu lấy khu phố chưa phủ mạng lưới cấp nước 275 mẫu điểm có nguy nhiễm Tuy nhiên, tỷ lệ hộ dân sử dụng nước thấp Vì vậy, để góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống, đáp ứng nhu cầu nước cho người dân khu dân cư Phú Xuân, cần xây dựng một hệ thống xử lý nước cấp với đề tài án “Xây dựng hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho người dân ở khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người” SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN VÀ NGUỒN NƯỚC CẤP 1.1 Thơng tin dự án Với tổng diện tích 258.005m2, Khu dân cư Phú Xuân – Nhà Bè mợt khu thị có cấu tổ chức đại, đồng bộ hệ thống hạ tầng kỹ thuật hạ tầng xã hợi, có tiêu chuẩn cao đáp ứng nhu cầu ở, sinh hoạt làm việc nghỉ ngơi người dân Diện tích xây dựng tồn khu chiếm 60.889,2m2, tổng diện tích sàn xây dựng 121.778m2 phục vụ cho khoảng 2.500 người dân KDC Cotec Phú Xuân nằm mặt tiền đường 15B Nguyễn Lương Bằng nối dài lộ giới 40m nằm bên cạnh trục đường Huỳnh Tấn Phát KDC Cotec Phú Xn cịn sở hữu vị trí “cận giang” view hai sông lớn sông Nhà Bè sơng Mương Chuối Hình 1.1 Vị trí khu dân cư Phú Xuân 1.2 Tầm quan trọng của nước cấp Nước không thể thiếu đời sống người, hàng ngày chúng ta sinh hoạt phải sử dụng nguồn nước từ ăn uống, tắm rửa, giặt giũ, vệ sinh, … Ngoài ra, việc sử dụng nước sản xuất công nghiệp, nông nghiệp để SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người tạo thực phẩm yếu tố quan trọng định sức khỏe người Hiện nay, tổ chức Liên Hiệp Quốc thống kê có mợt phần ba điểm dân cư giới thiếu nước sinh hoạt, người dân phải dùng đến nguồn nước nhiễm bẩn Điều dẫn đến hàng năm có 500 triệu người mắc bệnh 10 triệu người (chủ yếu trẻ em) bị chết, 80 % trường hợp mắc bệnh người dân nước phát triển có nguyên nhân từ việc dùng nguồn nước bị nhiễm Mỗi quốc gia có tiêu chuẩn riêng nước cấp, tiêu cao thấp khác nhìn chung tiêu phải đảm bảo an toàn vệ sinh số lượng vi sinh có nước, khơng có chất đợc hại làm ảnh hưởng đến sức khỏe người, tiêu pH, nồng đợ oxy hịa tan, đợ đục, đợ màu, hàm lượng kim loại hịa tan, độ cứng, mùi vị… Tiêu chuẩn chung Tổ chức sức khỏe giới WHO hay cộng đồng châu Âu Ngồi nước cấp cho cơng nghiệp bên cạnh tiêu chung nước cấp tùy tḥc mục đích mà đặt u cầu riêng Các nguồn nước tự nhiên đảm bảo tiêu chuẩn tính chất có sẵn nguồn nước hay bị gây ô nhiễm nên tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước yêu cầu chất lượng nước mà cần thiết phải có q trình xử lý nước thích hợp, đảm bảo cung cấp nước có chất lượng tốt ổn định 1.3 Các loại nguồn nước sử dụng làm nước cấp Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác nguồn nước thiên nhiên (thường gọi nước thô) từ nước mặt, nước ngầm, nước biển Theo địa hình điều kiện môi trường xung quanh mà nguồn nước tự nhiên có chất lượng nước khác Như vùng núi đá vơi, điều kiện phong hóa mạnh, nguồn nước chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+, nước có đợ cứng cao, hàm lượng hòa tan lớn… Nước mặt Bao gồm nguồn nước ao, đầm, hồ chứa, sơng, suối Do kết hợp từ dịng chảy bề mặt thường xun tiếp xúc với khơng khí nên đặc trưng nước mặt là: • Chứa khí hồ 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 cịn lại nước có nồng độ tương đối thấp chủ yếu dạng keo • Có hàm lượng chất hữu cao • Có diện nhiều loại tảo SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người PAC loại phèn nhôm tồn dạng cao phân tử (polymer) Công thức phân tử ≤ ≤ [Al2(OH)nCl6nxH2O]m (trong m 10, n 5) PAC thương mại dạng bột thô màu vàng nhạt vàng đậm, dễ tan nước kèm tỏa nhiệt, dung dịch suốt, hút nước mạnh  Ưu điểm: − Hiệu keo tụ lắng tạo tốt phèn nhôm phèn sắt thông thường 4-5 lần − Tan tốt nước, làm biến đổi pH − Khơng làm đục nước dung thừa thiếu − Không cần phụ gia trợ keo tụ, trợ lắng − [Al] dư nước nhiều so với dùng nhơm sunfat − Khả loại bỏ chất hữu tan không tan củng kim loại nặng tốt − Không làm phát sinh H2SO4 nước thải sau xử lý, loại có đợc tính sinh vật  Nhược điểm: − Do có hiệu mạnh liều lượng thấp nên việc cho dư hóa chất làm hạt keo tan  Phương pháp sử dụng: − Pha lỗng dung dịch có nồng đợ 5-10% sử dụng, tăng đợ hịa trợn hiệu cao − Số lượng sử dụng phải cứ theo chất lượng độ suốt Bảng 4.1 Liều lượng phèn để xử lý nước [6] Hàm lượng cặn (mg/l) < 100 101 - 200 201 - 400 401 - 600 Liều lượng phèn (mg/l) 25 - 35 30 - 40 35 - 45 45 - 50 601 - 800 801 - 1000 50 - 60 60 - 70 Lượng phèn cho vào nước để xử lý cứ vào độ đục độ màu nước, lượng phèn cần để xử lý tiêu cao lấy lượng phèn - Với đợ đục nguồn nước, cứ vào bảng 4.1 để xác định lượng phèn để xử lý nước 25mg/L - Với đợ màu nguồn nước tính sau: L = = 24,3 mg/L  Lượng phèn xử lý nước 25mg/L 4.2.2 Liều lượng vôi Với pH hoạt động tốt từ 6,5 – 8,5 đồng thời độ ổn định pH cao nên không cần thêm vôi để tăng độ kiềm SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xn dân số 2500 người 4.3 Tính tốn cơng trình 4.3.1 Bể trộn khí 4.3.1.1 Nguyên tắc Nước hóa chất vào phía bể, sau hịa trợn dịng nước qua đường ống thông đáy bể để đưa sang bể phản ứng Cánh khuấy chọn kiểu cánh phẳng gắn trục quay 4.3.1.2 Thiết kế Hình 4.1 Hình dạng bể trộn khí cánh khuấy Vì bể có mục đích khuấy trợn hóa chất bể cấu tạo gồm phần sau: − Motor khuấy − Cánh khuấy 4.3.1.3 Tính tốn [1] [6] Lưu lượng nước xử lý: Q = 800 m3/ngày = 0,556 m3/phút - Thời gian khuấy trộn: t = 90 s = 1,5 phút (Theo TCXDVN 33-2006 mục 6.58) => thời gian lưu nước = 90s Cường độ khuấy trộn: G = 1000 s-1 (TCXDVN 33-2006 mục 6.58) Thể tích bể trợn : Wbt = 0,556 x 1,5 = 0,8 m3 lấy Wbt = 1m3 SVTH: Trần Thành Nhân GVHD: Tôn Thất Lãng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư Phú Xuân dân số 2500 người Chọn ngăn khuấy trợn có hình vng, dịng nước từ xuống  Chọn chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5m  Chọn chiều cao hữu ích bể Hhi = 2m  Từ chiều cao ta có kích thước bể: LxBxH=0,8x0,8x2=1,28 m3  Thể tích bể khuấy trợn V = 1,28 m3 - Đường kính cánh khuấy D = 0,35m (D