Đồ án xử lý nước tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước chua phèn khu vực đồng bằng sông cửu long với công suất 1000 m3ngàyđêm

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN KHCN & QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG  MÔN: XỬ LÝ NƢỚC CẤP TÊN ĐỀ TÀI TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC NHIỄM PHÈN KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG – CƠNG SUẤT 1000M3/NGÀY ĐÊM NHĨM THỰC HIỆN: NHÓM II LỚP: ĐHMT1 VIỆN KHCN & QLMT GVHD: Th.S.Nguyễn Xn Hồn Hồ Chí Minh,tháng 03 năm 2008 LUAN VAN CHAT LUONGTP download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Nƣớc ta có nguồn nƣớc thiên nhiên dồi Tuy nhiên phần lớn số bị ô nhiễm nghiêm trọng vấn đề làm cho nguồn nƣớc ngày khan để sử dụng cho mục đích ăn uống sinh hoạt… Một vấn đề nan giải chiếm phạm vi rộng nƣớc bị chua phèn Đặc biệt đồng Sông Cửu Long, ngƣời dân nơi nhiều năm phải tiếp xúc trực tiếp với nguồn nƣớc Nƣớc chua phèn gây nhiều bất tiện sinh hoạt ngƣời dân nhƣ làm vàng ố tất vật chứa đựng nƣớc quần áo, nguy hại dùng nƣớc lâu ngày ảnh hƣởng không tốt đến sức khỏe ngƣời Xuất phát từ vấn đề thực tế sống, nhóm định chọn đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước chua phèn khu vực đồng sông Cửu Long với cơng suất 1000 m3/ngàyđêm” với mục đích góp phần nhỏ tham gia vào công việc xử lý nguồn nƣớc vùng sông nƣớc để đem lại sống sinh hoạt thoải mái cho ngƣời dân Đề tài thực đƣợc nhiều nhà nghiên cứu quan tâm tiến hành xây dựng nhiều cơng trình xử lý, có số cơng trình đƣợc áp dụng cộng đồng dân cƣ đem lại hiệu bƣớc đầu, dù nhóm định chọn đề tài Khi tiến hành xây dựng đề tài, nhóm dựa phƣơng pháp thu thập thơng tin, tra cứu số liệu, tìm hiểu tiếp cận thực tế, tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc chua phèn đạt tiêu chuẩn cấp cho sinh hoạt LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NƢỚC PHÈN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƢỢC VỀ ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG 1.1.1 Vị trí địa lý Đồng sông Cửu Long nằm cuối lãnh thổ Việt Nam thuộc hạ lƣu sông Mêkông, gồm thành phố Cần Thơ (trực thuộc trung ƣơng) 12 tỉnh: Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Bến Tre, Trà Vinh, Hậu Giang, Sóc Trăng, An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu, Cà Mau Là kết bồi đắp phù sa từ nhánh sông Tiền sông Hậu sông Cửu Long tiếp tục lấn biển, mũi Cà Mau Phía tây vùng Đơng Nam Việt, phía bắc giáp Campuchia, phía Tây Nam vịnh Thái Lan, phía Đơng Nam biển Đông LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồng sơng Cửu Long nằm khu vực có đƣờng giao thông hàng hải hảng không quốc tế quan trọng Đông Nam Á, Đông Á nhƣ Châu Úc quần đảo khác Thái Bình Dƣơng 1.1.2 Điều kiện tự nhiên Địa hình: thấp phẳng, chủ yếu đồng phù sa trẻ bồi đắp sơng Mêkơng đồi núi dọc theo biên giới Việt - Miên (vùng phù sa cổ từ An Giang tới Hà Tiên) Vùng gò cao ven sông Tiền sông Hậu (cao - 3m) Vùng giồng cát ven biển (cao - 5m) Diện tích: 39.734 km2 (khoảng triệu ha), chủ yếu đất phù sa (1,2 triệu ha), đất nhiễm mặn phèn chiếm 2,5 triệu ha; phần lớn vùng rừng ngập mặn ven biển Cà Mau Đồng sông Cửu Long có khoảng 16 triệu dân, vùng kinh tế trọng điểm nơng nghiệp lớn nƣớc, có sơng Cửu Long (Mêkông) nơi cung cấp nƣớc sản xuất sinh hoạt vùng Hệ thống sơng rạch chằng chịt thuộc sơng sơng Mêkơng (dài 3650 km, diện tích tồn lƣu vực: 600.000km2) sơng Tiền sơng Hậu Lƣu lƣợng: bình qn 14.100m3/ năm(mùa lũ: 25400m3/ năm; mùa cạn: 20003000m3/ năm) Lũ lụt: thƣờng vào tháng đến tháng 12 Khí hậu cận nhiệt đới với đặc điểm nóng, ẩm mƣa nhiều tạo đa dạng sinh học cạn dƣới nƣớc, thuận lợi cho phát triển nông ngƣ nghiệp Tuy nhiên, thiên nhiên tạo khơng khó khăn cho sản xuất đời sống ngƣời dân vùng đồng sông Cửu Long Vùng đồng sông Cửu Long cần đƣợc nghiên cứu để sớm tìm biện pháp “phòng chống” (hạn chế tác hại?) lũ lụt hay phải “sống chung với lũ” nhƣ nào? Phải cải tạo đất phèn, nhiễm mặn nhƣ nào? Làm để cung cấp nƣớc nƣớc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cho tất ngƣời dân vùng này, mùa khơ hạn? Hiện tƣợng ElNino “trái đất nóng dần lên” (global warming) có ảnh hƣởng nhƣ đến vùng này? Giao thông vùng đồng sông Cửu Long: chủ yếu hệ thống sông rạch chằng chịt thuộc sơng sơng Mêkơng sơng Tiền sông Hậu Nhƣng tập quán canh tác, ăn lại sông nƣớc, năm gần công nghiệp tỉnh phát triển, canh tác nơng nghiệp dùng phân bón, thuốc trừ sâu ngày nhiều nên làm ảnh hƣởng định đến môi trƣờng nƣớc mặt nhƣ tầng ngầm Từ làm ảnh hƣởng đến tài nguyên nƣớc, ảnh hƣởng đến nƣớc sản xuất sinh hoạt nhân dân, mùa lũ lụt, mùa khô vùng sâu, vùng ven biển đồng sông Cửu Long 1.2 NƢỚC PHÈN VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƢỚC PHÈN 1.2.1 Nƣớc phèn gì? Ở đồng sơng Cửu Long số nơi gần biển, nƣớc có độ acid cao, tức có pH thấp, ngƣời dân gọi nƣớc phèn có vị chua Acid nƣớc phèn sulphuric acid, đƣợc tạo thành đất phèn (pyrite (FeS2)) tiếp xúc với khơng khí Đất phèn đƣợc hình thành trình kiến tạo địa chất Theo độ sâu tầng phèn đất đất phèn đƣợc chia thành loại:  Đất phèn nặng có tầng phèn hoạt động nằm cách mặt đất khoảng 50cm  Đất phèn trung bình tầng phèn nằm cách mặt đất từ 50 – 100cm  Đất phèn nhẹ có tầng phèn nằm cách mặt đất 100 – 150cm Với độ sâu 150cm khơng cần quan tâm vật liệu sinh phèn xa vùng rễ nên không gây ảnh hƣởng cho trồng Nhƣ đất có tầng phèn gần mặt đất hay gần vùng rễ đất phèn nặng Dựa hình thành phát triển đất, chia đất phèn làm loại: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  Đất phèn tiềm tàng (Potential acid sulphate soil): đƣợc hình thành vùng chịu ảnh hƣởng nƣớc có chứa nhiều sulfate Trong điều kiệm yếm khí với hoạt động vi sinh vật, sulfate bị khử để tạo thành sulfur chất kết hợp với sắt có trầm tích để tạo thành FeS2  Đất phèn hoạt động (Actual acid sulphate soil): trạng thái tiềm tàng hình thành điều kiện khử, nhƣng trạng thái hoạt động phải có oxid hóa Khống vật luôn diện đất phèn hoạt động khống jarosite, sản phẩm tiến trình oxid hóa từ vật liệu sinh phèn (pyrite) Một số hợp chất tinh khoáng khác thƣờng diện đất phèn hoạt động nhƣ hydroxide sắt (Fe(OH)3), geothite (FeO.OH), heamatite (Fe2O3), aluminium sulphate (Al2(SO4)3) Ngoài ra, số vùng có diện gypsum (CaSO4.2H2O) nhƣng không nhiều không dễ dàng nhận diện chúng Khi phèn tiềm tàng trở thành phèn hoạt động tùy theo loại độc chất mà chúng tan khơng tan, tạo nên váng màu vàng hay ánh bạc nên biểu đồng ruộng khác Nếu độc chất phèn sắt thấy màu đỏ nâu rỉ sắt (cịn gọi phèn nóng) độc chất phèn nhơm có màu trắng (cịn gọi phèn lạnh) Nƣớc chua phèn khơng có mơi trƣờng đệm (hàm lƣợng ion HCO3 CO32 khơng có thấp) nên khơng thích hợp cho đời sống sinh vật sống dƣới nƣớc 1.2.2 Thành phần hoá học nƣớc phèn Thành phần hóa học nƣớc phèn trƣớc xử lý (Đơn vị: mg/l) STT Các tiêu Số mẫu phân tích Nồng độ pH 25 - 100 2,5 - 5,2 Sắt II 25 - 100 0,8 - 30 Mangan 25 - 100 0,0 - 5,0 Nhôm 25 - 120 0,5 - 3,0 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com STT Các tiêu Số mẫu phân tích Nồng độ Magiê 25 - 100 3,0 - 8,5 Đồng 25 - 100 0,0 - 0,01 Sunphat 25 - 100 25 - 500 Clorua 25 - 100 24 - 200 Nitrat 25 - 100 1-3 10 Amoni 25 - 100 00 Nƣớc phèn đồng sơng Cửu Long có đặc tính: Màu: vàng đục, nhiều tạp chất hữu pH: 2,5 - 3,5 Độ kiềm: ( CO32 = 0, HCO3 = 0) Hàm lƣợng sắt: 25 – 70 mg/l Hàm lƣợng SO42 : 100 – 380 mg/l Độ mặn: 180 mg/l 1.3 HIỆN TRẠNG NGUỒN NƢỚC Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.3.1 Nƣớc sinh hoạt vùng đất phèn đồng Cửu Long Ở đồng Cửu Long, đất phèn chiếm gần nửa tổng diện tích Ngƣời dân khu vực này, đặc biệt vùng xa thành phố phải dùng nguồn nƣớc nhiễm phèn cho sinh hoạt ngày từ tắm giặt đến ăn uống…Để giảm bớt độ phèn, biện pháp truyền thống nhƣ lắng vôi, tro thƣờng đƣợc sử dụng, phổ biến tro tràm Tuy nhiên, cách chống đỡ đơn giản tác dụng hạn chế, nƣớc qua bể lọc tự tạo vị chát Gần chất lƣợng nƣớc mặt kênh rạch tiếp tục xấu bị ô nhiễm thuốc trừ sâu, kim loại nặng, vết xăng dầu khiến hệ thống bể lọc hầu nhƣ khơng cịn tác dụng, “căn bệnh lạ” lần lƣợt xuất Qua khảo sát đánh giá, vùng nhiễm phèn chiếm 41% diện tích đồng sông Cửu Long, bao gồm vùng Tây Bắc Long An, Đồng Tháp Mƣời, Tứ Giác LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Long Xuyên Tây sông Hậu Thời gian nhiễm phèn từ – tháng Vào mùa mƣa nƣớc mƣa rửa trôi đất phèn, mang theo nhiều sắt, nhôm sunfat axit mùn hữu Đặc trƣng nƣớc chua phèn chứa nhiều ion H+ muối thủy phân mang tính axit nhƣ AlCl3, Al2(SO4)3, FeCl3, Fe2(SO4)3, FeSO4 Nƣớc chua phèn khơng có mơi trƣờng đệm (hàm lƣợng ion HCO3-, CO3- khơng có thấp) nên khơng thích hợp cho đời sống sinh vật sống dƣới nƣớc Các vùng trũng, nƣớc đọng chứa nhiều sunfat, vùng có địa hình hàm lƣợng sunfat có nƣớc Ðây tƣợng tự nhiên đồng sông Cửu Long thƣờng thấy năm hạn hán đồng có đến 1,6 triệu đất phèn, Ðồng Tháp Mƣời Tứ giác Long Xuyên Việc xây dựng hệ thống thủy lợi đồng sông Cửu Long, hệ thống kênh đê bao Đồng Tháp Mƣời Tứ Giác Long Xuyên, thúc đẩy tƣợng xì phèn hạ thấp mực nƣớc giúp cho đất phèn tiếp xúc với khơng khí qua lịng kênh, bờ kênh, bờ mặt đê, liếp trồng hoa màu Theo kiện Trung tâm chất lƣợng nƣớc môi trƣờng thuộc Phân viện khảo sát quy hoạch thủy lợi Nam Bộ, khoảng 1985 đến 1997, pH nhiều trạm quan trắc vùng Đồng Tháp Mƣời Tứ Giác Long Xuyên xuống dƣới 3,0; vào mùa khơ hạ nguồn Nhƣng theo tài liệu Viện khoa học xã hội thành phố Hồ Chí Minh đƣợc ấn hành năm 1999, pH xuống đến 2,5 năm có lụt nhỏ đặc biệt vụ hè – thu 1995, pH nƣớc đồng ruộng cịn 1,0 Vào mùa khơ, nƣớc sinh hoạt vấn đề khó khăn đồng sông Cửu Long, đặc biệt vùng sâu vùng xa, nơi ngƣời dân sống rải rác kênh rạch nhiễm phèn 1.3.2 Các biện pháp xử lý dân gian Qua việc thăm dò ý kiến cú nhân dân khu vực, hộ dân có trữ nƣớc mƣa để uống Về mùa hô họ lấy nƣớc sông lọc qua tro bếp để dùng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Liều lƣợng tro thay đổi – 10 g/l nƣớc Kết thí nghiệm cho thấy nhìn chung tro bếp có khả làm tăng pH, tăng độ kiềm HCO3 , giữ lại phần sắt, nhơm Nƣớc qua lắng tro có vị ngọt, uống đƣợc nhƣng phản phất mùi Tuy nhiên lƣợng tro bếp có giới hạn, thời gian bận nhiều vào công việc đồng án nên không thƣờng xuyên chuẩn bị đƣợc, phần lớn ngƣời dân muốn có nguồn nƣớc khác phục vụ ăn uống sinh hoạt mà cần thoa tác đơn giản, nhanh gọn Ngồi dân khu vực cịn truyền kinh nghiệm lọc nƣớc qua lớp bã thơm (dứa) đƣợc sấy khơ Nƣớc sau qua lọc có vị ngọt, làm cho ta có cảm giác uống đƣợc Tuy nhiên thử nghiệm cho thấy độ pH thấp (pH < 4,0), hàm lƣợng nhôm sắt không giảm Do sử dụng loại nƣớc để uống, nhân dân đƣa vào thể số độc chất mà không hay biết Theo tài liệu xử lý nƣớc, việc xử lý nƣớc chua phèn chƣa đƣợc đặt Do tính chất nguồn nƣớc xấu, mà nơi khác giới, khơng có loại nƣớc này, có điều kiện lựa chọn nguồn nƣớc khác tốt nên vấn đề nƣớc chua phèn chƣa đƣợc quan tâm khoa học Thực chủ trƣơng nâng cao đời sống nhân dân khu vực đồng sông Cửu Long, mà việc cấp nƣớc đủ tiêu chuẩn cho nhân dân sử dụng, mạnh dạn đƣa nƣớc chua phèn vào chƣơng trình nghiên cứu Trong năm từ 1994 đến hết 1996, áp dụng thành công trạm cấp nƣớc cho biến phòng thuộc tỉnh Đồng Tháp, áp dụng cho trạm cấp nƣớc huyện Hòn Đất (Kiên Giang) 1.3.3 Mơ hình canh tác Lúa – Tràm – mơ hình lọc phèn Mơ hình bao gồm: + Phần diện tích trồng LÚA + Diện tích trồng TRÀM + Hệ thống mƣơng Tƣới-Tiêu Nƣớc mƣa nƣớc lũ đƣợc chứa lô Tràm để tƣới cho ruộng Lúa Nƣớc phèn tiêu từ ruộng Lúa đƣợc đƣa vào lô Tràm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  tốt   Nhờ khả lọc phèn Tràm, nƣớc phèn sau qua lô Tràm trở nên sử dụng để tƣới lại cho ruộng Lúa Tránh việc xổ phèn xuống sông rạch làm ô nhiễm nguồn nƣớc Giúp tăng thu nhập Bố trí mơ hình theo sơ đồ Kỹ thuật quản lý nƣớc mơ hình Lúa-Tràm  Khi nƣớc lũ cao đóng Cống & để giữ nƣớc lơ Tràm  Khi bơm nƣớc để sạ Lúa bơm vào lô Tràm qua Cống số (để dự trữ thêm)  Khi cần tƣới cho ruộng Lúa mở Cống số (tƣới tự chảy)  Nƣớc phèn tiêu từ ruộng Lúa bơm vào lơ Tràm qua Cống số (không bơm sông rạch)  Khi nƣớc lũ tràn mở hai Cống số & LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Áp lực khí nén : P= 10,33  H 10,33  8,0288 = = 1,8 at 10,33 10,33 Công suất bơm khí : N= Với 6393,17  0, 085 L.Q = = 6,66 kW 102. 102  0,8  = 0,8 : hiệu suất chung máy thổi khí Q = 0,378 m3/s : lƣu lƣợng khí L = 34.400 (P0,29 – ) = 34.400 (1,80,29 – 1) = 6393,17 Chọn bơm rửa lọc có cơng suất kW, với lƣu lƣợng 0,085 m3/s chiều cao cột áp m, áp lực bơm 1,8 at 3.6 KHỬ TRÙNG NƢỚC Khử trùng nƣớc khâu bắt buộc cuối trình xử lý nƣớc ăn uống sinh hoạt Trong nƣớc thiên nhiên có nhiều vi sinh vật vi trùng gây bệnh nhƣ tả, lỵ, thƣơng hàn, sau trình xử lý học, cho nƣớc qua bể lọc, phần lớn vi trung bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn vi trùng gây bệnh, cần phải khử trùng nƣớc Trong hệ thống dùng clo lỏng để khử trùng, sở phƣơng pháp dùng chất oxi hoá mạnh, để oxi hoá men tế bào vi sinh vật tiêu diệt chúng Ƣu điểm phƣơng pháp vận hành đơn giản, rẻ tiền đạt hiệu suất cao chấp nhận đƣợc Clo chất oxi hoá mạnh, dạng nào, đơn chất hay hợp chất, tác dụng với nƣớc tạo thành phân tử HOCl có tác dụng khử trùng mạnh Quá trình khử trùng xảy qua hai giai đoạn, chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh, sau phản ứng với men bên tế bào phá hoại trình trao đổi chất dẫn đến diệt vong tế bào Tốc độ trình khử trùng nhanh nồng độ chất khử trùng tăng nhiệt độ nƣớc tăng, đồn thời phụ thuộc vào dạng không phân ly chất khử trùng, trình khuếch tán qua vỏ tế bào xảy nhanh trình phân ly Tốc độ khử trùng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com giảm nhiều nƣớc có chất hữu cơ, cặn lơ lững chất khử khác Phản ứng thuỷ phân Clo nƣớc xảy nhƣ sau: Cl2 + H2O  HCl + HOCl Axít hypoclorit HOCl yếu, khơng bền dễ dàng phân ly thành HCl oxi nguyên tử : HOCl  HCl + Ohoặc phân ly thành H+ OClHOCl  H+ + OClCả HOCl, OCl-, O- chất oxi hố mạnh có khả tiêu diệt vi trùng Thời gian tiếp xúc không đƣợc nhỏ 30 phút, Clo dung dịch đƣợc bơm vào đƣờng ống dẫn nƣớc vào bể chứa nƣớc Liều lƣợng Clo hoạt tính cần thiết sử dụng đƣợc tính theo cơng thức: C Q.a 1000 ( kg/h) Trong : Q : Lƣu lƣợng nƣớc nguồn xử lý (m3/h) Q = 41,67 m3/h a : Liều lƣợng Clo hoạt tính (lấy theo tiêu chuẩn 6.165 20TCN 33-1985) Chọn a = mg/l = g/m3 Vậy lƣợng Clo hoạt tính cần thiết dùng để khử trùng C= Q  a 41,67    0,125 kg/h 1000 1000 Liều lƣợng Clo cần thiết sử dụng ngày là: 0,125 x 24 = kg Để định lƣợng Clo, xáo trộn Clo với nƣớc phải lắp đặt thiết bị chuyên dùng gọi Chlorator, loại Chloator đƣợc ứng dụng rộng rải Chlorator chân không LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH PHỤ TRỢ & HĨA CHẤT CỦA PHƢƠNG ÁN 4.1 TRẠM BƠM Công suất trạm bơm N  Q.H 1000  0, 0116  20   2,84kW 102 102  0.8 Trong đó: Q- Công suất Q= 0,0116 m3/s H- áp lực bơm, chọn H = 20 m - Khối lƣợng thể tích nƣớc,  =1000 kg/m3 -hiệu suất bơm, lấy = 80% Trong ngăn thu bố trí hai bơm cơng suất 2,84 kW, bơm hoạt động cịn bơm để dự phòng, hai bơm đƣợc mắc song song với 4.2 THIẾT BỊ PHA PHÈN Sử dụng phèn nhôm Al2(SO4)3.18 H2O để keo tụ Chọn liều lƣợng phèn Pp = 35 mg/l  Tính tốn lượng phèn: Lƣợng phèn khan dùng ngày ( tính cho Al2(SO4)3 ): Mkhan = 1000 x 35 =35 kg/ngày đêm Lƣợng phèn khan, tính theo Al2(SO4)3.18 H2O : M = 35 x M Al ( SO4 )3 18H 2O M Al ( SO4 )3 = 35 x 666 = 68,16 kg/ngày đêm 342 Lƣợng dd phèn 10%: Mdd 10% = M = 681,6 kg/ngày đêm C% Lƣợng dd phèn dùng ngày: Qphèn = M dd10%  = 0,6816 m3 = 28,4 (l/h) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lƣợng nƣớc dùng: Vnƣớc = M dd  M phen  = 681,  68,16  0, 613 m /ngày đêm 1000  Chọn bơm định lượng: Q = 28,4 l/h = 0,0284 m3/h H = 30 m Sử dụng bơm, hoạt động với chế độ bơm chạy, bơm nghỉ Nhà máy làm việc ca, ca pha lần nên thời gian lƣu h  Tính tốn bể trộn phèn: Thể tích bể trộn phèn: V = Q x t = 0,6816 x = 0,23 m3 24 Chọn H = 1,5 D, kích thƣớc bể tính đƣợc: D= 4V = 1,5  0, 23 = 0,58 m 1,5   H = 1,5 D = 0,87 m Cần có hệ số an tồn cho thùng hoà tan: Dt = 0,65 m, H = 0,95 m  Hoà tan phèn vào nước khuấy trộn khí: Đƣờng kính cánh khuấy: d= 0, 65 D = = 0,325 m 2 Khuấy chậm liên tục h Chọn G = 200 s-1,  20 C = 0,001 Ns/m2 Năng lƣợng cho cánh khuấy: P = G2 x  x V = 2002 x 0,001 x 0,23 = 9,2 W Chọn K = 1,08, sử dụng cánh khuấy dạng tuabin cánh nghiêng 450 Tốc độ cánh khuấy: n= P = K  d 9, = 1,33 vòng/s = 80 vòng/phút 1, 08.103.0,3255 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Số tuabin cánh khuấy cần đặt 2, cần lắp thêm hƣớng dòng chịu lực để trình hồ trộn đƣợc tốt 4.3 THIẾT BỊ PHA VƠI Vơi đƣợc dùng để kiềm hóa nƣớc, làm mềm nƣớc nƣớc hay ổn định nƣớc Vôi đƣợc sử dụng dạng vôi sữa Liều lƣợng vôi:  Pp  100  35  100 = 28    1,5  1  = mg/l  K t  1   57  80  e2  C P v = e1   Với: e1 = 28 _ trọng lƣợng đƣơng lƣợng vôi e2 = 57 _ trọng lƣợng đƣơng lƣợng phèn nhôm Kt = 1,5 mgđl/l _ độ kiềm nhỏ nƣớc nguồn C = 80% _ độ tinh khiết vôi thƣơng mại Thể tích thiết bị pha chế vơi sữa: V= Q  n  Pv 41, 67   = 0,027 m3  10000  bv 10000  1 Với: n = 8h _ số hai lần pha vôi bv = 5% _ nồng độ vôi sữa  = tấn/m3 = 1000kg/m3 - khối lƣợng riêng vôi sữa Lƣợng vôi cần thiết sử dụng: m = Q.Pv = 1000 x 10-3 = kg/ngày đêm Lƣợng vôi thị trƣờng (độ tinh khiết 80%): M= m  = kg/ngày đêm C 80% Lƣợng vôi sữa 5%: Mdd = M = = 100 kg/ngày đêm 5% 5% LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thể tích vơi sữa: Vdd = M dd   100 = 0,1 m3/ngày đêm = 0,004 m3/h 1000 Chọn bơm định lƣợng với Q = 0, m3/h, H = 60 m , hai bơm hoạt động với chế độ chạy, nghỉ Chọn D = H Đƣờng kính thiết bị: D= V    0, 027 = 0,33 m 3,14 Vậy : H = D = 0,33 m Chọn số vòng quay n = 40 vòng/phút Chọn G = 200 s-1,  20 C = 0,001 Ns/m2 Năng lƣợng cho cánh khuấy: P = G2  V = 2002 0,001 0,027 = 1,08 W Đƣờng kính cánh khuấy: D = 0, 45.D = 0, 45 0,33 = 0,15 (m) 4.4 BỂ THU HỒI NƢỚC RỬA LỌC Với chế độ rửa lọc rửa gió nƣớc đồng thời: Pha 1: sục khí đảo trộn, Pha 2: rửa gió – nƣớc, cƣờng độ nƣớc l/s.m2 rửa phút Pha 3: rửa nƣớc cƣờng độ l/s.m2 phút Thể tích nƣớc rửa bể lọc: Vr = 2.60.5 5.60.5 F+ F = 2,1F m3 1000 1000 Lƣợng nƣớc rửa lọc vào bể : Wr = 2,1F.n = 2,1.4,8.1 = 10,08 m3/ngày đêm = 0,42 m3/h Với F = 4,8 m2 - diện tích bể lọc n = - số bể lọc rửa ngày LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Xả nƣớc lọc đầu thời gian t = phút Lƣợng nƣớc xả lọc đầu (một ngày rửa bể): Wx = 41, 67 1 Q.n.t = = 1,74 m3/ngày = 0,0725 m3/h  60 N Tổng lƣợng nƣớc vào bể thu hồi ngày: W = Wr + Wx = 0,42 + 0,0725 = 0,5 m3/h Lƣu lƣợng nƣớc rửa tuần hoàn: 41, 67  Qth  5%Q  = 2,08 m3/h 100 Để đảm bảo bơm hết nƣớc rửa nƣớc xả lọc đầu ngày: Qth > W = 0,5 m3/h Ta có 0,5 < Qth < 2,5  Chọn lƣu lƣợng bơm tuần hồn Qth = m3/h Thể tích bể thu hồi: V = W – n.Qth.t = 10,08 + 1,74 – 1.2.1 = 9,82 m3 Với t = 1h - thời gian tiến hành rửa bể Chọn chiều cao H = m Diện tích mặt bể: f= V 9,82 = = 9,82 m2 H Đƣờng kính bể: D= 4 f  =  9,82 = 3,54 m 3,14 Đặt hai bơm chìm Qth = m3/h, H = 60 m hoạt động với chế độ chạy, nghỉ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG TÍNH TỐN GIÁ THÀNH HỆ THỐNG TÍNH GIÁ THÀNH XỬ LÝ 1M3 NƯỚC  Giá thành xử nƣớc bao gồm: Chi phí xây dựng thiết bị (chi phí đầu tƣ ban đầu) Chi phí vận hành quản lý Chi phí đầu tƣ ban đầu đƣợc liệt kê theo bảng sau: T T Khoản mục Hạng mục chi phí Đơn vị Đơn giá Thành tiền tính (ngàn.đồng) (ngàn.đồng) - Song chắn rác - Bể làm thoáng - Bể lắng sơ Xây - Bể trộn thủy lực m3 BTCT 1.500 dựng - Bể trộn phèn - Bể thu hồi nƣớc rửa - Bể lắng ngang - Bể lọc nhanh TC - Động Chi phí thiết bị 1.025.000 điện 4.000 4.000 (khuấy) 18.000 36.000 - Bơm ĐL phèn 2.000 12.000 60.000 60.000 - Bơm khí rửa lọc 40.000 40.000 - Bơm nƣớc rửa lọc 9.000 18.000 - Bơm chìm 40.000 40.000 - Xiphông lọc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com T T Khoản mục Hạng mục Đơn vị Đơn giá Thành tiền tính (ngàn.đồng) (ngàn.đồng) chi phí - Chlorator TC 210.000 Chi phí xây dựng bản: Chi phí xây dựng đƣợc tính dựa khối lƣợng xây dựng cơng trình: Tổng vốn đầu tƣ cho hệ thống: 1,235 tỷ Trong đó: Chi phí xây dựng bản: 1,025 tỷ Chi phí cho thiết bị: 210 triệu Lƣợng nƣớc sản xuất năm : 365.000 m3 Hệ thống xử lý hoạt động thời gian 20 năm  Lấy chi phí bảo trì cho phần xây dựng 1% chi phí xây dựng chi phí bảo trì cho thiết bị 5% chi phí thiết bị Chi phí bảo dƣỡng:  Tbd = 0,01 x 1,025 + 0,05 x 0,21 = 0,02 tỷ  Khấu hao tài sản cho 1m3 nƣớc (Tkh) (1, 235  0, 02) 109 Tkh   171,9d / m3 365.000  20  Lãi xuất ngân hàng 0,5%/tháng  T = 0,005 x 171,9 = 0,8589 đ/m3 nh  Nhƣ chi phí xây dựng thiết bị cho m3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  T = 171,9 + 0,8589 = 172,76 đ/m3 xd Chi phí hóa chất điện cho m3 nƣớc: Đơn vị tính Số lƣợng Đơn giá (đồng) Thành tiền (đồng) Vôi kg 0,1 1.500 150 Clo kg 0,003 9.000 27 Phèn kg 0,0682 3.000 204,48 Điện kw 0,4 1.500 600 981,48 Tổng cộng Chi phí quản lý hệ thống xử lý nƣớc: Số nhân công cần để vận hành cho hệ thống xử lý là: ngƣời Lƣơng công nhân là: 1.500.000 đ/ngƣời/tháng Trong tháng sản lƣợng nƣớc là: 1000 x 30 = 30.000 m3 nƣớc Chi phí quản lý cho việc sản xuất 1m3 nƣớc 1.500.000   200d / m3 30.000 Giá thành xử lý m3 nƣớc là: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chi phí vận hành quản lý hệ thống xử lý là: 200 + 981,48 = 1181,48 đ/m 3 Chi phí xây dựng thiết bị cho 1m nƣớc là: 172,76 đ/m Vậy chi phí sản xuất 1m3 nƣớc là: T = 172,76 + 1181,48 = 1.354,24 đ/m LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN Nƣớc cấp nhu cầu cấp thiết sống Vấn đề nƣớc vấn đề đƣợc ngƣời quan tâm Vì cung cấp nguồn nƣớc phần đáp ứng nhu cầu dùng nƣớc ngƣời dân, phần giảm khai thác bừa bãi nguồn nƣớc ngầm đảm bảo nguồn nƣớc cấp tƣơng lai Xuất phát từ thực trạng việc lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc đạt tiêu chuẩn cấp nƣớc ăn uống sinh hoạt vùng vấn đề cần thiết nguồn nƣớc vùng cấp cho sản xuất sinh hoạt bị nhiễm phèn trầm trọng Vấn đề xử lý nƣớc nhiễm phèn đƣợc nhiều nhà nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý đạt tiêu chuẩn cấp nƣớc cho vùng Để cung cấp nguồn nƣớc cho ngƣời dân số lƣợng nhƣ chất lƣợng địi hỏi cơng nghệ phải thƣờng xuyên cập nhật nhƣ bảo vệ ngƣời dân nguồn nƣớc, tránh gây ô nhiễm nguồn nƣớc Kiến nghị Cần tiếp tục nghiên cứu để khắc phục nhƣợc điểm công nghệ xử lý đƣợc lựa chọn Tăng cƣờng mức độ tự động hóa điều khiển, vận hành Điều giúp cho việc quản lý chất lƣợng nƣớc xử lý phát cố đƣợc xác Dây chuyền xử lý cơng suất 1000 m3 nƣớc sạch, cần nghiên cứu tính tốn cho phần mở rộng cơng suất sau (nếu có) Cần xây dựng phận chun mơn để quản lý, kiểm soát ngăn ngừa dạng thất thoát nƣớc Cần tiết kiệm điện trình sản xuất vận hành máy móc, thiết bị LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Xuân Hoàn - Trần Thị Ngọc Diệu, Kỹ thuật xử lý nước cấp 2.Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp, NXB xây dựng Lâm Minh Triết (chủ biên), Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Lâm Minh Triết – Võ Kim Long, Tiêu chuẩn xây dựng TDXD-51-84 Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải đô thị, NXB xây dựng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC PHÈN Ở ĐB SCL 1.1 Giới thiệu sơ lƣợc ĐB SCL 1.2 Nƣớc phèn thành phần hóa học nƣớc phèn .4 1.3 Hiện trạng nguồn nƣớc ĐB SCL .6 CHƢƠNG 2:THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC NHIỄM PHÈN 15 2.1 Mục đích q trình xử lý nƣớc 15 2.2 Các trình xử lý nƣớc .15 2.2.1 Các tiêu đặc trƣng nƣớc phèn .15 2.2.2 Phƣơng án .16 2.2.3 Phƣơng án .18 2.2.4 Phƣơng án .19 2.2.5 Phƣơng án .21 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 25 3.1 Song chắn rác 23 3.2.Giàn mƣa .24 3.3.Bể trộn thủy lực 28 3.4.Bể lắng ngang 31 3.5.Bể lọc nhanh 33 3.6.Khử trùng nƣớc 39 CHƢƠNG 4: TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH PHỤ TRỢ VÀ HĨA CHẤT 41 4.1 Trạm bơm 41 4.2 Thiết bị pha phèn .41 4.3 Thiết bị pha vôi 43 4.4 Bể thu hồi nƣớc rửa lọc .44 CHƢƠNG 5: TÍNH TỐN GIÁ THÀNH HỆ THỐNG .46 PHẤN KẾT LUẬN 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... đề tài ? ?Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước chua phèn khu vực đồng sông Cửu Long với công suất 1000 m3/ngàyđêm” với mục đích góp phần nhỏ tham gia vào cơng việc xử lý nguồn nƣớc vùng sông nƣớc... nhiên đồng sông Cửu Long thƣờng thấy năm hạn hán đồng có đến 1,6 triệu đất phèn, Ðồng Tháp Mƣời Tứ giác Long Xuyên Việc xây dựng hệ thống thủy lợi đồng sông Cửu Long, hệ thống kênh đê bao Đồng. .. HIỆN TRẠNG NGUỒN NƢỚC Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.3.1 Nƣớc sinh hoạt vùng đất phèn đồng Cửu Long Ở đồng Cửu Long, đất phèn chiếm gần nửa tổng diện tích Ngƣời dân khu vực này, đặc biệt vùng xa