kl ha quoc anh 710201b

Đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước cấp Họ tên: Hà Quốc Anh Lớp: 07CM1N MSSV: 710201B LỜI CẢM ƠN Cấp thoát nước ngành quan trọng việc bảo vệ môi trường Việt Nam Do việc cấp nước máy không đủ cho nhân dân nên gây nhiều khó khăn sinh hoạt, làm ảnh hưởng tới sức khỏe người Gần năm học tập giảng đường đại học qua tháng làm luận văn tốt nghiệp em dạy tận tình thầy khoa Mơi Trường Bảo Hộ Lao Động thầy cô trường Những kiến thức, kinh nghiệm mà em nhận qua truyền đạt thầy cô góp ý bạn bè, em hồn thành kế hoạch học tập với luận văn tốt nghiệp “ tính tốn thiết kế nhà máy cấp nước cho khu vực mỹ phước III – tỉnh Bình Dương” hướng dẫn trực tiếp cô ThS Nguyễn Thị Thanh Hương.qua trình làm luận văn giúp em hiểu rõ kiến thức thầy cô truyền đạt kiến thức thực tế Em xin chân thành cảm ơn thầy mơn cấp nước thầy cô khoa Môi Trường Bảo Hộ Lao Động bảo giúp đỡ em q trình học tập trường Trong khn khổ hạn hẹp luận văn, em trình bày ngắn gọn v iệc lựa chọn nguồn nước tính tốn cơng nghệ xử lý trạm cấp nước góp phần vào việc bảo vệ mơi trường tỉnh Bình Dương Trong q trình làm lu ận văn khơng thể khơng có thiếu sót mong thầy hướng dẫn rõ Em xin chân thành cảm ơn tới gia đình, cha mẹ sinh thành ni dưỡng để có ngày hơm Cuối em xin cảm ơn tất người giúp đỡ em học tập làm luận văn tới lời chào hạnh phúc DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3-1 Dự đốn phát triển khu dân cư cơng nghiệp Bảng4-1Các ion chủ yếu có nước thiên nhiên Bảng 4-2Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng để thiết kế cơng trình xử lý nước cấp cho ăn uống sinh hoạt Bảng 4-3 chất lượng nước khu vực Tân Định Bảng 4-4 chất lượng nước TX Thủ Dầu Một Bảng 4-5Lỗ khoan thị trấn Tân Uyên bơm thí nghiệm cho kết Bảng 4-6Các thơng số tính tốn cho KCN Tân Định sau Bảng 4-7Các thơng số để tính trữ lượng Bảng 4-8Tổng hợp lưu lượng nước ngầm khu vực Mỹ Phước – Thới Hòa Bảng 4-9Tổng hợp kết đánh giá trữ lượng nước ngầm khu vực MỤC LỤC CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cần thiết luận văn 1.2 Phạm vi mục tiêu luận văn 1.2.1 Phạm vi luận văn 1.2.2 Mục tiêu luận văn 1.3 Phương pháp thực CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI 2.1 Điều kiện tự nhiên 2.1.1 Vị trí địa lý 2.1.2 Địa hình 2.1.3 Tình hình khí hậu 2.1.4.Chế độ thủy văn – đặc điểm sơng ngịi 2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội – sở hạ tầng 2.2.1 Điều kiện kinh tế - xã hội CHƯƠNG 3: TÌNH HÌNH CẤP NƯỚC VÀ KẾ HOẠCH XÂY DỰNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CỦA KHU VỰC 3.1 Tình hình cấp nước khu vực 3.1.1 Tình hình sử dụng nước khu vực 3.1.2 Hệ thống cấp nước tập trung 3.1.3 Động lực để xây dựng hệ thống cấp nước tập trung 3.2 Kế hoạch xây dựng phát triển hệ thống cấp nước 3.2.1 Mục tiêu giai đoạn đến năm 2010 3.2.2 Tiêu chuẩn cấp nước nhu cầu dùng nước 3.2.3 Kế hoạch phát triển hệ thống cấp nước CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 4.1Tổng quan nguồn nước 4.1.1 Tính chất lý học nước 4.1.2 Tính chất hóa học nước 10 4.1.3.Tính ổn định nguồn nước 14 4.1.4.Tổng quan phương pháp xử lý nước ngầm 15 4.1.5.Tổng quan cơng trình xử lý nước ngầm 18 4.2 Nguồn nước ngầm 22 4.2.1 Nguồn nước ngầm thị xã Thủ Dầu Một 22 4.2.2 Nguồn nước ngầm thị Trấn Mỹ Phước 23 4.2.3 Nguồn nước ngầm khu vực dự án 23 4.3 Nguồn nước mặt 27 4.4 Lựa chọn nguồn nước 28 4.5 Lựa chọn công nghệ xử lý 28 4.5.1 Mục đích việc xử lý 28 4.5.2 Đề xuất công nghệ xử lý 29 4.5.3 Thuyết minh công nghệ 29 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 31 5.1 Trạm bơm giếng khoan 31 5.2 Thùng quạt gió 33 5.3 Giàn mưa làm thoáng 35 5.4.Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng 37 5.5 Bể lắng ngang 41 5.6 Bể lọc nhanh 43 5.7.Bể chứa nước 50 5.8.Khử trùng nước 50 5.9 Tính tốn sân phơi bùn vật liệu lọc 52 CHƯƠNG 6: KHÁI TOÁN KINH TẾ 53 6.1.Tổng chi phí xây dựng cơng trình 53 6.1.1 Cơng trình thu trạm bơm cấp I 53 6.1.2 Chi phí xây dựng giàn mưa 53 6.1.3 Chi phí xây dựng bể lắng ngang 54 6.1.4 Chi phí xây dựng bể lọc 54 6.2 Chi phí quản lý vận hành 55 6.2.1 Chi phí điện 55 6.2.2 Chi phí hóa chất 55 6.2.3 Chi phí nhân cơng quản lý, vận hành 55 6.2.4 Chi phí khác 55 6.3 Giá thành xử lý nước bán 55 6.3.1 Giá thành xây dựng 1m3 nước 55 6.3.2 Giá thành quản lý 1m3 nước 55 6.3.3 Giá bán 1m3 nước cho người tiêu dùng 55 6.4 Hiệu kinh tế mặt kinh tế - xã hội 56 6.4.1 Hiệu kinh tế 56 6.4.2 Hiệu xã hội 56 CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cần thiết luận văn: Nước thứ thiếu đời sống người sinh hoạt hàng ngày lao động sản xuất Con người sống, tồn phát triển tới ngày thiếu nước Dưới phát triển nhanh chóng cơng nghiệp hóa, đại hóa, KCN phát triển nhanh sản xuất nhiều sản phẩm phục vụ cho sống hàng ngày người ngày đầy đủ hơn, bên cạnh thải khơng chất thải làm cho mơi trường ngày ô nhiễm, nguồn nước sử dụng trực tiếp xưa mà phải cần thiết qua xử lý.Riêng tỉnh Bình Dương năm gần có tốc độ phát triển công nghiệp cao, tỷ trọng GDP chiếm 56%, chủ yếu phía nam tỉnh Bình Dương hình thành số KCN có quy mơ lớn KCN Mỹ Phước I với quy mô 377 ha, KCN Mỹ Phước mở rộng có diện tích 600 tương lai không xa cho xây dựng khu Mỹ Phước III với diện tích khoảng 2.045 ha, kèm theo khu thương mại dịch vụ 800 – khu dân cư khu tái định cư bên cạnh KCN gồm ấp: 1,2,3A,3B,6 thuộc xã Thới Hòa ấp: 5,7 thuộc xã Chánh Phú Hòa Trong ấp 1,6,3B – Thới Hịa với diện tích 472,3 với khoảng 43000 dân đối tượng chủ yếu nghiên cứu cấp nước phạm vi dự án Sự hình thành khu dân cư phục vụ cơng tác tái định cư chỗ cho người lao động phục vụ KCN đòi hỏi nhu cầu cấp nước phục vụ xây dựng, sản xuất công nghiệp sinh hoạt ngày trở nên cấp bách Bên cạnh cấp nước sinh hoạt nêu trên, nghiên cứu thêm yếu tố lâu dài phục vụ cấp nước cho sản xuất Vì nội dung dự án nhằm tìm giải pháp cấp nước hợp lý, phương pháp xử lý nước cho phù hợp với yêu cầu chất lượng xử dụng trước mắt lâu dài 1.2 Phạm vi mục tiêu luận văn: 1.2.1 Phạm vi luận văn: Theo số liệu quy hoạch chung khu tái định cư ấp 1,3 3B – khu Mỹ Phước III, diện tích toàn khu 472,3ha với số dân khoảng 43000 dân Vì phạm vi dự án nghiên cứu cấp nước phục vụ sinh hoạt cho khu tái định cư, khu dân cư phần phục vụ cho sản xuất đối tượng nghiên cứu phạm vi dự án cấp nước 1.2.2 Mục tiêu luận văn: Cấp nước đảm bảo chất lượng số lượng cho dân cư khu tái định cư ấp 1,6 3B- Thới Hòa khu Mỹ Phước III phần công nghiệp Nghiên cứu lựa chọn phương án lắp đặt hệ thống đường ống dẫn phân phối phù hợp nhà máy cấp nước mang tính khả thi cao phù hợp với nhu cầu dùng nước đối tượng giai đoạn Cơng trình xây dựng tron g giai đoạn đầu với quy mô công suất khoảng 29000m3/ngày đêm 1.3 Phương pháp thực • Phương pháp tổng hợp xử lý tài liệu liên quan • Thu thập số liệu khu vực: điều kiện tư nhiên, kinh tế xã hội • Thu thập chất lượng nước ngầm khu vực chuẩn bị xây dựng dự án 1.4 Nội dung luận văn • Qua sở thu thập số liệu hướng dẫn giáo viên em đưa phương án xây dựng nhà máy cấp nước giai đoạn I phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt cơng nghiệp • Đề xuất phương án dây chuyền cơng nghệ xử lý • So sánh hiệu kinh tế đặc tính kỹ thuật phương án • Tính tốn cơng trình chi tiết • Bản vẽ chi tiết CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI 2.1 Điều kiện tự nhiên: 2.1.1 Vị trí địa lý: Phạm vi phục vụ dự án gồm: ấp 1,6 3B tái định cư – khu Mỹ Phước III tọa lạc xã Thới Hòa – huyện Bến Cát – tỉnh Bình Dương Tồn khu đất có quy mơ 472,3 chiếm 23% diện tích tồn khu Mỹ Phước III- diện tích 2.045 có mặt giới hạn sau: • Phía Bắc: giáp khu đường 7B-Mỹ Phước II • Phía Nam: giáp đường Palanxi • Phía Đơng: giáp đường DT 741 • Phía Tây: giáp đường Quốc lộ 13 2.1.2 Địa hình: Vùng đất có cao độ tương đối cao Nhìn chung địa hình hồn tồn khu qui hoạch có dang đồi cao trung tâm khu đất (+25m) thấp dần phía Quốc lộ 13 hướng đổ Điều kiện địa chất cơng trình khu vực xây dựng tương đối cao, cường độ đất đạt 1,3 – 2kg/cm2, thuận lợi cho công tác xây dựng lấy đất san chỗ, nhiên cục ven suối đầm nước có nơi yếu 2.1.3 Tình hình khí hậu: Khu vực xây dựng cơng trình nằm miền nhiệt đới gió mùa, hàng năm có mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng đến tháng 11 mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau • Mùa mưa ấm áp, gió thịnh hành theo hướng Đơng Bắc từ biển thổi vào nên nhiều mây, mưa • Mùa khơ tiếp nhận khơng khí từ miền Bắc Á, khơ lạnh ban đêm  Gió: Hai hướng gió chính: Gió Tây Nam: từ tháng đến tháng 11 Gió Đơng – Đơng Nam: từ tháng 11 đến tháng Riêng hai tháng 11 12, hướng gió khơng trùng với hướng gió thịnh hành Tốc độ gió trung bình cấp II cấp III Khu vực tỉnh Bình Dương khơng ảnh hưởng gió bão  Mưa: Mùa mưa tháng đến tháng 11 Vào tháng có khoảng 20 ngày mưaiều tập trung vào tháng 8, 10 (chiếm tỷ lệ 43,6% so với năm) Lượng mưa trung bình năm 2.177mm Lượng mưa tối đa 2.683mm Lượng mưa tối thiểu 1.961mm Số ngày mưa trung bình hàng năm 162 ngày Lượng mưa tối đa ngày 177mm Lượng mưa tối thiểu ngày 60,3mm  Nhiệt độ khơng khí: Trong năm nhiệt độ cao tuyệt đối vào tháng 3, Nhiệt độ bình quân năm 250C Nhiệt độ cực đại tuyệt đối 3903C Nhiệt độ cực tiểu tuyệt đối 120C Tháng có nhieệt độ cao năm tháng 28,80C Tháng có nhiệt độ thấp năm tháng 210C  Độ ẩm: Độ ẩm trung bình năm 76,6% Độ ẩm cực tiểu tuyệt đối 65,2% Độ ẩm cực đại tuyệt đối 83,0%  Lượng bốc hơi: • Lượng bốc bình qn năm 1.350,5mm • Lượng bốc bình quân ngày 3,7mm • Lượng bốc lớn ngày 13,8mm 2.1.4.Chế độ thủy văn – đặc điểm sơng ngịi: Nước ngầm tai khu vực có trữ lượng dồi tỉnh, có chất lượng tốt, phân bố phía tây huyện Bến Cát đến sơng Sài Gịn; có điểm Thanh Tuyền mực nước đạt đến 250l/s Khả tàng trữ vận động nước tốt, tầng chứa nước dày từ 15-20m, thuận tiện làm nguồn nước để khai thác sử dụng Nước mặt: sơng Đồng Nai, sơng Sài Gịn, sơng Thị Tính Sơng Đồng Nai:dài 635 km, diện tích lưu vực 44.100km 2, tổng lượng dịng chảy bình qn nhiều năm 16,7tỷ m3/năm Sơng Sài Gịn: dài 256km, diện tích lưu vực 5.560km2, lưu lượng bình qn 85m/s Sơng Thị Tính:là chi lưu sơng Sài Gịn 2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội – sở hạ tầng: 2.2.1 Điều kiện kinh tế - xã hội:  Dân số: Trong khu vực dự án, dân cư lao động chủ yếu nghề nơng, tồn khu vực có khoảng 85 hộ sinh sống, với số nhân khẩu: 423 người, dự án triển khai, dự tính có khoảng 50 hộ phải giao đất, số số hộ tiếp tục sản xuất nông nghiệp phần đất cịn lại mình, số chuyển đổi sang nghề khác  Kiến trúc xây dựng: Đất đai chủ yếu ruộng bậc thang, dồi cao, trồng cao su, số đất lại bụi thấp, đất sản xuất nông nghiệp dạng ngắn ngày có suất thấp bạc màu Trong khu vực xây dựng có số lượng nhà ngói, lợp dân đáng kể, tồn khu đất có 85 nhà cấp tường ván có số xây gạch lợp tole Khơng có cơng trình cơng cộng, xí nghiệp sản xuất  Tình hình đất đai: Khu vực quy hoạch chủ yếu đất dạng trồng dài ngày, phần khác trồng ngắn ngày lúa, hoa màu có suất thấp , thuận tiện cho việc đền bù giải tỏa mặt H = hCN + hđ + δ m = 0,14 + 0,2 + 0,08 = 0,42m • Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép máng thu nước xác định theo công thức: DHm = L×e 0,8 × 30 + 0,25 = + 0,25 = 0,49(m) 100 100 Trong đó: - L: chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 0,8m - e: độ giãn nở tương đối, e = 30% ứng với đường kính từ 0,75 – 0,8m Theo nguyên tắc, khoảng cách đáy máng dẫn nước rửa phải nằm cao lớp vật liệu lọc tối thiểu 0,07m Chiều cao toàn phần máng thu nước rửa HM = 0,42m, máng dốc phía máng tập trung i =0,01; máng dài 4,8m nên chiều cao phía máng tập trung là: 0,42 + 0,048 = 0,47m Vậy DHM = 0,47 + 0,07 = 0,54(m) Nước rửa lọc từ máng thu tràn vào máng tập trung nước Khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy máng tập trung xác định theo công thức: q m2 0,128 hm = 1,73 × + 0,2 = 1,7 × + 0,2 = 0,43(m) g×∆ 9,81 × 0,7 Trong đó: - qm : lưu lượng nước chảy vào máng tập trung, qm = 0,064 × = 0,128 (m3/s) - ∆ : chiều rộng máng tập trung, chọn ∆ = 0,7m g: gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s2  Tính tốn số chụp lọc: Dùng loại chụp lọc dài, có khe rộng 1mm Chọn 40 chụp lọc 1m2 sàn công tác, ( theo TCVN 33:2006 từ 35 – 50 cái/m2) Tổng số chụp lọc bể là: N = 36 × F1b = 36 × 24 = 864 • Lưu lượng nước qua chụp lọc: qn = Wn 3 = = 0,075(l / s ) = 0,000075 (m /s) 40 40 • Lưu lượng gió qua chụp lọc: qg = Wg N = 15 = 0,375(l / s ) = 0,000375(m /s) 40 • Diện tích khe chụp lọc lấy 0,7% tổng diện tích sàn cơng tác ⇒ Tổng diện tích khe chụp lọc bể = 0,7 ì 24 = 0,168 (m2) 100 50 ã Diện tích khe hở chụp lọc là: f khe = 0,189 = 0,000197(m ) 960 • Vận tốc nước qua khe chụp lọc: Vn = qn 0,000075 = = 0,38(m / s ) f1khe 0,000197 • Vận tốc gió qua khe chụp lọc: Vg = qg f1khe = 0,000375 = 1,9(m / s ) 0,000197 • Tổng vận tốc qua khe chụp lọc rửa lúc gió nước: V =Vn + Vg = 0,38 + 1,9 = 2,28 (m/s) > 1,5 m/s, thỏa mãn yêu cầu • Tổn thất áp lực qua chụp lọc: h= V2 2,28 = = 0,53(m) gµ 2 × 9,81 × 0,5 Trong đó: - V: vận tốc chuyển động hỗn hợp nước gió qua khe hở chụp lọc - µ : hệ số lưu lượng chụp lọc, chụp lọc có khe hở µ = 0,5  Tổn thất áp lực lọc Tổn thất áp lực hệ thống phân phối giàn ống khoan lỗ hp = ζ Vo2 Vn2 1,6 1,7 + = 2,63m + = 18,96 × × 9,81 × 9,81 2g 2g Trong đó: - V0 : vận tốc nước chảy đầu ống - VN: vận tốc nước chảy đầu ống nhánh ξ : hệ số sức cản, ξ = 2,2 2,2 +1 = + = 18,96 ( lấy KW = 35%) 0,35 KW Tổn thất áp lực lớp vật liệu đỡ hD = 0,22 × Ls × W = 0,22 × 0,2 × 14 = 0,616m đó: - Ls: chiều dày lớp vật liệu đỡ, lấy 0,2m - W: cường độ rửa lọc Tổn thất áp lực lớp vật liệu lọc hVL = ( a + bW) × L × e = (0,76 + 0,017 × 14) × 0,8 × 0,3 = 0,24m Trong đó: Với kích thước hạt d = 0,7 – 0,8 mm; a = 0,76; b = 0,017 51 - e: độ giãn nở tương đối, lấy e = 30% ứng với kích thước hạt 0,7 – 0,8 - L: chiều dày lớp cát lọc Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc lấy hBM = 2m • Vậy tổng tổn thất áp lực nội bể lọc hT = hp + hD + hVL + hBM = 2,63 + 2,17 + 0,24 + = 7,04 m  Chọn máy bơm nước bơm gió để rửa lọc Áp lực cần thiết máy bơm rửa lọc HR = hHH + h0 + hT +hcb hHH: độ cao hình học từ cốt mặt nước thấp bể chứa đến mép máng thu nước hHH = + 2,35 - 2+ 0,75 = 5,1 m Với: : Chiều sâu mực nước bể chứa, m; 2,35 : Độ chênh lệch mực nước bể lọc bể chứa, m; : Chiều cao lớp nước bể lọc, m; 0,75 : Khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng - h0: tổn thất áp lực đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc Tổn thất đường ống dẫn nước rửa lọc: Σ= h h dd + Σh CB - hdd: Giả sử chiều dài đường ống dẫn nước rửa lọc l = 100m, theo tính tốn , ta có lưu lượng nước c hảy ống Qr = 192 l/s, đường kính D = 400mm, tra bảng ta có: 1000i = h dd == i.l 11,5 × 100 = 1,15 m 1000 - Σh CB : Tổn thất cục van khóa, sơ chọn Σh CB = 1, m Vậy: Σh= 1,15 + 1, 0= 2,15 m - Vậy tổng tổn thất rửa lọc: ΣH= 0,31 + 0,616 + 0,39 + + 2,15 = 5, 46 m - Áp lực cần thiết bơm rửa lọc: Hr = hhh + hpp + hđ + hvl + hbm + ΣH Vậy: H= 6, 25 + 0,31 + 0,313 + 0,39 + + 5, 46 = 14,723 m r Vậy chọn bơm nước rửa lọc (1 làm việc, dự phịng), bơm có: 52 Q = 0,447 m3/s, H = 15m Và chọn máy bơm gió có Q = 0,51 m3/s, H = 3m Từ lưu lượng cột áp bơm bơm rửa lọc bơm gió, ta chọn máy bơm phù hợp  Tính tốn bể điều hịa bơm tuần hồn nước rửa lọc • Lý sử dụng bể điều hòa nước rửa lọc: Để giảm lượng nước dùng cho nhu cầu trạm xử lý cần sử dụng lại nước rửa bể lọc (theo điều 6.345 TCVN 33-2006) Lưu lượng nước tuần hoàn Để đảm bảo bơm tuần hoàn làm việc gián đoạn, không ảnh hưởng đến chế độ thuỷ lực cơng trình xử lý, qth phải nằm khoảng: W ≥ qth ≥ 5%Q = × 121 = 6,05 (m /h) 24 100 Lượng nước rửa lọc ngày: Do rửa gió nước đồng thời, pha rửa gió nước với cường độ l/s.m phút, pha sau rửa nước với cường độ l/s.m2 phút Nên thể tích nước rửa bể là: Vr = × 60 × × 60 × ×F + × F = 3,3 × F (m ) 1000 1000 Ta có chu kỳ rửa lọc ngày rửa bể nên lưu lượng nước rửa ngày: W = 3,3 × 24 × = 633,6 (m3) ⇒ W 633,6 = 26,4 (m3/h) = 24 24 Vậy chọn lưu lượng nước tuần hồn: qth = 25 m3/h • Thể tích bể điều hịa lưu lượng nước rửa tính theo cơng thức: V = n × Vr - n × qth × t = × 3,3 × 24 - × 25 × 1= 433,6 (m3) Với: n: Số bể lọc cần rửa ngày, n = bể; t: Thời gian lần rửa bể từ 0,45 ÷ 1giờ, t = 1giờ Thiết kế bể trịn, ống dẫn nước rửa vào có miệng xả song song với chu vi bể, nước vào tạo thành chuyển động xoay, xói hịa cặn vào hố thu bơm Diện tích mặt bể: F= V 433,6 = = 108,4 (m ) H 53 Trong đó: H: Chiều cao bể điều hịa, H = m Ta chọn bể điều hòa Đường kính bể: D= 4F = 2π × 108,4 = 8,4 (m) × 3,14 Vậy bể điều hịa có kích thước: ∑ H = H + h bv = + 0,5 = 4,5 m D = 8,4m 5.7.Bể chứa nước sạch: Thiết kế bể chứa nước có dung tích = 25% QCTTN • Thể tích bể là: VB = 25% × 2.900 = 725 (m3) Chọn chiều cao bể 4m • Diện tích bể là: F1B = 725 = 180(m ) Chọn kích thước bể là: 18 × 10 × 4m 5.8.Khử trùng nước:  Tính tốn lượng clo cần dùng Phương pháp khử trùng nước clo lỏng sử dụng thiết bị phân phối clo clorator Lượng clo khử trùng lấy mg/l = 10-3 kg/m3 ( theo TCVN 33: 2006) Lượng clo dùng để clo hóa sơ vệ sinh cơng trình lấy 4mg/l ( theo TCVN 33: 2006) • Lượng clo cần dùng giờ: -3 q clh = Q × Lcl = 121 × × 10 = 0,605 ( kg/h ) Năng suất bốc bình nhiệt độ 20 oC lấy C S = 0,8 (kg/h) ( theo TCVN 33: 2006: 0,7 – 1kg/h) • Số bình clo dùng đồng thời: N= q clh 0,605 = = 0,76(kg/h) 0,8 0,8 Dùng bình clo để khử trùng Lưu lượng nước tính tốn cho clorator làm việc lấy 0,6 m3/kg clo 54 • Lưu lượng nước cấp cho trạm clo: Q = 0,6 × 0,605 = 0,363(m / h) = 0,12(l / s ) h N • Đường kính ống nước: × Qnh = π ×V D= × 0,00012 = 0,014(m) = 14mm 3,14 × 0,8 • Lượng clo dùng ngày: Qclngày = 24 × q clh = 24 × 0,605 = 14,52 (kg) • Lưu lượng nước cấp ngày = 24 × Qnh = 24 × 0,363 = 8,712 (m3/ng.đ) Q ngày n • Lượng clo dự trữ đủ dùng 30 ngày M = 30 × 14,52 = 435,6 (kg) Clo lỏng có tỷ trọng riêng 1,43(kg/l) nên tổng lượng dung dịch clo QclL = 435,6 = 304,6(lít ) 1,43 • Đường kính ống dẫn clo: dclo = 1,2 ì s Qmax V ã lu lng giõy lớn clo lỏng: s Qmax = × q clh × 0,605 × 10 −3 = = 0,67 × 10 −6 (m / s ) 3600 3600 • Vận tốc đường ống lấy 0,8 m/s Vậy dcl = 1,2 × 0,67 × 10 −6 = 0,92 × 10 −3 m = 0,92mm 0,8 ống dẫn clo ống cao su lồng ống có độ dốc 0,001 đến thùng đựng clo lỏng, ống khơng có mối nối  Cấu tạo nhà trạm: Trạm clo xây dựng cuối hướng gió, Trạm xây dựng với hai gian riêng, gian đựng clorator, gian đặt bình clo lỏng, gian có cửa dự phịng riêng biệt Trạm xây cách ly với xung quanh cửa kín, có hệ thống thơng gió thường xun quạt với tần suất 12 lần tuần hồn gió Khơng khí hút điểm thâp 55 Trong trạm có giàn phun nước áp lực cao, có bể chứa dung dịch trung hịa clo, có cố dung tích bình đủ để trung hịa  Cơng trình tơi vơi: Lượng vơi ngun chất cho vào nước 40mg/l Liều lượng thị trường 1,25 lần lượng vôi nguyên chất Nên lượng vôi cần dùng theo thị trường là: 40 × 1,25 = 50 mg/l Lượng vôi cần thiết dùng là: 50 × 121 = 6,05(kg / h) 1000 G=  Máy bơm định lượng vôi Lượng vôi sữa cần dùng Vht = Qtt × Pv 121 × 40 = = 0,0968 (m /h) 10 × bv × γ 10 × × Trong đó: - Qtt : lưu lượng nước tính tốn - Pv: liều lượng vôi cho vào nước, 40 mg/l - Bv: nồng độ vôi sửa (5%) - γ : khối lượng riêng vơi sữa tấn/m3 Chọn đường kính ống dẫn vôi sữa 30mm , tốc độ chảy 1,5m/s Thiết kế đường ống với độ dốc phía máy bơm 0,02 5.9 Tính tốn sân phơi bùn vật liệu lọc: Số lượng bùn tích lại bể lắng sau ngày tính theo cơng thức: G1 = Q × (C1 − C ) 2.900 × (104 − 12) = = 17,8(kg / ngày ) 1000 × δ 1000 × 15 Trong đó: - δ : nồng độ trung bình cặn nén chặt, δ = 15.000g/m3 = 15kg/m3 - C1: hàm lượng cặn vào bể lắng, - C2: hàm lượng cặn khỏi bể lắng Lượng bùn cần nén vòng tháng G2 = × 30 × 17,8 = 1602kg Diện tích mặt hồ: F= G2 1602 = = 13,35(m ) = 14m a 120 Với a = 120kg/m2 : tải trọng bùn nén Ta xây sân phơi bùn có diện tích 56 Bùn chứa tháng sau rút nước đem phơi, nồng độ bùn khô đạt 25%, tỷ trọng γ = 1,2T/m3 = 1200kg/m3 Thể tích bùn khô hồ: V = G2 1602 = = 1,335m lấy 2m 1200 1200 Chiều cao bùn khô hồ hbk = V = = 0,15(m) F 14 Lượng cặn xả hàng ngày G1 = 17,8kg/ngày, nồng độ cặn 0,5%, có tỷ trọng 1,02T/m Trọng lượng dung dịch xả cặn hàng ngày G3 = G1 17,8 = = 3560(kg / ngày ) 0,5% 0,5% Thể tích bùn lỗng xả ngày, Vbl = 3,56 = 3,5(m ) 1,02 Chiều cao bùn loãng hbl = 3,5 = 0,25(m) 14 Chiều chày lớp bùn sân phơi bùn là: h = hbk + hbl = 0,15 + 0,25 = 0,4m Lấy chiều cao dự trữ 0,3m; chiều dày lớp sỏi đáy hđáy = 0,3m, chiều cao sân phơi bùn là: 0,4 + 0,3 + 0,3 =1m Thiết kế sân phơi bùn cao 1m, chiều dài lần chiều rộng, chọn kích thước:2 × 7m 57 CHƯƠNG 6: KHÁI TOÁN KINH TẾ 6.1 TỔNG CHI PHÍ XÂY DỰNG CÁC CƠNG TRÌNH 6.1.1 cơng trình thu trạm bơm cấp I Ước tính chi phí xây dựng cơng trình đơn vị từ ÷ triệu /m3 Chi phí thiết bị cho cơng trình đơn vị đó, tùy thuộc vào vật tư thiết bị mà ta lấy ước chừng từ 20% ÷ 60% chi phí xây dựng 6.1.2 Chi phí xây dựng giàn mưa: Giá thành xây dựng giàn mưa: XD = FGM × gGM = 14 × 1,8 = 25,2 (triệu đồng) GGM Trong đó: FXD: diệ tích giàn mưa 14m2 gGM:đơn giá xây dựng, với cơng trình cao đơn giá xây dựng 1,8 triệu đồng Thiết bị ống sàn tung nước inox giàn mưa chiếm 30% giá thành xây dựng TB = 30% × 25,2 = 7,56 (triệu đồng) GGM Tổng giá thành xây dựng giàn mưa TB XD GGM = GGM + GGM = 7,56 + 25,2 = 32,76 (triệu đồng) 6.1.3 Chi phí xây dựng bể lắng ngang: Chi phí xây dựng bể XD = VLN × gLN = 2143 × 1,5 = 3214,5 (triệu đồng) G LN Trong đó: - VLN: thể tích bể lắng ngang 2143 m3 - gLN: đơn giá xây dựng bể lắng 1,5 triệu đồng chi phí thiết bị 20% chi phí xây dựng TB = 20% × 3214,5 = 642,9 (triệu đồng) G LN Tổng chi phí cho bể lắng: XD TB GLN = G LN + G LN = 3214,5 + 642,9 = 3857,4 (triệu đồng) 58 6.1.4 Chi phí xây dựng bể lọc: Chi phí xây dựng bể: G LXD = VBL × gBL = 122,4 × 1,5 = 183,6 (triệu đồng) Trong đó: - VBL: thể tích bể lọc 122,4m3 - gBL: đơn giá xây dựng bể lọc 1,5 triệu đồng chi phí thiết bị 20% chi phí xây dựng: G LTB = 20% × 183,6 = 36,72 (triệu đồng) Tổng chi phí xây dựng bể lọc GBL = G LXD + G LTB = 183,6 + 36,72 = 220,32 (triệu đồng) Chi phí xây dựng bể chứa nước sạch: Chi phí xây dựng bể: XD = VBC × gBC = 725 × = 725 (triệu đồng) G BC Trong đó: - VBC: thể tích bể chứa 725 m3 - gBC : đơn giá xây dựng bể chứa triệu đồng Tổng chi phí đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước ban đầu: G = Gxd + Gml = 51.637.445.000 + 76.094200.000 = 127.731.644.000 (đồng) Suất đầu tư cho 1m3 nước: Gđt = 127.731.644.000 = 3.193.291  3.194.000 (đồng/m ) 40.000 6.2 CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH 6.2.1.Chi phí điện Chi phí điện cho nhà máy (gồm trạm bơm cấp I, trạm bơm cấp II, bơm nước, gió rửa lọc, chiếu sáng mục đích khác), ta lấy 0,5 kW/m3 (nước xử lý) Giá điện: 1000 đồng/kW Vậy chi phí điện hàng năm là: GĐ = 0,5×40.000×365×1000 = 7.300.000.000 (đồng) 59 6.2.2 Chi phí hóa chất Trong dây chuyền cơng nghệ xử lý nước có sử dụng hố chất sau: Phèn, liều lượng sử dụng: LP = 25,0 mg/l = 0,025 kg/m3 Vôi, liều lượng sử dụng: LV = 16,3 mg/l = 0,0163 kg/m3 Clo, liều lượng sử dụng: LCl = 6,0 mg/l = 0,006 kg/m3 Bảng 0-1 Bảng chi phí hóa chất hàng năm Hóa chất Phèn Vơi Clo Liều lượng sử dụng Khối lượng sử (kg/m3) năm (kg) 0,025 365.000 0,0163 237.980 0,006 87.600 Tổng cộng dụng Đơn giá (đồng) 2.500 750 10.500 Ghc = Thành tiền (đồng) 912.500.000 178.485.000 919.800.000 2.010.785.000 6.2.3 Chi phí nhân cơng quản lý, vận hành Nhân cơng quản lý hệ thống có 38 người, đó: • Cơng trình thu, trạm bơm cấp I: 02 người • Trạm xử lý: 15 người • Đội sửa chửa bảo trì: 04 người • Bộ phận quản lý hành chính: 06 người • Mạng lưới cấp nước: 09 người • Bảo vệ: 02 người • Với mức thu nhập bình qn 1.200.000 đ/người.tháng • Chi phí nhân cơng hàng năm là: GNC = 38×1.200.000×12 = 547.200.000 (đồng) 6.2.4 Chi phí khác GK = 5% (Gkh + Gđ + Ghc + GNC) = 0,05×16.244.567.244 = 812.228.362 (đồng) Tổng chi phí vận hành quản lý hàng năm là: GQL = Gkh + Gđ + Ghc + GNC + GK = 17.056.795.606 (đồng) 60 6.3 GIÁ THÀNH XỬ LÝ NƯỚC BÁN RA 6.3.1.Giá thành xây dựng 1m3 nước Tính tốn với khoảng thời gian t = 20 năm cơng trình hồn vốn: G xd 127.731.644.000 = = 437, 43 (đồng) Q.t.365 40.000 × 20 × 365 = g xd 6.3.2 Giá thành quản lý 1m3 nước G QL 17.056.795.606 = = 1.168, 27 (đồng) 365.Q 365 × 40.000 = g QL 6.3.3 Giá bán 1m3 nước cho người tiêu dùng Giá bán m3 nước chưa tính thuế: g = gxd + gQL = 437,43 + 1.168,27 = 1.605,70 (đồng) Giá bán m3 nước có tính thuế: gb = g(1 + L + T) Trong đó: L: Lãi suất định mức nhà máy, L = 5%; T: Thuế VAT kinh doanh nước sạch, T = 5% gb = 1.605,70×(1 + 0,05 + 0,05) = 1.766,27 (đồng) Vậy, giá nước bán làm tròn 1.800 đồng/1m3 (phù hợp với giá nước bán thị trường từ 1.500 ÷ 2.000 đồng/m3 nước) 6.4 HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ VỀ MẶT KINH TẾ - XÃ HỘI: 6.4.1 Hiệu kinh tế: - Tăng nuồn thu ngân sách cho địa phương, cho tỉnh từ việc sản xuất kinh doanh nước phục vụ nhân dân - Góp phần thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp, dịch vụ, thương mại tạo điều kiện kêu gọi nhà đầu tư nước - Các hiệu kinh tế khác khơng tính tốn cụ thể có ảnh hưởng định đến phát triển khu vực 61 6.4.2 Hiệu xã hội: - Nâng cao điều kiện sống cho nâhn dân, nâng cao kiến thức cho người dân nhận thức nguồn nước bảo vệ nguồn nước môi trường - Nâng cao sức khỏe cho người dân, giảm bệnh tật sử dụng nguồn nước không đủ chất lượng - Tạo công ăn việc làm cho người dân vùng phát triển kinh tế gia đình góp phần cải thiện đời sống cho người dân 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: - Nhu cầu sử dụng nước tương lai cần thiết cho người dân nhà máy sản xuất Bình Dương - Trong trình thực luận văn tốt nghiệp, em tổng hộp tất kiến thức thầy dạy Mặc dù cịn thiếu sót em mong thầy góp ý để em hiểu rõ Kiến nghị: - Cần quản lý quy hoạch chung việc sử dụng nguồn nước ngầm khu vực Bình Dương hợp lý - Thúc đẩy việc xây dựng nhà máy nước ngầm Mỹ Phước III giai đoạn II để tránh việc thiếu nước cho người dân - Cần có phối hợp với ngành giao thông, điện lực, bưu điện công trình ngầm để giải đồng thi công lắp đặt đường ống TÀI LIỆU THAM KHẢO - TS Trịnh xuân Lai Xử lý nước thiên nhiên cấp cho sinh hoạt công - nghiệp Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2002 TS Trịnh xuân Lai Tính tốn thiết kế cơng trình hệ thống cấp nước Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2002 PGS.TS Lương Đức Phẩm Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học Nhà xuất giáo dục 2003 Nguyễn Ngọc Dung Xử lý nước cấp Nhà xuất xây dựng 2005 Nguyễn Thị Hồng Các bảng tính tốn thủy lực Nhà xuất bảng xây dựng.2001 TCXD VN 33:2006 – Cấp nước – Mạng lưới đường ống cơng trình Tiêu chuẩn thiết kế Bộ xây dựng 2006