Tính toán các công trình xử lý và phân phối nước cấp

TRỊNH XN LAI TÍNH TỐN CÁC CỘNG TRÌNH XỬ LÝ VÀ PHÂN PHỔI NUttC CẤP (Tái bản) TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN _ TH Ư ' IỆN VVD U £gg NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ NỘI - 2017 ■ LỜI NÓI ĐẦU Cuốn sách "T ính to n cơng tr ìn h x lý p h â n p h ố i nước cấ p " biên soạn đ ề cung cấp thêm thông tin cho kỹ sư thiết k ế quản lý hệ thống cung cấp nước Nội dung sách tập trung vào vấn đề: Cấu trúc m ạng lướ i, lựa chọn loại ôhg đ ể xây dựng đường ông dẫn mạng, chuẩn bị s ố liệu đ ể tính tốn mạng lưới Dùng máy biến tần đ ể điều chỉnh lưu lượng áp lực bơm Tính tốn thiết bị cơng trình mạng, van xả cặn, van thu xả khí, hơ'van, gối đd tê, cút, dung tích đài bê chứa Đặt ống nước phương pháp đánh chìm tự Tính toán chọn thiết bị chống nước va cho trạm bơm, đường ơng dẫn áp lực, tính tốn nước va cho hệ thống ống tự chảy Tính tốn cơng trình xử lý chủ yếu dựa nội dung tính tốn thiết k ế cơng trình hệ thống cấp nước Do phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật, khái niệm biện pháp nêu sách có th ể có thiếu sót mong góp ý bạn đọc Tháng 11 năm 2007 Tác giả Chương CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG NƯỚC, TIÊU CHUẨN DÙNG NƯỚC 1.1 TỔ NG QUAN VỂ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Đê cun« cấp nước khai thác lừ nguồn nước thicn nhiên (thường gọi nước thỏ) nước mật, nước ngầm nước biển Nước mặt bao «Ồm nguồn nước hồ chứa, sông subi Do kct họp cá c địn« chày trơn bc mặt thường xun tiếp xúc với khơng khí nên dặc trung cùa nước mặt là: - Chứa khí hịa tan, đặc biệt oxy; - Chứa nhiều chít rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước hổ, chứa chất rán lơ lửng yếu ữ dạng kco); - Có hàm lượng chãi hữu cao; - Có diện nhiều loại láo Nước ngầm dược khai thác từ tầng chứa dâ't Chû't lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc dịa tầng mà nước thấm qua Do vạy nước cháy qua dịa tầng chứa cát granit thường có tính axít chứa chài khống Khi cháy qua dịa tầng chứa dá vịi, nước thường có dộ kicm bicabonat cao Ngồi ra, dạc trưng chung nước ngầm là: - Độ dục thấp; - Nhiệt dộ thành phần hóa học tương dối ổn dịnh; - Khơng có oxy, chưa nhicu khí H,s, c o ,; - Chứa nhiều chất khống hịa tan, đáng kc đến sắt, mangan, fluor; - Khơng có diện vi sinh vật Nước biến thường có độ mặn cao Hàm lượng muối nước biến thay dổi tùy theo vị trí địa lý nhu': khu cửa sơng, gần hay xa bờ Ngồi nước biển thường có nhiều chât lo' lửng, yếu phicu sinh động - thực vạt 1.2 TÍNH CH ẤT LÝ HỌC CỬA NƯỚC 1.2.1 N hiệt độ Nhiệt độ nước đại lượng phụ thuộc vào điều kiện mỏi trường khí hậu Nhiệt độ-có ánh hưởng khơng nhỏ đến trình xử lý nước nhu cầu tiêu thụ Nước mặt thườn" có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ mơi trường Ví dụ: miền Bắc Việt Nam, nhiệt độ nước thường dao động 13 - 34°c, nhiệt dộ nguồn nước mặt miền Nam tương đối ổn định (26 - 29°C) 1.2.2 Đ ộ m àu Độ màu thườn" chất bẩn nước tạo nên Các hợp chất sắt, mangan khơng hịa tan làm nước có màu nâu đỏ, chất mùn humic gây màu vàng, loại thúy sinh tạơ cho nước màu xang City Nước bị nhiễm bấn nước thái sinh hoạt hay cịng nghiệp thường có màu xanh đen Đơn vị đo màu thường dùng platin - coban Nước thiên nhiên thường có độ thấp 200 PtCo Độ màu biếu kiến nước thường chất lơ lửng nước tạo dỗ dàn" loại bó phương pháp lọc Trong dó, dế loại bỏ màu thực nước (do chất hòa tan tạo nên) phải dùng biện pháp hóa lý kết hợp 1.2.3 Độ đục Nước môi trường truyền ánh sáng tốt Khi nước có vật lạ chất huyền phù, hạt cặn đất cát, vi sinh vật, truyền ánh sáng bị giảm Nước có dộ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn Đơn vị đo đục thường mg SiO,//, NTU, FTU; don vị NTU FTU tương đương Nước mặt thường có độ dục 20 - 100 NTU, mùa lũ có cao đến 500 - 600 NTU Nước cấp cho ăn uống thường có dộ đục khơng vượt q NTU Hàm lượng chất rắn lơ lửng dại lượng tương quan đến độ đục nước 1.2.4 Mùi vị Mùi vị nước thường CÍÍC hợp chất hóa học, chủ yếu hợp chất hữu hay sán pliám từ trình phán hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên có mùi dât, mùi tanh, mùi hòi thối Nưcýc sau tiệt trùng với hợp chất clo có thê’ bị nhiễm mùi clo hay clophenol Tùy theo thành phần hàm lượng muối khống hịa tan, nước có vị mặn, Iisiọt, chát, dắng, 1.2.5 Độ nhót Đọ nhót đại lượng biêu thị lực ma sát nội, sinh q trình dịch chun lóp chất lóng vói Đây yếu tố gây nên tốn thất áp lực đóng vai trị quan trọng q trình xử lý nước Độ nhớt tăng hàm lượng muối hòa tan nước tăng giảm nhiệt độ tăng 1.2.6 Độ dản điện Nước có độ dẫn điện Nước tinh khiết 20°c có độ dẫn điện 4,2 pS/m (tương ứng diện trở 23,8 MQ/cm) Độ dẫn điện nước tăng theo hàm lượng chất khoáng hòa tan nước dao động theo nhiệt độ Tính chất thường dùng để đánh giá tổng hàiĩỊ lượng chất khống hịa tan tron2 nước 1.2.7 Tính phóng xạ Tính phóng xạ nước phân hủy chất phóng xạ nước tạo nên Nước ngầm thường nhiễm chất phóng xạ tự nhiên, chất có thời gian bán phân hủy ngắn nên nước thường vô hại Tuy nhiên bị nhiễm bẩn phóng xạ tìr nước thái khơng khí tính phóng xạ nước vưọt q giới hạn cho phép Hai thông số tổng hoạt độ phóng xạ a p thường dùne để xác định tính phóng xạ nước Các hạt a bao gồm proton neutron có lượng xuyén thấu nhọ, xuyên vào thể sống qua đường hơ hấp tiêu hóa, gây tác hại cho tính ion hóa mạnh Các hạt p có khả xuyên thấu mạnh hơn, dễ bị ngân lại lớp nước gây tác hại cho thể 1.3 TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA NƯỚC 1.3.1 Độ pH Độ pH số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có dung dịch, thường dùng để biêu thị tính axít tính kiềm nước Khi pH = nước có tính trung tính; pH < nước có tính axít; pH > nước có tính kiêm Độ pH nước có liên quan đến diện số kim loại khí hịa tan nước Ở độ pH < 5, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, số nguồn nước chứa sắt, mangan, nhơm dạng hịa tan số loại khí CO->, H-,0 tồn dạng tự nước Độ pH ứng dụng để khử hợp chất suníua cacbonat có nước biện pháp làm thống Ngồi tăng pH có thêm tác nhàn oxy hóa, kim loại hịa tan nước chuyển thành dạng kết tủa dỗ dàng tách khới nước biện pháp lắng lọc 1.3.2 Độ kiềm Độ kiềm toàn phần tổng hàm lượng ion bicacbonat, hyđroxyt anion muối cúa axit yếu Do hàm lượng muối có nước rât nhỏ nên có thê bỏ qua Ớ nhiệt độ định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH hàm lượng khí c o , tự có irons’ nước Độ kiểm bicacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch inrức Nguồn nước có tính dệm cao, q trình xử lý có dùng thêm hóa chất phèn, độ pH cùa nước thay đổi ncn tiết kiệm hóa chất dùng de điều chỉnh pH 1.3.3 Đ ộ cứng Độ cứng nước đại lượiig biểu thị hàm lượng ion canxi magiê có nước Trong kỹ thuật xử lý nước sử dụng ba loại khái niệm dộ cứng: Độ cứng tồn phần biếu thị tổng hàm lượng Cííc ion canxi magic có nước Độ cứng lạm thời biếu thị tổng hàm lượng muối cacbonat bicacbonat canxi magic có nước; Độ cứng vĩnh cửu bicu thị tống hàm lượng mubi cịn lại canxi magiê có nước Dùng* nước có dộ cứng cao sinh hoạt gâv lãng phí xà phịng canxi magic phán ứng với axit béo tạo thành hợp chất khó tan Trong sán xuất, nước cứng có the tạo lớp cáu cặn lò hoi gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng san phà.n Có nhiều dơn vị dộ cứng khác nhau: Độ Đức (l’dH) : l°dH = 10 mg CaO// Iiưức; Đọ Pháp (uf) : l"f = 10 mg CaCO,// nước; Độ Anh ("e) : l"c = 10 mg CaCO,/0,7 / nước; Đọ ẢII (mgdl//) : mgdl// = 2,(S° dH Tùy theo giá trị độ cứng, nước dược phán loại thành: Độ cứng < 50 1112 Ca c o ,// : nước mcni; 50 - 150 mg CaCO,// : nước trung bình; 150 - 300 mg CaCO,// : nước cứng; > 300 mg CaCO ịJI : nước cứng 1.3.4 Độ oxy hóa Đo oxy hóa dại lượng de đánh.giá.sơ mức độ nhiễm bấn cùa nguồn nước Đó la lượng oxy cần có dế oxy hóa hết hợp chất hữu nước Chất oxy hóa thường thing de xác định chí tien kali pcrmanganat Trong thực tê, nguồn nước có dộ oxy hỏa lớn 10 mgO,// dã có thê bị nhiễm bân Nell q trình xứ lý có dùng clo dạng clo lự hay hợp chất hypoclorit tạo thành hợp chất clo hữu [trihalomctan (THM)I có gây ung thư Tổ chức V lẽ thè giới quy định mức tối da THM nước uống 0,1 mg// ,x Ngồi ra, dể đánh giá nhiễm nguồn nirớc, cần cân nhắc thêm yếu tố sau dày: Độ oxy hóa nước mặt, đặc biệt nước có màu cao nước ngầm Khi nguồn nước có tượng nhuộm màu rong táo phát trien, hàm lượng oxy hòa tan nước cao ncn dộ oxy hóa thấp thực tê Sự thay đổi oxy hóa theo dịng cháy: Nếu thay đổi chậm, lượng chất hữu có nguồn nước chủ yếu axit humic Nếu độ oxy hóa giảm nhanh, chứng tỏ nguồn ỏ nhiễm dịng nước thái từ bên ngồi đổ vào nguồn nước Cần kết hợp với chí tiêu khác hàm lượng ion cloruc, sunfat, photphat, oxy hòa tan, hợp chất nitơ, hàm lượng vi sinh vật gây bệnh đế có thè đánh giá tống quát vổ mức dộ nhiễm bấn nguồn nước 1.3.5 Các hợp c h ấ tth ứ a nitơ Quá trình phân hủy chất hữu tạo amoniac, nitrit nitrat Do hợp chất thường xem chất chí thị dùng dê nhận biêt mức độ nhiễm bấn nguồn nước Khi bị nhiễm bẩn, ngồi chi tiêu có giá trị cao độ oxy hóa, amoniac, nước CỊI1 có nitrit nitrat Sau thời gian, amoniac, nít rit bl oxy hóa thành nitrat Phàn tích tương quan giá trị đại lượng có thê dự dốn mức độ ị nhiễm nguồn nước Việc sử dụng rộng rãi loại phân bón làm cho hàm lượng nitral mrớc tự nhiên tăng cao Ngoài cấu trúc dịa tầng tăng số dầm lily, nước thường nhiễm nitrat Nồng dộ nitrat cao môi trường dinh dưỡng tôt cho táo, rong phát trien, gây ánh hưởng den chat lượng nước dùng sinh hoạt Trỏ em uống nước có nồng đọ nitrat cao ánh hướng đến máu (chứng methacmoglo binaemia) Theo quy định Tổ chức Y tè thè giới, nồng dộ nitrat nước uống không dược vượt 10 mg// (tính theo N) 1.3.6 Các hợp chát photpho Trong nước tư nhiên thường gãp nhât photphat Đây sán phám cùa trình phân hủy sinh học chat hữu Cũng nitrat chất dinh dưỡng cho phát trien cua rong láo Nguồn photphat dưa vào môi trường nước từ nước thái sinh hoạt, nước thái sỏ ngành còng nghiệp lượng phân bổn dùng dồng ruộng Photphat khơng thuộc loại hóa chất độc hại người, tổn chất với hàm lượng cao nước gây cán trớ cho trình xư lý, dặc biệt hoạt chat bế láng Đối với nguồn nước có hàm lượng chài hữu nitral photphat Cito, bỏng kẽt cạn ỏ' bê tạo bịng khong lang dược o be mil có khuynh hướng tạo thành dám lên mặt nước, dậc biệt vào lúc tiòi nãnu troné ngày y 1.3.7 C ác hợp ch ất silic Trong nước thiên nhiên thường có hợp chất silic Ở pH < 8, silic tồn dạng Hị SìO, Khi pH = 8-11, silic chuyển sang HS1O3 Ở pH > 11, silic tồn dạng HSÌO3 S1O3T Do nước ngầm, hàm lượng silic thường không vượt 60 mg//, chi' có nguồn nước có pH > 9,0 hàm lượng silic cao đên 300 mg// Trong nước cấp cho nồi áp lực cao, tồn hợp chất silic nguy cận silic đóng lại thành nồi, thành ống làm giảm khả truyền nhiệt gây tắc ốnc Trong trình xử lý nước, silic loại bỏ phần dùng hóa chất kco tụ đê làm nước 1.3.8 C lorua Clorua kìm cho nước có vị mận Ion thâm nhập vào nưóc qua hịa tan muối khống bị ảnh hưởng từ q trình nhiễm mặn tầng chứa nước ngầm hay đoạn sông gần bicn Việc dùng nước có hàm lượng clorua cao găy bệnh thận Ngoài ra, nước chứa nhiều clorua có tính xâm thực đối vối bêtơng 1.3.9 Sunfat lon sunfat thường có nước có nguồn gốc khoáng chất nguồn gốc lũai Với hàm lượng sufat cao 400 mg//, gãy nước làm tháo ruột Ngoài ra, nước có nhiều ion clorua sat làm xâm thực bêtông 1.3.10 Florua Nước ngầm từ vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có hàm lượng ílorua cao dên 10 mg// Trong nước thiên nhiên, hợp chất ílorua bền vững khó loại bỏ q trình xử lý thơng thường Ớ nồng độ thấp, từ 0,5 mg// đến mg//, ílorua giúp báo vệ Tuy nhiên, dùng nước chứa ílorua lớn mg// thời gian dài gây đen hủy vĩnh viễn Các bệnh phố biến số khu vực Phú Yên, Khánh Hòa 1.3.11 Sát Trong nước ngầm, sắt thường tồn dạng ion Fe2+, kết hợp với gốc bicacbonat, sunfat, clorua; tồn keo axit humic keo silic Khi tiêp xúc với oxy tác nhân oxy hóa, ion Fe2+ bị oxy hóa thành ion Fe3+ kết tủa thành bơng cận Fe(OH)} có màu nâu đỏ Nước mặn thường chứa sắt (Fe3+), tồn dạng keo hữu cặn huyền phù Trong nước thicn nhiên, chủ yếu nước ngầm, chứa sắt với hàm lượng đến 40 me// cao 10 Với hàm lượng sắt cao 0,5 mg//, nước có mùi khó chịu, làm vàng quần áo aiặt, làm hỏng sản phẩm ngành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp Các cặn sắt kết lúa làm tắc giảm khả vận chuyển ống dẫn nước 1.3.12 M angan Cũng sắt, mangan thường có nước ngầm dạng ion Mn2+, với hàm lượng lương đối thấp, vượt ring// Tuy nhiên, với hàm lượng mangan nước lớn hon 0,1 mg// gây nguy hại việc sử dụng, giống trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao 1.3.13 N hôm Vào mùa mưa, nhũng vùng đất phèn, đất điều kiện khử khơng có oxy, nên chất Fe20:Ị jarosite tác động qua lại, lấy oxy tạo thành sắt, nhơm, suníat hịa tan vào nước Do đọ, nước mặt vùng thường chua, pH = 2,5 - 4,5, sắt tồn chu yếu Fe2+ (có cao đến 300 mg//), nhơm hịa tan dạng ion Al'ì+ (5 - 70 mg//) Khi chứa nhiều nhơm hịa tan, nước thường có màu xanh vị chua Nhơm có độc tính sức khỏe người Khi uống nước có hàm lượng nhơm cao gây bệnh não alzheimer 1.3.14 K hí hịa tan Các loại khí hịa tan thường thấy nước thiên nhiên khí cácbonic (C 02), khí oxy ( 2) suníua hyđro (HiS) Nước ngầm khơng có oxy Khi độ pH < 5,5, nước ngầm thường chứa nhiều khí C Đây khí có tính ăn mịn kim loại ngăn cản việc tăng pH nước Các biện pháp làm thống có thê đuổi khí CO-), đồng thời thu nhập oxy hỗ trợ cho trình khứ mangan Ngồi ra, nước ngầm có thê chứa khí HiS có hàm lượng đến vài chục mg// Đây sán phẩm trình phân hủy kỵ khí chất hữu có nước Với nồng độ lớn 0,5 mg//, FKS tạo cho nước có mùi khó chịu Trong nước mặt, hợp chất sunfua thường oxy hóa thành dạng suníat Do vậy, có mật khí H tS nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bân có thừa chất hữu chưa phân hủy, tích tụ đáy vực nước Khi độ pH tăng, HiS chuyên sang dạng khác HS s 1.3.15 Hóa chất bảo vệ thực vật Hiện nay, có hàng trăm hóa chất diệt sâu, rầy, nâm, cỏ sứ dụng nơng nghiệp Các nhóm hóa chất là: - Photpho hữu cơ; - Clo hữu cơ; - Cacbam at; 11 Hầu hếl chất có độc tính cao người Đặc biệt clo hữu cơ, có độ bền vững cao mỏi trường tích lũy the người Việc sử dụng khối lượng lớn hóa chất ruộng de dọa làm ô nhiễm nguồn nước 1.3.16 C hất hoạt đồng bể m ật Một số chất hoạt động bề mặt xà phịng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có nước thái sinh hoạt nước thai một'số ngành công nghiệp xá vào nguồn nước Đây họp chất khó phân hủy sinh học nên ngày tích tụ nước dến mức gây hại cho co' thê người sử dụng Ngoài chất tạo thành lớp màng phú bề mặt vực nước, ngăn cản hòa tan oxy vào nước làm chậm trình tự làm nguồn nước 1.4 CÁC CHỈ TIÊU VI SINH Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, sicu vi trùng, rong, táo don bào, chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh sống phát trie’ll nước, dó có số sinh vật gây bệnh cần phủi dược loại bỏ khỏi nước trước sử dụng Trong thực tế không thê xác định tất loại sinh vật gây bệnh qua đường nước phức tạp tơn thời gian Mục đích việc kiếm tra vệ sinh nước xác định mức độ an toàn c'ủa nước dối với sức khỏe người Do vậy, dùng vài vi sinh chí thị ỏ nhiễm phân đê dánh giá ô nhiễm từ rác, phân người dọng vật Có ba nhóm vi sinh chí thị ô nhiễm phân: Nhóm coliform dặc trưng Escherichia Coli (E.Coli); Nhóm Streptococci đặc trưng Streptococcus faecalis; Nhỏm Clostridia khử sunlit dặc trưng Clostridium perfringents Đây nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt phân người, dó E.Coli loại trực khuấn dường ruột, có thời gian báo tồn nước 'gần giống vi sinh vật gây bệnh khác Sự có mặt E.Coli chứng tỏ nguồn nước dã bị nhiễm bán phân rác có kha tổn lại loại vi trùng gây bệnh khác Số lượng E.Coli nhiều hay tùy thuộc vào mức dộ nhiễm bân phân rác cua nguồn nước Ngoài ra, số trường hợp số iượng vi khuắn hiếu khí kỵ khí xác dịnh dế tham kháo thêm việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn nguồn nước 1.5 TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA NƯỚC Nước ổn định không làm ăn mịn đường ống đóng cáu cận q trình vận chuyến lưu trữ 12 Tiếp bảng DN 1200 Q (//s) DN 1400 J (m/km) V K = 0,03mm K = 0,10mm (m/s) DN 1500 J(m/km) V K=0,03mm K=0,10mm (m/s) 2700.00 2,677 3,008 2,39 1,248 1,379 2800.00 2,867 3,228 2,48 1,337 1,480 1,82 2900.00 3,065 3,456 2,56 1,428 1,583 1,88 3000.00 3,268 3,691 2,65 1,522 1,691 1.95 3100.00 3,478 3,934 2,74 1,620 1,801 3200.00 3,694 4,185 2,83 1,720 1,915 1,823 2,033 3400.00 1,928 3500.00 3650.00 3300.00 3,917 4,444 2,92 J (m/km) V K=0,03mm K=0,10mm m/s) 0,888 0,974 1,53 0,951 1,045 1,58 1,016 1,118 1,64 1,083 1,194 170 2,01 1,152 1,271 1.75 2,08 1,223 1,352 1,81 2,14 1,296 1,435 1,87 2,154 2,21 1,371 1,520 1,92 2,037 2,279 2,27 1,448 1,607 1,98 2,206 2,472 2,37 1,567 1,743 2,07 2,15 1,75 ' 3800.00 2,380 2,673 2,47 1,691 1,885 3950.00 2,562 2,882 2,57 1,819 2,032 2,24 2,32 4100.00 2,750 3,099 2,66 ,9 2,184- 4250.00 2,944 3,323 2776 2,090 2,342 2,41 4400.00 3,144 3,555 2,86 2,232 2,505 2,49 4550.00 3,351 3,795 2.96 2,379 2,674 2,57 4700 00 2,530 2,848 2,66 4850.00 2,685 3,027 2,74 5000.00 2845 3,121 2,83 5150.00 3,010 3,403 2,91 5300.00 3,179 3,599 3,00 Q (//s) J (m/km) K = 0,03mm K = 0,10mm DN 2000 DN 1800 DN 1600 V (m/s) J (m/km) K=0,03mm [t’ Hằ Nội 18 Tiêu chuẩn ngành cấp nước mạng lưới cơng tì' ì nị tìa Llìn) ln '■ Tiêu chuấn thiết kế 20 T C N -33-1985 John De Zuane, P.E.- Handbook o f drinking water quai’ 19 Mark J.Hammer - Water and Wastewater technology 20 Trịnh Xuân Lai x l ý nước thiên nhiên cấp cho sinh / 21 bân Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội - 2002 iOỌt Vct cế"8 nghiêp Nguyên Văn Tín Mạng lưới cấp nước (cđp nước l n 1 X a ■ hà Xuất Khoa học k~ 22 thuật, Hà N ộ i -2001 337 MỤC LỤC Trang Lòi nói đầu Chương Các tiêu chất lượng nước, tiêu chuẩn dùng nước 1.1 Tổng quan chất lượng nước 1.2 Tính chất lý học nước 1.3 Tính chất hóa học nước 1.4 Các tiêu vi sinh 12 1.5 Tính ổn định nước 12 1.6 Tiêu chuẩn chất lượng nước thô dùng làm nguồn nước cấp 13 1.7 Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoat 16 1.8 Nhu cầu dùng nước 22 Chương C ông trình thu trạm bơm nước thơ 2.1 Trạm bơm cơng trình thu nước mặt 25 2.2 Trạm bơm cơng trình thu nước ngầm 33 Chương M áy bơm trạm bơm I MÁY BƠM 39 3.1 Các loại máy bơm dùng cấp nưốc 39 3.2 Đường đặc tính máy bơm 3Ọ 3.3 Xác định thông số 4Q 3.4 Các máy bơm làm việc song song 44 II TRẠM BƠM 47 3.5 Lãp đặt cac tô may bơm va đương ống tram bơm 47 3.6 Các yêu cầu đường ống hút máy bơm 48 3.7 Dùng máy biến tần để điểu chỉnh lưu lượng áp lực bơm phù hợp với yêu cầu tiêu thụ nước mạng lưới 49 Chương Trạm bơm tăng áp có bình điều áp khí nén thay cho đài nước 338 4.1 Nguyên lý hoạt động ^2 4.2 Bình điểu áp khí nén 53 Chương Tính tốn đơn giản cắc thiết bị chống va hệ thống cấp nước 5.1 Công thức 56 5.2 Tính tốn đom giản sức va thủy lực máy bơm ngừng đột ngột 58 5.3 Tính tốn nước va đường ống tự chảy 80 Chương Đường ống dẫn m ạng lưới phân phối nước 6.1 Giới thiệu chung , 87 6.2 Sơ đồ cấp nước phân loại mạng lưới phân phối tiêu tính tốn 91 6.3 Lựa chọn tiêu tính tốn 94 6.4 Dung tích bể chứa đài nước điều hòa 97 6.5 Chọn lưu lượng thiết kế 100 6.6 Cơng thức tính tốn tổn thất áp lực đưòmg ống 102 6.7 Độ tin cậy ổn định hệ thống 104 6.8 Chuẩn bị số liệu để tính tốn mạng lưới phân phối nước 106 6.9 Thiết kế trắc dọc đường ống 111 6.10 Gối dỡ tê, cút tuyến ống 113 6.11 Van thu xả khí van xả cặn 119 6.12 Vật liệu ống yêu cầu bảo vệ 125 6.13 Lựa chọn ống dẫn nước 128 6.14 Thử áp lực đường ống trường 129 Chương Đặt đường ống dẫn nước vượt qua sông, suối, đầm, hồ, 7.1 Yêu cầu chung 7.2 Đặt ống cầu 7.3 Đặt ống nước 120 130 134 Chương T h iết bị định lượng hóa ch ất vào nước 8.1 Thiết bị định lượng thủ công 8.2 Bơm định lượng 153 ^ 8.3 Thiết bị định lượng clo vào nước 8.4 Thiết bị phát tia cực tím để tiệt trùng nươc C hương T rộn phản ứng tạo cặn 9.1 Trộn ^ l67 9.2 Phản ứng tạo cặn 339 Chương 10 Bế lắng 10.1 Bể lắng ngang ^ 10.2 Bể lắng có lóp cặn lơ lửng 191 Chương 11 Tuyển 11.1 Nguyên lý chung 11.2 Các trình tuyển áp lực 1" 11.3 Tính tốn 205 Chương 12 Bể lọc 12.1 Xác định diện tích lọc, số bể lọc trạm xử lý nước 207 12.2 Rửa bể lọc 211 12.3 Phân phối nước lọc điều chỉnh tốc đô lọc 215 12.4 Một vài dạng bể lọc áp dụng phổ biến nước ta 218 12.5 Bể lọc áp lực 219 Chương 13 Lọc qua m àng 13.1 Khái niệm chung 223 13.2 Cơ cấu trình chuyển dịch qua màng 223 13.3 Màng bán thấm hay màng lọc 223 13.4 Thẩm thấu ngược 224 13.5 Siêu lọc 227 13.6 Lọc tinh 228 13.7 Thiết kế vận hành thiết bị lọc qua màng 228 13.8 Khử muối thiết bị lọc thẩm thấu ngược 233 13.9 Sản xuất nước tinh khiết 235 Chương 14.Lọc q ua than hoạt tính 14.1 Than hoạt tính cơng dụng 237 14.2 Các dạng than hoạt tính dùng xử lý nước 237 14.3 Khả hấp thụ than hoạt tính 238 14.4 Các tiêu thiết kế bể lọc than hoạt tính 239 14.5 Bế lọc than hoạt tính để khử clo dư nước 240 Chương 15 Bể lọc dùng hạt vật liệu 340 15.1 Giới thiệu chung 242 15.2 Phạm vi áp dụng 243 15.3 Tính tốn cấu tạo bể lọc hạt vật liệu 246 Chương 16 K sắt 16.1 Các trạng thái tồn tự nhiên sắt nguồn nước 247 16.2 Số liệu cần thiết để thiết kế trạm xử lý khử sắt 247 16.3 Lựa chọn dây chuyền công nghệ khử sắt 248 Chương 17 K m angan 17.1 Công nghệ khử mangan 263 17.2 Các phương pháp khác để khử mangan 264 Chương 18 Xử lý nước chua phèn 18.1 Khảo sát phân loại nguồn nước 265 18.2 Các phương pháp xử lý 267 Chương 19.K h khí hydrosunfua, ion am oni, N itrat, sỉlic hòa tan nước 19.1 Khử khí hydrosunfua làm thống 269 19.2 Khử ion amoni 271 19.3 Khử nitrat 276 19.4 Khử silic 276 Chương 20 C ác phương pháp điều chỉnh hàm lượng ion fluor nước 20.1 Khử ion fluor 278 20.2 Tăng hàm lượng ion fluor nước 281 Chương 21.K h khoáng chất gây độc hại cho sức khỏe người dùng nước 21.1 Khử ion sunfat 282 21.2 Khử Arsen 282 21.3 Khử kim loại nặng 283 21.4 Khử photphat 283 21.5 Khử mùi, vị nước chất oxy hóa 283 21.6 Khử chất hữu hóa tan nướcbằng than hoạt tính 285 Chương 22 L àm m ềm nước xử lý nước cho hệ thống nồi hơi, làm lạnh 22.1 Làm mểm nước 286 22.2 Xử lý nước cấp cho nồi 30® 22.3 Xử lý nước cấp cho thiết bị làm lạnh 304 341 Chương 23.xử lý nước bế’ bơi 23.1 Chất lượng nước bể bơi 305 23.2 Xác định lưu lượng tuần hoàn lưu lượng nước bổ sung 305 23.3 Sơ đồ tuần hoàn nước bể bơi 306 23.4 Quy trình xử lý nước bể bơi 307 Chương 24.Phâ n tích tài hiệu kinh tế dự án đầu tư cơng trình cấp nước 24.1 Một số định nghĩa thông số thường dùng 310 24.2 Tính giá thành sản xuấ m3 nước 312 24.3 Tỷ lệ thu hồi nội IRR 312 24.4 Tìm thời hạn thu hồi vốn đầu tư theo phương pháp phân tích NPV 313 24.5 Điểm hòa vốn 314 Phụ lục 315 Tài liệu tham khảo 337 342 T ÍN H T O Á N C ÁC C Ơ N G TR ÌN H x LÝ VÀ P H Â N P H Ố I NƯỚC C ẤP (Tái bản) Chịu trách nhiệm xuất bản: Giám dốc - Tổng biên tập TRỊNH XUÂN SƠN Biên tập: Chê'bản: Sửa in: NGUYỄN THỊ BÌNH Trình bày bìa: VŨ BÌNH MINI-Ỉ NGUYỄN THỊ BÌNH PHẠM HỒNG LÊ 343 ... nghiệp; - Cấp nước sán xuất cho xí nghiệp; - Cấp nước chữa cháy; - Cấp nước cho ycu cầu ricng trạm xử lý nước; - Cấp nước cho nhu cầu khác, dó có việc sục rửa mạng lưới đường ống cấp thoát nước 1.8.1... dùng để biêu thị tính axít tính kiềm nước Khi pH = nước có tính trung tính; pH < nước có tính axít; pH > nước có tính kiêm Độ pH nước có liên quan đến diện số kim loại khí hịa tan nước Ở độ pH