Đồ án Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt pptx

Bảng 1.1: Đặc tính của nước mặt và nước ngầm1 Nhiệt độ Thay đổi theo mùa Tương đối ổn định 2 Độ đục Thay đổi theo mùa Ít hoặc không thay đổi 3 Độ màu Gây ra do đất séc, các chất lơ lững,

Đồ án

Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng

từ nguồn nước mặt

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án xử lý nước cấp được làm với mục đích đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu

cở sở lý thuyết và thu thập các phương án xử lý nước cấp hiện nay

Đồ án gồm 4 chương:

Chương I: Tổng quan về nước cấp

Chương II: Tổng quan về các phương án xử lý nước cấp

Chương III: Lựa chọn các phương án xử lý nước cấp tính toán công trình đơn vịChương IV: Kết luận và kiến nghị

Nội dung của đồ án chủ yếu cung cấp các phương án xử lý nước cấp sử dụng từ nguồnnước mặt, các phương án thiết kế, tính toán các công trình đơn vị và trạm xử lý nước.Trong quá trình làm đồ án, không tránh khỏi có những sai sót Rất mong có sự đónggóp ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các thầy cô

Ý kiến xin gửi về địa chỉ email: www.nhdanh318@gmail.com

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hữu Danh

MỤC LỤC

Lời nói đầu: 1

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP 4

I GIỚI THIỆU CHUNG 4

I.1 Nước mặt 4

I.2 Nước ngầm 7

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP … 9

I CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN 9

II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN 9

II.1 Phương pháp cơ học 9

II.2 Biện pháp hóa học: 11

II.3 Biện pháp lý học: 14

III Một số công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam 15

CHƯƠNG III LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 17

I CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 17

II ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 17

II.1 Phương án 1 20

II.2 Phương án 2 21

III PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 21

IV TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ THIẾT BỊ 24

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 45

Phụ lục: DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Nước mặt 4

Hình 1.2 tình trạng thiếu nước 6

Hình 2.1 Bể lắng sơ bộ 10

Hình 2.1 Song chắn rác 10

Hình 2.3 Làm thoáng 12

Hình 3.1 Bể lắng đứng 23

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1đặc tính của nước mặt và nước ngầm 8

Bảng 3.1 Thông số nước thải đầu vào và chỉ tiêu chất lượng nước 19

Bảng 4.1 Thông số thiết kế bể bể trộn cơ khí 26

Bảng 4.2 Thông số ống nhựa HDPE của công ty Thuận Phát 30

Bảng 4.3 Thống số thiết kế bể lắng đứng 32

Bảng 4.4 Thông số thiết kế bể lọc nhanh 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

CHƯƠNG I:

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP.

I GIỚI THIỆU CHUNG.

Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thuộc phía Đông củabán đảo ĐÔNG DƯƠNG, do chịu ảnh hưởng của nhiệt đới gió mùa nên Viêt Nam cólượng mưa khá cao Lượng mưa này, ngoài phần bốc hơi sẽ là nguồn cung cấp chonước ngầm và hình thành dòng chảy bề mặt của các sông, suối…

Nước trong tự nhiên thường được chia thành bốn nhóm:

 Hiện trạng nước mặt Việt Nam:

Tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2% tổnglượng dòng chảy của các sông trên thế giới, trong khi đó diện tích đất liền nước ta chỉchiếm khoảng 1,35% của thế giới Tuy nhiên, một đặc điểm quan trọng của tài nguyênnước mặt là những biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động giữa các năm và phânphối không đều trong năm) và còn phân bố rất không đều giữa các hệ thống sông vàcác vùng

Hình 1.1 Nước mặt

 Vấn đề ô nhiễm và cạn kiệt và nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ:

Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội và sự gia tăng dân số, nhu cầu dùng nướccho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp sẽ tăng lên mạnh mẽ trong tất cả các vùng.Theo kết quả đánh giá năm 1999, tổng lượng nước cần dùng của cả nước chiếmkhoảng 8,8% tổng lượng dòng chảy năm tương ứng với tần suất 75%, tăng lên tới12,5% vào năm 2000 và 16,5% vào khoảng năm 2010 Tổng lượng nước dùng để tướicho cây trồng khá lớn, từ 41 km3 (chiếm 89,8%) năm 1985, tăng lên 46,9 km3 (năm1990) và 60 km3 năm 2000 (chiếm 85%)

Lượng nước cần dùng trong mùa cạn rất lớn, nhất là lượng nước dùng cho nôngnghiệp Tổng lượng nước cần dùng trong mùa cạn năm 2000 đạt tới 70,7 km3, chiếmkhoảng 42,4% tổng lượng nước có khả năng cung cấp trong mùa cạn (bao gồm nướcsông, nước dưới đất và nước do các hồ chứa điều tiết), hay 51% tổng lượng dòng chảymùa cạn tương ứng với tần suất 75% Vào khoảng năm 2010, tổng lượng nước cầndùng trong mùa cạn có thể tới 90 km3, chiếm khoảng 54% tổng lượng nước có thểcung cấp hay 65% tổng lượng dòng chảy trong mùa cạn tương ứng với tần suất 75%

Đặc biệt, ở không ít vùng và lưu vực sông, lượng nước cần dùng có thể gấp vàilần tổng lượng nước có thể cung cấp, tức là chẳng những vượt quá xa ngưỡng lượngnước cần có để duy trì sinh thái mà còn không có nguồn nước tại chỗ để cung cấp chosinh hoạt và sản xuất

Sự gia tăng dân số và các hoạt động của con người sẽ ngày càng tác động mạnh

mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung và môi trường nước nói riêng Những hoạtđộng tự phát, không có quy hoạch của con người như chặt phá rừng bừa bãi, canh tácnông lâm nghiệp không hợp lý và thải chất thải bừa bãi vào các thuỷ vực đã và sẽgây nên những hậu quả rất nghiêm trọng, làm cho nguồn nước bị cạn kiệt, bị ô nhiễm,hạn hán có khả năng càng khốc liệt Nguy cơ thiếu nước sạch càng trầm trọng, nhất làvào mùa cạn ở các vùng mưa ít

Hình 1.2 : tình trạng thiếu nước

Vì vậy, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tốt tài nguyên nước.Trước hết, cần phải củng cố, bổ sung mạng lưới điều tra quan trắc tài nguyên nước,bao gồm cả nước mặt và nước dưới đất, cả lượng và chất, hình thành mạng lưới quantrắc điều tra tài nguyên nước thống nhất trong phạm vi cả nước, tiến hành kiểm kêđánh giá tài nguyên nước trong các lưu vực sông, các vùng và toàn lãnh thổ Trên cơ

sở kiểm kê đánh giá tài nguyên nước và cân bằng kinh tế nước mà xây dựng chiếnlược, chính sách phát triển bền vững tài nguyên nước quốc gia nói chung và cho cáclưu vực nói riêng Cần thực hiện nghiêm chỉnh Luật Tài nguyên Nước và đẩy mạnhhoạt động của Hội đồng Tài nguyên Nước Quốc gia và Ban quản lý lưu vực các sông.– Thành phần, tính chất:

Việt Nam có hơn 2000 con sông lớn dọc từ Bắc vào Nam đều bắt đầu từ nước ngoài, vì thế có tính phụ thuộc cao (về sự phát triển Kinh tế - Xã hội, ô nhiễm, phá rừng…) Một số thành phần và tính chất có trong nước mặt như:

Có nhiều chất hòa tan, chủ yếu là ôxi và có ý nghĩa rất quan trọng

Chất rắn lơ lững chất hữu cơ do vi sinh vật bị phân hủy, rong tảo, thực vật nổi,động vật nổi, các vi sinh vật ( vi trùng và virut, vi khuẩn,…)

Các hóa chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ

Các chất rắn lơ lửng hoặc huyền phù dạng hữu cơ hoặc vô cơ

– Chỉ tiêu đánh giá: để đánh giá chỉ tiêu về chất lượng nước như sau:

Chỉ tiêu vật lý : nhiệt độ, độ màu, độ đục, mùi vị, pH, độ nhớt, tính phóng xạ,

độ dẫn điện (EC),…

 Chỉ tiêu hóa học : nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy hóa sinh học(BOD), lượng oxy hòa tan (DO), độ cứng, độ kiềm toàn phần, hàm lượng H2S,

Cl- , SO42-, PO43-, F- ,I-, Fe2+, Mn2+, các hợp chất nitơ, các hợp chất axit cacbonic

 Chỉ tiêu vi sinh: số vi trùng gây bệnh E.coli, các loại rong tảo, virut

I.2 Nước ngầm.

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khátốt về chất lượng Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hỏng và các khe nứt của đất đá, đượctạo thành trong giai đoạn trầm tích hoặc do thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt, nướcmưa… nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài trăm mét

Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyênnhân gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạpchất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trìnhphong hóa và sinh hóa trong khu vực Ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, cónhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các tạpchất hữu cơ

So sánh đặc tính nước mặt và nước ngầm:

Bảng 1.1: Đặc tính của nước mặt và nước ngầm

1 Nhiệt độ Thay đổi theo mùa Tương đối ổn định

2 Độ đục Thay đổi theo mùa Ít hoặc không thay đổi

3 Độ màu Gây ra do đất séc, các chất lơ lững,

rong tảo và do nước thải

Thường thì không màu, độ màu gây ra do có chứa các chất cửa acid humic

4 Độ khoáng

hóa

Thay đổi phụ thuộc vào nền đất, mưa…

Không thay đổi

5 Sắt và mangan Thường không có hoặc chỉ hiện diện

với hàm lượng thấp

Thường có mặt với các hàm lượng khác nhau

6 C02 xâm thực Không có Có với ham lượng lớn

7 Ôxi hòa tan Thường xuyên có, đôi khi nhỏ hoặc

10 SiO2 Có ở nồng độ trung bình Thường có ở nồng độ cao

11 NO3- Thường rất thấp Có ở nồng độ cao, do bị nhiễm

bởi phânbón hoá học

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC

I CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN NƯỚC:

Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ nguồn nước Công trình thu nướcmặt có các dạng kết hợp hoặc phân ly, thu nước sát bờ bằng cửa thu hoặc thu nướcgiữa dòng bằng ống tự chảy, xiphông Công trình thu nước ngầm thường là giếngkhoan, thu nước từ nguồn nước ngầm mạch sâu có áp Chọn vị trí công trình thu nướcdựa trên cơ sở đảm bảo lưu lượng, chất lượng, độ ổn định, tuổi thọ công trình và thuậntiện cho việc bảo vệ vệ sinh nguồn nước

Công trình vận chuyển: Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đưa nước thô từ côngtrình thu lên trạm xử lý nước Trạm bơm cấp I thường đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử

lý nước, có trường hợp lấy nước từ xa, khoảng cách đến trạm xử lý có thể tới vàikilomet thậm chí hàng chục kilomet Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, trạm bơmcấp I có thể kết hợp với công trình thu hoặc xây dựng riêng biệt Công trình thu nướcsông hoặc hồ có thể dùng cửa thu và ống tự chảy, ống xiphông hoặc cá biệt có trườnghợp chỉ dùng cửa thu và ống tự chảy đến trạm xử lý khi mức nước ở nguồn nước caohơn cao độ ở trạm xử lý Khi sử dụng nước ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máybơm chìm có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lýs

II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN

II.1 Phương pháp cơ học:

Hình 2.1: Bể lắng sơ bộ

 Song chắn rác:

Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụloại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng caohiệu quả làm sạch của các công trình xử lý

Hình 2.2 Song chắn rác

 Bể lắng cát:

Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát có kích thướclớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5; để loại trừ hiện tượngbào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạobông và bể lắng

 Lắng:

Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng

II.2 Biện pháp hóa học:

 Làm thoáng

Bản chất của quá trình làm thoáng là hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxyhóa sắt hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thànhcác hợp chất hydroxyl sắt hóa trị III và hydroxyl mangan hóa trị IV Mn(OH)4 kết tủa

dễ lắng đọng để khử ra khỏi nước bằng lắng, lọc

Có hai phương pháp làm thoáng:

– Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành tia hay thành màng mỏngchảy trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia vàmàng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như ở các dàn làmthoáng cưỡng bức

– Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theodàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng.– Hỗn hợp hai phương pháp trên: làm thoáng bằng máng tràn nhiều bậc và phun trênmặt nước

Hình 2.3 làm thoáng

 Clo hóa sơ bộ:

Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc Clo hóa sơ

bộ có tác dụng tăng thời gian khử trùng khi nguồn nước nhiễm bẩn nặng, oxy hóa sắthòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạo thành các kết tủatương ứng, oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu, ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu,phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc

 Keo tụ - tạo bông :

Quá trình keo tụ tạo bông cặn dùng để khử các chất lơ lửng, chất phân tán dạngkeo trong nước thải.Các hạt keo lơ lửng có kích thước khoảng từ 10-8cm đến 10-7cm,nếu không có hóa chất keo tụ không thể loại bỏ các hạt keo này ra khỏi nước thảibằng phương pháp lắng lọc thông thường

 Khử trùng:

Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và khử trùng Sau các quá trình xử lý

cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước Hiện nay

có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả như: khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh,các tia vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim loại nặng,…

– Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo:

Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào Khi Clo tác dụng với nước tạothành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh Khi cho Clo vào nước, chấtdiệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bêntrong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt

Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O HOCl + HClHoặc có thể ở dạng phương trình phân ly:

Cl2 + H2O H+ + OCl- + ClKhi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:

-Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl +2HOCl 2H+ + 2OCl– Dùng ozone để khử trùng:

-Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối vớicon người Ơ trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử.Ozone có tính hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất nhiềulần Thời gian tiếp xúc rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây mùi vịkhó chịu trong nước kể cả khi trong nước có chứa phênol

 Muối sắt và muối nhôm:

Các muối sắt được sử dụng làm chất keo tụ có nhiều ưu điểm hơn so với cácmuối nhôm do:

– Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp;

– Có khoảng giá trị pH tối ưu của môi trường rộng hơn;

– Có thể khử mùi H2S

Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược điểm là tạo thành phức hòa tan có màu

do phản ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ Quá trình keo tụ sử dụng muối sắtxảy ra do các phản ứng sau:

FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 = HCl+Fe2(SO4)3 + 6H2O+Fe(OH)3 + 3H2SO4

Trong điều kiện kiềm hóa:

2FeCl3 + 3Ca(OH)2 = Fe(OH)3 + 3CaCl2+FeSO4 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3CaSO4

II.3 Biện pháp lý học

Dùng các tia vật lý để khử trùng nước như tia tử ngoại, sóng siêu âm Điện phânnước biển để khử muối Khử khí CO2 hòa tan trong nước bằng phương pháp làmthoáng

 Khử trùng bằng phương pháp nhiệt

Đây là phương pháp khử trùng cổ truyền Đun sôi nước ở nhiệt độ 1000C có thểtiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nước Chỉ trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độcao sẽ chuyển sang dạng bào tử vững chắc Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn này chiếm tỉ lệrất nhỏ Phương pháp đun sôi nước tuy đơn giản, nhưng tốn nhiên liệu và cồng kềnh,nên chỉ dùng trong quy mô gia đình

 Khử trùng bằng tia cực tím (UV)

Tia cực tím là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400 nm, có tác dụngdiệt trùng rất mạnh Dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt trong dòng chảy của nước Cáctia cực tím phát ra sẽ tác dụng lên các phân tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấutrúc và mất khả năng trao đổi chất, vì thể chúng sẽ bị tiêu diệt Hiệu quả khử trùng chỉđạt được triệt để khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lửng Sát trùngbằng tia cực tím không làm thay đổi mùi, vị của nước

 Ngoài ra còn có một số phương án xử lý đặc biệt:

– Khử mùi bằng làm thoáng :dựa trên nguyên tắc các công trình làm thoáng có thểlàm bay hơi các loại khí gây mùi cho nước và đồng thời ôxi hóa các chất có nguồn gốchữu cơ và vô cơ gây mùi Các công trình làm thoáng khử mùi cũng tương tự như cáccông trình làm thoáng để khử sắt như: dàn mưa, phun mưa, bể làm thoáng cưỡngbức…

– Khử Flo trong nước : trong nước ăn uống sinh hoạt, nếu hàm lượng Flo lớn hơngiới hạn cho phép, sẽ gây ra hỏng men răng Vì vậy phải khử bớt Flo trong nước.

Phương pháp này áp dụng khi nước có hàm lượng cặn trước khi đi vào bể lọc 

8mg/l, tổng hàm lượng muối  1000mg/l Hạt vật liệu hấp phụ có d = 2- 3 mm, chiềudày lớp vật liệu hấp phụ trong bể lọc áp lực lấy như sau : Hvl = 2m khi hàm lượng Flotrong nước đến 5mg/l; Hvl = 3m khi hàm lượng Flo từ 8 -10 mg/l Trong bể lọc hở : khihàm lượng Flo đến 5mg/l thì Hvl = 2m, khi hàm lượng Flo từ 8 -10mg/l thì Hvl = 2,5m

III MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ở VIỆT NAM

Sau đây là một số dây chuyền công nghệ xử lý nước ăn uống, sinh hoạt từnguồn nước mặt được sử dụng phổ biến ở Việt Nam,hiện nay

Sơ đồ 1 :

Sơ đồ 2 :

Bể trộn

Bể phản ứng

Lọc nhanh

Bể chứa nước sạch

Từ trạm bơm

cấp I

Hóa chất keo tụ

Bể lắng

Chất khử trùng

( theo Trường ĐH Kiến Trúc Hà Nội, Ts Nguyễn Ngọc Dung )

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ :

- Sơ đồ 1: Nước mặt từ nguồn ( sông, suối, ao, hồ….) được trạm bơm cấp I, đưa qua

bể trộn để hòa tan hóa chất keo tụ, sau đó được đưa sang bể phản ứng nắm trong bểlắng để hoàn thành quá trình keo tụ tạo điều kiện thuận lợi cho bể lắng thực hiện quátrình lắng, tiếp đến nước được đưa sang bể lọc nhanh để làm trong triệt để và cuốicùng chuyển sang bể chứa nước sạnh trên đường đi đến bể chứa nước sạch là giai đoạnkhử trùng

- Sơ đồ 2 : Nước mặt từ nguồn ( sông, suối, ao, hồ….) được trạm bơm cấp I, đưa qua

bể trộn để hòa tan hóa chất keo tụ, sau đó được đưa sang bể lắng trong có lớp cặn lơlững tại đây thực hiện quá trình lắng cà cuối giai đoạn làm trong triệt để là quá trìnhlọc tại bể lọc tiếp xúc trước khi, được khử trùng và đưa đến bể chứa nước sạch

 Phạm vi sử dụng của mỗi loại sơ đồ dây chuyền công nghệ trình bày trên đâylấy theo tiêu chuẩnTCXD 33: 2006 Căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng của từng loạinguồn nước, có thể có biện pháp xử lý hóa học khác nhau, kết hợp với biện pháp xử lý

cơ học để có thể tạo nên một sở đồ dây chuyền xử lý nước cho phù hợp Thành phầncác công trình trong dây chuyền công nghệ xử lý nước có thể lấy theo tiêu chuẩnTCXD 33: 2006

Từ trạm

bơm cấp I

Bể trộn

Bể lọc tiếp xúc

Bể lắng trong có lớp cặn lơ lững

Bể chứa nước sạnh

Chất khử trùngChất keo tụ- kiềm hóa

CHƯƠNG III:

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ TÍNH TOÁN

CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

I CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT

Lựa chọn công nghệ xử lý nước phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng và đặctrưng của nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước cấp và công suất trạm nước cấp cần

xử lý Hơn nữa, chất lượng của nguồn nước có thể thay đổi theo vị trí (điểm lấy nướccấp) và thời gian (các mùa trong năm), do vậy công nghệ xử lí nước và quá trình vậnhành cũng sẽ thay đổi theo tính chất của nguồn nước thô Như vậy cần biết được chấtlượng nước thô, so sánh với yêu cầu chất lượng nước sau xử lý để có thể lựa chọncông nghệ xử lý nước phù hợp, đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể, chọn hóa chất và tính toánliều lượng hóa chất cần dùng, tối ưu hóa điều kiện vận hành cho từng công đoạn vàsắp xếp các bước xử lý cho phù hợp

Các chất bẩn có mặt trong nước với kích thước rất khác nhau, ứng với mỗikhoảng kích thước hạt cần có những biện pháp xử lí phù hợp Để có được sự lựa chọnphù hợp nhất cho quá trình xử lí cần phân tích chất lượng nước thô để xác định kíchthước của các hạt có trong nguồn nước thô

Dựa vào các số liệu đã có, so sánh chất lượng nước thô và chất lượng nước sau

xử lí để quyết định cần tách gì ra khỏi nước, chọn thông số chính về chất lượng nước

và đưa ra kỹ thuật xử lí cụ thể, chọn hóa chất và liệu lượng hóa chất cần dùng, tối ưuhóa các điều kiện vận hành cho từng bước xử lí và sắp xếp các bước cho thật hợp lí

II ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

cư trong đô thị loại I khoảng 5000 dân.

Tính theo tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt TCXD 33 : 2006

3 ngày.tb

f: tỷ lệ dân được cấp nước lấy theo TCXD 33:2006 ( 100% )

D : Lượng nước tưới cây, rữa đường, dịch vụ đô thị, khu công nghiệp, thấtthoát, nước cho bản thân nhà máy xử lý nước được tính theo bảng 3.1 trong tiêu chuẩnTCXD 33: 2006 và lượng nước dự phòng cho phát triển công nghiệp, dân cư và các

lượng nước khác chưa tính được cho phép lấy them 5- 10% tổng lưu lượng nước cho

ăn uống sinh hoạt của điểm dân cư; Khi có lý do xác đáng được phép lấy them khôngquá 15%

Lượng nước cấp cho sinh hoạt:

Lượng nước khu công nghiệp: 0 m3

Lượng nước thất thoát:

ngay ngay ngaytb

3 ngay min ngay min. ngay tb 0,9.1590, 4 1431,36( / ày)

Trong đó: Hệ số dùng nước không điều hòa ngày kể đến cách tổ chức đời sống

xã hội, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa cần lấy như sau:

kngaymax=1,1-1,2 ; kngay min =0,8-0,9.( áp dụng cho đô thị loại I)

Chất lượng nước đầu vào như sau

Bảng 3.1 Thông số chất lượng nước đầu vào và chỉ tiêu

sẽ được quan tâm : lắng – lọc – khử trùng

 Lắng – lọc : tức là quá trình làm trong nước bằng cách khử màu, khử đục, đượcthực hiện trong bể lắng và bể lọc Trong thực tế để tăng nhanh và nâng cao hiệu quảlàm trong nước, người ta thường cho them vào nước chất phản ứng ( phèn nhôm, phènsắt) Khi đó dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt có them các công trình như bể trộn

và bể phản ứng

 Khử trùng : chất khử trùng được sử dụng phổ biến hiện nay là các hợp chất clo :clorua vôi, nước javen, clo lỏng được đưa vào đường ống dẫn nước từ bể lọc sang bểchứa hơặc đưa trực tiếp vào bể chứa Để khử trùng có hiệu quả phải đảm bảo thời giantiếp xúc giữa clo và nước tối thiểu là 30 phút Ngoài ra có thể dùng ôzon, các tia vật lý( tia tử ngoại), sóng siêu âm để diệt trùng

II.1 Phương án 1

Nước nguồn – song chắn rác – trạm bơm cấp I – bể trộn cơ khí – bể phản ứng

và bể lắng ( bể phản ứng xoáy hình trụ nằm trong bể lắng) – bể lọc nhanh (có hệ thốngphân phối nước rữa ngược) – khử trùng – bể chứa nước sạch

Sơ đồ công nghệ:

 Thuyết minh công nghệ:

Nước từ nguồn sau khi đưa qua song chắn rác để loại bỏ các vật gây hại cho các

công trình phía sau, thì được trạm bơm cấp I đưa đến bể trộn cơ khí tại đây hóa chấtkeo tụ và kiềm hóa sẽ được cho vào với liều lượng thích hợp để tạo ra các hạt keo cókhả năng dính lại với nhau và dính với các hạt cặn lơ lững có trong nước tạo thành cácbông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể

Sau khi trộn nước sẽ được đưa sang bể phản ứng xoáy hình trụ nằm trong bểlắng đứng, có chức năng hoàn thành hết quá trình keo tụ tạo điều kiện thuận lợi choquá trình tiếp xúc giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước để tạo nên những bông cặn

đủ lớn và được giữ lại trong bể lắng Sau đó nước được đưa sang máng phân phối đến

bể lọc nhanh, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ để làm trong nước triệt để, trước khi đưađến bể chứa nước sạch, trên đường đi tới bể là giai đoạn khử trùng để loại bỏ vi sinhvật gây bệnh

II.2 Phương án 2:

Nước nguồn – song chắn rác - trạm bơm cấp I – bể phản ứng – lọc – khử trùng – bể chứa nước sạch

Trạm bơm cấp I

Bể phản ứng xoáy hình trụ

Bể trộn cơ khí

Bể chứa nước sạch

Chất kiềm hóa

Bể lọc nhanh

Chất keo tụ

 Thuyết minh công nghệ:

Nước từ nguồn đi qua sau khi đưa qua song chắn rác để loại bỏ các vật gây hại cho các công trình phía sau, thì được trạm bơm cấp I đưa đến bể trộn cơ khí tại đây hóa chất phản ứng sẽ được hòa tan với nước, sau đó nước được đưa đến bể lắng trong

có lớp cặn lơ lững tại đây các hạt cặn tự nhiên có trong nước sẽ va chạm và kết dính với các hạt cặn lơ lững và được giữ lại và cuối cùng nước sẽ được làm trong triệt để tại bể lọc nhanh, trên đường đưa nước đến bể chứa nước sạch thì cho hóa chất khử trùng vào để loại bỏ vi sinh vật gây bệnh

III PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

III.1 Đánh giá ưu, nhược điểm của hai phương án

Hai phương án trên chủ yếu khac nhau ở quá trình lắng, vì vậy ta sẽ đánh giá hai bể lắng để đề xuất phương án tối ưu hơn

Mô tả một số công trình đơn vị:

Song chắn rác (SCR): Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải

qua sông chắn rác.Tại song chắn rác, các tạp chất như rác, gỗ, xơ, bả, giấy, rau, cỏ…được giữ lại Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn

– Ưu điểm :

 Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt

 Giữ lại tất cả các tạp vật lớn

– Nhược điểm :

 Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn

 Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian

 Phải xử lý rác thứ cấp

Nước

nguồn

Bể trộn cơkhí

Bể lắng trong cólớp cặn lơ lững

Bể lọc nhanh

Bể chứa nước sạch

Khử trùng

Trạm bơmcấp I

Chất kiềm hóaSong chắn rác

Bể trộn cơ khí: Dùng năng lượng của cánh khấy để tạo ra dòng chảy rối Việc

khuấy trộn thường được tiến hành trong các bể trộn hình vuông hoặc hình tròn với tỉ lệgiữa chiều cao và chiều rộng là 2 :1

– Ưu điểm:

 Có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn

 Thời gian khuấy trộn ngắn

 Dung tích bể nhỏ nên tiết kiệm diện tích, vật liệu xây dựng

– Nhược điểm :

 Phải có máy khuấy trộn và các thiết bị cơ khí

 Đòi hỏi người quản lý vận hành phải có trình độ nhất định

Bể lọc nhanh: bao gồm 1 lớp vật liệu lọc hoặc hai hay nhiều lớp vật liệu lọc,

vật liệu lọc có thể là cát thạch anh Thông thường được xử dụng cho dây chuyền xử lýnước mặt có dung chất keo tụ hay trong dây chuyền khử sắt của nước ngầm

– Ưu điểm :

 Tốc độ lọc lớn, nên thời gian lọc nhanh

 Diện tích xây dựng nhỏ

 Tận dụng được toàn bộ chiều cao lớp lọc

 Kỹ thuật đơn giãn

– Nhược điểm:

 Hiệu quả lọc không cao

 Tốc độ nước đi qua lớp vật liệu tương đối lơn nên sức dính kết của nhiều hạtcặn không đủ sức giữ chúng lại

Bể lắng đứng: Nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên,

còn các hạt cặn rơi chiều ngược lại với chiều chuyển động của dòng nước Hiệu quả

xử lý ngoài phụ thuộc vào chất keo tụ, thì còn phụ thuộc vào sự phân bố của dòngnước đi lên và chiều cao vùng lắng phải đủ lớn thì các hạt cặn mới kết dính với nhauđược Bể lắng đứng thường được bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy trụ ( hay còn gọi

là ống trung tâm)