Thiết kế bể lắng ngang và bồn lọc áp lực xử lý nước ngầm huyện nhà bè tp hồ chí minh

ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Chương 1: TỔNG QUÁT Tổng quan nguồn nước dùng để cấp nước 1.1 Nước biển Nước biển thường có độ mặn cao Hàm lượng muối nước biển thay đổi tùy theo vị trí địa lý như: cửa sơng, gần hay xa bờ ngồi nước biển thường có nhiều chất lơ lửng, gần bờ nồng độ tăng, chủ yếu phiêu sinh động thực vật 1.2 Nước mưa Nước mưa xem nước cất tự nhiên không hồn tồn tinh khiết nước mưa bị nhiễm khí, bụi, chí vi khuẩn có khơng khí Khi rơi xuống, nước mưa tiếp tục bị ô nhiễm tiếp xúc với vật thể khác Hơi nước gặp khơng khí chứa nhiều oxit nitơ hay oxit lưu huỳnh tạo nên trận mưa axit Hệ thống thu gom nước mưa dùng cho mục đích sinh hoạt gồm hệ thống mái, máng gom dẫn bể chứa Nước mưa dự trữ bể chứa có mái che để dùng quanh năm 1.3 Nước mặt Thuật ngữ nước mặt dùng để loại nước lưu thông chứa bề mặt lục địa, nước tiếp xúc với khơng khí: nước sơng, suối, ao hồ, kênh rạch… Việt Nam nằm vùng nhiệt đới gió mùa nên có lượng mưa cao Lượng mưa trung bình nhiều năm toàn lãnh thổ Việt Nam vào khoảng 1.960 mm Lượng mưa này, ngồi phần bốc (trung bình nhiều năm khoảng 953 mm/năm – chiếm khoảng 48,6%) nguồn cung cấp cho nước ngầm hình thành dịng chảy bề mặt sơng, suối  Đặc trưng nước mặt Trong nước mặt thường xuyên có mặt chất khí hịa tan, chủ yếu oxy Oxy hịa tan nguồn nước có ý nghĩa quan trọng đời sống thủy sinh vật Nước mặt thường chứa hàm lượng chất lơ lửng đáng kể với kích thước khác nhau, số chúng có khả lắng tự nhiên Chất lơ lửng thường gây độ đục nước sông hồ SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Có mặt chất hữu có nguồn gốc tự nhiên nguồn nước hình thành từ thực vật động vật phân hủy sau chết Các chất hữu có nguồn nước mặt cịn xả loại nước thải chưa xử lý làm cho nguồn nước bị ô nhiễm hữu Sinh vật trôi thường có nguồn nước mặt, rong tảo động vật Chất lượng nước mặt chịu ảnh hưởng thay đổi theo mùa, có bị ô nhiễm nặng yếu tố tự nhiên (mưa, lũ…) yếu tố nhân tạo (xả nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp chưa xử lý vào nguồn nước, cố tràn dầu sông…) 1.4 Nước ngầm Nước ngầm hình thành nước mưa thấm qua lớp đất đá lòng đất giữ lại tầng chứa nước bên bề mặt đất độ sâu khác Tùy thuộc vào vị trí, độ sâu áp suất mà nước ngầm phân loại thành dạng:  Nước ngầm tầng nơng: có độ sâu từ đến 10m, nằm tầng đất thổ nhưỡng thường nước ngầm khơng có áp Nước ngầm tầng nơng thường có trữ lượng nhỏ có khả bị nhiễm bẩn lớn chất ô nhiễm từ bề mặt thấm xuống  Nước ngầm tầng sâu: chứa tầng chứa nước độ sâu 40m Nước ngầm tầng sâu thường có chất lượng tốt hơn, trữ lượng phong phú chịu ảnh hưởng mùa năm Một số dạng nước ngầm tầng sâu nước ngầm có áp, phun lên bề mặt sử dụng giếng khoan 1.4.1 Các ion có nước ngầm  Ion canxi Ca2+ Nước ngầm chứa Ca2+ với nồng độ cao Trong đất thường chứa nhiều CO2 trình trao đổi chất rễ quy trình thủy phân tạp chất hữu tác động vi sinh vật Khí CO2 hịa tan nước mưa theo phản ứng sau: CO2 + H2O  H2CO3 Axit yếu thấm sâu xuống đất hòa tan canxi cacbonat tạo ion Ca2+ 2H2CO3 + 2CaCO3  Ca(HCO3)2 + Ca2+ + 2HCO3-  Ion magie Mg2+ Nguồn gốc ion Mg2+ nước ngầm chủ yếu từ muối magie silicat CaMg(CO3)2, chúng hòa tan chậm nước chứa khí CO Sự có mặt Ca2+ Mg2+ tạo nên độ cứng nước SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG  Ion natri Na+ Sự hình thành Na+ nước chủ yếu theo phương trình phản ứng sau: 2NaAlSi3O3 + 10H2O  Al2Si2(OH)4 + 2Na+ + 4H4SiO3 Na+ có nguồn gốc từ NaCl, Na 2SO4 muối có độ hịa tan lớn nước biển  Ion NH4+ Các ion NH4+ có nước ngầm có nguồn gốc từ chất thải rắn nước sinh hoạt, nước thải cơng nghiệp, chất thải chăn ni, phân bón hóa học q trình vận động nitơ  Ion bicacbonat HCO3Được tạo nước nhờ trình hịa tan đá vơi có mặt khí CO2 CaCO3 + CO2 + H2O  Ca2+ + 2HCO3-  Ion sunfat SO42Có nguồn gốc từ muối CaSO4.7H2O trình oxy hóa FeS điều kiện ẩm với có mặt O2 2FeS2 + 2H2O + 7O2  2Fe2+ + 4SO42- + 4H+  Ion Clorua ClCó nguồn gốc từ trình phân ly muối NaCl nước thải sinh hoạt  Ion Sắt Sắt nước ngầm thường tồn dạng ion Fe 2+, kết hợp với gốc bicacbonat, sunfat, clorua; tồn keo axit humic keo silic Các ion Fe2+ từ lớp đất đá hòa tan nước điều kiện yếm khí sau: 4Fe(OH)3 + 8H+  4Fe2+ + O2 + 10H2O Khi tiếp xúc với oxy tác nhân oxy hóa, ion Fe 2+ bị oxy hóa thành ion Fe3+ kết tủa thành bơng cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ.Vì vậy, vừa bơm khỏi giếng, nước thường không màu, sau thời gian để lắng chậu cho tiếp xúc với khơng khí, nước trở nên đục dần đáy chậu xuất cặn lắng màu đỏ Trong nguồn nước mặt sắt thường tồn thành phần hợp chất hữu Nước ngầm giếng sâu chứa sắt dạng hóa trị II hợp chất SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG sunfat clorua Nếu nước tồn đồng thời đihyđrosunfua (H 2S) sắt tạo cặn hịa tan sunfua sắt FeS Khi làm thống khử khí CO 2, hyđrocacbonat sắt hóa trị II dễ dàng bị thủy phân bị oxy hóa để tạo thành hyđroxit sắt hóa trị III 4Fe2+ + 8HCO3- + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3 + 8CO2 Trong quy trình xử lý sắt nước ngầm, điều quan trọng biết điều kiện để chuyển sắt hóa trị II thành sắt hóa trị III hyđroxit sắt (II) hydroxit sắt (III) tạo thành từ trạng thi hòa tan sang cặn lắng Với hàm lượng sắt cao 0,5 mg/l, nước có mùi khó chịu, làm vàng quần áo giặt, làm hỏng sản phẩm ngành dệt may, giấy, phim ảnh, đồ hộp Trên dàn làm nguội, bể chứa, sắt hóa trị II bị oxy hóa thành sắt hóa trị III, tạo thành bơng cặn, cặn sắt kết tủa làm tắc giảm khả vận chuyển ống dẫn nước Đặc biệt gây nổ nước dùng làm nước cấp cho nồi Một số ngành cơng nghiệp có u cầu nghiêm ngặt hàm lượng sắt dệt, giấy, sản xuất phim ảnh… Nước có chứa ion sắt, trị số pH < 7,5 điều kiện thuận lợi để vi khuẩn sắt phát triển đường ống dẫn, tạo cặn lắng gồ ghề bám vào thành ống làm giảm khả vận chuyển tăng sức cản thủy lực ống  Ion mangan Mangan thường tồn song song với sắt dạng ion hóa trị II nước ngầm dạng keo hữu nước mặt Do việc khử mangan thường tiến hành đồng thời với khử sắt Các ion mangan hòa tan nước từ tầng đất đá điều kiện yếm khí sau 6MnO2 + 12H+  6Mn2+ + 3O2 + 6H2O Mangan II hòa tan bị oxy hóa chuyển dần thành mangan IV dạng hyđroxit kết tủa, q trình oxy hóa diễn sau: 2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O  2Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO3Khi nước ngầm tiếp xúc với khơng khí nước xuất cặn hyđroxit sắt sớm sắt dễ bị oxy hóa mangan phản ứng oxy hóa sắt oxy hòa tan nước xảy trị số pH thấp so với mangan Để oxy hóa mangan trị số pH cần thiết > 9,5 Cặn mangan hóa trị cao chất xúc tác tốt q trình oxy hóa khử mangan khử sắt Cặn hyđroxit mangan hóa trị IV Mn(OH) có màu đen SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Trong thực tế cặn chất lắng đọng đường ống, cơng trình hợp chất sắt mangan tạo nên, vậy, tùy thuộc vào tỷ số chúng, cặn có màu từ đỏ đến màu nâu đen Quá trình oxy hóa diễn với chất dễ oxy hóa, , để oxy hóa hàm lượng mangan xuống đến 0,2 mg/l, pH nước phải có giá trị xấp xỉ Kết thực nghiệm cho thấy pH < khơng có chất xúc tác q trình oxy hóa mangan (II) thành (IV) diễn chậm, độ pH tối tưu thường khoảng từ 8,5 đến 9,5 Với hàm lượng tương đối thấp, vượt mg/l Tuy nhiên, với hàm lượng mangan nước lớn 0,1 mg/l gây nhiều nguy hại việc sử dụng giống trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao 1.4.2 Đặc tính nước ngầm Những đặc tính nước ngầm thường thấy pH thấp, hàm lượng Sắt, hàm lượng Mangan hàm lượng CO2 cao Độ khống hóa, độ đục, độ màu khơng thay đổi Một số nơi, nước ngầm có độ cứng cao, bị nhiễm nitrat, nhiễm mặn, silic, asen, E.coli, Coliform… 1.4.3 Ưu-nhược điểm việc lựa chọn nước ngầm cho mục đích cấp nước  Ưu điểm: - Nước ngầm tài nguyên thường xuyên, chịu ảnh hưởng yếu tố khí hậu hạn hán Chất lượng nước tương đối ổn định, bị biến động theo mùa nước mặt - Chủ động vấn đề cấp nước cho vùng hẻo lánh, dân cư thưa nước ngầm khai thác với nhiều cơng suất khác Nước ngầm cịn khai thác tấp trung nhà máy nước ngầm, xí nghiệp, khai thác phân tán hộ dân cư Đây ưu điểm bật nước ngầm vấn đề cấp nước nơng thơn - Giá thành xử lý nước ngầm nhìn chung rẻ so với xử lý nước mặt  Nhược điểm: - Khai thác nước ngầm với nhịp độ cao làm cho mực nước ngầm hạ thấp xuống, mặt việc dẫn đến trình xâm nhập mặn, mặt khác làm cho đất bị võng xuống gây hư hại cho cơng trình xây dựng nguyên nhân tượng sụt lún đất SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG - Việc khai thác nước ngầm với quy mô nhịp độ cao làm cho hàm lượng muối nước tăng lên dẫn đến tăng chi phí xử lý cho việc xử lý nước trước vào sử dụng - Khai thác nước ngầm cách bừa bãi dẫn đến tình trạng nhiễm nguồn nước ngầm Các tiêu chất lượng nước 2.1 Các tiêu lý học Nhiệt độ: nhiệt độ nước đại lượng phụ thuộc vào điều kiện mơi trường khí hậu Nhiệt độ có ảnh hưởng khơng nhỏ đến q trình xử lý nước nhu cầu tiêu thụ Độ màu: độ màu thường chất bẩn nước tạo nên Các hợp chất sắt, mangan khơng hịa tan làm nước có màu nâu đỏ Các chất mùn humic gây màu vàng Còn loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh Nước bị nhiễm bẩn nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh đậm đen Độ đục: Nước môi trường truyền ánh sáng tốt, nước có vật lạ chất huyền phù, hạt cặn đất cát, vi sinh vật…thì khả truyền ánh sáng bị giảm Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn Hàm lượng chất rắn lơ lửng đại lượng tương quan đến độ đục nước Mùi vị: Mùi nước thường hợp chất hóa học, chủ yếu hợp chất hữu hay sản phẩm từ các trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên có mùi đất, mùi tanh, mùi hôi Nước sau khử trùng với hợp chất clo bị nhiễm mùi clo hay clophenol Tùy theo thành phần hàm lượng muối khống hịa tan nước có vị mặn, ngọt, đắng, chát… Độ nhớt: độ nhớt đại lượng biểu thị lực ma sát nội, sinh trình dịch chuyển lớp chất lỏng với Độ nhớt tăng hàm lượng muối hòa tan nước tăng, giảm nhiệt độ tăng Độ dẫn điện: độ dẫn điện nước tăng theo hàm lượng chất khống hịa tan nước, dao động theo nhiệt độ Tính phóng xạ: Tính phóng xạ nước phân hủy chất phóng xạ có 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 SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG nhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải khơng khí tính phóng xạ nước vượt giới hạn cho phép 2.2 Các tiêu hóa học Thành phần ion nước thiên nhiên: Trong đại đa số trường hợp thành phần ion nước thiên nhiên xác định ion: Ca 2+, Mg2+, K+, HCO3-, SO42-, Cl- Các ion lại chiếm số lượng bé, đơi chúng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước Hàm lượng oxi hòa tan(DO): oxi hòa tan nước phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, thành phần, tính chất nguồn nước Áp suất tăng, độ hòa tan oxi nước tăng, ngược lại nhiệt độ tăng độ hòa tan oxi vào nước giảm Hàm lượng oxi hòa tan nước tuân theo định luật Henry Thơng thường, nồng độ oxi hịa tan thời điểm tới hạn 8mg/l Độ pH: Đặc trưng nồng độ ion H + nước (pH = -log(H +), phản ánh tính chất nước axit, trung tính hay kiềm Độ kiềm: đặc trưng muối axit hữu bicacbonat, cacbonat, hydrat… Người ta phân biệt độ kiềm theo tên gọi muối Độ kiềm có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ hiệu xử lý nước Trong số trường hợp, độ kiềm thấp, cần thiết phải bổ sung hóa chất để kiềm hóa nước Độ oxi hóa: (BOD) thường tính mg/l O 2, đặc trưng nồng độ chất hữu hòa tan số chất vơ dễ oxi hóa Hàm lượng Sắt: nước ngầm nước ta thường có hàm lượng sắt lớn Hàm lượng Mangan: thường gặp nước ngầm với sắt dạng bicacbonat Mn2+ Axit Silic: nước ngầm thường gặp nồng độ silic cao, 6,5pH7,5 gây khó khăn cho việc khử sắt Nồng độ axit silic lớn cản trở việc sử dụng nước cho nồi áp lực cao Các hợp chất Nitơ : hợp chất hữu có nước thường tồn dạng amoniac, nitrit, nitrat nito tự Tồn hợp chất chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn nước thải Có NH chứng tỏ nước bị nhiễm bẩn nguy hiểm đặc biệt cho cá; có HNO 2, HNO3 chứng tỏ nước nhiễm bẩn lâu, q trình oxi hóa kết thúc SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Clorua Sunfat: có nước thiên nhiên thường dạng muối nitrit, canxi magie Ion Cl- có nước tự hịa tan muối khống q trình phân hủy hợp chất hữu Nước chứa ion Cl- có tính xâm thực bêtông Các hợp chất phốt phát: nước hàm lượng phốt cao thúc đẩy q trình phú dưỡng hóa Iot Florua: có nước thiên nhiên dạng ion, chúng có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Florua cho phép tới 1mg/l Thiếu florua sinh bệnh đau răng, thừa gây hỏng men Iot cho phép 0,0050,007 mg/l Thiếu lượng iot sinh bệnh bưới cổ Các chất khí hịa tan: chất khí O2, H2S, CO2, nước thiên nhiên dao động lớn Chúng làm cho nước có mùi ăn mòn kim loại 2.3 Các tiêu vi sinh Vi trùng vi khuẩn: nước có nhiều loại vi trùng siêu vi trùng gây bệnh truyền bệnh nguy hiểm kiết lị thương hàn, dịch tả… Phù du rong tảo: nguồn nước mặt ao hồ thường có loại phù du rong tảo Chúng dạng lơ lửng hay bám vào đáy hồ làm cho chất lượng nước nguồn khó xử lý Ví dụ: nhóm tảo diệp lục tảo đơn bào thường qua bể lắng đọng lại bề mặt vật liệu lọc làm tăng tổn thất áp lực Trong đường ống, tảo làm tắc đường ống, đồng thời làm cho nước có tính ăn mịn q trình quang hợp hơ hấp rong tảo thải khí CO Tảo cịn gây nên tình trạng thừa thiếu oxi nước, tạo hợp chất có mùi, tăng nồng độ chất hữu tạo chất độc hại nước Một số trình xử lý nước ngầm STT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ MỤC ĐÍCH Làm thống Khử khí CO2 nâng cao pH nước để đẩy nhanh trình oxy hóa thủy phân Sắt Mangan dây chuyền công nghệ khử Sắt Mangan Lấy oxy từ không khí để oxy hóa Sắt Mangan hóa trị II hòa tan nước Làm giàu oxy để tăng oxy hóa khử nước, khử chất bẩn dạng khí hịa tan nước Clo hóa sơ Oxy hóa Sắt Mangan dạng phức chất hữu SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Loại trừ rong, rêu, tảo phát triển thành bể trộn, tạo cặn bể lắng, bể lọc Trung hòa lượng Amoniac dư, diệt vi khuẩn tiết chất nhầy mặt lớp lọc Quá trình khuấy trộn Phân tán nhanh, phèn hóa chất khác vào hóa chất nước cần xử lý Quá trình keo tụ Tạo điều kiện thực q trình kết dính hạt phản ứng tạo cặn keo phân tán thành bơng cặn có khả lắng cặn lọc Quá trình lắng Loại trừ khỏi nước hạt cặn bơng cặn có khả lắng, làm giảm vi trùng vi khuẩn Quá trình lọc Loại trừ hạt cặn nhỏ không lắng bể lắng có khả kết dính bề mặt vật liệu lọc Hấp thụ hấp phụ Khử mùi, vị, màu nước sau dùng phương than hoạt tính pháp xử lý truyền thống khơng đạt yêu cầu Khử trùng nước Tiêu diệt vi khuẩn vi trùng cịn sót lại nước sau bể lọc Ổn định nước Khử tính xâm thực tạo màng bảo vệ cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mặt thành ống dẫn để bảo vệ ống phụ tùng ống 10 Làm mềm nước Khử khỏi nước ion Ca2+ Mg2+ đến nồng độ yêu cầu 11 Khử muối Khử khỏi nước cation anion muối hòa tan đến nồng độ yêu cầu Chương 2: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Tổng quan nước ngầm huyện Nhà Bè Nhà Bè huyện ngoại thành nằm phía Đơng Nam thành phố Hồ Chí Minh Phía Bắc giáp quận Phía Nam giáp huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An Phía Đông giáp sông Nhà Bè, ngăn cách với huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai; sơng Sồi Rạp, ngăn cách với huyện Cần Giờ Phía Tây giáp huyện Bình Chánh SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Huyện Nhà Bè có hệ thống sơng ngịi thuận lợi cho việc mở rộng mạng lưới giao thông đường thủy khắp nơi, có điều kiện xây dựng cảng nước sâu đủ sức tiếp nhận tàu có trọng tải lớn cập cảng Với điều kiện tự nhiên thuận lợi nguồn nhân lực dồi dào, Nhà Bè đóng vai trị quan trọng mặt kinh tế Tuy nhiên, bên cạnh đó, thiên nhiên đem lại cho Nhà Bè nhiều khó khăn Do gần cửa sông, tiếp giáp với biển, nên nguồn nước dành cho sinh hoạt sản xuất huyện khó khăn, vào mùa khô thường xuyên thiếu nước Nguồn nước ngầm thành phố: Tập trung phía bắc Củ Chi, Hóc Mơn, nơi có tầng nước ngầm dồi nhất, phẩm chất tốt nhất, độ sâu 60 ÷ 90 m Ngồi cịn có quận: 3, 5, 11, Bình Thạnh, Tân Bình, Tân Phú, Gị Vấp phẩm chất khơng tốt Càng phía Nam (Nhà Bè, Bình Chánh, Cần Giờ nguồn nước ngầm thường bị nhiễm mặn nặng Khảo sát Liên đoàn địa chất thủy văn địa chất cơng trình miền Nam cho thấy, hệ thống nước ngầm TP HCM có tầng chứa nước Holocen, Pleistocen, Pliocen Pliocen Tầng Holocen có bề dày lớn, phân bổ khu vực huyện Nhà Bè, Cần Giờ, Bình Chánh phần thung lũng phía nam sơng Sài Gịn Tầng nhiễm mặn, khu vực khoan giếng dân cư chủ yếu mua nước để sử dụng sinh hoạt (Nguồn Vietbao.vn Thứ sáu, ngày tháng năm 2005) Tầng Hologen nhiễm mặn sâu lan tỏa, tác động đến tầng khác theo hướng thu hẹp dần khối nước tầng chứa nước lại cung cấp cho thành phố, tầng Pleistocen Pliocen khai thác nhiều hai tầng có trữ lượng lớn Riêng tầng Pliocen phân bổ khu vực Phú Mỹ Hưng, quận 8, Tân Quy Đơng, Bình Hưng, Phong Phú, Đa Phước Hóc Mơn, có đặc điểm dễ nhiễm phèn, mặn Bên cạnh vấn đề chất lượng nước bị nhiễm phèn, nhiễm mặn Tp.HCM nói chung huyện Nhà Bè nói riêng , cịn tồn vấn đề nhiễm vi sinh địa bàn số quận huyện Trung tâm Nước sinh hoạt Vệ sinh môi trường nông thôn TPHCM có khảo sát khác quận 9, Thủ Đức huyện Hóc Mơn, Củ Chi, Nhà Bè, Bình Chánh cho thấy nước ngầm số khu vực địa bàn quận huyện bị nhiễm vi sinh nặng SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 10 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP Q ∑ F lô= v = lô GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG , 02315 =0 , 0463 m 0,5 Lấy đường kính lỗ vách ngăn phân phối d1=0,05m (d1=0,05÷0,15 m theo trang 73Xử lý nước cấp-TS.Nguyễn Ngọc Dung) → diện tích lỗ πdd πd×0 , 052 F1 lơ = = =1 , 9625×10−3 m 4 Tổng số lỗ vách ngăn phân phối là: n1 = ∑ F lô = F1 lô , 0463 =23 , 59 , 9625×10−3 lỗ Chọn n1= 24 lỗ Bố trí: ta bố trí hàng dọc hàng ngang, với tổng số lỗ đục ¿ 4=24 lỗ Khoảng cách trục lỗ theo hàng dọc là: (2,5 – 0,5)/4=0,5 m Khoảng cách trục lỗ theo hàng ngang là: 3/6=0,5m 1.3 Thiết kế ngăn thu nước: Thiết kế ngăn thu nước tương tự ngăn phân phối, thiết kế vách ngăn thu nước cuối bể, vách ngăn đục lỗ hình trịn cho nước qua Đường kính lỗ vách ngăn thu nước chọn d2= 0,05 m Tốc độ nước chảy qua lỗ: 0,5 m/s (theo TCXD 33-2006) Khoảng cách tới tường bể 0,5m ≤ x ≤ 1,5m (TCXD 33-2006) Chọn độ cao làm việc thấp vách ngăn thu nước so với mặt vùng lắng cặn 1,5 m Khi đó, diện tích cơng tác vách ngăn phân phối nước vào bể là: SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 17 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Fn =B×( H−1,5 )=3×(2,5−1,5)=3 m Diện tích cần thiết lỗ vách ngăn thu nước cuối bể Q ∑ F thu= V = thu , 02315 =0 , 0463 0,5 (m2) Diện tích lỗ: πdd πd×0 , 052 F1 lơ = = =1 , 9625×10−3 m 4 Tổng số lỗ vách ngăn phân phối là: n2 = ∑ F lô = F1 lô , 0463 =23 , 59 , 9625×10−3 lỗ Chọn n2= 24 lỗ Cách bố trí: bố trí hàng dọc hàng ngang với tổng số lỗ đục ¿ 4=24 lỗ Khoảng cách trục lỗ theo hàng dọc là: (2,5 – 1,5)/4=0,25 m Khoảng cách trục lỗ theo hàng ngang là: 3/6=0,5 m 1.4 Thiết kế vùng xả cặn: Việc xả cặn dự kiến tiến hành theo chu kỳ với thời gian hai lần xả cặn T = 24h (T = 6h÷24h theo TCXD 33:2006) Thể tích phần chứa cặn bể: (trang 36/TCXD33-2006) V C= T ×Q×(C−m) N ×σ Trong đó: T : thời gian hai lần xả cặn Chọn T= 24h Q : lưu lượng tính tốn Q=2000 m3/day = 83,333 m3/h N : số lượng bể lắng ngang = bể σ : nồng độ trung bình cặn nén chặt (g/m 3), σ lấy theo bảng 6.8 trang 36 TCXD 33:2006 Theo bảng 6.8 σ = 15000 g/m3 Trích bảng 6.8 trang 36 TCXD 33:2006 Hàm lượng cặn nước nguồn SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 Nồng độ trung bình cặn nén tính 18 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG g/m3 sau thời gian 6h 12h 24h Đến 50 9000 12000 15000 Trên 50 đến 100 12000 16000 20000 Trên 100 đến 400 20000 32000 40000 Trên 400 đến 1000 35000 50000 60000 Trên 1000 đến 1500 80000 100000 120000 (Khi xử lý không dùng phèn) 200000 250000 300000 28000 32000 35000 Khi làm mềm nước (có độ cứng Magie nhỏ 25% độ cứng tồn phần) voi vơi với sơđa Như trên, nước có độ cứng Magie lớn 75% độ cứng toàn phần C : hàm lượng cặn nước đưa vào bể lắng (mg/l) C= C Fe 56 ×M Fe (OH ) = 9,4 ×104=17 , 46 56 mg/l m : hàm lượng cặn sau lắng Với hiệu lắng 60%, ta có m tính sau: m=(17 , 46−17 , 46×0,6)=6 , 984 mg/l Tính thể tích phần chứa cặn: V C= 24×83, 333×(17 , 46−6 , 984 ) =1 , 397 15000 m3 Chiều cao trung bình vùng chứa nén cặn: H C= V C ,397 = =0 , 028 m = 28 mm F 50 Tính lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng: SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 19 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng tính phần trăm lưu lượng nước xử lý, xác định theo cơng thức: P= K P ×V C ×N Q×T ×100 % Trong đó: Kp: hệ số pha lỗng cặn, 1,2ữ1,5 P= K PìV C ìN 1,5ì1, 397ì1 ì100 %= ×100 %=0 ,105 % Q×T 83 ,33×24 Tính tốn máng thu cặn: Hệ thống xả cặn thủy lực máng hình tam giác có đặt ống thu dọc theo trục máng xả cặn theo ống thu Thời gian xả cặn quy định t = 10÷20 phút, chọn thời gian xả cặn t = 15 phút đểt tính tốn Tốc độ nước chảy cuối máng khơng nhỏ 1m/s Lưu lượng cặn xả là: q c= VC t = , 397 =1 ,552×10−3 15×60 m3/s Chọn chiều rộng xây dựng máng xả cặn Bm = 1,4 m Khoảng cách mép máng thu = 0,1m Tường máng nghiêng 450 so với phương thẳng đứng, suy chiều cao máng Hm= 0,7 (m) Chiều rộng máng + mép máng là: 1,5 (m) Chiều dài máng xả cặn chiều rộng bể: (m) 17 =11 ,3 Chiều dài bể lắng là: 17(m) Suy bố trí: 1,5 chọn 11 máng thu 11 x 1,5 = 16,5 (m) Vậy bố trí khoảng cách mép máng thu 0,1 m mép máng thu giáp tường bể có khoảng cách 0,3 m SVTH: Nguyễn Thanh Sơn 06115026 Thân Thị Tứ 06115038 20