Mô hình cấp nước và xử lý nước thải tái sử dụng cho nhà cao tầng

 Căn cứ vào quy mô – phạm vi cấp nước - Hệ thống cấp nước loại nhỏ – cấp nước gia đình - Hệ thống cấp nước tiểu khu – cung cấp cho tòa nhà, một khu dân cư - Hệ thống cấp nước thành phố

KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MÔ HÌNH CẤP NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC

THẢI TÁI SỬ DỤNG CHO NHÀ CAO TẦNG

CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG

GVHD : ThS VÕ HOÀNG ANH SVTH : NGUYỄN ĐỨC TUẤN THÀNH LỚP : K24-EDT2

MSSV : 24211715319

ĐÀ NẴNG, 2022

MỤC LỤC

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH 3

PHỤ LỤC BẢNH BIỂU 5

PHỤ LỤC CÔNG THỨC 6

LÒI CAM ĐOAN 8

LỜI MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 10

I.1 TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC 10

I.1.1 Hệ thống cấp nước là gì? 10

I.1.2 Tại sao lại cần hệ thống bơm nước 11

I.1.3 Các nguồn cung cấp nước chính 11

I.1.4 Phân loại 12

I.1.5 Một số quy chuẩn trong hệ thống bơm nước 12

I.2 TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC QUY MÔ TÒA NHÀ 13

I.2.1 Vai trò 13

I.2.2 Đặc điểm 13

I.2.3 Sơ đồ, cấu tạo của hệ thống cấp nước 14

I.2.4 Quan hệ giữa bơm nước –xử lý nước thải– và môi trường 15

I.3 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 16

I.4 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT 17

I.4.1 Các chỉ tiêu vật lý : 17

I.4.2 Các chỉ tiêu hóa học : 18

I.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆN NAY 20

I.5.1 Phương pháp lý học 20

I.5.2 Phương pháp hóa học 21

I.5.3 Phương pháp trích ly 22

I.5.4 Phương pháp sinh học 23

I.5.5 Phương pháp lọc màng 24

I.5.6 Lựa chọn phương pháp 24

CHƯƠNG II: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 25

II.1 LỰA CHỌN BƠM 25

II.2 LỰA CHỌN MÁY SỤC KHÍ OXY 33

II.3 CẢM BIẾN ĐO MỨC NƯỚC 34

II.4 LỰA CHỌN CẢM BIẾN DO 36

II.4.1 Công dụng và vai trò của cảm biến DO 36

II.4.2 Cảm biến sử dụng trong đề tài 36

II.5 CẢM BIẾN ĐO ĐỘ ĐỤC TRONG NƯỚC THẢI TSS 37

II.6 LỰA CHỌN NÚT NHẤN VÀ ĐÈN BÁO 38

II.6.1 Lựa chọn nút nhấn 38

II.6.2 Lựa chọn đèn báo 39

II.7 LỰA CHỌN APTOMAT 40

II.7.1 Nguyên lý làm việc 40

II.7.2 Tính chọn aptomat 41

II.8 LỰA CHỌN RƠ LE 48

II.9 BỘ NGUỒN 24V 49

II.10 LỰA CHỌN CONTACTOR VÀ RƠLE NHIỆT 50

II.10.1 Tính toán và lựa chọn contactor 50

II.10.2 Tính toán lựa chọn rơ le nhiệt 57

II.11 LỰA CHỌN CÁC LOẠI VAN, ĐỒNG HỒ ĐO LƯU LƯỢNG 58

II.11.1 Vị trí, vai trò và yêu cầu trong đề tài 58

II.11.2 Các loại van và đồng hồ đo lưu lượng nước 59

II.11.3 Lựa chọn đồng hồ lưu lượng 61

II.11.4 Lựa chọn van 62

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ XÂY DỰNG PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA 64

III.1 XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 64

III.2 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN 64

III.2.1 Toàn hệ thống 64

III.2.2 Chế độ bằng tay 65

III.2.3 Chế độ tự động 66

III.3 MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG 68

III.3.1 Sơ đồ đấu nối PLC 68

III.3.2 Cấu hình phần cứng 72

III.3.3 Lập trình PLC S71200 72

III.4 THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA 73

CHƯƠNG IV:KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ MỤC TIÊU PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 75

IV.1 TẢI CHƯƠNG TRÌNH XUỐNG PLC 75

IV.2 CHẠY RUNTIME SCADA 76

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 78

CODE LẬP TRÌNH 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Trạm sử lý nước trong hệ thống cấp nước 10

Hình 2: Hệ thống cấp nước – xử lý nước giếng khoan gia đình 11

Hình 3: Sơ đồ hệ thống cấp nước 1 nguồn 14

Hình 4: Sơ đồ hệ thống cấp nước nhiều nguồn 15

Hình 5: Liên hệ mật thiết giữa cấp nước, thoát nước và môi trường 16

Hình 6: Sự biến động lưu lượng theo thời gian của nước thải sinh hoạt 17

Hình 7: Bể tách bùn và rác thô 21

Hình 8: Modul keo tạo tụ bông 22

Hình 9: Bể xử lí hiếu khí 24

Hình 10: Máy bơm nước cho đồ án 30

Hình 11: Máy bơm chìm nước thải PERONI 0,75kW 32

Hình 12: Bơm chìm hút bùn có phao NTP HSF280-12.2 265T 3HP 33

Hình 13: Máy thổi khí Con sò Saverti 34

Hình 14: Thiết bị đo mức nước dạng phao từ Finetek Model FC/FD 35

Hình 15: Cảm biến Đo Oxy hòa tan (DO) 37

Hình 16: Đồng hồ đo độ đục trong nước thải 38

Hình 17: Phương thức hoạt động của nút nhấn Switches 38

Hình 18: Nút nhấn DHPT 39

Hình 19: Đèn báo chế độ vận hành 39

Hình 20: Cấu tạo của Aptomat 40

Hình 21: Nguyên lý làm việc của Aptomat 41

Hình 22: Aptomat MCCB 3P 80A 25KA 42

Hình 23: Aptomat ABB DS201 C6 AC100 100mA 6A 1P+N 6kA 43

Hình 24: Aptomat ABB DS201 C6 AC100 100mA 6A 1P+N 6kA 43

Hình 25: Aptomat ABB DS201 C6 AC100 100mA 6A 1P+N 6kA 44

Hình 26: Aptomat ABB DS201 C16 AC100 30mA 16A 1P+N 6kA 45

Hình 27: Aptomat ABB DS201 C6 AC100 100mA 6A 1P+N 6Ka 45

Hình 28: Aptomat ABB XT2L 120KA 25A 4P 46

Hình 29: Aptomat ABB S804S-C10 50KA 10A 4P 47

Hình 30: Aptomat ABB S804S-C16 50KA 16A 4P 48

Hình 31: Rơle trung gian 1 chiều 2 cặp tiếp điểm 49

Hình 32: Bộ nguồn 24 VDC S8VK-C06024 5A 50

Hình 33: Contactor Chint NXC-32 51

Hình 34: Contactor MC 6A 52

Hình 35: Contactor MC 6A cho bơm 3 53

Hình 36: Contactor MC 22A cho bơm bùn 54

Hình 37: Contactor MC 6A cho máy khử ô zôn 55

Hình 38: Contactor 12A LC1D12Q7 56

Hình 39: Contactor 18A LC1D18Q7Contactor 57

Hình 40: Van dạng cổng 60

Hình 41: Van dạng bướm 61

Hình 42: Đồng hồ đo lưu lượng Apator WI 62

Hình 43: Van cổng DN-1200 63

Hình 44: Lưu đồ thuật toán hệ thống 65

Hình 45 : Lưu đồ thuật toán chế độ bằng tay 65

Hình 46: Lưu đồ thuật toán hệ thống bơm nước 66

Hình 47: Lưu đồ thuật toán chế độ xử lý nước thải 67

Hình 48: Sơ đồ đấu nối PLC 1214 DC/DC/DC 68

Hình 49: Sơ đồ đấu nối module 16DI/16DO 69

Hình 50 :Bảng tag đầu vào Input trong phần mềm tia portal 71

Hình 51: Bảng tag đầu ra Output trong phần mềm tia portal 71

Hình 52: Cấu hình phần cứng PLC 72

Hình 53: Phần cứng Scada 73

Hình 54: Kết nối PLC với Scada 74

Hình 55: Giao diện SCADA 74

PHỤ LỤC BẢNH BIỂU

Bảng 1: Các chỉ tiêu của nước thải 20

Bảng 2: Phương pháp cơ học vào xử lí nước thải 21

Bảng 3: Phương pháp hóa học xử lí nước thải 22

Bảng 4: Tham khảo Bảng 3.1 trong TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế 26

Bảng 5: Tham khảo Bảng 3.2 trong Bảng 3.2 trong TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế 28

Bảng 6: Hệ số không điều hòa chung 31

Bảng 7: Đặc tính của nước thải sinh hoạt tại khu cư dân N03 31

Bảng 8: Thông số kỹ thuật Finetek Model FC/FD 36

Bảng 9: Thông số kĩ thuật của contactor MC 6A 52

Bảng 10: Thông số kĩ thuật của contactor MC 22A 54

Bảng 11: Thông số kĩ thuật của contactor MC 6A 55

Bảng 12: Thông số kĩ thuật của contactor 12A LC1D12Q7 56

Bảng 13: Thông số kĩ thuật của contactor 18A LC1D18Q7 57

Bảng 14: Thông số đồng hồ đo lưu lượng 62

Bảng 15: Danh sách tag đầu vào PLC 69

Bảng 16: Danh sách tag đầu vào PLC 70

PHỤ LỤC CÔNG THỨC

(2 1)Tính toán lưu lượng cấp nước trung bình ngày của toàn dự án: 25

(2 2) Tính toán lưu lượng bơm nước lớn nhất trong ngày của chung cư: 25

(2 3) hệ số dùng nước không điều hòa K giờ xác định theo biểu thức: 26

(2 4) lưu lượng bơm nước lớn nhất trong 1 giờ là: 26

(2 5) lưu lượng bơm được nhiều nhất trong 1 s là 26

(2 6) Vận tốc nước khi bơm từ lên bể mái là: 28

(2 7) công thức tính toán tổn thất thủy lực Hazen – William: 29

(2 8) Tính toán tổn áp dọc đường 29

(2 9) Xác định tổn thất cục bộ cho hệ thống ống bơm nước sinh hoạt 29

(2 10) Xác định áp lực yêu cầu tối thiểu tại đầu ra của máy bơm 29

(2 11) Tính công suất máy bơm: 30

(2 12) Lưu lượng nước thải trung bình giờ (với Qtb = 200m3/ngày đêm) 31

(2 13) Lưu lượng nước thải trung bình giây: 31

(2 14) Lưu lượng lớn nhất : 31

(2 15) Lưu lượng nhỏ nhất: 31

(2 16) Chọn công suất bơm nước thải: 32

(2 17) Chọn Công suất bơm bùn: 32

(2 18) Công suất máy sục khí: 33

(2 19) Chọn aptomat tổng 41

(2 20) Chọn aptomat cho bơm nước 1,2 và 3: 42

(2 21) Chọn aptomat cho Bơm nước 4 và 5: 42

(2 22) Chọn aptomat cho Bơm nước 6: 44

(2 23) Chọn aptomat cho Bơm bùn 44

(2 24) Chọn aptomat cho Máy khử Ozone 45

(2 25) Chọn aptomat tổng 46

(2 26) Chọn aptomat cho Máy lọc IFW 47

(2 27) Chọn contactor t cho bơm nước 1,2 và 3: 51

( 2 28) Lựa chọn contactor cho Bơm 4,5 và 6 52

(2 29) Lựa chọn contactor cho Bơm bùn 53

(2 30) Lựa chọn contactor cho Máy khử Ozone 54

(2 31) Lựa chọn contactor cho Máy lọc IFW 55

(2 32 ) Lựa chọn contactor cho Máy sục khí Oxy: 56

(2 33) Chọn rơ le nhiệt cho Máy bơm 1,2 và 3 (11 kW) 58

(2 34) Chọn rơ le nhiệt cho Máy bơm 4 và 5 (0,75 kW) 58

(2 35) Chọn rơ le nhiệt cho Máy bơm 6 (0,35 kW) 58

(2 36) Chọn rơ le nhiệt cho Bơm bùn 58

(2 37) Chọn rơ le nhiệt cho Máy khử Ozone 58 (2 38) Chọn rơ le nhiệt cho Máy sục khí Oxy 58 (2 39) Chọn rơ le nhiệt cho Máy lọc IFW 58

LÒI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng khóa luận tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu củabản thân mình Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có trong đồ án đã được liệt

kê và nêu rõ ra tại phần tài liệu tham khảo Đồng thời những số liệu hay kết quả trìnhbày trong đồ án đều mang tính chất trung thực, không sao chép, đạo nhái

Nếu như sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu tất cả các kỷ luật của bộmôn cũng như nhà trường đề ra

Đà Nẵng, ngày tháng năm Sinh viên thực hiện

ngành ĐIỆN TỰ ĐỘNG HÓA đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình phát

triển của đất nước Để đáp ứng nhu cầu to lớn của việc phát triển ngành Cơ điện tử nóichung, đòi hỏi phải có đội ngũ cán bộ, nhân viên kỹ thuật có khả năng, đủ năng lực vàtrình độ chuyên môn để kịp thời giải quyết mọi vấn đề liên quan đến kỹ thuật cơ khí,điện - điện tử và kỹ thuật phần mềm

Từ những thực tế trên, là sinh viên của ngành Tự động hóa, từ những kiến thức đã được học, em đã lựa chọn và thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “MÔ HÌNH CẤP NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TÁI SỬ DỤNG CHO NHÀ CAO TẦNG” Việc

tạo ra một hệ thống như vậy để thay thế con người trong công việc là vấn đề hết sứccần thiết

Trong thời gian thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ của quý thầy cô ,

đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Võ Hoàng Anh để nhóm có thể hoàn

thành đề tài này một cách tốt nhất em xin chân thành cảm ơn! Việc hoàn thành đề tàinày sẽ không tránh được những sai lầm thiếu sót Nhóm rất mong được sự phê bình,đánh giá của các thầy cô để nhóm có thể rút ra được kinh nghiệm cũng như phát triểnthêm đề tài

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày tháng năm 20

Tác giả thực hiện:

Nguyễn Đức Tuấn Thành

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI I.1 TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC

Con người không thể sống mà không cần tới nước sinh hoạt Chúng ta cần nước

để uống, để giặt giũ, tắm rửa

Cuộc sống hiện đại, những nhu cầu về nhà ở, chung cư cũng trở nên đa dạnghơn Việc xây dựng hệ thống cấp nước cũng không hề đơn giản nữa

Với những tòa nhà chung cư, hay một ngôi nhà cấp 4 có nhiều phòng, nhiềutầng; cần phải quy hoạch việc cấp nước theo hệ thống Nó đòi hỏi tính kỹ thuật cao,

nhất là luôn đảm bảo mọi người có đủ nước sinh hoạt tại mọi thời điểm.

I.1.1 Hệ thống cấp nước là gì?

Hệ thống cấp nước một hệ thống các công trình (hoặc thiết bị) làm các nhiệm vụ: thu thập nước – vận chuyển nước – xử lý nước – điều hòa và phân phối đến các khuvực nhỏ hơn, hoặc đến nơi có nhu cầu sử dụng nước

Hình 1: Trạm sử lý nước trong hệ thống cấp nước

Một ví dụ cho hệ thống bơm nước gia đình: Những năm 1990 – 2000, người dân thường sử dụng nước giếng khoan gia đình Đây là một hệ thống cấp nước loại nhỏ gồm:

 Máy bơm: thu thập nước ngầm và bơm lên bể lọc

 Bể lọc xử lý nước gồm các thành phần: than hoa(than gỗ), xỉ than, cát vàng,…

 Bể chứa nước đã lọc

 Mạng lưới ống dẫn đến các vòi nước

Hình 2: Hệ thống cấp nước – xử lý nước giếng khoan gia đình

I.1.2 Tại sao lại cần hệ thống bơm nước

Chắc hẳn bạn hay người thân của mình cũng từng đều gặp tình cảnh mất nướcsinh hoạt Có thể là rủi ro mất nước từ nhà cung cấp Có thể là đường ống, máy bơm,hay bể chứa…vân vân và mây mây gặp trục trặc dẫn đến tình trạng nguồn nước sinhhoạt bị gián đoạn

Việc đảm bảo để khi gia đình bạn rơi vào những trường hợp đó thì vẫn có nước

để mọi người sử dụng, ít nhất là trong 1 ngày đêm

Đây là thời gian này để nhà cung cấp hoặc chúng ta cùng khắc phục sự cố, tanên sử dụng thêm bồn nước dự trữ dưới tầng hầm hoặc trên mái nhà để có thêm thờigian cho việc sửa chữa

I.1.3 Các nguồn cung cấp nước chính.

Hiện nay, con người thường khai thác nước từ các dạng nguồn nước sau:

 Nước mặt: Bao gồm sông, hồ, suối, biển Trong đó, nước sông là thường được

sử dụng nhiều nhất Tuy nhiên, loại nguồn nước này thường chứa nhiều tạp chất,

và bị ô nhiễm do rác thài sinh hoạt, công nghiệp,… Vì vậy chi phí để xử lý thành phẩm nước sạch rất cao

 Nước ngầm: Dạng nguồn nước này nằm sâu trong lòng đất nên việc thăm dò, khai thác mất rất nhiều chi phí, công sức Tuy nhiên độ sạch thì cao hơn rất nhiều so với nước mặt Việc xử lý thành phẩm cũng đơn giản và chi phí thấp hơn.

 Nước mưa: Nguồn nước không ổn định; thường được sử dụng cho phạm vi đối tượng nhỏ như các gia đình Nguồn nước mưa được đánh giá khá là sạch Tuy nhiên, ô nhiễm không khí hiện nay ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước mua Bên cạnh đó, nước mưa thiếu đi các muối khoáng cần thiết cho sự phát triển củacon người

I.1.4 Phân loại.

Để phân loại một hệ thống cấp nước, người ta có thể căn cứ vào các tiêu chí khác nhau Vì vậy, phân loại hệ thống cấp nước có khá nhiều cách Dưới đây, Chúng tôi xin đưa ra các tiêu chí để căn cứ và phân loại các hệ thống cấp nước

 Căn cứ vào quy mô – phạm vi cấp nước

- Hệ thống cấp nước loại nhỏ – cấp nước gia đình

- Hệ thống cấp nước tiểu khu – cung cấp cho tòa nhà, một khu dân cư

- Hệ thống cấp nước thành phố

- Hệ thống cấp nước tổng khu

 Căn cứ theo đối tượng sử dụng nước

- Hệ thống cấp nước nông nghiệp – sản xuất nông nghiệp

- Hệ thống cấp nước công nghiệp – sản xuất công nghiệp

- Hệ thống cấp nước Đô thị – Nhu cầu đô thị: tưới cây tự động, PCCC, sinh hoạt, rửa đường,…

 Căn cứ theo phương pháp sử dụng

- Cấp nước 1 lần: tức là cấp nước để sử dụng 1 lần rồi bỏ đi

- Cấp nước tuần hoàn: Nước được sử dụng tuần hoàn trong một chu trình khépkín Phương pháp sử dụng này thường áp dụng trong công nghiệp để tiết kiệm nước, chi phí sản xuất

- Hệ thống cấp nước dùng lại: Nước đước cấp theo tầng dựa theo nhu cầu của từng giai đoạn Giai đoạn 1 cần nước có độ sạch cao, giai đoạn 2 yêu cầu thấp hơn,… Nước được dẫn đi tái sử dụng nhiều lần rồi mới loại bỏ Phương pháp này cũng thường dùng trong công nghiệp

I.1.5 Một số quy chuẩn trong hệ thống bơm nước

 Tiêu chuẩn TCVN 4513 – 1988

- Cấp nước bên trong

- Tiêu chuẩn thiết kế

 Tiêu chuẩn TCXD 3989-1985

- Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng cấp nước và thoát nước

- Mạng lưới bên ngoài

- Bản vẽ thi công

 Tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006

- Cấp nước

- Mạng lưới đường ống và công trình

- Tiêu chuẩn thiết kế

 Dưới đây là ví dụ về tiêu chuẩn cấp nước được thiết kế:

- Cho một người nhân viên bảo vệ : 20 l/người-ngày đêm

- Cho một người nhân viên phục vụ : 50 l/người-ngày đêm

- Cho một người nhân viên văn phòng : 30 l/người-ngày đêm

- Cho một người khách siêu thị cafe : 7 l/người

- Cho một người khách ăn uống : 25 l/người

- Cho một người khách siêu thị : 5 l/người

- Nước dùng cho sân đường, cây xanh : 1,5 l/m²

I.2 TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC QUY MÔ TÒA NHÀ

Hệ thống cấp thoát nước chung cư thường được chia thành 2 phần riêng biệt đó

là hệ thống cấp nước và hệ thống thoát nước Chúng ta hãy cùng điểm qua các yếu tố chính của hệ thống cấp thoát nước chung cư

 Phần cấp nước

- Hệ thống cấp nước lấy nước từ nguồn (giếng hoặc nước thủy cục…), nước này sẽ được bơm dẫn vào các bể chứa đặt ở các tầng thích hợp (thường là trên mái) để lưu trữ nước trong những trường hợp không mong muốn như

cúp nước, cúp điện…Từ bể chứa, một hệ thống đường ống được nối tới các thiết bị sử dụng (các vòi rửa, thiết bị vệ sinh, nhà bếp…)

- Ngoài ra đối với chung cư cao tầng còn sử dụng bơm cấp nước sạch tăng áp giúp tăng áp lực nước trong đường ống ngay cả các vị trí tầng cao nhất cũng không bị sụt áp

 Phần thoát nước

- Cấp thoát nước chung cư được thiết kế riêng một trục dùng để thoát nước

mưa các tầng mái, nước mưa tại vị trí ban công các căn hộ cũng theo đường ống trục này thoát ra ngoài hệ thống thoát nước của thành phố

- Hệ thống thoát nước thải được gom về bể xử lý nước thải thường được đặt

tại tầng hầm của tòa nhà, bể này sẽ xử lý giúp phân hủy nguồn chất thải này

- Thoát nước chung cư được thiết kế một bể tự hoại, chất thải được tập trung

và được xử lý thông qua các bể tự hoại

I.2.3 Sơ đồ, cấu tạo của hệ thống cấp nước

Chúng ta sẽ tìm hiểu một hệ thống cấp nước cỡ lớn (vd như hệ thống cấp nước sông Đà ở miền Bắc)

Hình 3: Sơ đồ hệ thống cấp nước 1 nguồn

Hình 4: Sơ đồ hệ thống cấp nước nhiều nguồn

 Nguồn nước mục tiêu: đây là nguồn nước sẽ cung cấp cho toàn bộ hệ thống: nước mặt, nước ngầm, nước mưa.(VD nước mặt như sông Đà cung cấp nước cho miền Bắc)

 Công trình thu thập nước bao gồm trạm bơm cấp 1 và công trình thu hút

nước(vd: tạo một hố sâu để nước luôn tự động tụ tập lại đây)

 Trạm xử lý nước: Nó tương đương với bể lọc ở hệ thống cấp nước gia đình đã được ví dụ Tuy nhiên, ở đây sẽ áp dụng những công nghệ sử lý nước hiện đại

để đảm bảo chất lượng nước

 Bể chứa nước sạch: sau khi được xử lý, nước sẽ được đưa đến bể chứa để ổn định và điều hòa lưu lượng, áp suất giữa các công trình

 Trạm bơm cấp 2 làm nhiệm vụ bơm nước đã qua xử lý đến đường dẫn

 Công trình điều hòa thường là đài nước hoặc bể dự trữ Công trình này có nhiệm

vụ ổn định và điều hòa áp suất dòng chảy và lưu lượng của nước

 Hệ thống mạng lưới phân phối nước: là hệ thống các ống dẫn được thiết kế để dẫn nước đi đến từng vị trí có nhu cầu sử dụng nước

I.2.4 Quan hệ giữa bơm nước –xử lý nước thải– và môi trường

Khi thiết kế, triển khai hệ thống bơm nước, chúng ta cần phải cân nhắc đến vấn

đề xử lý nước thải, vệ sinh môi trường; kết hợp hài hòa giữa hạ tầng bơm nước và hạ tầng xử lý nước thải Cần phải được tư vấn kỹ càng về vấn đề này; tránh hạ tầng xử lý nước thải không theo kịp dẫn đến quá tải, tắc nghẽn; làm ảnh hưởng xấu đến môi trường

Hình 5: Liên hệ mật thiết giữa cấp nước, thoát nước và môi trường

Mối liên hệ giữa bơm nước – xử lý nước thải – môi trường là rất khăng khít: Nước được sử dụng thành nước thải – nước thải không được xử lý sẽ ảnh hưởng đến môi trường – Môi trường bị ô nhiễm thì nguồn nước sạch cũng giảm dần, và mất nhiều chi phí xử lý

I.3 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Nước thải sinh hoạt là nước sau khi được dùng cho các nhu cầu sống và sinhhoạt của con người thải ra như: Nước từ các nhà bếp, nhà ăn, buồng vệ sinh, nước tắmrửa và giặt giũ, nước cọ rửa nhà cửa và các đồ dùng sinh hoạt Nước thải sinh hoạt cóthể đã qua các bế tự hoại của từng nhà hoặc không, chảy vào hệ thống cống dẫn của đôthị, tập trung về các trạm xử lý nước thải

Lượng nước thải sinh hoạt dao động rất lớn, tùy thuộc vào mức sống, thói quencủa người dân và điều kiện khí hậu có thể ước tính từ 65-90% lượng nước được cấp ởViệt Nam, tiêu chuẩn cấp nước theo đầu người là 100-200 lít/người ngày đêm

Lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày thải ra thường dao động theo thời giantrong phạm vi lớn như hình bên dưới:

Hình 6: Sự biến động lưu lượng theo thời gian của nước thải sinh hoạt.

I.4 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Nước thải sinh hoạt chưa nhiều tạp chất khác nhau , trong đó khoảng 52% làchất hữu cơ, 48% là chất vô cơ và một lượng vi sinh vật thường ở dạng virus và vikhuẩn gây bệnh như tả, lị, thương hàn,… Trong nước thải cũng có một số vi khuẩnkhông gây hại, có tác dụng phân hủy chất hữu cơ

Thành phần của nước thải sinh hoạt tương đối ổn dịnh, phụ thuộc vào tiêu chuẩncấp nước, đặc điểm hệ thống thoát nước, trang thiết bị vệ sinh

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sinh hoạt:

 Chất rắn dễ bay hơi (VS) :là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù

ở 5500C cho đến khi khối lượng không đổi Đơn vị: mg/l

 Chất rắn hòa tan (DS) : là những chất tan được trong nước, bao gồm cả chất

vô cơ lẫn chất hữu cơ, hàm lượng các chất hòa tan DS là lượng khô của phần

dung dịch qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi sấy khô ở 1050C cho tớikhi khối lượng không đổi Đơn vị: mg/l

 Mùi : khi nước thải sinh hoạt bị phân hủy yếm khí các chất hữu cơ tạo ra cáchợp chất như H2S, indol, scatol,… gây muiuf khó chịu

 Độ màu : màu của nước là do chất mùn, các chất hòa tan, chất dạng keo hoặc

do thực vật thối rữa, sự có mặt của một số ion kim loại (Fe, Mn), tảo, thanbùn… có thể cản trở khả năng khuếch tán của ánh sáng vào nguồn nước , gâyảnh hưởng đến khả năng quang hợp của hệ thủy sinh thực vật Độ màu cònlàm mất vẻ mỹ quan của nguồn nước nên rất dễ bị phản ứng của cộng đồnglân cận

 Độ đục : do các chất lơ lửng và các chất dạng keo chứa trong nước thải tạonên

 Nhiệt độ : Nhiệt độ của nước thải là một trong những thông số quan trọng bởi

vì phần lớn các sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt đều ứng dụng quá trình xử lýsinh học àm quá trình đó thường bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ Nhiệt độ củanước thải ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật, sự hòa tan oxy trong nước

I.4.2 Các chỉ tiêu hóa học :

 Hàm lượng oxy hòa tan (DO) : Hàm lượng oxy hòa tan là một chỉ số đánh giá

“tình trạng sức khỏe” của nguồn nước phụ thuộc vào các yếu tố áp suất, nhiệt

độ, thành phần hóa học của nguồn nước, số lượng vi sinh, thủy sinh vật…Oxy là chất không thể thiếu đối với tất cả sinh vật

 Nhu cầu Oxy sinh hóa BOD : là lượng oxy cần thiết để để vi sinh vật oxy hóacác chất hữu cơ trong một khoảng thời gian xác định, đơn vị mg/l Chỉ tiêuBOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của chất thải, giá trị BOD càng lớnthì mức độ ô nhiễm càng cao Giá trị thường sử dụng BOD5 ( lượng oxy cầnthiết 5 ngày đầu ở 200C

 Nhu cầu oxy hóa học COD : là lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất hữu cơthành CO2 và H2O dưới tác dụng của các chất oxy hóa mạnh, mg/l Tỉ sốBOD/COD thường nằm trong khoảng 0.5-0.7

 Hàm lượng Nito : Nito có trong nước thải ở dạng vô cơ và hữu cơ Trongnước thải sinh hoạt phần lớn là Nito hữu cơ là các chất có nguồn gốc protit,thực phẩm dư thừa, còn các Nito vô cơ ở dạng khử NH4+, NH3 và các dạngoxy hóa NO2 và NO3

 Hàm lượng Photpho: Photpho và các hợp chất có liên quan đến hiện tượngphú dưỡng của nguồn nước Hợp chất photpho được tìm thấy trong nước thảisinh hoạt là từ phân bón, chất thải người và động vật, các háo chất tẩy rửa vàlàm sạch

 pH : pH có ảnh hưởng tới sự sinh trưởng , phát triển của sinh vật trong nước.trong xử lý sinh hóa, pH có ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật, do đóảnh hưởng tới hiệu quả xử lý Ngoài ra pH còn ảnh hưởng tới quá trình tạobông cặn ở bể lắng Nước thải sinh hoạt thường có độ pH khá ổn định trongkhoảng từ 7÷ 8.2

 Các chỉ tiêu khác: tổng các chất hoạt động bề mặt kim loại nặng, các hóa chấtđộc hại, độ kiềm, độ axit, độ sunfua…

 + Các chỉ tiêu vi sinh:

 Chất lượng về mặt vi sinh của nước thường được đánh giá bằng nồng độ của

vi khuẩn chỉ thị - những vi khuẩn không gây bệnh, về nguyên tắc là nhómtrực khuẩn coliform Thường dùng chỉ số tổng coliform để đánh giá chấtlượng nước về mặ vi sinh Đơn vị: MPN/100ml

 Một số giá trị đặc trưng của các thông số cơ bản trong nước thải sinh hoạtđược cho trong bảng dưới đây:

Bảng 1: Các chỉ tiêu của nước thải

Như vậy, nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng khácao, phù hợp để xử lý sinh học Thông thường tỉ lệ BOD/COD ≥ 0.5và tỉ lệ BOD5 : N :

P bằng 100 : 5 : 1 có thể áp dụng phương pháp xử lý sinh học

I.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆN NAY

I.5.1 Phương pháp lý học

Trong phương pháp này, các lực vật lý, như trọng trường, ly tâm, được áp dụng

để tách các chất không hòa tan ra khỏi nước thải Phương pháp xử lý lý học thường đơngiản, rẻ tiền có hiệu quả xử lý chất lơ lửng cao Các công trình xử lý cơ học được áp dụng rộng rãi trong xử lý nước thải là (1) song/lưới chắn rác, (2) thiết bị nghiền rác, (3)

bể điều hòa, (4) khuấy trộn, (5) lắng, (6) lắng cao tốc, (7) tuyển nổi, (8) lọc, (9) hòa tan khí, (10) bay hơi và tách khí Việc ứng dụng các công trình xử lý lý học được tóm tắt trong bảng sau đây:

Bảng 2: Phương pháp cơ học vào xử lí nước thải

Hình 7: Bể tách bùn và rác thô

I.5.2 Phương pháp hóa học

Phương pháp hóa học sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải Cáccông trình xử lý hóa học thường kết hợp với các công trình xử lý lý học Mặc dù cóhiệu quả cao, nhưng phương pháp xử lý hóa học thường đắt tiền và đặc biệt thường tạothành các sản phẩm phụ độc hại Việc ứng dụng các quá trình xử lý hóa học được tómtắt trong sau đây:

Bảng 3: Phương pháp hóa học xử lí nước thải

Hình 8: Modul keo tạo tụ bông

I.5.3 Phương pháp trích ly

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu, axit hữu cơ, các ion kim loại Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn 3 – 4g/l, vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trình trích ly

Làm sạch nước bằng trích ly gồm 3 giai đoạn

 Trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữu cơ) trong điều kiệm

bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành 2 pha lỏng, mộtpha là chất trích ly với chất được trích ly, một pha là nước thải với chấttrích ly

 Phân riêng hai pha lỏng nói trên

 Tái sinh chất trích ly

Để giảm nồng độ chất tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọn đúng chấttrích ly và vận tốc của nó khi cho vào nước thải

I.5.4 Phương pháp sinh học

Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học được ứng dụng để xử lýcác chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khácnhư H2S, sunfit, ammonia, nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷchất hữu cơ gây ô nhiễm Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làmthức ăn để sinh trưởng và phát triển Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học

Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hoà tan, cả chất keo và các chấtphân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giaiđoạn chính như sau:

Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;

Khuyếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bêntrong và bên ngoài tế bào;

Chuyển hoá các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tếbào mới

Tốc độ quá trình oxy hoá sinh hoá phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàmlượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý Ởmỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinhhoá là chế độ thuỷ động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng vànguyên tố vi lượng

Hình 9: Bể xử lí hiếu khí

I.5.5 Phương pháp lọc màng

MBR hay còn gọi là công nghệ xử lý nước thải màng lọc sinh học - đây là sự kếthợp của quá trình lọc màng (vi lọc hoặc siêu lọc) kết hợp với quy trình xử lý nước thảisinh học và quá trình xử lý bùn than hoạt tính

Màng lọc sẽ trải qua 4 quá trình cơ bản là : vi lọc (MF), siêu lọc (UF), lọc Nano(NF), thẩm thấu ngược (RO) Phạm vi phân tách cho các màng sẽ như sau: 100 đến1000nm đối với MF, 5 đến 100 nm đối với UF, 1 đến 5 nm đối với NF và 0,1 đến 1 nmđối với RO

Công nghệ xử lý sinh học màng MBR là công nghệ ứng dụng quá trình xử lýbùn than hoạt tính (ASP) vào trong hệ thống xử lý nước thải đô thị và nước thải côngnghiệp Ngoài ra, công nghệ màng MBR còn là một trong những cải tiến quan trọngnhất trong xử lý nước thải, bởi vì nó khắc phục được những hạn chế của ASP như:không gian, vấn đề tách các chất rắn lỏng, xử lý lượng bùn dư và những hạn chế trong

xử lý chất thải

Công nghệ MBR sử dụng các màng lọc đặt ngập trong bể xử lý sinh học hiếukhí Nước thải được xử lý bởi các bùn sinh học và bùn này sẽ được giữ lại bởi quá trìnhlọc qua màng Vì thế nâng cao hiệu quả khử cặn lơ lửng trong nước sau xử lý.Hàm lượng cặn lơ lửng bên trong bể sinh học sẽ gia tăng nhanh chóng làm cho khảnăng phân huỷ sinh học các chất ô nhiễm trong nước thải đầu vào cũng tăng theo Hơnnữa, nước thải sau xử lý còn loại bỏ cặn lơ lửng và có độ trong suốt cao

I.5.6 Lựa chọn phương pháp

Qua quá trình nghiêm cứu và tìm hiểu, ta lựa chọn phương pháp sinh học vìphương pháp này phù hợp với công nghệ cao hiện nay, hiệu suất làm việc tốt, hiệu quảcao và tiết kiệm chi phí cho nhà sản xuất

CHƯƠNG II: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ

II.1 LỰA CHỌN BƠM

(*) Tinh toán lưu lượng nước sinh hoạt

Giả sử ta tính toán lưu lượng nược cho tòa chung cư cao 50m, gồm 100 gia đình, trung bình mỗi gia đình có 4 người Vậy ta có tổng cộng 400 người đang sinh sống tại tòa chung cư

(2 3)Tính toán lưu lượng cấp nước trung bình ngày của toàn dự án:

Áp dụng công thức tính toán mục 3.3 của TCXDVN 33:2006) để tính toán công

suất cấp nước trung bình ngày của toàn dự án Q tb ngày (lưu ý áp dụng tiêu chuẩn dùng

nước qtc cho các đối tượng dùng nước như căn hộ, trường học, khách sạn, tưới cây… theo bảng 1 của TCVN 4513:1988)

 qi: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt lấy theo bảng 3.1 - Ni: Số dân

tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp nước qi

 fi: Tỷ lệ dân được cấp nước lấy theo bảng 3.1

 D: Lượng nước tưới cây, rửa đường, dịch vụ đô thị, khu công

nghiệp, thất thoát, nước cho bản thân nhà máy xử lý nước được tính

theo bảng 3.1 và lượng nước dự phòng Lượng nước dự phòng cho

phát triển công nghiệp, dân cư và các lượng nước khác chưa tính

được cho phép lấy thêm 5-10% tổng lưu lượng nước cho ăn uống

sinh hoạt của điểm dân cư; Khi có lý do xác đáng được phép lấy

thêm nhưng không quá 15%

(2 3) Tính toán lưu lượng bơm nước lớn nhất trong ngày của chung cư:

Áp dụng công thức tính toán mục 3.3 của TCXDVN 33:2006) để tính toán lưu lượng bơm nước lớn nhất ngày của chung cư Q lltb ngày

Q¿ngày max=Q lltb ngày × K max ngày

Đối với khu vực Thành phố thì K max ngày= 1,1-1,2

¿>Q¿ngày max=Q lltb ngày × K max ngày=99.2× 1.2=119.04 (m3/ngày )

Tính toán lưu lượng bơm nước lớn nhất trong giờ của toàn dự án.

Áp dụng công thức tính toán mục 3.3 của TCXDVN 33:2006) để tính toán công suất cấp nước giờ dùng nước lớn nhất của chung cư Q¿h max

Ta có ( 2 3) hệ số dùng nước không điều hòa K giờ xác định theo biểu thức:

K max h =α max ×b max=1.5× 2=3

Vậy suy ra ta có ( 2 3) lưu lượng bơm nước lớn nhất trong 1 giờ là:

Q¿h max=Q¿ngày max × K max h

Bảng 4: Tham khảo Bảng 3.1 trong TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới

đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế

Số Đối tượng dùng nước và thành phần cấp nước Giai đoạn

I Đô thị loại đặc biệt, đô thị loại I, khu du lịch, nghỉ mát

a) Nước sinh hoạt:

- Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày): + Nội đô + Ngoạivi

- Tỷ lệ dân số được cấp nước (%): + Nội đô + Ngoạivi

b) Nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửađường, cứu hoả,…); Tính theo % của (a)

c) Nước cho công nghiệp dịch vụ trong đô thị;

Tính theo % của (a)

d) Nước khu công nghiệp (lấy theo điều 2.4-Mục

1651208580101022

45

< 257

10

200150999510102245

< 20

5  8

e) Nước thất thoát; Tính theo % của (a+b+c+d)f) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lýnước; Tính theo % của (a+b+c+d+e)

II Đô thị loại II, đô thị loại III

a) Nước sinh hoạt:

- Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày): + Nội đô + Ngoạivi

- Tỷ lệ dân số được cấp nước (%): + Nội đô + Ngoạivi

b) Nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửađường, cứu hoả,…); Tính theo % của (a)

c) Nước cho công nghiệp dịch vụ trong đô thị;

Tính theo % của (a)

d) Nước khu công nghiệp (lấy theo điều 2.4-Mục2)

e) Nước thất thoát; Tính theo % của (a+b+c+d)f) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lýnước; Tính theo % của (a+b+c+d+e)

120808575101022

45

< 258

10

150100999010102245

< 20

7  8

III

Đô thị loại IV, đô thị loại V; Điểm dân cư nông thôn

a) Nước sinh hoạt:

- Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày):

- Tỷ lệ dân số được cấp nước (%):

b) Nước dịch vụ; Tính theo % của (a)c) Nước thất thoát; Tính theo % của (a+b)d) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lýnước; Tính theo % của (a+b+c)

607510

< 2010

1009010

< 1510

Bảng 5: Tham khảo Bảng 3.2 trong Bảng 3.2 trong TCXDVN 33:2006 Cấp nước –

Mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế

Tính toán cột áp máy bơm nước sinh hoạt:

Chiều dài của ống hút và ống đẩy của máy bơm lần lượt là Lhút = 5m ; Lđẩy = 55m

Áp dụng công thức tính toán tổn thất thủy lực Hazen – William ở phụ lục 14 – mục

B của TCXDVN 33:2006 để tính toán tổn thất dọc đường cho hệ thống ống bơm nước sinh hoạt

J=6.824 ׿

Giá trị trung bình của hệ số C cho các vật liệu ống khác nhau:

 PVC; HDPE: 140-150

 ống gang có tráng xi măng bên trong: 135-150

 ống gang lòng bên trong còn thô nháp: 80-120

 Q là lưu lượng bơm được trong 1 s

 D là đường kính của ống nước Ở đây em chọn ống nước có đường kính 100mm

 F là tổn thất ma sát đường ống, thông thường lấy F= (0.01 – 0.03)

 L là chiều dài đường ống dẫn nước (mét)

 V là vận tốc chảy trong đường ống, thông thường lấy V= 1 – 1.8 (m/s)

 D là đường kính ống dẫn nước (mét)

 G là trọng lực, lấy bằng 9.81 (m/s2)

(2 3) Xác định tổn thất cục bộ cho hệ thống ống bơm nước sinh hoạt (Theo

mục 6.16 của TCVN 4513:1988 thì tổn thất cục bộ của hệ thống cấp nước sinh hoạt cho nhà ở và nhà công cộng bằng 30% tổn thất dọc đường)

H cb=30 %× Hdd=30 % × 0.7=0.21(m)

(2 3) Xác định áp lực yêu cầu tối thiểu tại đầu ra của máy bơm (Đề đảm bảo

nước chảy vào bể nước mái thì áp lực yêu cầu tối thiểu tại đầu ra của máy bơm là 1m (theo mục 3.8 của TCVN 4513:1988))

Xác định cột áp cần thiết của máy bơm nước sinh hoạt theo công thức sau:

H b=(H z+H dd+H cb+H đầu ra)× 1.2

¿>H b=(50+0.7+ 0.21+ 1)× 1.2=62.29(m )

Trong đó:

 Hb: Cột áp bơm nước sinh hoạt.

 Hz: Cao độ từ vị trí đặt bơm đến vị trí cần bơm đến.

 Hz = 150m

 Hdd: Tổn thất dọc đường của đường ống

 Hcb: Tổn thất cục bộ của đường ống.

 Hđầu ra: Áp lực yêu cầu tại đầu ra của máy bơm=1 m

(2 3) Tính công suất máy bơm:

Phớt cơ khí: gốm/ graphite

Hình 10: Máy bơm nước cho đồ án

(*) Tính toán lưu lượng nước thải

(2 3) Lưu lượng nước thải trung bình giờ (với Qtb = 200m3/ngày đêm)

Q max h = Q24tb = 20024 = 8,3 (m3/h)

(2 3) Lưu lượng nước thải trung bình giây:

Q tb s = Q tb h x 1000

3600 = 8,3 x 10003600 = 2,3 (l/s)

Bảng 6: Hệ số không điều hòa chung

Theo TCDXVN 51:2008, khi lưu lượng trung bình của nước thải nhỏ hơn 5 l/s thỳ lấy giá trị K0 của Qtb = 5 l/s, tương đương với giá trị K0 max = 2,5 và K0 min = 0,38, vậy lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất là:

Bảng 7: Đặc tính của nước thải sinh hoạt tại khu cư dân N03

B

Trong đó: Qtb: Lưu lượng nước thải trung bình (m3/s).

H: Chiều cao cột áp (mH2O) Chọn H = 5m

p: Khối lượng riêng của nước, p = 1000 kg/m3

ρ: Khối lượng riêng của nước, ρ = 1000 kg/ m3

ղ: Hiệu suất bơm (%), ղ = 0,7÷0,9 (chọn ղ = 0,8)

- Lưu lượng max: 11m3/h

Hình 11: Máy bơm chìm nước thải

PERONI 0,75kW

(2 3) Chọn Công suất bơm bùn:

- H: Chiều cao cột áp (mH2O) Chọn H = 5m.

- ρ: Khối lượng riêng của bùn, ρ = 1008 kg/ m3

- ղ: Hiệu suất bơm (%), ղ = 0,7÷0,9 (chọn ղ = 0,8)

II.2 LỰA CHỌN MÁY SỤC KHÍ OXY

(2 3) Công suất máy sục khí:

- n = K−1 K = 1,395−11,395 = 0,283 (K = 1,395 đối với không khí)

- e: Hiệu suất máy nén khí, chọn e = 0,8 (e = 0,7 ÷ 0,9)

- P1 = 1at, P2 = Hk + 1 = 0,33 + 1 = 1,33 (at)

Pm = 0,212 x 8,314 x 298 29,7 x 0,283 x 0,8 x [(1,331 )0,283-1] = 6,5 (kW)

Em lựa chọn Máy thổi khí Con sò Saverti Model: SB810-7500S

Hình 13: Máy thổi khí Con sò Saverti Thông số máy thổi khí:

Công suất: 7,5 kW

Lưu lượng: Qmax = 530m3/h

Áp lực: Hmax = 430mbar

Điện áp 3 pha/380v/50Hz

II.3 CẢM BIẾN ĐO MỨC NƯỚC

Hiện nay, có một số loại cảm biến đo mức nước như:

 Cảm biến đo mức nước tiếp xúc

 Cảm biến đo mức nước không tiếp xúc

Công dụng chủ yếu của cảm biến đo mức nước là dùng để đo mực nước trong

bể hoặc các thiết bị chứa nước và chất lỏng

Cảm biến mức nước đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tựđộng hóa Nếu không có cảm biến quang thì khó mà có được tự động hóa, giống nhưlàm việc mà không nhìn được vậy

Công dụng và vai trò của cảm biến đo mức nước

Công dụng chủ yếu của cảm biến đo mức nước là dùng để phát hiện mực nướcđang ở vị trí nào, từ đó tác động đến việc đóng cắt bơm nước

Cảm biến đo mức nước đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp

tự động hóa Nếu không có cảm biến đo mức nước thì khó mà có được tự động hóa,giống như làm việc mà không nhìn được vậy

Cảm biến sử dụng trong đề tài

- Với đề tài của em, do sử dụng trong môi trường nước thải nên em lựa chọnthiết bị có độ bền cao, hoạt động tốt trong môi trường áp suất và nhiệt độ cao

- Do đó em lựa chọn Thiết bị báo mức kiểu phao từ Finetek Model FC/FD

Hình 14: Thiết bị đo mức nước dạng phao từ Finetek Model FC/FD

Bảng 8: Thông số kỹ thuật Finetek Model FC/FD

II.4 LỰA CHỌN CẢM BIẾN DO

II.4.1.Công dụng và vai trò của cảm biến DO

Là cảm biến đo nồng độ Oxy hòa tan trong các bể chứa nước thải Thông số củacảm biến trả về sẽ phản ánh chất lượng của nước thải Thông quá tín hiệu trả về, PLC

sẽ điều khiển máy sục khí để tác động đến nồng độ Oxy hòa tan

II.4.2 Cảm biến sử dụng trong đề tài

Em sử dụng Cảm biến Đo Oxy hòa tan (DO)

 Model: D07

 Dải đo: 0.00-20.00ppm, 0.00-20.00mg/L, ~200% Air Saturation

 Độ chính xác: ±0,1ppm, ±0,1mg/L, ±1%

 Áp suất hoạt động: 5 bar

 Chất liệu thân cảm biến: 316L (option: Titanium)

 Truyền thông: Modlbus RTU

 Cấp bảo vệ: IP68

 Cáp cảm biến: 9m

 Nguồn cấp: 24VDC (18-36VDC)

Hình 15: Cảm biến Đo Oxy hòa tan (DO)

II.5 CẢM BIẾN ĐO ĐỘ ĐỤC TRONG NƯỚC THẢI TSS

Thông số kỹ thuật :

- Vật Liệu :Thân Inox- IP68

- Lớp lót PTFE

- Dải đo: 0-29us/cm

- Bộ chuyển đổi tần số cao

- Đầu ra：4-20mA,RS485

- Hiển thị tiếng Anh

- Cấp điện 24VDC

- Thương hiệu:SUPMEA

Hình 16: Đồng hồ đo độ đục trong nước thải

II.6 LỰA CHỌN NÚT NHẤN VÀ ĐÈN BÁO

II.6.1 Lựa chọn nút nhấn

Nút nhấn là một phần của một hệ thống điều khiển và không có nó, hoạt độngđiều khiển không thể đạt được Một nút nhấn có thể thực hiện hai chức năng, cụ thể làBẬT hoàn toàn (bằng cách đóng các tiếp điểm của nó) hoặc TẮT hoàn toàn (bằng cách

mở các tiếp điểm của nó)

Hình 17: Phương thức hoạt động của nút nhấn Switches

Khi các điểm tiếp xúc của công tắc được đóng lại, công tắc sẽ tạo mạch kín chodòng điện và do đó tải tiêu thụ năng lượng từ nguồn Khi các điểm tiếp xúc của mộtcông tắc được mở, sẽ không có điện năng nào được tiêu thụ bởi tải

Trong đề tài này, em lựa chọn nút nhấn loại chuyển mạch, 2 cực, 2 vị trí –Double Pole Doule Throw Switch (DHPT) Đặc điểm của nút nhấn loại này gồm:

- Đây là nút nhấn BẬT/TẮT kép gồm hai vị trí BẬT