Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất 80000m3 ngày.đêm cho huyện An Nhơn tỉnh Bình Định

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 5 CHƯƠNG 2: QUY MÔ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC 2.1 CÁC LOẠI NHU CẦU DÙNG NƯỚC CỦA KHU VỰC HUYỆN AN NHƠN.. Lưu lượng nước cấp cho mỗi

ỘTÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CÔNG SUẤT 80.000m3/ng.ự CHO HUYỆN AN NHƠN TỈNH BÌNH đỊNHỢ Là ựô thi mới tương lai của trung tâm của tỉnh Bình định, ựô thị loại III và sắp tới sẽ ựược công nhận là ựô thị loại

II, An Nhơn là một trong những trung tâm quan trọng của Tỉnh Nằm trên trục hành lang kinh tế đông Tây, với vị trắ quan trọng, sự phát triển của kinh tế An Nhơn có ý nghĩa ựối với cả vùng kinh tế chung của Tỉnh để phát triển kinh tế, An Nhơn cần có một hệ thống

cơ sở hạ tầng vững chắc, trong ựó hệ thống cấp nước ựóng vai trò vô cùng quan trọng, ảnh hưởng ựến sự phát triển của các ngành khác Dưới sự phát triển của An Nhơn, hệ thống xử

lý nước cấp cũ ựang dần quá tải và nhiều khu vực hiện vẫn chưa ựược cung cấp nước sạch Vì vậy nhu cầu bức thiết hiện nay cần phải xây dựng một hệ thống cấp nước sạch mới ựáp ứng ựủ nhu cầu phát triển hiện tại và trong tương lai

Với những tài liệu và những thông tin cơ sở về khu vực ựô thị An Nhơn, sau một thời gian làm việc tắch cực, em ựã hoàn thành ựồ án Trong ựồ án này, trạm xử lý nước cấp

An nhơn sẽ ựược thiết kế có công suất là 80.000m3/ngự

Mặc dù ựã có nhiều cố gắng, song do còn chưa có kinh nghiệm trong thiết kế và khối lượng ựồ án tương ựối lớn nên ựồ án vẫn không thể tránh khỏi mắc nhiều lỗi Em kắnh mong nhận ựược sự chỉ bảo của các Thầy, Cô ựể em hoàn thiện hơn nữa kiến thức của mình

Em xin ựược gửi lời cám ơn ựến thầy Th.S Lâm Vĩnh Sơn và các thầy cô trong khoa Kỹ thuật Môi trường & Công nghệ sinh học ựã tận tình dạy bảo chúng em trong suốt thời gian vừa qua

Kắnh chúc các Thầy, Cô mạnh khỏe và Thành công !

Hồ Chắ Minh Ngày tháng năm 2011

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ KHU VỰC HUYỆN AN NHƠN

1.1 đIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:

1.1.1 Vị trắ ựịa lý:

An Nhơn là huyện của tỉnh Bình định, là khu vực ựồng bằng của trung bộ Việt Nam Tỉnh Bình định ựược giới hạn bởi 134km bờ biển phắa đông, tỉnh Quảng Ngãi ở phắa Bắc, tỉnh Phú Yên ở phắa Nam và tỉnh Gia Lai ở phắa Tây

An Nhơn là một huyện ựồng bằng Nó nằm ở tọa ựộ 130ồ49Ỗ vĩ ựộ Bắc, 109ồ18Ỗ kinh

ựộ đông, nằm dọc theo trục ựường quốc lộ 1A, cách trung tâm thành phố Quy Nhơn khoảng 20km về hướng tây bắc Phắa bắc An Nhơn giáp huyện Phù Cát, phắa ựông giáp huyện Tuy Phước, phắa tây giáp huyện Tây Sơn, phắa tây nam giáp huyện miền núi Vân Canh

1.1.2 đị a hình:

Trung tâm huyện An Nhơn chia làm 2 khu vực:

- Khu vực trung tâm kinh tế - hành chắnh của huyện ( Hướng ựến năm 2015 trở thành thị

xã của Bình định)

- Khu vực mở rộng các thi trấn lân cận

Khu vực trung tâm kinh tế - hành chắnh của huyện có ựịa hình tương ựối bằng phẳng; cao ựộ thay ựổi từ 1,5 m ựến 4 m; hướng dốc nghiêng từ núi ra biển và từ núi về các triền sông; ựộ dốc trung bình từ 0,5% ựến 1%

Khu vực mở rộng các thị trấn lân cận cũng có ựịa hình tương ựối bằng phẳng, là các khu vực phát triển manh về nông nghiệp, ựồng thời hướng phát triển mới là công nghiệp và tiểu thương

1.1.3 Khắ hậu:

Khắ hậu của An Nhơn cũng giống như khắ hậu của tỉnh Bình định nằm trong trong khu vực vùng Nam Trung Bộ, chi phối bởi gió đông Bắc trong mùa mưa vào gió Tây trong mùa khô Mùa nắng từ tháng 1 ựến tháng 8, mùa mưa tuơng ựối ngắn, bắt ựầu vào tháng 9 và kéo dài tới tháng 12 (chiếm 80% lượng mưa cả năm)

đặc trưng khắ hậu của khu vực huyện An Nhơn như sau:

- Mùa ựông ắt lạnh, thịnh hành gió Tây Bắc ựến Bắc

- Mùa hè có nhiệt ựộ khá ựồng ựều, có 4 tháng nhiệt ựộ trung bình vượt quá 290C Hướng gió chủ yếu là đông ựến đông Nam, nhưng chiếm ưu thế trong mùa hạ là Tây ựến Tây Bắc

- Mùa mưa bão gần ựây rất dữ dội, thường tập trung từ tháng 9 ựến tháng Trong ựó tháng

10 thường là có nhiều bão nhất

- Nhiệt ựộ trung bình hàng năm là: 26,30C, nhiệt ựộ thấp nhất trung bình là: 23,00C trong

ựó nhiệt ựộ cao nhất tuyệt ựối là: 38,90C, nhiệt ựộ thấp nhất tuyệt ựối là: 150C

- Tổng giờ nắng cả năm : 2521 giờ

- độ ẩm tương ựối cao nhất: 83% ựộ ẩm tương ựối thấp nhất: 35,7%, ựộ ẩm tương ựối trung bình: 78%

- Lượng mưa tại An Nhơn phân bố không ựều các tháng trong năm, chủ yếu tập trung vào tháng 9 ựến tháng 12, chiếm 80% lượng mưa của cả năm Tổng lượng mưa trung bình năm 1677 mm, tổng số ngày mưa trung bình năm là 128 ngày Các tháng có lượng mưa lớn nhất trung bình trong năm là tháng 10 và tháng 11, lượng mưa trung bình 300- 500mm/tháng Vào các tháng ắt mưa trong năm (tháng 3,4), lượng mưa trung bình 15 -

35 mm/tháng

- Hướng gió chủ yếu là đông ựến ựông nam, nhưng chiếm ưu thế trong mùa hạ là Tây ựến Tây Bắc.Vận tốc gió trung bình tại huyện An Nhơn là 2-4m/s Trong những trường hợp ựặc biệt như: giông, bãoẦ vận tốc gió rất lớn, có thể ựạt tới 40m/s

1.1.4 Chế ựộ thủy văn và hải văn:

Khu vực trung tâm huyện An Nhơn: Lớp 1 - ựất nền, lớp 2 - cát thô hạt trung ựộ sâu hơn 8

m có cường ựộ chịu lực 1,5 kg/cm2 Thông qua các công trình xây dựng ựều làm móng nông, chiều sâu nhỏ hơn 4m

Khu vực trung tâm huyện An Nhơn nằm trong vùng có khả năng ựộng ựất cấp 5

Ớ địa chất thuỷ văn:

Trung tâm huyện An Nhơn nằm trong vùng ựịa chất thuỷ văn đông Bắc bộ, nơi mà tầng chứa nước là những ựịa tầng tuổi Paleozoic - mesozoic và các khe nứt trong ựá cứng Có một số sông chảy qua các tỉnh và cạn kiệt trước khi ựổ ra biển địa chất vùng huyện An Nhơn phần lớn phủ bằng trầm tắch tuổi holoxen ựược xếp loại là bồi tắch ven sông mới tạo thành gồm các vật liệu mịn (hạt mịn) về phắa nam và phắa Tây có bồi cao do ựá biến chất tạo thành

Do tắnh hạt mịn của vật liệu tầng chứa nước và do nằm gần biển nên trữ lượng nước ngầm không lớn Mức nước ngầm lao ựộng khoảng từ 1,55 m ựến 3,96 m Khu vực bãi bồi sông Hà Thanh có tiềm năng nước ngầm cao hơn Khu vực trung tâm huyện có mực nước ngầm thấp hơn 3 - 4 m từ mặt ựất

1.2 đIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI

1.2.1 Dân số và lao ựộng:

Theo kết quả ựiều tra dân số thực hiện năm 2007, dân số của huyên An Nhơn là 218.456 người Trong ựó, dân số nội thị tập trung trong 3 thi trấn là 115.903 người, còn lại tập trung ơ các xã lân cận trung tâm

Thành phần lao ựộng trẻ, lực lượng dồi dào

1.2.2 Cơ sở kinh tế - kỹ thuật:

An Nhơn có hệ thống giao thông thuận lợi: có ựường quốc lộ 1A, quốc lộ 19 và ựường sắt Bắc

- Nam ựi xuyên qua, tạo ựiều kiện cho việc giao lưu kinh tế, văn hoá trong và ngoài tỉnh Nền kinh tế huyện An Nhơn tăng trưởng và phát triển tương ựối nhanh Cơ cấu kinh tế cũng thay ựổi Giá trị sản xuất tăng bình quân hàng năm ựạt 9,81%; tỉ trọng công nghiệp chiếm 33,45% và thương mại-dịch vụ chiếm 13,16% Thu ngân sách tăng bình quân hàng năm 45,7%; thu nhập bình quân ựầu người năm 2005 là 7 triệu ựồng một năm Sản xuất công nghiệp phát triển với nhịp ựộ khá Giá trị sản xuất tăng bình quân hàng năm ở công nghiệp

là 22,93%; nông, lâm, ngư nghiệp là 3,51% Công nghiệp hoá (CNH), hiện ựại hoá (HđH) nông nghiệp, nông thôn có bước phát triển Cùng với phát triển kinh tế, huyện ựã ựầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng, phát triển mở rộng các khu dân cư theo hướng ựô thị hoá

(nguồn : websites tỉnh Bình định)

1.2.3 Giáo dục, ựào tạo, y tế, văn hoá:

Trên ựịa bàn huyện có các bênh viên và trung tâm Y tế sau : đa khoa TT Bình đinh, đa khoa huyện An Nhơn, Trung tâm Y tê đập đá, Trung tâm Y tê Nhơn Hưng, Trung tâm Y

tế Nhơn Tân

1.2.4 Hạ tầng kỹ thuật:

a) Hiện trạng giao thông:

- Có ựường Quốc lộ chạy ngang trung tâm huyện, giao thương thuận lợi, tất cả các thi trấn có ựường giao thông khá thông thoáng, tạo ựiều kiện tốt cho hoạt ựộng kinh tế

b) đất ựai

Diện tắch tự nhiên: 242,17 km2 Mật ựộ dân số khoảng 879 người/km2, phân bổ không ựều, tập trung cao ở 3 thị trấn Bình định, đập đá, Gò Găng Tỉ lệ dân số trong ựộ tuổi lao ựộng toàn huyện chiếm 55,50%

1.3 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

1.3.1 Mạng lưới cấp nước

- Hệ thống cấp nước cũ kĩ, chất lượng ựươc không ựều

- Chỉ tập trung cho các thị trấn, phân bố không ựều

- Người dân không ựược sử dụng nước sạch thường xuyên

- đường bộ: Quốc lộ 1A quốc lộ 1D ựi qua thành phố có tắnh chất là ựường ựối ngoại ựồng thời là ựường chắnh ựô thị Quốc lộ 19 nối dài về phắa đông

- đường hàng không: Sân bay Phù Cát cách trung tâm An Nhơn 12km về phắa Tây Bắc có ựường băng dài 3,6 km là sân bay kết hợp quân sự và dân dụng, có thể mở rộng thêm nhiều ựường bay ựáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế và giao thông quốc tế của tỉnh Bình định và khu vực

1.4.2 Chuẩn bị kỹ thuật:

- Tại khu trung tâm: Chọn cao ựộ nền xây dựng h≥ 2m

- Tại các khu vực ven sườn núi, ven suối khi xây dựng các công trình chỉ san gạt cục bộ không san gạt lớn tránh sạt lở

- Những khu vực gần sông, suối, hồ chỉ ựược phép trồng cây xanh, không xây dựng các công trình gần bờ sông ≤ 50m

- Thoát nước: Khu vực An Nhơn cũ dùng hệ thống cống chung một nửa Trong những năm tới cần xây dựng hệ thống cống bao ựể ựón nước bẩn

- Các khu vực xây dựng mới cần xây dựng hệ thống thoát nước mưa riêng

- Nạo vét một số hồ ựập như hồ nước tự nhiên , v.vẦ ựể ựiều hoà nước và cải tạo môi

trường khí hậu

1.4.3 Cấp nước:

Tiêu chuẩn cấp nước:

Nước sinh hoạt (Qsh)

- Giai ñoạn 2010-2015: 160 l/ng.nñ (85% dân số ñược cấp nước)

- Giai ñoạn 2015-2020: 200 l/ng.nñ (95% dân số ñược cấp nước)

Nước cho khu công nghiệp tập trung: 40m3/ha-nñ

1.4.4 Cấp ñiện:

a Tiêu chuẩn cấp ñiện:

- Chỉ tiêu ñiện sinh hoạt: Chỉ tiêu ñiện áp dụng theo quy chuẩn xây dựng 682 của Bộ Xây dựng ngày 14/12/1996 ñối với ñô thị cấp II như sau: ( Hướng phát triển An Nhơn trở thành ñô thị loại II)

Khu vực Công suất

(W/người)

ðiện năng (kwh/ng, năm)

Công suất (W/người)

ðiện năng (kwh/ng, năm)

1.4.5 Thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường:

a) Chỉ tiêu thiết kế: Cho giai ñoạn 2010 và 2020

Nước sinh hoạt

- Nước thải công nghiệp tính bằng 90 % chỉ tiêu cấp nước và = 36m3/ng/ha ñất nhà máy

- Chất thải rắn sinh hoạt: Thu gom ñạt 90% của 1 – 1,2 kg/người.ngày

b) Quy hoạch:

Giải pháp nước thải:

- Nước thải sinh hoạt: Thu về hố tập trung, bơm chuyển ñến trạm xử lý nước thải

- Nước thải bệnh viện: Mỗi bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải riêng ðạt yêu cầu về vệ sinh

- Nước thải công nghiệp: Mỗi khu công nghiệp có một trạm riêng

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 5

CHƯƠNG 2: QUY MÔ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG

VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC

2.1 CÁC LOẠI NHU CẦU DÙNG NƯỚC CỦA KHU VỰC HUYỆN AN

NHƠN

2.1.1 Nhu cầu dùng nước sinh hoạt:

Dựa theo tài liệu quy hoạch và ựịnh hướng phát triển ựô thị ựã phê duyệt năm 2004 (QD 98 Ờ 2004 - TTg) ta chia trung tâm huyện An Nhơn làm hai khu vực cấp nước, bao gồm:

+ Khu vực nội thị bao gồm:

- Khu ựô thị trung tâm: Gồm thị trấn Bình định và xã Nhơn Hưng, Nhơn Mỹ ựến năm 2015, dân số khoảng 295.000 người, diện tắch ựất 430ha Mật ựộ xây dựng khoảng 30%, tầng cao trung bình khoảng 2,5 tầng Bình quân 25 - 30m2/người + Khu vực ngoại thị:

- Khu ựô thị phắa Bắc gồm các xã lân cận Nhơn Tân, đập đá, và khu Bắc sông

Hà Thanh đến năm 2015 khoảng 22.000 người, diện tắch khoảng 152,5 ha Tầng cao trung bình 2 tầng, mật ựộ 25 Ờ 30% Chủ yếu là biệt thự, nhà vườn Bình quân 35m2/người

QmaxSH = maxng (m3/ngự) (2.1)

Trong ựó: Qmaxng : Lưu lượng nước trong ngày dùng nước lớn nhất

max ng

K : Hệ số dùng nước không ựiều hòa ngày Kmaxng = 1,3 (TCN

33-2006)

q : Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt

N : Số dân tắnh toán

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn

SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

6

Kết quả tính toán như sau:

Bảng 2.2: Lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày dùng nước lớn nhất

2.1.2 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp:

Quy hoạch các khu công nghiệp của thành phố như sau:

Bảng 2.4: Diện tích các khu công nghiệp

Diện tích (ha)

Với: Q CN: Lưu lượng nước cấp cho các khu công nghiệp (m3/ngñ)

F CN: Diện tích các khu công nghiệp (ha)

q CN: Tiêu chuẩn dùng nước của khu công nghiệp (m3/ha) Theo TCN 33 – 2006,

qCN lấy trong khoảng 22 – 45 m3/ha/ngñ, do ñặc thù công nghiệp ñịa phương, ta chọn năm 2015 qCN = 24 m3/ha/ngñ

Kết quả tính toán như sau:

max

h K

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 7

Bảng 2.5: Nhu cầu dùng nước của các khu công nghiệp

2.1.3 Nước dùng cho công cộng:

a) Nước dùng cho bệnh viện:

Thành phố có 5 bệnh viện ña khoa quy mô trung bình khoảng 400 – 600 giường /bệnh viện và một số trung tâm y tế nhỏ ( coi như các ñiểm lấy nước dọc ñường)

Lưu lượng nước cấp cho mỗi bệnh viện ñược xác ñịnh theo công thức:

Tổng nhu cầu dùng nước của bệnh viện ñến năm 2015: Qbv= 652 (m3/ngñ)

b) Nước dùng cho trường học:

Hệ thống giáo dục của huyện An Nhơn gồm hơn 16 trường trung học phổ thông các cấp, nhưng do lưu lượng sử dụng của các trương phổ thông là không lớn nên ta coi như các ñiểm lấy nước dọc ñường Ngoài ra có các ñiểm dùng nước lớn là trường Cao

Nhu cầu (m3/ngñ)

2015

Tỷ lệ che phủ(%)

Tỷ lệ che phủ(%)

Bảng 2.7: Quy mô các trường học

Quy mô (sinh viên)

2015

3 6 trường trung học chuyên

2.1.3 Nước dùng cho tưới cây, rửa ñường:

Chọn tiêu chuẩn nước tưới cây rửa ñường là 8-12% nước cấp cho sinh hoạt (TCN 2006) Trung tâm huyện An Nhơn có khí hậu mát mẻ nên ta chọn tiêu chuẩn tưới cây

33-và rửa ñường là 8%

- Tưới cây vào các giờ: 5÷8h và 16÷19h; với tỷ lệ 40% tổng nước tưới

- Tưới ñường vào các giờ: 8÷18h; với tỷ lệ 60% tổng nước tưới cây rửa ñường

2.2 QUY MÔ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC:

2.2.1 Công suất nhà máy nước:

Công suất trạm cấp nước tính theo công thức:

Q TB = [a.Q SH + (Q BV + Q TH ) + Q t + Q CN ].b.c (m3/ngñ) (2.8)

Trong ñó:

a: Hệ số kể ñến sự phát triển của công nghiệp ñịa phương, dịch vụ Lấy a = 1,1 b: Hệ số kể ñến những yêu cầu chưa tính hết và lượng nước do thất thoát, rò rỉ Theo

số liệu quy hoạch, b= 1,35 (năm 2015)

c: Hệ số kể ñến lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý, c = 1,05

Như vậy sơ bộ ta có thể chọn:

• Giai ñoạn ñến năm 2015: Q TB 1 = 127.000 (m3/ngñ) (lấy tròn số)

Ta có bảng tổng hợp sau:

Bảng 2.11 : Công suất hiện trạng và các giai ñoạn

Nguồn cấp Công suất

(m3/ngñ)

Tổng (m3/ngñ) Nhơn Tân 12000

Nhơn Hưng 7000 Hiện trạng

Thị trấn Bình

47000

2.2.2 Nhu cầu cấp nước chữa cháy :

Giai ñoạn 2015:

• Lựa chọn số ñám cháy xảy ra ñồng thời:

- Số dân của huyện là 317.000 người, chọn số ñám cháy xảy ra ñồng thời

ở khu dân cư là 3 ñám, lưu lượng mỗi ñám cháy chọn là 40 (l/s) (nhà thuộc loại nhiều tầng hỗn hợp)

- Trong các khu công nghiệp, lưu lượng chữa cháy bên ngoài lấy từ trụ nước chữa cháy An Nhơn có 3 khu và cụm công nghiệp ñều có diện tích lớn hơn 150ha

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn

SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn Ờ MSSV: 09B1080002 Ờ Lớp 09HMT2

10

Bảng 2.12 Số ựám cháy ựồng thời tại khu dân cư và khu công nghiệp năm 2015

KCN

Gò đá Trắng

Cụm tiểu, thủ công nghiệp Nhơn Hưng

Khu Làng Nghề đập đá

2.3 BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG CẤP NƯỚC CHO HUYÊN AN NHƠN

Ớ Nước cho nhu cầu sinh hoạt ựược phân bố theo các giờ trong ngày, với hệ số không ựiều hòa giờ như trong bảng 2.3 Theo ựó, Khu vực nội thị có Kh,max = 1,5; Khu vực ngoại thị có Kh,max = 1,7

Ớ Nước tưới cây, rửa ựường và quảng trường:

- Nước tưới cây tưới ựều trong 6 tiếng từ 5h-8h và 16h-19h

- Nước rửa ựường phân ựều trong 16 tiếng từ 7h-22h hàng ngày

Nước cho công cộng:

Nước dùng cho trường Cao ựẳng nghề Thủy Lợi, cao ựẳng kinh tế kỹ thuật, trung học chuyên nghiệp lấy hệ số dùng nước không ựiều hòa Kh = 2

Nước dùng cho Bệnh viện lấy Kh = 2,5

Nước cho công nghiệp: Phân bố theo các giờ trong ca

Nước cho các xắ nghiệp nhỏ làm việc hai ca từ 6h Ờ 22h

Nước cho các khu công nghiệp lớn làm việc 3 ca trong 24h

Ta có bảng tổng hợp lưu lượng thiết kế là (Bảng 2.10)

2.4 LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC:

2.4.1 Các loại nguồn nước

a) Nguồn nước ngầm:

Ớ Trữ lượng:

Trên cơ sở các tài liệu thăm dò ựịa chất thuỷ văn tại khu vực nghiên cứu cho thấy ựịa tầng khu vực ven sông Hà Thanh rất tốt, gồm các lớp: đất phù sa châu thổ sâu từ 0 ựến 0,5m, lớp cát và thấu kắnh cát pha sét dày từ 1m ựến 15m ở ựộ sâu từ 0,5 ựến 20m ; lớp cát thô và cuội sỏi ở ựộ sâu từ 20 ựến 25m; lớp ựá gốc ở ựộ sâu 25m trở xuống

Trữ lượng nước ngầm chịu ảnh hưởng trực tiếp với mực nước sông Hà Thanh, cho nên trong một năm có 3 tháng mùa mưa, trữ lượng nước ngầm khá Trong 3 tháng mùa khô, mực nước sông kiệt nên trữ lượng thấp Theo ựánh giá, khả năng khai thác nước ngầm của khu vực phắa bờ Bắc sông Hà Thanh là khoảng 20.000m3/ngày Công suất khai thác: 14000 m3/ngày

Tại bờ Nam sông Hà Thanh (bãi giếng Thế Thạnh), theo Quyết ựịnh số 696/Qđ/QLN ngày 14/6/2001 của Bộ NN và PTNT, Công ty cấp thoát nước Bình định ựược phép

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 11

khai thác 8548 m3/ngày bằng 3 giếng khoan khai thác lấy nước ở tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích sông aQIV3

Một khu vực nhiều tiềm năng với trữ lượng lớn ở lưu vực sông Côn cách trung tâm

An Nhơn 33 km về phía bắc Trữ lượng nước ngầm khu vực này có thể khai thác khoảng 20.000 - 30.000m3/ngày và ñược bổ cập trực tiếp từ sông nguồn nước sông Côn Hiện nay nhà máy nước Quy Nhơn 1 sử dụng nguồn nước tại ñây ñã ñi vào hoạt ñộng năm 2005 với công suất 35.000 m3/ngñ

• Chất lượng nguồn nước ngầm:

Nguồn nước ngầm lưu vực sông Hà Thanh và lưu vực sông Côn ñược bổ cập trực tiếp

từ nguồn nước mặt của hai con sông này và thấm qua tầng cát lọc tự nhiên Kết quả phân tích chất lượng nguồn nước ngầm của các giếng khoan của Công ty cấp thoát nước Bình ðịnh từ năm 2002 ñến tháng 4 năm 2003 cho thấy nguồn nước ngầm của các giếng có các ñặc tính sau :

- Hàm lượng sắt của tất cả các giếng ñều rất thấp, nằm trong khoảng từ 0,01 ÷0,28 mg/l Hàm lượng mangan trong nước trừ giếng G3B có giá trị 0,6 mg/l (cao hơn tiêu chuẩn cho phép) còn tất cả các giếng còn lại ñều thấp và có giá trị nằm trong qui ñịnh của Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt theo 1329/2002/BYT/Qð

- Hàm lượng các hợp chất của nitơ như amoni, nitrat, nitrit, ñộ ôxy hoá ñều thấp và ñạt tiêu chuẩn vệ sinh qui ñịnh

Bảng 2.13 Chất lượng nước ngầm của bãi giếng Hà Thanh

• Tiềm năng và khả năng sử dụng nguồn nước ngầm:

Nguồn nước ngầm hiện nay chủ yếu ñược khai thác tại bãi giếng Hà Thanh, lưu vực sông Hà Thanh với công suất hiện tại khoảng 14.000m3/ngày

Nguồn nước ngầm sông Kôn: Công suất khai thác: 25000 m3/ngñ

vệ nguồn nước ngầm này cũng là một vấn ựề rất quan trọng vì chất lượng của nó phụ thuộc rất lớn vào chất lượng nước của hai con sông Hà Thanh và sông Côn

b) Nguồn nước mặt :

Ớ Sông:

Nguồn nước mặt của huyện An Nhơn chủ yếu từ hai con sông Hà Thanh và sông Côn Tuy nhiên, do lưu lượng dòng chảy không ổn ựịnh, chế ựộ thuỷ văn phụ thuộc theo mùa nên ảnh hưởng tới khả năng cung cấp nước cho mục ựắch sinh hoạt

Ớ Hồ :

- Các hồ nước trong khu vực huyện An Nhơn bao gồm hồ Núi Một và hồ Bầu Lạc, với trữ lượng lớn, một tiềm năng lớn cho ngành cấp nước của An Nhơn cũng như của cả khu vực tỉnh Bình định

- Ngoài ra, khu vực hồ đập đá, thị trấn đập đá, huyện An Nhơn, thuộc hạ lưu sông Kôn, cách trung tâm huyện 7km về phắa Bắc, dọc theo quốc lộ 1 Là hồ tự nhiên, có lưu lượng và chất lượng ựảm bảo Dung tắch trung bình của hồ khoảng 45 triệu m3, dung tắch thấp nhất ựo ựược vào mùa kiệt là 16 triệu3 Nguồn bổ cập trực tiếp của hồ là một nhánh của sông Kôn độ dao ựộng mực nước trung bình các mù khoảng 3,2m, trong ựó mực nước lớn nhất mùa khô khoảng +6,2m, mùa lũ khoảng +9,4m

- Ngoài ra còn có hồ thủy lợi định Bình, cách thành phố 70 km, thượng nguồn sông Kôn Với dung tắch trung bình khoảng 200 triệu m3, có khả năng cung cấp nước ho thành phố trong một giai ựoạn dài hạn

2.4.2 đ ánh giá lựa chọn nguồn nước:

- Không thể khai thác trực tiếp nguồn nước từ hai con sôn Hà Thanh và sông Kôn

vì những lý do như ựã trình bày ở trên ( Lưu lượng bé, ựộ ựục Ờ hàm lượng cặn về mùa lũ quá cao )

- Hồ Núi Một và Bầu Lạc có thể cung cấp nguồn nước nhưng với lưu lượng nhỏ ( trữ lượng khai thác khoảng 10.000 m3/ngự )

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 13

- Hồ định Bình có khả năng cung cấp một trữ lượng lớn, ựủ cho huyện An Nhơn trong một giai ựoạn dài hạn Tuy nhiên, khoảng cách ựến thành phố là 70km, chi phắ xây dựng ựường ống lớn, không phù hợp với ựiều kiện hiện tại của thành phố

- Hồ đập đá, chất lượng và trữ lượng ựảm bảo, là khu vực có trữ lượng ựảm bảo quanh năm khai thác và sử dụng tốt

c) Lựa chọn nguồn nước:

Thực tế, trong tương lai chỉ còn hai nguồn có khả năng cung cấp nước cho huyện An Nhơn, ựó là:

- Nguồn nước mặt hồ đập đá với nguồn bổ cập sông Kôn

- Nguồn nước lấy từ hồ chứa định Bình

Ớ Phương án 3: Xây dựng công trình thu và tuyến ống truyền tải nước thô tự chảy

về An Nhơn Xây dựng nhà máy xử lý tại thi trấn Bình định, huyện An Nhơn Công suất thiết kế vẫn là 80.000 m3/ngự

Bảng 2.14: Thống kê các phương án lựa chọn

Nguồn nước thô (m 3 /ngự) Công suất nhà

máy (m 3 /ngự) Phương án

Ớ Nhược ựiểm: Mùa lũ quanh năm ảnh hưởng ựến chất lượng nước hồ, tổng căn

lơ lửng lớn

Nguồn cấp Khoảng cách xây trạm xử

lý

Nơi ựặt trạm xử lý nước cấp và nơi tiêu thu

định

• Nhược ñiểm: Trạm xử lý ở xa, tuyến ống nước sạch chạy dài, quản lý khó khăn Tại nơi tiêu thụ phải xây dựng thêm nhiều bể chứa và trạm bơm ñể ñiều hòa áp lực cũng như lưu lượng Do vậy vấn ñề vận hành mạng lưới phức tạp hơn Nguồn cấp Khoảng cách từ trạm xử lý

Nguồn cấp Khoảng cách từ công trình

thu ñến nguồn sử dụng

Nơi tiệu thu và Trạm xử lý

nước

Trung tâm An Nhơn

d) Kết luận: Qua ñánh giá sơ bộ ba phương án, ta thấy phương án 1 là có ưu ñiểm hơn

cả

Tuyến ống vận chuyển nước thô chỉ khoảng 7 km so với 70 km của phương án 2 và 3 Chi phí ñầu tư ban ñầu và chi phí quản lý sẽ thấp hơn hai phương án sau Do vậy ta lựa chọn phương án 1 là phương án thiết kế

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC

THIÊN NHIÊN

***

Theo tắnh toán ở các chương trước, nhu cầu dùng nước thành phố An Nhơn sẽ cần thêm 80.000 m 3 /ngự Do vậy ta sẽ thiết kế trạm xử lý mới với công suất 80.000 m 3 /ngự

Nguồn nước ựược sử dụng cho nhà máy mới ựược lấy từ Hồ đập đá ,cách An Nhơn 7km

Dự kiến nhà máy mới sẽ ựặt tại thị trấn Bình định, do diện tắch ựất ựai khu vực này còn nhiều và mức ựộ ựô thị hóa chưa cao

3.1 NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU VÀ LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN XỬ LÝ

3.1.1 Số liệu chất lượng nguồn nước

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu cơ bản của chất lượng nguồn nước

phân tắch

Tiêu chuẩn 1329/Qđ-BYT

3.1.2 Xác ựịnh các chỉ tiêu còn thiếu và ựánh giá mức ựộ chắnh xác của các chỉ tiêu

MgCa

0,3 0 4,8 ,4 1

,5 1

2 2

SOCl

++++

0,30,509,38,52Ae

18Như vậy:

P = 19,5 + 18,62 + 1,4ừ0,1 + 0,5ừ81,48 + 0,13ừ4 P= 79,52 (mg/l)

Ớ Hàm lượng CO2 tự do có trong nước nguồn:

Lượng CO2 tự do có trong nước nguồn ựược xác ựịnh theo biểu ựồ Langlier

- P =79,6 (mg/l)

- t0 =22,80C

- pH = 7,2

- Kio = 1,34 mgựl/l

- Tra biểu ựồ ta xác ựịnh ựược hàm lượng CO2 tự do là 7,4 mg/l

b) đánh giá chất lượng nước nguồn:

Ớ Kiểm tra mức ựộ chắnh xác của các chỉ tiêu:

- độ kiềm toàn phần (mgựl/l): ktp= [ ]

61,02

HCO3− =

02 , 61

48 ,

81 = 1,34

- độ cứng toàn phần (mgựl/l): Ctp= [ ] [ ]

19 , 1 86 , 4 42 , 14

2 2

= +

= + +

+

20,04 20,04

12,16

Mg 20,04 Ca

Như vậy các chỉ tiêu tắnh toán là chắnh xác Các chỉ tiêu về chất lượng ựều ựạt tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt (TCXDVN 33-2006) Chỉ có chỉ tiêu về hàm lượng cặn, ựộ màu và chỉ số E-coli là vượt quá tiêu chuẩn cho phép

3.1.3 Xác ựịnh liều lượng hóa chất ựưa vào:

a) Liều lượng phèn keo tụ

Ớ Liều lượng phèn theo hàm lượng cặn lơ lửng:

Theo các số liệu khảo sát hàm lượng cặn lơ lửng lớn nhất của nguồn nước tại Hồ đập đá trong khoảng 80 (mg/l) Những thời ựiểm cặn lên cao nhất thường xảy ra không nhiều trong năm Phèn ựược sử dụng ở ựây là phèn nhôm Từ hàm lượng cặn 80 (mg/l) tra bảng 6.3-TCXDVN 33-2006 ta có liều lượng phèn ựưa vào như sau: L P1 = 35( mg/l)

Ớ Liều lượng phèn theo ựộ ựục:

4

Al

P = M (mg/l) Trong ựó: PAl : Hàm lượng phèn nhôm tắnh theo sản phẩm không chứa nước

M: độ màu tắnh theo thang màu, platin, coban

Ta có P Al = 4 40 = 25, 9(mg l/ ) < Lp1 Vậy liều lượng phèn chọn là Lp = 35 (mg/ l)

b) Kiểm tra ựộ kiềm của nước cho yêu cầu keo tụ

Khi cho phèn vào nước, pH giảm đối với phèn nhôm, giá trị pH = 5,5 ọ7,5 là giá trị thắch hợp ựể quá trình keo tụ xảy ra ựạt hiệu quả

Lượng vôi ñược ñưa vào ñể kiềm hoá ñược tính theo công thức sau:

(mg/l)

1 K e

L 28.

Lv: Là lượng kiềm dự phòng của nước (mg/l)

LP: Lượng phèn cần ñưa vào ñể keo tụ, Lp = 35 (mg/l)

Kio: ðộ kiềm ban ñầu có trong nước nguồn, Kio = 1,34 (mgñl/l)

ep: ðương lượng của phèn nhôm Al2( SO4)3, ep = 57 (mg/l)

)/(67,734

LV

c) Xác ñịnh lượng Clo hóa sơ bộ

Ta phải Clo hoá sơ bộ trong 2 trường hợp sau:

- [O2]0 > 0,15×[Fe2+] + 3

- Nước nguồn không có NO2-, NH3+ nhỏ

Do [O2] = 3,0 (mg/l) < 0,15×[Fe2+] + 3 = 0,15×0,1 + 3 = 3,015 (mg/l) nên ñiều kiện này không yêu cầu phải Clo hoá sơ bộ

3.1.4 Kiểm tra sự ổn ñịnh của nước sau khi keo tụ bằng phèn:

Sau khi cho phèn vào ñộ kiềm và ñộ pH ñều giảm, nên nước có khả năng có tính xâm thực

Vì vậy ta kiểm tra ñộ ổn ñịnh I của nước theo công thức sau:

Trong ñó:

- pH*: Là ñộ pH của nước sau khi ñưa phèn vào, pH* ñược xác ñịnh theo Ki*và CO2* là

ñộ kiềm và hàm lượng CO2 của nước khi cho phèn vào Với:

) / ( 00 , 1 28

67 , 7 57

35 34 , 1

E

L E

L Ki

v v

67 , 7 57

35 ( 44 4 , 7 ) (

E

L E

L

v v

=

−

× +

- pHs: ðộ pH của nước ở trạng thái cân bằng, ñiều hoà CaCO3 sau khi keo tụ

pHs =f1(to) - f2(Ca2+) - f3(Ki*) + f4(P)

Trong ñó:

f1(to): Hàm số của nhiệt ñộ

f2(Ca2+): Hàm số của nồng ñộ ion Ca2+ f3(Ki*): Hàm số của ñộ kiềm Ki*

f4(P): Hàm số của tổng hàm lượng muối P

Tra biểu ñồ Langlier ta ñược:

ev: ðương lượng vôi ev = 28 (mgñl/l)

∆Ki: Giá trị biến thiên của ñộ kiềm

∆Ki = (χ + ξ + χ.ξ) Ki*

Trong ñó: χ và ξ là các hệ số phụ thuộc vào giá trị pH* và pHs tra biểu ñồ ta ñược χ = 0,43 và ξ = 0,0025

Ki*: ðộ kiềm của nước sau khi cho hoá chất Ki* = 1 (mgñl/l)

P: ðộ tinh khiết của chất kiềm trong sản phẩm kỹ thuật P = 80%

⇒ Lv = 28.(0,43 + 0,0025 + 0,43.0,0025).1

80

100

= 15,17 (mg/l)

3.1.5 Kiểm tra sự ổn ñịnh của nước sau khi ổn ñịnh bằng vôi :

Sau khi cho vôi vào ñộ kiềm và ñộ pH ñều tăng lên Vì vậy ta kiểm tra lại ñộ ổn ñịnh I của nước theo công thức sau:

Trong ñó:

- pH*: Là ñộ pH của nước sau khi ñưa phèn vào, pH* ñược xác ñịnh theo Ki*và CO2* là

ñộ kiềm và hàm lượng CO2 của nước khi cho phèn vào

+ Ki**= Ki*o -

p

Pe

L + V

V '

L-V

Ve

15,7) = - 2,3 (mg/l)
CO2** = 0 (mg/l) + Tra biểu ñồ Langlier với:

f2(Ca2+): Hàm số của nồng ñộ ion Ca2+

f3(Ki*): Hàm số của ñộ kiềm Ki*

f4(P): Hàm số của tổng hàm lượng muối P

+ Tra biểu ñồ Langlier ta ñược:

t0 = 22,8oC => f1(t) = 2,04

Nhận thấy: I < 0,5 Như vậy nước ổn ựịnh

3.1.6 Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi ựưa hóa chất vào:

Cmaxo: Hàm lượng cặn ban ựầu lớn nhất trong nước Cmaxo = 80 (mg/l)

M: độ màu của nước nguồn, M = 12

K: Là hệ số cùng với các loại phèn, ta sử dụng phèn không sạch, K= 1

LP: Liều lượng phèn ựược ựưa vào, LP = 35 (mg/l)

Lv: Liều lượng vôi ựược ựưa vào, Lv = 7,67 + 15,17 = 22,84 (mg/l)

⇒ Cmax*= 80 + 0,25ừ12 + 1

57

35

+ 22,84 = 106,45 (mg/l)

3.1.7 Lựa chọn dây chuyền công nghệ

Công suất trạm Q = 80.000 m3/ngự, sơ bộ chọn dây chuyền công nghệ như sau:

Ớ Phương án I:

Ớ Phương án II

3.1.8 đánh giá lựa chọn dây chuyền công nghệ:

Ớ Dây chuyền 1 sử dụng bể phản ứng ziczac ngang, công nghệ ựơn giản, chi phắ quản lý thấp Bể lắng ngang thắch hợp với nước hồ có nhiệt ựộ và chất lượng ổn ựịnh Dây chuyền 1 sử dụng bể lọc nhanh thông thường, lượng nước rửa lọc lớn

Trộn thủy lực Phản ứng ziczac

Lắng ngang

Bể chứa NS Trạm bơm CII

Mạng lưới

Clo Phèn-vôi

Clo Nước nguồn Ngăn tiếp nhận

Bể Lọc nhanh

Trộn cơ khắ Phản ứng cơ khắ

Lắng Lamen

Bể chứa NS Trạm bơm CII

Mạng lưới

Clo Phèn-vôi

Clo Nước nguồn Ngăn tiếp nhận

Bể Lọc Aquazur

Ớ Dây chuyền 2 ứng dụng những công nghệ mới ựược ứng dụng nhiều ở nước ta trong thời gian gần ựây Bể trộn và phản ứng cơ khắ có nhiều tắnh năng cao hơn so với bể trộn thông thường và phù hợp với nhà máy có công suất lớn Tốc ựộ vòng quay có thể thay ựổi phù hợp với chất lượng nước theo mùa Bể lắng Lamella cho hiệu suất cao, giảm thời gian lắng và dẫn ựến giảm khối tắch công trình Bể lọc AquazurV có nhiều

ưu ựiểm hơn so với bể lọc nhanh phổ thông (tiết kiệm nước rửa, ) Do vậy chi phắ ựầu

tư xây dựng ban ựầu của dây chuyền II thấp hơn dây chuyền I

Dây chuyền 2 nhận thấy có nhiều ưu ựiểm và phù hợp hơn, vậy lựa chọn dây chuyền 2 cho nhà máy xử lý nước đập đá

3.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN XỬ LÝ

3.2.1 Công trình chuẩn bị dung dịch phèn công tác

Việc tính toán các công trình dựa trên tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006

ðể quá trình pha phèn có hiệu quả, ta sử dụng sơ ñồ pha phèn hai bậc Bậc I, phèn cục ñược pha vao nước trong thùng hòa trộn, bậc II, dung dịch phèn ñặc ñược pha loãng ñến nồng ñộ yêu cầu trong bể tiêu thụ trước khi ñược bơm ñịnh lượng bơm vào bể phản ứng Các công trình trong dây chuyền ñược thiết kê sao cho dung dịch phèn tụ chảy xuông bể tiêu thụ

Hình 3.2 Sơ ñồ pha phèn

a) Bể hòa phèn:

Bể hòa phèn có nhiệm vụ hoà tan phèn cục và lắng cặn bẩn Vì trạm có công suất (Qngñ =

80000 m3/ngñ) nên ta dùng bể hoà phèn khuấy trộn bằng cánh khuấy Quá trình hoà tan phèn cục kéo dài từ 2÷3 giờ Bể xây dựng bằng gạch, mặt trong bể ñược bảo vệ bằng lớp vật liệu chịu axit ñể chống tác dụng ăn mòn của dung dịch phèn Bộ phận khuấy trộn gồm: ðộng cơ ñiện, bộ phận chuyển ñộng và cánh khuấy kiểu cánh phẳng Kết cấu ống dẫn phèn phải ñảm bảo khả năng súc rửa nhanh

Khi thiết kế thùng hoà trộn lấy các chỉ tiêu sau:

- Số vòng quay trên trục của cánh quạt n= 30÷40

Thùng tiêu thụ

Phèn Nước

Nước

Bơm ñịnh lượng

ði lên bể trộn Bơm ñịnh lượng

1

2

3

Wh=

γ 10

l q

35 6 3333,33

4 = 5,83 (m3)

- Thiết kế 2 bể hoà phèn hình vuông, dung tích 1 bể: Wh = 2,9 (m3) Với kích thước bể:

a×a×h= 1,4 ×1,4×1,8 (m), trong ñó chiều cao bảo vệ là hbv = 0,3m

- Số vòng quay trên trục của cánh quạt n = 40 vòng /phút

- Chiều dài cánh quạt tính từ trục quay bằng 0,5 m

- ρ : trọng lượng thể tích của dung dịch phèn ρ = 1000 kg/ m3

- h: chiều cao cánh quạt, h = 0,2 m

- n: số vòng quay của cánh quạt trong 1 giây, n =

3

2 60

40 = v/s

- d: ñường kính của vòng tròn do ñầu cánh quạt tạo ra, d= 1 m

- z: số cánh quạt trên trục máy khuấy, n= 2

- η: hệ số hữu ích của cơ cấu truyền ñộng, η=0,9

3

22,09,0

trong bể tiêu thụ cũng ñược bảo vệ bằng lớp vật liệu chịu axit

Dung tích bể tiêu thụ ñược tính theo công thức:

Wt=

t

h hb

b.W

Trong ñó:

Wt: Là dung tích bể tiêu thụ (m3)

Wh: Là dung tích bể hoà phèn Wh = 5,8 (m3)

bh: Là nồng ñộ dung dịch hoá chất trong bể hoà phèn bh = 12%

bt: Là nồng ñộ dung dịch hoá chất trong bể tiêu thụ bt = 7%

~ 10 (m3)

Số bể tiêu thụ không < 2 ⇒ ta thiết kế 2 bể mỗi bể có dung tích Wt = 5 (m3) Kích thước

Hình 5.2 Cấu tạo bể hòa phèn cánh phẳng

.10000.b

mỗi bể a×a×h = 1,8×1,8× 1,8 trong ñó chiều cao bảo vệ là 0,3m

c) Thiết kế bể hòa phèn và bể tiêu thụ :

- Bể hoà trộn và bể tiêu thụ thiết kế có tường ñáy nghiêng so với mặt phẳng ngang 45o

- ðường kính ống xả cặn của bể hoà phèn là D = 300 (mm)

- ðường kính ống xả cặn của bể tiêu thụ là D = 300 (mm)

- Sàn ñỡ phèn trong bể hoà trộn phải ñặt ghi ñể có thể tháo gỡ ñược Khe hở giữa các ghi là 15 (mm)

- Mặt trong và ñáy bể hoà trộn cũng như bể tiêu thụ phải ñược phủ một lớp xi măng chống axit hoặc ốp gạch men chịu axít

- Cánh khuấy của máy khuấy phải làm bằng vật liệu chịu axit

- Bơm dung dịch phèn dùng bơm ñịnh lượng

- Các ñường ống dẫn phèn phải làm bằng vật liệu chịu axít (ống PVC)

- Kết cấu ống dẫn hoá chất phải ñảm bảo xúc rửa nhanh

- Thiết kế ống tự chảy từ bể hoà phèn ñến bể tiêu thụ

3.2.2 Công trình pha chế dung dịch vôi sữa

• Dung tích bể pha vôi sữa xác ñịnh theo công thức:

Q: Công suất trạm Q=3333,33 (m3/h)

n: Số giờ giữa 2 lần pha vôi n= 6 (h)

bv: Nồng ñộ vôi theo tiêu chuẩn bv = 4 -10% Ta lấy bv = 5 %

Lv: Liều lượng vôi Lv=22,84 (mg/l)

γ: Tỉ trọng vôi γ = 1 (T/m3)

96 , 8 1 5 10000

84 , 22 6 33 ,

2

d h d v

π

14 , 3

4 5 , 4 4

fcq= 0,15× 4,5 = 0,675 (m2)

Chiều rộng mỗi cánh quạt : bcq= 0 , 42 ( )

81 , 0 2

675 , 0 1

Ống tự chảy lấy D50mm Tốc ñộ vôi sữa chảy trong ống không nhỏ hơn 0,8 m/s

Chỗ ngoặt trên ñường ống dẫn dung dịch vôi sữa có bán kính cong là:

R = 5.d = 5.50 = 250 (mm)

ðường ống áp lực dẫn vôi sữa có ñộ dốc về phía máy bơm 0,02 ống tự chảy có ñộ dốc 0,03 về phía miệng xả

.T.P.QF

o k kho

210000

α

=

)(2481,1.5,1.80.10000

3,1.90.35

)(1571

,1.5,1.80.10000

3,1.90.24,22

• Thiết bị ñịnh liều lượng vôi:

Thiết bị ñịnh liều lượng có nhiệm vụ ñiều chỉnh tự ñộng lượng vôi cần thiết ñưa vào nước cần xử lý theo yêu cầu

Dùng bơm ñịnh lượng ñể bơm vôi từ bể pha vôi vào bể trộn

Lượng vôi cần dùng cho một ngày = 6 6

10

24 , 22 80000 10

Q

= 1,78 (T/ngñ) Bơm ñịnh lượng phải bơm dung dịch vôi công tác 5%

Lưu lượng bơm:

q =

1 5 3600 24

100 78 , 1

5 3600 24

100 78 , 1

- γ : khối lượng riêng của dung dịch, γ = 1 T/m3

3.2.3 Tính toán kho dự trữ hóa chất

Kho dùng ñể dự trữ hoá chất ñủ cho 3 tháng tiêu thụ

- Diện tích sàn kho:

Trong ñó:

Q =80000 (m3/ngñ)

P: Liều lượng hoá chất tính toán (g/m3)

T: Thời gian dự trữ hoá chất trong kho T= 90 (ngày)

α: Hệ số kể ñến diện tích ñi lại và thao tác trong kho α=1,3

Pk: ðộ tinh khiết của hoá chất

h: chiều cao cho phép của lớp hoá chất

G0: Khối lượng riêng của hoá chất, Go = 1,1 (T/m3)

1 - Ngăn tiếp nhận nước thô

2 - Ngăn phân phối

- Cường ñộ khuấy trộn: G =1000S-1

- Nhiệt ñộ nước : 22,80C

• Thể tích ngăn tiếp nhận: ðược tính toán ñủ ñể triệt tiêu phần năng lượng thừa của dòng nước thô từ ống dẫn ñến công trình xử lý Q = 160.000m3/ngñ=6666(m3/h) Chọn ngăn chứa có dòng nước ñi từ dưới lên Thời gian lưu nước Chọn t= 45(s)

Vậy V = 6666×45/3600 =83(m3) Chọn kích thước ngăn tiếp nhận là 6×4×4(m)

- Máy khuấy ñặt cách ñáy một khoảng h = D (ñường kính cánh khuấy)

- Chiều rộng bản cánh khuấy bằng 1/5 ñường kính cánh khuấy

- Chiều dài bản cánh khuấy bằng 1/4 ñường kính máy khuấy

- ðường kính cánh khuấy lấy bằng 1 m

P

ρ

P : Năng lượng cần thiết (W)

ρ: Khối lượng riêng của chất lỏng (kg/cm3)

D: ðường kính cánh khuấy (m)

n : Số vòng quay trong một giây (vg/s)

K: Hệ số sức cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy, K = 1,08

n =

3 / 1

2- Ngăn phản ứng

3- Máy khuấy cơ khí

4- Ngăn thu nước sau bể phản ứng

5- Phai chắn phân phối nước

- Lưu lượng tính toán của bể: Q = 80.000 (m3/ngñ) = 3333,33 (m3/h)

- Dung tích bể xác ñịnh theo công thức: Wb =

60

.t Q

3333 = (m3)

Chia thành 2 bể phản ứng, dung tích một bể là :

W1b = 1111,1

2 = 555,55 (m3)

Chọn chiều cao của bể phản ứng h = 5m, chiều rộng b = 6m, tiết diện ngang 30 m2

Chiều dài mỗi bể phản ứng

L = 555, 55 18, 5( )

Theo chiều dài bể chia làm 3 buồng bằng các vách ngăn hướng dòng ñục lỗ theo phương thẳng ñứng, khoảng cách giữa các vách ngăn ở buồng thứ nhất là 6m; buồng thứ hai 6m, buồng thứ ba là 6,5m Tổng chiều dài 18,5 m Dung tích các buồng là 180m3; 180 m3; 195

m3 Ở tâm các buồng ñặt các guồng khuấy theo phương thẳng ñứng Cường ñộ khuấy dự kiến lần lượt là 80, 60 và 30 s-1 Các tấm chắn ngăn lỗ có D=150 mm, Diện tích của một lỗ

V: vận tốc nước qua các lỗ trên vách ngăn V= 0,2 m/s

F= 3333, 33 2

2, 315( ) 2.3600.0, 2 = m

Chọn máy khuấy có ñường kính 1 m Tuabin 4 cánh nghiêng 450

Vòng quay của ñộng cơ :

P

1 3 5

Trong ñó : G là cường ñộ khuấy trộn của máy khuấy bậc 2 chọn G2=60

µ:là ñộ nhớt ñộng lực của nước ở 22,80C µ=0,001 (Ns/m2)

P=G2.µ.V=602.0,0015.180 = 972(J/s) = 0,972 (KW)

Chọn máy khuấy có ñường kính 1 m Tuabin 4 cánh nghiêng 450

Vòng quay của ñộng cơ :

P

1 3 5

Chọn máy khuấy có ñường kính 1 m Tuabin 4 cánh nghiêng 450

Vòng quay của ñộng cơ :

P

1 3 5

3.2.6 Tính toán thiết kế bể lắng Lamen

5.2.6.1 Sơ ñồ cấu tạo bể lắng Lamen:

Hình 3.6 Cấu tạo bể lắng Lamella Chú thích:

1- Vùng phân phối nước vào bể lắng

5.2.6.2 Tính toán bể lắng Lamen

(Việc tính toán bể lắng dựa trên cuốn “Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp” của tác giả - TS Trịnh Xuân Lai (NXB Xây Dựng, 2004; Chương 6, mục 6.3.4)

a) Cơ sở tính toán:

• Bể lắng lamen cũng giống như bể lắng thường và cũng gồm 3 vùng:

- Vùng phân phối nước,

Khu vực lắng ñược lắp các mô-ñun dạng khối hộp chữ nhật Các mô ñun này tạo nên bởi

sự lắp ghép của các tấm Lamella nghiêng ( 60o ) Những tấm Lamella này bằng nhựa PVC chất lượng cao Hai tấm Lamel ghép lại với nhau sẽ cho ra những ống hình lục giác ( dạng giống như tổ ong ) (Hình 3.7)

• Tác dụng và cơ chế của quá trình lắng:

Nước từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ chuyển ñộng giữa các bản vách ngăn nghiêng theo hướng từ dưới lên và cặn lắng xuống ñến bề mặt bản vách ngăn nghiêng sẽ trượt xuống theo chiều ngược lại và ở dạng tập hợp lớn tập trung về hố thu

cặn, từ ñó theo chu kỳ xả ñi Chất nổi ñược tập trung về

khoang trống giữa các tầng và dẫn ñi theo máng chìm

Khi giảm chiều cao lắng thì giảm ñộ chảy rối của dòng chảy tự do, giảm ñược dao ñộng của thành phần tốc ñộ thẳng ñứng của dòng nước Kết quả là tăng hệ số sử dụng dung tích và giảm ñược thời gian lắng( chỉ cần một vài phút)

• Tính toán bể Lamen

Theo sơ ñồ tính toán, trong khoảng thời gian lắng T,

hạt cặn chuyển ñộng từ A ñến B Quỹ ñạo AB có thể

phân tích thành chuyển ñộng từ A ñến C với tốc ñộ

vtb của dòng nước và từ C ñến D với tốc ñộ rơi cặn u0

Có thể xác lập các tương quan:

Hình 3.7 Tấm lắng Lamella

Hình 3.8 Sơ ñồ tính toán ống lắng

T v tg

h H

T u

h

H u

0

tb

v F

H

h

)cos(

Trong ñó h có giá trị bằng 0,05 - 0,15m và H0=1-1,5m Từ phương trình trên cho thấy cùng với lưu lượng nước xử lý và vùng tốc ñộ lắng cặn u0, bể lắng lamella với dòng chảy ngược chiều sẽ có diện tích bề mặt bé hơn so với bể lắng ngang

Khi tính toán bể lắng Lamella cũng dựa trên 2 chỉ tiêu cơ bản ban ñầu là tốc ñộ lắng cặn u0

và góc nghiêng của các vách ngăn song song (thường lấy từ 450-600) ðể ñảm bảo ñủ không gian phân phối nước ñều vào các ô lắng, khoảng cách phần dưới các vách ngăn lấy là 1,0-1,2m Chiều cao vùng chứa cặn thường lấy từ 1,0-1,5m Lớp nước trên bề mặt tính từ mép các vách ngăn nghiêng lấy lớn hơn 0,5m ñể ñảm bảo thu nước ñều Nước bể lắng có diện tích mặt lớn cần phải thiết kế hệ thống thu nước bề mặt bằng các máng hoặc ống