Nghiên cứu thiết kế nâng công suất nhà máy cấp nước số 1 thị xă Bạc Liêu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHKTCN TPHCM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: LÊ TRUNG CƯỜNG MSSV: 02ĐHMT030 KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC LỚP : 02ĐHMT5 1. Đầu đề đồ án: “Nghiên cứu thiết kế nâng công suất nhà máy cấp nước số 1 thò xã Bạc Liêu” 2. Nhiệm vụ luận văn: Thí nghiệm phân tích chỉ tiêu ban đầu ,chạy mô hình giàn mưa – cột lắng để xác đònh vận tốc chảy tràn và thời gian lắng. Dựa vào số liệu xác đònh được trong quá trình thực nghiệm tiến hành tính toán thiết kế nâng công suất nhà máy cấp nước số 1 thò xã Bạc Liêu. Số liệu ban đầu :Q=85000m 3 /ngđ=3542m 3 /h, pH=7.04, mFe(tổng Fe 2+ và Fe 3+ )=5 mg/l, [ ] 2 CO =50mg/l, C đ =50 mg/l, t o =25 o C 3. Ngày giao luận văn : 1 /10 /2006 4. Ngày hoàn thành luận văn: 27 /12 /2006 5. Giáo viên hướng dẫn Phần hướng dẫn TH.S Lâm Vónh Sơn Hoàn toàn Nội dung và yêu cầu LVTN đã được Khoa thông qua Ngày tháng năm 200 CHỦ NHIỆM KHOA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt: Đơn vò: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ luận văn: I NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm số bằng số Điểm số bằng chữ TPHCM,ngày … , tháng … , năm 200 (GV hướng dẫn ký và ghi rõ họ tên) II LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập tại Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, em đã được Ban Giám Hiệu nhà trường và thầy cô trong khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học tần tình giảng dạy, giúp đỡ, và truyền đạt những kiến thức, kinh nhgiệm quý báu trong suốt thời gian qua. Để hoàn tất đồ án tốt nghiệp này em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lâm Vónh Sơn đã hướng dẫn em tận tình trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Thầy đã có những chỉ dẫn quý báu và truyền đạt những kinh nghiệm thực tiễn của thầy dành cho em trong suốt các năm học và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ giáo viên phòng thí nghiệm khoa môi trường đã tạo mọi điều hiện thuận lợi để em thực hiện tốt quá trình nghiên cứu trong thời gian chạy mô hình thực nghiệm. Em xin chân thành cảm ơn đến các cô chú, anh chò trong Nhà Máy Cấp Nước Số 1 – Công ty Cấp Thoát Nước và Môi Trường Đô Thò Xã Bạc Liêu đã hướng dẫn, giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đồ án . Xin cảm ơn các anh chò khoá trên và các bạn trong lớp đã góp ý kiến, giúp đỡ, hỗ trợ về sách vở và tại liệu để em hoàn thành đồ án này. Do kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn nhiều hạn chế nên đồ án còn nhiều sai sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn nhằm rút ra những kinh nghiệm cho công việc sau này. TP. HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2006 Người thực hiện đồ án Lê Trung Cường III MỤC LỤC CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Tính cấp thiết của đồ án 2 1.3. Mục tiêu đề tài 3 1.3.1. Mục tiêu ngắn hạn 3 1.3.2. Mục tiêu dài hạn 3 1.4. Quy mô đề tài: 3 1.5. Phương pháp nghiên cứu 3 1.5.1. Phương pháp luận 3 1.5.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 4 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁCCÔNG NGHỆ XỬ LÝ 5 2.1. Tầm quan trọng của nước cấp 5 2.2. Nguồn nước cấp 6 2.2.1. Nước mặt 6 2.2.2. Nước ngầm 6 2.2.3. Nước biển 7 2.2.4. Nước lợ 7 2.2.5. Nước khoáng 7 2.2.6. Nước chua phèn 7 2.2.7. Nước mưa 8 2.3. Những chỉ tiêu về nước cấp 8 2.3.1. Các chỉ tiêu vật lý 8 2.3.1.1. Nhiệt độ nước 8 2.3.1.2. Độ màu 8 2.3.1.3. Mùi vò 9 2.3.1.4. Độ đục 9 2.3.1.5. Độ nhớt 9 2.3.1.6. Độ dẫn điện 10 2.3.1.7. Tính phóng xa 10 2.3.1.8. Hàm lượng chất rắn trong nước 10 2.3.2. Các chỉ tiêu hoá học 11 2.3.2.1. Thành phần ion của nước thiên nhiên 11 2.3.2.2. Cặn sấy khô 12 2.3.2.3. Cặn nung cháy 12 2.3.2.4. Độ oxy hóa của nước 13 2.3.2.5. Ion sunfat và clorua 13 2.3.2.6. Các hợp chất của silic 14 IV 2.3.2.7. Các hợp chất chứa nitơ 14 2.3.2.8. Các hợp chất photpho 14 2.3.2.9. Ion iod và ion flo 15 2.3.2.10. Độ hòa tan của các chất trong dung dòch nước 15 2.3.2.11. Độ pH của nước 15 2.3.2.12. Độ kiềm 16 2.3.2.13. Độ cứng 16 2.3.2.14. Các hợp chất của axit cacbonic 17 2.3.2.15. Các hợp chất sắt, mangan 18 2.3.2.16. Các chất khí O 2 , H 2 S, CH 4 18 2.3.3. Các chỉ tiêu vi sinh 19 2.3.3.1.Vi trùng gây bệnh 19 2.3.3.2. Các loại rong tảo 20 2.4. Các tiêu chuẩn nước cấp 20 2.4.1. Chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt 20 2.4.2. Chất lượng nước cấp cho sản xuất 20 2.5. Tổng quan về các công trình xử lý nước ngầm 21 2.5.1. Làm thoáng 24 2.5.2. Clo hoá sơ bo 26 2.5.3. Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn 26 2.5.4. Quá trình lắng 27 2.5.5. Quá trình lọc 29 2.5.6. Flo hoá để tăng cường hàm lượng flo trong nước uống 31 2.5.7. Khử trùng nước 31 2.5.8. Ổn đònh nước 32 2.5.9. Làm mềm nước 32 2.6. Một vài sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp 32 CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ THỊ XÃ BẠC LIÊU VÀ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CẤP THỊ XÃ BẠC LIÊU 37 3.1. Đặc điểm đòa lý, tự nhiên 37 3.1.1. Vò trí đòa lý 37 3.1.2. Khí hậu 38 3.1.3. Dân số 38 3.1.4. Tài nguyên thiên nhiên 38 3.1.4.1. Tài nguyên đất ,đòa chất 38 3.1.4.2. Tài nguyên nước 39 3.1.4.3. Tài nguyên rừng ,động thực vật 40 3.1.4.4. Tài nguyên biển 41 3.1.4.5. Tài nguyên du lòch 41 3.2. Hiện trạng kinh tế – xã hội 41 V 3.2.1. Kinh tế 41 3.2.2.1. Sản xuất nông nghiệp 41 3.2.2.2. Thuỷ sản 42 3.2.2.3. Công nghiệp 42 3.2.2.4. Giao thông 42 3.2.2.5. Dòch vụ – du lòch 43 3.2.3. Đònh hướng kinh tế xã hội 43 3.2.3.1. Thực trạng 44 3.2.3.2. Đònh hướng 45 3.3. Hiện trạng nhà máy cấp nước số 1 thò xã Bạc Liêu 47 3.3.1. Sơ Đồ Dây Chuyền Công Nghệ 47 3.3.2. Các Hạng Mục Công Trình Chủ Yếu 47 3.3.2.1. Trạm bơm giếng số 3 47 3.3.2.2. Cụm xử lý – bể chứa – trạm bơm 47 3.3.2.3. Nhà clo 48 3.3.2.4. Nhà hành chánh 48 3.3.2.5. Hệ thống điện 49 CHƯƠNG 4 : MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM NÂNG CÔNG SUẤT NHÀ MÁY - THỰC NGHIỆM - KẾT QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 52 4.1. Cơ sở lý luận 52 4.2. Mô hình thí nghiệm 53 4.3. Kết quả thí nghiệm 55 4.3.1. Kết quả lắng lần 1 55 4.3.2. Kết quả lắng lần 2 58 4.3.3. Kết quả lắng lần 3 60 4.4. Kết quả xử lý trung bình 3 lần thực nghiệm 63 4.5. Sơ đồ dây chuyền công nghệ và thuyết minh 70 CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN NÂNG CÔNG SUẤT NHÀ MÁY CẤP NƯỚC SỐ 1 THỊ XÃ BẠC LIÊU 75 5.1. Nhu cầu dùng nước 75 5.2. Xác đònh công suất của nhà máy 78 5.2.1. Lưu lượng nước sinh hoạt tính toán 78 5.2.2. Lưu lượng nước dùng cho công nghiệp 78 5.2.3. Lưu lượng nước tưới cây, rửa đường 79 5.2.4. Công suất của nhà máy nước cấp 79 5.3. Tính Toán các công trình đơn vò 79 5.3.1. Tính Toán Giàn mưa 80 5.3.2. Bể lắng ngang 90 5.3.3. Bể lọc nhanh 95 5.3.4. Bể chứa 108 VI 5.4. Dự toán chi phí giá thành 110 5.4.1. Phần xây dựng 110 5.4.2. Phần thiết bò 110 5.4.3. Chi phí nhân công 111 5.4.4. Chi phí điện năng 111 5.4.5. Chi phí hoá chất 112 5.4.6. Tổng chi phí quản lý hàng năm 112 5.4.7. Tổng chi phí đầu tư 112 CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 113 6.1. Kết luận 113 6.2. Kiến nghò 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC VII DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Các ion chủ yếu có trong nước thiên nhiên 11 Bảng 4.5: Kết quả lắng lần 1 56 Bảng 4.6: Hiệu quả lắng lần 1 (%) 56 Bảng 4.7: Hiệu quả khử sắt và cặn của cột lắng lần 1 57 Bảng 4.9: Kết quả lắng lần 2 58 Bảng 4.10: Hiệu quả lắng lần 2(%) 58 Bảng 4.11: Hiệu quả khử sắt và cặn của cột lắng lần 2 59 Bảng 4.13: Kết quả lắng lần 3 61 Bảng 4.14: Hiệu quả lắng lần 3(%) 61 Bảng 4.15: Hiệu quả khử sắt và cặn của cột lắng lần 3 62 Bảng 4.18: Hiệu quả trung bình và cặn của cột lắng 63 Bảng 4.20: Tốc độ chảy tràn tương ứng với thời gian lưu nước 66 Bảng 4.21: Hiệu quả lắng theo thời gian lưu nước 67 Bảng 4.22: Bảng tổng hợp các số liệu của quá trình lắng 67 Bảng 4.23: Hiệu quả lắng theo thời gian lắng 68 Bảng 4.25: Thể hiện vận tốc chảy tràn tương ứng với thời gian lắng: 68 Bảng 5.1: Bảng điều tra nhu cầu sử dụng nước bình quân /tháng 75 Bảng 5.2: Tiêu chuẩn cấp cấp nước 78 Bảng 5.3: Bảng tính toán phần xây dựng các công trình 110 Bảng 5.4: Bảng tính toán phần thiết bò 110 VIII DANH MỤC CÁC HÌNH – ẢNH Hình 2.6: Làm thoáng tự nhiên bằng giàn mưa 25 Hình 2.7: Cấu tạo bể tạo bông 27 Hình 2.8: Cấu tạo bể lắng ly tâm 28 Hình 2.9: Cấu tạo bể lắng ngang 29 Hình 2.10: Cấu tạo bể lọc nhanh 31 Hình 3.1: Vò Trí đòa lý tỉnh Bạc Liêu 37 Hình 3.3: Một số hình ảnh nhà máy cấp nước số 1 thò xã Bạc Liêu 50 Hình 4.1: Mô hình giàn mưa 54 Hình 4.2: Mô hình cột lắng 54 Hình 4.3: Sàn tung mưa 54 Hình 4.4: Thí nghiệm xác đònh đường chuẩn 55 Hình 4.28: Mặt cắt lớp vật liệu lọc 73 Hình 5.3: Chi tiết giàn mưa 83 Hình 5.4: Chi tiết hệ tống phân phối nước cho giàn mưa 87 Hình 5.5: Chi tiết hệ tống phân phối khí giàn mưa 89 Hình 5.6: Chi tiết bể lắng ngang 91 Hình 5.7: Chi tiết ngăn phân phối nước bể lắng 93 Hình 5.8: Chi tiết bể lọc nhanh 98 Hình 5.9: Chi tiết ống nhánh rửa lọc 100 Hình 5.10: Chi tiết hệ tống ống nhánh rửa lọc 101 Hình 5.11: Chi tiết máng phân phối nước lọc 104 Hình 5.12: Chi tiết bể chứa 109 IX DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ – ĐỒTHỊ Sơ đồ 2.2: Sơ đồ đơn giản xử lý nước ngầm có đủ Oxy 21 Sơ đồ 2.3: Sơ đồ đơn giản xử lý nước ngầm có làm thoáng và lọc 22 Sơ đồ 2.4: Sơ đồ mô tả các quá trình khác nhau trong quá trình xử lý nước ngầm 23 Sơ đồ 2.5: Công nghệ xử lý nước ngầm phổ biến 23 Sơ đồ 2.11: Xử lý nước có hàm lượng cặn ≤25000 mg/l 33 Sơ đồ 2.12: Xử lý nước có hàm lượng cặn > 25000 mg/l 33 Sơ đồ 2.13: Xử lý nước ngầm nhiễm phèn 34 Sơ đồ 2.14: Áp dụng khi nước nguồn có chất lượng loại A hoặc độ đục ≤ 10 NTU 35 Sơ đồ 2.15: Dùng để xử lý nước nguồn có chất lượng loại B và tốt hơn 35 Sơ đồ 2.16: Áp dụng khi nguồn nước có chất lượng loại C 36 Sơ đồ 3.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ 47 Đồ thò 4.8: Hiệu quả khử sắt và cặn của cột lắng lần 1 57 Đồ thò 4.12: Hiệu quả khử sắt và cặn của cột lắng lần 2 60 Đồ thò 4.16: Hiệu quả khử sắt và cặn của cột lắng lần 3 62 Đồ thò 4.19: Đường con hiệu quả lắng 64 Đồ thò 4.24: Biểu diễn hiệu quả lắng theo thời gian 68 Đồ thò 4.26: Biểu diễn mối tương quan giữa thời gian lắng và vận tốc 69 Sơ đồ 4.27: Sơ đồ khối hệ thống xử lý nước cấp thò xã Bạc Liêu 71 X [...]... cần phải nâng cấp ,cải tạo công suất của nhà máy để dảm bảo việc cung cấp đủ nước sạch cho người dân 1. 3 Mục tiêu đề tài : 1. 3 .1 Mục tiêu ngắn hạn : Nghiên cứu, nâng công suất nhà máy cấp nước đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước hiện tại của người dân và các điểm thu nước tập trung Giải quyết vấn đề thiếu nước, và chất lượng nước hiện nay 1. 3.2 Mục tiêu dài hạn : Nâng công suất nhà máy cấp nước đònh... quyết được vấn đề cấp nước của thò xã Bạc Liêu từ đây đến năm 2020 Hướng đến mục tiêu 10 0% người dân trong thò xã không thiếu nước và chất lượng nước đạt chuẩn từ đây đến năm 2020 1. 4 Quy mô đề tài : Nghiên cứu cải tạo nâng công suất nhà máy cấp nước số 1 để có đủ lượng nước cung cấp cho các phường nội ô thò đến năm 2020 1. 5 Phương pháp nghiên cứu : 1. 5 .1 Phương pháp luận : Thò xã Bạc Liêu có vai trò... Như vậy việc nghiên cứu cải tạo nâng công suất nhà máy cấp nước cần phải được thực hiện Dựa vào thành phần nông độ các chất trong nguồn nước ngầm của thò xã và tốc độ gia tăng dân số như hiện nay để nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý của nhà máy và nâng công suất nhà máy 1. 5.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể: - Lấy mẫu, phân tích mẫu - Phương pháp thực tế: thu thập,phân tích các chỉ tiêu nước sinh hoạt... triển Với công suất hiện nay của nhà máy cấp nước sô 1 thò xã Bạc Liêu vẩn chưa đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước của các phường SVTH: Lê Trung Cường Trang 3 Chương 1: Mở đầu thuộc nội ô thò xã Có nhiều vấn đề đã đặt ra cho những nhà quản lý ở đây như tình trạng thiếu nước ,và chất lượng nước Điều đó cho thấy nhà máy cấp nước hiện nay đã bò quá tải , xuống cấp không đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước của... sinh hoạt Đó cũng là 1 trong những tiêu chí quan trọng để đạt tiêu chuẩn đô thò loại 3 1. 2 Tính cấp thiết của đồ án : Nhà máy cấp nước số 1 thò xã Bạc Liêu đã được xây dựng từ năm 19 98 với công suất chỉ 8000m3/ngày đêm so với tình hình phát triểnvà gia tăng dân số như SVTH: Lê Trung Cường Trang 2 Chương 1: Mở đầu hiện nay của thò xã thì với công suất trên không đủ cho nhu cầu sử dụng nước sạch cho người... nước cấp và các công nghệ xử lý 2.2 Nguồn nước cấp Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) từ nước mặt, nước ngầm, nước biển Theo tính chất của nước có thể phân ra: nước ngọt, nước mặn, nước lợ, nước chua phèn, nước khoáng và nước mưa 2.2 .1 Nước mặt: Bao gồm các nguồn nước trong các ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết hợp các dòng chảy trên bề mặt và thường... : Xử lý nước cấp XI Chương 1: Mở đầu CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 1. 1 Đặt vấn đề : Thò xã Bạc Liêu là một tỉnh lỵ nằm ven biển ,là trung tâm thương mại hàng đầu của tỉnh Bạc Liêu ,phía Bắc và phía Tây giáp huyện Vónh Lợi tỉnh Bạc Liêu, phía Nam giáp biển Đông,phía Đông giáp huyện Vónh Châu tỉnh Sóc Trăng, cách TP Hồ Chí Minh 280 km, cách TP Cần Thơ 11 0 km Thò xã Bạc Liêu có diện tích tự nhiên là 17 . 518 ,1 ha, đất... thò xã Bạc Liêu đạt 17 tiêu chí, còn lại 11 tiêu chí chưa đạt Cụ thể: tỷ lệ lao động phi nông nghiệp, quy mô dân số, mật độ dân số, thoát nước bẩn qua hệ thống xử lý nước thải trước khi thải ra sông rạch, tỷ lệ hành khách tham gia các phương tiện công cộng, đất xây dựng công cộng cấp khu nhà ở, đất dân dụng, đất xây dựng công trình công cộng đô thò, đất cây xanh đô thò, đất cây xanh công cộng, nhà kiên... xuất, nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Có nhiều đơn vò đo độ cứng khác nhau: Độ Đức (0dH): 10 dH = 10 mgCaO/L nước Độ pháp (0f): 10 f = 10 mgCaCO3/L nước Độ Anh (0e): 10 e = 10 mgCaCO3/0,7L nước Đông u (mgđl/L): 1mgđl/L = 2,80dH Tùy theo giá trò độ cứng, nước được phân loại thành: Độ cứng: < 50 mgCaCO3/L: nước mềm 50 – 15 0 mgCaCO3/L: nước. .. Trang 11 Chương 2 : Tổng quan về nước cấp và các công nghệ xử lý (Nguồn: Cấp nước – Tập 2 Xử lý nước thiên nhiên cấp cho sinh hoạt và công nghiệp – TS Trònh Xuân Lai) Trong đại đa số các trường hợp thành phần ion của nước thiên nhiên được − xác đònh bởi các ion: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO 3 , SO 2− , Cl- Các ion còn lại 4 chiếm số lượng rất bé, tuy đôi khi chúng có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước Nước . TOÁN NÂNG CÔNG SUẤT NHÀ MÁY CẤP NƯỚC SỐ 1 THỊ XÃ BẠC LIÊU 75 5 .1. Nhu cầu dùng nước 75 5.2. Xác đònh công suất của nhà máy 78 5.2 .1. Lưu lượng nước sinh hoạt tính toán 78 5.2.2. Lưu lượng nước. Nghiên cứu cải tạo nâng công suất nhà máy cấp nước số 1 để có đủ lượng nước cung cấp cho các phường nội ô thò đến năm 2020. 1. 5. Phương pháp nghiên cứu : 1. 5 .1. Phương pháp luận : Thò xã Bạc Liêu. chứa 10 8 VI 5.4. Dự toán chi phí giá thành 11 0 5.4 .1. Phần xây dựng 11 0 5.4.2. Phần thiết bò 11 0 5.4.3. Chi phí nhân công 11 1 5.4.4. Chi phí điện năng 11 1 5.4.5. Chi phí hoá chất 11 2