Đồ án tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý nước cấp theo các số liệu dưới đây nguồn nước ngầm công suất cấp nước 2500m 3 ngày đêm chỉ tiêu chất lượng nguồn nước QCVN 02 2009 BYT

Đồ án tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý nước cấp theo các số liệu dưới đây nguồn nước ngầm công suất cấp nước 2500m 3 ngày đêm chỉ tiêu chất lượng nguồn nước QCVN 02 2009 BYT Đồ án tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý nước cấp theo các số liệu dưới đây nguồn nước ngầm công suất cấp nước 2500m 3 ngày đêm chỉ tiêu chất lượng nguồn nước QCVN 02 2009 BYT

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỌNG HÒA XÃ HỌI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc VA MOI TRUONG HA NOT

DO AN CONG NGHE MOI TRƯỜNG Họ và tên sinh viên: Đỗ Thị Hiền

Lớp : LDHIKM2

Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Vũ Thị Mai

1 Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý nước cấp theo các số liệu dưới đây:

- Nguén nước: Ngầm

- Công suất cấp nước: 2500m‘/ngay dém

- Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước: QCVN 02:2009/BYT

LOI MO DAU

Nước sạch có vai trò rất quan trọng trong hoạt động sông cũng như sản xuất của con người Các nguồn nước đang được sử dụng hiên nay cho sinh hoạt là nước mưa, giếng khoan, ao hồ Những nguồn nước này đang bị ô nhiễm bởi các tác nhân như: chất hữu cơ, vi sinh vật, kìm loại nặng từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nước mưa chảy tràn sinh hoạt của con người Nếu không có các biện pháp ngăn chặn và xử lý kịp thời thì sẽ gây ra những ảnh hưởng xấu đến môi trường cũng như sức khỏe của con người

Hiện nay có rất nhiều nhà máy xử lý nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống đã va đang sử dụng những dây truyền công nghệ tiên tiễn hiện đại để xử lý nước mặt và nước ngầm Việc lựa chọn dây truyền công nghệ phù hợp rất quan trọng và nó phụ thuộc vào chất lượng nước đầu vào, yêu cầu của nguôn nước đầu ra, điều kiện kinh tế, kỹ thuật

Sau đây tôi xin đề xuất dây truyền công nghệ hợp lý để xử lý nguồn nước thô cấp cho sinh hoạt.

PHAN I: LỰA CHỌN DÂY TRUYÈN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 1.1 Tổng quan về cúc phương pháp đang áp dụng

1.1.1 Công trình làm thoáng

- Mục đích làm thoáng là làm giàu oxy cho nước vả tăng pH cho nước

Làm thoáng trước đế khử CO;, hòa tan O; và nâng giá trị pH của nước Công trình làm thoáng được thiết kế với mục đích chính là khử CO; vì lượng CO; trong nước cao sẽ làm giảm pH mà môi trưởng pH thấp không tốt cho quá trình oxy hod Fe Sau khi làm thoáng ta sẽ châm hóa chất đề khử Fe có trong nước Hóa chất sử dụng ở đây là Clo — một chất oxy hóa mạnh đề oxy hóa Fe, các chất hữu cơ có trong nước, Mn, H;S Ngoài ra đê tạo môi trường thuận lợi cho quá trình oxy hóa Fe thì ta phải cho thêm vôi cùng với clo Mục đích cho thêm vôi là để kiềm hóa nước giúp cho tốc

độ phản ứng oxy hóa Fe diễn ra nhanh hơn Có thể làm thoáng tự nhiên hoặc làm thoáng nhân tạo

% Các công trình làm thoáng gồm:

- Làm thoáng đơn giản: phun hoặc tràn trên bề mặt bẻ lọc có chiều cao từ trên đỉnh

tràn đến mực nước cao nhất > 0,6m Hiệu quảxử lý: khử được 30 — 35% CO;, Fe

<=5mg/l; pH sau làm thoáng >6,8

- Dan mưa (làm thoáng tự nhiên): Khử được 75 - 80% CO;, tăng DO (55% DO bão hòa)

- Thùng quạt gió: làm thoáng tải trọng cao(làm thoáng cưỡng bức) nghĩa là gió và nước đi ngược chiều Khử được 85 - 90% CO,, tăng DO lên 70 - 85% DO bão hòa 1.1.2 Bễ lắng

- Mục đích: lắng cặn nước, làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bề lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước Trong thực tế tùy thuộc vào công suất và chất lượng nước mà người ta sử dụng loại bề lắng phù hợp

- Bễ lắng ngang: được sử dụng trong các trạm xử lý có công suất >30000m/ngày đêm đối với trường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng với bất kì công suất nào cho các trạm xử lý không dùng phèn

- Be ling đứng: thường được áp dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ hơn

(đến 3000 mỶ/ngày đêm) Bể lắng đứng hay bố trí kết hợp với bế phản ứng xoáy hình trụ

- Bé ling trong có lớp cặn lơ lửng: hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn nhưng bẻ lắng trong có cầu tạo phức tạp, chế độ quản lý vận

hành khó, đòi hỏi công trình làm việc liên tục và rất nhạy cảm với sự dao động lưu

lượng và nhiệt độ của nước Bé chi áp dụng đối với các trạm có công suất đến 3000m/ngđ

- Bể lắng li tâm: Bê thường được áp dụng để sơ lắng các nguồn nước có hàm lượng cặn cao >2000mg/1 với công suất >=30000 mỶ/ng, có hoặc không dùng chất keo tụ 1.1.3 Bễ lọc

- Mục đích: giữ lại trên bề mặt và giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng trong nước

- Bé lọc chậm: dùng để xử lý cặn bản, vi trùng có trong nước bị giữ lại trên lớp màng lọc Ngoài ra bễ lọc chậm dùng đề xử lý nước không dùng phèn, không đòi hỏi sử dụng nhiều máy móc, thiết bị phức tạp, quản lý vận hành đơn giản Nhược điểm lớn

nhất là tốc độ lọc nhỏ, khó cơ giới hóa và tự động hóa quá trình rửa lọc vì vậy phải

quản lý bằng thủ công nặng nhọc Bề lọc chậm thường sử áp dụng cho các nhà máy có công suất đến 1000m”/ngđ với hàm lượng cặn đến 50mg/1, độ màu đến 50 Co-pan - Bé loc nhanh: là bễ lọc nhanh một chiều, dòng nước lọc đi từ trên xuống, có một lớp vật liệu là cát thạch anh Bê lọc nhanh phô thông được sử dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng chất keo tụ hay trong dây chuyền xử lý nước ngầm

- Bễ lọc nhanh 2 lớp: có nguyên tắc làm việc giống bể lọc nhanh phô thông nhưng có 2 lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và than angtraxit nhằm tăng tốc độ lọc và kéo đài chu kỳ làm việc của bẻ

- Bé loc sơ bộ: được sử dụng để làm sạch nước sơ bộ trước khi làm sạch triệt để trong

bể lọc chậm ọc này làm việc theo nguyên tắc bề lọc nhanh phố thông

- Bề lọc áp lực: là một loại bảo vệ nhanh kín, thương được chế tạo bằng thép có đạng hình trụ đứng cho công suất nhỏ và hình trụ ngang cho công suất lớn Loại bể này được áp dụng trong dây chuyề xử lý nước mặt có đùng chất phản ứng khi hàm lượng cặn của nước nguôn lên đến 50mgil, độ đục lên đến 80 với công suất trạm xử lý đến 300m ”/ng, hay dùng trong công nghệ khử sắt khi ding ejector thu khí với công suất <500mỶ/ng và dùng máy nén khí cho công suất bất kì

- Bể lọc tiếp xúc: thường được sử dụng trong dây chuyên xử lý nước mặt có dùng chất

phản ứng với nguồn nước có hảm lượng cặn đến I50mg/1, có độ màu đến 150 với

công suất bất kì hoặc khử sắt trong nước ngầm cho trạm xử lý có công suất đến

10000mÖ/ng

1.1.4 Khử tràng

- Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lí nước cấp Trong nước thô có rất nhiều vi sinh vật và vi trùng gây bệnh như tả, li, thương hàn cần phải khử trùng nước để đảm bảo chất lượng nước phục vụ nhu cầu ăn uống

- Cơ sở của phương pháp này là dùng chất oxi hóa mạnh để oxy hóa men của tế bào

sinh vật và tiêu diệt chúng

- Các biện pháp khử trùng: dùng chất oxi hóa mạnh, tĩa vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim lọai

1.1.5 Bễ chứa nước sạch

- Bể chứa nước sạch có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp I va trạm bơm cấp II Ngoài ra nó còn có nhiệm vụ dự trữ nước chữa cháy trong 3 gid,

nước xả cặn bể lắng, nước rửa bê lọc và nước dùng cho các nhu cầu khác của nhà

máy

- Bé có thể làm bằng bê tông cốt thép hoặc bằng gạch có dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng Bẻ có thể xây dựng chìm, nỗi hoặc nửa chìm nữa nổi tùy

thuộc vào điều kiện cụ thể

1.1.6 Keo tụ

- Mục đích: tạo ra các hạt keo có khả năng kết dính lại với nhau và kết dính các hạt

cặn lơ lửng có trong nước tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể và dễ dàng lắng xuống

- Một số chất keo tụ và trợ keo tụ thường dùng: phèn nhôm AI;(SO¿); phèn sat

FeSO¿, FeCl, cic hop chat cao phan tir (PAA, SiOs) 1.2 Lựa chọn phương án xử lý

1.2.1.Đề xuất phương án xứ lý

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

thấy nguồn nước sử dụng có các chỉ tiêu sau đây chưa đảm bảo yêu cầu:

6 Hàm lượng chất rắn lơ lửng khá cao

Từ những đánh giá trên ta có thể đưa ra 2 phương án xử lý sau:

- Giàn mưa: Dễ vận hành, việc duy tu, bảo dưỡng và vệ sinh định kỳ giàn mưa cũng không

gặp nhiều khó khăn

- Bể lắng đứng: phù hợp với công suất < 3000 m°/ngày đêm,

hiệu qủa cao khi kết hợp với bể

phản ứng

Phương án 2

- Hệ số khử khí CO; trong thùng

quạt gió là 90 - 95% cao hơn so với giàn mưa

- Giàn mưa tạo tiếng ôn khi hoạt động, khối lượng công trình

chiếm diện tích lớn

- Thùng quạt gió vận hành khó hơn giàn mưa, khó cải tạo khi chất lượng nước đầu vào thay đổi, tốn điện khi vận hành Khi tăng công suất phải xây dựng thêm thing quạt gió chứ không thê cải

tạo

- Bê lắng trong có lớp cặn lơ lửng

có kết cầu và vận hành phức tạp,

rất nhạy cảm với sự dao động về lưu lượng và nhiệt độ nguồn nước, chế độ quản lý chặt chẽ, phải hoạt động liên tục

—> Qua việc phân tích đánh giá trên ta thấy phương án 1 là hợp lý vì vậy sẽ chọn phương án T làm phương án tính toán

PHAN II: TINH TOAN CHO CAC CONG TRINH DON VI TRONG DAY TRUYEN CONG NGHE

2.1 Tinh toán hóa chất keo tụ và thiết bị pha trộn phèn

2.1.1 Xác định liều lượng phèn (Theo điêu 6.11 - TCXD 33:2006)

~ Chọn phèn nhôm làm hóa chât keo tụ

- Trường hơp 1: Xử lý nước đục: liều lượng phèn để xử lý lấy theo bảng 6.3 - TCXD 33:2006/BXD Với hàm lượng cặn của nước nguồn bằng 130 mg/1 nằm trong khoảng 101 — 200 mg/l nên lượng phèn không chứa nước dùng để xử lý nước đục là 30 — 40

- Do nguén nước thô vừa đục vừa có màu nên lượng phèn được xác định theo cả 2 trường hợp trên rồi chọn giá trị lớn hơn Vì vậy P, = 35 mg/1

2.1.2 Bê hòa tan phèn

- Mục đích: hòa tan phèn cục và lắng cặn bản

- Nồng độ dung dịch phèn trong bể bằng 10 + 17% ( theo TCXD 33:2006)

~ Do công xuất của trạm xử lý nhỏ nên sử dụng máy khuấy cánh phẳng với:

+ Số vòng quay 20 + 30 vòng/phút + Số cánh quạt: 2

+ Chiều đài cánh tính từ trục quay = 0,4 — 0,45 bề rộng của bể - Dung tích của bễ trộn phèn tính theo công thức:

+P, liều lượng hóa chất dự tính cho vào nước = 35 (g/m*)

+n số giờ giữa 2 lần hòa tan, đối với trạm công suất 1200 - 10000 m”/ngày thì

n= 12 giờ

+ bạ là nồng độ dung dịch hóa chất trong thùng hòa trộn = 10 %

+ Y là khối lượng riêng của dung dịch lấy bằng 1T/m

= ee? = 0,44 mỶ Chọn kích thước bé: 0,8x0,8x0,8 = 0,512 mỶ Lay chiều

10000.10.1

cao an toan [a 0.3m (Theo TCXD 33:2006, Hy, = 0.3 — 0,5m) 2.1.3 Bé tiéu thu ( Bé pha loang)

- Mục đích: pha loãng dung dịch phèn từ bể hòa tan dén néng d6 4+10% (theo TCXD

- Mục đích: hòa trộn đều dung dịch phèn (từ bễ tiêu thụ) với nước cần xử lý

- Nguyên tắc: nước và phèn đi vào bể từ phía đáy bể, sau khi hòa trộn đưa sang bé

phản ứng tạo bông

- Chọn phương pháp trộn cơ khí Vì loại bể này có thời gian khuấy trộn ngắn, dung tích của bể nhỏ, tiết kiệm vật liệu xây dựng, có thê điều chỉnh được cường độ khuấy

- Tính toán cho bẻ trộn cơ khí

+ Chọn thời gian khuấy là t = 40 giây + Chiều cao lớp nước là H =D = Im

2.2 Tính toán hóa chất kiềm hóa và thiết bị pha chế vôi

- Do nước nguồn có độ kiềm thấp va dé nang pH của nước lên nhằm tạo điều kiện cho quá trình khử sắt và mangan đạt hiệu quả cao hơn ta cần phải kiềm hóa nước trước khi

làm thoáng

- Chọn hóa chất dùng để kiềm hóa là CaO

- Sử dụng thiết bị pha trộn vôi là bê trộn đứng (Theo điều 6.52 - TCXD 33:2006) a) Tính toán lượng vôi dùng đề liềm hóa

Lượng vôi cần để kiêm hóa được tính theo công thức sau (theo TCXD 33:2006)

P < D, = Ke 7 ¥*2

Trong đó:

+ P là hàm lượng phèn cần thiết dùng để keo tụ (mg/I) = 35

+ K là đương lượng gam của chất kiềm hóa, K (CaO) = 28

+e là trọng lượng đương lượng của phèn Vì sử phèn nhôm nên e= 57(mgđiI) +k là độ kiềm của nước nguồn = 0,6(mgử/))

Vậy lượng vôi cần thiết là: P, = 29 (mg/l) = 29 (g/m*)

b) Tính toán cho bể trộn đứng

Diện tích tiết diện ngang ở phân trên của bể trộn tính với vận tốc nước dâng là va = 25mm/s = 0,025m/s (theo điều 6.56 TCVN 33:2006) Khi đó:

Chọn chiều cao bảo vệ hạ, = 0,3m

Chiều cao toàn phần của bể là: h=h, +h„ +h,, = 1/71+1,2+0.3 = 3,27m

Thiết kế thu nước bằng máng vòng có lỗ ngập trong nước Nước chảy trong máng đến chỗ ống dẫn nước ra khỏi bể theo 2 hướng ngược chiều nhau nên lượng nước của

- Cầu tạo của giàn mưa gồm: + Hệ thống phân phối nước + Sàn tung

+ Cửa chớp

+ Hệ thống thu, thoát khí + Sàn và ống thu nước

2.3.1 Diện tích bỀ mặt giàn mưa:

- Diện tích đàn mưa được tính theo công thức:

Chọn kích thước mỗi ngăn của giàn mưa là: 2,2 x 1,2 (m)

Sử dụng sàn tung nước bằng các tắm inox có đục lỗ có d = 3mm, khoảng cách giữa các lỗ là 100mm

2.3.2 Chiều cao giàn mưa:

+ Thiết kế giản mưa có 4 sàn tung nước + Khoảng cách giữa các sàn tung là 0,7m

+ Chọn chiều cao ngăn thu nước là 0,3m

— Chiêu cao giàn mưa: H = 0,7 x 4 + 0,3 =3.1 m

2.3.3 Hệ thống ỗng phân phối nước: - Laru lượng trên mỗi ngăn của giàn mưa:

_ 0, _ 0/0289 N4

= 0,0072(m? /s)

- Đường kính ống chính phân phối nước vào các ống nhánh trên giàn mưa với vận tốc nước chảy trong ống la v = 0,8 m/s ( Theo TCXD 33:2006/BXD quy định v = 0,8 +

_ ¿*9- l4 x0,0289

Vaxv 34x08 =0,215m

— Chon d = 250 mm

2.3.4 Xác định các chí tiêu sau khi làm thoáng: - Độ kiềm sau khi làm thoáng:

Ki=K, 0,036 x C°w¿= 5,5 - 0,036 x 25 = 4,6 (mg/l)

Trong đó: Kạ là hàm lượng kiềm ban đầu của nước nguồn sau khi kiềm hóa (mgd/l)

Cire 14 ham lvgng sắt của nước ngudn (mg/l)

- Ham lượng CO; sau khi làm thoáng:

Cicox = Cox(1-a) + 1,6xC° rey

Trong d6: Cy 1a hàm lượng CO; ban đầu của nước nguồn (mg/l)

a là hiệu quả khử CO2 của công trinhg làm thoáng, (theo TCXD 33:2006, làm thoáng bằng giàn mưa a = 0,75 — 0,8), chọn a = 0,8

— Cicor = 25x(1-0,8) + 1,6x25 = 45 (mg/l)

- Độ pH sau khi làm thoáng: Với K; = 4,6 mg/l; Cicoz) = 45 mg/l; T = 27°C, P = 300 mg/l Tra biểu đồ hình 6-2 (TCXD33:3006) ta có pH = 7

~ Hàm lượng cặn sau khi làm thoáng được tính theo công thức:

Chai = Chạy + 1,92 x [Fe”*] + 0,25M + V (mg/l)

- Kiêm tra điêu kiện kiêm hoá nước sau khi làm thoáng: do nước sau khi làm thoáng có pH >7, K¡ = 4,6 > 2 mgđl/1 nên không phải kiềm hóa nước trước khi keo tụ

2.4 Bễ lắng đứng

2.4.1 Cầu tạo và nguyên tắc làm việc của bễ

~ Theo chức năng làm việc, bẻ chia lam hai vùng là vùng lắng có dạng hình trụ hoặc hình hộp ở phía trên và vùng chứa nén cặn có dạng hình nón hoặc hình chóp ở phía dưới Cặn tích lũy ở vùng chứa nén cặn được thải ra ngoài theo chu kỳ bằng ống và

van xả cặn

Nguyên tắc làm việc: Nước chảy vào ống trung tâm ở giữa bẻ, rồi đi xuống dưới qua bộ phận hãm làm triệt tiêu chuyển động xoáy rồi vào bế lắng Trong bế lắng đứng

nước chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên xuống đay bể Nước đã

lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh thành bê và được đưa sang bé

~ Q là lưu lượng nước tính toán = 104.2 (mỶ/h)

+ vụ: Tốc độ tính toán của dòng nước đi lên (mm/s) Tốc độ nảy không được lớn hơn

tốc độ lắng của cặn Tra bảng 6.9 - TCXD 33:2006 ta được v„ = 0,5 mm/s

+ II là chiều cao ngăn phản ứng lấy bằng 0,9 chiều cao vùng lắng Chọn chiều cao

( Nguồn: sách xử lý nước cấp của Nguyên ngọc Dung) Ta có: tỷ số D/H = 7,68/5 = 1,5 ( thỏa mãn với giả thiết) d) Thời gian làm việc giữa 2 lần xả cặn:

Do đó, dung tích phần chứa cặn của bể là:

- Cạ là nồng độ cặn trong nước nguồn, C„ = 130 mg/l

- P là liều lượng phèn (g/m”), theo tính toán ở phần 3.1 thì P = 35 g/m”

- K hệ số phụ thuộc vảo độ tỉnh khiết của phèn sử dụng, do dùng phèn nhôm nên K =

0,5

- M là độ màu của nước nguồn, M = 50

- V là lượng vôi cho vào nước (mg/l), theo tính toán ở phần 3.2 thì v = 29 mg/l

2.5 Bé loc nhanh

Chọn bể lọc với 1 lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và I lớp sỏi đỡ, tính toán với 2 chế độ làm việc là bình thường vả tăng cường

2.5.1 Nguyên tắc làm việc cúa bể lọc nhanh + Nguyên tắc làm việc của bê: gồm 2 quá trình

- Quá trình lọc: Nước được dẫn từ bê lắng sang, qua mương phân phối vào bẻ lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong và đưa vào bể chứa nước sạch - Quá trình rửa lọc: Nước rửa và khí được cấp vào bẻ lọc qua hệ thống phân phối nước và khí rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ, lớp vật liệu lọc và kéo theo cặn ban tràn vào máng thu nước rửa, thu vào máng tập trung, rồi được xả ra ngoài heo mương thoát nước Quá trình rửa được tiến hành đến khi nước rửa hết đục thì ngừng rửa

+T: Thời gian làm việc của trạm trong 1 ngày đêm T =24h

+ vụ¿ Tốc độ lọc ở chế độ bình thường Tra bang 6.11 - TCXD33:2006 ta có lớp vật liệu lọc có đ„¿„ = 1,25 (mm); dụán = Ö,Š (mờ); dương quống = 0,6 * 0,65 (mm); BO

đồng nhất K = 1.5 - 1,7; Chiều dày L = 700 - 800 mm thì vụ, = 5m/h

+ a: Số lần rửa bề trong ngày đêm ở chế độ bình thường, a = 2

+ W: Cường độ nước rửa lọc W = 14 (I/⁄s.m”)

+ t¡: Thời gian rửa lọc tị = 5 phút = ã h

+ 0: Thời gian ngừng bể lọc đề rửa ty = 0,35 h

Do đó diện tích của bể lọc là:

Diện tích xây dựng của một bể là 2,8 x 2,§ = 7,84 (m°)

Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng | bé dé rita:

N =5 % 3 =7,5m/h

Vụ = Vụ

Theo TCVN 33:2006: V,.~ 6 - 7,5 m⁄h —> đảm bảo yêu cầu

b) Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh

H=h¿ +h,+ hạ + hạ, Trong đó:

+ hạ: chiều cao lớp sỏi đỡ hạ = 0,7 m + hy: chiéu day lớp vật liệu lọc h, = 0,8 m

+ bạ: chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc hạ = 2m (Theo TCXD33:2006, hạ= 2 m)

+ hụy: chiều cao bảo vệ= 0,5 m

( Nguôn: Sách xử lý nước cấp của Nguyễn Ngọc Dung) Do đó, chiều cao toàn phần của bề lọc nhanh là:

H=0,7 +0,§ + 2 +0,5=4m ©) Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc:

Chọn biện pháp rửa loc bằng gió, nước kết hợp Cường độ nước rửa lọc W„ = 14 1⁄s.mỄ độ trương nở của lớp vật liệu lọc là 45% Cường độ gió rửa lọc W;„ = 15 U/s.m” (Nguồn: Sách xử lý nước cấp của Nguyễn Ngoc Dung)

Tâm lượng nước rửa của Í bé loc:

Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió chính là 15 m/s ( theo quy phạm v = 15 - 20m/s) đường kính ống gió chính như sau:

4x@„¿ _ Í4- 01155

> ei = J7 X2 =\ 31415 =0,099 m

Chon Dgo = 100 mm

e) Tính toán máng phân phối và thu nước rửa lọc

Bể có chiều rộng là 2,8 m Chọn mỗi bễ bồ trí 2 máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác Khoảng cách giữa các tim máng là d = 2,8/2 = 1,4 m (Theo TCVN

+ a: tỉ số giữa chiều cao phần chữ nhật với 1⁄2 chiều rộng máng a = 1,2 (Theo TCVN

Vậy chọn chiều cao máng thu nước là h,„ = 0.21m lấy chiều cao của đáy tam giác hạ=

0,11 m Độ dốc của máng lấy về phía máng nước tập trung là ¡ = 0,01; chiều dày thành

H: chiều cao lớp vật liệu lọc H = 0.8 m

c: độ giãn nở tương đối ở lớp vật liệu lọc (bảng 4-5) e = 45%

AHn = 08° 45 +03=0,66m 100

Theo quy phạm khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải nằm cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu 0,07 m Chiều cao toàn phần của máng thu nước là: Hạ = 0,4 m Vì máng dốc về phía máng tập trung i = 0,01, mang dai 2,8 m

—> Chiều cao ở máng tập trung là: 0,4 + 0,01: 2,8 = 0,43 m Vậy AH„ sẽ phải lấy bang: AH, = 0,07 + 0,43 =0,5 m

Nước rửa lọc từ máng thu nước tập trung Khoảng cách từ đáy máng thu đến máng tập trung xác định theo công thức:

dạ: lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước q„ = 0,055: 2 =0,1Im⁄s A: chiều rộng của máng tập trung A = 0,7m (Theo TCVN 33:2006: chiều rộng máng tập trung không nhỏ hơn 0,6 m)

Sử dụng loại chụp lọc có đuôi đài, có khe rộng 1mm Chọn 36 chụp lọc trên 1m?

sàn công tác (Theo TCXDVN 33:2006) Tang sé chup loc trong mét bé 1a:

V: tốc độ chuyên động của nước hoặc hỗn hợp nước và gió qua khe hở của chụp lọc ( lấy không nhó hơn 1.5m⁄s)

u: hệ số lưu lượng của chụp lọc Đối với chụp lọc khe hở #=0,5 #) Tính tốn thất áp lực khi rửa bễ lọc nhanh

Do đó: hạ=0,22.0,7: 14=2,156m

- Tốn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc

hy = (a +b.W).L.e (m)

Trong đó:

a và b là hệ số phụ thuộc vào kích thước hạt vật liệu lọc Ứng với kích thước hạt đ= 0.5+1 mm; a =0,76; b = 0,017 (Xử lý nước cấp - Nguyên Ngọc Dung)

e: độ giãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc e = 0,45

- Khử trùng nước bằng Clo lỏng, sử dụng thiết bị phân phối Clo bang Clorator - Lượng Clo dùng đề khử trùng lấy bằng 1,3 (mg/l )Vay tông lượng Clo là: - Lượng Clo cần dùng trong một giờ là:

đci2= Q x Lái

Trong dé:

- Q: Céng suat tram xt ly, Quam = 104,2 (mÌh) -_ Lại: Được xác định ở trên = 1,3 x 10” (kg/m`)

Vậy qci2 = 104,2 x 1.3 x 10° = 0,1355(kg/h)

- Khi châm Clo vào nước, nâng nhiệt độ bình Clo lên 40C Khi ấy, năng suất bốc hơi của một bình là C; = 3 (kg/h) Do đó sô bình Clo đùng đông thời là:

qa

N=—2= 3 0,05 5

Vậy dùng l bình Clo sử dụng và 1 clorator dự trữ - Lượng Clo đùng trong một ngày:

Qen = 24 x qcua = 3.24(g/ng3)

- Lượng clo dùng cho 30 ngày là :

Qen = 30 x 3,24 = 97,2 (kg)

2.6.2.Cấu tạo nhà trạm Clo - Trạm Clo xây cuối hướng gió

~ Trạm được xây dựng 2 gian riêng biệt: 1 gian đựng Clorato, l gian đặt bình clo lỏng, các gian có cửa thoát dự phòng riêng

- Trạm được xây cách ly với xung quanh bằng các cửa kín, có hệ thông thông gió thường xuyên bằng quạt với tần suất bằng 12 lần tuần hoàn gió Không khí được hút ở điểm thấp

- Trong trạm có giản phun nước áp lực cao, có bê chứa dung dịch trung hoa Clo, khi

CÓ sự cố dung tích bình đủ để trung hòa

2.6.3 Diện tích nhà trạm Clo

Diện tích trạm khử trùng lấy theo tiêu chuẩn là: 3m” cho một Cloratơ; 4m” cho

một cân ban Tram có 1 Cloratơ làm việc và 1 Cloratơ dự trữ Vậy tổng điện tích của trạm là :

F=3x2+4xI =l0m”

2.7 Bễ chứa nước sạch

- Chức năng của bễ chứa nước sạch: điều hòa lưu lượng giữa trạm bơm cấp 1 và trạm bơm cấp 2 nó còn có nhiệm vụ dự trữ lượng nước chữa cháy, nước xả cặn bể lắng,

rửa bễ lọc và nước dùng cho nhu cầu khác của nhà máy nước

- Tại bể xảy ra quá trình tiếp xúc giữa nước cấp với dung dich Clo (30 phút) để loại bỏ những vi trùng còn lại trước khi cấp nước vào mạng lưới cắp nước

- Dung tích của bễ chứa:

Voi: 14 thdi gian chita chdy (s), t = 3x3600 = 10800s ce: tigu chudn nue chita chéy (m°), dec = 10 I/s

+ W,: Lượng nước dự trữ cho bản thân trạm xử lý (m) Wu=Š so =128m"

Vậy dung tích của bê chứa là:

Woe = Wan + Wet Win = 500 + 108 + 125 = 733 m?

Thiết kế bể chứa 3 ngăn có các kích thước: Wụ.= ⁄x 8x H =12x12x5,1=734.4m°

Bê xây bằng bê tông cốt thép, có trồng cỏ trên nóc bề đẻ chống nóng cho bề

2.8 Tính toán diện tích mặt bằng các công trình phụ

- Trạm biến thế: Diện tích = 16 zẺ với kích thước (4 x 4)m

- Phòng bảo vệ: Trạm có Q = 2500 m’/ngd lay S,„ = 8 mỂ, kích thước (4 x 2)m

- Khu hành chính: § = 16 mẺ với kích thước (4x4)m

- Nhà kho - xưởng: Lấy _S = 30 mỶ Kích thước là (5x6)m

- Phòng thí nghiệm: Lấy theo quy phạm S = 30 zỶ kích thước (5 x 6)m 2.9 Tính toán sân phơi bùn

+ Số lượng bùn tích lại ở bễ lắng sau một ngày được tính theo công thức:

- C;: Hàm lượng cặn trong nước đi ra khỏi bể lắng, lấy bang 10 (g/n’) -_ C¡: Hàm lượng cặn trong nước đi vào bê lắng, ta có:

-_ G;: Trọng lượng cặn khô tích lại ở bể lọc sau một ngày, (Kg) - Q: Luong nude xt ly, Q = 2500 (m'/ngd)

- C,: Ham Iugng cin trong nước đi ra khỏi bể lọc, lấy bằng 3 (g/m’) (tiéu chuẩn là không lớn hơn 3 g/m’)

- C¡: Hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lọc, lấy bằng lượng cặn đi ra khỏi bể * Tính sân phơi bùn có khả năng giữ bùn lại trong vòng 3 tháng - Lượng bùn khô tạo thành sau 3 tháng là:

Guin = 742,5 x 30 x 3 = 66825 (kg)=66,825(tdn) Thiết kế sân phơi hình vuông có tổng diện tích là 400 (mơ)

Sau khi phơi, bùn đạt đến độ ẩm 60% nên khối lượng bùn khô sau khi phơi là:

Trong thực tế cặn tạo thành đưa ra sân phơi nằm trong hỗn hợp với nước có độ âm

95% nên tông lượng bùn loãng xả ra từ khối bể lắng và lọc trong một ngày là:

Bang = ox 100 = 14,85 (rắn/ngẩ)

Lay tỷ trọng bùn ở độ âm 95% là 1,02 (/⁄zŸ), thể tích bùn loãng xả ra trong một ngày là:

Vioing = Viosng = " Toằng 14,56 (m”)

Chiều cao bùn loãng trong sân là:

Vig

Bang = 7 = 0,036 (m)

Vậy chiều dày của lớp bùn trong sân phơi là:

Hyan = byas + Dioang = 0,35 + 0,036 = 0,39 (m)

Lấy chiều cao dy trit = 0,31 (m), chiều dày lớp sỏi ở đáy hạ;y = 0,3 (m) khi đó

chiều cao thành máng của sân phơi là 0,39 + 0,3 + 0,3 = 1 (m)

Thiết kế 2 sân phơi bùn có chiều dày 1m, diện tích mỗi sân 200m” kích thước

(20x10).