nghiên cứu ứng dụng mô hình lọc tự rửa cấp nước quy mô nhỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI VƯƠNG TRƯỜNG GIANG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH LỌC TỰ RỬA CẤP NƯỚC QUY MÔ NHỎ LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI VƯƠNG TRƯỜNG GIANG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH LỌC TỰ RỬA CẤP NƯỚC QUY MÔ NHỎ CHUYÊN NGÀNH: CẤP THOÁT NƯỚC MÃ SỐ: 60 – 58 – 70 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN TUẤN ANH Hà Nội – 2013 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu, học viên đã nhận được sự giúp đỡ, động viên của các thầy cô giáo, các bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Cấp thoát nước, các thầy cô và các cán bộ của khoa Sau đại học trường Đại Học Thủy lợi đã giúp đỡ tôi để tôi có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến cô giáo hướng dẫn TS Đoàn Thu Hà - Trưởng bộ môn Cấp thoát nước, khoa Kỹ thuật tài nguyên nước - Trường Đại học Thủy lợi, người đã hướng dẫn tôi tận tình, tỉ mỉ và có nhiều góp ý quý báu cho tôi trong quá trình nghiên cứu. Tôi xin cảm ơn tất cả các bạn trong lớp Cao học Cấp thoát nước 19 CTN 2011 - 2013, các đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn nghiên cứu của mình. Do thời gian nghiên cứu và trình độ chuyên môn còn hạn chế nên đề tài này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi mong nhận được các ý kiến đóng góp để đề tài nghiên cứu này được hoàn thiện hơn. Một lần nữa, xin trân trọng cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là Vương Trường Giang, học viên cao học lớp 19CTN, chuyên ngành Cấp thoát nước, khoá 2011-2013. Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ ‘‘Nghiên cứu Ứng dụng mô hình lọc tự rửa cấp nước quy mô nhỏ’’ là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu tính toán, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, không sao chép và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả Vương Trường Giang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ 38TMỞ ĐẦU38T 6 38T1. Sự cần thiết của đề tài38T 6 38T2. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài38T 7 38T2.1. Cơ sở khoa học38T 7 38T2.2. Cơ sở thực tiễn38T 9 38T3. Mục đích của đề tài38T 9 38T4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu38T 9 38T4.1. Đối tượng nghiên cứu38T 9 38T4.2. Phạm vi nghiên cứu38T 9 38T5. Giá trị khoa học và những đóng góp của đề tài38T 10 38T6. Các phương pháp nghiên cứu.38T 10 38T6.1. Phương pháp luận nghiên cứu.38T 10 38T6.2. Thu thập tài liệu, số liệu.38T 10 38TCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LỌC TỰ RỬA - CẤP NƯỚC QUY MÔ NHỎ 38T 11 38T1.1. Nguồn và tiêu chuẩn cấp nước quy mô nhỏ38T 11 38T1.2. Các loại mô hình cấp nước quy mô nhỏ38T 14 38T1.2.1.38T 38TMột số mô hình cấp nước quy mô nhỏ sử dụng nguồn nước mưa38T 14 38T1.2.2. Một số mô hình xử lý nước quy mô nhỏ sử dụng nguồn nước mặt38T 17 38T1.2.3. Một số mô hình xử lý nước quy mô nhỏ sử dụng nguồn nước ngầm38T 26 38T1.3. So sánh các loại công nghệ lọc trong cấp nước quy mô nhỏ38T 33 38T1.4. Tổng quan về cấp nước ứng dụng công nghệ lọc tự rửa38T 34 38T1.4.1. Giới thiệu về công nghệ lọc tự rửa38T 35 38T1.5. Cơ sở lý thuyết bể lọc tự rửa38T 36 38T1.5.1. Ứng dụng công nghệ lọc tự rửa trên thế giới38T 39 1 38T1.5.2. Ứng dụng công nghệ lọc tự rửa ở Việt Nam38T 39 38TCHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CÁC MÔ HÌNH ỨNG DỤNG LỌC TỰ RỬA CHO CẤP NƯỚC QUY MÔ NHỎ VÀ HỘ GIA ĐÌNH 38T 43 38T2.1. Giới thiệu mô hình lọc tự rửa đề xuất38T 43 38T2.2. Đề xuất sơ đồ dây chuyền công nghệ ứng dụng công nghệ lọc tự rửa trong cấp nước quy mô nhỏ 38T 46 38T2.2.1. Dây chuyền công nghệ ứng dụng lọc tự rửa dùng nước mặt trong cấp nước quy mô nhỏ 38T 46 38T2.2.2. Dây chuyền công nghệ ứng dụng lọc tự rửa dùng nước ngầm trong cấp nước quy mô nhỏ 38T 48 38T2.3. Phạm vi áp dụng các loại mô hình:38T 51 38TCHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MÔ HÌNH LỌC TỰ RỬA CHO CẤP NƯỚC QUY MÔ NHỎ TẠI ĐỊA PHƯƠNG 38T 52 38T3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, hiện trạng sử dụng nước của khu vực:38T 52 38T3.2. Đề xuất áp dụng mô hình lọc tự rửa38T 54 38T3.3. Vận hành mô hình lọc tự rửa38T 62 38TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ38T 64 38T1. Kết luận38T 64 38T2. Kiến nghị và một số hướng nghiên cứu38T 65 38TTÀI LIỆU THAM KHẢO.38T 66 PHỤ LỤC 2 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt SMEWW Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước và nước thải US EPA United States Environmental Protection Agency Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ TCU True Color Unit đơn vị đo màu sắc NTU Nephelometric Turbidity Unit Công nghệ bùn hoạt tính dạng mẻ liên tục TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam. TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam. DANH MỤC CÁC BẢNG Các bảng chương 1 Bảng 1.1 Bảng giới hạn các chỉ tiêu chất lượng Các bảng chương 2 Các bảng chương 3 Bảng 3.1 Các chỉ tiêu chất lượng nước thô đầu vào Bảng 3.2 Các thông số tính diện tích bể lọc Bảng 3.3 Cường độ rửa lọc và thời gian rửa lọc Bảng 3.4 Bảng tính vốn đầu tư cho hệ thống lọc tự rửa 3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Các hình chương 1 Hình 1.1 Các loại phương tiện thu hay công trình thu, chứa và xử lý nước Hình 1.2 Bể lọc chậm Hình 1.3 Sơ đồ thu xử lý nước mặt Hình 1.4 Sơ đồ xử lý nước dừng bình lọc áp lực đa cấp (ảnh áp dựng cấp nước cho một thôn công suất 3m3/h) Hình 1.5 Sơ đồ xử lý nước dừng bình lắng lọc áp lực (ảnh ứng dụng cấp nước cho 1 thôn công suất 2m3/h) Hình 1.6 Sơ đồ cụm xử lý nước dùng bể lắng lamen kết hợp bể lọc nhanh Hình 1.7 Sơ đồ cấp nước giếng với bể lọc Hình 1.8 Bể thu nước mạch lộ Hình 1.9 Hình ảnh công trình xử lý nước ngầm sử dụng giàn mưa trong xử lý nước ngầm cấp nước quy mô nhỏ Hình 1.10 Sơ đồ dây chuyền thiết bị xử lý nước ngầm dùng tháp cao tải Hình 1.11 Sự thay đổi tổn thất thủy lực theo bề dầy và theo thời gian lọc Hình 1.12 Nguyên lý hình thành lọc tự rửa Hình 1.13 Thiết bị LA.CASELLA(Ý) cho trung tâm nhiệt điện ENEL- LA.CASELLA lưu lượng 300m3/h Hình 1.14 Thiết bị lọc tự rửa do Trung tâm Khoa học và Công nghệ Môi trường thuộc Viện Khoa học kinh tế bảo hộ lao động (Tổng Liên đoàn lao động Việt Nam) chế tạo Hình 1.15 Cụm xử lý nước áp dụng công nghệ lọc tự rửa công suất 240m3/ngày đêm tại huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên Hình 1.16 Thiết bị hợp khối lắng lamen lọc tự rửa công suất 3.000 m3/ngđ Các hình chương 2 Hình 2.1 Sơ đồ mô hình đề xuất lọc tự rửa cấp nước quy mô nhỏ 4 Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ ứng dụng lọc tự rửa dùng cho nước mặt Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ ứng dụng lọc tự rửa dùng cho nước ngầm Các hình chương 3 Hình 3.1. Vị trí tỉnh Bắc Giang và xã Quang Châu Hình 3.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ đề xuất dùng thiết bị lọc ứng dụng lọc tự rửa công suất 200 l/h dùng cho nước ngầm 5 [...]... thit b x lý nc cp quy mụ nh quy mụ h gia ỡnh l rt ln 3 Mc ớch ca ti Phõn tớch, ỏnh giỏ cỏc loi cụng trỡnh x lý nc quy mụ nh quy mụ h gia ỡnh qua ú tỡm ra c cỏc u im ni bt ca b lc nc ng dng cụng ngh lc t ra Nghiờn cu, ỏnh giỏ, la chn dõy chuyn v mụ hỡnh ng dng cụng ngh lc nc t ra trong quy mụ nh quy mụ h gia ỡnh a ra tớnh toỏn hon chnh mt mụ hỡnh ng dng lc t ra dựng cho quy mụ nh quy mụ h gia ỡnh... nghiờn cu Nghiờn cu ng dng cụng ngh lc t ra trong cp nc quy mụ nh Ch to thit b cp nc quy mụ nh ng dng cụng ngh lc t ra 4.2 Phm vi nghiờn cu Cp nc quy mụ nh quy mụ h gia ỡnh Cụng ngh lc nc t ra 9 Nghiờn cu ch to thit b lc ng dng trong cỏc cm x lý nc cp quy mụ nh v h gia ỡnh ti Vit Nam 5 Giỏ tr khoa hc v nhng úng gúp ca ti X lý nc sinh hot quy mụ nh ci thin cuc sng ca cỏc h dõn trong khu vc cha... bm ra lc v bm nh lng húa cht 2 sàn công tác vách ngăn phản ứng tấm lắng lamella ống nước thô móc cẩu khung đỡ thép hình máy bơm định lượng máy bơm rửa lọc 2 Hỡnh 1.6 S cm x lý nc dựng b lng lamen kt hp b lc nhanh u im: - Thit b c thit k nh gn chim ớt din tớch - Cú th x lý c ngn nc mt vi c cao Nhc im: - Thit b giỏ thnh vn cũn cao so vi cp nc quy mụ nh v h gia ỡnh - Quỏ trỡnh vn hnh ngi s dng phi c qua... trong cụng trỡnh cp nc quy mụ nh v h gia ỡnh thng c ra lc bng nc thun tuý Mt khỏc nhng ngi vn hnh cỏc cụng trỡnh cp nc quy mụ nh v h gia ỡnh ớt am hiu v k thut nờn b lc ớt c thau ra, b lc hot ng ngy cng kộm, nhanh xung cp gii quyt vn nờu trờn v phự hp vi hin trng cp nc quy mụ nh nht l khu vc nụng thụn cn thit phi tin hnh nghiờn cu ng dng cụng ngh b lc t ra cho cỏc trm cp nc quy mụ nh v cp nc h h... cụng ngh lc t ra 10 CHNG 1: TNG QUAN V CễNG NGH LC T RA - CP NC QUY Mễ NH 1.1 Ngun v tiờu chun cp nc quy mụ nh Nc dựng trong cp nc quy mụ nh cú th bao gm cỏc ngun nc sau õy: - Ngun nc ma - Ngun nc ngm: nc mch l ging khi, ging thm, ging khoan ly nc ngm mch sõu - Ngun nc mt: nc t sụng, sui, ao, h, t cỏc h thụng kờnh mng thy li Trong thc t, tựy tng iu kin t nhiờn, phong tc tp quỏn tng vựng, ngi ta cú... phc v cho cỏc yờu cu n ung sinh hot quy mụ nh Nc cõp cho n uụng phai khụng mu , khụng mựi , khụng vi , khụng cha cac chõt ục hai, cỏc vi trựng v cac tac nhõn gõy bờnh Ham lng cac chõt hoa tan khụng c vt tiờu chuõn cho phep Cỏc tiờu chun cht lng nc dựng cho mc ớch sinh hot v n ung tuõn theo Quy chun k thut quc gia v cht lng nc sinh hot QCVN 02:2009/BYT Quy chun ny quy nh mc gii hn cỏc ch tiờu cht lng... quy mụ nh hoc cỏc thit b lc nc trong gia ỡnh Cỏc thit b x lý nc quy mụ nh sau mt thi gian s dng cht lng nc khụng cũn m bo do khụng dc bo dng v vn hnh dỳng cỏch, cỏc b lc thng xuyờn b tc do khụng dc ra lc ỳng cỏch, hoc thng xuyờn phi thay cỏt lc do cỏc b lc chm, hoc dựng cỏc b lc nhanh nhng khụng c ra lc ỳng quy trỡnh ó cú mt s cụng trỡnh ng dng cụng ngh lc t ra, b lc khụng van mt s cụng trỡnh cú quy. .. lý nc ging 6 khoan quy mụ nh cho nhu cu sinh hot v cụng nghip do Trung tõm Khoa hc v Cụng ngh Mụi trng thuc Vin Khoa hc kinh t bo h lao ng (Tng Liờn on lao ng Vit Nam) thc hin ó ỏp dng mt s a phng ỏp dng cho cp nc tp trung , hay cỏc cụng trỡnh ng dng quy mụ ln cp nc cho cỏc thnh ph nh nh mỏy cp nc Cm Ging tnh Hi Dng, nh mỏy phõn m DAP Hi Phũng nhng cỏc d ỏn hu ht ỏp dng trong quy mụ tp trung Vỡ vy... - P P Hm lng Asen tng s mg/l 13 Coliform tng s Vi khun / 100ml 14 E coli hoc Coliform chu nhit Vi khun / 100ml 12 0,01 50 0 Ngun QCVN 02/2009/BYT, trang 3 13 1.2 Cỏc loi mụ hỡnh cp nc quy mụ nh 1.2.1 Mt s mụ hỡnh cp nc quy mụ nh s dng ngun nc ma Vit Nam cú lng ma bỡnh quõn thuc loi cao trờn th gii, theo s liu thng kờ khong 1.500 n 2.500 mm/nm Lng ma ch yu tp trung vo mựa ma ( chim ti 85 95% tng lng... Giỏ thnh thit b vn cũn cao s vi quy mụ cp nc nh v h gia ỡnh X ly nc mt bng h thng lng lc ỏp lc Ti cỏc vựng a hỡnh cú sui hoc p cú iu kin cp nc t chy thng cú th s dng cỏc thit b x lý nc dựng bỡnh lng lc ỏp lc Nc thụ c chõm phốn qua thit b lng lc ỏp lc nc sch sau bỡnh t tiờu chun nc sch B thit b lng nghiờng lc ỏp lc do cụng ty Waseco nghiờn cu v ng dng cỏc d ỏn cp nc quy mụ va v nh Thit b lng ng dng . nghệ ứng dụng lọc tự rửa dùng nước ngầm trong cấp nước quy mô nhỏ 38T 48 38T2.3. Phạm vi áp dụng các loại mô hình: 38T 51 38TCHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MÔ HÌNH LỌC TỰ RỬA CHO CẤP NƯỚC QUY MÔ. phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu • Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lọc tự rửa trong cấp nước quy mô nhỏ. • Chế tạo thiết bị cấp nước quy mô nhỏ ứng dụng công nghệ lọc tự rửa . 4.2 đồ mô hình đề xuất lọc tự rửa cấp nước quy mô nhỏ 4 Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ ứng dụng lọc tự rửa dùng cho nước mặt Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ ứng dụng lọc tự rửa dùng cho nước ngầm Các hình