Đề tài tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm phèn tại huyện hóc môn, cung cấp nước sạch với công suất 300 m3ngày đêm

ĐẶT VẤN ĐỀ Việc khai thác nước ngầm đưa vào sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất một cách ồ ạt không theo quy hoạch và thiếu sự quản lý của các cơ quan chức năng đã làm cho tầng nước ngầm t

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việc khai thác nước ngầm đưa vào sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất một cách ồ

ạt không theo quy hoạch và thiếu sự quản lý của các cơ quan chức năng đã làm cho tầng nước ngầm trong thành phố bị nhiễm phèn một cách trầm trọng, thậm chí có nơi không thể sử dụng được nữa Do đó, nước nhiễm phèn là mối quan tâm của đa số người sử dụng nước giếng

Tầng chứa nước được khai thác nhiều nhất thường phân bố từ độ sâu 25 tới 40 m

ở khu vực nội thành và sâu hơn ở rìa thành phố Mực áp lực đo được trong những năm

1980 dao động từ 3 tới 6 m, còn hiện nay, do khai thác quá nhiều áp lực ở nhiều nơi đã tụt xuống 14-15 m

Nhiều chỉ tiêu hóa học nước thay đổi, ranh giới mặn - nhạt, phèn - không phèn cũng biến đổi mạnh Hiện nay, do mức độ khai thác nước ngầm dưới đất tăng mạnh nên xuất hiện những nhân tố mới hình thành nước phèn, làm biến đổi ranh giới nước nhiễm phèn trước đây, tăng khả năng thấm xuyên từ các tầng khác bị phèn trước đó hoặc do nước thấm xuyên qua các tầng cách nước có chứa các tích tụ phèn Hiện tượng này thường gặp ở khu vực Hóc Môn, Gò Vấp Sự hạ thấp mực áp lực tầng nước ngầm cũng tạo điều kiện kéo ranh giới nhiễm phèn vào sâu trong nội thành Ngay từ bây giờ, nếu không có hướng xử lý và giải quyết thì sẽ đe dọa lớn đến chất lượng nguồn nước ngầm và trực tiếp gây ảnh hưởng xấu đến người sử dụng Xuất

phát từ vấn đề thực tế nhóm quyết định chọn đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử

lý nước ngầm nhiễm phèn tại Huyện Hóc Môn, cung cấp nước sạch với công suất

300 m 3 /ngày đêm” với mục đích góp một phần nhỏ tham gia xông việc xử lý nguồn

nước đem lại cuộc sống sinh hoạt thoải mái cho người dân khu vực Hóc Môn, TP.HCM

M Đ ĐỀ T

Xây dựng một hệ thống xử lý nước cấp đảm bảo ph hợp với thực tế tại khu vực Hóc Môn, mang tính khả thi cao

N UN T ỆN

Nội dung nghiên cứu gồm:

- Điều tra thu thập số liệu cơ sở về điều kiện tự nhiên, hiện trạng vấn đề cấp nước tại khu vực nghiên cứu

- Chọn lựa nguồn nước, các nguồn nước có sẵn trong vùng, thu thập số liệu cơ bản

để đánh giá tính chất – thành phần của nguồn chọn cung cấp

- Xác định lưu lượng nước cần cung cấp

- ựa chọn công nghệ xử lý ph hợp cho Trạm xử lý nước cấp cho khu vực

- Tính toán thiết kế phương án đã chọn lựa, triển khai chi tiết các công đơn vị

M C L C

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

M Đ H ĐỀ T I 1

N I DUNG TH HIỆN 1

M C L C 2

HƯƠNG 1 ĐẶ ĐIỂM T NHIÊN VÀ NGUỒN NƯỚC Ở KHU V C HÓC MÔN 4

1.1 Đặc điểm tự nhiên 4

1.1.1 Vị trí địa lý 4

1.1.2 Thời tiết khí hậu 5

1.1.3 Hiện trạng nước cấp ở khu vực Hóc Môn 5

1.2 Chất lượng nguồn nước ở khu vực Hóc Môn 5

HƯƠNG 2 NƯỚC NHIỄM PHÈN SẮT V Á PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 7

2.1 Nước nhiễm phèn, đặc điểm và ảnh hưởng của nước nhiễm phèn 7

2.1.1 Nước nhiễm phèn là gì? 7

2.1.2 Đặc điểm của nước bị nhiễm phèn 7

2.1.3 Ảnh hưởng của nước nhiễm phèn 7

2.2 ác phương pháp xử lý nước nhiễm phèn sắt 8

2.2.1 Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng 8

2.2.2 Khử sắt bằng phương pháp hóa chất 9

2.2.3 ác phương pháp khử sắt khác 10

HƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 11

3.1 Thiết kế hệ thống nước nhiễm phèn 11

3.2 Đề xuất công nghệ 12

3.2.1 Phương án 1 12

3.2.2 Phương án 2 13

3.2.3 Phương án 3 14

3.3 Lựa chọn công nghệ 14

HƯƠNG 4 T NH TOÁN THIẾT KẾ Á ÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ C PHƯƠNG ÁN 1 16

4.1 Giàn mưa 16

4.1.1 Nhiệm vụ 16

4.1.2 Cấu tạo giàn mưa 16

4.1.3 Tính toán giàn mưa 17

4.2 Bể lắng tiếp xúc 21

4.2.1 Nhiệm vụ 21

4.2.2 Tính toán bể lắng tiếp xúc 21

4.2.3 Tính kích thước máng thu nước 23

4.2.4 Tính lượng bùn tích lại ở bể lắng 24

4.3 Bể lọc nhanh 26

4.3.1 Nhiệm vụ 26

4.3.2 Tính toán bể lọc nhanh 26

4.3.3 Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc 27

4.3.4 Tính toán máng phân phối nước và thu nước rửa lọc 29

4.3.5 Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh 31

4.3.6 Tính bơm khí rửa lọc 32

4.4 Bể chứa nước sạch 35

HƯƠNG 5 HI PH V GIÁ TH NH 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

ƯƠN 1 ĐẶ Đ ỂM T NHIÊN VÀ NGUỒN NƯỚC Ở

KHU V C HÓC MÔN

1.1 Đặc điểm tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Hóc Môn là huyện ngoại thành ở phía Tây Bắc của Thành phố Hồ hí Minh

 Phía Bắc giáp huyện Củ Chi

 Phía Nam giáp Quận 12, thành phố Hồ Chí Minh

 Phía Đông giáp huyện Thuận An của tỉnh Bình Dương, ranh giới là sông Sài Gòn

 Phía Tây giáp huyện Đức Hòa của tỉnh Long An, Huyện Bình Chánh và Quận Bình Tân

Hình 1 Bản đồ vị trí địa lý Huyện Hóc Môn

Diện tích: 109,18 km2

Dân số: 254.598 người (năm 2006)

Các xã, thị trấn: Huyện Hóc Môn có 11 xã là: Tân Thới Nhì, Tân Hiệp, Thới

Tam Thôn, Đông Thạnh, Nhị Bình, Xuân Thới Sơn, Xuân Thới Thượng, Bà Điểm, Tân Xuân, Trung Chánh, Xân Thới Đông

1.1.2 Thời tiết khí hậu

Về khí hậu, TP H M có 2 m a rõ rệt: m a mưa từ tháng 5 đến tháng 11, m a khô từ tháng 12 – 4 năm sau Trung bình TP H M có 160 đến 270 giờ nắng một tháng, nhiệt độ trung bình 270 , cao nhất lên đến 400 ,thấp nhất xuống 13,80 ượng mưa trung bình đạt 1.949 mm/năm ũng như lượng mưa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào m a mưa và xuống thấp vào m a khô,trung bình độ ẩm không khí đạt 79,5%

1.1.3 Hiện trạng nước cấp ở khu vực Hóc Môn

hương trình sử dụng nước sạch nông thôn ở thành phố được triển khai từ năm

1997 Do đặc điểm của khu vực nghiên cứu là dân cư phân tán trên địa bàn rộng nên

hệ thóng cấp nước của thành phố hầu như không có Để khắc phục tình trạng này thành phố đã dành nguồn vốn ngân sách (chiếm chủ yếu trong các nguồn vốn) để phát triển viếng lẻ bơm tay và đặc biệt là các trạm cấp nước tập trung ở các khu dân cư tập trung Hiện nay trên địa bàn huyện Hóc Môn có 13 trạm cấp nước tập trung với công suất khoảng 3.000 m3/ngày đêm do Trung tâm Nước Sinh hoạt và Vệ sinh môi trường nông thôn quản lý Theo thống kê năm 2006 nguồn nước sử dụng ở nông thôn như sau:

1.2 Chất lượng nguồn nước ở khu vực Hóc Môn

(Nguồn: Theo xét nghiệm của Trung Tâm Y Tế Dự Phòng - Sở Y Tế TP.Hồ Chí Minh 06/2001)

 Kết luận: nguồn nước ở khu vực Hóc Môn bị nhiễm phèn sắt

ƯƠN 2 NƯỚC NHIỄM PHÈN SẮT V Á P ƯƠN

- thường ở dạng oxyt không tan - là chất nhận electron

Fe2O3 + C(H2O) + H2O  Fe2+ + H+ + CO2 (2.1)

Sự xuất hiện phèn sắt Fe(OH)3, Fe2O3,Fe2+ tan trong nước ngầm, khi tiếp xúc với không khí lại bị oxy hoá thành hydroxyt sắt(III), sau đó thành oxyt sắt:

Fe2+ + O2 + H2O  Fe(OH)3  Fe2O3 + H+ (2.2) Các sản phẩm của phản ứng này ở dạng keo, lởn vởn trong nước, rất khó lắng Đấy là hiện tượng nước bị phèn sắt, Fe2O3 có màu nâu đậm Do đó cả vật liệu tiếp xúc với nước giếng nhiễm sắt thường bị ố vàng nâu Sự có mặt của chất hữu cơ trong nước ngầm là nguyên nhân chính làm nước ngầm nhiễm phèn sắt Nước ngầm từ các vùng đất trũng thường chứa nhiều sắt Việc khai thác nước ngầm quá mức làm mức nước ngầm hạ thấp xuống Điều đó làm tăng sự thâm nhập chất hữu cơ từ trên bề mặt vào nước ngầm và làm tăng hàm lượng sắt trong nước ngầm Do keo sắt trong đsất hấp phụ nhiều ion kim loại khác, như mangan, arsenic… Cho nên sự khử oxyt Fe3+ kèm theo

sự hoà tan sắt và các ion kim loại khác, như mangan, arsenic

2.1.2 Đặc điểm của nước bị nhiễm phèn

Nếu sử dụng nguồn nước nhiễm phèn cho ăn uống, sinh hoạt thì các dụng cụ trong nhà đều bị ăn mòn, tắm rửa thì bị rộp da Do nước chứa nhiều phèn sắt có màu càng đục gây cảm giác mỹ quan không tốt Mặc dù các thành phần có trong nước phèn (nhôm, sắt, sulfat và mangan) không gây độc cho sức khỏe Nhưng nếu hàm lượng Fe

> 0,3 mg/l; Mn > 0,1 mg/l sẽ làm hoen ố quần áo khi giặt, hàm lượng sulfat cao sẽ gây

vị khó chịu cho nước uống (pH thấp gây vị chua cho nước) Ngoài ra nhôm trong nước quá cao còn gây loãng xương cho người già và ảnh hưởng đến chức năng lọc máu của thận… Vì vậy việc tìm ra các giải pháp và công cụ cũng như thiết bị loại bỏ các thành phần trên trong nước nhiễm phèn là điều rất cần thiết

Nguyên lý của phương pháp này là oxy hóa sắt (II) thành sắt (III) và tách chúng

ra khỏi nước dạng hidroxyt sắt (III) Trong nước ngầm sắt (II) bicabonat là một muối không bền, nó dễ dàng thủy phân thành sắt (II) hydroxyt theo phản ứng:

Fe(HCO3)2 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H2CO3 (2.3)

Nếu trong nước có oxy hòa tan, sắt (II) hydroxyt sẽ bị oxy hóa thành sắt (III) hydroxyt theo phản ứng:

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → Fe (OH )3↓ (2.4) Sắt (III) hydroxyt trong nước kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách ra nước dễ dàng nhờ quá trình lắng lọc

Kết hợp các phản ứng trên ta được phản ứng chung của quá trình oxy hóa như sau: 4Fe2+ + 8HCO3-+ O2 + H2O → 4Fe(OH)3↓ + 8H +

+8HCO3- (2.5) Nước ngầm thường không chứa oxy hòa tan hoặc có hàm lượng oxy hóa rất thấp

Để tăng nồng độ oxy hòa tan trong nước ngầm, biện pháp đơn giản nhất là làm thoáng Hiệu quả của bước làm thoáng được xác định theo nhu cầu oxy cho quá trình khử

sắt

2.2.1 Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng

a Làm thoáng đơn giản bề mặt lọc

Nước cần khử sắt được làm thoáng bằng dàn phun mưa ngay trên bề mặt lọc hiều cao dàn phun thường lấy cao khoảng 0,7m, lỗ phun có đường kính 5-7mm, lưu lượng tưới vào khoảng 10m3

/m2.h ượng oxy hòa tan trong nước sau làm thoáng ở nhiệt độ 25o lấy bằng 40% lượng oxy hòa tan bão hòa (ở 25oC lượng oxy hòa tan bão hòa bằng 8,1mg/l)

b Làm thoáng bằng giàn mưa tự nhiên

Nước cần làm thoáng được tưới lên giàn làm thoáng một bậc hay nhiều bậc với các sàn rải xỉ hoặc tre gỗ ưu lượng tưới với chiều cao tháp cũng lấy như trường hợp trên ượng oxy hòa tan sau làm thoáng bằng 55% lượng oxy hòa tan bão hòa Hàm lượng O2 sau làm thoáng giảm 50%

c Làm thoáng cưỡng bức

ũng có thể d ng làm thoáng cưỡng bức với lưu lượng tưới từ 30 đến 40m3

/h ượng không khí tiếp xúc lấy từ 4 đến 6m3

cho 1m3 nước ượng oxy hòa tan sau làm thoáng bằng 70% hàm lượng oxy hòa tan bão hòa Hàm lường O2 sau làm thoáng giảm 75% hàm lượng oxy hòa tan bão hòa Hàm lượng O2 sau làm thoáng giảm 75%

2.2.2 Khử sắt bằng phương pháp hóa chất

a Khử sắt bằng vôi

Khi cho vôi vào nước, độ pH của nước tăng lên Ở điều kiện này ion OH- ion

Fe2+ thủy phân nhanh chóng thành Fe(OH)2 và lắng xuống 1 phần, thế oxy hóa khử tiêu chuẩn của hệ Fe(OH)2/Fe(OH)3 giảm xuống Do đó sắt (II) dễ dàng chuyển hóa thành sắt (III) Sắt (III) hydroxyt kết tụ thành bông cặn, lắng trong bể lắng và có thể dễ dàng tách ra khỏi nước

Phương pháp này có thể áp dụng cả cho nước mặt và nước ngầm Nhược điểm các phương pháp là phải d ng đến các thiết bị pha chế cồng kềnh, quản lý phức tạp, cho nên thường kết hợp khử sắt với quá trình khác như xử lý ổn định nước bằng kiềm, làm mềm nước bằng vôi kết hợp soda

Phương pháp khử sắt bằng vôi thường không đứng độc lập, mà kết hợp với các quá trình làm ổn định nước hoặc làm mềm nước Phản ứng xảy ra theo 2 trường hợp:

 Có oxy hòa tan:

4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O + 4Ca(OH)2 → 4Fe(OH)3↓ + 4Ca(HCO3)2 (2.6) Sắt (III) hydroxyt được tạo thành, dễ dàng lắng lại trong bể lắng và giữ lại hoàn toàn trong bể lọc

 Không có oxy hòa tan:

Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 → FeCO3 + CaCO3 + 2H2O (2.7) Sắt được khử đi dưới dạng Fe O3 chứ không phải hydroxyt sắt

2Fe(HCO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 + 6H2O → 2Fe(OH)2CaCl2 + 6H+ + 6HCO-3(2.8)

c Khử sắt bằng kali penmanganat (KMnO 4 )

Khi d ng để khử sắt, quá trình này xảy ra rất nhanh vì cặn mangan(IV) hydroxyt vừa được tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử Phản ứng xảy ra theo phương trình sau:

5Fe2+ + MnO4 + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (2.9)

2.2.3 ác phương pháp khử sắt khác

a Phương pháp lọc qua lớp vật liệu đặc biệt

ác vật liệu đặc biệt có khả năng xúc tác, đẩy nhanh quá trình oxy hóa khử Fe2+thành Fe3+ và giữ lại trong tầng lọc Quá trình này diễn ra rất nhanh chóng và có hiệu quả cao át đen là một trong những chất có đặc tính như thế

b Phương pháp trao đổi ion

ho nước đi qua lớp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion ác ion H+

và Na+ có trong thành phần của lớp vật liệu lọc, sẽ trao đổi với các ion Fe2+ có trong nước Kết quả Fe2+

được giữ lại trong lớp vật liệu lọc ớp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion là ation thường được sử dụng cho nguồn nước có chứa Fe2+ ở dạng hòa tan

c Phương pháp vi sinh vật

Một số loại vi sinh có khả năng oxy hóa sắt trong điều kiện mà quá trình oxy hóa hóa học xảy ra rất khó khăn húng ta cấy các mầm khuẩn sắt trong lớp lọc của bể lọc, thông qua hoạt động của các vi khuẩn sắt được loại ra khỏi nước Thường sử dụng thiết bị bể lọc chậm để khử sắt

ƯƠN 3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hóa học, sinh học đảm bảo nhu cầu về ăn uống sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất phục vụ sinh hoạt công công cho các đối tượng sử dụng nước của cụm dân cư huyện Hóc Môn

 Lựa chọn công nghệ :

ơ sở để lựa chọn công nghệ xử lý nước dựa vào các yếu tố sau:

- Chất lượng của nước nguồn (nước thô) trước khi xử lý

- Chất lượng của nước yêu cầu (sau xử lý) phụ thuộc mục đích của đối tượng sử dụng

- Công suất nhá máy nước

- Điều kiện kinh tế kỹ thuật

- Điều kiện của địa phương

3.2 Đề xuất công nghệ

3.2.1 Phương án 1

 Thuyết minh sơ đồ

Nước thô từ giếng khoan được trạm bơm đưa vào đường ống chuyển tải qua giàn mưa để làm thoáng nước, quá trình làm thoáng ở đây chủ yếu cung cấp oxy cho nước

và đuổi CO2

Nước từ giàn mưa sẽ chảy qua bể lắng tiếp xúc Tại đây sẽ xảy ra quá trình oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ và thủy phân Fe3+ thành Fe(OH)3 và lắng xuống

Sau đó các cặn nhỏ hơn từ bể lắng sẽ được giữ lại ở bể lọc nhanh Sau đó nước từ

bể lọc nhanh chảy qua bể chứa nước sạch tại đây dung dịch hlorine được châm vào đầu bể chứa để khử tr ng, đảm bảo nồng độ Chlorine dư ổn định khoảng 0,3-0,5 mg/l trước khi phân phối đến các hộ tiêu thụ qua hệ thống ống chuyển tải phân phối

3.2.2 Phương án 2

 Thuyết minh sơ đồ

Nước thô từ giếng khoang được trạm bơm đưa vào đường ống chuyển tải qua giàn mưa để làm thoáng nước, quá trình làm thoáng ở đây chủ yếu cung cấp oxy cho nước và đuổi CO2

Nước từ giàn mưa sẽ chảy qua bể lắng ngang Tại đây sẽ xảy ra quá trình oxy hóa

Fe2+ thành Fe3+ và thủy phân Fe3+ thành Fe(OH)3 kết tủa và lắng xuống một phần, sau

đó nước được bơm lên bể lọc áp lực qua phễu bố trí ở đỉnh bể, qua lớp cát lọc, lớp đỡ vào hệ thống thu nước trong, đi vào đáy bể và phát vào mạng lưới Tại đây các cặn nhỏ hơn từ bể lắng sẽ được giữ lại bởi các vật liệu lọc

Sau đó nước từ bể lọc áp lực chảy qua bể chứa nước sạch tại đây dung dịch hlorine được châm vào đầu bể chứa để khử tr ng, đảm bảo nồng độ hlorine dư ổn định khoảng 0,3-0,5 mg/l trước khi phân phối đến các hộ tiêu thụ qua hệ thống ống chuyển tải phân phối

3.2.3 Phương án 3

 Thuyết minh sơ đồ

Nước thô từ giếng khoang được trạm bơm đưa vào đường ống chuyển tải qua giàn mưa để làm thoáng nước, quá trình làm thoáng ở đây chủ yếu cung cấp oxy cho nước và đuổi CO2

Sơ đồ này có 2 bể lọc 1 bể lọc sơ bộ để giữ các cặn lắng có kích thước lớn Sau

đó nước sẽ đi qua bể lọc nhanh, tại đây các cặn nhỏ hơn từ bể lọc sơ bộ sẽ được giữ lại Tốc độ lọc được điều chỉnh bằng xitông đồng tâm Kết quả là nước sau lọc được làm trong hoàn toàn và tự chảy sang bể chưa nước sạch

Sau đó dung dịch Chlorine được châm vào đầu bể chứa để khử tr ng, đảm bảo nồng độ hlorine dư ổn định khoảng 0,3-0,5 mg/l trước khi phân phối đến các hộ tiêu thụ qua hệ thống ống chuyển tải phân phối

3.3 Lựa chọn công nghệ

 Phương án 1 và 3: Bể lọc nhanh

 Ưu điểm:

- Về kết cấu: không phải sử dụng bơm từ ngăn trung gian qua bể lọc áp lực như

ở phương án 2 nên tiết kiệm được về điện năng và kinh phí mua bơm

- Giá thành xây dựng cao

 Kết Luận: từ nhận xét trên ta chọn thiết kế và xây dựng trạm theo phương án 1

vì đây là phương pháp thường được áp dụng xứ lý nguồn nước ngầm và phù hợp với điều kiện địa phương

ƯƠN 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌN ĐƠN

VỊ C P ƯƠN ÁN 1

4.1 iàn mưa

4.1.1 Nhiệm vụ

- Khử CO2 trong nước

- àm giàu oxy trong nước tạo điều kiện để Fe2+ oxy hóa thành Fe3+

- Dạng giàn mưa: làm thoáng tự nhiên

4.1.2 Cấu tạo giàn mưa

- Hệ thống phân phối khí: sử dụng ống phân phối có đục lỗ

- Ống chính phun mưa làm bằng inox

- Trên ống chính có bố trí các ống nhánh

- Sàn tung nước

- Hệ thống thu và thoát khí: để có thể thu oxy từ khí trời, kết hợp với việc thổi khí

CO2 ra khỏi giàn mưa, đồng thời đảm bảo nước không bị bắn ra ngoài, người ta

xây dựng hệ thống cửa chớp bằng bê tông cốt thép

- Sàn thu nước

- Ống dẫn và thu nước trên giàn mưa : mỗi giàn mưa còn bao gồm 2 ống inox dẫn nước lên giàn mưa, một ống thu nước từ giàn mưa qua bể lắng đứng, 2 ống PVC thu nước xả, rửa giàn mưa, các ống dẫn vôi, clo và các vòi phục vụ cho công tác

vệ sinh

 Xác định các chỉ tiêu sau làm thoáng

Ta có tổng hàm lượng các muối hòa tan trong nước là P=300mg/l

Xác định CO2 tự do trong nước nguồn:

ượng CO2 tự do có trong nước nguồn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ kiềm Ki và pH

và được xác định theo biểu đồ Langlier:

706040 30 20 16 9 6 4 3 2 1

6 6,5 7 7,5 8 8,5

8 7 6 5 4,5 4 3,5 3 2,5

2

1,5

1

0,5 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50

Hình 4.1 Biểu đồ quan hệ giữa Ki, CO2 và độ pH trong nước

Độ kiềm sau làm thoáng:

Trong đó :

- Q : lưu lượng nước xử lí (m3/h) Q = 300m3/ngày = 12,5m3/h = 3,47*10-3

- qm: cường độ mưa lấy từ 10 – 15 (m 3

/m2.h) Kích thước của giàn mưa:

Ta tính lại khoảng cách giữa các nhanh là 0,2875m

Lưu lượng trong ống nhánh:

( )

Đường kính ống nhánh:

√ √

( ) ( ) Vậy ta chọn ống nhánh PV có đường kính là

Ta có chiều rộng của giàn mưa là 1m họn khoảng cách giữa mép ngoài của sàn tung với đầu của ống nhánh là 0,05m, do vậy chiều dài của 1 ống nhánh là:

( )

Khoảng cách các lỗ:

( )

 Sàn tung nước

Sử dụng sàn tung nước bằng các tấm inox có đục lỗ, kích thước mỗi tấm inox là

1m x 1,25m được ghép lại với nhau

Khoảng cách từ giàn phân phối nước đến sàn tung mưa trên c ng là 0,8m (H )

Khoảng cách giữa các sàn tung là 0,6m Ta chọn 3 sàn và cách nhau 0,6m

Đường kính lỗ khoan 5mm, bước lỗ 30mm

Số lỗ khoan theo chiều rộng :

Số lỗ khoan theo chiều dài :

Mỗi sàn tung khoan : 32 x 41 = 1312 lỗ

 Tính chiều cao giàn mưa:

Ta có :

- Khoảng cách từ sàn tung tới ngăn thu nước là 0,7m

- Chiều cao ngăn thu nước là 2.5m

4.1.5 Hoạt đồng của giàn mưa :

- Nước thô được dẫn từ ống góp chung rồi qua các ống đường kính 56 mm đưa lên giàn mưa.Trên giàn mưa gồm một hệ thống các ống xương cá trong đó ống chính đường kính 56mm và các ống nhanh có đường kính là 27mm nước

từ giàn mưa phân phối sẽ phun ra ngoài qua các lỗ trên ống nhánh và rơi xuống qua từng sàn tung nước nước từ các sàn tung nước di chuyển dẫn xuống dưới do trong lượng bản thân và tập trung tại sàn thu nước, tại đây

nước sẽ chảy vào ống thu nước có đường kính :

Chọn vận tóc trong ống là 1,7 m/s:

√ √

Tại đầu ống thu nước cho clo và vôi để oxy hóa Fe và tăng pH

4.1.6 Hệ thống ống xả cặn của giàn mưa

- Ống xả cặn, ống này có thể lấy là ống PV đường kính ống tùy thuộc vào vận tốc nước trong ống và lượng cặn cần xả khi tiến hành rửa giàn mưa họn ống

xả cặn là ống PV có đường kính là 100mm đặt phía đáy thấp sàn thu nước

Đánh giá hiệu quả xử lý của giàn mưa:Hiệu quả loại trừ CO2 của giàn mưa khoảng

75 – 80% Ngoài hiệu quả khử CO2 thì giàn mưa còn nhằm mục đích hòa tan oxy vào nước để oxy hoá Fe.Với quá trình xử lý nước ngầm đặc biệt là quá trình khử Fe trong nước ngầm thì việc khử O2 đồng thời hòa tan O2 vào nước bằng giàn mưa có tác dụng quan trọng vì nó làm tăng pH trong nước ngầm và oxy làm cho Fe2+ bị oxy hóa Nếu pH có tăng cao thì mới tạo môi trường tốt để phản ứng oxy hóa Fe và Mn diễn ra Nhưng trong nguồn nước hiện đang khai thác có hàm lượng Fe cao đồng thời độ kiềm nhỏ do đó lượng oxy hòa tan không đủ để oxy hóa Fe nên phải sử dụng thêm clo để oxy hóa hết Fe Nhiệm vụ chính của giàn mưa sử dụng ở đây là đuổi CO2 và nâng pH