THIẾT kế TRẠM xử lý nước NGẦM công suất 55000 m3 ngày đêm

Nhiều địa phương như Hải Phòng, Huế, Đà Lạt, VũngTàu, Tiền Giang, đạt được kết quả tốt, nhưng tại nhiều đô thị tỷ lệ thất thoát thất thu vẫncòn cao như Thái Nguyên, Hà Nội, Nam Định, Hà

TÊN ĐỒ ÁN:

THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC NGẦM

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN – GIỚI THIỆU 2

1.1 Tổng quan và thực trạng tình hình xử lý 2

1.2 Chương trình hành động 4

1.3 Những đề xuất kiến nghị 5

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN 7

2.1 Mục tiêu đồ án 7

2.2 Nội dung thiết kế 7

2.3 Thành phần tính chất nước thô 7

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 8

3.1 Tổng quan về các phương pháp đang áp dụng 8

3.1.1 Công trình thu nước ngầm 8

3.1.2 Công trình làm thoáng 8

3.1.3 Bể lắng 9

3.1.4 Bể lọc 9

3.1.5 Khử trùng 10

3.1.6 Bể chứa nước sạch 10

3.2 Lựa chọn phương án xử lý 10

3.2.1 Đề xuất phương án xử lý 10

3.2.2 So sánh 2 phương án 12

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 14

4.1 Tính giàn mưa 14

4.2 Tính bể trộn 16

4.3 Bể lắng ngang 19

4.4 Bể lọc 21

4.5 Công trình tôi vôi 28

4.6 Hồ cô đặc bùn và sân phơi bùn 30

4.7 Khử trùng nước 31

4.8 Bể chứa nước sạch 32

4.9 Trạm bơm cấp 2 32

CHƯƠNG 5 : DỰ TOÁN KINH TẾ 34

5.1 Tính chi phí xây dựng ban đầu và thiết bị của hệ thống 34

5.2 Tính chi phí vận hành và xử lý 36

5.3 Tính giá thành xử lý 1m3 nước 37

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN – GIỚI THIỆU 1.1.TỔNG QUAN VÀ THỰC TRẠNG TÌNH HÌNH XỬ LÝ

Theo báo cáo của Cục Hạ tầng kỹ thuật Bộ Xây dựng trình bày tại Hội thảo, trongnhững năm qua, Việt Nam có tốc độ đô thị hóa cao, tính đến cuối năm 2012, cả nước có

765 đô thị, tỷ lệ đô thị hóa đạt 32,2% Trong lĩnh vực cấp thoát nước, cả nước hiện có 70doanh nghiệp cấp nước, 500/750 thị trấn, thị xã có cấp nước tập trung, tổng công suấtthiết kế cấp nước đạt 6,6-6,65 triệu m3/ngày; tỷ lệ dân cư đô thị được cấp nước qua hệthống cấp nước tập trung đạt 77,5-78%, mức sử dụng nước sạch đô thị đạt 105lít/người/ngày đêm

Đô thị Việt Nam đã được Đảng, Chính phủ quan tâm ưu tiên đầu tư cải tạo và xâydựng, nhờ vậy tình hình cấp nước đã được cải thiện một cách đáng kể Nhiêù dự án vớivốn đầu tư trong nước, vốn tài trợ của các Chính phủ, các tổ chức Quốc tế đã và đangđược triển khai

Tuy nhiên tình hình cấp nước đô thị còn nhiều bất cập:

a Tỷ lệ cấp nước còn rất thấp: trung bình đạt 45% tổng dân số đô thị được cấp

nước, trong đó đô thị loại I và loại II đạt tỷ lệ 67%, các đô thị loại IV và loại V chỉ đạt 15%

10-b Công suất thiết kế của một số nơi chưa phù hợp với thực tế: Nhiều nơi thiếu

nước, nhưng cũng có đô thị thừa nước, không khai thác hết công suất, cá biệt tại một sốthị xã chỉ khai thác khoảng 15-20% công suất thiết kế

c Tỷ lệ thất thoát thất thu nước còn cao: Sau Hội nghị cấp nước toàn quốc lần thứ

III, các công ty cấp nước địa phương đã có nhiều cố gắng giảm tỷ lệ thất thoát thất thunước đã được Bộ Xây dựng đề ra Nhiều địa phương như Hải Phòng, Huế, Đà Lạt, VũngTàu, Tiền Giang, đạt được kết quả tốt, nhưng tại nhiều đô thị tỷ lệ thất thoát thất thu vẫncòn cao như Thái Nguyên, Hà Nội, Nam Định, Hà Tĩnh, Vinh…

Tỷ lệ thất thu cao không chỉ chứng tỏ sự yếu kém về mặt năng lực quản lý (cả tàichính và kỹ thuật) mà nó còn thể hiện kết quả của quá trình đầu tư không đồng bộ giữaviệc tăng công suất với công tác phát triển mạng lưới đường ống Bộ Xây dựng đã đề rachỉ tiêu đến năm 2005: Đối với các đô thị có hệ thống cấp nước cũ tỷ lệ thất thoát thất thudưới 40%, các đô thị có hệ thống cấp nước mới là nhỏ hơn 30%

d Chất lượng nước: tại nhiều nhà máy chưa đạt tiêu chuẩn quy định, tình trạng

nguồn nước ngầm, nước mặt bị ô nhiễm nặng nề ảnh hưởng đến sức khoẻ của nhân dân.Theo số liệu thống kê, tổng công suất khai thác hiện nay là 2,9 triệu m3/ngđ (trong đó66% là nước mặt, 34% là nước ngầm) Công tác khảo sát và quản lý nguồn nước nóichung do Bộ Tài nguyên - Môi trường và địa phương quản lý Việc chất lượng nguồnnước có những biến động trong quá trình khai thác do nhiều nghuyên nhân:

- Tình hình khí tượng thuỷ văn trong những năm gần đây có nhiều biến động phứctạp, tình hình, hạn hán, lũ lụt ngày càng nghiêm trọng do hậu quả của hiện tượng phárừng kết hợp với ENNINO Do ảnh hưởng của thuỷ triều, nhiều nguồn nước của các đôthị duyên hải (Đà nẵng, Nha Trang, Huế, Mỹ Tho, Cà Mau, Kiên Giang…) bị nhiễm mặnvới thời gian kéo dài cả trên diện rộng và chiều sâu trên đất liền.

- Công tác khảo sát nguồn nước chưa sát với tình hình thực tế, chưa dự báo đượcnhững biến động về mặt trữ lượng cũng như về mặt thuỷ địa hoá

- Công nghệ xử lý nước tại một số nhà máy nước chưa đồng bộ và hoàn chỉnh.Một số dự án công nghệ do tư vấn nước ngoài thiết kế chưa phù hợp với điều kiện thực tếcủa Việt Nam

- Vấn đề ô nhiễm nguồn nước do tác động của con người đang diễn ra ngày càngtrầm trọng Tình hình xả nước thải không qua xử lý ra sông hồ nơi cũng là nguồn cungcấp nước không được kiểm soát Tại nhiều địa phương hàng ngàn, hàng vạn lỗ khoanmạch nông đang là nguồn gây ô nhiễm cho tầng chứa nước đang khai thác

- Công tác quản lý khai thác nguồn nước mặt và nước ngầm chưa được các cấp,các ngành quan tâm thích đáng Tư duy “Nước trời cho” đã dẫn đến tình trạng buông lỏngquản lý, tác động xấu đến chất lượng nguồn nước mặt và nước ngầm

e Cơ chế chính sách ngành nước còn nhiều bất cập, đặc biệt là cơ chế tài chính

(giá nước) chưa phù hợp với tinh thần Chỉ thị số 40/1998/CT-TTg về việc tăng cường

công tác quản lý và phát triển cấp nước đô thị, Thủ tướng Chính phủ yêu cầu “phải xây

dựng giá nước theo nguyên tắc tính đúng, tính đủ, phù hợp với khả năng chi trả của khách hàng và trả nợ vốn vay” Hiện nay giá nước sinh hoạt tại các địa phương còn nhiêù

bất cập, tạo ra sự thiếu hợp lý, không công bằng giữa người dân ở các đô thị lớn(Hà Nội,

Đà Nằng TP Hồ Chí Minh) và người dân ở các đô thị nhỏ kinh tế khó khăn nhưng lạithiếu nước trầm trọng Điều quan trọng nhất phải đề cập đến là: giá nước sinh hoạt ở các

đô thị hiện nay không thể hiện được nguyên tắc "nước cần được xem là hàng hoá kinh tế".Các Công ty cấp nước chưa thực sự chuyển đổi từ loại hình doanh nghiệp công ích sanghoạt động kinh doanh

Theo các chuyên gia cấp nước, nếu mức bình quân của gia nước sinh hoạt trên toàn quuốchiện nay là 2.100 đ/m3 thì chi phí này mới chiếm 1,4%^ thu nhập thực tế của người dân,trong khi đó tại các nước ở khu vực phát triển tỷ lệ này là 3% Nguyên nhân của tìnhtrạng trên là do:

- Nhận thức của Lãnh đạo địa phương còn hạn chế, tư duy "nước trời cho", nước làdịch vụ công ích, Chính phủ phải có trách nhiệm đầu tư và cung cấp nước "miễn phí" chodân vẫn còn tồn tại phổ biến

- Cơ chế, chính sách tài chính trong cấp nước đô thị vẫn còn thiếu hoàn chỉnh vàkhông đồng bộ Tỷ lệ khấu hao tài sản cố định là vấn đề khó khăn lớn nhất trong quá trìnhtính giá thành Một số doanh nghiệp còn rất lúng túng không biết tính khấu hao như thếnào vì chưa có hướng dẫn cụ thể

- Nhiều dự án vay của nước ngoài phải trả nợ theo lộ trình tăng giá nước nhưngđiều kiện trả nợ lại không khả thi và khó thực hiện

f Mô hình tổ chức, quản lý vận hành, đào tạo, nâng cao năng lực ngành nước cũng

còn nhiều vấn đề cần phải giải quyết Nhằm thực hiện Nghị quyết Trung ương 3 và Quyếtđịnh số 58/2002 ngày 26/4/2002 của Thủ tướng Chính phủ các Công ty cấp nước sẽchuyển sang hoạt động kinh doanh Nhưng nước sạch là là sản phẩm tiêu dùng phục vụsản xuất và dân sinh, vì vậy đòi hỏi khách quan về cơ chế, chính sách đối với kinh doanhnước sạch cũng cần có những thay đổi phù hợp, nhằm đảm bảo hoạt động sản xuất ổnđịnh và phát triển lâu dài Để khắc phục tình trạng trên, tháng 11 năm 2004 Bộ Xây dựng

đã trình Thủ tướng Chính phủ Đề án cải tiến mô hình tổ chức Ngành nước Việt Nam

1.2 CHƯƠNG TRÌNH HÀNH ĐỘNG

Để giải quyết khó khăn cho các đô thị, thúc đẩy phát triển kinh tế, nâng cao mứcsống cho nhân dân, vừa qua Chính phủ đã phê duyệt các Định hướng phát triển cấp nước,thoát nước đô thị đến năm 2020, Bộ Xây dựng đã cụ thể hoá trong Chương trình khungnhằm hướng dẫn các đại phương thực hiện Mục tiêu của Định hướng phát triển cấp nước

đô thị Việt Nam là đến năm 2020 có 100% dân số đô thị được cấp nước sạch với tiêuchuẩn 180 -200 l/người/ngày đối với các đô thị lớn và 120 -150 l/người/ ngày đối với các

đô thị vừa và nhỏ

Thực hiện Chỉ thị của Thủ tướng Chính phủ, nhằm đáp ứng yêu cầu cấp bách vềcấp nước cho các đô thị, Bộ Xây dựng, Bộ Kế hoạch và Đầu tư cùng các Bộ, Ban NgànhTrung ương đã tiến hành tiếp xúc với các tổ chức tài chính Quốc tế như WB, ADB cùngcác nhà tài trợ khác tìm kiếm nguồn vốn đầu tư xây dựng và cải tạo mở rộng hệ thống cấpnước cho các đô thị Trong những năm qua, Bộ Xây dựng đã và đang triển khai:

- Chương trình cấp nước cho các thành phố, thị xã tỉnh lỵ

- Chương trình cấp nước cho các thị xã, thị trấn huyện lỵ

- Chương trình chống thất thoát thất thu nước

Đối với các đô thị nhỏ từ năm 1996 đến năm 2000 Bộ Xây dựng đã triển khaichương trình cải tạo cấp bách hệ thống cấp nước cho 77 thị trấn bằng nguồn tài trợ củaOECF (nay là JBIC) Nhật Bản với tổng vốn đầu tư khoảng 28 triệu USD Chương trìnhnày tuy đơn giản (xây bể chứa, thay thế máy bơm, đường ống) nhưng đã cải thiện đáng kểtình hình cấp nước cho các đô thị có dự án

Để tiếp tục đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước cho các đô thị vừa và nhỏ giai đoạn2001- 2010, Bộ Xây dựng đã có văn bản đề nghị và được Thủ tướng Chính phủ cho phéptriển khai chương trình đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước cho 180 thị xã, thị trấn làhuyện lỵ trên cả nước (công suất các trạm cấp nước từ 500 đến 3000 m3/ngđ) với tổngkinh phí dự kiến khoảng 200 triệu USD Các tiêu chí để địa phương lựa chọn các đô thị

ưu tiên cấp nước trong giai đoạn 1 là:

- Các đô thị là trung tâm văn hoá, xã hội, là hạt nhân cho phát triển kinh tế tại địaphương

- Chưa có hệ thống cấp nước hoặc đã có nhưng chưa hoàn chỉnh

- Các đô thị nằm ở khu vực khó khăn thường xuyên bị ảnh hưởng của thiên tai(hạn hán, lũ lụt)

Để giải quyết nguồn lực tài chính, Bộ Xây dựng đã tiếp cận với các nhà tài trợ

WB, ADB, Nhật, Pháp…đồng thời tổ chức các hội thảo để tìm kiếm sự giúp đỡ về tàichính Bộ Xây dựng cũng quan tâm đến việc huy động các nguồn nội lực thông qua sựđóng góp của các doanh nghiệp Nhà nước, chính quyền địa phương và cộng đồng xã hội

1.3 NHỮNG ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ

Để thực hiện có hiệu quả các dự án cấp nước đô thị, tránh lặp lại các thiếu sót trong đầu

tư, quản lý, vận hành, chúng ta phải đưa ra các phương thức quản lý đầu tư, vận hành mớiphù hợp với tình hình thực tế của địa phương Trong Hội thảo này có nhiều vấn đề cầnnghiên cứu giải quyết như các vấn đề về tư vấn thiết kế, mô hình đầu tư, đặc biệt là vấn

đề quản lý, vận hành và kế hoạch tài chính nhằm đảm bảo cho công trình đầu tư phát huyhiệu quả và phát triển bền vững

a Công tác tư vấn thiết kế: Cần lựa chọn các cơ quan tư vấn chuyên ngành có kinh

nghiệm và năng lực trong công tác thiết kế các hệ thống cấp nước để có thể xác địnhphương án chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước phù hợp, đảm bảo chất lượng nhưngđơn giản trong vận hành, vật tư thiết bị có giá thành thấp, có thể cung cấp tại chỗ; Lựachọn được nguồn nước hợp lý, ổn định; Bố trí trạm xử lý, mạng lưới đường ống phù hợpvới mặt bằng địa hình và đặc thù phân bố dân cư của địa phương Các đơn vị tư vấn phảichịu trách nhiệm về chất lượng hồ sơ thiết kế (bao gồm cả kinh tế và kỹ thuật)

b Quản lý đầu tư: Thực hiện chủ trương xã hội hóa ngành cấp nước của Chính

phủ, nhiều thành phần kinh tế đã tham gia tích cực công tác xây dựng và quản lý các hệthống cấp nước với mức độ và quy mô khác nhau Hiện nay có nhiều mô hình quản lý đầu

tư như chính quyền địa phương, doanh nghiệp Nhà nước, hợp tác xã, tư nhân…Qua thực

tế chúng tôi nhận thấy rằng: trong giai đoạn hiện nay, các Công ty cấp nước địa phương

có vai trò quan trọng vì hội đủ các điều kiện như năng lực về tài chính, khả năng quản lýquá trình đầu tư xây dựng cũng như quản lý vận hành hệ thống cấp nước, đảm bảo côngtrình làm việc ổn định, cấp nước an toàn, liên tục; Công ty cấp nước có trách nhiệm thuhồi vốn đầu tư đồng thời có kế hoạch phát triển hệ thống cấp nước cho tương lai Để đápứng được nhiệm vụ trên, Uỷ ban nhân dân các tỉnh, thành phố cần thống nhất giao côngtác quản lý, vận hành hệ thống cấp nước đô thị cho một đầu mối đó là Công ty cấp nướcTỉnh Trong giai đoạn chuẩn bị đầu tư, Công ty cấp nước cần đề xuất các đô thị ưu tiên,xác định nhu cầu cấp nước, chuẩn bị cán bộ kỹ thuật và công nhân vận hành, đề xuất cácphương án quản lý, phát triển hệ thống cấp nước cũng như kế hoạch hoàn trả vốn đầu tư.Trong quá trình thực hiện, chủ đầu tư được lựa chọn các nhà thầu là doanh nghiệp, HTX,

tư nhân tham gia đấu thầu theo quy định hiện hành

c Cơ chế tài chính: Tổ chức thực hiện các dự án đầu tư theo các quy định hiện

hành Cơ quan Tài chính và Ngân hàng có trách nhiệm quản lý, hướng dẫn giải ngân vàthanh toán trả nợ cho các nhà tài trợ Công ty cấp nước là đơn vị chủ đầu tư có tráchnhiệm quản lý vận hành hệ thống cấp nước, kinh doanh đủ thu hồi vốn đầu tư và hoàn trả

nợ Để đảm bảo khả năng thu hồi vốn và trả nợ, giá nước phải đảm bảo bù đắp chi phí đầu

tư, vận hành có lãi Các hộ tiêu thụ ở các đô thị nhỏ thường có thu nhập thấp do đó Nhà

phóng mặt bằng, giảm các loại thuế như tài nguyên, thuế doanh nghiệp Các địa phươngcần có các chính sách huy động các nguồn vốn trong nhân dân, trong các doanh nghiệp để

hỗ trợ đầu tư theo phương châm xã hội hoá ngành cấp nước đã được đề cập trong Địnhhướng phát triển cấp nước đô thị Việt Nam đến năm 2020 Hiện nay các Công ty cấpnước được xác định là doanh nghiệp kinh doanh, do vậy cần nghiên cứu sắp xếp tổ chứcquản lý phù hợp, đặc biệt là cơ chế tài chính, đảm bảo lấy thu bù chi và tái đầu tư cho sảnxuất Vừa qua, nhằm sửa đổi Thông tư 03/1999 Bộ Xây dựng và Bộ Tài chính đã banhành Thông tư liên tịch số 04/2004 ngày 08/11/2004 vê: "Hướng dẫn phương pháp xácđịnh giá tiêu thụ nước sạch" Bộ Tài chính cũng đa dự thảo "Khung giá tiêu thụ nước sạchsinh hoạt" để lấy ý kiến tham gia của các Bộ, Ban Ngành Trung uơng-địa phương, dựkiến cuối quý I/2005 sẽ ban hành

Mặc dù trong nội dung còn chưa hoàn chỉnh nhưng các văn bản này thực sự có ýnghĩa quan trọng đối với các công ty cấp nước; đây là những cơ sở pháp lý giúp cácdoanh nghiệp tự chủ về tài chính, chuyển đổi hoàn toàn từ cơ chế "bao cấp, xin- cho"sang kinh doanh

d Chương trình sản xuất máy thiết bị, vật tư ngành nước

Nội dung của chương trình này đã được khẳng định trong:

- Định hướng cấp nước đô thị đến năm 2020 đã được Chính phủ phê duyệt;

- Chỉ thị số 40/1998/CT-TTg ngày 14/12/1998 của Thủ tướng Chính phủ về việctăng cường công tác quản lý và phát triển cấp nước đô thị

- Chiến lược môi trường ngành Xây dựng đến năm 2020 xác định: xây dựng côngnghệ ngành nước hiện đại đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội

e Đào tạo và nâng cao năng lực:

- Tăng cường công tác đào tạo, nâng cao tay nghề cho đội ngũ cán bộ, công nhân

và bền vững hệ thống cấp nước Chính quyền địa phương cần quan tâm chỉ đạo công tácquản lý, xây dựng kế hoạch phát triển hệ thống cấp nước, điều hành mạng lưới đườngống

- Địa phương cần có chính sách phù hợp để xã hội hoá ngành cấp nước đặc biệt làcông tác ghi thu và phân phối nước cho các hộ tiêu dùng Cần tổ chức, huy động sự thamgia của mọi thành phần kinh tế và các tổ chức xã hội

- Làm tốt công tác khen thưởng và xử phạt hành chính để động viên, khuyến khích,lập lại kỷ cương trong quản lý cấp nước

Toàn bộ các đề xuất trên nhằm đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ mà Định hướng cấpnước đô thị Việt Nam đến năm 2020 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt và Chươngtrình khung đã được ban hành để Ngành nước đô thị Việt Nam thực hiện.

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN 2.1.MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN

Nghiên cứu lựa chọn phương án xây dựng nhà máy nước mang tính khả thi cao, phùhợp với phương án bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

Cung cấp đầy đủ nước cho các nhu cầu sinh hoạt, công nghiệp, tưới tiêu, thươngmại, dịch vụ và chữa cháy

2 2.NỘI DUNG THIẾT KẾ CỦA ĐỒ ÁN

- Lựa chọn công nghệ thích hợp với thông số chất lượng nước thô đầu vào và thuyếtminh công nghệ

- Thiết kế chi tiết các công trình xử lý đơn vị

- Vẽ 3 bản vẽ

Mặt bằng trạm xử lý

Mặt cắt theo nước của hệ thống xử lý

Thiết kế chi tiết 1 công trình đơn vị

 Bảng thông số chất lượng nước thô :

3.1 Tổng quan về các phương pháp đang áp dụng

3.1.1 Công trình thu nước ngầm

Công trình thu nước ngầm có thể chia thành các loại sau:

Giếng khoan: là công trình thu nước ngầm mạch sâu Độ sâu khoan phụ thuộc vào độ sâu

tầng chứa nước, thường nằm trong khoảng 20 – 200m, đôi khi có thể lớn hơn Giếngkhoan được sử dụng rộng rãi trong mọi trạm xử lý Hiện nay có 4 loại giếng khoan đangđược sử dụng:

+ Giếng khoan hoàn chỉnh, không áp+ Giếng khoan không hoàn chỉnh, không áp+ Giếng khoan hoàn chỉnh, có áp

+ Giếng khoan không hoàn chỉnh có ápCấu tạo giếng khoan gồm

+ Miệng giếng+ Ống vách để gia cố và bảo vệ giếng+ Ống lọc

+ Ống lắng

Giếng khơi: là công trình thu nước ngầm mạch nông, thường không áp đôi khi áp

lực yếu, chỉ áp dụng đối với các điểm dùng nước nhỏ hoặc hộ gia đình lẻ

Đường hầm thu nước: được áp dụng để thu nước ngầm mạch nông, độ sâu tầng

chứa nước không quá 8m, cung cấp cho những điểm dùng nước với lưu lượng nhỏ

Công trình thu nước ngầm mạch lộ thiên

Công trình thu nước thấm

3.1.2 Công trình làm thoáng

Mục đích làm thoáng là làm giàu oxy cho nước và tăng pH cho nước

Làm thoáng trước để khử CO2, hòa tan O2 và nâng giá trị pH của nước Công trìnhlàm thoáng được thiết kế với mục đích chính là khử CO2 vì lượng CO2 trong nước cao sẽlàm giảm pH mà môi trường pH thấp không tốt cho quá trình oxy hoá Fe Sau khi làmthoáng ta sẽ châm hóa chất để khử Fe có trong nước Hóa chất sử dụng ở đây là Clo – mộtchất oxy hóa mạnh để oxy hóa Fe, các chất hữu cơ có trong nước, Mn, H2S Ngoài ra đểtạo 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 Fediễn 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 bể lọc có chiều cao từ trên đỉnh

tràn đến mực nước cao nhất > 0,6m

Hiệu quả:

Cấu tạo dàn mưa gồm:

+ Hệ thống phân phối nước

+ Sàn tung nước (1 – 4 sàn), mỗi sàn cách nhau 0,8m

Lắng ngang: được sử dụng trong các trạm xử lý có công suất >30000m3/ng đối vớitrường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng với bất kì công suất nào cho các trạm xử

độ của nước Bể chỉ áp dụng đối với các trạm có công suất đến 3000m3/ng

Bể lắng li tâm: có dạng hình tròn, đường kính từ 5m trở lên Bể thường được áp dụng để

sơ lắng các nguồn nước có hàm lượng cặn cao(>2000mg/l) với công suất >=30000 m3/ngthì có hoặc không dùng chất keo tụ

3.1.4 Bể lọc

Bể lọc chậm: dùng để xử lý cặn bẩn, vi trùng có trong nước bị giữ lại trên lớp màng lọc.

Ngoài ra bể lọc chậm dùng để xử lý nước không dùng phèn, không đòi hỏi sử dụng nhiềumáy móc, thiết bị phức tạp, quản lý vận hành đơn giản Nhược điểm lớn nhất là tốc độ lọcnhỏ, khó cơ giới hóa và tự động hóa quá trình rửa lọc vì vậy phải quản lý bằng thủ công

nặng nhọc Bể lọc chậm thường sử áp dụng cho các nhà máy có công suất đến 1000m3/ngvới hàm lượng cặn đến 50mg/l, độ màu đến 50 độ

Bể lọc nhanh: là bể lọc nhanh một chiều, dòng nước lọc đi từ trên xuống, có một

lớp vật liệu là cát thạch anh Bể lọc nhanh phổ thông được sử dụng trong dây chuyền xử

lý nước mặt có dùng chất keo tụ hay trong dây chuyền xử lý nước ngầm

Bể lọc nhanh 2 lớp: có nguyên tắc làm việc giống bể lọc nhanh phổ thông nhưng

có 2 lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và than angtraxit nhằm tăng tốc độ lọc và kéo dài chu

kỳ làm việc của bể

Bể lọc sơ bộ: được sử dụng để làm sạch nước sơ bộ trước khi làm sạch triệt để

trong bể lọc chậm Bể lọc này làm việc theo nguyên tắc bể lọc nhanh phổ thông

Bể lọc áp lực: là một loại bảo vệ nhanh kín, thương được chế tạo bằng thép có dạng hìnhtrụ đứng cho công suất nhỏ và hình trụ ngang cho công suất lớn Loại bể này được ápdụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng chất phản ứng khi hàm lượng cặn củanước nguồn lên đến 50mg/l, độ đục lên đến 80 với công suất trạm xử lý đến 300m3/ng,hay dùng trong công nghệ khử sắt khi dùng ejector thu khí với công suất <500m3/ng vàdùng máy nén khí cho công suất bất kì

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

chất phản ứng với nguồn nước có hàm lượng cặn đến 150mg/l, có độ màu đến 150 vớicông suất bất kì hoặc khử sắt trong nước ngầm cho trạm xử lý có công suất đến 10000m3/ng

3.1.5 Khử trùng

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

Trong hệ thống này dùng clo lỏng để khử trùng Cơ sở của phương pháp này làdùng chất oxi hóa mạnh để oxy hóa men của tế bào sinh vật và tiêu diệt chúng Ưu điểmcủa phương pháp này là vận hành đơn giản, rẻ tiền và đạt hiệu suất chấp nhận được Dungdịch clo được bơm vào đường ống dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa nước sạch

3.1.6 Bể chứa nước sạch

Bể chứa nước sạch có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp I vàtrạm bơm cấp II Nó còn có nhiệm vụ dự trữ nước chữa cháy trong 3 giờ, nước xả cặn bểlắng, nước rửa bể lọc và nước dùng cho các nhu cầu khác của nhà máy

Bể có thể làm bằng bê tông cốt thép hoặc bằng gạch có dạng hình chữ nhật hoặchình tròn trên mặt bằng Bể có thể xây dựng chìm, nổi hoặc nửa chìm nửa nổi tùy thuộcvào điều kiện cụ thể

3.2 Lựa chọn phương án xử lý

3.2.1.Đề xuất phương án xử lý

Việc lựa chọn cơng nghệ xử lý nước phụ thuộc vào chất lượng và đặc trưng củanguồn nước thơ Các vấn đề cần đề cập đến khi thiết kế hệ thống xử lý nước bao gồm chấtlượng nước thơ, yêu cầu và tiêu chuẩn sau xử lý Dựa vào các số liệu đã cĩ, so sánh chấtlượng nước thơ và nước sau xử lý để quyết định cần xử lý những gì, chọn những thơng sốchính về chất lượng nước và đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể Theo chất lượng nước nguồn đã

cĩ đưa ra các phương án xử lý:

Phương án 1:

Phương án 2:

giàn mưa

vơi

Bể trộn

Bể lắng ngang

Bể lọc nhanh

Clorine

Xả cặn ra

hồ nén bùn hồ nén cặn

Nước từ trạm

bơm giếng khoan

Cung cấp

giàn mưa

giàn mưa

Bể chứa nước sạch

3.2.2 So sánh 2 phương án

Ưu điểm - Giàn mưa:

+ Dễ vận hành+ Việc duy tu, bảo dưỡng và vệ sinhđịnh kỳ giàn mưa cũng không gặpnhiều khó khăn

- Bể lắng ngang:

+ hoạt động ổn định, có thể hoạtđộng tốt ngay khi chất lượng nướcđầu thay đổi

+ Vận hành đơn giản

- Khi nước qua bể lắng ngangkết hợp với bể phản ứng thì hiệusuất xử lý gần như tương đương sovới bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng

- Hệ số khử khí CO2trong thùng quạt gió là 90 –95% cao hơn so với giànmưa

- Bể lắng trong có lớpcặn lơ lửng đạt hiếu suất caohơn bể lắng ngang

- Khối lượng công trìnhnhỏ ít chiếm diện tích

Khuyết điểm - Giàn mưa tạo tiếng ồn khi

hoạt động, khối lượng công trìnhchiếm diện tích lớn

- Thùng quạt gió vậnhành khó hơn giàn mưa, khócải tạo khi chất lượng nướcđầu vào thay đổi, tốn điện

Thùngquạt gió

vôi

Bể trộn

Bể lắng trong có lớp cặn

lơ lửng

Bể lọc nhanh

khi vận hành Khi tăng côngsuất phải xây dựng themthùng quạt gió chứ không thểcải tạo

- Bể lắng trong có lớpcặn lơ lửng xây dựng và vậnhành phức tạp, rất nhạy cảmvới sự dao động về lưu lượng

và nhiệt độ nguồn nước khókhăn khi tăng giảm lưulượng nước đầu vào

Qua việc so sánh trên ta thấy phương án 1 là hợp lý Chọn phương án 1 làmphương án tính toán

 Tóm lại hệ thống xử lý của nhà máy bao gồm:

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG Chọn phương án 1 để xử lý nước cấp.

4.1 TÍNH GIÀN MƯA

- Lưu lượng nước qua 1 giàn mưa:

Q = 55.000 m3/ngđ = 2291,67m3/h  diện tích bề mặt cần cho giàn mưa

22291,67

229, 210

Chia thành 4 giàn mưa

Lưu lượng mỗi giàn mưa sẽ là:

Chia giàn mưa thành 8 ngăn

Diện tích mỗi ngăn

f = 1 57,3

7,28

F

n   m2 Mỗi ngăn có kích thước 3 x 2,4 (m2)

1( / )1000

Fe2+: hàm lượng sắt cuả nước nguồn (mg/l)

1,64: lượng CO2 tự do tách ra khi thủy phân 1mg Fe trong nước nguồn

Ct: nồng độ CO2 ưngs với pH = 7,5 và độ kiềm của nước nguồn

(ta chọn độ kiềm k = 2 là do nước sau khi làm thoáng phải đạt tiêu chuẩn độ kiềm >=2)

: hệ số kể đến hàm lượng muối hòa tan trong nước (tra bảng 5-1 trang 173 sách

Xử Lý Nước Cấp của Nguyễn Ngọc Dung, ứng vói hàm lượng muối hòa tan là 300mgCaCO3/l, = 0,96

: hệ số kể đến nhiệt độ của nước ứng với t=250C , = 0,96

ax

2300 lg

m tb

m t

C C

C C

0,037( / )66,3

27,9

8196( )0,092 0,037

Trong đó:

ftx: Diện tích tiếp xúc đơn vị, tra bảng 5-3/174 sách XLNC của Nguyễn Ngọc Dung

Chiều cao tổng cộng lớp vật liệu tiếp xúc trong giàn mưa:

tx

W 68,3

1,257,3

- Khoảng cách từ giàn phân phối nước đến sàn tung mưa trên cùng là 0,8m

- Chiều cao lớp than cốc đặt dưới sàn tung mưa là 0,3m+chiều dày sàn đỡ 0,1m.Vậytổng =0,4m

- Khoảng cách từ sàn tung mưa thứ nhất đến sàn tung mưa thứ 2 là 0,6m

- Khoảng cách từ sàn tung mưa dưới cùng đến sàn thu nước là 0,8mm

- Chọn độ dày sàn thu nước là 0,2m

- Chọn chiều cao bảo vệ là 0,5m

0,8 (0, 4 4) (0,6 3) 0,8 0, 2 0,5 5,7

H          m

Kích thước của mỗi ngăn giàn mưa là BxLxH=2x3x5,7(m)

Lưu lượng nước lên mỗi ngăn của giàn mưa là:

3

1 572,9

71,6 / 19,8 /8

2291,67

381,9 / 0,106 /6

Chiều dài mỗi cạnh b t  f t  3,93 1,98 m

Chọn bt =2m

Chọn vận tốc nước trong ống dẫn nước nguồn ở đáy bể: v = 1,5m/s

4 1 4 0,107

0,3 3003,14 3,14 1,5

t t t

Chọn chiều cao bảo vệ hbv=0,3m

Chiều cao toàn phần của bể

Độ dốc của máng về phía tháo nước ra lấy bằng 002 tổng diện tích các lỗ ngập thu nước ởthành máng với tốc độ nước chảy qua lỗ v1=1m/s sẽ là:

Chọn đường kính lỗ d1=30mm

f N

Với Q1 = 106,7 m3/s chọn ống dẫn sang bể phản ứng d = 400 mm với v = 0,85m/s

Uo: tốc độ rơi của cặn (Theo bảng 3.2 trang 77 sách XLNC Nguyễn Ngọc Dung)

Để phân phối đều trên toàn bộ diện tích mặt cắt ngang của bể lắng cần đặt các vách

ngăn có lỗ ở đầu bể, cách tường 1,5m (Theo TCXDVN 33:2006: 1 – 2m)

Lưu lượng nước tính toán qua mỗi ngăn của bể

2

0,053

0,177 0,3

n lo lo

n lo lo

q

v

(Theo TCXDVN 33:2006 vận tốc lỗ qua vách ngăn lấy bằng 0,5m/s)

Lấy đường kính lỗ ở vách ngăn phân phối nước vào là d1=0,06m (Theo sách xử lý

nước cấp – Nguyễn ngọc dung: d= 0,05 -0,15m)