Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người

Đồ án môn học Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người LỜI MỞ ĐẦU Cũng không khí ánh sáng, nước thiếu sống người.Đối với khu dân cư có số dân 13000 người, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt,, sản xuất, phục vụ cho hàng loạt ngành công nghiệp khác nhau, nâng cao đời sống tinh thần người dân Chính vậy, trước đưa nước vào sử dụng, cần phải tiến hành xử lý chúng Với đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13.000 người” nhằm đề phương án thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt có hiệu cao chi phí vận hành thấp, đặc biệt đạt yêu cầu chất lượng đáp ứng cho mục đích sử dụng nước người dân Đồ án gồm chương : Chương I : Giới thiệu chung đề tài đồ án môn học Chương II : Tổng quan phương pháp xử lý nước mặt Chương III : Đề xuất phương án xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt Chương IV : Tính toán hóa chất công trình đơn vị Chương V : Kết luận kiến nghị Nội dung đồ án em chủ yếu cung cấp kiến thức xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt , phương án công nghệ cho hệ thống xử lý nước tính toán công trình trạm xử lý nước Trong làm đồ án, không tránh khỏi có sai sót Rất mong có góp ý thầy, cô để em rút kinh nghiệm cho lần sau Sinh Viên Thực Hiện SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm Đồ án môn học Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian làm đồ án môn học, em cảm ơn giúp đỡ bảo tận tình thầy GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm giáo viên hướng dẫn em Đặc biệt cảm ơn thầy, cô khoa Môi Trường – Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường Tp.Hcm tạo điều kiện cho em làm đồ án xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt để em có hội hiểu thêm ngành kỹ thuật môi trường học có thêm kiến thức hoạt động công trình đơn vị trạm xử lý sử dụng nguồn nước mặt tính toán công trình đơn vị để thong qua thiết kế công trình đơn vị nhằm mục đích đem lại nguồn nước đạt yêu cầu trước cung cấp cho mạng lưới cấp nước cho khu dân cư với số dân 13000 người Tp Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng năm 2013 Sinh Viên Nguyễn Thị Kiều Diễm SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm Đồ án môn học Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người NHẬN XÉT CỦA GVHD KÝ TÊN NHẬN XÉT CỦA GV PHẢN BIỆN SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm Đồ án môn học Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người KÝ TÊN MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm Đồ án môn học Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT : QCVN GVHD BYT Quy chuẩn Việt Nam SH Bộ y tế TC Sinh hoạt TCXDVN Tiêu chuẩn SS Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam L Hàm lượng cặn lơ lửng B Chiều dài H Chiều rộng SVTH Chiều cao SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm Đồ án môn học Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người Sinh viên thực Giáo viên hướng dẫn SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1.1: Thông số nước cần xử lý Bảng 3.1.2: Thông số chất lượng nước thô DANH SÁCH HÌNH Hình 3.2.1: Sơ đồ công nghệ phương án 10 Hình 3.2.2: Sơ đồ công nghệ phương án 11 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Nước nhu cầu thiết yếu sinh vật trái đất Không có nước sống trái đất tồn Nước tự nhiên sử dụng để cấp cho hoạt động sinh hoạt sản xuất có chất lượng khác Đối với nước mặt thường có độ đục, độ màu hàm lượng vi sinh vật cao Vì vậy, em chọn đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người nhằm đề phương án thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt có hiệu cao chi phí vận hành thấp, đặc biệt đạt yêu cầu chất lượng đáp ứng cho mục đích sử dụng nước người dân 1.2 NHIỆM VỤ 1.2.1 Nội dung phần thuyết minh tính toán a Lập bảng thuyết minh tính toán bao gồm: • Đề xuất phương án công nghệ xử lý nước cấp cho khu dân cư từ phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp • Tính toán công trình đơn vị sau : bể hòa trộn, bể lắng, bể lọc phương án sau • Tính toán lựa chọn thiết bị (bơm nước, thiết bị khuấy trộn,…)cho công trình đơn vị tính toán b Các vẽ kỹ thuật a1 Vẽ vẽ mặt cắt công nghệ phương án chọn : 01 vẽ khổ A1 b1 Vẽ chi tiết 01 công trình đơn vị hoàn chỉnh :01 vẽ khổ A1 CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC MẶT 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP 2.1.1 Các biện pháp xử lý a Trong trình xử lý nước cấp cần phải áp dụng biện pháp xử lý sau: a1 Biện pháp học: sử dụng học để giữ lại cặn không tan nước như: lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc b1 Biện pháp hóa học: dùng hóa chất cho vào nước để xử lý nước keo tụ phèn, khử trùng Clorator, kiềm hóa nước vôi, dùng hóa chất để diệt tảo c1 Biện pháp lý học: dùng tia vật lý để khử trùng nước tia tử ngoại, sóng siêu âm,điện phân nước để khử muối Khử khí CO nước biện pháp làm thoáng Trong biện pháp xử lý nước nêu biện pháp học biện pháp xử lý nước Có thể dùng biện pháp học để xử lý nước cách độc lập kết hợp với biện pháp hóa học lý học để rút ngắn thời gian nâng cao hiệu xử lý nước Trong thực tế, để đạt mục đích xử lý nguồn nước cách kinh tế hiệu phải thực trình xử lý kết hợp nhiều phương pháp 2.2.2 Một số công đoạn xử lý nước a Quá trình keo tụ phản ứng tạo cặn Keo tụ cặn trình tạo tác nhân có khả kết dính chất làm bẩn nước dạng lơ lửng thành cặn có khả lắng bể lắng hay kết dính bề mặt hạt lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh kinh tế Khi trộn phèn với nước cần xử lý, phản ứng hóa học hóa lý xảy tạo thành hệ keo dương phân tán nước Do đó, trình tạo nhân kết dính gọi trình keo tụ trình kết dính cặn bẩn nhân keo tụ gọi trình phản ứng tạo cặn Trong kỹ thuật xử lý thường dùng phèn nhôm Al 2(SO4)3, phèn sắt FeCl3, Fe2(SO4)3 FeSO4 Nhưng Việt Nam thường sử dụng phèn nhôm, phèn sắt có hiệu keo tụ cao, trình khác sản xuất, vận chuyển, phức tạp trình xử lý dễ làm nước có màu vàng nên sử dụng kỹ thuật xử lý nước cấp b Quá trình lắng Đây trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng nước nguồn biện pháp trọng lực bể lắng, hạt cặn có tỷ trọng lớn nước chế độ thủy lực thích hợp lắng xuống đáy bể Cùng với việc lắng cặn, trình lắng làm giảm 90 – 95% vi trùng có nước vi trùng bị hấp thụ dính bám vào hạt cặn trình lắng c Quá trình lọc Lọc trình không giữ lại hạt cặn lơ lửng nước có kích thước lớn kích lỗ rỗng tạo hạt lọc mà lại hạt keo sắt, keo hữu gây độ đục độ màu, có kích thước bé nhiều lần kích thước lỗ rỗng, có khả dính kết hấp phụ lên bề mặt hạt lớp vật liệu lọc d Khử trùng nước B = = = 1m Trong : ta có uo = 0.6m/s vtb = 10 mm/s  vtb = 9mm/s - Chiều dài bể lắng : L= - - = = 50m Nước từ bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng chuyển sang bể lắng qua vách ngăn sát thành tràn, ngập sâu 0.3m hướng dòng nước chảy xuống phân bố bể tránh xáo trộn bề mặt bể : Chiều cao nước thành tràn : H = = = 1.9m Trong : qn : lưu lượng nước qua ngăn 0.0463 (m3/s) b : chiều rộng ngăn, 12 = 0.5m v : vận tốc nước qua thành tràn , v = 0.05m/s - Phần thu nước sau bể lắng dùng hệ thống máng đục lỗ chảy ngập bề mặt nước cuối bể Chiều dài máng : =50 = 33.3m Cứ ngăn bố trí máng thu, khoảng cách tâm máng : a = = 0.25m - Tốc độ máng thu lấy vm = 0.6m/s, (quy phạm vm = 0.60.8 m/s) Tiết diện máng thu : Ft = = =0.04m2 - Chiều rộng máng : chọn bm = 0.2m Chiều cao thiết kế tổng cộng bể lắng 4.5m, gồm : Chiều cao phần lắng : 3.0m Chiều cao phần chứa cặn:(tham khảo giáo trình xử lý nước cấp – Nguyễn Ngọc Dung) : 1.2m Chiều cao bảo vệ : 0.3m - Tốc độ qua lỗ : vl = 1m/s diện tích lỗ máng thu : - = = 0.0232m2 - Chiều sâu máng : hm = = = 0.2m - Đường kính chọn dlỗ = 25mm, (quy phạm dlỗ 25mm),  flỗ = = 0.00049m Số lỗ máng : n = = = 48 lỗ Vậy bên bố trí 24 lỗ Các lỗ thường nằm ngang bên ống, lỗ máng phải đặt cao đáy máng 5080mm - Khoảng cách tâm lỗ : = 0.96m Mép máng ,cao mức nước cao bể 0.1m Dùng máy thu hình cưa để thu nước Kiểm tra tải trọng làm việc máng thu: q=1 – 3l/s,m dài mép máng Việc xả cặn dự kiến tiến hành theo chu kì với thời gian lần xả cặn T = 24 Thể tích vùng chứa nén cặn bể lắng là: Wc = = = 20.5 m3 Trong : C : hàm lượng cặn lại nước sau lắng, C = 12 mg/l T : thời gian làm việc lần xả cặn, T = 24h Q : lưu lượng nước đưa vào bể, Q = 250m3/h N : số lượng bể đưa vào bể lắng, N = : nồng độ trung bình cặn nén chặt lấy theo bảng (3-3)- theo sách “Xử lý nước cấp “ TS.Nguyễn Ngọc Dung Cmax = Cn + K P + 0.25M+ v = 58 +136 + 0.2582+ = 114.5 mg/l Trong : Cn : Hàm lượng cặn nước nguồn, Cn = 58 mg/l P : liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước, P = 36 mg/l K : hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết phèn sử dụng, K =1 M : độ màu nước nguồn (độ), M = 82 mg/l v : liều lượng vôi kiềm hóa nước (nếu có) mg/l - Chiều cao trung bình vùng chứa nén cặn : Hcặn = = = 0.41 m Chiều cao trung bình bể lắng : Hb = Ho + Hc = 2.8 + 0.41 = 3.21 m Lượng nước tính phần trăm xả cặn bể : P = = =1.53 % Trong : : hệ số pha loãng xả cặn, = 1.5 - - Hệ số xả cặn làm máng đục lỗ bên đặt dọc theo trục ngăn Thời gian xả cặn quy định t = 10 phút lấy t = 10 phút Tốc độ nước chảy cuối máng không nhỏ m/s Dung tích chứa cặn ngăn là: Wc-n = = 10.25m3 Lưu lượng cặn ngăn : qc-n = = = 0.017m3/s Diện tích máng xả cặn : chọn vm = 1.5 m/s Fm = = 0.011m2 - Kích thước máng a = Nếu a = 0.3m b = 0.6m Tốc độ nước qua lỗ 1.5m/s Chọn dlỗ = 25mm (quy phạm dlỗ 25mm) flỗ = 0.00049 m2 Tổng diên tích lỗ máng xả cặn : = = 0.011m2 Số lỗ bên máng xả cặn : n = = = 12 lỗ Khoảng cách tâm lỗ : l = = = 4.16 Đường kính ống xả cặn với qc-n = 0.017 m3/s, chọn Dc = 350mm ứng với vc = 2.2m/s Tổn thất hệ thống xả cặn : H = = = 3m Trong : : hệ số tổn thất qua lỗ đục máng, lấy 11.4 : hệ số tổn thất cục máng, lấy 0.5 fc : diện tích ống xả cặn, = = 0.096m2 fm : diện tích máng xả cặn, fm = 0.3 0.6 = 0.18m2 vc : tốc độ xả cặn, vc = 2.2m/s g : gia tốc trọng trường lấy 9.81 4.2.4 Bể lọc nhanh a Chức Giữ lại cặn xót lại sau bể lắng, đồng thời khử Mn (nếu có) để đảm bảo nước sau khỏi bể lọc suốt hoàn toàn b Tính toán b1 Bể lọc có chế độ làm việc bình thường tăng cường Vật liệu lọc cát thạch anh với thông số tính toán : - Đường kính lớn : dmax = 1.6mm - Đường kính nhỏ : dmin = 0.7mm Đường kính hiệu tương đương: dtđ = 0.8mm Hệ số dãn nở tương đối : e = 30% Chiều dày lớp cát lọc 1.4m Hệ số không đồng : K = 1.4 Tổng diện tích bể lọc : F = = = 48.45 (m2) Trong đó: Q : Lưu lượng nước cần xử lý ,Q = 6000 m3/ng W: Cường độ rửa lọc,W = 12 l/s.m2 lấy theo bảng (4-5) [Xử lý nước cấp] Vbt: vận tốc lọc tính tóan chế độ làm việc bình thường, vbt = 5.5 m/h lấy theo bảng 6.11 (TCXDVN 33: 2006) t1: Thời gian rửa lọc t1 = 0.1 h lấy theo bảng (4-5) [Xử lý nước cấp] t2 : Thời gian ngưng bể lọc để rửa (giờ), t2 = 0.35 h T :Thời gian làm việc trạm ngày,T = 24 h a : Số lần rửa lọc ngày đêm chế độ làm việc bình thường, a = Trong bể lọc, chọn cát lọc có cỡ lọc d td=0.7-0.8mm, hệ số không đồng K = – 2.2; chiều dày lớp cát lọc 0.8m (lấy theo bảng 4-6 sách xử lý nước cấp TS.Nguyễn Ngọc Dung) - Số bể lọc cần thiết: N = 0.5 = 0.5 =3.48(bể) Chọn bể lọc :N=4 - Kiểm tra lại tốc độ tăng cường với điều kiện đóng bể để rửa : vtc = vbt = 5.5 =7.3(m/s) Vậy vtc nằm khoảng từ (6  đảm bảo - Diện tích bể lọc : (m2) - Chọn kích thước bể là: L x B = 3.6 x 3.4 = 12.24 (m 2) Chiều rộng bể lọc chiều rộng bể lắng - Kiểm tra vận tốc lọc bể: v = = = 5.5 (m/h) - Chiều cao bể lọc nhanh xác định theo công thức: H = h d + h v + h n + hp Trong đó:hd: chiều cao lớp đỡ chọn 0.5m hv : chiều dày lớp vật liệu lọc : 0.7 m hn : chiều cao lớp nước : m hp: chiều cao phụ kể đến việc dâng nước đóng bể để rửa : 0.5m H = 0.8 + 0.7 + + 0.5 = m b2 Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc : Chọn biện pháp rửa lọc gió, nước phù hợp Cường độ nước rửa lọc W = 12 l/sm ứng với độ nở tương ứng lớp vật liệu lọc 45% Cường độ gió rửa lọc Wgió= 15 l/sm2 (quy phạm 15÷20 l/sm2) - Lưu lượng nước rửa bể lọc là: Qr = = = 0.15 m3/s = 150 l/s Trong đó:f : diện tích bể lọc f = 12.24 (m2) W: cường độ nước rửa lọc, W = 12 (l/sm2) - Chọn đường kính ống d c = 500mm thép tốc độ nước chảy ống : Vc = = = 0.77 (m/s) (giới hạn cho phép ≤ 2.0 m/s) - Lấy khoảng cách ống nhánh 0.3 m ( quy phạm 0.25 ÷ 0.3 m), số ống nhánh bể lọc là: m = x = x = 24 ống nhánh - Lưu lượng nước rửa lọc chảy ống nhánh : qn = = = 6.25l/s - Chọn đường kính ống nhánh dn = 65 mm thép, tốc độ nước chảy ống nhánh : Vc = = 1.8 (m/s) (nằm giới hạn cho phép 1.8 ÷ 2.0 ) - Với ống 500mm, tiết diện ngang ống : Ω = = = 0,19625 m2 - Tổng diện tích lỗ lấy 35% diện tích tiết diện ngang ống ( quy phạm cho phép 30 ÷ 35%), tổng diện tích lỗ tính : ω = 0.35 x 0.19625= 0.0687 m2 - Chọn lỗ có đường kính 12 mm (quy phạm 10 ÷ 12 mm), diện tích lỗ : ωlỗ = = = 0.000113 m2 - Tổng số lỗ : no = = = 608 lỗ - Số lỗ ống nhánh := 26 lỗ - Trên ống nhánh, lỗ xếp thành hàng so le nhau, hướng xuống phía nghiêng góc 450 so với mặt phẳng nằm ngang Số lỗ hàng ống nhánh là: 26 /2 = 13 lỗ - Khoảng cách lỗ là: a = = 0.11 m ( 0.525: đường kính ống gió (m)) - Chọn ống thoát khí = 32 mm đặt cuối ống - Tính hệ thống dẫn gió rửa lọc: - Chọn cường độ gió rửa bể lọc là:Wgió = 15 m/s, lưu lượng gió tính toán là: Qgió = = = 0.183 m3/s - Lấy tốc độ gió ống dẫn gió 15 m/s (quy phạm 15 ÷ 20 m/s) đường kính ống gió tính sau : Dgió = = = 0.12 m = 120 mm - Số ống gió nhánh lấy 24 - Lượng gió ống nhánh : = 7.625 m3/s - Đường kính ống gió 120 mm diện tích mặt cắt ngang ống gió là: Ωgió = = = 0.01 m2 - Tổng diện tích lỗ lấy 40% diện tích tiết diện ngang ống gió ( quy phạm 35÷ 40%), là: ω gió = 0.4 x 0.01 = 0.004 m2 chọn đường kính lỗ gió 4mm ( quy phạm 2÷ mm ), diện tích lỗ gió là: flỗ gió = = 1.25x10-5 m2 - Tổng số lỗ gió là: m = = 320 lỗ - Số lỗ ống gió nhánh : = 14 lỗ - Khoảng cách lỗ là: a = = 0.41m Trong đó:0.22 : đường kính ống gió - Tính toán máng phân phối nước lọc thu nước rửa lọc: Bể có chiều dài m, chọn bể bố trí máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác, khoảng cách máng d = 5/3 = 1.67m (quy phạm không lớn 2.2m) - Lượng nước rửa thu vào máng xác định theo công thức : qm = W x d x l (l/s) Trong :W: cường độ rửa lọc ; W = 12 l/s.m2 d: khoảng cách máng ; d = 1.67m L: chiều dài máng, l = 4.6 m qm = 12 x 1.67 x 4.6 = 92 l/s = 0,092 m3/s - Chiều rộng máng tính theo công thức: Bm = K x = 2.1 x = 0.38 m Trong đó: a: Tỉ số chiều cao phần chữ nhật (h CN) với nửa chiều rộng máng lấy a = 1.3 ( quy phạm 1÷ 1.5 ) K: hệ số , tiết diện máng tam giác K = 2.1 Ta có : Bm = 0.53 m a = → hCN = = =0.34 m - Vậy chiều cao phần máng chữ nhật là: hCN 0,25m Lấy chiều cao phần đáy tam giác hd = 0.15 Độ dốc đáy máng lấy phía máng tập trung nước i = 0.01 Chiều dày thành máng lấy : δm = 0.08m - Chiều cao toàn phần máng thu nước rửa là: Hm = hCN + hd + δm = 0.34 + 0,15 + 0,08 = 0,57 m - Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép máng thu nước xác định theo công thức: ∆Hm = + 0.25 = + 0,25 = 061 (m) Trong đó:L: chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 0.8 m e : độ giãn nở tương đối lớp vật liệu lọc lấy theo bảng 6.13 (TCXD 33:2006); e = 45% - Theo quy phạm, khoảng cách đáy máng dẫn nước rửa phải nằm cao lớp vật liệu lọc tối thiểu 0.07m - Chiều cao toàn phần máng thu nước rửa H m= 0.61m, máng dốc phía máng tập trung i = 0.01, máng dài 3.4m nên chiều cao máng phía máng tập trung là: 0.57+ 0.046 = 0.61 m Vậy: ∆Hm= 0.61 + 0.07 = 0,68 m - Nước rửa lọc từ máng thu tràn vào máng tập trung nước - Khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy máng tập trung xác định theo công thức: hm = 1.75 x +0.2 = 1.75 x +0.2 = 0.76 (m) Trong đó:qM : lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước (m3/s), qM = 0.4032 m3/s A: chiều rộng máng tập trung; chọn A = 0.7m (quy phạm không nhỏ 0.6m) g: gia tốc trọng trường 9.81 m/s2 b3 Tính thất áp lực rửa bể lọc nhanh: - Tính tổn thất áp lực hệ thống phân phối giàn ống khoan lỗ: hp = ξ = 18.96 + = 3.7 m Trong đó: v0: tốc độ nước chảy đầu ống chính; v = 1.91 m/s (quy phạm 1.5 ÷ m/s) v0: tốc độ nước chảy đầu ống chính; v = 1.91 m/s (quy phạm 1.5 ÷ m/s) : tốc độ nước chảy đầu ống nhánh; = 1.99 m/s (quy phạm 1.6÷ m/s) g: gia tốc trọng trường; g = 9.81 m/s2 ξ: hệ số sức cản; ξ = + 1= +1=18.96 - Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ : hđ = 0.22 x Ls x W = 0.22 x 0.8 x 12 = 2.1 m Trong đó:Ls: chiều dày lớp sỏi đỡ; Ls = 0.8 m W: cường độ rửa lọc ; W = 12 l/s.m2 - Tổn thất áp lực vật liệu lọc: hlv = (a + bW).L.e = (0.76 + 0.017 x 12) x 0.8 x 0.45 =0.35 m Trong đó: với kích thước hạt d = 0.5 ÷ mm; a = 0.76 ; b = 0.017 e: độ giãn nở tương đối lớp vật liệu lọc: 45% - Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc lấy hbm = 2m Vậy tổn thất áp lực nội bể lọc là: hl = hp+ hđ+ hlv+ hbm = 3.7+ 2.1 + 0.35 + = 8.15 m b4 Chọn máy bơm rửa lọc bơm gió rửa lọc: - Áp lực công tác cần thiết máy bơm rửa lọc xác định sau: Hr = hhh+hô+hp+hđ+hvl+hbm+hcb (m) Trong đó: hhh = + 3.5 – + 0.68 = 6.18 m 4: chiều sâu mức nước bể chứa (m) 3.5: độ chênh mực nước bể lọc bể chứa (m) 2: chiều cao lớp nước bể lọc (m) 0.68: khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng (m) hô: tổn thất áp lực đường ống dẫn từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc (m) - Giả sử chiều dài ống dẫn nước rửa lọc l = 100m Đường kính ống dẫn nước rửa lọc D = 500mm, Qr = 150 l/s - Tra bảng ta 1000i = 1.41 ⇒ hô= 1000i x l/1000 = 1.41 x 100/1000 = 0.114m Với : hô = 0.114m hcb : tổn thất áp lực cục phận nối ống van khóa - Giả sử đường ống dẫn nước rửa lọc có thiết bị phụ tùng sau: cút 900, van khóa, ống ngắn Vậy : ⇒ Hr = hhh + hô + ht + hcb Hr = 6.18 + 0.114 + 8.15 + 0.8 =15.24m - - Với Qr = 150 l/s ; Hr = 15.24m chọn máy bơm nước rửa lọc phù hợp Ngoài máy bơm rửa lọc công tác, phải chọn máy bơm dự phòng Với Q gió = 0.183m3/s, Hgió = 3m chọn máy bơm gió phù hợp Tỷ lệ lượng nuớc rửa so với lượng nước lọc P(%) P= - Lượng nước cho lần rửa lọc : = W × f × t1× 60 × N × 100 = 12 × 12.24 × × 60 × × 100 = 21150720 m3 Trong đó: W = cường độ rửa lọc = 12 l/s.m2 f = diện tích bể lọc = 12.24 m2 N = số bể lọc = t1 = thời gian rửa lọc = phút Q = công suất trạm xử lý 6000 m3 T0 = thời gian công tác bể lần rửa (giờ) T0 = - (t1 + t2 + t3) = - (6 + 10 +21)/60 = 11,4 Với:T : thời gian công tác bể lọc ngày, T = 24 N : số lần rửa bể lọc ngày, n = lần t1, t2, t3 = thời gian rửa, xả nước lọc đầu thời gian chết bể Ghi chú: Để đạt chế độ làm việc tối ưu bể lọc cần đảm bảo tỷ số tbv=1,2+1,3 tgh tbv - Thời gian tác dụng bảo vệ vật liệu lọc, khoảng thời gian chất lượng nước lọc quy định đảm bảo tgh - Thời gian đạt tổn thất áp lực giới hạn cho phép CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Ngày nay, kỹ thuật cấp nước đạt tới trình độ cao tiếp tục phát triển Từng hạng mục công trình dây chuyền công nghệ xử lý đa dạng phong phú Ngoài việc cải tiến bể lắng ngang cổ điển thành bể lắng ngang thu nước bề mặt, bể lắng ngang có lamen, có số bể lắng khác bể lắng đứng, lắng có tầng cặn lơ lửng, Ngoài bể lọc chậm, lọc nhanh kiểu trọng lực, lọc áp lực, lọc lớp hai lớp vật liệu,…Trước đây, khử trùng nước nhiệt, hợp chất Clo; ngày nay, việc khử trùng nước đa dạng với việc sử dụng ozone, tia cực tím,… Có thể nói kỹ thuật cấp nước đạt đến trình độ cao công nghệ xử lý, máy móc trang thiết bị hệ thống giới hóa, tự động hóa vận hành quản lý • Vì vậy, nhằm cung cấp nguồn nước đạt yêu cầu để cấp cho khu dân cư với số dân 13000 người em tính toán công trình đơn vị hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt thiết kế sơ đồ dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước cấp nhằm mục đích đưa phương án công • nghệ có khả thi áp dụng rộng rãi Việt Nam với nhiều tính ưu việt, chi phí vận hành thấp mà hiệu • Qua đồ án môn học chúng em hiểu biết thêm nhiều điều bổ ích, biết cách lựa chọn sơ đồ công nghệ để xử lý nước hợp lý cho khu dân cư có số dân đông mà em học cách tính toán hạng mục công trình nhà máy xử lý nước quan trọng nửa cách bố trí xây dựng nhà máy mà đưa vào sử dụng đạt hiệu cao mà thời gian hoàn vốn cho đầu tư trang thiết bị nhanh 5.2 Kiến nghị • • • • • Đề đảm bảo việc vận hành máy đạt kết , cần có đầu tư đồng sở hạ tầng hệ thống thoát nước hệ thống xử lý nước thải Cần có kỹ sư môi trường để theo sát hệ thống, giải cố theo dõi chất lượng nước Ở khu dân cư cần có công tác tuyên truyền tiết kiệm nước hoạt động cạo khoét cống rãnh thông thoáng để nước thải vào hệ thống xử lý để xử lý tiết kiệm nhiều chi phí, góp phần bảo vệ môi trường Cần xây dựng phận chuyên môn để quản lý , giám sát, ngăn ngừa loại thất thoát nước Cần tiết kiệm điện trình sản xuất vận hành máy móc, thiết bị TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2002 TS Nguyễn Ngọc Dung, Xử lý nước cấp, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội, 2003 Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 33 - 2006 “ Cấp nước - mạng lưới đường ống công trình - tiêu chuẩn thiết kế” TS.Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế công trình hệ thống cấp nước sạch, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật ,Hà Nội, 2003 [...]... nước Đây là quá trình khử tính xâm thực của nước đồng thời cấy lên mặt trong thành ống lớp màng bảo vệ cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu làm ống CHƯƠNG III ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ XỬ LÝ NƯỚC CẤP SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC MẶT 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 3.1.1 Mục đích của đồ án Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người Hệ thống sau xử lý. .. bơm đến mạng lưới cấp nước 3.5 Hiệu quả xử lý Mục đích chính của công nghệ xử lý trên là loại bỏ cặn, màu và đảm bảo khử trùng, loại bỏ hết vi sinh đảm bảo nước đầu ra đạt tiêu chuẩn ăn uống Hiệu quả xử lý SS n = 100 = 91.4% Hiệu quả xử lý độ đục n = 100= 96.6% Hiệu quả xử lý độ màu n = 100= 81.7% Hiệu quả xử lý vi sinh n = 100= 100% 3.6 - Tính toán lưu lượng trạm xử lý Lượng nước cấp cho sinh hoạt :... : tiêu chuẩn cấp nước (l /người. ngày) Chọn q TC = 200 (l /người. ngày) Theo TCXDVN 33-2006, đối với thành phố, thị xã vừa và nhỏ, khu công nghiệp nhỏ, tiêu chuẩn cấp nước : qTC = 200-270 (l /người. ngày) N : số dân cấp nước, N = 13000 người f: tỉ lệ dân được cấp nước, f = 100% - Lượng nước cấp phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường) : QCC = 10% x QSH = 10% x 2600 = 260 (m3/ng) - Lượng nước cấp phục vụ công... Thuyết minh sơ đồ công nghệ Sơ đồ công nghệ 1: là công nghệ được ứng dụng rộng rãi trông nhiều công trình xử lý nước mặt ở nước ta hiện nay .Nước nguồn được đưa vào trạm bơm cấp 1 để cung cấp nước cho toàn hệ tống xử lý nước 3.4.1 Bể hòa trộn cơ khí Nước và phèn nhôm sau khi đã pha chế đến nồng độ yêu cầu (5%) được dẫn vào bể hòa trộn Xáo trộn gây ra do cách khu y quay với tốc độ cao làm chúng phân... Coliform tổng số 9 Vi khu n/100ml A 0 3.2 Đề xuất phương án xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt : 3.2.1 Phương án công nghệ 1 : Phèn Nước nguồn Bể hòa trộn phèn Trạm bơm cấp 1 Bể tiêu thụ phèn Bơm định lượng Bể trộn cơ khí Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng Bể lắng ngang Bơm bùn Chất keo tụ (vôi, sút) Hồ nén phơi bùn Thải đổ bùn khô Bể lọc nhanh Nước rửa ngược Châm Clo khử trùng Bơm định lượng Bể chứa nước sạch... chất lượng nước ăn uống ) Nhận xét về các thông số chất lượng nước nguồn : Các thông số nằm trong giới hạn : Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt Tiêu chuẩn nước mặt loại A Trừ thông số : Bảng 3.1.1 : Thông số trong nước cần xử lý Thông số Đơn vị Gía trị Yêu cầu đầu Mức độ giám ra sát SS mg/l 58 5 A Độ đục NTU 25 2 A Độ màu mg/l 82 15 A Coliform tổng số Vi khu n/100ml... tụ nước làm cho các bông cặn tạo nên có kích thước lớn và rắn chắc, đều trên toàn bộ khối nước 3.4.2 Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng Nước sau khi được trộn đều phèn được dẫn vào bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng sử dụng cánh khu y để khu y chậm nhằm tạo điều kiện cho các bông cặn kết dính với nhau Mặt khác, đáy bể nước sẽ được khu y trộn sơ bộ và các bông cặn nhỏ sẽ được hình thành và lớn dần lên bề mặt. .. dẫn vào bể chứa nước sạch, trữ trong bể để cấp cho người tiêu thụ Trên đường ống dẫn đến bể, nước được tiếp xúc với clorine đểkhử trùng toàn bộ vi sinh trong nước dồng thời đảm bảo lượng clo dư hoạt tính lớn hơn 0.3 mg/l và nhỏ hơn 0.5 mg/l nhằm khử trùng tốt trên mạng lưới dường ống phân phối nước, đảm bảo an toàn về mặt vệ sinh cho người sử dụng 3.4.6 Trạm bơm cấp 2 Nước từ bể chứa nước sạch được... sinh về mặt sinh lý khi cấp cho người tiêu dùng đòi hỏi phải có quá trình khử trùng nước Để khử trùng nước, dùng các biện pháp tiêu diệt vi sinh trong nước như: - Đun sôi nước - Dùng tia tử ngoại - Dùng siêu âm Dùng các hóa chất có tác dụng tiệt trùng cao như: Ozon, Clo và các hợp chất Clo, Iot, KMnO4… Chất được sử dụng phổ biến nhất là Clo và các hợp chất của Clo vì giá thành thấp, dễ kiếm, quản lý và... để thiết kế vì nó có tính khả thi hơn và chi phí xây dựng thấp hơn phương án công nghệ 2 Thường thì phương án 2 sử dụng cho nhà máy có công suất nhỏ và chi phí xây dựng bể lắng trong có cặn lơ lửng không được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam vì kết cấu phức tạp và chế độ quản lý chặt chẽ đòi hỏi công trình phải làm việc suốt ngày đêm, nên không được áp dụng cho đồ án này 3.4 Thuyết minh sơ đồ công nghệ ... chọn đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người nhằm đề phương án thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt có hiệu cao... án Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người Hệ thống sau xử lý phải đảm bảo đạt tiêu chuẩn vệ sinh chất lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt... Kiều Diễm GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm Đồ án môn học Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người