xây dựng trạm xử lý nước cấp cho khu công nghiệp

trình bày về xây dựng trạm xử lý nước cấp cho khu công nghiệp

Chương I: Giới thiệu chung

LỜI MỞ ĐẦU

Nước, đó là thứ không thể thiếu được đối với đời sống con người trong sinh hoạthàng ngày cũng như trong lao động và sản xuất Con người sẽ không thể sống, tồn tại vàphát triển tới ngày nay nếu thiếu nước Nước có mặt ở khắp mọi nơi, từ đồng bằng chotới miền núi và được dùng trong mọi ngành, mọi lĩnh vực từ ăn uống sinh hoạt cho tới sảnxuất Từ xa xưa con người đã biết sử dụng trực tiếp nguồn nước mặt để ăn uống, sinhhoạt và sản xuất nhưng ngày nay dưới sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp hoá-hiện đại hoá, các ngành công nghiệp các trung tâm thương mại phát triển càng nhiều sảnxuất nhiều sản phẩm phục vụ cho cuộc sông hàng ngày của con người ngày càng đầy đủhơn và phong phú hơn, bên cạnh đó cũng thải ra không ít những chất thải làm cho môitrường chúng ta ngày một ô nhiễm, nguồn nước mặt không thể sử dụng trực tiếp như xưamà phải cần thiết qua xử lý

Riêng khu công nghiệp Trảng Bàng – Tây Ninh, thành lập và hoạt động đã 4 nămnay nhưng vấn đề nước sạch đang là vấn đề bức xúc hiện nay cho các doanh nghiệp.Hiện các doanh nghiệp phải bơm trực tiếp nước giếng khoan bơm lên mà không qua xửlý nên chất lượng nguồn nước chưa được đảm bảo cho sản xuất Do đó việc thiết kế mộttrạm xử lý nước cấp cho khu công nghiệp là việc hết sức cần thiết

Vì lý do đó nên em đã chọn đề tài này làm luận văn tốt nghiệp Mục tiêu của luậnvăn là áp dụng những kiến thức đã học ở trường để đề xuất xây dựng trạm xử lý nướccấp cho khu công nghiệp Với yêu cầu cung cấp nhu cầu nước sạch cho khu công nghiệp,bài luận văn này có những nội dung chính sau đây:

- Tổng quan về nguồn nước cấp, lựa chọn nguồn nước

- Các phương pháp xử lý nước mặt

- Đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước cấp

- Tính toán thiết kế trạm xử lý

- Chi phí 1m3 khối nước – Kết luận & kiến nghị

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Vị trí địa lý:

Khu công nghiệp Trảng Bàng có vị trí như sau:

- Phía Bắc giáp với khu dân cư và đường Xuyên Á

1.2 Quy mô hoạt động :

Khu công nghiệp Trảng Bàng được thành lập theo quyết định số100TTg ngày 9 tháng 2 năm 1999 của Thủ tướng Chính phủ, do công

ty phát triển hạ tầng khu công nghiệp Tây Ninh làm chủ đầu tư xâydựng và kinh doanh hạ tầng kỹ thuật giai đoạn 1 có quy mô 197,26 ha Được khởi công xây dựng từ đầu năm 2000, tính đến nay sau 4năm vừa xây dựng hệ thống vừa kêu gọi đầu tư, khu công nghiệpTrảng Bàng đã thu hút được 36 dự án 100% vốn nước ngoài với tổngđầu tư 72 triệu USD Tỷ lệ diện tích đất công nghiệp cho thuê đạt100% Hiện đã có 25 doanh nghiệp đã đi vào hoạt động sản xuất, 11doanh nghiệp đang xây dựng nhà xưởng và sẽ đi vào hoạt động saukhi xây dựng xong, đã tạo việc làm cho khoảng 10.000 người làm việctrực tiếp cho các nhà máy trong khu và hàng nghàn lao động khác làmviệc tại các công trường xây dựng trong khu Sự hoạt động của khucông nghiệp Trảng Bàng - Tây Ninh sẽ đem lại nhiều lợi ích cho Khuvực phía Nam nói riêng và trong cả nước nói chung

Các nghành nghề kinh doanh chủ yếu là công nghiệp nhẹ, côngnghiệp sản xuất đồ gia dụng gồm sản xuất vỏ ruột xe, nhựa tái chế,túi sách, may mặc, sản xuất đồ gia dụng từ mây tre, gỗ, nhựa cơ khí,giặt quần áo, dệt nhuộm,

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

CHƯƠNG II CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP

2.1 Mục đích củc các quá trình xử lý nước

Mục đích của quá trình xử lý nước là :

1 Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hoá học, vitrùng học để thoả mãn các nhu cầu về ăn uống sinh hoạt, dịchvụ, sản xuất công nghiệp và phục vụ sinh hoạt công cộng của cácđối tượng dùng nước

2 Cung cấp nước có chất lượng tốt, ngon, không chứa các chất gâyvẩn đục, gây ra màu, mùi, vị của nước

3 Cung cấp nước có đủ thành phần khoáng chất cần thiết cho việcbảo vệ sức khoẻ của người tiêu dùng

4 Để thoả mãn các yêu cầu nêu trong các điểm trên thì nước saukhi xử lý phải có các chỉ tiêu chất lượng thoả mãn (tiêu chuẫn vệsinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt)

2.2 Các biện pháp xử lý nước cơ bản:

2.2.1.1 Song chắn rác và lưới chắn rác:

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

Song chắn rác và lưới chắn rác đặt ở cửa dẫn nước vào công trìnhthu có nhiệm vụ loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước, đểbảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả làm sạch của các công trìnhxử lý Vật nổi là vật lơ lửng trong nước có thể có kích thước như cácque tăm nổi, hoặc nhành cây con khi đi qua máy bơm, vào công trìnhxử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng hàm lượng cặn và độmàu của nước

Có 3 loại cặn cơ bản thường gặp với quá trình lắng trong xử lý

nước như sau:

1 Lắng các hạt cặn phân tán riêng rẽ, trong quá trình lắng hạt cặnkhông thay đổi hình dáng, độ lớn, tỷ trọng, trong xử lý nứơc thiênnhiên thường là cặn không pha phèn và công trình lắng thườnggọi là lắng sơ bộ để giảm độ đục của nước nguồn

2 Lắng các hạt cặn dạng keo phân tán, trong xử lý nước thiênnhiên gọi là lắng cặn đã được pha phèn Trong quá trình lắng cáchạt cặn có khả năng gắn kết với nhau thành các bông cặn lớn, vàngược lại các bông cặn lớn có thể bị vỡ ra thành các mảnh nhỏhơn nên trong khi lắng các bông cặn thường bị thay đổi kíchthước, hình dạng và tỷ trọng

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

nhau như loại cặn nêu trong điểm 2 nhưng với nồng độ lớn, thường lớnhơn 1.000mg/l, với nồng độ cặn lớn do tuần hoàn lại cặn, do tạo ra lớpcặn lơ lửng trong bể lắng, trong bông cặn này tạo thành đám mây cặnliên kết với nhau để giữ lại các hạt cặn bé phân tán trong nước

Trong thực tế xử lý nước thường phải lắng cặn loại 2 và loại 3

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ là:

 Kích thước, hình dáng và tỷ trọng của bông cặn

 Độ nhớt và nhiệt độ của nước

 Thời gian lưu nước trong bể lắng

 Chiều cao lắng cặn (chiều cao lớp nước trong bể lắng)

 Diện tích bề mặt của bể lắng

 Tải trọng bề mặt của bể lắng hay tốc độ rơi của hạt cặn

 Vận tốc dòng nước chảy trong bể lắng

khỏi bể lắng

Hiệu quả lắng phụ thuộc rất nhiều vào kết quả làm việc của bể tạobông cặn, bể tạo bông cặn tạo ra các hạt cặn to, bền, chắc và càngnặng thì hiệu quả lắng càng cao

Nhiệt độ nhớt càng cao, độ nhớt càng nhỏ, sức cản của nước đốivới hạt cặn càng giảm làm tăng hiệu quả quá trình lắng

Hiệu quả lắng tăng lên 2 – 3 lần khi tăng nhiệt độ nước 100 C

hưởng đến hiệu quả của bể lắng Để đảm bảo lắng tốt, thời gianlưu nước trung bình của các phần tử nước trong bể lắng phải đạttừ 70 – 80% thời gian lưu nước trong bể theo tính toán, nếu đểcho bể lắng có vùng nước chết, vùng chảy quá nhanh hiệu quảlắng sẽ giảm đi rất nhiều

 Vận tốc dòng nước trong bể lắng không được lớn hơn trị số vậntốc xói và tải cặn đã lắng lơ lửng trở lại dòng nước

2.2.1.3 Qúa trình lọc nước :

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

Qúa trình lọc là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dàynhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc khe hở của lớp vật liệu lọccác hạt cặn và vi trùng có trong nước Trong dây chuyền xử lý nước ănuống sinh hoạt, lọc là giai đoạn cuối cùng để làm trong nước triệt để.Hàm lượng cặn trong nước còn lại sau khi qua bể lọc phải đạt tiêuchuẩn cho phép (không lớn hơn 3mg/l) Sau một thời gian làm việclớp vật liệu lọc bị chít lại, làm tốc độ giảm dần Để khôi phục lại khảnăng làm việc của bể lọc phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió,nước kết hợp kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc :

1 Kích thước hạt lọc và sự phân bố các cỡ hạt trong lớp vật liệu lọc

2 Kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng, nồng độ và khả năngdính kết của cặn bẩn lơ lửng trong nước xử lý

3 Tốc độ lọc, chiều cao lớp vật liệu lọc, thành phần của lớp vậtliệu lọc và độ chênh áp lực dành cho tổn thất của 1 chu kỳ lọc

4 Nhiệt độ và độ nhớt của nước

Vật liệu lọc là bộ phận cơ bản của các bể lọc, nó đem lại hiệu quảlàm việc và tính kinh tế của quá trình lọc Vật liệu lọc hiện nay đượcdùng phổ biến là cát thạch anh tự nhiên Ngoài ra còn có thể sử dụngmột số loại vật liệu khác như : cát thạch anh nghiền, đá hoa nghiền,than antraxít (than gầy), pôlime, Các vật liệu lọc dùng để lọc nướccần phải thoả mãn các yêu cầu sau: có thành phần cấp phối hạt thíchhợp, đảm bảo đồng nhất, có độ bền cơ học cao, ổn định về hoá học.Trong đó các yêu cầu cấp phối hạt và sự đồng nhất của vật liệu lọc cóảnh hưởng trực tiếp đến sự làm việc của bể lọc

Độ bền cơ học là chỉ tiêu quan trọng để xác định độ ổn định củathành phần hạt Vật liệu lọc có độ bền không đạt yêu cầu khi rửa, cáchạt sẽ bị xáo trộn, va đập vào nhau và sẽ bị bào mòn hoặc vỡ vụn,làm thay đổi thành phần hạt Khi rửa lọc các mảnh vụn sẽ dồn lêntrên mặt lớp vật liệu lọc làm rút ngắn chu kỳ lọc Ngoài ra các mảnhvụn quá nhỏ sẽ bị cuấn theo nước rửa ra ngoài làm giảm chiều dày lớplọc và ảnh hưởng đến chất lượng nước lọc

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

Độ bền hoá học đối với tính xâm thực của nước thiên nhiên củalớp vật liệu lọc cần phải đạt yêu cầu, để tránh hiện tượng làm nhiễmbẩn lại nước đã lọc do các chất hoà tan từ vật liệu lọc bị ăn mòn trôi

ra

Chiều cao lớp vật liệu lọc hạt chọn phụ thuộc vào kích thước hạtvà vận tốc lọc Kích thước hạt càng lớn, vận tốc càng cao thì lớp vậtliệu lọc càng dày, ngược lại cỡ hạt lọc bé, vận tốc lọc thấp có thểchọn chiều dầy lớp lọc mỏng hơn nhưng không nhỏ hơn 0,6m Lớp vậtliệu lọc có thể chỉ một loại hạt đồng nhất hoặc có thể gồm hai lớp vậtliệu lọc có kích thước và tỷ trọng hạt khác nhau (than antraxít có hạtlớn, tỷ trọng hạt bé nằm trên, cát có hạt bé, tỷ trọng nhỏ nằm dưới)

Các loại bể lọc :

Về cơ bản có thể phân bể lọc thành 3 loại chính : lọc chậm, lọcnhanh trọng lực gồm bể lọc hở và bể lọc áp lực, hai loại bể lọc này cóchiều dòng nước đi từ trên xuống dưới, loại thứ 3 là lọc ngược hay lọctiếp xúc có chiều dòng nước đi từ dưới lên trên

 Bể lọc chậm có tốc độ lọc từ 0,1 m/h đến 0,5 m/h, dùng để lọcnước có độ đục thấp ≤ 30 mg/l và không phải pha phèn

 Bể lọc nhanh trọng lực (hở và áp lực) và bể lọc tiếp xúc, dùng đểlọc nước đã pha phèn lắng hoặc có thể lọc trực tiếp không quaquá trình lắng

 Ưu điểm của bể lọc chậm so với bể lọc nhanh trọng lực là:

1 Không phải pha phèn

2 Thết bị đơn giản, dễ dàng trong vận hành và quản lý

3 Cát lọc có cỡ hạt bé rất dễ dàng tìm kiếm, cung cấp tạiđịa phương

4 Chất lượng nước lọc luôn đảm bảo và ổn định

5 Loại trừ được hầu hết vi trùng và vi khuẩn

1 Cần diện tích mặt bằng lớn

2 Không áp dụng được cho nước nguồn có độ đục > 30mg/l

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

3 Không có tác dụng khử màu và chóng bị tắc chít khi nướcnguồn có hàm lượng rong, rêu, tảo cao

Bể lọc nhanh trọng lực và bể lọc tiếp xúc dùng để lọc trực tiếp nướcnguồn sau khi pha phèn trong các trường hợp :

Độ đục của nước nguồn thấp hơn 10 NTU tương đương khoảng 19mg/l,nồng độ Fe và mangan nhỏ hơn 0,3 mg/l và 0,1 mg/l, nước nguồn cóđộ màu thấp và hàm lượng rêu, tảo thấp

 Ưu điểm của quá trình lọc trực tiếp :

1 Vốn đầu tư xây dừng nhà máy xử lý nước thấp

2 Tốn ít hoá chất (phènvà chất kiềm hoá)

3 Giảm được chi phí vận hành và quản lý

 Nhược điểm :

1 Chu kỳ lọc ngắn

2 Tốn nhiều lượng nước sạch để rửa lọc hơn bể lọc nhanhthường

3 Cần phải có công nhân lành nghề thường xuyên giám sátvà điều chỉnh để đảm bảo chất lượng và công suất lọc

2.2.2 Biện pháp hoá học :

Biện pháp hoá học : dùng các hoá chất cho vào nước để xử lý nướcnhư: dùng phèn làm chất keo tụ, dùng nước vôi để kiềm hoá nước, choclo vào để khử trùng

Qúa trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn :

Mục đích của quá trình keo tụ và tạo bông cặn là tạo ra tác nhâncó khả năng dính kết các chất làm bẩn nước ở dạng hoà tan, lơ lửngthành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kếttrên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất Khi trộn đều phèn với nước xử lý lập tức xảy ra các phản ứng hóahọc và lý hoá tạo thành hệ keo dương phân tán đều trong nước, khiđược trung hoà, hệ keo dương này là các hạt nhân có khả năng dínhkết với các keo âm phân tán trong nước va dính kết với nhau để tạothành bông cặn do đó quá trình tạo nhân dính kết gọi là qúa trình keo

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

tụ, quá trình dính kết cặn bẩn và nhân keo tụ gọi là quá trình phản ứngtạo bông cặn

Trong kỹ thuật xử lý nước thường dùng phèn nhôm Al2(SO4)3,phèn sắt Fe2(SO4)3 và FeSO4 để keo tụ nước Ở Việt Nam thường dùngphèn nhôm vì sản xuất vận chuyển, pha chế định lượng đơn giản nhàmáy sản xuất Các loại phèn sắt tuy có hiệu quả cao, nhưng sản xuất,vận chuỵển và định lượng phức tạp nên chưa được dùng ở Việt Nam.Hiệu quả của của quá trình keo tụ phụ thuộc vào điều kiện khuấy trộn(càng nhanh càng đều càng tốt), phụ thuộc vào nhiệt độ nước ( nhiệtđộ càng cao càng tốt), phụ thuộc vào pH của nước (pH để keo tụ bằngphèn nhôm nằm trong khoảng từ 5,7 – 6,8), phụ thuộc vào độ kiềmcùa nước (độ kiềm của nước sau khi pha phèn còn lại nhỏ hơn 1 mg/l).Hiệu quả của quá trình tạo bông cặn phụ thuộc vào : cường độ và thờigian khuấy trộn để các nhân keo tụ vào cặn bẩn va chạm và dính kếtvào nhau, nếu là keo tụ trong môi trường thể tích, phụ thuộc vào độđục của nước thô và nồng độ cặn đã được dính kết từ trước, nếu làkeo tụ trong lớp vật liệu lọc

Để tăng cường quá trình tạo bông cặn thường cho vào bể phảnứng tạo bông cặn chất trợ keo tụ polyme, khi hoà tan vào nước polymesẽ tạo ra liên kết lưới loại anion nếu trong nước nguồn thiếu ion đối

4

SO − , ) hoặc loại trung tính nếu thành phần ion và độ kiềmcủa nước thoả mãn điều kiện keo tụ

2.2.3 Biện pháp lý học :

Xử lý nước bằng biện pháp vật lý là dùng các tia vật lý để khửtrùng nước như tia tử ngoại, sóng siêu âm Sóng siêu âm để khử muối.Khử khí CO2 hoà tan trong nước bằng phương pháp làm thoáng

Trong 3 biện pháp xử lý nước nêu ra ở trên thì biện pháp cơ học làbiện pháp cơ bản nhất Có thể dùng biện pháp cơ học để xử lý nướcmột cách độc lập hoặc kết hợp với biện pháp hoá học và lý học để rútngắn thời gian và nâng cao hiệu quả xử lý nước Trong thực tế, để đạt

Chương II: Các biện pháp xử lý nước cấp

được mục đích xử lý một nguồn nước nào đấy một cách kinh tế vàhiệu quả nhất phải thực hiện quá trình xử lý nước bằng sự kết hợp củanhiều phương pháp

Thực ra cách phân chia các biện pháp xử lý như trên chỉ là tươngđối, nhiều khi bản thân các biện pháp xử lý này lại mang cả tính chấtcủa biện pháp khác

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

CHƯƠNG III

NHU CẦU DÙNG NƯỚC – PHÂN TÍCH LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

3.1 Tình hình cấp nước hiện nay của khu công nghiệp

Hiện nay trong khu công nghiệp đã bước đầu đã lắp đặt các đườngống cấp nức cùng với việc làm các trục đường chính trong khu, tuynhiên cho tới nay trong khu công nghiệp vẫn chưa xây dựng trạm xửlý nước cấp Nguồn sử dụng nước hiện nay của các nhà máy trong khucông ngiệp 100% là nước giếng, do các xí nghiệp tự bơm trực tiếp từnguồn nước ngầm lên sử dụng trực tiếp mà không qua xử lý Do đóchất lượng nước sử dụng không đảm bảo tiêu chuẩn đồng thời gâykhó khăn cho việc quản lý về việc khai thác nguồn nước ngầm trongkhu công nghệp và việc bán nứơc cho các xí nghiệp sau này Vì vậyviệc xây dựng trạm xử lý nứơc hiện nay cho khu công nghiệp là việchết sức cần thiết và cũng là sự mong mỏi hết sức của từng công tycũng như của ban quản lý khu công nghiệp Trảng Bàng – Tây Ninh

3.2 Nhu cầu sử dụng nước

Nhu cầu dùng nước của khu công nghiệp được xác định trên cơ sởdiện tích toàn khu là 92,76 ha và tiêu chuẩn dùng nước công nghiệplấy theo tiêu chuẩn thực tế tại các Khu công nghiệp đã xây dựng ở

hoạt công nhân, tưới đường, cây, nước cho trạm xử lý v.v )

Như vậy nhu cầu dùng nước của khu công nghiệp Trảng Bàng –Tây Ninh như sau:

Q= 50 * 92,67 = 4633,5m3/ngày

Lấy tròn Q = 5.000m3/ngày

3.3 Phân tích nguồn nước

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

Khu công nghiệp Tràng Bàng có các nguồn nước sau:

3.3.1.Nước mặt :

Khu công nghiệp nằm trong lưu vực sông Vàm Cỏ Đông và đâycũng là nơi tiếp nhận nguồn nước thải sau khi sử dụng của khu côngnghiệp Trảng Bàng Ngoài ra còn có nguồn nước có thể cấp nước chocho khu vực như kêng chính Đông dẫn nước từ công trình thuỷ lợi DầuTiếng

Chất lượng nước trên hệ thống kênh rạch này đã được các cơ quanchuyên môn như Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới và Bảo Vệ Môi Trường ,và Trung Tâm Công nghệ Môi Trường CEFINEA theo dõi rất nhiềutrong những năm gần đây và đã có những đánh giá sơ bộ : Chất lượngnước mặt sông Vàm Cỏ Đông và trên kênh chính Đông chưa bị ônhiễm đáng kể, có chất lượng khá tốt, có thể sử dụng cho các mụcđích cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất

Ngoài ra trên thực tế sự hoạt động và cung cấp nước của nhà máynước cấp Thị xã Tây Ninh, lấy nước nguồn từ hồ Dầu Tiếng cho thấychất lượng nước từ hệ thống thuỷ lợi này khá tốt và lưu lượng tươngđối ổn định trong năm

Hiện trạng hệ thống cung cấp nước thô từ hồ Dầu Tiếng như sau

Nước thô để cung cấp cho khu công nghiệp từ hồ Dầu Tiếng quakênh Đông và kênh cấp 1 N26

Kênh cấp 1 N26 được xây dựng để đảm bảo nước tưới cho 2657 hađất canh tác nông nghiệp với lưu lượng 3,66 m3/s hiện tại chỉ phục vụcho khoảng 1.000 ha Nhưng hiện nay đang chuyển đổi 700 ha từ sảnxuất nông nghiệp sang xây dựng khu công nghiệp Với yêu cầu sửdụng nước cho khu công nghiệp đến cuối giai đoạn là khoảng 5.000

m3/ngày thì kênh N26 hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu cung cấp

Hiện trạng kênh N26

Kênh N26 dài 8.987 m lấy nước từ kênh Đông trong hệ thống thuỷlợi Dầu Tiếng, kênh N26 đã được bê tông hoá khoảng 50% Cao độ

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

mực nước cao nhất đầu kênh 13,67m và cao độ mực nước cuối kênhtại vị trí định khai thác nước thô : 7,99 m(hệ cao độ quốc gia)

Chế độ vận hành hệ thống thuỷ lợi Dầu tiếng như sau :

Kênh Đông : Theo pháp lệnh vận hành hệ thống kênh Đông của nhà

nước quy định Thời gian ngưng cung cấp nước để duy sữa không quá

7 ngày, nhưng cho đến nay chưa năm nào nhưng quá 5 ngày Tuynhiên trong các ngày ngưng cung cấp nước với dung tích dự trữ nướctrên các đoạn kênh lên đến hàng trăm triện m3, hoàn toàn đáp ứng chohệ thống kênh cấp 1 Vì vậy nguồn nước kênh Đông có thể đáp ứnghoàn toàn nhu cầu sử dụng

Kênh N26 : Theo quy định về chế độ sử dụng nước các năm qua, mỗi

năm kênh N26 được phép ngừng cung cấp để duy tu sửa chữa 3 lầntrong năm vào đầu các tháng 4, 8 và11 khi kết thúc các vụ gieo trồng.Thời gian mỗi đợt không quá 15 ngày Ngoài ra theo quy định khi cósự cố ngưng cung cấp nước không qúa 6 ngày

Với chế độ vận hành như trên rất khó khăn khi khai thác nước thôtừ nguồn kênh N26 để cung cấp nước cho khu công nghiệp.Tuy nhiên,nếu có sự chỉ đạo của uỷ ban nhân dân tỉnh Tây Ninh và hợp đồng cấpnước giữa công trình khai thác thuỷ lợi Tây Ninh và khu công nghiệp.Kênh N26 sẽ được bê tông hoá toàn bộ, xây dựng thêm các công trìnhbảo trợ để kênh N26 hạn chế được tối đa khả năng ngưng cung cấpkhông quá 7 ngày đối với kênh bê tông như kênh Đông để đáp ứngđược nhu cầu cấp nước cho khu công nghiệp

3.3.2.Nguồn nước ngầm

Theo tài liệu báo cáo sơ đồ địa chất thuỷ văn Tỉnh Tây Ninh doLiên Đoàn 8 Địa chất lập năm 1998 thì huyện Trảng Bàng nằm trongvùng địa chất thuỷ văn có cấu tạo địa tầng chứa nước như sau:

 Tầng chứa nước lỗ hổng với các trầm tích phức hệ Plioxen : nướcngầm ở tầng này được khai thác rộng rãi bằng các giếng đào ởđộ sâu 8 - 15m Nước có áp lực nhẹ (tối đa là 0,4 m trên mặtđất), mực nước tĩnh sâu 4 – 13m, chiều dày tầng chứa nước 10 –

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

25, lưu lượng khai thác khoảng 0,02 – 2,4l/s Các giếng đào ởtầng này thường bị cạn về mùa khô, nguồn cung cấp nước chotầng chứa là nước mưa rơi tại chỗ, thấm xuyên từ trên xuống

Plioxen : Phân bố trên toàn bộ khu vực huyện Trảng Bàng Vềmùa mưa đây là tầng chứa nước khá dồi dào, áp lực nước khámạnh có thể lên tới 1m, lưu lượng khai thác từ 0,1 – 2,22l/s.Chiều sâu các lỗ khoan đã khai thác nước trong tầng này ở TrảngBàng từ 45 – 90m Tuy nhiên về mùa khô tầng chứa nước nàythường bị cạn

Chất lượng nước ngầm khảo sát ở khu vực khu công nghiệp đượccác cơ quan có chức năng như Viện Nhiệt Đới Và Bảo Vệ Môi trường,Trung tâm CEFINEA khảo sát cho thấy nhìn chung chất lượng nướckhá tốt chỉ cần xử lý hàm lượng sắt (Fe = 0,25 – 2,3mg/l) là có thểcung cấp sử dụng

3.4.Lựa chọn nguồn nước

Qua phân tích nguồn nước ở trên ta thấy khu công nghiệp nằmtrong vùng khá tịên lợi về nguồn nước, cả về nước mặt và nước ngầmđều có chất lượng khá tốt tuy nhiên nếu sử dụng nguồn nước ngầm cóthể giá thành đầu tư xử lý ban đầu có thể thấp hơn nguồn nước mặtnhưng trữ lượng nước không ổn định về mùa khô Bên cạnh đó khicông nghiệp đã đi vào hoạt động ổn định cần khai thác với lưu lượnglớn sẽ gây hiện tượng sụt lún trong lòng đất có thể ảnh hưởng tới sựphát triển bề vững của môi trừơng trong tương lai

Về nước mặt cả 2 nguồn nước đều có chất lượng khá tốt nhưngnước từ sông Vàm Cỏ có thể cạn về mùa khô và chất lượng nước sôngsẽ có xu hướng xấu đi khi toàn bộ nước sau xử lý của khu công nghiệpthải ra hệ thống sông này

Vậy chọn nguồn nước từ kênh N26 dẫn từ hồ Dầu Tiếng vừa cóchất lượng nước nguồn khá tốt, vừa đảm bảo về lưu lượng nước trongnăm và không có nguy cơ bị ô nhiễm trong tương lai là thích hợp nhất

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

3.5 Lựa chọn thông số thiết kế

Thông số về chất lượng nước đầu vào trạm xử lý nước cấp được chọndựa vào các kết quả phân tích

 Kết quả phân tích chất lượng nước kênh chính Đông củaCEFINEA – 1998

Ninh BẢNG TỔNG KẾT CHẤT LƯỢNG NƯỚC

mg/lmg/lmg/l

5,9 ÷6,5

4 ÷ 915÷17

6,5 ÷ 9 -

≤ 400-

-< 500

<152

Kết luận :

Chất lượng nước nguồn là yếu tố quan trọng quyết định lựa chọnphương án, dây chuyền công nghệ xử lý và tính kinh tế công trình.Theo bảng tổng kết chất lượng nước thì pH nằm trong giới hạn chophép, độ đục và hàm lượng cặn vượt tiêu chuẩn cho phép còn tất cảcác chỉ tiêu khác đều nằm trong giới hạn cho phép Với chất lượngnước như vậy, công nghệ xử lý chủ yếu là khử màu, khử đục và hàmlượng cặn

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

3.6 Đề xuất quy trình công nghệ

Dựa vào tính chất và chất lượng lượng đầu vào và yêu cầu chấtlượng nước đầu ra cũng như công suất của trạm xử lý và các điềukiện thực tế của khu công nghiệp, đề xuất phương án xử lý như sau:

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

Phương án 1:

1

Chất keo tụ

Chất kiểm hoá

Bể trộn đứng

Bể phản ứng trong tầng cặn lơ lửng

Bể lọcnhanh

Bể chứa

S Sử dụng

Bể lắng ngang

Hồ chứa bùn

Sân phơi bùn

Nước thảiBùn chôn

lấp

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

Phương án 2

Chất keo tụChất kiềmhoá

Gió rửa lọc

Chất khử trùng

Hồ chứa nước thô

Trạm bơm cấp I

Bể trộnđứng

Bể lắng trongcó lớp cặn lơ lửng

Bể lọc nhanh

Bể chứa

Sử dụng

Hồ lắng bùn

Sân phơi bùn

Nước rửa lọc, rửa lọc đầu

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

3.7 Thuyết minh dây truyền công nghệ :

Phương án 1 :

• Hồ chứa nước thô :

Nước thô từ kênh N26 được dẫn về hồ chứa nước thô trước khi đi

vào xử lý Hồ có chức năng tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trìnhtử làm sạch như : lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tácđộng của các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxy hoá

do tác dụng của oxy hoà tan trong nước, và làm nhiệm vụ điều hoà lưulượng giữa dòng chảy từ nguồn và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơmnước thô bơm cấp cho trạm xử lý

• Bể trộn đứng :

Nước từ trạm bơm cấp I (trạm bơm nước thô) được đưa về bể trộnđứng để hoà trộn hóa chất cho quá trình xử lý tiếp theo Chấ keo tụđược sử dụng là phèn nhôm Vôi được đưa vào bể trộn đứng để tăng

pH của nước đồng thời hỗ trợ hỗ trợ quá trình keo tụ được tốt

Bể trộn đứng thường được sử dụng trong trường hợp có dùng vôisữa để kiềm hóa nước với công suất bất kỳ Vì chỉ có bể trộn đứngmới đảm bảo giữ cho các phần tử vôi ở trạng thái lơ lửng, làm cho quátrình hoà tan vôi được thực hiện triệt để Còn nếu dùng các bể trônkhác vôi có thể bị kết tủa trước tầm chắn Kinh nghiệm cho thấy, diệntích tối đa của 1 bể trộn đứng không nên lớn hơn 15 m3, vì khi diệntích mặt bằng càng lớn, thì khả năng hoà trộn đều hoá chất với nướccàng kém

Nguyên tắc làm việc của bể trộn đứng : nước đưa vào xử lý chảy từ

dưới lên trên Tốc độ dòng nước đưa vào phía đáy vđ = 1 ÷1,5m/s Vớitốc độ này sẽ tạo nên dòng chảy rối, làm cho nước trộn đều với dungdịch chất phản ứng Nứơc vào từ đáy dâng lên với tốc độ nước dâng

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

vào máng dẫn tới máng tập trung, từ đó chảy sang các công trình kếtiếp Tốc độ nước chảy trong máng vm = 0,6m/s Thời gian nước lưu lạitrong bể không quá 2 phút

• Bể phản ứng có tầng cặn lơ lửng :

Nước sau khi được trộn đều hoá chất ở bể trộn đứng được dẫn sangngăn tách khí bể phản ứng để tách hết bọt khí tránh tình trạng bọt khílàm phá vỡ bông cặn

Bể phản ứng có chức năng hoàn thành nốt quá trình keo tụ, tạo điềukiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các hạt keo vàcặn bẩn trong nước để tạo nên những bông cặn đủ lớn và lắng lạitrong bể lắng Sau đó nước chảy qua tường tràn ngăn cách giữa bểphản ứng và bể lắng ngang Tốc độ nước tràn qua không vượt quá0,05 m/s

• Bể lắng ngang :

Nước sau khi qua bể tạo bông, hạt cặn đã có kích thước lớn đượcdẫn sang bể lắng ngang để giữ lại các hạt cặn trong bể lắng này Quá trình lắng các hạt cặn có khả năng keo tụ trong bể lắng ngangcó dòng nước chuyển động theo phương ngang như sau: các hạt cặn cókích thước và vận tốc lắng khác nhau phân bố đều trong thể tích nước,khi lắng các hạt cặn có kích thước và trọng lượng lớn hơn rơi với vậntốc lớn hơn, khi rơi va chạm vào các hạt bé lắng chậm hoặc lơ lửngtrong nước, dính kết với các hạt bé thành hạt lớn hơn nữa và có tốc độlắng lớn hơn Hạt cặn rơi với chiều cao H càng lớn và thời gian lắng Tcàng lớn thì sự xuất hiện các hạt cặn to lắng với tốc độ lớn càngnhiều Tuy nhiên khi hạt cặn đã dính kết với nhau thành hạt có kíchthước lớn, khi lắng chịu cản của nước lớn hơn, đến lúc nào đó lực cảnthành lực cắt đủ lớn để chia hạt cặn có đường kính to thành nhiềumảnh nhỏ, đến lượt mình các hạt cặn nhỏ này lại kết dính với nhauhoặc với các hạt khác thành hạt lớn hơn Vì vậy, hiệu quả lắng các hạt

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

keo tụ phụ thuộc vào vận tốc lắng ban đầu uo và chịều cao lắng cũngnhư thời gian lắng T

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật, được xử dụng trong các trạmxử lý có công suất lớn hơn 3.000 m3/ngày đêm đối với những trạm xửlý có dùng phèn và áp dụng với công suất bất kỳ đối với trạm xử lýkhông dùng phèn Cấu tạo của bể lắng ngang có 4 bộ phận chính : bộphận phân phối nước vào, vùng lắng cặn , hệ thống thu nước đã lắng,hệ thống thu xả cặn

Để phân phối nước đều vào trên toàn bộ diện tích bể lắng cần đặtcác ngăn có đục lỗ ở đầu bể có dạng hình vuông hoặc hình tròn Đểthu nước đều, có thể dùng hệ thống máng thu nước ở cuối bể hay hệthống ống châm lỗ ở bề mặt bể Nước sau khi lắng đi qua tường thu cólỗ để dẫn sang bể lọc Hệ thống xả cặn trong bể lắng ngang thườngtập trung ở đầu của bể Có hai biện pháp xả cặn : biện pháp cơ giới vàbiện pháp thuỷ lực

Đối với biện phápxả cặn bằng cơ giới : bể lắng phải thiết kế dungtích vùng chứa và nén cặn theo kích thước của thiết bị xả cặn

Đối với xả cặn bằng thuỷ lực : phải thiết kế hệ thống thu cặn bằngống hoặc máng

• Bể lọc nhanh

Nước sau khi qua bể lắng được dẫn sang bể lọc để loại bỏ các hạtcặn có kích thước nhỏ chưa được tách ra ở bể lắng

Khi lọc : Nước được dẫn từ bể lắng sang, qua máng phân phối vào

bể lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong vàđược đưa về bể chứa nước sạch

Cơ chế của lọc nhanh : ở bể lọc nhanh, nước đi qua lớp vật liệu lọcvới tốc độ tương đối lớn, nên sức dính kết của của nhiều hạt cặnkhông đủ để giữ chúng lại trên bề mặt cát lọc Như vậy hiệu quả lọclà kết quả của hai quá trình ngược nhau : quá trình kết bám của cáchạt cặn trong nước lên bề mặt hạt lọc và quá trình tách cặn bẩn từ bề

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

mặt hạt lọc đưa vào lớp cát lọc phía dưới Hai quá trình này diễn rađồng thời và lan dần theo chiều sâu lớp vật liệu lọc

Ưùng với thời điểm ban đầu của chu kỳ lọc hàm lượng cặn trongnước giảm rất nhanh theo chiều dày lớp cát lọc Đa số cặn bẩn đượcgiữ lại ở trên cùng, lúc này quá trình kết bám cặn bẩn diễn ra là chủyếu Ở những thời điểm sau, đasố các hạt cặn bị đẩy sâu vào lớp vậtliệu lọc ở phía dưới chứng tỏ lúc đó các hạt cặn không còn khả năngkết bám lên bề mặt hạt lọc Chiều dầy của lớp bão hoà cặn tăng lênđến khi xấp xỉ bằng chiều dày lớp cát lọc, thì lớp cát lọc không cònkhả năng giữ cặn nữa Có bao nhiêu cặn đi vào lớp vật liệu lọc, thìcũng có bấy nhiêu cặn đi ra khỏi lớp vật liệu lọc Khi đó ta tiến hànhrửa lọc

Khi rửa : Mục tiêu của rửa lọc là nhằm đẩy cặn ra khỏi lớp vật

liệu lọc và đồng thời xới tung lớp vật liệu lọc nhằm giảm tổn thất qualớp vật liệu lọc

Khi rửa lọc hạ mực nước trong bể xuống thấp hơn mép máng thunước rửa từ 10 – 20 cm sau đó sục gió lên với cường độ 16l/s.m2 trongvòng 2 phút Khi sục khí từ dưới lên trên các hạt cát chuyển động hỗnloạn trong thể tích nước, làm vỡ vụn các liên kết giữa bùn và hạt lọctách cặn bẩn ra khỏi bề mặt hạt, ngay lúc đó xuất hiện các bọt khí đilên sục ngay nước rửa với cường độ 3l/s.m2 đủ để lấp chỗ trống mà bọtkhí vừa đi qua, nhằm tránh hiện tượng tạo dòng tuần hoàn đưa bùncặn và các hạt bé xuống dưới, đồng thời cũng đẩy được lớp cặn lêntrên lớp vật liệu lọc Rửa nước và gió kết hợp trong vòng trong 4 phút,sau đó ngừng cấp gió và rửa nước thuần tuý với cường độ 6l/s.m2 trongvòng 5 phút để đưa cặn ra ngoài Rửa nước và gió kết hợp loại trừhoàn toàn được hiện tượng bùn vón cục, lớp vật liệu khôn bị phân huỷthuỷ lực, các cỡ hạt phân phối với tỷ lệ như nhau trong suốt chiều dàylớp vậy liệu lọc nên loại trừ được hiện tượng tạo chân không trong lớpvật lịệu lọc

Nước rửa được bơm từ bể chứa nứơc sạch bằng máy bơm, nước rửaqua hệ thống phân phối bằng chụp lọc lọc qua lớp sỏi đỡ, lớp vật liệu

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

lọc và kéo theo cặn bẩn tràn vào máng thu nước rửa, rồi đựơc xả rangoài theo mương thoát nước

Sau khi rửa, nước được đưa vào bể đến mực nước thiết kế, rồi chobể làm việc Do cát mới rửa chưa được sắp xếp lại, độ rỗng lớn, nênchất lượng nước lọc ngay sau khi rửa chưa đảm bảo, phải xả lớp lọcđầu, không đưa ngay vào bể chứa Thời gian xả lọc đầu quy định là 10phút

Hiệu quả làm việc của bể lọc phụ thuộc vào chu kỳ công tác của bểlọc tức là phụ thuộc vào khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể Chu kỳcông tác của bể lọc dài hay ngắn phụ thuộc vào chất lượng nước lọcvà trị số tổn thất áp lực ở bể lọc Do đó việc quan trọng của ngườithiết kế sao cho khi đạt tới tổn thất áp lực yêu cầu thì đạt tới độ đụcyêu cầu khi đó bắt đầu tiến hành rửa lọc

Ơû đầu chu kỳ lọc, do tổn thất áp lực qua lớp vật liệu nhỏ, nên tốcđộ lọc lớn, ngược lại ở cuối chu kỳ lọc, tổn thất áp lực qua lớp vật liệulớn nên tốc độ lọc nhỏ Như vậy, bể lọc làm việc với công suất luônluôn thay đổi trong suốt chu kỳ lọc Để tránh tình trạng này, nước lọcsau khi ra bể lọc được điều chỉnh bằng xi phông đồng tâm

• Bể chứa nứơc sạch

Nước sau khi được làm sạch cặn bẩn ở bể lọc được đưa về bể chứanước sạch Tại đây nước được châm clo với nồng độ thích hợp để khửtrùng và để đạt tiêu chuẩn về nứơc cấp hoàn thành việc xử lý Từ đâynước được dẫn tới nơi tiêu thụ

Phương án 2 : Dùng bể lắng trong

Nước xử lý sau khi trộn đều với hoá chất ở bể trộn (không qua bểphản ứng ), được đưa qua ngăn tách khí nhằm tách hết các bọt khí đểtránh tình trạng bọt khí chuyển động từ dưới lên trên kéo theo các hạtcặn tràn vào máng thu nước làm giảm chất lượng nước sau khi lắng.Sau đó nước theo hệ thống máng dẫn và ống phân phối với tốc độ

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

thích hợp vào ngăn lắng của bể láng trong Tại đây sẽ hình thành lớpcặn lơ lửng

Nếu xét một hạt cặn trong lớp cặn lơ lửng ta thấy nó chịu tác dụngcủa lực đẩy của dòng nứơc hướng lên và trọng lượng của bản thânhướng xuống dưới Khi dòng nước đi lên có vận tốc thích hợp, thì hạtcặn sẽ tồn tại ở trạng thái lơ lửng hay cò gọi là trạng thái cân bằngđộng

Thực ra mỗi hạt cặn đều không ngừng chuyển động, mà nó chuyểnđộng hỗn loạn, nhưng toàn bộ cặn ở trạng thái lơ lửng

Khi đi qua lớp cặn lơ lửng, các hạt cặn tự nhiên có trong nước sẽ vachạm và kết dính với các hạt cặn lơ lửng và được giữ lại Kết quả lànước được làm trong,

Khi làm làm việc như vậy hạt cặn lơ lửng không ngừng biến đổi vềđộ lớn và hình dạng Một mặt do kết dính với các hạt cặn có trongnước nên kích thước lớn dần, mặt khác do tác dụng của dòng nước đilên và do va chạm lẫn nhau nên hạt cặn bị phá vỡ Vì vậy nếu xét ởmột thời điểm nào đấy, lớp cặn lơ lửng là một hệ phân tán khôngđồng nhất

Có thể coi kích thước trung bình các hạt lơ lửng không tăng khi giữnguyên tốc độ của dòng nước đi lên và tính chất của nước nguồn cũngnhư liều lượng phèn đưa vào nước luôn không đổi

Trong quá trình làm việc, thể tích của lớp cặn lơ lửng không đượctăng lên Để có hiệu quả làm trong ổn định, phải có biện pháp giữcho thể tích cặn ổn định Muốn vậy phải thiết kế có kết cấu hợp lý đểđưa cặn thừa ra khỏi thể tích cặn lơ lửng Cặn thừa sẽ tràn qua cửa sổsang ngăn nén cặn Ở đây cặn lắng xuống được đưa ra ngoài còn nướctrong được thu bằng ống và đưa sang bể lọc để tiếp tục quá trình xửlý

Thông thường ở bể lắng trong tầng cặn lơ lửng gồmhai ngăn : ngănlắng và ngăn chứa nén cặn Lớp nước ở phía trên tầng cặn lơ lửng gọilà tầng bảo vệ Nếu không có tầng cặn bảo vệ, lớp cặn lơ lửng sẽ bịcuấn theo dòng nước qua máng tràn làm giảm hiệu quả lắng cặn Mặtkhác để bể lắng trong làm việc được tốt, nước đưa vào bể phải có lưu

Chương III: Nhu cầu dùng nước-phân tích lựa chọn nguồn nước

lượng và nhiệt độ ổn định Vì trong lớp cặn lơ lửng các hạt cặn lơlửng lớn lên rồi bị phá vỡ thành những hạt cặn nhỏ, sau đó lại hấpphụ và lớn lên Để cho hạt cặn lớn lên được phải có đủ thời gian Nếulưu lượng nước dao động quá lớn, hạt cặn chưa đủ lớn sẽ bị kéo đi.Mặt khác, nếu nhiệt độ thay đổi đột ngột, lực liên kết giữa các hạt cặnsẽ thay đổi và những bông cặn sẽ biến dạng, có khi bị phá vỡ

Bể lắng trong có ưu điểm so với các bể lắng khác là không cầnxây dựng bể phản ứng Bởi vì trong quá trình phản ứng tạo bông kếttủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửngcủa bể lắng Hiệu quả xử lý cao hơn so với các bể lắng khác và tốn ítđất xây dựng hơn

Nước sau khi đã loại bỏ được một phần cặn trong bể lắng được dẫn

tiếp sang bể lọc và thực hiện các quá trình xử lý tiếp theo như trongphương án 1

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

CHƯƠNG IX

TÍNH TOÁN TRẠM XỬ LÝ VÀ LỰA CHỌN

PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

4.1 Nhà hoá chất

4.1.1 Phèn

Phèn được dùng để keo tụ là phèn nhôm

4.1.1.1 Hàm lượng phèn nhôm cần thiết :

Liều lượng phèn nhôm cần thiết được xác định theo công thức :

Bảng 4.1

Hàm lượng cặn của nước

nguồn(mg/l)

Liều lượng phèn nhôm

Al2(SO4)3 không chứa nước

(mg/l)Đến 100

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

Hàm lượng cặn của nước nguồn là 40mg/l Vậy liều lượng phèn là 25-35mg/l, chọn 30mg/l

Vậy chọn liều lượng phèn nhôm là P =30mg/l

4.1.1.2 Kích thước bể hoà tan và tiêu thụ phèn :

Dung tích bể hoà trộn và tiêu thụ ïtính theo công thức:

Whp =

1

* *10.000 * *

P

Q n P

Trong đó :

- Q : Lưu lượng nước xử lý (m3/h), Q = 208 m3/h

- n : Thời gian giữa 2 lần hoà trộn phèn, với lượng

Q = 5000 m3/ngày thì n = 12giờ

- b1 : Nồng độ dung dịch phèn trong thùng hoà trộn (%),

bh = 5%

- g : Khối lượng riêng của dung dịch :1 tấn/m3

- Pp : Liều lượng phèn cho vào nứơc, Pp = 30mg/l

Wt = 208*12 *30 3

1,510.000 *5 *1= m

Xây dựng hai bể hình chữ nhật , mỗi bể có kích thước : 1×1 ×1trong đó chiều cao bảo vệ là 0,2m, đáy bể có độ dốc 1% về phía ốngthu cặn

4.1.1.3 Tính hệ thống máy khuấy của bể hồ tan và tiêu thụ phèn:

- Dùng máy khuấy có gắn cánh khuấy bản 2 cánh (mái chèo) đểkhuấy trộn

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

 KN Chuẩn số công suất không thứ nguyên)

 ρ : Khối lượng riêng của môi trường chất lỏng, ρ =1000

n =

1 3 5

0,3 *3,1*10

2,8*101.10

k

d nρ

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

Chọn bơm định lượng phèn vào đầu bể trộn Đặc tính bơm

Q = 200l/h, H = 20m Đặt 2 bơm : 1 bơm làm việc, 1 bơm dự phòng

4.1.1.4 Kho chứa phèn:

Diện tích kho chứa:

0

* * *10.000 * k * *

Q P T F

P h G

α

=

Trong đó:

- Q: công suất trạm xử lý, Q = 5.000 m3/ngày đêm

- P: liều lợng phèn tính toán, P =30 mg/l

- T: thời gian giữ hoá chất trong kho, T≥15 ngày, chọn T=30 ngày

- α : hệ số tính đến diện tích đi lại và thao tác trong kho, α = 1,3

- Pk : độ tinh khiết của phèn, Pk = 70%

- h: chiều cao cho phép của hoá chất, đối với phèn nhôm cục:

Khu điều chế phèn cần diện tích 22m2 = 5,5m ×4m đặt cạnh kho chứaphèn và có cửa thông với kho chứa phèn

4.1.2 Vôi

4.1.2.1 Hàm lượng vôi cần thiết :

Liều lượng vôi (tính theo CaO) cần thiết để kiềm hoá xác định như sau:

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

Pv = e1 (

2

p P

e – Kt +1) (mg/l)Trong đó :

Pv : Hàm lượng vôi dùng để kiềm hoá (mg/l)

Pp : Hàm lượng phèn cần dùng để keo tụ (mg/l), Pp = 30mg/l

e1, e2 : Trọng lượng đương lượng của vôiù và của phèn (mg/mgđl) + e1 = 28 mg/mgđl ( CaO )

Kiểm tra pH của nước sau khi kiềm hoá:

Độ kiềm của nước sau khi pha phèn và kiềm hoá vôi ở trên :

1 2

0 e

P e

P K

t = − +

Trong đó :

 Kt : Độ kiểm của nước sau khi kiềm hoá

(CO2)0 : nồng độ axit cacbonic tự do trong nước nguồn trước khi pha

mg/l

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

Tính toán độ ổn định của nước:

Độ ổn định nước đựơc đánh giá theo chỉ số bão hoà I :

I = pHo - pHs

Trong đó :

 pHo : Độ pH của nước = pH = 7,2

thái cân bằng và được tính theo công thức :

pHs = f1(t) – f2(Ca2+) – f3(K) + f4(P)

Trong đó:

- f1(t : Hàm số phụ thuộc nhiệt độ, với t = 250C thì f1(t) =2

- f2(Ca2+) :Hàm số phụ thuộc hàm lượng ion Ca2+ trong nước, với

Ca2+ = 18mg/l thì f2(Ca2+) = 1,2mg/l

- f3(K) : Hàm số độ kiềm của nước, với Kt =1mg/l thì f3(K) = 1

f4(P): Hàm số tổng hàm lượng muối, với P = 150mg/l thì

f4(P) = 8,75

Vậy : pHs = 2 – 1,2 – 1 + 8,75 = 8,55

Ta thấy : pH0 =7,2 < pHs = 8,55 ⇒ nước có tính xâm thực, cần thêm

vào một lượng vôi để kiềm hoá nước

Ứng với I < 0 và pHo < 8,4<pHs thì liều lượng vôi thêm vào được xácđịnh theo công thức sau:

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

a=28* 0,18 0,001 0,18 * 0,001 *1 5( + + ) = mg l/

Vậy tổng lượng vôi cần thiết là:

4.1.2.2 Kích thước bể hồ trộn vơi:

- Xác định dung tích bể hồ trộn vơi:

Pp: Liều lượng hố chất cho vào nước, Pp= 23 mgCaO/l

b3: Nồng độ dung dịch vơi cho vào thùng hồ trộn, bv= 10%

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

F

W

=0,6 0.01256 0,80,785

m

- Gĩc nghiêng  so với mặt phẳng nằm ngang:

 = arctg(1 0, 2) / 2−0, 4 =45o

Chiều cao tồn phần bể hồ tan là 1,5m trong đĩ chiều cao bảo vệ = 0,3m Đáy chĩp lắp ống D = 100mm để xả cặn

Tính hệ thống cánh khuấy của thùng hồ trộn

- Dùng máy khuấy có gắn cánh khuấy bản 2 cánh (mái chèo) đểkhuấy trộn

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

0,3 * 2,6 *10

2,34 *101.10

Chọn vật liệu làm thùng hoà trộn bằng thép CT3

Xác định áp suất tính toán ở phần dưới của thân được tính theo công thức sau:

P = g.ρ.H Trong đó :

ρ: Khối lượng của nước, ρ = 1000kg/m3 g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2

H : Chiều cao cột nước trong thùng hoà trộn, H = 1,1m

Tính ứng suất cho phép tiêu chuẩn của thép CT3, thép CT3 có ứng suất cho phép tiêu chuẩn [σ* ] = 140 N/mm2, hệ số bền mối hàn φh = 0,95

Xác định ứng suất cho phép theo công thức :

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

[σ ] = η [σ* ] = 1 140 = 140 N/mm2

Tính

[ ]

h p

б

φ = 140 0,950,012 = 6650 N/mm2 >25Vậy bề dày thân thiết bị tối thiểu đuợc tính theo công thức :

C : Hệ số chọn thêm, C = Ca + Cb + Cc + Co

Ca : hệ số bổ sungdo ăn mòn hoá học, Ca = 15 năm * 0,06 mm/năm = 0,9 mm( niên hạn sử dụng 10 năm, tốc độ ăn mòn = 0,06mm/năm), chọn Ca = 1mm

Cc : hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo Cc = 0

Co : hệ số bồ sung quy tròn kích thước Co = 1,95

0,1 (thoả)Xác định áp suất cho phép bên trong thiết bị theo công thức :

Vậy bề dày thiết bị S = 3mm như đã chọn như trên là thoả mãn

4.1.2.3 Bể tiêu thụ vôi

Dung tích bể tiêu thụ vôi:

Wtv =

4

* *10.000 * *

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

Trong đó :

 Q : Lưu lượng nước xử lý (m3/h), Q = 208 m3/h

m3/ngày thì n = 12giờ

 b4 : Nồng độ dung dịch phèn trong bể tiêu thụ , bh = (1 ÷ 5)%,lấy b1 = 5%

 g: Khối lượng riêng của dung dịch :1 tấn/m3

 Pp : Liều lượng phèn cho vào nứơc, Pp = 30mg/l

Wtv = 0,6 *105 =1,2m3 = 2Whv

Làm hai bể hồ trộn hình trịn cĩ kích thước và ở mỗi bể cũng được khuấytrộn như ở bể hịa tan

Chọn 2 bơm vôi có đặc tính kỹ thuật : Q = 200l/h, H = 20m

- Diện tích khu pha vôi cần diện tích như khu pha chế phèn

22m2 = 5,5m*4m

4.1.2.4 Kho chứa vơi:

- Lượng vơi thị trường với độ tinh khiết 70% cần dùng 1 ngày là:

L = . 23*5.000.100 1641.000 1.000 * 70

a Q

kg

Với a: liều lượng vơi dùng để kiềm hố, a = 23 mg/l

- Lượng vơi dự trữ trong 30 ngày:

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

W = 4,92 4,1

1, 2 = m3

Thiết kế kho dự trữ vơi cạnh kho dự trữ phèn và cĩ kích thước : B×L×H =4×1×1,1

4.1.3 Chất khử trùng nước :

Dùng clo để khử trùng nước

Liều lượng clo châm vào nước đã làm sạch để khử trùng là : 3mg/l =3g/m3

Công suất nhà máy : 5.000 = 208m3/h

Lượng Clo dùng trong một giờ:

m = a*Q = 0,003*208 = 0,624kg/h

Dùng Cloratơ để châm Clo Chọn máy châm clo loại 1 kg/h

Dự trữ lượng clo cho 1 tháng là :

5.000m3/ngày*30ngày/tháng*0,003kg/m3 = 450kg/tháng

Đặt 5 bình clo loại 90kg, 1 cân bàn loại 0 ÷ 200kg

- Gian đặt clo cạnh kho phèn kích thước 4m ×4m =16m2

4.2 Hồ chứa nứơc thô

Hồ chứa nước thô dự trữ nước cho trạm bơm cấp 1 trong thời gian 7ngày

Lượng khai thác trong một ngày là : Q = 5.000m3/ngày

Dung tích hồ chứa :

Lấy chiều sâu chứa nước H = 3,5m

Mặt bằng của hồ chứa là :

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

F = W h 35.0003,5

Chiều sâu bảo vệ : hbv = 0,5m

Kích thước đào hồ : B × L × H = 100m × 100m ×4m

Tính toán bơm nước thô:

Bơm cấp 1 làm việc điều hoà trong ngày, lưu lượng bơm cấp 1 1àlưu lượng trung bình ngày :

Hb = Ztr – Zh + ∑h + Htđ

Trong đó :

- Ztr : cao độ mực nước tại bể trộn : Ztr = 5,1 m

- Zh : Cao độ mực nước thấp nhất tại miệng hút nước tại hồ chứa

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

Chọn trạm bơm cấp 1 có 2 máy bơm cùng công suất, thông số kỹ

thuật của bơm là : Qb = 220m3/h , Hb = 10m, 1 bơm làm việc, 1bơm dự phòng

Ống dẫn nước nguồn vào bể trộn với q = 58l/s,

Ống dẫn nước thô từ nguồn vào có đường kính D = 250 mm

Vận tốc nứơc trong ống dẫn nước thô :

4 4 * 0,058

0, 250

q d

Chương IV: Tính toán trạm xử lý và lựa chọn phương án thiết kế

Dự kiến thu nước bằng máng vòng có lỗ ngập nước Nước chảy trongmáng đến chỗ ống dẫn nước ra khỏi bể theo hai hướng ngược nhau, vìvậy lưu lượng nước tính toán của mỗi máng sẽ là :