Thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất 2500 m3 ngày đêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP Hồ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG 03 Cữ EO GV hướng Nhổm 05 dẫn: ThS.KS Phạm Trung Kiên Lương Ngọc Trung Hậu Nguyễn Thị Thu Hoàn Nguyễn Đoàn Đăng Quang TP Hồ Chí Minh, 1/2006 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP Hồ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG cs EO EO Sô liêu thiết kế Tính chất nguồn nước ngầm sau: ss mg/1 VỤ THIẾT KẾ Đồ ÁN MÔN HỌC NHIỆM Độ kiềm, mg CaCO.3/1 PH Môn học: xử LÝ Fe2+, mg/1 - C02, mg/1 Lớp: DHMT03 - Niên khoá:2005 - 2006 Độ đục, FTƯ Độ màu, PI-Co Nhóm: 05 - TDS, mg/1 - Mn2+ Họ tên sinh viên: - NƯỚC CẤP 25 5,1 120 60 0,1 Lương Ngọc Trung Hậu Nguyễn Thị Thu Hoàn Nguyễn Đoàn Đăng Quang Giáo viên hướng dẫn: Phạm Trung Kiên Ngày giao đồ án: 1/11/2005 Thuyết minh tính toán bao gồm Ngày hoàn thành đồn án: 10/1/2005 Phân tích nhiệm vụ thiết kế Tính công trình đơn vị Nhiêm vu thiết kếtoán đố án Thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất: 2500 m3/ngđ Bán vẽ thể hiên (Al)nưđc: ngầm Nguồn Mặt bô" trí trạm xử lý Vị trí: Quận 2, TP Hồ Chí Minh Mặt cắt dọc dây chuyền công nghệ xử lý Niên hạn thiết kế: t = 20 năm Bản vẽ chi tiết công trình đơn vị quan trọng Tiêu chuẩn cấp nước: 1329/02/BYT, ăn uống, sinh hoạt Nôi dung thực hiên Lựa chọn sơ đồ công nghệ Tính toán công trình đơn vị Quy hoạch mặt trạm xử lý Thiết kế chi tiết công trình đơn vị cán hướng dẫn quy định 21 Chương I: PHAN TICH NHIẸM vụ THIET KE ĐO AN I PHÂN TÍCH NHIỆM vụ Cuộc sông người điều kiện thiết yếu ăn uống, sinh hoạt cá nhân chùi rữa giặt Vì nước đặc biệt nước cần thiết Vđi điều kiện môi trường chất lượng nguồn nước cấp không đảm bảo, việc xử lý nước an toàn đạt tiêu chuẩn cho phép để cấp cho sinh hoạt yếu tố tiên Đồ án trình bày trình kĩ thuật vận hành công trình xử lý nước cấp từ nguồn nưđc ngầm với công suất vận hành 2500 m 3/ ngày đêm Xin chân thành cám ơn ThS.KS Phạm Trung Kiên thầy cô giúp đỡ hoàn thành đồ án II NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế công trình xử lý nước cấp tiêu chuẩn 1329/02/BYT với công suất 2500m3/ngđ Tính chất nguồn nước ngầm sau: - ss mg/1 Độ kiềm, mg CaCCb/l PH Fe2+, mg/1 CƠ2, mg/1 Độ đục, FTU Độ màu, PI-Co - TDS, mg/1 - Mn2+ Chat lượng nước đầu - - ss mg/1 - PH 25 5,1 120 60 0,1 cần khử: G = —-— Ci lượng CƠ2 tự cần khử để tăng pH lên c,= l,64.Fe2++ (Cđ-Ct) Fe2+ hàm lượng sắt ban đầu = mg/1 Cđ hàm lượng CO2 tự còn: Cđ = 120 mg/1 Ct= Cbđ-P-Y = 10 1,05 = 10,5 (mg/1) Ưng với pH = 8, K = 5,5 mgđl/1 => Cđb= 10 mg/1 Lượng muôi hoà tan 60 => p = 1,05 Nhiệt độ t = 20°c => Ỵ = 1,0 Vậy C| = 1,64.9 + (120 - 10,08) = 124,68 ^ 124,68.104,2 G = -L— -— Lực động trung bình trình khử khí A „ _ 134,76-10,5 2300 lg-^ ACtb = — c, í 2+ Cmax max = l,64.Fe + Cđ = 1,64.9 + 120 = 134,76 mg/1 134,76-10,5 = 0,04874 kg/nr 10 Khôi tích lớp vật liệu tiếp xúc: w r = / 3376,39 „_3 w = ——— = 28,14 nr 120 Chiều cao tổng cộng lớp vật liệu tiếp xúc giàn mưa: htx = 28,14 F ~ 10,42 = 2,7 m Lấy chiều cao lớp tiếp xúc sàn 0,3375 m (QP = 0,3 -r 0,4 m) S Thiết kế giàn mưa tầng, tổng chiều cao giàn mưa là: 9,1 m, chiều cao ngăn l,1375m, chiều cao ngăn thu 0,3 m s Chọn giàn mưa: giàn cao: 4,55 m Lưu lượng nước lên ngăn giàn mưa: (2 giàn) Q= — = N = 13,025 m3/h = 3,62 1/s 2.4 Chọn d = 60, V = 0,96 m/s (0,8-^ m/s) Ong dẫn nước từ sàn thu xuống bể lắng d = 50mm, V = 1,15 m/s (11,5 m/s) Bô trí vòi phun nước rửa sàn d = 20 mm (ứng với sàn) nằm phía với khoảng phục vụ xa 10 m trang bị ông thoát nước sàn d = 100 mm thau rửa giàn mưa Bể lắng đứng tiếp xúc Li’ Q-T 104,2.40 ^ Dung tích bê w = =— = ——— = 69,5 nr 60 60 -p c Chọn T = 40 phút Lấy chiều cao vùng lắng bể 24 m (1,5 -ỉ-3,5 m) Tốc độ nước dân bể là: „ //,.1000 2,4.1000 , V = — = —— = mm/s t 40.60 Diện tích toàn phần bể lắng tiếp xúc w _ 69,5 F = - = _ H, 2,4 = 28,96 m 11 Vtc = Vbt — = 5.— = 7,5 m/h Vtc e 6-7,5 N - Nị 3-1 = 7,42 m2 Diện tích bể lọc là: f = — = N Chọn kích thước bể là: B L = 2,5 = 7,5 m2 Chiều cao toàn phần bể lọc nhanh xác định theo công thức: H —■ hd + hy + hn + hp hci: chiều cao lớp sỏi đỡ h m) hp: chiều cao phụ hp= 0,5 m ^ Xác định hệ thông phân phôi nước rửa lọc Chọn biện pháp rửa lọc gió, nước phôi hợp Cường độ nước rửa lọc w=141/s.m2 (12 + 14 1/s.m2) ứng với mức độ nở tương đôi lớp vật liệu lọc 45% Cường độ gió rửa lọc wơịó = 15 1/s.m2 (15 + 20 1/s.m2) Lưu lượng nước rửa bể lọc Qr = f w 42 14 ’ 1000 1000 , = 0,10388 m3/s = 103,88 1/s Chọn ông thép đường kính ống dc = 300, Khoảng cách ông nhánh là: 0,25 m (0,25 + 0,3 B 25 = —— = 20 0,25 0,25 V =1,37(< m/s) m) Thì sô" ống nhánh Lưu lượng nước rửa lọc chảy ống nhánh là: _ 0, _ 103,88 20 Chọn ông thép dn = 50 mm, diện ngang ông là: V = 1,62 m/s vđi ông 300 mm tiết ^ 7ĩ.d2 3,14.0,32 nnníC Í2 = — = -— = 0,07065 m 4 Tổng diện tích lổ lấy 35% tiết diện ngang ông Tổng diện tích ngang lổ là: 13 w = 0,35.0,07065 = 0,0247275 m Chọn lổ có đường kính 12 mm ( quy phạm 10-^12 mm) => diên tích lỗ là: W|Ỗ = = 0,1 15.10 m2 _, „ w 0247275 Tông sô lỗ là: n = —— = , = 218,827 * 219 lỗ wh 0,115.10”3 - 219 => sô lô môi ông nhánh - = 10,95 w 11 lô 20 Trên ông nhánh, lỗ xếp thành hàng so le nhau, hướng xuống phía nghiêng góc 45° so với mắt phẳng nằm ngang Sô" lỗ hàng ống nhánh lỗ 3-0 325 Khoảng cách lô là: a = -—— = 0,2229 m 2.6 0,325 đường kính ông gió Chọn ông thoát khí d> = 32 mm đặt cuối ông ^ Xác định hệ thông dẫn gió rửa lọc Chọn cường độ gió là: Wgió = 15 m/s lưu lượng gió tính toán là: W „ à°-< 15.7,5 „„„ 3, Qoió = — = ——— = 0,1125 m /s 1000 1000 Lây tôc độ gió ông dẫn gió 15 m/s (15 H-20 m/s) đường kính ông gió sau: Dsió = i 7T.V„ Sô" ông gió nhánh lấy 20 = 0,005625 m3/s Lượng gió ông nhánh là: — Đường kính ông gió nhánh là: doió = ;r.l5 Tổng diện tích lỗ lây 40% diện tích tiết diện ngang ông gió (35% - 40%) -> wgió = 0,4.0,0218 = 0,00872 m2.1 Chọn đường kính lỗ gió 3mm (2-ỉ-5 mm), diện tích lỗ gió là: F,ỗ gió = 3’14 Q’0032 = 0,000007 m 14 \y 00872 Tổng sô" lổ gió là: m = íi'° = ————— = 1245,7 w 1246 lỗ fgi0 0,000007 Sô" lỗ ông: 20 = 62,3 » 63 lỗ => sô" lỗ hàng: — = 31,5 ~ 32 lỗ 3-012 Khoảng cách lô a = -—— = 0,045 m 2.32 (0,12 đường kính ông gió chính) Đường ông nhánh đặt hàng so le nghiêng góc 45° so với trục thẳng đứng ông Tính toán máng phân phôi thu nước rửa lọc Bể có chiều dài m Chọn bể bô" trí máng thu nước rửa lọc có đáy hìanh tam giác Khoảng cách máng d = 3/2 = 1,5 m (< 2,2m) Lượng nước rửa thu vào máng xác định thao công thức: qm = w.d.l (1/s) w = 14 1/s.m ( cường độ rửa lọc) d: khoảng cách tâm máng d = 1,5 m 1: chiều dài máng = 2,5 m qm = 14.1,5.2,5 = 52,5 1/s = 0,0525 m3/s Chiều rộng máng tính theo công thức: [...]... Hiệu suất 84%, công suất máy p = 50KW 8 Bể lắng nước rửa lọc Chon lưu lương tuần hoàn qri < 5% Q = —rỉ— =5,21 m3/ h 100.00 10.09 10.09 20 Lưu lượng nước rửa trong ngày (mỗi bể rửa 2 ngày 1 lần) 3 bể: w = 3 22,26.2,14/2 = 70,119 m3 Diện tích bể lọc: 22,26 m2 T 70,119 Lưu lượng tuân hoàn qth > ——— = 2,92 m Chọn qth = 5 m3/ h Thể tích bể chứa cấp nước: Thể tích điều hoà: w = n V, - n qth t 10,09 .2500. .. nước cho bể áp lực là w = 104,2 m3/ h — h = 55,6 m3 15 Vậy thiết kế bể chứa trung gian: 4,5m X 5m X 2,5m 6 Tính toán bể lọc áp lực Chọn bể áp lực, độ giãn nỡ là 50%, quy trình rữa lọc bằng nước, cường độ rửa lọc là 15 1/s.m2 Thời gian rửa lọc là 6 phút Diện tích các bể lọc của trạm xử lý F = -2 T.vb' -36.fVJt -a.t2.vb, Q: công suất trạm (nrVngđ) Q = 2500 m3/ ngđ T: thời gian làm việc T =... = -— T.vb, -3,6 Wđx -a.t2.vbl Q: công suất trạm (m3/ ngđ) Q = 2500 m3/ ngđ T: thời gian làm việc T = 24 h Vbt: tốc độ lọc ở chê" độ bình thường Vbt = 5 m3/ h a: sô" lần rửa bể trong ngày đêm ơ chê" độ bình thường a = 2 W: cường độ nước rửa lọc w = 141/s.m2 ti : thời gian rửa lọc ti = 5 phút = — h 60 Ì2' thời gian ngừng bể lọc để rửa Í2 = 0,35 h 2500 2 F = - - = 22,26 m 24.5-3,6.14.—-2.0,35.5... chi phí khác Tổng chi phí chuẩn bị thiết bị và vận hành đồng 1 059 650 000 26 Lập dự án từ tiền khả thi đến khả thi: 15 894 750 đồng Đào tạo, hướng dẫn, vận hành: 10 596 500 đồng ^ Tổng phương án 2 năm đầu tiên 1 086 141 250 đồng 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, TS Trịnh Xuân Lai, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội 2004 2 Xử lý nước cấp, TS Nguyễn Ngọc Dung, Nhà xuất... Xây dựng 28 MỤC LỤC Nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học Chương I: PHÂN TÍCH NHIỆM vụ THIẾT KẾ Đồ ÁN I Phân tích nhiệm vụ II Nhiệm vụ thiết kế Chương II: LựA CHỌN sơ Đồ CÔNG NGHỆ Chương III: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ I Phương án 1 1 Tính toán lượng vôi 2 Tính toán thiết bị pha trộn vôi 3 Tính toán bể trộn 4 Tính toán giàn mưa 5 Bể lắng đứng tiếp xúc 6 Bể lọc nhanh Fe 7 Bể lắng nước rửa lọc 8 Bể chứa II Phương... 000 3 II PHƯƠNG ÁN 2 Ưng với kíchCông thướctrình hạt d= -7-1 mm; đơn0,5 1.v Thiết bị a = 0,76; b = 0,017 264 m3 462 000 000 E: độ giãn nỡ tương đôi của lớp vật liệu lọc e = 0,45 3 95 m 155 250 000 2 Chi phi thỉ công L = 0,7 230 m3 402 500 000 291 m3 509 250 000 Hvi = (0,76 + 0,017.14).0,7.0,45 = 0,314 m 240 m3 420 000 000 Ap lức phá vỡ kết câu ban 240 đầu của cát lọc m3 lớp420 000lây 000hbm = 2 m 3... trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m) hhh = 4 + 3,5 - 2 + 0,61 = 6,11 m 4: chiều sâu mực nước trong bể chứa (m) 3,5: độ chênh lệch mực nước giữa bể lọc và bể chứa (m) 2: chiều cao lớp nước trong bể lọc (m) 0,435: khoảng cách từ lđp vật liệu lọc đến mép máng (m) hĐ: tổn thất áp lực đường ông dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc (m) Giả sử chiều dài của ông dẫn nước rửa lọc 1 = 100 m, đường... = 100 m, đường kính Ống rửa lọc d=500m; ọ, = 103,88 1/s; lOOOi = 0,72 17 giờ Chế Chếđộ độsử xử lý nước dụng nước k=l,35 nước vào bể bơm Còn lại nước ra bể h0 = i.l = 0,072 m 6.30 hcb: tổn thấtchứa áp lực cụcmặt bộ nơi nối ông và van khoá 9 Bể chứa Thể tích bể nước 2 hcb= (m ) 10.09 Giả sử trên đường ông dẫn nước rửa lọc có: 2 cút 90°, 1 van khoá, 2 ông ngắn hcb = (2.0,98 + 0,26 + 2,1) 1372 2.9,81 =0,413... 29,81 2.9,81 Tên thiết bị Công trình Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: hd = 0,22.LS.W Công trình xử lý 3 Ls: chiều dày của lớp sỏi đở: 0,7 4 mm Thành tiền 14 000 000 3 59 m 206 500 000 2 N: cường độ rửa lọc N = 14 1/s.m 3 130 m 455 000 000 hd = 0,22.0,7,14 = 2,156 m33 0 m3 1 155 000 000 3 31 m 108 500 000 Tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc 3 113 m 395 500 000 h v i = (a + b.W).L.e (m) 270 m3 945 000 000... lớp nước trên lớp vật liệu lọc hp = 2 m (> 2 m) hp: chiều cao phụ hp= 0,5 m ^ Xác định hệ thông phân phôi nước rửa lọc Chọn biện pháp rửa lọc bằng gió, nước phôi hợp Cường độ nước rửa lọc w=141/s.m2 (12 + 14 1/s.m2) ứng với mức độ nở tương đôi của lớp vật liệu lọc là 45% Cường độ gió rửa lọc wơịó = 15 1/s.m2 (15 + 20 1/s.m2) Lưu lượng nước rửa của 1 bể lọc Qr = f w 7 42 14 ’ 1000 1000 , = 0,10388 m3/ s ... tích nhiệm vụ thiết kế Tính công trình đơn vị Nhiêm vu thiết kếtoán đố án Thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất: 2500 m3/ ngđ Bán vẽ thể hiên (Al)nưđc: ngầm Nguồn Mặt bô" trí trạm xử lý Vị trí:... thầy cô giúp đỡ hoàn thành đồ án II NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế công trình xử lý nước cấp tiêu chuẩn 1329/02/BYT với công suất 250 0m3/ ngđ Tính chất nguồn nước ngầm sau: - ss mg/1 Độ kiềm, mg CaCCb/l... tiêu chuẩn cho phép để cấp cho sinh hoạt yếu tố tiên Đồ án trình bày trình kĩ thuật vận hành công trình xử lý nước cấp từ nguồn nưđc ngầm với công suất vận hành 2500 m 3/ ngày đêm Xin chân thành