thiết kế nước cấp TOÁN:Công suất 1000 m3/ngày đêm

VI TÍNH TOÁN: Công suất 1000 m3/ngày đêm + Công suất 1000 m3/ngày + pH = 7.12 + Độ đục 80 NTU + Độ màu 75 Pt-Co + SS = 250mg/l + Nhiệt độ = 250C SS = 220 mg/l Độ màu = 20 BỂ TRỘN ĐỨNG: Công suất trạm xử lí: Q = 1000 m3/ngày đêm = 41,66 m3/h Diện tích ngang phần bể trộn, tính với vận tốc nước dâng v d = 17 mm/s = 0,017 m/s Phần bể trộn dạng hình vuông, nên chiều dài cạnh: bt = = 0,77 (m) Diện tích ngang phần bể ( chỗ nối với ống dẫn nước nguồn vào bể ) tính với vận tốc nước từ nguồn vào bể : = 1,03 m/s Chọn đường kính ống dẫn nước nguồn vào bể 110 mm D = 110 mm Đường kính ống dẫn nước vào bể 115 mm Do diện tích đáy bể chỗ nối với ống là: Fd = 0,115 x 0,115 = 0,013 m2 bd = = 0,115 m Chọn góc nón α = 40 chiều cao phần hình tháp ( phần bể ) là: hd = (bt – bd).cotg = (0,77 – 0,115).2,747 = 0,9 m Thể tích phần hình tháp bể trộn bằng: Th ể tích toàn phần bể với thời gian lưu lại nước bể phút là: W= = 1,25 m3 = Thể tích hình ( hình hộp) bể là: Wt = W – Wd = 1,25 – 0,2 = 1,05 m3 Chiều cao phần bể là: Chiều cao toàn phần bể là: h= hd + ht = 0,9 + 1,78 + 0,3 = 2,98 m ( Chiều cao bảo vệ 0,3 m ) Dự kiến thu nước máng vòng có lỗ ngập nước Nước chảy máng đến chỗ ống dẫn nước khỏi bể theo hai hướng ngược chiều nhau, lưu lượng nước tính toán máng là: Qm = = = 20,83 m3/h Diện tích tiết diện máng với vận tốc nước chảy máng vm = 0,6 m/s Chọn chiều rộng máng bm =0,2 m chiều cao lớp nước tính toán máng là: Độ dốc máng phía ống tháo nước lấy 0,02 tổng diện tích lỗ ngập thu nước thành máng với tốc độ nước chảy qua lỗ vl =1 m/s là: = = 0,01 m2 = Chọn đường kính lỗ dl = 30 mm diện tích lỗ là: fl =0,0007 m2 Tổng số lỗ thành máng là: n= = = 14 lỗ Các lỗ bố trí ngập nước 70 mm ( tính đến tâm lỗ ), chu vi phía máng là: Pm = 4bt =4.0,63 = 2,52 m Khoảng cách tâm lỗ : e= = = 0,18 m Khoảng cách lỗ: e – dl = 0,18 – 0,03 = 0,15 m BỂ PHẢN ỨNG XOÁY HÌNH TRỤ: Diện tích ngăn phản ứng xoáy tính theo công thức: Trong đó: Q: công suất trạm bơm, Q = 900 m3/ ng.đ= 37,5 m3/h = 0,01 m3/s t: Thời gian nước lưu lại bể t = 15 phút ( quy phạm = 15 ÷ 20 phút ) Hf : chiều cao bể phản ứng lấy 0,9 chiều cao vùng lắng bể lắng Theo quy phạm chiều cao vùng lắng 2,6 ÷ m, chọn chiều cao vùng lắng 3,2 m Hf = 3,2 0,9 = 2,88 m n: số bể phản ứng tính toán lấy số bể lắng đứng, chọn n = Đường kính bể phản ứng: = Lượng nước vào bể: ( qb) Chọn đường kính ống dẫn nước vào bể: D = 90 mm Tốc độ nước vào bể (m2/s) Quy phạm = ( 0,8 ÷ m/s ) Miệng phun đặt cách thành buồng phản ứng: 0,2 Db = 0,2 1,43 = 0,286 m Đường kính miệng phun: df Trong đó: : hệ số lưu lượng miệng phun hình nón có góc nón =250 = 0,908 Chọn vf = 2,5 m/s ( quy phạm = 2÷ m/s ) Chọn df = 60 mm Chiều dài miệng phun : Tổn thất áp lực miệng phun: h = 0,06 v2f ktế vf ktế : vận tốc phun kinh tế tính sau: Vậy h = 0,06 22 = 0,24 Quy phạm = ( 0,2 ÷ 0,3 m ) Kiểm tra giá trị Gradient vận tốc G: G = = = 52 ( Quy phạm 30 ÷ 70 ) sai Trong đó: Q lưu lượng nước cần xử lí ( m3/s ) y khối lượng riêng nước ( kg/m3 ) v vận tốc nước qua miệng phun ( m/s ) V thể tích bể phản ứng ( m3 ) BỂ LẮNG ĐỨNG Diện tích tiết diện ngang vùng lắng: Trong đó: vtt : tốc độ tính toán dòng nước lên ứng với hàm lượng cặn 220 mg/l, chọn v tt = 0,5 m/s N: số bể lắng đứng, chọn số bể phản ứng N = bể : hệ số kể đến việc sử dụng dung tích bể Chọn = 1,5 , ứng với tỷ số D/H =1,5 Vậy : Diện tích ngăn phản ứng xoáy hình trụ fb = 1,62 m2.( tính bể phản ứng) Đường kính bể lắng: Vậy tỷ số:  đạt yêu cầu ( H = 3,2 m chọn phần tính bể phản ứng xoáy hình trụ ) Thời gian làm việc lần xả cặn: Trong đó: ) (m3) Với hn = = Vậy: góc nghiêng phần nón so với mặt phẳng nằm ngang ( = 50 ÷ 550 ), chọn d: đường kính phần đáy hình nón chóp (m) lấy đường kính ống xả cặn chọn d = 200mm nồng độ trung bình cặn nén chặt , lấy m3 (theo bảng 3-3) Cmax: hàm lượng cặn nước đưa vào bể lắng ( kể cặn tự nhiên lượng hóa chất cho vào nước ) Cmax = Cn + K.P + 0,25 M + V ( mg/l) Cn : Hàm lượng cặn nguồn nước, Cn = 220mg/l K: hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết phèn sử dụng, chọn K = 0,55 (phèn nhôm sạch) P: liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước (g/m 3) Chọn P = 50 g/m3 M: độ màu nước nguồn (độ), thang màu platin – coban, chọn M = 200 V: liều lượng vôi kiềm hóa nước (mg/l), chọn V = 27,3 mg/l Chọn Cmax = 279,8 mg/l ( trạm xử lý với hàm lượng cặn 220mg/l có lượng hóa chất…) c : hàm lượng cặn lại nước sau lắng (quy phạm c = 10 ÷ 12mg/l), chọn c = 12mg/l Vậy : Lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng tính phần trăm lượng nước xử lý: Kp : hệ số pha loãng, ( quy phạm Kp = 1,15 ÷ 1,2 ), chọn Kp = 1,15 Vậy : Ta có: Fb = F + fb = 15,625 + 1,62 = 17,245 m2 ( 12 hCN = = = 0,256 m Vây chiều cao phần máng chữ nhật : hCN = 0,256 m Lấy chiều cao phần đáy tam giác hd = 0,17 m Độ dốc đáy máng lấy phía máng tập trung nước i=0,01 Chiều dày thành máng lấy =0,08 m Chiều cao toàn phần máng thu nước rửa : Hm = hCN + hd + = 0,256 + 0,17 + 0,08 = 0,506 m Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép máng thu nước xác định theo công thức : Hm = + 0,25 (m) Trong : L : chiều dày lớp vật liệu lọc L= 0,8m e : độ giãn nở tương đối lớp vật liệu lọc, lấy theo bảng 4-5 , e = 20 % Hm = + 0,25 = 0,41 m Vậy : Theo quy phạm , khoảng cách đáy máng dẫn nước rửa phải cao lớp vật liệu lọc tối thiểu 0,07m Chiều cao toàn phần máng thu nước rửa H m = 0,506 m ; máng dốc phía máng tập trung i = 0,01 , máng dài 3,7 m nên chiều cao máng phía máng tập trung : 0,506 + 0,01.3,7 = 0,543 m Vậy Hm phải lấy : Hm = 0,543 + 0,07 = 0,613 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 + 0,2 (m) Trong : qm : lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước (m3/s) ; qm = 0,148 m3/s A : chiều rộng máng tập trung Chọn A = 0,75m (quy phạm không nhỏ 0,6m) g : gia tốc trọng trường : 9,81 m/s2 Vậy : hm = 1,75 + 0,2 = 0,477(m) Tính tổn thất áp lực rửa bể lọc nhanh : Tính tổn thất áp lực hệ thống phân phối giàn ống lỗ khoan: (m) Trong : vo : tốc độ nước chảy đầu ống ; vo = 1,73 m/s : tốc độ nước chảy đầu ống nhánh ; = 1,84 m/s g : gia tốc trọng trường ; g = 9,81 m/s2 ξ : hệ số sức cản ; ξ = + hp = 18,96 + ( Kw = 0,35 ) => ξ = 18,96 = 3,06 (m) Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ : hd = 0,22.Ls.W (m) Trong : Ls : chiều dày lớp sỏi đỡ ; Ls = 0,6m W : cường độ rửa lọc ; W = 10 l/s.m2 hd = 0,22 0,6 10 = 1,32 (m) Tồn thất áp lực lớp vật liệu lọc : hvl = ( a + bW )L.e (m) Trong : kích thước hạt d = 0,5 ÷ mm a = 0,76 b = 0,017 hvl = ( 0,76 + 0,017 10) 0,8 0,2 = 0,1488 m Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc lấy hbm = 2m Vậy tổn thất áp lực nội bể lọc : ht = hvl + hp+ hd + hbm = 0,1488 + 3,06 + 1,32 + = 6,5288 m Chọn máy bơm rửa lọc bơm gió rửa lọc: Áp lực công tác cần thiết máy bơm rửa lọc xác định theo công thức: Hr = hhh + hô + hp + hd + hvl + hbm + hcb (m) Trong đó: ht = hp + hd + hvl + hbm (m) Như ta tính được: ht = 6,5288 m hhh= độ cao hình học từ cốt mực nước thấp bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m) hhh = + 3,5 – + 0,37 = 5,87 m : chiều sâu mức nước bể chứa (m) 3,5 : độ chênh mực nước bể lọc bể chứa (m) : chiều cao lớp nước bể lọc (m) 0,613 : khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng (m) hô : tổn thất áp lực đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc (m) Giả sử chiều dài đường ống dẫn nước rửa lọc l = 60m Đường kính ống dẫn nước rửa lọc D= 330 mm ( ống nhựa), với Qr = 148 l/s Tra bảng thủy lực ta được: 1000i = 9,23 , i = 0,0093 Vậy hô = i.l = 0,025 60 = 1,5 m hcb = tổn thất áp lực cục phận nối ống van khóa, xác định theo công thức: Giả sử đường ống dẫn nước rửa lọc có thiết bị phị tùng : cút 90 o, van khóa, ống ngắn Vậy : hcb = ( 2.0,98 + 0,26 + 2,1 ) = 0,78m Vậy áp lực công tác cần thiết: Hr = 5,87 + 1,5 + 6,5 + 0,78 = 14,74m Với Qr = 148 l/s , Hr = 14,74m chọn máy bơm nước rửa lọc phù hợp Ngoài máy bơm rửa lọc công tác, phải chọn máy bơm dự phòng Với Qgió = 0,02672 m3/s, Hgió = chọn máy bơm gió phù hợp Tỷ lệ lượng nước rửa so với lượng nước vào bể lọc, tính theo ct: T o = t + t + t3 ) To = - ( + 0,17 + 0,35 ) = 11,4 (h) P = = 10,38 % 5/ KHỬ TRÙNG NƯỚC BẰNG CLO LỎNG: Theo TCXD_33:1985,liều ượng clo dư đầu mạng lưới tối thiểu 0,5mg/l , cuối mạng lưới tối thiểu 0,05mg/l không lớn tới mức có mùi khó chịu Theo XLNC_TS Nguyễn Ngọc Dung : liều lượng clo đưa vào nước để khử trùng nước mặt 2,0 3,0mg/l Chọn 3,0mg/l = 3g/m3 Công suất trạm xử lí 900m3/ngày đêm Lượng clo cần thiết sử dụng cho mọt ngày đêm : mclo = 3.900 = 2700g/ngày đêm = 2,7 kg/ngày đêm 6/ DUNG TÍCH BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH: Theo tính toán,dung tích bể chứa nước lấy 20% lưu lượng nước xử lí : W = 20% 900 = 180 m3 Chọn L × B × H = × × = 180 m3 Giả sử trình vận hành,hệ thống có cố nên phải ngừng để sữa chữa Khi đó, bể chứa cần cung cấp đủ nước cho trạm bơm cấp II Mỗi bể phải cấp cho trạm bơm cấp II 37,5 m3 nước Vậy với dung tích 180m3, bể cung cấp nước cho trạm bơm cấp II 4,8h [...]... XLNC_TS Nguyễn Ngọc Dung : liều lượng clo đưa vào nước để khử trùng đối với nước mặt là 2,0 3,0mg/l Chọn 3,0mg/l = 3g/m3 Công suất trạm xử lí 90 0m3/ngày đêm Lượng clo cần thiết sử dụng cho mọt ngày đêm là : mclo = 3.900 = 2700g/ngày đêm = 2,7 kg/ngày đêm 6/ DUNG TÍCH BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH: Theo tính toán,dung tích bể chứa nước sạch lấy bằng 20% lưu lượng nước xử lí : W = 20% 900 = 180 m3 Chọn L × B × H... H = 6 × 6 × 5 = 180 m3 Giả sử trong quá trình vận hành,hệ thống có sự cố nên phải ngừng để sữa chữa Khi đó, bể chứa cần cung cấp đủ nước cho trạm bơm cấp II Mỗi giờ bể phải cấp cho trạm bơm cấp II 37,5 m3 nước sạch Vậy với dung tích 180m3, bể có thể cung cấp nước cho trạm bơm cấp II trong 4,8h ... mực nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m) hhh = 4 + 3,5 – 2 + 0,37 = 5,87 m 4 : chiều sâu mức nước trong bể chứa (m) 3,5 : độ chênh mực nước giữa bể lọc và bể chứa (m) 2 : chiều cao lớp nước trong bể lọc (m) 0,613 : khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng (m) hô : tổn thất áp lực trên đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc (m) Giả sử chiều dài đường ống dẫn nước. .. dẫn nước rửa lọc D= 330 mm ( ống nhựa), với Qr = 148 l/s Tra bảng thủy lực ta được: 1000i = 9,23 , i = 0,0093 Vậy hô = i.l = 0,025 60 = 1,5 m hcb = tổn thất áp lực cục bộ ở các bộ phận nối ống và van khóa, xác định theo công thức: Giả sử trên đường ống dẫn nước rửa lọc có các thiết bị phị tùng : 2 cút 90 o, 1 van khóa, 2 ống ngắn Vậy : hcb = ( 2.0,98 + 0,26 + 2,1 ) = 0,78m Vậy áp lực công tác cần thiết: ... 14,74m Với Qr = 148 l/s , Hr = 14,74m chọn được máy bơm nước rửa lọc phù hợp Ngoài 1 máy bơm rửa lọc công tác, phải chọn 1 máy bơm dự phòng Với Qgió = 0,02672 m3/s, Hgió = sẽ chọn được máy bơm gió phù hợp Tỷ lệ lượng nước rửa so với lượng nước vào bể lọc, tính theo ct: T o = t 1 + t 2 + t3 ) To = - ( + 0,17 + 0,35 ) = 11,4 (h) P = = 10,38 % 5/ KHỬ TRÙNG NƯỚC BẰNG CLO LỎNG: Theo TCXD_33:1985,liều ượng clo... thành 2 hàng so le và nghiêng 1 góc 45 0 so với trục thẳng đứng của ống gió Tính toán máng phân phối nước lọc và thu nước rửa lọc : Bể có chiều dài là 4 m , chọn mỗi bể bố trí 2 máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác , khoảng cách giữa các máng sẽ là : ( Quy phạm không được lớn hơn 2,2m ) Lượng nước rửa thu vào mỗi máng xác định theo công thức : qm = W d l (l/s) Trong đó : W : Cường độ rửa lọc... dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu là 0,07m Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là H m = 0,506 m ; vì máng dốc về phía máng tập trung i = 0,01 , máng dài 3,7 m nên chiều cao máng ở phía máng tập trung là : 0,506 + 0,01.3,7 = 0,543 m Vậy Hm sẽ phải lấy bằng : Hm = 0,543 + 0,07 = 0,613 m Nước rửa lọc từ máng thu tràn vào máng tập trung nước Khoảng cách từ đáy... Trong đó : qm : lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước (m3/s) ; qm = 0,148 m3/s A : chiều rộng của máng tập trung Chọn A = 0,75m (quy phạm không được nhỏ hơn 0,6m) g : gia tốc trọng trường : 9,81 m/s2 Vậy : hm = 1,75 + 0,2 = 0,477(m) Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh : Tính tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối bằng giàn ống lỗ khoan: (m) Trong đó : vo : tốc độ nước chảy ở đầu ống chính... 0,256 m Lấy chiều cao phần đáy tam giác là hd = 0,17 m Độ dốc đáy máng lấy về phía máng tập trung nước là i=0,01 Chiều dày thành máng lấy là =0,08 m Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là : Hm = hCN + hd + = 0,256 + 0,17 + 0,08 = 0,506 m Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước xác định theo công thức : Hm = + 0,25 (m) Trong đó : L : chiều dày lớp vật liệu lọc L= 0,8m... 0,5 ÷ 1 mm a = 0,76 b = 0,017 hvl = ( 0,76 + 0,017 10) 0,8 0,2 = 0,1488 m Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc lấy hbm = 2m Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ bể lọc sẽ là : ht = hvl + hp+ hd + hbm = 0,1488 + 3,06 + 1,32 + 2 = 6,5288 m Chọn máy bơm rửa lọc và bơm gió rửa lọc: Áp lực công tác cần thiết của máy bơm rửa lọc xác định theo công thức: Hr = hhh + hô + hp + hd + hvl + hbm + hcb