Đồ án cấp nước sinh hoạt

40 254 0
Đồ án cấp nước sinh hoạt

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đồ án xử lý nước cấp được làm với mục đích đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu cở sở lý thuyết và thu thập các phương án xử lý nước cấp hiện nay. Đồ án gồm 4 chương: Chương I: Tổng quan về nước cấp Chương II: Tổng quan về các phương án xử lý nước cấp Chương III: Lựa chọn các phương án xử lý nước cấp tính toán công trình đơn vị Chương IV: Kết luận và kiến nghị Nội dung của đồ án chủ yếu cung cấp các phương án xử lý nước cấp sử dụng từ nguồn nước mặt, các phương án thiết kế, tính toán các công trình đơn vị và trạm xử lý nước. Trong quá trình làm đồ án, không tránh khỏi có những sai sót. Rất mong có sự đóng góp ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các thầy cô.

Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người LỜI NÓI ĐẦU Đồ án xử lý nước cấp làm với mục đích đáp ứng nhu cầu học tập nghiên cứu cở sở lý thuyết thu thập phương án xử lý nước cấp Đồ án gồm chương: Chương I: Tổng quan nước cấp Chương II: Tổng quan phương án xử lý nước cấp Chương III: Lựa chọn phương án xử lý nước cấp tính toán công trình đơn vị Chương IV: Kết luận kiến nghị Nội dung đồ án chủ yếu cung cấp phương án xử lý nước cấp sử dụng từ nguồn nước mặt, phương án thiết kế, tính toán công trình đơn vị trạm xử lý nước Trong trình làm đồ án, không tránh khỏi có sai sót Rất mong có đóng góp ý kiến giáo viên hướng dẫn thầy cô Sinh viên thực Ngô Thành Trung GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người MỤC LỤC Lời nói đầu: CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP .4 I GIỚI THIỆU CHUNG .4 I.1 Nước mặt I.2 Nước ngầm CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP … I II CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN II.1 Phương pháp học .8 II.2 Biện pháp hóa học: 10 II.3 Biện pháp lý học: 13 III Một số công nghệ xử lý nước cấp Việt Nam 14 CHƯƠNG III LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 16 I CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 16 II ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 16 II.1 Phương án 19 II Phương án 20 III PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 20 IV TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ THIẾT BỊ 23 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 40 Phụ lục: DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Nước mặt Hình 1.2 tình trạng thiếu nước Hình 2.1 Bể lắng sơ Hình 2.2 Song chắn rác GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Hình 2.3 Làm thoáng 11 Hình 3.1 Bể lắng đứng 22 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 đặc tính nước mặt nước ngầm Bảng 3.1 Thông số nước thải đầu vào tiêu chất lượng nước 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP I GIỚI THIỆU CHUNG Việt Nam nước nằm vùng nhiệt đới gió mùa, thuộc phía Đông bán đảo ĐÔNG DƯƠNG, chịu ảnh hưởng nhiệt đới gió mùa nên Viêt Nam có lượng mưa cao Lượng mưa này, phần bốc nguồn cung cấp cho nước ngầm hình thành dòng chảy bề mặt sông, suối… Nước tự nhiên thường chia thành bốn nhóm: - Nước mưa - Nước mặt - Nước ngầm - Nước không khí, đá, đất sinh vật sống I.1 Nước mặt • Hiện trạng nước mặt Việt Nam: Tài nguyên nước mặt nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy sông giới, diện tích đất liền nước ta chiếm khoảng 1,35% giới Tuy nhiên, đặc điểm quan trọng tài nguyên nước mặt biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động năm phân phối không năm) phân bố không hệ thống sông vùng GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Hình 1.1 Nước mặt • Vấn đề ô nhiễm cạn kiệt nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ: Cùng với phát triển kinh tế xã hội gia tăng dân số, nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp tăng lên mạnh mẽ tất vùng Theo kết đánh giá năm 1999, tổng lượng nước cần dùng nước chiếm khoảng 8,8% tổng lượng dòng chảy năm tương ứng với tần suất 75%, tăng lên tới 12,5% vào năm 2000 16,5% vào khoảng năm 2010 Tổng lượng nước dùng để tưới cho trồng lớn, từ 41 km (chiếm 89,8%) năm 1985, tăng lên 46,9 km (năm 1990) 60 km3 năm 2000 (chiếm 85%) Lượng nước cần dùng mùa cạn lớn, lượng nước dùng cho nông nghiệp Tổng lượng nước cần dùng mùa cạn năm 2000 đạt tới 70,7 km 3, chiếm khoảng 42,4% tổng lượng nước có khả cung cấp mùa cạn (bao gồm nước sông, nước đất nước hồ chứa điều tiết), hay 51% tổng lượng dòng chảy mùa cạn tương ứng với tần suất 75% Vào khoảng năm 2010, tổng lượng nước cần dùng mùa cạn tới 90 km 3, chiếm khoảng 54% tổng lượng nước cung cấp hay 65% tổng lượng dòng chảy mùa cạn tương ứng với tần suất 75% Đặc biệt, không vùng lưu vực sông, lượng nước cần dùng gấp vài lần tổng lượng nước cung cấp, tức vượt xa ngưỡng lượng nước cần có để trì sinh thái mà nguồn nước chỗ để cung cấp cho sinh hoạt sản xuất Sự gia tăng dân số hoạt động người ngày tác động mạnh mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung môi trường nước nói riêng Những hoạt động tự phát, quy hoạch người chặt phá rừng bừa bãi, canh tác GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người nông lâm nghiệp không hợp lý thải chất thải bừa bãi vào thuỷ vực gây nên hậu nghiêm trọng, làm cho nguồn nước bị cạn kiệt, bị ô nhiễm, hạn hán có khả khốc liệt Nguy thiếu nước trầm trọng, vào mùa cạn vùng mưa Hình 1.2 : tình trạng thiếu nước Vì vậy, cần có giải pháp quản lý, khai thác bảo vệ tốt tài nguyên nước Trước hết, cần phải củng cố, bổ sung mạng lưới điều tra quan trắc tài nguyên nước, bao gồm nước mặt nước đất, lượng chất, hình thành mạng lưới quan trắc điều tra tài nguyên nước thống phạm vi nước, tiến hành kiểm kê đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông, vùng toàn lãnh thổ Trên sở kiểm kê đánh giá tài nguyên nước cân kinh tế nước mà xây dựng chiến lược, sách phát triển bền vững tài nguyên nước quốc gia nói chung cho lưu vực nói riêng Cần thực nghiêm chỉnh Luật Tài nguyên Nước đẩy mạnh hoạt động Hội đồng Tài nguyên Nước Quốc gia Ban quản lý lưu vực sông – Thành phần, tính chất: Việt Nam có 2000 sông lớn dọc từ Bắc vào Nam nước ngoài, có tính phụ thuộc cao (về phát triển Kinh tế - Xã hội, ô nhiễm, phá rừng…) Một số thành phần tính chất có nước mặt như:  Có nhiều chất hòa tan, chủ yếu ôxi có ý nghĩa quan trọng  Chất rắn lơ lững chất hữu vi sinh vật bị phân hủy, rong tảo, thực vật nổi, động vật nổi, vi sinh vật ( vi trùng virut, vi khuẩn,…)  Các hóa chất hòa tan dạng ion phân tử, có nguồn gốc hữu vô GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Các chất rắn lơ lửng huyền phù dạng hữu vô  Chỉ tiêu đánh giá: để đánh giá tiêu chất lượng nước sau: –  Chỉ tiêu vật lý : nhiệt độ, độ màu, độ đục, mùi vị, pH, độ nhớt, tính phóng xạ, độ dẫn điện (EC),… Chỉ tiêu hóa học : nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD), lượng oxy hòa tan (DO), độ cứng, độ kiềm toàn phần, hàm lượng H 2S, Cl- , SO42-, PO43-, F- ,I-, Fe2+, Mn2+, hợp chất nitơ, hợp chất axit cacbonic   Chỉ tiêu vi sinh: số vi trùng gây bệnh E.coli, loại rong tảo, virut I.2 Nước ngầm Việt Nam quốc gia có nguồn nước ngầm phong phú trữ lượng tốt chất lượng Nước ngầm tồn lỗ hỏng khe nứt đất đá, tạo thành giai đoạn trầm tích thẩm thấu, thấm nguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm tồn cách mặt đất vài trăm mét Các nguồn nước ngầm không chứa rong tảo, nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm nước ngầm tạp chất hòa tan ảnh hưởng điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, trình phong hóa sinh hóa khu vực Ở vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất bẩn lượng mưa lớn chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm tạp chất hữu So sánh đặc tính nước mặt nước ngầm: Bảng 1.1: Đặc tính nước mặt nước ngầm STT ĐẶC TÍNH NƯỚC MẶT NƯỚC NGẦM Nhiệt độ Thay đổi theo mùa Tương đối ổn định Độ đục Thay đổi theo mùa Ít không thay đổi Độ màu Gây đất séc, chất lơ lững, rong tảo nước thải Thường không màu, độ màu gây có chứa chất cửa acid humic Độ khoáng Thay đổi phụ thuộc vào đất, Không thay đổi GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người hóa mưa… Sắt mangan Thường diện với hàm lượng thấp Thường có mặt với hàm lượng khác C02 xâm thực Không có Có với ham lượng lớn Ôxi hòa tan Thường xuyên có, nhỏ ô nhiễm Không có Vi sinh vật Nhiều loại vi trùng, virut gây bệnh tảo Chủ yếu vi trùng sắt gây H2S Không có Thường có 10 SiO2 Có nồng độ trung bình Thường có nồng độ cao 11 NO3- Thường thấp Có nồng độ cao, bị nhiễm phân bón hoá học CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC I CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN NƯỚC: Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ nguồn nước Công trình thu nước mặt có dạng kết hợp phân ly, thu nước sát bờ cửa thu thu nước dòng ống tự chảy, xiphông Công trình thu nước ngầm thường giếng khoan, thu nước từ nguồn nước ngầm mạch sâu có áp Chọn vị trí công trình thu nước dựa sở đảm bảo lưu lượng, chất lượng, độ ổn định, tuổi thọ công trình thuận tiện cho việc bảo vệ vệ sinh nguồn nước Công trình vận chuyển: Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đưa nước thô từ công trình thu lên trạm xử lý nước Trạm bơm cấp I thường đặt riêng biệt bên trạm xử lý nước, có trường hợp lấy nước từ xa, khoảng cách đến trạm xử lý tới vài kilomet chí hàng chục kilomet Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, trạm bơm cấp I kết hợp với công trình thu xây dựng riêng biệt Công trình thu nước sông hồ dùng cửa thu ống tự chảy, ống xiphông cá biệt có trường hợp dùng cửa thu ống tự chảy đến trạm xử lý mức nước nguồn nước cao GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người cao độ trạm xử lý Khi sử dụng nước ngầm, trạm bơm cấp I thường máy bơm chìm có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lýs II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN II.1 Phương pháp học:  Hồ chứa lắng sơ bộ: Chức hồ chứa lắng sơ nước thô (nước mặt) là: tạo điều kiện thuận lợi cho trình tự làm như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng tác động điều kiện môi trường, làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng dòng chảy từ nguồn nước vào lưu lượng tiêu thụ trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà m-1áy xử lý nước Hình 2.1: Bể lắng sơ  Song chắn rác: Song chắn lưới chắn đặt cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng dòng nước để bảo vệ thiết bị nâng cao hiệu làm công trình xử lý GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Hình 2.2 Song chắn rác  Bể lắng cát: Nhiệm vụ bể lắng cát tạo điều kiện tốt để lắng hạt cát có kích thước lớn 0,2 mm tỷ trọng lớn 2,5; để loại trừ tượng bào mòn cấu chuyển động khí giảm lượng cặn nặng tụ lại bể tạo bể lắng  Lắng: Bể lắng có nhiệm vụ làm sơ trước đưa nước vào bể lọc để hoàn thành trình làm nước Theo chiều dòng chảy, bể lắng phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng bể lắng có lớp cặn lơ lửng  Lọc: Bể lọc dùng để lọc phần hay toàn cặn bẩn có nước tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng nước đối tượng dùng nước Quá trình lọc nước cho nước qua lớp vật liệu lọc với chiều dày định đủ để giữ lại bề mặt khe hở lớp vật liệu lọc hạt cặn vi trùng có nước II.2 Biện pháp hóa học:  Làm thoáng Bản chất trình làm thoáng hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa sắt hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thành hợp chất hydroxyl sắt hóa trị III hydroxyl mangan hóa trị IV Mn(OH) kết tủa dễ lắng đọng để khử khỏi nước lắng, lọc Có hai phương pháp làm thoáng: GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 10 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người N: Số bể lắng, chọn N = bể β: hệ số kể đến việc sử dụng dung tích bể lấy giới hạn 1,3-1,5 (giới hạn tỉ số đường kính chiều cao 1, giới hạn tỉ số 1,5) Chọn β= 1,5, ưng với tỉ số D/H = 1,5 Vậy suy ra: Diện tích ngăn phản ứng đặt bể xác định theo công thức: Trong đó: t: thời gian lưu nước ngăn phản ứng lấy 15- 20 phút, chọn t = 18 phút H: Chiều cao ngăn phản ứng lấy 0,9 chiều cao vùng lắng Chiều cao vùng lắng tùy thuộc vào cao trình day chuyền công nghệ, lấy từ 2,6-5m Tỷ số đường kính bể lắng chiều cao vùng lắng lấy không 1,5 Đường kính bể lắng xác định theo công thức: Vậy tỷ số: đạt yêu cầu ( H= 5m chọn phần bể phản ứng xoáy hình trụ) Đường kính ống trung tâm: Thời gian làm việc lần xã cặn xác định theo công thức: T = Wc N δ Q (Cmax − c ) (h) Trong đó: Wc: dung tích phần chứa cặn bể tính công thức: Wc = GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung π hn  D + d + D.d   ÷   (m3) MSSV: 0710020385 26 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Với : hn: Chiều cao toàn phần hình nón chứa nén cặn, tính theo công thức: α : Góc nghiêng phần nón so với mặt phẳng nằm ngang (α = 50 o – 55o), chọn α = 50o D: Đường kính bể lắng (m) d2: Đường kính phần đáy hình nón chóp (m) lấy đường kính ống xã cặn.( d =150-200mm), chọn d2= 0,2m N: Số bể lắng đứng, lấy theo số bể phản ứng xoáy hình trụ δ : Nồng độ trung bình cặn nén chặt, tính g/m tùy theo hàm lượng cặn nước thời gian chứa cặn bể, C : Hàm lượng cặn lại nước sau lắng, 10-12 mg/l Cmax: Hàm lượng cặn nước đưa vào bể lắng( kể cặn tự nhiên lượng hóa chất cho vào nước) Xác định theo công thức : C max = Cn + K P + 0, 25.M + V (m / l ) Trong đó: P: liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước(g/m ), P= 42,91(g/m3 ) K: Hệ số phèn lấy = 0,5 ; Với phèn không = 1,0; Với sắt Clorua = 0,7.( Chọn K= 1,0) M : Độ màu nước nguồn tính độ( thang màu platin- côban) V: Liều lượng vôi (nếu có) cho vào nước (mg/l) Vậy : Như : GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 27 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Lượng nước dùng cho việc xã cặn bể lắng tính phần trăm lượng nước xử lý, xác định sau: Kp: Hệ số pha loãng cặn 1,2-1,15 Lấy Kp= 1,2 Để thu nước lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành bể, đường kính máng đường kính bể Đường kính máng thu nước: 5,4m Chọn 6m Hàm lượng chất lơ lững trôi theo nước khỏi bể lắng đứng tính theo công thức: Trong đó: Chh: Hàm lượng chất lơ lững nước thải dẫn đến bể lắng đứng, Chh = 58 mg/l, E1: Hiệu suất lắng, Với Chh = 58 mg/l tốc độ lắng hạt lơ lững vtt=0,45m/s, E1 = 50% Tính toán ống xã cặn: Lượng nước dùng cho việc xã cặn bể lắng: – Chọn vận tốc nước ống : v= 0,3 m/s – Chọn loại ống dẫn nước loại HDPE, đường kính ống – Chọn ống nhựa HDPE có Ө 32, có chiều dày 2,4mm – Tính lại vận tốc nước chảy ống: Vận tốc nằm khoảng cho phép ( 0,3-0,7 m/s) Tính toán đường ống dẫn nước vào bể: – Chọn vận tốc nước ống : v= 0,3 m/s – Lưu lượng nước : Q = 2480 m3/ngày = 103,3 m3/h= 0,028 m3/s – Chọn loại ống dẫn nước loại HDPE , đường kính ống GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 28 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Chọn ống nhựa HDPE có Ө 315mm, có chiều dày 23,2 mm – Tính lại vận tốc nước chảy ống Vận tốc nằm khoảng cho phép ( 0,3-0,7 m/s) Chọn máy bơm vào bể lắng đứng:: – Lưu lượng bơm: Q = 2480m3/ngày = 0,028 m3/s – Cột áp bơm: H = 8m Công suất bơm : N = = Chọn bơm có công suất: HP η: hiệu suất chung bơm từ 0,72-0,93 chọn η = 0,8 c Bể lọc nhanh :( bể lọc nhanh có hai lớp vật liệu lọc) Tổng diện tích bể lọc trạm xử lý xác định theo công thức: Trong đó: Q: Công suất trạm xử lý (m3/ngày đêm), T: Thời gian làm việc trạm ngày đêm (giờ), T=24 (h) GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 29 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người vbt : Tốc độ lọc tính toán chế độ làm việc bình thường (m/h) lấy theo tiêu chuẩn TCVN 33: 2006, bảng 6.11, chọn vbt = (m/h ) a: Số lần rữa bể ngày đêm chế độ làm việc bình thường, a= W: Cường độ rữa lọc (l/s.m2 ) lấy theo bảng 6.13 [4],chọn W = 15 (l/s.m2 ) t1: thời gian rữa lọc (h), lấy theo bảng 6.13 [4],chọn t1= phút = 0,1 h t2: thời gian ngừng bể lọc để rữa (h), t2= 0,35 h Như : Số bể lọc cần thiết : (bể) Chọn N=2 bể Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng bể để rữa: , nằm (6÷7,5m/h) Ta có : Vậy: Chọn N = bể → N = bể → Vậy số bể đảm bảo tốc độ lọc tăng cường không vượt 20%, bể rữa bể lại hoạt động bình thường : N = ( 3-4 bể) Chọn xây dựng bể bể rữa bể lại hoạt động với Vtc = 6,67 m/h Diện tích bể lọc là: Chon kích thước bể : Chiều cao toàn phần bể lọc nhanh: H = hđ + hv + hn + hp = 0,7+0,8+2+0,5= 3,9m Chọn H=4m Trong : hđ: Chiều cao lớp sỏi đỡ, lấy theo bảng 6.12 GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 30 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người hv: Chiều dày lớp vật liệu lọc, lấy theo bảng 6.11 hn : Chiều cao lớp nước lớp vật liệu lọc, hn = 2m hv: Chiều cao phụ, h11Equation Section (Next)v = 0,5m Xác định hệ thống phân phối nước rữa lọc: Rữa bể lọc gió trước, sau dùng nước để tránh tượng xáo trộn lớp vật liệu lọc Cường độ nước rữa lọc W r = 14 (l/s.m2 ), cường độ gió rữa lọc Wgió = 15 (l/s.m2) Lưu lượng nước rữa bể lọc: = 75,6 l/s Chọn đường kính ống Dc = 250 mm tốc độ nước chảy ống là: vc = 1,29 m/s ( nằm giới hạn cho phép 1-2m/s) Chọn khoảng cách ống nhánh 0,25m ( quy phạm cho phép 0,250,35m), số ống nhánh bể lọc là: ống nhánh Lưu lượng nước rữa lọc chảy ống nhánh là: = 4,7 l/s Chọn đường kính ống nhánh dn = 50 mm, tốc độ nước chảy ống V n = 1,88 m/s ( nằm giới hạn cho phép 1,6-2 m/s) Với ống 200 mm, tiết diện ngang ống là: m2 Tổng diện tích lỗ lấy 32% diện tích tiết diện ngang ống (quy phạm cho phép 30-35%), tổng diện tích lỗ : Chọn lỗ có đường kính 10mm (quy phạm 10-12), diện tích lỗ là: Tổng số lỗ là: lỗ GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 31 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Số lỗ ống nhánh : lỗ Trên ống nhánh xếp thành hàng so le với nhau, hướng xuống phía nghiêng goc 45o so với mặt phẳng nằm ngang Số lỗ hang ngang ống lỗ Khoảng cách lỗ là: Dc: đường kính ống dẫn nước (m) Chọn ống thoát khí Ө18mm, đặt cuối ống cao mực nước bể Xác định hệ thống phân phối gió rữa lọc: Lưu lượng gió cần cho bể: Chọn đường kính ống Dc= 75mm, tốc đọ ống là: Vgió = 15m/s ( nằm giới hạn cho phép 15-20m/s) Số ống gió nhánh lấy 16 Vận tốc lọc ông nhánh lấy 15m/s Lượng gió ống nhánh là: Đường kính ống gió nhánh là: Chọn đường kính ống nhánh dn = 20mm Với ống gió 75 mm, tiết diện ngang ống là: Tổng diện tich lỗ lấy 35% diện tích tiết diện ngang ống ( quy phạm cho phép 35- 40%), tổng diện tích lỗ là: Chọn lỗ có đường kính 3,5mm ( quy phạm 2-5mm) diện tích lỗ là: Tổng số lỗ là: lỗ Số lỗ ống nhánh là:10 lỗ GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 32 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Trên ống nhánh xếp thành hàng so le nhau, hướng xuống phía nghiêng goc 45o so với mặt phẳng nằm ngang Số lỗ hang ngang ống lỗ Khoảng cách lỗ là: Với Dc: đường kính ống gió (m) Máng thu nước rữa lọc: Bể có chiều rộng 2m; chọn bể bố trí máng thu nước rữa lọc có đáy hình tam giác khoảng cách máng d = 2/3 =0,6m (nằm quy phạm không lớn 2,2m) Lượng nước rữa thu vào máng xác định theo công thức: Chiều rộng máng tính theo công thức : Trong đó: a: Tỉ số chiều cao phần chữ nhật với chiều rộng máng Lấy a = 1,3 (nằm quy phạm a=1 - 1,5) K: Hệ số, tiết diện máng hình tam giác K = 2,1 m Vậy chiều cao phần máng hình chữ nhật hCN = 0,18m Lấy chiều cao phần hình tam giác hđ = 0,1m Độ dốc máng lấy phía tập trung nước i = 0,01 Chiều dày thành máng lấy : δ m = 5mm Chiều cao toàn phần máng thu nước: Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép máng thu nước xác định theo công thức: Trong đó: L: chiều dày lớp vật liệu lọc, L =0,8 m GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 33 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người e:độ giãn nỡ tương đối lớp vật liệu lọc, lấy theo bảng 6.13 Theo quy phạm, khoảng cách đáy máng dẫn nước rữa phải nằm cao lớp vật liệu lọc tối thiểu 0,07m Chiều cao toàn phần máng thu nước rữa Hm = 0,285m, máng dốc phía máng tập trung i = 0,01; máng dài 2m nên chiều cao máng phía mương tập trung là: 0,285 + 0,05×2 = 0,305m < 0,9m Vậy phần đáy máng mương tập trung không chạm vào vật liệu lọc rữa lấy: Nước rữa lọc từ máng thu tràn vào mương tập trung nước, nên khoảng cách từ máng thu đến đáy mương tập trung : Trong đó: qM: lưu lượng nước chảy vào mương tập trung, m3 A: Chiều rộng máng tập trung Chọn A= 0,6m (quy phạm không nhỏ 0,6m) g: Gia tốc trọng trường 9,81m/s2 Tổn thất áp lực rữa bể lọc nhanh: Tổn thất áp lực hệ thống phân phối giàn ống khoan lỗ: (m) Trong : vc: Tốc độ nước chảy đầu ông ; vc= 1,29 m/s vn: Tốc độ nước chảy đầu ống nhánh; = 1,88 m/s g : Gia tốc trọng trường 9,81m/s2 ξ : Hệ số sức cản tính theo công thức sau: GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 34 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Với kW = 0,32 tỉ số tổng diện tích lỗ hệ thống phân phối diện tích mặt cắt ngang ống Vậy : Tổn thất áp lực lớp sỏi đỡ: hđ = 0,22.Ls.W = 0,22.0,7.15= 2,31m Với: Ls chiều dày lớp sỏi đỡ, Ls = 0,7 m W cường độ rữa lọc, W = 15 l/s.m2 Tổn thất áp lực vât liệu lọc: Trong đó: Với kích thước hạt cát thạch anh d = 0,5 1mm; a = 0,76; b = 0,017; e=45% Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lấy hbm = 2m Vậy tổn thất áp lực nội bể lọc là: ht = hp + hd +hvl +hbm= 1,97 +2,31+ 0,31 + = 6,59m Chọn máy bơm rữa lọc bơm gió rữa lọc: Áp lực cần thiết máy bơm rữa lọc: hr = hhh + ht + hô + hcb = 8,3 + 6,59 + 1,567 + 0,35 = 16,8 m Trong : hhh : độ cao hình học từ cốt mực nước thấp bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m) hhh = + 5,4 – 2+0,9 = 8,3m : Chiều sâu mực nước bể chứa (m) 5,4 : Độ chênh mực nước bể lọc bể chứa (m) : Chiều cao lớp nước bể lọc (m) GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 35 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người 0,9: khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng (m) hô: tổn thất áp lực đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rữa đến bể lọc (m) Giả sử chiều dài đường ống dẫn nước rữa lọc L = 100m Đường kính ống dẫn nước rữa lọc D = 200mm, Qr = 63,7 l/s Sử dụng công thức : i = 1,567% hô= i × L = 1,567% × 100 = 1,567 m hcb: tổn thất áp lực cục phận nối ống van khóa Giả sử đường ống rữa lọc có thiết bị phụ tùng sau: cút 90o , van khóa, ống ngắn có hệ số sức kháng sau : – Cút 90o: 0,98 – Van khóa : 0,26 – Ống ngắn : Vận tốc nước chảy ống, v = 1,29 m/s Với Qr = 75,6 l/s, Hr = 16,8m chọ máy bơm rửa lọc phù hợp Ngoài máy công tác cần có máy dự phòng Với Hgió=3m chọn máy bơm phù hợp Tỉ lệ lượng nước rữa so với lượng nước vào bể lọc: Trong đó: W : cường độ nước rữa lọc, l/s.m2 f: diện tích bể lọc, m2 t1: thời gian rữa bể lọc, phút N: số bể lọc Q: lưu lượng nước cần xử lý; m3/h To: thời gian công tác bể lần rữa,h Với : GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 36 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Trong đó: T : thời gian làm việc ngày nhà máy, T = 24h n = 1: số lần rữa bể lọc t1: thời gian rữa lọc, lấy theo bảng 4.5, t1= 0,1 h t2: thời gian xã nước lọc đầu, t2= 0,2h t3: thời gian ngưng bể lọc để rữa, t3 = 0,35h d Một số công trình đơn vị khác: • Trạm bơm cấp I: Trạm gồm bơm li tâm trục đứng, làm việc dự phòng Trạm làm việc 24/24h, nên lưu lượng bơm: Đường kính ống đẩy: chọn ống nhựa D = 160mm, Vận tốc ống:, nằm quy phạm cho phép (1,2 - 1,8 m/s) Chọn cột áp bơm: H = 10 Công suất bơm: Trong đó: ρ: khối lượng riêng dung dịch, ρ = 997 kg/m3 g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s H, cột áp bơm, η: hiệu suất chung bơm: η = 0,72 - 0,93 Chọn η = 0,8 Chọn bơm có công suất: 3,6 HP • khử trùng nước: Để đảm bảo chất lượng nước, cần thiết phải khử trùng nước Khử trùng Clo hợp chất Clo biện pháp khử trùng đơn giản hiệu thong dụng Lưu lượng Clo cần thiết cho vào nước để Clo hóa sơ Trên đường ống dẫn từ bể lọc đến bể chứa nước chọn sơ 2mg/l (Clo khử trùng nước 2- 3mg/l) Lấy theo mục 6.162 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 33 : 2006 Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn sau: GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 37 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Cl2 + H2O ⇔ HOCL + HCl Hoặc dạng phương trình phân li: Cl2 + H2O ⇔ H+ +OCl- + Cl- Khi sử dụng Clo vôi, phản ứng diễn sau: Ca(OCl)2 + H2O 2HOCl ⇔ ⇔ CaO + 2HOCl 2H+ + 2OCl- Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước: Lượng Clo cần thiết giờ: Trong đó: qhClo: lưu lượng Clo cần thiết ( kg/h) LClo: lượng Clo hóa sơ mg/l Chọn bình Clorateur hiệu EBARA có công suất 3kg/h Trong bình hoạt động bình dự phòng Lượng Clo cần thiết ngày đêm: • bể chứa nước sạch: Tổng thể tích chứa: Vb = 2480 m3 Chọn chiều cao bể chứa : H = 5m Tiết diện hồ chứa: Kích thước hồ chứa: B × L× H = 25m × 20m ×5m Chọn chiều cao dự trữ : 0,5 m Chiều cao toàn bể : Hb = H + 0,5 = 5,5m GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 38 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nước cấp vấn đề quan trọng trình phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu sống người Nguồn nước mặt ngày ô nhiễm, hoạt động sản xuất kinh tế, vấn đề xử lý nước cấp yếu tố quan trọng cho việc cấp nước cho sử dụng Công nghệ xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt lưu lượng 1900 m3/ngày, đề xuất phù hợp với đặc tính nguồn nước cung cấp Nước sau xử lý đạt quy chuẩn QCVN01:2009/BYT Công nghệ đánh giá công suất xử lí, khả áp dụng, giá thành, khả vận hành, bảo dưỡng phù hợp với điều kiện thực tế địa phương KIẾN NGHỊ Tất vấn đề liên quan đến phát triển không quy hoạch quản lý tốt bị suy thoái, môi trường vấn đề báo động Nguồn nước ngày bị ô nhiễm vấn đề nước điều cấp bách : – Cần nâng cao nhận thức vấn đề môi trường nói chung môi trường nước nói riêng – Cần tiến hành cải tiến nâng cấp công nghệ xử lý nước cấp – Nâng cấp cải thiện hệ thống xử lí hữu – Tăng cường đội ngũ cán kỹ thuật quản lí môi trường GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 39 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.TS Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp, NXB Xây dựng, Hà Nội , 2004 GS.TS Lâm Minh Triết, Kỹ thuật môi trường, NXB Đại học quốc gia, Hồ Chí Minh, 2007 TP Bộ Xây Dựng , TCXDVN 33:2006 Cấp nước – mạng lưới đường ống công trình tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội, 03/2006 4.TS Tôn Thất Lãng; TS Nguyễn Phước Dân, ThS Nguyễn Minh Sáng, Giáo trình Kỹ thuật xử lý nước cấp nước thải, NXB Bản đồ, Hà Nội, 2007 5.TS Nguyễn Ngọc Dung , Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng, Hà Nội , 2005 GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 40 [...]... MSSV: 0710020385 24 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Dự kiến thu nước bắng máng vòng có lỗ ngập trong nước Nước chảy trong máng đến chỗ ống dẫn nước ra khỏi bể theo hai hướng ngược chiều nhau, vì vậy lưu lượng nước tính toán của máng sẽ là: Diện tích tiết diện máng với tốc độ nước chảy trong máng vm= 0,6m/s sẽ... công nghiệp, dân cư và các lượng nước khác chưa tính được cho phép lấy them 5- 10% tổng lưu lượng nước cho ăn uống sinh hoạt của điểm dân cư; Khi có lý do xác đáng được phép lấy them không quá 15% Lượng nước cấp cho sinh hoạt: Lượng nước phục vụ công cộng: Lượng nước dịch vụ đô thị: Lượng nước khu công nghiệp: 0 m3 Lượng nước thất thoát: Lượng nước dùng cho nhà máy xử lý nước: GVHD : Nguyễn Xuân Trường... các bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng – Hỗn hợp hai phương pháp trên: làm thoáng bằng máng tràn nhiều bậc và phun trên mặt nước Hình 2.3 làm thoáng GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 11 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người... đặc trưng của nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước cấp và công suất trạm nước cấp cần xử lý Hơn nữa, chất lượng của nguồn nước có thể thay đổi theo vị trí (điểm lấy nước cấp) và thời gian (các mùa trong năm), do vậy công nghệ xử lí nước và quá trình vận hành cũng sẽ thay đổi theo tính chất của nguồn nước thô Như vậy cần biết được chất lượng nước thô, so sánh với yêu cầu chất lượng nước sau xử lý để có... chất lượng nước thô để xác định kích thước của các hạt có trong nguồn nước thô GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 16 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Dựa vào các số liệu đã có, so sánh chất lượng nước thô và chất lượng nước sau xử lí để quyết định cần tách gì ra khỏi nước, chọn... 1000 Trong đó: qtc: tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt lấy theo TCXD 33:2006 ( 200 L/người) N: số dân tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp nước f: tỷ lệ dân được cấp nước lấy theo TCXD 33:2006 ( 100% ) D : Lượng nước tưới cây, rữa đường, dịch vụ đô thị, khu công nghiệp, thất thoát, nước cho bản thân nhà máy xử lý nước được tính theo bảng 3.1 trong tiêu chuẩn TCXD 33: 2006 và lượng nước dự phòng cho phát triển.. .Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người – Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành tia hay thành màng mỏng chảy trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia và màng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như ở các dàn làm thoáng cưỡng bức – Đưa không khí vào nước: ... III MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ở VIỆT NAM Sau đây là một số dây chuyền công nghệ xử lý nước ăn uống, sinh hoạt từ nguồn nước mặt được sử dụng phổ biến ở Việt Nam,hiện nay GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 14 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người Sơ đồ 1 : Bể phản ứng Bể lắng... 0710020385 33 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người e:độ giãn nỡ tương đối của lớp vật liệu lọc, lấy theo bảng 6.13 Theo quy phạm, khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng dẫn nước rữa phải nằm cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu là 0,07m Chiều cao toàn phần máng thu nước rữa là Hm = 0,285m, vì máng dốc về phía máng tập... hình học từ cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m) hhh = 4 + 5,4 – 2+0,9 = 8,3m 4 : Chiều sâu mực nước trong bể chứa (m) 5,4 : Độ chênh mực nước bể lọc và bể chứa (m) 2 : Chiều cao lớp nước trong bể lọc (m) GVHD : Nguyễn Xuân Trường SVTH : Ngô Thành Trung MSSV: 0710020385 35 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân

Ngày đăng: 11/04/2016, 22:50

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan