Đồ án Công nghệ xử lý nước cấpThiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho công ty Chế biến Thực phẩm Tân Tân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO CÔNG TY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TÂN TÂN GVGD: Lê Thị Lan Thảo Sinh viên thực hiện: Nhóm 04 Huỳnh Mạnh Phúc (01698.174.047) Huỳnh Anh Tuấn ( 012.0440.2624) Huỳnh Trần Vĩ Huỳnh Tấn Huy Nguyễn Minh Giáp Nguyễn Hoàng Đạt Nguyễn Hữu Đại Đỗ Thanh Phương TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2015 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đồ án 1.3 Nội dung đồ án CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TÂN TÂN 2.1 Sơ lược Công Ty 2.2 Quá trình hình thành Phát triển 2.3 Quy trình sản xuất 2.3 Danh sách nhóm sản phẩm công ty 2.4 Khảo sát vấn đề môi trường chất lượng kiểm soát môi trường công ty CHƯƠNG TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC CẤP VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC 3.1 Tính toán lưu lượng nước cấp cho toàn công ty Tân Tân 3.1.1 Lưu lượng nước sinh hoạt công nhân 3.1.2 Lưu lượng nước sản xuất 3.1.3 Tổng công suất trạm xử lý 3.1.4 Lưu lượng nước theo biểu đồ dùng nước 3.2 Lựa chọn nguồn nước 3.2.1 Chất lượng nguồn nước sông Đồng Nai 3.2.2 Chất lượng nguồn nước ngầm 11 3.2.3 Phân tích lựa chọn nguồn nước 12 3.2.4 Chất lượng nước yêu cầu sau xử lý 12 CHƯƠNG PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 14 4.1 Đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm 14 4.2 Cơ sở tính toán 15 4.2.1 Lý thuyết khử sắt 15 4.2.2 Lý thuyết khử cứng 15 4.2.3 Độ kiềm nước 16 4.2.4 Hàm lượng CO2 tự có nước 16 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân i 4.2.5 Giá trị pH sau trình làm thoáng 17 4.2.6 Lượng oxy hòa tan nước trình làm thoáng 18 4.2.7 Thế oxy hóa khử nước sau trình làm thoáng 19 4.3 Phân tích lựa chọn công trình đơn vị 20 4.3.1 Làm thoáng 20 4.3.2 Bể trộn 20 4.3.3 Bể phản ứng 21 4.3.4 Bể lắng 22 4.3.5 Bể lọc 22 4.3.6 Khử trùng 23 4.4 Thuyết minh sơ đồ công nghệ lựa chọn 24 4.4.1 Sơ đồ công nghệ 24 4.4.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 24 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 26 5.1 Thùng quạt gió 26 5.1.1 Cấu tạo 26 5.1.2 Tính toán thùng quạt gió 26 5.2 Thiết bị pha chế hóa chất 29 5.2.1 Tính toán lượng vôi phèn cần cho trình khử cứng tăng pH 29 5.2.2 Bể pha chế vôi sữa 31 5.2.3 Bể pha phèn 33 5.2.4 Kho dự trữ hóa chất 35 5.3 Bể trộn đứng 36 5.3.1 Cấu tạo 36 5.3.2 Nguyên lý hoạt động 37 4.3.3 Tính toán bể trộn 37 5.4 Bể lắng đứng kết hợp bể phản ứng xoáy 40 5.4.1 Cấu tạo 40 5.4.2 Nguyên lý làm việc 40 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân ii 5.4.3 Bể phản ứng xoáy 40 5.4.4 Bể lắng đứng 41 5.5 Bể lọc nhanh 47 5.5.1 Cấu tạo 47 5.5.2 Nguyên lý hoạt động 47 5.5.3 Tính toán 48 5.6 Khử trùng clo 53 5.6.1 Cấu tạo 53 5.6.2 Nguyên lý hoạt động 54 5.6.3 Tính toán hệ thống khử trùng 54 5.7 Bể chứa nước 56 5.7.1 Chức 56 5.7.2 Tính toán 57 CHƯƠNG TÍNH TỔN THẤT ÁP LỰC 60 6.1 Tổn thất cột áp từ thùng quạt gió đến bể trộn 60 6.2 Tổn thất cột áp từ bể trộn đến bể lắng 60 6.3 Tổn thất cột áp từ bể lắng đến bể lọc 61 6.4 Tổn thất cột áp từ bể lọc sang bể chứa 62 6.5 Tổng tổn thất cột áp hệ thống xử lý nước 62 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 7.1 Kết luận 63 7.2 Kiến nghị 63 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân iii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Quy trình sản xuất đậu phụng muối (trái) hạt điều (phải) Hình 2: Quy trình sản xuất sản phẩm đậu nước cốt dừa , bơ trứng, bơ sữa (trái) sản xuất đậu vị chay , chao muối , mật ong (phải) Hình 3: Biểu đồ tiêu thụ nước theo công ty (%) Hình 4:Chỉ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2011 Hình 5: Biểu đồ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2012 Hình 6: Biểu đồ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2013 Hình Công nghệ xử lý nước ngầm (Xử lý nước cấp_ Nguyễn Lan Phương_ tr20) Hình Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Các sản phẩm công ty Tân Tân sản xuất Bảng 2: Thống kê lưu lượng theo dùng nước công ty Bảng 3: Giá trị WQI đánh giá chất lượng nước Bảng Chất lượng nước ngầm quan trắc công ty Tan Tân Bảng 5: Giới hạn tiêu chất lượng Bảng Các thông số chất lượng nước vượt tiêu chuẩn yêu cầu Bảng 8: Hằng số phân ly bậc axit cacbonic theo nhiệt độ Bảng 9: Lượng oxy bão hòa nước theo nhiệt độ Bảng 10: Hệ số truyền tách khí vào nước, phụ thuộc vào nhiệt độ Bảng 11 Giá trị hệ số A tính theo độ phân phối nước (m) Bảng 12: Giá trị tương ứng với tỷ số d/ Bảng 13: Vận tốc nước bể lắng Bảng 14: Bể chứa nước Bảng 15: Tổn thất cột áp dòng nước chảy từ thùng quạt gió đến bể trộn Bảng 16: Tổn thất cột áp dòng nước chảy từ bể trộn đến bể lắng Bảng 17: Tổn thất cột áp dòng nước chảy từ bể lắng đến bể lọc Bảng 18: Tổn thất cột áp dòng nước chảy từ bể lọc đến bể chứa Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân iv CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề Nước nhu cầu thiếu sống sinh hoạt công nghiệp ngày trình sản xuất công nghiệp Trong sinh hoạt nước cấp dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh hoạt động giải trí, hoạt động công cộng khác…; công nghiệp sản xuất, nước dùng cho trình làm sạch, sản xuất thực phẩm như: đồ hộp, nước giải khát… Hầu hết ngành công nghiệp sử dụng nước nguồn nguyên liệu thiếu sản xuất Công ty TNHH-CBTP Tân Tân công ty chế biến thực phẩm, nên yêu cầu chất lượng nước xử lý cao Hiện công ty sử dụng nguồn nước cấp từ nhà máy xử lý nước cấp Dĩ An, chất lượng nước từ nhà máy nước đáp ứng cho nhu cầu sinh hoạt, không phù hợp cho nhu cầu sản xuất thực phẩm công ty Do nhu cầu thực tiễn đó, nhóm chọn Công ty Tân Tân để làm đồ án công nghệ xử lý nước cấp với tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân” 1.2 Mục đích đồ án Dựa điều kiện thực tiễn: chất lượng nguồn nước, yêu cầu chất lượng nguồn nước sau xử lý, nhu cầu dùng nước… để thiết kế hệ thống xử lý nước cấp phù hợp điều kiện kinh tế hiệu để đáp ứng nhu cầu cấp nước cho mục đích sinh hoạt công nhân chế biến thực phẩm Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 1.3 Nội dung đồ án - Khảo sát trạng sử dụng nước công ty Tân Tân; - Khảo sát, tính toán nhu cầu dùng nước cho mục đích sinh hoạt sản xuất; - Phân tích lựa chọn nguồn nước thích hợp; - Đề xuất công nghệ xử lý; - Tính toán, thiết kế công trình hệ thống xử lý nước cấp đề xuất; - Thể vẽ thiết kế Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TÂN TÂN 2.1 Sơ lược Công Ty Tên công ty : công ty TNHH TM & CBTP TÂN TÂN Tên giao dịch : TAN TAN PEANUT CO , LTD - Văn phòng chính: 32C, ấp Nội Hóa, Xã Bình An , Huyện Dĩ An , Bình Dương - Điện thoại : (84-650) 781 968 -781 908 -781 986 -781 966 - Fax ( 84- 650) 781 928 - Email: tantan.peanuts@tantan.com.vn – tantan.peanuts@hcm.vnn.vn  Chi nhánh 1: 782 Bến Nguyễn Duy , Q8, TPHCM + Điện thoại : (84-8) 8546232- 8559407- 9504726 + Fax: (84-8) 8477488  Chi nhánh 2: Chi nhánh công ty TNHH TM & CBTP TÂN TÂN Thôn Bãi – Phường Thanh trì- Quận Hoàng Mai- Hà Nội + Điện thoại: (84-4) 6449941 + Fax: (84-4) 6449938 Ngành nghề kinh doanh : đậu phộng, hạt điều ,kẹo , bơ, bánh , đồ uống , rau cau… Trong chủ yếu sản phẩm sản xuất chế biến từ đậu phộng chất lượng thơm ngon, giá rẽ Được người tiêu dùng đánh giá cao, tiêu thụ với số lượng lớn năm Vì CÔNG TY TNHH TM & CBTP TÂN TÂN mệnh danh ông vua đậu phộng Để tạo sản phẩm chất lượng đến tay người tiêu dùng, Công Ty nhập trang thiết bị tiên tiến từ nước Mỹ nước châu âu lớn giới Công suất thiết kế 800000 kg/tháng Tiêu chuẩn quản lí chất lượng: ISO 9001 :2000 Thị trường kinh doanh: + Trong nước: tất tỉnh thành với 80 nhà phân phối 40000 điểm bán lẽ toàn quốc + Thị trường nước ngoài: Hơn 20 nước giới: Mỹ, Thụy Điển, Nga, Philipines, Phần Lan, Nhật bản, Trung quốc, Đài Loan, Hồng Kông , Hàn Quốc… Số lượng công nhân : 800 người Sản xuất ngày ca, giờ/ca Làm việc 26 ngày/tháng Doanh thu: 2005: 335.268.955.245 VNĐ Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân Nước cấp: Giếng khoan nhà máy Sử dụng 3000 m3/tháng (với nguồn nước ngầm chủ yếu từ sông Đồng Nai) Điện năng: Công Ty Điện lực cung cấp Sử dụng 97.960 KW/tháng 2.2 Quá trình hình thành Phát triển + 1984: Từ xuất phát điểm sở chế biến đậu phộng chiên Tân Tân có mặt khắp nơi từ quán ăn đường phố đến nhà bếp gia đình Sản phẩm tiêu thụ nhanh tới mức, công ty phải nhanh chóng mở rộng sản xuất + 1986: Công ty TNHH TM &CBCP TÂN TÂN và phát triển mạnh, ổn định qua năm kể từ ngày thành lập năm 1986 TNHH TM & CBSP TÂN TÂN phát triển mạnh, ổn định + 1997: Năm 1997 công ty xây dựng nhà máy văn phòng tỉnh Bình Dương với diện tích 45.000 m2 mở rộng máy nhân 800 nhân viên Cũng từ đó, công ty mở rộng quy mô kinh doanh nước với 140 nhà phân phối, 40.000 điểm bán lẻ, hầu hết siêu thị trung tâm thương mại chiếm 80% thị phần nước + 2007: Trong lễ kỷ niệm 10 năm thành lập công ty diễn vào năm 2007, ông Trần Quốc Tân - Tổng Giám đốc Tân Tân khẳng định công ty tiến hành cổ phần hóa niêm yết chứng khoán sàn giao dịch + 2011 đến nay: Tân Tân tình trạng “ăn đong” đơn hàng Những năm trước đó, vào thời điểm công ty ký hợp đồng hàng sản xuất đến hết quí năm sau, 2011, nguồn hàng công ty sản xuất đến tháng 12 hết Lãnh đạo công ty chạy đôn chạy đáo tìm hợp đồng tình hình không khả quan 2.3 Quy trình sản xuất Hình 1: Quy trình sản xuất đậu phụng muối (trái) hạt điều (phải) Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân Hình 2: Quy trình sản xuất sản phẩm đậu nước cốt dừa , bơ trứng, bơ sữa (trái) sản xuất đậu vị chay , chao muối , mật ong (phải) Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 2.3 Danh sách nhóm sản phẩm công ty Bảng 1: Các sản phẩm công ty Tân Tân sản xuất STT TÊN SẢN PHẨM Đậu muối lột vỏ Đậu hòa lan 15 Bánh snack Đậu chao muối Đậu so, khủng long 16 Kẹo đậu phộng Đậu muối có vỏ 10 Đậu Funmix 17 Hộp quà tết Đậu dừa 11 Đậu wasabi 18 Đậu vị cay Đậu da cá 12 Bơ trứng, Bơ sữa 19 Rau câu Đậu cà phê 13 Điều chiên 20 Mật ong, ớt Đậu cải tôm mực 14 Đậu amero 21 Snack 2.4 Khảo sát vấn đề môi trường chất lượng kiểm soát môi trường công ty + Nguồn khí thải, bụi : Từ hoạt động sản xuất hoạt động vận chuyển lại…; + Tiếng ồn nhiệt thừa: phát sinh từ trình sản xuất , máy móc , thiết bị sản xuất…; + Nước thải: từ trình sản xuất (phần lớn công đoạn vệ sinh thiết bị) trình sinh hoạt công nhân viên nước mưa chảy tràn; + Chất thải rắn: gồm chất thải rắn sản xuất chất thải rắn sinh hoạt Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân Với: Q = 15 (m3/h)  Chọn ống nhựa có D = 75 mm  Kiểm tra lại: v = ∗ ∗ = 0,94 m/s  Đường ống dẫn chung vào bể:  Chọn ống nhựa có vận tốc m/s có đường kính: ∗ D= ∗ = 0,103 mm Trong đó: Q = 30 m3/h  Chọn ống nhựa có D = 110 mm  Kiểm tra lại: v = ∗ ∗ = 0,88 (m/s)  Tính toán chụp lọc:  Sử dụng loại chụp lọc có đuôi dài, có khe rộng 1mm  Chọn 36 chụp lọc 1m2 sàn công tác (Theo TCXDVN 33:2006)  Tổng số chụp lọc bể là: N = 36.f = 36.2,2 = 79,2 = 80 (cái) =  Lưu lượng nước qua chụp lọc: q n =  Lưu lượng gió qua chụp lọc: qn =  Tổn thất áp lực qua chụp lọc: hd = = = 0,39 (l/s) = , = 0,42 (l/s) , = 0,8  v tốc độ chuyển động nước nước gió qua khe hở chụp lọc (chọn v >=1,5 m/s), lấy v = (m/s);  hệ số lưu lượng chụp lọc: 0,5 => Chọn chụp lọc loại có đặc tính thủy lực q = 0,39 (l/s) H = 0,8m d Hệ thống phân phối gió rửa lọc: Cường độ nước rửa lọc W = 14 l/s.m2, cường độ gió Wgió = 15 m/s (33:2006 bảng 6.13)  Lưu lượng gió rửa lọc: Qgió = ó = 0,033 (m3/s) Trong đó: + f: diện tích bể lọc; f = 2,2 (m2); + ó : Cường độ gió Wgió = 15 m/s (TCXD 33:2006 bảng 6.13)  Ống phân phối gió:  Ống dẫn gió lấy vận tốc 15 m/s Có đường kính: Dgió = ó ó = 53 ( ) Chọn ống nhựa có D = 63 mm Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 50 e Máng thu nước rửa lọc phân phối nước lọc:  Bể có chiều dài 1,5 m nên chọn bể bố trí máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác  Khoảng cách máng 0,75 m  Mép máng phải độ cao tuyệt đối nằm ngang  Đáy máng thu có độ dốc 0,01 phía máng tập trung  Máng thu nước cần gắn thêm chắn bảo vệ vào mép máng hay phễu thu để ngăn chặn việc trôi cát lọc vào  Lượng nước rửa thu vào máng: qm = W.d.l= 15,75 (l/s) Trong đó: + W: cường độ rửa lọc; W = 14 (l/s.m3); + d: khoảng cách hai máng; d = 0,75 (m); + l: chiều dài máng; l = 1,5 (m)  Chiều rộng máng: Bm = K ( , ) = 0,212 (m) Trong đó: + qm: lượng nước rửa thu vào máng; qm = 15,75 (l/s); + a: tỷ số chiều cao phần chữ nhật với ½ chiều rộng máng; a = 1,3 (1-1,5); + K: hệ số tiết diện máng hình tam giác; k = 2,1  Chiều cao thành máng thu nước là: hcn = Bm*a = 0,212.3 = 0,07 (m) Trong đó: + Bm: chiều rộng máng; Bm = 0,212 (m); + a: tỷ số chiều cao phần chữ nhật với ½ chiều rộng máng; a =1,3 (1-1,5); Lấy chiều cao đáy tam giác hd = 0,08 m Độ dốc máng lấy phía máng tập trung i=0,01, chiều dày thành máng m = 0,08m  Chiều cao toàn phần máng: Hm = h cn + h d + m= 0,07 + 0,08 + 0,08 = 0,23 m  Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu đến mép máng thu nước: ∆ = + 0,25 = 0,61 (m) Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 51 Trong đó: + L: chiều dày lớp vật liệu lọc; L = 0,8m; + e: độ giãn nở tương đối lớp vật liệu lọc; e = 45% Theo quy phạm khoảng cách đáy máng dẫn nước rửa phải nằm cao lớp vật liệu tối thiểu 0,07m 0,61 - 0,23 = 0,38 ( thỏa mãn )  Khoảng cách từ đáy máng thu nước đến đáy máng tập trung: hm = 1,73 + 0,2 = 0,302 (m) Trong đó: + qm: lượng nước rửa thu vào máng; qm = 15,75.2 = 31,5 (l/s) = 113,4 (m3/h); + g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2); + : chiều rộng máng tập trung; 0,7 m ( A ≥ 0,6 m) f Chọn bơm nước rửa lọc:  Tính toán tổn thất áp lực rửa bể lọc nhanh:  Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: hđ = 0,22.Ls.W = 2,156 (m) Trong đó: + Ls: chiều dày lớp sỏi đỡ Ls = 0,7 (m); + W: cường độ rửa lọc; W = 14 (l.s/m)  Tổn thất áp lực lớp vật liệu lọc: hvl= (1 − ) = 0,75 (m) Trong đó: + m: độ rỗng cát thường; m = 0,4; = 2,56; + : trọng lượng riêng cát; + : trọng lượng riêng nước; = 1; + Lc: chiều dày lớp cát lọc; Lc = 0,8 (m)  Tổn thất áp lực hệ thống phân phối phân phối nước rửa lọc: hp = , +1 + = 1,96 (m) Trong đó: + Vc: vận tốc nước chảy vào đầu ống chính; Vc = 1,58 (m/s); Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 52 + Vn: vận tốc nước chảy vào đầu ống nhánh; Vn = 1,27 (m/s); + Kw: tỉ số tổng diện tích lỗ hệ thống ống phân phối diện tích cắt ngang ống chính; Kw = 0,4  Áp lực công tác cần thiết máy bơm: Hr = h hh + ℎ + hp + h đ + h vl + hbm + hcb = 5,875 + 0,068 + 1,96 + 2,156 + 0,75 + + 0,5 = 13,31 m Trong đó: + hhh: độ cao hình học đưa nước, tính từ cốt mực nước thấp bể chứa đến mép máng thu nước; h hh = + 3,5 – + 0,375 = 5,875 (m);  Chiều sâu mực nước bể chứa: (m);  Độ chênh lệch mực nước bể lọc bể chứa: 3,5 (m);  Chiều cao lớp nước bể lọc: (m);  Khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng: 0,375 (m) + ℎ : tổn thất áp lực đường ống dẫn nước, từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc; ℎ L= 10 (m), q = 31(l/s) 1000i = 6,97, ℎ = ∗ = 0,068 ( ) + hp: tổn thất áp lực hệ thống phân phối nước rửa lọc; h p = 1,96 (m); + hđ: tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ; h đ = 2,156 (m); + hvl: tổn thất áp lực lớp vật liệu lọc; hvl = 0,75 (m); + hbm: áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc; hbm = (m); + hcb: tổng tổn thất cục phận nối ống van khóa; hcb = 0,5 (m)  Chọn máy bơm rửa lọc: Chọn máy bơm, máy dự phòng có: Qr = 31 (l/s), Hr = 13,31 (m) Chọn bơm regent Úc có Qmax = 150 (m3/h) H =15 (m) 5.6 Khử trùng clo 5.6.1 Cấu tạo Bao gồm:      Bình đựng Clo lỏng Thiết bị định lượng Clo (Clorator chân không) Ejector Đường ống dẩn Clo vào ống dẩn nước Bơm áp lực Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 53 5.6.2 Nguyên lý hoạt động Hình 9: Cấu tạo Clorator chân không Dòng nước áp lực từ bơm đến, qua ejector tạo chân không Clorator Nhờ độ chênh áp lực trước sau van chân không làm cho màng nằm rãnh chân không di chuyển , nén lò xo để mở van an toàn cửa vào Khí Clo từ bình chứa qua hệ van an toàn giảm áp lực, lọc qua lọc giữ lại Clo nước lại khí Clo, vào rãnh chân không, định lượng qua rotamet, tiếp vào ống dẩn chân không hút vào Ejector, theo đường ống dẩn áp lực dẫn vào đường ống dẩn nước từ bể lọc qua bể chứa Khi Ejector không làm việc, Clorator không chân không, độ chếnh áp lực không, màng dãn ra, lò xo không bị nén, van an toàn cửa vào đóng lại Toàn hệ thống ngừng làm việc 5.6.3 Tính toán hệ thống khử trùng a Tính toán lượng clo  Lượng Clo dùng giờ: = = 0,03 (kg/h) Trong đó: + Q: Công suất trạm, Q = 30 (m3/h); + Lcl: Liều lượng Clo cần thiết đưa vào nước, Lcl = (mg/l) (Theo TCXD – 33: 2006)  Lượng Clo dùng ngày:  Lượng clo dùng cho 30 ngày : b Lưu lượng nước cấp cho trạm Clo = 24 x = 0,72 (kg/ngđ) = 30 x 0,72 = 21,6 (kg) Lượng nước tính toán để Clorator làm việc lấy 0,6 m3 cho 1kg Clo ( theo TCVN 33:2006) Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 54 Qt = 0,6 x 0,03 = 0,018 (m3/h) = 0,005 (l/s) Đường kính ống nước: D=  Qt =    0,005103 = 0,0033 m = 3,3 mm 3,14  0,6  Chọn đường kính ống d= mm c Thiết bị châm clo vào nước Sự hóa Clo cần tiến hành bình, Khi châm Clo vào nước, nâng nhiệt độ bình Clo lên 40oC Khi ấy, suất bốc bình S = (kg/h)  Số lượng bình Clo đồng thời bằng: N= = , = 0,01 Vậy dùng bình Clo sử dụng dự phòng  Đường kính ống dẫn Clo: dcl = 1,2 = 0,3 mm Trong đó: + Q: lưu lựợng giây lớn Clo lỏng Lấy lần lưu lượng giây trung bình ( theo TCVN 33: 2006); Q=5x =5x = = 0,03 = 2,98 x 10-8 (m3/s) 1,4.3600.1000 lượng Clo dùng giờ, = 0,03(kg/h); trọng lượng thể tích Clo lỏng lấy 1,4 (tấn/m3) + V tốc độ đường ống lấy 0,8 m/s Clo lỏng Dự trử Clo vòng tháng 22 kg Clo lỏng có tỷ trọng riêng 1,47 (kg/l) nên tổng lượng dung dịch Clo 15 lít Clo chứa bình chứa tích 50 lít d Yêu cầu nhà trạm + Diện tích nhà trạm: Diện tích trạm khử trùng lấy theo tiêu chuẩn là: 3m2 cho Clorator; 4m2 cho cân bàn Trạm có Clorator làm việc Clorator dự trữ Vậy tổng diện tích trạm : F = x + x = 10 m2 + Trạm Clo xây cuối hướng gió Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 55 + Trạm xây dựng gian riêng biệt: gian đựng Clorator, gian đặt bình clo lỏng, gian có cửa thoát dự phòng riêng + Trạm xây cách ly với xung quanh cửa kín, có hệ thống thông gió thường xuyên quạt với tần suất 12 lần tuần hoàn gió Không khí hút điểm thấp + Trong trạm có giàn phun nước áp lực cao, có bể chứa dung dịch trung hoà Clo, có cố dung tích bình đủ để trung hòa 5.7 Bể chứa nước 5.7.1 Chức Điều hòa lưu lượng trạm bơm cấp trạm bơm cấp 2, có nhiệm vụ dự trữ lượng nước chữa cháy,nước dự trử xãy cố, nước xả cặn bể lắng, nước rửa bể lọc nước dùng cho nhu cầu khác nhà máy Tại bể xãy trình tiếp xúc nước cấp với dung dịch Clo (40 phút) để loại bỏ vi trùng lại trước cấp nước Bảng 14: Bể chứa nước Bơm cấp Bơm cấp Vào bể Ra bể Tích luỹ % % % % % 0_1 4,16 2,75 1,41 5,64 1_2 4,16 2,75 1,41 7,05 2_3 4,16 2,75 1,41 8,46 3_4 4,16 2,75 1,41 9,87 4_5 4,16 2,75 1,41 11,28 5_6 4,17 2,75 1,42 12,7 6_7 4,17 5,01 0,84 11,86 7_8 4,17 5,01 0,84 11,02 8_9 4,17 5,01 0,84 10,18 9_10 4,17 5,01 0,84 9,34 Giờ ngày Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 56 10_11 4,17 5,01 0,84 8,5 11_12 4,17 5,01 0,84 7,66 12_13 4,17 5,02 0,85 6,81 13_14 4,17 5,02 0,85 5,96 14_15 4,17 5,01 0,84 5,12 15_16 4,17 5,01 0,84 4,28 16_17 4,17 5,01 0,84 3,44 17_18 4,17 5,09 0,92 2,52 18_19 4,17 5,01 0,84 1,68 19_20 4,17 5,01 0,84 0,84 20_21 4,17 5,01 0,84 21_22 4,16 2,75 1,41 1,41 22_23 4,16 2,75 1,41 2,82 23_24 4,16 2,75 1,41 4,23 100 100 5.7.2 Tính toán a Dung tích điều hoà tối thiểu bể chứa Wdhtt = Q x tClo = 30.40  20 (m3) 60 Trong đó: + Q: lưu lượng tính toán, Q = 30 (m3/h); + tClo: thời gian nước tiếp xúc với Clo chọn bằng, tClo = 40 (phút) b Dung tích bể chứa Wbc = Wđh + Wcc + W vs = 100 + 270 + 50 = 420 (m3) Trong đó: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 57 + Wđh: dung tích điều hòa bể chứa, xác định theo bảng dung tích điều hòa bể chứa; max Wđh = 12,70% x Qngđ = 12,7% x 720 = 91,44 (m3) lấy gần 100 m3 + Wcc: dung tích trữ nước chữa cháy Theo TCVN 2262:1995 quy định lượng nước chữa cháy công trình công nghiệp lấy 25 l/s để dập tắt đám cháy vòng giờ; Wcc = 1.25.3.3600 = 270 (m3) 1000 + Wvs: dung tích trử cho vệ sinh trạm xử lý lấy 50 m3 c Kích thước bể chứa - Bể chứa thiết kế nửa nổi, nửa chìm; - Chiều cao chứa nước 3m; - Chiều cao bảo vệ bể chứa lấy 0,5 m; - Tổng chiều cao bể chứa 3,5 m; - Kích thước bể chứa: D x R x H = 14m x 10m x 3,5m - Xây dựng bể chứa; - Kích thước mổi bể d x r x h = 10m x 7m x 3,5m d Tính toán thiết bị bể chứa  Ống dẫn nước vào bể: Nước lọc sau cho hóa chất để khủ trùng đưa dẫn vào bể chứa nước Trên đường ống dẫn vào bể bố trí van đóng mở Ống dẫn nước vào bể có côn mở rộng hướng lên mặt nước, cao độ mực nước thiết kế vào bể, cần phải làm để đảm bảo độ chênh áp mực nước vào bể lọc bể chứa ổn định, đảm bảo cho bể lọc làm việc ổn định, đảm bảo chất lượng nước Đường kính ống dẫn vào bể chứa: D= = 0,105 m Trong đó: + Q: lưu lương tính toán, Q = 30 (m3/h); + v: vận tốc nước chảy ống, chọn v = (m/s)  Chọn ống dẫn nước vào bể chứa nhựa có đường kính D = 110 (mm)  Kiểm tra lại : v = 0,88 (m/s)  Ống hút máy bơm: Được đặt ngăn thu nước  Ống xả tràn: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 58 Ống xả tràn có cao độ cao mực nước thiết kế bể 0,1m Miệng ống tràn có dạng hình côn Đường kính miệng 0,5m Đường kính ống tràn đường kính ống đưa nước vào bể chứa 50mm Ống tràn nối với xiphon để tạo chắn nước không cho côn trùng xâm nhập vào bể làm ảnh hưởng đến chất lượng nước Ngoài miệng ống tràn có bố trí thêm cửa nắp thép có lề để đề phòng động vật chui vào  Ống xả cặn: Khi bể chứa hoạt động ống xả cặn đóng chặt, thau rửa bể chứa van xả vặn mở từ ngăn thu cặn trình thau rửa đưa bơm hút cao độ ngăn thu cặn thấp mặt đất  Ống thông hơi: Làm nhiệm vụ thông khí Clo cho bể Bố trí hàng ống thông hơi, hàng gồm ống dọc theo chiều dài bể chứa Đường kính ống 0,05m Đầu ống thông có chụp dạng hình nón ngăn không cho nước mưa rơi vào bể chứa Chiều cao ống thông 0,7m Đầu ống thông có lưới để ngăn côn trùng chui vào bể chứa Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 59 CHƯƠNG TÍNH TỔN THẤT ÁP LỰC 6.1 Tổn thất cột áp từ thùng quạt gió đến bể trộn Bảng 15: Tổn thất cột áp dòng nước chảy từ thùng quạt gió đến bể trộn STT Công thức tính Miệng vào dh =  c ống Van bướm dhc =  dhc =  Co Co dhc =  Bể trộn Vận tốc  (m/s) Tổn thất Ghi (m) 1,31 0,5 0,044  mép sắc 1,31 0,7 0,061  van bướm 1,31 0,14 0,012  cong dần 900 1,31 0,14 0,012  cong dần 900 - - 0,5 TCVN 33:2006 - Tổng tổn thất (h c1) 0,63 6.2 Tổn thất cột áp từ bể trộn đến bể lắng Bảng 16: Tổn thất cột áp dòng nước chảy từ bể trộn đến bể lắng STT Công thức tính Miệng vào dh =  c ống Van bướm Co dhc =  dhc =  Vận tốc  (m/s) Tổn thất Ghi (m) 0,88 0,5 0,02  mép sắc 0,88 0,7 0,028  van bướm 0,88 0,14 0,006  cong dần 900 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 60 dhc =  Co Vòi phun 0,88 0,14 0,006  cong dần 900 2,28 - 0,31 Tổn thất vòi phun 0,06.Vtt2 Tổng tổn thất (h c2) 0,37 6.3 Tổn thất cột áp từ bể lắng đến bể lọc Bảng 17: Tổn thất cột áp dòng nước chảy từ bể lắng đến bể lọc STT Công thức tính Vận tốc  (m/s) Tổn thất Ghi (m) Bể phản ứng xoáy hình trụ - - - 0,5 TCVN 33:2006 Bể lắng - - - 0,5 TCVN 33:2006 Van bướm 0,88 0,7 0,028  van bướm 0,88 0,7 0,028  van bướm 0,88 0,14 0,006  cong dần 900 Van bướm Co dh c =  dh c =  dh c =  Tổng tổn thất (h c3) 1,062 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 61 6.4 Tổn thất cột áp từ bể lọc sang bể chứa Bảng 18: Tổn thất cột áp dòng nước chảy từ bể lọc đến bể chứa STT Bể lọc Van bướm Van bướm Co Co Co  Công thức tính Vận tốc - - - TCVN 33:2006 0,8 0,7 0,028  van bướm 0,88 0,7 0,028  van bướm 0,88 0,14 0,006  cong dần 900 0,88 0,14 0,006  cong dần 900 0,88 0,14 0,006  cong dần 900 dhc =  dhc =  dhc =  dhc =  dhc =  (m/s) Tổn thất (m) Tổng tổn thất (h c4) Ghi 3,08 6.5 Tổng tổn thất cột áp hệ thống xử lý nước  TT  hc1 + hc2 + hc3 + hc4 = 5,14 (m) Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 62 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận Xu hội nhập phát triển kinh tế tương lai triển vọng công ty Tân Tân cho thấy nhu cầu dùng nước ngày lớn Thực tế cho thấy việc sử dụng nguồn nước cấp nhà máy xử lý nước cấp Dĩ An đáp ứng nhu cầu dùng nước tương lai gần, mặt khác không đảm bảo mặt chất lượng Đồ án thiết kế hệ thống xử lý nước cấp với đề tài “ Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho công ty TNHH- CBTP Tân Tân”, đề tài thực tế với mong muốn đưa phương án thiết kế khả thi, có sở khoa học 7.2 Kiến nghị Ban lãnh đạo công ty tham khảo, triển khai áp dụng dựa số liệu tính toán đề tài Do lần đầu thực đồ án xử lý nước cấp nên không tránh khỏi nhiều thiếu sót hạn chế Kính mong bảo từ phía giảng viên Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Xuân Lai, 2004 Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp Hà Nội: Nhà xuất xây dựng Nguyễn Hữu Thủy, 2000 Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp Hà Nội: Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Lan Phương Bài giảng xử lý nước cấp Nguyễn Ngọc Dung, 2010 Xử lý nước cấp Đặng Viết Hùng Bài giảng xử lý nước cấp TCXD 33 – 2006 Tiêu chuẩn thiết kế: mạng lưới đường ống, công trình xử lý nước cấp Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 64 [...]... dư mg/l Trong khoảng 0,3 - 0,5 Vi khuẩn/ 100ml 0 17 Coliform tổng số Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 13 CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 4.1 Đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm 1 2 3 Hình 7 Công nghệ xử lý nước ngầm (Xử lý nước cấp_ Nguyễn Lan Phương_ tr20) Bảng 7 Các thông số chất lượng nước vượt tiêu chuẩn yêu cầu STT Thông số Đơn vị Giá trị QCVN 01:2009/BYT... lý nước cấp 3.2.4 Chất lượng nước yêu cầu sau xử lý Công ty CBTP Tân Tân là công ty chế biến thực phẩm, chất lượng nước yêu cầu sau khi xử lý phải tuân thủ theo quy chuẩn của nước cung cấp cho ăn uống của Bộ Y tế – QCVN 01:2009/BYT Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 12 Bảng 5: Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng STT Tên chỉ tiêu 1 Màu sắc(*) 2 Đơn vị Giới hạn tối đa cho phép... sản phẩm/ ngày đêm); = 20 (m3/tấn sản phẩm)  Tiêu chuẩn dùng nước: Lưu lượng nước sản xuất: = 30×20=600 (m3/ngđ) =P× 3.1.3 Tổng công suất của trạm xử lý  Tổng lưu lượng nước tiêu thụ của công ty: = + + ắ = 600 + 82,5 + 17,25 = 700 (m3/ngđ)  Lưu lượng dùng cho trạm xử lý: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 6 ạ = 20 (m3/ngđ)  Vậy công suất trạm xử lý: à = 720 (m3/ngđ)  Công. .. hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 23 4.4 Thuyết minh sơ đồ công nghệ đã lựa chọn 4.4.1 Sơ đồ công nghệ Hình 8 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 4.4.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ Nước ngầm tại giếng khoan sẽ được bơm lên thùng thùng quạt gió Nước sẽ chảy qua hệ thống ống phân phối nước hình xương cá và được phân phối đều lên trên lớp vật liệu tiếp xúc theo... xuống Nước trong đi ra khỏi bể lắng đứng bằng hệ thống máng vòng thu nước Nước được dẫn vào bể lọc nhanh Nước được lọc qua lớp vật liệu lọc, sau đó được thu ở ngăn thu nước và tiếp tục được vận chuyển qua bể chứa nước sạch Trên đường ống dẫn nước sạch qua bể chứa, nước sẽ được châm clo để khử trùng Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 25 CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG... 17,25 100,00 700 Hình 3: Biểu đồ tiêu thụ nước theo giờ của công ty (%) Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 8 3.2 Lựa chọn nguồn nước 3.2.1 Chất lượng nguồn nước sông Đồng Nai Ví trí nhà máy thuộc Bình An, Dĩ An, Bình Dương, nguồn nước mặt lấy từ nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa (Từ Cầu Hóa An tới cầu Đồng Nai) Chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành... Ưu điểm là cấu tạo công trình đơn giản, không cần máy và thiết bị trộn phức tạp Trộn cơ khí: dùng năng lượng cánh khuấy để tạo ra dòng chảy rối, năng lượng của cánh khuấy được truyền tải bởi động cơ Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 20 c Lựa chọn bể trộn Do hệ thống xử lý nước có công suất nhỏ, mức độ cơ giới của hệ thống thấp, áp lực của nước sau làm thoáng lớn, dùng để... qua xử lý khu vực chợ Biên Hòa đã gây suy giảm chất lượng nước Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nguồn nước là do mật độ vi khuẩn (nhóm Colifrom; E.Coli) và các tác nhân vật lý (độ đục,chất rắn lơ lững) đã vượt quá giới hạn cho phép đối với nguồn cấp nước sinh hoạt Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 9 Năm 2012: (Nguồn: Trung tâm quan trắc môi trường Đồng Nai) Hình 5: Biểu đồ. .. đến 17 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 10 lần Trong tháng 05/2012, hàm lượng độ mặn dao động từ 0,02‰ – 0,08‰ (yêu cầu cấp nước độ mặn dưới 0,4‰) Năm 2013: (Nguồn: Trung tâm quan trắc môi trường Đồng Nai) Hình 6: Biểu đồ chỉ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2013 Chất lượng nước Sông Đồng Nai đoạn 3 (đoạn từ Cầu Hóa An đến cầu Đồng Nai):... cho thấy: tốc độ khử sắt sẽ phụ thuộc vào oxi và độ pH của nước, do vậy phương pháp làm thoáng phải đảm bảo cung cấp đủ lượng oxi và làm tăng pH của nước 4.2.2 Lý thuyết khử cứng Khi cho dung dịch vôi sữa vào nước, trước hết chúng sẽ kết hợp với CO2 hòa tan trong nước để tạo thành ion hidrocacbonat theo phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 → Ca(HCO3)2 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân