Đang tải... (xem toàn văn)
nước mặt bị nhiễm phèn được xử lý với mục đích cấp nước sạch ăn uống cho người dân. Khái niệm nước phèn hay nước nhiễm phèn thường được hiểu theo nhiều cách khác nhau, tùy từng địa phương, tùy từng người. Nước nhiễm phèn thường nếm có vị chua chua
PHẦN MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài 2.Mục tiêu đề tài 3.Ý nghĩa đề tài PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC PHÈN 1.1.Giới thiệu sơ lược nước mặt 1.2.Phèn sắt 1.2.1.Khái niệm nước phèn 1.2.2.Phèn sắt CHƯƠNG 2: THIẾT KÉ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM PHÈN 10 2.1 Mục đích trình xử lý nước .10 2.2 Các trình xử lý nước .10 2.2.1 Phương án 10 2.2.2 Phương án 12 2.3.3.Phương án 14 2.2.4 Phương án 16 CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA PHƯƠNG ÁN 18 3.1 Song chắn rác 18 3.2 Giàn mưa 19 3.3 Bể trộn thủy lực 24 3.4 Bể lắng đợt – Bể lắng ngang 27 3.5 Bể lọc nhanh 30 3.6 Khử trùng nước .35 CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ & HÓA CHẤT CỦA PHƯƠNG ÁN .38 4.1 Trạm bơm .38 4.2 Thiết bị pha phèn 38 4.3 Thiết bị pha vôi .40 4.4 Bể thu hồi nước rửa lọc 41 CHƯƠNG 5:TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH HỆ THỐNG 43 5.1 Chi phí xây dựng bản: 44 5.2 Chi phí quản lý hệ thống xử lý nước: 46 5.3 Giá thành xử lý m3 nước là: 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .46 PHẦN MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Nước nhu cầu thiếu đời sống hàng ngày người trở thành vấn đề nóng bỏng việc bảo vệ sức khỏe cải thiện điều kiện sinh hoạt người dân Tuy nhiên nhiều khu vực nước bị nhiễm phèn Khi sử dụng nước nhiễm phèn để tắm rửa dễ làm cho tế bào da bị khô, phồng tróc Khi dùng nước nhiễm phèn để ăn uống dễ mắc chứng bệnh đường ruột, chí ung thư Vì cần xử lý nguồn nước để đảm bảo sức khỏe gia đình bạn Ngày nhu cầu sử dụng nước cho ăn uống người dân ngày tăng vấn đề sức khỏe đề cao.Cho nên cần có hệ thống xử lý nước với quy mô lớn có thể xử lý phèn sắt để cung cấp nước phục vụ cho ăn uống người dân Vì nhóm em chọn đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho ăn uống công suất 2000m3/ngày Nguồn nước đầu vào nước mặt, nhiễm phèn sắt với nồng độ Fe2+ = 15mg/L” nhằm đề xuất số quy trình xử lý nước nhiễm phèn sắt nước 2.Mục tiêu đề tài - Xác định nguồn nước cần xử lý - Thiết kế quy trình xử lý nước nhiễm phèn sắt đạt tiêu chuẩn cung cấp cho nhu cầu ăn uống người dân - Tính toán chi phí thiết kế quy trình xử lý 3.Ý nghĩa đề tài Trong trình nghiên cứu , chúng em hiểu biết rõ sâu tác hại phèn sắt Tổng hợp, so sánh đánh giá phương pháp dùng để xử lý phèn sắt nước mặt nêu phương pháp ứng dụng có tính khả thi nhất có thể áp dụng công nghiệp xử lý nước cung cấp cho nhu cầu ăn uống người PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC PHÈN 1.1.Giới thiệu sơ lược nước mặt Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước mưa, nước đất, nước biển Nguồn nước mặt, thường gọi tài nguyên nước mặt, tồn thường xuyên hay không thường xuyên thuỷ vực mặt đất như: sông ngòi, hồ tự nhiên, hồ chứa (hồ nhân tạo), đầm lầy, đồng ruộng băng tuyết Tài nguyên nước sông thành phần chủ yếu quan trọng nhất, sử dụng rộng rãi đời sống sản xuất Do đó, tài nguyên nước nói chung tài nguyên nước mặt nói riêng yếu tố định phát triển kinh tế xã hội vùng lãnh thổ hay quốc gia Tài nguyên nước mặt Tài nguyên nước mặt (dòng chảy sông ngòi) vùng lãnh thổ hay quốc gia tổng lượng dòng chảy sông ngòi từ vùng chảy vào lượng dòng chảy sinh vùng (dòng chảy nội địa) Tổng lượng dòng chảy sông ngòi trung bình hàng năm nước ta khoảng 847 km3, đó tổng lượng vùng chảy vào 507 km3 chiếm 60% dòng chảy nội địa 340 km3, chiếm 40% Nếu xét chung cho nước, tài nguyên nước mặt nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy sông giới, đó 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 rất không hệ thống sông vùng Tổng lượng dòng chảy năm sông Mê Kông khoảng 500 km3, chiếm tới 59% tổng lượng dòng chảy năm sông nước, sau đó đến hệ thống sông Hồng 126,5 km3 (14,9%), hệ thống sông Đồng Nai 36,3 km3 (4,3%), sông Mã, Cả, Thu Bồn có tổng lượng dòng chảy xấp xỉ nhau, khoảng 20 km3 (2,3 - 2,6%), hệ thống sông Kỳ Cùng, Thái Bình sông Ba xấp xỉ nhau, khoảng km3 (1%), sông lại 94,5 km3 (11,1%) Một đặc điểm quan trọng tài nguyên nước sông nước ta phần lớn nước sông (khoảng 60%) lại hình thành phần lưu vực nằm nước ngoài, đó hệ thống sông Mê Kông chiếm nhiều nhất (447 km3, 88%) Nếu xét thành phần lượng nước sông hình thành lãnh thổ nước ta, hệ thống sông Hồng có tổng lượng dòng chảy lớn nhất (81,3 km3) chiếm 23,9%, sau đó đến hệ thống sông Mê Kông (53 km3, 15,6%), hệ thống sông Đồng Nai (32,8 km3, 9,6%) [9] Chỉ tiêu lý học: Nhiệt độ: Nhiệt độ nước đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường khí hậu Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến trình xử lý nước nhu cầu tiêu thụ Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường Độ màu: Độ màu thường chất bẩn nước tạo Các hợp chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, chất humic gây màu vàng Còn loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh Đơn vị đo độ màu thường dùng theo thang màu platin – coban Nước có độ màu 150 độ (PtCo) Độ màu biểu kiến nước thường chất lơ lửng nước tạo dễ dàng loại bỏ phương pháp lọc Độ đục: Nước môi trường truyền ánh sáng tốt, nước có vật lạ chất huyền phù, hạt cặn đất cát, vi sinh vật… khả truyền ánh sáng bị giảm Nó có độ đục lớn chứng tỏ có nhiều cặn bẩn Đơn vị đo độ đục thường mg SiO2/l, NTU, FTU Trong đó đơn vị NTU FTU tương đương Nước mặt có độ đục 41,4 NTU Nước dùng để ăn uống thường có độ đục không vượt NTU Hàm lượng chất lơ lửng đại lượng tương quan đến độ đục nước Mùi vị: Mùi nước thường hợp chất hóa học, chủ yếu hợp chất hữu hay sản phẩm từ trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối Nước sau khử trùng với hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol Tùy theo thành phần hàm lượng muối khoáng hòa tan nước có thể có vị mặn, ngọt, chát, đắng… Các tiêu hóa học: Độ pH : Độ pH số đặt trưng cho nồng độ ion H + có dung dịch, nó có ứng dụng để khử hợp chất sunfua cacbonat tăng pH có thêm tác nhân oxy hóa, kim loại hòa tan nước chuyển thành dạng kết tủa dễ dàng tác khỏi nước biện pháp lắng lọc Độ kiềm :Độ kiềm tổng hàm lượng ion bicacbonat, hydroxit anion muối axit yếu Do hàm lượng chất có nước rất nhỏ nên bỏ qua Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH hàm lượng khí CO tự có nước Độ cứng: Độ cứng nước đại lượng biểu thị ion canxi magiê có nước Dùng độ cứng cao sinh hoạt gây lãng phí xà phòng canxi magiê phản ứng với axit béo tạo thành hợp chất khó tan Các đơn vị để đo độ cứng : Độ Đức ( 0dH) : 0dH = 10 mg CaO/ l nước; Độ Pháp (0f ) : 1(0f ) = 10 mg CaO/ l nước; Độ Anh (0e) : 1(0e) = 10 mg CaO/ 0.7 l nước; Tùy theo giá trị độ cứng nước phân loại thành Độ cứng < 50 mg CaCO3 /l : nước mềm; Độ cứng < 50 – 100 mg CaCO3 /l : nước trung bình; Độ cứng < 150 - 300 mg CaCO3 /l : nước cứng; Độ cứng >300 mg CaCO3 /l : nước rất cứng; Các tiêu sinh học: Vi khuẩn thường dạng đơn bào Tế bào có cấu tạo đơn giản so với sinh vật khác Vi khuẩn nước uống có thể gây bệnh lỵ, viêm đường ruộtvà bệnh tiêu chảy khác 1.2.Phèn sắt 1.2.1.Khái niệm nước phèn Phèn muối kép có cấu tạo tinh thể đồng hình (đa phần có mặt) tạo nên anion sunfat SO4-2 (cũng có thể anion selenat SeO4-2; anion phức SeF4-2 ZnCl4-2) cation hai kim loại có hoá trị khác Công thức chung phèn M IMIII(SO4)2.12H2O; MI kim loại hoá trị Na+, K+, Ce+, Rb+, NH4+; MIII ion kim loại hoá trị Al3+, Fe3+, Mn3+, V3+, Ti3+ Co 3+, Ga3+, Rb3+, Cr3+ Thường gặp loại muối kép tên Phèn kép Người ta quen gọi muối kim loại ngậm nước với công thức Mx(SO 4)y.nH2O Phèn đơn Ví dụ: phèn amoni muối kép (NH4)2SO4, Al2(SO4)3.24H2O, phèn crom Na2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O; phèn kali KAl(SO4)2.12H2O, phèn natri NaAl(SO4)2.12H2O; phèn đen: hỗn hợp nhôm sunfat than hoạt tính Dùng để tinh chế nước; dùng công nghiệp vải, sợi, giấy, thuộc da, vv Một số loại phèn cụ thể: Phèn nhôm; Phèn sắt [10] Khái niệm nước phèn hay nước nhiễm phèn thường hiểu theo nhiều cách khác nhau, tùy địa phương, tùy người Nước nhiễm phèn thường nếm có vị chua chua, nước nhiễm phèn khiến giặt quần áo bị ố vàng vật dụng sinh hoạt sử dụng lâu ngày bị hoen ố Nước nhiễm phèn nặng ngửi thấy mùi tanh …Nguồn nước bị gọi nhiễm phèn số thành phần vượt mức so với hàm lượng phép, đó thành phần sắt tiêu biểu Ngoài việc gây mất mĩ quan, dùng nước nhiễm phèn cho sinh hoạt mà chưa qua bất kì phương pháp xử lý khiến cho đồ dùng bị bào mòn, chúng tiếp xúc với nước phèn thường xuyên, có thể gây dị ứng da Đặc biệt khôngxử lí nước kịp thời gây nhiều ảnh hưởng sức khỏe lẫn sau [11] 1.2.2.Phèn sắt Phèn muối kép có cấu tạo tinh thể đồng hình (đa phần có mặt) tạo nên anion sunfat SO4-2 (cũng có thể anion selenat SeO4-2; anion phức SeF4-2 ZnCl4-2) cation hai kim loại có hoá trị khác nhau.Phèn sắt muối kép sắt (III) sunfat với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni, ví dụ kali sắt sunfat [K2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O hay KFe(SO4)2.12H2O] Ở dạng tinh khiết, Phèn sắt tinh thể không màu, thường có màu tím có vết mangan; tan nước Phèn sắt điều chế cách kết tinh hỗn hợp sắt (III) sunfat với muối sunfat kim loại kiềm amoni Phèn sắt thường dùng làm thuốc thử phòng thí nghiệm [12] Đa số người chưa biết hết tác động nguồn nước bị nhiễm phèn tác động tới sức khỏe mình, viết giải thích phần điều đó, hi vọng nó trao dồi thêm kiến thức cho người Tại Việt Nam, năm có đến 9.000 trường hợp tử vong, 200.000 người mắc bệnh ung thư mà có nguyên nhân bắt nguồn từ nguồn nước bị ô nhiễm Việc nguồn nước gặp vấn đề không gây khó khăn, bất tiện sinh hoạt hàng ngày cho người dân mà đằng sau đó có hậu vô nghiêm trọng đến sức khoẻ người tiêu dùng Đối với nguồn nước có hàm lượng sắt cao khiến nước có vị Nước loại có màu vàng, độ đục cao Những nguồn nước theo tiêu chuẩn phải có hàm lượng sắt nhỏ 0,5 mg/l.[8]Đây điều kiện cần thiết nguồn nước ăn uống, sinh hoạt mà cần quan tâm tới CHƯƠNG 2: THIẾT KÉ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM PHÈN 2.1 Mục đích trình xử lý nước Quá trình xử lý nước với mục đích tăng pH, khử sắt, nhôm, mangan,…phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống Cung cấp số lượng nước đầy đủ an toàn mặt hoá học, vi trùng học để thỏa mãn nhu cầu ăn uống sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công nghiệp phục vụ sinh hoạt công cộng đối tượng dùng nước Cung cấp nước có chất lượng tốt, không chứa chất gây vẩn đục, gây màu, mùi vị nước 2.2 Các trình xử lý nước 2.2.1 Phương án 10 4Qgio π v gio = 0,098m = 98 mm Dgió= Chọn ống dẫn có đường kính 100 mm Chọn khoảng cách ống nhánh l = 300 mm = 0,3 m Số ống nhánh bể : Nnh = = = 18 ống Chọn số ống nhánh thổi khí bể lọc 25 ống, xếp bên thành ống theo hình xương cá, bên có ống Lượng gió cấp cho ống nhánh : = 0,013 m3/s qgió = Đường kính ống gió nhánh : dnhánh = = 0,033 m = 33 mm Chọn đường kính ống nhánh 30 mm Kiểm tra lại vận tốc khí ống dẫn v= = 18,4 m/s ⇒ nằm giới hạn cho phép 15-20 m/s Đường kính ống gió 100mm, diện tích mặt cắt ngang ống gió 2 Ω gio = π × D = 3,14 × 0,1 = 0,008 m2 4 33 Tổng diện tích lỗ lấy 40% diện tích tiết diện ngang ống gió (quy phạm 35 ÷ 40%) Do đó: ω gio = 0,4 0,008 = 0,0032 m2 Chọn đường kính lỗ gió mm (quy phạm ÷ mm) Diện tích lỗ gió : π 0,0032 flỗ gió = = 0,000007 m2 Tổng số lỗ gió : m= ω gio f gio = 0, 0032 = 457 lỗ 0, 000007 Số lỗ ống nhánh n= m 457 = = 25 lỗ N nh 18 Các lỗ ống nhánh bố trí thành hàng so le nhau, nghiêng góc 45 so với trục thẳng đứng ống hướng xuống phía • Tính bơm nước rửa lọc Chọn cột áp bơm : H = m Công suất bơm : N= Trong đó : Q× H × ρ × g = 1000 ×η = 7,05 kW Q = 0,063 m3/s : lưu lượng nước dùng rửa lọc H = m : cột áp bơm ρ = 998 kg/m3 : khối lượng riêng nước nhiệt độ làm việc η = 0,7 : hiệu suất chung bơm Vậy chọn bơm có công suất kW • Tính bơm khí rửa lọc Cột áp bơm : H = h + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 Trong đó : 34 h1 = m : Cột áp để khắc phục tổn thất áp lực chung ống dẫn khí, tính từ máy thổi khí đến bể lọc h2 = m : áp lực phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc h3 = 0,22 LS W = 0,22 0,4 10 = 0,88 m : tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ LS = 0,4 m : chiều dày lớp sỏi đỡ W = 10 l/s.m2 : cường độ nước rửa lọc h4 = (a + bW) L e = (0,76 + 0,017 10) 0,8 0,2 = 0,1488 m : tổn thất áp lực lớp vật liệu lọcvới kích thước hạt 0,5 ÷ 1,0 mm, chọn a = 0,76; b = 0,017 e = 0,2 : độ giãn nở lớp vật liệu lọc L = 0,8 m : chiều dày lớp vật liệu lọc h5 = 1,5 m : chọn áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu lớp vật liệu lọc h6 = m : chọn chiều cao lớp nước từ ống phân phối đến mép máng thu nước ⇒ H = + + 0,88 + 0,1488 + 1,5 + = 8,0288 m Áp lực khí nén : P= 10,33 + H 10,33 + 8,0288 = = 1,8 at 10,33 10,33 Công suất bơm khí : N= Với L.Q = 102.η = 8,85 kW η = 0,8 : hiệu suất chung máy thổi khí Q = 0,113m3/s : lưu lượng khí L = 34.400 (P0,29 – ) = 34.400 (1,80,29 – 1) = 6393,17 Chọn bơm rửa lọc có công suất kW, với lưu lượng 0,113 m 3/s chiều cao cột áp m, áp lực bơm 1,8 at 3.6 Khử trùng nước Khử trùng nước khâu bắt buộc cuối trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt Trong nước thiên nhiên có rất nhiều vi sinh vật vi trùng gây bệnh tả, lỵ, thương hàn, sau trình xử lý học, nhất cho nước qua bể lọc, phần lớn vi 35 trung bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn vi trùng gây bệnh, cần phải khử trùng nước Trong hệ thống dùng clo lỏng để khử trùng, sở phương pháp dùng chất oxi hoá mạnh, để oxi hoá men tế bào vi sinh vật tiêu diệt chúng Ưu điểm phương pháp vận hành đơn giản, rẻ tiền đạt hiệu suất cao chấp nhận Clo chất oxi hoá mạnh, bất dạng nào, đơn chất hay hợp chất, tác dụng với nước tạo thành phân tử HOCl có tác dụng khử trùng rất mạnh Quá trình khử trùng xảy qua hai giai đoạn, chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh, sau đó phản ứng với men bên tế bào phá hoại trình trao đổi chất dẫn đến diệt vong tế bào Tốc độ trình khử trùng nhanh nồng độ chất khử trùng tăng nhiệt độ nước tăng, đồn thời phụ thuộc vào dạng không phân ly chất khử trùng, trình khuếch tán qua vỏ tế bào xảy nhanh trình phân ly Tốc độ khử trùng giảm rất nhiều nước có chất hữu cơ, cặn lơ lững chất khử khác Phản ứng thuỷ phân Clo nước xảy sau: Cl2 + H2O → HCl + HOCl Axít hypoclorit HOCl rất yếu, không bền dễ dàng phân ly thành HCl oxi nguyên tử : HOCl → HCl + Ohoặc có thể phân ly thành H+ OClHOCl → H+ + OClCả HOCl, OCl-, O- chất oxi hoá mạnh có khả tiêu diệt vi trùng Thời gian tiếp xúc không nhỏ 30 phút, Clo dung dịch bơm vào đường ống dẫn nước vào bể chứa nước Liều lượng Clo hoạt tính cần thiết sử dụng tính theo công thức: C= Q.a 1000 36 ( kg/h) Trong đó : Q : Lưu lượng nước nguồn xử lý (m3/h) Q = 83,33 m3/h a : Liều lượng Clo hoạt tính (lấy theo tiêu chuẩn 6.165 20TCN 33-1985) Chọn a = mg/l = g/m3 Vậy lượng Clo hoạt tính cần thiết dùng để khử trùng C= = 0,25 kg/h Liều lượng Clo cần thiết sử dụng ngày là: 0,25 x 24 = kg Để định lượng Clo, xáo trộn Clo với nước phải lắp đặt thiết bị chuyên dùng gọi Chlorator, loại Chloator ứng dụng rộng rải nhất Chlorator chân không 37 CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ & HÓA CHẤT CỦA PHƯƠNG ÁN 4.1 Trạm bơm Công suất trạm bơm = 5,662 (kW) Trong đó: Q- Công suất Q= 0,0231(m3/s) H- áp lực bơm, chọn H = 20 m γ - Khối lượng thể tích nước, γ =1000 (kg/m3) η-hiệu suất bơm, lấy η= 80% Trong ngăn thu bố trí hai bơm công suất 5,662 kW, bơm hoạt động bơm để dự phòng, hai bơm mắc song song với 4.2 Thiết bị pha phèn Sử dụng phèn nhôm Al2(SO4)3.18 H2O để keo tụ Chọn liều lượng phèn Pp = 35 mg/l Tính toán lượng phèn: Lượng phèn khan dùng ngày ( tính cho Al2(SO4)3 ): Mkhan = 2000 x 35 = 70(kg/ngày đêm) Lượng phèn khan, tính theo Al2(SO4)3.18 H2O : M = 70 x M Al2 ( SO4 )3 18 H 2O M Al2 ( SO4 )3 = 70 x 666 = 136,316(kg/ngày đêm) 342 Lượng dd phèn 10%: Mdd 10% = M = 1363,16 (kg/ngày đêm) C% Lượng dd phèn dùng ngày: 38 Qphèn = M dd 10% = 1,36316 m3/ngày đêm = 56,8 (l/h) ρ Lượng nước dùng: Vnước = M dd − M phen = 1,227 (m3/ngày đêm) = ρ Chọn bơm định lượng: Q = 56,8 l/h = 0,0568 m3/h H = 30 m Sử dụng bơm, hoạt động với chế độ bơm chạy, bơm nghỉ Nhà máy làm việc ca, ca pha lần nên thời gian lưu h Tính toán bể trộn phèn: Thể tích bể trộn phèn: V = Q x t = 1,36316 x = 0,454(m3) 24 Chọn H = 1,5 D, kích thước bể tính được: D= 4V 1,5π = = 0,621(m) H = 1,5 D = 0,9315 m Cần có hệ số an toàn cho thùng hoà tan: Dt = 0,75 m, H = 1,5 m Hoà tan phèn vào nước khuấy trộn khí: Đường kính cánh khuấy: D d= = = 0,375 m Khuấy chậm liên tục h Chọn G = 200 s-1, µ 20 C = 0,001 Ns/m2 Năng lượng cho cánh khuấy: 39 P = G2 x µ x V = 2002 x 0,001 x 0,454 = 18,16 W Chọn K = 1,08, sử dụng cánh khuấy dạng tuabin cánh nghiêng 450 Tốc độ cánh khuấy: n= P K ρ d = = 1,314 vòng/s = 79 vòng/phút Số tuabin cánh khuấy cần đặt 2, cần lắp thêm tấm hướng dòng chịu lực để trình hoà trộn tốt 4.3 Thiết bị pha vôi Vôi dùng để kiềm hóa nước, làm mềm nước nước hay ổn định nước Vôi sử dụng dạng vôi sữa Liều lượng vôi: Pp 100 − K t + 1÷× = 28 e2 C Pv = e1 × 35 100 × − 1,5 + 1÷× = mg/l 57 80 Với: e1 = 28 _ trọng lượng đương lượng vôi e2 = 57 _ trọng lượng đương lượng phèn nhôm Kt = 1,5 mgđl/l _ độ kiềm nhỏ nhất nước nguồn C = 80% _ độ tinh khiết vôi thương mại Thể tích thiết bị pha chế vôi sữa: = 0,053 m3 V= Với: n = 8h _ số hai lần pha vôi bv = 5% _ nồng độ vôi sữa γ = tấn/m3 = 1000kg/m3 - khối lượng riêng vôi sữa Lượng vôi cần thiết sử dụng: 40 m = Q.Pv = 2000 x 10-3 = kg/ngày đêm Lượng vôi thị trường (độ tinh khiết 80%): M= = 10(kg/ngày đêm) Lượng vôi sữa 5%: Mdd = M = 5% = 200(kg/ngày đêm) Thể tích vôi sữa: = 0,2 m3/ngày đêm = 0,008(m3/h) Vdd = Chọn bơm định lượng với Q = 0, m 3/h, H = 60 m , hai bơm hoạt động với chế độ chạy, nghỉ Chọn D = H Đường kính thiết bị: D= = 0,407(m) Vậy : H = D = 0,407 m Chọn số vòng quay n = 40 vòng/phút Chọn G = 200 s-1, µ 20 C = 0,001 Ns/m2 Năng lượng cho cánh khuấy: P = G2 µ V = 2002 0,001 0,053 = 2,12(W) Đường kính cánh khuấy: Dck = 0, 45.D = 0, 45 0,407 = 0,183 (m) 4.4 Bể thu hồi nước rửa lọc Với chế độ rửa lọc rửa gió nước đồng thời: 41 Pha 1: sục khí đảo trộn, Pha 2: rửa gió – nước, cường độ nước l/s.m2 rửa phút Pha 3: rửa nước cường độ l/s.m2 phút Thể tích nước rửa bể lọc: Vr = 2.60.5 5.60.5 F+ F = 2,1F (m3) 1000 1000 Lượng nước rửa lọc vào bể : Wr = 2,1F.n = 2,1.4,8.1 = 10,08 (m3/ngày đêm) = 0,42 (m3/h) Với F = 4,8 m2 - diện tích bể lọc n = - số bể lọc rửa ngày Xả nước lọc đầu thời gian t = phút Lượng nước xả lọc đầu (một ngày rửa bể): Wx = Q.n.t = N = 3,47 m3/ngày = 0,145(m3/h) Tổng lượng nước vào bể thu hồi ngày: W = Wr + Wx = 0,42 + 0,145 = 0,565(m3/h) Lưu lượng nước rửa tuần hoàn: Qth ≤ 5%Q =83,33 5% = 4,167(m3/h) Để đảm bảo bơm rửa nước xả lọc đầu ngày: Qth> W = 0,565(m3/h) Ta có 0,565< Qth < 4,167 è Chọn lưu lượng bơm tuần hoàn Qth = m3/h Thể tích bể thu hồi: V = W – n.Qth.t = 10,08 + 3,47 – 1.3.1 = 10,55(m3) Với t = 1h - thời gian tiến hành rửa bể Chọn chiều cao H = m Diện tích mặt bể: 42 f= V = H = 10,55 m2 Đường kính bể: D= 4× f π = = 3,665(m) Đặt hai bơm chìm Qth = m3/h, H = 60 m hoạt động với chế độ chạy, nghỉ CHƯƠNG 5:TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH HỆ THỐNG TÍNH GIÁ THÀNH XỬ LÝ 1m3 NƯỚC Giá thành xử nước bao gồm: Chi phí xây dựng thiết bị (chi phí đầu tư ban đầu) Chi phí vận hành quản lý Chi phí đầu tư ban đầu liệt kê theo bảng sau: Khoản TT mục chi phí Xây Hạng mục - Song chắn rác Đơn vị Đơn giá Thành tiền tính (ngàn.đồng) (ngàn.đồng) m3 BTCT 1.500 dựng - Bể làm thoáng 43 Khoản TT mục Hạng mục Đơn vị Đơn giá Thành tiền tính (ngàn.đồng) (ngàn.đồng) chi phí - Bể lắng sơ - Bể trộn thủy lực - Bể trộn phèn - Bể thu hồi nước rửa - Bể lắng ngang - Bể lọc nhanh - Động Chi phí thiết bị TC 1.025.000 4.000 điện (khuấy) 4.000 36.000 - Bơm ĐL phèn 18.000 12.000 - Xiphông lọc 2.000 60.000 60.000 40.000 - Bơm nước rửa lọc 40.000 18.000 - Bơm chìm 9.000 40.000 - Chlorator 40.000 - Bơm khí rửa lọc TC 210.000 5.1 Chi phí xây dựng bản: Chi phí xây dựng tính dựa khối lượng xây dựng công trình: Tổng vốn đầu tư cho hệ thống: 1,235 tỷ Trong đó: Chi phí xây dựng bản: 1,025 tỷ Chi phí cho thiết bị: 210 triệu Lượng nước sản xuất năm : 730000 m Hệ thống xử lý hoạt động thời gian 20 năm 44 Lấy chi phí bảo trì cho phần xây dựng 1% chi phí xây dựng chi phí bảo trì cho thiết bị 5% chi phí thiết bị Chi phí bảo dưỡng: Tbd = 0,01 x 1,025 + 0,05 x 0,21 = 0,02 tỷ Khấu hao tài sản cho 1m3 nước (Tkh) 85,96 (đồng/m3) Lãi xuất ngân hàng 0,5%/tháng Tnh = 0,005 x 85,96 = 0,4298 đ/m3 Như chi phí xây dựng thiết bị cho m3 Txd = 85,96 + 0,4298 = 86,3898 đ/m3 Chi phí hóa chất điện cho m3 nước: Đơn vị tính Số lượng Đơn giá (đồng) Thành tiền (đồng) Vôi Kg 0,1 1.500 150 Clo Kg 0,003 9.000 27 Phèn Kg 0,0682 3.000 204,48 Điện Kw 0,4 1.500 600 Tổng cộng 981,48 45 5.2 Chi phí quản lý hệ thống xử lý nước: Số nhân công cần để vận hành cho hệ thống xử lý là: người Lương công nhân là: 3.750.000 đ/người/tháng Trong tháng sản lượng nước là: 2000 x 30 = 60000 m nước Chi phí quản lý cho việc sản xuất 1m nước ) 5.3 Giá thành xử lý m3 nước là: Chi phí vận hành quản lý hệ thống xử lý là: 250 + 981,48 = 1231,48 đồng/m 3 Chi phí xây dựng thiết bị cho 1m nước là: 86,3898đồng/m Vậy chi phí sản xuất 1m nước là:T = 86,3898+ 1231,48 = 1317,8698 đồng/m KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nước cấp nhu cầu cấp thiết sống vấn đề nước vấn đề vô quan trọng rất nhiều người quan tâm Vì cung cấp nguồn nước không đơn giản đáp ứng nhu cầu dùng nước người dân, mà việc làm góp phần giảm khai thác bừa bãi nguồn nước ngầm đảm bảo nguồn nước cấp tương lai Xuất phát từ thực trạng trên, việc lựa chọn công nghệ xử lý nước đạt tiêu chuẩn cấp nước ăn uống sinh hoạt cho người dân vấn đề rất cần thiết nguồn nước cấp cho sản xuất sinh hoạt bị nhiễm phèn trầm trọng Trên thực tế vấn đề xử lý nước nhiễm phèn nhiều nhà nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý nhằm áp dụng để cải thiện chất lượng nước đạt tiêu chuẩn cấp nước cho ăn uống 46 sinh hoạt Để cung cấp nguồn nước cho người dân đảm bảo số lượng chất lượng đòi hỏi công nghệ phải thường xuyên cập nhật, kiểm tra, bảo dưỡng bên cạnh đó cần nâng cao ý thức bảo vệ, giữ gìn cho người dân nguồn nước, tránh gây ô nhiễm nguồn nước Kiến nghị • Cần tiếp tục nghiên cứu để khắc phục nhược điểm công nghệ xử lý lựa chọn • Tăng cường mức độ tự động hóa điều khiển, vận hành Điều giúp cho việc quản lý chất lượng nước xử lý phát cố xác • Dây chuyền xử lý công suất 1000 m nước sạch, cần nghiên cứu tính toán cho phần mở rộng công suất sau (nếu có) • Cần xây dựng phận chuyên môn để quản lý, kiểm soát ngăn ngừa dạng thất thoát nước • Cần tiết kiệm điện trình sản xuất vận hành máy móc, thiết bị 47 ... nghiệp xử lý nước cung cấp cho nhu cầu ăn uống người PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC PHÈN 1.1.Giới thiệu sơ lược nước mặt Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước mưa, nước đất, nước. .. Thuyết minh sơ đồ Nước thô trạm bơm cấp I đưa vào đường Trạm bơm cấp Nước rửa lọc Nước sau rửa Bể thu hồi nước rửa lọc PP mạng ống chuyển tải nước thô đến bể tiếp nhận đầu dây chuyền xử lý Tại bể... 3.2 Giàn mưa Ống dẫn nước lên giàn mưa Máng chữ U Máng nhánh chữ V có cưa Lá chớp Sàn tung Ngăn thu nước Ống dẫn nước vào bể tiếp xúc Ống trung tâm Máng thu 19 1 10 Ống dẫn nước sang bể lọc 11