thiết kế trạm xử lý nước cấp 39000 m³ ng.đ

MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC MẶT 3 I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI NƯỚC CẤP 3 1. Nước mặt. 3 2. Nước ngầm. 5 II. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC 5 1. Phương pháp hóa lý 5 2. Biện pháp hóa học 6 3. Biện pháp cơ học 7 CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 16 2.1. Tính toán cơ bản 16 2.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ 16 2.3. Tính toán sơ đồ công nghệ phương án 1 20 2.3.1. Tính toán liều lượng hóa chất và thiết bị pha chế phèn 21 2.3.2. SONG CHẮN RÁC 25 2.3.3. BỂ TRỘN CƠ KHÍ 27 2.3.4. BÊ PHẢN ỨNG CÓ VÁCH NGĂN 28 2.3.5. BỂ LẮNG NGANG 29  Tính toán máng thu nước bề mặt bể lắng : 31 2.3.6. BỂ LỌC NHANH 2 LỚP 33 2.3.7. BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH 40 2.3.8. Tính toán sân phơi bùn 41 2.3.9. Tính toán diện tích mặt bằng các công trình phụ 42 2.4. BỐ TRÍ MẶT BẰNG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC

MẶT 3

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI NƯỚC CẤP 3

1 Nước mặt 3

2 Nước ngầm 5

II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC 5

1 Phương pháp hóa lý 5

2 Biện pháp hóa học 6

3 Biện pháp cơ học 7

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 16

2.1 Tính toán cơ bản 16

2.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ 16

2.3 Tính toán sơ đồ công nghệ phương án 1 20

2.3.1 Tính toán liều lượng hóa chất và thiết bị pha chế phèn 21

2.3.2 SONG CHẮN RÁC 25

2.3.3 BỂ TRỘN CƠ KHÍ 27

2.3.4 BÊ PHẢN ỨNG CÓ VÁCH NGĂN 28

2.3.5 BỂ LẮNG NGANG 29

 Tính toán máng thu nước bề mặt bể lắng : 31

2.3.6 BỂ LỌC NHANH 2 LỚP 33

2.3.7 BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH 40

2.3.8 Tính toán sân phơi bùn 41

2.3.9 Tính toán diện tích mặt bằng các công trình phu 42

2.4 BỐ TRÍ MẶT BẰNG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

Trang 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC MẶT

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI NƯỚC CẤP

Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thuộc phía Đôngcủa bán đảo ĐÔNG DƯƠNG, do chịu ảnh hưởng của nhiệt đới gió mùa nên ViêtNam có lượng mưa khá cao Lượng mưa này, ngoài phần bốc hơi sẽ là nguồncung cấp cho nước ngầm và hình thành dòng chảy bề mặt của các sông, suối… Nước trong tự nhiên thường được chia thành bốn nhóm:

 Hiện trạng nước mặt Việt Nam:

Tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2%tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới, trong khi đó diện tích đất liềnnước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới Tuy nhiên, một đặc điểm quantrọng của tài nguyên nước mặt là những biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (daođộng giữa các năm và phân phối không đều trong năm) và còn phân bố rấtkhông đều giữa các hệ thống sông và các vùng

 Vấn đề ô nhiễm và cạn kiệt và nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ:

Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội và sự gia tăng dân số, nhu cầu dùngnước cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp sẽ tăng lên mạnh mẽ trong tất cảcác vùng

Lượng nước cần dùng trong mùa cạn rất lớn, nhất là lượng nước dùng chonông nghiệp Đặc biệt, ở không ít vùng và lưu vực sông, lượng nước cần dùng

có thể gấp vài lần tổng lượng nước có thể cung cấp, tức là chẳng những vượt quá

xa ngưỡng lượng nước cần có để duy trì sinh thái mà còn không có nguồn nướctại chỗ để cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất

Sự gia tăng dân số và các hoạt động của con người sẽ ngày càng tác độngmạnh mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung và môi trường nước nói riêng.Những hoạt động tự phát, không có quy hoạch của con người như chặt phá rừngbừa bãi, canh tác nông lâm nghiệp không hợp lý và thải chất thải bừa bãi vào các

Nguyễn Linh Trang

2

Trang 3

thuỷ vực đã và sẽ gây nên những hậu quả rất nghiêm trọng, làm cho nguồnnước bị cạn kiệt, bị ô nhiễm, hạn hán có khả năng càng khốc liệt Nguy cơ thiếunước sạch càng trầm trọng, nhất là vào mùa cạn ở các vùng mưa ít.

Vì vậy, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tốt tài nguyênnước Trước hết, cần phải củng cố, bổ sung mạng lưới điều tra quan trắc tàinguyên nước, bao gồm cả nước mặt và nước dưới đất, cả lượng và chất, hìnhthành mạng lưới quan trắc điều tra tài nguyên nước thống nhất trong phạm vi cảnước, tiến hành kiểm kê đánh giá tài nguyên nước trong các lưu vực sông, cácvùng và toàn lãnh thổ Trên cơ sở kiểm kê đánh giá tài nguyên nước và cân bằngkinh tế nước mà xây dựng chiến lược, chính sách phát triển bền vững tài nguyênnước quốc gia nói chung và cho các lưu vực nói riêng Cần thực hiện nghiêmchỉnh Luật Tài nguyên Nước và đẩy mạnh hoạt động của Hội đồng Tài nguyênNước Quốc gia và Ban quản lý lưu vực các sông

– Thành phần, tính chất:

Việt Nam có hơn 2000 con sông lớn dọc từ Bắc vào Nam đều bắt đầu từnước ngoài, vì thế có tính phu thuộc cao (về sự phát triển Kinh tế - Xã hội, ônhiễm, phá rừng…) Một số thành phần và tính chất có trong nước mặt như:

 Có nhiều chất hòa tan, chủ yếu là ôxi và có ý nghĩa rất quan trọng

 Chất rắn lơ lững chất hữu cơ do vi sinh vật bị phân hủy, rong tảo, thựcvật nổi, động vật nổi, các vi sinh vật ( vi trùng và virut, vi khuẩn,…)

 Các hóa chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc hữu cơ

và vô cơ

 Các chất rắn lơ lửng hoặc huyền phù dạng hữu cơ hoặc vô cơ

– Chỉ tiêu đánh giá: để đánh giá chỉ tiêu về chất lượng nước như sau:

 Chỉ tiêu vật lý : nhiệt độ, độ màu, độ đuc, mùi vị, pH, độ nhớt, tínhphóng xạ, độ dẫn điện (EC),…

 Chỉ tiêu hóa học : nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy hóa sinhhọc (BOD), lượng oxy hòa tan (DO), độ cứng, độ kiềm toàn phần, hàm lượng

H2S, Cl- , SO42-, PO43-, F- ,I-, Fe2+, Mn2+, các hợp chất nitơ, các hợp chất axitcacbonic

Chỉ tiêu vi sinh: số vi trùng gây bệnh E.coli, các loại rong tảo, virut

Trang 4

2 Nước ngầm.

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng vàkhá tốt về chất lượng Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hỏng và các khe nứt củađất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích hoặc do thẩm thấu, thấm củanguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài trămmét

Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong nhữngnguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm trong nướcngầm là các tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắngmưa, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực Ở những vùng có điềukiện phong hóa tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nướcngầm dễ bị ô nhiễm bởi các tạp chất hữu cơ

II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC

Để thực hiện quá trình keo tu người ta cho vào nước các chất phản ứngthích hợp như : phèn nhôm Al2(SO4)3; phèn sắt FeSO4 hoặc FeCl3 Các loại phènnày được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hoà tan

Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ để trung hoà ion H+thì cần phải kiềm hoá nước Chất dùng để kiềm hoá thông dung nhất là vôiCaO Một số trường hợp khác có thể dùng Na2CO3 hoặc NaOH Thông thườngphèn nhôm đạt được hiệu quả keo tu cao nhất khi nước có pH = 5.57.5

4

Trang 5

Một số nhân tố cũng ảnh hưởng đến quá trình keo tu như: các thành phầnion có trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn,môi trường phản ứng, nhiệt độ…

Hấp phụ

Hấp phu là quá trình tập trung chất lên bề mặt phân chia pha và gọi là hấpphu bề mặt Khi phân tử các chất bị hấp phu đi sâu và trong lòng chất hấp phu,người ta gọi quá trình này là sự hấp phu

Trong quá trình hấp phu có tỏa ra một nhiệt lượng gọi là nhiệp hấp phu

Bề mặt càng lớn tức là độ xốp chất hấp phu càng cao thì nhiệt hấp phu tỏa racàng lớn

Bản chất của quá trình hấp phu: hấp phu các chất hòa tan là kết quả của sựchuyển phân tử của những chất có từ nước vào bề mặt chất hấp phu dưới tácdung của trường bề mặt Trường lực bề mặt gồm có:

+ Hydrat hóa các phân tử chất tan, tức là tác dung tương hỗ giữa các phân

tử chất rắn hòa tan với những phân tử nước

+ Tác dung tương hỗ giữa các phân tử chất rắn bị hấp phu thì đầu tiên sẽloại được các phân tử trên bề mặt chất rắn

Các phương pháp hấp phu: hấp phu vật lý, hấp phu hóa học

2 Biện pháp hóa học

Khử trùng

Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinhhoạt Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và khử trùng Sau cácquá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã

bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hànhkhử trùng nước

Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả như: khử trùng bằngcác chất oxy hóa mạnh, các tia vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim loạinặng,…

Phương pháp sử dung phổ biến nhất ở Việt Nam là khử trùng bằng các chấtoxi hóa mạnh

Trang 6

Làm mềm nước

Nước có độ cứng cao thường gây nên nhiều tác hại cho người sử dung làm lãng phí xà phòng và các chất tẩy, tạo ra cặn kết bám bên trong đường ống, thiết

bị công nghiệp làm giảm khả năng hoạt động và tuổi thọ của chúng

Làm mềm nước thực chất là quá trình xử lý giảm hàm lượng canxi vàmagie nhằm hạ độ cứng của nước xuống đến mức cho phép

-Các phương pháp làm mềm nước:

 Phương pháp hóa học

 Làm mềm nước bằng vôi

 Làm mềm nước bằng vôi và sođa

 Làm mềm nước bằng photphat

 Lắng ở trạng thái động (nước luôn chuyển động)

 Các hạt cặn không tan không đồng nhất (có hình dạng, kích thước khácnhau)

 Không ổn định, luôn thay đổi

Bể lắng ngang

Là loại nước chuyển động theo chiều ngang

Có kích thước hình chữ nhật, làm bằng bê tông cốt thép

Sử dung khi công suất lớn hơn 300m3/ngàyđêm

Cấu tạo bể lắng ngang: bộ phận phân phối nước vào bể; vùng lắngcặn; hệ thống thu nước đã lắng; hệ thống thu nước xã cặn

Có 2 loại bể lắng ngang: bể lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắngngang thu nước đều trên bề mặt

6

Trang 7

Bể lắng đứng

Là loại nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, còncác hạt cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước từ trênxuống

Khi xử lý nước không dùng chất keo tu, các hạt keo có tốc độ rơi lớn hơntốc độ dâng của dòng nước sẽ lắng xuống được Còn các hạt keo có tốc độ rơinhỏ hơn hoặc bằng tốc độ dâng của dòng nước, sẽ chỉ lơ lửng hoặc bị cuốn theodòng nước lên phía trên bể

Khi sử dung nước có dùng chất keo tu, tức là trong nước có các hạt cặn kếtdính, thì ngoài các hạt cặn có tốc độ rơi bân đầu lớn hơn tốc độ rơi của dòngnước lắng xuống được, còn các hạt cặn khác cũng lắng xuống được

Nguyên nhân là do quá trình các hạt cặn có tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ dòngnước bị đẩy lên trên, chúng đã kết dính lại với nhau và tăng dần kích thước, chođến khi có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ chuyển động của dòng nước sẽ rơi xuống.Như vậy lắng keo tu trong bể lắng đứng có hiệu quả lắng cao hơn nhiều so vớilắng tự nhiên

Tuy nhiên hiệu quả lắng trong bể lắng đứng không chỉ phu thuộc vào chấtkeo tu, mà còn phu thuộc vào sự phân bố đều của dong nước đi lên và chiều caovùng lắng phải đủ lớn thì các hạt cặn mới kết dính với nhau được

Bể thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn được xây bằng gạch hoặc bêtông cốt thép

Được sử dung cho những trạm xử lý có công suất nhỏ hơn 3000m3/ngàyđêm

Ống trung tâm có thể là thép cuốn hàn điện hay bê tông cốt thép

Bể lắng đứng hay bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy hình tru

Cấu tạo bể: vùng lắng có dạng hình tru hoặc hình hộp ở phía trên và vùngchứa nến cặn ở dạng hình nón hoặc hình chóp ở phía dưới Cặn tích lũy ở vùngchứa nén cặn được thải ra ngoài theo chu kì bằng ống và van xả cặn

Nguyên tắc làm việc bể: đầu tiên nước chảy vào ống trung tâm ở giữa bể,rồi đi xuống dưới qua bộ phận hãm là triệt tiêu chuẩn động xoáy rồi vào bể lắng.Trong bể lắng đứng, nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên, cặn rơi

từ trên xuống đáy bể Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xungquanh thành bể và được đưa sang bể lọc

Trang 8

Bể lắng lớp mỏng

Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng ngang nhưng khác với lắngngang là trong vùng lắng của bể được đặt thêm các bản vách ngăn bằng thépkhông rỉ hoặc bằng nhựa Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 45o ÷ 60o sovới mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau

Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng cóhiệu suất lắng cao hơn so với bể lắng ngang Vì vậy kích thước bể lắng lớpmỏng nhỏ hơn bể lắng ngang, tiết kiệm diện tích đất xây dựng và khối lượng xâydựng công trình

Tuy nhiên do phải đặc nhiều bản vách ngăn song song ở vùng lắng, nênviệc lắp ráp phức tạp và tốn vật liệu làm vách ngăn Mặt khác do bể có chế độlàm việc ổn định, nên đòi hỏi nước đã hòa trộn chất phản ứng cho vào bể phải cochất lượng tương đối ổn định

Vì vậy, trước mắt nên sử dung bể lắng lớp mỏng cho những trạm xử lý cócông suất không lớn, khi xây mới, hoặc có thể sử dung khi cần cải tạo bể lắngngang cũ để nâng công suất trong điều kiện diện tích không cho phép xây dựngthêm công trình mới

Theo chiều của dòng chảy, bể lắng lớp mỏng được chia làm 3 loại: bể lắnglớp mỏng với dòng chảy ngang; bể lắng lớp mỏng với dòng chảy nghiêng cùngchiều; bể lắng lớp mỏng với dòng chảy ngược chiều

Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng

Nước cần xử lí sau khi đã trộn đều với chất phản ứng ở bể trộn ( không qua

bể phản ứng) đi theo đường ống dẫn nước vào, qua hệ thống phân phối với tốc

độ thích hợp vào ngăn lắng

Khi đi qua lớp cặn ở trạng thái lơ lửng, các hạt cặn tự nhiên có trong nước

sẽ va chạm và kết dính với các hạt cặn lơ lửng và được giữ lại Kết quả nướcđược làm trong

Thông thường ở lắng trong, tầng cặn lơ lửng gồm 2 ngăn: ngăn lắng vàngăn chứa nén cặn Lớp nước ở phía trên tầng cặn lơ lửng gọi là tầng bảo vệ.Nếu không có tầng bảo vệ, lớp cặn lơ lửng sẽ bị cuốn theo dòng nước qua mángtràn làm giảm hiệu quả lắng cặn

Mặc khác để bể lắng trong làm việc được tốt, nước đưa vào bể phải có lưulượng và nhiệt độ ổn định

8

Trang 9

Ngoài ra nước trước khi đưa vào bể lắng trong phải qua ngăn tách khí Nếukhông trong quá trình chuyển động từ dưới lên trên, các bọt khí sẽ kéo theo cáchạt cặn tràn vào máng thu nước trong làm giảm chất lượng nước sau lắng.

Bể lắng trong có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quátrình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tu tiếp xúc, ngaytrong lớp cặn lơ lửng của bể lắng

Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn diện tích xây dựng hơn.Nhưng bể lắng trong có kết cấu phức tạp, chế độ quản lí chặc chẽ, đòi hỏi côngtrình làm việc liên tuc suốt ngày đêm và rất nhạy cảm với dao động lưu lượng vànhiệt độ của nước

Bể lắng trong chỉ sử dung cho các trạm xử lý có công suất đến 3000

m3/ngàyđêm

Bể lắng li tâm

Nước cần xử lí theo ống trung tâm vào giữa ngăn phân phối , rồi được phânphối vào vùng lắng Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể rangoài Ở đây cặn được lắng xuống đáy, nước trong thì được thu vào máng vòng

và theo đường ống sang bể lọc

Bể lắng li tâm có dạng hình tròn, đường kính có thể từ 5m trở lên Bể lắng

li tâm thường được sử dung sơ lắng các nguồn nước có hàm lượng cặn cao ( lớnhơn 2000mh/l) với công suất lớn hơn hoặc bằng 30.000 m3/ngàyđêm và có hoặckhông dùng chất keo tu

Bể lắng li tâm là loại trung gian giữ bể lắng ngang và bể lắng đứng Nước

từ vùng lắng chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới lên trên So với một sốkiểu bể lắng khác, bể lắng li tâm có một số ưu điểm sau: nhờ có thiết bị gạt bùn,nên đáy bể có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng ( 5 ÷ 8%), do đó chiều caocông tác bể nhỏ (1,5 ÷ 3,5 m) nên thích hợp xây dựng ở những khu vực có mựcnước ngầm cao

Bể vừa làm việc vừa xả cặn liên tuc nên khi xả cặn bể vẫn làm việc bìnhthường Nhưng bể lắng li tâm có kết quả lắng cặn kém hơn so với các bể lắngkhác do bể có đường kính lớn, tốc độ dòng nước chuyển động chậm dần từ trong

ra ngoài, ở vùng trong do tốc độ lớn, cặn khó lắng đôi khi xuất hiện chuyểnđộng khối

Trang 10

Mặc khác nước trong chỉ có thể thu vào bằng hệ thống máng vòng xungquanh bể nên thu nước khó đều Ngoài ra hệ thống gạt bùn cấu tạo phức tạp vàlàm việc trong điều kiện ẩm ướt nên chống bị hư hỏng.

Lọc nước

Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dàynhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hởcủa lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước

Trong dây chuyền xử lý nước ăn uống sinh hoạt, lọc là giai đoạn cuối cùng

để làm trong nước triệt để Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọcphải đạt tiêu chuẩn cho phép

Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại làm tốc độ lọc giảmdần Để khôi phuc lại khả năng làm việc của lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng nướchoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc Bể lọc luônluôn phải hoàn nguyên Chính vì vậy quá trình lọc nước được đặc trưng ởi haithông số cơ bản là: tốc độ lọc và chu kì lọc

Bể lọc chậm có dạng hình chữ nhật hoặc vuông, bề rộng mỗi ngăn của bểkhông được lớn hơn 6m và bề dày không lớn hơn 60m

Số bể lọc không được ít hơn 2

Bể lọc chậm có thể xây bằng gạch hoặc làm bằng bê tông cốt thép Đáy bểthường có độ đốc 5% về phía xả đáy

10

Trang 11

Trước khi cho bể vào làm việc phải đưa nước vào bể qua ống thu nước ởphía dưới và dâng dần lên, nhằm dồn hết không khí ra khỏi lớp cát lọc Khi mựcnước dâng lên trên mặt lớp cát lọc từ 20 ÷ 30 cm thì ngừng lại và mở van chonước nguồn vào bể đến ngang cao độ thiết kế

Mở van điều chỉnh tốc độ lọc và điều chỉnh cho bể lọc làm việc đúng tốc

độ tính toán Trong quá trình làm việc, tổn thất qua bể lọc tăng dần lên, hàngngày phải điều chỉnh van thu nước một vài lần để đảm bảo tốc độ lọc ổn định.Khi tổn thất áp lực đạt đến trị số giới hạn (1÷2m) thì ngừng vận hành để rửa lọc

 Bể lọc nhanh

Theo nguyên tắc cấu tạo và hoạt động, bể lọc nhanh bao gồm bể lọc mộtchiều và bể lọc 2 chiều Trong bể lọc một chiều gồm 1 lớp vật liệu lọc hoặc haihay nhiều lớp vật liệu lọc

Khi lọc: nước được được dẫn từ bể lắng sang, qua máng phân phối vào bểlọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong và được đưa vào

bể chứa nước sạch

Khi rửa: Nước rửa do bơm hoặc đài nước cung cấp, qua hệ thống phân phốinước rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ , lớp vật liệu lọc và kéo theo cặn bẩn tràn vào mángthu nước rửa, thu về máng tập trung, rồi được xả ra ngoài theo mương thoátnước

Sau khi rửa, nước được đưa vào bể đến mực nước thiết kế, rồi cho bể làmviệc Do cát mới rửa chưa được sắp xếp lại, độ rỗng lớn, nên chất lượng nướclọc ngay sau khi rửa chưa đảm bảo, phải xả lọc đầu, không đưa ngay vào bểchứa

Hiệu quả làm việc của bể lọc phu thuộc vào chu kì công tác của bể lọc, tức

là phu thuộc vào khoảng thời gian giữa 2 lần rửa bể Chu kì công tác của bể lọcdài hay ngắn phu thuộc vào bể chứa Thời gian xả nước lọc dài quy định là 10phút

Trang 12

 Bể lọc nhanh 2 lớp

Bể lọc nhanh 2 lớp, có nguyên tắc làm việc, cấu tạo và tính toán hoàn toàngiống bể lọc nhanh phổ thông Bể này chỉ khác bể lọc nhanh phổ thông là có 2lớp vật liệu lọc: lớp phía dưới là cát thạch anh, lớp phía trên là lớp thanAngtraxit

Nhờ có lớp vật liệu lọc phía trên có cỡ hạt lớn hơn nên độ rỗng lớn hơn Do

đó sức chứa cặn bẩn của bể lắng lên từ 2 ÷ 2,5 lần so với bể lọc nhanh phổthông Vì vậy có thể tăng tốc độ lọc của bể và kéo dài chu kì làm việc của bể

Tuy nhiên khi rửa bể lọc 2 lớp vật liệu lọc thì cát và than rất dễ xáo trộn lẫnnhau Do đó chỉ dùng biện pháp rửa nước thuần túy để rửa bể lọc nhanh 2 lớpvật liệu lọc

 Bể lọc sơ bộ

Bể lọc sơ bộ còn được gọi là bể lọc phá được sử dung để làm sạch nước sơ

bộ trước khi làm sạch triệt để trong bể lọc chậm

Bể lọc sơ bộ có nguyên tắc làm việc giống như bể lọc nhanh phổ thông

Số bể lọc sơ bộ trong 1 trạm không được nhỏ hơn 2

 Bể lọc áp lực

Bể lọc áp lực là một loại bể lọc nhanh kín, thường được chế tạo bằng thép

có dạng hình tru đứng (cho công suất nhỏ) và hình tru ngang (cho công suấtlớn)

Bể lọc áp lực được sử dung trong dây chuyền xử lí nước mặt có dùng chấtphản ứng khi hàm lượng cặn của nước nguồn đến 50mg/l độ màu đến 80o vớicông suất trạm xử lý đến 3000m3/ngàyđêm, hay dùng trong dây truyền khử sắtkhi dùng ezecto thu khí với công suất nhỏ hơn 500m3/ngàyđêm và dùng máy nénkhí cho công suất bất kì

Do bể làm việc dưới áp lực, nên nước cần xử lý được đưa trực tiếp từ trạmbơm cấp I vào bể, rồi đưa trực tiếp vào mạng lưới không cần trạm bơm cấp II

Bể lọc áp lực có thể chế tạo sẵn trong xưởng Khi không có điều kiện chếtạo sẵn có thể dùng thép tấm hàn, ống thép … để chế tạo bể

Nước được đưa vào bể qua 1 phễu bố trí ở đỉnh bể, qua lớp cát lọc, lớp đỡvào hệ thống thu nước trong, đi vào đáy bể và phát vào mạng lưới Khi rửa bể,nước từ đường ống áp lực chảy ngược từ dưới lên trên qua lớp cát lọc và quaphễu thu, chảy theo ống thoát nước rửa xuống mương thoát nước dưới sàn

12

Trang 13

 Bể lọc tiếp xúc

Bể lọc tiếp xúc được sử dung trong dây truyền công nghệ xử lí nước mặt códùng chất phản ứng đối với nguồn nước có hàm lượng cặn đến 150 mg/l, độmàu đến 150o (thường là nước hồ) với công suất bất kì hoặc khử sắt trong nướcngầm cho trạm xử lí có công suất đến 10.000 m3/ngàyđêm

Khi dùng bể lọc tiếp xúc, dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt sẽ khôngcần có bể phản ứng và bể lắng

Hỗn hợp nước phèn sau khi qua bể trộn vào thẳng bể lọc tiếp xúc, còn dâychuyền khử sắt sẽ không cần có bể lắng tiếp xúc, nước ngầm sau khi qua dànmưa hoặc thùng quạt gió vào thẳng bể lọc tiếp xúc

Trong bể lọc tiếp xúc, quá trình lọc xảy ra theo chiều từ dưới lên trên Nước

đã pha phèn theo ống dẫn nước vào bể qua hệ thống phân phối nước lọc, qua lớpcát lọc rồi tràn vào máng thu nước và theo đường ống dẫn nước sạch sang bểchứa

Bể lọc tiếp xúc có thể làm việc với tốc độ không đổi trong suốt một chu kìlàm việc hoặc với tốc độ lọc thay đổi giảm dần đến cuối chu kì sao cho tốc độlọc trung bình phải bằng tốc độ lọc tính toán

Ưu điểm của bể lọc tiếp xúc: Khả năng chứa cặn cao, chu kì làm việc kéodài Đơn giản hóa dây chuyền công nghệ xử lí

Nhược điểm: tốc độ lọc bị hạn chế nên diện tích bể lọc lớn Hệ thống phânphối hay bị tắt, nhất là trường hợp nước chứa nhiều sinh vật và phù du rong tảo

Trang 14

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

Sinh viên: Nguyễn Linh Trang

Lớp: LĐH6M2

Mã sinh viên: 1661070316

Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống

xử lý nước dùng cho mục đích sinh hoạt và ăn uống theo các số liệu dưới đây:

- Nguồn nước: Mặt

- Mật độ dân số: 27960 (người/km 2 )

- Diện tích: 14 (km 2 )

- Tiêu chuẩn cấp nước: 80 (l/người.ngđ)

- Tiêu chuẩn thải rác: 0,5 (kg/người.ngđ)

- Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước:

STT Chỉ tiêu Thông số Đơn vị QCVN

02/2009/BYT

TCXD 33-2006

Trang 15

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

2.1 Tính toán cơ bản

 Số dân trong khu vực (DS)

DS = MĐ x SD

trong đó : MĐ là mật độ dân số của khu vực

SD là diện tích của khu vực

 Từ công thức tính được số dân của khu vực là :

 DS =27960 x 14 = 391440 ( người )

Theo tiêu chuẩn cấp nước ( l/ng/ng.đ ) thì lượng nước cần cung cấp cho khu vực sẽ là :

DS x (tiêu chuẩn cấp nước ) = 391440 x 80 = 31315200 (l/ng.đ) = 31315 (m³/

 Vậy công suất cấp nước của trạm tb ngày là :

Qtb = 32000 (m³/ng.đ )

 Hệ số dùng nước không điều hoà ngày kể đến cách tổ chức đời sống xã hội, chế

độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa cần lấy như sau:

K ngày max = 1,2 ÷ 1,4

K ngày min = 0,7 ÷ 0,9

Chọn K ngày max = 1.2 => Qmax = 38400 m³/ng.đ

K ngày min = 0.7 => Qmin = 22400 m³ / ng.đ Vậy công suất của trạm cấp nước cho khu vực cần lớn hơn Qmax vậy công suất yêu cầu của trạm cấp nước là : 39000 m³ / ng.đ

2.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ

-Căn cứ vào chất lượng nguồn nước mặt như trên ta thấy: hệ thống cần xử

lý là độ đuc và độ màu Công nghệ được đề xuất sẽ được quan tâm đến xử lý độđuc và độ màu, đồng thời tính toán lượng hóa chất để cho vào xử lý Vậy nên cóthể đưa ra 2 phương án lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ cho việc thiết kếtrạm xử lý nước như sau

Trang 16

Phương án 1:

Bể trộn cơkhí

Bể lắng ngang

Khửtrùng

Bể lọcnhanh 2 lớp

Trạm bơmcấp1

Trạm bơmcấp 2

Bể phản ứng cóvách ngăn

Phènnhôm

Bể lắng nướcrửa lọcSân phơi bùn

Song chắnrác

Bể chứanước sạch

Trạm bơmcấp 2

Nước mặt

Bể nén xả cặn

Hệ thốngphân phối

16

Trang 17

Bể chứanước sạch

Trạm bơmcấp1

Trạm bơmcấp 2

Bể phản ứng

có vách ngăn

Bể lắng trong cólớp cặn lơ lửng

Phènnhôm

Bể lắngnước rửalọc

Sân phơibùn

Bể nén xảcặnNước mặt

Hệ thốngphân phối

Trang 18

So sánh, đánh giá lựa chọn phương án thực hiện

1

- Bể lắng ngang hoạt

động ổn định, có thể hoạtđộng tốt ngay cả khi chấtlượng nước đầu vào thayđổi

- Xử lý nước với nhiềudạng ô nhiễm

- Khối lượng công trìnhlớn

- Chiếm diện tích lớn

2

- Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng xử lý nước

với công suất bất kỳ

- Bể lắng trong không cầnxây dựng bể phản ứng,hiệu quả xử lý cao, tốn ítdiện tích xây dựng

- Bể lắng trong rất nhạycảm với sự giao độngcủa lưu lượng, nhiệt độ

và tính chất của nướcnguồn

- Đòi hỏi trình độ vậnhành cao, xử lý kịp thờikhi xảy ra sự cố, đòi hỏivận hành lien tuc

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

-Với công suất của hệ thống tương đối, điều kiện khu vực khí hậu ổn định,

các chỉ tiêu hóa lý phù hợp với loại bể lắng Nhược điểm của bể lắng có thể khắcphuc được

-Qua phân tích trên, ta lựa chọn phương án 1 làm phương án thiết kế và

tính toán

THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

-Nước được bơm lên trạm bơm cấp 1, đi qua song chắn rác để cản lạinhững vật trôi nổi trong nước Sau đó nước được bơm lên bể trộn cơ khí

-Tại bể trộn nước sẽ tiếp xúc với hóa chất phèn để tạo kết tủa Nhờ có bểtrộn mà hóa chất được phân phối nhanh và đều trong nước, nhằm đạt hiệu quả

xử lý cao nhất

18

Trang 19

-Sau khi nước được tạo bông cặn ở bể trộn sẽ được dẫn đến bể phản ứng.Tại đây các bông cặn tạo thành các bông cặn lớn hơn Sau đó các bông cặn sẽđược lắng ở bể lắng ngang

-Tiếp theo nước được đưa vào bể lọc nhanh Những hạt cặn còn sót lại sauquá trình lắng sẽ được giữ lại trong lớp vật liệu lọc, còn nước sẽ được đưa sangcác công trình xử lý tiếp theo

-Nước rửa lọc được đưa vào bể lắng nước rửa lọc, tại đây các cặn lắngđược lắng và đưa sang bể nén bùn, phần nước được đưa vào hệ thống thoát nướcchung của khu vực

-Nước sau khi làm sạch cặn lắng thì được khử trùng bằng clo để làm tiêudiệt vi khuẩn và vi trùng trước khi đưa vào sử dung

-Sau khi khử trùng nước được đưa vào bể chứa Sau đó nước được cungcấp ra mạng lưới sử dung nước qua trạm bơm cấp 2 để đáp ứng nhu cầu củangười dân

2.3 Tính toán sơ đồ công nghệ phương án 1

Trang 20

2.3.1 Tính toán liều lượng hóa chất và thiết bị pha chế phèn

a) Tính toán liều lượng hóa chất

Tính toán lượng phèn để xử lý độ đục

Chọn sơ bộ như sau (theo bảng 6.3- TCVN 33/2006):

Hàm lượng cặn không tan của

Lượng phèn cần thiết dùng trong 1 ngày là:

Lượng phèn cần thiết dùng trong 1 tháng:

Xử lý độ màu

Khi xử lý nước có mầu tính theo công thức:

Pp = 4 (mg/l)

Trong đó

-Pp: Liều lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước

-M: Độ mầu của nước nguồn tính bằng độ theo thang màu Platin-Côban

Liều lượng phèn cần dùng trong 1 ngày:

20

Trang 21

b) Tính toán thiết bị pha chế phèn

-Q: Lưu lượng nước xử lý (m3/h) Q = 39000m3/ngđ = 1625 ( m3/h)

-PAl: Liều lượng hoá chất dự tính cho vào nước (g/m3)

-n: Số giờ giữa 2 lần hoà tan, đối với trạm công suất 10.000 – 50.000

m3/ngày; n = 8 – 12 giờ , chọn n = 12 h

-bh: Nồng độ dung dịch hoá chất trong thùng hoà trộn tính bằng % (theoTCXD 33- 2006 là 10 – 17 % chọn 10%)

-γ: Khối lượng riêng của dung dịch lấy bằng 1T/m3

-So sánh hàm lượng phèn cần để khử độ đuc và hàm lượng phèn cần đểkhử độ màu thì ta chọn hàm lượng phèn là PAl = 35 mg/l

-Chiều cao dự trữ : Hdt = 0,3m (qui phạm 0,3 – 0,4m )

-Tổng chiều cao bể hòa tan : H = Ht + Hdt + Hch = 4,5 + 0,3 + 1 = 5,8 (m).-Thể tích xây dựng của bể:

(m3)

Trang 22

Bảng :Các thông số thiết kế bể hòa tan

+ bt : Nồng độ dung dịch trong bể tiêu thu bt = 5% (qui phạm 4 – 10%)

Số bể tiêu thu không được nhỏ hơn 2 => ta thiết kế 2 bể, mỗi bể có dungtích Wtt1 = Wtt2 = 6,825 (m3)

Bể tiêu thu có kích thước và số liệu giống bể hòa trộn

Lượng Clo cho khử trùng

Sử dung Clo dạng lỏng để khử trùng nước Clo được nén với áp suất cao sẽhóa lỏng và được chứa trong các bình thép Tại trạm xử lý đặt thiết bị chuyêndung để đưa Clo vào nước (cloratơ)

-Lượng Clo cần dùng trong 1 giờ:

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	199,24 KB
File đính kèm	39000 m³ ng.đ.zip (1 MB)