Đồ án thiết kế nhà máy xử lý nước cấp Ninh Bình với Q=731 m3h. Đây là đồ án môn ( đồ án nhỏ ). Bản các bạn xem là bản word, các bạn có thể gửi mail đến: datqt47wru.vn để hỏi thêm nếu có thắc mắc. Đồ án mình vẽ tay nên không lưu lại bản cad cũ. Nhưng mình sẽ có bản cad mẫu cho các bạn ở dưới đính kèm.
Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình công suất 731 m3/h LỜI MỞ ĐẦU Thành phố Ninh Bình coi 10 thành phố đẹp Việt Nam Với vị trí địa lý đặc biệt thuận lợi, cửa ngõ phía Nam vùng kinh tế đồng Bắc Bộ, thành phố phát triển nhanh công nghiệp, du lịch dịch vụ năm gần Ngoài thành phố Ninh Bình có lợi phát triển cơng nghiệp, dịch vụ, vận chuyển hàng hải Để phát triển đô thị hoàn chỉnh, hạng mục quan tr ọng hệ thống cung cấp nước cần phải hoàn tất để đảm bảo cấp nước đến hộ dân Hiện thành phố có trạm cấp nước công suất 20.000 m3/ngày đêm thất thoát khoảng 25% nên lượng nước đến đơn vị dùng nước thực tế không đủ cấp nước cho khu vực nội thành cũ Trong đó, thành phố lại có kế hoạch sáp nhập thêm phường xã Hiện cư dân phường xã sử dụng nước tư nhân chở ghe xà lan từ nhà máy xử lý nước về, ngồi phải dự trữ nước mưa để sử dụng đồng thời song lượng nước chưa đủ cho hoạt động sinh hoạt (nguồn nước ngầm khu vực bị nhiễm phèn nặng) chưa kể đến việc phát triển khu công nghiệp du lịch tương lai Tính đến năm 2030, nhu cầu dùng nước thành phố Ninh Bình khoảng 35.000 m3/ ngày đêm, cơng suất cần phải bổ sung thêm 17544 m3/ngày đêm Do vậy, nhu cầu xây dựng trạm xử lý nước bổ sung với công suất tối thiểu dự tính 15000 m3/ngđ trở nên thiết yếu điều ki ện quan trọng bước phát triển thành phố Ninh Bình mức độ quy mơ Đó lý để đề tài “ Tính tốn thiết kế trạm xử lý nước cấp khu dân cư mở rộng, thành phố Ninh Bình, tỉnh Ninh Bình, cơng suất 17544 m3/ngày đêm = 731 m3/h” đời SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình công suất 731 m3/h NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h MỤC LỤC SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Chương I: Tổng quan đề xuất công nghệ Điều kiện tự nhiên a Vị trí địa lý thành phố Ninh Bình • Thành phố Ninh Bình trung tâm kinh tế, văn hóa, tr ị c tỉnh Ninh Bình Cách thành phố thủ Hà Nội 93 km phía Nam, có ranh giới hành sau: + Phía Bắc phía Tây giáp huyện Hoa Lư + Phía Nam Đơng Nam giáp huyện n Khánh + Phía Đơng Bắc giáp huyện Ý Yên (Nam Định) Hình 1.1: Bản đồ thành phố Ninh Bình b Địa hình đất đai • Nhìn chung địa hình Thành phố tương đối phẳng, vùng đ ồng có núi sông chảy qua, tô điểm làm duyên dáng cho thành phố Đồng thời, góp phần điều hồ sinh thái cảnh quan môi tr ường cho thành phố Núi lớn núi Cánh Di ều, Núi L ớ, hai núi nh ỏ núi Non Nước núi Kỳ Lân • Thành phố Ninh Bình thành phố vùng đất cổ Đ ất thành phố đất phù sa cổ, có tầng phèn tiềm tàng độ sâu c Chế độ thủy văn • Chế độ thuỷ triều ven biển chế độ nhật triều, ngồi có trường hợp bán nhật triều triều tạp Thời gian triều lên khoảng giờ, triều xuống 16 Khi triều cường th ời gian lên xuống ± Nhìn chung, thuỷ triều thành phố tương đối yếu, biên độ thuỷ triều trung bình ngày khoảng 150-180cm, lớn 270cm, nhỏ 2-5cm d Khí hậu • Thời tiết thành phố khơng có biến động đặc biệt khí hậu nhi ệt đới gió mùa Mùa hè nóng, chịu ảnh hưởng gió mùa Tây Nam Mùa đơng chịu ảnh hưởng gió mùa Đơng Bắc thành ph ố v ẫn SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h nơi có khí hậu tương đối ôn hoà so với địa phương khác tỉnh e Nguồn nước • Thành phố Ninh Bình nằm hữu ngạn sơng Đáy, c ầu nối với Nam Định ngã ba sông Vân đổ vào sông Đáy Sông Đáy ch ảy bên hông có vai trò quan trọng việc cấp nước cho thành ph ố tạo mỹ quan đô thị với cầu Non Nước cầu Ninh Bình thép nối vào trung tâm thành phố Vậy nguồn nước cấp nguồn nước mặ t Đề xuất sơ đồ cơng nghệ • Theo kết thí nghiệm Viện Khoa Học Và Công Ngh ệ Vi ệt Nam Viện Cơng Nghệ Hóa Học Thực ngày 19/9/2016 nước sơng Đáy có chất lượng sau Bảng 1.1 : Kết thí nghiệm chất lượng nước sơng Đáy STT Nội dung Đơn vị Chất lượng QCVN Chi tiêu 01:2009/ BYT cần xử lý Độ đục pH Độ mặn ClĐộ màu Thành phần lơ lửng Độ ơxy hóa NTU 6.9 21 100 450 9.5 ≤2 6.5 – 8.5 ≤ 250 ≤ 15 ≤2 20 0.2 ≤ 0.3 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 mg/l Pt-Co mg/l mg O2/l o Nhiệt độ C Hàm lượng sắt toàn mg/l phần Fe2+ mg/l 3+ Fe mg/l H2S mg/l + + Na + K mg/l Ca2+ mg/l 2+ Mg mg/l NH4+ mg/l HCO3 mg/l SO42mg/l 2SO3 mg/l Mn mg/l Ecoli MPN/l SVTH: Quách Thành Đạt Page 0.05 0.15 0,5 174.9 50 15 0.4 200 19 0,3 0.025 50 ≤ 0.3 ≤ 0.3 ≤ 0,05 ≤ 200 ≤ 100 ≤ 0.3 X X X X X Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h • Dựa vào tiêu chất lượng nước nguồn tốt, có ch ỉ tiêu cần xử lý độ đục độ oxy hóa thành phần lơ lửng • Trong nước nguồn có độ đục lớn phương pháp xử lý keo tụ hóa chất sử dụng phèn nhơm Hiện nước nguồn có đ ộ pH đ ạt tiêu chuẩn q trình cho hóa chất vào để keo tụ pH thay đổi ta cho vôi vào để ổn định pH qua trình x lý đ ồng th ời ổn định nước • Sau cho hóa chất ta cần bể tr ộn đ ể trộn hóa ch ất n ước hòa tan vào Sau trộn ta cần khoản th ời gian để hóa ch ất nước phản ứng để tạo bơng cặn, có bơng cặn lắng bể lắng hạt cặn lớn để làm sơ trước qua bể lọc để làm nước triệt để Sau nước giữ trữ nước bể chứa trước qua bể nước ta cho hóa chất Clo để tiến hành khử trùng n ước đ ể tiêu diệt hoàn toàn vi trùng gây bệnh • Thiết kế nhà máy với cơng suất Q = 731m 3/h (Lấy theo số liệu giáo viên hướng dẫn cho) ta có: Sơ đồ công nghệ sử dụng bể phản ứng bể lắng ngang SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Chương II: Các phương pháp xử lý tiêu thiếu Các phương pháp xử lý a) Phương pháp hóa lý Q trình keo Trong nước sông suối, hồ ao, thường chứa hạt cặn có nguồn gốc thành phần kích thước khác Đối với loại cặn dùng biện pháp xử lý học công nghệ xử lý nước lắng lọc loại bỏ cặn có kích thước lớn 10-4mm Cũn cỏc hạt cú kớch thước nhỏ 10 -4mm tự lắng mà tồn trạng thái lơ lửng Muốn loại bỏ hạt cặn lơ lửng phải dùng biện pháp lí học kết hợp với biện pháp hố học, tức cho vào nước cần xử lí chất phản ứng để tạo hạt keo có khả kết lại với dính kết hạt cặn lơ lửng có nước, taọ thành bơng cặn lớn có trọng lượng đáng kể Để thực trỡnh keo tụ người ta cho vào nước chất phản ứng thích hợp : phèn nhôm Al2(SO4)3; phốn sắt FeSO4 FeCl3 Các loại phèn đưa vào nước dạng dung dịch hoà tan Trường hợp độ kiềm tự nhiên nước thấp, khơng đủ để trung hồ ion H + thỡ cần phải kiềm hoỏ nước Chất dùng để kiềm hoá thông dụng vôi CaO Một số trường hợp khỏc cú thể dựng Na 2CO3 xút NaOH Thông thường phèn nhôm đạt hiệu keo tụ cao nước có pH = 5.5÷7.5 Một số nhân tố ảnh hưởng đến trỡnh keo tụ như: thành phần ion có nước, hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn, môi trường phản ứng, nhiệt độ… Hấp phụ Hấp phụ trình tập trung chất lên bề mặt phân chia pha gọi la hấp phụ bề mặt Khi phân tử chất bị hấp phụ sâu lòng chất hấp phụ, người ta gọi trình hấp phụ Trong trình hấp phụ có tỏa nhiệt lượng gọi nhiệp hấp phụ Bề mặt lớn tức lòa độ xốp chất hấp phụ cao nhiệt hấp phụ tỏa cang lớn Bản chất trình hấp phụ: hấp phụ chất hòa tan kết chuyển phân tử chất có từ nước vào bề mặt chất hấp phụ tác dụng trường bề mặt Trường lực bề mặt gồm có: + Hydrat hóa phân tử chất tan, tức tacvs dụng tương hỗ phân tử chất rắn hòa tan với phân tử nước + Tác dụng tương hỗ phân tử chất rắn bị hấp phụ loại phân tử bề mặt chất rắn Các phương pháp hấp phụ: Hấp phụ vật lí Khi chất bị hấp phụ chất hấp phụ tương tác với lực Vander Waals nhiệt hấp phụ có giá trị thấp chất bị hấp phụ dễ bị giải hấp phụ Đặc trưng hấp phụ vật lý: + Xảy nhiệt độ thấp nhiệt độ tới hạn chất bị hấp phụ + Loại tương tác: tương tác phân tử + Entanpi thấp:∆H < 20 KJ/mol SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h - - + Xảy hấp phụ đa lớp + Năng lượng hoạt hóa thấp + Năng lượng trạng thái chất bị hấp phụ không thay đổi + Thuận nghịch Hấp phụ hóa học Lực tương tác phân tử bị hấp phụ chất hấp phụ lực hóa học tạo nên hợp chất bề mặt Nhiệt hấp phụ hóa học lớn khó khử chất bị hấp phụ Đặc trưng hấp phụ hóa học: + Xảy nhiệt độ cao + Lực tương tác: xảy lực liên kết cộng hóa trị chất bị hấp phụ bền mặt + Entanpi cao: 50 KJ/mol < ∆H < 800 KJ/mol + Chỉ xảy hấp phụ đơn lớp + Các lượng hoạt hóa cao + Mật độ electron tăng lên bề mặt phân cách hấp phụ – chất bị hấp phụ + Chỉ xảy thuận nghịch nhiệt độ cao b) Biện pháp hóa học Khử trùng Ngồi tạp chất hữu vô cơ, nước thiên nhiên chứa nhiều vi sinh vật, vi khuẩn loại vi trùng gây bênh tả, lỵ , thương hàn mà trình xử lý học loại trừ Để ngăn ngừng bệnh dịch, nước cấp cho sinh hoạt phải diệt trùng Với hệ thống cấp nước công nghiệp cần phải diệt trùng để ngăn ngừa kết bám vi sinh vật lê thành ống dẫn nước thiết bị làm lạnh, làm giảm khả truyền nhiệt đồng thời làm tăng tổn thất thủy lực hệ thống Các trình khử trùng: Khử trùng phương pháp hóa học Khử trùng Clo hợp Clo Clo chất oxi hóa mạnh dạng Khi Clo tác dụng với nước tạo thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh Khi cho Clo vào nước, chất diệt trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vaatjvaf gây phản ứng với men bên tế bào, làm phá hoại trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn sau: Cl2 + H2O -> HOCl + HCl Hoặc dạng phương trình phân li: Cl2 + H2O -> H+ + OCl- + ClKhi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn nư sau: Ca(OCl)2 + H2O -> CaO + 2HOCl 2HOCl -> 2H+ + 22OClpH nước cang cao, hiệu khử trùng Clo cang giảm Khử trùng Clo amôniac SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình công suất 731 m3/h Khi khử trùng Clo, mà nước có chứa pheenol, để ngăn chặn mùi Clophenol, phải đặt thiết bị khí amoniac vào nước Amoniac phải bảo quản bình thùng đặt kho tiêu thụ Thiết bị amoniac hóa bố trí buồng riêng, cách li với buồng định liều lượng Clo phải trang bị gới hóa để di chuyển bình thùng - Dùng ơzơn để khử trùng Ơzơn chất khí có màu ánh tím hòa tan nước độc hại người Ở nước, ôzôn phân hủy nhanh thành ỗi phân tử nguyên tử Ơzơn có tính hoạt hóa mạnh hơm Clo, nên khả diệt trùng mạnh Clo nhiều lần Lượng ozon cần thiết cho vào nước không lớn Thời gian tiếp xúc ngắn (5 phút), khơng gây mùi khó chịu cho nước kể nước có phenol - Khử trùng nước tia tử ngoại Tia tử ngoại hay gọi tia cực tím, tia có bước sóng ngắn có tác dụng diệt trùng mạnh Dùng đèn xạ tử ngoại, đặt dòng chảy nước Các tia cực tím phát tác dụng lên phân tử protit tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc khả trao đỏi chất, chúng bị tiêu diệt Hiệu khử trùng chit đạt triệt để nước không co chất hữu cặn lơ lửng Các phương pháp khử trùng khác - Khử trùng siêu âm Dùng dòng siêu âm với cường độ tác dụng lớn khoảng thời gian nhỏ phút, tiêu diệt toàn vi sinh vật co nước - Khử trùng phương pháp nhiệt Dây phương pháp cổ truyền Đun sơi nước nhiệt độ 100oC tiêu diêu phần lớn vi khuẩn có nước Chỉ trừ nhóm vi khuẩn gặp nhiệt độ cao chuyển sang dạng bào tử vững Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn chiếm tỉ lệ nhỏ Phương pháp đung sôi nước đơn giản, tốn nhiên liệu cồng kềnh, nên dùng quy mô gian đình - Khử trùng Ion bạc Ion bac thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có nước Với hàm lượng 210ion g/l có tác dụng diệt trùng Tuy nhiên, hạn chế phương pháp : nước có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối … ion bạc không phát huy khả diệt trùng Làm mềm nước Nước có độ cứng cao thường gây nên nhiều tác hại cho người sử dụng làm lãng phí xà phòng chất tẩy, tạo cặn kết bám bên đường ống, thiết bị công nghiệp làm giảm khả hoạt động tuổi thọ chúng Làm mềm nước thực chất trình xử lý giảm hàm lượng canxi magie nhằm hạ độ cứng nước xuống đến mức cho phép Các phương pháp làm mềm nước: - Phương pháp hóa học Làm mềm nước vôi SVTH: Quách Thành Đạt Page 10 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h b) Tính tốn Ta sử dụng loại bể lắng ngang thu nước bề mặt với hệ thống xả cặn thuỷ lực Công suất Q= 731 m 3/h Hàm lượng cặn sau đưa hoá chất vào C max = 93,268 mg/l Tổng diện tích bể: Trong đó: Q: lưu lượng tính tốn, Q= 731 m 3/h Uo: tốc độ rơi cặn, U o = 0,6 mm/s (do hàm lượng nằm 50-250 mg/l) Và vận tốc nước trung bình dòng chảy bể: v tb= mm/s ( theo TCXDVN 33-2006 6-8 mm/s) α: hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần vận tốc rối dòng nước theo phương thẳng đứng Chọn chiều cao vùng lắng H o = 2,8m Số bể lắng N = bể Chiều rộng bể lắng: Mỗi bể lắng chia làm n = ngăn, chiều rộng ngăn là: b= 5.2/2 = 2.6m Chiều dài bể: Kiểm tra ảnh hưởng dòng chảy rối Trong Q: Lưu lượng ngăn bể lắng Q = 731/2 = 365,5 m3/h = 0,1015 m3/s B: Chiều rộng bể, B = m H : Chiều cao bể, H = 2,8 m : Độ nhớt động học nước SVTH: Quách Thành Đạt Page 37 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Nhiệt độ nước nguồn t = 20oC => = 1.003 x 10-6 m2/s nước chảy tầng => lắng tốt Lưu lượng nước qua ngăn Chiều cao nước thành tràn(phần bể phản ứng) (m) Trong đó: qn: lưu lượng nước qua ngăn, q n = 0,0508(m 3/s) b: chiều rộng ngăn, b = 3m v: vận tốc nước qua thành tràn, v = 0,05m/s Phần thu nước sau bể lắng dùng hệ thống máng đục lỗ chảy ngập mặt nước Chiều dài máng Lm = L= Cứ ngăn bố trí máng thu Vận tốc nước máng thu: v m = 0,6 m/s (TCXDVN 33-2006 v m = 0.6-0.8 m/s ) Kiểm tra tải trọng thu nước 1m dài mép máng < 3l/s.mdài => thõa mãn điều kiện thu nước Tiết diện máng thu Chiều rộng máng Chọn bm = 0,25m Chiều sâu máng hm = Ft / bm= 0,0846 / 0,25 = 0,338 m => Chọn hm = 0,34 m Tốc độ nước chảy qua lỗ vl = 1(m/s) SVTH: Quách Thành Đạt Page 38 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Diện tích lỗ máng thu = Đường kính lỗ chọn d l = 25mm ( TCXDVN 33-2006 d l 25mm ) (m2) Số lỗ máng n= = lỗ Mỗi bên bố trí n = 52 lỗ Các lỗ thường nằm ngang hai bên máng, lỗ máng phải đặt cao đáy máng 50 – 80mm Khoảng cách tâm lỗ e = L m / n = 28,2 / 44 = 0,64 m Mép máng, cao mức nước cao bể 0,1m Tính tốn mương thu nước tập trung Diện tích mương vm : vận tốc cuối mương v m =0.5 m/s Chọn chiều rộng mương B tt = 0,6 Chiều cao mương H tt = Ftt /Btt = 0,4061 / 0.6 = 0.6768 m Chọn Htt = 0,7 m Đường kính ống dẫn nước sang bể lọc Lưu lượng bể Q = 0,203 m 3/s Vận tốc nước chảy ống: v = 1m/s Chọn đường kính dẫn nước vào bể D550mm Thể tích vùng chứa nén cặn bể lắng (m3) Trong đó: T : Thời gian làm việc hai lần xả cặn, T = 24h : Hàm lượng cặn nước đưa vào bể lắng, C max = 93,268 mg/l SVTH: Quách Thành Đạt Page 39 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h C : Hàm lượng cặn lại nước sau lắng, C = 10 mg/l : Nồng độ trung bình cặn nén chặt, = 8000 mg/m3 N : Số bể lắng, N = Diện tích mặt bể lắng Chiều cao trung bình vùng chứa nén cặn => chọn Hc = 0,4 m Chiều cao dự trữ 0,2 Tổng chiều cao vùng chứa cặn Hc = 0,6 m Chiều cao trung bình bể lắng Hb= Ho + Hc = 2,8 + 0,6 = 3,4 (m) Chiều cao xây dựng bể Chiều cao bảo vệ (0,3 – 0,5m) => H bv = 0.3m Hxd = Hb + Hbv = 3,4 + 0,3 = 3,7 m Thể tích bể lắng Wb = Lb.Hb.B = 42,3 x 3,4 x = 862,92 (m3) Hệ thống xả cặn làm ống đục lỗ đặt dọc theo trục bể,thời gian xả cặn quy định t = – 10 phút lấy t= 10 phút Tốc độ nước chảy cuối máng không nhỏ 1m/s Lưu lượng cặn bể Đường kính ống xã cặn bể Chọn D = 400mm Tốc độ nước chảy ống v = 1.2 m/s Đường kính ống xã cặn chung dẫn hồ lắng b n Chọn D = 600mm Tốc độ nước chảy ống v = 1.2 m/s SVTH: Quách Thành Đạt Page 40 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Dung tích chứa cặn ngăn Lưu lượng cặn ngăn Đường kính ống xã cặn ngăn Tính Tốn Bể Lọc Nhanh Hai Lớp Tính kích thước bể Diện tích bể lọc nhanh hai lớp tính theo cơng thức: Trong đó, Q: Cơng suất trạm xử lý, Q = 17544 m3/ ngày T: Thời gian làm việc trạm xử lý, T = 24h vbt : Tốc độ lọc tính tốn chế độ làm việc bình thường vbt= m/h a: Số lần rửa bể ngày, chọn a =1 W: Cường độ rửa lọc, W = 16 l/sm2 : Thời gian rửa bể lọc , = phút : Thời gian ngừng bể lọc để sữa chửa để rửa, => Số bể lọc cần thiết Chọn N = bể SVTH: Quách Thành Đạt Page 41 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Kiểm tra tốc độ lọc làm việc tăng cường, với điều kiện ngừng bể để rửa: m/h Đạt yêu cầu qui phạm (6 – 7,5) Diện tích bể: Chọn kích thước bể lọc: L x B = x 3,6 = 21,6 m2 Tính tốn mương phân phối nước lọc tập trung: Diện tích máng: vm : vận tốc cuối máng v m = 0,5 m/s Chọn chiều rộng máng B tt = 0,6 Chiều cao máng H tt = Ftt /Btt = 0,406/0,6 = 0,67 m Chọn Htt = 0,7 m Chiều cao bể lọc nhanh hai lớp vật liệu: Trong đó, : Chiều cao lớp sỏi đỡ lớp vật liệu, : Chiều cao lớp vật liệu, vật liệu lọc gồm lớp Lớp phía lớp vật liệu lọc than ăngtraxit nghiền nhỏ có cở hạt d tđ = 0.6 ÷ 0.65 mm, chiều dày lớp than Lớp phía lớp vật liệu lọc cát thạch anh có d tđ = 0,9 ÷ 1.1 mm, chiều dày lớp cát : Chiều cao lớp nước lớp vật liệu lọc SVTH: Quách Thành Đạt Page 42 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h hs : chiều cao sàn đỡ chụp lọc, hs = 0.11m hd : chiều cao dầm đỡ sàn chụp lọc, hd = 0.2m hh : chiều cao hầm phân phối gió nước rửa lọc, hh = 0.9 m hp: chiều cao phụ, hp = 0.5m hbv : chiều cao bảo vệ, hbv = 0.34 m Tính hệ thống ống phân phối nước rửa lọc Lưu lượng nước rửa lọc bể lọc( dùng hệ thống ông phân phối trở lực lớn) Vận tốc chảy ống cho phép Đường kính ống dẫn nước rửa lọc chính: Chọn ống thép khơng rỉ, có đường kính Dc-n = 500mm Chọn phương pháp phân phối khí nước chụp lọc Số chụp lọc lấy n = 40 cái/1 m2 diện tích lọc ( 33-2006TCXDVN) Tổng số chụp lọc toàn bể là: N= f x n = 21,5 x 40 = 860 (chụp) Ta bố trí 15 hàng ngang khoảng cách tim chụp lọc a : khoảng cách tim chụp lọc đến tường, a = 0.25m Và bố trí 49 hàng dọc khoảng cách tim chụp lọc SVTH: Quách Thành Đạt Page 43 , chọn Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Tính tốn máng phân phối thu nước rửa lọc Chiều rộng bể 3.3 m, ta đặt bể máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác Khoảng cách máng d = 3.3 / = 3.3 m Lưu lượng nước rửa thu vào máng: Trong đó, W: Cường độ rửa lọc, W = 16 l/s.m2 d: khoảng cách tâm máng, d = 3,3 m lm: Chiều dài máng, lm = B = 3,6 m qm = 16 x 3,3 x 3,6 = 190 l/s = 0,19 m3/s Chiều rộng máng Trong đó, a: Tỉ số chiều cao phần hình chữ nhật (h cn) với nửa chiều rộng máng a = ÷ 1,5 Chọn a = 1,3 K: Hệ số tiết diện máng tam giác, K = 2,1 => Chọn Bm = 810mm Chiều cao phần hình chữ nhật: Chiều cao phần hình tam giác Chọn hd = 0,2 Tổng chiều cao máng thu nước: SVTH: Quách Thành Đạt Page 44 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Khoảng cách từ bề mặt vật liệu đến mép mang thu: Trong đó, Lvl: Chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 0.15 + 0.5 + 0.8 = 1.45 m e: Độ giản nỡ tương đối lớp vật liệu lọc, e =50% Theo quy phạm, khoảng cách đáy máng dẫn nước rửa phải nằm cao lớp vật liệu lọc tối thiểu 0.07m Chiều cao toàn phần máng thu nước rửa H m = 0.64m, máng dốc phía máng tập trung i=0.01, máng dài 5.7m Tính tốn ống dẫn nước rửa bể lọc: Lưu lượng nước rửa bể, qr = 0,3 (m3/s) Theo quy phạm vận tốc ống rửa lọc cho phép từ: 1- 1,5m/s Ta chọn vr = 1,5m/s Đường kính ống tính theo cơng thức sau: dr = (m) => Chọn đường kính ống là: dr = 500 (mm) => vtt = 1.55 m/s Tính tốn hệ thống cấp khí rửa lọc: Cương độ rửa gió tuý là: Wg = 20 l/s.m2 Chọn vận tốc gió ống gió Vg = 20m/s Lưu lượng gió cung cấp là: qg = Wg × f = 20 × 21,5 = 430 (l/s) = 0,43 (m3/s) Đường kính ống dẫn gió là: => dg = 170mm => vtt =21.3 m/s Chọn đường kính ống xả kiệt D = 100mm SVTH: Quách Thành Đạt Page 45 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Đáy bể lọc tạo độ dốc i= 0,005 phía ống xả kiệt, đầu ống lắp khố Mỗi bể ta bố trí cửa thăm D = 600 để tiện cho việc kiểm tra bể Cơng suất bơm: Ta có cơng suất bơm nước rửa lọc xác định theo công thức sau: N= Trong đó: Q - lưu lượng nước bơm, Q = 0,3 (m3/s) H - cột áp bơm, H = 18 m ρ - khối lượng riêng nước nhiệt độ làm việc ρ = 998 (kg/m3) g = 9.81(m/s2) η - hiệu suất bơm, chọn η = 80% = 0.8 suy ra: Vậy ta chọn bơm nước rửa lọc có thơng số sau: Qb = 600 (m3/h), N = 35 (kw), cột áp H = 20 Tính tốn dung tích bể chứa Thể tích bể chứa tính theo cơng thức : WBC = WĐH + WCC + WBT Trong : WĐH : thể tích điều hòa bể chứa (m3) WĐH = 20% Qngđ = 20% 17544 = 3508,8 (m3) WCC : dung tích dự trữ cho chữa cháy vòng liền (m3) WCC = n qcc 3h = = 108 (m3) WBT : lượng nước dự trữ cho thân trạm xử lý WBT = (4 ÷ 6) % Qngđ chọn WBT = 6% Qngđ WBT = 6% 17544 = 1052,7 (m3) Vậy thể tích bể chứa : WBC = 3508,8 + 108 + 1052,7 = 4669,5(m3) Chọn WBC = 4700 (m3) Bố trí hai bể chứa, bể có dung tích: W = 2350 m3 Chọn chiều sâu bể chứa: h = m Diện tích mặt cắt ngang bể chứa: Fbc = 2350/5 = 470 m2 Kích thước bể chứa: Chọn chiều dài: l = 23,5 m SVTH: Quách Thành Đạt Page 46 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Chọn chiều rộng: b = 470/23,5 = 20 m Chiều cao từ mực nước đến thành bể: 0,5 m Chiều cao tổng cộng bể chứa: Hbc = + 0,5 = 5.5 m Trong bể ta bố trí vách ngăn chắn dòng chiều dài vách 23,5m chiều cao 5m dày 200mm Mỗi vách ngăn cách tường 5m, hai vách cách 5,6m Tính lượng Clo để khử trùng Lượng Clo đưa vào để khử trùng Lcl = 3mg/l (TCXDVN 33 -2006 từ 2-3 mg/l) Liều lượng Clo dùng giờ: Thể tích Clo : Với trọng lượng riêng Clo là: 1,47 (kg/l) Lưu lượng nước cấp cho trạm clo h −4 Q = 0,6×Q clo = 0,6×2,193 = 1,3158(m3/h) = 3,655.10 (m3/s) = 0,3655(l/s) Đường kính ống Vận tốc nước chảy ống dẫn: Vn = 0,6 (m/s) Lượng Clo dùng cho ngày: clo h Q ng = Q clo × 24 = 2,193 × 24 = 52,632 (kg/ngđ) Lượng Clo tiêu thụ ngày Với trọng lượng riêng Clo 1,47 (kg/l) Vcl = 52,632 /1,47 = 35,8 (l) Chọn số bình Clo dự trữ trạm đủ dùng tối thiểu 30 ngày Lượng Clo dùng 30 ngày: Vcl30 = 35,8 x 30 = 1074 (l/tháng) Chọn bình loại 550(l), bình hoạt động bình dự trữ 10 Trạm bơm cấp a) Bơm sinh hoạt: Bơm sinh hoạt gồm có bơm , có bơm dự phòng Ống hút chung tổ máy Lưu lượng Q = 731 m3/h = 0,203 m3/s Chiều dài Lh = 72 (m) Chọn đường kính D500 => vh = 0,884 (m/s) Ống đẩy chung tổ máy Lưu lượng Q = 731 m3/h = 0,203 m3/s Đường kính D400 => vđ = 1.38 (m/s), Ống hút ống đẩy chung máy bơm SVTH: Quách Thành Đạt Page 47 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Lưu lượng máy bơm: Q1 = Q/3 = 0,203 /3 = 0,068 (m3/s) Chọn ống hút thép D300 => vh1 = 0.82(m/s), Chọn ống đẩy thép D250 => vd1 = 1.18 (m/s), b) Bơm rửa lọc: Bơm rửa lọc có Q = 410 (l/s); H = 12m Lắp thêm bơm dự phòng Đường kính ống hút D = 600mm vh = 1,34(m/s) Đường kính ống đẩy D = 550mm ; vd = 1,718m/s 11 Hồ chứa bùn Lưu lượng cặn bể lắng đưa vào hồ chứa bùn: Qbl = qc-n x = 0,076 x = 0,304 m3/s = 1094,4 m3/h = 26265,6 m3/ngđ Diện tích mặt hồ chứa bùn Trong đó: Q : lưu lượng nước đưa vào hồ chứa Qbl = 1094,4 ( m3/h) Uo : tốc độ rơi cặn hồ chứa (mm/s) Chọn Uo = 0,6 (mm/s) α : hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần thẳng đứng vận tốc nước dâng Uo α= Uo − vtb 30 = 1− K 30 = = 1,5 10 1− 30 vtb : tốc độ ngang trung bình nước chảy hồ chứa, vtb = K x U o (mm/s) K : hệ số kể đến tỷ lệ chiều dài chiều sâu trung bình vùng lắng, chọn tỷ số L / Ho = 15 => K = 10 Chiều rộng hồ chứa bùn B xác định theo cơngthức: BL = Q 3,6 × vtb × H o × N (m2) Trong đó: vtb : tốc độ trung bình dòng chảy hồ chứa(mm/s), vtb = K × Uo = 10 × 0,6 = (mm/s) Ho : chiều cao trung bình vùng lắng (m), Ho = 1,8 (m) N : số bể lắng bùn, N = Chiều dài hồ chứa 12 Sân phơi bùn Sân phơi bùn có chiều dài chiều rộng giống hồ chứa bùn Lượng cặn khô xả ngày, tính theo cơng thức: SVTH: Qch Thành Đạt Page 48 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Trong đó, Q: Lưu lượng trạm xử lý, Q = 17544 m3/ngày.đêm C1: Hàm lượng cặn lớn cho vào bể, C1 = 93,268 mg/l C2: Hàm lượng cặn sau nước qua bể lắng, C2 = 10 mg/l Lượng bùn cần nén 1,5 tháng: Gt = 30 x 1,5 x 1460,9 =65740,5 kg Diện tích hồ cần thiết: Chia hồ ngăn nhỏ, diện tích ngăn x 14 Bùn chứa hồ 1,5 tháng, sau rút nước bùn phơi, nồng độ bùn khô đạt 25%, tỷ trọng γ = 1,2 T/m3 Thể tích bùn khơ hồ: Chiều cao bùn khô bể: Trong lượng cặn xả ngày có nồng độ cặn 0,4%, tỷ trọng 1,011 T/m3 Trọng lượng dung dịch cặn xả ngồi, Thể tích bùn loãng xả ngày, Chiều cao bùn loãng Tổng chiều cao hồ: H = hđ + hcặn + hbv = 0,5+ 0,710 + 0,3 = 1,51m SVTH: Quách Thành Đạt Page 49 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h SVTH: Quách Thành Đạt Page 50 Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài “ Tính tốn thiết kế trạm xử lý nước cấp khu dân cư mở rộng thành phố Ninh Bình, tỉnh Ninh Bình, cơng suất 731 m3/h ” thực nội dung sau: • Thu thập khảo sát chất lượng nước nguồn: nước sơng Đáy có chất lượng tốt, lưu lượng ổn định thích hợp để sử dụng làm nước nguồn • Từ chất lượng nước nguồn đánh giá tiêu cần xử lý đưa dây chuyền xử lý phù hợp mặt kỹ thuật kinh tế • Tính tốn thiết kế chi tiết cơng trình đơn vị dây chuyền xử lý đề xuất Kiến nghị Để trạm xử lý vào vận hành đạt chất lượng cao, nên lưu ý số vấn đề sau: • Sau xây dựng hồn tất, nước phải kiểm nghiệm đạt tiêu chuẩn đưa vào sử dụng • Nhân viên vận hành nhà máy phải đào tạo mặt chun mơn • Cơng ty cần tuân thủ nghiêm ngặt quy định vận hành hệ thống xử lý như: thời gian chu kỳ lọc, thời gian rửa lọc, tốc độ lọc, để chất lượng nước ổn định đảm bảo tuổi thọ vật liệu • Trồng thêm xanh tạo cảnh môi trường khu vực hệ thống xử lý nước cấp • Cần kiểm tra chất lượng nước định kỳ nhằm đảm bảo chất lượng nước cấp cho mạng lưới Thường xuyên kiểm tra trình làm việc hệ thống để có cố kịp thời khắc phục Ngồi ra, khía cạnh quản lý số biện pháp cần lưu tâm: • Nhà nước ngân hàng cần quan tâm đến trình trạng thiếu nước vấn đề khai thác nước danh nghiệp, cụm dân cư, khu dân cư… Hoặc hỗ trợ mặt kỹ thuật để tự đứng xử lý nước • Cần đầu tư nghiên cứu để có phương án cung cấp nước cho địa phương, khu vực cụ thể • Tuyên truyền giáo giáo dục người dân việc bảo vệ tài nguyên môi trường tài nguyên nước SVTH: Quách Thành Đạt Page 51 ... xuất công nghệ Điều kiện tự nhiên a Vị trí địa lý thành phố Ninh Bình • Thành phố Ninh Bình trung tâm kinh tế, văn hóa, tr ị c tỉnh Ninh Bình Cách thành phố thủ Hà Nội 93 km phía Nam, có ranh giới... Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h MỤC LỤC SVTH: Quách Thành Đạt Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h Chương I: Tổng quan đề... Page Đồ án xử lý nước cấp Thành phố Ninh Bình cơng suất 731 m3/h nơi có khí hậu tương đối ôn hoà so với địa phương khác tỉnh e Nguồn nước • Thành phố Ninh Bình nằm hữu ngạn sơng Đáy, c ầu nối