Thiết kế trạm xử lí nước cấp cho khu dân cư với công suất 2000 m3 ngày đêm

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Điểm số :……………………Điểm ghi chữ :…………………………… TP.HCM, Ngày…… Tháng…… Năm …… (GVHD kí ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Nhiệm vụ sinh viên phải hiểu rõ vận dụng kiến thức học nhà trường vào thực tế Đây ……………………………………………………………………………………… bước cần thiết để người sinh viên rèn luyện kỹ ……………………………………………………………………………………… để trở thành kỹ sư ……………………………………………………………………………………… Đầu tiên, chúng em chân thành cảm ơn Cô Vũ Hải Yến truyền đạt kinh nghiệm quý báu ,trang bị cho chúng em kiến ……………………………………………………………………………………… thức kỹ chun mơn bổ ích tận tình hướng dẫn chúng em ……………………………………………………………………………………… suốt trình thực đồ án mơn học ……………………………………………………………………………………… Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô môn ……………………………………………………………………………………… Môi trường Thầy Khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm, Thầy tận tình giúp đỡ để em có điều kiện ……………………………………………………………………………………… hồn thành tốt đồ án Điểm số :……………………Điểm ghi chữ :…………………………… Do thời gian trình độ hạn chế nên đồ án chúng em nhiều thiếu sót Rất mongTP.HCM, quý ThầyNgày…… cô bảoTháng…… buổi Năm bảo …… vệ để em rút kinh nghiệm trình họctên) tập sau (GVPBcho kí ghi rõ họ Lời sau cùng, chúng em chúc tất quý Thầy cô ngày dồi sức khỏe gặt hái nhiều thành cơng sống Nhóm thực đề tài LỜI CẢM ƠN MỤC LỤ MỞ ĐẦU Đặt vấn đề: Giống khơng khí ánh sáng, nước thiếu sống người Tài nguyên nước thành phần chủ yếu mơi trường sống, góp phần vào thành công chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia Hiện nay, nguồn tài nguyên thiên nhiên quý quan trọng phải đối mặt với nguy ô nhiễm cạn kiệt Nguy thiếu nước, đặc biệt nước nước hiểm họa lớn tồn vong người toàn sống trái đất Do đó, người cần phải có biện pháp bảo vệ sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước Phải giữ cho nguồn nước sạch, chí hứng giọt nước; tái chế nước bẩn thành nước Tình trạng cấp nước tồn cầu khơng đáp ứng đủ Việt Nam quốc gia có 80% dân số sống nơng thơn, nước có 40% dân số sử dụng nước Vai trò nước sản xuất đời sống vô quan trọng vấn đề đặt với phải bảo vệ nguồn nước nước cách triệt để sống tương lai Chính để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho người dân việc xử lí nước cấp quan trọng để đảm bảo chất lượng Y Tế Việt Nam quy định Chính lý nhóm chọn đề tài : “Thiết kế trạm xử lí nước cấp cho khu dân cư với công suất 2000 /ngày đêm” CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC CẤP Nước nhu cầu thiết yếu cho sinh vật Khơng có nước, sống Trái đất tồn Lượng nước thông qua đường thức ăn, nước uống vào thể để thực trình trao đổi chất, trao đổi lượng, sau theo đường tiết (nước giải, mồ hôi, ) thải ngồi Ngày nay, với phát triển cơng nghiệp, đô thị bùng nổ dân số làm cho nguồn nước tự nhiên bị cạn kiệt ô nhiễm dần Vì thế, người phải biết xử lý nguồn nước cấp để có đủ số lượng đảm bảo đạt chất lượng cho nhu cầu sinh hoạt sản xuất công nghiệp Nước nhu cầu thiếu sống sinh hoạt hàng ngày q trình sản xuất cơng nghiệp sinh hoạt, nước cấp dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, hoạt động giải trí, hoạt động công cộng cứu hỏa, phun nước, tưới cây, rửa đường,… Trong hoạt động công nghiệp, nước cấp dùng cho trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm đồ hộp, nước giải khát, rượu, bia… Hầu hết ngành công nghiệp sử dụng nước cấp nguồn ngun liệu khơng thay sản xuất Tùy thuộc vào mức độ phát triển công nghiệp mức sinh hoạt cao thấp cộng đồng mà nhu cầu nước với chất lượng khác khác Ở nước phát triển, nhu cầu nước gấp nhiều lần so với nước phát triển 1.2 Tổng quan nguồn nước mặt Tài nguyên nước mặt (dòng chảy sơng ngòi) vùng lãnh thổ hay quốc gia tổng lượng dòng chảy sơng ngòi từ ngồi vùng chảy vào lượng dòng chảy sinh vùng (dòng chảy nội địa) Tổng lượng dòng chảy sơng ngòi trung bình hàng năm nước ta khoảng 847 km3, tổng lượng vùng chảy vào 507 km 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 sơng giới, diện tích đất liền nước ta chiếm khoảng 1,35% giới Tuy nhiên, đặc điểm quan trọng tài nguyên nước mặt biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động năm phân phối không năm) phân bố khơng hệ thống sơng vùng Tổng lượng dòng chảy năm sông Mê Kông khoảng 500 km 3, chiếm tới 59% tổng lượng dòng chảy năm sơng nước, sau đến hệ thống sông Hồng 126,5 km3 (14,9%), hệ thống sông Đồng Nai 36,3 km (4,3%), sơng 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 sơng Ba xấp xỉ nhau, khoảng km3 (1%), sơng lại 94,5 km3 (11,1%) Một đặc điểm quan trọng tài nguyên nước sông nước ta phần lớn nước sơng (khoảng 60%) lại hình thành phần lưu vực nằm nước ngồi, hệ thống sơng Mê Kông chiếm nhiều (447 km 3, 88%) Nếu xét thành phần lượng nước sơng hình thành lãnh thổ nước ta, hệ thống sơng Hồng có tổng lượng dòng chảy lớn (81,3 km 3) chiếm 23,9%, sau đến hệ thống sơng Mê Kơng (53 km3, 15,6%), hệ thống sông Đồng Nai (32,8 km3, 9,6%) [1] 1.2.1 Đặc trưng, tính chất Nước mặt bao gồm nguồn nước ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ dòng chảy bề mặt thường xun tiếp xúc với khơng khí nên đặc trưng nước mặt là: - Chứa khí hòa tan đặc biệt oxy - Chứa nhiều chất lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa ao, đầm, hồ xảy trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng lại nước có nồng độ tương đối thấp chủ yếu dạng keo - Có hàm lượng chất hữu cao - Có diện nhiều loại tảo - Chứa nhiều vi sinh vật 1.2.2.Các tiêu chất lượng nước 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 khơng 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 khơng 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 đơn vị NTU FTU tương đương Nước mặt có độ đục 41,4 NTU Nước dùng để ăn uống thường có độ đục khơng vượt q 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 mùi đất, mùi tanh, mùi thối Nước sau khử trùng với hợp chất clo bị nhiễm mùi clo hay clophenol Tùy theo thành phần hàm lượng muối khoáng hòa tan nước có vị mặn, ngọt, chát, đắng… Các tiêu hóa học: Độ pH : Độ pH số đặctrưng cho nồng độ ion H+ có dung dịch, 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 nhỏ nên bỏ qua Ở nhiệt độ định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH hàm lượng khí CO2 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 cứng; Các tiêu sinh học: Chỉ tiêu Coliform Vi khuẩn thường dạng đơn bào Tế bào có cấu tạo đơn giản so với sinh vật khác Vi khuẩn nước uống gây bệnh lỵ, viêm đường ruộtvà bệnh tiêu chảy khác 1.3 Nước mặt thách thức tương lai Sự gia tăng dân số phát triển kinh tế xã hội kỷ 21 làm gia tăng mạnh nhu cầu dùng nước đồng thời tác động mạnh mẽ đến tài nguyên nước Tài nguyên nước (xét lượng chất) liệu có đảm bảo cho phát triển bền vững kinh tế xã hội tương lai nước ta hay không? Đây vấn đề lớn cần quan tâm Dưới xin nêu số thách thức chủ yếu Trước hết, gia tăng dân số kéo theo gia tăng nhu cầu nước cho ăn uống lượng nước cần dùng cho sản xuất Đồng thời, tác động người đến môi trường tự nhiên nói chung tài nguyên nước nói riêng ngày mạnh mẽ, dẫn đến hậu nghiêm trọng Ở nước ta, mức bảo đảm nước trung bình cho người năm từ 12.800 m3/người vào năm 1990, giảm 10.900 m3/người vào năm 2000 có khả khoảng 8500 m3/người vào khoảng năm 2020 Tuy mức bảo đảm nước nói nước ta lớn 2,7 lần so với Châu Á (3970 m3/người) 1,4 lần so với giới (7650 m3/người), nguồn nước lại phân bố khơng vùng Do đó, mức bảo đảm nước số hệ thống sông nhỏ: 5000 m3/người hệ thống sông Hồng, Thái Bình, Mã đạt 2980 m3/người hệ thống sông Đồng Nai Theo Hội Nước Quốc tế (IWRA), nước có mức bảo đảm nước cho người năm 4000 m3/người nước thuộc loại thiếu nước nhỏ 2000 m3/người thuộc loại nước Theo tiêu chí này, xét chung cho nước nước ta khơng thuộc loại thiếu nước, khơng vùng lưu vực sông thuộc loại thiếu nước nước, vùng ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận, hạ lưu song Đồng Nai Đó chưa xét đến khả phần đáng kể lượng nước hình thành nước bị sử dụng tiêu hao đáng kể phần lãnh thổ Hơn nữa, nguồn nước sông tự nhiên mùa cạn lại nhỏ chiếm khoảng 10 - 40% tổng lượng nước tồn năm, chí bị cạn kiệt nhiễm, nên mức bảo đảm nước mùa cạn nhỏ nhiều so với mức bảo đảm nước trung bình toàn năm 1.4.Nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ Cùng với phát triển kinh tế xã hội gia tăng dân số, nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp tăng lên mạnh mẽ tất vùng Theo kết đánh giá năm 1999, tổng lượng nước cần dùng nước chiếm khoảng 8,8% tổng lượng dòng chảy năm tương ứng với tần suất 75%, tăng lên tới 12,5% vào năm 2000 16,5% vào khoảng năm 2010 Tổng lượng nước dùng để tưới cho trồng lớn, từ 41 km3 (chiếm 89,8%) năm 1985, tăng lên 46,9 km3 (năm 1990) 60 km3 năm 2000 (chiếm 85%) Lượng nước cần dùng mùa cạn lớn, lượng nước dùng cho nông nghiệp Tổng lượng nước cần dùng mùa cạn năm 2000 đạt tới 70,7 km3, chiếm khoảng 42,4% tổng lượng nước có khả cung cấp mùa cạn (bao gồm nước sông, nước đất nước hồ chứa điều tiết), hay 51% tổng lượng dòng chảy mùa cạn tương ứng với tần suất 75% Vào khoảng năm 2010, tổng lượng nước cần dùng mùa cạn tới 90 km3, chiếm khoảng 54% tổng lượng nước cung cấp hay 65% tổng lượng dòng chảy mùa cạn tương ứng với tần suất 75% Đặc biệt, không vùng lưu vực sông, lượng nước cần dùng gấp vài lần tổng lượng nước cung cấp, tức vượt xa ngưỡng lượng nước cần có để trì sinh thái mà khơng có nguồn nước chỗ để cung cấp cho sinh hoạt sản xuất 1.5.Cạn kiệt ô nhiễm nguồn nước Như nêu, gia tăng dân số hoạt động người ngày tác động mạnh mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung mơi trường nước nói riêng Những hoạt động tự phát, khơng có quy hoạch người chặt phá rừng bừa bãi, canh tác nông lâm nghiệp không hợp lý thải chất thải bừa bãi vào thuỷ vực gây nên hậu nghiêm trọng, làm cho nguồn nước bị cạn kiệt, bị nhiễm, hạn hán có khả khốc liệt Nguy thiếu nước trầm trọng, vào mùa cạn vùng mưa 1.6.Tác động biến đối khí hậu tồn cầu 10 Bể có hình dạng hình hộp chữ nhật có nắp đậy Thể tích bể chứa nước sạch: (m3) Trong đó: - Q: lưu lượng thiết kế; Q = 2000 (m3/ngày) = 0.023 (m3/s) t: thời gian lưu nước bể chứa, chọn t = 45 phút (quy phạm 30 – 45 phút) 60: số chuyển đổi phút thành giây Chọn thể tích bể chứa 75 (m3), xây dựng bể hình hộp chữ nhật có ngăn riêng biệt nhà máy, bể xây dựng nửa chìm nửa mặt đất Chọn chiều cao bể chứa: H = 3m Chọn chiều dài bể chứa: L = 5m Vậy chiều rộng bể chứa: Các thông số chi tiết bể chứa nước sạch: Thông số Bể chứa N Chiều rộng B Chiều dài L Chiều cao H Số lượng 01 5 Đơn vị Bể m m m Vật liệu Bê tông cốt thép - 3.6 Bễ lọc nhanh Quá trình lọc nước cho nước qua vật liệu lọc với chiều dày định đủ để giữ lại bề mặt khe hở lớp vật liệu lọc hạt cặn vi trùng có nước Hàm lượng cặn nước sau qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép (nhỏ 3mg/l) Sau thời gian lớp vật liệu lọc bị khít lại làm giảm tốc độ lọc, để khôi phục khả làm việc phải thổi rửa bể lọc nước gió kết hợp để loại bỏ cặn bẩn khỏi vật liệu lọc Bể lọc ln ln phải hồn ngun Chính q trình lọc nước đặc trưng thông số tốc độ lọc chu kỳ lọc Xác định kích thước bể lọc 60 Chọn loại bể lọc cho trạm xử lý loại bể lọc nhanh hai lớp vật liệu cát thạch anh than antraxit cỡ hạt khác Lớp vật liệu lọc có: - Đường kính nhỏ nhất: 0.5m Đường kính lớn nhất: 1.2m Đường kính tương đương: dtđ = 0.7 – 0.8 m Hệ số không đồng nhất: K = 1.5 – 1.7 Mức độ nở tương đối lớp vật liệu: 50% Chiều dày lớp vật liệu lọc: cát thạch anh: 700 – 800 mm than antraxit: 400 – 500 mm - Tốc độ lọc làm việc chế độ bình thường: vtb = – 10 m/h Tốc độ lọc làm việc chế độ lọc tang cường: vtc = 8.5 – 12 m/h Tổng diện tích bể lọc trạm xử lý: (m2) Trong đó: - Q : lưu lượng trạm xử lý, Q = 2000 m3/ngày T : thời gian làm việc trạm ngày đêm T = 24 Vtb : tốc độ lọc tính tốn chế độ làm việc bình thường; vtb = m/h W : cường độ nước rửa lọc, chọn W = 16 Ls/m2 A : số lần rửa bể ngày đêm chế độ làm việc bình thường, A = t1 : thời gian rửa lọc , t1 = 0.1 t2 : thời gian ngừng bể lọc để rửa, t2 = 0.35 Số bể lọc cần thiết: (bể) Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng bể để rửa: (m/h) Diện tích bể lọc: (m2) Chọn kích thước bể : 2m x 2m Chiều cao toàn phần bể lọc nhanh: Trong đó: 61 - hđ : chiều cao lớp sỏi đỡ, hđ = 0.7m hv : chiều cao lớp vật liệu lọc, hv = 1.2m hn : chiều cao lớp nước vật liệu lọc, hn = 1.5m hp : chiều cao phụ, hp = 0.5m Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc Chọn biện pháp rửa lọc gió, nước phối hợp Cường độ nước rửa lọc W = 16 l/s.m2 (quy phạm 12 – 14 l/s.m2 độ tương đối lớp vật liệu lọc 45%) Cường độ gió rửa lọc Wgió = 18 l/m2.s (quy phạm cho phép Wgió = 15 – 25 l/m2.s) Lưu lượng nước bể lọc là: (m3/s) Chọn đường kính ống dc = 250 mm thép có tốc độ nước chảy ống vc = 1.55 m/s (nằm giới hạn cho phép < 2m/s) Lấy khoảng cách ống nhánh 0.28m số ống nhánh bể lọc ống nhánh Lưu lượng nước rửa lọc chảy ống nhánh (l/s) Chọn đường kính ống nhánh dn = 75mm thép tốc độ chảy ống nhánh = 1.86 m/s Với ống 450mm tiết diện ngang ống là: Tổng diện tích lỗ lấy 35% diện tích tiết diện ngang ống (quy phạm cho phép 30 – 35%), tổng diện tích lỗ tính Chọn lỗ có đường kính 12mm (quy phạm 10 – 12mm) diện tích lỗ là: Tổng số lỗ: (lỗ) 62 Số lỗ ống nhánh là: (lỗ) Trên ống nhánh lỗ xếp thành hàng so le nhau, hướng xuống phía nghiêng góc 450 so với mặt phẳng nằm ngang Số lỗ hàng ống nhánh : 6/2 = (lỗ) Khoảng cách trục ống nhánh: 250 – 300mm Khoảng cách tim lỗ: 200 – 300mm Tính hệ thống dẫn gió rửa lọc Lượng gió cần cho bể : (m3/h) Chọn tốc độ gió ống dẫn gió 15 m/s (quy phạm 15 – 20 m/s), đường kính ống gió tính sau = 80 (mm) Số ống gió nhánh lấy ống phân 005phối nước Lượng gió ống nhánh là: (m3/s) Đường kính ống gió nhánh là: Diện tích mặt cắt ngang ống gió là: (m2) 63 Tổng diện tích lỗ lấy 35% diện tích tiết diện ngang ống gió (quy phạm 35 – 40%) Chọn đường kính ống gió 5mm (quy phạm – 5mm), diện tích lỗ là: Tổng số lỗ là; Số lỗ ống nhánh: Trên ống nhánh xếp thành hàng so le nhau, hướng xuống phía nghiêng góc 450 so với mặt phẳng nằm ngang Số lỗ hàng ngang ống 17/4 = 4.25 = lỗ Khoảng cách lỗ từ 180 – 250mm Khoảng cách ống nhánh từ 250 – 300mm Máng phân phối nước lọc thu nước lọc: Bể có chiều dài 2m, chọn bể bố trí máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác Khoảng cách máng là: Lượng nước thu vào máng xác định theo cơng thức: (l/s) = 0.057 (m3/s) Trong đó: - W d lm : cường độ nước rửa lọc W = 16 (l/s.m2) : khoảng cách tâm máng d = 1.8m : chiều dài máng, lm = Bb = Chiều rộng máng thu tính theo cơng thức: 64 Trong đó: - Qm: lưu lượng nước rửa tháo theo máng a: tỉ số chiều cao phần chữ nhật với chiều rộng máng, lấy a theo quy phạm từ – 1.5 Xác định theo công thức Chọn a = 1.2 - K: hệ số cân lấy 2.1 máng có đáy hình tam giác Ta có: Vậy từ cơng thức tỉ số ta suy chiều cao phần hình chữ nhật: Chiều cao phần đáy tam giác 2/3 chiều cao phần hình chữ nhật: Độ dốc đáy máng lấy phía máng tập trung nước i = 0.01 Chiều dày thành máng Chiều cao toàn phần máng thu nước rửa là: Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép máng thu nước: Trong đó: - L: chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 1.2m e: độ giãn nở lớp vật liệu loc5 Theo quy phạm, khoảng cách đáy máng dẫn nước phải nằm cao lớp vật liệu lọc tối thiểu 0.07m Độ dốc đáy máng lấy phía máng tập trung nước i = 0.01 chiều dài máng rửa nước lm = 1.5m nên chiều cao máng thu nước phía mương thu nước tập trung 65 Vậy phần đáy máng mương tập trung chạm vào vật liệu lọc rửa lấy: Nước rửa lọc từ máng thu tràn vào mương tập trung nước nên khoảng cách từ máng thu đến đáy mương tập trung là: Trong đó: - Q: lưu lượng nước chảy vào máng tập trung : chiều rộng máng tập trung lấy không nhỏ 0.6m 81 m/s2 Mực nước máng tập trung lấy không nhỏ 0.2m Tổn thất áp lực rửa bể lọc nhanh: Tổn thất áp lực hệ thống phân phối giàn ống khoan lỗ: - V0: tốc độ nước chảy đầu ống Vn: tốc độ nước chảy đầu ống nhánh g = 9.81 m/s2 : hệ số sức cản tính theo cơng thức: Với kW = 0,3 tỉ số tổng diện tích lỗ hệ thống phân phối diện tích mặt cắt ngang ống Vậy: Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ xác định theo cơng thức: Trong đó: Ls: chiều dày lớp sỏi đỡ W: cường độ nước rửa lọc Tổn thất áp lực lớp vật liệu lọc: 66 Trong đó: - Với kích thước hạt thạch anh d = 0,5 – 1mm; a = 0,76; b = 0,017; e = 50% Với kích thước hạt antraxit d = 0,8 – 1,8mm; a = 0,85; b = 0,004; e = 50% Áp lực phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lấy hbm = 2m Vậy tổn thất áp lực bên nội bể lọc: Chọn máy bơm rửa lọc bơm gió rửa lọc: Áp lực cơng tác cần thiết máy bơm rửa lọc: Trong đó: - - hhh: độ cao hình học từ cốt mực nước thấp bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m) + 3.5 – + 0.9 = 6.4 (m) 4: Chiều sâu mực nước bể chứa (m) 3.5: Độ chênh mực nước bể lọc bể chứa (m) 2: Chiều cao lớp nước bể lọc (m) 0.9: Khoãng cách từ lớp vật liệu lọc dến mép máng (m) hô: Tổn thất áp lực đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc (m) Chọn chiều dài đường ống dẫn nước rửa lọc L = 100m (bằng gang) Đường kính ống dẫn nước rửa lọc D = 250mm, Qr = 64l/s Sử dụng công thức (tra bảng thủy lực 1000i = 10,4 ; v = 1,27 ) 100 10.4 = 1.04 (m) - hcb: tổn thất áp lực cục phận nối ống van khóa Trên đường ống rửa lọc có thiết bị phụ tùng sau: cút 900, van khóa, ống ngắn có hệ số sức kháng sau: 67 - Cút 900: 0,98 Van khóa: 0,26 Ống ngắn: Vận tốc nước chảy ống: Vậy ta có: 6.4 + 1.04 + 3.3 + 1.76 + 0.48 + + 0.35 = 15.33 (m) Với Qr = 64 L/s , Hr = 15.33 , chọn bơm loại Foras Plus SLG-SLXG P5 – 600/20T, cơng tác, dự phòng Với Qgió = 0.072 (m3/h), H gió = 3.5, ta chọn máy nén khí PUMA phù hợp với lưu lượng để bơm gió cần rửa lọc Tỉ lệ lượng nước rửa so với lượng nước vào bể lọc: Trong đó: - W: cường độ nước rửa lọc f: diện tích bể lọc t1: thời gian rửa bể lọc, phút N: số bể lọc Q: lưu lượng nước cần xử lý T0: thời gian công tác bể lần rửa, h Với: (h) Trong đó: - T: thời gian làm việc ngày nhà máy, T = 16h N = 2: số lần rửa bể lọc t1: thời gian rửa lọc, chọn t1 = 0,1h t2: thời gian xả nước lọc đầu, t2 = 0,2h t3: thời gian ngưng bể lọc để rửa, t3 = 0,3h 68 STT Tên thông số Số liệu thiết kế Đơn vị Kích thước bể m2 Chiều cao tổng cộng 3.2 m Đường kính ống phân phối 0.25 m Đường kính ống phân phối nhánh 0.08 m Số ống phân phối nước rửa lọc 14 ống Số ống lỗ Lỗ Đường kính lỗ 0.012 m 3.7 Bể trộn đứng (bể trộn thủy lực) Thường sử dụng trường hợp có dùng vơi sữa để kiềm hóa nước với cơng suất Bể trộn đứng có hình dáng mặt vng tròn, phần câu tạo hình tháp chóp với góc đáy α = 30 - 400 Nguyên tắc hoạt động bể trộn đứng: nước đưa vào xử lý chảy từ lên Tốc độ dòng nước đưa vào phía đáy v đ = – 1.5 m/s Với tốc độ tạo chuyển động rối, làm cho nước trộn với dung dịch phản ứng Nước vào từ đáy dâng lên với tốc độ nước dâng Vd = 25 mm/s Sau theo vòng máng quanh bể chảy sang cơng trình tiếp theo, tốc độ nước chảy máng v m = 0.5 m/s, thời gian lưu nước bể không phút Công suất bể Q = 2000 m3/ngày = 0.023 m3/s Diện tích tiết diện ngang phần bể trộn: Trong đó: -Q : cơng suất bể trộn, Q = 0.023 m3/ngày 69 -Vd : vận tốc nước dâng, Vd = 25 mm/s Chọn mặt phần bể hình vng, chiều dài cạnh là: Chọn bt = (m) Diện tích tiết diện ngang tính lại ft = 1 = (m2) Chọn vđ = 1.2 m/s Đường kính ống dẫn nước nguồn vào bể trộn: Chọn ống D = 250mm, lúc vận tốc vào bể thực tế, vđ = 1.3 m/s Chọn kích thước phần đáy bể chỗ nối với ống 0.3 0.3m Chọn góc nón = 400 chiều cao phần hình chóp Diện tích đáy bể chỗ nối với ống: Thể tích phần hình tháp bể trộn: Thể tích cần thiết bể với thời gian lưu 1.5 phút: Thể tích phần hình hộp: Chiều cao phần bể: Chiều cao bảo vệ: hbv = 0.47m Diện tích tiết diện máng: Chọn chiều rộng máng bm = 0.3m chiều cao lớp nước máng: 70 Chu vi phía máng: Chiều cao lớp nước tính từ mép máng trở lên Chiều cao tổng bể: Chọn vận tốc nước chảy ống dẫn nước từ bể trộn đứng sang bể phản ứng: v = m/s Đường kính ống: Bảng: Thơng số xây dựng bể trộn đứng STT Thông số Số lượng L B Chiều cao thân bể Chiều cao đáy chóp Thể tích bể Đơn vị Cơng trình m m m Số liệu thiết kế 11 1.8 0.96 m3 2.08 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KINH TẾ 5.1 Mơ tả cơng trình đơn vị: 5.1.1 Trạm bơm cấp 1: Song chắn rác - Kích thước: 460 x 460mm - Số thanh: 10 Lưới chắn rác 71 - Kích thước: 0.6 x 0.6m 5.1.2 Bể trộn đứng Số lượng : bể Kích thước bể: - Độ dài cạnh: 0.96m - Chiều cao: 3.23m - Thể tích: 2.08 m3 Vật liệu: bê tông cốt thép Mac 200 5.1.3 Bể tạo bơng khí: Số lượng : bể - Kích thước: Dài : rộng : cao = 4.85 : 1.8 : 2.1 (m) - Thể tích: 18.5 m3 Vật liệu: bê tông cốt thép 5.1.4 Bể lọc nhanh: - Số lượng bề: bể - Kích thước: dài : rộng : cao = : : (m) - Vật liệu: bê tông cốt thép - Chiều cao lớp sỏi: 0.5m - Chiều cao lớp vật liệu lọc: 1.2m 5.1.5 Bể chứa nước sạch: Số lượng: bể - Kích thước: Dài : rộng : cao = : : (m) - Thể tích bể: 62.1 (m3) Vật liệu: bê tông cốt thép 5.1.6 Bể lắng đứng: - Số lượng bể: 72 - Kích thước: Diện tích: 41.35 (m2) Đường kính bể: 7.25 (m) Chiều cao bể: 9.7 (m) 5.1.7 Máy bơm cấp 1: - Số lượng máy bơm: máy - Thông số kĩ thuật: Q = 41.5 m3/h, H = 15m 5.1.8 Máy bơm cấp 2: - Số lượng: máy - Thông số kĩ thuật: 800 m3/ngày đêm 5.2 DỰ TỐN CHI PHÍ CƠ BẢN: Chi phí xây dựng tính dựa khối lượng xây dựng công trình thiết bị, máy móc cần thiết 5.2.1 Cơng trình ST T Cơng trình Song chắn rác Bể trộn đứng Bể keo tụ khí Bể lắng đứng Bể lọc Bể chứa Trạm bơm cấp Đơn vị Cái m3 m3 m3 m3 m3 m2 10 11 12 Nhà bơm cấp Phòng thí nghiệm Nhà để xe Kho xưởng Trạm biến áp m2 m2 m2 m2 m2 Số lượng Đơn giá (106 VNĐ) x 2.1 x 18.5 x 400 3x4 x 63 x 200 Vật liệu Thép BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT VLX D - x 200 x 50 x 50 x 200 x 10 Tổng chi phí xây dựng cơng trình: 10859 x 106 (VNĐ) 73 4 4 Thành tiền (106 VNĐ) 10.5 129.5 7200 108 567 800 800 200 200 800 40 5.2.2 Thiết bị Thiết bị Đơn vị Đơn giá Thành tiền (10 VNĐ) (106VNĐ) 1 Số lượn g Cái Song chắn rác (họng thu) Lưới chắn rác (ngăn chắn rác) Máy khỉ Máy khuấy Bơm nước rửa lọc Bơm khí rửa lọc Bơm nước thơ Bơm nước 5 3 2 cái cái Cái 18 12 8000 10000 36 15 16 24 24000 40000 Tổng chi phí thiết bị: 64099 x 106 (VNĐ) 74 ... đề tài : Thiết kế trạm xử lí nước cấp cho khu dân cư với công suất 2000 /ngày đêm CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC CẤP Nước nhu cầu thiết yếu cho sinh vật Khơng có nước, sống... đây, nước phân phối vào khu dân cư thông qua trạm bơm cấp II mạng lưới cấp nước Phần cặn bể lắng xử lý qua công đoạn: nén bùn khử nước đưa khu xử lý bùn 3.4.BỂ TRỘN CƠ KHÍ 24 So với lượng nước. .. Theo Hội Nước Quốc tế (IWRA), nước có mức bảo đảm nước cho người năm 4000 m3/ người nước thuộc loại thiếu nước nhỏ 2000 m3/ người thuộc loại nước Theo tiêu chí này, xét chung cho nước nước ta khơng