thiết kế hệ thống xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo lý sơn

Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN  GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 ii Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 iii Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn LỜI MỞ ĐẦU Trang báo điện tử Tài Nguyên Môi Trường ngày 22/05/2017 có đưa tin: “Lý Sơn: Báo động cạn kiệt nguồn nƣớc ngầm.” Do khơng có nguồn nước mặt tự nhiên từ sông, suối đất liền nên 22.000 người dân huyện đảo Lý Sơn phụ thuộc phần lớn vào nguồn nước ngầm Tuy nhiên, nguồn nước ngầm bị cạn kiệt dần, đầu hè, nhiều hộ gia đình đảo Lý Sơn khơng nước ngọt, nhiều giếng cung cấp nước bị nhiễm mặn Từ chỗ Lý Sơn có 132 giếng khoan 400 giếng đào, đến nay, tăng lên 1.300 Thế nhưng, giếng đem lại hiệu Ông Phạm Văn Ba, xã An Vĩnh cho biết: "Phải tốn hàng chục triệu đồng người dân có giếng giếng đem lại hiệu quả, tức có nước ngọt, nhiều giếng sau hồn thành bị nhiễm mặn nguồn nước cạn kiệt dần" Mật độ giếng khoan đảo Lý Sơn dày, với sức nóng cơng trình bê tơng hóa khiến nước mưa khơng thẩm thấu, rơi xuống chảy tuột vào cống, thoát biển khiến Lý Sơn vốn không chủ động nguồn nước, lại lượng nước đáng kể Việc khai thác nước ngầm mức gây nhiễm mặn tầng chứa nước Xung quanh đảo bị nhiễm mặn với diện tích 1,6 km2 tính từ mặt biển vào Việc thiếu nước Lý Sơn câu chuyện không mới, vào vụ Hè Thu Dù có nguồn nước từ Hồ chứa nước Thới Lới, diện tích gieo trồng có khả bị hạn huyện 550 Nhu cầu nước cho sinh hoạt tưới cho trồng cao, nguồn nước bị cạn kiệt nên người dân tốn nhiều chi phí cho việc mua nước để sử dụng, vào mùa nắng nóng Vậy đâu giải pháp cấp bách kịp thời để cứu người dân Lý Sơn khỏi “cơn khát” ? GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 iv Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI MỞ ĐẦU iv CHƢƠNG MỞ ĐẦU 11 1.1 Đặt vấn đề 11 1.2 Tính cấp bách vấn đề 11 1.3 Mục tiêu đồ án tốt nghiệp 12 1.4 Phạm vi đề tài 12 1.5 Phương pháp thực đề tài 12 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẢO LÝ SƠN 13 2.1 Vị trí địa lý ngun nhân hình thành 13 2.2 Điều kiện tự nhiên tài nguyên thiên nhiên 13 2.2.1 Địa hình 13 2.2.2 Khí hậu 14 2.2.3 Tài nguyên nước 15 2.2.4 Tài nguyên đất trạng sử dụng đất 15 2.2.5 Tài nguyên biển khả nuôi trồng thủy sản 18 2.3 Điều kiện kinh tế 18 2.3.1 Nông nghiệp 18 2.3.2 Thủy sản 18 2.3.3 Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp (TTCN) 19 2.3.4 Thương mại, dịch vụ 19 2.4 Điều kiện xã hội 19 2.4.1 Giáo Dục 19 2.4.2 Y tế 19 2.4.3 Văn hóa 20 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 v Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn 2.4.4 Thông tin liên lạc 20 2.4.5 Lao Động Thương Binh Xã Hội 20 2.4.6 Dân cư nguồn lao động 20 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NƢỚC BIỂN VÀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC BIỂN 22 3.1 Thành phần tính chất nước biển 22 3.1.1 Những đặc trưng nước biển 22 3.1.2 Thành phần tính chất nước biển giới 23 3.1.3 Thành phần tính chất nước biển Việt Nam 24 3.2 Các phương pháp xử lý nước biển thành nước cấp cho sinh hoạt 25 3.2.1 Cơng trình thu nước 25 3.2.2 Cơng trình vận chuyển nước 27 3.2.3 Xử lý nước cấp phương pháp học 27 3.2.4 Xử lý nước cấp phương pháp hóa lý 31 3.3 Quá trình khử mặn nước biển 33 3.3.1 Khái quát tình hình khử mặn giới 34 3.3.2 Sự cần thiết ứng dụng công nghệ khử mặn để xử lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển hải đảo Việt Nam 35 3.3.3 Các phương pháp khử mặn nước biển giới 36 3.4 Một số lưu ý xử lý nước biển làm nước cấp cho sinh hoạt 46 CHƢƠNG ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 48 4.1 Các thông số thiết kế 48 4.1.1 Công suất trạm xử lý 48 4.1.2 Các thông số đầu vào 48 4.2 Cơ sở đề xuất công nghệ 49 4.3 Đề xuất, phân tích lựa chọn cơng nghệ 51 4.3.1 Đề xuất thuyết minh phương án 51 4.3.2 Đề xuất thuyết minh phương án 53 4.3.3 Phân tích ưu nhược điểm lựa chọn công nghệ 55 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 vi Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn CHƢƠNG TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 56 5.1 Cơng trình thu nước 56 5.2 Tính tốn đường ống bơm 56 5.3 Tính tốn song chắn rác 57 5.4 Bể chứa nước thô 58 5.5 Bồn lọc áp lực 58 5.5.1 Tổng quan thiết bị Error! Bookmark not defined 5.5.2 Tính tốn kích thước bồn lọc 58 5.5.3 Tính toán hệ thống phân phối thu nước sau lọc 65 5.5.4 Tính khí cột lọc 65 5.6 Bồn lọc than hoạt tính 69 5.6.1 Tính tốn kích thước bồn lọc than 70 5.6.2 Tính tốn hệ thống phân phối thu nước rửa lọc 73 5.7 Hệ thống lọc tinh 76 5.7.1 Lựa chọn màng lọc 76 5.7.2 Thực rửa lọc 78 5.8 Bể trung gian 78 5.9 Hệ thống lọc Nano 80 5.9.1 Lựa chọn màng lọc 80 5.9.2 Tính toán số màng lọc 81 5.9.3 Điều kiện hoạt động tối ưu cho hệ thống lọc Nano 83 5.10 Hệ thống lọc RO 85 5.10.1 Chọn màng lọc RO 85 5.10.2 Tính số màng RO 85 5.11 Bể chứa nước 87 5.12 Khử trùng nước Clo 87 CHƢƠNG QUẢN LÍ KĨ THUẬT TRẠM XỬ LÍ NƢỚC 90 6.1 Các biện pháp quản lí kĩ thuật trạm xử lí 90 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 vii Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn 6.2 Quản lí kĩ thuật trạm xử lí nước 95 6.3 Sự cố thường gặp biện pháp khắc phục 95 6.4 An toàn lao động vận hành hệ thống 96 6.4.1 Tổ chức, quản lý 96 6.4.2 An toàn vận hành 96 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 98 Kết luận 98 Kiến nghị 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 viii Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Huyện đảo Lý Sơn .13 Hình 3.1 Sơ đồ bố trí nhà máy - cửa lấy nước bên bờ sơng .25 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí nhà máy - cửa lấy nước dòng sơng .26 Hình 3.3 Sơ đồ bố trí nhà máy - cửa lấy nước đáy dòng sơng 26 Hình 3.4 Một lưới chắn rác 27 Hình 3.5 Bể lắng cát 28 Hình 3.6 Sơ đồ nguyên tắc làm việc bể lắng 29 Hình 3.7 Bể lọc nước 30 Hình 3.8 Q trình tạo bơng cặn 32 Hình 3.9 Nhà máy khử mặn nước biển Sorek lớn giới Israel, với công suất 600.000 m3/ngày .35 Hình 3.10 Cấu trúc màng 39 Hình 3.11 Sơ đồ ngun lí thiết bị thẩm thấu ngược 41 Hình 3.12 Sơ đồ cấu tạo màng lọc .41 Hình 3.13 sơ đồ xử lý nước biển thành nước sinh hoạt phương pháp thẩm thấu ngược 44 Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ phương án 51 Hình 4.2 Sơ đồ cơng nghệ phương án 53 Hình 5.1 Bồn lọc áp lực Error! Bookmark not defined Hình 5.2 Than hoạt tính 71 Hình 5.3 mô tả cấu trúc thiết bị lọc 77 Hình 5.4 Màng lọc Nano KeenSen NF2-8040F .80 Hình 5.4 Sơ đồ lắp đặt hệ thống RO 81 Hình 5.6 Mặt cắt nối element vessel 82 Hình 5.7 Một hệ thống lọc Nano vessel .83 Hình 5.8 Các thao tác tháo, lắp màng vào vỏ màng (vessel) 84 DANH MỤC BẢNG GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 ix Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn Bảng 2.1 Cơ cấu diện tích đất đảo Lý Sơn 17 Bảng 3.1 Thành phần muối nước biển 23 Bảng 3.2 Độ muối biển giới 23 Bảng 3.3 Thành phần nguyên tố có nước biển 24 Bảng 3.4 Một số tiêu nước biển 25 Bảng 4.1 Thông số nước biển đảo Lý Sơn 49 Bảng 4.2 Phân tích, so sánh ưu - nhược điểm hai phương án 55 Bảng 5.1 Vận tốc nước ống 56 Bảng 5.2 Các tiêu vật liệu lọc tốc độ lọc bể lọc áp lực hai lớp lọc 59 Bảng 5.3 Độ giãn nở tương đối vật liệu lọc 60 Bảng 5.4 Đặc tính vật liệu lọc 61 Bảng 5.5 Tính toán tổn thất áp lực 64 Bảng 5.6 Kích thước chân đỡ bồn lọc áp lực 68 Bảng 5.7 Các thông số thiết kế bồn lọc than hoạt tính 69 Bảng 5.8 Các tiêu than 71 Bảng 5.9 Kích thước chân đỡ bồn lọc than hoạt tính 76 Bảng 5.10 Kích thước bồn lọc tinh 77 Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật 85 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 x Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Ông Nguyễn Đức Trung- Phó Giám đốc Sở TN&MT tỉnh Quảng Ngãi, cho biết đầu năm 2017, đơn vị tiến hành quan trắc, kiểm tra giếng Bộ TN&MT khoan để đánh giá ban đầu lượng khai thác mạch nước ngầm “Mạch nước ngầm khai thác vượt mức cho phép Trên sở tính tốn, số liệu đối chiếu Bộ TN&MT trữ lượng nước ngầm cho phép khoảng 16.000m3/ngày đêm, thực tế quan trắc lượng khai thác đảo Lý Sơn đến 21.000m3/ngày đêm, vượt 5.000m3/ngày đêm”, ông Trung cảnh báo Mặc dù có cảnh báo an tồn nguồn nước ngầm, tình trạng khai thác diễn Huyện ủy Lý Sơn chủ trương nghiêm cấm việc đào, khoan, đóng giếng trái phép, đồng thời trám lấp giếng khoan trái phép Túi nước ngầm dần cạn kiệt, nhu cầu sử dụng nước 22.000 người dân cho sinh hoạt sản xuất ngày lớn, sau có điện lưới quốc gia mức độ khai thác cao nhiều so với trước Vì thế, khả khơng có nước để sử dụng huyện đảo Lý Sơn tương lai gần 1.2 Tính cấp bách vấn đề Thiếu nước Lý Sơn vấn đề khơng mới, nhiên quyền địa phương đưa sớm giải pháp mang tính ứng phó tạm thời, mà chưa có giải pháp triệt để Huyện ủy Lý Sơn chủ trương nghiêm cấm việc đào, khoan đóng giếng trái phép, đồng thời trám lấp giếng khoan trái phép Tuy nhiên, giải pháp khơng cho đào, đóng thêm giếng hay xúc tiến xây dựng hệ thống trữ nước mưa đảo giải pháp ngắn hạn Về lâu dài, trữ lượng nước sẵn có đảo Lý Sơn không đủ để phục vụ sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, điều kiện biến đổi khí hậu, xâm nhập mặn diễn biến phức tạp Do vậy, vấn đề lâu dài tính đến để “giải khát” cho đảo Lý Sơn phải đầu tư hệ thống lọc nước biển thành nước Nhằm đáp ứng nhu cầu sinh sống phát triển người dân địa phương Việc đầu tư hệ thống lọc nước biển thành nước cho đảo Lý Sơn giải pháp tối ưu để giúp Lý Sơn “tự chủ” nguồn nước phục vụ sinh hoạt, phát triển kinh tế bối cảnh thời tiết, nắng nóng, hạn hán, xâm nhập mặn… ngày gia tăng Tuy nhiên để giải toán nước bền vững cho huyện đảo Lý Sơn, địa phương cần quan tâm, đầu tư nhiều nguồn lực GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 11 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn Trong đó: n số element cần sử dụng Qp lưu lượng dòng thấm, Qp = 42m3/h S diện tích bề mặt màng, S = 37m2 Q tải dòng thấm, chọn q = 30L/m2/h ( trước hàm lượng cặn nước thấp qua màng lọc tinh.) Chọn n = 40 màng Lưu lượng nước sau qua khỏi màng lọc RO: Trong đó: Q: lưu lương nước vào màng Nano, 42 m3/h H: hiệu suất màng Nano, chọn H = 50% Vậy lưu lượng nước Điều kiện hoạt động tối ƣu rửa lọc màng RO tƣơng tự màng Nano Tính ống dẫn Đường kính ống dẫn nước từ hệ thống lọc RO sang bể chứa nước sạch: √ √ Trong đó: Q lưu lượng nước qua bơm áp lực Q = 0,0194 m3/s v vận tốc nước ống, chọn v = 1,25m/s Vậy đường kính ống 140mm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 86 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn 5.11 Bể chứa nước Vậy lưu lượng nước sau khỏi màng lọc RO 21.20 = 420 m3/ngàyđêm Bể chứa có nhiệm vụ chứa nước thời gian dài để đảm bảo nhu cầu cấp nước Chọn thời gian lưu nước ngày Thể tích bể chứa: V = 420m3/ngày × ngày = 840 m3 Vậy kích thước bể chứa B × H × L = 10m × 5m × 16m = 800m3 5.12 Khử trùng nước Clo Mục đích sử dụng Clo để khử trùng nhằm tạo dư lượng Clo tạo cảm giác an toàn cho người sử dụng Vì cơng suất nhỏ nên ta chọn phương pháp châm Clo lỏng đường ống dẫn tới bể chứa ống trộn Tính tốn lƣ ng Clo cần sử dụng Chọn lượng Clo dư 0,3mg/l (0,3 – 0,5 mg/l ) lượng Clo cần thiết để châm vào nước 0,75mg/l (Nguồn: Trang 284 Giáo trình Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp_TS Trịnh Xuân Lai) Vậy lượng Clo cần sử dụng ngày là: 0,75g/m3 × 400m3 = 300g dung dịch Clo lỏng 2% Nhưng sử dụng Clo làm chất khử trùng, ta thường trữ dạng rắn (Clorua vơi Ca(OCl)2), sau khuấy trộn với nước tạo thành dạng Clo lỏng Phương trình phản ứng: Ca(OCl)2 + 2H2O = HOCl + Ca2+ + 2OH143g 52,5g ? 300g Vậy lượng Clorua vôi khô cần sử dụng ngày 817g ≈ 0,82kg/ngày Đầu tiên hóa chất hòa tan thùng pha đến nồng độ 10% để tách cặn bẩn tạp chất, sau cho vào thùng tiêu thụ pha lỗng đến nồng độ 2% Ta có nồng độ dung dịch Clo 2% 1,0169kg/m3 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 87 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn Thể tích clorua vơi dùng ngày: Chọn bơm định lượng Seko-Ý Model 800 (5bar) với công suất 15 l/h 5.13 Tính tốn chọn cơng suất bơm 5.13.1 Bơm cấp nƣớc vào bể chứa nƣớc thô Xác định chiều cao cột áp bơm theo định luật Bernulli: H = Hh + ∑ (giải sử ∑ ) Trong đó: Hh cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, 3m; Vậy H = 4m Với lưu lượng đầu vào Q = 70m3/h Chọn Máy bơm Pentax CM40-125A 3KW, lưu lượng 195m3/h 5.13.2 Bơm áp lực vào bồn lọc áp lực Với tổn thất áp lực bồn lọc áp lực 6,4m Xác định chiều cao cột áp bơm theo định luật Bernulli: H = Hb + Hh + ∑ (giải sử ∑ ) Trong đó: Hh cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, 2m; Hb tổn thất áp lực bồn, 6,4 Vậy cột áp H = 9,4m Lưu lương nước vào bồn 35m3/hvà H = 9,4m, ta chọn bơm TECO G3380-2P-3HP Ý, bơm công suất 2,3kW, lưu lượng 40m3/h 5.13.3 Bơm áp lực vào bồn lọc than hoạt tính Với tổn thất áp lực bồn lọc áp lực 1,9m Xác định chiều cao cột áp bơm theo định luật Bernulli: H = Hb + Hh + ∑ (giải sử ∑ ) Trong đó: Hh cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, 3m; Hb tổn thất áp lực bồn, 1,9 Vậy cột áp H = 5,9m GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 88 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn Lưu lương nước vào bồn 35m3/h H = 5,9m, ta chọn bơm TECO G3380-2P-3HP Ý, bơm công suất 2,3kW, lưu lượng 40m3/h 5.13.4 Bơm áp lực vào bồn lọc tinh micro Xác định chiều cao cột áp bơm theo định luật Bernulli: H = Hb + Hh + ∑ (giải sử ∑ ) Trong đó: Hh cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, 0,3m; Hb tổn thất áp lực bồn, 10,2m (Áp suất làm việc màng bar = 10,2 mH2O) Vậy cột áp H = 11,5m Lưu lượng vào bồn lọc tinh micro 70m3/h H = 11,5m Ta chọn bơm TECO G35-100-2P-5HP Ý, với công suất 3,75kW, lưu lương 70m3/h 5.13.5 Bơm áp lực vào hệ thống lọc Nano Xác định chiều cao cột áp bơm theo định luật Bernulli: H = Hb + Hh + ∑ (giải sử ∑ ) Trong đó: Hh cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, 2m; Hb tổn thất áp lực hệ thống 49,2m (Áp suất làm việc màng 70 PSI = 49,2 mH2O) Vậy cột áp H = 52,2m Lưu lượng vào hệ thống lọc Nano 70m3/h H = 52,2m Ta chọn bơm TECO G330-100-2P-30HP với công suất 22,5kW, lưu lương 100m3 5.13.6 Bơm áp lực vào hệ thống lọc RO Xác định chiều cao cột áp bơm theo định luật Bernulli: H = Hb + Hh + ∑ (giải sử ∑ ) Trong đó: Hh cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, 2m; Hb tổn thất áp lực hệ thống 49,2m (Áp suất làm việc màng 150 PSI = 105 mH2O) Vậy cột áp H = 108m Lưu lượng vào hệ thống lọc RO 42m3/h H = 108m Ta chọn bơm TECO G340-80-2P-40HP Ý, với công suất 30kW, lưu lượng 45m3 6.1.1 Bơm vào bể chứa nƣớc GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 89 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn Xác định chiều cao cột áp bơm theo định luật Bernulli: H = Hh + ∑ (giải sử ∑ ) Trong đó: Hh cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, 2m; Vậy cột áp H = 3m Lưu lượng nước vào bể chứa 21m3/h H = 3m T chọn bơm Pentax CM32/160B 2.2KW, với lưu lượng 25m3/h CHƢƠNG TÍNH TỐN CHI PHÍ VÀ QUẢN LÍ KĨ THUẬT TRẠM XỬ LÍ NƢỚC 6.1 Dự tốn chi phí 6.1.1 Dự tốn chi phí xây dựng Bảng 6.1 Các hạng mục xây dựng STT Tên cơng trình Vật liệu Số Thể lƣ ng tích Đơn giá Thành (VNĐ) (VNĐ) tiền Bể chưa nước thô BTCT 1400 2,000,000 2,800,000,000 Bể trung gian BTCT 35 2,000,000 70,000,000 Bể chứa nước BTCT 800 2,000,000 1,600,000,000 Tổng chi phí xây dựng: 4,470,000,000VNĐ 6.1.2 Dự tốn chi phí thiết bị Bảng 6.2 Chi phí số thiết bị STT Bể Tên Thiết Bị Số Đơn Giá Thành Tiền Lƣ ng (VND) (VND) (Cái) Bể chứa Bơm Pentax CM40-125A nước thô 3KW 5,400,000 5,400,000 Bồn lọc Bơm TECO G33-80-2P- 7,320,000 14,640,000 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 90 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn áp lực 3HP Cát thạch anh 2000kg 1,200 2,400,000 Than anthracide 916kg 8,500 7,800,000 Sỏi đỡ 50kg 1,200 60,000 Bồn lọc 60,000,000 120,000,000 7,320,000 14,640,000 80,000,000 160,000,000 Bơm TECO G33-80-2P2 3HP Bồn than Bồn lọc hoạt tính Than hoạt tính 6062kg 7,000 42,400,000 Sỏi đỡ 100kg 1,200 120,000 Lõi lọc PP-5 micro 12 25,000 300,000 9,000,000 9,000,000 10,400,000 10,400,000 Bơm TECO G330-100-2P1 30HP 43,500,000 43,500,000 Lõi lọc 64 11,000,000 704,000,000 Khung thép 120kg 70,000 8,400,000 Vỏ màng 16 9,000,000 144,000,000 61,000,000 61,000,000 Cột lọc Cột lọc 600*1500 tinh micro Bơm TECO G35-100-2P1 5HP Hệ thống lọc Nano Hệ thống Bơm TECO G340-80-2P1 lọc RO 40HP GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 91 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn Lõi lọc 40 9,400,000 376,000,000 Khung thép 100kg 70,000 7,000,000 Vỏ màng 10 9,000,000 90,000,000 3,900,000 3,900,000 Bể Bơm Pentax CM32/160B nước 2.2KW Khử trùng Bơm định lượng 5,000,000 5,000,000 Bồn pha chế Clo 1,000,000 1,000,000 Chi phí phát sinh 500,000,000 Tổng chi phí thiết bị 2,331,000,000 6.1.3 Chi phí nhân cơng Cơng nhân vận hành phân phối nước: người × 000 000 đ/tháng × 12 = 144 triệu VNĐ/năm Cán kỹ thuật: người x 000 000 đ/tháng x 12 = 60 triệu VNĐ/năm → P1 = 144 + 60 = 204 triệu VNĐ/năm 6.1.4 Chi phí hố chất  Hố chất rửa màng Nano: triệu đ/lần rữa × lần/năm = 12 triệu VNĐ/năm  Hoá chất rửa màng RO: triệu đ/lần rữa × lần/năm = 12 triệu VNĐ/năm  Hóa chất rửa lõi lọc Cartridge: HCl 200đ/kg NaOH 410đ/kg H2O2 362 đ/kg GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 92 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn → 600 ngàn VNĐ/năm  Lượng Clorua vơi cần sử dụng: 0,82kg/ngày × 150 ngàn/50kg × 365 ngày = 900 ngàn VNĐ/năm → P2 = 12 + 12 + 0,6 + 0,9 = 25,5 triệu VNĐ/năm 6.1.5 Chi phí điện Bảng 6.3 Các chi phí điện Giá điện Thành tiền STT Hạng mục 1 bơm bể chứa nước thô 000 đ/kwh kw 52,5 2 bơm lọc áp lực 2,3 kw 000 đ/kwh 40,3 bơm lọc than hoạt tính 000 đ/kwh 2,3 kw 40,3 bơm lọc tinh 3,75 kw 000 đ/kwh 65,7 bơm lọc Nano 22,5 kw 000 đ/kwh 394,2 bơm lọc RO 30 kw 000 đ/kwh 525,6 bơm bể chứa nước 000 đ/kwh 2,2kW 38,5 bơm định lượng 1kW 000 đ/kwh 17,5 Sinh hoạt 1kW 000 đ/kwh 17,5 Tổng cộng P3 (triệu VNĐ/năm) 1192,1 Tổng chi phí quản lí vận hành năm: P = 204 triệu + 25,5 triệu + 1192,1 triệu ≈ 1421,6triệu VNĐ/năm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 93 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn 6.1.6 Tính giá nƣớc Nếu chọn thời điểm hồn vốn sau năm, với lãi suất 1,2% giá m3 nước là: Hiện giá quy tại: P = 4,431 + 2,331 + 1,4216 = 8,184 tỷ Lượng nước tinh khiết năm: V = 400 × 365 = 146000m3 Giá m3 nước: Vậy chi phí xử lý 1m3 nước biển thành nước 56000VNĐ rẻ giá mua nước từ đất liền (khoảng 150000VNĐ/1m3) 6.2 Các biện pháp quản lí ĩ thuật trạm xử lí - Cần phải tiến hành kiểm tra định kì, đảm bảo cơng trình thiết bị nhà máy ln hoạt động bình thường Thường xuyên theo dõi, đảm bảo chế độ hoạt động hợp lí cho cơng trình thiết bị Lập kế hoạch kiểm tra sửa chữa định kì Phát kịp thời xử lí cố nhanh chóng Kiểm tra chất lượng nước định kì trước sau xử lí Xác định kịp thời lượng hóa chất hợp lí dùng để xử lí nước theo thời kì năm Kiểm tra định kì thiết bị đo đếm Tẩy rửa định kì cơng trình thiết bị Ngồi ra, để tăng cường hiệu hoạt động cơng trình thiết bị nhà máy nước, cần thực số yêu cầu sau: - - Cần áp dụng tiến khoa học kĩ thuật, cãi tiến kĩ thuật, để không ngừng nâng cao hiệu công suất làm việc cơng trình thiết bị Khơng ngừng cải tiến tổ chức công việc cách khoa học để đảm bảo làm việc nhịp nhàng khâu Đưa giới hóa tự động hóa vào cơng tác quản lí để nâng cao suất Phải nghiêm chỉnh chấp hành quy trình sản xuất, điều lệ an toàn lao động GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 94 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn - Đối với loại cơng trình có vấn đề kĩ thuật cụ thể Cần nắm vững yêu cầu biện pháp quản lí suốt q trình quản lí kĩ thuật trạm xử lí nước 6.3 Quản lí ĩ thuật trạm xử lí nƣớc Tổ chức quản lí: - Tất cơng trình trạm xử lí nước, trước vào vận hành thử, cần phải khử trùng Clo Sau sửa chửa lớn, cơng trình cần kiểm tra tồn ghi nhận xét vào sổ nhật kí sửa chửa Trước đưa cơng trình vào hoạt động thức cần phải chạy thử thời gian, đạt tiêu chuẩn chất lượng nước 6.4 Sự cố thường gặp biện pháp khắc phục Bảng 6.4 Sự cố thƣờng gặp biện pháp khắc phục Sự cố Ngun nhân dự đốn Nước lọc đục - Độ ô nhiễm nước tạo cặn vượt giới hạn Quá trình lọc bị nghẽn Tốc độ bể lọc vượt giới hạn Lưu lượng dòng chảy qua bể lọc vượt giới hạn Giải pháp khắc phục - Tẩy rửa bể lọc dòng chảy ngược Điều chỉnh lưu lượng dòng chảy Tăng số lượng bể lọc hoạt động Giới hạn lưu lượng dòng chảy mức tiêu chuẩn Tẩy rửa bể lọc dòng chảy ngược Nghẽn bể lọc nhanh Độ ô nhiễm nước tạo cặn vượt giới hạn Nước xử lý có nồng độ phèn cao Liều lượng hóa chất cao Nước sơng có độ pH thấp - Điều chỉnh lưu lượng hóa chất theo kết thí nghiệm Rong rêu bể lọc Nhiệt độ thấp Nồng độ P N cao - Tăng nhiệt độ trước khử trung Clor Tiến hành phân tích P N - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 95 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn 6.5 An toàn lao động vận hành hệ thống 6.5.1 Tổ chức, quản lý Quản lý trạm xử lý nước cấp thực trực tiếp qua quan quản lý hệ thống Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán kỹ thuật, số lượng công nhân trạm tùy thuộc vào công suất trạm, mức độ xử lý nước cấp, mức độ giới lẫn tự động hóa trạm Cần phải có yêu cầu sau: - Quản lý mặt: kỹ thuật an tồn, phòng chống cháy nổ biện pháp tăng hiệu xử lý - Tất cơng trình phải có hồ sơ sản xuất Nếu có thay đổi chế độ quản lý cơng trình phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ - Đối với cơng trình phải giữ ngun khơng thay đổi chế độ công nghệ - Tiến hành sửa chữa, đại tu thời hạn theo kế hoạch định trước - Lập báo cáo kỹ thuật trạm xử lý nước cấp hàng tháng - Nghiên cứu chế độ cơng tác cơng trình dây chuyền, đồng thời hồn hỉnh cơng trình dây chuyền - Tổ chức cho cơng nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề làm cho việc quản lý cơng trình tốt hơn, đồng thời phải huấn luyện an toàn lao động 6.5.2 An toàn vận hành Các trang thiết bị bảo hộ lao động Người công nhân vận hành hệ thống xử lý nước cấp cần có trang thiết bị bảo hộ lao động sau : - Quần áo bảo hộ lao động - Giầy bảo hộ lao động có đế chống trơn - Găng tay cao su - Khẩu trang - Nón bảo hộ - Vòi nước có dòng chảy mạnh GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 96 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn - Công nhân vận hành phải huấn luyện thực hành thao tác cách có cố ln ln có mặt vị trí mình, thao tác kiểm tra vận hành kỹ thuật - Các máy móc thiết bị phải kiểm tra theo dõi thường xuyên thông số kỹ thuật thiết bị dùng điện - Tiến hành sửa chữa, kiểm tra định kỳ cách nghiêm nghặt - Trang bị đầy đủ trang phục cần thiết an toàn lao động như: quần áo bảo hộ, mũ, găng tay… - Cần trang bị phương tiện thiết bị chữa cháy hiệu bình CO vòi chữa cháy, phun cát An tồn sử dụng hóa chất - Phải có đủ trang thiết bị bảo hộ lao động pha chế hóa chất Phải thực bước dẫn pha chế hóa chất Khi đưa hóa chất vào thùng pha chế, nên đổ từ từ Tránh khả rơi vãi dung dịch hóa chất Dùng nước vệ sinh khu vực pha chế hóa chất Lưu trữ bảo quản hoá chất cách xa nơi xa nguồn nước Nơi cất giữ phải có nắp đậy kín phải có khố Bên ngồi thùng hay tủ phải có danh mục tên hố chất khối lượng cất giữ Khi sử dụng xong phải đậy nắp bình, thùng đựng hố chất thật chặt Hạn chế việc vận chuyển hố chất khơng thực cần thiết Khơng vận chuyển hố chất chung với xe chở khách hay chở hàng hoá thực phẩm Phải sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân tiếp xúc với hoá chất găng tay, mặt nạ, trang phòng độc… Theo dẫn lựa chọn phương tiện bảo vệ cá nhân phù hợp với loại hoá chất Vệ sinh phương tiện bảo vệ cá nhân sau sử dụng xong, tránh giặt chung với đồ dùng bình thường Cất giữ phương tiện cá nhân phải xa tầm tay trẻ em Khi phương tiện cá nhân bị hư hỏng phải thay Vệ sinh cá nhân sau sử dụng xong hố chất An tồn điện - Tủ điện điều khiển phải ln đóng để tránh nước bắn vào GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 97 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn - - Tránh để vật có khả gây cháy nổ tủ điện điều khiển Tránh để hóa chất bám vào máng bảo vệ cáp điện, chân tủ điện tủ điện điều khiển, gây ăn mòn vật liệu bảo vệ tuyến cáp điện Khi ngừng hệ thống để sửa chữa nên tắt CB điều khiển thiết bị CB tổng Khi đóng mở công tắt hay CB điều khiển, tay người vận hành phải thật khơ Khi có cố cháy, nổ, chập điện người vận hành phải nhấn nút TẮT KHẨN CẤP (EMERGENCY) mặt tủ điện để ngừng hoạt động Sau ngắt CB tổng bên tủ điện Nếu phát có thiết bị điện khơng hoạt động khơng phép tự ý dùng dụng cụ để sửa chữa hệ thống hoạt động Khi đó, người vận hành phải tắt nguồn cấp điện báo cáo cho người quản lý KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ Kết luận Nước nhu cầu thiết yếu sống, nước lại vấn đề quan trọng cần quan tâm nhiều Ngày chất lượng nguồn nước cấp có dấu hiệu đạt chất lượng không cao, sở sản xuất nhà máy cấp nước cần phải có biện pháp khắc phục tình trạng này, cải tiến hệ thống, nâng cao chất lượng xử lý nước phục vụ cho sinh hoạt sản xuất Đối với nước mặt cần phải xử lý chủ yếu BOD, COD, SS Để xử lý cần có cơng trình làm thống nhân tạo làm thống tự nhiên, đơi với việc cần có cơng trình lọc nước phía sau, tùy vào cơng suất thông số đầu vào nước mà lựa chọn loại bể lọc thích hợp Cần có cơng tác vận hành bảo dưỡng thích hợp cho bể, trì hoạt động bình thường bể để đạt hiệu xử lý tốt Đồ án đưa giải pháp kĩ thuật để xây dựng hệ thống cấp nước, đáp ứng phần nhu cầu dùng nước phục vụ cho nhu cầu sử dụng nước người dân đảo Lý Sơn Kiến nghị Cơng tác quản lí vận hành RO phức tạp, cần phải theo dõi thường xuyên hiệu xuất làm việc màng cách lấy mẩu nước đầu vào nước tinh khiết khỏi hệ thống Khi tổn thất áp lực qua màng tăng vọt, phải ngừng hoạt động hệ thống tiến hành rữa màng lọc để tránh nguy hại cho màng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 98 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn Bơm cấp cho RO loại bơm bittơng áp lực cao Vì vậy, hoạt động, bơm gây độ rung tiếng ồn lớn Cần có thêm phận chống rung để tránh hư hỏng mối hàn cần trang bị thêm phận giảm âm tránh ảnh hưởng đấn khu vực lân cận ( vào ban đêm ) Nên thường xuyên kiểm tra lại mối hàn tránh rò rỉ thất nước áp suất cao làm cho chúng bị phá vỡ Cần phải thay màng lọc vật liệu lọc cột lọc thô thời hạn sử dụng chúng hết, không chạy cố ảnh hưởng đến chất lượng nước cấp Kỹ sư vận hành trạm phải có kinh nghiệm kiến thức chun mơn lọc màng, cấp thoát nước,… Việc xây dựng trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn giải phần nhu cầu sử dụng nước hộ dân Vì vậy, người dân nên kết hợp với biện pháp tiết kiệm nước hành như: hạn chế số lượng giếng, xây dưng hồ chứa nước để dự trữ nước mưa cho ăn uống sinh hoạt vào mùa khô GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 99 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Dung, Xử lý nước cấp, Nhà Xuất Bản Xây dựng, 2010 [2] Trịnh Xuân Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình hệ thống cấp nước sạch, NXB Khoa học kỹ thuật [3] Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp, Nhà xuất Xây dựng, 2008 [4] Nguyễn Thị Hồng, Các bảng tính thủy lực, Nhà xuất xây dựng [5] TCXDVN 33:2006, Cấp nước – Mạng lưới đường ống cơng trình – Tiêu chuẩn thiết kế, Bộ Xây dựng [6] Bảng giá Ống nhựa HPDE, Cơng ty Thuận Phát, Internet: http://thienphat.vn/upload/8686/20131216/HDPE%20PE80.pdf [7] TCXDVN 51:2008 Thốt nước - Mạng lưới cơng trình bên ngồi [8] Lâm Minh Triết, Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Cơng Nghiệp - Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình Nhà xuất ĐH Quốc gia Tp.HCM, 2008 [9] Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp , Nhà xuất Xây dựng [10] Sổ tay Q trình Thiết bị Cơng nghê hố học (tập 1+2) GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 100 ... ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn 1.3 Mục tiêu đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho đảo Lớn, huyện đảo Lý Sơn, tỉnh Quảng Ngãi, cung cấp nước cho dân... Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NƢỚC BIỂN VÀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC BIỂN 3.1 Thành phần tính chất nước biển 3.1.1 Những đặc trƣng nƣớc biển Nước biển. .. vị hệ thống xử lý GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Lương Minh Nhật – MSSV: 0250020258 12 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế trạm xử lý nước cấp từ nước biển cho đảo Lý Sơn CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẢO LÝ SƠN