ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CẤP CÔNG SUẤT VỪA VÀ NHỎ

THIẾT KẾ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO THÀNH PHỐ PHÚ YÊN VỚI CÔNG SUẤT 1500 M3NGĐ-------SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ: -----BỂ TRỘN ĐỨNG THỦY LỰC-------- BỂ LẮNG NGANG "THU BÙN ASC TỰ ĐỘNG"-------- BỂ LỌC AQUAZUR V CẢI TIẾN------ BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH ---------CÁC BỂ TRỘN HÓA CHẤT

ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG LỜI MỞ ĐẦU ——— — ––– Ngày nay, xã hội ngày cơng nghiệp hóa đại hóa nhờ vào sách đổi mở cửa Đảng Nhà nước Cùng với đẩy mạnh phát triển kinh tế dự án nâng cấp cải tạo xây dựng sở hạ tầng kỹ thuật tuyến đường giao thông, mạng lưới điện, hệ thống cấp thoát nước đẩy mạnh thị xã, đô thị nhằm nâng cao chất lượng sống bảo vệ môi trường Tuy nhiên, với hệ thống cấp nước hầu hết thị xã, thị lạc hậu điều kiện vệ sinh mức thấp so với nhu cầu phát triển nước ta Đặc biệt, với thành phố ven biển thuộc miền Trung tỉnh Phú n khơng tránh khỏi tượng Hệ thống cấp nước cho thành phố vận hành với hiệu suất kém, mạng lưới đường ống, cơng trình xử lý xuống cấp trầm trọng nên khả cung cấp nước thấp nhiều so với nhu cầu sử dụng nước Do nhà máy khơng có khả cung cấp nước đủ cho nhu cầu người dân nên gây nhiều khó khăn sinh hoạt Người dân phải dùng nguồn nước khác từ suối, sông… không đảm bảo vệ sinh khơng qua quy trình xử lý làm cho ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người dân nơi Chính vậy, để tổng kết kết học tập sinh viên ngành Cấp Thoát Nước em nhận làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ THIẾT KÊ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỈNH PHÚ YÊN ” hướng dẫn trực tiếp cô giáo Th.s Nguyễn Thị Minh Trang Qua trình làm đồ án em hiểu rõ nhiều kiến thức mà truyền đạt cuối hồn thành đồ án sau tháng thiết kế Mặc dù với cố gắng hoàn thành đề tài cách tốt nhất, với kinh nghiệm kiến thức hạn chế nên khơng tránh khỏi có sai sót Em kính mong có đóng góp ý kiến giáo để đồ án em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình giúp đỡ em trình vừa qua giáo viên hướng dẫn cô giáo ThS Nguyễn Thị Minh Trang để hồn thành đồ án mơn học Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC SVTH: NHÓM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Điều kiện khí hậu 1.1.4 Đặc điểm thủy văn .7 1.2 Đặc điểm dân cư 1.3 Giới thiệu chung nguồn nước thô cung cấp cho TXL nước .8 1.4 Giới thiệu chung công nghệ kỹ thuật xử lý nước 1.5 Mục đích nội dung thiết kế đồ án xử lý nước cấp 10 1.5.1 Mục đich .10 1.5.2 Nội dung 10 1.5.3 Cơ sở tính tốn 10 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ 12 2.1 NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU VÀ LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN XỬ LÝ 12 2.1.1 Số liệu chất lượng nguồn nước, tiêu chuẩn chất lượng nước sau xử lý 12 2.1.2 Xác định tiêu thiếu đánh giá mức độ xác tiêu 14 2.1.3 Xác định liều lượng hóa chất đưa vào nước 16 2.1.3.1 Xác định hàm lượng phèn dùng để keo tụ 16 2.1.3.2 Xác định hàm lượng chất kiềm hóa CaO 17 2.1.4 Xác định tiêu nước sau pha phèn .17 2.1.5 Đánh giá độ ổn định nước: 17 2.1.6 Xác định độ vơi cần để kiềm hóa: 18 2.1.7 Hàm lượng cặn lơ lửng sau keo tụ: .18 2.1.8 Đánh giá chất lượng nguồn nước 19 2.2 LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 20 SVTH: NHÓM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG 2.2.1 Đánh giá lựa chọn dây chuyền công nghệ .22 2.2.2 Thuyết minh công nghệ lựa chọn 23 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH CHÍNH TRONG DCCNXLN 24 3.1 Bể hòa phèn 24 3.2 Công trình pha chế dung dịch vơi sữa 26 3.3 Tính tốn bể trộn đứng thủy lực 29 3.4 Tính tốn thiết kế bể lắng ngang .30 3.4.1 Sơ đồ cấu tạo 31 3.4.2 Kích thước bể lắng ngang tiếp xúc 32 3.4.3 Tính tốn vách ngăn phân phối nước vào bể 33 3.4.4 Tính tốn máng thu nước chữ V 33 3.5 Bể lọc Aquazu-v .35 3.5.1 Sơ đồ cấu tạo 35 3.5.2 Tính tốn bể lọc 35 3.6 Tính tốn trạm khử trùng 45 3.7 Bể chứa nước 47 3.8 Tính tốn sân phơi bùn .47 3.9 Bố trí cao độ mặt cơng trình trạm xử lý 49 3.9.1 Bố trí cao độ cho cơng trình xử lý 49 3.9.2 Bố trí cao trình trạm xử lý 49 CHƯƠNG 4: QUY HOẠCH THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ 53 4.1 NGUYÊN TẮC CHUNG TRONG QUY HOẠCH THIẾT KẾ MẶT BẰNG TXL 53 4.2 THUYẾT MINH BỐ TRÍ CÁC CƠNG TRÌNH TRONG TXL 53 SVTH: NHÓM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý SVTH: NHÓM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Phú Yên trải dài từ 12°42'36" đến 13°41'28" vĩ Bắc từ 108°40'40" đến 109°27'47" kinh Đơng, phía Bắc giáp tỉnh Bình Định, phía Nam giáp Khánh Hòa, phía Tây giáp Đắk Lắk Gia Lai, phía Đơng giáp Biển Đơng Phú n nằm miền Trung Việt Nam, tỉnh lỵ Phú Yên thành phố Tuy Hòa, cách thủ Hà Nội 1.160 km phía Nam cách Thành phố Hồ Chí Minh 560 km phía Bắc theo đường Quốc lộ 1A Diện tích tự nhiên: 5.045 km², chiều dài bờ biển: 189 km 1.1.2 Đặc điểm địa hình - Núi : Địa hình có đồng xen kẽ núi Có huyện miền núi là: huyện Sông Hinh, huyện Sơn Hòa huyện Đồng Xn Có huyện-thành phố có diện tích chủ yếu đồng là: thành phố Tuy Hòa, huyện Phú Hòa, huyện Đơng Hòa, huyện Tây Hòa huyện Tuy An Riêng thị xã Sơng Cầu có diện tích đồng núi xấp xỉ + Núi cao núi Chư Ninh (cao 1.636m) thuộc huyện Sơng Hinh Ngồi ra, có núi khác như: Dù (1.470m) Chúa (1.310m) thuộc huyện Tây Hòa, núi Chư Treng (1.238m) núi La Hiên (1.318m) thuộc huyện Đồng Xuân Các núi khác cao khoảng 300-600m + Một núi không cao nằm nội thị thành phố Tuy Hòa tiếng núi Nhạn Núi Nhạn nằm bên cạnh sơng Đà Rằng, có tháp Nhạn cổ kính vốn tháp Chàm người Chămpa xưa - Đèo : Đèo Cù Mông: Dài khoảng 9Km, nằm dãy Cù Mông, ranh giới Phú n (thuộc thị xã Sơng Cầu) Bình Định, có độ cao 245m + Đèo Cả: Dài khoảng 12Km, nằm dãy Đèo Cả, ranh giới Phú Yên (thuộc Huyện Đơng Hồ) Khánh Hòa, đèo Cả cảng Vũng Rô + Đèo Quán Cau: Ngay chân đèo đầm Ô Loan tiếng, thuộc Huyện Tuy An SVTH: NHÓM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP - GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Sông, suối : Các sông Phú Yên bắt nguồn từ dãy núi Trường Sơn phía tây, dãy Cù Mơng phía bắc dãy núi Đèo Cả phía nam, hướng Tây Bắc-Đơng Nam Tây-Đơng, có độ dốc lớn + Sơng lớn sơng Ba, thượng lưu gọi Eaba, hạ lưu gọi sông Đà Rằng, bắt nguồn từ dãy núi Ngọc Rô (Kon Tum) đổ cửa Đà Diễn (thành phố Tuy Hòa) Sơng lớn thứ sơng Kỳ Lộ, gọi sơng La Hiên thượng nguồn sông Cái hạ lưu, bắt nguồn từ dãy núi cao 1.000m Gia Lai Bình Định, đổ cửa biển Tiên Châu Tuy An + Hệ thống Sông Đà Rằng, sông Bàn Thạch, sơng Kỳ Lộ với tổng diện tích lưu vực 16.400km2, tổng lượng dòng chảy 11.8 tỷ m3, đảm bảo đủ nước tưới cho nông nghiệp, thủy điện sinh hoạt Phú n có nhiều suối nước khống nóng như: Phú Sen, Triêm Đức, Trà Ơ, Lạc Sanh Ngồi có nhiều tài ngun lòng đất Diatomite (90 triệu m3), đá hoa cương nhiều màu (54 triệu m3), vàng sa khống (300 nghìn tấn) (số liệu năm 2006 theo Cẩm nang xúc tiến thương mại du lịch Phú Yên) Cao độ địa hình 600-800 m 1.1.3 Điều kiện khí hậu - Nhiệt độ : nhiệt độ trung bình năm khu vực đồng vào khoảng 26.6 0C, miền núi 26.0 Tháng lạnh tháng I nhiệt độ trung bình 19- 21 0C, tháng nóng thường vào tháng V nhiệt độ trung bình 33.9- 35.6 0C Chênh lệch nhiệt độ trung bình tháng nóng tháng lạnh từ 8- 110C Nhiệt độ tối cao tuyệt đối 40- 420C, tối thấp tuyệt đối từ 11- 150C - Nắng : tổng số nắng năm Phú Yên đạt từ 2222- 2466 Tháng IV- V trung bình nắng từ 254- 270 Đây điều kiện thuận lợi cho quang hợp thực vật nguồn lượng tự nhiên dồi cần khai thác Số nắng qua thập kỷ có xu hướng giảm dần SVTH: NHÓM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP - GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Độ ẩm : độ ẩm khơng khí trung bình Phú n vào khoảng 80- 82%, không thay đổi so với thập trước Từ tháng IX năm trước đến tháng III năm sau độ ẩm vào khoảng 81- 89%, từ tháng IV đến tháng VIII vào khoảng 72- 80% Độ ẩm thấp đo 22% - Gió: trung bình hàng năm, vùng ven biển có khoảng 44 ngày thường xuất từ tháng V- VIII, chiếm tới 85,9% tổng số ngày khơ nóng năm; vùng núi có khoảng 77 ngàyxuất chủ yếu tháng IV- VII chiếm 72,9% tổng số ngày khơ nóng năm Số ngày xuất gió tây khơ nóng mạnh (nhiệt độ ³ 37oC, độ ẩm thấp tuyệt đối £ 45%) Phú Yên chiếm 10- 20% tổng số ngày có gió tây khơ nóng Gió tây khơ nóng ảnh hưởng nhiều đến đời sống sản xuất, gây hại đến trồng sức khỏe người - Mưa : lượng mưa năm trung bình tồn tỉnh từ năm 1977- 2011 1980 mm Năm 2010, năm có lượng mưa lớn Hòa Đồng đo 3805 mm, Tuy Hòa 3359 mm, Phú Lâm 3301 mm Năm có lượng mưa nhỏ năm 1981 (474 mm) Lượng mưa có chiều hướng tăng dần vào năm sau này, đặc biệt trận lũ năm 2009 lượng mưa đo vùng núi Bình Định- Phú Yên hai ngày 815 mm 1.1.4 Đặc điểm thủy văn - Dòng chảy sơng ngòi : độ sâu dòng chảy bình quân tỉnh 1178mm, tăng thời kỳ trước (190mm), hệ số dòng chảy 0.60 Dòng chảy mùa lũ chiếm 70- 75% tổng lượng dòng chảy năm, mùa cạn chiếm 25- 30% dòng chảy năm - Tổng lượng nước mưa lưu vực sông 27.5km3, tổng lượng nước qua mặt cắt cửa sơng 12.700km3, trung bình đầu người dân Phú Yên 14.680m3/người/năm, vào loại cao giới - Dòng chảy lớn sông Ba Củng Sơn 20.600m3/s (năm 1993), sông Kỳ Lộ Hà Bằng 22.100m3/s (năm 2009) , sông Hinh 3.550m3/s sông Bàn Thạch SVTH: NHÓM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG 2.800m3/s (năm 2010) Dòng chảy lớn trừ năm 1993, năm 2009 dòng chảy lịch sử sông Ba sông Kỳ Lộ - Dòng chảy kiệt đo Củng Sơn 1.41m3/s (V-2010), Hà Bằng 0.899m3/s (VII-1998), bàn Thạch 0.988m3/s (V-2006) - Các tượng Khí tượng thủy văn có nhiều thay đổi, lượng mưa năm tăng nhiều năm trước đây, mùa cạn dòng chảy nước hơn, độ mặn sơng lớn có chiều hướng tăng Mùa mưa dòng chảy lũ xu hướng ngày tăng, bão, áp thấp nhiều mạnh Chất lượng nước sông có biểu nhiễm Tóm lại, tài ngun khí hậu thủy văn tỉnh Phú Yên đa dạng chế độ mưa, chế độ nhiệt, chế độ xạ, chế độ ẩm, dòng chảy sơng nhìn chung tương đối thuận lợi cho ngành công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp… Tuy nhiên phân bố không đồng theo không gian thời gian yếu tố Khí hậu thủy văn cần có chế quản lý phù hợp tận dụng tài ngun khí hậu (nắng, gió, xạ….) Trong lâu dài có biện pháp tích trữ dòng chảy thất biển từ tạo tảng vững cho địa phương phát triển kinh tế- xã hội 1.2 - Đặc điểm dân cư Dân số Phú Yên 893400 người - 2017 thành thị 34%, nơng thơn 66%, lực lượng lao động chiếm 71,5% dân số - Phú Yên có gần 30 dân tộc sống chung với Chăm, Êđê, Ba Na, Hrê, Hoa, Mnông, Raglai tộc người sống lâu đời đất Phú Yên 1.3 Giới thiệu chung nguồn nước thô cung cấp cho TXL nước Nước thiên nhiên dùng cho nguồn nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt cơng nghiệp có chất lượng nước khác Đối với nguồn nước mặt, thường có độ đục, độ màu có hàm lượng vi trùng cao Đối với nguồn nước ngầm, có hàm lượng sắt mangan cao thường vượt giới hạn cho phép Có thể nói hầu hết nguồn nước SVTH: NHĨM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG thiên nhiên không đáp ứng mặt chất lượng cho đố tượng dùng nước Chính vậy, trước sử dụng cần phải tiến hành xử lý chúng dây chuyền công nghệ phù hợp để đáp ứng nguồn nước cần cấp đảm bảo kin tế kỹ thuật - Nước mặt : Bao gồm nguồn nước ao, hồ, sơng, suối… Do kết hợp từ dòng chảy bề mặt thường xun tiếp xúc với khơng khí nên đặc trưng nguồn nước mặt : Chứa nhiều khí hòa tan đặc biệt oxi Chứa nhiều chất rắn lơ lửng Có hàm lượng chất hữu cao Có xuất nhiều loại tảo Chứa nhiều vi sinh vật Nguồn nước mặt tiếp nhận nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm chất hữu vi khuẩn gây bệnh Nguồn nước tiếp nhận dòng thải cơng nghiệp thường bị nhiễm chất độc hại kim loại nặng, chất hữu chất phóng xạ Thành phần chất lượng nguồn nước mặt chịu ảnh hưởng yếu tố tự nhiên, nguồn gốc xuất xứ tác động người trình khai thác sử dụng 1.4 Giới thiệu chung công nghệ kỹ thuật xử lý nước Trong trình xử lý nước cấp, cần phải thực biện pháp sau : Biện pháp học : dùng cơng trình thiết bị làm : song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc Biện pháp hóa học : dùng hóa chất cho vào nước để xử lý : dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vơi kiềm hóa nước, cho Clo vào nước để khử trùng SVTH: NHÓM Page ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Biện pháp lý học : dùng tia vật lý để khử trùng nước tia tử ngoại, sóng siêu âm Điện phân nước biển để khử muối Khử khí CO2 nước phương pháp làm thống.Trong biện pháp xử lý biện pháp quan trọng tách rời  Công nghệ xử lý nước mặt Chất keo tụ TBC1 Bể trộn Bể phản ứng Bể lọc nhanh Bể lắng Chất kiềm hóa Clo MLCN TBC2 Bể chứa  Công nghệ xử lý nước ngầm  Trạm bơm nước ngầm Giàn mưa hay thùng quạt gió Bể lắng tiếp xúc Bể lọc nhanh Clo Mạng lưới cấp nước TBC2 Bể chứa nước 1.5 Mục đích nợi dung thiết kế đồ án xử lý nước cấp 1.5.1 Mục đich Việc thực hành đồ án mơn học giúp sinh viên tìm hiểu kỹ phần lý thuyết học môn xử lý nước cấp nhằm nâng cao hiệu môn học Giúp sinh viên tăng cường việc tự học tập khả tư duy, đồng thời kết hợp sáng tạo sáng tạo lý thuyết thực tiễn sản xuất lĩnh vực xử lý nước Qua đó, sinh viên bắt đầu làm quen với tiêu chuẩn quy phạm thiết kế điều hành nhà nước SVTH: NHÓM Page 10 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Nước phân phối từ máng chữ V vào bể lỗ phân phối máng Lỗ phân phối máng chữ V có nhiệm vụ phân phối nước quét ngang bề mặt vật liệu lọc trình rửa lọc - Cường độ quét ngang mực nước chọn m3/h.m2 = 2,2 l/s.m2 => Lưu lượng quét ngang bề mặt bể Q1b = 2,2 x F1b = 2,2 x 30 = 66l/s = 0,066 m3/s - Mỗi bể chia làm máng chữ V nên lượng nước quét ngang bề mặt máng : q = Q1b/2 = 0,066/2 = 0,033 m3/s - Vận tốc nước qua lỗ lấy vlỗ = m/s (quy phạm 6.124 TCVN 33 :2006 vlỗ = – 1,2 m/s) Chọn lỗ hình tròn có đường kính lỗ d lỗ = 50 mm Diện tích lỗ : f1lo   �dlo2 3,14 �0,052   0,001963 ( m ) 4 - Tổng diện tích lỗ máng chữ V : - Số lỗ máng chữ V : - Khoảng cách lỗ : e L  �0,35 17 17 (nằm quy phạm e = 0,2 – 0,4m) k Hệ thống phân phối nước rửa lọc Thiết kế mương tập trung dãy bể có dạng hình chữ nhật với chiều rộng B m = 0.6(m) Nước từ bể lắng theo đường ống D400 đưa vào mương tập trung đầu dãy bể lọc vào máng phân phối nước đầu bể sau vào máng chữ V để phân phối nước bể Vận tốc mương lấy Vm = 0,5 (m/s) (Theo TCXDVN 33 – 2006, Vm = 0.4 – 0.6 m/s) SVTH: NHÓM Page 40 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP - Chiều cao lớp nước mương tập trung: Hm  - GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Q 0.463   0.77 Bm �Vm 0.6 �2 �0.5 (m) Cửa từ mương tập trung vào mương phân phối: F Q 0.463   0.12 Vm �0.5 (m2) Thiết kế cửa có kích thước: B × H = 0.4 × 0.3 (m) Mương đặt dốc 5% đễ dễ dàng thu cặn lắng Chiều rộng mương phân phối nước vào bể chọn B pp = 0.6 (m), vận tốc nước mương từ 0.3 ÷ 0.4 (m/s) Chọn Vpp = 0.3 (m/s) - Chiều cao lớp nước mương phân phối là: H pp  Q 0, 463   0.32 N �B pp �V pp �0.6 �0.3 (m) Trong đó: Q: Lưu lượng nước vào bể lọc, Q = 1.1 (m3/s) N:Số bể lọc, N = bể l Tính tốn hệ thống phân phối nước rửa lọc Quy trình rửa lọc : - Ngừng cấp nước vào bể ; - Hạ mực nước bể xuống tới bề mặt lớp cát lọc 20 cm ; - Chế độ rửa nước gió lấy theo mục 6.123 TCXDVN 33 :2006 sau : - Rửa gió với cường độ : 17 l/s.m2 phút ; - Rửa kết hợp nước gió thời gian t = phút với cường độ gió 17 (l/s.m 2) nước (l/s.m2) cho cát không bị trôi vào máng thu nước rửa ; - Rửa nước túy với cường độ l/s.m2 phút - Chọn phương pháp phân phối khí nước hệ thống đan lọc tầng HDPE ; SVTH: NHÓM Page 41 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG - Cung cấp tiếp nước vào bể để tiếp tục trình lọc xả nước lọc đầu - Tổng lượng nước rửa lọc theo quy trình rửa lọc : W= × × 60 × 30 + × × 60 × 30 = 99000 (l) = 99 (m3) - Lưu lượng nước rửa bể lọc rửa nước túy : qr  F1b �w (m3/s) Trong : F1b : tiết diện bể, F1b = 30 (m2) W : cường độ nước rửa lọc lớn nhất, W = (l/s.m2) qr = 30 × = 240 (l/s) = 0,24 (m3/s) m Máng thu nước rửa lọc Với kích thước bể 5x (m) ta chọn bể máng phân phối nước máng thu nước rửa lọc Khoảng cách tim máng là: d = =1m < 2,2m (theo 6.117 TC33-2006) Khoảng cách từ tim máng tới tường là: 1m < 1,5m Do bố trí máng thu nên lưu lượng nước rửa thu vào máng: Chiều rộng máng: Bm= K q m2 (1,57  a ) theo TCVN 33-2006 đó: K hệ số phụ thuộc vào dáng máng, K=2.1 m m q lưu lượng nước rửa tháo theo máng, q =0.24 m /s a tỉ số chiều cao phần hình chữ nhật với nửa chiều rộng máng a=1.5m( theo mục 6.117 TCVN33-2006 a=1-1.5m) SVTH: NHÓM Page 42 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP Bm  2,1 GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG 0.242 =0.6m (1,57  1,5) =>chiều cao phần hình chữ nhật máng: H1=0.75 0.75 0.35=0.45m =>chiều cao phần tam giác máng: H2=0.5 =>chiều cao hữu ích máng: H=H1+H2=0.45+0.3=0.75m =>chiều cao tồn phần máng: : chiều dày đáy máng, =0.1m Thiết kế máng có độ dốc i=0,01 phía mương tập trung Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép máng thu nước: (m) Trong đó: L chiều dày lớp vật liệu, L=1.2m e độ dãn nở tương đối vật liệu lọc, e=40% => n Tính tốn đường ống - Đường kính ống dẫn nước rửa lọc: Dr = = = 0,45m => Chọn ống có D = 450mm Trong đó: V = 1,5 m/s ( 6.120 TCVN 33:2006 từ 1,5-2m/s) - Đường kính ống xả nước lọc ống dẫn nước lọc D = 450mm - Ống khí cao bề mặt lóc 0,3m có D = 32mm ( 6.121 TCVN 33:2006) SVTH: NHÓM Page 43 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG - Đường kính ống dẫn nước lọc bể: - Lưu lượng tăng cường bể = 0,066 (m3/s) Qtc = 0,058 x - Diện tích bể: F= = 0.055 m2 = D= = = 0,24 => Chọn D = 250mm Trong đó: V = 1,2 m/s ( 6.120 TCVN 33:2006 ) - Ống thu nước lọc bể: Đường kính ống thu nước lọc bể là: D �N �Q   �V �2 �0.0578  0.35 (m) → Chọn D = 350 (mm)  �1.2 Đường kính đoạn ống phục vụ bể lọc là: D �N �Q �4 �0.0578   0.49 (m) → Chọn D = 500 (mm)  �V  �1.2 Đường kính đoạn ống phục vụ bể lọc là: D �N �Q �6 �0.0578   0.6 (m) → Chọn D = 600 (mm)  �V  �1.2 Đường kính đoạn ống phục vụ bể lọc là: D �N �Q �8 �0.0578   0.7 (m) → Chọn D = 700 (mm)  �V  �1.2 Đường ống vào mương phân phối: SVTH: NHÓM Page 44 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP D GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG �Q �0.2315   0.443 (m) → Chọn D = 450 (mm)  �V  �1.5 Trong đó: V = 1.5 m/s ( 6.111 TCVN 33:2006) - Đường kính ống xả kiệt D = 200 mm ( 6.121 TCVN 33:2006) p Tính tốn đan lọc tầng HDPE Đan lọc tầng HDPE thiết kế chủ yếu cho việc tăng vận tốc lọc phân phối nước gió tốt cho việc rửa ngược vật liệu lọc cho bể lọc, đảm bảo tỷ lệ phân phối 95% diện tích bề mặt bể lọc Kiểu thiết kế tầng chia nhỏ đan với bề dày đan lọc 305mm, phần đan lọc đặt đệm IMS dày 35mm để tránh việc cát rơi xuống đan lọc, đảm bảo việc phân phối nước gió đồng cho lỗ Kích thước chuẩn đan lọc : l x b x h = 121x26,9x30,48 (cm) Với kích thước bể BxL= x 6m, ta cần 44 đan lọc cho bể SVTH: NHÓM Page 45 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG 3.6 Tính toán trạm khử trùng a Tính tốn Lượng clo đưa vào bể khử trùng, L clo= 2mg/l ( từ 2-3mg/l theo điều 6.162 TCVN 332006) Qxl �Loh 40000 �2 = = 3,33 (kg/h) 1000 �24 1000 �24 - Liều lượng clo dùng cho giờ: Lthoh  - ng 1h  Qclo �24 = 3,33 24 = 79,2 (kg/ngày) Lượng clo dùng ngày: Qclo - th ng  Qclo �30 = 79,2 30 = 2376 (kg/tháng) Lượng clo dùng tháng: Qclo VClo = 2376 = 1661,53 (l) 1.43 trọng lượng riêng clo 1, 43 Lượng nước tính tốn cho Clorato làm việc lấy 0.6 m 3/kg Clo ( theo điều 6.169 TCVN 33-2006) - Lưu lượng nước cấp cho trạm Clo giờ: Qclo= 0,6× L1hclo = 0,6 3,33 = 1,998 (m3/h) Chọn bình đựng Clo, bình 1188 (kg) bình cung cấp Clo cho trạm bơm bình dự phòng Với lượng Clo dùng là: 3,33 (kg/h), ta chọn thiết bị định lượng loại PC.5.2 Clorato có cơng suất 0,04 – 25,4 (kg/h) (Theo Giáo trình Xử lý nước cấp – Nguyễn Ngọc Dung) Có thiết bị Clorato làm việc có Clorato dự phòng b Cấu tạo nhà trạm Nhà kho bố trí cuối hướng gió Trạm Clo xây hai gian riêng biệt, gian đặt Clorato, gian đặt bình chứa Clo lỏng, gian có cửa hiểm riêng Trạm xây cách ly với xung quanh cửa kín, có hệ thống thơng gió thơng gió thường xun quạt với tần suất 12 lần tuần hoàn gió, khơng khí hút điểm thấp SVTH: NHĨM Page 46 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Trong nhà kho có giàn phun nước áp lực cao có bể chứa dung dịch trung hòa Clo, có cố dung tích bình đủ để trung hòa Theo mục 6.172 – TCXDVN 33 – 2006, khí clo lỏng vận tốc đường ống dẫn Clo 0.8 (m/s) Đường kính ống cao su dẫn Clo là: Dclo Q 1.07 10  1.2  1.2  0,004 (m) = (mm) V Trong đó: Q: Lưu lượng giây lớn Clo lỏng Theo mục 6.172 – TCXDVN 33 – 2006, lưu lượng giây lớn lấy lớn lưu lượng trung bình ÷ lần, chọn lần: Q Qc 187,2 10    1.07 10-5 (m3/s) 3600 3600 24 v: vận tốc đường ống, v = 0.8 (m/s) (Theo mục 6.172 – TCXDVN 33 – 2006) Chọn ống cao su có đường kính (mm), ống dẫn Clo có độ dốc chung 0.01 phía thùng đựng Clo lỏng khơng có mối nối tạo thành vật chắn thủy lực nút khí 3.7 Bể chứa nước Dung tích điều hòa bể chứa lấy sơ 20% Qngđ = 0,2 40000 = 8000 m3 Cốt mặt đất vị trí xây dựng trạm xử lý: Ztrạm= 150 m Bể chứa nước phần mạng lưới xác định xây bể với kích thước bể a × b × h = 26 ×26 × (m) Chiều cao xây dựng bể: H = + 0.5 = 6,5 (m) Bố trí bể chứa theo kiểu 2/3 chìm, 1/3 �6,5 = 4,33 (m) �6,5 = 2,167 (m) 3 Cốt mực nước cao bể chứa là: Z Bmax chua  Z MD + 4,33 = 150 + 4,33 = 4,33 (m) SVTH: NHÓM Page 47 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Cốt đáy bể chứa: Z day bc  Z MD - 2,167 = 150 – 2,167 = - 2,167 (m) Theo mục 9.15 – TCXDVN 33 – 2006, đáy bể cần có độ dốc khơng nhỏ 0.005 phía ống xả , chọn i = 2% Trước sau bể chứa có van điều tiết nước đảm bảo nước lưu thông thời gian không 48 không nhỏ (Theo mục 9.10 – TCXDVN 33 - 2006) Ngồi ra, bể bố trí nắp kiểm tra, thang lên xuống, lỗ thơng có nắp che đậy để chống côn trùng xâm nhập, ống xả tràn có đường kính 300mm, ống xả kiệt có D = 100mm 3.8 Tính toán sân phơi bùn Lượng cặn khơ trung bình xả hàng ngày tính theo cơng thức G G Lang  G Loc  Q  C1  C  (kg/ngày) 1000 Trong đó: Q: Lưu lượng nước cần xử lý trạm, Q = 40000 (m3/ngđ) C1: Hàm lượng cặn có nước nguồn, C1 = 2132,5 (mg/l) C2: Hàm lượng cặn sau khỏi bể lắng , C2 = 12 (mg/l) Thay giá trị ta có: G 40000 � 2132,5  12   84820 (kg/ngày) 1000 Lượng bùn khô tạo thành sau tháng: Gnén = 84820 30 1 = 2544600 (kg) Trong thực tế cặn tạo thành đưa sân phơi nằm hỗn hợp với nước có độ ẩm 96% sau phơi độ ẩm giảm xuống 80% Việc tính tốn chiều cao bùn sân phơi ta chọn theo độ ẩm trung bình 88% Với bùn độ ẩm 88%, 100kg hỗn hợp có 88kg nước, 12kg bùn SVTH: NHĨM Page 48 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Khối lượng bùn sinh tháng là: Gbùn G nén  G nuoc G nén  Vbùn  G nuoc 2544600 �88 = 2544600   21205000 (kg) W 12 Gbùn 21205000   19277, 27 (m3)  bùn 1100 Với : γbùn khối lượng riêng bùn loãng, γbùn = 1.1 (t/m3) Chiều cao sân phơi bùn sân phơi là: (m) Ta có diện tích cần thiết sân phơi bùn là: F 19277, 27  9638,6 (m2), chọn F = 9638 (m2) Với F = 9638 (m2) ta chia làm 15 ngăn, ngăn có diện tích là: 21 × 31 (m) Chiều sâu sân phơi: H = Hđáy + Hchứacặn + hbv = 0.4 + 0.3 + = 2.7 (m) Với: Hđáy: chiều cao lớp sỏi, Hđáy = 0.4 (m) Hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0.3 (m) Hchứacặn: chiều cao chứa cặn, Hchứacặn = (m) 3.9 Bớ trí cao đợ mặt các cơng trình trạm xử lý 3.9.1 Bớ trí các cao đợ cho cơng trình xử lý Khi bố trí mặt tram xử lý cần dựa vào nguyên tắc sau: - Cần ưu tiên bố trí cơng trình dây chuyền.Đảm bảo cho cơng trình làm việc hợp lý thuận tiện - Các công trình cần xếp gọn gàng tốn diện tích tiết kiệm đất - Triệt để lợi dụng địa hình, kết hợp bố trí mặt với thiết kế cao trình trạm xử lý để giảm cơng tác đất, giảm chiều sâu cơng trình, tạo điều kiện nước xả cặn dễ dàng SVTH: NHĨM Page 49 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP - GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Khi bố trí cơng trình mặt bằng, phải dự kiến trước công trình xây dựng giai đoạn sau, tạo điều kiện thuận lợi cho việc cải tạo mở rộng nhà máy, tránh đập phá cơng trình đường ống phải đường vòng q xa - Các cơng trình phụ trợ cần đặt gần cơng trình mà phụ thuộc để giảm công tác vận chuyển - Các cơng trình trạm xử lý có diện tích tính tốn.Bố trí cơng trình phụ thuộc vào diện tích quy hoạch trạm cơng trình bố trí cho vừa đảm bảo thuận tiện cho vận hành quản lý, thi công yêu cầu kĩ thuật thẩm mỹ 3.9.2 Bố trí các cao trình trạm xử lý Các cơng trình trạm xử lý bố trí theo ngun tắc tự chảy, tức cao độ mực nước cơng trình đơn vị phải đảm bảo cho nước từ cơng trình trước tự chảy vào cơng trình Độ chênh lệch nước cơng trình phải xác định cụ thể qua tính tốn Sơ ta chọn tổn thất áp lực để bố trí cao độ mực nước cơng trình theo TCXDVN 33 – 2006: Mặt đất tự nhiên trạm xử lý theo cao độ quy hoạch: ZĐ = 150 (m) - Chiều cao cơng trình đơn vị (chiều cao xây dựng): Bể chứa: HB = (m) chiều cao bảo vệ hbv = 0.5 (m) Bể lọc HXD = (m) chiều cao bảo vệ hbv = 0.5 (m) Bể lắng ngang HXD = 2,5 (m) chiều cao bảo vệ hbv = 0.5 (m) Bể trộn thủy lực HXD = 4,74 (m) chiều cao bảo vệ hbv = 0.5 (m) Theo mục 6.355 – TCXDVN 33 – 2006, ta có: - Sơ lấy tổn thất áp lực công trình đơn vị: SVTH: NHĨM Page 50 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Bể lọc Aquazuz, hl = (m) Bể lắng ngang : hln = 0.5 (m) Bể trộn thủy lực: hck = 0.4 (m) - Trong đường ống nối: Từ bể trộn đến bể lắng: htp = 0.3 (m) Từ bể lắng đến bể lọc : hll = 0.5 (m) Từ bể lọc sang bể chứa: hlc = 0,5 (m) - Xây dựng cao trình dây chuyền cơng nghệ: a Bể chứa: Bố trí bể chứa theo kiểu mặt nước bể chứa cao độ mặt đất Cao trình mực nước cao bể chứa: mucnuoc Z BCĐ  Z  150 (m) Cao trình xây dựng đỉnh bể: đinh mucnuoc Z BC  Z BC  hbv  150  0.5  0,1  150, (m) Cao trình đáy bể chứa: đáy đinh Z BC  Z BC  H XD  150,   0,  144 (m) b Bể lọc Aquazua – V Cao trình mực nước bể lọc: mucnuoc mucnuoc Z BLoc  Z BC  hl  hl c  150   0,5  153,5 (m) Cao trình xây dựng đỉnh bể: đinh mucnuoc Z BLoc  Z BLoc  hbv  153,5  0.5  154 (m) Cao trình đáy bể lọc: đáy đinh Z BL  Z BL  H XD  154  4,5  149,5 (m) c Bể lắng ngang Cao trình mực nước cuối bể lắng: cuoi mucnuoc Z Blang  Z BLoc  hl l  153,5  0.5  154 (m) SVTH: NHÓM Page 51 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG Cao trình mực nước đầu bể lắng: Đau Cuoi Z Blang  Z BLang  hl  154  0.5  154,5 (m) Cao trình xây dựng đỉnh bể: đinh Đau Z Blang  Z BLang  hbv  154,5  0.5  155 (m) Cao trình đáy bể lắng: đáy đinh Z Blang  Z Blang  H XD  155   152 (m) e Bể trộn thủy lực Cao trình mực nước bể khí: mucnuoc mucnuoc Z tron  Z dau  hBT  hBT l  154,5  0,  0,3  155, (m) Cao trình xây dựng đỉnh bể: đinh mucnuoc Z BT  Z tron  hbv  155,  0,5  155, (m) Cao trình đáy bể phản ứng: đáy đinh Z BT  Z BT  H XD  155,  5, 24  150, 46 (m) SVTH: NHÓM Page 52 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG CHƯƠNG 4: QUY HOẠCH THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ 4.1 NGUYÊN TẮC CHUNG TRONG QUY HOẠCH THIẾT KẾ MẶT BẰNG TXL - Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước trắc dọc cao trình mực nước cơng trình xử lý liên chiều dòng chảy - Bố trí đầy đủ lối để kiểm tra ,vận hành quản lý tất cơng trình đơn vị nhà máy xử lý nước - Có đủ đất dự phòng cho đợt phát triển tương lai - Các đường ống dẫn hóa chất nên bố trí để có chiều dài ngắn không bị gấp khúc,nên bố trí mương dẫn chung cho hệ thống phục vụ - Các cơng trình vệ sinh như: ống dẫn bùn cặn,bể xí tự hoại,nhà vệ sinh phải kín nước đặt xa cơng trình xử lý 4.2 THUYẾT MINH BỐ TRÍ CÁC CƠNG TRÌNH TRONG TXL - Trạm xử lý bố trí hình đa giác có phần tiếp giáp với đường giao thơng thị, hướng gió trạm xử lý mùa hè hướng Tây Nam ta cần bố trí cơng trình cho hợp lý, đảm bảo an toàn vệ sinh trạm xử lý không ảnh hưởng đến khu cư xung quanh trạm xử lý - Trong trạm xử lý cần bố trí cơng trình hợp lý giao thơng trạm,nhà hóa chất cơng trình pha trộn hóa chất nằm góc Tây Nam cơng trình có xanh bao quanh nhằm làm giảm tình trạng nhiễm mơi trường xung quanh khu dân cư TXL.Hồ ép bùn nhà máy ép bùn xây dựng xa khu xử lý để tránh gây nhiễm SVTH: NHĨM Page 53 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ MINH TRANG - Trong trạm xử lý cần bố trí cơng trình non bộ,máy phát điện để thử nghiệm nguồn nước vừa xử lý dự phòng trường hợp điện để hoạt động nhà máy diễn bình thường KẾT LUẬN Với đề tài “THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP TỈNH PHÚ N” tính tốn thiết kế em hoàn thành hướng dẫn nhiệt tình hướng dẫn Nguyễn Thị Minh Trang mơn Xử Lý Nước Cấp Nội dung tính tốn đồ án gồm vấn đề sau: - Khảo sát tình hình chung địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, tình hình khí tượng thủy văn, dân sinh kinh tế trạng cơng trình có tỉnh Phú Yên - Căn vào tài liệu phân tích chất lượng nước ngầm thiết kế dây chuyền xử lý nước như: Bể trộn thủy lực, bể lắng ngang, bể lọc Aquazur_V, bể chứa, Mặc dù đồ án hoàn thành, kiến thức có hạn tài liệu tham khảo khơng nhiều, nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình tính tốn, thiết kế Em mong giúp đỡ bảo giáo để chúng em hồn thành tốt đồ án môn học giúp nắm kiến thức học từ tránh sai sót cơng việc sau Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn cô giáo Ths Nguyễn Thị Minh Trang giúp đỡ để đồ án chúng em hoàn thành TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2018 Sinh viên thiết kế: Nhóm SVTH: NHĨM Page 54