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

Tuy nhiên, với hệ thống cấp nước ở hầu hết các thị xã, các đô thị thì lạc hậu vàđiều kiện vệ sinh đang ở mức thấp so với nhu cầu phát triển của nước ta Đặc biệt, vớimột thành phố ven biển thuộc miền Trung như tỉnh Phú Yên thì càng không tránh khỏihiện tượng đó Hệ thống cấp nước cho thành phố hiện nay đang vận hành với hiệu suấtkém, mạng lưới đường ống, các công trình xử lý đã xuống cấp trầm trọng nên khả năngcung cấp nước thấp rất nhiều so với nhu cầu sử dụng nước

Do nhà máy không có khả năng cung cấp nước đủ cho nhu cầu của người dân nêngây nhiều khó khăn trong sinh hoạt Người dân phải dùng cả các nguồn nước khác như từcác con suối, các con sông… không đảm bảo vệ sinh khi không qua một quy trình xử lýnào làm cho nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân nơi đó

Chính vì vậy, để tổng kết kết quả học tập của một sinh viên ngành Cấp ThoátNước em được nhận làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ THIẾT KÊ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC CẤP TỈNH PHÚ YÊN ” dưới sự hướng dẫn trực tiếp của cô giáo là Th.s NguyễnThị Minh Trang

Qua quá trình làm đồ án em đã hiểu rõ hơn rất nhiều về những kiến thức mà cô đãtruyền đạt và cuối cùng là hoàn thành đồ án sau 1 tháng thiết kế Mặc dù với sự cố gắnghoàn thành đề tài một cách tốt nhất, nhưng với kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế nênkhông tránh khỏi có những sai sót Em kính mong có được sự đóng góp ý kiến của côgiáo để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình và giúp đỡ em trong quá trìnhvừa qua của giáo viên hướng dẫn cô giáo ThS Nguyễn Thị Minh Trang để hoàn thành đồ

án môn học này

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC 4

1.1 Điều kiện tự nhiên 4

1.1.1 Vị trí địa lý 4

1.1.2 Đặc điểm địa hình 4

1.1.3 Điều kiện khí hậu 5

1.1.4 Đặc điểm thủy văn 7

1.2 Đặc điểm dân cư 8

1.3 Giới thiệu chung về nguồn nước thô cung cấp cho TXL nước hiện nay 8

1.4 Giới thiệu chung về công nghệ và kỹ thuật xử lý nước 9

1.5 Mục đích và 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 toán 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 các chỉ tiêu còn thiếu và đánh giá mức độ chính xác của các chỉ tiêu 14

2.1.3 Xác định liều lượng hóa chất đưa vào trong 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 các chỉ tiêu của nước sau khi pha phèn 17

2.1.5 Đánh giá độ ổn định của nước: 17

2.1.6 Xác định độ vôi cần để kiềm hóa: 18

2.1.7 Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi keo tụ: 18

2.1.8 Đánh giá chất lượng nguồn nước 19

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 TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH TRONG DCCNXLN 24

3.1 Bể hòa phèn 24

3.2 Công trình pha chế dung dịch vôi sữa 26

3.3 Tính toán bể trộn đứng thủy lực 29

3.4 Tính toán 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 toán vách ngăn phân phối nước vào bể 33

3.4.4 Tính toán 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 toán bể lọc 35

3.6 Tính toán trạm khử trùng 45

3.7 Bể chứa nước sạch 47

3.8 Tính toán sân phơi bùn 47

3.9 Bố trí cao độ và mặt bằng các công trình trạm xử lý 49

3.9.1 Bố trí các cao độ cho công trình xử lý 49

3.9.2 Bố trí các cao trình trong 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 CÔNG TRÌNH TRONG TXL 53

CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Phú Yên trải dài từ 12°42'36" đến 13°41'28" vĩ Bắc và từ 108°40'40" đến 109°27'47"kinh Đông, phía Bắc giáp tỉnh Bình Định, phía Nam giáp Khánh Hòa, phía Tây giáp ĐắkLắk và Gia Lai, phía Đông giáp Biển Đông.

Phú Yên nằm ở miền Trung Việt Nam, tỉnh lỵ Phú Yên là thành phố Tuy Hòa, cách thủ

đô Hà Nội 1.160 km về phía Nam và cách Thành phố Hồ Chí Minh 560 km về phía Bắctheo 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 bằng xen kẽ núi Có 3 huyện miền núi là: huyện Sông

Hinh, huyện Sơn Hòa và huyện Đồng Xuân Có 5 huyện-thành phố có diện tíchchủ yếu là đồng bằng là: thành phố Tuy Hòa, huyện Phú Hòa, huyện ĐôngHòa, huyện Tây Hòa và huyện Tuy An Riêng thị xã Sông Cầu có diện tích đồngbằng và núi xấp xỉ nhau

+ Núi cao nhất là núi Chư Ninh (cao 1.636m) thuộc huyện Sông Hinh Ngoài ra, còn

có các hòn núi khác như: hòn Dù (1.470m) và hòn Chúa (1.310m) thuộc huyệnTây Hòa, núi Chư Treng (1.238m) và núi La Hiên (1.318m) thuộc huyện ĐồngXuân Các hòn núi khác chỉ cao khoảng 300-600m

+ Một núi không cao nhưng nằm ngay trong nội thị thành phố Tuy Hòa nhưng rấtnổi tiếng đó là núi Nhạn Núi Nhạn nằm ngay bên cạnh sông Đà Rằng, có thápNhạn cổ kính vốn là một tháp Chàm của người Chămpa xưa

- Đèo : Đèo Cù Mông: Dài khoảng 9Km, nằm trên dãy Cù Mông, là ranh giới giữaPhú Yên (thuộc thị xã Sông Cầu) và Bình Định, có độ cao 245m

+ Đèo Cả: Dài khoảng 12Km, nằm trên dãy Đèo Cả, là ranh giới giữa Phú Yên(thuộc Huyện Đông Hoà) và Khánh Hòa, ngay dưới đèo Cả là cảng Vũng Rô.+ Đèo Quán Cau: Ngay dưới chân đèo là đầm Ô Loan nổi tiếng, thuộc Huyện Tuy

An

- Sông, suối : Các con sông ở Phú Yên đều bắt nguồn từ dãy núi Trường Sơn ở phía

tây, dãy Cù Mông ở phía bắc và dãy núi Đèo Cả ở phía nam, hướng chính là TâyBắc-Đông Nam hoặc Tây-Đông, có độ dốc lớn

+ Sông lớn nhất là sông Ba, ở thượng lưu còn gọi là Eaba, ở hạ lưu gọi là sông ĐàRằng, bắt nguồn từ dãy núi Ngọc Rô (Kon Tum) và đổ ra cửa Đà Diễn (thành phốTuy Hòa) Sông lớn thứ 2 là sông Kỳ Lộ, còn gọi là sông La Hiên ở thượng nguồn

và sông Cái ở hạ lưu, bắt nguồn từ những dãy núi cao 1.000m ở Gia Lai và BìnhĐịnh, đổ ra cửa biển Tiên Châu ở Tuy An

+ Hệ thống Sông Đà Rằng, sông Bàn Thạch, sông Kỳ Lộ với tổng diện tích lưu vực

là 16.400km2, tổng lượng dòng chảy 11.8 tỷ m3, đảm bảo đủ nước tưới cho nôngnghiệp, thủy điện và sinh hoạt

Phú Yên có nhiều suối nước khoáng nóng như: Phú Sen, Triêm Đức, Trà Ô, Lạc Sanh.Ngoài ra còn có nhiều tài nguyên trong lòng đất như Diatomite (90 triệu m3), đá hoacương nhiều màu (54 triệu m3), vàng sa khoáng (300 nghìn tấn) (số liệu năm 2006 theoCẩm 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 bằng ở vào khoảng 26.60C, miềnnúi là 26.0 Tháng lạnh nhất là tháng I nhiệt độ trung bình 19- 210C, tháng nóngnhất thường vào tháng V nhiệt độ trung bình 33.9- 35.60C Chênh lệch nhiệt độtrung bình giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất từ 8- 110C Nhiệt độ tối caotuyệt đối 40- 420C, tối thấp tuyệt đối từ 11- 150C

- Nắng : tổng số giờ nắng năm tại Phú Yên đạt từ 2222- 2466 giờ Tháng IV- V

trung bình nắng từ 254- 270 giờ Đây là điều kiện thuận lợi cho quang hợp củathực vật và là nguồn năng lượng tự nhiên dồi dào cần được khai thác Số giờ nắngqua các thập kỷ có xu hướng giảm dần

- Độ ẩm : độ ẩm không khí trung bình ở Phú Yên vào khoảng 80- 82%, không thay

đổi so với các thập trước Từ tháng IX năm trước đến tháng III năm sau độ ẩm ởvào khoảng 81- 89%, từ tháng IV đến tháng VIII vào khoảng 72- 80% Độ ẩmthấp nhất đo được 22%

- Gió: trung bình hàng năm, vùng ven biển có khoảng 44 ngày thường xuất hiện từ

tháng V- VIII, chiếm tới 85,9% tổng số ngày khô nóng trong năm; vùng núi cókhoảng 77 ngàyxuất hiện chủ yếu ở các tháng IV- VII chiếm 72,9% tổng số ngàykhô nóng trong năm Số ngày xuất hiện gió tây khô nóng mạnh (nhiệt độ ³ 37oC,

độ ẩm thấp nhất tuyệt đối £ 45%) ở Phú Yên chiếm 10- 20% tổng số ngày có giótây khô nóng Gió tây khô nóng ảnh hưởng rất nhiều đến đời sống và sản xuất, cóthể gây hại đến cây trồng và sức khỏe con người

- Mưa : lượng mưa năm trung bình toàn tỉnh từ năm 1977- 2011 là 1980 mm Năm

2010, là năm có lượng mưa lớn nhất tại Hòa Đồng đo được 3805 mm, Tuy Hòa

3359 mm, Phú Lâm 3301 mm Năm có lượng mưa nhỏ nhất là năm 1981 (474mm) Lượng mưa có chiều hướng tăng dần vào những năm sau này, đặc biệt trận

lũ năm 2009 lượng mưa đo được vùng núi Bình Định- Phú Yên trong hai ngày là

815 mm

1.1.4 Đặc điểm thủy văn

- Dòng chảy sông ngòi : độ sâu dòng chảy bình quân cả tỉnh là 1178mm, tăng hơn

thời kỳ trước (190mm), hệ số dòng chảy 0.60 Dòng chảy mùa lũ chiếm 70- 75%tổng lượng dòng chảy năm, còn mùa cạn chiếm 25- 30% dòng chảy năm

- Tổng lượng nước mưa trên các lưu vực sông là 27.5km3, tổng lượng nước đi qua

mặt cắt các cửa sông chính là 12.700km3, trung bình đầu người dân Phú Yên là14.680m3/người/năm, vào loại cao của thế giới

- Dòng chảy lớn nhất ở sông Ba tại Củng Sơn là 20.600m3/s (năm 1993), sông Kỳ

Lộ tại Hà Bằng 22.100m3/s (năm 2009) , sông Hinh 3.550m3/s và sông Bàn

Thạch 2.800m3/s (năm 2010) Dòng chảy lớn nhất trừ năm 1993, năm 2009 làdòng chảy lịch sử trên sông Ba và sông Kỳ Lộ.

- Dòng chảy kiệt đo được ở Củng Sơn 1.41m3/s (V-2010), Hà Bằng 0.899m3/s

(VII-1998), bàn Thạch 0.988m3/s (V-2006)

- Các hiện tượng Khí tượng thủy văn có nhiều thay đổi, lượng mưa năm tăng nhiều

hơn những năm trước đây, mùa cạn dòng chảy ít nước hơn, độ mặn trong sông lớnnhất có chiều hướng tăng Mùa mưa dòng chảy lũ xu hướng ngày càng tăng, bão,

áp thấp nhiều và mạnh hơn Chất lượng nước trên các sông có biểu hiện ô nhiễm.Tóm lại, tài nguyên khí hậu thủy văn tỉnh Phú Yên khá đa dạng các chế độ mưa, chế độnhiệt, chế độ bức xạ, chế độ ẩm, dòng chảy trên sông nhìn chung tương đối thuận lợi chocác ngành công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp… Tuy nhiên do sự phân bốkhông đồng đều theo không gian và thời gian của các yếu tố Khí hậu thủy văn cho nêncần có cơ chế quản lý phù hợp về tận dụng tài nguyên khí hậu (nắng, gió, bức xạ….).Trong lâu dài có biện pháp tích trữ dòng chảy thất thoát ra biển từ đó tạo nền tảng vữngchắc cho địa phương phát triển kinh tế- xã hội

1.2 Đặc điểm dân cư

- Dân số Phú Yên là 893400 người - 2017 trong đó thành thị 34%, nông thôn 66%,

lực lượng lao động chiếm 71,5% dân số

- Phú Yên có gần 30 dân tộc sống chung với nhau Chăm, Êđê, Ba

Na, Hrê, Hoa, Mnông, Raglai là những tộc người đã sống lâu đời trên đất PhúYên

1.3 Giới thiệu chung về nguồn nước thô cung cấp cho TXL nước hiện nay

Nước trong thiên nhiên được dùng cho các nguồn nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt vàcông nghiệp có chất lượng nước khác nhau Đối với nguồn nước mặt, thường có độ đục,

độ màu có hàm lượng vi trùng cao Đối với các nguồn nước ngầm, có hàm lượng sắt vàmangan cao thường vượt quá giới hạn cho phép Có thể nói hầu hết các nguồn nước trong

thiên nhiên đều không đáp ứng được về mặt chất lượng cho các đố tượng đang dùngnước Chính vì vậy, trước khi sử dụng cần phải tiến hành xử lý chúng bằng các dâychuyền công nghệ phù hợp để đáp ứng được nguồn nước cần cấp và đảm bảo kin tế kỹthuật

- Nước mặt :

Bao gồm các nguồn nước trong các ao, hồ, sông, suối… Do kết hợp từ dòng chảy trên bềmặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nguồn nước mặt là :Chứa nhiều khí hòa tan đặc biệt là oxi

Chứa nhiều chất rắn lơ lửng

Có hàm lượng chất hữu cơ cao

Có sự xuất hiện của nhiều loại tảo

Chứa nhiều vi sinh vật

Nguồn nước mặt tiếp nhận nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi cácchất hữu cơ và vi khuẩn gây bệnh Nguồn nước tiếp nhận các dòng thải côngnghiệp thường bị ô nhiễm bởi các chất độc hại như kim loại nặng, các chất hữu cơ và cácchất phóng xạ

Thành phần và chất lượng của nguồn nước mặt chịu ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên,nguồn gốc xuất xứ và tác động của con người trong quá trình khai thác và sử dụng

1.4 Giới thiệu chung về công nghệ và kỹ thuật xử lý nước.

Trong quá trình xử lý nước cấp, cần phải thực hiện các biện pháp sau :

Biện pháp cơ học : dùng các công trình và thiết bị làm sạch như : song chắn rác, lướichắn rác, bể lắng, bể lọc

Biện pháp hóa học : dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý như : dùng phèn làm chấtkeo tụ, dùng vôi kiềm hóa nước, cho Clo vào nước để khử trùng

Biện pháp lý học : dùng các tia vật lý để khử trùng nước như tia tử ngoại, sóng siêu âm.Điện phân nước biển để khử muối Khử khí CO2 trong nước bằng phương pháp làmthoáng.Trong 3 biện pháp xử lý trên thì biện pháp nào cũng quan trọng không thể tách rời

 Công nghệ xử lý nước mặt

Bể chứa TBC2

Mạng lưới cấp nước

Bể chứa nước sạch

Bể lọc nhanh

Bể lắng tiếp xúc

Trạm bơm

nước ngầm

Clo

1.5.2 Nội dung

Nghiên cứu số liệu đã cho và tìm ra sơ đồ công nghệ xử lý phù hơp với yêu cầu củanguồn nước cấp theo tiêu chuẩn của BYT

1.5.3 Cơ sở tính toán

- Để hoàn thành và nắm vững môn học “Xử lý nước cấp“ ,song song với việc học lýthuyết ở trên lớp , em thực hiện đồ án “Lựa chon thiết kế dây chuyền công nghệ

xử lý nước cấp”

- Việc lựa chọn công nghệ là khâu quan trọng nhất trong kỹ thuật xử lý nước cấpcho sinh hoạt và công nghiệp Để lựa chọn công nghệ xử lý nước cấp ta có thể dựavào các điều kiện sau:

+ Dựa vào lưu lượng, thành phần tính chất của nước nguồn

+ Yêu cầu mức độ xử lý đạt tiêu chuẩn cấp nước cho ăn uống của Bộ Y tế( tiêu chuẩn1329-2002/BYT-Q Đ

+ Tình hình kinh tế và khả năng tài chính

+ Quy mô và xu hướng phát triển

+ Khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống trạm xử lý

+ Chi phí đầu tư xây dựng, quản lý, vận hành và bảo trì đảm bảo kĩ thuật và chất lượng.+ TCXD 33-2006 Cấp nước - Mạng lưới bên ngoài công trình - Tiêu chuẩn thiết kế.+ TCXD 233-1999 Các chỉ tiêu lựa chọn nguồn cung cấp nước

+ QCVN 08-2008

- Trong phạm vi của đồ án, ta chủ yêu quan tâm đến các chỉ tiêu như lưu lượng, tínhchất nước sông, yêu cầu xử lý, các xu hướng phát triển Về việc xét các điều kiệnkhí tượng thuỷ văn không xét đến vì thiếu số liệu

- TCCN 01-2009/BYT

- Giáo trình “ Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp”

của GS-TS Trịnh Xuân Lai

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ

2.1 NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU VÀ LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN XỬ LÝ

2.1.1 Số liệu chất lượng nguồn nước, tiêu chuẩn chất lượng nước sau xử lý

Ta có bảng phân tích chất lượng nguồn nước sông A và tiêu chuẩn chất lượng sau khi xử

lý như sau

Bảng 2.1.1: Các chỉ tiêu cơ bản của chất lượng nguồn nước sông Hinh và tiêu chuẩn chất lượng sau khi xử lý

STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị

QCVN 2015/BTNMT( Đầu vào)

08-QCVN 02-2009/

BYT (Đầu ra)

Ghi chú(Phương pháp

vị lạ

Không có mùi vị

lạ7

-Phương phápkeo tụ tạobông

Phương pháptrao đổi ion

13 Nhiệt độ trung

30,7

25,9-oC

-2.1.2 Xác định các chỉ tiêu còn thiếu và đánh giá mức độ chính xác của các chỉ tiêu

a. Tổng hàm lượng muối hòa tan P (mg/l)

P = 0,361+ 9,123 + 1,4 1,042 = 10,943 (mg/l)

b Hàm lượng CO2 tự do có trong nước nguồn

Tra theo biểu đồ Langlier (hình 6.2 trang 90 TCXDVN 33:2006), từ giá trị tham số đãbiết:

to , pH , Kio (độ kiềm toàn phần) và P

=> hàm lượng CO2 tự do C0CO2 = 0 (mg/l)

2.1.3 Xác định liều lượng hóa chất đưa vào trong nước

2.1.3.1 Xác định hàm lượng phèn dùng để keo tụ

Đối với nguồn nước hàm lượng cặn lớn và độ màu lớn: phải cho vào hóa chất là phèn đểthực hiện quá trình keo tụ tạo bông cặn

Chọn hóa chất keo tụ là phèn nhôm

 Ưu điểm

- Về mặt năng lực keo tụ ion nhôm (và cả sắt(III)), nhờ điện tích 3+, có nănglực keo tụthuộc loại cao nhất (quy tắc Shulz-Hardy) trong số các loại muối ít độc hại mà loài ngườibiết

- Muối nhôm ít độc, sẵn có trên thị trường và khá rẻ.

- Công nghệ keo tụ bằng phèn nhôm là công nghệ tương đối đơn giản, dễ kiểmsoát, phổbiến rộng rãi

Phèn chua (nhôm) còn được ứng dụng rất nhiều trong các phương pháp trị liệu chữa bệnhhằng ngày

 Nhược điểm

- Làm giảm đáng kể độ pH, phải dùng NaOH để hiệu chỉnh lại độ pH dẫn đến chi phísản xuất tăng

- Khi quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng keo tụ bị phá huỷ làm nước đục trở lại

- Phải dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng

- Hàm lượng Al dư trong nước > so với khi dùng chất keo tụ khác và có thể lớn hơntiêu chuẩn với (0,2mg/lit)

- Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và ko tan cùng các kim loại nặng thường hạnchế

- Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO42- trong nước thải sau xử lí là loại có độc tính đốivới vi sinh vật

Căn cứ vào độ màu của nước nguồn, căn cứ theo TCVN 33:2006 công thức xác địnhlượng phèn nhôm như sau:

PP = 4 (mg/l)

Trong đó:

PP : Hàm lượng cần thiết xác định theo độ màu

M : Độ màu của nước nguồn

+ Căn cứ vào hàm lượng cặn của nguồn nước, theo TCVN 33:2006 (bảng 6-3) thì vớinước nguồn có hàm lượng cặn SS = 35 (mg/l), lượng phèn nhôm không chứa nước cầnthiết keo tụ là Pp = 35 (mg/l)

2.1.3.2 Xác định hàm lượng chất kiềm hóa CaO

Dk = K – k + 1) = 28.3557 2 1 10,8

⇒ DK <0 thì độ kiềm tự nhiên của nước đủ đảm bảo cho quá trình thuỷ phân phèn, trườnghợp này không cần phải cho Cao vào để kiềm hoá nước sau keo tụ

2.1.4 Xác định các chỉ tiêu của nước sau khi pha phèn

Độ kiềm toàn phần sau khi keo tụ bằng hoá chất

Ki* = Kio - PP /ep = 2 – 35/57 = 1,38 (mgđl/l)

Hàm lượng CO2 của nước sau keo tụ

CCO2* = C0

CO2+ 44.PP/ep = 0 + 44 = 27 (mg/l)

2.1.5 Đánh giá độ ổn định của nước:

Sau khi cho phèn vào độ kiềm và độ pH đều giảm, nên nước có khả năng có tính xâm

thực Vì vậy ta kiểm tra độ ổn định nước theo công thức 6.32 – TCXDVN 33 – 2006.

Độ ổn định nước được đánh giá qua trị số bão hòa:

: là những trị số phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ canxi, độ kiềm, tổng hàm lượng muối trong nước

Vậy sau khi keo tụ nước không ổn định, có tính xâm thực Cần châm vôi vào để kiềm hóanước

2.1.6 Xác định độ vôi cần để kiềm hóa:

K : Độ kiềm của nước sau khi keo tụ

2.1.7 Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi keo tụ:

PP : liều lượng phèn đưa vào

Lv : liều lượng vôi đưa vào

2.1.8 Đánh giá chất lượng nguồn nước.

Đánh giá chất lượng nước nguồn theo PHỤ LỤC 6 (Tiêu chuẩn chất lượng nước sạchdùng để thiết kế các công trình xử lí nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt) TC 33-2006.So

sánh với tiêu chuẩn chất lượng nước nguồn, ta thấy nguồn nước này có thể dùng làmnguồn cấp nước cho các trạm xử lý nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt.

- So sánh các chỉ tiêu với tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt

(TC 1329-2002/BYT), ta thấy các chỉ tiêu như độ màu, hàm lượng sắt Fe2+ cầnđược xử lý

+ Độ màu lớn hơn chỉ tiêu chất lượng nước cấp cho sinh hoạt nên phải làm trongnước và khử trùng (khử trùng bằng clo)

+ Độ đục lớn thì cần cần sử dụng sơ đồ công nghệ bể lắng và bể lọc các cặn nhỏtrong nước

+ Hàm lượng cặn lơ lửng rất lớn nên sơ đồ công nghệ phải lựa chọn đảm bảo yêucầu loại bỏ cặn là chủ yếu ngoài và một số chất khác

+ Để đảm bảo nước cấp không có vi khuẩn gây bệnh và khử trùng đường ống ta phải

có khâu khử trùng bằng Clo trước khi cấp nước cho mạng lưới

Như vậy : Sơ đồ công nghệ xử lý nước được lựa chọn cần phải đảm bảo yêu cầu xử lý độ

màu, độ đục, hàm lượng cặn lơ lửng trong nước

2.2 Lựa chọn dây chuyền công nghệ

 Phương án 1

Bể chứa

Bể lắng ngang thu nước cuối bể

Bể lọc Aquazuv

Bể chứa nước

Trạm bơm cấp 2

Mạng

lưới

Bể khử trùng Clo

Bể lọc nhanh

Bể chứa Phèn vôi

Lắng nước rửa lọc

Bể xử lý bùn cặn

Bể Lắng nước rửalọc

Bể phản

-Bể áp dụng cho cả công suất nhỏ

-Tiết kiệm được chi phí và diện tích xây dựng

-Bể lọc aquazuv đạt hiệu quả lọc tốt

-Các hạt cặn được hình thành

có bề mặt tiếp xúc lớn, thúc đẩy quá trình keo tụ

-Nước đi lên tại mọi điểm củadiện tích bể lắng làm cho chế

độ thủy lực tốt hơn

-Khối lượng xây dựng nhỏ, ít chiếm diện tích

Chất khử trùng clo

Bể chứa nước sạch

Trạm bơm cấp2 2 Mạng

lưới

Nhược

điểm

-Đòi hỏi chất lượng nước ổn định

-Chi phí xây dựng vì phải có cánh khuấy

-Lớp cặn tiếp xúc rất nhạy cảm với bọn khí, các bọt khí lại di chuyển từ dưới lên, nếu không được tách hết có thể sẽphá vỡ lớp cặn và mang theo cặn vào vùng lắng

-Kết cấu phức tạp, chế độ quản lý chặt chẽ, rất nhạy cảm với sự dao động lưu lượng và nhiệt độ

-Với hàm lượng cặn nhỏ hơn 300mg/l bể làm việc kém

 Chọn phương án 1 làm thiết kế và tính toán

2.2.2 Thuyết minh công nghệ lựa chọn

- Nguồn nước sông được bơm lên trạm bơm cấp 1 được đưa vào bể trộn đứng thủy

lực

- Tại bể trộn đứng thủy lực sẽ được tiếp xúc với hóa chất để tạo kết tủa nhờ phèn Với cơ chế tạo dòng chảy rối tăng vận tốc dòng chảy hóa chất được phân phối đều trong nước nhằm đạt hiệu quả cao

- Sau khi nước tạo bông cặn lắng ở bể trộn đứng thủy lực sẽ được dẫn đến bể lắng ngang thu nước cuối bể Nước từ bể trộn đứng vào bể lắng ngang sẽ chuyển động

từ đầu này sang đầu kia của bể, các hạt phân tử trong nước sẽ chuyển động xuôi theo dòng nước từ đầu này tới đầu kia với vận tốc 0,2-0,3 m/s, bể lắng ngang có thể lắng được những hạt mà quỹ đạo chúng cắt ngang đáy bể trong phạm vi chiều dài với thời gian lắng từ 1-3h Còn nước sạch thì được thu lại đi qua máng chữ V

đi qua đường ống và vào bể lọc aquazuv

- Nước đi qua hệ thống thu bề mặt được đưa đến bể lọc aquazuv Nước được lọc ở

trong hệ thống Có lớp vật liệu lọc để tách các hạt cặn nhỏ lơ lửng , các vật thể

keo tụ và vi sinh vật có hại còn sót lại trong nước

- Nước sau khi xử lí được dẫn đến bể khử trùng , ở đây nước được khử trùng bằng clo Sau đó dẫn vào bể chứa và sau 1 thời gian nước được cấp vào mạng lưới đưađến người tiêu dùng.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH TRONG DCCNXLN 3.1 Bể hòa phèn.

Bể hòa tan phèn có nhiệm vụ hòa tan phèn cục và lắng cặn bẩn

Thông số tính toán : Công suất trạm xử lý là 40.000m3/ngđ

Liều lượng phèn: LP = 35 (mg/l)

Ta dùng bể hòa phèn khuấy trộn bằng máy khuấy loại cánh phẳng

a Sơ đồ cấu tạo bể hòa phèn

Hình 1.1 Sơ đồ bể hòa tan phèn hạt dùng máy khuấy loại cánh phẳng

b Dung tích của bể hòa phèn

Dung tích bể hòa tan hữu ích được xác định bằng công thức 6-3(TCVN 33-2006)

10000

P h

h

Q n P w

 



  (m3)Trong đó:

Q: là lưu lượng nước xử lý (m3/h), Q = 40000 (m3/ngđ) = 1666,67 (m3/h)

Pp: là Lượng phèn cho vào nước (g/m3) Pp= 35 (mg/l)

N: là số giờ giữa 2 lần hòa tan đối với trạm công suất: từ 10.00-50.000 m3/ngđ, vì công suất trạm là 40000m3/ngđ ta lấy n=10 giờ

bh : là nồng độ dung dịch phèn trong thùng pha 10-17% ta chọn b h =10%

: là khối lượng riêng của dung dịch ta lấy 1(T/m3)

Thay các giá trị vào ta tính được như sau :

Thiết kế 2 bể hòa phèn, chọn 1 bể có dung tích là 2,92 (m3), kích thước bể hình

Cánh khuấy làm bằng thép không gỉ, bộ phận truyền động thường được đặt trên mặt bể

và trục quay đặt theo phương thẳng đứng

Trong trạm bố trí 2 máy, một làm việc và một dự phòng

3.2 Công trình pha chế dung dịch vôi sữa

a Sơ đồ cấu tạo

Liều lượng vôi.

G = PK×Q×30 = 55,1.40000.30 = 66,12 (tấn)

b Dung tích bể pha vôi sữa

Dung tích bể pha vôi sữa được xác định theo công thức:

4

10

k h

v

Q n P W

 



 Trong đó:

Q: Công suất trạm xử lý, Q = 40000 (m3/ngđ) = 1666.67 (m3/h)

n: số giờ giữa 2 lần pha vôi, n = 8 (h)

bv: Nồng độ vôi theo tiêu chuẩn bv= 4% - 10%, ta lấy bv = 5%

PK : liều lượng vôi

- Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/phút (quy phạm ≥ 40 vòng/ phút), chiều

dài cánh quạt lấy bằng 0,4 đường kính bể ( quy phạm = 0,4 – 0,45d)

- Chiều dài : Lcq = 0,4a= 0,4×1,7 = 0,68 m

- Chiều dài tổng của cánh 1,36 m

- Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế là 0,15m2 cánh quạt/ 1m3 vôi sữa trong bể ( quyphạm 0,1 – 0,2 m2)

Fcq = 0,15 × 7,35 = 1.103 ( m2)

- Chiều rộng mỗi cánh quạt : bcq =0,128m

- Công suất động cơ của máy khuấy :

:trọng lượng thể tích của dung dịch vôi

chiều cao(hay chiều rộng) cánh quạt h=0,128m