THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP huyện dĩ an

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Nước nhu cầu thiết yếu sinh vật trái đất.Khơng có nước sống trai đát tồn tại.Nhu cầu dung nước người từ 100-150 l/ngày đêm cho hoạt động bình thường chưa kể đến hoạt động sản xuất Nước cấp cho nhu cầu ăn uống,vệ sinh hoạt động giải trí,ngồi nước sử dụng cho hoạt dộng khác cứu hỏa,phun nước,tưới cây,… Và hầy hết ngành công nghiệp sử dụng nước cấp nguồn nguyên liệu thay sản xuất Ngày nay,phát triển sản xuất góp phần cải thiện sống,nhưng bên cạnh tạo nhiều nguồn thải trực tiếp hay gián tiếp làm ô nhiễm nguồn cấp nước cho người.Mặt khác nguồn nước tự nhiên khơng đảm bảo hồn tồn đạt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp độ ổn định không cao Vấn đề đặt làm để cung cấp nước cho sinh hoạt sản xuất cách tốt hiệu bên cạnh phải thích hợp mặt kinh tế đồng thời khơng gây tác động ảnh hưởng đến môi trường Theo định hướng cấp nước phủ đến giai đoạn 2025 nhằm phát triển kinh tế nâng cao đời sống nhân dân,cùng với việc thị hóa phát triển mạnh,nhanh nên cơng trình kyc thuật sở hạ tầng cần xây dựng với quy mơ tương xưng,trong có cơng trình cấp nước Dĩ An nằm vùng tam giác phát triển kinh tế nên có điều kiện kinh tế phát triển theo hướng cơng nghiệp tốc độ tang trưởng GDP ln mức cao so với nước.Bên cạnh phát triển vượt bậc kinh tê vấn đè gia tang dân số học áp lực,vì nước nhu cầu thiếu để phục vụ sinh hoạt sản xuất khu vực Chính lý nên em chọn đề tài “Đề xuất,tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho nhà máy nước cấp xã Dĩ An” CHƯƠNG I TỔNG QUAN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC TẠI XÃ DĨ AN TỈNH BÌNH DƯƠNG Giới thiệu chung khu vực phường Dĩ An Phường Dĩ An phường thuộc thị xã Dĩ An tỉnh Bình Dương,Việt Nam.Thị xã Dĩ An nằm tiếp giáp với thành phố Biên Hòa thành phố Hồ Chí Minh đồng thời cửa ngõ quan trọng để tỉnh miền Trung,Tây Nguyên tỉnh phía Bắc 1.1 Vị trí địa lý • Đơng giáp phường Tân Đơng Hiệp, Đơng Hòa • Tây giáp phường Bình Hồ, thị xã Thuận An • Bắc giáp phường Tân Đơng Hiệp • Nam giáp phường Bình Chiểu, quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh 1.2 Địa hình khí hậu Nơi đặc trưng cho vùng trung du tiếp giáp vùng núi cao Nam Trường Sơn đồng thấp Nam Bộ.Vùng địah hình núi sót phía Nam thị xã Dĩ An chiếm diện tích khơng đáng kể khí hậu Dĩ An chế độ khí hậu khu vực miền Đơng Nam bộ: nắng nóng mưa nhiều, độ ẩm cao Đó khí hậu nhiệt đới gió mùa ổn định, năm phân chia thành hai mùa rõ rệt: mùa khô mùa mưa Mùa mưa thường tháng kéo dài đến cuối tháng 10 dương lịch Vào tháng đầu mùa mưa, thường xuất mưa rào lớn, sau dứt hẳn Những tháng 7,8,9, thường tháng mưa dầm Có trận mưa dầm kéo dài 1-2 ngày đêm liên tục Đặc biệt Bình Dương khơng có bão, mà bị ảnh hương bão gần Nhiệt độ trung bình hàng năm Dĩ An từ 26 oC-27oC Nhiệt độ cao có lúc lên tới 39,3oC thấp từ 16oC-17oC (ban đêm) 18oC vào sáng sớm Vào mùa nắng, độ ẩm trung bình hàng năm từ 76%-80%, cao 86% (vào tháng 9) thấp 66% (vào tháng 2) Lượng nước mưa trung bình hàng năm từ 1.800-2.000mm 1.3 Thủy văn,sơng ngòi Chế độ thủy văn sơng chảy qua tỉnh phường Dĩ An thay đổi theo mùa: mùa mưa nước lớn từ tháng đến tháng 11 (dương lịch) mùa khô (mùa kiệt) từ tháng 11 đến tháng năm sau, tương ứng với mùa mưa, nắng 1.4 Dân số Dân số toàn xã 90675 người (Thống kê năm 2019) diện tích 10,44 km với mật độ 8685 người/km2 1.5 Kinh tế Đến TX.Dĩ An có khu cụm cơng nghiệp tập trung với diện tích 828,64 ha; có217 dự án đầu tư nước ngồi với tổng vốn đăng ky 1,6 tỷ USD và220 dự án đầu tư nước với tổng sốvốn đăng ky 8.800 tỷđồng Trên địa bàn thị xã có 3.200 doanh nghiệp hoạt động, góp phần quan trọng phát triển kinh tế- xã hội, giải việc làm ổn định cho 179.000 lao động địa phương 20 năm qua, giá trị sản xuất công nghiệp địa phương thực 749.179 tỷđồng, tăng bình quân 1,37%/năm Bên cạnh phát triển vượt bậc công nghiệp, ngành thương mại dịch vụ thị xã đạt kết tốt đẹp Nổi bật địa bàn hình thành nhiều tuyến phố ẩm thực, phố ngân hàng Bên cạnh đó, tồn thị xã có siêu thị, 42 siêu thị mini 11 chợ truyền thống hoạt động, góp phần to lớn thúc đẩy phát triển thương mại dịch vụ, đáp ứng nhu cầu mua sắm nhân dân Nhờ góp phần đưa tổng mức bán lẻ hàng hóa doanh thu dịch vụ thị xã 20 năm qua thực đạt 368.215 tỷ đồng, tăng bình quân 31,2%/năm Hiện trạng cấp nước khu vực Hiện người dân phường Dĩ An sử dụng loại hình nước cấp cho sinh hoạt sau: -Nước máy cấp vào nhà -Nước giếng khoan tay bơm điện -Bể lu chứa nước Về nước máy cung cấp từ chi nhánh Cấp Nước Dĩ An thị xã Dĩ An.Nhà máy nước Dĩ An đến tổng công suất thiết kế 190.000 m3/ngày,đêm với tổng giá trị đầu tư gần 1.700 tỷ đồng,phục vụ cung cấp nước gần 100% cho đô thị, đáp ứng nhu cầu sở sản xuất địa bàn với giá thành cạnh tranh khu vực góp phần hồn thành chiến lược phát triển kinh tế xã hội tỉnh Bình Dương nói chung tăng trưởng ổn định, phát triển bền vững hoạt động sản xuất kinh doanh Cơng ty nói riêng Về nước giếng khoan số nơi người dân xã khơng dùng tác động trình xây dựng khai thác mỏ khiến mạch nước ngầm số nơi Tân Đơng Hiệp,Bình An-Thị xã Dĩ An bị tắt,dần cạn kiệt Người dân dùng nước máy chủ yếu cho sinh hoạt dùng cho tưới tiêu nhiều hộ gia đình tận dụng nguồn nước giếng gia đình.Vào mùa mưa người dân tiết kiệm chi phí sử dụng nước máy,các hộ gia đình thường sử dụng nước từ bể chứa nước mưa để ăn uống sinh hoạt CHƯƠNG II ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGUỒN VÀ ĐỀ XUẤT DÂY TRUYỀN XỬ LÝ Tính tốn cơng suất cấp nước cho khu vực Dân số năm 2019: 90675 người với tốc độ tăng dân số tự nhiên 1% dự tính dân số năm 2030 là: N2030 = N2019(1+a)n Trong đó: a tốc độ gia tăng dân số tự nhiên n khoảng cách từ năm có thơng số đến năm tính tốn N2030 = 90675(1+1%)11 =101163 (người) -Tiêu chuẩn sử dụng :TCXDVN 33/2006 Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước – mạng lưới đường ống cơng trình : Bảng 1: Đối tượng dùng nước thành phần dùng nước Giai đoạn 2010 2025 Tiêu chuẩn cấp nước cho đô thị loại II a) Nước sinh hoạt: Tiêu chuẩn cấp nước q (l/người.ngày): 120 80 85 75 150 100 99 90 b) Nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, cứu hỏa,…); Tính theo % (a) 10 10 c) Nước cho cơng nghiệp dịch vụ thị; Tính theo % (a) 10 10 22 ÷ 45 22 ÷ 45 < 25 < 20 ÷ 10 7÷8 Nội đô Ngoại vi Nội đô Ngoại vi Tỷ lệ dân số cấp nước f (%): d) Nước khu công nghiệp (lấy theo điều 2.4-Mục 2) e) Nước thất thoát; Tính theo % (a+b+c+d) f) Nước cho yêu cầu riêng nhà máy xử lý nước; Tính theo % (a+b+c+d+e) (Nguồn: bảng 3.1 TCXDVN 33:2006) -Lựa chọn thơng số tính tốn :  Hệ số dùng nước khơng điều hòa ngày (áp dụng với thành phố lớn, khí hậu khơ hạn) : = 1,1 (chọn từ 1,1÷1,2 ) = 0,8 (chọn từ 0,8 ÷0,9)  Hệ số dùng nước khơng điều hòa =.=1,2 1= 1,2 =.=0,4 1= 0,4  Hệ số kể đến mức tiện nghi cơng trình : = 0,2 ÷ 0,6  Hệ số kể đến số dân khu dân cư (169082 người): - Lưu lượng ngày tính tốn (trung bình năm) cho hệ thống cấp nước tập trung xác định theo công thức: Q ngày.tb (m3/ngày) = + D Trong đó: qi: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt lấy theo bảng 3.1 Ni: Số dân tính tốn ứng với tiêu chuẩn cấp nước qi fi: Tỷ lệ dân cấp nước lấy theo bảng 3.1 D: Lượng nước tưới cây, rửa đường, dịch vụ đô thị, khu công nghiệp, thất thoát, nước cho thân nhà máy xử lý nước tính theo bảng 3.1 lượng nước dự phòng Lượng nước dự phòng cho phát triển cơng nghiệp, dân cư lượng nước khác chưa tính cho phép lấy thêm 5-10% tổng lưu lượng nước cho ăn uống sinh hoạt điểm dân cư Tính tốn cấp nước: Bảng 2: Tính tốn cơng suất nhu cầu dùng nước STT Nhu cầu Công thức dùng nước Nước dùng cho = sinh hoạt khu dân cư Tính tốn Đơn vị Nước phục =10% vụ công cộng Nước cho =10% công nghiệp dịch vụ đô thị Nước khu = 1503 ngày = 1503 ngày = 50 45 = = 15023 7 công nghiệp Nước thất thoát Nước cho yêu cầu riêng nhà máy xử lý nước Nước dự =8% phòng Tổng cơng =++++++ suất hữu = ích cấp cho = thị = = = 2250 ngày 2028 ngày = 1202 ngày 25131 ngày 27644 1382 = 1005 Vậy công suất cấp nước cần cho nhu cầu thành phố Đồng Xoài 30000 ngđ Tính tốn cho trạm xử lý với cơng suất 30000 ngđ -Công suất trạm bơm cấp II phát vào mạng lưới cấp nước = x = 30000 x 1,2 = 36000ngày Trong :hệ số lượng nước rò rỉ mạng lưới lượng nước dự phòng theo TCXD 33/2006 ( lấy 1,1 1,2 ) chọn = 1,2 Đánh giá chất lượng nước nguồn Bảng 4: Chất lượng nước nguồn Thông số Nhiệt độ (oC) pH Độ oxy hóa (mg/L) Giá trị 19 8,5 Độ màu (pt - co) 50 QCVN QCVN 01:2009/BYT 6,5 – 8,5 ≤ 10 33:2006/BXD 6,5 – 8,5 ≤2 ≤ 15 Đánh giá Xử lý Xử lý Chất rắn lơ lửng (mg/l) Fe tổng (mg/L) Fe II (mg/L) Mn (mg/L) H2S (mg/L) Na+ + K+ (mg/L) Ca2+ (mg/L) Mg2+ (mg/L) NH4+ (mg/L) HCO3- (mg/L) SO42- (mg/L) ClSO32Ecoli (MPN/l) 450 1,1 0,04 0,015 0,6 221,8 35 18 0,1 150 19 130 0,3 800 - 20 Xử lý 0,3 0,3 0,05 200 300 250 250 0,05 0,3 Xử lý ≤2 ≤ 0,05 ≤ 1,5 ≤ 250 - Xử lý Xử lý  Nhận xét: So sánh với TCXDVN 233:1999/BTNMT-chỉ tiêu lựa chọn thông số nguồn nước mặt phục vụ cho cấp nước sinh hoạt, hàm lượng Fe (II), thông số Ecoli, hàm lượng Nitorit, H2S độ oxy hóa nước thuộc loại C, thông số Mn (II), hàm lượng Ecolithuộc loại B TCXDVN233:1999 Thực đánh giá nguồn nước theo hàm lượng Fe (II): nguồn nước có chất lượng xấu cần xử lý cơng nghệ đặc biệt • Đánh giá tiêu cần xử lý dựa vào QCVN 01:2009 BYT: - Độ màu vượt lần so với tiêu chuẩn - Hàm lượng chất rắn lơ lửng vượt TCXD 33/2006 - Hàm lượng Hidro sunfua vượt 12 lần so với tiêu chuẩn - Lượng Ecoli vượt tiêu chuẩn  Cần phải xử lý Lựa chọn quy trình xử lý nước thải 3.1 Yêu cầu thiết kế Thiết kế nhà máy xử lý nước cấp sinh hoạt cho phường dĩ an thuộc thị xã Dĩ An tỉnh Bình Dương Công suất 30000 m3/ngđ 3.2 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý - Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn cấp nước cho hộ dân đảm bảo mức an tồn cao truong trường hợp có thay đổi lớn lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm - Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, vốn đầu tư kinh phí tối ưu phải mang tính đại có khả sử dụng thời gian - Ngồi phải ý đến: + Lưu lượng thành phần nước, +tính chất nước thải sau xử lý + Điều kiện thực tế vận hành, xây dựng, khả đầu tư 3.3 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý Để lựa chọn thiết bị, công trình phù hợp phải dựa vào tính chất lý, hóa, sinh nguồn nước Bên cạnh đó, cơng nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt áp dụng cho thành phố Biên Hòa đánh giá tiêu chí: kỹ thuật, mơi trường kinh tế - Về mặt kĩ thuật Chất lượng nước cấp đầu cấp vào đến hộ dân phải đạt quy chuẩn cho phép Bộ tài nguyên Môi trường Tuổi thọ cơng trình cao khoảng 20 năm thiết bị thường năm, chế độ bảo hành năm Mức độ tự động hóa hồn tồn với nhân viên vận hành có trình độ cao - Về môi trường Không sinh chất thải thứ cấp gây ô nhiễm môi trường Công nghệ nhà thiết kế sử dụng nhiều trình xử lý nước cấp phù hợp với nhiều nguồn nước cấp Lượng cát thải sau ép từ bể lọc tới nồng độ định đem chơn lấp ảnh hưởng đến mơi trường Ngồi nhà máy nước cần xây dựng bố trí hợp lý cơng trình xử lý vừa tiết kiệm diện tích lại khơng làm mỹ quan, khơng ảnh hưởng đến khu xung quanh nhà dân - Về mặt kinh tế Tổng vốn đầu tư xây dựng nhà máy xử lý nước cấp phải phù hợp, cơng trình xử lý vận hành phức tạp đòi hỏi nhiều thiết bị hoạt động đồng thời với nhau, dễ bảo dưỡng thay thiết bị hư hỏng nên có tính ưu việt kinh tế 10 Chiều dài bể L m 29,4 Chiều rộng bể B m Hxd m 4,68 Số máng thu nước bể n Máng Chiều dài máng thu Lm m Chiều rộng máng thu Bm m 0,3 Chiều sâu máng thu hm m 0,3 Chiều cao xây dựng Tính tốn bể lọc nhanh Tổng diện tích mặt bể lọc tính sau: (m2) Trong đó: Q : Cơng suất trạm Q = 30000 m3/ngđ T: Thời gian làm việc ngày bể T = 24 h vbt : Tốc độ làm việc bình thường bể vbt = m/h a: Số lần rửa bể ngày đêm chế độ làm việc bình thường: chọn lần W: Cường độ nước rửa lọc (l/s.m2) (lấy theo bảng 6.13 TCXDVN 33:2006 BXD) chọn W = 14 (l/s.m2) t1: thời gian rửa lọc phút = 0,1 t2 gian ngừng bể lọc để rửa = 0,35 Số bể lọc : Chọn số bể lọc n = bể dự tính bể lọc ngừng sửa chữa Kiểm tra vận tốc lọc tăng cường :6< vtc < 7,5 (m/h) ( Tra bảng 6.11 TCXDVN 332006) Kiểm tra tốc độ lọc tăng cường: (Thỏa mãn) Như số bể lọc n = hợp lý Diện tích bể là: Chọn kích thước bể : L x B= x 5,3 29 Chiều cao toàn phần bể lọc nhanh xác định theo công thức Trong : chiều cao lớp sỏi đỡ, hd = 0,3 m lấy theo TCXDVN 33-2006 chiều dày lớp vật liệu lọc = 0,8 m chiều cao lớp nước lớp vật liệu lọc = m chiều cao phụ = 0,5 m chiều cao từ mép sàn đỡ chụp lọc đến sàn bể = 0,8 m chiều dày sàn đỡ chụp lọc = 0,1 m Vậy H = 0,3 + 0,8 + + 0,5 + 0,8 + 0,1 = 4,5 m • Tính tốn đường ống dẫn nước vào bể lọc Lưu lượng nước vào bể lọc là: Đường kính ống dẫn vào bể là: DC = = Chọn ống dẫn đường kính D = 300 mm • Tính tốn đường kính ống thu nước tới bể chứa Sử dụng đường ống chung thu nước từ 10 bể lọc bể chứa Đường ống đặt cao khối bể lọc xuống thấp khỏi khối bể lọc - Đường kính ống từ bể ống thu nước chung D = 300 (mm) - Đường kính ống D400, D550, ống D800 Tính tốn máng phân phối thu nước rửa lọc Với kích thước bể 7x5,3 (m) ta chọn bố trí máng thu nước rửa lọc Máng có mặt cắt ngang hình ngũ giác với đáy hình tam giác: Bố trí hai máng dọc theo chiều dài bể, tim máng cách d = 3,25m tim máng cách tường 2,5m (theo TCXDCV 33:2006, d) Lưu lượng nước cần thiết để rửa bể lọc: Qr = Wn Fi Trong đó: Wn : Cường độ nước rửa, Wn = 14 (l/s.m2) Fi: Diện tích bể lọc, Fi = 36,6 (m2) Qr = Wn d.L = 14.36,6 = 512,4 (l/s) = 0,5124 (m3/s) Lưu lượng nước rửa đổ vào máng: qm = Qr / = 0,2562(m3/s) • Tính tốn máng thu nước rửa lọc: Chiều rộng máng tính theo cơng thức: 30 = 0,33 (m) Trong đó: K: hệ số máng có tiết diện cạnh K=2,1 a: tỉ số chiều cao phần chữ nhật với nửa chiều rộng máng, lấy a = 1,2 Chiều cao phần máng hình chữ nhật là: Chọn chiều cao phần hình chữ nhật máng thu nước = 0,6 (m) Lấy chiều cao đáy tam giác hđ = 0,12 m Độ dốc máng lấy phía máng tập trung nước I = 0,01 Chiều dày thành máng = 0,08 m Vậy chiều cao toàn phần máng thu nước là: Hm = 0,6 + 0,12 + 0,08 = 0,8 (m) Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép máng thu nước là: m Trong đó: L: chiều cao lớp vật liệu lọc L = 0,5 m E: độ giãn nở trương đối lớp vật liệu lọc: e = 45% Theo quy phạm, khoảng cách đáy máng dẫn nước rửa phải nằm cao lớp vật liệu lọc tối thiểu 0,07 (m) Chiều cao toàn phần máng thu nước rửa là: H m = 0,8 (m) Vì máng dốc phía máng tập trung 0,01, máng dài (m) nên chiều cao máng phía máng tập trung là: Hm = 0,8 + 0,07 = 0,87 (m) Vậy ∆Hm phải lấy bằng: ∆Hm = 0,07 + 0,87 = 0,94 (m) • Tính tốn mương tập trung nước rửa lọc: Khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy mương tập trung : m Trong đó: qmg: lưu lượng nước chảy vào mương, qmg = Qr = 0,5124 (m3/s) ≥ A: chiều rộng mương, lấy A = (m) theo TCVN 33-2006 A 0,6 m g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2) 31 Chọn vận tốc nước chảy mương rửa lọc Vk = 0,9 (m/s) Tiết diện ướt mương rửa là: qr Vk Fmương = ( m2 ) Fmương =0,5124/0,9 = 0,57 (m2) Chiều cao nước mương tập trung rửa là: h= F B =0,57/1 = 0,57 (m) Đường ống xả nước rửa lọc nối từ mương tập trung thu nước rửa bể xuống mương thu nước rửa lọc chung phía Đường kính ống nước rửa lọc xác định theo cơng thức DX = = = 0,6 (m), lấy DX = 600 (mm) Trong Qr : lượng nước xả rửa lọc (m3/s) VX : vận tốc nước ống thoát (m/s), TCVN 33-2006 : V X = 1,5 – (m/s) Chọn VX=1,8m/s Xác định hệ thống phân phối gió nước rửa lọc: Lưu lượng nước rửa bể lọc : Qr = 0,5124 (m3/s) Chọn đường kính ống Dc = 1050 mm thép khơng gỉ tốc độ nước : (Nằm giới hạn cho phép, theo TCVN 33-2006/BXD – Tiêu chuẩn thiết kế) Hệ thống dẫn gió rửa lọc : Chọn cường độ gió là: Wgio = 17 m/s lưu lượng gió tính tốn là: Lấy tốc độ gió ống dẫn gió vgio = 20 m/s (Quy phạm theo TCVN 33: 2006/BXD – Tiêu chuẩn thiết kế vgio = 15 – 20 m/s) Đường kính ống gió chính: 32 Lấy Dg = 200 (mm) Kiểm tra lại vận tốc gió: (Nằm quy phạm, thỏa mãn u cầu) • Tính chụp lọc: Sử dụng loại chụp lọc có dài, có khe rộng 1mm Chọn 36 chụp lọc 1m2 sàn công tác (Theo TCXDVN 33:2006) Tổng số chụp lọc bể là: N = 36 x f = 36 x 36,6=1318 Lưu lượng nước qua chụp lọc qn = Wn 14 = = 0,389l / s = 3,89 × 10 −4 (m3 / s) 36 36 Lưu lượng gió qua chụp lọc qg = Wg 36 = 17 = 0, 472l / s = 4, 72 ×10 −4 ( m3 / s) 36 Tổn thất áp lực qua chụp lọc: V2 22 hcl = = = 0,8 gà 2 ì 9,81ì 0,5 Trong ú V: tốc độ chuyển động nước hỗn hợp nước gió qua khe hở chụp lọc ( lấy khơng nhỏ 1,5m/s) µ : hệ số lưu lượng chụp lọc Đối với chụp lọc khe hở Tính tổn thất áp lực rửa bể lọc nhanh Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ lớp cát: h1 = L + 0,061.Hs.Wn L: chiều dày lớp cát lọc, L = 0,7 Hs: chiều dày lớp sỏi đỡ, Hs = 0,30 m Wn: cường độ rửa lọc Wn = 14 (l/s.m2) = 50,4 (m3/m2.h) h1 = 0,7 + 0,061.0,3.50,4 = 1,62 (m) Áp lức phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc lấy hbm = m 33 µ = 0,5 Vậy tổn thất áp lực nội bể lọc: ht = h1 + hcl + hbm = 1,62 + 0,8 + = 4,42 (m) Bảng 3.6 Thông số thiết kế lọc nhanh trọng lực Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Số bể lọc N Chiếc Chiều dài bể L m Chiều rộng bể B m 5,3 Chiều cao xây dựng Hxd m 4,5 Đường kính ống dẫn nước rửa lọc Dc mm 300 Đường kính ống dẫn gió DG mm 200 Đường kính ống xả nước rửa lọc Dx mm 600 Số máng thu nước rửa lọc bể N Chiếc Chiều dài máng thu Lm m Chiều rộng máng thu Bm m 0,33 Chiều sâu đầu máng thu Hmđ m 0,8 Chiều sâu cuối máng thu Hmc m 0,88 Tính tốn bể chứa nước ( ) Wbc = Wdh + Wcc3 h + Wbt , m3 Dung tích bể chứa: Trong đó: + Wđh: Dung tích phần điều hồ bể chứa Wđh = 20% Qngàyđêm = 20% x 30000 = 6000 (m3) 3h + W cc: Nước cần cho việc chữa cháy Chọn lưu lượng 1s chữa cháy 10 lít/s Ta có: Wcc3h = t × qcc = 3.60.60.10.10 −3 = 108m3 34 Với: t: thời gian chữa cháy (s), t = 3h =10800s qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy (m3), qcc = 10 l/s + Wbt: Lượng nước dự trữ cho thân trạm xử lý (m3) : Wbt=1622m3 Vậy dung tích bể chứa là: 7730 Dựng bể chứa có dạng hình chữ nhật, bể có dung tích 2000 m3 Chọn chiều sâu bể 5m -> diện tích bể : S= V/H= 2000/5 = 400 m2 × Chiều dài chiều rộng 20x20m Chiều cao tổng thể bể chứa : HB = HN + 0,5 = 5,0 + 0,5 = 6,5 (m) Bảng 3.7 Thông số thiết kế bể chứa nước Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Số bể chứa N Chiếc Chiều dài bể L m 20 Chiều rộng bể B m 20 Chiều cao xây dựng Hxd m 5,5 Vật liệu Khử trùng nước 7.1 Các phương pháp khử trùng Khử trùng khâu bắt buộc cuối trình xử lý nước làm ăn uống sinh hoạt Trong nước thiên nhiên chứa nhiều vi sinh vật vi trùng Sau qua trình xử lý học, qua bể lọc, phần lớn vi trùng bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn vi trùng gây bệnh cần phải tiến hành khử trùng nước Khử trùng phổ biến dùng Clo Khi Clo tác dụng với nước tạo thành axit hypoclorit có tác dụng diệt trùng mạnh Chất diệt trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật gây phản ứng với men bên tế bào,, làm phá hoại trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt Cl2 + H2O  HOCl + HCl pH nước cao, hiệu khử trùng Clo giảm mạnh, nước có NH3 hiệu khử trùng 35 7.2 Tính toán lượng Clo sử dụng Khử trùng nước Clo lỏng, sử dụng thiết bị phân phối Clo Clorator Lượng Clo dùng để khử trùng lấy (mg/l ) (theo điều 6.162 TCXDVN 33:2006: lượng clo dùng để khử trùng với nước mặt 2-3mg/l) Lượng Clo cần dùng là: qCl2 = Q × LCl Trong đó: Q: Cơng suất trạm xử lý, Qtrạm = 1250(m /h) LCl: Lượng clo để khử trùng, LCl = ×10−3 (kg/m3) Lượng Clo dùng ngày: Lượng clo dùng cho 30 ngày là: QCl2 = 60x 30 = 1800(kg) Lượng nước tính tốn clorator làm việc lấy 0,6m cho 1kg clo ( Theo 6.169 TCXDVN 33:2006) Lưu lượng nước cấp cho trạm clo là: (m3/h) = 4,2.10-4(m3/s) Đường kính ống nước m chọn d = 35mm Đường kính ống dẫn clo Lưu lượng giây lớn clo lỏng: Qmax =m3/s) Vây đường kính ống dẫn clo Cấu tạo nhà trạm Clo Trạm Clo xây cuối hướng gió, xây dựng gian riêng biệt: gian đựng Clorato, gian đặt bình clo lỏng,các gian có cửa dự phòng riêng Trạm xây cách ly với xung quanh cửa kín, có hệ thống thơng gió thường xun quạt với tần suất 12 lần tuần hoàn gió Khơng khí hút điểm thấp Trong trạm có giàn phun nước áp lực cao, có bể chứa dung dịch trung hồ Clo, 36 có cố dung tích bình đủ để trung hòa Diện tích trạm khử trùng lấy theo tiêu chuẩn là: 3m cho Cloratơ; 4m2 cho cân bàn Trạm có Cloratơ làm việc Cloratơ dự trữ Vậy tổng diện tích trạm F = x + x = 10 m Tính tốn sân phơi bùn Số lượng bùn tích lại bể lắng sau ngày tính theo cơng thức: G1 = Q × ( C1 − C2 ) 1000 ( kg ) Trong đó: G1: Trọng lượng cặn khơ tích lại bể lắng sau ngày,(Kg) Q: Lượng nước xử lý, Q = 30000(m3/ngđ) C2 : Hàm lượng cặn nước khỏi bể lắng, lấy 10 (g/m3) C1 : Hàm lượng cặn nước vào bể lắng, ta có: C1 = 450 (g/m3) G1 = Thể tích bùn khơ ngày là: Trong đó: γ tỷ trọng bùn , γ = 1, tấn/m3 Trọng lượng dung dịch cặn xả ngày là: Trong đó: nc : nồng độ cặn, nc = 0,4% Thể tích bùn lỗng xả ngày: =2750(m3) Chọn máy ép bùn băng tải Yuanchang – TA1500 có lưu lượng ép từ 7-14 m 3/h, có cơng suất 5kW Độ ẩm bánh bùn sau ép từ 60% đến 80%, chọn độ ẩm bùn sau ép = 80% Thể tích bùn sau ép là: 37 Lượng nước tách từ bùn sau ép bơm hồ sơ lắng để quay lại chu trình xử lý nước: Bùn khô đem phơi sân phơi bùn định kỳ bùn công ty môi trường vận chuyển đến xử lý Chọn chiều cao sân phơi bùn 1,5m Diện tích sân phơi bùn: 1466 Chia sân phơi bùn làm ô Mỗi có diện tích : 1466/8= 367 m2 Ta chọn kích thước là: LxB = 19,5(m) x 19,5(m) CHƯƠNG IV: BỐ TRÍ CÁC CAO ĐỘ CHO QUY TRÌNH XỬ LÝ Quy hoạch mặt Vị trí khu đất đặt trạm xử lí phải phù hợp với quy hoạch chung thành phố, phải đảm bảo việc liên hệ rễ dàng, thuận tiện cho quản lý chung thành phố Có khả phát triển tương lai, để xây dựng thêm cơng trình nhà máy nâng công suất Khu đất xây dựng nhà máy phải nằm nơi cao ráo, không bị ngập lụt hay lún sụt, đảm bảo làm việc bền vững công trình trạm xử lí nước Có địa hình thuận tiện cho việc bố trí cao trình trạm xử lí, tránh đào đắp nhiều Đảm bảo diện tích để bố trí cơng trình phụ cơng trình phục vụ Đảm bảo điều kiện vệ sinh tốt, tiện cho việc tổ chức thực vệ sinh nguồn nước trạm xử lí nước Trạm xử lí phải đặt xa nguồn sở gây ô nhiễm bãi rác, nghĩa địa… Khu đất trạm xử lí cần có điều kện địa chất tốt, tránh gia cố móng giảm giá thành xây dựng cơng trình Đặt gần nơi cung cấp điện để giảm giá thành xây dựng hệ thống cấp điện chi phí quản lí điện giảm Có đường giao thơng thuận tiện, đảm bảo chun trở vật liệu, thiết bị, máy móc dễ dàng, phục vụ tốt cho công tác thi công quản lý nhà máy Chiếm đất trồng trọt Ở đầu hướng gió để tránh bụi độc từ hoạt động thành phố 38 Trong trạm bố trí cơng trình cho cơng trình có đường ô tô tiếp cận đến tận chân công trình Bố trí trạm clo sân phơi bùn cuối hướng gió tránh bay vào cơng trình phụ trợ trạm xử lí Trạm biến đặt gần trạm bơm cung cấp điện pha cho trạm bơm Bố trí cao độ cho cơng trình Các cơng trình trạm xử lý bố trí theo nguyên 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 + Vị trí đặt trạm xử lý nước có cấu tạo địa chất ổn định + Cốt mặt đất vị trí xây dựng trạm xử lý là: ∇mđ= 10,0 m Sơ chọn tổn thất áp lực để bố trí cao độ cho cơng trình theo 6.355 TCVN 33-2006: + Tổn thất bể trộn: 0,2 (m) + Tổn thất bể phản ứng: 0,5 (m) + Tổn thất bể lắng: 0,5 (m) + Tổn thất qua bể lọc: 3,5 (m) + Tổn thất từ bể trộn đến bể phản ứng: 0,2 (m) + Tổn thất tử phản ứng đến bể lắng: 0,2 (m) + Tổn thất tử bể bể lắng đến bể lọc: 0,6 (m) + Tổn thất tử bể lọc đến bể chứa : 1,0 (m) 2.1 Bể chứa nước Xây dựng bể chứa nước nửa nửa chìm, đặt mặt đất 3m Cốt mực nước cao bể chứa nước sạch: bc c ∇bc n = ∇ md + h − h = 10 + – = 12 (m) Cốt mặt bể chứa: bc ∇ bc mat = ∇ n + hbv = 12 + 0,5 = 12,5 (m) Cao trình đáy bể chứa: 39 bc ∇ bc day = ∇ mat − H xd = 12,5 – 5,5 = 7(m) Trong đó: hbv: Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 (m) Hxd: Chiều cao xây dựng bể chứa nước Hxd = + 0,5 = 5,5 (m) 2.2 Bể lọc nhanh Cốt mực nước cao bể lọc: ∇ bln = ∇ bc n + hxđ − hbv (m) Trong đó: ∇bc n hxd hbv : Cốt mực nước cao bể chứa nước 12 (m) : chiều cao xây dựng bể lọc hbv : chiều cao bảo vệ ∇bln hxd = 4,5 (m) = 0,5 (m) = 12 + 4,5 - 0,5 = 16 (m) Cốt mặt bể lọc: ∇blmax = ∇bln + hbv (m) Trong đó: ∇blmax : Cốt mực nước cao bể lọc hbv: Chiều cao bảo vệ bể lọc hbv = 0,5 (m) ∇blmat = 16 + 0,5 = 16,5 (m) Cao trình đáy bể lọc: ∇blday = ∇bc n = 12 (m) 2.3 Bể lắng ngang Cốt mực nước mương dẫn nước từ bể lắng sang bể lọc: 40 ∇blang = ∇bln + hl −lang n (m) Trong đó: ∇bln : Cốt mực nước cao bể lọc hl −lang : Tổn thất áp lực từ bể lắng sang bể lọc ∇blang n hl −lang = 0,6 (m) = 16 + 0,6 = 16,6(m) Mực nước cao bể lắng: blang ∇blang + hbl n.max = ∇ n (m) Trong : hblang : Tổn thất áp lực nội bể lắng ∇blang n.max hblang = 0,5 (m) = 16,6 + 0,5 = 17,1 (m) Chiều cao bảo vệ bể lắng: hbv = 0,5 (m) Cao trình mặt bể lắng: ∇ blang mat = 17,1 + 0,5 = 17,6 (m) Cao trình đáy bể lắng: blang ∇ blang day = ∇ mat − H xd = 17,6 – 4,7 = 12,9 (m) Trong đó: Hxd: Chiều cao xây dựng bể lắng Hxd = 4,7 (m) 2.4 Bể phản ứng Cốt mực nước mương dẫn nước từ bể phản ứng sang bể lắng: ∇ npu = ∇ blang + hlang − pu n (m) Trong đó: ∇blang n : Cốt mực nước cao bể lắng = 17,1 m 41 hlang − pu : Tổn thất áp lực từ bể phản ứng sang bể lắng ∇ npu hlang − pu = 0,2 (m) = 17,1 + 0,2 = 17,3 (m) Mực nước cao bể phản ứng: ∇ npu.max = ∇ npu + h pu (m) Trong : h pu : Tổn thất áp lực nội bể phản ứng h pu = 0,2 (m) Cao trình mặt bể phản ứng: ∇ npu.m ax = 17,3 + 0,2 = 17,5 (m) Chiều cao bảo vệ bể phản ứng: hbv = 0,5 (m) pu ∇ mat = 17,5 + 0,5 = 18 (m) Cao trình đáy bể phản ứng: pu pu ∇ day = ∇ mat − H xd = 18 – 2,5 = 15,5 (m) Trong đó: Hxd: Chiều cao xây dựng bể phản ứng Hxd = 2,5 (m) 2.5 Bể trộn khí Cốt mực nước mương dẫn nước từ bể trộn sang bể phản ứng: ∇tron = ∇ npu + h pu −tron n (m) Trong đó: ∇ npu : Cốt mực nước cao bể phản ứng h pu −tron : Tổn thất áp lực từ bể trộn sang bể lắng − pu ∇tron n h pu −tron = 17,5 + 0,2 = 17,7 (m) 42 = 0,2 (m) Mực nước cao bể trộn: tron − pu ∇btron + htron n.max = ∇ n (m) Trong : htron : Tổn thất áp lực nội bể trộn ∇btron n htron = 0,2 (m) = 17,7 + 0,2 = 17,9 (m) Chiều cao bảo vệ bể trộn: hbv = 0,5 (m) Cao trình mặt bể trộn: ∇ btron mat = 17,9 + 0,5 = 18,4 (m) Cao trình đáy bể trộn: btron ∇ day = ∇ btron mat − H xd = 18,4 – 2,5 = 15,9 (m) Trong đó: Hxd: Chiều cao xây dựng bể trộn Hxd = 2,5 (m) 2.6 Bố trí cơng trình phụ khác trạm xử lý Kích thước cơng trình ghi TCVN 33-2006 sau: Tên phòng Phòng thí nghiệm Phòng bảo vệ Xưởng sửa chữa đường ống Xưởng khí Nhà hành chính, phòng giám đốc Nhà để xe Gara tơ Kho chứa hóa chất Số lượng Đơn vị m2 m2 m2 Diện tích 50 16 200 1 m2 m2 200 200 1 m2 m2 m2 84 60 60 43 ... sau: -Nước máy cấp vào nhà -Nước giếng khoan tay bơm điện -Bể lu chứa nước Về nước máy cung cấp từ chi nhánh Cấp Nước Dĩ An thị xã Dĩ An. Nhà máy nước Dĩ An đến tổng công suất thiết kế 190.000 m3/ngày,đêm... vượt tiêu chuẩn  Cần phải xử lý Lựa chọn quy trình xử lý nước thải 3.1 Yêu cầu thiết kế Thiết kế nhà máy xử lý nước cấp sinh hoạt cho phường dĩ an thuộc thị xã Dĩ An tỉnh Bình Dương Cơng suất... 30000 m3/ngđ 3.2 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý - Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn cấp nước cho hộ dân đảm bảo mức an toàn cao truong trường hợp có thay