Đồ án của sinh viên Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội. Xử lý nước cấp cho thành phố Cao Bằng với tổng dân cư hơn 70 nghìn người. Công suất đạt 20000 mét khối một ngày đêm. Tiêu chuẩn cấp nước 110 lít một người một ngày. Xử dụng công nghệ hóa lý cơ học để xử lý nước.
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNGHÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CẤP “Thiết kế nhà máy xử lý nước cấp Thành phố Cao Bằng với số dân 71066 người” Giảng viên hướng dẫn Sinh viên Lớp Mã sinh viên Chuyên ngành : : : : : : TS Nguyễn Hồng Đăng : Nguyễn Minh Đức : ĐH7M2 : 1711070366 : Thiết kế cơng trình kỹ thuật môi trường Hà Nội, 2020 MỤC LỤC Trang DANH MỤC BẢNG Trang MỞ ĐẦU Thành phố Cao Bằng thành phố trực thuộc tỉnh Cao Bằng, Việt nam Thành phố Cao Bằng đô thị loại III, trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục, trị tỉnh Cao Bằng trung tâm kinh tế vùng Đông Bắc Thực Chương trình số 10/CTr-TU ngày 29/4/2016 Tỉnh ủy Cao Bằng phát triển du lịch giai đoạn 2016 – 2020, ngày 11/10/2017, UBND tỉnh ban hành Quyết định số 1715/QĐ-UBND việc Phê duyệt Điều chỉnh Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Cao Bằng đến năm 2020 định hướng đến năm 2025 Trong đó, quy hoạch phát triển thương mại, dịch vụ du lịch xác định rõ vị trí, vai trị ngành kinh tế mũi nhọn Thành phố Nước sinh hoạt đóng vai trị quan trọng đời sống sinh hoạt người dân hoạt động sản xuất, dịch vụ Với phát triển kinh tế, nhu cầu sử dụng nước để sinh hoạt cần thiết Để đáp ứng nhu cầu dùng nước Thành phố, cần có hệ thống sử lý nước sông Bằng để cấp nước sinh hoạt cho toàn thành phố Việc xây dựng nhà máy xử lý nước cấp sinh hoạt cho thành phố Cao Bằng hoàn toàn cấp thiết Với việc thực đề tài: “Thiết Kế Nhà Máy Xử Lý Nước Cấp Thành Phố Cao Bằng với số dân 71066 người” giải vấn đề thiếu nước sinh hoạt khu dân cư, phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững CHƯƠNG I TÍNH TỐN SƠ BỘ VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 1.1 Xử lý số liệu - Dân số: 71066 người - Tiêu chuẩn cấp nước: 110l/người.ngày đêm - Số học sinh: 3000 học sinh - Số bệnh viện: 1; số giường bệnh bệnh viện: 500 giường - Khu công nghiệp, công nghiệp tiêu thụ lượng nước cho sản xuất: 3740 m3/ngày đêm - Số công nhân: 2000 - Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước: BẢNG THÔNG SỐ NƯỚC ĐẦU VÀO Chỉ tiêu Đơn vị đo Nhiệt độ Giá trị QCVN 01-1:2018/BYT Nhận xét C 25 - - - 6,9 - Đạt chuẩn Độ màu TCU 90 15 Xử lý Độ đục NTU 150 Xử lý TS (cặn tổng số) mg/l 300 - Xử lý SS (chất rắn lơ lửng) mg/l 80 - Xử lý Hàm lượng sắt tổng số mg/l 0,3 0,3 Đạt chuẩn Hàm lượng amoni mg/l 0,3 0,3 Đạt chuẩn Hàm lượng mangan tổng mg/l 0,01 0,1 Đạt chuẩn pH số - Nhận xét nguồn nước: Trạm xử lý nước cấp Thành phố Cao Bằng sử dụng nguồn nước sông Bằng để xử lý So sánh kết tiêu chất lượng nước với QCVN 01 - 1:2018/BYT chất lượng nước ăn uống, có tiêu chưa đạt sau: Độ màu, độ đục, chắt rắn lơ lửng Dựa vào số liệu chất lượng nước mặt tìm được, áp dụng kiến thức học tài liệu tham khảo ta lựa chọn cơng nghệ xử lý - Phân loại nước mặt theo TCXDVN 33:2006/ BXD Theo hàm lượng cặn: + Nước đục: đến 50 mg/l + Nước đục vừa: từ 50 mg/l đến 250 mg/l + Nước đục: từ 250 mg/l đến 1500mg/l + Nước đục: 1500mg/l Theo độ màu: + Nước màu: 35 TCU + Nước có màu trung bình: 35 TCU đến 120 TCU + Nước có màu cao: lớn 120 TCU Nguồn nước thuộc loại: Đục vừa, có độ màu trung bình Xử lý nước vừa đục vừa có màu: Xử lý cặn 1.2 Cơng suất nhà máy 1.2.1 Lượng nước sinh hoạt khu dân cư - Có tiêu chuẩn cấp nước 110 (lít/người.ngày đêm), suy lượng nước cần cấp cho sinh hoạt 110 × 71066 × 10-3 = 7817,26 m3/ngày đêm 1.2.2 Lưu lượng nước cho cơng nghiệp - Tính tốn nước cấp sinh hoạt khu CN Số cơng nhân 2000 công nhân BẢNG THỐNG KÊ LƯU LƯỢNG NƯỚC CẤP CHO KCN Ca Phân xưởng Công nhân Nước cấp sinh hoạt Nước tắm I - % Số lượng qo (l/ng.ngđ) Q(m3/ca) qo (l/ng.ngđ) Q(m3/ca) Nóng 40 800 45 36 60 48 Lạnh 60 1200 25 30 40 48 Tổng cộng 10 2000 66 96 Khu CN công nhân tiêu thụ lượng nước cho sản xuất: Qsx = 3740 m3/ngđ Tổng lượng nước cấp ngày khu CN là: QCN = Qsx + QI + QII = 3740 + 66 + 96 = 3902 (m3/ngđ) 1.2.3 Lưu lượng nước cho bệnh viện - Tổng số giường bệnh: Ng= 500 giường - Tiêu chuẩn cấp nước là: qbv= 1000 l/giường.ngđ - Lưu lượng trung bình ngày: QBV = Ng x qbvx10-3= 500 x 1000 x 10-3 = 500 (m3/ngđ) 1.2.4 Lưu lượng nước cho trường học (12 tiếng) - Số học sinh: Nhs = 3000 (học sinh) - Tiêu chuẩn cấp nước là: 20 l/người.ng - Lưu lượng trung bình ngày: QTH = Nhs x qthx10-3 = 3000 x 20 x 10-3 = 60 (m3/ngđ) 1.2.5 Lưu lượng nước cho tưới xanh, rửa đường Theo tiêu chuẩn 33:2006, nước dùng cho mục đích tưới rửa đường 10% lượng nước cấp cho sinh hoạt Qtưới = 10% x Qsh= 10% x 7817,26 = 781,726 (m3/ngđ) 1.2.6 Lưu lượng nước cấp cho chữa cháy Theo tiêu chuẩn 33:2006, nước dùng cho mục đích chữa cháy 10% lượng nước cấp cho sinh hoạt Qcc = 10% x Qsh= 10% x 7817,26 = 781,726 (m3/ngđ) 1.2.7 Lưu lượng nước dự phòng Theo tiêu chuẩn 33:2006, nước dùng cho mục đích dự phịng 20% lượng nước cấp Qdp = 20% x Qtrên= 20% x 13842,712 = 2768,5 (m3/ngđ) 1.2.8 Lưu lượng nước cấp cho thân nhà máy Theo tiêu chuẩn 33:2006, nước cho thân nhà máy 7% lượng nước cấp Qbt = 7% x Qtrên= 7% x 16611,212 = 1162,8 (m3/ngđ) 1.2.9 Tổng công suất nhà máy xử lý nước cấp Tổng công suất yêu cầu nhà máy = 17773,999 m3/ngđ Chọn công suất cấp nước nhà máy 18 000 m3/ngđ 1.3 Lựa chọn dây chuyền công nghệ: Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước cơng việc quan trọng, khơng ảnh hưởng đến giá thành xây dựng, quản lý, vận hành hệ thống cấp nước mà ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước dựa vào tiêu chí sau: Chất lượng nước nguồn Yêu clượng củlượng nước sau xử lý Quy mô công suượng nước sau Điều kiện kinh tế kỹ thuật Dựa vào tính tốn khả đưa hóa chất vào, có số liệu sau: - Cơng suất tính tốn 18000 m3/ng.đ - Tổng chất rắn C = 300 mg/l - Độ màu M = 90 TCU - Độ đục = 150 NTU - Độ pH ban đầu nước nguồn: pH = 6,9 Nhận xét: - Công suất trạm xử lý vừa, hàm lượng cặn độ màu trung bình Từ đó, phải lựa chọn dây chuyền cơng nghệ xử lý phù hợp cho vừa xử lý nước Sân phơi bùn Phèn đạt chất lượng theo yêu cầu, thuận tiện cho công tác quản lý vận hành, giá thành xây SCRvới trình độ quản lý, vận hành công nhân, phù hợp với điều dựng thấp, phù hợp kiện đất nước thời gian 1.3.1 Đề xuất dây chuyền Trạm cấp33-2006 Bể trộn Bể phản váchBể ngăn lắng ngang Nước nguồn chọn học Căn vào bảng 6.2 theobơm TCXD ta lựa sơ đồ ứng dây có chuyền cơng nghệ: a Phương án 1: - Chất khử trùng Trạm bơm cấp Bể chứa Bể lọc nhanh Nước nguồn - song chắn rác - trạm bơm cấp I - bể trộn - bể phản ứng bể lắng - bể lọc nhanh - khử trùng - bể chứa nước Thuyết minh công nghệ: Nước từ nguồn sau đưa qua song chắn rác để loại bỏ vật gây hại cho cơng trình phía sau, trạm bơm cấp I đưa đến bể trộn, hóa chất keo tụ kiềm hóa cho vào với liều lượng thích hợp để tạo hạt keo có khả dính lại với dính với hạt cặn lơ lửng có nước tạo thành bơng cặn lớn có trọng lượng đáng kể Sau trộn nước đưa sang bể phản ứng có vách ngăn thẳng đứng có chức hồn thành hết trình keo tụ tạo điều kiện thuận lợi cho trình tiếp xúc hạt keo cặn bẩn nước để tạo nên cặn đủ lớn giữ lại Chất keo phối tụ đến bể lọc nhanh, qua bể lắng Sau nước đưa sang máng phân lớpphơi vật bùn Sân liệu lọc, lớp sỏi đỡ để làm nước triệt để đến bể chứa nước từ bể chứa SCR đưa đến trạm bơm cấp II Nước nguồn b Phương án 2: Trạm bơm cấp Bể trộn học Bể lắng có lớp cặn lơ lửng Chất khử trùng Trạm bơm cấp Bể chứa Bể lọc nhanh Nước nguồn - song chắn rác - trạm bơm cấp I - bể trộn - bể lắng có lớp cặn lơ lửng - bể lọc nhanh - khử trùng - bể chứa nước Thuyết minh công nghệ: Nước từ nguồn sau đưa qua song chắn rác để loại bỏ vật gây hại cho cơng trình phía sau, trạm bơm cấp I đưa đến bể trộn, hóa chất phản ứng hóa tan với nước, sau nước đưa đến bể lắng có lớp cặn lơ lửng, hạt cặn tự nhiên có nước va chạm kết dính với hạt cặn lơ lửng giữ lại Cuối nước làm triệt để bể lọc nhanh Trên đường đưa nước đến bể chứa nước cho hóa chất khử trùng vào để loại bỏ VSV 1.3.2 Phân tích ưu - nhược điểm hai phương án BẢNG SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN ĐỀ SUẤT So sánh Ưu điểm Nhược điểm - Phương án Bể lắng ngang: giá thành xây dựng không cao, không cần xây nhiều bể Phương án Bể lắng có lớp cặn lơ lửng: Không cần xây bể phản ứng q trình phản ứng tạo bơng kết tủa xảy điều kiện keo tiếp xúc, lớp cặn lơ lửng bể lắng Hiệu xử lý cao bể lắng khác tốn diện tích xây dựng Bể lắng ngang: Bể lắng có lớp cặn lơ lửng: Khơng thuận tiện có kết cấu phức tạp, chế độ quản lý việc xả cặn, tốn diện tích chặt chẽ, địi hỏi cơng trình hoạt động xây dựng suốt ngày đêm nhạy cảm với dao động lưu lượng nhiệt độ nước Nhận xét: - Hiệu xử lý hai phương án tương đương - Diện tích xây dựng phương án nhiều phương án 2, khả ứng dụng vào thực tế khơng cao chi phí khả vận hành cao, khó khăn - Phương án chiếm nhiều diện tích xây dựng chi phí khơng đáng kể - Khả vận hành ứng dụng Phương án thực tế cao 1.3.3 Lựa chọn phương án Chọn phương án Hệ thống xử lý nhà máy bao gồm: Bể trộn học Bể phản ứng Bể lắng ngang Bể lọc nhanh Bể chứa CHƯƠNG II TÍNH TỐN THIẾT KẾ THEO PHƯƠNG ÁN 2.1 Song chắn rác Song chắn rác đặt cửa thu nước cơng trình Tại bể lọc đầu tiên, ống tải lưu lượng bể = 34,72 l/s => Chọn đường kính ống 200 mm Đến bể lọc thứ 2, ống nhân lưu lượng = 34.72 l/s x = 69,44 l/s => Chọn đường kính ống 250 mm Đến bể lọc thứ 3, ống nhân lưu lượng = 34,72 x = 104,16 l/s => Chọn đường kính ống 350 mm 2.6.6 Tính tốn tổng tổn thất - Tổn thất qua sàn chụp lọc Theo tính tốn là: hPP =0,46 m - Tổn thất qua lớp vật liệu đỡ hđỡ = 0,22 x Lđỡ x W (m) Trong đó: Lđỡ chiều dày lớp vật liệu đỡ = 0,15m W cường độ nước rửa lọc; W = l/s.m2 Vậy hđỡ = 0,22 x 0,15 x = 0,264 m - Tổn thất áp lực bên lớp vật liệu lọc: hVLL = ( a + b x W ) x hL Với a,b thông số phụ thuộc vào đường kính tương đương lớp vật liệu lọc, Với dtđ =0,75 ÷ 0,8=> a = 0,76; b = 0,017 hL chiều cao lớp vật liệu lọc = 1,5 m hVLL = (0,76 + 0,017 x 8) x 1,5 = 1,344 m Tổn thất đường ống dẫn nước rửa lọc.Tính với ống: ∑ hống = hdd + ∑hCB Trong đó: hdd: tổn thất chiều dài ống từ trạm bơm nước rửa đến bể chứa Sơ chọn 100m Theo tính tốn ta có, lưu lượng nước chảy ống qr = 0,10415 m3/s, đường kính ống D = 300 mm Tra bảng ta có 100i = 0,7 hdd = i x L = 0,7 x = 0,7 m ∑ hCB tổn thất cục van khóa, sơ chọn ∑hCB = 0,3 m Vậy ∑hống = 0,7 + 0,3 = 1,0 m Vì có đường ống nên ∑h = x 1,0 = 2,0 m Tổng tổn thất bể lọc: hlọc = hPP +hđỡ + hVLL + ∑h = 0,46+ 0,264 +1,344 + 2,0 = 4,068 (m) 2.6.7 Chiều cao xây dựng bể Chiều cao xây dựng bể lọc xác định theo công thức Hxd = hk + hS + hđ + hl +hn + hBV Trong đó: hk, hS, hd, hl thơng số trình bày hBV = 0,5 m hn chiều cao lớp nước lớp vật liệu lọc; hn = 2m Hxd = 1,35 + 0,1 + 0,15 + 1,5 + + 0,5 = 5,6 m Vậy chiều cao bể lọc 5,6 m BẢNG CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ BỂ LỌC NHANH ST Tên thông số Số lượng Đơn vị Chiều dài Chiều rộng Chiều cao xây dựng Chiều cao bể Bể lọc 3,9 5,6 5,1 m m m m Bể T 2.7 Khử trùng nước - Chọn khử trùng nước Clo lỏng - Lượng clo cần dùng để khử trùng nước theo 6.162-TCXDVN 33:2006 nước mặt từ đến mg/l Chọn lượng Clo cần dùng : - Lượng Clo dùng cho trạm ngày đêm: - Lượng nước tính tốn cho Clorator làm việc lấy 0, (1, 6.169) - Lưu lượng nước cấp cho trạm Clo: - Vận tốc nước chảy ống v = 0,6 m/s - Đường kính ống dẫn Chọn , vận tốc nước chảy thực v = 0,655 m/s Ta chọn số bình Clo dự trữ trạm đủ dùng tối thiểu 30 ngày - Lương Clo dùng 30 ngày: Trong đó: Trọng lượng riêng Clo lỏng: 1,47 kg/l - Chọn bình Clo loại 300 lít, bình cung cấp Clo cho trạm bơm bình dự trữ - Từ lượng Clo dùng 2,25 kg, Chọn thiết bị định lượng loại PC.5,2 Clorato cơng suất 128-20,5 kg/l, có dự trữ BẢNG 10 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KÊ TRẠM KHỬ TRÙNG STT Tên thông số Thông số Đơn vị Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Thùng clo Clorator 4,5 4,5 3 m m m Thùng/2 tháng 2.8 Bể chứa nước Thể tích thiết kế bể chứa nước WBC = Wđh + + Wbt (m3) Trong đó: WBC: Dung tích bể chứa nước (m3) Wđh: Dung tích điều hoà bể chứa (m3) Wcc: Lượng nước dự trữ chữa cháy (m3) Wbt: Lượng nước dự trữ cho thân trạm (m3) Thể tích điều hòa bể chứa : Wđh = 10%.Qngđ = 10% x 18000 = 1800 (m3) Lượng nước dự trữ cháy 3h: Wcc 3h = n x qcc x 3,6 x Trong đó: Wcc: Lượng nước dự trữ cho chữa cháy (m3) qcc: Tiêu chuẩn nước cho đám cháy, chọn qcc = 30 l/s n: Số đám cháy xảy đồng thời, chọn n = Thay số: Wcc 3h = × 30 × × 3,6 = 648 (m3) Lượng nước dự trữ cho thân trạm Wbt = 7%.Qngđ = 7% 18000 = 1260 (m3) Thể tích thiết kế bể chứa nước: WBC = 1800 + 648 + 1260 = 3708 (m3) Chọn chiều cao bể m Xây dựng bể làm việc Chọn kích thước bể L x B x H = 15 x 25 x = 1875 (m3) Tường bảo vệ: 0,5 m BẢNG 11 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ BỂ CHỨA ST Tên thông số Số lượng Đơn vị Bể Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Chiều cao có tưởng bảo 25 15 5,5 Bể m m m m T vệ 2.9 Sân phơi bùn Lượng cặn khô từ bể lắng xả hàng ngày từ bể lắng G1= = = 6435 (kg) Trong - G: trọng lượng cặn khô (kg) - Q: lượng nước xử lý (m3/ngày); Q = 18000 m3/ngày - C1: hàm lượng cặn nước khỏi bể lắng (g/m3); C1 = 10 g/m3 - C2: hàm lượng cặn nước vào bể lắng (g/m3) = 367,5 Số lượng bùn tích lại bể lọc sau ngày tính theo cơng thức G2= Trong đó: + G2: Trọng lượng cặn khơ tích lại bể lọc sau ngày (kg) + Q: Lượng nước xử lý, Q=18000m3/ngày đêm + C3: Hàm lượng cặn nước khỏi bể lọc, lấy (Tiêu chuẩn không lớn 3g/m3) + C1: Hàm lượng cặn nước vào bể lọc, lấy lượng cặn khỏi bể lắng, C1= 10 (g/m3) Vậy trọng lượng cặn khô là: G2= Tổng lượng cặn xả ngày trạm xử lý G= G1 + G2 = 6435 + 126 = 6561 (kg) Sử dụng máy ép bùn khung có hiệu suất làm khô từ 40- 75 % để ép bùn chọn hiệu suất 50 % Lượng bùn ngày trạm xử lý là: 6561 x 50% = 3280,5 kg Lượng bùn nén tháng G’= 3280,5 x 30 x 1,5 = 147622,5 (kg) = 147,7 (tấn) Diện tích mặt sân cần thiết F= = = 1200 (m2) - Chia sân thành hai ngăn có tiết diện: L × B = 30 × 20 m luân phiên làm việc năm Sau 1,5 tháng nước rút khỏi hồ để phơi bùn Thể tích bùn khơ sân: V= = = 123 (m3) ( Tỷ trọng bùn γ = 1.2 T/m3) Chiều cao bùn khô sân: h= = 0,1025 m Chiều cao tổng thể H = hđáy + hchứa cặn + h dự trữ = (m) Trong - hđáy: gồm chiều cao lớp sỏi đỡ = 0.4 m - hdự trữ: chiều cao dự trữ = 0,3 m - hchứa cặn: chiều cao chứa cặn = 0,3m BẢNG 12 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ SÂN PHƠI BÙN ST Tên thông số Số lượng Đơn vị Số ngăn ngăn Chiều rộng sân B 20 m Chiều dài sân L 30 m Chiều cao sân H m Tổng diện tích ngăn 600 m2 T 2.10 Các cơng trình phụ trợ khác - Nhà hành chính: x 20 =140 m2 - Phòng bảo vệ: x = 25 m2 - Phịng thí nghiệm: x = 40 m2 - Trạm biến áp: x = 25 m2 - Nhà để xe: x 21 = 126 m2 - Kho chứa vật liệu: x 15 = 135 m2 - Xưởng khí sửa chữa: x = 45 m2 - Nhà hành chính: 14 x = 112 m2 - Nhà sinh hoạt: 14 x = 112 m2 - Nhà điều hành: 12 x = 60 m2 - Trạm bơm cấp 2: 12, x = 75 m2 2.11 Tính tốn theo phương án Các cơng trình Song chắn rác, bể trộn, sân phơi bùn, bể lọc, bể chứa, cơng trinh phụ trợ tính tương tự phương án 2.11.1 Tính tốn bể lắng có lớp cặn lơ lửng Lượng nước dùng để xả cặn khỏi ngăn nén cặn Pc = x 100 (2, 3-39, tr97 ) Trong đó: Kp = 1,2; C = 10mg/l Cmax= Với Cmax = 367,5 có = 19000 ứng với T= 3h (2, 3-4, tr 97 ) Vậy Pc = x 100 = 2,25 % Lượng nước xả cặn: Qxả cặn = Q.Pc = 750 × 2,25 % = 16,875 m3/h - Diện tích tồn phần bể F1= ( m2) ( 2, 3-40 ) Tính diện tích ngăn lắng theo hai mùa, tra bảng (2, 3-5, tr 97 ) Cmax = 367,5 mg/l, ta có v1 = 1,0; K = 0,7 Diện tích ngăn lắng : F1 = = 146 m2 Diện tích ngăn chứa nén cặn: Fc = = = 69,5 m2 Tổng diện tích mặt bể lắng là: F= F1 + F2 = 146 + 69,5 = 215,5 m2 Chọn số bể lắng N = 2, diện tích bể gồm ngăn lắng Diện tích ngăn lắng là: f1 = = = 36,5 m2 Diện tích ngăn nén cặn : fc = = = 17,4 m2 Lấy chiều rộng ngăn lắng là: 5m, chiều dài bể 36,5/5 = 7,3 m Chiều rộng ngăn nén cặn : bc = = = 3,48 m lấy 3,5 m Tính ống phân phối khoan lỗ đáy bể Lưu lượng nước lớn qua ống phân phối đặt đáy ngăn lắng là: q = = = 187,5 m3/h = 52,1 l/s Tốc độ nước ống phân phối khoan lỗ theo quy phạm V = 0,5 - 0, m/s, phần cuối ống phân phối lưu lượng giảm nên để đảm bảo vận tốc phải giảm đường kính ống Thiết kế gồm hai đoạn: d = 150mm d = 100mm có l1 = 2,0 m d = 350mm ứng với q = 52,1 l/s có v= 0,54 m/s Tốc độ nước qua lỗ đục theo quy phạm Vlỗ = 1,5 – m/s chọn Vlỗ = 2m/s diện tích lỗ ống phân phối là: = = = 0,02605 m2 = 260,5 cm2 Chọn dlỗ = 20mm (quy phạm 20 – 25 mm) có flỗ = 3,14 cm2 Tổng số lỗ ống phân phối là: n = = 83 lỗ lỗ xếp thành hàng bên ống, so le với quay xuống góc 150 Tỉ số tiết diện ngang ống : = n × = 83 × = 0,3 Quy phạm ( 0,3 -0 ,4) Khoảng cách tăm lỗ máng là: e = L : = : = 0,12 m < 0,5 ( quy phạm ) BẢNG 13 CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN BỂ LẮNG TRONG CĨ LỚP CẶN LƠ LỬNG STT Thơng số Số lượng Số bể Tổng diện tích mặt bể 215,5 lắng Số ngăn bể Diện tích ngăn lắng 36,5 Chiều dài ngăn 7,3 Chiều rộng ngăn Đơn vị Bể m2 ngăn m2 m m 2.11.2 Tính tốn bể lọc nhanh hai lớp Bể lọc nhanh hai lớp khác bể lọc nhanh lớp có hai lớp vật liệu lọc Diện tích bể lọc nhanh hai lớp: F= ( m2 ) Trong đó: -T: thời gian làm việc trạm T= 24h -vbt: tốc độ lọc tính tốn chế độ làm việc bình thường, vbt = 6m/h -a: số lần rửa bể ngày, chọn a=1 -W: cường độ rửa lọc, W = 16 l/sm2 -t1: thời gian rửa bể lọc, t1 = phút -t2: thời gian ngừng bể lọc để sử chữa, t2= 0,35h F= = 125,5 m2 Số bể lọc cần thiết : N = 0,5 = 5,6 bể Lấy bể Diện tích bể: f = = = 21 m2 Chọn kích thước bể lọc L x B = x 3,5 m Chiều cao bể lọc nhanh hai lớp vật liệu lọc H = hs + hvl + hn + hp Trong đó: -hn: chiều cao lớp nước lớp vật liệu lọc hn= m -hvl: chiều cao lớp vật liệu lọc hvl= × 1,5 = m -hs: chiều cao sàn đỡ chụp lọc, hs=0,11 m -hd: chiều cao dần đỡ sàn chụp lọc, hd=0,2 m -hh: chiều cao hầm phân phối gió nước rửa lọc, hh=0,9 m -hp: chiều cao phụ, hp=0,5m -hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m H = + + 0,11 + 0,2 + 0,9 +0,5 + 0,5 = 7,21 m BẢNG 14 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ BỂ LỌC NHANH HAI LỚP STT Tên thông số Số bể Diện tích bể Chiều dài bể Chiều rộng bể Chiều cao tổng thể bể Số lượng 21 3,5 7,21 Đơn vị Bể m2 m m m CHƯƠNG III CAO TRÌNH CÁC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ 3.1 Bể chứa nước Theo tính tốn trên, thiết kế bể chứa với dung tích bể 2682 m 3, kích thước bể 25 x 15 x 5,5 (m) Chiều cao mực nước lớn bể 5m Xây dựng bể kiểu nửa chìm nửa bê tơng cốt thép, phần chìm 3m Trước sau bể chứa có van điều tiết nước Bể chứa có ống đưa nước vào, dẫn nước ra, ống tràn, ống xả cặn, thang lên xuống, cửa thăm, lỗ thông thiết bị đo mực nước Chiều dày lớp nước bể 5,0 m Cốt mặt đất vị trí trạm xử lý 190,0 m Bể chứa xây dựng có phần chìm m nên Cốt mực nước max bể : 192,0 m Cốt đáy bể chứa : 187,0 m Cốt đỉnh bể chứa 192,5 - - 3.2 Bể lọc nhanh - Tổn thất áp lực bể lọc = 4,1 m - Tổn thất áp lực từ bể lọc sang bể chứa (1, 6.355) - Cốt mực nước bể lọc Znbl = Znbc + 4,1 + 0.5 = 192 + 4,1 + 0.5 = 196,6 m - Cốt đáy bể lọc Zđ-bl = Zn-bl – Hn Trong H: Chiều cao mực nước bể lọc; H = 5,6 – 0,5 = 5,1 m => Zđ-b lọc = 196,6 – 5,1 = 191,5 (m) - Cốt đỉnh bể lọc Zđinh-bl = Zn-bl + Hbv = 196,6 + 0,5 = 197,1 3.3 Bể lắng ngang - Tổn thất áp lực từ bể lắng sang bể lọc lấy 0,5m (1, 6.355) - Cốt mực nước bể lắng: Zn-b-lắng = Znbl + 0,5 = 196,6 + 0,5 = 197,1 m - Cốt đỉnh bể lắng: Zđinh-bể lắng= Zn-b-lắng + Hbv = 197,1 + 0,5 = 197,6 m - Cốt đáy bể lắng: Zđ-bể lắng= Zđinh-b-lắng – Hb-lắng = 197,6 – 3,5 = 194,1 m 3.4 Bể phản ứng có vách ngăn - Cốt mặt nước bể phản ứng: Zn-pư= Zn-b-lắng + 0,3 = 197,1 + 0,3 = 197,4 m - Cốt đáy bể phản ứng Zđ-pư= Zn-b-pu – 3,5 = 197,4 – 3,5 = 193,9 m - Cốt đỉnh bể phản ứng: Zđinh-pư= Zn-b-pư + hbv = 197,4 + 0,5 = 197,9 m 3.5 Bể trộn khí -Cốt mặt nước bể trộn : Zn-bt = Zn-b-pu + 0,2 = 197,4 + 0,2 = 197,6 m -Cốt đỉnh bể trộn khí Zđinh- bt= Zn-bt + Hbv= 197,6 + 0,5 = 198,1 m -Cốt đáy bể trộn khí Zđ- bt= Zđinh-bt – Hxd = 198,1 – 1,5 = 196,6 m CHƯƠNG IV KHÁI TỐN CHI PHÍ 4.1 Phương án BẢNG 15 CHI PHÍ XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ Tên hạng mục Kích thước Số lượng m Bể trộn khí Bể phản ứng vách ngăn Bể lắng ngang Bể lọc nhanh lớp vật liệu lọc Bể chứa nước Thể tích Đơn giá m3 Thành tiền Thiết bị (30%) Triệu Triệu đồng đồng 43,3 13 28,9 Triệu đồng/m3 1,5 290,4 1,5 435,6 130,68 29x10,8x3,5 5x3,9x5,6 2192,4 655,2 0,5 1,5 1096,2 982,8 328,86 294,84 25x15x5,5 4125 0,5 D = 3,5 H = ,5 11x 3,3 x 2062,5 4620,4 Tổng chi phí 6006,53 618,75 1386,13 Tổng chi phí xây dựng trạm xử lý: tỷ lẻ triệu đồng 4.2 Phương án BẢNG 16 CHI PHÍ XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ Tên hạng mục Kích thước Số lượng m Bể trộn khí D = 3,5 H = ,5 11x 3,3 x Bể phản ứng vách ngăn Bể lắng lớp 212,5 cặn lơ lửng Bể lọc nhanh 6x3,5x7,21 lớp vật liệu lọc Bể chứa nước 25x15x5,5 Thể tích Đơn giá m3 Thành tiền Thiết bị (30%) Triệu Triệu đồng đồng 43,3 13 28,9 Triệu đồng/m3 1,5 290,4 1,5 435,6 130,68 2637,5 3,5 9231,25 2769,4 908,46 2725,38 817,6 4125 0,5 2062,5 14498,1 Tổng chi phí 18847,5 Tổng chi phí xây dựng trạm xử lý: 18 tỷ 847,5 triệu đồng 618,75 4349,43 KẾT LUẬN Sau tính tốn thiết kế theo phương án, lựa chọn phương án với chi rẻ hơn, dễ thi công để xây dựng Việc xây dựng nhà máy xử lý nước cấp theo phương án đáp ứng nhu cầu sử dụng nước Thành phố Cao Bằng theo quy hoạch đến năm 2030 Nước sau xử lý nhà máy đạt quy chuẩn QCVN 01 – 1:2018/BYT, đảm bảo cấp nước liên tục, đầy đủ chất lượng đến người sử dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO TCXDVN 33:2006 CẤP NƯỚC- MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG VÀ CƠNG TRÌNH TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ Giáo trình xử lý nước cấp – TS.Nguyễn Ngọc Dung ... cấp nước mà ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước dựa vào tiêu chí sau: Chất lượng nước nguồn Yêu clượng củlượng nước sau xử lý Quy mô công suượng nước. .. số - Nhận xét nguồn nước: Trạm xử lý nước cấp Thành phố Cao Bằng sử dụng nguồn nước sông Bằng để xử lý So sánh kết tiêu chất lượng nước với QCVN 01 - 1:2018/BYT chất lượng nước ăn uống, có tiêu... trung bình Xử lý nước vừa đục vừa có màu: Xử lý cặn 1.2 Cơng suất nhà máy 1.2.1 Lượng nước sinh hoạt khu dân cư - Có tiêu chuẩn cấp nước 110 (lít/người.ngày đêm), suy lượng nước cần cấp cho sinh