Đồ án xử lý nước ngầm công suất 8700 m3ngày đêm

Thông tin tài liệu

Đồ án tính toán bằng các phương pháp làm thoáng như giàn mưa, thùng quạt gió. Có nhiều sự thay đổi, nhiều cách tính hay. Đồ án giải quyết cho các bạn sinh viên có cách làm hay, khoa học, chuẩn chỉnh về nguồn trích dẫn, đổi mới và cách khắc phục từ những cái còn lại. Bài toán xử lý nước ngầm tuy không còn lạ với những bạn môi trường nhưng sẽ rất lạ lẫm đối với các bạn mới nhập môn hoặc khác ngành.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC VÀ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TẢI: Thiết kế HTXL nước cấp từ nước giếng huyện Bình Chánh cơng sxuất 600m3/ngày đêm GVHD Hồng Thịi Tuyết Nhung Sinh viên thực MSSV Lê Trọng Nghĩa 18150034 Vongsakhamphoui Panyadeth 18150130 Nguyễn Trần Vinh Thăng 18150053 TP.Hồ Chí Minh, tháng năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN MÔN HỌC Người nhận xét: Cơ quan công tác: Sinh viên được nhận xét: Lê Trọong Nghĩa 18150034 Vongsakhamphoui Panyadeth 18150130 Nguyễn Trần Vinh Thăng 18150053 Tên đồ án: Thiết kế HTXL nước cấp từ nước giếng huyện Bình Chánh cơng sxuất 600m3/ngày đêm STT Nội dung (lưu ý thang điểm nhỏ 0.5 điểm) Ý thức học tập Thang điểm Max Vắng mặt > 50% các buổi gặp giáo viên hướng dẫn trễ tiến độ công việc so với yêu cầu > lần 0.5 Vắng mặt 50% - 30% các buổi gặp giáo viên hướng dẫn trễ tiến độ công việc so với yêu cầu - lần Vắng mặt trên 10 - 30% các buổi gặp giáo viên hướng dẫn Tích cực làm việc, tiến độ yêu cầu 1.5 Có mặt đầy đủ các buổi gặp giáo viên hướng dẫn Tích cực làm việc, tiến độ yêu cầu, có sáng kiến đề xuất Hình thức Trình bày thuyết minh không theo format chuẩn, không thông các phần Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, nhưng nhiều lỗi : đề mục không rõ ràng, bảng biểu, hình vẽ không được đánh số, nhiều lỗi tả, đánh máy Trình bày thuyết minh theo format chuẩn nhưng cịn vài lỗi nhỏ Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, rõ ràng, logic Cơ sở đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý Trình bày không đầy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ (tổng quan pp xử lý, thành phần tính chất thải, vấn đề môi trường cần được giải quyết) đềể xuất công nghệ xử lý chưa phù hợp (thuyết minh, sơ đồ , ưu nhược điểm) Max 0.5 1.5 Max 0.5 Điểm sơ Trình bày đầyẩy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ nhưng đề xuất công nghệ xử lý chưa phù hợp (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhược điểm) Trình bày đầẩy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ đềể xuất công nghệ xử lý phù hợp nhưng thuyết minh chưa rõ ràng, xác 1.5 Trình bày đầẩy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ đề xuất công nghệ xử lý phù hợp (thuyết minh, sơ đờ, ưu nhược điểm) Tính tốn, thiết kế cơng trình Max Kết sai trên 50% nội dung tính toán Kết sai trên từ 50% - 30% nội dung tính toán, công thức tính toán Kết sai từ 30% - 10% các bảng tính, công thức tính toán 0.5 1.5 Hiểu rõ tất các bảng tính các công thức tính toán (sai < 10%) Bản vẽ kỹ thuật Max Bản vẽ không thống vẽ thuyết minh, vẽ sơ sài 0.5 Bản vẽ xác mức đường nét cơ bản, kích thước hình vẽ mô tả so với tính toán Bản thuật thể đầy đủ các chi tiết thiết kế, đường nét rõ ràng, kỹ thuật (70 – 90%) 1.5 Các vẽ kỹ thuật thể đầy đủ các chi tiết thiết kế, đường nét rõ ràng, kỹ thuật (>90%) TỔNG CỘNG 10 Điểm chữ Mười 1) Nhận xét đề nghị chỉnh sửa: a) Ưu điểm đồ án: b) Nhược điểm đồ án: - 2) Thái độ, tác phong làm việc: 3) Ý kiến kết luận Đề nghị cho bảo vệ  hay Không cho bảo vệ  Ngày …… tháng … năm 202018 Người nhận xét (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để thực đồ án trước tiên em xin cảm ơn chân thành đến cô Hoàng Thị Tuyết Nhung giáo viên hướng dẫn chúng em hồn thành đờ án Môn học Kỹ thuật xử lí nước cấp tảng lý thuyết vô quan trọng để làm đồ án Trong quá trình làm cô người hướng dẫn chúng em cách tận tâm, chu đáo mặt chuyên môn, động viên em mặt tinh thần để em hồn thành Chúng em cũng xin cảm ơn đến các thầy cô giáo chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường đã tạo điều kiện cho chúng em tìm kiếm các tài liệu tham khảo, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật TP.HCM đã tạo môi trường học tốt để chúng em hồn thành đờ án Với lượng kiến thức cịn hạn chế, chưa có trải nghiệm thực tế, cũng như khả tính toán hạn hẹp nên không thể tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận được nhận xét, góp ý quý báu thầy cô để chúng em rút kinh nghiệm, chuẩn bị tốt hơn cho đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Giới thiệu chung: .1 2.Mục tiêu 3.Đôi tượng nghiên cứu 4.Nội dung đồ án 5.Ý nghĩa khoa học: 6.Ý nghĩa thực tiễn: 7.Bô cục: .2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC NGẦM .3 1.1 Thực trạng nguồn nước giếng Huyện Bình Chánh : 1.2 Tìm hiểu nước đầu vào nước giếng: .4 1.3 Tìm hiểu nguồn nước đầu nước sinh hoạt: .5 Sơ đồ 1.1 Các tiêu đánh giá Bảng 1.1 Bảng so sánh xử lý tiêu .7 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝÍ NƯỚC NGẦM 2.1 Cách xử lý thông thường: 2.1.1 Cách xử lý nước nhiễm sắt: 2.1.2 Cách xử lý pH: a) Xử lý nước giếng có độ pH thấp lọc trung hòa .8 b) Xử lý nước giếng có độ pH thấp hóa chất Hình 2.1 Phương pháp xử lý nước giếng có độ pH thấp lọc trung hòa 2.1.3 Cách xử lý qua công nghệ MET: Hình 2.2 Phương pháp xử lý qua công nghệ MET 10 2.2 Tác nhân không xử lý chỉ tiêu trên: 10 Hình 2.3 Dị ứng da nước nhiễm phèn, sắt .11 Hình 2.4 Độ pH 11 2.3 So sánh với tiêu chuẩn: .12 2.3.1 Tổng quát nước ngầm: 12 Bảng 2.1 Một số đặc điểm khác nước ngầm nước mặt 12 Bảng 2.2 Các tiêu so sánh 13 2.3.2 Quá trình xử lý nước ngầm 14 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 14 3.1 Công nghệ làm thoáng: .14 Sơ đờ 3.1 Mục đích công nghệ làm thoáng .15 3.2 Một sô công nghệ khử sắt thường sử dụng: 15 Hình 3.1 Qquá trình làm thoáng cổ điểnm Hình 3.2 qúa Quá trình lọc 15 Hình 3.3 Qquá trình làm thoáng cưỡng 15 3.3 Sô liệu cần thiết để thiết kế trạm xử lý khử sắt 16 3.4 Phân loại nước ngầm theo hàm lượng sắt: .16 Bảng 3.1 Phần loại nước ngầm theo hàm lượng sắt 16 3.4.1 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Thấp (Hàm Lượng Sắt < 10 Mg/L) 17 Sơ đồ 3.2 Xxử lý nước ngầm có hàm lượng sắt thấp 17 3.4.2 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Cao (Hàm Lượng Sắt > 10 mg/l) 17 Sơ đồ 3.3 Xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao 18 3.5 Đề xuất công nghệ: 18 Sơ đồ 3.4: Đđề xuất xử lý 18 Chương 4: Tính tốn thiết bịi 19 4.1 Tính toan tốn xử lý sơ liệu: .19 Bảng 4.1 Số liệu .19 4.1.1 Độ kiếm kiềm làm thoáng .19 4.1.2 Lượng COo2 sau làm thoáng 19 4.1.3 pH nước nguồn sau làm thoáng .19 4.2 Thùng quạt gió: 21 4.2.1 Diện tính thùng quạt gió xác định theo cơng thức 21 4.2.2 Tính tốn hệ thơng ơng phâần phơi .22 4.2.3 Sàn thu nước .25 4.3 Bể lắng đứng 27 4.3.1 Thể tích vùng lắng 27 4.3.2 Đường kính bể lắng 28 4.3.3 Tính tốn xả cặăn bể lắng .30 4.4 Bể lọc áp lực : .32 4.4.1 Tính tốn kích thước cột lọc: 32 Bảng 4.2 Độ nở tương đối vật liệu lọc 33 4.4.2 Thời gian cho chu kỳ rửa lọc 34 Bảng 4.3 Độ đục cặn 34 Bảng 4.4 Thể tích cặn chiếm chỗ lỗ rỗng hạt vật liệu lọc 34 4.4.3 Rửa lọc 35 Bảng 4.4 Thông số thiết kế quá trình rửa lọc 35 TÍNH TOÁN BƠM VÀ TỔN THẤT ÁP LỰC .37 Tính công suất bơm nước vào .37 1.1 Tổn thất áp lực giới hạn vận hành bể lọc 37 1.2 Tổn thất dọc đường ống 37 1.3 Cột áp bơm 38 1.4 Công suất bơm 38 Tính công suất bơm rửa ngược 39 2.1 Tổn thất áp lực đường ống 39 2.2 Tổn thất áp lực 40 Công suất bơm rửa ngược 40 4.5 Khử trùng nước: 41 4.6 Bể chứa nước 42 Tài liệu tham khảo: 43 DANH MỤC BẢNG MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Giới thiệu chung: .1 2.Mục tiêu 3.Đôi tượng nghiên cứu 4.Nội dung đồ án 5.Ý nghĩa khoa học: 6.Ý nghĩa thực tiễn: 7.Bô cục: .2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC NGẦM .3 1.1 Thực trạng nguồn nước giếng Huyện Bình Chánh : 1.2 Tìm hiểu nước đầu vào nước giếng: .4 1.3 Tìm hiểu nguồn nước đầu nước sinh hoạt: .5 Sơ đồ 1.1 Các tiêu đánh giá Bảng 1.1 Bảng so sánh xử lý tiêu .7 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝÍ NƯỚC NGẦM 2.1 Cách xử lý thông thường: 2.1.1 Cách xử lý nước nhiễm sắt: 2.1.2 Cách xử lý pH: a) Xử lý nước giếng có độ pH thấp lọc trung hòa .8 b) Xử lý nước giếng có độ pH thấp hóa chất Hình 2.1 Phương pháp xử lý nước giếng có độ pH thấp lọc trung hịa 2.1.3 Cách xử lý qua cơng nghệ MET: Hình 2.2 Phương pháp xử lý qua công nghệ MET 10 2.2 Tác nhân không xử lý chỉ tiêu trên: 10 Hình 2.3 Dị ứng da nước nhiễm phèn, sắt .11 Hình 2.4 Độ pH 11 2.3 So sánh với tiêu chuẩn: .12 2.3.1 Tổng quát nước ngầm: 12 Bảng 2.1 Một số đặc điểm khác nước ngầm nước mặt 12 Bảng 2.2 Các tiêu so sánh 13 2.3.2 Quá trình xử lý nước ngầm 14 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 14 3.1 Cơng nghệ làm thống: .14 Sơ đồ 3.1 Mục đích công nghệ làm thoáng .15 3.2 Một sô công nghệ khử sắt thường sử dụng: 15 Hình 3.1 Qquá trình làm thoáng cổ điểnm Hình 3.2 qúa Quá trình lọc 15 Hình 3.3 Qquá trình làm thoáng cưỡng 15 3.3 Sô liệu cần thiết để thiết kế trạm xử lý khử sắt 16 3.4 Phân loại nước ngầm theo hàm lượng sắt: .16 Bảng 3.1 Phần loại nước ngầm theo hàm lượng sắt 16 3.4.1 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Thấp (Hàm Lượng Sắt < 10 Mg/L) 17 Sơ đờ 3.2 Xxử lý nước ngầm có hàm lượng sắt thấp 17 3.4.2 Xử Lý Nước Ngầm Có Hàm Lượng Sắt Cao (Hàm Lượng Sắt > 10 mg/l) 17 Sơ đờ 3.3 Xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao 18 3.5 Đề xuất công nghệ: 18 Sơ đồ 3.4: Đđề xuất xử lý 18 Chương 4: Tính tốn thiết bịi 19 4.1 Tính toan tốn xử lý sơ liệu: .19 Bảng 4.1 Số liệu .19 4.1.1 Độ kiếm kiềm làm thoáng .19 4.1.2 Lượng COo2 sau làm thoáng 19 4.1.3 pH nước nguồn sau làm thoáng .19 4.2 Thùng quạt gió: 21 4.2.1 Diện tính thùng quạt gió xác định theo cơng thức 21 4.2.2 Tính tốn hệ thông ông phâần phôi .22 4.2.3 Sàn thu nước .25 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hồng Thị Tuyết Nhung Đường kính tấầm chắn trước miếng ống lọc 1,3 đường kính ống lọchắt DDh chắn= 1,3 x dlọc = 1,3 x 1,6 = m Góc nghiêng bề mặt chắnhắt so với mặt phẳắng ngang lấắy 160 Kích thướcthước: Đặt miệếng phun các mặt nước ống trung tầm 0,5 (m) Khoảng cách miệếng phun nháanh ống trung tâm dmp = 0,2 x dtt = 0,2 x 1,21 =0,242m Đường kính miệêng phun Trong µ : hệ số lưu lượng miệêng phun hình nón β = 25 µ = 0,908 Vf = vậân tốc phun, tốc độ phun – (m/s) (Điều 6,65 – TCXDVN 33 – 2006) chọn Vf = (m/s) N = số bể lắng, N = Chọn đường kính ống phun ống có đường kính 30 (mm) Áp lực miệng phun H = 0,06 x V2fkt Vậy h = 0,06 x 102 = m Chiều dài miệng phun Chọn Lf = 30 mm Chiều cao phần hình nón bể lắng đứngchia nên cặn Trong D : đường kính bể lắng (m) D = 3,5 m d : đường kính phần hình nón chọn d = 30 mm gốc nghiêng phần nón so với mặt phẳng nón ngang ∝ = 50o Trang 29 Đờ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung Chọn hn = ,07 m Chiều cao tổng cộng bể lắng H = H + hn + hbv (m) Trong H : chiều cao phần lắng H = m hn : chiều cao hình nón hn = 2,07 m hbv : chiều cao hệ mặt nước đến thành bể, chọn hbv = 0,4 m vậy chiều cao bể lắng H = H + hb + hbv = + 2,07 + 0,4 = 5,47 (m) 4.3.3 Tính tốn xả cặăn bể lắng Hàm lượng cặn nước đưa vào bể lắng đứng Lượng cặăn nước sau quá trình làm thoáng được tính công thức C = Cn + sắt + v C = hàm lượng cặn nguồn nước Cn = 60 mg/l Sắt : hàm lượng cặn sắt 25 mg/l V : lưu lượng vôoi cho vào nước ( có) V = mg/l Hàm lượng cặn sinh hình thành Fe(OH)3 từ Fe ng̀n nước 4Fe2+ + 8HCo3- + H2 + O2 -> 4Fe(OH)3 x 56 x 107 25 Hàm lượng Fe làm thoáng Vậy lượng cặn qua quá trình làm thoáng, thủy phân Fe2+ 107,77 mg Dung tích phần chứa nén cặn củahình nón bể (phần chứa nén cặn có hình dạng hình nón) Trong Hn : chiều cao phần hình nón (m), hn = 2,07 m Trang 30 Đờ án xử lý nước cấp GVHD: Hồng Thị Tuyết Nhung D : đường kính bể lắng (m) D = 3,5 m d : đường kính phần hình trịn chóp d = 30 mm Thời gian xảã cặn T xả cặn = Trong Số lượng bể lắng Wc = dúng tích phần chứưa cặn bể lắng Wc =6,7 Q : lưu lượng tính toán Q = 25 m3/h : nờng độ trung bđình cặn đã nén chặt , tính = (g/m3) tuỳ theo hàm lượng cặn nước thời gian chứa cặn bể C = 107,77 mg/l thời gian t = 12 h Thì = 32000 g/m3 Cx : hàm lượng cặn sau lắng chọn m = 10 mg/l Txả cặn = Lượng nước dùng cho việc xả cặn Trong Trang 31 Đờ án xử lý nước cấp GVHD: Hồng Thị Tuyết Nhung Kp : hệ số pha loãng cặn (1,2 – 1,15) chọn Kp = 1,2 Wc : thểì tích phần chứưa cặn Wc =6,7 m3 Q : lưu lượng tính toán Q = 25 m3/h T : thời gian lần xảã cặn T =175 ( h ) Cặn được xả theo hình thức nước chảy với ống xả nhựa HDPE 4.4 Bể lọc áp lực : - Vật liệu : thép không gỉ - Thời gian hoạt động: Vật liệu lọc Hình dạng Hệ sơ hình học Tỷỉ trọng tương đơi Độ rỗng e (%) 2,65 53 (ψ) Cát thạch anh Góc cạnh 0,73 Đường kính (mm) 0,4-1,0 4.4.1 Tính tốn kích thước cột lọc: Lưu lượng nước đầu vào : Q =25m3/h Chọn vận tốc lọc : Vận tốc lọc 5-15 m/h ( trang 239, sách tính toán các công trình xử lý phân phối nước cấp , Trịnh Xuân Lai,NXB Xây Dựng năm 2011 ) Chọn vận tốc lọc :v =10 m/h Diện tích bề mặt lọc : Đường kính bể lọc : D Trang 32 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hồng Thị Tuyết Nhung Chọn đường kính bể : 1,8 (m) Diện tích thực bề mặt lọc : Vận tốc lọc thực bề mặt lọc vlọc = = = 9,8 ( m/h ) ( Thỏa điều kiện vận tốc lọc ) Chiều cao cột lọc: H = hn + hvl + hđ + hbv Trong đó: H: Chiều cao tổng cộng bể lọc, m hđ : chiều cao lớp sỏi đỡ, hđ = 0,2 m hvl : chiều cao lớp cát lọc, hvl = 1,1m hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0,25 m hn: khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến phễu thu nước rửa lọc, m Theo điều 6.119 – TCXDVN 33-2006 “ Cấp nước- Mạng lưới đường ống cơng trình - Tiêu chuẩn thiết kế” hn = hvl.ee + 0.3 Với ee : độ nở tương đối vật liệu lọc rửa ngược, ee = 0,25 • hn = 1,1 × 0,45 + 0,3 = 0,575 (m) Vậy H = 0,575 + 1,1 + 0,2 + 0,25 = 2,125 m Ta chọn chiều cao bể H = 2,2 ( m ) Bảng 4.2 Độ nở tương đối vật liệu lọc Loại vật liệu lọc bể lọc Hệ sô không đồng ( K ) Độ nở tương đôi lớp vật liệu lọc ( ee, %) Trang 33 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: Hoàng Thị Tuyết Nhung d = 0,5 - 1,25 1,5 - 1,7 45 1,3 - 1,5 30 1,2 - 1,4 25 dhieuqua = 0,6 - 0,65 d = 0,7 - 1,60 dhieuqua = 0,75 - 0,8 d = 0,8 - 2,0 dhieuqua = 0,9 - 1,0 4.4.2 Thời gian cho chu kỳ rửa lọc Giả sử nước có hàm lượng cặn C = 60 mg/l (cặn vôi làm mềm nước) Độ ẩm cặn 94% ( tra bảng ) => Trọng lượng cặn 6% Chọn thể tích cặn chiếm chỗ lỗ rỗng hạt vật liệu lọc 1/5 ( bảng ) Bảng 4.3 Độ đục cặn Loại cặn Cặn nước hồ chứa nhiều chất hữu cơ nhẹ Cặn nước sông độ đục cao Cặn sắt vôi làm mềm nước Độ ẩm ( % ) Trọng lượng cặn (%) 98 96 94 ( Nguồn: Trịnh Xuân Lai - Xử lý nước cấp ) Bảng 4.4 Thể tích cặn chiếm chỗ lỗ rỗng hạt vật liệu lọc Vận tôc lọc ( m/h )

Ngày đăng: 18/09/2021, 13:40

Xem thêm: Đồ án xử lý nước ngầm công suất 8700 m3ngày đêm