Đồ án xử lý nước cấp hệ đại học

Xử lý nước là các quá trình giúp cải thiện chất lượng của nước để phù hợp với mục đích sử dụng của con người. Mục đích sử dụng cuối cùng có thể là nước uống, cung cấp nước cho hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, tưới cây, duy trì dòng chảy của sông, cải thiện chất lượng nước hoặc các mục đích sử dụng khác hay chỉ đơn giản là nhằm đảm bảo không gây ô nhiễm trước khi xả thải vào môi trường. Xử lý nước loại bỏ các chất gây ô nhiễm và các thành phần không mong muốn, hoặc giảm nồng độ của chúng để nước trở nên phù hợp cho mục đích sử dụng cuối cùng. Quá trình này rất quan trọng đối với sức khỏe con người bởi nó tạo cho con người có một nguồn nước uống sạch và nguồn nước phục vụ cho tưới tiêu trong nông nghiệp.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  Đồ án CNXLNC THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM MẶN CẤP CHO KHU DU LỊCH VÀM SÁT – CẦN GIỜ GVGD: ThS Lê Thị Lan Thảo Thực hiện: NHÓM Nguyễn Thị Khánh Ly 12127248 Huỳnh Trân 12127219 Huỳnh Ngọc Minh 12127107 Nguyễn Thành Công 12127049 Đỗ Văn Thuận 12127174 Phạm Văn Hồng Quang 12127142 Trần Đức Khuê 12127031 Tp.HCM, tháng12 năm 2014 Hôm báo cáo tiến độ XLNC Cơ nói sơ đồ cơng nghệ nhóm khơng cần bể lọc than hoạt tính nhak Ly Cịn bể lọc tinh đổi thành bể lọc MF bể lọc Nano Những nội dung cần trình bày PPt bảo vệ đồ án bao gồm: Đặt vấn đề Tính tốn lưu lượng Đề xuất công nghệ Các công trình đơn vị + Lưu lượng + Số lượng + Kích thước + Kết luận & Kiến nghị Về vẽ: vẽ giấy A2 Gồm vẽ; Bản vẽ sơ đồ khối Bản vẻ mặt tổng thể Bản vẽ cao trình trạm xử lý CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ Chương ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU THIẾT KẾ − Hệ thống đảm bảo cung cấp nước đầy đủ liên tục − Tránh tình trạng thiếu nước huyện ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng nước cho ngành du lịch sinh thái Cần Giờ − Giá thành xây dựng quản lý rẻ − Việc xây dựng quản lý thuận tiện NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1.3 Nhiệm vụ đồ án thiết kế hệ thống cấp nước cho khu du lịch Vàm Sát – Cần Giờ với nội dung sau: − Tách riêng toàn hệ thống nước cấp dành cho khu du lịch Vàm Sát – Cần Giờ để đảm bảo lượng nước ổn định − Thu thập số liệu để phục vụ cho công tác thiết kế như: đặc điểm nguồn nước, địa chất thủy văn, dân số,… − Tính tốn tổng hợp lưu lượng nước cấp cho khu du lịch − Tính tốn đề suất cơng nghệ thực cấp nước nước cho lượng khách tham quan nghỉ dưỡng Vàm Sát – Cần Giờ − − − Tính tốn kinh tế Hồn thành bảng vẽ, bao gồm: • vẽ sơ đồ khối công nghệ xử lý • vẽ mặt tổng thể • vẽ cao trình cơng trình CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ 2.1.1 Vị trí địa lý, địa hình, diện tích (Minh) − Cần Giờ huyện ngoại thành thành phố Hồ Chí Minh Đây − huyện biển thành phố Hồ Chí Minh Phía Bắc ngăn cách với huyện Nhà Bè sơng Sồi Rạp Phía Nam giáp biển Đơng Phía Tây ngăn cách với huyện Cần Giuộc huyện Cần Đước tỉnh Long An, huyện Gị Cơng Đơng tỉnh Tiền Giang, ranh giới sơng Sồi Rạp Phía Đơng Bắc ngăn cách với huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai sơng Lịng Tàu Phía Đơng Nam tiếp giáp với huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu, ranh giới sông Thị Vải Cần Giờ giống đảo tách biệt với − xung quanh, bốn bề sông biển Vị trí huyện Cần Giờ từ 106 độ 46’12” đến 107 độ 00’50” Kinh độ Đông − từ 10 độ 22’14” đến 10 độ 40’00” vĩ độ Bắc Khu Du Lịch Sinh Thái Rừng Ngập Mặn Vàm Sát thuộc xã Lý Sơn huyện Cần Giờ nằm phía Đơng Nam, cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 50 km đường Nằm dòng chảy hai sơng Vàm Sát, Lịng Tàu, Vàm Sát sở hữu khoảng rừng đẹp khu dự trữ sinh giới rừng ngập mặn Cần Giờ Kể từ thành lập vào năm 2000, Khu du lịch Sinh thái − Vàm Sát xây dựng điểm tham quan dựa mơi trường tự nhiên sẳn có Khu Du Lịch Sinh Thái Rừng Ngập Mặn Vàm Sát có diện tích 1.800 ha, bao bọc sơng Vàm Sát, Dinh Bà, Lị Rèn, Gốc Tre va 800 rừng đước (5 - 20 tuổi), 300 rừng tạp… Trong đất lâm nghiệp chiếm 46,45% diện tích, đất sơng rạch chiếm 32% diện tích đất Đặc điểm nơi bậc thổ nhưỡng Cần Giờ phèn mặn Vùng ngập mặn chiếm tới 56,7% diện tích tồn huyện, tạo nên hệ sinh thái rừng ngập mặn độc đáo, − chủ yếu đước, bần, mắm … Về địa hình Huyện Cần Giờ có dạng lịng chảo khu vực trung tâm Nếu xét khu vực nhỏ địa hình có nhiều biến đổi độ cao khơng chênh lệch Đa số địa hình có độ cao trung bình từ - 1,5 m so với mực nước biển 2.1.2 − Quy mô du lịch Vàm Sát có diện tích 1.800 800 rừng đước (5 - 20 tuổi), 300 rừng tạp Kể từ thành lập vào năm 2000, khư du lịch Sinh thái Vàm Sát xây đựng điểm tham quan dựa môi trường tự nhiên sẵn có Nhờ bàn tay người, rừng dần hồi sinh trả dáng vẻ uy nghiêm rộng lớn vốn có trước Theo đánh giá chuyên gia nước ngoài, rùng ngập mặn Vàm Sát-Cần Giờ khu rừng khơi phục, chăm sóc, bão − vệ quản lý thuộc vào loại tốt Việt Nam giới Du lịch sinh thái cịn hình thức với người dân Việt Nam Trung bình tháng, Vàm Sát đón 45.000 (lượt khách/ năm) (theo thống kê năm 2011) Nhiều dự án quy hoạch triển khai giúp Vàm Sát nói riêng Cần Giờ nói chung trở thành điểm du lịch hấp dẫn du khách 2.1.3 − Tình hình cấp nước khu vực Huyện Cần Giờ có nguồn nước mặt nước ngầm bị nhiễm mặn sử dụng trực tiếp cho sinh hoạt ăn uống Chính nguồn nước cấp cho ngườ dân nguồn nước vận chuyển từ nội thành phương − tiện như: xe bồn, sà lan, ghe, thuyền,… Trong huyện thuộc khu vực ngoại thành Tp.HCM Cần Giờ huyện khó − khăn nguồn nước Nguồn nước cấp cho huyện Cần Giờ dùng cho ăn uống phần sinh hoạt người dân chủ yếu công ty cấp thành phố cung cấp chiếm từ 53 – 70%, thông qua phương tiện vận chuyển sà lan, xe bồn Chất lượng số − lượng chưa đảm bảo chưa đáp ứng nhu cầu Tỉ lệ hộ dân sử dụng nguồn nước đạt tiêu chuẩn 1329/2002/BYT/QĐ khoảng 25 –30% Trong thời gian tới khu vực có nhu cầu lớn nước sử dụng cho sinh hoạt cần có giải pháp hợp lý đáp ứng kịp thời với phát triển xã hội Huyện Cần Giờ sử dụng nguồn nước từ Tổng cơng ty cấp nước Sài Gịn chiếm − tỉ lệ cao tổng nguồn nước sử dụng cho sinh hoạt ăn uống nhiên nguồn nước cấp đến dân không ổn định chất lượng số lượng nên tổng số người dân sử dụng nguồn nước theo tiêu chuẩn chất lượng số lượng hai huyện không cao Cho đến chưa đáp ứng đủ nhu cầu nước cho người dân, huyện − Cần Giờ hàng năm thiếu hụt khoảng 0,6 triệu (m3/năm) Tình trạng thiếu nước thường xuyên xảy vùng Giá nước người dân Cần Giờ để mua nước từ 25.000 – 45.000 (đồng/m3) − NGUỒN NƯỚC 2.2 Lựa chọn nguồn nước: Chọn sông Vàm Sát làm nguồn cung cấp nước cho hệ − thống xử lí nước cấp Đặc điểm, tính chất nước sông Vàm Sát: Bảng Số liệu quan trắc chất lượng nước sông Vàm Sát – Cần Giờ (Nguồn: Chi cục bảo vệ môi trường Tp.HCM năm 2007) CHỈ TIÊU NỒNG ĐỘ ĐẦU VÀO ĐƠN VỊ TÍNH pH 6,8 - COD 7,32 mg/l BOD5 2,93 mg/l Tổng chất rắn lơ lửng - TSS 219,4 mg/l Tổng chất rắn hòa tan - TDS 8.417,5 mg/l Độ dẫn điện - EC 1.683,5 mS/m Độ mặn - Sanlinity 18 - 20 Mg2+ 615 mg/l Ca2+ 125 mg/l 10 Cl- 9.963 – 11.070 mg/l STT o /oo 11 Tổng độ cứng eq/m3 57,5 Nhiệm vụ cần hoàn thành hệ thống xử lí nước nhiễn mặn cần phải − đảm bảo chất lượng nước cấp ăn uống sinh hoạt theo tiêu chuẩn Bộ Y Tế Việt Nam Bảng Chỉ tiêu chất lượng nước sau xử lý CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ GIỚI HẠN TỐI ĐA PHƯƠNG PHÁP THỬ pH NTU 6,5-8,5 AOAC SMEWW Độ cứng mg/l 300 TCVN 62224-1996 Độ đục mg/l (ISO 7027-1990) TCVN 6184-1996 Mg2+ mg/l 30 Ca2+ mg/l 75 Độ oxy hóa mg/l Chuẩn KMnO4 Ammoniac mg/l 1,5 TCVN 5988-1995 (ISO 5664-1984) Nitrat mg/l 50 TCVN 5664-1984 (ISO 7890-1988) Nitrit mg/l TCVN 6178-1996 (ISO 6777-1984) 10 Clorua mg/l 250 TCVN 6194-1996 (ISO 9297-1989) 11 Sulfat mg/l 250 TCVN 6200-1996 (ISO 9280-1990) STT 12 Natri mg/l 250 13 Kali mg/l 12 14 TDS mg/l 1000 TCVN 6196-1996 (ISO 9964-1993) TCVN 6053-1995 (ISO 9696-1992) (Nguồn: Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống 1329/2009/BYT/QĐ) QUY MÔ THIẾT KẾ 2.3 Bảng Tiêu chuẩn dùng nước STT ĐỐI TƯỢNG DÙNG NƯỚC Thành phố lớn, thành phố du lịch, nghỉ mát, khu công nghiệp lớn Thành phố, thị xã vừa nhỏ, khu công nghiệp nhỏ Thị trấn, trung tâm công-nông nghiệp, côngngư nghiệp, điểm dân cư nông thôn Nông thôn TIÊU CHUẨN CẤP NƯỚC (l/người/ngày) 300 – 00 200 – 270 80 – 150 40 – 60 (Nguồn: Bảng 2.1 TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế) − Dựa vào quy mô khu du lịch Vàm Sát, ta xác định công suất thiết kế theo công thức sau: Q = số dân/khách du lịch (người) × tiêu chuẩn dùng − − nước/người/ngày (l/người/ngđ) Ta có: + Số lượng du khách trung bình ngày: 120 (người/ngđ) + Số nhân viên phục vụ khu nghỉ dưỡng: 50 (nhân viên/ngđ)  Tống số người khu du lịch/ngđ = 120 + 50 =170 (người.ngđ) + Tiêu chuẩn cấp cho khu du lịch 300 – 400 (l/người/ngđ) Chọn tiêu chuẩn dùng nước 400 (l/người/ngđ) = 0,4 (m3/người/ngđ) Vậy lượng nước cần cung cấp là: Q = 170 × 0,4 = 68 (m3/ngđ) 2.4 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 2.4.1 Dây chuyền cơng nghệ xử lý Hình Cơng nghệ xử lý nước cấp khu du lịch Vàm sát – Cần Giờ 2.4.2 − Thuyết minh công nghệ xử lý Nước mặt bơm vào hồ chứa Từ bể chứa nước bơm vào bể phản ứng kết hợp lắng vách ngăn để làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng nước Trên đường bơm đến ngăn phản ứng tạo dung dịch phèn châm trực tiếp vào nước qua ống trộn để hịa trộn nước hóa chất Để gia tăng kết dính cac hạt cặn nước ta dùng thêm Polymer trợ keo châm vào ngăn phản ứng bể − Nước sau ngăn lắng tự chảy qua bồn chứa trung gian, từ ta dùng bơm áp lực để bơm nước vào bồn áp lực, bồn có nhiệm vụ giữ lại cặn nhỏ khó lắng ngăn lắng Bồn lọc cần kiểm tra rửa lọc định kỳ.Nước từ chảy tiếp qua bồn lọc than hoạt tính để khử màu, mùi Nhằm bảo vệ màng lọc RO phía sau nước tiếp tục dẫn qua bồn lọc tinh 10 μm μm Và bồn chứa trung gian để tạo lưu lượng ổn định trước qua lọc RO − Sau lọc RO, nước cần khử trùng Clo nhằm tạo dư lượng Clo chất lượng nước thủy cục tạo cảm giác an toàn cho người sử dụng − Bùn cặn bể phản ứng nước rửa lọc bồn lọc áp lực dẫn mương thải bỏ CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP TÍNH TỐN LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ 3.1 − Trạm xử lý có nhiệm vụ cung cấp tồn lượng nước cấp cho khu du lịch Vàm Sát-Cần Giờ với công suất 68 (m3/ngđ) − Như ta biết, hệ thống RO thiết kế với phần trăm lượng nước lợ cấp vào thành nước Rc = 60% Vậy, lưu lượng cần lấy vào hệ thống ngày là: LHT = (m3/ngđ) − Ngồi cịn cần thêm lượng nước phục vụ cho việc rửa bồn lọc bể lắng khoảng 5% lượng nước cấp vào − Vậy lưu lượng cần lấy vào ngày = (m3/ngđ) Chọn Q = 120 (m3/ngđ) 3.2 BỂ CHỨA NƯỚC THÔ 3.2.1 Thể tích bể chứa − Bể chứa nước thơ có nhiệm vụ ổn định nồng độ muối, chất rắn hòa tan chất rắn lơ lửng trước bơm vào bể keo tụ phía sau − Thời gian lưu ngày, ngày bơm vào bể 12 tiếng − Thể tích bể chứa: V = Q x t = 10 36 = 360 (m3) Trong đó: + Q: lưu lượng nước bể (m3/h) Q = 120 (m3/ngđ) = 10 (m3/h) + t: thời gian lưu bể (h) − Chọn chiều cao an toàn = 0,5 (m) − kích thước bể là: CaoRộng Dài = 2,5 (m)12 (m) 15 (m) = 360 (m3) 3.2.2 Ống dẫn qua ngăn phản ứng Từ bể chứa nước thô, dùng bơm để bơm qua bể phản ứng kết hợp lắng Tiết diện ống dẫn nước: F = = = 2,778 10-3 (m2) − Trong đó: − − lên qua lớp cát lọc vào phễu thu, chảy theo ống thoát nước rửa xuống mương thoát nước sàn nhà 3.6.2 Tính tốn thiết bị a Vật liệu − Vật liệu cấu tạo bể lọc: chọn thép không gỉ − Vật liệu lọc: chọn bể lọc có lớp vật liệu lọc để tăng dung tích chứa cặn bẩn Vật liệu lọc lớp than Anthracite lớp cát thạch anh Bảng Các tiêu vật liệu lọc tốc độ lọc bể lọc áp lực lớp vật liệu ĐẶC ĐIỂM LỚP VẬT LIỆU LỌC VẬT LIỆU LỌC Cát dmin (m) dmax (m) dhiệu dụng (m) Hệ số K Bề dày (mm) 0,5 1,2 0,8 400 – 500 TỐC ĐỘ LỌC (m/h) Bình Tăng thường cường 10 Than anthacid e 0,8 1,8 1,1 12 400 – 500 (Nguồn: Bảng 7.2 Sách Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp – T.S Trịnh Xn Lai) b Tính tốn − Diện tích bề mặt bể lọc: = (m2) Trong đó: + Q: lưu lượng nước vào bể, Q = 10 (m3/h) + v: vận tốc lọc tính tốn bể lọc hoạt động bình thường, (m/h) v = 10 (m/h), (Bảng 5) − Đường kính bồn lọc: D = = 1,129 (m) Chọn đường kính thiết bị 1,15 (m) Tính lại vận tốc: v = = = = 9,632 (m/h) − Chiều cao thiết bị lọc tính cơng thức: H = Hđ + Hth + Hc + Hn + Hbv Trong đó: + + + H: chiều cao tổng bể lọc áp lực, (m) Hđ: chiều cao lớp sỏi đỡ, (m) Hth: chiều cao lớp than anthacide, (m) H th = 400 – 500 (mm) (Bảng 5) Chọn Hth = 450 (mm) = 0,45 (m) + Hc: chiều cao lớp cát thạch anh, (m) H c = 400 – 500 (mm) (Bảng 5) Chọn Hc = 450 (mm) = 0,45 (m) + Hn: khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến phễu thu nước rửa lọc, (m) + − Hbv: chiều cao bảo vệ, (m) Chọn Hbv = 0,25 (m) Tính Hđ Hn: + Hđ: • Khi rửa nước khơng khí phối hợp cần lấy chiều dày lớp sỏi đỡ cỡ hạt 10 – (mm) – (mm) 150 – 200 (mm) (Nguồn: Mục 6.110 – Bảng 6.12 – TCXDVN 33 – 2006) • + Chọn hđ = 150 (mm) hay 0,15 (m) Hn: tính cơng thức: (Theo Mục 6.119 – TCXDVN 33 – 2006) = 0,75 (m) Trong đó: e độ nở tương đối lớp vật liệu lọc lấy theo Bảng Bảng Độ dãn nở tương đối vật liệu lọc LOẠI VẬT LIỆU LỌC VÀ BỂ LỌC ĐỘ NỞ TƯƠNG ĐỐI CỦA VẬT LIỆU LỌC (%) CƯỜNG ĐỘ RỦA BỂ LỌC (l/s.m2) THỜI GIAN RỬA BỂ LỌC (phút) Bể lọc lớp VLL • deff = 0,6 - 0,65 • deff = 0,75-0,8 • deff = 0,9-1,1 45 30 25 12 – 14 14 – 16 16 – 18 6–5 Bể lọc lớp VLL 50 14 – 16 7–6 (Nguồn: Bảng 6.13 – mục 6.115 – TCXDVN 33 – 2006)  Chiều thiết bị lọc là: H = 0,15 + 0,45 + 0,45 + 0,75 + 0,25 = 2,05 (m) − Vậy kích thước bồn lọc áp lực D H = 0,8 (m) 2,05 (m) b Tính trở lực − Khi dòng lưu chất chuyển động qua lớp vật liệu hạt áp suất bị giảm Bảng Đặc tính vật liệu lọc VẬT LIỆU HÌNH DẠNG ĐỘ TRÒN (ψ) MẬT ĐỘ TƯƠNG ĐỐI ĐỘ RỖNG (%) KÍCH THƯỚC (mm) Silicasand Hình trịn 0,82 2,65 42 0,4 – 1,0 Silicasand Tam giác 0,73 2,65 53 0,4 – 1,0 Ottawa sand Hình cầu 0,95 2,65 40 0,4 – 1,0 Silica gravel Garnet (Thạch anh) Crushed anthracite (Vụn anthracite) Plastic (Chất dẻo) 1,0 – 50 Hình trịn Tam giác 0,72 2,65 40 0,2 – 0,4 1,5 – 1,75 55 0,4 – 1,4 (Nguồn: Dịch từ Bảng 14.3 Filter Media Charcteristics_SECTIONIV/PhysicalChemical Treatment Processes)  Trở lực qua lớp cát thạch anh − Vận tốc thực dòng lưu chất qua lớp cát: = 0,007 (m/s) Trong đó: + v vận tốc trung bình dịng lưu chất theo tiết diện thiết bị (hay vận tốc lọc bể), (m/h) v = 10 (m/h) + − εc độ rỗng cát thạch anh (%) εc = 40 % (Bảng 7) Tổn thất áp lực: (Nguồn: Công thức 14.16 SECTIONIV/Physical-Chemical treatment Processes) − Trong đó: + εc độ rỗng cát thạch anh (%) εc = 40 % (Bảng 7) + vc: vận tốc thực dòng lưu chất qua lớp cát vs = 0,007 (m/s) + Ψ tính hình cầu cát thạch anh ψ = 0,95 + g gia tốc trọng trường g = 9,81 (m/s2) + L chiều cao lớp cát bể lọc L = 0,45 (m) + ∑ fsi : tổng tổn thất ma sát (m) ∑ fsi = 131,9 (mm-1) = 131,9 103 (m) (Bảng 8) Bảng Tính tốn tổn thất áp lực Phần trăm (theo khối lượng) vật liệu Anthracite 5-20 20-40 40-60 60-80 80-95 Cát 5-20 20-40 40-60 60-80 80-95 Mean size Rea fi Xi/dib (mm-1) 0,85 1,09 1,22 1,39 1,66 1,02 1,31 1,48 1,68 2,01 67,6 53,2 47,4 41,8 35,3 0,236 0,184 0,163 0,143 0,120 0,56 0,64 0,71 0,74 0,87 0,82 0,95 1,04 1,15 1,28 111,5 96,8 88,0 80,3 71,8 0,359 0,311 0,282 0,257 0,229 fi (mm-1) 15,9 9,8 7,7 6,0 4,2 Tổng 43,7 40 30 24,8 20,6 16,4 Tổng 131,9 (Nguồn: SECTIONIV/Physical-Chemical Treatmetn Processes)  Vậy tổn thất qua lớp cát thạch anh: = 1,242 (m)  Trở lực qua lớp than Anthracite − Vận tốc thực dòng lưu chất qua lớp than: = 0,005 (m/s) Trong đó: + v vận tốc trung bình dịng lưu chất theo tiết diện thiết bị (hay vận tốc lọc bể), (m/h) v = 10 (m/h) + − εth độ rỗng than anthracite (%) εth = 55 % (Bảng 7) Tổn thất áp lực: (Nguồn: Công thức 14.16 SECTIONIV/Physical-Chemical treatment Processes) Trong đó: + ɛth độ rỗng than anthracite (%) εth = 55 % (Bảng 7) + vth: vận tốc thực dòng lưu chất qua lớp than anthracite vth = 0,005 (m/s) + Ψ: tính hình cầu cát thạch anh, ψ = 0,72 + g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s) + L: chiều cao lớp than bể lọc L = 0,45 (m) + ∑ fsi : tổng tổn thất ma sát ∑ fsi = 43,7 (mm-1) = 43,7 103 (m) (Bảng 8)  Vậy tổn thất qua lớp than anthracite = 0,189 (m)  Tổng tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc: h = hc + hth = 1,242 + 0,189 = 1,431 (m) − Trở lực nhỏ theo thời gian lọc trở lực tăng lên cặn bít tắt dần lỗ rỗng c Tính rửa lọc  Yêu cầu: − Khi tổn thất áp lực lọc đạt tới tổn thất giới hạn H gh > – (m) cặn bẩn làm bít tắc lỗ rỗng hạt vật liệu Lúc ta cần ngưng hoạt động tiến hành rửa bể nước túy − Mục đích q trình rửa lọc: + Tách cặn bám khỏi bề mặt hạt lọc lực ma sát lực cắt dòng nước với cường độ lớn độ lớn qua bề mặt hạt tạo + Làm giãn nở lớp lọc để tăng thể tích khe rỗng, tạo điều kiện thuận lợi cho hạt cặn tách khỏi bề mặt hạt chuyển động lên nước ngồi − Để tính rửa lọc, cần: + Xác định cường độ rửa lọc + Lượng nước cần thiết để rửa lọc + Tấm đỡ lớp lưới phân phối dòng lưu chất rủa lọc + Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc  Tính tốn: − Lưu lượng nước cần cho rửa lọc: Qr = F u = x 0,015 = 0,015 (m3/s) Trong đó: + F: tiết diện bề mặt lọc (m2) F = (m2) + u: cường độ rửa lọc, (l/s.m2) • Dựa vào thông số cho Bảng Độ dãn nở tương đối vật liệu lọc, ứng với độ giãn nở 50% hai lớp vật liệu lọc, cường độ rửa bể lọc u = 14 – 16 (l/s.m2) • − Chọn u = 15 (l/s.m2) = 0,015 (m/s) Lượng nước cần thiết cho việc rửa lọc: V = Qr t = 0,015 60 = 5,4 (m3) Trong đó: + Qr: lưu lượng nước cần cho rửa lọc (m3/s) Qr = 0,015 (m3/s) + t: thời gian rửa lọc, (s) t = – (phút) (theo Bảng Độ dãn nở tương đối vật liệu lọc) Chọn thời gian rửa lọc (phút) LỌC MF VÀ NANO 3.7 3.7.1 Chọn màng lọc tính số ống lọc − Để đảm bảo chất lượng nước trước vào hệ thống RO khơng cịn cặn lơ lửng, ta phải xử dụng bồn lọc tinh để loại hạt có kích thước 5µm Với mục đích tăng hiệu khử cặn kéo dài thời gian lọc nước ta bố trí hai cấp lọc nối tiếp với kích thước lỗ màng 10µm (màng lọc MF) µm (màng lọc Nano) − − Chọn loại màng nhà sản xuất DIGARDTM với thông số sau: + Đường kính: 2,5 inches (6,35cm) + Chiều dài: 20 inches (50,8cm) + Vật liều chế tạo: sợi cotton tẩy trắng với lõi màng Polypropylen + Nhiệt độ tối đa cho phép: 140oF (60oC) + Áp suất tối đa cho phép: 20psi (3,4 bar) + Lượng nước lọc: 10GPM (2,268 m3/h) Số ống lọc cần cho bồn lọc: Trong đó: − + Q lưu lượng nước cần lọc, (m3/h) Q = 10 (m3/h) + q lưu lượng nước qua ống lọc, (m3/h) q = 2,268 (m3/h) Suy ra, số ống lọc: = 4,4 − Chọn số ống lọc là: ống MF ống Nano − Tính lại lưu lượng qua ống lọc = (m3/h) 3.7.2 Tổn thất áp lực qua lọc Hình Tổn thất áp lực qua lõi lọc 10 inches − Ta có lượng nước qua ống lọc 20 inches − Lượng nước qua ống lọc 10 inches: − Dựa vào lưu lượng trên, ta tra đồ thị tổn thất áp lực: + Tổn thất áp lực qua lỗi MF (10µm) 10 icnhes 0,05 (bar) tổn thất qua lỗi 20 inches 0,1 bar + Tổn thất áp lực qua lỗi Nano (5µm) 10 icnhes 0,06 (bar) tổn thất qua lỗi 20 inches 0,12 (bar) Vậy tổng tổn thất áp lực qua bồn lọc 0,22 (bar) 3.7.3 Tính tốn khí bồn lọc − Để tính tốn khí cho bồn lọc, ta cần có thông số thiết kế từ nhà sản xuất lõi lọc DIGARD sau: Hình Kích thước bồn lọc hình chiếu bằngHình Kích thước bồn lọc hình chiếu đứng Bảng Thơng số thiết kế bồn lọc theo nhà sản xuất DIGARD − Chọn kích thước bồn với cột lọc 20 inch D x H = 0,3m x 0,85m − Thực rửa lọc: Khi tổn thất áp lực vượt 6mH 2O cần tháo lõi lọc thực việc rửa lọc + Bước 1: Ngâm lõi lọc vào dung dịch HCl 0,2% vòng 10 phút, sau rửa lại nước + Bước : Ngâm lõi vào dung dịch NaOH 0,1% 10 phút, sau rửa lại nước + Bước : Ngâm vào dung dịch H2O2 từ 0,2-0,25% 10 phút, lấy rửa nước lắp lại vào hệ thống Thực rửa khoảng lần cần phải thay BỂ TRUNG GIAN 3.8 3.8.1 Tính toán bể chứa trung gian − Bồn chứa trung gian làm Inox dùng để chứa nước ổn định nước trước qua bơm cao áp cấp vào hệ thống lọc RO − Nước tự chảy từ ngăn lắng bể keo tụ tạo kết hợp lắng sang bể chứa − − trung gian Thể tích bể chứa: V = Q x t = 10 0,5 = (m3) Trong đó: + Q: lưu lượng bể , Q = 10 (m3/h) + t: Thời gian lưu: chọn t = 30 (phút) = 0,5 (h) Từ thể tính bể chứa tính tốn, chọn bể chứa Inox đứng Sơn Hà dung tích (m3) 3.8.2 Tính tốn ống dẫn nước sang RO Tiết diện ống: F = = = 2,778 10 -3 (m2) − Trong đó: + Q: lưu lượng nước từ bể chứa nước thô Q = 10 (m 3/h) ứng với thời gian − làm việc 12 (h/ngày) + v: vận tốc nước chảy ống Với ống có dùng bơm, vận tốc nước chảy ống dao động khoảng 0,8 – 1,2 (m/s) (Theo Mục 6.120 TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế) Chọn v = 1,0 (m/s) = 3.600 (m/h) − Đường kính ống tiết diện tròn: D = = = 0,059 (m) = 59 (mm) Chọn đường kính ống 60 (mm) − Tính lại vận tốc: v = = = = 0,983 (m/s) (Thỏa) Chọn bơm làm việc luân phiên để bơm nước qua hệ thống RO 3.8.3 Tính tốn, chọn bơm 3.9 LỌC RO a Lựa chọn màng lọc Bảng 5.13 Hướng dẫn hãng Filmtec lựa chọn màng RO Membrane Type Feed TDS (ppm) TW