đồ án nước cấp (có bản vẽ cad)

Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP 1.1 Giới Thiệu Chung Về Nước Mặt: 1.1.1 Giới thiệu chung: (mục 1.1.1/[1]) Là nước sông, hồ, ao, suối, kênh, rạch… Việt Nam có 2000 sơng lớn dọc từ Bắc vào Nam với tổng dòng chảy gần 900 tỷ m3/ năm Hai hệ thống sông lớn Việt Nam bắt nguồn từ nước ngồi → tính phụ thuộc cao (về phát triển KT-XH, ô nhiễm, phá rừng…) Thành phần tính chất nước phụ thuộc vào đất đai, hoạt động người, trình tự nhiên… nơi sông chảy qua Lưu lượng nước phụ thuộc mạnh mẽ vào chế độ mưa 1.1.2 Thành phần tính chất nước mặt: (mục 1.1.1/[1]) • • • • • Có nhiều khí hịa tan, chủ yếu oxy, có ý nghĩa quan trọng Có nhiều chất rắn lơ lửng Có nhiều chất hữu sinh vật phân hủy Chất lượng nước thay đổi theo mùa Ảnh hưởng mạnh mẽ hoạt động người (Công nghiệp, Nông nghiệp…) 1.2 Các Thông Số Đánh Giá Chất Lượng Nước Mặt: 1.2.1 Các tiêu lý học:  Nhiệt độ (0C): (mục 1.2.1/[1]) Nhiệt độ nước đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường khí hậu Nhiệt độ có ảnh hưởng khơng nhỏ đến trình xử lý tiêu thụ Nhiệt độ nguồn nước mặt dao động lớn (từ 4-400C) phụ thuộc vào thời tiết độ sâu nguồn nước Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường  Hàm lượng cặn không tan (mg/l): (Mục 1.1/7/[2]) Được xác định cách lọc đơn vị thể tích nước nguồn qua giấy lọc, đem sấy khô nhiệt độ (105-1100C) Cùng nguồn nước, hàm lượng cặn dao động theo mùa, mùa khô nhỏ, mùa lũ lớn Hàm lượng cặn tiêu để chọn biện pháp xử lý nguồn nước mặt Hàm lượng cặn nước nguồn cao việc xử lý phức tạp tốn Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ  Độ màu nước (Platin-Coban: Pt-Co): (mục 1.2.1/[1]) Độ màu thường chất bẩn nước tạo nên • • • Các hợp chất sắt, mangan khơng hịa tan làm nước có màu đỏ Các chất mùn humic gây màu vàng Các loại thủy sinh tạo cho nước có màu xanh • Nước bị nhiễm bẩn nước thải sinh hoạt hay cơng nghiệp thường có màu xanh đen Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp 200 độ (Pt-Co) Độ màu biểu kiến nước thường chất lơ lửng nước tạo dễ dàng loại bỏ phương pháp lọc Trong đó, để loại bỏ màu thực nước (do chất hòa tan gây ra) phải dùng biện pháp hóa lý kết hợp  Mùi vị: (mục 1.2.1/[1]) Mùi nước thường hợp chất hóa học,chủ yếu hợp chất hữu hay sản phẩm từ trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên có mùi đất, mùi tanh, mùi thối Nước sau khử trùng hợp chất clo bị nhiễm mùi clo clophenol Tùy theo thành phần hàm lượng muối khống hịa tan nước có vị mặn, ngọt, chát…  Độ đục: (mục 1.2.1/[1]) Nước môi trường truyền ánh sáng tốt, nước có vật lạ chất huyền phù, hạt cặn đất cát, vi sinh vật,… khả truyền ánh sáng bị giảm Nước có độ đục lớn chứng tỏ chứa nhiều cặn bẩn Đơn vị đo độ đục: SiO2/L, NTU, FTU (NTU FTU tương đương nhau) Nước mặt thường có độ đục 20-100 NTU, mùa lũ có cao đến 500-600 NTU Nước dùng để ăn uống thường không vượt NTU Hàm lượng chất rắn lơ lửng đại lượng tương quan đến độ đục nước  Độ dẫn điện: (mục 1.2.1/[1]) Nước có tính dẫn điện Nước tinh khiết 20 0C có độ dẫn điện 4.2 mS/m (tương đương với điện trở 23.8 Ω/cm) Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ Độ dẫn điện nước tăng theo hàm lượng chất khống hịa tan nước, dao động theo nhiệt độ Thông số thường dùng để đánh giá tổng hàm lượng chất khống hịa tan nước  Độ nhớt: (mục 1.2.1/[1]) Độ nhớt đại lượng biểu thị lực ma sát nội, sinh trình dịch chuyển lớp chất lỏng với Đây yếu tố gây nên tổn thất áp lực đóng vai trị quan trọng q trình xử lí nước Độ nhớt tăng lên hàm lượng muối hòa tan nước tăng, giảm nhiệt độ tăng 1.2.2 Các tiêu hóa học  Hàm lượng cặn tồn phần (mg/l): (Mục 1.2/8/ [2]) Bao gồm tất chất vô hữu có nước, khơng kể chất khí Cặn tồn phần xác định cách đun cho bốc dung tích nước nguồn định sấy khô nhiệt độ 105-1100C đến trọng lượng không đổi  Độ cứng nước: (Mục 1.2/8/ [2]) Là đại lượng biểu thị hàm lượng muối Ca Mg có nước Có thể phân biệt thành loại độ cứng: độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu, độ cứng toàn phần Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng muối cacbonat bicacbonat Ca Mg có nước Độ cứng vĩnh cửu biểu thị tổng hàm lượng muối cịn lại Ca Mg có nước Độ cứng toàn phần tổng loại độ cứng Độ cứng đo độ Đức, kí hiệu 0dH 10 mg CaO 7.14 mg MgO có 1l nước, đo mgđ/l Trong 1mgđ/l= 2.8 0dH Nước có độ cứng cao gây trở ngại cho sinh hoạt sản xuất: giặt quần áo tốn xà phòng, nấu thức ăn lâu chín, gây đóng cặn nồi hơi, giảm chất lượng sản phẩm,…  Độ pH nước: (mục 1.2.2/[1]) Được đặc trưng cho nồng độ ion H+ có dung dịch ( pH = -lg [H+]) Tính chất nước xác định giá trị khác pH Khi pH = nước có tính chất trung tính pH < nước mang tính axit pH > nước mang tính kiềm Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ Nước nguồn có độ pH thấp gây khó khăn cho q trình xử lí nước Độ pH nước tiêu quan trọng dùng để kiểm tra trình làm mềm, khử muối, khử sắt nhiều quy trình cơng nghệ khác Độ pH nước có liên quan đến diện số kim loại khí hịa tan nước Ở độ pH Vậy thể tích bể chứa : WBC = 600 + 324 + 120 = 1044 (m3), chọn W = 1100 (m3) Bố trí bể chứa, bể có dung tích: W = 550 m3 57 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ Chọn chiều sâu bể chứa: h = m • Diện tích mặt cắt ngang bể chứa: Fbc = 550/4 = 137.5 m2 • Kích thước bể chứa: - Chọn chiều dài: L = 13 m - Chọn chiều rộng: B = 137.5/13 = 10.6 m - Chiều cao từ mực nước đến thành bể: 0.5 m - Chiều cao tổng cộng bể chứa: Hbc = + 0.5 = 4.5 m - Chọn đường kính ống dẫn d = 200 mm Bảng 4.9 Các thông số thiết kế bể chứa nước Thông số Số lượng Đơn vị Bể chứa N bể L×B 13×10.6 m Chiều cao bể Hb 4.5 m 4.7 MỘT SỐ CƠNG TRÌNH KHÁC: 4.7.1 Song chắn rác Chiều sâu lớp nước song chắn rác ta lấy h1 = 0.3m ∗ Số khe hở song chắn rác tính theo cơng thức N = = = 12.96 khe (Mục 3.3.2/113/[6]) Trong đó: Qmax: Công suất trạm, Qmax = 125 m3/h = 0.035 m3/s v: vận tốc trung bình qua khe, v = 0.6m/s (quy pạm 0.6-1 m/s) ( mục 2.2.1/28/ [10]) b: khoảng cách thanh, b= 15mm=0.015m (SCR tinh quy phạm 5-25mm) kz: hệ số tính đến thu hẹp dòng chảy, kz=1.05 Vậy số khe hở 13 khe ∗ Chiều rộng song chắn rác BSCR = s×(n-1) + (b×n) = 0.008×(13-1)+(0.015×13) = 0.29 m (Mục 3.3.2/114/[8]) Trong đó: s bề dày song chắn, thường lấy s=0.008m ∗ Tổn thất áp lực qua song chắn rác hSCR = ζ = 0.05 m (mục 3.3.2/114/[8]) 58 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ Trong vmax: vận tốc nước song chắn ứng với Qmax, vmax = 0.6m/s k: hệ số tính đến tang tổn thất vướng mắc rác song chắn, k =3 (quy phạm 2-3) ζ: hệ số sức cản cục song chắn xác định theo công thức ζ = = 2.42 = 0.9 Với: b: khoảng cách thanh, b= 15mm=0.015m (SCR tinh quy phạm 5-25mm) β: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang song chắn, β=2.42 (theo bảng 3.7 hình 3.6/115/[8]) α: góc nghiêng song chắn rác so với hướng dòng chảy, α= 60° Chiều dài phần mở rộng trước SCR ∗ L1 = = = 0.19 m (Mục 3.3.2/114/[8]) Trong đó: Bm: chiều rộng mương dẫn, chọn Bm=0.15m : góc nghiêng chỗ mở rộng thường lấy =20° Chiều dài phần mở rộng sau SCR ∗ L2 = = = 0.095 m (Mục 3.3.2/115/[8]) Chiều dài xây dựng phần mương để lắp đặt SCR ∗ L= L1 + L2 + Ls = 0.19 + 0.095 + 0.5 = 0.785 m Trong đó: Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls=0.5m Chiều sâu xây dựng phần mương đặt song chắn ∗ H = h1 + hscr + 0.5 = 0.3 + 0.05 + 0.5 = 0.85 m Trong đó: 0.5 khoảng chách cốt sàn nhà đặt SCR mực nước cao h1: chiều sâu lớp nước SCR, h1=0.3m hscr: Tổn thất áp lực qua song chắn rác, hscr=0.05m Bảng 4.10 Thông số song chắn rác STT Thông số Chiều dài mương (L) Đơn vị Kích thước m 0.785 59 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ Chiều rộng mương (BSCR) m 0.29 Chiều sâu mương (H) m 0.85 Số khe (n) khe 13 12 Số song chắn Kích thước khe m 0.015 Bề rộng (s) m 0.008 Vậy chọn mua SCR kích thước khe hở chắn rác loại nhỏ (dưới 16mm) (hay cịn gọi SCR tinh) Hình dạng chắn rác hình chữ nhật Vật liệu làm thép mạ kẽm Hình 4.1 Song chắn rác tinh 4.7.2 Bể chứa bùn Lượng bùn sinh bể lắng ∗ Lượng cặn sinh bể là: Qcặn = 409750 g/ngày Trong đó: Cmax: hàm lượng cặn nước đưa vào bể 419.75 mg/l (tính tốn bể lắng) C: hàm lượng cặn lại nước sau lắng, 10-12 mg/l (TCXDVN 33:2006) Chọn C 10 mg/l Q: Lưu lượng nước 3000m3/ngày N: Số bể lắng (3 bể) ∗ Lưu lượng cặn đưa vào bể chứa bùn = = 10.24 m3/ngày 60 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ δ: nồng độ trung bình cặn nén tính g/m tùy theo hàm lượng cặn nước 400 mg/l thời gian chứa cặn bể 24h (Tra bảng 6.8/[4], chọn δ= 40000 g/m3) Tổng lượng cặn ngày xả vào b cha bựn: 10.24 ì = 30.72 m3/ngy ã Lượng bùn sinh bể lọc ∗ Dung tích nước rửa lọc: ∗ Wlọc = Qr.N.t = 0.091 × × 360 = 98.28 m3 Trong đó: Qr: Lưu lượng nước rửa bể lọc: =0.091 m3/s (tính toán phàn bể lọc) N: Số bể lọc (3 bể) t: thời gian rửa bể lọc 7-6 phút, chọn t1= phút = 360s (bảng 6.13/ [4]) Lượng bùn sinh bể lọc: C.Qr = 10 × 0.091 × 86400 = 78624 g/ngày Lưu lượng bể chứa bùn = 1.97 m3/ngày Tổng lượng cặn ngày xả vào b: 1.97ì3 = 5.91 m3/ngy ã Th tớch b cha bùn: ∗ ∗ ∗ V = ∑Q.t = (30.72+5.91) × = 18.3 m3 Trong Q: Tổng lượng cặn sinh bể lắng lọc t: thời gian lưu bùn bể chứa bùn ta chọn ½ ngày Kích thước bể chứa bùn: Chọn kích thước bể chứa bùn H×B×B = 2.5×2.5×3 Chiều cao an tồn : 0.3 m Tổng chiều cao bể: 3+ 0.3 = 3.3 m ∗ - 4.8 TÍNH CAO TRÌNH: Theo điều 6.355 TCXDVN 33:2006 Tổn thất áp lực cơng trình xử lý nước: - Trong bể trộn khí: h = 0.1- 0.2m Chọn h = 0.2m Trong bể lắng đứng: h = 0.4 - 0.6m Chọn h = 0.4m Trong bể lọc: h = – 3.5m Chọn h = 3m Tổn thất áp lực đường ống nối: - Từ bể trộn đến bể lắng: h = 0.3 – 0.4m Chọn 0.3m Từ bể lắng đến bể lọc: h = 0.5- 1m Chọn 0.6m Từ bể lọc đến bể chứa nước sạch: h = 0.5 – 1m Chọn 0.5m Chọn cột mặt đất nơi xây dựng trạm xử lý: Ztr = + 0.00m 61 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ  Tổng tổn thất hệ thống xử lý: ∑ H = 0.2 + 0.4 + + 0.3 + 0.6 + 0.5 = 5m  Cao trình bể chứa nước Với kích thước bể: L×B×H = 13×10.6×4.5 Chọn cốt đỉnh bể chứa +0.0 Cốt đáy bể chứa: +0.0 – 4.5 = - 4.5m Cột mực nước bể chứa là: Z mực nước bể chứa = Z đỉnh bể chứa - Hbv = 0.00 – 0.5 = - 0.5m  Cao trình bể lọc nhanh Tổn thất áp lực từ bể lọc nhanh đến bể chứa nước sạch: 0.5m Tổn thất áp lực bể lọc: 3m Cao trình mực nước bể lọc: Z mực nước bể lọc = Z mực nước bể chứa + 0.5 + = -0.5 + 0.5 + = +3.0m  Cao trình bể lắng đứng Tổn thất từ bể lắng đến bể lọc: 0.6m Tổn thất áp lực bể lắng: 0.4m Cao trình mực nước bể lắng: Z mực nước bể lắng = Z mực nước bể lọc + 0.4 + 0.6 = 3.0 + 0.4 + 0.6 = +4.0m  Cao trình bể trộn khí Tổn thất áp lực từ bể trộn sang bể lắng: 0.3 m Tổn thất áp lực bể trộn: 0.2 m Cao trình mực nước bể trộn: Z mực nước bể trộn = Z mực nước bể lắng + 0.3 + 0.2 = 4.0 + 0.3 + 0.2 = +4.5 m  Cao trình bể chứa bùn Với kích thước bể: B×B×H = 2.5×2.5×3.3 Chọn cốt đỉnh bể chứa bùn : +0.0 Cốt đáy bể chứa: +0.0 – 3.3 = - 3.3m Cột mực nước bể chứa là: Z mực nước bể bùn = Z đỉnh bể bùn - Hbv = 0.00 – 0.3 = - 0.3m 62 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ♣ KẾT LUẬN Hiện nay, nhiều khu vực phạm vi nước nói chung vùng sâu xa nói riêng, việc người dân sử dụng nguồn nước sinh hoạt ăn uống không hợp vệ sinh ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe người dân Nguồn nước mặt ngày ô nhiễm hoạt động sản xuất kinh tế Vì vậy, việc xây dựng nhà máy xử lý nước cung cấp nguồn nước cho người dân vấn đề cấp thiết cần giải quyết, từ góp phần cải thiện chất lượng sống người dân Công nghệ xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ, đề xuất phù hợp với đặc tính nguồn nước cung cấp nước sau xử lý đạt quy chuẩn QCVN 01:2009/BYT Công nghệ đánh giá công suất xử lý, khả áp dụng, giá thành, khả vận hành, bảo dưỡng phù hợp với điều kiện thực tế địa phương ♣ KIẾN NGHỊ Sau lắp đặt cần vận hành kiểm tra tồn máy móc hoạt động nhà máy để đảm bảo tính ổn định lâu dài cho hệ thống Thường xuyên kiểm tra, bảo trì máy móc nhằm đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định trì tuổi thọ cơng trình Định kì súc rửa bể lọc, bể chứa Nhân viên, kỹ sư, kỹ thuật viên đào tạo tốt chuyên môn có tinh thần trách nhiệm cao Đào tạo cán quản lý, vận hành hệ thống cấp thoát nước Thực bảo vệ mơi trường, an tồn lao động xây dựng cơng trình đào lấp, lắp đặt chôn ống Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường sử dụng nguồn nước người dân thông qua tuyên truyền báo, đài phát thanh, truyền hình 63 Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước mặt phục vụ cho khu dân cư có cơng suất 3000 m3/ng.đ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS Vũ Phụng Thư, Kỹ thuật xử lý nước cấp [2] TS Nguyễn Ngọc Dung, Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng, 2010 [3] TS Nguyễn Phước Dân, TS Tôn Thất Lãng, ThS Nguyễn Thị Minh Sáng, Giáo trình kỹ thuật xử lý nước cấp nước thải, NXB Bản đồ Hà Nội, 2007 [4] TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới đường ống cơng trình – Tiêu chuẩn thiết kế [5] QCVN 01:2009/ BYT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước ăn uống [6] TS Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp, NXB Xây dựng Hà Nội, 2004 [7] https://santhepgratingmakem.com [8] GS.TS.Lâm Minh Triết, Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Tốn Thiết Kế Cơng Trình, NXB Đại Học Quốc Gia, 2006 [9] Ths.Nguyễn Thị Hồng, Các Bảng Tính Toán Thủy Lực, nhà xuất xây dựng [10] Ths Lâm Vĩnh Sơn,bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải NGUỒN HÌNH ẢNH: [1] http://voer.edu.vn/file/10015 [2] http://voer.edu.vn/file/10026 [3] meta.vn [4] https://hethongxulynuocthaimivitech.wordpress.com/2014/08/05/cac-loai-be lang/tạo bể lắng ngang [5] http://xulynuoctoana.blogspot.com [6] http://2.bp.blogspot.com/UG mxHQIQd7s/VAZw hTzbuCI/AAAAA AAA AFY/HBWL-hDshiA/s1600/10.png [7] http://slideshare.vn/congnghemoitruong/bao-cao-chuyen-de-be-lang-ly-tam2187tq.html [8] http://greenhouses.com.vn/cach-xay-dung-be-loc-nhanh-trong-luc-don-gian [9] http://xulynuocviet.com/be-loc-nuoc/ [10] https://xulynuoc.com/loc-nuoc/be-loc-ap-luc-trong-xu-ly-nuoc-cap [11] https://thietbibkidt.vn/he-thong-xu-ly-nuoc-bang-ozone [12] https://camixco.wixsite.com/uvsterilizer/thiet-bi-cuc-tim-khu-trung 64 ... nước xác định giá trị khác pH Khi pH = nước có tính chất trung tính pH < nước mang tính axit pH > nước mang tính kiềm Đồ án xử lý nước cấp Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống xử lý nước cấp nguồn nước. .. = 0.05m Chiều rộng máng thu nước vòng = 0.1m Chiều dày máng thu nước vòng = 0.05m Vậy chiều dài máng thu nước 1.65m, máng thu nước từ phía Tiết diện ngang nhánh máng thu nước: fn = = 0.0049 m2... phút  Máng thu nước vòng: Để thu nước, ta dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể thêm nhánh thu nước dạng máng hình cưa thu nước vào máng vịng ( diện tích bể lắng F= 30m2) Nước chảy