Thiết kế hệ thống xử lí nước cấp từ nguồn nước ngầm công suất 3000m

Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Sinh viên thực hiện: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Lớp : MO11KMT1 GVHD: Th.S Dương Thị Thành Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lí nước cấp từ nguồn nước ngầm công suất 3000m3/ngđ Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống xử lí nước cấp từ nguồn nước ngầm công suất 3000m3/ngđ, yêu cầu xử lý đạt QCVN 02:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt Ngày nhận đồ án: 2/10/2014 Ngày hoàn thành đồ án: 24/12/2014 TPHCM, ngày 24 tháng 12 năm 2014 Người hướng dẫn ( kí ghi rõ họ tên ) SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page i Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành LỜI CẢM ƠN Trong trình thực hồn thành Đồ án mơn học xử lý nước cấp bên cạnh nỗ lực thân, chúng em nhận quan tâm, động viên giúp đỡ tận tình quý thầy cô khoa Môi trường Tài nguyên – trường Đại Học Bách Khoa TPHCM Chính vậy, chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành tới quý thầy cô khoa Môi trường Tài nguyên – trường Đại Học Bách Khoa TPHCM Xin đặc biệt cảm ơn cô Th.S Dương Thị Thành tận tình hướng dẫn chúng em thực đồ án môn học Cảm ơn cô dành nhiều thời gian hướng dẫn truyền đạt nhiều kiến thức cho chúng em trình thực đồ án Dù cố gắng tránh khỏi nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý sửa chữa thầy bạn khóa thực đồ án TPHCM, ngày 24 tháng 12 năm 2014 Nhóm thực SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page ii Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án “Thiết kế hệ thống xử lí nước cấp từ nguồn nước ngầm công suất 3000m3/ngày.đêm” gồm nội dung chính:        Tìm hiều nguồn gốc, tính chất đặc trưng nguồn nước ngầm Tổng quan phương pháp công nghệ xử lý nước ngầm Lựa chọn thuyết minh qui trình cơng nghệ phù hợp với thành phần, tính chất nước thơ Tính tốn cơng nghệ thiết kế cơng trình đơn vị hệ thống xử lí Tính tốn chọn thiết bị phụ trợ Ước tính giá thành cơng trình đơn vị thiết kế Các vẽ thiết kế, vẽ sơ đồ công nghệ, đơn vị cơng trình SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page iii Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị TÀI LIỆU THAM KHẢO TS.Trịnh Xuân Lai – Xử lí nước cấp cho sinh hoạt cơng nghiệp Nhà xuất xây dựng 2004 PTS.Nguyễn Ngọc Dung – Xử lý nước cấp Nhà xuất xây dựng 1999 Tiêu chuẩn ngành – Cấp nước - Mạng lưới đường ống cơng trình Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 33:2006 TS Trần Xoa – Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page iv Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN .i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN .iii TÀI LIỆU THAM KHẢO iv CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính cấp thiết đề tài CHƯƠNG : CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CƠNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC NGẦM .4 2.1 Tổng quan nước ngầm 2.1.1 Giới thiệu chung nước ngầm 2.1.2 Thành phần tính chất nước ngầm 2.1.3 Ưu nhược điểm sử dụng nước ngầm 2.1.4 Sắt nước ngầm 2.2 Các phương pháp xử lí sắt nước ngầm 2.2.1 Phương pháp Oxy hóa sắt8 2.2.2 Phương pháp khử sắt trình oxi hóa 2.2.3 Khử sắt hóa chất 8 2.2.4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm CHƯƠNG THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỆ THỐNG 12 3.1.Giàn mưa 12 3.1.1 Tính tốn kích thước giàn mưa 12 3.1.2 Sàn tung nước 12 3.1.3 Hệ thống phân phối nước 13 3.1.4 Tính hàm lượng CO2 3.2 Bể trộn nước sau làm thoáng giàn mưa 20 SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 17 Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp 3.3 Bể phản ứng tạo 3.4 Bể lắng ly tâm GVHD: Th.S Dương Thị Thành 21 25 3.4.1 Hàm lượng cặn nước đưa vào bể lắng 25 3.4.2 Tính tốn kích thước bể lắng li tâm 3.5 Bể lọc áp lực 25 28 3.5.1 Xác định kính thước bồn lọc áp lực 28 3.5.2 Thời gian chu kì lọc 30 3.5.3 Hệ thống phân phối nước thu nước 32 3.5.4 Hệ thống phân phối nước 34 3.5.5 Hệ thống sàn chụp lọc 34 3.5.6 Tính bơm 34 3.5.7 Tính khí 42 3.5.8 Tính chân đỡ 45 3.6 Bể chứa nước 48 3.6.1 Dung tích điều hịa bể chứa 48 3.6.2 Dung tích dự trữ cho chữa cháy 48 3.6.3 Dung tích dự trữ dùng cho trạm xử lý 49 3.7 Khử trùng nước 49 3.7.1 Liều lượng clo hoạt tính cần thiết sử dụng 49 3.7.2 Liều lượng Clo cần thiết ngày 3.8 Bể chứa cặn 50 50 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN KINH TẾ 51 4.1.Tính chi phí xây dựng ban đầu thiết bị hệ thống 51 4.2 Chi phí hóa chất 55 4.3 Chi phí nhân cơng 55 SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề: - Nước đóng vai trị quan trọng nhiều trình diễn tự nhiên sống người Có thể nói, nước nhân tố định sống Nước cấp cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh hoạt động giải trí, ngồi cịn sử dụng cho hoạt động khác như: cứu hỏa, phun nước, tưới cấy… Và hầu hết ngành công nghiệp sử dụng nguồn nước cấp nguồn nguyên liệu không thề thay - Sự chênh lệch nhu cầu dùng nước nước phát triền phát triền cho thấy nhu cầu sử dụng nước người không ngừng tăng lên Việc cung cấp nước đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh cho người dân vấn đề quan trọng đặt cho ngành cấp Nguồn nước sử dụng hộ dân chủ yếu giếng đào, giếng khoan với chất lượng nước không đảm bảo vệ sinh, nhiễm phèn Vì vậy, giải vấn đề nước đảm bảo vệ sinh, chất lượng tốt phục vụ cho nhu cầu người dân vấn đề quyền địa phương quan tâm hàng đầu 1.2 Tính cấp thiết đề tài: - Trong vài tập kỉ qua, Việt Nam, phát triển khoa học , cơng nghệ thị hóa làm nhiễm mơi trường nguồn khí thải, nước thải chất thải rắn khơng xử lí cách triệt để Một vấn đề quan tâm nước sinh hoạt ngày cạn kiệt ô nhiễm ngày tăng - Hiện nước ta nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu nguồn nước ngầm Nhưng nguồn nước số khu vực bị nhiễm, chức chất có hại cho sức khỏe người kim loại nặng, hợp chất lưu huỳnh, nhiễm phèn, sắt, asen… Đây hợp chất có hại cho sức khỏe người, gây bệnh ung thư … - Vấn đề đặt làm cung cấp nước cho sinh hoạt sản xuất cách hiệu tốt , bên cạnh phải thích hợp mặt kinh tế đồng thời không gây tác động ảnh hưởng đến môi trường SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị CHƯƠNG : CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC NGẦM 2.1 Tổng quan nước ngầm: 2.1.1 Giới thiệu chung nước ngầm: - Nước ngầm dạng nước đất, tích trữ lớp đất đá trầm tích bở rời cặn, sạn, cát, bột kết, khe nứt, hang caxtơ bề mặt trái đất, túi nước liên thông mạch nước chảy sát với tầng đá mẹ - Việt Nam quốc gia có nguồn nước ngầm phong phú trữ lượng tốt chất lượng Nước ngầm tồn lỗ hổng khe nứt đất đá tạo thành giai đoạn trầm tích đất đá thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm tồn cách mặt đất vài mét, vài chục mét hay hang trăm mét - Đối với hệ thống cấp nước cộng đồng nguồn nước ngầm luôn nguồn nước ưa thích Bởi nguồn nước mặt thường bị nhiễm lưu lượng khai thác phải phụ thuộc vào biến động theo mùa Nguồn nước ngầm chịu tác động người Chất lượng nước ngầm thường tốt chất lượng nước mặt nhiều Trong nước ngầm khơng có hạt keo tụ hay hạt lơ lửng vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp… - Các nguồn nước ngầm không chứa rong tảo, nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm nước ngầm tạp chất hòa tan ảnh hưởng điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, trình phong hóa sinh hóa khu vực Ở vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất bẩn lượng mưa lớn chất lượng nước ngầm dễ bị nhiễm chất khống hịa tan, chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa thấm vào đất - Nước ngầm có nguồn gốc từ nước mưa, nước mặt nước khơng khí ngưng tụ lại thẩm thấu vào đất - Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua Do nước chảy qua địa tầng chứa cát granit thường có tính axit chứa chất khoáng Khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vơi nước thường có độ cứng độ kiềm hydrocacbonat cao 2.1.2 Thành phần tính chất nước ngầm:  Tính chất vật lý nước ngầm: Những tính chất vật lý chủ yếu nước đất gồm có: tỷ trọng, nhiệt độ, độ suốt, màu sắc, mùi, vị, tính dẫn điện, tính phóng xạ, - Độ suốt: Độ nước phụ thuộc vào lượng khống bị hồ tan, hợp chất học, chất hữu chất keo tụ nước SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị - Màu: Màu nước phụ thuộc vào thành phần hoá học tạp chất có nước Phần lớn nước khơng màu Nước cứng có màu xanh nhạt, nước chứa Fe H2S có màu lục nhạt, nước chứa chất hữu thường có mùa vàng nhạt - Mùi: Mùi nước có liên quan đến hoạt động vi khuẩn chất hữu có nước Nước thường khơng có mùi, chứa H2S có mùi trứng thối - Vị: Vị nước loại muối, chất khí, tạp chất nước định Khi nước có chứa cacbonat canxi manhe hay axitcacbonic nước có vị dễ chịu Sunfatnatri manhe có mặt nước làm cho nước có vị chát Nước chứa sắt có vị lợ, - Tính dẫn điện: Tính dẫn điện nước phụ thuộc vào tổng lượng muối nước, tính chất muối nhiệt độ nước Nước khống hố cao thường có tính dẫn điện mạnh - Tính phóng xạ: Các loại nước đất hầu hết có tính phóng xạ Tuy nhiên mức độ phóng xạ chúng khác  Thành phần hoá học - Khác với nước mặt, tiếp xúc trực tiếp với đất đá, nước ngầm chứa hầu hết nguyên tố vỏ đất Tuy nhiên ngun tố ion đóng vai trị chủ yếu khơng nhiều, khoảng 10 loại là: Cl-, HCO3-, SO42-, CO32-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, H+ - Ngoài Ion nước, thành phần hoá nước cịn có muối hồ tan - Trong nước ngầm thường khơng có mặt oxi hịa tan có hàm lượng CO cao, thường có hàm lượng sắt tổng cộng với mức độ khác nhau, từ vài mg/l đếm 100 mg/l lớn hơn, vượt xa tiêu chẩn cho phép với nước ăn uống sinh hoạt 0.3 mg/l, khu vực đô thị 0.5 mg/l khu vực nơng thơn) Do cần phải xử lí trước đưa vào sử dụng Một đặc điểm khác cần quan tâm pH nước thường thấp, nhiều nơi pH giảm đấn 3-4 (do hàm lượng CO2) cao, khơng thuận lợi cho việc xử lí nước 2.1.3 Ưu nhược điểm sử dụng nước ngầm:  Một số điểm khác nước ngầm nước mặt SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành Thơng số Nhiệt độ Nước ngầm Tương đối ổn định Chất rắn lơ lửng Rất thấp, khơng có Chất khống hồ tan Hàm lượng Fe2+, Mn2+ GVHD: Th.S Dương Thị Nước bề mặt Thay đổi theo mùa Thường cao thay đổi theo mùa Ít thay đổi, cao so với Thay đổi tuỳ thuộc chất lượng nước mặt đất, lượng mưa Thường xuyên có nước Rất thấp, có nước sát đáy hồ Khí CO2 hịa tan Có nồng độ cao Rất thấp Khí O2 hịa tan Thường khơng tồn Gần bão hồ Khí NH3 Thường có Có nguồn nước bị nhiễm bẩn Khí H2S Thường có Khơng có SiO2 Thường có nồng độ cao Có nồng độ trung bình - -  Ưu điểm: Nước ngầm tài nguyên thường xuyên, chịu ảnh hưởng yếu tố khí hậu hạn hán Chất lượng nước tương đối ổn định, bị biến động theo mùa nước mặt Chủ động vấn đề cấp nước cho vùng hẻo lánh, dân cư thưa, hồn cảnh nước ngầm khai thác với nhiều công suất khác Để khai thác nước ngầm sử dụng thiết bị điện bơm li tâm, máy nén khí, bơm nhúng chìm thiết bị khơng cần điện loại bơm tay Ngồi nước ngầm cịn khai thác tập trung nhà máy nước ngầm, xí nghiệp, khai thác phân tán hộ dân cư Đây ưu điểm bật nước ngầm vấn đề cấp nước nông thôn Giá thành xử lý nước ngầm nhìn chung rẻ so với nước mặt  Nhược điểm: Một số nguồn nước ngầm tầng sâu hình thành từ hàng trăm, hàng nghìn năm ngày nhận bổ cập từ nước mưa Và tầng nước nói chung khơng thể tái tạo khả tái tạo hạn chế Do tương lai cần phải tìm nguồn nước khác thay tầng nước bị cạn kiệt SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành Hệ số ma sát hệ số theo Reynold, theo Ergun (1952): Trong đó: - : khối lượng riêng nước, - : độ nhớt nước, - k = 1.75 Vậy Vậy cột áp bơm: Chọn  Tính cơng suất bơm: Cơng suất bơm: ( : hiệu suất chung bơm, SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 44 , chọn ) Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị  Chọn bơm dẫn nước rửa lọc có cơng suất 1.5 kW 3.5.7 Tính khí: - Bồn lọc làm việc áp suất Plv = 50 mH2O - Chọn vật liệu làm bồn lọc thép CT3 Các thông số thép: - Ứng suất cho phép: a = 146 N/mm2 Tốc độ gỉ: 0,1 mm/ năm Hệ số hiệu chỉnh:  = Hệ số bền mối hàn: h = 0,95 Xác định chiều dày thân bồn lọc: Áp suất tính tốn bồn lọc: Trong đó: - Plv: áp suất làm việc (N/mm2), Plv = 0,5 N/mm2 Pl: áp suất thủy tĩnh (N/mm2) - h: chiều cao bồn lọc, h = 1.95 m : khối lượng riêng nước  = 103kg/m3 →  Xét: Trong đó: : ứng suất cho phép thép CT3 (N/mm2), P : áp suất tính tốn (N/mm2), P = 0,519 N/mm2 h : hệ số bền mối hàn h = 0,95 SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 45 = 146 N/mm2 Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành  Chiều dày thân thiết bị xác định theo cơng thức: Trong đó: - Dt: đường kính bồn lọc (mm), Dt= 2m - : ứng suất cho phép thép CT3 ( N/ mm2), =146 N/ mm2 h : hệ số bền mối hàn h = 0,95 P : áp suất tính tốn (N/mm2), P = 0,519 N/mm2  Chiều dày thực thân thiết bị: - Trong đó: - C : hệ số bổ sung bề dày thiết bị Ca : hệ số chịu ăn mịn mơi trường Ca = mm Cb : hệ số kể đến bào mòn học Cb = Cc : hệ số sai số cấu tạo lắp đặt Cc = Co : hệ số làm tròn số Co = 5,25 mm →  Kiểm tra điều kiện bền:  Kiểm tra điều kiện áp suất: → SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 46 Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị Vậy: thân bồn lọc có bề dày S1 = 10 mm thỏa mãn điều kiện bền áp suất làm việc b Xác định bề dày đáy nắp bồn lọc: Chọn đáy nắp cho bồn lọc: elip tiêu chuẩn hàn liền với thân, Dt = 2000 mm  Bề dày tính tốn đáy nắp thiết bị bồn lọc: Trong đó: - Dt: đường kính thiết bị, Dt = m - P: áp suất làm việc bồn lọc, P = 0.519 N/mm2 - : ứng suất cho phép, - hệ số mối hàn, = 146 N/mm2 0,95 - ht: tra bảng XIII.10 Sổ tay Quá trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa chất tập 2, trang 382, ht = 500 mm = 0,5 m - k: hệ số không thứ nguyên, k =  Bề dày đáy thân nắp: Trong đó: - C : hệ số bổ sung bề dày thiết bị Ca : hệ số chịu ăn mịn mơi trường ,Ca = mm Cb : hệ số kể đến bào mòn học, Cb = Cc : hệ số sai số cấu tạo lắp đặt, Cc = Co : hệ số làm tròn số, Co = 5,1 mm →  Kiểm tra điều kiện bền: SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 47 Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị  Kiểm tra điều kiện áp suất: Vậy đáy nắp bồn lọc có bề dày S2 = 10 mm thỏa điều kiện bền áp suất làm việc 4.5.8 Tính chân đỡ: Chọn vật liệu làm chân đỡ thép CT3 ( = 7.85x103 kg/m3)  Khối lượng thân: Trong đó: - Dn: đường kính ngồi bồn lọc, Dn = 2.02 m Dt: đường kính bồn lọc, Dt = m H: chiều cao bồn lọc, H = 1.95 m : khối lượng riêng thép,  Khối lượng nắp đáy: Tra bảng XIII.11 Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2: Mđ + Mn = x 364 = 728 (kg)  Khối lượng lớp nước bồn lọc: Trong đó: - Dt: đường kính bồn lọc Dt = m - nước: khối lượng riêng nước nước = 103kg/m3 - hnước: chiều cao lớp nước bồn lọc hnước = 1.95 m  Khối lượng lớp cát lọc: SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 48 Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị Trong đó: - Dt: đường kính bồn lọc, Dt = 2m - cát: khối lượng riêng cát, cát = 2650kg/m3 - Hcát: chiều cao lớp cát, hcát = 0.6m  Khối lượng lớp than anthracite: Trong đó: - Dt: đường kính bồn lọc, Dt = 2m - than: khối lượng riêng than, than = 1500kg/m3 - hthan: chiều cao lớp than, hthan = 0.4m  Khối lượng lớp sỏi đỡ: Trong đó: - Dt: đường kính bồn lọc, Dt = 2m - sỏi: khối lượng riêng sỏi, sỏi = 1500kg/m3 - hsỏi : chiều cao lớp sỏi, hsỏi = 0.15m  Tổng khối lượng bồn lọc: Trong đó: - MT: khối lượng thân bồn lọc MT = 990.9 kg Mđ: khối lượng đáy Mñ = 364 kg Mn : khối lượng nắp Mn = 364kg Mnước: khối lượng lớp nước bồn lọc Mnước = 6280 kg Mcát: khối lượng lớp cát lọc Mcát = 4995.1 kg Mthan; khối lượng lớp than anthracite Mthan = 1885 kg Msỏi : khối lượng lớp sỏi đỡ Msỏi = 707 kg  M 966.12  364  364  6123  4995.1  1885  707  M 15404kg SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 49 Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành  Trọng lượng toàn bồn lọc:  Xác định chân đỡ: - Chọn bồn lọc có chân đỡ: - Tải trọng lên chân đỡ: - Theo bảng XIII.35 trang 437 Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, ta chọn chân đỡ ứng với tải trọng 4.104 N - Các thông số chân đỡ: L B B1 B2 H h s l d 200 225 330 400 225 16 100 27 mm 260 3.6 Bể chứa nước sạch:  Chức năng: bể chứa nước thực trình tiếp xúc nước cấp với dung dịch Clo để chứa nước sau xử lí, để loại bỏ vi trùng cịn sót lại trước cấp vào mạng lưới phân phối Ngồi cịn dùng để rửa lọc, pha hóa chất, phục vụ vệ sinh, dự trữ cứu hỏa Dung tích bể chứa Wbc = Wđh + Wcc+Wbt ( m3) Trong đó: - Wđh: Dung tích phần điều hoà bể chứa - Wcc : dung tích dự trữ cho chữa cháy - Wbt: dung tích dự trữ dùng cho trạm xử lí 3.6.1 Dung tích điều hịa bể chứa: a Dung tích điều hịa tối thiểu bể chứa: Trong đó: tclo: thời gian lưu nước để tiếp xúc với clo từ 15-20 phút, Chọn tclo = 20 phút b Dung tích điều hịa bể chứa: SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 50 Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị 3.6.2 Dung tích dự trữ cho chữa cháy: Trong đó: - Qcc: lưu lượng nước sử dụng chữa cháy cho đám cháy, qcc= 10 l/s = 36 m3/h - tcc : thời gian xảy đám cháy, giả sử t = 3.6.3 Dung tích dự trữ dùng cho trạm xử lý: Vậy dung tích bể chứa: - Chọn kích thước bể chứa: B x L x H = 10m x 12m x 4.43 m - Chọn chiều cao bảo vệ: hbv=0.3 m → H’= 4.43+ 0.3 = 4.73 m - Vậy kích thước thật bể chứa: B x L x H’=10m x 12m x 4.73m  Ống dẫn nước vào bể chứa: Trong đó: v: vận tốc nước chảy ống , v = 1-1.5 m/s Chọn v = 1.2 m/s →Chọn ống dẫn nước có d = 200 mm  Kiểm tra lại vận tốc chảy ống: 3.7 Khử trùng nước:  Khử trùng khâu bắt buộc cuối trình xử lí nước ăn uống sinh hoạt Trong nước thiên nhiên có nhiều vi sinh vật vi trùng gây bệnh, sau q trình xử lí học, cho nước qua bể lọc, phần lớn vi trùng bị giữ lại Để tiêu diệt hoàn tồn vi trùng gây bệnh cần phải khử trùng nước  Ở sử dụng clorine dạng bột để khử trùng Cơ sở phương pháp dùng chất oxi hóa mạnh để oxi hóa men tế bào vi sinh vật tiêu diệt chúng Ưu điểm phương pháp vận hành đơn giản có hiệu  Phản ứng thủy phân Clo nước xảy sau: Cl2 + H2O  HCl + HOCl HOCl phân ly thành H+ OClHOCl  H+ + OClSVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 51 Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị 3.7.1 Liều lượng clo hoạt tính cần thiết sử dụng Trong đó: a : liều lượng Clo hoạt tính (mg/l) Theo TCXD 33:2006, liều lượng Clo khử trùng nước nước ngầm a = 0.7-1 mg/l Chọn a = 0.8 mg/l = 0.8 g/m3 3.7.2 Liều lượng Clo cần thiết ngày: Trong đó: t: thời gian hoạt động trạm cấp nước, t = 24 3.8 Bể chứa cặn:  Lượng cặn bùn đưa vào bể chứa bùn tính lượng cặn Fe(OH) sinh ra, C = 21.4 g/m3  Hàm lượng cặn sinh từ bể lắng ( hiệu lắng 80%) :   - Đối với cặn sắt, trọng lượng cặn chiếm 6%, hay tỉ trọng cặn G = 60 kg/m Vậy thể tích cặn xả ngày từ bể lắng: Chọn thời gian hút xả cặn 30 ngày Thể tích bể chứa cặn cần thiết là: 0.86 x 30 = 25.8 m3 Kích thước bể thu cặn: B x L x H = 4m x 4m x 1.6m SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 52 Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN KINH TẾ 4.1 Tính chi phí xây dựng ban đầu thiết bị hệ thống:  Giá thành xử lý nước bao gồm: - Chi phí xây dựng thiết bị (chi phí đầu tư ban đầu) - Chi phí vận hành quản lý  Chi phí xây dựng tính tốn dựa khối lượng xây dựng cơng trình Chi phí đầu tư ban đầu liệt kê bảng sau: Công trình Giàn mưa - Phần xây dựng - Sàn tung inox - Ống thép 220 dẫn nước lên giàn mưa - Ống phun mưa PVC  125 - Ống nhánh phun mưa PVC  34 - Ống thép thu nước dẫn sang bể trộn 220 Đơn vị tính Số lượng Giá tiền (triệu đồng) Thành tiền (triệu đồng) m3 m2 m  10  3  5.6 2.5 1.4 50 16 m m m 22 0.5 0.2 6.4 1.4 2.8  1.4 2.5 3.5 12 1.4 3.3 2.8 3.3 3.054 3.054 21 Bể trộn - Phần xây dựng m3 - Ống thép 220 dẫn nước sang m bể lắng -Bồn đựng NaOH - Bơm định lượng 16  - Motor khuấy trộn hóa chất + SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 53 Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp Thành GVHD: Th.S Dương Thị 9.375 9.375 - Đồng hồ đo lưu lượng hóa chất 58.916 58.916 Bề phản ứng tạo - Phần xây dựng - Máy khuấy turbin m3 1 31.25 2.5 20 79 60 Bể lắng - Phần xây dựng - Ống thép 220 xả cặn - Bơm hút bùn - Dàn gạt cặn + gạt cao su m3 m cái  35 1x5 1 2.5 1.4 10 229.5 88 10 229.5 kg m3 m3 m3 m  1694 126  1.9  1.3 0.47  10 0.014 0.018 1.2 0.5 0.2 95 2.27 9.12 5.2 0.94 0.2 2.4 0.2 10 10 2.4 10 10 cánh khuấy Bồn lọc - Phần xây dựng - Xi phông thu nước lọc - Cát lọc - Than antraxit - Sỏi đỡ - Ống phân phối nước rửa lọc 140 - Ống dẫn nước vào bồn lọc 110 - Ống dẫn nước sau lọc 110 - Bơm nước rửa lọc - Bơm nướcvào bể lọc Khử trùng - Bồn đựng hóa chlorine: Đại m m cái 43 43 1 3.3 3.3 - Motor khuấy trộn hóa chất + 3.054 3.054 cánh khuấy 9.375 9.375 - Đồng hồ đo lưu lượng xả thải 58.916 58.916 Thành ( Việt Nam) Vật liệu: nhựa PE - Bơm định lượng Bể chứa SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 54 Đồ án mơn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành - Phần xây dựng - Bơm Bể nén cặn - Phần xây dựng -Môtơ gạt cặn -Dàn gạt cặn -Bơm định lượng -Bồn đựng hóa polymer: Đại Thành ( Việt Nam) Vật liệu: nhựa PE -Motor khuấy trộn hóa chất + m3  531 2.5 10 1328 10 m3 cái 25.8 1 1 2.5 29 220 3.054 3.057 65 29 220 3.054 3.057 cánh khuấy 9.375 9.375 7.5 7.5 1,200 1,200 m2 48 240 200 200 250 250 80 300.375 80 300.375 120 120 100 800 100 800 20 200 20 200 -Bơm bùn -Máy ép băng tải - Nhà điều hành Thiết bị phụ trợ - Hệ thống đường điện kỹ thuật Cáp động lực, điều khiển; - Hệ thống đường ống dẫn, van, phụ kiện - Hệ thống hành lang bảo vệ - Tủ điện điều khiển Chi phí khác - Vận chuyển vật tư thiết bị đến công trường - Giám sát, thiết kế - Nhân cơng xây dựng, chế tạo lắp đặt - Hóa chất: chạy chế độ lần đầu - Hồ sơ nghiệm thu, chuyển giao cơng nghệ, lập hồ sơ hồn cơng, thực giấy xác nhận hồn thành hệ thống xử lí nước cấp SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 55 Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành Chi phí phát sinh 300 300 6,345.981 Tổng chi phí Giá trị STT Chi phí Ký hiệu Xây dựng A 2,028,500,000 Thiết bị B 2,842,481,000 Thuế GTGT 10% C Tổng cộng Cách tính 10% x (A + B) A+B+C 487,134,100 5,358,115,100  Giả sử thời gian khấu hao 20 năm cơng trình xây dựng 10 năm thiết bị, máy móc  Chi phí trung bình ngày: (2,028,500,000Đ/20 năm +2,842,481,000 Đ/10 năm)/360ngày/năm = 1,071,314.167 Đ/ngày  Chi phí cho m3 nước ngày: 1,071,314.167 Đ/ngày/ 3000 m3/ngày = 357.105 Đ/m Stt Thiết bị Số lượng Công suất máy hoạt động (cái) Bơm nước giàn mưa SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 56 (kW) 7.5 Thời gian hoạt động (h/ngày) 24 Tổng điện tiêu thụ (kW/ngày) 360 Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp GVHD: Th.S Dương Thị Thành Máy khuấy bể trộn 1.4 24 33.6 Bơm định lượng châm hóa chất 0.25 24 12 Motor cánh khuấy pha hóa chất 0.4 24 19.2 Máy khuấy bể keo tụ 7.5 24 360 Bơm nước vào bể lọc 1.5 24 284.16 Bơm nước vào bể chứa 7.5 24 360 Bơm rửa lọc 1.5 24 284.16 Bơm bùn dư bể lắng 1.5 12 Bơm định lượng châm chlorine bể khử 0.75 24 18 trùng Motor cánh khuấy pha chlorine bể khử 1 0.4 0.37 24 24 9,6 8.88 0,75 24 18 7.5 24 360 10 trùng Động giàn quay bể nén bùn 11 Bơm định lượng châm NaOH 12 Bơm nước vào hệ thống phân phôi  Chi phí điện cho 1m3 nước thải ngày T1 = 2,139.6 kW/ngày x 1.500 Đ/kW /3000m3/ngày = 1,069.8 Đ/m3.ngày 4.2 Chi phí hóa chất:  Chi phí chlorine tiêu thụ ngày: Hchlorine = 2.4 kg/ngày x 33,000 Đ/kg = 79,200 Đ/ ngày  Chi phí NaOH tiêu thụ ngày: HNaOH = 125.3 x 10-3 x 12,000 Đ/kg = 1,503.6 Đ/ ngày  Chi phi hóa chất cho 1m3 nước thải ngày: T2 = (Hchlorine + HNaOH)/3000 = ( 79,200+1,503.6)/ 3000 = 27 Đ/m3 4.3 Chi phí nhân cơng:  Số lượng công nhân: người SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 57 Đồ án môn học kĩ thuật xử lí nước cấp   Thành GVHD: Th.S Dương Thị Chi phí nhân cơng cho ngày: 150,000 Đ/ngày Chi phí nhân cơng cho 1m3 nước thải: T3 = x 150,000/3000 = 150 Đ/m3  Tổng chi phí vận hành cho 1m3 nước thải là: Tvh = T1 + T2 + T3 = 1,069.8 + 27 + 150 = 1,246.8 Đ/m3  Chi phí xử lý cho m3 nước thải tính chi phí đầu tư: T = Tdt + Tvh = 357.105 +1,246.8 = 1,604 Đ/m3 SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page 58 ... nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý sửa chữa thầy bạn khóa thực đồ án TPHCM, ngày 24 tháng 12 năm 2014 Nhóm thực SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page ii Đồ án mơn học kĩ thuật xử... trình Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 33:2006 TS Trần Xoa – Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội SVTH: Trần Thị Trúc Mai 91102015 Vũ Thị Mai 91102017 Page... cầu người dân vấn đề quyền địa phương quan tâm hàng đầu 1.2 Tính cấp thiết đề tài: - Trong vài tập kỉ qua, Việt Nam, phát triển khoa học , cơng nghệ thị hóa làm nhiễm mơi trường nguồn khí thải,