Tính toán thiết kế trạm xử lý nước ngầm khu dân cư

Xác định vùng cấp nước

Xác định nhu cầu sử dụng nước

Sơ lược về nước ngầm chứa sắt và các phương pháp khử sắt trong nước 1. Trạng thái tồn tại tự nhiên của sắt trong các nguồn nước

Khi trong nước nguồn có hàm hàm lượng chất hữu cơ cao, các chất hữu cơ sẽ tạo ra dạng keo bảo vệ các ion sắt, như vậy muốn khử sắt phải phá vở được màng hữu cơ bảo vệ bằng tác dụng của các chất ôxy háo mạnh. Với nước ngầm, khi hàm lượng sắt quá cao đồng thời tồn tài cả H2S thì lượng ôxy thu được nhờ làm thoáng không đủ để ôxy hóa hết H2S và sắt, trong trường hợp này cần phải dùng đến háo chất để khử sắt. Nhược điểm của phương pháp này là phải dùng đến các thiết bị pha chế cồng kềnh, quản lý phức tạp, cho nên thường kết hợp khử sắt với quá trình xử lý khác như xử lý ổn định nước bằng kiềm, làm mềm nước bằng vôi kết hợp với sôđa.

Lựa chọn công nghệ xử lý

Khi dùng KMnO4 để khử sắt, quá trình xảy ra rất nhanh vì cặn mangan (IV) hyđroxyt vừa được tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử. Khi sử dụng thiết bị trao đổi ion để khử sắt, nước ngầm không được tiếp xúc với không khí vì Fe3+ sẽ làm giảm khả năng trao đổi của các ionic. Chúng ta cấy các mầm khuẩn sắt trong lớp cát lọc của bể lọc, thông qua hoạt động của các vi khuẩn sắt được loại ra khỏi nước.

Tính toán trạm bơm cấp I

- Phân loai ống lọc: Gồm có các loại ống lọc: ống khoan lỗ, ống cắt khe, ống lọc quấn dây, ống bọc lưới, ống khung xương, ống lọc bọc sỏi. Căn cứ vào mặt cắt địa tầng của giếng khoan ta thấy khai thác nước ở tầng, chiều dày tầng chứa nước dao động từ 56 – 72m trung bình là 64m. Chọn kiểu ống lọc: Dựa vào địa chất của tầng khai thác nước là các hạt mịn và trung có đường kính d= 0,1 – 0,25 mm ta chọn loại ống lọc bọc sỏi hai lớp sỏi.

Tính toán dây chuyền công nghệ 1 (Phương án 1)

- Tổng diện tích các lỗ trên ống phân phối lấy bằng 35% diện tích tiết diện của ống phân phối chính (∑f lo). * Tính ống chính cấp nước từ các giếng về giàn mưa của bể lọc - Lưu lượng của ống chính. - Giàn ống phun mưa đặt trên cao hơn mực nước trong bể lọc là 0.8m (tính từ tim lỗ phun).

(Áp dụng công thức X – 16 – Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp của Trịnh Xuân Lai và Đồng Minh Thu). → Như vậy theo dây chuyền công nghệ làm toán đơn giản bằng giàn phun mưa trực tiếp lờn bề mặt bể lọc thừa món điều kiện lượng oxi húa sắt. Bể lọc nhanh (vật liệu lọc cát thạch anh với các cỡ hạt khác nhau).

Khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng nằm cao hơn lớp vật liệu lọc 0,25m. Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc lấy bằng hbm = 2m. Trong đó: hhh : là độ cao hình học từ cốt mực nước trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m).

Tính toán dây chuyền công nghệ 2 (Phương án 2)

- Từ máng chính nước được đưa vào trong các máng nhánh, nối liền và vuông góc với máng chính. Sàn tung được đặt cách với máng phân phối là 0,6m, sàn tung được làm bằng tre (Nữa cây tre đứng xếp cách mép nhau 5cm). Để có thể thu Oxy của khí trời, kết hợp với thoát khí CO2 ra khỏi giàn mưa, đồng thời đảm bảo nước không bị bắn ra ngoài, thiết kế hệ thống làm thông gió.

Góc nghiêng của cửa chóp và mặt phẳng nằm ngang là 450, khoảng cách giữa hai lam là 0,2m. Sàn thu nước được đặt dưới đáy giàn mưa có độ dốc 0,04 về phía ống dẫn nước xuống bể lắng tiếp xúc.

Tính toán sơ lược Phương án bổ sung

- Yêu cầu thời gian lưu nước đủ để hoàn thành quá trình oxy hóa và thủy phân sắt.

Tính lượng Clo cần dùng để khử trùng

Trạm được xây dựng 2 gian riêng biệt: 1 gian đựng Clorator, 1 gian đặt bình clo lỏng, các gian có cửa thoát dự phòng riêng. Trạm được xây cách ly với xung quanh bằng các cửa kín, có hệ thống thông gió thường xuyên bằng quạt với tần suất bằng 12 lần tuần hoàn gió. Trong trạm có giàn phun nước áp lực cao, có bể chứa dung dịch trung hòa Clo, khi có sự cố dung tích bình đủ để trung hòa.

Chọn ống cao su có đường kính 5mm, được đặt trong ống lồng có độ dốc 0,01 đến thùng đựng Clo lỏng, ống không có mối nối.

So sánh và lựa chọn phương án 1. Về hiệu quả xử lý

Bể chứa nước sạch

Bảng thống kê lưu lượng dùng nước tiêu thụ cho Khu dân cư

Giờ trong Hệ số không Nước dùng Nước dùng Nước dùng Lượng nước Lượng nước Lưu lượng ngày điều hòa cho nhu cầu cho dịch vụ cho công nghiệp thất thoát bản thân tổng cộng.

Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống. Với thiết kế này, hệ thống sẽ tự động giám sát áp suất nước trên đường ống mạng và điều khiển ngược lại để đảm bảo giữ đúng áp suất theo yêu cầu.

PLC sẽ điều khiển áp suất nước trên đường ống mạng theo đồ thị phụ tải ngày, tức là hệ thống sẽ điều khiển áp suất theo thời gian thực. Hệ thống có thể chuyển đổi qua lại giữa các motor bơm chạy với biến tần nhằm mục đích nâng cao tuổi thọ bơm, phục vụ bảo trì bảo dưỡng mà không làm gián đoạn sản xuất.

Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước 1. Vạch tuyến mạng lưới cấp nước

Khoảng cách nhỏ nhất trên mặt bằng tính từ thành ống đến các công trình phải đảm bảo theo các quy định. Để tính toán và kiểm tra thủy lực vào giờ dùng nước lớn nhất trong ngày (có cháy và không có cháy), ta sử dụng chương trình Epanet 2.0 mô phỏng thủy lực mạng lưới cấp nước. Nhằm đơn giản việc mô phỏng và đảm bảo áp lực trong mạng lưới cấp, ta tính với mực nước thấp nhất (1.5m) trong bể chứa trong thời gian mô phỏng.

Từ các thông số ban đầu ta tính được chiều dài tính toán của các đoạn ống và lưu lượng tại các nút. Từ các thông số ban đầu ta tính được chiều dài tính toán của các đoạn ống và lưu lượng tại các nút. Với hệ thống mạng lưới trên, ta kiểm tra áp lực và lưu lượng trên mạng lưới vào giờ dùng nước nhiều nhất có xảy ra một đám cháy.

Với hệ thống mạng lưới trên, ta kiểm tra áp lực và lưu lượng trên mạng lưới vào giờ dùng nước nhiều nhất có xảy ra một đám cháy. + Cấp nước cho sinh hoạt khi đường kính ống không lớn hơn 100mm + Cấp nước cho chữa cháy khi chiều dài không quá 300m. Các tuyến ống của mạng lưới vòng đều liên hệ với nhau và tạo thành các vòng khép kín liên tục, cho nên đảm bảo cung cấp nước an toàn và tất nhiên sẽ tốn nhiều đường ống hơn dẫn đến giá thành xây dựng sẽ cao hơn so với mạng lưới cụt.

Trong mạng lưới vòng khi có sự cố xảy ra hay ngắt một đoạn ống nào đó đẻ sữa chữa thì vẫn cung cấp được nước tới điểm tiêu thụ. → Từ những phân tích trên va dựa vào kết quả tính toán thủy lực trên phần mềm EPANET 2.0 ta chọn phương án mạng lưới vòng kết hợp với mạng lưới cụt (PA1) cho mạng lưới cấp nước khu dân cư Bà Điểm. Trong phần này trình bày sơ bộ sự bố trí không gian mạng lưới đường ống cấp thoát nước trong nhà với mẫu nhà được chọn, từ mạng lưới cấp nước cục bộ khu dân cư Bà Điểm – Hóc Môn (đã được tính toán – thiết kế ở các phần trước) tới hộ gia đình.

Tổng chi phí xây dựng hệ thống cấp nước 1. Giá thành xây dựng trạm xử lý nước

Chi phí quản lý và vận hành 1. Chi phí điện năng

Giá thành xử lý nước bán ra 1. Giá thành xây dựng 1m 3 nước