4.3.1.Bể trộn đứng.
Nhiệm vụ : Bể trộn đứng có nhiệm vụ là trộn đều hoá chất với nước,giữ cho các phần tử vôi,phèn ở trạng thái lơ lửng,làm cho quá trình hòa tan vôi,phèn được thực hiện triệt để.Quá trình hòa trộn phải được tiến hành rất nhanh chóng trong một khoảng thời gian rất ngắn trước lúc tạo thành những bông cặn.
1. Tính kích thước bể.
Công suất trạm xử lý là 2700 m3/ngđ = 112,5 m3/h = 0,0313 (m3/s.) Dung tích bể trộn.
Trong đó : t là thời gian lưu nước trong bể ,lấy t = 2 phút
Thiết kế 1 bể có tiết diện hình vuông,phía dưới là hình chóp,có 4 cạnh bằng nhau Diện tích tiết diện ngang phần trên của bể trộn.
Với : Vận tốc nước dâng ở chỗ thu nước phía trên : = 25mm/s (Đ. 6.56- TCVN 33- 2006).
Do mặt bằng phần trên của bể trộn là hình vuông nên chiều dài mỗi cạnh ,chọn = 1,2 (m)
Diện tích đáy bể ( Phần hình chóp)
Trong đó :
v: Tốc độ nước dẫn đưa vào đáy (hay tốc độ nước ra khỏi ống dẫn vào đáy bể). Theo Đ 6.56 – TCVN 33-2006 , v = (1÷1,5) m/s. Chọn v = 1m/s.
Kích thước đáy nhỏ (cạnh đáy của phần hình chóp).
Chọn góc nón hình chóp α = 40o (Đ 6.56 – TCVN 33-2006 , α = 30o÷40o) thì chiều cao phần hình chóp : Thể tích phần hình chóp của bể trộn. Wd = = = 0,64 (m3) Thể tích phần hình hộp Wt = Wtr – Wd = 3,75 – 0,64 = 3,11 (m3) Chiều cao phần trên (hình hộp) của bể.
(m)
Chọn chiều cao bảo vệ là hbv = 0,3m Chiều cao toàn phần của bể trộn.
H = ++ hbv = 2,48 + 0,88 + 0,3 =3,66 (m). Lấy H = 3,7m Vậy kích thước xây dựng bể trộn đứng là L× B×H = 1,2×1,2×3,7
2. Tính máng thu nước.
Thu nước ở bể trộn bằng máng vòng có lỗ ngập trong nước chạy xung quanh chu vi bể.Nước trong bể sẽ tràn ra 2 máng theo 2 hướng ngược nhau tới ống dẫn chảy sang công trình tiếp theo.
Tính toán lỗ ngập.
Tổng diện tích lỗ thu trong máng. = == 0,0313 (m2)
Trong đó : vl : Vận tốc nước chảy qua lỗ ngập. Chọn vl = 1 (m/s) Chọn đường kính lỗ là d1= 30mm thì diện tích của mỗi lỗ
fl = = (m2)
Số lỗ trên thành máng là : n = = = 44 (lỗ) Vậy mỗi máng có 22 lỗ
Các lỗ được bố trí ngập trong nước 100mm (tính đến tâm lỗ). Chiều dài phía trong của máng là
Pm = 4 x (1,2 – 0,3x0,3) = 4,44 (m) Khoảng cách giữa các tâm lỗ trong mỗi máng.
Tính máng thu nước.
Chọn máng thu nước hình chữ nhật.
Nước chảy trong máng đến chỗ mương tập trung theo 2 hướng ngược chiều nhau,vì vậy lưu lượng nước tính toán của một máng
qm = = (m3/s).
Diện tích tiết diện máng với vận tốc nước chảy trong máng , vm = 0,6 (m/s) fm = = = 0,026 (m2)
Chọn chiều rộng máng bm = 0,3 m thì chiều cao lớp nước tính toán trong máng là : hm = = = 0,086 (m), lấy hm = 0,1 (m)
Chiều cao tổng cộng của máng : h = 0,1 + 0,1 = 0,2m ( 0,1 : Chiều cao từ mực nước đến mép trên máng thu).
Vậy kích thước làm việc của máng : b×h = 0,3m × 0,2m
Thiết kế máng có độ dốc là i = 0,005 về phía ống dẫn đến bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng.
Ống dẫn nước nguồn vào bể trộn với q = 31,3 l/s.
Ống dẫn nước thô từ nguồn vào có đường kính D = 200mm Vận tốc nước trong ống dẫn nước thô
(m/s)
Thỏa tiêu chuẩn v = 1÷1,5 m/s Đ 6.56 – TCVN 33:2006. Diện tích đáy bể (chỗ nối với ống) sẽ là fđ = 0,2 x 0,2 = 0,04 (m2)
Vậy đường kính ống dẫn nước thô vào bể trộn là D200 làm bằng thép không rỉ. 4. Tính toán ống dẫn nước sang bể phản ứng.
Tiết diện ống : Fr = = (m2) Trong đó
: Vận tốc nước trong ống. Lấy = 1 (m/s). (Đ. 6.59- TCVN 33:2006 , v= 0,8÷1 m/s).
Vậy đường ống dẫn nước sang bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng là D250 làm bằng
thép không rỉ.
5. Ngăn tách khí
Nhằm đảm bảo tách được bọt khí trên đường nước từ bể trộn đến những công trình tiếp theo, tránh không khí lọt vào nước, làm cho hiệu quả của các công trình phía sau được tăng lên
Thể tích ngăn tách khí
V = Q t = = 2,8 m3 Trong đó
t : Thời gian lưu nước, theo qui phạm t = 1-2 phút, lấy t = 1,5 phút Q : Lưu lượng nước cần xử lí, Q = 112,5 m3/h
Tiết diện ngăn tách khí đảm bảo vận tốc dòng nước đi xuống trung bình 0,04 m/s F = = m2
Trong đó
v : Vận tốc dòng nước trong ngăn tách khí, theo quy phạm v 0,05 m/s, chọn v = 0,04 m/s
Chiều dài ngăn tách khí lấy bằng chiều rộng bể phản ứng và bể lắng ngang , L = 5m Chiều rộng tối thiểu ngăn tách khí
B = = (m)
Chọn thiết kế chiều rộng ngăn tách khi B = 0,5m thì chiều cao ngăn tách khí là H = = = 1,12 (m)
Chọn kích thước ngăn tách khí 5m × 1m × 1,2 (+0,3)m