CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN QUY MÔ CÔNG SUẤT TRẠM CẤP NƯỚC
4.5. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN NƯỚC TỪ TRẠM BƠM CẤP
Chọn 2 tuyến ống dẫn từ trạm bơm cấp 2 đến đầu mạng lưới, chiều dài ống vận chuyển L = 150m.
Khi không xảy ra sự cố lưu lượng cần vận chuyển là : Q = Qhmax= 2120(l/s)
Lưu lượng vận chuyển trên một ống:= 1060(l/s)
Chọn vật liệu làm ống là ống gang có đường kính D = 1200 mm.
Tính được: v = (m/s)
Tra bảng 2.2 giáo trình Tính toán mạng lưới phân phối nước- Trịnh Xuân Lai S0 = 0,0006625.
� Khi không có sự cố thì trị số tổn thất trên một tuyến ống dẫn là:
h = S0 x Lx q2 x
S0 : Sức kháng đơn vị của mỗi đoạn ống (Tra bảng 2.2 giáo trình Tính toán mạng lưới phân phối nước- Trịnh Xuân Lai S0 = 0,0006625).
:Hệ số điều chỉnh , =1.04
Tổn thất áp lực trên tuyến ống dẫn :
H= 0.0006625 x 150 x 1.06 x 1.04 =0.11m
Theo quy định, khi có sự cố xảy ra , vẫn đảm bảo 70% lượng nước sinh hoạt và 100% lượng nước công nghiệp tập trung
Lưu lượng cần vận chuyển khi xảy ra sự cố ( có 1 đoạn ống bị hỏng ):
Qh = 100% QCN + 70% QSH
Trong giờ dùng nước lơn nhất: Qb= 3059.07 l/s , Qcn=105.92 l/s Qh=0.7(3059.07-105.92)+105.02= 2172 ( l/s)
Giả thiết có n=2 ( đoạn ống ) , m= 3 ( mỗi đoạn ống chia thành m đoạn) Hệ số biểu thị mức độ tăng sức kháng trong ống dẫn khi có sự cố xảy ra.
Qh=>2172 (l/s)
Đạt yêu cầu vậy ta chọn 2 đường ống dẫn từ TB cấp 2 về nút đầu tiên , với 3 đoạn ống nối
CHƯƠNG 5:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC
5.1. NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU VÀ LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN XỬ LÝ
Kết quả phân tích chất lượng nguồn nước mặt của sông Đào cho thấy nguồn nước có những đặc điểm sau :
Bảng 5.1 Các chỉ tiêu cơ bản của chất lượng nguồn nước
Số TT Các chỉ tiêu Đơn
vị
giá trị QCVN
02:2009/BYT
Chỉ tiêu xử lý
1 PH 8.05 6.0-8.5
2 Nhiệt độ oC 25
3 Độ Dẫn điện MS 208 -
4 BOD5 Mg/l 24.12
5 COD Mg/l 117
6 Độ màu Pt/Co 25 ≤ 15 Xử lý
7 Hàm lượng cặn lơ lửng Mg/l 860 ≤ 3 Xử lý
8 Hàm lượng cặn không tan Mg/l 180 -
9 Hàm lượng cặn toàn phần Mg/l 1040 -
10 độ đục NTU 625 ≤ 5 Xử lý
11 CO2 tự do Mg/l 4.85 -
12 CL2 Mg/l 0 -
13 độ cứng tổng cộng Mg/l ≤ 350
14 độ kiềm toàn phần Mg/l 2.34 -
15 Na+& ka+ Mg/l -
16 Ca2+ Mg/l 27.2 ≤ 100
17 Fe2+ Mg/l 5.35 ≤ 0.5 Xử lý
18 Mn2+ Mg/l 1.81 -
19 NH42+ Mg/l 1.36 ≤ 1.5
20 Tổng số ion dương Mg/l 0 -
21 HCO3-&CO32- Mg/l 189,6 -
22 CL- Mg/l 13.49 ≤ 250
23 SO42- Mg/l 28.96 ≤ 250
24 NO2- Mg/l 0.046 ≤ 3
25 NO3- Mg/l 1.004 ≤ 50
26 PO43- Mg/l 0.0038 ≤ 2.5
27 Tổng số ion âm Mg/l -
28 Tổng số coliform Con/l 930 ≤ 50 Xử lý
Qua kết quả mẫu thí nghiệm cho thấy: mẫu nước trên có các chỉ tiêu phân tích đạt chất lượng nước bề mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt cho thành phố Nam Định .Theo QCVN 02:2009/BYT mẫu nước sông Đào có chất lượng khá tốt.
Công việc xử lý chất lượng nước chủ yếu là khử độ màu, khử đục, khử trùng-Ecoli và Clo để xử lý hàm lượng hữu cơ trong nước. Hàm lượng Fe+ nhỏ có thể xử lý trong quá trình xử lý nước trong dây chuyền công nghệ.
5.1.1. Xác định các chỉ tiêu còn thiếu và đánh giá mức độ chính xác của các chỉ tiêu
a) Xác định các chỉ tiêu còn thiếu
Tổng hàm lượng muối hòa tan P (mg/l) :
PMe+Ae-+1.4Fe2+ 0.5HCO3- 0.13SiO32- (mg/l).
Trong đó:
- Me+: Tổng nồng độ ion dương không kể đến [Fe2+]
Me+ = [Ca2+] + [Na+] + [ka+]+ [Mn2+] + [NH4+] = 27.2 + 0 + 0 + 1.81+ 1.36 = 30.37 (mg/l) - A-: Tổng nồng độ ion âm không kể đến [HCO3-] và [SiO32-].
A- = [Cl- ] + [NO2-] + [NO3-] + [SO42-] + [PO43-]
= 13.49 + 0.046 + 1.004 + 28.96 + 0.0038 = 43.5 (mg/l).
Như vậy:
P = 30.37 + 43.5 + 1.45.35 + 0.5189.6 + 0.130 P= 176.16 (mg/l)
Hàm lượng CO2 tự do có trong nước nguồn:
Lượng CO2 tự do có trong nước nguồn phụ thuộc vào P, to, pH, Ki được xác định theo biểu đồ Langlier.
- P =176.16 (mg/l).
- t0 =250C - pH = 8.05
- Kio = 2.34 mgđl/l (độ kiềm trước khi xử lý)
- Tra biểu đồ ta xác định được hàm lượng CO2 tự do là 1.9 mg/l.
5.1.2. Xác định liều lượng các hóa chất được đưa vào trong nước:
5.1.2.1. Xác định lượng clo hóa sơ bộ
Ta phải clo hóa sơ bộ trong 2 trường hợp sau:
- 02> 0,15Fe2++3;
- Nguồn nước chứa NH3, NO2.
Do 02 = 3 (mg/l) < 0,15 × 5.35 + 3 = 3,8 mg/l nên không cần phải clo hóa sơ bộ.
5.1.2.2. Xác định liều lượng phèn Lp
Loại phèn sử dụng là phèn nhôm AL2(SO4 )3.18 H2O
Liều lượng phèn để xử lí nước đục được xác định theo hàm lượng cặn lơ lững 860 (mg/l). Theo TCXDVN 33:2006, bảng 6 3 ta được:
Lp1 =63 (mg/l).
Độ màu của nước la 25NTU, theo công thức 6–1 TCXD 33-2006, ta có công thức xác định lượng phèn nhôm như sau:
Lp=4 M=4= 20 (mg/l).
M : Độ màu của nước nguồn tính bằng độ theo thang màu Platin- Côban So sánh ta thấy Lp1 > Lp2 nên lấy Lp= 63 (mg/l) để xử lý nước.
5.1.3. Kiểm tra điều kiện cần kiềm hoá
Kiểm tra độ kiềm của nước theo yêu cầu keo tụ:
-Khi cho phèn vào nước pH giảm đối với phèn nhôm, giá trị pH thích hợp để quá trình keo tụ xảy ra đạt hiệu quả từ 5,7 ÷ 6,8.
-Trong quá trình keo tụ nước bằng phèn, khi ion H+ tách ra sẽ ngăn cản quá trình thủy phân của phèn đồng thời độ pH trong nước giảm do đó làm giảm hiệu quả keo tụ. Các ion H+ này sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước. Nếu như độ kiềm tự nhiên của nước nhỏ không đủ để trung hòa cần phải tiến hành kiềm hóa nước bằng vôi CaO.
Lượng kiềm hóa được xác định theo công thức (6-2) TCXDVN 33:2006
K P
D K P k 1 (mg/l).
e
� �
�� �
� �
Trong đó:
Dk: Liều lượng phèn lớn nhất trong thời gian kiềm hóa (mg/l);
K: Đương lượng gam của chất kiềm hoá, với vôi (CaO), K = 28 (mg/mg-đl);
e: Đương lượng phèn (không chứa nước), với phèn nhôm AL2(SO4)3 thì e = 57(mgđl/l);
Pp: Liều lượng phèn cho vào nước, tính theo phèn tinh khiết (mg/l). Pp = 63(mg/l);
k: Độ kiềm của nước nguồn, k = 2,34 (mg-đl/l).
Vậy lượng kiềm hóa là:
Theo kết quả DK< 0 điều đó có nghĩa là độ kiềm tự nhiên của nước đủ đảm bảo sau khi cho phèn. Nên ta không cần phải kiềm hoá nước nguồn trước khi cho phèn vào.
5.1.4. Xác định các chỉ tiêu cơ bản của nước sau khi xử lý 1. Độ kiềm Ki*
Ki* = = 2.34 - = 1.23(mgđl/l).
Trong đó:
ki0: Độ kiềm của nước nguồn, ki0 = 2,34 (mgđlg/l);
Lp, ep: Liều lượng và đương lượng phèn đưa vào nước.
2. Hàm lượng CO2*
[CO2*] = [CO2]+ 44. = 4.85 + 44. = 53.48(mg/l).
3. Độ Ph*
Xác định bằng cách tra biểu đồ Langelier, dựa vào:
T = 250C, P = 176.16 (mg/l), ki* = 1,23 (mgđlg/l ), CO2* = 53.48 (mg/l).
Qua biểu đồ ta xác định được pH = 6.33