Tính toán bể điều hoà và bơm tuần hoàn nước rửa lọc

Phần 2: Tính toán công nghệ, cấu tạo các công trình trong dây chuyền công nghệ

2.6. Tính toán bể điều hoà và bơm tuần hoàn nước rửa lọc

Để đảm bảo khi bơm tuần hoàn làm việc gián đoạn, không ảnh hỏng đén chế độ thuû

lực của các công trình xử lý, qth phải nằm trong khoảng 24 W

< qth < 5%Qtrạm.

 Có 5%Qtrạm = 100 5

× 1042 = 52,1 (m3/h)

 Lượng nước rửa lọc trong một ngày

Rửa gió nước đồng thời, ta có: Pha rửa gió nước kết hợp, nước rửa với cường độ 2,5 (l/s.m2) trong 4 phút. Sau đó,pha rửa nước với cường độ 6 (l/s.m2) trong vòng 6 phút nên thể tích nước rửa một bể là:

Vr1 bÓ =

1000 F 1000×60×4×F+6×60×6× 5

, 2

= 2,76F (m3)

Chu kỳ rửa lọc là một ngày rửa 8 bể nên lu lợng nớc rửa trong một ngày:

W = 2,76 × 20 × 8 = 441,6 (m3)

⇒ 24 W

= 24 6 , 441

= 18,4 (m3/h)

Vậy chọn lưu lượng nước tuần hoàn qth = 18,4 (m3/h)

2.6.2. Thể tích bể điều hoà lưu lượng nước rửa

Thể tích bể điều hoà nước rửa được tính theo công thức:

V = n× Vr1 bÓ − n× qth× t

= 8× 2,76× 20 −8× 18,4× 1 = 294,4 (m3) (chọn thời gian giữa hai lần rửa các bể kế tiếp nhau là t = 1 giờ)

Thiết kế bể tròn cao 3 (m), đường kính bể 11 (m), diện tích mặt bằng 98 (m2).

7 Tính toán bể lắng đứng xử lý nước sau lọc

 Diện tích bể lắng đứng được tính theo công thức:

F = × 0 u

Q (m2)

Q : Lưu lượng nước đến bể lắng từ bể điều hoà, Q = 18,4 (m3/h) ≈ 5,11 ì 10-3 (m3/s)

u0: Tốc độ lắng cặn, lấy bằng 0,0006 (m/s)

 : Hệ số dự phòng kể đến việc phân phối nớc không đều trên toàn bộ mặt cắt ngang của bể. Lấy tỷ số giữa đường kính và chiều cao vùng lắng là D/H = 1,5 thì

 = 1,5

⇒ F = 1,5× 0,0006 10- 5,11× 3

= 8,52 (m2)

 Xây dựng bể lắng đứng có ngăn phản ứng xoáy hình trụ đặt ở giữa, đờng kính bể là:

D = π

f) (F 4× +

(m) Trong đó:

- F : Diện tích vùng lắng = 8,52 (m2)

- f : Diện tích bề mặt ngăn phản ứng, f = 60 H N t Q

×

× ×

Với H : chiều sâu vùng lắng nước, lấy bằng 3 (m) N : Số bể lắng = 1 bể

t : Thời gian lưu nước trong bể, lấy t = 18 phút (theo quy phạm là 15ữ20 phót)

⇒ f = 60 3 1 18 18,4

×

×

×

= 1,84 (m2)

⇒ D = 3,14 1,84) (8,52

4× +

≈ 4 (m) Tû sè H

D = 3

4

= 1,33 nên đạt yêu cầu.

Vậy thiết kế bể lắng đứng có ngăn phản ứng xoáy hình trụ có D = 4 (m), cao 3 (m) gồm một đường ống dẫn nước đến từ van xả nước rửa lọc và 2 đường ống, 1 dẫn cặn ra sân phơi bùn và 1 đa nước sau lọc quay trở lại trước bể lắng.

8 Tính toán bể chứa nớc sạch cho trạm xử lý

Thiết kế bể chứa nớc sạch có dung tích = 20% Qtrạm do đó dung tích bể:

QbÓ = 100 20

× 25 000 = 5000 (m3/ng®)

Thiết kế 2 bể, mỗi bể có dung tích 2 500 (m3/ngđ) với chiều cao mỗi bể là 5 (m)

Diện tích một bể là: F1bể = 5 500 2

= 500 (m2)

Vậy kích thước 1 bể là 22,4 ì 22,4 (m)

Bể xây bằng bê tông cốt thép, có trồng cỏ trên nóc bể để chống nóng cho bể.

9 Tính toán khử trùng nước 2.9.1. Tính lượng Clo cần dùng

 Khử trùng nước bằng Clo lỏng, sử dụng thiết bị phân phối Clo bằng Clorator.

Lượng Clo dùng để khử trùng lấy bằng 1,3 (mg/l)

Vậy tổng lượng Clo bao gồm cả lượng Clo đã dùng để Clo hoá sơ bộ và Clo khử trùng là:

LCl = LKT + Lsơ bộ

= 1,3 + 9,6 = 10,9 (mg/l) = 10,9× 10-3 (kg/m3)

 Lượng Clo cần dùng trong một giờ là:

qCL2 = Q × LCl Trong đó:

- Q: Công suất trạm xử lý, Qtrạm = 1042 (m3/h) - LCl : Đợc xác định ở trên = 10,9ì 10-3 (kg/m3) VËy qCL2 = 1042 × 10,9× 10-3 = 11,36 (kg/h)

 Khi châm Clo vào nước, nâng nhiệt độ bình Clo lên 400C. Khi ấy, năng suất bốc hơi của một bình là Cs = 3 (kg/h)

Do đó số bình Clo dùng đồng thời là: N = 3 q

Cl2

= 3 11,36

= 3,8 Vậy dùng 4 bình Clo sử dụng đồng thời.

Lượng nước tính toán cho Clorator làm việc lấy bằng 0,6 (m3/ kg.Clo) Lưu lượng nước cấp cho trạm clo là:

QcÊp = 0,6 × qCL2 = 0,6 × 11,36 = 6,816 (m3/h) = 1,89 ( l/ s)

 §ưêng kÝnh èng:

D = 3,14 0,6

0,00189 4

V Q 4

×

×

×

× =

π = 0,06 (m)

Với 0,6 (m/s) là tốc độ nước chảy trong ống.

Chọn đường kính ống dẫn nước vào Clorator là D = 60 mm

 Lượng Clo dùng trong một ngày:

QCl2 = 24× qCL2 = 272,64 (kg/ng®)

Lưu lượng nước tiêu thụ để hoà trộn với Clo trong Clorator trong một ngày là:

QcÊp = 6,816 × 24 = 163,58 (m3)

Chọn số bình Clo dự trữ trong trạm đủ dùng trong 30 ngày.

Lượng clo dùng cho 30 ngày là :

QCl2 = 30 × 272,64 = 8179,2 (kg)

Clo lỏng có tỷ trọng riêng là 1,43 (kg/l) nên tổng lợng dung dịch Clo là:

QlángCl2 = 1,43 8179,2

= 5719,72 (l)

Chọn 6 bình clo loại 10 000 (l), 4 bình hoạt động và 2 bình để dự trữ.

Chọn thiết bị định lượng Clo loại PC5, 4 Clorator có công suất 1,28 ữ20,5 (kg/l).

Trong đó có 2 Clorator dự trữ .

2.9.2.Cấu tạo nhà trạm Clo

- Trạm Clo xây cuối h ớng gió ư

- Trạm được xây dựng 2 gian riêng biệt: 1 gian đựng Clorato, 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. Không khí

được hút ở điểm thấp.

- Trong trạm có giàn phun n ớc áp lực cao, có bể chứa dung dịch trung hoà Clo,ư khi có sự cố dung tích bình đủ để trung hòa.

- §ưêng kÝnh èng cao su dÉn Clo:

dCl =1,2× V Q

Trong đó:

- Q: Lưu lượng giây lớn nhất của khí Clo lỏng

Q = 3600

10 36 , 11

4× × −3

× = 3600

q 4 Clh

= 12,6 × 10-6 (m3/s) - V: VËn tèc Clo trong ®ưêng èng, lÊy V= 0,8 (m/s)

dCl = 1,2× 0,8 10 12,6× −6

= 0,004 (m) = 4 (mm)

Ống cao su được đặt trong ống lồng có độ dốc 0,01 đến thùng đựng Clo lỏng, ống không có mối nối.

2.9.3.Diện tích nhà trạm Clo

 Diện tích trạm khử trùng lấy theo tiêu chuẩn là: 3m2 cho một Cloratơ;4m2 cho một cân bàn.

Trạm có 4 Cloratơ làm việc và 2 Cloratơ dự trữ. . Vậy tổng diện tích của trạm là :

F = 3x6 + 4x6 = 42 m2

 Trạm được chia làm 2 gian :

*Một gian chứa Cloratơ có diện tích :f1 = 17 m2

*Một gian chứa bình Clo lỏng có diện tích :f2 = 25 m2

2.10. Tính toán diện tích mặt bằng công trình phụ 2.11.1. Diện tích trạm bơm cấp II

Với công suất trạm là Q = 25 000 m3/ngđ ta lấy STBII = 150 m2 Kích thước 6 ì 21 (m). (Lấy theo kích thước nhà công nghiệp).

2.11.2. Trạm biến thế

Lấy theo quy phạm . Kích thớc (4 x 4) m . Diện tích = 16 m2 2.11.3. Phòng bảo vệ

- Trạm có Q = 25 000 m3/ngđ lấy Sbv = 15 m2 .Kích thước (5 x 3) m 2.11.4. Nhà hành chính

S = 80 m2 kÝch thưíc (8 x 10 )m 2.11.5. Nhà cơ khí - kho

Lấy S = 70 m2 . Kích thớc là 10 x 7 (m).

2.11.6. Phòng thí nghiệm hoá nước

Lấy theo quy phạm S = 40 m2 kích thước (10 x 4)m 2.11. Tính toán cao trình dây chuyền công nghệ

Mục đích: Đảm bảo nước trong trạm là tự chảy. Sơ bộ ta tính cao độ các công trình dựa vào tổn thất, lấy cơ sở là bể lọc. Chọn tổn thất áp lực trong các công trình theo TCVN 33.85.

- Tổn thất từ bể lọc tiếp xúc tới bể chứa nước sạch: 1,0 (m) - Tổn thất từ bể lắng tiếp xúc tới bể lọc nhanh : 0,6 (m) - Tổn thất trong bể lắng : 0,6 (m) - Tổn thất qua bể lọc nhanh : 3,0 (m)

Cốt mặt đất tại nơi xây dựng trạm: 12 (m)

2.11.1. Cèt mùc nưíc

Cốt mực nước trong bể lọc

∇MNBL = 12 + hh + hS + hđỡ + h1 + hn

∇MNBL = 12 + 1 + 0,1 + 0,2 + 1,2 + 2 = 16,5 (m)

Cốt mực nước cao nhất trong bể chứa nước sạch

=

−

−

∇

=

∇ BL 1

M MNCN

BCNS 3

12,5 (m)

Cốt mực nước trong mơng phân phối nước bể lọc 16,6 0,1

MNBL 16,5

MLọc =∇ + = + =

∇ 0,1

(m) Cốt mực nước trong mương thu nước của bể lắng

17,2 0,6

16,6

M 0,6

M

Lắng =∇ + = + =

∇ Loc

(m)