›
›

Thiết kế và xây dựng trạm xử lý nước cấp nhằm đảm bảo cung cấp đủ nước sạch cho nhu cầu dùng nước đến năm 2030 của người dân xã Thủy Phù

docx 34 trang vanle 2180
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Thiết kế và xây dựng trạm xử lý nước cấp nhằm đảm bảo cung cấp đủ nước sạch cho nhu cầu dùng nước đến năm 2030 của người dân xã Thủy Phù", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxthiet_ke_va_xay_dung_tram_xu_ly_nuoc_cap_nham_dam_bao_cung_c.docx

Nội dung text: Thiết kế và xây dựng trạm xử lý nước cấp nhằm đảm bảo cung cấp đủ nước sạch cho nhu cầu dùng nước đến năm 2030 của người dân xã Thủy Phù

  1. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu 1 3. Nội dung 1 CHƯƠNG I TỔNG QUANG 2 1.1. Điều kiện tự nhiên xã Thủy Phù 2 1.1.1. Vị trí địa lý 2 1.1.2. Khí hậu 2 1.1.3. Dân số 2 1.1.4. Thủy văn 2 1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 3 1.2.1. Hoạt động kinh tế 3 1.2.2. Y tế - giáo dục 3 1.3. Tổng quan về nước mặt 3 1.3.1. Thành phần, tính chất nước mặt 3 1.3.2. Các thông số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mặt 4 1.4. Tổng quan hồ chứa nước khe lời 6 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG VÀ ĐẶC ĐIỂM NGUỒN NƯỚC CẤP 7 2.1. Quy mô công suất cấp nước cho trạm xử lý đến năm 2030 7 2.1.1. Lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt 7 2.1.2. Lưu lượng cấp nước cho công nghiệp 7 2.1.3. Lưu lượng nước cấp cho tiểu thủ công nghiệp 8 2.1.4. Lưu lượng nước tưới đường tưới cây 8 2.1.5. Lưu lượng nước cho công trình công cộng 8 2.1.6. Công suất hữu ích cấp cho đô thị 9 2.1.7. Công suất trạm bơm cấp II phát vào mạng lưới cấp nước. 9 2.1.8. Lưu lượng nước chữa cháy 9 2.1.9. Công suất trạm xử lý 9 SV: Bùi Quốc Diện
  2. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC 2.2. Đặc điểm nguồn nước cấp 9 CHƯƠNG III: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 12 3.1. Đề xuất công nghệ xử lý 12 3.1.1. Sơ đồ công nghệ 1 12 3.1.2. Sơ đồ công nghệ 2 14 3.2. Lựa chọn công nghệ xử lý 15 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 17 4.1. Một số chỉ tiêu cần xét đến khi thiết kế 17 4.1.1. Liều lượng phèn cần thiết để keo tụ 17 4.1.2. Kiểm tra độ kiềm của nguồn nước 17 4.1.3. Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tụ 18 4.1.4. Xử lý độ ổn định nước, ta phải dùng vôi hoặc Sôđa 20 4.1.5. Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi đưa vôi sữa vào nước 20 4.2. Tính toán công trình thu nước 21 4.2.1. Tính toán song chắn rác và lưới chắn rác 21 4.2.2. Tính ống hút 23 4.2.3. Ngăn thu nước và ngăn hút nước 24 4.2.4. Cao độ công trình thu 24 4.3. Tính toán bể lắng ngang 25 KẾT LUẬN 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 SV: Bùi Quốc Diện
  3. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC DANH MỤC BẢNG SƠ ĐỒ Bảng 1.1. Phân loại chất lượng nguồn nước mặt - Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ của các chất thành phần trong từng loại nước mặt (TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG TCXD 233:1999) 4 Bảng2.1 Chất lượng nước ở hồ chứa khe lời 10 Sơ đồ công nghệ 1 12 Sơ đồ công nghệ 2 14 Hình 1.1 Bản đồ hành chính xã Thủy Phù. 6 SV: Bùi Quốc Diện
  4. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội, mức độ đô thị hóa cũng ngày càn gia tăng. Bên cạnh đó thì nhu cầu tiêu dùng nước sạch cũng tăng lên đáng kể. Xã Thủy Phù thuộc thị xã hương thủy, tỉnh thừa thiên huế có tổng diện tích 34,27 km 2 Dân số 14562 người (năm 2015). Mật độ dân số: 425 người/km 2. Với nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân không những cho sinh hoạt mà còn cho sản xuất càng tăng mà nhà máy nước ở địa bàn không cung ứng đủ, thường bị mất nước vào giờ cao điểm. Bên cạnh đó thì nguồn nước ngầm ở khu vực thường bị ô nhiễm nên người dân ít sử dụng. Để chủ động trong nguồn nước sinh hoạt và sản xuất trong địa bàn xã với lưu lượng ổn định để sinh hoạt và sản xuất được tốt hơn, đó là vấn đề rất quan trọng với người dân trong địa bàn. Với nguồn nước ở hồ chứa nước khe lời có trữ lượng lớn dồi dào, ổn định có dung tích hơn 6 triệu m 3 trên địa bàn xã là biện pháp tối ưu có thể sử dụng cấp cho người dân. 2. Mục tiêu Tính toán, lựa chọn được phương án tối ưu để thiết kế và xây dựng trạm xử lý nước cấp nhằm đảm bảo cung cấp đủ nước sạch cho nhu cầu dùng nước đến năm 2030 của người dân xã Thủy Phù, góp phần cải thiện sức khỏe người dân, hỗ trợ phát triển kinh tế xã hội của xã. 3. Nội dung Điều tra thu thập tài liệu Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội Lượng và trữ lượng các nguồn nước trong khu vực Nghiên cứu và lựa chọn nguồn nước và cong nghệ xử lý Tính toán thiết kế trạm xử lý SV: Bùi Quốc Diện 1
  5. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC CHƯƠNG I TỔNG QUANG 1.1. Điều kiện tự nhiên xã Thủy Phù 1.1.1. Vị trí địa lý Xã Thủy Phù thuộc huyện hương thủy tỉnh thừa thiên huế. Là xã thuộc vùng đồng bằng nằm phía Nam Thị xã Hương Thủy, cạnh sân bay và khu công nghiệp Phú Bài cách trung tâm thành phố huế khoản 17 km về phía nam. Phía Đông giáp với sông Đại Giang, xã Vinh Thái (huyện Phú Vang), phía Tây giáp với xã Phú Sơn, phía Bắc giáp với phường Phú Bài, xã Thủy Tân, phía Nam giáp với xã Lộc Bổn (huyện Phú Lộc). Xã có diện tích 34,27 km2. 1.1.2. Khí hậu Kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa, những tháng đầu năm có nắng ấm. Thỉnh thoảng lụt vào tháng 5. Các tháng 6, 7, 8 có gió mạnh. Mưa lũ và có gió đông vào tháng 9, 10. Tháng 11 thường có lụt. Cuối năm mưa kéo dài. Nhưng hiện nay do chịu tác động của biến đổi khí hậu nên từ tháng 3 đến tháng 8 nắng nóng lên đến đỉnh điểm. Các tháng 9, 10, 11 thường xuyên có bão. Từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau là giai đoạn gió mùa đông bắc kéo về gây mưa to kèm theo đó lũ trên các sông tăng nhanh 1.1.3. Dân số Xã Thủy Phù có 14.562 người với 3.212 hộ (năm 2015) mật độ dân số: 425 người/km2 với tốc độ gia tăng dân số hiện nay thì đến năm 2030 dân số xã khoản 17.415 người với tỉ lệ gia tăng dân số hằng năm 1,2%. 1.1.4. Thủy văn Trên địa bàn xã có nhiều hệ thống kênh rạch nhỏ, có 2 con sông khá lớn đi ngang qua. Sông đại giang là một nhánh của sông hương kéo dài nối với đầm cầu hai có trữ lượng nước khá lớn. Bên cạnh đó thì có sông phù bài nó được bắt nguồn từ phía tây của xã, con sông dài khoản 5 km chảy về hướng đông và đổ thẳng ra sông đại giang. Ngoài ra thì xã còn có 2 hồ chứa nước khá lớn đó là hồ Thủy Phù và hồ chứa nước khe lời. Hồ Khe Lời SV: Bùi Quốc Diện 2
  6. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC với lưu lượng chứa khoản 6 triệu m3 nước thường cung cấp cho tưới tiêu trong địa bàn xã. Hồ chưa nằm ở phía tây của xã có địa hình cao cách trung tâm xã khoảng 6 km. 1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 1.2.1. Hoạt động kinh tế Nhân dân chủ yếu sống bằng nghề nông nghiệp trên 70% và 30% còn lại chủ yếu sống bằng ngành nghề, kinh doanh dịch vụ, buôn bán cho nên nhân lực lao động ở địa phương nhàn rỗi nhất là sau mùa vụ, một số khác xin làm việc tại các nhà máy trong Khu công nghiệp, một số ít lao động phổ thông đi làm ăn các tỉnh trong nước và sang các nước bạn Lào, Campuchia. Hướng đến năm 2030 xã đạt trên 65% lao động phi nông nghiệp còn lại là nông nghiệp và các ngành khác. 1.2.2. Y tế - giáo dục Giáo dục: Hiện trên toàn xã có 3 trường mầm non, 3 trường tiểu học, 1 trường trung học sơ sở. Nhìn chung các trường học đủ điều kiện cho 100% học sinh đến lớp Y tế: trong toàn xã thì có 1 trạm y tế 1.3. Tổng quan về nước mặt Nước mặt dùng để chỉ các loại nước lưu thông hoặc chứa trên bề mặt lục địa, mặt nước tiếp xúc với không khí: nước sông, suối, ao, hồ Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nguồn nước mặt là: Chứa nhiều khí hòa tan đặc biệt là oxy, chứa nhiều chất rắn lơ lửng, có hàm lượng chất hữu cơ cao và có sự hiện diện của nhiều loại tảo. 1.3.1. Thành phần, tính chất nước mặt. Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào tính chất đất đai nơi mà dòng nước chảy qua đến các thủy vực, chất lượng nước mặt còn chịu ảnh hưởng bởi các quá trình tự nhiên (mưa lũ, hoạt động sống và chết đi của hệ sinh vật nước ) cũng như hoạt động của con người. Trên cùng một con sông, chất lượng nước thường xuyên thay đổi đáng kể theo thời gian và không gian. SV: Bùi Quốc Diện 3
  7. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Thành phần và tính chất của nước mặt. Trong nước thường xuyên có các chất khí hòa tan, chủ yếu là ôxy. Ôxy hòa tan trong nước có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống của các thủy sinh vật. Nước mặt thường có hàm lượng chất rắn lơ lửng đáng kể với các kích thước khác nhau, một số trong chúng có khả năng lắng tự nhiên, chất lơ lửng có kích thước hạt keo thường gây ra độ đục của nước sông, hồ. - Có nhiều chất hữu cơ do sinh vật bị phân hủy - Có nhiều rong tảo, thực vật nổi, động vật nổi - Chất lượng nước thay đổi theo mùa - Bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động hai bên bờ của con người (công nghiệp, nông nghiệp ) 1.3.2. Các thông số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mặt Bảng 1.1. Phân loại chất lượng nguồn nước mặt - Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ của các chất thành phần trong từng loại nước mặt (TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG TCXD 233:1999) Các loại nước stt Các thông số Đơn vị Loại A Loại B Loại C 1 Độ pH - 6,5 8,5 6,0 9,0 pH>9 và pH<6 2 Độ đục NTU < 20 <500 < 1000 3 Độ màu mg/l Pt <10 < 100 <200 4 Độ oxy hóa KMnO4 mg/l O2 < 2,0 2 5 <10 < 4 hoặc 5 Độ cứng toàn phần ͦ dH 4 8 <28 8 13 6 Sunfua H2S mg/l 0 0 < 0,5 7 Clorua Cl- mg/l < 25 < 200 < 400 2- 8 Sunfat SO4 mg/l < 25 < 250 < 400 - 9 Nitrit NO2 mg/l < 0,1 < 1 < 2 - 10 Nitrat NO3 mg/N 0 < 6 < 10 SV: Bùi Quốc Diện 4
  8. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC 3- 11 Photphat PO4 mg/l 0 < 1,5 < 2 12 Sắt tổng Fe mg/l < 0,3 < 1 < 2 13 Mangang tổng Mn mg/l < 0,2 < 0,5 < 1 + 14 Amonium NH4 mg/l < 0,2 < 0,5 < 1 0,5 đến 15 Florua F mg/l < 1,5 < 2 1,0 16 Xianua CN- µg/l 0 < 50 < 100 17 Phenol µg/l 0 0,5 < 100 18 Asen As µg/l 0 50 < 100 19 Cadmi Cd µg/l 0 < 1 < 5 20 Crom tổng Cr µg/l 0 < 10 < 50 21 Selen Se µg/l 0 < 5 < 10 22 Thủy ngân Hg µg/l 0 0 < 1 23 Đồng Cu µg/l < 50 < 1.000 < 3.000 24 Chì Pb µg/l 0 < 10 < 50 25 Kẽm Zn µg/l < 50 < 1.000 < 5.000 26 Ecoli MPN/100 ml < 20 < 100 < 200 Tổng hóa chất bảo vệ 27 mg/l 0 < 0,15 < 0,15 thực vật ( trừ DTT) 28 DTT mg/l 0 < 0,01 < 0,01 Tổng hoạt động phóng 29 Bq/l < 0,1 < 0,1 < 0,1 xạ α Tổng hoạt động phóng 30 Bq/l < 1 < 1 < 1 xạ β SV: Bùi Quốc Diện 5
  9. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC 1.4. Tổng quan hồ chứa nước khe lời Hồ Khe Lời với lưu lượng chứa khoản 6 triệu m 3 nước thường cung cấp cho tưới tiêu trong địa bàn xã. Hồ chưa nằm ở phía tây của xã có địa hình cao cách trung tâm xã khoảng 6 km. Về mùa hè lượng nước trong hồ khá ổn định vì hồ chứa nước từ các khe, suối chảy xung quanh khu vực đó. Còn về mùa đông lượng nước từ các khe suối đổ về hồ chứa khá nhiều nên thường được cho chảy tràn qua hệ thống đập tràn tránh bị vỡ đập và lưu lượng trong hồ được giữ một mức nhất định. Hồ chứa trong các năm chưa có năm nào bị hạn hán thiếu nước.quá mức. Vì hồ chứa nằm ở phía tây nằm giữa các dãy đồi cao nên rất thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy cấp nước. Hình 1.1 Bản đồ hành chính xã Thủy Phù. SV: Bùi Quốc Diện 6
  10. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG VÀ ĐẶC ĐIỂM NGUỒN NƯỚC CẤP 2.1. Quy mô công suất cấp nước cho trạm xử lý đến năm 2030 Theo thống kê dân số xã Thủy Phù có 14.562 người với 3.212 hộ (năm 2015) với tốc độ gia tăng dân số hằng năm 1,2%. thì đến năm 2030 dân số xã khoản 17.415 người và đạt chuẩn đô thị loại IV. Quy mô dùng nước của xã được tính như sau 2.1.1. Lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt ∑ 푞 푄푠h = 푖 푖 × 퐾 ( 3 푛 ) 푛 à 1000 푛 à đ Trong đó: qi là tiêu chuẩn lấy nước Ni là dân số tiêu thụ nước Kngày max 1,2 – 1,4 (TCXD 33 – 85). Theo TCXD 33- 2006 đối với đô thị loại IV thiết kế cho giai đoạn 2020 sẽ có 100% dân đô thị được cấp nước với tiêu chuẩn qi = 150 l/ng.ngđ; chọn Kngày max 1,2. ∑ 150 × 17415 ⇒ 푄푠h = × 1,2 = 3134,7 ( 3 푛 ) 푛 à 1000 đ 2.1.2. Lưu lượng cấp nước cho công nghiệp Giả sử xã có một khu công nghệp đang xây dựng và dự kiến có khoản 5000 công nhân, lượng nước cấp cho sản xuất khoản 7500 m3/ngđ. Với các công ty xí nghiệp điều làm việc trong điều kiện bình thường (25 l/ng.ngđ, Kgiờ 3) Lưu lượng nước dùng cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân khi làm việc. ∑ 푞 푄푠h = 푖 푖 ( 3 푛 ) ô푛 푛hâ푛 1000 đ Trong đó: qi Tiêu chuẩn dùng nước cho công nhân khi làm việc trong nhà máy xí nghiệp (l/ng.ngđ) Ni Tổng số công nhân của nhà máy. ∑ 25 × 5000 ⇒푄푠h = = 125 ( 3 푛 ) ô푛 푛hâ푛 1000 đ Lưu lượng nước dùng cho tắm hoa sen sau mỗi ca làm việc ( nước tắm được cấp trong 45 phút). SV: Bùi Quốc Diện 7
  11. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC ∑ 푞푖 푖 × 45 푄 = ( 3 푛 đ) 푠 1000 × 60 × 푛 Trong đó: qi Tiêu chuẩn cho một lần tắm hoa sen (l/hoa sen) Ni Số công nhân tắm hoa sen (người) n số người sử dụng tính cho một nhóm hoa sen. Theo TCXD 33-85 qi = 300l/h; Công nhân làm việc trong điều kiện bình thường – không bẩn quần áo chân tay: n = 30 người/nhóm hoa sen ∑ 300 × 5000 × 45 ⇒푄 = = 37,5 ( 3 푛 đ) 푠 1000 × 60 × 30 Vậy lưu lượng cấp cho công nghiệp là 푠h ⇒푄 푛 = 푄푠 × 푄 × 푄 ô푛 푛hâ푛 푠 = 7500 + 125 + 37,5 = 7662,5 ( 3 푛 đ) 2.1.3. Lưu lượng nước cấp cho tiểu thủ công nghiệp (5 ÷ 15) 푄 = 푄푠h ( 3 푛 ) 100 푛 à đ Do không có số liệu cụ thể nên chọn 10% 10 ⇒푄 = × 3134,7 = 313,5 ( 3 푛 ) 100 đ 2.1.4. Lưu lượng nước tưới đường tưới cây (8 ÷ 12) 푄 = 푄푠h ( 3 푛 ) ướ푖 100 푛 à đ Do không có số liệu cụ thể nên chọn 8% 8 ⇒푄 = × 3134,7 = 250,7 ( 3 푛 ) 푡ướ푖 100 đ Vì lưu lượng nước tưới cây chiếm 40% nên 3 푄푡 â = 250,7 × 40% = 100 ( 푛 đ) 3 ⇒푄푡 đườ푛 = 푄푡ướ푖 - 푄푡 â = 150,7 ( 푛 đ) 2.1.5. Lưu lượng nước cho công trình công cộng SV: Bùi Quốc Diện 8
  12. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC (10 ÷ 20) 푄 = 푄푠h ( 3 푛 ) 100 푛 à đ Do không có số liệu cụ thể nên chọn 10% 10 ⇒푄 = × 3134,7 = 313,5 ( 3 푛 ) 100 đ 2.1.6. Công suất hữu ích cấp cho đô thị 푠h 푄hữ í h = 푄푛 à + 푄 푛 + 푄 + 푄푡ướ푖 + 푄 = 3134,7 + 7662,5 + 313,5 + 250,7 + 313,5 = 11675 ( 3 푛 đ) 2.1.7. Công suất trạm bơm cấp II phát vào mạng lưới cấp nước. 3 푄 퐿 = 푄hữ í h × 퐾 ( 푛 đ) Trong đó Kr là hệ số rò rỉ trên mạng lưới và lượng nước dự phòng Kr = 1,1÷1,2 theo TCXD 33 2006. Chọn hệ số Kr = 1,2 3 푄 퐿 = 11675 × 1,2 = 14010 ( 푛 đ) 2.1.8. Lưu lượng nước chữa cháy 3 푄 = 10,8 × 푞 × 푛 × ( 푛 đ) Trong đó: qcc là tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s) n: Số đám cháy xảy ra đồng thời k: là hệ số xác định theo thời gian phục hồi nước dự trữ chửa cháy. Đối với nhà xây dựng hỗn hợp các tầng không phụ thuộc vào bậc chụ lửa, theo TCXD 33 – 2006: chọn n = 2, qcc = 25 l/s, k=1. 3 ⇒푄 = 10,8 × 25 × 2 × 1 = 540 ( 푛 đ) 2.1.9. Công suất trạm xử lý 3 푄 퐿 = 푄 퐿 × 퐾 퐿 + 푄 ( 푛 đ) Trong đó KXL là hệ số tính đến lượng nước cho bản thân trạm xử lý. Theo TCXD 33 – 2006 KXL = 1,04 – 1,06, chọn KXL 1,04. 3 ⇒푄 퐿 = 14010 × 1,04 + 540 = 15110,4~ 15200 ( 푛 đ) 2.2. Đặc điểm nguồn nước cấp Theo tiêu chuẩn chất lượng nước sạch dùng để thiết kế công trình xử lý nước cấp cho ăn uống sinh hoạt (TCXD 33 – 2006 ). Giả sử nguồn nước tại hồ chứa nước khe lời có giá trị khảo sát như bản 3.1 SV: Bùi Quốc Diện 9
  13. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC SV: Bùi Quốc Diện 10
  14. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Bảng2.1 Chất lượng nước ở hồ chứa khe lời. stt Chỉ tiêu Đơn vị Tiêu chuẩn Giá trị khảo sát Ghi chú 1 pH 6,5 – 8,5 7,5 Không có mùi Không có mùi 2 Mùi vị - vị lạ vị lạ 3 Độ đục NTU ≤ 2 75 Xử lý 4 Độ màu Pt – Co ≤ 15 40 Xử lý Độ cứng, tính theo 5 mg/l ≤300 400 Xử lý (*) CaCO3 6 Fe mg/l ≤0,5 3 Xử lý 7 Mn mg/l ≤0,5 0,4 8 Clorua mg/l ≤250 150 9 Nitrat mg/l ≤50 40 10 Nitrit mg/l ≤3 1 11 Amoni mg/l ≤1,5 0.5 12 Đồng mg/l ≤2 0 13 Nhôm mg/l ≤0,2 0 14 Chì mg/l ≤0,01 0 15 Kẽm mg/l ≤3 0 16 Asen mg/l ≤0,01 0 17 Cadmi mg/l ≤0.003 0 18 Thủy ngân mg/l ≤0,001 0 19 Crom mg/l ≤0,05 0 20 Colifom MPN/100ml 0 10000 Xử lý 21 Độ oxy hóa mg/l ≤ 2 6 Xử lý 22 Nhiệt độ ͦ C 27 23 Độ kiềm tổng cộng mgđl/l ≤ 100 1,4 25 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 146,5 Xử lý 26 Tổng chất rắn lơ lửng 45 Xử lý SV: Bùi Quốc Diện 11
  15. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC 27 Tổng hàm lượng cặn ≤ 20 256 Tổng hóa chất bảo vệ 28 mg/l 0 0 thực vật ( trừ DTT) 29 DTT mg/l 0 0 Tổng hoạt động 30 Bq/l < 0,1 0 phóng xạ α Tổng hoạt động Bq/l < 1 0 phóng xạ β Đối với nguồn nước mặt ở hồ Ke Lời thì nước trong hồ thường trong, có hàm lượng cặn nhỏ vì nước trong hồ có vận tốc dòng chảy nhỏ nên thực chất giống như một công trình sơ lắng. Tuy nhiên cũng do vậy mà nước có nhiều rong riêu và các thủy sinh vật đẫn đến nước có độ màu cao. Do địa thế hồ ở xa khu vực dân cư và xa các nhà máy khu công nghiệp nên không có nguồn xả thải vào hồ, không có các ion kim loại nặng tồn dư trong nước. SV: Bùi Quốc Diện 12
  16. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC CHƯƠNG III: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1. Đề xuất công nghệ xử lý Với nguồn nước mặt chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong hồ khe lời do xảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo. Có hàm lượng chất hữu cơ cao, có sự hiện diện của nhiều loại tảo và chứa nhiều vi sinh vật. 3.1.1. Sơ đồ công nghệ 1 Sơ đồ công nghệ 1 Song chắn rác, Nguồn nước mặt Bể tiếp nhận Phèn Vôi Bể phản ứng Bể keo tụ Bể lắng ngang Bể chứa bùn Clo khử trùng Bể lọc cát nhanh Bể chứa nước sạch Trạm bơm cấp II Mạng lưới cấp nước SV: Bùi Quốc Diện 13
  17. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Thuyết minh sơ đồ công nghệ 1: Nguồn nước ở hồ chứa được được bơm lên bể tiếp nhận ở đó có các song chắn rác giữ lại các rác có trong nguồn nước. Bể tiếp nhận có nhiệm vụ điều hòa lượng nước cho trạm xử lý. Tiếp đến nguồn nước được bơm lên bể phản ứng ở đây nguồn nước được châm thêm vôi sữa và phèn rồi được khuấy trộn đều bằng hệ thống cánh khuấy hoặc sục khí. Lượng nước được lưu lại khoảng 2 phút rồi được dẫn đến bể keo tụ tạo bông, các chất bẩn cặn bẩn lơ lửng sẻ được keo tụ và dẫn đến bể lắng ngang. Nước vào bể qua các máng phân phối đều đặt dọc theo mặt bể (hoặc các ống phân phối đặt dưới đáy bể). Các ống đứng dẫn nước từ máng xuống đáy bể và các bức vách nghiêng phân phối đều dòng đi lên trên toàn bộ bề mặt bể đồng thời làm giảm tốc độ dòng chảy. Ở bể lắng ngang, các bông bùn sẽ được bơm hút qua bể chứa bùn và xử lý. Nước sau lắng có hàm lượng cặn nhỏ hơn 12 mg/l và sẽ tiếp được thu ở các máng răng cưa rồi tục chảy sang bể lọc nhan. Tại bể lọc các hạt cặn chưa lắng được ở bể lắng và các vi trùng có trong nước sẽ được giữ lại trên bề mặt hoặc các khe hở của lớp vật liệu lọc (cát thạch anh). Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt chuẩn cho phép (≤ 3 mg/l). Vì vậy lọc là giai đoạn cuối cùng để làm trong nước triệt để. Sau đó nước được đưa đến bể chứa nước, ở đây nước được châm thêm clo vừa đủ để khử trùng cho nguồn nước đến cuối mạng lưới. Bể chứa nước để điều hòa lượng nước cấp cho hệ thống. SV: Bùi Quốc Diện 14
  18. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC 3.1.2. Sơ đồ công nghệ 2 Sơ đồ công nghệ 2 Nguồn nước mặt Song chắn rác, Bể phản ứng Bể điều hòa Phèn Keo tụ tạo bông Lắng lamen Bể chứa bùn khử trùng Clo Bể chứa nước sạch Trạm bơm cấp II Mạng lưới SV: Bùi Quốc Diện 15
  19. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Thuyết minh sơ đồ công nghệ 2 Nguồn nước ở hồ chứa được được bơm lên bể điều hòa, trước đó có các song chắn rác giữ lại các rác có trong nguồn nước. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lượng nước cho trạm xử lý. Tiếp đến nguồn nước được bơm lên bể phản ứng ở đây nguồn nước được châm thêm phèn (PAC) rồi được khuấy trộn đều bằng hệ thống cánh khuấy hoặc sục khí. Lượng nước được lưu lại khoảng 2 phút rồi được dẫn đến bể keo tụ tạo bông, các chất bẩn cặn bẩn lơ lửng sẻ được keo tụ và dẫn đến bể lắng lamen. Nước vào bể qua các máng phân phối đều đặt dọc theo mặt bể (hoặc các ống phân phối đặt dưới đáy bể). Các ống đứng dẫn nước từ máng xuống đáy bể và các bức vách nghiêng phân phối đều dòng đi lên trên toàn bộ bề mặt bể đồng thời làm giảm tốc độ dòng chảy. Ở bể lắng lamen, các bông bùn sẽ được bơm hút qua bể chứa bùn và xử lý. Nước sau lắng sẽ tiếp được thu ở các máng răng cưa rồi tục chảy sang bể chứa nước sạch. Ở đây nước được châm thêm clo vừa đủ để khử trùng cho nguồn nước đến cuối mạng lưới. Bể chứa nước để điều hòa lượng nước cấp cho hệ thống. 3.2. Lựa chọn công nghệ xử lý Do tính chất nước nguồn nhiễm nhiều tạp chất hữu cơ từ nhiều thành phần, tạo nên độ đục không ổn định, vì vậy công nghệ xử lý nước cần chú trọng giai đoạn tiền xử lý: phản ứng, lắng ngay từ đầu quy trình, nhằm phá hủy các liên kết hóa học, tạo cặn hữu ích. Sơ đồ công nghệ 1 Ưu điểm: . - Dễ vận hành, hiệu suất lắng tốt, ít bị ảnh hưởng do biến động của lưu lượng và nhiệt độ. - Xử lý triệt để độ cứng của nước - Xây dựng cùng một khối bể phản ứng nối liền với bể lắng nên giải pháp kết cấu đơn giản, chiều cao xây dựng thấp. Nhược điểm - Diện tích bề mặt lớn SV: Bùi Quốc Diện 16
  20. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Sơ đồ công nghệ 2 Ưu điểm: - Vận hành đơn giản, hiệu suất lắng tốt,. Các hạt cặn được hình thành có bề mặt tiếp xúc lớn, thúc đẩy quá trình keo tụ. Nước đi lên tại mọi điểm của diện tích bể lắng làm cho chế độ thủy lực tốt hơn. - Có diện tích xây dựng nhỏ. Nhược điểm - Không xử lý triệt để độ cứng của nước. - Không có bể lọc cát nên đễ lọc các hạt cặn chưa lắng được ở bể lắng và các vi trùng có trong nước. Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể chứa nước sạch không đảm bảo. Kết luận: Từ ưu và nhược điểm của sơ đồ 1 và 2 ta có thể nhận thấy ở sơ đồ 1 xử lý triệt để hơn ổn định hơn sơ đồ 2. Vận hành khá đơn giảng. Nên ta chọn sơ đồ 1 để thiết kế cho hệ thống. SV: Bùi Quốc Diện 17
  21. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 4.1. Một số chỉ tiêu cần xét đến khi thiết kế 4.1.1. Liều lượng phèn cần thiết để keo tụ Do nước vừa đục vừa có màu nên theo TCXD 33 – 2006 lượng phèn nhôm dùng để keo tụ được xác định như sau Lượng phèn nhôm tính theo độ màu: 퐿 1 = 4 = 4 40 = 25,3 mg l Trong đó: Lp1: Liều lượng phèn để keo tụ (mg/l) M: Độ màu của nước nguồn sẽ xử lý tính bằng độ theo thang màu Pt-Co. Lượng phèn nhôm tính theo hàm lượng cặn: Hàm lượng cặn lớn nhất là 256 mg/l. Theo TCXD 33 – 2006 (tra bảng 6.3) ta xác định được liều lượng phèn cần để xử lý là Lp2 = 45 mg/l. So sánh liều lượng phèn nhôm L p1 tính theo độ màu và L p2 tính theo hàm lượng cặn trong 2 trường hợp trên, chọn lượng phèn nhôm lớn hơn. Liều lượng phèn cần thiết để keo tụ Lp = 45 mg/l. 4.1.2. Kiểm tra độ kiềm của nguồn nước Lượng vôi dùng để kiềm hóa nước L 28 p K 1 LV 1 io e Trong đó Lv1: Liều lượng vôi cần kiềm hóa (mg/l) Lp : Liều lượng phèn để keo tụ tính theo hàm lượng cặn (mg/l) e: Đương lượng của phèn nhôm Al2(SO3) = 57 Kio: Độ kiềm tổng cộng của nguồn nước, Kio = 1,4 (mgđl/l). L = 28 × 45 1,4 + 1 = 10,9 푙 > 0 v1 57 - SV: Bùi Quốc Diện 18
  22. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Nước phải kiềm hóa do độ kiềm của nước không đảm bảo. 4.1.3. Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tụ 퐽 = 0 - 푠 Trong đó pHo: Độ pH của nước sau khi keo tụ, phụ thuộc vào K io và CO2 của nước sau khi keo tụ. pHs: Độ pH cân bằng bão hòa của nước bằng cacbonat canxi. Theo quy phạm TCXD 33 - 2006 quy định: Nếu -0,5 < J < +0,5 thì nước có tính ổn định. Xác định độ kiềm của nước sau khi keo tụ 퐿 퐾 = 퐾 - đ푙 푙 푖 푖0 푒 Trong đó Lp : Liều lượng phèn để keo tụ tính theo hàm lượng cặn (mg/l) Kio: Độ kiềm tổng cộng của nguồn nước trước khi keo tụ, Kio = 1,4 (mg/l). e : Đương lượng của phèn nhôm Al2(SO3) = 57. 45 퐾 = 1,4 ― = 0,6 đ푙 푙 푖 57 Xác định lượng CO2 có trong nước sau khi keo tụ 퐿 * 0 2 = 2 +44 × 푒 푙 Trong đó 0: 2 Nồng độ axit cacbonic có trong nước nguồn. Vì tổng hàm lượng muối hòa tan có trong nước nguồn là tổng hàm lượng thành phần của các cation và anion có trong nước nên có thể xem giá trị tổng hàm lượng cặn hòa tan trong nước là tổng hàm lượng muối trong nước. Vậy: P = 146,5 (mg/l). T = 27°C. SV: Bùi Quốc Diện 19
  23. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Kio = 1,4 (mgđl/l). pH = 7,5. Tra biểu đồ Langlier (6 - 2) theo TCXD 33 - 2006 0 = 10 mg/l CO2 45 * = 10 + 44 × = 44,74 ( /푙) 2 57 Với nguồn nước sau khi keo tụ có các thông số * CO 2 = 44,74 (mg/l). t = 27°C. Ki0 = 1,4 (mgđl/l). P = 146,5 (mg/l). Tra biểu đồ Langlier (6 – 2) theo TCXD 33 – 2006 ta có: pHo = 6,6. Xác định pHs phụ thuộc vào hàm số sau o 2+ pHs = f1x (t ) – f2x (Ca ) – f3x (Ki) + f4x (P) Tra biểu đồ Langlier (6 – 1) theo TCXD 33 – 2006 ta có: 2+ t = 27°C (Ca ) = 40 Ki = 0,6 P = 146,5 1,96 1,6 0,8 8,74 Trong đó: f1, f2, f3, f4 : là các hàm số của nhiệt độ, nồng độ (Ca2+), độ kiềm và tổng hàm lượng cặn của nước. pHs = 1,96 - 1,6 – 0,8 + 8,74 =8,3 Vậy ta được: J = 6,6 – 8,3 = - 1,7 < - 0,5. Nước không ổn định, có hàm lượng CO2 lớn hơn giá trị cân bằng nước có tính xâm thực, cần phải xử lý độ ổn định của nước bằng cách kiềm hóa. SV: Bùi Quốc Diện 20
  24. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC 4.1.4. Xử lý độ ổn định nước, ta phải dùng vôi hoặc Sôđa Liều lượng hóa chất cần dùng Dk = Ki × β = 0,6 × 0,05 = 0,03 (mg/l) (1) Trong đó: Ki: Độ kiềm của nước sau khi keo tụ β: Hệ số phụ thuộc vào độ ổn định J và pHo < pHs < 8,4. Khi J = 1,05; pHs = 7,7. Tra biểu đồ (6.4) theo TCXD 33 – 2006 ta được β = 0,05. Mặt khác: CO*  2  d k 0,7 K i 22 44,74 dk 0,7 0,6 1,84 (mg/l) (2) 22 Từ (1) và (2) Dk < dk Vậy để xử lý độ ổn định nước ta chỉ cần dùng vôi. Liều lượng vôi đưa vào để xử lý độ ổn định của nước (kiềm hóa) Ta có: pHo < pHs < 8,4. Lượng vôi được xác định theo công thức: ek  K LV 2 i 28 0,12 3,36 (mg/l) Trong đó ek : Đương lượng của hóa chất đưa vào kiềm hóa, khi dùng vôi ek = 28. 4.1.5. Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi đưa vôi sữa vào nước Co = Cmax + (K × Lp + 0,25 × M + Lv2) (mg/l) Trong đó Cmax: Hàm lượng cặn lớn nhất của nước nguồn (mg/l) K: Hệ số kể đến độ tinh khiết của phèn nhôm; K = 0,5 Lp: Liều lượng phèn đưa vào để keo tụ (mg/l) M: Độ màu của nước nguồn, M = 40 (Pt - Co) Lv2: Liều lượng vôi đưa vào để kiềm hóa. SV: Bùi Quốc Diện 21
  25. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC 0 = 256 + (0,5 × 45 + 0,25 × 40 + 3,36) = 285,86 ( /푙) 4.2. Tính toán công trình thu nước Vị trí công trình thu nước mặt được đặt ở hồ chứa nước Khe Lời nhằm đảm bảo lấy đủ lượng nước có chất lượng tốt theo yêu cầu cho trước mắt và tương lai, đồng thời đảm bảo điều kiện vệ sinh cho nguồn nước. Căn cứ vào lưu lượng, điều kiện địa chất thủy văn, địa chất công trình, giao thông, đặc biệt là mực nước dao động ít giữa hai mùa nên ta chọn công trình thu nước loại gần bờ. Vì nhà máy có công suất 15200 m3/ngđ = 633,3 m3/h = 0,175 m3/s chọn hai ngăn thu và hai ngăn hút (một làm việc, một dự phòng). Song chắn rác đặt ở cửa ngăn thu, lưới chắn rác đặt ở cửa thông giữa ngăn thu và ngăn hút. 4.2.1. Tính toán song chắn rác và lưới chắn rác Diện tích công tác của song chắn rác 푄 퐹 = × 퐾 × 퐾 × 퐾 ( 2) 퐿 푛 × 푣 1 2 3 Trong đó Q:Lưu lượng tính toán của công trình (m3/s). v:Vận tốc nước chảy qua song chắn (m/s), chọn v = 0,4 m/s (lấy trong khoảng 0,2 ÷ 0,6 m/s theo TCXD 33 – 2006) n:Số cửa thu nước; n = 2. K2:Hệ số co hẹp do rác bám vào song; K2 = 1,25 K3:Hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng của thanh thép, đối với tiết diện chữ nhật; K3 = 1,25 K1:Hệ số co hẹp do các thanh thép, được tính theo công thức: a d 4 0,6 1,15 K 1 a 4 với a: Khoảng cách giữa các thanh thép, a = 4 ÷ 5 cm; chọn a = 4 cm. d : Đường kính thanh thép; chọn d =0,6 cm. Vậy 0,175 퐹 = × 1,15 × 1,25 × 1,25 = 0,4 ( 2) 퐿 2 × 0,4 Song chắn rác được bố trí móc kéo để dễ dàng nâng hạ khi sửa chữa. SV: Bùi Quốc Diện 22
  26. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Tổn thất áp lực qua song chắn v2  k hSC 2g (m) Trong đó ξ: Hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn, được xác định bởi công thức: 3/ 4 3/ 4 d 0,6   1,25 0,3 a 4 với β: Hệ số hình dạng, đối với thanh thép hình chữ nhật β = 1,25 k: Hệ số dự trữ; k = 3. 0,42 Vậy 0,3 3 0,007 (m) hSC 2 9,81 Lưới chắn rác Lưới được làm bằng sợi thép không rỉ có đường kính 1 ÷ 1,5 mm; mắt lưới 2 × 2 ÷ 5 × 5 mm. Diện tích công tác của lưới chắn rác Q K K K (m2) F LC n v 1 2 3 Trong đó Q: Lưu lượng tính toán của công trình (m3/s) v: Vận tốc nước chảy qua lưới (m/s); chọn v = 0,4 m/s (lấy trong khoảng 0,2 ÷ 0,4 m/s theo TCXD 33 – 2006). n: Số lượng cửa đặt lưới. K2: Hệ số co hẹp do ảnh hưởng của rác bám vào lưới; K2 = 1,5 K3: Hệ số ảnh hưởng của hình dạng; K3 = 1,15 ÷ 1,5 K1: Hệ số co hẹp, được xác định theo công thức: 2 2 a d 5 1 1,44 K 1 a 5 SV: Bùi Quốc Diện 23
  27. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC với a:Kích thước mắt lưới; a = 5 mm d:Đường kính dây đan lưới; d = 1 mm 0,175 Vậy 1,5 1,15 1,44 0,54 (m2) F LC 2 0,4 Tổn thất cục bộ qua lưới chắn v 2  k hLC 2g Trong đó ξ : Hệ số tổn thất cục bộ qua lưới chắn, được xác định bởi công thức: 3 / 4 3 / 4 d 1   1,15 0,34 a 5 với β : Hệ số hình dạng; β = 1,15. k : Hệ số dự trữ; k = 3. 0,42 Vậy 0,34 3 0,0083 (m) hLC 2 9,81 4.2.2. Tính ống hút Tính ống hút chung Theo TCXD 33 - 2006, vận tốc cho phép trong ống hút có đường kính D = 300 ÷ 800 mm là v = 1 ÷ 1,3 m/s; chọn v = 1,2 m/s. Đường kính ống hút chung là 4 × 0.175 D = 4푄 = = 0.431 (m) 푣 3,14 × 1,2 Vậy D = 450 mm, tra bảng tính toán thủy lực của thạc sĩ Nguyễn Thị Hồng v = 1,27 m/s, 1000i = 4,09. Hai ống hút được đặt song song và có độ dốc tối thiểu i = 0,004 cao về phía máy bơm. Tính ống hút riêng Với lưu lượng Q = 0,175m 3/s = 175 l/s. Chọn 2 bơm, một làm việc, một dự phòng, ống hút bằng thép. Do đó lưu lượng của mỗi ống thu là 0,175 q = = 0,0875 (m3/s) t 2 Đường kính ống hút riêng là SV: Bùi Quốc Diện 24
  28. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC 4 × 0,0875 D = = 0.305 (m) × 1,2 Vậy D = 350 mm 4.2.3. Ngăn thu nước và ngăn hút nước Với ống hút có đường kính Dh = 450 mm đường kính phễu bằng (1,3 ÷ 1,5)D h theo sách cấp nước đô thị của TS. Nguyễn Ngọc Dung chọn Dp = 700 mm. Với Dh = 450 mm, tra sách Công trình thu nước - trạm bơm cấp thoát nước của ThS. Lê Dung ta xác định được các kích thước ngăn thu, ngăn hút và các kích thước đường ống như sau Kích thước mặt bằng ngăn thu có thể xác định Chiều dài At=3m(lấy trong khoảng 1,6 ÷ 3 m) Chiều dài Ah =3 m (lấy trong khoảng 1,5 ÷ 3 m). Chiều rộng Bh=3.Dp = 3.700 = 2100 mm. Chiều rộng Bh=Bt = 2100 mm. Khoảng cách từ mép dưới đáy cửa thu đến đáy hồ H1= 0,8 m (lấy trong khoảng 0,7 ÷ 1 m). Khoảng cách từ mép dưới cửa đặt lưới đến đáy công trình thu H2= 0,6 m (lấy trong khoảng 0,5 ÷ 1 m). Khoảng cách từ mực nước thấp nhất đến mép trên cửa thu H3= 0,5 m (quy phạm H3 ≥ 0,5 m) Khoảng cách từ mực nước cao nhất đến sàn công tác: H4= 0,5 m (quy phạm H4 ≥ 0,5 m). Khoảng cách từ đáy ngăn hút đến miệng vào phễu hút H5=1m ( quy phạm H5≥ 0,5 m và H5≥0,8 Dp) Khoảng cách từ mực nước thấp nhất đến miệng vào phểu hút H6=1,05m( quy phạm H6≥1,5 Dp và H6≥ 0,5 m) 4.2.4. Cao độ công trình thu Chọn cốt mặt đất tại nơi xây dựng bể chứa nước sạch của trạm xử lý là Ztr = 0,00. Cao độ mực nước tính toán của ngăn thu SV: Bùi Quốc Diện 25
  29. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC H h 0,5 0,007 0,507 (m) Z n.t min SC Trong đó Hmin: Cốt mực nước thấp nhất trong hồ (m) tính từ mặt đất, Hmin = -0,5 m. hsc: Tổn thất áp lực qua song chắn (m), hSC = 0,007 m. Cao độ mặt công trình thu H 0,5 0,1 0,5 0,4 (m) Z ctt max Trong đó Hmax: Cốt mực nước cao nhất trong hồ (m), Hmax = -0,1 m. 0,5m: Cao độ an toàn. Cao độ đáy công trình Z 0,7 0,507 0,7 0,193 (m) Z d.t n.t Trong đó Zn.t: cao độ mực nước trong ngăn thu (m). 0,7m: cao độ an toàn. 4.3. Tính toán bể lắng ngang Diện tích mặt bằng 1 bể lắng ngang 푄푡푡훼 1,3 × 633,3 퐹 = = = 127.05 ( 2) 3,6 0 × 푛 3,6 × 0,45 × 4 Trong đó Uo: tốc độ rơi của cặn (Theo bảng 6.9 TCVN 33:2006) = 1,3: hệ số sử dụng thể tích của bể lắng (Theo TCVN : 2,5 – 3,5m) Chiều rộng bể lắng Chia bể lắng làm 4 ngăn n = 4, chọn chiều rộng mỗi ngăn B = 4.5m (B=3-5m). Chiều dài bể lắng 퐹 127,05 퐿 = = = 7,06 × 푛 4,5 × 4 SV: Bùi Quốc Diện 26
  30. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Để phân phối đều trên toàn bộ diện tích mặt cắt ngang của bể lắng cần đặt các vách ngăn có lỗ ở đầu bể, cách tường 1,5m (Theo TCXDVN 33:2006: 1 – 2m). Lưu lượng nước tính toán qua mỗi ngăn của bể 0,175 푞 = = 0,044 ( 3 푠 ) 푛 4 Diện tích của các lỗ ở vách ngăn phân phối nước vào 푞 0,044 푛 3 푙ỗ = = = 0,088 ( ) 푣푙ỗ 0,5 (Theo TCXDVN 33:2006 vận tốc lỗ qua vách ngăn lấy bằng 0,5m/s) Lấy đường kính lỗ ở vách ngăn phân phối nước vào là d 1=0,08m (Theo sách Cấp nước – Trịnh Xuân Lai: d=0,075-0,2m) Diện tích một lỗ f1lo = 0,005 Tổng số lỗ ở vách ngăn phân phối ∑ 0,088 푛 = 푙ỗ = = 18 푙ỗ 1 푙ỗ 0,005 ở vách ngăn phân phối nước vào bố trí thành 4 hàng dọc và 4 hàng ngang. Theo sách Cấp nước – Trịnh Xuân Lai, khoảng cách giữa tâm các lỗ từ 0,25 – 0,45m Thời gian xả cặn T = 4 ngày xả cặn một lần. Thể tích vùng chứa nén cặn của bể lắng: 푄푡푡( ― ) 4 × 24 × 633,3 × (311 ― 10) 푊 = = = 190,6 ( 3) 푛 × 훿 4 × 24000 Trong đó: T là thời gian làm việc giữa hai lần xả cặn N là số lượng bể lắng ngang  : nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt C là hàm lượng cặn còn lại trong nước sau lắng C = 10mg/l (10 – 12 mg/l) Cmax là hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể lắng SV: Bùi Quốc Diện 27
  31. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Cmax= Cn+0,25M+vôi = 256 + 0,25 x 40 + 45=311 mg/l Với: Cn: hàm lượng cặn trong nước nguồn M: độ màu của nước Vôi: hàm lượng vôi dùng để nâng pH Chiều cao trung bình của vùng chứa nén cặn : 1,5m Chiều cao trung bình của bể lắng: H tb H 0 H c 3.5 1,5 5m Chiều cao xây dựng bể bao gồm chiều cao bảo vệ: H xd H tb hbv 5 0,3 5.3m Thể tích một bể lắng: 3 V bể = 127,05 × 5,3 = 673,365 m Thời gian xả cặn Theo TCXDVN 33:2006 t = 10 – 20 phút. Lấy t = 20 phút Chọn đường kính ống xả cặn dc=150mm Máng thu nước bể lắng Máng thu nước sau bể lắng dùng hệ thống máng thu nước răng cưa. Xác định tổng chiều dài máng thu Theo điều 6.84 TCXDVN 33:2006, máng phải đặt trên 2/3 chiều dài bể lắng. Vậy chiều dài máng: 2 L 2 / 3 L 7,06 4,7m m 3 Mỗi ngăn đặt 3 máng Chiều dài 1 máng L 4 ,7 l m 1,6 m m 3 3 SV: Bùi Quốc Diện 28
  32. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC Tiết diện 1 máng thu cần thiết với vận tốc cuối máng v = 0,6m/s (Theo TCVN 33:2006, điều 6.84 v = 0,6 – 0,8m/s) Q 0,175 F 0,145m 2 m 2 v 2 0,6 Chọn máng thu có chiều rộng 0,35m Chiều sâu máng thu Fm 0,145 hm 0,4m bm 0,35 Máng thu nước từ 2 phía, chiều dài mép máng thu  Lm 2 Lm 2 4,7 9,4m Tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng Q 175 q 18 ,6l / s.m  L m 9,4 Với Q = 0,175 m3/s = 175 l/s 1m dài máng phải thu 0,01m3/s Chọ tấm xẻ khe hình chữ V, góc đáy 90 o để điều chỉnh cao độ mép máng. Chiều cao hình chữ V là 5cm, đáy chữ V là 10cm, mỗi mét dài có 5 khe chữ V, khoảng cách giữa các đỉnh là 20cm. Lưu lượng nước qua 1 khe chữ V: q 0,01 q 2 10 3 m3 / s 0 5 5 Chiều cao mực nước qua khe chữ V q 2 10 3 q 1,4h5/ 2 h ( 0 )2/5 ( )2/5 0,072 7,2cm đạt yêu cầu 0 1,4 1,4 Với Q = 0,175m3/s, với v = 1,3m/s, lấy với khả năng lớn hơn lưu lượng tính toán 20 – 30% cho nên ta chọn đường kính ống dẫn sang ngăn phân phối nước của bể lọc là d = 800mm SV: Bùi Quốc Diện 29
  33. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC KẾT LUẬN Đối với một xã có nền kinh tế đang phát triển thì nguồn nước sinh hoạt đóng vai trò rất quan trọng và không thể thiếu được. Trước nhu cầu từ thực tiển đồ án đã lựa chọn đưa ra các phương pháp xây dựng nhà máy cấp nước với quy mô 15200 m 3/ngđ. Nhằm đáp ứng được nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt và công nhiệp tập trung của xã đến năm 2030. Công nghệ và thiết bị xử lý nước cấp tại xã Thủy Phù là một trong những quy trình xử lý nước cấp phổ biến và được áp dụng rộng rãi nhất hiện nay. Nước sau khi được xử lý đã đạt theo tiêu chuẩn Việt Nam về chất lượng nước và được đưa vào sử dụng trên địa bàn xã. SV: Bùi Quốc Diện 30
  34. ĐỒ ÁN CẤP NƯỚC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bài giản xử lý nước cấp: Lê Văn Tuấn 2. Bài giản xử lý nước cấp: Nguyễn Lan Phương 3. Bài giản cấp thoát nước: Nguyễn Đình Huấn – Nguyễn Lan Hương 4. Cấp Nước Đô Thị: Ts. Nguyễn Ngọc Dung, Nhà xuất bản xây dựng hà nội 2003 5. Đồ án xử lý nước cấp: Nguyễn Thanh Bình. 6. Tính Toán Thiết Kế Các Công Trình Trong Hệ Thống Cấp Nước: Ts. Trịnh Xuân Lai,Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật hà nội 2003 7. TCXDVN 33 2006 SV: Bùi Quốc Diện 31