MỞ ĐẦU
ĐẶT VẤN ĐỀ
Tình trạng cấp nước sạch trên toàn cầu đang trở thành một vấn đề cấp bách, khi nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân không được đáp ứng Theo thống kê, tính đến cuối năm 2014, mật độ dân số Việt Nam đạt 274 người/km², với tốc độ gia tăng dân số ở thành phố là 2,14% và nông thôn là 0,49% Để phát triển hệ thống cấp nước đô thị, mục tiêu đặt ra là sử dụng 120 lít/người/ngày, giảm thất thoát nước xuống còn 15% và đảm bảo dịch vụ cấp nước ổn định 24/24 giờ tại tất cả các đô thị Việt Nam trong tương lai.
2025 (theo Quyết định số 1929/QĐ – TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 20/11/2009) Tuy nhiên, theo số liệu của Hội Cấp Thoát Nước Việt Nam (VWSA) năm
Năm 2011, chỉ có 35 trong số 64 tỉnh thành đảm bảo cung cấp nước liên tục 24 giờ mỗi ngày, chiếm 54,68% Hầu hết các tỉnh còn lại chỉ hoạt động từ 14 đến 20 giờ mỗi ngày, trong khi có 3 đến 4 thành phố chỉ cung cấp nước từ 8 đến 10 giờ mỗi ngày.
Chất lượng nước cấp cho các hộ gia đình hiện nay không hoàn toàn đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, mặc dù nước được xử lý tại các nhà máy đạt yêu cầu của Bộ Y tế Trong bối cảnh công nghiệp hóa và phát triển kinh tế, nhu cầu về nước sạch ngày càng trở nên cấp thiết cho đời sống sinh hoạt của người dân Tuy nhiên, các nguồn nước hiện tại đang bị cạn kiệt và ô nhiễm, dẫn đến chất lượng nước giảm sút và chi phí xử lý tăng cao.
Thành phố Cần Thơ đang phát triển kinh tế nhanh chóng, đặc biệt trong khu vực Nam Bộ, với tốc độ tăng trưởng GDP cao Tuy nhiên, sự gia tăng dân số cơ học tạo ra áp lực lớn, dẫn đến nhu cầu cấp thiết về nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất, đặc biệt tại thị trấn Cờ Đỏ, huyện Cờ Đỏ.
Để đảm bảo cung cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất một cách hiệu quả và bền vững, đồng thời không gây ảnh hưởng đến môi trường, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Thị Trấn Cờ Đỏ, Huyện Cờ Đỏ, TP Cần Thơ” đã được hình thành Mục tiêu của dự án là cung cấp nước sạch phục vụ nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của cộng đồng.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước mặt để cấp sinh hoạt cho Thị trấn Cờ Đỏ, Huyện Cờ Đỏ, Thành phố Cần Thơ đạt QCVN 01 – 2009/BYT.
NỘI DUNG THỰC HIỆN
- Lấy mẫu và phân tích nồng độ các chỉ tiêu trong nước trước khi xử lý
- Đề xuất công nghệ xử lý nước cấp
- Tính toán công trình đơn vị
- Thực hiện bản vẽ công nghệ
- Định giá thành công trình và giá thành nước cấp
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
CÁC LOẠI NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ CẤP NƯỚC
Nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) bao gồm nước mặt, nước ngầm được dùng trong hệ thống cấp nước thường có chất lượng khác nhau
Theo tính chất của nước có thể phân ra: nước ngọt, nước mặn, nước lợ, nước khoáng, nước mưa…
Nước mặt bao gồm các nguồn nước từ hồ chứa và sông, được hình thành từ sự kết hợp của các dòng chảy trên bề mặt Nhờ vào việc thường xuyên tiếp xúc với không khí, nước mặt có những đặc trưng riêng biệt.
- Chứa khí hoà tan, đặc biệt là oxy
- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hơp nước trong các ao, đầm, hồ, chứa ít chất rắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo)
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo
- Chứa nhiều vi sinh vật
2.1.2 Nước ngầm (nước dưới đất) Được khai thác từ các tầng chứa dưới đất Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua Do vậy nước chảy qua các tầng địa tầng chứa cát hoặc granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng Khi chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ kiềm hydrocacbonat khá cao Ngoài ra, các đặc trưng chung của nước ngầm:
- Nhiệt độ và thành phần hoá học tương đối ổn định;
- Không có oxy, nhưng có thể chứa nhiều khí H 2 S, CO 2 ,
- Chứa nhiều chất khoáng hoà tan, chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo
- Không có sự hiện diện của vi sinh vật
2.1.3 Nước lợ Ở cửa sông và các vùng ven bờ biển, nơi gặp nhau của các dòng nước ngọt chảy từ sông ra, các dòng thấm từ đất liền chảy ra hoà trộn với nước biển Do ảnh hưởng của thuỷ triều, mực nước tại chỗ gặp nhau lúc ở mức cao, lúc ở mức thấp và do sự hoà trộn giữa nước ngọt và nước biển làm cho độ muối và hàm lượng huyền phù trong nước ở khu vực ngày luôn thay đổi và có trị số cao hơn tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt và thấp hơn nhiều so với nước biển thường gọi là nước lợ (Trịnh Xuân Lai, 2004)
Nước khoáng được khai thác từ các tầng sâu dưới đất hoặc từ suối phun, chứa một số nguyên tố với nồng độ cao hơn mức cho phép cho nước uống, và đặc biệt có tác dụng chữa bệnh Sau khi trải qua quá trình xử lý như làm trong và loại bỏ hoặc nạp lại khí CO2 nguyên chất, nước khoáng được đóng chai và cung cấp cho người tiêu dùng (Trịnh Xuân Lai, 2004).
Nước mưa được coi là nước cất tự nhiên nhưng không hoàn toàn tinh khiết do có thể bị ô nhiễm bởi khí, bụi và vi khuẩn trong không khí Khi rơi xuống, nước mưa tiếp xúc với nhiều vật thể khác, dẫn đến ô nhiễm thêm Hơi nước gặp không khí chứa oxyt nito và oxyt lưu huỳnh có thể gây ra hiện tượng mưa axit.
Hệ thống thu gom nước mưa phục vụ sinh hoạt bao gồm mái nhà và hệ thống dẫn nước về bể chứa Nước mưa có thể được lưu trữ trong các bể có mái che để sử dụng quanh năm (Trịnh Xuân Lai, 2004).
TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Nước khoáng được khai thác từ tầng sâu dưới đất hoặc từ các suối phun trào, có chứa một số nguyên tố với nồng độ cao hơn mức cho phép cho nước uống, đặc biệt mang lại tác dụng chữa bệnh Sau khi trải qua quy trình xử lý thông thường như làm trong và loại bỏ hoặc bổ sung khí CO2 nguyên chất, nước khoáng được đóng chai để cung cấp cho người tiêu dùng (Trịnh Xuân Lai, 2004).
Nước mưa được coi là nước cất tự nhiên, nhưng không hoàn toàn tinh khiết do có thể bị ô nhiễm bởi khí, bụi và vi khuẩn trong không khí Khi rơi xuống, nước mưa tiếp tục tiếp xúc với các vật thể khác, dẫn đến ô nhiễm Hơi nước gặp không khí chứa oxyt nitơ và oxyt lưu huỳnh có thể tạo ra mưa axit.
Hệ thống thu gom nước mưa phục vụ sinh hoạt bao gồm mái nhà và hệ thống dẫn nước về bể chứa Nước mưa có thể được lưu trữ trong các bể chứa có mái che, giúp sử dụng quanh năm (Trịnh Xuân Lai, 2004).
2.1 CÁC CHỈ TIÊU VỀ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC THIÊN NHIÊN Để xử lý nước từ thiên nhiên làm nước cấp sinh hoạt cần phải phân tích một cách chính xác ba loại chỉ tiêu cơ bản kết hợp với yêu cầu chất lượng của nước sử dụng để xác lập biện pháp xử lý nước
Chất lượng nước thiên nhiên được đánh giá qua ba loại chỉ tiêu chính: lý học, hóa học và vi sinh Chỉ tiêu lý học bao gồm các yếu tố như nhiệt độ, độ đục, độ màu, độ dẫn điện, mùi và vị Trong khi đó, chỉ tiêu hóa học tập trung vào các yếu tố như pH, độ cứng, độ kiềm, các hợp chất photpho, nitơ, khí hòa tan, và hàm lượng sắt, mangan, florua Cuối cùng, chỉ tiêu vi sinh liên quan đến các nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân, phù du rong và tảo.
2.2 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Nhiệt độ trong các thủy vực chủ yếu được tạo ra từ năng lượng ánh sáng mặt trời Bên cạnh đó, nhiệt độ cũng có thể đến từ năng lượng sinh ra trong quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ và vô cơ có trong nước cũng như từ nền đáy của thủy vực (Trương Quốc Phú, 2008).
Nhiệt độ nước trong các thủy vực biến đổi theo vị trí địa lý, mùa, thời tiết và thời gian trong ngày Cường độ ánh sáng mặt trời ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ nước; khi ánh sáng mạnh, nhiệt độ sẽ cao hơn Thông thường, nhiệt độ nước đạt mức thấp nhất vào buổi sáng.
Nhiệt độ trong thủy vực thường đạt cao nhất vào buổi chiều, khoảng từ 14 đến 16 giờ, với mức nhiệt độ gần bằng nhiệt độ trung bình ngày đêm vào khoảng 10 giờ Biên độ dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm phụ thuộc vào tính chất của thủy vực, trong đó các thủy vực nhỏ và nông có biên độ dao động lớn hơn so với các thủy vực lớn và sâu Sự thay đổi nhiệt độ theo ngày đêm ở các ao nông có thể rất đáng kể.
Sự gia tăng nhiệt độ trong nước sẽ đẩy nhanh tiến trình phân hủy các chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác (Lê Văn Khoa, 1995)
Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong đời sống của thủy sinh vật, ảnh hưởng đến nhiều yếu tố khác như hàm lượng oxy hòa tan và nồng độ NH3.
Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột từ 3 đến 4 độ C có thể gây sốc hoặc thậm chí dẫn đến cái chết cho các sinh vật thủy sinh Tuy nhiên, các sinh vật này có khả năng chịu đựng sự thay đổi nhiệt độ từ từ, với mức độ dưới 0.2 độ C mỗi phút (Trương Quốc Phú, 2008).
Giá trị pH là yếu tố quan trọng để xác định chất lượng nước, ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh trưởng của sinh vật thủy sinh Việc kiểm tra pH là cần thiết trong mỗi giai đoạn của môi trường, vì sự thay đổi pH có thể dẫn đến biến đổi thành phần hóa học của nước, ảnh hưởng đến các phản ứng hóa học và sinh học pH không chỉ tác động đến tỷ lệ sống, sinh sản và dinh dưỡng của sinh vật mà còn làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào, gây rối loạn quá trình trao đổi muối và nước giữa cơ thể và môi trường xung quanh.
Độ pH cao có ảnh hưởng đáng kể đến thủy sinh vật, chủ yếu thông qua quá trình chuyển đổi từ ion ammonium (NH4+) không độc thành độc tố ammonia (NH3) (Dương Trí Dũng, 2008).
Quá trình quang hợp diễn ra theo chu kỳ ngày đêm dẫn đến sự biến động pH của nước Vào ban ngày, khi có ánh sáng, thực vật thực hiện quang hợp làm pH tăng dần, đạt mức cao nhất vào khoảng 14 - 16 giờ do cường độ ánh sáng mạnh nhất Ngược lại, ban đêm chỉ có quá trình hô hấp xảy ra, làm tăng hàm lượng CO2 và giảm pH, với mức thấp nhất vào lúc bình minh (6:00 giờ) Biên độ biến động pH theo chu kỳ này rất quan trọng cho hệ sinh thái nước.
MSSV: B1404263 6 ngày đêm phụ thuộc vào mức độ dinh dưỡng của môi trường nước vì dinh dưỡng quyết định đến mật độ của thực vật
Sự tăng giảm của pH được thể hiện qua các phương trình phản ứng và sơ đồ sau:
Và được định nghĩa bằng biểu thức: pH = -lg [H+] (Đặng Kim Chi, 2001)
- Khi pH =7 nước có tính trung tính
- Khi pH 7 nước có tính kiềm (Trịnh Xuân Lai, 2003)
2.3.3 Độ đục (NTU) Độ đục là một trong những chỉ tiêu xem xét chất lượng nước, nước bị đục do ảnh hưởng các chất cặn không tan và các chất hoà tan trong nước làm hạn chế sự xuyên thấu của ánh sáng qua nước Đơn vị đo độ đục thường là NTU Nước mặt thường có độ đục từ 20 – 100 NTU, mùa lũ có khi lên cao đến 600 NTU (Trịnh Xuân Lai, 2004) Độ đục của nước bắt nguồn từ sự hiện diện của một số các chất lơ lững có kích thước thay đổi từ dạng phân tán thô đến dạng keo, huyền phù (kích thước 0,1 – 10mm) Trong nước, các chất gây đục thường là: đất sét, chất hữu cơ, vô cơ, thực vật và các vi sinh vật bao gồm các loại phiêu sinh động vật Độ đục phát sinh từ nhiều nguyên nhân như:
– Đất, đá từ vùng núi cao đổ xuống đồng bằng (do hoạt động trồng trọt)
– Ảnh hưởng của nước lũ, làm xáo động lớp đất, lôi cuốn, phân rã xác động, thực vật
– Chất thải sinh hoạt, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp
Sự phát triển của vi khuẩn và một số vi sinh vật như tảo có thể được đo lường thông qua độ đục, thường sử dụng các đơn vị như mg SiO2/L, NTU và FTU Trong đó, NTU và FTU là hai đơn vị tương đương nhau.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước (Trịnh Xuân Lai, 2004)
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP
2.4.1 Các biện pháp xử lý
Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lý như sau:
Biện pháp cơ học: sử dụng cơ học để giữ lại cặn không tan trong nước như: lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc
Biện pháp hoá học trong xử lý nước bao gồm việc sử dụng các hoá chất như keo tụ bằng phèn, khử trùng bằng Clor, kiềm hoá nước bằng vôi và diệt tảo bằng hóa chất Những phương pháp này giúp cải thiện chất lượng nước, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Biện pháp lý học trong xử lý nước bao gồm việc sử dụng các tia vật lý như tia tử ngoại và sóng siêu âm để khử trùng, cùng với phương pháp điện phân nước để loại bỏ muối Để giảm nồng độ khí CO2 trong nước, cần áp dụng biện pháp làm thoáng hiệu quả.
Trong 3 biện pháp xử lý nước nêu ra ở trên thì biện pháp cơ học là biện pháp xử lý nước cơ bản nhất Có thể dùng các biện pháp cơ học để xử lý nước một cách độc lập kết hợp với biện pháp hoá học và lý học để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả xử lý nước Trong thực tế, để đạt mục đích xử lý một nguồn nước nào đó một cách kinh thế và hiệu quả nhất phải thực hiện quá trình xử lý bằng sự kết hợp của nhiều phương pháp
2.4.2 Công nghệ xử lý nước trong và ngoài nước a Công nghệ xử lý nước tại các nhà máy ở Hong Kong
Hình 2.1: Công nghệ xử lý nước tại Hong Kong Thuyết minh quy trình:
Công trình thu và trạm bơm
Bể chứa nước sạch Đài nước
Trong quá trình xử lý nước, hóa chất được hòa trộn để tạo ra sự keo tụ và tạo bông, sau đó nước được dẫn đến các bể lắng để loại bỏ tạp chất Tiếp theo, nước sẽ chảy qua các bộ lọc cát và than nhằm loại bỏ các hạt mịn hơn.
Nước sau khi được lọc sẽ vào bể chứa nước sạch, nơi clo và vôi được bổ sung để khử trùng và điều chỉnh độ pH Florua cũng được thêm vào nhằm bảo vệ răng miệng Một lượng nhỏ clo dư được duy trì để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong quá trình vận chuyển Nước đã xử lý sau đó được bơm vào hệ thống, lưu trữ trong các hồ chứa và cung cấp cho người dân Công nghệ xử lý nước tại công ty cổ phần B.O.O Nước Thủ Đức đảm bảo chất lượng nước sạch và an toàn cho cộng đồng.
Hình 2.2: Công nghệ xử lý nước công ty cổ phần B.O.O Nước Thủ Đức
Thuyết minh quy trình:
Nước từ sông Đồng Nai được thu qua song chắn rác và bơm dẫn về nhà máy xử lý qua tuyến ống nước thô D2400 Trước khi đến hầm giao liên, nước thô được Clo hóa sơ bộ để tiêu diệt rong rêu và tảo Trạm bơm nước thô có công suất 315.000 m³/ngày, cho phép nước tự chảy về khu xử lý của nhà máy B.O.O Nước Thủ Đức Tại đây, quá trình xử lý diễn ra trong hai ngăn phản ứng với tốc độ khuấy giảm dần, giúp các chất bẩn hòa tan lơ lửng kết tụ thành bông cặn, dễ lắng trong bể lắng và bám trên bề mặt vật liệu lọc.
Nước trong sau lắng được chia thành 10 ngăn lọc bằng hệ thống vách tràn thủy lực qua cửa phai, sử dụng vật liệu lọc là cát thạch anh cao 1,3 m để giữ lại các hạt cặn nhỏ, giúp nước sau lọc đạt độ đục dưới 1 NTU Toàn bộ quy trình diễn ra trong khoảng 4 giờ, sau đó nước sẽ được châm Clo để khử trùng, châm Flo để tăng hàm lượng flo, và châm vôi để ổn định nước Thời gian hòa trộn hóa chất trong bể tiếp xúc là 36 phút Hai ngăn chứa có dung tích trên 42.000 m³ với thời gian lưu nước là 3,4 giờ, có nhiệm vụ vận chuyển nước sạch ra mạng lưới phân phối Trạm bơm gồm 4 bơm hoạt động liên tục 24/24 với lưu lượng bơm trên 16.000 m³/giờ.
Một số công đoạn xử lý nước cơ bản a Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn
Keo tụ là quá trình hình thành các hạt của các chất ở dạng keo và hạt lơ lửng trong nước, nhờ vào lực dính kết hợp với lực hút phân tử Kết quả của quá trình này là sự xuất hiện của những hạt có thể nhìn thấy bằng mắt thường và có khả năng tách ra khỏi nước (Lê Long, 1980).
Trong kỹ thuật xử lý nước, phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃) là chất thường được sử dụng tại Việt Nam Mặc dù phèn sắt (FeCl₃, Fe₂(SO₄)₃ và FeSO₄) có hiệu quả keo tụ cao, nhưng quy trình sản xuất và vận chuyển phức tạp, cùng với việc dễ làm nước có màu vàng trong quá trình xử lý, khiến chúng ít được áp dụng trong kỹ thuật xử lý nước cấp.
Hiệu quả của quá trình tạo bông phụ thuộc vào cường độ và thời gian khuấy trộn, giúp các nhân keo tụ và cặn bẩn va chạm và kết dính với nhau Để tăng cường quá trình này, thường sử dụng chất trợ keo tụ như polymer trong bể phản ứng Khi hòa tan vào nước, polymer tạo ra liên kết anion nếu nước cần xử lý thiếu ion trao đổi, hoặc liên kết trung tính nếu thành phần ion và độ kiềm của nước nguồn đáp ứng điều kiện keo tụ.
Lắng là một bước quan trọng trong quy trình xử lý nước thiên nhiên, giúp loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước Các loại bể lắng được thiết kế đặc biệt để tối ưu hóa quá trình này, đảm bảo nước sạch hơn và an toàn hơn cho người sử dụng.
.quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng các biện pháp sau:
+ Lắng trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước ở chế độ thuỷ lực thích hợp sẽ lắng xuống đáy bể
+ Lắng bằng lực ly tâm tác dụng vào hạt cặn, trong các bể lắng ly tâm và xiclon thuỷ lực
+ Lắng bằng lực đẩy nổi do các bọt khí dính bám vào hạt cặn ở các bể tuyển nổi
Quá trình lắng cặn không chỉ giúp loại bỏ cặn bẩn mà còn giảm tới 90 – 95% vi trùng có trong nước, nhờ vào việc vi trùng bị hấp phụ và bám dính vào các hạt bông cặn trong quá trình này.
Một số loại bể lắng:
Lắng tĩnh và lắng theo từng mẻ kế tiếp là hiện tượng thường gặp trong các hồ chứa nước, đặc biệt sau trận mưa khi nước chảy vào hồ mang theo cặn lắng, dẫn đến nồng độ cặn trong hồ tăng lên Khi nước trong hồ đứng yên, cặn sẽ lắng xuống đáy Trong ngành công nghiệp, sau mỗi mẻ sản xuất, nước thải được xả ra để lắng bớt cặn, sau đó được bơm tuần hoàn lại để tái sử dụng cho quá trình sản xuất, quá trình này được gọi là lắng tĩnh theo từng mẻ kế tiếp.
Bể lắng ngang là loại bể lắng có dòng nước chảy ngang, giúp cặn rơi thẳng đứng Nước được thu từ bể mặt qua các máng đục lỗ và bể này thường được xây dựng ngay sau bể phản ứng Loại bể này được sử dụng trong các trạm xử lý nước có công suất lớn hơn 3.000m³/ngày đêm, đặc biệt hiệu quả trong việc xử lý nước có sử dụng phèn.
Bể lắng ngang được chia thành hai loại dựa trên biện pháp thu nước: bể lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt Loại bể lắng thu nước ở cuối thường được kết hợp với bể phản ứng có vách ngăn hoặc bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng, trong khi bể lắng thu nước đều trên bề mặt thường đi kèm với bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng.
Bể lắng đứng (bể lắng có dòng nước đi từ dưới lên và cặn rơi từ trên xuống)
ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Nguồn nước đầu vào hệ thống nước cấp được chọn theo “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt” QCVN 08 : 2015/BTNMT
Nguồn nước đầu ra của hệ thống xử lý nước phải đạt theo “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống” QCVN 01 : 2009/BYT
Bảng 3.1: Kết quả phân tích thí nghiệm
CÔNG SUẤT NHÀ MÁY
Dân số thị trấn Cờ Đỏ: N = 42630 người
Tốc độ gia tăng dân số r = 1,05%
Lưu lượng tính toán cho hệ thống cấp nước tập trung được xác định theo công thức sau:
1.000 + 𝐷(𝑚 3 /𝑛𝑔𝑎𝑦 đê𝑚) Trong đó: q n : Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (lấy theo bảng 3.1, TCXDVN 33:2006)
STT Chỉ tiêu xác định Đơn vị đo Kết quả thí nghiệm
N n : số dân tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp nước q n f n : tỷ lệ dân được cấp nước (lấy theo bảng 3.1, TCXDVN 33:2006)
Theo TCXDVN 33:2006, tổng lượng nước phục vụ công cộng và công nghiệp, dịch vụ là 844,1 m³/ngày.đêm mỗi loại, chiếm 10% tổng lượng nước Lượng nước thất thoát được tính toán là 1722 m³/ngày.đêm, tương đương với 17% của tổng lượng nước phục vụ Đối với yêu cầu riêng của nhà máy, lượng nước cần thiết là 137,8 m³/ngày.đêm, chiếm 8% lượng nước thất thoát.
Ta chọn công suất thiết kế của nhà máy là 12000 m 3 /ngày
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
Dựa vào kết quả phân tích đầu vào, tham khảo các tài liệu có liên quan, chúng em tiến hành đề xuất các phương án xử lý như sau:
Hình 4.1: Sơ đồ xử lý phương án 1 Thuyết minh quy trình
Nước mặt lấy từ sông, kênh, rạch được xử lý để đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt, ngoại trừ độ đục và vi sinh Quá trình bắt đầu bằng việc bơm nước vào bể lắng để loại bỏ cặn, sau đó nước được chuyển qua bể chứa trung gian Tiếp theo, nước được bơm qua bể lọc cát để loại bỏ các chất cặn và phù sa còn sót lại Sau khi lọc, nước được dẫn vào bể chứa nước sạch, nơi được châm hóa chất khử khuẩn để đảm bảo yêu cầu về vi sinh Cuối cùng, nước được phân phối qua hệ thống ống dẫn đến nơi sử dụng.
Công trình thu Trạm bơm cấp I
Bể chứa nước trung gian
Bể chứa nước thành phẩm
Bơm phân phối mạng lưới cấp nước
Xử lý bùn Bùn cặn
Xả nước rửa lọc Rửa lọc
Hình 4.2: Sơ đồ xử lý phương án 2 Thuyết minh quy trình
Nước mặt lấy từ sông, kênh, rạch phải đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt về các chỉ tiêu lý hóa, ngoại trừ độ đục, chất rắn lơ lửng và vi sinh Quy trình xử lý bắt đầu bằng việc bơm nước vào bể trộn, nơi nước được trộn với phèn và xút Tiếp theo, nước được chuyển vào bể keo tụ để tạo thành các bông bùn lớn Sau đó, nước sẽ được đưa qua bể lắng để loại bỏ các chất cặn, trước khi được chứa trong bể chứa trung gian.
Công trình thu Trạm bơm cấp I
Bể keo tụ - tạo bông
Bể chứa nước thành phẩm
Bơm phân phối mạng lưới cấp nước
Xử lý bùn Bùn cặn
Xả nước rửa lọc Rửa lọc
MSSV: B1404263 23, nước được xử lý qua bể lọc cát để loại bỏ cặn, chất rắn và phù sa còn sót lại sau bể lắng Sau khi lọc, nước được dẫn vào bể chứa nước sạch, nơi mà máy bơm sẽ châm hóa chất khử khuẩn để đảm bảo tiêu chuẩn vi sinh Cuối cùng, nước được phân phối qua hệ thống ống dẫn chính đến các điểm sử dụng.
Hình 4.3: Sơ đồ xử lý phương án 3 Thuyết minh quy trình
Nước sông sau khi được bơm từ trạm bơm cấp I sẽ được chuyển đến hệ thống xử lý Quá trình đầu tiên là bơm nước vào bể phản ứng để tạo bông cặn và lắng đứng, nhằm loại bỏ các hạt nhỏ Clo và phèn PAC sẽ được bổ sung vào đường dẫn nước từ trạm bơm đến bể phản ứng qua hai bơm định lượng Cuối cùng, lượng bùn tích tụ dưới đáy bể lắng sẽ được thu gom để xử lý.
Công trình thu Trạm bơm cấp I
Bể phản ứng tạo bông cặn thuỷ lực kết hợp lắng đứng
Bể chứa nước trung gian
Bể chứa nước thành phẩm
Bơm phân phối mạng lưới cấp nước
Xử lý bùn Bùn cặn
Xả nước rửa lọc Rửa lọc
Nước sông sau khi lắng cặn được lưu trữ trong bể trung gian, sau đó được chuyển đến bể lọc nhanh với tốc độ lọc 25 m³/h Nước sạch sẽ được chứa trong bể chứa nước sạch trước khi bơm cấp vào mạng lưới Để ngăn ngừa tái nhiễm khuẩn, hệ thống châm Clo định lượng sẽ được sử dụng trong đường ống cấp nước.
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
Để chọn phương án thiết kế hợp lý, cần xem xét ưu nhược điểm của từng phương án dựa trên nhu cầu sử dụng nước, chất lượng nước yêu cầu, khả năng tài chính đầu tư, diện tích đất xây dựng và khả năng mở rộng công suất trong tương lai Việc đánh giá các phương án cụ thể được trình bày qua bảng 4.3.
Bảng 3.2: So sánh ưu điểm và nhược điểm các phương án STT Phương án Ưu điểm Nhược điểm
1 Phương án 1 - Công nghệ đơn giản,không tiêu tốn nhiều điện năng
- Đảm bảo xử lý nước đạt chất lượng qui chuẩn
-Vận hành tương đối phức tạp
2 Phương án 2 - Hiệu quả xử lý ổn định
- Không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh
- Nước đầu ra có chất lượng đạt qui chuẩn
- Công suất có thể đáp ứng theo nhu cầu
-Chiếm nhiều diện tích (bể lắng ngang)
-Tốn kinh phí xây dựng
3 Phương án 3 -Công nghệ đơn giản
-Đảm bảo chất lượng nước đầu ra
-Chiếm nhiều diện tích đất
-Hiệu quả xử lý không cao so với 2 phương án còn lại
Các chỉ tiêu để lựa chọn phương án:
Hiệu quả xử lý: đạt tiêu chuẩn nước uống hay sinh hoạt
Chi phí xây dựng: đắt hay rẻ
Diện tích xây dựng: lớn hay nhỏ
Chi phí vận hành và bảo trì: cao hay thấp
Các thang điểm lựa chọn phương án: Điểm 4: Tốt Điểm 3: Khá Điểm 2: Trung bình Điểm nhỏ hơn 2: Chưa đạt yêu cầu
Bảng 3.3: Chia điểm gia quyền các phương án xử lý
STT Chỉ tiêu Trọng số
Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3
Chi phí vận hành và bảo trì
Phương án 2, với tổng điểm gia trọng lên tới 3,35, được xác định là phương án hiệu quả nhất cho việc thiết kế hệ thống cấp nước sạch tại thị trấn Cờ Đỏ, huyện Cờ Đỏ.
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ
4.1 CÔNG TRÌNH THU NƯỚC a Tính song chắn rác: Được đặt ở họng thu nước, cấu tạo gồm các thanh thép tiết diện hình trụ ϕ 10 đặt song song với nhau Khoảng cách giữa các thanh thép là 40 mm Song chắn rác có thể tháo lắp dễ dàng để làm sạch và thay thế khi cần
Diện tích công tác của song chắn rác được xác định theo công thức (TCXDVN 33 : 2006):
Q: lưu lượng cần thu (m 3 /s) Q = 0,14(m 3 /s) v: vận tốc nước chảy qua song chắn rác (Quy phạm: 0,4 ÷ 0,8m/s) Chọn v = 0,4 m/s n: số lượng họng thu nước Chọn n = 2
K 1 : hệ số co hẹp do các thanh thép
𝑎 Với a: khoảng cách giữa các thanh thép Chọn a = 40 mm d: đường kính thanh thép Chọn d = ϕ 10
K 2 : hệ số co hẹp do rác bám vào lưới Chọn K 2 = 1,25
K 3 : hệ số ảnh hưởng đến hình dạng của thanh thép Tiết diện tròn lấy K = 1,1 Tiết diện hình chữ nhật lấy K = 1,25
0,4 ∗ 2 = 0,3 (𝑚 2 ) Chọn kích thước cửa đặt song chắn rác H x L = 500 x 600 (mm)
- Tổn thất áp lực qua song chắn
2𝑔∗ 𝛽 (𝑚) Trong đó ξ: Hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn, được xác định bởi công thức: ξ = K ∗ (𝑑
4 = 0,39 với K : Hệ số hình dạng, đối với thanh thép tiết diện tròn K = 1,1 β : Hệ số dự trữ; β = 3
Chọn lưới chắn rác kiểu lưới dạng phẳng đặt giữa ngăn thu và ngăn hút
Lưới được cấu tạo từ thép không gỉ với đường kính 1,5 mm, kích thước mắt lưới 5 x 5 mm Để tăng cường khả năng chịu lực, bên ngoài lưới chính được trang bị thêm một tấm lưới khác có kích thước mắt lưới 25 x 25 mm và đường kính dây thép 3 mm.
Theo TCXDVN 33: 2006 diện tích lưới chắn rác của công trình thu được xác định:
Q: lưu lượng cần thu (m 3 /s) v: vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác (Quy phạm: 0,2 ÷ 0,4 m/s) Chọn v = 0,4 m/s n: số lượng cửa thu nước
K 2 : hệ số co hẹp do rác bám vào lưới Chọn K 2 = 1,5
Hệ số K3 ảnh hưởng đến hình dạng của lưới, được quy định trong khoảng 1,15 đến 1,5, và chúng tôi chọn K3 = 1,2 Kích thước mắt lưới được quy định từ 2 x 2 đến 5 x 5 mm, với lựa chọn là a = 5 x 5 mm Đường kính dây đan lưới nằm trong khoảng 1 đến 1,5 mm, và chúng tôi chọn d = 1,5 mm Tỉ lệ giữa phần diện tích bị khung và các kết cấu khác so với diện tích công tác của lưới được chọn là p = 25%.
- Tổn thất áp lực qua lưới chắn
2𝑔∗ 𝛽 (𝑚) Trong đó ξ: Hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn, được xác định bởi công thức (Lê Dung, 2006): ξ = K ∗ (𝑑
4 = 0,49 với K : Hệ số hình dạng, đối với thanh thép tiết diện tròn K = 1,2 β : Hệ số dự trữ; β = 3
Lượng hóa chất cần sử dụng trong xử lý nước chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ, khoảng vài chục phần triệu so với lượng nước cần xử lý Tuy nhiên, phản ứng của các hóa chất này diễn ra rất nhanh ngay sau khi tiếp xúc với nước Do đó, việc khuấy trộn là cần thiết để phân phối hóa chất một cách nhanh chóng và đồng đều ngay sau khi cho vào nước, giúp các phần tử hóa chất phân tán đều trong môi trường nước và tạo điều kiện tối ưu cho phản ứng xảy ra giữa chúng và các thành phần khác.
MSSV: B1404263 29 thực hiện bằng cách khuấy trộn để tạo ra dòng chảy rối trong nước để đạt hiệu quả xử lý cao nhất Ưu điểm
- Có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn
- Thời gian khuấy trộn ngắn nên dung tích bể trọn nhỏ, nên tiết kiệm về kinh tế xây dựng
Cần có máy khuấy và các thiết bị cơ khí khác, đòi hỏi trình độ quản lý, vận hành cao
kích thước bể trộn:(bể được chế tạo bằng thép)
Chọn thời gian lưu: từ 90 – 120 (s) Chọn t = 120 (s)
V = Q x t = 0,14 x 120 = 16,8 m 3 Chọn thể tích bể trộn V = 16,8 m 3
Chọn chiều cao lớp nước trong bể trộn là h 0 = 1,7 m
Chọn bể trộn hình vuông với diện tích :
𝐻 ,8 1,7 = 9,9(𝑚 2 ) => 𝐿 × 𝐵 = 3,2 𝑚 × 3,2𝑚 Vậy thể tích thực tế xây dựng V = 3,2 x 3,2 x 2 = 20,5 m 3
Tính toán thiết bị khuấy trộn
Chọn cánh khuấy turbine bằng thép không gỉ với 4 cánh nghiêng 45 độ hướng xuống, giúp đưa nước từ trên xuống dưới Thiết kế bên trong bao gồm 4 tấm chắn xung quanh, ngăn chặn chuyển động xoay của nước trong bể.
- Cánh khuấy đặt cách đáy :h = 0,25m ,
- Chiều dày bản cánh khuấy là 0,01m
Năng lượng cần truyền vào nước
P: năng lượng cần truyền cho nước thải (W)
: độ nhớt động lực của nước( N s m / 2 ),ở 25 0 C, = 0,89.10 3 N s m / 2
Bảng 4.1 Các giá trị G cho trộn nhanh
Thời gian trộn t (s) Gradien G (s -1 ) 0,5 (trộn đường ống) 3500
(Nguồn: Cấp nước tập 2, Trịnh Xuân Lai)
Theo bảng chọn G p0(s 1 ), do thời gian trộn là 120 > 40s
Chọn Turbin 4 cánh nghiêng 45 độ: K=1,08
Trọng lượng riêng của chất lỏng w =1.000 kg/m 3
Số vòng quay của cánh khuấy n = ( P
4.3 TÍNH TOÁN HÓA CHẤT CHỌN BƠM ĐỊNH LƯỢNG
Hóa chất điều chỉnh pH
Hệ thống xử lý nước thải sử dụng hóa chất NaOH với liều lượng được kiểm soát bởi hệ thống điều chỉnh pH tự động Hệ thống này tự động đo pH nước thải, phân tích và phát tín hiệu điều chỉnh bơm hóa chất để đạt được pH tối ưu (pH = 6,8) sau khi cho phèn vào và khuấy trộn Các thiết bị chính bao gồm thiết bị đo pH và điện cực cáp dẫn Hệ thống đi kèm với bơm định lượng hóa chất Blue-White series C - 645P, có công suất 11,5L/h, độ cao 4m và công suất 45W, cùng với thùng chứa hóa chất 500L với nồng độ NaOH 10% Quá trình pha chế hóa chất chủ yếu được thực hiện thủ công bởi nhân viên vận hành.
Lưu lượng PAC cần dùng:
1000 × 10 = 1250(𝐿/ℎ) Trong đó: a = 250 mg/L : Liều lượng phèn cho 1m 3 nước thải (xác định bằng thí nghiệm Jartest) b : Nồng độ dung dịch phèn, b = 10%
Q : lưu lượng nước thải trung bình giờ, Q tb h = 8,33 m 3 /h
Chọn 1 bơm định lượng lưu lượng 1250 l/h Chọn thùng nhựa bằng Composite có dung tích 500L để pha trộn polymer, thiết bị khuấy trộn bằng motor khuấy 4 cánh phẳng với công suất 0,37 kw số vòng quay 110 vòng/phút
Lưu lượng Polymer cần dùng:
Trong đó : a = 0,125 mg/L : Liều lượng polymer cho 1m 3 nước thải (xác định bằng thí nghiệm Jartest) b : Nồng độ dung dịch phèn, b = 0,01%
Q : lưu lượng nước thải trung bình giờ, Q tb h = 8,33m 3 /h
Chọn 1 bơm định lượng lưu lượng 625 l/h Chọn thùng nhựa bằng Composite có dung tích 500L để pha trộn polymer, thiết bị khuấy trộn bằng motor khuấy 4 cánh phẳng với công suất 0,37 kw số vòng quay 110 vòng/phút
4.4 BỂ BỂ TẠO BÔNG CƠ KHÍ
Sau khi trộn đều phèn và điều chỉnh pH phù hợp, nước sẽ được dẫn vào bể để thêm polymer, hoàn tất quá trình keo bông Cánh khuấy sẽ hoạt động chậm, tạo điều kiện thuận lợi cho sự tiếp xúc và kết dính giữa các bông đã keo tụ, hình thành các bông cặn lớn dễ lắng.
Tính toán thể tích bể: (bể được chế tạo bằng cơ khí)
Thời gian lưu nước t = 20 phút (quy định 10 ÷ 30 phút)
Thể tích hữu ích của bể:𝑉 ℎ𝑖 = 𝑄 𝑡𝑏 ℎ × 𝑡 = 500 × 20
60= 166,7 𝑚 3 Chọn chiều cao bể phản ứng là h 0 = 2m
Chọn bể trộn hình vuông với diện tích :𝐹 = 𝑉
Ta sẽ xây 2 bể, diện tích mỗi bể là: 𝐹 , = 𝐹
Bể chia làm 3 ngăn, thể tích mỗi bể là: axbxh*3=(3,8*3,8*2)*3= 86,6 m 3
Tính toán thiết bị khuấy trộn
Chọn cánh khuấy turbine bằng thép không gỉ với 4 cánh nghiêng 45 độ hướng xuống, giúp đưa nước từ trên xuống dưới Thiết kế bao gồm 4 tấm chắn xung quanh bốn mặt trong của bể, ngăn chặn chuyển động xoay của nước hiệu quả.
- Chọn Turbin 4 cánh nghiêng 45 độ: K=1,08
- Trọng lượng riêng của chất lỏng w =1.000 kg/m 3
- Cánh khuấy đặt cách đáy :h = 0,25m ,
Nhu cầu năng lượng cho quá trình khuấy chậm:
P = G 2 x x V Trong đó: P - nhu cầu năng lượng, W
G - Gradient vận tốc trung bình, s -1 Lấy G = 80s -1
V - thể tích của ngăn bể tạo bông, m 3
Số vòng quay của cánh khuấy
Số vòng quay của cánh khuấy
Số vòng quay của cánh khuấy
4.5 BỂ LẮNG NGANG a Nhiệm vụ
- Lắng đọng cặn sinh ra trong các phản ứng, cặn vôi, cặn tạo ra trong quá trình oxy hóa sắt và mangan
- Tăng thời gian để các phản ứng oxy xảy ra hoàn toàn
- Bể lắng ngang thu nước ở cuối
Nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý nước bắt đầu bằng việc phân phối nước vào đầu bể lắng, nơi nước chảy qua các lỗ trên vách ngăn và đi vào vùng lắng Tại đây, các phản ứng oxy hóa diễn ra, tạo ra kết tủa và lắng xuống đáy bể Sau khi di chuyển từ đầu đến cuối bể, nước sẽ được thu lại qua các ống thu nước bề mặt và máng thu nước ở cuối, dẫn vào mương thu nước để phân phối vào các bể lọc Cặn lắng được xả ra ngoài định kỳ bằng áp lực thủy tĩnh qua hệ thống ống thu xả cặn.
Thể tích của bể lắng ngang
Q: công suất trạm xử lý (m 3 /h )
Q = 12000 m 3 /ngày đêm = 500m 3 /h t: thời gian nước lưu lại trong bể từ 30 ÷ 45 𝑝ℎú𝑡,chọn t0 phút
(Theo giáo trình Xử lý nước cấp – TS.Nguyễn Ngọc Dung trang 178)
Lấy chiều cao vùng lắng:
Diện tích bể lắng ngang là:
Chia làm 4 bể,kích thước mỗi bể :3 × 7 = 21( 𝑚 2 )
Tổng diện tích bể là:21 × 4 = 84( 𝑚 2 )
Chiều cao nhỏ nhất của bể (chưa kể độ dốc đáy) là:
𝐻 1 ,:chiều cao bảo vệ trên mức nước (lấy 𝐻 1 = 0.5𝑚)
H 2 :Chiều cao lớp cặn lắng, H 2 =0,5 m
Tốc độ dòng chảy ngang qua cửa sổ là:
4.6 BỂ CHỨA TRUNG GIAN (CHỨA SAU LẮNG)
Bể chứa trung gian nhằm chứa nước sau lắng, bảo đảm cho hoạt động của hệ thống chọn thời gian lưu nước trong bể chứa t phút
Tính toán kích thước bể
- Thể tích bể chứa trung gian: V=Q*tP0*20/60= 166,7 m 3
-Chiều cao bể chứa trung gian: H1= 3 m, chiều cao bảo vệ: h bv = 0,3 m
=> Chiều cao tổng cộng: H = H1 + h bv = 3 +0,3 = 3,3 m
-Diện tích bể chứa trung gian : F2=V/H16,7/3 U,6 m 2
4.7 BỂ LỌC NHANH a Nhiệm vụ:
Nước từ bể lắng được bơm vào bể lọc nhanh, nơi có nhiệm vụ loại bỏ các hạt cặn lơ lửng và bông cặn lớn hơn lỗ rỗng Đồng thời, bể lọc cũng giữ lại các hạt keo nhỏ hơn lỗ rỗng nhưng có khả năng dính kết và hấp thụ trên bề mặt vật liệu lọc.
Tổng diện tích của các bể lọc của trạm xử lý
Q: công suất trạm xử lý,𝑄 = 12000 𝑚 3 /𝑛𝑔à𝑦 đê𝑚
T: thời gian làm việc của trạm trong 1 ngày đêm,T$h
𝑉 𝑡𝑏 : tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường, (lấy theo bảng 6.11 TCXD 33 :
2006), 𝑉 𝑡𝑏 = 6 𝑚/ℎ a : số lần rửa mỗi bể trong 1 ngày đêm ở chế độ làm việc bình thường,a=2 lần w: cường độ nước rửa lọc, (lấy theo bảng 6.13 TCXD 33 : 2006),𝑤 = 14𝑙/𝑠 𝑚 2
𝑡 1 : thời gian rửa lọc, (lấy theo bảng 6.11 TCXD 33 : 2006), 𝑡 1 = 0.1h
𝑡 2 : thời gian ngừng bể lọc để rửa,𝑡 2 = 0.35ℎ
Trong bể lọc, chọn cát lọc có cỡ hạt 𝑑 𝑡đ = 0.7 ÷ 0.8 mm , hệ số không đồng nhất,
𝐾 = 2 ÷ 2.2 ,chiều dày lớp cát lọc L=0.8 m (lấy theo bảng 3)
Số bể lọc cần thiết :
Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng 1 bể để rửa:
Nằm trong khoảng từ 6 ÷ 7.5 → Đảm bảo
Chọn kích thước bể là:
Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh:
ℎ 𝑑 : chiều cao lớp sỏi đỡ, lấy theo bảng 4,ℎ 𝑑 = 0.7 𝑚
ℎ 𝑣 : chiều dày lớp vật liệu lọc,lấy theo bảng 3,ℎ 𝑣 = 0.8 𝑚
ℎ 𝑛 : chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc, ℎ 𝑛 = 2 𝑚; ℎ 𝑛 ≥ 2 𝑚
Vậy 𝐻 = 0.7 + 0.8 + 2 + 0.5 = 4 (𝑚) b.1 Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc:
Để rửa bể hiệu quả, nên chọn phương pháp kết hợp giữa gió và nước Cường độ nước rửa lọc cần đạt 14 l/s.m², phù hợp với quy phạm từ 14 đến 16 l/s.m², tương ứng với mức độ nở tương đối của lớp vật liệu lọc là 45% Đồng thời, cường độ gió rửa lọc cũng cần đạt 15 l/s.m², theo quy định cho phép.
Lưu lượng nước rửa của một bể lọc là:
Chọn đường kính ống chính là 𝑑 𝑐 = 400 𝑚𝑚 bằng thép thì tốc độ nước chảy trong ống chính sẽ là: d c = √ 4 × Q r π × v c => v c = 4 × Q r π × d c 2 = 4 ×0.252
(Nằm trong giới hạn cho phép ≤ 2 𝑚/𝑠)
Lấy khoảng cách giữa các ống nhánh là 0.28 m,(Quy phạm cho phép 0.25 ÷ 0.3 𝑚),thì số ống nhánh của một bể lọc là:
Lưu lượng nước rửa lọc chảy trong mỗi ống nhánh là:
Chọn đường kính ống nhánh 𝑑 𝑛 = 80 𝑚𝑚 bằng thép, thì tốc độ nước chảy trong ống nhánh là :
3.14 ×0.08 2 = 1.93 (𝑚/𝑠 ).(Nằm trong giới hạn cho phép 1.8 ÷ 2 𝑚/𝑠) b.2 Tính hệ thống dẫn gió rửa lọc
Chọn cường độ gió rửa bể lọc là: 𝑊 𝑔𝑖ó = 15 (𝑚/𝑠 ) thì lưu lượng gió tính toán là:
Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió chính là 15 m/s (Quy phạm 15 ÷ 20 𝑚/𝑠 ) Đường kính ống gió chính:
Số ống gió nhánh cũng lấy bằng 26
Lượng gió trong 1 ống nhánh sẽ là: 0.27
26 = 0.0104 (𝑚 3 /𝑠) Đường kính ống gió nhánh là:
3.14×15 = 0.03 𝑚𝑚 Đường kính ống gió chính là 150mm,diện tích mặt cắt ngang của ống gió chính sẽ là:
Thể tích làm việc của bể chứa:
Q - lưu lượng dòng vào bể (m 3 /h) t- thời gian lưu nước trong bể (h)
Chọn thời gian lưu nước: t = 2 h
Chọn chiều cao làm việc: h = 4,5 (m); chiều cao an toàn h x = 0.5 (m)
- Tính lượng Clorine khử trùng:
Thời gian tiếp xúc giữa Clo và nước không được nhỏ hơn 30 phút, Clo dung dịch được bơm vào đường ống dẫn nước vào bể chứa nước sạch
Lượng Clo hoạt tính cần thiết trong một giờ được tính theo công thức:
Q: Lưu lượng nước nguồn xử lý (m 3 /h) Q = 500 m 3 /h a: Liều lượng Clo hoạt tính (lấy theo TCVN 33 : 1985) Chọn a = 3mg/L = 3g/m 3
𝐶 P0 ∗ 3 1.000 = 1,5 (𝑘𝑔/ℎ) Liều lượng Clo cần thiết sử dụng trong 1 ngày : 1,5 * 24 6 kg Độ tinh khiết của Clo thị trường là 70%
Liều lượng Clo cần mua trong 1 ngày: 36 / 0,7 = 52 (kg)
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ