ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG o BÁO CÁO THỰC TẬP CÔNG NHÂN Sinh viên thực hiện Nguyễn Dương Linh Mã số sinh viên 2013627 Giảng viên hướng dẫn T.
TỔNG QUAN VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP
Tổng công ty cấp nước Sài Gòn (SAWACO)
Tên doanh nghiệp: TỔNG CÔNG TY CẤP NƯỚC SÀI GÒN TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN MỘT THÀNH VIÊN Địa chỉ trụ sở chính: 01 Công trường Quốc tế, Phường 06, Quận 3, thành phố Hồ Chí Minh
Tên cơ quan chủ quản: Ủy Ban Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh Điện thoại: 028 38291777
Email: sawaco@sawaco.com.vn
- Quản lý, phát triển hệ thống cấp nước và khai thác, sản xuất, cung ứng, kinh doanh nước sạch cho nhu cầu tiêu dùng, sản xuất và sản xuất kinh doanh các sản phẩm, dịch vụ khác về ngành nước
- Sản xuất kinh doanh vật tư, phụ tùng ngành cấp nước, thoát nước và các loại vật liệu xây dựng khác
- Sản xuất kinh doanh các sản phẩm cấu kiện bê tông, ống nước bê tông dự ứng lực, ống nhựa lõi thủy tinh sợi phục vụ cho các công trình cấp nước, thoát nước và các công trình chuyên ngành giao thông công chính
- Xuất – nhập khẩu vật tư, thiết bị công nghệ ngành cấp nước, thoát nước
- Tổ chức đào tạo các lĩnh vực liên quan đến ngành nước
- Khảo sát, thiết kế, lập dự án, thẩm định thiết kế và giám sát thi công các công trình cấp nước, thoát nước dân dụng và công nghiệp
- Tổng thầu xây dựng các công trình cấp nước, thoát nước, các công trình duy tu, sửa chữa và xây dựng cầu, đường bộ, bến bãi, cảng sông, cảng biển, bờ kè, san lấp mặt bằng, nạo vét sông – kênh rạch, các công trình chiếu sáng công cộng, tái lập mặt đường đối với các công trình chuyên ngành cấp nước và các công trình khác.
Nhà máy nước Thủ Đức III
1.2 Nhà máy nước Thủ Đức giai đoạn III
Theo thống kê của Tổng công ty Cấp nước Sài Gòn, lượng nước người dân tiêu thục trung bình khoảng 1.9 triệu m 3 /ngày.đêm, một con số ấn tượng phải không Nước là sự sống, là năng lượng cốt lõi để duy trì và phát triển xã hội Với chất lượng nước uống sạch, ngày qua ngày chúng ta luôn hướng tới việc xây dựng một cơ chế tự động hóa, hiện đại hóa, thực hiện các phương pháp cấp nước an toàn
Từ những thực tế trên vào ngày 10/12/2010, Công ty cổ phần Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn (SWIC) thành lập trên cơ sở đề xuất của Tổng công ty Cấp nước Sài Gòn với một sứ mệnh là đầu tư dự án nhà máy nước Thủ Đức giai đoạn III công suất 300.000 m 3 /ngày.đêm từ đó không ngừng triển khai nghiên cứu các ứng dụng, các công nghệ tiên tiến phù hợp với điều kiện về cột nước trên địa bàn thành phố, đề xuất điều chỉnh quy hoạch hệ thống cấp nước, xây dựng, lắp đặt hệ thống thiết bị theo dõi, giám sát chặt chẽ chất lượng luôn được áp lực trên mạng lưới cấp nước để chủ động, kịp thời ứng phó sự cố xảy ra Vào tháng 12/2015 nhà máy bắt đầu phát nước giai đoạn I với công suất 150.000 m 3 /ngày.đêm, đến tháng 12/2016 phát nước 100% với công suất 300.000 m3/ngày.đêm đưa nước hòa vào mạng lưới cấp nước sạch của thành phố đã kịp thời bổ sung nguồn nước sạch cho thành phố, góp phần nâng cao tỉ lệ hộ dân sử dụng nước và góp phần phát triển kinh tế xã hội cho thành phố Hồ Chí Minh
1.2.1 Thông tin chung về nhà máy
Dự án: Mở rộng nhà máy nước Thủ Đức giai đoạn 3, công suất 300.000 m 3 /ngày
+ Trạm bơm nước thô: Công suất 315.000 m 3 /ngày
+ Khu xử lý nước: Công suất 300.000 m 3 /ngày
- Nguồn nước: Sông Đồng Nai
+ Trạm bơm nước thô: xã Hóa An, Thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai, diện tích: 1.1 ha
+ Khu xử lý nước: Số 2A1 đường Lê Văn Chí, phường Linh Trung, thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, diện tích: 2.8 ha
Hình 1.1 Vị trí Nhà máy nước Thủ Đức III trên bản đồ vệ tinh
+ Phía Bắc: giáp với Nhà máy nước Thủ Đức I
+ Phía Nam và phía Tây: giáp đường Lê Văn Chí
+ Phía Đông: giáp Xa lộ Hà Nội
+ Phát nước hòa mạng giai đoạn 1 công suất 150.000 m 3 /ngày: 12/2015 + Phát nước 100% công suất 300.000 m3/ngày: 12/2016
-Tổng mức đầu tư: 1200 tỷ VNĐ
Hình 1.2 Công ty Cổ phần Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn (SWIC)
1.2.2 Sơ đồ tổ chức Nhà máy nước Thủ Đức III
Hình 1.3 Sơ đồ tổ chức Nhà máy nước Thủ Đức III
1.2.3 Chức năng và nhiệm vụ của Nhà máy nước Thủ Đức III
Nhà máy nước Thủ Đức giai đoạn III là đơn vị trực tiếp sản xuất của Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn có các chức năng cơ bản sau:
Trưởng ca Nhân viên vận hành Nhân viên xử lí bùn
Nhân viên trạm bơm nước thô
Ban hóa nghiệm Ban bảo trì
- Tổ chức thực hiện khai thác nước thô từ nguồn nước sông Đồng Nai để chế biến, xử lý thành nước sạch và đưa vào hệ thống truyền dẫn chính của Tổng công ty đảm bảo hoạt động sản xuất cung cấp nước sạch liên tục theo đúng kế hoạch
- Khai thác, xử lý nguồn nước thô từ sông Đồng Nai thành nước sạch theo đúng tiêu chuẩn chất lượng để phục vụ nhu cầu tiêu dùng và sản xuất của Thành phố
Quản lý vận hành bảo trì, duy tu và sửa chữa hệ thống máy móc trang thiết bị của nhà máy nước Thủ Đức là yếu tố then chốt để đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả của hệ thống xử lý nước Việc kịp thời khắc phục các sự cố phát sinh từ hệ thống máy móc, dây chuyền công nghệ xử lý nước, cùng các tuyến ống nước thô và nước sạch, giúp duy trì chất lượng nguồn nước và giảm thiểu gián đoạn trong cung cấp nước sạch cho cộng đồng Quản lý chặt chẽ các hoạt động bảo trì, duy tu là bước then chốt nhằm nâng cao độ bền của thiết bị, giảm thiểu rủi ro hỏng hóc và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn, kỹ thuật của hệ thống xử lý nước.
- Áp dụng các nội quy an toàn lao động, nội quy cơ quan để giữ vững kỉ cương, kĩ thuật lao động tại đơn vị
- Đào tạo bồi dưỡng nâng cao trình độ kỹ thuật và nghiệp vụ của đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật để đáp ứng tốt yêu cầu và nhiệm vụ của Nhà máy
- Thực hiện tốt công tác quản lý lao động, đào tạo phát triển nhân lực và nâng cao chất lượng làm việc của đội ngũ cán bộ công nhân viên Nhà máy theo phân cấp của Tổng công ty
- Thực hiện nghiêm chỉnh tuân thủ các quy định của Tổng công ty, pháp luật về sử dụng nguồn vốn, nguồn tài chính mà Tổng công ty giao cho Nhà máy để hoạt động
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC CẤP TỪ SÔNG ĐỒNG NAI CỦA NHÀ MÁY NƯỚC THỦ ĐỨC III
Cơ sở lựa chọn nước sông Đồng Nai
Sông Đồng Nai là con sông lớn thứ hai sau sông Cửu Long ở vùng Đông Nam
Bộ Lưu vực sông Đồng Nai rộng khoảng 44.612 km 2 nằm trong lưu vực đón gió mùa Tây Nam, lượng mưa lớn, trung bình từ 2000 đến 2800 mm/năm
Khai thác nguồn nước thô sông Đồng Nai với tổng công xuất xấp xỉ 1.200.000 m 3 /ngày.đêm (năm 2016) Bao gồm các nhà máy: Nhà máy nước Thủ Đức 750.000 m 3 /ngày.đêm; Nhà máy nước BOO Thủ Đức 300.000 m 3 /ngày.đêm; Nhà máy nước Bình
An 100.000 m 3 /ngày.đêm; Nhà máy nước Thủ Đức giai đoạn III 300.000 m 3 /ngày.đêm
Năm 1862, dự án thiết kế đầu tiên cho thành phố Sài Gòn được phê duyệt trong đó có vấn đề cấp thoát nước, hệ thống phân phối nước sử dụng nguồn nước ngầm Do dân số tăng nhanh, vào những năm 50 Sài Gòn lâm vào cảnh thiếu nước trầm trọng Đã có nhiều giải pháp được đề ra nhưng chỉ mang tính chất tạm thời như khoang thêm các giếng khoang
Tới năm 1958, công ty Hydrotechnic Corporation của Mỹ đã thực hiện khảo sát toàn diện và đề xuất giải pháp sử dụng nguồn nước sông Đồng Nai, xây dựng trạm bơm nước thô, xây dựng nhà máy nước Thủ Đức là khu vực được chọn là nơi đặt nhà máy do có địa hình cao, tạo được áp lực nước chảy tốt hơn, giảm độ sâu chôn ống
Một trạm bơm nước thô cho Nhà máy nước Thủ Đức I hiện đang nằm tại vị trí này Và gần đó, một điểm lấy nước thô và trạm bơm nước thô cho Nhà máy nước Thủ Đức II cũng đang nằm tại vị trí này Đối với điểm lấy nước thô cho Nhà máy nước Thủ Đức III, một hệ thống tương tự như hệ thống lấy nước thô cho Nhà máy nước Thủ Đức
II sẽ được lắp đặt.
Quy trình công nghệ xử lí nước cấp
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ xử lí nước thô của Nhà máy nước Thủ Đức III
2.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ Bao gồm 6 giai đoạn chính
Giai đoạn 1: Bơm nước thô Điểm lấy nước thô cho Nhà máy nước Thủ Đức giai đoạn III được lắp đặt tại trạm bơm nước Hóa An Tại điểm lấy nước thô, nước sông được thu qua hai ống DN 2400 vào hầm bơm, đầu hai ống được trang bị lưới chắn rác, các rác thải với kích thước lớn
18 sẽ được giữ lại tại đây Khí nén sẽ được bơm định kỳ để loại bỏ các rác thải kích thước lớn bám vào bề mặt lưới chắn rác, trạm bơm nước thô sử dụng bơm li tâm trục ngang được vận hành hoàn toàn tự động và điều khiển bằng biến tần để bơm nước từ sông Đồng Nai (định kỳ trạm bơm Hóa An sẽ châm thêm Clo vào trong nước để khử trùng đồng thời diệt tảo, rong, rêu trong đường ống) trước khi đưa nước về khu xử lý ở nhà máy nước Thủ Đức III thông qua đường ống truyền DN1800
Bắt đầu quy trình xử lý nước là việc, nước thô sẽ được tiếp nhận tại bể tiếp nhận, sau đó bể sẽ tiêu năng và phân phối nước đến công nghệ lắng thông qua 3 tuyến ống DN1200, đồng thời nhận thêm lượng nước từ bể chứa nước sau rửa lọc bơm hồi lưu Với quy trình này, nhà máy sẽ tiết kiệm được điện năng so với việc phải bơm thêm lượng nước thô từ Hóa An về
Giai đoạn 2: Quy trình xử lí Keo tụ - Tạo bông – Lắng Ở giai đoạn này sẽ bao gồm các kĩ thuật cũng như công nghệ xử lí nước thông thường để tạo ra nước sinh hoạt Muối kim loại, vôi và polymer anion được sử dụng để tạo các kết tủa hóa học cho quá trình keo tụ
Khu vực bể lắng Turbo – LME bao gồm 3 cặp bể lắng Mỗi bể lắng bao gồm các bể trộn sơ cấp thứ cấp, bể tạo bông và bể lắng Lamella Hóa chất xử lý nước được châm tại bể trộm sơ cấp và thứ cấp để hỗ trợ tốt hơn quá trình tạo bông và tiết kiệm hóa chất xử lí nước Hệ thống được châm tuần hoàn một lượng bùn tiếp xúc các hạt bông cặn tăng dần kích thước tại bể tạo bông Sau đó nước sẽ được đưa vào bể lắng có kết hợp tắm lắng Lamella để lắng các hạt cặn lơ lửng trong nước bằng trọng lực Với nguyên lí hoạt động như vậy, tấm lắng Lamella phát huy tác dụng nhờ vào các bề mặt tiếp xúc của tấm lắng, giúp tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên, dung tích bể và giảm được thời gian lắng
Nước sau lắng sẽ được châm Flo và chảy về bể lọc qua kênh dẫn chung để sau đó được phân làm hai nhánh (chẵn và lẻ) vào 14 bể lọc nhanh, mỗi bể có 3 lớp vật liệu lọc bao gồm: lớp cát, sỏi, than anthracite Với mục đích sử dụng hiệu quả tài nguyên nước
19 nên nước rửa lọc sẽ được hồi lưu về bể chứa sau rửa lọc để được bơm tuần hoàn về bể tiếp nhận, nước sau lọc được đưa về mương chung rồi dẫn về bể tiếp xúc để khử trùng
Giai đoạn 4: Khử trùng nước bằng chlorine trước khi vào bể chứa (post clor)
Việc châm chlorine có tác dụng khử trùng, diệt các vi sinh vật còn sót lại Điểm châm post clor là tại mương số 1 (đầu ra của cụm bể lọc qua đường ống DN1600) tại nồng độ Clo dư từ 0.4 ÷ 0.6 mg/l trước khi vào bể chứa
Giai đoạn 5: Khử trùng bằng chlorine (Final clor) và bơm nước hòa mạng
Nước từ bể chứa của Nhà máy nước Thủ Đức sẽ qua 02 outlet và được châm chlorine tại outlet phía gần trạm bơm nước sạch (final clor) Nước sạch hòa trộn chlorine sẽ được bơm vào hệ thống ống truyền tải, phân phối của SAWACO thông qua trạm bơm cấp 2 Nước trước khi hòa mạng sẽ có nồng độ clor dư theo quy định từ (0,9 ÷ 1) mg/l
Giai đoạn 6: Xử lí bùn Để góp phần bảo vệ môi trường bùn dư tại 6 bể lắng sẽ được bơm vào bể chứa bùn trung gian, sau đó được xử lý bằng máy li tâm tách bùn, bùn sau khi xử lý đạt được độ khô 35% thì sẽ được đơn vị chức năng thu gom và vận chuyển phù hợp với quy định môi trường Khu nhà hóa chất sử dụng các hệ thống hiện đại hóa tự động hóa, luôn có hệ thống dự phòng, các máy móc được vận hành tự động và khép kín, giúp hạn chế rủi ro, hạn chế tiêu hao nguồn nhân lực, giúp bảo vệ môi trường và sức khỏe con người
2.2.3 Hệ thống giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu (SCADA)
Hình 2.2 Màn hình SCADA quản lí và theo dõi công nghệ tại phòng vận hành
Phòng điều khiển trung tâm (CCR) sẽ nằm trong nhà điều hành Hệ thống scada sẽ được kết nối thông qua các sợi cáp quang, ngay cả đối với trạm bơm nước thô
Trong trường hợp lỗi do cáp quang, trạm bơm nước thô sẽ được kết nối thông qua GPRS hoặc/và bộ truyền dữ liệu DSL đến với PLC, S7-300 ở trạm bơm nước thô Hơn nữa việc điều khiển ở nhà máy cũng như ở trạm bơm nước thô có thể thực hiện thông qua truy cập web server ở bất cứ đâu
Hệ thống này cho phép nhân viên vận hành được trực tiếp điều khiển mọi hoạt động xử lý nước của từng thiết bị xử lý trong nhà máy trên màn hình chính trong phòng vận hành Thêm vào đó nhân viên vận hành cũng sẽ được cảnh báo những lỗi phát sinh của hệ thống xử lý lên màn hình để kịp thời khắc phục sự cố.
Các công trình chính trong hệ thống công nghệ xử lý nước cấp
2.3.1 Công trình trạm bơm cấp 1 (Trạm bơm nước thô Hóa An)
Trạm bơm Hóa An được xây dựng gần sông Đồng Nai Vị trị địa lý tại ấp Bình Hòa, xã Hóa An, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai Diện tích 1,1 ha cách Nhà Máy xử lý nước Thủ Đức giai đoạn III khoảng 10 km về phía Bắc
Hình 2.3 Trạm bơm nước thô ( Hóa An – Đồng Nai)
Trạm bơm nước thô có nhiệm vụ đưa nước thô từ công trình thu nước ở sông Đồng Nai về Nhà máy nước Thủ Đức III Với công suất trạm bơm khoảng 315.000 m 3 /ngày.đêm
Trạm bơm nước thô gồm các công trình sau:
- Họng thu nước thô 2 ống đường kính DN2400 có song chắn rác thô ở bên ngoài và tinh kích thước khoảng 5𝜇𝑚 ở 2 đầu ống
Trạm bơm được trang bị gồm ba máy bơm ly tâm trục ngang, trong đó có hai máy hoạt động chính và một máy dự phòng, đảm bảo sự liên tục trong quá trình vận hành Hệ thống được điều khiển bằng biến tần giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc của các máy bơm, với lưu lượng thiết kế đạt Qe70 m³/h và cột áp HP (m) Công suất của máy bơm phù hợp để đáp ứng nhu cầu xử lý nước, nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống bơm.
Hình 2.4 Các máy bơm tại trạm bơm nước thô (Hóa An – Đồng Nai)
Nước được bơm lên từ sông Đồng Nai qua song chắn rác thô và để loại rác vào họng thu qua 2 hầm thu Nước tại hầm thu được châm Clor để Clor hóa nước thô, loại bớt rong rêu, các vi sinh vật,… Cuối cùng nước được bơm về Nhà máy thông qua đường ống DN1800
2.3.2 Bể tiếp nhận (Inlet chamber)
Hình 2.5 Bể tiếp nhận và phân phối nước Ống dẫn nước DN1800 từ Hóa An sẽ được nối trực tiếp vào ngăn phân phối Ngăn phân phối nước thô sẽ dẫn nước qua 3 ống DN1200 dẫn vào 3 cặp dây chuyền xử lý Turbo - LME Đầu 3 ống này được trang bị 3 penstock để có thể cô lập và điều chỉnh
23 lượng nước vào các cặp bể lắng Trên các đường ống này cũng được trang bị 3 đồng hồ lưu lượng điện từ DN 1200 để giám sát lưu lượng vào các bể lắng
Ngoài ra, nước rửa lọc sẽ được tuần hoàn lại vào ngăn phân phối nước thô, hòa trộn với nước đầu vào và được xử lý chung với nước thô Tại ngăn phân phối nước được trang bị bộ đo chất lượng nước online để theo dõi một số chỉ tiêu nước thô như: độ đục, pH nước sông, clo dư, nhiệt độ nước
Bảng 2.1 Thông số bể tiếp nhận
Thông số Kích thước Đơn vị
2.3.3 Bể lắng Turbo – LME – Turbo – Building
Cụm bể lắng Turbo - LME là bước xử lý chính của quy trình Bể lắng Turbo- LME bao gồm 03 cặp bể lắng, mỗi cặp bể lắng gồm 1 chuỗi các bể trộn nhanh, bể khuấy tạo bông cánh buồng và bể lắng tấm vách nghiêng Lamella để lắng các hạt cặn lơ lửng trong nước bằng trọng lực Với 6 đơn vị lắng, quá trình vận hành sẽ được linh động hơn nếu xảy ra trường hợp 2 bể dừng hoạt động để bảo trì thì tải trọng làm việc 4 bể còn lại vẫn đáp ứng đủ công suất nhà máy
Hình 2.6 Cụm bể lắng Turbo – LME
Hình 2.7 Giao diện bể lắng trên SCADA
Nhà lắng được lắp đặt máy che tránh ánh nắng để hạn chế bụi và sự phát triển của tảo gây ra vấn đề đối với sự gia tăng của các chất dinh dưỡng như: BOD5, COD, N, P
Ngoài các chức năng chính, nhà Turbo-LME còn phục vụ kết hợp với các hoạt động vận hành khác tại tầng hầm tòa nhà, ngay dưới khu vực phản ứng, nhằm tối ưu hóa hiệu quả sử dụng không gian và nâng cao hiệu suất hoạt động chung của hệ thống.
- Các ngăn nén bùn trọng lực được tích hợp bên trong các bể lắng Lamella
- Các bơm bùn đáy sẽ bơm bùn đến bể bùn trung gian của khu xử lý bùn
- Các bơm bùn tuần hoàn sẽ bơm bùn tiếp xúc quay lại bể keo tụ (ngăn số 2)
- Tủ điều khiển các thiết bị T-LME
- Trạm pha và định lượng Flouride
Keo tụ – tạo bông – lắng là quy trình với các bước quan trọng cần thiết để xử lý nước sông Quy trình Turbo-LME của Passavant Roediger tối ưu hóa các bước xử lý khác nhau bao gồm Keo tụ – Tạo bông – Lắng trong một hệ thống phản ứng đa ngăn với quy trình tuần hoàn bùn từ ngăn nén bùn
Quy trình Turbo sử dụng hệ thống đa ngăn trải qua các giai đoạn chính:
- Giai đoạn 1: Quá trình làm mất tính ổn định
- Giai đoạn 2: Quá trình tuần hoàn bùn và đưa bùn tiếp xúc vào
- Giai đoạn 3: Điều chỉnh liều lượng Polymer
- Giai đoạn 4: Quá trình hình thành bông cặn kích thước lớn
- Giai đoạn 5: Tách bùn bằng quá trình lắng
Các giai đoạn của quá trình lắng cụ thể như sau:
Giai đoạn 1 (bể trộn sơ cấp): Quá trình làm mất tính ổn định của hạt keo
Hình 2.8 Bể trộn sơ cấp
- Các chất keo âm thông thường sẽ bị làm mất ổn định bởi hóa chất keo tụ là phèn sắt, hóa chất keo tụ này cũng sẽ thủy phân các oxy hydrate và tạo ra các chất kích thước nhỏ, các chất này sẽ kết hợp các chất keo và các chất ô nhiễm phân tán khác lại với nhau Đồng thời các hợp chất hữu cơ hòa tan cũng sẽ được hấp thu vào các chất đang to dần lên
- Việc điều chỉnh pH cũng sẽ được thực hiện trong giai đoạn này
- Quá trình làm mất ổn định và tạo ra chất có kích thước nhỏ sẽ hoàn thành trong khoảng thời gian 1-1,5 phút, nếu thời gian dưới 1 phút thì quá trình làm mất ổn định sẽ không đạt được hiệu quả cao
- Năng lượng đầu vào của quá trình tương đối cao
Giai đoạn 2 (bể trộn thứ cấp 1): Quá trình tuần hoàn bùn và đưa bùn tiếp xúc vào bể
- Trong giai đoạn này, bùn được tuần hoàn từ bể lắng lamella về bể trộn thứ cấp Bùn được châm vào nước thô với tỉ lệ thích hợp Bùn tiếp xúc hòa trộn với nước thô sẽ diễn ra quá trình hấp thụ các chất có kích thước nhỏ
- Thời gian phản ứng diễn ra tối thiểu là 4 phút, nếu thời gian ngắn hơn hóa chất châm vào ở giai đoạn sau sẽ tăng đáng kể
- Năng lượng đầu vào ở giai đoạn này không nhiều như giai đoạn 1
Giai đoạn 3 (bể trộn thứ cấp 2): Điều chỉnh liều lượng Polymer
- Polymer sẽ được châm vào giai đoạn này, liều lượng polymer được châm vào là bước quyết định cho việc hình thành các bông bùn
- Thời gian polymer được châm vào và khởi động quá trình tạo ra bùn lớn dễ lắng là 1 - 2 phút Nếu thời gian phản ứng ngắn, chất lượng đầu ra sẽ xấu vì các chất có kích thước nhỏ sẽ không được hấp thụ tốt nhất vào các bùn có kích thước lớn
- Năng lượng đầu vào tương đối cao hơn giai đoạn 2, nếu năng lượng quá cao hoặc quá thấp việc tạo bông bùn sẽ bị ảnh hưởng
Giai đoạn 4 (bể tạo bông): Quá trình hình thành bông cặn kích thước lớn
Các khu nhà hỗ trợ cho quy trình quy công nghệ xử lí nước cấp
Cùng nằm trong hệ thống góp phần xử lý nước sạch cho nhà máy, trạm bơm nước sạch, trạm xử lí bùn và khu nhà máy hóa chất đều là một trong những hạng mục quan trọng của hệ thống xử lí nước của Nhà máy
Hình 2.13 Trạm bơm nước sạch
Nước từ bể chứa sẽ chảy qua mương dẫn về bể chứa và hòa trộn với nước của Nhà máy Thủ Đức I sau đó trạm bơm nước sạch tiến hành bơm hòa vào mạng lưới Trạm bơm nước sạch cho Nhà máy nước Thủ Đức III được trang bị 04 bơm với 03 bơm li tâm trục ngang điều khiển bằng biến tầng và hệ thống chống va bằng bồn nước kết hợp khí nén, lưu lượng là 6563 m 3 /h và cột áp 55 m cho mỗi bơm, 01 bơm nhỏ với công suất
2500 m 3 /h, cột áp 40 m Ba bơm lớn hoạt động luân phiên nhau (02 bơm chạy và 01 bơm dự phòng), bơm nhỏ chỉ hoạt động ở giờ cao điểm dùng nước
Hình 2.14 Các máy bơm và hệ thống chống va
Tại đầu ra của trạm bơm, 2 đồng hồ lưu lượng điện từ DN1800 sẽ được lắp đặt để đo lượng nước bơm vào mạng lưới cấp nước
Hình 2.15 mô tả trạm xử lý bùn sau quá trình lọc nhằm bảo vệ môi trường Bùn dư từ bể lắng sẽ được bơm vào bể chứa bùn trung gian, nơi chuẩn bị cho quá trình xử lý tiếp theo Quá trình xử lý bùn được thực hiện bằng máy li tâm tách bùn, giúp loại bỏ các chất thải hiệu quả và đảm bảo sự an toàn cho môi trường.
Hình 2.16 Máy li tâm tách bùn
Trạm xử lý được trang bị 03 máy ép bùn ly tâm Công suất mỗi máy xử lý bùn là 15 m 3 /h được điều khiển tự động; 03 trạm pha và định lượng polymer xử lý bùn, công suất mỗi trạm 3 m 3 /h
Bùn sau khi xử lý đạt được độ khô 35% thì sẽ được đơn vị chức năng thu gom và vận chuyển phù hợp với quy định môi trường
Khu nhà hóa chất sử dụng các hệ thống hiện đại hóa tự động hóa, luôn có hệ thống dự phòng, các máy móc được vận hành tự động và khép kín, giúp hạn chế rủi ro, hạn chế tiêu hao nguồn nhân lực, giúp bảo vệ môi trường và sức khỏe con người
2.4.3.1 Phèn và hệ thống châm phèn 2.4.3.1.1 Phèn (FeCl 3 )
FeCl3 có tên gọi là Sắt(III) clorua, hay được biết đến với nhiều tên gọi khác như:
Iron(III) chloride, Phèn sắt 3, Ferric Choride, … Đặc biệt, FeCl3 công nghiệp 30% còn được gọi là chất keo tụ, một hóa chất tạo bông được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước thải hiện nay
Mục đích sử dụng: Hóa chất phèn có khả năng keo tụ các chất rắn, các chất hữu cơ (hòa tan và không hòa tan) lơ lửng, kim loại nặng và kết tủa hoàn toàn các chất keo hòa tan trong nước tạo thành những bông cặn Những bông cặn này là những kết tủa rất
35 ổn định lắng nhanh và lọc bỏ dễ dàng trong quá trình xử lí nước cấp Tùy vào hàm lượng cặn lơ lửng và tính chất của nguồn nước liều lượng sử dụng sẽ khác nhau
Hệ thống trong châm phèn có thể chứa tới 120 m 3 bốn bồn chứa và hoạt động với
8 máy bơm màng định lượng công suất tối đa lên đến 150 l/h dùng cho mùa khô (bơm có lưu lượng 530 l/h sẽ dùng cho mùa mưa), trong đó có 2 máy bơm dự phòng
Hình 2.17 Hệ thống bồn chứa và tủ định lượng phèn 2.4.3.2 Vôi và hệ thống pha, châm vôi tự động
Oxit Canxi (CaO), còn gọi là vôi sống, là một hợp chất hóa học phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp và xây dựng Đây là chất rắn màu trắng, có đặc tính ăn da và tính kiềm mạnh, được sử dụng rộng rãi trong chế biến sản phẩm, xử lý môi trường và cải tạo đất.
Mục đích sử dụng: dung dịch vôi sữa được châm vào bể trộn thứ cấp nhằm trung hòa, ổn định hóa nước Do trong quá trình xử lí nước sử dụng các hóa chất Clo, Polyme làm giảm pH của nước, việc châm vôi sẽ làm tăng pH lên mức trung tính đảm bảo nguồn nước sạch
2.4.3.2.2 Hệ thống châm pha và châm vôi tự động
Hệ thống pha và châm vôi sữa gồm 01 silo vôi bột, thể tích V = 100 m 3 , 02 bồn tôi vôi V = 2 m 3 / bồn, 02 bồn vôi sữa V = 10 m 3 / bồn, 02 bơm vôi sữa công suất Q = 30 m 3 /h và 06 van châm vôi tự động tại nhà lắng Ưu điểm của hệ thống pha và châm vữa khép kín tại đây giúp mùi hôi không bị phát tán, tránh ô nhiễm môi trường và luôn có hệ thống dự phòng để đảm bảo an toàn
Hình 2.18 Hệ thống pha và châm vôi
2 4.3.3 Clo và hệ thống châm Clo
Là chất khí ở điều kiện bình thường, màu vàng lục, nặng hơn không khí 2,5 lần Hóa lỏng ở áp suất khí quyển và nhiệt độ -34 o C, có màu hổ phách Khí Clo có mùi hắc rất độc, nó phá hoại niêm mạc đường hô hấp, cần phải cẩn thận khi tiếp xúc với khí Clor
Clo lỏng (Cl2) với hàm lượng từ 99,99% được sử dụng trong nhà máy để khử trùng nước, đặc biệt là để loại bỏ rêu, tảo, vi khuẩn, cũng như khử mùi và màu sắc của nước Clo được châm vào nước thô tại hầm thu nước của trạm bơm Hóa An trước khi nước qua các giai đoạn lọc và phân phối, nhằm ngăn chặn sự phát triển của các vi khuẩn và đảm bảo chất lượng nước sạch Quá trình này giúp duy trì môi trường nước an toàn, sạch sẽ cho các bước xử lý tiếp theo và cho mục đích tiêu dùng.
37 khử hàm lượng amoni trong nước; oxy hóa sắt, mangan, làm chúng lắng đọng lại và bị loại bỏ trong các giai đoạn xử lí nước tiếp theo
Tại bể lắng sơ cấp Clr được châm vào lần 2 để tiếp tục khử trùng và tiêu diệt vi khuẩn, vi trùng còn lại sau quá trình lọc Trước khi qua trạm bơm nước sạch nước về thành phố, Clo được châm vào lần 3 chống sự tái nhiễm bẩn trên đường ống, kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật, đảm bảo nồng độ Clo đạt tiêu chuẩn nước cấp khi phân phối
QUY TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG VÀ QUẢN LÍ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Vận hành hệ thống xử lý nước cấp
3.1.1 Vận hành trong điều kiện bình thường
Trong điều kiện bình thường, Nhà máy hoạt động, vận hành các thiết bị như sau:
- các van (van dẫn nước vào, van điều chỉnh lưu lượng ra, van xả khí) trong bể tiếp nhận, bể lắng, bể bể lọc được mở hoàn toàn trừ các van dùng trong những trường hợp khác như: rửa lọc, bảo trì, sữa chữa,…
- Hai kênh dẫn nước vào bể lắng và bể bể lọc đều được vận hành
- Các 3 máy khuấy tốc độ nhanh và 3 máy khuấy tốc độ chậm đều hoạt động
- Cả 6 bể lắng và 14 bể lọc đều hoạt động
3.1.1.1 Vận hành máy bơm điều khiển bằng biến tầng
Khi thiết bị Nhà máy đã được lắp ráp hoàn chỉnh, cung cấp điện nước sẵn sàng
1 Cấp điện và thiết lập tầng số cho máy bơm để khởi động theo mong muốn
2 Khi tốc độ máy bơm tăng dần, kiểm tra áp suất phân phối bơm Trường hợp không có áp suất phải tắt máy bơm ngay và kiểm tra nguyên nhân Không để bơm hoạt động khi mức nước dưới tiêu chuẩn
3 Mở van phân phối nước từ từ và đưa vào hệ thống
Cảnh báo: không được khởi động máy bơm khi mở hết van phân phối chính
4 Kiểm tra đảm bảo vòng đệm giữ kín nước hoạt động ổn định
5 Quan sát công suất tải của động cơ để đảm bảo không vượt quá mức công suất tối đa quy định
6 Quan sát nhiệt độ ổ đở động cơ, nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn cho phép lập tức tắt động cơ máy bơm và kiểm tra nguyên nhân
7 Khi bơm đã đạt công suất, lưu ý những thông tín sau đây làm số liệu tham khảo:
- Mức nước hút của máy bơm
- Áp suất phân phối của máy bơm
- Điện thế/tần số và Ampe
- Độ rung đo được trên máy bơm và động cơ
- Từ những dữ liệu và thông số trên, tiếp tục ghi lại những thông tin như vậy sau này để so sánh đối chiếu nhằm phát hiện có hao mòn gì không
1, Đóng van phân phối lại một cách từ từ
3, Đóng điện của động cơ nếu cần
Cảnh báo: không được khởi động bơm khi dòng nước đang được trả ngược vào
Nước từ bể tiếp nhận dẫn vào các bể lắng với các máy khuấy trộn tốc độ cao và tốc độ thấp hoạt động liên tục Khi khởi động máy khuấy ta bật công tắc điện trên bảng điều khiển (SCADA) hoặc thủ công, bơm hiển thị xanh báo máy đang hoạt động, bơm hiển thị đỏ báo máy không hoạt động Trong quá trình hoạt động trường hợp nhiệt độ máy khuấy cao hơn mức bình thường do làm việc quá tải, máy sẽ phát tín hiệu đến phòng điều khiển để kiểm tra
Quản lý bể lắng:
- Giám sát sự hình thành bông cặn, kích thước bông cặn Nếu có hiện tượng bất thường như bông cặn nổi thành từng mảng trên mặt nước, ta cần điều chỉnh lượng hóa chất châm vào
- Thường xuyên kiểm tra việc phân phối lưu lượng nước đều vào các bể
- Nếu thấy hiện tượng ngắt dòng cần kiểm tra lại lưu lượng dòng chảy, điều tiết vận tốc dòng chảy tại bể phân phối nước
Nước được tiếp nhận từ các bể lắng vào các mương phân phối chung và dẫn vào các bể lọc Nước thấm qua lớp vật liệu lọc và vật liệu đỡ xuống các máng thu nước, các cặn bẩn được giữ lại tại các lớp vật liệu lọc Nước sau khi lọc sẽ qua kênh nước chung bằng hệ thống ống ngầm
Quy trình lọc: tiếp nhận nước sau khi lắng thành nước sạch
- Van thu nước sạch điều khiển để ổn định mực nước bể lọc theo mong muốn của Nhà máy
- Các van còn lại đóng
Quy trình rửa lọc bắt đầu bằng việc cô lập bể lọc tới hạn rửa lọc để rửa
- Bước 1: Sau khi đóng hoàn toàn penstock số 1 và van thu nước lọc số 5 để cô lập bể, mực nước lúc này tại bể lòng khoảng 2,9 - 3,2 m (tính từ đáy lớp vật liệu lọc) Quá trình diễn ra trong 3 phút
- Bước 2: Penstock xả nước rửa lọc 2 sẽ được mở để dẫn dòng nước ra bể chứa nước rửa lọc, hạ mực nước xuống < 1,80 m thì hệ thống siphon sẽ giúp mực nước giảm xuống < 1.55 m thì mới bắt đầu quá trình rửa ngược Quá trình diễn ra trong 8 phút
- Bước 3: Mở van dẫn khí số 3 Một trong hai máy thổi khí số 7 sẽ được mở dẫn dòng khí 3815 m3/h đi từ dưới lớp vật liệu thổi ngược lên trên nhằm tách các cặn bẩn ra khỏi vật liệu lọc Quá trình thổi khí kéo dài khoảng 7 đến 10 phút
- Bước 4: Dừng máy thổi khí ngược, đóng van số 3
- Bước 5: Van xả khí số 6 được mở Xả lượng khí còn lại tồn đọng trong lớp vật liệu lọc Việc xả khí kéo dài khoảng 7 đến 10 phút
- Bước 6: Van nước rửa ngược số 4 bắt đầu mở tới khi van mở hoàn toàn thì 2 trong 3 bơm nước rửa ngược số 8 sẽ được kích hoạt đẩy nước từ bên dưới lớp vật liệu đi lên tràn qua tường tràn và chảy xuống mương thu nước giữa bể lọc ra ngoài và đi đến bể chứa nước rửa lọc Quá trình này mất 6 đến 10 phút
Nước rửa lọc chảy về bể chứa nước rửa lọc sẽ kích hoạt máy bơm chìm tại bể này bơm ngược về ngăn phân phối nước thô (Inlet Champer) và tái xử lý nước đó
- Bước 7: Sau khi hoàn thành, penstock số 2 sẽ đóng lại hoàn thành chu kì rửa lọc, penstock số 1 được mở nước sẽ được dẫn vào lại bể lọc cho đến khi mực nước đạt độ cao 2,80 m thì bể lọc hoạt động lại bình thường bắt đầu chu kì lọc mới Penstock số
1 mở đưa nước vào cũng phải mở từ từ nhằm cho dòng nước chảy vào không quá mạnh tạo sóng từ đó nguy cơ đánh dạt lớp vật liệu qua hai bên làm hiệu suất lọc không ổn định Người ta thường cài đặt lưu lượng ban đầu sau khi rửa lọc thấp (khoảng 700m3/h) để hoạt động của bể ổn định trở lại rồi nâng lên từ từ đến khoảng 950 m3/h
Chu kì lọc của các bể lọc nằm trong khoảng 24 giờ đến 55 giờ tùy theo mùa
3.1.2 Vận hành trong điều kiện đặc biệt
Thường xuyên vệ sinh bể lắng khi lượng cặn lắng tích tụ nhiều trên tâm Lamella
Sử dụng vòi phun áp lực cao để làm sạch tấm lắng
Nên chỉ tạm ngưng hoạt động 1 cặp để bảo trì khi gặp các sự cố về châm hóa chất không đảm bảo chất lượng nước để tránh trường hợp quá tải cho các bể còn lại
Khi tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc quá mức cho phép hệ thống báo nghẹt bằng đèn đỏ, phát tín hiệu yêu cầu rửa lọc Tiến hành quy trình rửa lọc theo chu kỳ 50h/lần
Sự cố thường gặp và cách khắc phục
3.2.1 Sự cố tại các công trình đơn vị
Trong quá trình hoạt động các công trình xử lý nước thường gặp một vài sự cố gây ảnh hưởng đến công tác xử lý, cấp nước Dưới đây là các sự cố và cách khắc phục
Bảng 3.1 Sự cố tại các công trình đơn vị và cách khắc phục
Công trình Sự cố Biện pháp khắc phục
- Bơm chạy không xả nước
- Lưu lượng nước, áp suất xả thấp
- Vận hành có tiếng khua
- Kiểm tra đường ống, song chắn rác có bị nghẹt không và tiến hành vệ sinh
- Kiểm hư hỏng bơm và sửa chữa
- Sức trộn trong bể kém
- Động cơ khuấy không hoạt động, trục bị lệch
- Hệ thống mạch điện bị hư
- Kiểm tra cánh trộn, van, khớp nối giữa các bánh răng, kiểm tra mạch điện Nếu hư hỏng thì sửa chữa hoặc thay mới
- Đường ống châm hóa chất bị nghẹt, rò rỉ
- Thường xuyên kiểm tra ống dẫn hóa chất, khắc phục sự cố
- Động cơ khuấy hoạt động bất thường hoặc không hoạt động
- Kiểm tra động cơ và sửa chữa
Bể lắng - Nước sau lắng vẫn đục - Điều chỉnh lượng hóa chất châm vào Bể lọc - Nước sau lọc có chất lượng kém
- Kiểm tra lớp vật liệu lọc, bổ sung cát lọc, khắc phục khuyết điểm lớp vật liệu lọc
- Có nhiều bùn xuất hiện trên lớp cát lọc, tốc độ lọc kém
- Sàn bê tông bị nứt, nước mưa thấm vào
- Trùng tu lại bể chứa, sơn chống thấm Thu nước sạch rỏ rỉ vào một bể chứa
- Sự cố mất điện - Đóng các van bơm
- Bơm không hoạt động, hoạt động không ổn định, ồn, run
- Kiểm tra nguồn điện Kiểm tra bơm, sữa chữa thay mới bộ phận hỏng
Quản lí kiểm tra chất lượng nước
Bảng 3.2 Chất lượng nước tháng 6 năm 2022
STT Chỉ tiêu Đơn vị Nước sông Đồng
Qua kết quả kiểm nghiệm chất lượng nước ta thấy giá trị các chỉ tiêu của nước đầu ra tại Nhà máy nước so với QCVN01-2009/BYT đều nằm trong giới hạn cho phép, đảm bảo yêu cầu nước sạch cho thành phố
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Nhìn lại tổng quan cả một hệ thống tự động đáng tự hào này với tất cả những người từng gắn bó cùng Công ty cổ phần Đầu tư và Kinh doanh nước sạch Sài Gòn trong 10 năm qua sẽ không có gì là phân vân khi nói rằng SWIC trưởng thành như ngày hôm nay là cả một quá trình, nỗ lực vô cùng bền bỉ để đi đến được thành công như ngày hôm nay, những cột mốc quan trọng, cũng như những câu chuyện khó quên, cuối cùng nhờ vào sự quyết tâm, kiến thức và tự tin vào năng lực đội ngũ của mình đã có thể thành công như ngày hôm nay Đường nước sản xuất của SWIC đã được SAWACO tiếp nhận tăng dần theo từng năm Đến nay SWIC đã cung cấp 300.000 m 3 /ngày cho hệ thống cấp nước thành phố, góp phần nâng cao hiệu nước cung cấp của SAWACO lên một phải 1,8 triệu m3/ ngày Tính đến thời điểm hiện tại đây vẫn là một trong những nhà máy nước hiện đại của Việt Nam trở thành nguồn cung cấp nước đáng tức cậy và an toàn cho thành phố
Quá trình thực tập, tìm hiểu quy trình xử lý nước cấp của Nhà máy nước Thủ Đức III Chúng em đã hiểu rõ hơn về quy trình hoạt động, cách vận hành của Nhà máy và các hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý nước đảm bảo những quy chuẩn của Nhà máy về nước sạch cấp cho sinh hoạt Góp phần tích lũy thêm kiến thức và vận dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn.
Kiến nghị
Cùng với những kiến thức lý thuyết đã học, thầy cô tạo điều kiện cho chúng em được thực hành nhiều hơn tại phòng thí nghiệm, tìm hiểu, sử dụng các thiết bị, hóa chất
Hỗ trợ sinh viên tìm kiếm các nhà máy, công ty liên quan đến chuyên ngành học để thực tập tích lũy kinh nghiệm, làm quen với môi trường làm việc thực tế
Ngoài ra, nhà trường nên mở rộng các khóa học kỹ năng mềm và làm việc nhóm để nâng cao năng lực cho sinh viên Các hội thảo việc làm cũng rất cần thiết, giúp sinh viên phát triển kỹ năng chuyên môn, tiếp cận gần hơn với doanh nghiệp và nhà tuyển dụng, từ đó tăng khả năng tìm kiếm việc làm thành công.
Hệ thống xử lý nước của nhà máy đã và đang hoạt động ổn định với công nghệ hiện đại, quy trình vận hành nghiêm ngặt, chất lượng nguồn nước thô và nước sau xử lý luôn
46 được kiểm soát chặt chẽ đảm bảo đạt chất lượng theo yêu cầu của Quy chuẩn Quốc gia Tuy nhiên, việc xử lý bùn tại nhà máy còn đang trong quá trình thử nghiệm, vẫn còn sự giúp đỡ của Công ty Môi trường xử lý lượng bùn dư, nếu lượng bùn tại nhà máy có thể tái sử dụng và đưa ra thị trường kinh doanh với giá thành phù hợp sẽ giúp nhà máy tiết kiệm được thêm một phần chi phí,
Tiếp tục phấn đấu ở những mục tiêu cao hơn và có ý nghĩa hơn, không ngừng nghiên cứu tối ưu hóa hoạt động sản xuất và tiết giảm chi phí, biến các nguyên liệu bùn thải từ các quá trình sản xuất trở thành nguyên liệu hữu ích và cùng với các cổ đông của mình chúng tôi hướng đến hợp tác đầu tư và phát triển các dự án tương lai của ngành nước, góp phần vào sự phát triển chung của Thành phố Hồ Chí Minh