Đồ án xử lý nước cấp tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho khu dân cư đô thị đại phú – dĩ an – bình dương công suất 3200 m3 ngày đêm

1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG  ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO KHU DÂN CƯ ĐÔ THỊ ĐẠI PHÚ – DĨ AN – BÌNH DƯƠNG CÔNG SUẤT 3200[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG



ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ

NƯỚC CẤP CHO KHU DÂN CƯ ĐÔ THỊ ĐẠI

PHÚ – DĨ AN – BÌNH DƯƠNG CÔNG SUẤT 3200

LỜI MỞ ĐẦU

Nước là một nhu cầu cần thiết trong cuộc sống con người và trong mọi lĩnh vực

sản xuất Nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng nên việc quy hoạch phát triển cơ sở

hạ tầng được đặt ra như một yêu cầu hết sức cần thiết và cấp bách Mỗi đối tượng

dùng nước đều có yêu cầu về chất lượng khác nhau, song việc cung cấp nguồn nước

sạch cho sinh hoạt là một trong những nhiệm vụ hàng đầu nhằm đảm bảo cho sự phát

triển của đời sống và sản xuất.

Nhiệm vụ đặt ra đối với người thiết kế là cung cấp nước đạt tiêu chuẩn chất lượng,

đồng thời phải đảm bảo đưa đến mọi đối tượng dùng nước, trong đó ngành cấp thoát

nước đóng vai trò then chốt, phải đưa ra được quy hoạch định hướng phát triển theo

kịp tốc độ phát triển của xã hội.

Trên cơ sở tiếp thu về kiến thức đã học và xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, đồ án này

sẽ trình bày toàn bộ quá trình từ khâu thu nước, xử lý nước đến phân phối nước cho

khu dân cư đô thị Đại Phú – xã Đông Hòa – huyện Dĩ An – tỉnh Bình Dương.

Để hoàn thành được đồ án này em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô

giáo trong Khoa Môi trường & Bảo hộ lao động, qua đây em xin chân thành cảm ơn

giảng viên hướng dẫn: TS ĐẶNG QUỐC DŨNG đã tận tình chỉ bảo cho em trong

suốt quá trình thực hiện.

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do sự hạn chế về thời gian và kiến thức nên Đồ án

không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý, phê bình của Quý

thầy cô để học tập, rút kinh nghiệm nhằm hoàn thiện tốt hơn đồ án tổng hợp này.

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 8

1.1ĐẶT VẤN ĐỀ 8

1.2MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 9

1.3NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 9

1.4PHƯƠNG PHÁP NGHÊIN CỨU 9

1.5Ý NGHĨA CỦA ĐỒ ÁN 10

1.6KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI 10

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC CẤP NƯỚC 10

2.1ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 10

2.1.1 Vị trí địa lý 10

2.1.2 Địa hình 11

2.1.3Điều kiện khí hậu 11

2.1.3.1 Nhiệt độ: 12

2.1.3.2 Độ ẩm 12

2.1.3.3 Chế độ mưa 12

2.1.3.4 Chế độ nắng 12

2.1.3.5Chế độ gió 13

2.1.4Thủy văn 13

2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI 13

2.2.1Dân số và lao động 13

2.2.2Hiện trạng sử dụng đất 14

2.2.3Cơ sở hạ tầng 14

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN NGUỒN NƯỚC CẤP VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ 14

3.1CÁC LOẠI NGUỒN NƯỚC TRONG KHU VỰC 14

3.1.1Nguồn nước ngầm 14

3.1.2Nguồn nước mặt 15

3.1.3Lựa chọn nguồn nước mặt 15

3.2CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC THÔ 15

3.1.1Xác định các chỉ tiêu còn thiếu và tính toán lượng hóa chất đưa vào 16

3.1.1.1 Tổng hàm lượng muối có trong nước 16

3.1.1.2 Xác định hàm lượng chất keo tụ 16

3.3CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO CHẤT LƯỢNG NƯỚC 19

3.3.1Các thông số vật lý 19

3.3.1.1 Nhiệt độ nước (0C, 0K) 19

3.3.1.2 Độ màu (Pt/Co) 19

3.3.1.3 Mùi vị 19

3.3.1.4 Độ đục (NTU) 19

3.4.2.5 Độ dẫn điện 20

3.4.2.6 Hàm lượng chất rắn trong nước 20

3.3.2Các chỉ tiêu hóa học 21

3.4.2.1 Độ pH 21

3.4.2.2 Độ kiềm của nước 21

3.4.2.3 Độ cứng của nước 21

3.4.2.4 Oxy hòa tan DO (Dissolved Oxygen) 22

3.4.2.5 Các hợp chất chứa Nitơ 22

3.4.2.6 Các hợp chất chứa Photpho 23

3.4.2.7 Các hợp chất Sắt, Mangan 23

3.4.2.8Các chất khí hòa tan 23

3.4.2.9Các hợp chất Silic 24

3.4.2.10Clorua Cl - 24

3.4.2.11Sunfat (SO 4 2- ) 24

3.4.2.12Các kim loại nặng có tính độc cao 24

3.4.2.13Hóa chất bảo vệ thực vật 25

3.3.3Các chỉ tiêu vi sinh 25

3.4.2.1Vi trùng gây bệnh 26

3.4.2.2Các loại rong tảo 26

3.4TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP 26

4.2.1Các biện pháp xử lý 26

4.2.2Một số công đoạn xử lý nước cơ bản 27

3.4.2.1Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn 27

3.4.2.2Quá trình lắng 28

3.4.2.3Quá trình lọc 28

3.4.2.4Khử trùng nước 29

3.4.2.5Ổn định nước 29

CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT 30

4.1CƠ SỞ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ MẶT 30

4.2.1Một số sơ đồ xử lý nước mặt 30

4.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 31

4.2.1Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ 31

4.2.1.1Bể trộn và bể phản ứng tạo bông cặn 31

4.2.1.2Bể lắng 31

4.2.1.3Bể lọc 31

4.2.1.4Bể chứa 31

4.2.1.5Trạm bơm cấp II 32

4.2.2Sơ đồ dây chuyền công nghệ 32

4.2.3Thuyết minh công nghệ 32

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP 34

5.1CÔNG SUẤT CỦA CÔNG TRÌNH 34

5.2 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THU – TRẠM BƠM CẤP I 35

5.2.1Công trình thu 35

5.2.1.1Vị trí công trình thu: 35

5.2.1.2Tính toán công trình thu 36

5.2.2TRẠM BƠM CẤP I: 42

5.2.2.1Xác định đường kính ống hút và ống đẩy của trạm bơm cấp I: 42

5.2.2.2Cột áp 43

5.2.2.3Chọn bơm 44

5.2.2.4Bơm chữa cháy ở trạm bơm cấp I 44

5.3TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC CẤP 45

5.3.1Bể hòa trộn và bể tiêu thụ vôi sữa 45

5.3.1.1Bể hòa trộn vôi 45

5.3.1.2 Bể tiêu thụ vôi 48

5.3.1.3.Diện tích kho chứa vôi dự trữ: 49

5.3.2Bể hòa trộn và bể tiêu thụ phèn 50

5.3.2.1Bể hòa trộn phèn: 50

5.4BỂ TRỘN CƠ KHÍ 53

5.5BỂ PHẢN ỨNG CÓ TẦNG CẶN LƠ LỬNG 55

5.6BỂ LẮNG NGANG 59

5.6.3Bộ phận phân phối nước vào và lấy nước ra 62

5.6.4hệ thống xả cặn 65

5.7BỂ LỌC NHANH 67

5.8BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH 77

5.9 KHỬ TRÙNG 78

5.10HỒ LẮNG – SÂN PHƠI BÙN 78

5.11 CAO TRÌNH CÁC CÔNG TRÌNH TRONG TRẠM XỬ LÝ 79

5.11.1 Cao trình bể chứa nước sạch 79

5.12TRẠM BƠM CẤP II 80

5.12.3Bơm chữa cháy 83

CHƯƠNG 6: KHÁI TOÁN CHI PHÍ 85

6.1CHI PHÍ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BAN ĐẦU 85

6.1.1Chi phí xây dựng công trình trạm bơm cấp I 85

6.2 CHI PHÍ QUẢN LÝ, VẬN HÀNH 88

6.2.1 Chi phí hóa chất 88

6.2.2 Chi phí điện năng 89

6.2.3 Chi phí nhân công 89

6.2.4 Chi phí sửa chữa 90

6.2.4 Chi phí khấu hao 90

6.2.5 Tổng chi phí quản lý, vận hành 90

6.3 GIÁ THÀNH XỬ LÝ 1 M3 NƯỚC 90

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước sinh hoạt là một nhu cầu không thể thiếu đối với đời sống của mỗi chúng ta

Ngày nay, phát triển sản xuất đã góp phần cải thiện cuộc sống, nhưng bên cạnh đó

cũng tạo ra nhiều nguồn thải trực tiếp hay gián tiếp làm ô nhiễm nguồn nước cấp cho

chính con người Mặt khác, nguồn nước tự nhiên không hoàn toàn đạt tiêu chuẩn chất

lượng nước cấp và tính ổn định không cao Vì vậy làm sao để cung cấp đủ nước sạch

cho sinh hoạt và sản xuất một cách tốt nhất và hiệu quả thì bên cạnh đó phải thích hợp

về mặt kinh tế đồng thời không gây ra những tác động xấu đến môi trường

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

− Mục tiêu trước mắt: cung cấp đầy đủ và đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất

lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt, phục vụ cho nhu cầu dùng nước của người

dân ở cụm dân cư khu đô thị Đại Phú

− Mục tiêu lâu dài: cung cấp nứơc sạch một cách ổn định và lâu dài cho ăn uống vệ

sinh và các hoạt động ản xuất kinh doanh trong khu đô thị trước tình hình thiếu nước

của khu vực Ngoài ra, cũng giải quyết vấn đề môi trường tránh việc phá hoại địa tầng

do khai thác nước ngầm tùy tiện gây ra các hậu quả nghiêm trọng

− Địa điểm nghiên cứu: cụm dân cư khu đô thị Đại Phú xã Đông Hòa – huyện Dĩ An

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

− Thu thập kế thừa và phát triển các số liệu, thông tin, cơ sở dữ liệu về điều kiện tự

nhiên, kinh tế - xã hội lien quan đến đề tài trong khu vực thực hiện

− Tìm hiểu, tự chọn, so sánh các giải pháp công nghệ dựa trên tính kinh tế, hiệu quả

xử lí từ đó đưa a phương án mang tính khả thi nhất

− Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp phù hợp với tình hình đô thị

− Khái toán chi phí đầu tư và chi phí vận hành của hệ thống xử lý

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHÊIN CỨU

− Phương pháp thu thập, phân tích và thừa kế số liệu hiện có (điều kiện tự nhiên, kinh

tế-xã hội)

− Dựa trên tài liệu đã thu thập, phân tích hiện trạng chất lượng nước của địa phương

− Phương pháp phân tích các ưu nhược điểm của các sơ đồ công nghệ được đề xuất

− Phương pháp lựa chọn đưa ra công nghệ phù hợp nhất

− Phương pháp tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý

1.5 Ý NGHĨA CỦA ĐỒ ÁN

− Giải quyết vấn đề nuớc sạch và sức khỏe cộng đồng Đảm bảo đuợc an toàn vệ

sinh, giảm được các bệnh liên quan như: tiêu chảy, sốt rét, đau mắt hột,…

− Làm tiền đề cho các doanh nghiệp tư nhan và ngoài tư nhân với vốn ban đầu thấp

có thể tự thiết kế và áp dụng hệ thống xử lý này góp phần nâng cao mức đời sống

1.6 KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài gồm 7 chương trình bày những nội dung thu thập đựơc qua các tài liệu tham

khảo và kết quả nghiên cứu, tính toán trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp “Thiết

kế trạm xử lý nước cấp công suất 3200m3 / ngày đêm cấp cho kh dân cư Đại Phú, xã

Đông Hòa, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương.”

Chương 1: Mở đầu

Chương 2: Tổng quan về khu vực cấp nước

Chương 3: Tổng quan nguồn nước cấp và biện pháp xử lý

Chương 4: Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý

Chương 5: Tính toán thiết kế các hạng mục công trình

Chương 6: Khái toán chi phí

Chương 7: Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC CẤP NƯỚC

2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

2.1.1Vị trí địa lý

− Khu đô thị ĐẠI PHÚ nằm giữa khu tam giác của miền Đông Nam Bộ là Sài Gòn –

Bình Dương – Biên Hòa, giáp ranh với Quận 9, Thủ Đức, Đồng Nai và vành đai Đại

học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh rất tiện lợi cho việc di chuyển Ngoài ra, khu đô thị còn

gần Bệnh viện quốc tế, Nhà thờ, Chùa trong khu đô thị Đại Phú còn có cả một trung

tâm thương mại Saigon Outlet Mall

− Tổng thể Khu đô thị Đại Phú với quy mô lớn bao gồm 10 tòa nhà, mỗi tòa nhà 15

tầng (chưa kể tầng trệt và tầng hầm giữ xe), mỗi tầng chia làm 12 căn hộ với 4 mẫu

thiết kế,diện tích khác nhau từ 66.5m2 – 157m2, dự kiến cung cấp chỗ ở cho khoảng

9000 người vào năm 2025 Mỗi tòa đều có 4 thang máy, hệ thống phòng cháy chữa

cháy, vệ sinh, an ninh 24/24 và đầy đủ tiện ích công cộng như: khuôn viên, hồ bơi, sân

tennis, câu lạc bộ bida, games…

− Phía Bắc giáp: ga Dĩ An, xã Bình Hòa

− Phía Đông giáp: xã An bình, ga Sóng Thần

− Phía Tây giáp: xã Bình Thắng

− Phía Nam giáp: công viên giải trí Suối Tiên, Đền Hùng, quận Tân Phú

2.1.1Địa hình

Khu đô thị Đại Phú tọa lạc trên một ngọn đồi mặt hướng đại học quốc gia lưng tựa

núi Châu Thới, nằm ngay giao điểm của 3 vùng kinh tế phát triển Sài Gòn - Bình

Dương - Đồng Nai

Khu đất quy hoạch xây dựng khu dân cư Đại Phú có nguồn gốc là đất nông nghiệp

Nằm sát Quốc Lộ 1A, khá bằng phẳng, địa hình dốc thoải theo huớng từ Đông sang

Tây Chênh lệch giữa vị trí cao nhất và thấp nhất khoảng 0.6m, độ dốc trung bình

khoảng 1% đến 2% rất thuận tiện cho xây dựng mạng lưới cấp thoát nước

Khu đất này chưa có bản đồ khoan thăm dò địa chất, tuy nhiên nó nằm trong vùng

thuộc đất xám hình thành trên nền đất phù sa cổ nên có tính chất cơ lý rất tốt Cừơng

độ chịu nén của đất từ 1 đến 1.5kg/cm2 thuận lơi cho việc xây dựng các công trình

2.1.3Điều kiện khí hậu

Nằm trong miền nhiệt đới gió mùa có hai mùa rõ rệt là mùa mưa (tháng 5-10) và mùa

khô (tháng 11-4) Mùa mưa ấm áp, gió hình hành theo hướng Đông Bắc từ biển thổi

vào nên nhiều mây, mưa Mùa khô tiếp nhận không khí từ miền Bắc vì vậy hơi khô và

se lạnh về đêm Một số đặc điểm khí hậu thời tiết của khu vực triển khai dự án như

- Mùa mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 10 hằng năm

- Lượng mưa trung bình năm: 1.633mm

- Lượng mưa năm cao nhất: 2.680mm

- Lượng mưa năm thấp nhất: 1.136mm

- Số ngày mưa trung bình năm: 162 ngày

- Lượng mưa tối đa trong ngày: 177mm

- Lượng mưa tối đa trong tháng: 603mm

2.1.3.3Chế độ nắng

Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.526 giờ tập trung vào mùa khô, khu vực quy

hoạch không có sương mù

2.1.3.4Chế độ gió

Về mùa mưa có gió Tây Nam, về mùa khô có gió Đông Bắc, chuyển tiếp 2 mùa có

gió Đông và Đông Nam Tốc độ gió trung bình từ 5-10 m/giây, cao nhất 25-30

m/giây Khu vực quy hoạch ít chịu ảnh hưởng của bão

2.1.4 Thủy văn

Trong khu vực xung quanh khu dân cư, không có sông suối hay nguồn nuớc mặt

Nước ngầm ở độ sâu 40m có lưu lượng và chất lượng tốt

2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI

2.2.1 Dân số và lao động

 Dân số khu đô thị:

Theo thống kê năm 2009, dân số toàn khu đô thị là 7128 người Dự báo dân số đến

năm 2025 là: N = N0 ×(1+ 0,015)15 = 8999 (người) , ta lấy làm tròn 9000 người

Tỉ lệ tăng dân số trong thời gian qua có xu hướng giảm; đến năm 2008, tỉ lệ tăng tự

nhiên chỉ còn 1,5% bình quân mỗi năm giảm 0,07%

 Dân số và lao động của xã Đông Hòa:

Dân số xã Đông Hòa tính đến tháng 10/2004 có 21.992 người (trong đó số dân

nhập cư là 4.972 người, chiếm tới 22,6% tổng số dân toàn xã) Mật độ dân số cao, bình

quân 916 người/km2, cao hơn mức bình quân trung bình của toàn huyện ngoại thành

(650 người/km2) Điều này chứng tỏ xã đang có xu hướng đô thị hóa rất nhanh

Hiện nay toàn xã có 4.474 hộ; số hộ nông nghiệp có xu hướng giảm mạnh, từ 1.114

hộ năm 2000, đến tháng 11/2994 chỉ còn 707 hộ tức là giảm 10.7% năm Trong khi số

hộ CN – TTCN tang mạnh từ 383 hộ năm 2000, đến nay la 2.086 hộ, tương ứng tốc độ

tăng bình quân là 52,8%, số hộ ở khu vực TM- DV cũng tăng đáng kể, với các con số

tương ứng là 753 hộ, 1702 hộ, và 22,7% Nhưng con số trên đồng nghĩa với việc tại xã

Đông Hòa đang có sự chuyển dịch rất lớn về lao động từ khu vực sản xuất nông nghiệp

(giảm 5,4% năm) sang khu vực CN – TTCN và TM – DV Sự dịch chuyển này là hoàn

toàn đúng xu hướng phát triển ngành kinh tế xã hội (do tác động của quá trình đô thị

hóa, đất nông nghiệp giảm, bên cạnh đó các cơ sở CN – TTCN ngày càng được phát

triển, số lao động nông, đạc biệc là lực lượng thanh niên trẻ với tâm lý ngại việc “ nhà

nông”m, muốn tham gia vào môi trường lao động mới và có thu nhập ngay trước

mắt…)

2.2.2Hiện trạng sử dụng đất

Diện tích tự nhiên là 1856,24 ha, trong đó đất nông nghiệp là 1541,3 ha, chiếm tới

83,0% diện tích tự nhiên toàn xã; đất thổ cư 97,2% ha; và đất chưa sử dụng là 81,7 ha

Bình quân đất tự nhiên nhập khẩu toàn xã là:0.088ha, dất nông nghiệp là 0.07 ha

(tương ứng với con số này của toàn huyện Dĩ An là 0.05 ha và 0.04 ha); là xã ngoại

thành nhưng bình quân đất thổ cư/hộ của xã chỉ khoảng 208 m2

Đất của xã chủ yếu thuộc loại đất xám, chiếm 62,3%, đây là loại đất có thành phần

cơ giới nhẹ, cát pha nên thích hợp với các cây rau màu và cây công nghiệp,… còn lại

5,7% là loại đất phèn và nhiễm phèn

Diện tích đất canh tác bình quân hộ nông nghiệp: 1,80 ha/hộ

Diện tích đất canh tác bình quân cho một lao động nông nghiệp: 0.94 ha/LDNN

2.2.3Cơ sở hạ tầng

Trong năm 2010, xã đã duy tu nhựa hóa 5 tuyến đường trục lien xã, liên ấp, tổng

chiều dài 5km; đang thi công 14 tuyến đường liên ấp tổng chiều dài 4,383 km; làm

cứng hóa 100% các tuyến đường nội đồng để xe cơ giới đi lại thuận tiện Xây dựng

mới một số dãy phòng học trường THCS Đông Hòa

Đang giải tỏa đền bù cho 11 hộ và cả tang 40 ngôi mộ vô cư, để xây dựng chung

khu trung tâm văn hóa và sân đá bóng, nâng cấp 7 trụ sở ban điều hành ấp thành các tụ

điểm sinh hoạt văn hóa

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN NGUỒN NƯỚC CẤP VÀ BIỆN

PHÁP XỬ LÝ

3.1 CÁC LOẠI NGUỒN NƯỚC TRONG KHU VỰC

3.1.1Nguồn nước ngầm

Nước ngầm mạch nông bị nhiễm mặn nhẹ, nuớc ngầm mạch sâu 150 – 200m chất

lượng tương đối tốt Nguồn nước này có thể dùng làm nguồn nước cấp cho khu vực

3.1.2Nguồn nước mặt

Trên địa bàn huyện Dĩ An có nguồn nước mặt với lưu lượng lớn là nguồn nước cấp

từ sông Đồng Nai Nguồn nước này chất lượng tương đối ổn định và cũng là nguồn

cấp nước cho khu vực

3.1.3Lựa chọn nguồn nước mặt

Trên địa bàn có 2 loại nước có thể cung cấp nước cho khu vực là nguồn nước mặt

và nước ngầm Cả 2 nguồn nứơc này đều đáp ứng đựơc nhu cầu dùng nước của khu

vực Tuy nhiên, tại vị trí xây dựng khu đô thị, cấu tạo địa chất có nhiều đá ngầm nên

khó khăn cho việc khai thác đá ngầm Để thuận tiện cho việc mở rộng công suất sau

này, nguồn nước mặt đựơc lựa chọn làm nguồn cung cấp nước cho khu vực

3.2 CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC THÔ

Các tiêu chuẩn hóa lý chủ yếu của nguồn nước dùng làm nguồn nước cho trạm xử

lý đã đựơc kiểm nghiệm có giá trị trung bình là:

Bảng 1: chỉ tiêu chất lượng nguồn nước

Chỉ tiêu Đơn vị Trị số Tiêu chuẩn TCVN

Nhận xét và kết luận: mẫu nứơc có độ đục, độ màu, chất rắn lơ lửng cao hơn tiêu

chuẩn cho phép nên cần xử lý Công nghệ đựơc đề xuất sẽ đựơc quan tâm: lắng – lọc –

khử trùng

3.1.1Xác định các chỉ tiêu còn thiếu và tính toán lượng hóa chất đưa vào

3.1.1.1Tổng hàm lượng muối có trong nước

Tổng hàm lượng muối có trong nước P(mg/l) được xác định bằng:

P = ∑M e+ ¿ +∑A e− ¿ + ¿¿¿1.4[Fe2+]+ 0.5[HCO3-] + 0.13[SiO32-] (mg/l)

 ∑A e− ¿:¿ Tổng hàm lượng các Ion (-) không kể Ion [HCO3-], [SiO32-] có trong

Các hóa chất thường sử dụng để thực hiện quá trình keo tụ: Al2(SO4)3, FeSO4, FeCl3

Do nguồn nước không cần khử độ cứng nên ta có thể chọn phèn nhôm Al2(SO4)3 làm

hóa chất dùng để keo tụ Còn phèn sắt có hiệu quả keo tụ cao, nhưng các quá trình

khác như sản xuất, vận chuyển, định lượng phức tạp và trong quá trình xử lý để làm

nước có màu vàng nên thường không sử dụng để xử lý nước cấp

Theo mục 6.11 (Trang 27) – TCXDVN 33 – 2006, liều lượng phèn cho vào xử lý nước

có màu được xác định theo công thức:

Lượng phèn nhôm cần dùng (6.11 – TCVNVN 33: 2006):

PAl = 4√M= 4√48 = 27.7 (mg/l)

Trong đó:

PAl: lượng phèn nhôm không chứa nước (mg/l)

M: độ màu nước nguồn (cobalt), M = 48

Nếu tính theo hàm lượng cặn (bảng 6.3 mục 6.11 – TCXDVN 33 : 2006)

SSnước nguồn = 80 mg/l dùng 33 mg/l phèn không chứa nước

Vậy chọn giá trị 33 mg/l phèn nhôm không chứa nước

Lượng phèn nhôm dùng trong ngày:

mAl2(SO4)3 = Q ngđ max × PAl = 3200 × 33 × 10-3 = 105.6 kg/ngày

Chất kiềm hóa:

Trong phản ứng keo tụ sẽ giải phóng các Ion H+ làm tăng tính axit của nước sau xử lý,

lượng ion này có thể được khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước Nếu độ kiềm của

nước thấp có thể cần kiềm hóa nước bổ sung bằng hóa chất ( dùng vôi)

Liều lượng chất kiềm hóa theo tiêu chuẩn mục 6.15( trang 28) TCXDVN 33 : 2006

Dk = K( P Al

e – K +1) = 28 (3357 – 1.3 +1) = 7.81 (mg/l)Trong đó:

PAl: hàm lượng phèn nhôm dùng để keo tụ (mg/l), PAl = 33 (mg/l)

e: đương lượng phèn nhôm (không chứa nước) đối với Al2(SO4)3 = 57 (mgđl/l)

k: độ kiềm nhỏ nhất của nước = 6550 = 1.3 (mgđl/l)

K: đương lượng gam của chất kiềm hóa đối với vôi ( theo CaO) = 28

Lượng vôi CaO (nguyên chất) cần dùng trong một ngày là:

mCaO = Q ngđ max × Dk = 3200 × 7.81 × 10-3 = 25 kg/ngày

 tổng lượng hóa chất cần dùng:

Phèn nhôm: PAl2(SO4)3 = 105.6 kg/ngày

Vôi sống: PCaO = 25 kg/ngày

Xác định lượng vôi cần kiềm hoá nước sau khi keo tụ

Lượng vôi tính theo CaO được tính theo công thức 6 – 36 TCXDVN 33 - 2006

DK = β×K×e×100C

k (mg/l)Trong đó:

+ K: Độ kiềm của nước trước khi đã xử lý ổn định K = 1.3 (mđlg/l)

+ : Hệ số phụ thuộc độ ổn định của J và pH của nước nguồn

Tra biểu đồ hình 6 - 5 trong TCVN 33 - 2006, ta được β = 0,8

+ e: Đương lượng của kiềm, e = 28 mg/l

+ Ck: Hàm lượng chất kiềm hoạt tính trong sản phẩm kĩ thuật = 80%

Vậy tổng hàm lượng CaO cần sử dụng là:

 DK = 0,8 x 1.3 x 28 x 10080 = 36.4(mg/l)

Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi keo tụ

C = Cn + K×Pp + 0,25× M + V (mg/l)

Trong đó:

+ Cn: Hàm lượng cặn trong nước thô, Cn = 80 mg/ l

+ K: Hệ số với phèn, đối với phèn nhôm không sạch k = 1

+ Pp: Hàm lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước, Pp = 33 mg/l

+ M: Độ màu của nguồn nước, M = 480

+ V: Lượng vôi cho vào nước, V = 36.4mg/l

 C = 80 + 1×40 + 0.25× 48 + 36.4 = 168.4 mg/l

3.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO CHẤT LƯỢNG NƯỚC

3.3.1Các thông số vật lý

3.3.1.1 Nhiệt độ nước (0C, 0K)

Nhiệt độ của môi trường là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí

hậu Nhịêt độ của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lý nứơc Sự thay đổi

nhiệt độ của nước phụ thuộc vào từng loại nguồn nước Nhiệt độ của nguồn nước nước

mặt dao động rất lớn ( từ 4 ÷ 400C) phụ thuộc vào thời tiết và độ sâu nguồn nước

Nước sông, nứơc ngầm mạch sâu có nhiệt độ ổn định gần như không thay đổi theo

mùa

Độ màu của nước thiên nhiên thể hiện sự tồn tại của các lớp chất humi (mùn) và các

chất bẩn ở trong nước tạo nên Độ màu của nước bị gây ra bởi các hợp chất hữu cơ, các

hợp chất keo sắt, nước thải công nghiệp hoặc do sự phát triển của rong, rêu, tảo Các

chất mùn gây ra màu vàng, các loại thủy sinh tạo cho nước có màu xanh lá cây, nước

sinh hoạt và công nghiệp thường tạo ra màu xám hoặc đen cho nguồn nước

3.4.2.2 Mùi vị

Một số chất khí và một số chất hòa tan làm cho nước có mùi Nước thiên nhiên thường

có mùi của đất, mùi đặc trưng hóa học như mùi Amoniac, mùi Clophenol Nước có thể

có vị mặn, chat tùy theo hàm lượng các chất khoáng không hòa tan

3.4.2.3 Độ đục (NTU)

Độ đục của nước đặc trưng cho tạp chất phân tán dạng hữu cơ hay vô cơ không hòa tan

hay keo có nguồn gốc khác nhau Nguyên nhân gây ra nước bị đục là do sự tồn tại của

các loại bùn, axit silic, hydroxit sắt, hydroxit nhôm, hay cac loại keo hữu cơ vi sinh vật

và phù du thực vật có trong đó Trong nước ngầm, độ đục đặc trưng cho sự tồn tại các

khoáng chất không hòa tan hay các hợp chất hữu cơ trong nứơc thải xâm nhập vào đất

Độ đục đo bằng máy so màu quang học dựa trên cơ sở sự thay đổi cường độ ánh sáng

đi qua lớp nứơc mẫu

3.4.2.4 Độ dẫn điện

Nước là một chất dẫn điện yếu Độ dẫn điện của nứơc tinh khiết có thể đạt tới 4,2μs/m

ở 200C Độ dẫn điện tăng khi trong nước có các muối hòa tan và thay đổi phụ thuộc

vào nhiệt độ

Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ có trong nước tạo nên

Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán

phân hủy rất nhỏ nên nước thường vô hại Trong một số trường hợp còn sử dụng để

chữa bệnh Ngược lại, tính phóng xạ của nước do sự nhiễm bẩn chất phóng xạ trừ chất

thải công nghiệp khi vượt quá giới hạn cho phép lại nguy hiểm Phóng xạ gây nguy hại

cho cuộc sống nên độ phóng xạ trong nước thường được xem như là một chỉ tiêu quan

trọng để đánh giá chất lượng nước

3.4.2.5 Hàm lượng chất rắn trong nước

Hàm lượng chất rắn trong nước gồm có chất răn vô cơ (các muối hòa tan, chất rắn

không tan như: huyền phù, đất cát,…), chất rắn hữu cơ (gồm các vi sinh vật, động vật,

nguyên sinh, chất thải sinh hoạt, công nghiệp) Trong xử lý nước, hàm lượng chất rắn

được chia ra thành:

− Tổng hàm lượng cặn TS (Total Solid) là trọng lượng của phần còn lại sau khi cho

bay hơi 1 lit mẫu ở 1050C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l

− Cặn lơ lửng SS (Suspended Solids), phần trọng lượng của phần còn lại trên giấy khi

lọc 1 lít nước qua giấy lọc rồi sấ khô ở 1050C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị

pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch Thường biểu thị cho

tính acid hay tính kiềm của nước

Tính chất của nước xác định theo các giá trị khác nhau của pH

Khi: pH = 7 nước có tính trung tính

pH < 7 nước có tính axít

pH > 7 nước có tính kiềm

Độ pH có liên qua đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan trong nước Ở

pH < 5, tùy thuộc vào địa chất, trong một số nguồn nước có thể chứa sắt, mangan,

nhôm ở dạng hòa tan, và một số khí như CO2, H2S tồn tại ở dạng tự do trong nước

Độ pH trong nước có ý nghĩa quan trọng trong các quá trình lý, hóa khi xử lý bằng hóa

chất Quá trình chỉ có hiệu quả tối ưu khi ở một khoảng pH nhất định trong những điều

kiện nhất định

3.4.2.2 Độ kiềm của nước

Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat, hydroxit và

các muối của axit yếu Do hàm lượng các muối này có trong nước rất nhỏ nên độ kiềm

toàn phần đựơc đặc trưng bằng tổng hàm luợng các ion sau:

Kt = [ OH-] + [CO32-] + [HCO3]

Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do trong

nước

Độ kiềm bicacbonat và cacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch nước

Nguồn nước có tính đệm cao, nếu trong quá trình xử lý có dùng thêm các hóa chất

như phèn, thì độ pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm đựơc các hóa chất dùng

để điều chỉnh pH

3.4.2.3 Độ cứng của nước

Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magie có trong

nước Trong kĩ thuật xử lý nước sử dụng ba loại khái niệm độ cứng

− Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước

− Độ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng các muối cacbonat và bicacbonat của

canxi và magiê có trong nước

− Độ cứng vĩnh cửu biểu thị tổng hàm lượng các muối còn lại của canxi và magiê có

trong nước (các muối của Ca và Mg với Clo, Sunfat, Nitrat)

Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và magiê

phản ứng với các axít béo tạo thành các hợp chất khó tan.trong sản xuất, nước cứng có

thể tạo lớp cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau Theo TCVN, đơn vị đo độ cứng sử dụng là

mgCaCO3/l

3.4.2.4 Oxy hòa tan DO (Dissolved Oxygen)

Oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào các yếu tố như áp suất, nhiệt độ, thành phần hóa

học, vi sinh, thủy sinh của nước Oxy hòa tan trong nước không tác dụng với nước về

mặt hóa học Các nguồn nước mặt có bề mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp với không khí

nên thường có hàm lượng oxy hòa tan cao Nước ngầm thường có hàm lượng oxi hòa

tan thấp do các phản ứng oxy hóa khử xảy ra trong long đất đã tiêu thụ một phần oxy

3.4.2.5 Các hợp chất chứa Nitơ

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra ammoniac, nitrit và các nitrat trong tự nhiên,

trong các chất thải, trong các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hay gián tiếp đưa

vào nguồn nước Do đó, các hợp chất này thường đựơc xem là các chất chỉ thị dùng để

nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu

có giá trị cao như độ oxy hóa, ammoniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat Sau

một thời gian ammoniac, nitrit bị oxy hóa thành nitrat

Tùy theo mức độ có mặt của từng loại hợp chất nitơ mà ta có thể biết đựơc mức độ và

thời gian nguồn nước bị ô nhiễm

Khi nước bị ô nhiễm do phân bón hay nước thải, trong nguồn gây ô nhiễm chủ yếu là

NH4 ( nước nguy hiểm)

Nước chứa chủ yếu là NO2- thì nguồn nước bị ô nhiễm một thời gian dài hơn ( nước ít

bị ô nhiễm hơn)

Nước chứa chủ yếu NO3- thì quá trình oxy hóa đã kết thúc (nước ít ô nhiễm)

Nồng độ nitrat cao là môi trường rất tốt cho tảo, rong phát triển gây ảnh hưởng đến

chất lượng nước dùng cho sinh hoạt Nếu dùng nước uống có hàm lượng nitrat cao ảnh

hưởng đến sức khỏe, thường gây bệnh xanh xao ở trẻ và có thể dẫn đến tử vong

3.4.2.6 Các hợp chất chứa Photpho

Trong nước tự nhiên các hợp chất ít gặp nhất là photphat, khi nguồn nước bị nhiễm

bẩn bởi rác và các chất hữu cơ trong quá trình phân hủy, giải phóng ion PO43- có thể

tồn tại dưói dạng H2PO42-, PO43-.

Nguồn Photphat dựa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt, nước thải của một

số ngành công nghiệp, phân bón dùng cho đồng ruộng

Cũng như Nitrat, photphat là chất dinh dưỡng của rong, tảo Photphat thuộc loại không

độc hại cho người Tác hại chủ yếu của phosphate là gây phú dưỡng hóa nguồn nước

trầm trọng, ngay cả khi ở nồng độ thấp

3.4.2.7 Các hợp chất Sắt, Mangan

Trong nước mặt thường chứa sắt (III) tồn tại ở dạng keo hữu cơ hay dạng cặn huyền

phù với hàm lượng không lớn

Trong nước ngầm, Sắt tồn tại ở dạng hóa trị (II) kết hợp với các gốc hydrocacbonat,

sunfat, clorua (Fe(HCO3)2; FeSO4; FeCl2) Đôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit

humic, hay ke silic, keo lưu huỳnh Sự tồn tại của các dạng keo sắt trong nước phụ

thuộc vào pH và điện thế oxy hóa khử của nước Cũng như sắt, mangan thường có

trong nước ngầm Nhưng có hàm lượng nhỏ hơn 0,5mg/l là nguyên nhân gây cho nước

có mùi tanh kim loại

3.4.2.8 Các chất khí hòa tan

Các khí hòa tan thường gặp trong nước thiên nhiên là khí cacbonic (CO2), khí oxy

(O2), sunfua dihydro (H2S)

− Khí Cacbonat CO2 : hàm lượng CO2 hòa tan trong nước mặt phụ thuộc vào hàng

loạt các yếu tố: Nhiệt độ, áp suất khí quyển, độ kiềm, độ pH của nứơc…Trong nước

ngầm khi pH< 5,5 thì nứơc chứa nhiều CO2

Hàm lượng CO2 hòa tan trong nước cao thường làm cho nứơc có tính ăn mòn bê

tông

− Khí Sunfua Dihydro H2S: sunfua dihydro là sản phẩm của quá trình phân hủy các

hợp chất hữu cơ có trong nước

Trong nước mặt sunfua dihydro đựơc oxy hóa dạng sunfat Do vậy, sự có mặt của khí

H2S trong nó chứng tỏ nguồn nước mặt đó đã bị nhiễm bẩn và có nhiều chất hữu cơ

chưa phân hủy, tích tụ ở đáy các nguồn nước

Trong nước ngầm, khí H2S là sản phẩm của quá trình khử diễn ra trong nước Nó cũng

thường xuất hiện trong nước ngầm mạch nông khi nước ngầm nhiễm bẩn các loại nước

thải

Hàm lượng khí H2S hòa tan trong nước nhỏ hơn 0,5mg/l đã tạo cho nước có mùi khó

chịu và làm cho nước có tính ăn mòn kim loại

3.4.2.9 Các hợp chất Silic

Trong thiên nhiên thường có các hợp chất silic Mức độ tồn tại của chúng phụ thuộc

vào độ pH của nước Ở pH = 8 ÷ 12 silic chuyển hóa dạng HSiO3-, các hợp chất này có

thể tồn tại ở dạng keo hay dạng ion hòa tan

Sự tồn tại các hợp chất này có trong nước cấp cho nồi hơi rất nguy hiểm do cặn silicat

đóng trong thành nồi hơi, thành ống làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắc ống

3.4.2.10Clorua Cl

-Clorua làm cho nước có vị mặn Ion này thâm nhập vào nước qua sự hòa tan các muối

khoáng hay bị ảnh hưởng quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước ngầm hay các đoạn

sông gần biển Việc dùng nước có hàm lượng Clorua cao có thể gây ra bệnh thận cho

người sử dụng Ngoài ra nước chứa nhiều Clorua có tính xâm thực đối với bêtông

3.4.2.11Sunfat (SO 4 2- )

Ion sunfat thường có nguồn gốc khoáng chất hay hữu cơ Nước có hàm lượng sunfat

lớn hơn 250mg/l có tính độc hại cho người sử dụng

3.4.2.12Các kim loại nặng có tính độc cao

 Arsen (As):

Arsen là kim loại có thể tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ Trong nước Arsen

thuờng tồn tại ở dạng arsenic hay arsenat, các hợp chất arsen metyl có trong môi

trường do chuyển hóa sinh học Arsen xâm nhập vào nước từ các công đoạn hòa tan

các chất và quặng mỏ, từ nước thải công nghiệp và lắng đọng từ không khí

 Crom (Cr):

Crom có trong nguồn nước tự nhiên là do hoạt động nhân tạo à tự nhiên (phong hóa)

Hợp chất Cr6+ là chất oxuy hóa mạnh và độc Nồng độ của chúng trong nguồn nước tự

nhiên rất thấp vì chúng dễ khử bởi các chất hữu cơ Các hợp chất của Cr6+ dễ gây viêm

loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, viêm thận và ung thư phổi,…

 Thủy ngân (Hg):

Thủy ngân có trong nước bề mặt và nước ngầm ở dạng vô cơ Thủy ngân trong môi

trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể sinh vật, đặc biệt là các loại động vất không

xương sống Cá hấp thụ thủy ngân và chuyển hóa thành metyl thủy ngân (CH3Hg+) rất

độc cho cơ thể con người Chất này hòa tan trong mỡ, phần chất béo của màng và

trong não tủy Thủy ngân vô cơ tác động chủ yếu đến thận, trong khi đó metyl thủy

ngân ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương

 Chì ( Pb):

Đây là kim loại nặng có ảnh hưởng đến môi trường rất nhiều Vì nó có khả năng tích

lũy lâu dài trong cơ thể và gây nhiễm độc cho người, thủy sinh qua dây chuyền thực

phẩm Chì tác dụng lên hệ thống enzyme vận chuyển hydro Khi nhiễm độc, người

bệnh có một số rối loạn trong cơ thể, trong đó chủ yếu là rối loạn bộ phận tạo huyết

(tủy xương) Tùy theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biến như đau bụng

chì, đường viền đen Burto ở lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh viến, liệt, tai

biến… Nếu bị nặng có thể dẫn đến tử vong

3.4.2.13Hóa chất bảo vệ thực vật

Hiện nay có rất nhiều hóa chất được sử dụng trong nông nghiệp để diệt sâu, rầy, nấm,

cỏ Các nhóm hóa chất chính:

− Photpho hữu cơ

− Clo hữu cơ

− Carbamat

Hầu hết các chất này đều có tính độc cao đối với người Đặc biệt là hợp chất bảo vệ

thực vật nhóm Clo hữu cơ có tính bền vững cao trong môi trường và có khả năng tích

lũy trong cơ thể Việc sử dụng một lượng khá lớn hóa chất trên đồng ruộng đang đe

dọa lam ô nhiễm nguồn nước Vì thế hiện nay nhiều nước đã cấm sử dụng một số loại

thuốc trừ sâu nhất định và quy định liều lượng cũng như cách thức sử dụng Tuy nhiên,

ở Việt Nam hiện nay, các chất này vẫn đang sử dụng rộng rãi

3.3.3Các chỉ tiêu vi sinh

3.4.2.1 Vi trùng gây bệnh.

Vi trùng gây bệnh có mặt trong môi trường nước là vi trùng lị, thương hàn, dịch tả, bại

liệt, Mục đích của việc kiểm tra chất lượng nước theo chỉ tiêu này nhằm đánh giá

mức độ nhiễm bẩn và khả năng gây bệnh của nguồn nước Do sự đa dạng về chủng

loại nên việc xác định sự có mặt của chúng tiêu tốn nhiều thời gian và khó khăn Trong

thực tế thường áp dụng bằng phương pháp xác định số lượng vi trùng đặc trưng

Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và động

vật Trong người và động vật thường có vi khuẩn E.coli sinh sống và phát triển Đây là

loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường Sự có mặt của

E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại các loại

vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm bẩn Khả

năng tồn tại của vi khuẩn E.Coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác Do đó nếu sau

xử lý trong nước không còn phát hiệnthấy vi khuẩn E.Coli chứng tỏ các loại vi trùng

gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng

gây bệnh của nước qua việc xác định số lượng E.Coli đơn giản và nhanh chóng Do đó

vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn

vi trùng gây bệnh của nguồn nước

3.4.2.2 Các loại rong tảo.

Rong tảo phát triển trong nước làm nước nhiễm bẩn hữu cơ và làm cho nước có màu

xanh Nước mặt có nhiều loại rong tảo sinh sống trong đó có loại gây hại chủ yếu và

khó loại trừ là nhòm tảo diệp lục và tảo đơn bào Hai loại tảo này khi phát triển trong

đường ống có thể gây tắc nghẽn đường ống đồng thời làm cho nước có tính ăn mòn do

quá trình hô hấp thải ra khí cacbonic Do vậy để tránh tác hại của rong tảo, cần các

biện pháp phòng ngừa sự phát triển của chúng ngay tại nguồn nước

3.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP

4.2.1 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 bông cặn lại không tan trong nước như:

lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc

− Biện pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý nước như keo tụ bằng

phèn, khử trùng bằng clorua, kiềm hóa nước bằng vôi dùng hóa chất để diệt tảo

− Biện pháp lý học: dùng các tia vật lý để khử trùng nứơc như tia tử ngoại, song siêu

âm, điện phân nước để khử muối Khử khí CO2 trong nước bằng biện pháp làm thoáng

Trong ba biện pháp xử lý nước nêu ra 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 hoặc kết

hợp với biện pháp hóa học và lý học để rút ngắn thời gian và nâng cao chất luợng nước

sau xử lý Trong thực tế, để đạt đựợc mục đcíh xử lý mộ nguồn nứơc nào đó một cách

kinh tế và hiệu quả nhất cần phải kết hợp của nhiều phương pháp

4.2.2 Một số công đoạn xử lý nước cơ bản

Keo tụ và bông cặn là quá trình tạo ra các tác nhân có khả năng kết dính các chất làm

bẩn nước ở dạng lơ lửng thành các bong cặn có khả năng lắng đựơc trong bể lắng hay

kết dính trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất

Khi trộn đều phèn với nước cần xử lý, các phản ứng hóa học và hóa lý xảy ra tạo thành

hệ keo dương phân tán đều trong nước Khi đựơc trung hoà, hệ keo dương này là

cachạt nhân có khả năng dính kết với các keo âm phân tán trong nứơc và dính với nhau

tạo thành các bông cặn Do đó, quá trình tạo nhân kế dính gọi là quá trình keo tụ còn

quá trình kết dính cặn bẩn và nhân keo tụ gọi là quá trình phản ứng tạo bông cặn

Trong kĩ thuật xử lý thuờng dùng phèn nhôm Al2(SO4)3, phèn sắt FeCl3, Fe2(SO4)3 và

FeSO4 Nhưng hiện nay ở Việt Nam thuờng sử dụng phèn nhôm, còn phèn sắt có hiệu

quả keo tụ cao, nhưng các quá trình khác như sản xuát, vận chuyển phức tạp và trong

quá trình xử lý dễ làm nứoc có màu vàng nên ít có sử dụng trong kĩ thuật xử lý nước

cấp

Hiệu quả của quá trình tạo bông phụ thuộc vào cường đọ và thời gian khuấy trộn để

các nhân keo tụ và cặn bẩn va chạm và kết dính vào nhau

Để tăng quá trình tạo bông, thường cho vào bể phàn ứng tạo bông cặn chất trợ keo tụ

polymer Khi tan vào nước, polymer sẽ tạo ra lien kết duới loại anion nếu trong nước

cần xử lý thiếu ion đối (như SO22-,…) hay lọai trung tính nếu thành phần ion và độ

kiềm của nước thỏa mãn điều kiện keo tụ

3.4.2.2 Quá trình lắng

Đây là quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng các biện

pháp trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước ở chế độ

thủy lực thích hợp sẽ lắng xuống đáy bể

Cùng với việc lắng cặn, quá trình lắng còn làm giảm được 90 – 95% vi trùng có trong

nước do vi trùng luôn bị hấp thụ và dính bám vào các hạt bông cặn trong quá trình

lắng

Thời gian lưu nước trong bể lắng là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến iệu quả của bể

lắng Để đảm bảo lắng tốt, thời gian lưu nước trung bình của các phần tử nước trong bể

lắng phải đạt từ 70 – 80% thời gian lưu nước trong bể theo tính toán

3.4.2.3 Quá trình lọc

Lọc là quá trình không chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có kích thước lớn hơn

kích thước các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà còn giữ lại các hạt keo sắt, keo hữu

cơ gây ra độ đục và độ màu, có kích thước bé hơn nhiều lần kích thước các lỗ rỗng,

nhưng có khả năng dính kết và hấp phụ lên bề mặt hạt lớp vật liệu lọc Các yếu tố ảnh

hưởng đến quá trình lọc nước qua bể là:

− Kích thước hạt lọc và sự phân bố các cỡ hạt trong lớp vật liệu lọc.

− Kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng, nồng độ và khả năng dính kết của các

cặn bẩn lơ lửng trong nước xử lý

− Tốc độ lọc, chiều cao lớp lọc, thành phần của lớp vật liệu lọc và độ chênh áp lực

dành cho tổn thất của một chu kì lọc

− Nhiệt độ và độ nhớt của nước

− Vật liệu lọc là yếu tố quyết định quá trình lọc Do đó, cần phải chú ý các đặc tính

của vật liệu lọc trong sản xuất và chọn lớp vật liệu lọc

− Hiệu quả của quá trình lọc phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt của lớp vật liệu

lọc

− Đường kính hiệu quả d10 là kích thước của mặt sàn Khi sàn để lọt 10% trọng lượng

các mẫu hạt, còn 90% trọng lượng của mẫu hạt nằm trên sàn

3.4.2.4 Khử trùng nước

Việc đảm bảo vệ sinh về mặt sinh lý khi cấp cho người tiêu dùng đòi hỏi phải có quá

trình khử trùng nước Để khử trùng nước, dùng các biện pháp tiêu diệt vi sinh vật trong

Chất được sử dụng phổ biến nhất là Clo và các hợp chất của Clo vì giá thành thấp, dễ

kiếm, quản lý và vận hành đơn giản Quá trình khử trùng Clo phụ thuộc vào:

− Tính chất của nước xử lý như: lượng vi khuẩn, hàm lượng chất hữu cơ, và các chất

khử có trong nước

− Nhiệt độ nước

− Liều lượng khuấy trộn và tiếp xúc của Clo tự do trong nước

3.4.2.5 Ổn định nước

Đây là quá trình khử tính xâm thực của nước đồng thời cấy lên mặt trong thành ống

lớp màng bảo vệ cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu làm ống

Tác dụng của màng bảo vệ:

- Chống rỉ cho ống thép và các phụ tùng trên đường ống

- Không cho hòa tan vôi trong thành xi măng của lớp tráng mặt trong ống gang dẻo,

mặt thành trong của các ống bê tông

- Hóa chất thường dùng ổn định nước là: Hexametaphotphat, Silicat, Natri, Soda,

vôi

CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT

4.1 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ MẶT

Việc lựa chọn công nghệ xử lý phụ thuộc vào chất lượng đặc trưng của nguồn nước

thô Các vấn đề cần đề cập đến khi thiết kế quá trình xử lý nước bao gồm chất lượng

nước thô, yêu cầu về chất lượng nước sau xử lý Dựa vào các số liệu đã có sẵn so sánh

chất lượng nước thô và nước sau xử lý để quyết định cần xử lý chất bẩn gì ra khỏi

nước, rồi chọn các thông số chính về chất lượng nứơc và đề xuất công nghệ xử lý nước

đảm bảo nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn nước cấp

4.2.1 Một số sơ đồ xử lý nước mặt

vôi phèn

Nguồn tiếp nhận Trạm bơm cấp II

Bể trộn đứng

Bể phản ứng

có lớp cặn lơ lửng

bể lắng ngang Nước

Từ trạm bơm

cấp đến

Bể lọc nhanh nước sạchBể chứa

clo

4.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

4.2.1 Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ

4.2.1.1Bể trộn và bể phản ứng tạo bông cặn.

Hiện nay việc áp dụng tự động cơ giới hóa tại các nhà máy xử lý nước cấp ngày càng

phổ biến nên bể trộn và bể phản ứng cơ khí được lựa chọn với nhiều ưu điểm hơn so

với các phương pháp thủy lực: có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn,

thời gian khuấy trộn ngắn nên dung tích bể trộn nhỏ, tiết kiệm diện tích và vật liệu xây

dựng

4.2.1.2Bể lắng

Dùng bể lắng ngang thu nước bể mặt bằng các máng đục lỗ, bể được xây dựng kế tiếp

ngay sau bể phản ứng được sử dụng trong các trạm xử lý có công suất lớn hơn

3000m3/ ngày đêm đối với trường hợp xử lý nước có dùng phèn

Căn cứ vào biện pháp thu nước đã lắng, người ta chia bể lắng ngang thành 2 loại: bể

lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt Bể lắng ngang

thu nước ở cuối thì được kết hợp với bể phản ứng có vách ngăn hoặc bể phản ứng có

lớp cặn lơ lửng bể lắng ngang thu nước đểu trên bề mặt thường được kết hợp với bể

phản ứng có lớp cặn lơ lửng

Bể lắng ngang hoạt động ổn định, có thể hoạt động tốt ngay khi chất lượng nước đầu

thay đổi; vận hành đơn giản

4.2.1.3Bể lọc

Bể lọc nhanh đựơc sử dụng là bể lọc nhanh phổ thông, là loại bể lọc nhanh một chiều,

dòng nước lọc đi từ trên xuống dưới, có một lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và là lọc

trọng lực, được sử dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng chất keo tụ

Trạm bơm cấp II

Nguồn tiếp nhận

Bể chứa nứơc sạch

Bể lọc nhanh

Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng

Bể trộn đứng

Nước

Từ trạm bơm

cấp đến

Ưu điểm của bể lọc nhanh là tốc độ lọc lớn gấp vài chục lần so với bể lọc chậm Do

tốc độ lọc nhanh ( từ 6 – 15 m/h) nên diện tích xâ dựng bể nhỏ và do cơ giới hóa công

tác rửa lọc nên làm giảm nhẹ công tác quản lý và nó trở thành loại bể lọc cơ bản, được

sử dụng phổ biến trong các trạm cấp nước trên thế giới hiện nay

4.2.1.4Bể chứa

Chọn bể chứa có mặt bằng hình chữ nhật đặt nửa chìm nửa nổi để thuận tiện cho việc

bố trí bể lọc Bên trên bể có nắp đậy, ống thông hơi và lớp đất trồng cây cỏ để giữ cho

nước khỏi nóng

4.2.1.5Trạm bơm cấp II

Máy bơm cấp II được chọn lắp đặt là bơm ly tâm trục ngang Máy bơm đựơc gắn thiết

bị biến tần để cho phép thay đổi lưu lượng của máy bơm tùy theo nhu cầu sử dụng

khác nhau của giờ trong ngày

4.2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Dây chuyền công nghệ xử lý nước chọn như sau:

Clo

Bể chứa nước sạch

Trạm bơm cấp II

Mạng lưới

Bể lọc nhanh

Trạm bơm cấp I Bể trộn cơ khí

Al 2 (SO 4 ) 3

Bể lắng ngang

Bể phản ứng có tầng cặn

bùn Nguồn tiếp

nhận

4.2.3 Thuyết minh công nghệ

Nước từ trạm bơm cấp I vào bể chứa nước thô sau khi đi qua song chắn rác hoặc lưới

chắn rác để loại trừ vật có kích thước lớn giúp bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả

làm sạch cho các công trình xử lý

Nước được bơm vào bể chứa nước thô làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng

chảy từ nguồn vào và từ lưu lượng tiêu thụ cho trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà

máy Một phần đất cát và cặn lơ lửng có kích thước lớn sẽ bị giữ lại ở đây Hàm lượng

oxy tăng, nâng cao phản ứng oxy hóa khử của nước để thực hiện quá trình oxy hóa

các chất hữu cơ

Sau đó các chất keo tụ được chọn vào nước và được hòa trộn đều với nước tại bể trộn

cơ khí Quá trình trộn phải được tiến hành nhanh chóng trong khoảng thời gian ngắn

trước lúc tạo thành những bông kết tủa Cánh khuấy đựơc sử dụng trong bể trộn để tạo

ra dòng chảy rối, làm cho chất phản ứng trộn đều với nước

Nước và chất phản ứng sau khi đã được trộn đều trong bể trộn cơ khí sẽ được đưa sang

bể phản ứng Bể phản ứng có chức năng hoàn thành nốt quá trình keo tụ, tạo điều kiện

thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước để

tạo nên những bông cặn đủ lớn và được giữ lại trong bể lắng Bể phản ứng cơ khí đựơc

chia thành nhiều ngăn với mặt cắt ngang dòng chảy có dạng hình vuông, kích thước cơ

bản là 3,6 × 3,6 m; 3,9 × 3,9 m hoặc 4,2 × 4,2 m Dung tích bể tính theo thời gian lưu

nước lại là khoảng 10 – 30 phút Theo chiều dài, mỗi ngăn lại được chia thành nhiều

buồng bằng các vách ngăn hướng dòng theo phương thẳng đứng Trong mỗi buồng đặt

một guồng khuấy Các guống khuấy được cấu tạo sao cho có cường độ khuấy trộn

giảm dần từ buồng đầu đến buồng cuối cùng, tương ứng với sự lớn dần lên của bông

cặn

Nước sau khi tạo thành bông cặn đủ lớn ở bể tạo bông nước được dẫn sang bể lắng

ngang Tại đây, các công cặn đựơc tách ra khỏi nhờ quá trình lắng trọng lực (bể lắng

ngang) Nhiệm vụ của bể lắng là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát có kích thước

lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm, tốc độ lắng cặn được tính toán là 0,5 mm/s Quá trình lắng

trong bể lắng ngang xảy ra như sau: các hạt cặn khác nhau phân bố đều trong nước, khi

lắng, những hạt có kích thước và trọng lượng lớn rơi với vận tốc lớn hơn, khi rơi chúng

va chạm vào các hạt cặn có kích thước nhỏ lắng chậm hoặc lơ lửng trong nước, xảy ra

kết dính với các hạt này thành hạt cặn có kích thước lớn hơn và tốc độ lắng lớn hơn

Hạt cặn rơi với chiều cao H càng lớn và thời gian lắng T càng lớn thì sự xuất hiện các

hạt cặn to lắng với tộc độ lớn càng nhiều Tuy nhiên, khi hạt cặn đã dính kết với nhau

tạo thành các hạt cặn kích thước lớn làm cho sức cản của nước tăng lên, đến một lúc

nào đó, lực cản thành lực cắt đủ lớn để chia hạt cặn có đường kính lớn thành nhiều

mảnh nhỏ và lại xảy ra quá trình kết dính

Hiệu quả lắng các hạt keo phụ thuộc vào vận tốc lắng ban đầu u0 và chiều cao lắng H,

chiều dài lắng L, vận tốc dòng nước cũng như thời gian lắng T.Trong bể lắng ngang có

thiết kế hệ thống xích cào cặn để thu gom cặn ở đầu bể lắng và xả bằng ống xả cặn đến

hồ lắng bùn để tách bùn và nước Thu nước sau lắng bằng máng thu nước răng cưa

inox có đáy máng đặt nằm ngang ở cuối bể

Phần lớn các hạt cặn chưa lắng được ở bể lắng sẽ tiếp tục loại bỏ hoàn toàn khỏi bể

nước trong bể lọc trọng lực Quá trình lọc nước là quá trình cho nước đi qua lớp vật

liệu lọc với một chiều dày nhất định để giữ lại trên bề mặt hoặc lớp khe hở của lớp vật

liệu lọc các hạt cắn và một phần vi sinh vật có mặt trong nước Sau một thời gian làm

việc của bể lọc, phải tiến hành rửa lọc để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc

Giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nứoc là khử trùng, chất khử trùng đựơc dùng

là Clo dạng lỏng cùng với nước đựơc chứa và trộn đều bằng các vách ngăn trong bể

chứa nước sạch và phân phối nước ra mạng lưới cấp nước nhờ trạm bơm cấp II

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP

5.1 CÔNG SUẤT CỦA CÔNG TRÌNH

Theo thống kê năm 2009, dân số toàn khu đô thị là 7128 người Dự báo dân số đến

năm 2025 là:

N = N0 ×(1+ 0,015)15 = 8999 (người) , ta lấy làm tròn 9000 người

Công suất của hệ thống phải đảm bảo cung cấp đầy đủ nhu cầu dùng nước của khu đô

thị bao gồm:

+ Lưu lượng nước cho nhu cầu sinh hoạt, ăn uống

Qtb,ngày = q.1000N = 200× 90001000 = 1800 m3/ngày.đêm

Trong đó:

q: tiêu chuẩn dùng nước của khu dân cư: 200 l/ng ngày đêm

N: số dân dự tính sống trong khô đô thị đến năm 2020

+ Qngày,max = Kngày,max × Qtb,ngay = 1,4 × 1800 = 2520 m3/ngày.đêm

+ Nước tưới cây, tưới đường:

Qtưới = 8%Qtb,ngày = 8×1800100 = 144 m3/ngày.đêm

+ Lưu lượng nước chữa cháy:

Chọn kiểu nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc vào bậc chịu lửa;

Qchữa cháy = 10l/s × 3600s/h × 3h/đám cháy = 108 m3

Vậy lưu lượng tổng cộng là:

Q = (2520 + 144 + 108) × 1.13 = 3132 m3/ngày.đêm

Trong đó: 1.13 là hệ số để tính lượng nước rò rỉ, đối với cấp nước mới là 1.1 – 1.5

Vậy nên, lưu lượng tính toán chọn để làm cơ sở thiết kế là:

Q = 3200 m3/ngày.đêm = 133.33 m3/h = 37.04 l/s

5.2 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THU – TRẠM BƠM CẤP I

Công suất của trạm xử lý cấp cho khu đô thị ĐẠI PHÚ là 3200 m3/ngày đêm Để cung

cấp nước cho trạm xử lý nước, ta sẽ xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I trên

lưu vực sông Đồng Nai Công trình thu được lấy nước trực tiếp từ nguồn nước của

sông Đồng Nai

5.2.1Công trình thu

Theo thiết kế, toàn bộ lượng nước sử dụng trong trạm xử lý do trạm bơm cấp I này

cung cấp là 3200 m3/ngày đêm Ta tính toán công suất trạm bơm cung cấp nước cho

trạm xử lý theo côn suất 3200 m3/ngày đêm

Ta phải xây dựng công trình thu cho trạm bơm cấp I nhằm cung cấp nước cho trạm xử

lý nước cung cấp nước cho toàn bộ nhu cầu dùng nước của khu đô thị ĐẠI PHÚ

5.2.1.1Vị trí công trình thu:

Nguồn nước lựa chọn để cấp nước cho khu đô thị ĐẠI PHÚ đựơc lấy từ nguồn nước

mặt sông Đồng Nai

Đặc điểm của vị trí đặt công trình thu:

+ Lưu vực nước sông Đồng Nai ở địa điểm lấy nước đảm bảo được nhu cầu dùng

nước của trạm bơm cấp I Chất lượng nước đảm bảo dùng như mẫu kiểm nghiệm nước

để thiết kế, bảo đảm cho việc vận hành sử dụng các công trình trong trạm xử lý

+ Công trình thu nước nằm ở vị trí có địa điểm ổn định, độ sâu mực nước gần bờ đủ

lớn để có thể khai thác Do đó ta có thể sử dụng công trình thu nước gần bờ

+ Vị trí đặt công trình thu không gây cản trở cho giao thông đường sông

Theo phân tích số liệu khảo sát ở trên cho thấy vị trí đặt trong công trính thu có nền đất

cứng có đá cứng ở độ sâu từ 4 – 8m, bờ ổn định không có khả năng sụt lún, chất lượng

nước hồ tương đối tốt, đủ trữ lượng cho nhu cầu dùng nước

Vậy ta chọn công trình thu nước xa bờ kiểu kết hợp Máy bơm đặt cao hơn công trình

thu

5.2.1.2Tính toán công trình thu

Song chắn rác

a) Sơ đồ cấu tạo

Song chắn rác gồm các thanh thép có tiết diện tròn đường kính 8mm đặt song song

nhau, cách nhau một khoảng a = 50mm Song chắn rác phải phù hợp với hình dạng cửa

thu nước hình dạng song chắn rác là hình chữ nhật

b) Tính toán

- Diện tích công tác của song chắn rác được tính như sau:

Ω = Q v ×k1.k2.k3 (m2)

Trong đó:

+ Q: là lưu lượng tính toán:

Q =3200 (m3/ngđ) = 133.33 (m3/h) = 0.037 (m3/s)+ v: là vận tốc nước qua song chắn rác (theo TCVN 33 – 2006 v = 0.1 ÷

+k3: là hệ số kể ảnh hưởng của hình dạng thanh thép, thanh tiết diện tròn k3 = 1.1

ωs = 0.0370.3 × 1.16 × 1.25 × 1.1 = 0.2 (m2)Chọn kích thước song chắn: L × B = 0.5 × 0.4 m2

Chọn khoảng cách giữa 2 song chắn rác bằng 40 mm, chiều dày mỗi thanh là 10 mm,

chiều rộng của cửa thu nước bằng 400 mm, số thanh song chắn rác là:

400

40 – 1 = 9 (thanh)

Chiều dài một thanh bằng 0.5m

Vậy diện tích cản nước của một thanh bằng:

Bảng 2: các thông số thiết kế song chắn rác

STT Thông số thiết kế Giá trị Đơn vị Số lượng

a) Sơ đồ cấu tạo

- Chọn lưới chắn rác kiểu chắn phẳng đặt giữa ngăn thu và ngăn hút

- Cấu tạo: lưới được đan c thép không rò rỉ có đường kính d = 1 (mm), kích thước

mắt lưới là a × a = 4 × 4 (mm) Mặt ngoài của lưới đặt thêm một tấm lưới nữa có kích

thước mắt lưới 25 × 25 (mm) và đường kính dây thép đan D = 3 (mm) để tăng khả

năng chịu lực cho lưới

+ν: là vận tốc qua song chắn rác (theo TCVN 33 – 2006 lấy ν = 0.4 m/s)

+k1: là hệ số co hẹp do các thanh thép xác định theo công thức:

 p: tỉ lệ giữa phần diện tích bị khung và các kết cấu khác chiếm so với diện tích

công tác của lưới, lấy p = 0.05

k1 = (4+1)2

4 2 (1+0.05) = 1.64+k2: là hệ số co hẹp do rác bám vào lưới chắn rác, k2 = 1.25

+k3: là hệ số kể đến ảnh hưởng của hình dạng của sợi thép, k3 = 1.15

ω = 0.0370.4 ×1.64×1.25×1.15 = 0.22 (m2)

Thiết kế 1 ngăn thu diện tích song chắn rác, ω = 0.22 m2

Chọn kích thước cửa đặt song chắn rác H × L = 400 × 500 mm

Số thanh thép theo chiều thẳng đứng của cửa là:

Diện tích thông thủy của lưới chắn rác là:

F = (0.4 × 0.5) – 0.0809 = 0.1191 (m2)

Vậy vận tốc qua lưới chắn rác là:

v = Q F= 0.037

0.1191=0.31 (m/s)Vận tốc qua lưới chắn rác trong khoảng 0.2 ÷ 0.4 m/s, đảm bảo yêu cầu thiết kế

Bảng 3: các thông số thiết kế lưới chắn rác

STT Thông số thiết kế Giá trị Đơn vị Số lượng

- vậy chiều rộng ngăn thu Bt ≥ 1.55m ta chọn Bt = 1.6m

- Chọn chiều dài ngăn thu At = 1.6m (theo quy phạm chiều dài ngăn thu nằm trong

khoảng 1.6 ÷ 3m)

Vậy: At × Bt = 1.6(m) × 1.6(m)

Ngăn hút

- Chiều rộng ngăn hút tính theo công thức:

Bh ≥ 3Dp

Trong đó:

+Dp: đường kính phễu thu, Dp = (1.3 ÷ 1.5)Dh, lấy Dp = 1.4Dh

+Dh: đường kính ống hút chọn Dh = 600 (mm), dung ống thép khi đó vận tốc chảy

trong ống hút là v = 1.10 m/s

Dp = 1.4Dh = 1.4 × 0.6 = 0.84 m

Bh ≥ 3 × 0.84 = 2.52 m

Chiều dài ngăn hút: Ah ≥ 3Dp →chọn Ah = 2.5 (theo quy phạm thì Ah = 1.5 ÷ 3m)

Do Bh, Bt tính toán chênh nhau không nhiều để dễ thi công ta lấy:

Bh = Ah = 2.5 (m)

Với kích thước này mới đảm bảo thuận lợi cho việc lên xuống ngăn thu, ngăn hút bằng

thang: Bh × Bt = 2.5 × 2.5 (m)

Bảng 4: các thông số thiết kế ngăn thu, ngăn hút

STT Thông số thiết kế Giá trị Đơn vị Số lượng

mmmm

- khoảng cách từ đáy ngăn hút đến miệng vào phễu hút

hs ≥ 0.5 (m)

và hs ≥ 0.8 × Dp = 0.8 × 0.7 = 0.56 (m)

vậy chọn: hs = 0.9 (m)

- khoảng cách từ mực nước đến sàn công tác:h4 = 1(m)

(theo quy phạm quy định h4 ≥ 0.5 m)

- đáy công trình thu có độ dốc i = 3% về phía sàn thu cặn Hố thu cặn kích thước

300-300 (mm), sâu 250 (mm)

- chiều cao gian quản lý: H = 3.5 m

tính toán cao trình mặt nước trong ngăn thu và ngăn hút

- Cao trình mặt nước tại vị trí lấy nước của trạm bơm cấp I:

+ MNCNS là +4.90 (m)

+ MNCNS là + 1.35 (m)

Sơ bộ lấy tổn thất qua song chắn rác là hs = 0.1 m, qua lưới chắn rác là h1 = 0.15 m

- Cao trình mặt nước trong ngăn thu

+ mực nước cao nhất:

MNCNNT = MNCNS - hs

MNCNNT = 3.04 – 0.1 = 2.94 (m)+ mực nước thấp nhất:

MNTNNH = MNTNNT – h1

MNTNNH = 1.35 – 0.15 = 1.20 (m)

5.2.2TRẠM BƠM CẤP I:

Trạm bơm cấp 1 là trạm bơm đặt đầu trong trạm xử lý nước Nó là một công trình

quan trọng, có nhiệm vụ đưa vào hệ thống và mạng lưới cấp nước một khối lượng

nước xác định dưới một áp lực yêu cầu Kết cấu của trạm bơm tương đối phức tạp Nó

bao gồm các tổ máy bơm, các thiết bị cơ khí, năng lượng, đường ống, van khóa, thiết

bị kiểm tra đo lường, thiết bị điều khiển, thiết bị hạ nâng…

Trong trạm bơm cấp I bố trí 2 máy bơm làm việc và 1 máy bơm dự phòng

5.2.2.1 Xác định đường kính ống hút và ống đẩy của trạm bơm cấp I:

Xác định đường kính ống hút: