Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt từ nguồn nước mặt công suất 10.000 m3 ngày.đêm

Chương 2: Lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp với chất lượng nước thô đầu vào 2.1.. Vi thé con người cần phải biết xử lý các nguồn nước cấp để có được đủ số lượng và đảm bảo chất lượng c

Trang 1

Trường đại học sư phạm hà nội 2

khóa luận tốt nghiệp đại học

Chuyên ngành: Hóa công nghệ môi trường

Người hướng dẫn khoa học

Gy: lê cao khải

hà nội - 2010

Nguyên Thị Đức —- K32B Hóa

Trang 2

Lời cảm ơn

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Lê Cao Khải, giảng viên khoa Hóa học -trường ĐHSP

Hà Nội 2 đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thành đề tài Tôi cũng xin chân thành cảm ơn bạn bẻ, các thầy cô giáo trong khoa Hóa học-trường đhsp Hà Nội 2 đã hết sức tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình làm khóa luận

Hà Nội, ngày 08 tháng 05 năm 2010

Sinh viên

Nguyễn Thị Đức

Trang 3

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của thầy

Lê Cao Khải, các kết quả nghiên cứu, các số liệu trình bày trong khóa luận là trung thực và không trùng lặp với kết quả nghiên cứu của các tác giả khác

Nêu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Hà Nội, ngày 08 tháng 05 năm 2010

Sinh viên

Nguyễn Thị Đức

Trang 4

Danh mục các kí hiệu việt tat

TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng

NXB: Nha xuat ban

Trang 5

I0 1 3

Chương l: đặt bài toán: xác định thông số Nước thô

và yêu câu đầu ra 1.1 Tổng quan về nguồn nước mặt sông Công . -2-©2+2+zz+22zzz+rzzscee 3

1.1.2 Hiện trạng cấp nước . -¿-©-+++2+++2E++22EE22EE271E2712711711271 2.1 xe 3 1.2 Xác định các thông số chất lượng nước và các yêu cầu đặt ra 4 1.2.1 Bảng số liệu về chỉ tiêu chất lượng nước sông Công -+¿ 4

1.2.2 Xác định các chỉ tiêu còn thiếu 6

1.2.2.1 Tổng hàm lượng muối

Chương 2: Lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp

với chất lượng nước thô đầu vào 2.1 Đánh giá sơ bộ chất lượng nước nguÖn 222-222+z+2EEcEEEzrrrxerrrerrree 7

2.2 Công nghệ xử lý nước cấp lựa chọn và sơ đồ dây chuyền

00g11): 0 .A4 7 2.2.1 Công nghệ xử lý nước cấp lựa chọn . -©2¿+22++++2CEEetEEEEerrrkrrrrrkee 7 2.2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ -222¿-2222222+2C22vrrrrtrrrrrrrrrrrrrrree 8 2.2.3 Thuyết minh công nghệ, phân tích các hạng mục công trình . 10 Chương 3: tính toán thiết kế các hạng mục công trình

3.1 Tính toán các thông số công nghỆ, 2- 22 ©22£2EE2£EE2t2EEZEEEEzEEerrrerrree 11 3.1.1 Đánh giá các thông số hóa lý của nguồn nước 2- ¿+2cse+ccsse 11 3.1.1.1 Kiểm tra cân bằng điện tích giữa Anion và Cation .: sc+ccss+ 11 3.1.1.2 Kiểm tra độ cứng toàn phần của nước thô . -¿-¿+2+z+2cxx++zzsee 12

3.1.2 Xác định liều lượng hóa chat cần xử lý

3.1.2.1 Xác định liều lượng phèn đề keo tụ

3.1.2.2 Kiểm tra độ kiềm theo yêu cầu và độ

kiềm hóa ồn định nước . -:7222222ccvvecceceerrrrrrrrrrrrrrtrrrrrrrirrrerrrrrre 13

3.2 Các thiết bị và công trình của quá trình keo tụ -. -z-5cs<+cssz+cse 14 3.2.1 Công trình chuẩn bị dung dịch phèn -2- 22 22©+222£+22xzczzxeerxzerrxe 14

3.2.1.1 Bể hòa trộn phèn -22-222+©C©+++2EEE+EEEEEEEE2EEEEEEEEEEEErrrkrrrrrkee 14

Trang 6

3.2.1.2 Bề tiêu thụ phèn . 222-22222C222122711122711127111221111221111 22111222111 1e 18 3.3 Thiết bị hòa trộn chất phản ứng 2-22 ©+2+E+2£EEE2EEEEZEEEEEEEzEEerrrkrrree 20

3.4 Thiết bị tách khí trong nƯỚC -2-2¿-©22+z+2CE++2EE2112711127111271112211222711 1e 24

3.4.1 Ngan tach Khi 24

3.4.2 Đường kính ống dẫn từ bề trộn sang ngăn tách khí . -:- 2 25

3.5 Thiết bị phản ứng tạo bông kết tủa -22222:222222cccSECEvrrrrtrrrrrrrrrrrrrrcee 25

3.6 Thiết bị lắng nước — Bề lắng ngang thu nước bề mặt . -¿- 2 28

3.7 Bể lọc nhanh -22-©222S2E2EEE9EEE2E11227117112711711117111111171111111711.111 711 1e 34

3.7.1 Các thông số vật liệu lọC ¿-©ce+2+++x2E1211211211111111111111111 111 1x xe 35

3.7.7 Tinh tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh . 22 2222+z2zxz+zzsz+cse 43

3.8 Thiết bị khử sắt và mangan trong nƯỚC -22+2£+E+2E+++2EEz£EEztzExerrreerree 45

3.10 Bé clita nue Sach o.sceecceccscsesssesssessecsseessssseessssssssecsscssvesecssessessseesseesarssesseseseeeees 47

3.11 Trình bày mặt bằng bố trí cdc hang MUC eecceecseescseessseessessseesseessseessessseessseeese 48

Kết luận -22¿22<221E9211221112721211127112111 T1 11 11E.11E.11.11E.11.1 2110111111 50

Tai liGu tham Khao Ô 51

Trang 7

Mở Đầu

1 Lý do chọn đề tài

Như chúng ta đã biết nước là một nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật Không

có nước sự sống trên Trái Đất không thể tồn tại được

Ngày nay với sự phát triển công nghiệp, đô thị và sự bùng nỗ dân số đã làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao kiệt và ô nhiễm dan Vi thé con người cần phải biết

xử lý các nguồn nước cấp để có được đủ số lượng và đảm bảo chất lượng cho mọi nhu cầu sinh hoạt và sản xuất công nghiệp cho chính mình và giải quyết hậu quả cho chính mình

Thông thường chất lượng nước phải đạt được các tiêu chuẩn của tổ chức Y

Tế Thế Giới (WHO) hoặc của cộng đồng Châu Âu

Trong các nguồn nước tự nhiên thì nước bề mặt là nguồn nước tự nhiên gần

gũi nhất với con người và cũng chính vì thế mà nước bề mặt cũng là nguồn nước dễ

bị ô nhiễm nhất

tôi đã chọn đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt từ

nguồn nước mặt công suất 10.000 m” ngày đêm” cho khóa luận của mình Nguồn nước được chọn là nguôn nước mặt sông Công

Trang 8

Nội Dung Chương 1: Đặt bài toán: ” Xác định thông số

nước thô và yêu câu đâu ra”

1.1 Tống quan về nguồn nước mặt sông Công

nước 2000 mỶ đặt trên núi

1.2 Xác định các thông số chất lượng nước và các yêu cầu đặt ra

1.2.1 Bảng số liệu về chỉ tiêu chất lượng nước sông Công

STT Chỉ tiêu Đơnvj | Kết quả Quy chuẩn vệ sinh nước uống

theo QCVN0I : 2009 BYT/ (TT04/2009/BYT)

Trang 9

CO,= 1,9 mg/l

Trang 10

Chương 2: Lựa chọn công nghệ xử lý

thích hợp với chất lượng nước thô đầu vào

2.1 Đánh giá sơ bộ chất lượng nước nguồn

Mẫu nước có độ đục cao, có màu vàng, một số chỉ tiêu về kim loại như sắt,

mangan cao hơn một so với tiêu chuẩn, chứa một lượng coliform khá cao

2.2 Công nghệ xử lý nước cấp lựa chọn và sơ đồ dây chuyền công nghệ

2.2.1 Công nghệ xử lý nước cấp lựa chọn

Xử lý độ đục, độ màu, loại bỏ ion kim loại nặng và khử trùng nước

2.2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Có thể dùng một trong hai sơ đồ sau:

Ì

Bề lắng ngang

thu nước bê mặt

Bề lọc nhanh

——+#

Bề chứa nước sạch

Chat khir tring

Trang 11

Sơ đồ 2:

Công trình thu nước

Trang 12

Chương 3: Tính toán thiết kế các

hạng mục công trình 3.1 Tính toán các thông số công nghệ

3.1.1 Đánh giá thông số lí hóa của nguồn nước

3.1.1.1 Kiểm tra cân bằng điện tích giữa Anion và Cation

*Nguyên tắc: Tống đương lượng của ion dương bằng tổng đương lượng của các ion âm: T=T”

Vì vậy không phải làm mềm nước

3.1.2 Xác định liều lượng hóa chất cần xử lý

3.1.2.1 Xác định liều lượng phèn để keo tụ

* Xử lý nước đục: Lượng phèn nhôm cần là Par,¡ = 45 mg/l

3.1.2.2 Kiểm tra độ kiềm theo yêu cầu và độ kiềm hóa ốn định nước

Liều lượng chất kiềm hóa tính theo công thức [1-19]:

12

Trang 13

P 100

P 0 [ Bx, +1) 0 (mgr

Trường hợp này không phải kiềm hóa nước

3.2 Các thiết bị và công trình của quá trình keo tụ

3.2.1 Công trình chuẩn bị dung dịch phèn

Lựa chọn sơ đồ bố trí các công trình chuẩn bị phèn như sau:

wee — Thùng tiêu thụ

*Nhiệm vụ: Hòa tan phèn cục và lắng cin ban

*Cdu tao: Chon kiéu bé hoa tron phẻn khuấy trộn bằng cách sục khí nén

Dung tích bề hòa trộn được tính theo công thức[1~24]:

Đường kính ống gió chính dẫn gió đến thùng hòa trộn[1- 25]:

13

Trang 15

* Nhiệm vụ: làm cho nước trộn đều với dung dịch chất phản ứng

* Nguyên tắc làm việc: nước đưa vào xử lý chảy từ dưới lên

Diện tích tiết diện ngang ở phần trên của bé tron 1a [1 — 38] :

Đường kính ngoài của ống dẫn nước vào bể bạ = 377 mm Do đó diện tích

đáy bể (chỗ nối với ống ) sẽ là:

Trang 16

Chiều cao toàn phần của bề sẽ là [1 — 39]:

h=h,+hạ= 1,27 +2,44 = 3.71 (m) Lưu lượng nước tính toán sẽ là [1 — 39]:

Chọn chiều rộng máng: b„ = 0,3m thì chiều cao lớp nước sẽ là [1 —99]:

Trang 17

w 10,44

' 3BL 3.4.0,87

Chiều cao xây dựng ngăn tách khí là: h=h, + hy, = 1 + 0,3 = 1,3 (m)

3.4.2 Đường kính ống dẫn từ bể trộn sang ngăn tách khí

—> Chọn: V= 0,9 m/s và D =234 mm

3.5 Thiết bị phản ứng tạo bông kết tủa

* Nhiệm vụ: Hoàn thành nốt quá trình keo tụ, chọn loại bễ phản ứng có lớp cặn lo ling

Lấy chiều rộng bể phản ứng bằng chiều rộng bề lắng ngang B = 4,2 m

Chiều dài ngăn phản ứng là:

Chiéu cao bé phan ứng lấy bằng chiều cao bề lắng H =3,5 m

3.6 Thiết bị lắng nước - Bễ lắng ngang thu nước bề mặt

* Nhiệm vụ: Hoàn thành quá trình làm trong nước

* Cầu tạo:

Tổng diện tích mặt bằng của bê lắng [1 — 78] :

œQ 3,60,

Trang 18

B=„— CO „ 4166 _ 9 551m)

3,6.V,-H).N 3,6.5.2,5.1 Mỗi bể lắng chia làm ba ngăn, chiều rộng một ngăn là [1 — 79] :

Hy = Ho + Hoan = 2,5 + 0,237 = 2,737 (m) Chiều cao xây dựng bể: Hxp= 2,737 +0,3 = 3,037 (m)

Tổng chiều dài bể lắng: I¿=L+3.1,5= 37,5 + 4,5 =42 (m)

Trang 19

3.7.4 Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc

Lưu lượng nước rửa của một bể lọc là:

f.w 13,95.12 9.=iopạ= 1000 =0,I674(t/)

p, = ,A2 = [201674 _9.37(m) Tg 3,14.1,5

* Tinh toán các Ống nhánh:

Số nhánh của một bể lọc là [ 1 — 145 ]:

B 3,4875.2 m=——.2=————_—

19

Trang 20

2

2g 2g

—>h =18,96x L5 „ kể =2,34 (m) ' 20/81 2.9/81 3.7.8 Chọn máy bơm rửa lọc

Có áp lực công tác cần thiết của máy bơm rửa lọc [1 — 149] :

H; = hạn + hạ + họ + hạ + hụ + họm + hạy(m) H,= 6,535 + 5,677 + 2,77 + 0,59 = 15,572 (m) = 16 (m) 3.8 Thiết bi khử sắt và mangan trong nước

Dung tích bể chứa nước sạch được tính theo công thức [5]:

Wpc = Wan + Wee + Woi

20

Trang 21

=> wac = 1500 + 500 + 600 = 2600 ( m*) Với kích thước bể như sau: BxLxH = 20m.20m.6m

Trang 22

Kết luận Khóa luận đã đạt được một số kết quả sau:

- Đã lựa chọn được địa điểm và nguồn nước làm đề tài cho khóa luận

- Đánh giá sơ bộ được chất lượng nước nguồn

- Đưa được sơ đồ dây chuyền công nghệ hợp lí để xử lý nguồn nước

- Tính toán được một số hạng mục chính trong công trình bao gồm: + Bề hòa trộn phèn

+ Bề tiêu thụ phèn

+ Bề phản ứng có lớp cặn lơ lửng + Bề lắng ngang thu nước bề mặt + Bề lọc nhanh

+ Bề chứa nước sạch

22

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	2,07 MB