thiết kế công nghệ xử lý nước đạt tiêu chuẩn vệ sinh môi trường công suất 2000m3

Cần phải xử lý nưđc, khi mà một trong các thông sô" phân tích vượt quá tiêu chuẩn hiện hành ở vùng quan sát LOMS tổ chức y tế thế giới xây dựng cho mỗi một tham sô" các yêu cầu bảo đảm p

Chương I GIỚI THIỆU

Trong tất cả các trường hợp, nước sử dụng cho các hộ tiêu thụ được cấp bằng mạng ống dẫn phải được xử lý, ngay cả khi con người chỉ dùng trực tiếp một lượng rất ít Điều đó rất nguy hiểm cho sức khỏe

và quá đắt nếu ta dùng hệ thông mạng kép, nghĩa là một mạng dùng cho việc ăn uống, còn một mạng dùng cho các sử dụng khác.

Dù cách sử dụng thế nào đi chăng nữa, nưđc đưa đến vòi nước của hộ tiêudùng phải là nước uổng được, nghĩa là đáp ứng những quy định hiện hành.

Cần phải xử lý nưđc, khi mà một trong các thông sô" phân tích vượt quá tiêu chuẩn hiện hành ở

vùng quan sát LOMS (tổ chức y tế thế giới) xây dựng cho mỗi một tham sô" các yêu cầu bảo đảm phù hợp cho mỗi nước, phụ thuộc vào tình trạng vệ sinh và điều kiện kinh tế của nước đó để đưa tới các tiêu chuẩn quốc gia.

Mặt khác, khi nền kinh tế phát triển, đời sông của người dân được nâng cao thì nhucầu dùng nước sạch càng mạnh mẽ Do đó, vấn đề nước sạch đang là nỗi bức xúc của người dân và việc đầu tư xây dựng một hệ thông xử lý nước sạch để cung cấp cho người dân là một việc làm cần thiết và cấp bách.

Nó không chỉ đáp ứng nhu cầu dùng nước hàng ngày nhằm nâng cao chất lượng cuộc sông của người dân

mà còn tạo điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế của Việt Nam nói chung và của khu vực dân cư nói riêng.

Nước trong thiên nhiên được dùng làm các nguồn nước cung câp cho ăn uống sinh hoạt và công nghiệp có chất lượng rất khác nhau Đối với các nguồn nước mặt, thường có độ đục, độ màu và hàm lượng

vi trùng cao Đôi vđi các nguồn nước ngầm, hàm lượng sắt và mangan thường vượt quá giới hạn cho phép.

Có thể nói, hầu hết các nguồn nước thiên nhiên đều không đáp ứng được yêu cầu, về mặt chất lượng cho các đôi tượng dùng nước.

Chính vì vậy, trưđc khi đưa nưđc vào sử dụng, cần phải tiến hành xử lí chúng.

Nhiệm vụ chính của đồ án là tiến hành xử lý nguồn nưđc thô ban đầu có độ đục là 85 NTƯ sao cho nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn ăn uống và vệ sinh môi trường, công suất

là 2.000m3/ngày.

Chương II TỔNG QUAN VỀ CHAT LƯỢNG NƯỚC

Để xác lập được các biện pháp xử lí nưđc, cần phải căn cứ vào các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước nguồn và yêu cầu chất lượng của nước sử dụng.

I Tổng quan về chất lương nước:

Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) là nước mặt, nưđc ngầm và nước biển.

Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sông suôi Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc vđi không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:

Chứa khí hòa tan, đặc biệt là Oxy.

Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước trong hồ, chứa ít chất rắn lơ lửng

và chủ yếu ở dạng keo).

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m /ngày

1 GVHD : Dương Thị Thành

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

Có hàm lượng chất hữu cơ cao.

Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.

Nước ngầm được khai thác từ các tầng chứa dưới đất Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua Do vậy nước chảy qua các đại tầng chứa cát hoặc granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng Khi chảy qua địa tầng chứa đá vôi, nước thường có độ kiềm bicacbonat khá cao Ngoài ra, các đặc trưng chung của nước ngầm là:

Độ đục thấp.

Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định.

Không có oxy, nhưng có thể chứa nhiều khí H2S, COị.

Chứa nhiều chất khoáng hòa tan, đáng kể đến là sắt, mangan, flour.

Không có sự hiện diện của vi sinh vật.

Nước biển thường có độ mặn rất cao Hàm lượng muôi trong nước biển thay đổi tùy theo vị trí địa

lý như: khu cửa sông, gần hay xa bờ Ngoài ra nước biển thường có nhiều chất lơ lửng, chủ yếu là các phiêu sinh động- thực vật.

II Tính chất lý hoc của nước:

1 Nhiêt đô:

Nhiệt độ của nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi rường và khí hậu Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lí nước Sự thay đổi nhiệt độ của nước phụ thuộc vào từng loại nguồn nước.

Nhiệt độ của nguồn nước mặt dao động rất lớn (từ 4-40°C) phụ thuộc vào thời tiết và độ sâu nguồn nưđc Ví dụ: ở miền Bắc Biệt Nam, nhiệt độ nước thường dao động 13- 34°c, trong khi đó nhiệt độ trong các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đôi ổn định hơn (26- 29°C) Nước ngầm có nhiệt độ tương đôi ổn định (17- 27°C).

Độ màu thường do các chất bẩn có trong nước tạo nên Các hợp chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây Nưđc bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen.

Đơn vị đo độ màu thường dùng là Platin- Côban Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200 PtCo Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước (do các chất hòa tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hóa lý kết hợp.

3 Đô đuc:

Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt Khi trong nước có các vật lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất đá, các vi sinh vật khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn Đơn vị đo độ đục thường là mgSiCh/l, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTƯ là tương đương nhau Nước mặt thường có độ đục không vượt quá 5 NTU.

Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước.

4 Mùi vi:

Mùi vị trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hay các sản phẩm

từ các quá trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thôi Nước

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m /ngày

2 GVHD : Dương Thị Thành

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

sau khi tiệt trùng với các hợp chất Clo có thể bị nhiễm mùi Clo hay Clophênol.

Tùy theo thành phần và hàm lượng các muôi khoáng hòa tan, nước có thể có vị mặn, ngọt, chát, đắng

5 Đô nhđt:

Độ nhớt là đại lượng biểu thị lực ma sát nội, sinh ra trong quá trình dịch chuyển giữa các lớp chất lỏng với nhau Đây là yếu tô" chính gây nên tổn thất áp lực và do vậy nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước Độ nhớt tăng khi hàm lượng các muôi hòa tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng.

6 Độ dẫn điện:

Nước có độ dẫn điện kém Nước tinh khiết ở 20°c có độ dẫn điện là 4.2 /u s/m (tương ứng điện trở 23.8MQ/cm) Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ.

Tính chất này thường được sử dụng để đánh gía tổng hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước.

7 Tính phổng xa:

Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ trong nước tạo nên Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán phân hủy rất ngăn nên nước thường vô hại.

Tuy nhiên khi bị nhiễm bẩn phóng xạ a và p thường được dùng để xác định tính phóng xạ của nước Các hạt a bao gồm 2 proton và 2 neutron có năng lượng xuyên thấu nhỏ, nhưng có thể

xuyên vào cơ thể sông qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa, gây tác hại cho cơ thể do tính ion hóa

mạnh Các hạt p có khả năng xuyên thấu mạnh hơn, nhưng dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và

cũng gây tác hại cho cơ thể.

/// Tính chất hóa hoc của nước:

Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một sô" kim loại và khí hòa tan trong nước,

ơ độ pH < 5, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, trong một sô" nguồn nước có thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hòa tan và một sô" loại khí như CO2, H2S tồn tại ở dạng tự do trong nước Độ pH được ứng dụng để khử các hợp chất Sunfua và cacbonat có trong nước bằng biện pháp làm thoáng Ngoài ra khi tăng pH và có thêm tác nhân oxy hóa, các kim loại hòa tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tách ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc.

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

Độ kiềm bicacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch nước Nguồn nước có tính đệm cao, nếu trong quá trinh xử lý có dùng thêm các hóa chất như phèn, thì độ pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hóa chất dùng đễ điều chỉnh pH.

Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước Trong kỹ thuật sử lý nước dùng 3 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 muôi còn lại của Canxi và Magiê có trong nước 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 cáu 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:

Chất oxy hóa thường dùng để xác định chỉ tiêu này là kali permanganat.

Trong thực tế, nguồn nước có độ oxy hóa lớn hơn 10 mgOi/l đã có thể bị nhiễm bẩn Nếu trong quá

trình xử lý có dùng Clo ở dạng Clo tự do hay hợp chất hypoclorit sẽ tạo thành các hợp chất Clo hữu cơ

trihalometan (THM) có khả năng gây ung thư Tổ chức Y Tế thế giới quy đinh mức tôi đa của THM trong nưđc uống là 0.1 mg/1.

Ngoài ra, để đánh giá khả năng ô nhiễm nguồn nước, cần cân nhắc thêm các yếu tô" sau đây:

- Độ oxy hóa trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể cao hơn nước ngầm.

- Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy hòa tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hóa có thể thấp hơn thực tế.

- Sự thay đổi oxy hóa theo dòng chảy: Nếu thay đổi chậm, lượng chất hữu cơ có trong nguồn nước

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m /ngày

4 GVHD : Dương Thị Thành

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

chủ yếu là các axit humic Nếu độ oxy hóa giảm nhanh, chứng tỏ nguồn ô nhiễm là do các dòng nước thải từ bên ngoài độ vào nguồn nước.

- Cần kết hợp với các chỉ tiêu khác nhau như hàm lượng ion Clorua, Sunphat, Photphat, oxy hòa tan, các hợp chất Nitơ, hàm lượng vi sinh vật gây bệnh để có thể đánh giá tổng quát về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.

5 Các hơp chât chứa Nitơ:

Quá trình phân hủy các chất hưũ cơ tạo ra amoniac, nitrit và nitrat Do đó, các hợp chất này thường được xem là những chất chỉ thị dùng để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nưđc Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu có giá trị cao như độ oxy hóa, amonniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat Sau một thời gian, amoniac, nitrit bị oxy hóa thành nitrat Phân tích sự tương quan giá trị các đại lượng này có thể dự đoán thường nhiễm nitrat.

Nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong phát triển, gây ảnh hưởng đến chất lượng nưđc dùng trong sinh hoạt Trẻ em uống nucớ có nồng độ nitrat cao có thể ảnh hưởng đến máu (chứng methaemoglo binaemia) Theo quy định của Tổ chứcY tế thế giới, nồng độ nitrat trong nước uống không được vượt quá 10 mg/1 (tính theo N).

6 Các hơp chât Photpho:

Trong nước tự nhiên, thường gặp nhất là photphat Đây là sản phẩm của quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển của rong tảo Nguồn photphát đưa vào môi trường nưđc là từ nước thải sinh họat, nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng.

Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đôi với con người, nhưng sự tổn tại của chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt là hoạt chất của các bể lắng ĐỐI vđi

những nguồn nước có hàm lượng chất hữu cơ, nitrat và photphat cao, các bông cặn kết cặn ở bể tạo bông

sẽ không lắng được ở bể mà có khuynh hướng tạo thành đám nổi lên mặt nước, đặc biệt vào những lúc trời nắng chiếu trong ngày.

7 Các hơp chât Silic;

Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất Silic ơ pH<8, Silic tồn tại ở dạng H2S1O3 và S1O3 2 " Do vậy trong nước ngầm, hàm lượng Silic thường không vượt quá 60 mg/1, chỉ có ở những nguồn nước có pH > 9.0, hàm lượng Silic đôi khi cao đến 300 mg/1.

Trong nưđc cấp cho các nồi hơi áp lực cao, sự tồn tại của các hợp chất Silic rất nguy hiểm do cặn Silic đóng lại trên thành nổi, thành ông làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắc ống.

Trong quá trình xử lý nước, Silic có thể được loại bỏ một phần khi dùng các hóa chất keo tụ để làm trong nước.

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

Ngoài ra, nước có nhiều ion Clorua và Sunphat sẽ làm xâm thực bê tông.

10 Florua:

Nước ngầm từ các vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có hàm lượng florua cao đến

10 mg/1 Trong nước thiên nhiên, các hợp chất của florua khá bền vững và khó loại bỏ trong quá trình xử

lý thông thường, ơ nồng độ thấp, từ 0.5 mg/1 đến 1 mg/1, ílorua giúp bảo vệ răng Tuy nhiên, nếu dùng nước chứa ílorua lớn hơn 4 mg/1 trong một thời gian dài thì có thể gây đen răng và hủy hoại răng vĩnh

viễn Các bệnh này hiện nay đang rất phổ biến tại một sô" khu vực ở Phú Yên, Khánh Hòa.

11 Sắt:

Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại dưới dạng ion Fe 2+ , kết hợp vđi các gốc bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit humic hoặc keo Silic Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hóa, ion Fe 2+ bị oxy hóa thành ion Fe 3+ và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ Nước mặt thường chứa sắt (Fe 3+ ),tồn tại ở dạng keo hữu cơ hoặc cặn huyền phù Trong nước thiên nhiên, chủ yếu là nước ngầm, có thể chứa sắt vđi hàm lượng đến 40 mg/1 hoặc cao hơn.

Với hàm lượng sắt cao hơn 0.5 mg/1, nưđc có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi giặt, làm hỏng sản phẩm của các ngành dệt, giây, phim ảnh, đồ hộp Các cặn sắt kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển của các ông dẫn nước.

12 Mangan:

Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm dưới dạng ion Mn 2+ , nhưng vđi hàm lượng tương đôi thấp, ít khi vượt quá 5 mg/1 Tuy nhiên, vđi hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0.1 mg/1 sẽ gây nhiều nguy hại trong việc sử dụng, giông như trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao.

có thể đuổi khí CO2, đồng thời thu nhận oxy hỗ trợ cho các quá trình khử sắt và mangan Ngoài

ra, trong nưđc ngầm có thể chứa khí H2S có hàm lượng đến vài chục mg/1 Đây là sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ có trong nước Vđi nồng độ lớn hơn 0.5 mg/1, H2S tạo cho nước có mùi khó chịu.

Trong nước mặt, các hợp chất sunphua thường được oxy hóa thành dạng sunphat Do vậy, sự

có mặt của khí H 2 S trong các nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân hủy, tích tụ ở đáy các vực nưđc.

Khi độ pH tăng, H2S chuyển sang các dạng khác la HS' và s 2 "

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m /ngày

6 GVHD : Dương Thị Thành

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

14 Hóa chât bảo vẽ thực vât:

Hiện nay, có hàng trăm hóa chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ được sử dụng trong nông nghiệp Các nhóm hóa chất chính là:

- Photpho hữu cơ.

- Clo hữu cơ.

Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đốì với người Đặc biệt là Clo hữu cơ, có độ bền vững cao trong môi trường và khả năng tích lũy trong cơ thể con người Việc sử dụng khôi lượng lớn các hóa chất này trên đồng ruộng đang đe dọa làm ô nhiễm các nguồn nước.

15 Chát hoat đông bể mặt:

Một sô" chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có trong nưđc thải sinh hoạt và nước thải một sô" ngành công nghiệp đang được xả vào các nguồn nước Đây là những hợp chất khó phân hủy sinh học nên ngày càng tích tụ nước đến mức có thể gây ahị cho cơ thể con người khi sử dụng Ngoài ra, các chất này còn tạo thành một lớp màng phủ bề mặt các vực nước, ngăn cản sự hòa tan oxy vào nước và làm chậm các quá trình tự làm sạch của nguồn nước.

IV Các chí tiêu vi sinh:

Trong nưđc thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các đơn bào, chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sông và phát triển trong nước, trong đó có một sô" sinh vật gây bệnh cần phải được loại bỏ khòi nước trước khi sử dụng.

Trong thực tế không thể xác định tất cả các loại sinh vật gây bệnh qua đường nước vì phức tạp và tốn thời gian Mục đích của việc kiểm tra vệ sinh nước là xác định mức độ an toàn của nước đôi với sức khỏe con người Do vậy có thể dùng vài vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân để đánh giá sự ô nhiễm từ rác, phân người

và động vật.

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m /ngày

7 GVHD : Dương Thị Thành

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

Cả ba nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân:

Nhóm coliform đặc trưng là Escherichia Coli (E.Coli).

Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis.

Nhóm Clostridia khử sunfit đặc trưng là Clostridium perfringents.

Đây là các nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt trong phân người, trong đó E.Coli là loại trực khuẩn đường ruột, có thời gian bảo tồn trong nước gần giông những vi sinh vật gây bệnh khác Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn phân rác và có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác Sô" lượng E.Coli nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm bẩn phân rác của nguồn nưđc.

Ngoài ra, trong một sô" trường hợp sô" lượng vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí cũng được xác định để tham khảo thêm trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn nguồn nước.

V Tiêu chuẩn chất lươns nước cấp cho ăn uôns và sinh hoat:

Nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt phải không màu, không mùi vị, không chứa các chất độc hại, các vi trùng và tác nhân gây bệnh Hàm lượng các chất hòa tan không được vượt quá tiêu chuẩn cho phép Theo tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt phải có các chỉ tiêu chất lượng như trong bảng 1.3 (trang 17) sách Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thông cấp nưđc sạch- Trịnh Xuân Lai.

VI Nhu cầu dùng nước:

Công suất của hệ thông cấp nưđc cho các khu dân cư phải đảm bảo đầy đủ nhu cầu dùng nước cho ăn uống, sinh hoạt của các khu dân cư, công trình công cộng:

Tưới và rửa đường phô", cây xanh, cấp cho các vòi phun.

Tưới cây trong vườn ươm.

Cấp cho ăn uổng, sinh hoạt trong các xí nghiệp.

Cấp nước sản xuất cho các xí nghiệp.

Cấp nước chữa chaý.

Cấp nước cho yêu cầu riêng của trạm xử lý nước.

Cấp nước cho các nhu cầu khác, trong đó có việc sục rửa mạng lưới đường ống cấp và thoát nước.

VII Đánh giá chất lương nước thô:

Thành phần, tính chất nguồn nưđc:

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m /ngày

8 GVHD : Dương Thị Thành

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

COD : 3,20mg/l;

^ Theo yêu cầu của đề tài, nước thô cần xử lý có chỉ tiêu về độ đục là 85 NTU.

So với tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống (Ban hành kèm theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ Y tế sô" 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18-4 -2002) thì giới hạn tốì đa về độ đục là 2 NTƯ theo phương pháp thử TCVN 6184- 1996 (ISO 7027- 1990).

Như vậy nưđc thô có độ đục vượt quá giới hạn.

Muôn cung cấp nước sạch cho khu dân cư theo đúng tiêu chuẩn đã ban hành, chúng ta cần đề ra phương

án xử lý độ đục sao cho nưđc sau xử lý có độ đục < 2 NTƯ.

% Nguyên nhân phát sinh độ đuc:

Độ đục của nước bắt nguồn từ sự hiện diện của một sô" các chất lơ lửng có kích thước thay đổi từ dạng phân tán thô đến dạng keo, huyền phù gây trở ngại cho đường truyền của ánh sáng qua nước hoặc hạn chế tầm nhìn mắt.

Trong hồ hoặc trong các vùng nước tĩnh, độ đục hầu như là do các chất keo và các hạt phân tán cực mịn gây ra.

Trong vùng sông ngập lũ, độ đục thường do các hạt phân tán thô gây ra.

Khi sông bắt nguồn từ các vùng núi chảy về đồng bằng, tính đục của nó có sự đóng góp của việc trồng trọt và những tác động vào đất.

Khi dòng lũ đi qua, một lượng lớn đất mặt bị rửa trôi được cuốn theo vào dòng chảy Phần lớn là các chất hữu cơ, bao gồm cả bùn và đất sét nhưng cũng bao gồm một lượng đáng kể các chất hữu cơ Nước lũ chảy qua các vùng thành thị, mang theo nước thải lẫn nước thải sinh hoạt đã hoặc chưa được xử

lý Chất thải sinh hoạt chứa một sô" lượng lớn các vật chất hữu cơ và một ít chất vô cơ góp vào tính đục của nước Chất thải công nghiệp chứa lượng lớn các chất hữu cơ và các chất vô cơ khác tạo nên độ đục Các rác rưởi khác cũng góp nhiều chất vô cơ và ít chất hữu cơ vào tính chất đục.

Các chất dinh dưỡng vô cơ như các hợp chất nitơ và phôtpho có trong nước thải và nước thải từ hoạt động nông nghiệp kích thích sự phát triển tảo, cũng góp phần vào độ đục.

Các vật chất gây nên độ đục gồm những chất vô cơ thuần túy cho đến các chất có bản chất là chất hữu cơ.

^ ứng dụng của độ đục trong cấp nước:

Kiến thức về sự khác nhau về độ đục trong cấp nưđcsinhhoạt có tầm quantrọng đầu tiên đối với các kỹ sư môi trường Họ sử dụng kiến thức trong việc liên kết các thông tin để quyết định việc cấp nước có đòi hỏi xử lý đặc biệt bằng cách đông đặc hóa học và lọc nước trước khi đưa vào câp nước công cộng hay không Nhiều thành phô lớn như Ncw York, Boston, Seattle phải cung cấp nưđc cho vùng cao hoặc ở núi, nơi nưđc có độ đục khá thấp nên việc xử lý bằng Clo hóa là không cần thiết Việc Cấp nước thu từ sông thường thường đòi hỏi sự kết bông hóa học do độ đục khá cao Các phương pháp đo độ đục được sử dụng để quyết định độ hữu hiệu xử lý với việc sử dụng hóa chất khác nhau và cần liều lượng khác nhau Như vậy, chúng giúp lựa chọn hóa chất hữu hiệu và tiết kiệm nhất

để sử dụng Thông tin đó cần thiết để tìm hiểu các điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp và dự trữ hóa chất.

Các phương pháp đo độ đục giúp xác định lượng hóa chất cần thiết hằng ngày cho hoạt động của

công việc xử ly Điều này đặc biệt quan trọng với những sông không có đập ngăn nước Việc đo độ đục trong nước kết tủa trước việc lọc thì hữu ích trong việc điều khiển liều lượng để ngăn ngừa sự quá tải của bộ lọc cát nhanh Cuối cùng, những phương pháp đo độ đục của nước lọc thì cần để kiểm tra sai lầm thao tác lọc.

^ Ẩnh hưóng của đỏ đuc:

Mỹ học:

Người tiêu dùng nước mong đợi và đòi hỏi nước sạch (không đục) Người ta nhận thức được rằng nước thải sinh hoạt có độ đục cao Tình trạng đục trong nước uống làm liên tưởng đến sự ô nhiễm nước thải có thể có và cơ hội nảy sinh mầm bệnh do nước bẩn Sự lo lắng này có cơ sở hợp lý về mặt lịch sử, khi có ai mắc phải bệnh dịch mà trước đó đã nhiễm trong nước thải công nghiệp.

Tính lọc được:

Lọc nước bị cho là khó khăn và tôn kém hơn nhiều khi độ đục của nưđc tăng lên Việc sử dụng bể lọc cát chậm đã trở nên phi thực tế ở một sô" vùng vì độ đục cao làm rút ngắn thời gian hoạt động và tăng chi phí làm sạch Hoạt động tốt của bể lọc cát nhanh nói chung phụ thuộc vào sự loại bỏ hiệu quả

độ đục bằng các làm đông hóa học trước hki nước được đưa vào bể lọc Những thiếu sót khi thực hiện làm thời gian họat động của bộ lọc ngắn và lượng nước lọc chất lượng thấp, trừ khi có những bộ lọc với cấu tạo và cách hoạt động đặc biệt được sử dụng.

- Sự khử trùng:

Sự khử trùng nước cấp thường được hoàn thành bằng cách sử dụng Clo, Ozôn hoặc Clo điôxit Để hiệu quả, phải có sự tiếp xúc giữa vật trung gian và sinh vật mà thuốc tẩy uế sử dụng đã loại trừ Trong nước đục, hầu hết các sinh vật có hại bị loại trừ bởi hoạt động khử trùng Tuy nhiên, trong trường hợp mà độ đục của nưđc là do nước thải thành thị gây ra, nhiều sinh vật gây hại có thể được bọc lại trong các tiểu phân và được bảo vệ khỏi sự khử trùng.

Vì các nguyên nhân này mà Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống đã đặt ra độ gây ô nhiễm tôi đa của

độ đục là 2 NTU.

-*• Chất lương nưđc đầu ra:

Chất lượng nưđc sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh ăn uống của bộ y tế: Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn

uống ( Ban hành kèm theo Quyết định cứa bộ trưởng Bộ y tế số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18- 4-2002).

Dưới đây là một sô"chỉ tiêu chính:

-*• Công suất của công trình;

Qtbngày = 2.000m3/ngày,đêm = 83,3m 3 /h = 23,11/s

Qmax ngày = Qtbngày X Kmax ngày = 2.000 m3/ngày,đêm X 1,4 = 2.800m 3 /ngày,đêm;

Chương III CÁC BIỆN PHÁP VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ xử LÍ NƯỚC

I Tổng quan về các biên phấp xử lí cơ bản :

Trong quá trình xử lí nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lí như sau:

Biện pháp cơ học : dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như : song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc,

Biện pháp hóa học : dùng các hóa chất cho vào nước để xử lí nước như : dùng phèn làm chất keo

tụ, dùng vôi để kềm hóa nước, cho clo vào nước để khử trùng.

Biện pháp lí học : dùng các tia vật lí để khử trùng nưđc như tia tử ngoại, sóng siêu âm Điện phân nước biển để khử muôi Khử khí CO2 hòa tan trong nước bằng phương pháp làm thoáng.

Trong 3 biện pháp xử lí nước nêu trên đây thì biện pháp cơ học là biện pháp xử lí nước cơ bản nhất Có thể dùng biện pháp cơ học để xử lí nước một cách độc lập hoặc kết hợp với biện pháp hóa học

và lí học để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả xủ lí nước Trong thực tế, để đạt được mục đích xử

lí một nguồn nưđc nào đấy một cách kinh tế và hiệu quả nhất phải thục hiện quá trình xử lí bằng sự kết hợp của nhiều phương pháp.

Thực ra cách phân chia các biện pháp xử lí như trên chỉ là tương đôi, nhiều khi bản thân biện

pháp xử lí này lại mang cả tính chất của biện pháp khác.

II Tổng quan về dây chuyền công nghệ xứ lí nước i

Quá trình xử lí nước phải qua nhiều công đoạn, mỗi công đoạn được thực hiện trong các công trình đơn vị khác nhau Tập hợp các công trình đơn vị theo trình tự từ đầu đến cuối gọi là dây chuyền công nghệ xử lí nước Căn cứ vào các chỉ tiêu phân tích của nước nguồn, yêu cầu chất lượng nước sử dụng có thể xây dựng được các sơ đồ công nghệ xử lí khác nhau và được phân loại như sau :

I Theo mức đỏ xử lí

Chia ra : xử lí triệt để và không triệt để.

Xử lí triệt để : chất lượng nước sau xử lí đạt tiêu chuẩn ăn uống sinh hoạt hoặc đạt yêu cầu nưđc cấp cho công nghiệp đòi hỏi tiêu chuẩn cao hơn nước sinh hoạt (ví dụ: nước cấp cho nồi hơi áp lực cao)

Xử lí không triệt để : yêu cầu chất lượng nước sau xử lí thấp hơn nước ăn uống sinh hoạt Sơ

đồ công nghệ này chủ yếu dùng trong một số ngành công nghiệp như : làm nguội, rửa sản

phẩm

II Theo biên pháp

Chia ra : sơ đồ công nghệ có keo tụ và không có keo tụ :

Sơ đồ không dùng chât keo tụ : áp dụng cho trạm xử lí có công xuất nhỏ, quản lí thủ công hoặc

Một hoặc nhiều quá trình : lắng hay lọc độc lập hoặc lắng lọc kết hợp (gồm 2 quá trình)

Một hay nhiều bậc quá trình : lắng, lọc sơ bộ rồi lọc trong (gồm 2 bậc lọc)

IV Theo đăc điểm của dòng nưđc :

Chia ra : tự chảy hay có áp

Sơ đồ tự chảy : nước từ công trình xử lí này tự chảy sang công trình xử lí tiếp theo Sơ đồ này dùng phổ biến và áp dụng cho các trạm xử lí có công xuất bất kì.

Sơ đồ có áp : nước chuyển động trong các công trình kín (sơ đồ có bể lọc áp lực) thường dùng trong trạm xử lí có công xuất nhỏ hoặc hệ thông tạm thời.

Thành phần các công trình đơn vị trong dây chuyền xử lí nước cấp cho ăn uống sinh hoạt thay đổi theo mỗi loại nguồn nước và được đặc trưng bởi các quá trình xử lí nước Trong dây chuyền xử lí nước mặt, chủ yếu là các công trình làm trong nước và khử trùng nước Trong dây chuyền xử lí nước ngầm, chủ yếu

là công trình khử sắt và khử trùng.

Làm trong nơởc : tức là khử đục và khử màu của nước, được thực hiện trong các bể lắng và bể lọc Trong thực tế, để tăng nhanh và nâng cao hiệu quả làm trong nước, người ta thường cho thêm vào nưđc chất phản ứng (phèn nhôm, phèn sắt) Khi đó dây chuyền công nghệ xử lí nước mặt có thêm các cổng trình như bể trộn và bể phản ứng.

Đôi với dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp cho công nghiệp, tùy theo yêu cầu của từng ngành sản xuất mà có thể giảm bớt một sô" công trình đơn vị trong dây chuyền công nghệ xử lí nước ăn uống (nước làm nguội, nước rửa sản phẩm ) hay có thể bổ sung thêm một sô" công trình

(nước cấp cho nồi hơi có áp lực cao).

Sau đây là một số’ sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lí nước ăn uống sinh hoạt được sử dụng phổ biến ở

Việt Nam hiện nay Để xử lí nước mặt có thể dùng các sơ đồ sau:

Khi nước nguồn có hàm lượng cặn < 2500 mg/1:

Chất keo tụ

Từ trạm bơm

cấp I tới

Bể phản Bê’ lắng

ứng

Bể trộn

Chất khử trùng Chất kiềm hóa

Bể chứa nước sạch

Chất keo tụ

Bể lọc nhanh

Khi nước nguồn có hàm lượng cặn > 2500mg/l, có thể sử dụng sơ đồ sau:

Bể lắng

sơ bộ

Từ trạm bơm cấp ĩ tới

Bể phản Bể

ứng lắng

Chất kiềm hóa

Từ nguồn tới

Bể phản Bể

ứng lắng

Bể lọc nhanh

Hồ sơ lắng

Trạm

Chất khử trùng Chất kiềm hóa

Bê’ chứa nước sạch

III Sơ đổ công nghê đươc lưa chon i

IV Giới thiêu các công trình đơn vi trong sơ đồ công nghê:

1 Công trình thu nước:

% Công trình thu nước mặt:

Chọn vị trí đặt công trình thu nước và trạm bơm nước thô cần phải đảm bảo các yêu cầu sau đây:

Ớ đầu nguồn nước so với khu dân cư và khu vực sản xuất.

Bờ sông và lòng sông ổn định, không lở (hoặc sụt lở rất ít) và đặc biệt là không bị bồi.

Thu được lượng nước có chất lượng tốt và đủ lưu lượng cho hiện tại và cho quy hoạch phát triển tương lai, thuận tiện cho việc tổ chức bảo vệ vệ sinh nguồn nước.

Gần nơi cung cấp điện.

Ta có các loại trạm bơm và công trình thu như sau:

Công trình thu và trạm bơm kết hợp đặt trong lòng sông, lòng hồ Công trình thu đặt ở lòng sông, trạm bơm đặt trên bờ.

Công trình thu đặt ở lòng sông, ngăn lắng cát và buồng thu đặt trên bờ,

trạm bơm tách riêng.

Công trình thu, trạm bơm hợp khôi đặt sát bờ.

2 Bể keo tu- tao bông:

Trong nước sông suôi, ao hổ thường chứa các hạt cặn có nguồn gốc thành

phần và kích thưđc rất khác nhau Đôi với các loại cặn này dùng biện pháp xử

lý cơ học trong công nghệ xử lý nước như lắng lọc có thể loại bỏ được các cặn có

kích thưđc lớn hơn 10 nirn Còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10 rum không thể tự lắng được, mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng Muôn loại bỏ các hạt cặn

lơ lửng phải dùng biện pháp xử lý cơ học kết hợp với biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng, để tạo ra các hạt keo có khả năng dính kết các hạt cặn lơ lửng có trong nưđc, tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể Do đó các bông cặn mới tạo thành dễ dàng lắng xuống ở

bể lắng và bị giữ lại trong bể lọc.

Để thực hiện quá trình keo tụ, ngừơi ta cho vào nước các chất phản ứng thích hợp như: phèn nhôm A1ị(S04)3; phèn sắt loại FeSƠ4 hoặc loại FeCỈ3 các loại phèn này được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hòa tan.

So với lượng nước xử lý, lượng hóa chất sử dụng thường chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ từ một đến vài chục phần triệu Mặt khác, phản ứng của chúng lại xảy

ra rất nhanh ngay sau khi tiếp xúc vđi nưđc Vì vậy cần phải khuấy trộn để phân phôi nhanh và đều hóa chất ngay sau khi cho chúng vào nước nhằm đạt được hiệu quả xử lý cao nhất.

Mục tiêu của quá trình trộn là đưa các phần tử hóa chất vào trạng thái phân tán đều trong môi trường nước khi phản ứng xảy ra, đồng thời tạo điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữa chúng với các phần tử tham gia phản ứng Việc này được thực hiện bằng cách khuấy trộn để

tạo ra các dòng rốì trong nước Hiệu quả cảu quá trình trộn phụ thuộc vào cường độ

và thời gian khuấy trộn.

Trong quá trình xử lý nước bằng các chất keo tụ, sau khi phèn đã được trộn đều với nước và kết thúc giai đoạn thủy phân sẽ bắt đầu giai đoạn hình thành bông cặn: cần xây dựng các bể phản ứng vđi mục đích đáp ứng các yêu cầu dính kết để tạo ra bông cặn.

Hiệu quả keo tụ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tô" Với mỗi nguồn nước cụ thể, sau khi đã xác định được liêù lượng và loại phèn sử dụng, hiệu quả keo tụ chỉ còn phụ thuộc vào các yếu tô" vật lý là cường độ khuây trộn nước biểu thị bằng gradient vận tôc G và thời gian hoàn thành phản ứng tạo bông cặn T.

3 Bế lắng:

Lắng nước là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước Trong công nghệ xử lý nước, quá trình lắng xảy ra rất phức tạp Chủ yếu lắng ở trạng thái động (trong quá trình lắng, nước luôn chuyển động), các hạt cặn không tan trong nước là những tập hợp hạt không đồng nhất (kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng khác nhau) và không ổn định (luôn thay đổi hình dạng, kích thước trong quá trình lắng do dùng chất keo tụ).

Theo phương chuyển động của dòng nước qua bể, người ta chia ra thành các loại bể lắng

Bổ lắng ngang: nưđc chuyển động theo chiều ngang từ đầu bể đến cuối bể.

Bể lắng đứng: nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên.

Bể lắng ly tâm: nước chuyển động từ trung tâm bể ra phái ngoài.

Bể lắng lớp mỏng: gồm 3 kiểu tùy theo hướng chuyển động của lđp nước và cặn: dòng chảy ngang, dòng chảy nghiêng cùng chiều và dòng chảy nghiêng ngược chiều.

Bổ lắng trong có lớp cặn lơ lửng: lắng qua môi trường hạt, nước chuyển động từ dứơi lên.

Tốc độ lọc là lượng nưđc được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thời gian (m/h).

Chu kỳ lọc là khoản thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T (h).

Để thực hiện quá trình lọc nước có thể sử dụng một sô" loại bể lọc có nguyên tắc làm việc, cấu tạo lớp vật liệu lọc và thông sô" vận hành khác nhau, cơ bản có thể chia ra các loại bể lọc sau:

_ Theo tốc độ lọc chia ra:

- Theo chiều của dòng nưởc chia ra:

+ Bể lọc xuôi: là bể lọc cho nước chảy qua lđp vật liệu lọc từ trên xuống như: bể lọc chậm, bể lọc nhanh phổ thông

+ Bể lọc ngược: nước chảy qua lớp vật liệu lọc từ dưới lên như: bể lọc tiếp xúc + Bổ lọc hai chiều: nước chảy qua lớ vật liệu lọc theo cả hai chiuề từ trên xuống,

từ dưđi lên và thu nước ở giữa như bể lọc AKX.

Theo sô" lượng lớp vật liệu lọc chia ra:

+ Bổ lọc một lớp vật liệu lọc.

+ Bể lọc hai hay nhiều lớp vật liệu lọc.

Theo cỡ hạt vật liệu lọc chia ra: (tính theo lớp trên cùng).

+ Bổ lọc lưới: Nước lọc đi qua lứi lọc kim loại hoặc vật liệu xốp

+ Bổ lọc có màng lọc: nước lọc đi qua màng lọc được tạo thành trên bề mặt lưới

đỡ hoặc lớp vật liệu rỗng.

Vật liệu lọc là bộ phận cơ bản của các bể lọc, nó đem lại hiệu quả làm việc và tính kinh tế của quá trình lọc Vật liệu lọc hiện nay được dùng phổ biến

nhất là cát thạch anh tự nhiên Ngoài ra, có thể sử dụng một số loại vật liệu lọc

khác nhau như: cát thạch anh nghiền, đá hoa nghiền, than antraxit (than gầy), pôlime

5 Bể khứ trừng;

Khử trùng nưđc là khâu bắt buộc cuối cùng trong qúa trình xử lý nứơc ăn uống sinh hoạt Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và vi trùng Sau các quá trình xử lý cơ học nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh cần phải tiến hành khử trùng nước.

Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng nước có hiệu quả như:

Khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh như Clo và các hợp chất của Clo, ôzôn, kali permanganat

Khử trùng bằng các tia vật lý.

Khử trùng bằng siêu âm.

Khử trùng bằng phương pháp nhiệt.

Khử trùng bằng các ion kim loại nặng

Hiện nay ở Việt Nam đang sử dụng phổ biến nhất phương pháp khử trùng bằng

các chất oxy hóa mạnh.

6 Bể chứa nứđc sach:

Bể chứa có nhiệm vụ tích trữ nước để phục vụ cho các nhu cầu sau đây:

Nước rửa bể lắng, bể lọc, pha hóa chất, chứa nuóc sinh hoạt cấp cho công nhân trong nhà máy, rửa các thiết bị của phòng thí nghiệm, rửa đường, tưới cây trong khuôn viên nhà máy.

Chứa lượng nước dự trữ cứu hỏa nếu cần.

Chứa lượng nươc điều hòa giữa trạm bơm nứơc nguồn và trạm bơm nước sạch.

Khi nhà máy nước ở gần nơi tiêu thụ, ngoài các yêu cầu trên còn phải kiểm tra thời gian lưu nước trong bể chứa phải đủ, đáp ứng với thời gian tiếp xúc cần thiết để khử trùng (khi khử trùng bằng Clo) Như vậy, dung tích bể chứa cần phải được tính toán trên cơ sở chế độ vận hành của trạm bơm cấp

I, cấp II, chế độ rửa lọc và các quy phạm về chữa cháy.

Ngoài các công trình đơn vị chính như đã giới thiệu ở trên, trong hệ thông cấp nưđc còn có các công trình phụ khác như: các trạm bơm cấp I, trạm bơm cấp

II, tháp chông va, đài nước, hệ thông ông dẫn nước thô, ông dẫn nước đã xử lý, mạng lưới phân phôi nước Nhưng do mức độ đổ án môn học, chúng ta chỉ đi vào tìm hiểu các công trình chính là bể phản ứng và bể lắng.

Chương IV TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

Công trình thu đặt ở lòng sông, buồng thu đặt sát bờ, trạm bơm tách riêng.

Trong trường hợp bờ sông có độ dốc thoải, lòng sông ở xa bờ, ta bô" trí họng thu và trạm bơm xa nhau, công trình thu đặt ở lòng sông, trạm bơm đặt trên bờ.

Đầu họng thu đặt lưới chắn, mắt lưới 5 X 5mm, bằng sợi dây đồng, đường kính 2mm, khung thép hàn có thể tháo lắp dễ dàng để làm sạch và thay thế khi cần.

Vận tốc chảy qua lưới v< 0,6m/s để tránh hiện tượng kéo rác vào ông Diện tích lưới chắn xác định theo công thức:

Vậy kích thước lưới chắn là 0,26m X 0,26m.

Lấy kích thước buồng thu là 3,Om X 3,0 m

Ỵ: Khối lượng thể tích cửa nước, ỵ=1000 kg/rn;

TỊ: hiệu suất của bơm, lấy ỉ]=80%.

Trong ngăn thu bô trí hai bơm cùng công suât

phòng, hai bơm này được mắc song song với nhau.

II CẮC CỔNG TRÌNH CHUAN BI DUNG DICH PHÈN

1 Bể trôn phèn

Có thể cho phèn vào nước dưới dạng bột, hạt khô hoạc dưới dạng dung dịch Để định lượng được phèn vào nước dưới dạng bột hoạc hạt khô thì phải có phèn sản xuất ra dưới dạng bộ, nhưng ở nước ta không sản xuất loại phèn này, thêm vào đó việc định lượng phèn dưới dạng bột khô thường không chính xác và thường khổng đảm bảo vệ sinh vì nhiều bụi, nên có thể loại trừ việc dùng phèn bột Thường định lượng phèn vào nước dưới dạng dung dịch có nồng độ từ ] -r 5%.

Việc tăng nồng độ của dung dịch phèn sẽ làm giảm độ chính xác khi định lượng, vì vậy đầu tiên dùng các thùng hoà trộn để hoà trộn phèn có nồng độ cao, đồng thời để lắng bớt các cặn, tạp chất không

tan trong nước ở bể hoà tan, sau đó mđi chuyển qua bể tiêu thụ để pha loảng nồng độ 1 -r 5% rồi định

lượng vào nước

Tốc độ hoà tan phèn cục ở trong nưđc tăng nhanh khi kích thưđc các cục phèn càng nhỏ, tăng cường độ tuần hoàn của nưđc trong bể hoà tan và tăng nhiệt độ của nước Vì vậy để đảm bảo thời gian hoà trộn phèn phù hợp với yêu cầu của các nhà quản lý đề ra cho nhàmáy của mình, thì cần phải đập nhỏ phèn trước khi cho vào bể hoà trộn

Nhiệm vụ của bể hòa trộn là hòa tan phèn cục và lắng cặn bẩn Nồng độ dung dịch phèn trong bể hòa trộn thường cao nhưng không vượt quá nồng độ bảo hòa Theo TCXD - 33:1985 có thể lấy nồng độ dung dịch phèn trong bể hoà trộn trong khoảng 10 -r 17% Để hòa tan phèn trong bể có thể dùng không khí nén, máy khuây hoạc bơm tuần hoàn.

Nhưng đối với trương hợp này thì ta hòa trộn phèn bằng máy khuấy, bể xây bằng bê tông cốt thép, bộ phận khuấy trộn gồm: động cơ điện, bộ phận truyền động và cánh khuấy kiểu phẳng.

Bổ hoà trộn phèn dùng cánh khuấy kiểu phẳng, sô" cánh quạt là 2, sô" vòng quay là 60 vòng/phút Tính toán:

Liều lượng phèn để xử lý nưđc đục theo bảng sau:

ịBảng 6.3 Liều lượng phèn để xử lý nước, TCXDVN 33 : 2006) ứng vđi hàm lượng cặn

nước nguồn 920mg/l, chọn lượng phèn p=80 mg/1;

GVHD : Dương Thị Thành

SVTH : Nguyễn Hữu Vân Thảo - MSSV: 904T1756

Thiết kế công nghệ xử lý nước cấp phục vụ cho sinh hoạt, công suất 2.000m /ngày

Nước nguồn không có độ màu;

Dung tích bể hoà trộn phèn tính theo công thức:

Qn

100

Trong đó :

Q:Lưu lượng nước xử lý (rn/h) Q= 83,3 tn/h;

n: Thời gian giữa hai lần hoà tan phèn, lấy lĩ = 12 giờ (công suất từ 1.200 - lO.OOOmVngđ- Điều 6.19- TCXDVN 33 : 2006);

P p : Liều lượng lượng phèn dự tính cho vào nước (g/m 3 ) Pp = 80mg/l = 80g/m 3 ;

b h : Nồng độ dung dịch phèn trong thùng hoà trộn (%) (Theo điều 6.20 TCXDVN 33:2006 từ 10 17%) Chọn b h =10%;

-Ỵ: Khối lượng riêng của dung dịch Ỵ = \ tấn/m

Trong bài toán này loại phèn sử dụng để làm chất keo tụ là phèn nhôm Al2(SO/t)3 không chứa nước.

Vậy dung tích bể hoà trộn phèn là:

= 83,3x12x80 = () 799w 3 w 0 8w3 10.000x1 0 X 1

Chọn kích thước bể 1 X 1 X 0,8 m = 0,8 m3

Chọn chiều cao an toàn cho bể hoà trộn phèn là : 0,4 m (Theo tiêu chuẩn chọn chiều cao an toàn nằm trong khoảng 0,3 -T 0,5 m).

Tính toán thiết bi khâx trôn phèn

Khuấy bằng máy trộn cánh quạt;

Dung tích bể khấy trộn được tính ở trên là Wh = 0,8 m 3 ;

Bổ được thiết kế hình vuông kích thước: a X b X h = l,0m X l,0m

Chọn số vòng quay cánh quạt là 60 vòng/phút (Quy phạm > 40 vòng/phút);

Chiều dài cánh quạt lấy bằng 0,45 bề ngang bể (Quy phạm = 0,4 4- 0,45b).

lcq = 0,45xb = 0,45x1,Om = 0,45 m

Vậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là : 0,45mx2 = 0,9 m

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế là 0,15 m2 cánh quạơl m3 phèn trong bể.

P=k.p.n\Dl (W)

Trong đó:

k: hệ sô'sức cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy, k = 1,08 với cánh khuấy kiểu phẳng hai cánh;

p: Khối lượng riêng của dung dịch, p = 1000 kg/m 3 ;

n: sô' vòng quay trong 1 giây, n = 60 vòng /p = lvòng/s;

b t : Nồng độ dung dịch phèn trong thùng tiêu thụ (%) (Theo điều 6.20 TCXDVN

-33 - 2006 nồng độ phèn trong bể tiêu thụ lấy bằng 4 -T 10% tính theo sản phẩm không ngậm nước) Chọn bt = 8%;

b h : Nồng độ dung dịch phèn trong thùng hoà trộn (%)Chọn bh = 10%;

Chọn hai bể tiêu thụ đặt trong trạm, một bể làm việc còn một bể chuẩn bị dung dịch dự trữ; Kích thứơc

Tính toán thiết bi khuấy trong bể tiêu thụ phèn

Chọn sô" vòng quay cánh quạt là 60 vòng/phút (Quy phạm > 30 vòng/phút) Chiều dài cánh quạt lấy bằng 0,45 bề ngang bể (Quy phạm = 0,4 -T 0,45b).

lcq = 0,45.b = 0,45.1 =0,45 m

Vậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là : 0,45.2 = 0,9 m

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế là 0,15 m2 cánh quạt/1 m3 phèn trong bể.

P = k.p.n\Dl h (W)

Trong đó:

k: hệ sô' sức cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy, k = 1,08 với cánh khuấy phẳng hai cánh;

p: Khối lượng riêng của dung dịch, p = 1000 kg/m 3 ;

n: số vòng quay trong 1 giây, n = 60/60 vòng /s;

D/cf,: Đường kính cánh khuấy, Du, = 0,9 m.

Vôi được dùng để kiềm hoá nươc, làm mềm nước hoặc để ổn định nước Vôi cho vào nước có thể ở dạng vôi sữa hay vôi bão hoà.

Trước tiên vôi sông phải được đem tôi Bể tôi vôi thường có dung tích đủ cho 30 4- 40 ngày tiêu thụ của nhà máy và được chia làm nhiều ngăn để tiện việc lau rữa Có thể dùng xẻng hoạc gàu ngạm xúc vôi sang bể pha trộn

Công thức xác định liều lượng chất kiềm hoá

r p A —-K t +1

P K

Trong đó:

Pk : Hàm lượng chất kiềm hocí ịmg/l);

Pp : Hàm lượng phèn cần thiết dùng để keo tụ (mg/l), đã tính Pp=80mg/l;

100

—— mg/1

e/ 62 :Trọng lượng đương lượng cửa chất kiếm hocỉ và của phèn (mg/mgđl) (Trong

trường hợp này sử dụng chất kiềm hocí là CaO nên e/ = 28; và đôi vơi chất keo tụ là AhịSO^ỉ nên 62 = 57;

K,: Độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn (mgđl/l);

1 : Độ kiềm dự phòng của nước ịmgđl/l);

c : Tỉ lệ chất kiềm hoấ nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng (%) (Trường hợp này

Q : Lưu lượng nước tính toán ịrn/h), Q - 83,3 tn/h;

n : Sổ'giờ giữa hai lần pha vôi (Theo quy phạm là 6 -T 12 giờ), lấy n=ỉ2;

Pk: Liều lượng vơi cho vào nước (mg/l) =42,12mg/l;

b v : Nồng độ vôi sữa (5%) (Điều 6.40 - TCXDVN 33-2006);

y : Khôi lượng riêng của vôi sữa ỉ tấn/m 3

Tại trạm bô" trí hai bể, một làm việc, một dự phòng

Dung dịch vôi 5% ở bể tiêu thụ được định lượng đều với lưu lượng không đổi bằng bơm định lượng để đưa vào bể trộn đứng, tương tự thì ta cũng bô" trí hai bơm định lượng ở hai bể.

Tính toán thiết bi khấ\ trôn vôi sữa

Bể được khuấy trộn bằng máy trộn cánh quạt; dung tích bể pha vôi sữa được tính toán ở trên là

Wv =1,18 m 3

Bể được thiết kế hình tròn, đường kính của bể phải lấy bằng chiều cao công tác của bể d = h, chiều cao xây dựng của bể là h + 0,4m (theo Ọuy phạm chiều cao an toàn của bể lấy 0,3 -r 0,5 m).

Vậy đường kính bể :

Dung tích bể pha vôi sữa được xác định theo công thức

Chiều cao xây dựng của bể là h = 1,15m + 0,4m = l,55m