TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HT XỬ LÝ NƯỚC PHÈN Ở ĐB SÔNG CỬU LONG

Địa hình: thấp và bằng phẳng, chủ yếu là đồng bằng phù sa trẻ bồi đắp

ĐỒ ÁN

XỬ LÝ NƯỚC CẤP

NHÓM II

PHÙNG THỊ TRÚC LINH

TRỊNH THỊ BÍCH SA

ĐỖ THỊ VY

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC PHÈN

Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Giới thiệu sơ lược về ĐB SCL

Nước phèn & thành phần của nước phèn

Hiện trạng nguồn nước ở ĐB SCL

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ ĐB

SÔNG CỬU LONG

SƠ LƯỢC VỀ ĐỒNG BẰNG SÔNG

CỬU LONG

 Địa hình: thấp và bằng phẳng, chủ yếu

là đồng bằng phù sa trẻ bồi đắp

 Diện tích: 39.734 km2 (khoảng 4 tr.ha)

 Dân số: 16 triệu dân

 Khí hậu: cận nhiệt đới với đặc điểm

nóng, ẩm và mưa nhiều

NƯỚC PHÈN VÀ THÀNH PHẦN

HÓA HỌC CỦA NƯỚC PHÈN

Nước phèn là gì?

Ở ĐB SCL và một số nơi gần biển, nước

có độ acid khá cao (pH thấp) gọi là nước phèn vì có vị chua

Acid trong nước phèn là sulphuric acid, được tạo thành khi đất phèn (FeS2) tiếp xúc với KK.

Đất phèn được hình thành do quá trình kiến tạo địa chất

ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC

CHUA PHÈN

Đặc trưng: chứa nhiều ion H+ và các muối

thủy phân mang tính axit như AlCl3,

Al2(SO4)3, FeCl3, Fe2(SO4)3, FeSO4

Nước chua phèn không có MT đệm (hàm

lượng ion HCO3 -, CO3 - không có hoặc rất

thấp) nên không thích hợp cho đời sống của các sinh vật sống dưới nước

Nước phèn ở ĐB sông Cửu

HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC Ở

ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

SCL

hình lọc phèn

ứng dụng tại ĐB SCL

Nước sinh hoạt ở vùng đất

phèn ĐB SCL

 Đất phèn chiếm gần một nửa tổng S Người dân khu vực này vẫn phải dùng nguồn nước nhiễm phèn cho mọi sinh hoạt hằng ngày từ tắm giặt, ăn uống…

 Vùng nhiễm phèn chiếm 41% S ĐB SCL PH tại nhiều trạm quan trắc ở vùng ĐTM và TGLX < 3,0 và có thể < 2,5 trong những năm có lụt nhỏ, có lúc pH của nước trong đồng ruộng chỉ còn 1,0.

 Vào mùa khô, nước sinh hoạt là vấn đề hết sức khó khăn ở ĐB SCL, đặc biệt là vùng sâu vùng xa, nơi

người dân sống rải rác trên các kênh rạch nhiễm

phèn

 Việc xd hệ thống thủy lợi ở ĐB SCL, nhất là HT kênh

và đê bao ở ĐTM và TGLX đã thúc đẩy hiện tượng xì phèn.

Các biện pháp xử lý

trong dân gian

Về mùa khô họ lấy nước sông lọc qua tro bếp để dùng Liều lượng tro thay đổi 5 – 10 g/l nước KQ tn o cho

thấy nhìn chung tro bếp có khả năng làm tăng pH,

tăng độ kiềm , giữ lại một phần sắt, nhôm Nước qua lắng tro có vị ngọt, uống được nhưng phản phất mùi tanh

Lọc nước qua lớp bã thơm (dứa) đã được sấy khô

Nước sau khi qua lọc có vị ngọt, làm cho ta có cảm

giác uống được Tuy nhiên, độ pH vẫn còn quá thấp (pH < 4,0), hàm lượng Al và Fe không giảm

Mô hình canh tác Lúa –Tràm-mô hình lọc phèn

Mô hình bao gồm:

 Phần diện tích trồng LÚA

 Diện tích trồng TRÀM

 Hệ thống mương Tưới-Tiêu

 Nhờ khả năng lọc phèn của cây Tràm, nước

phèn sau khi đi qua lô Tràm trở nên tốt hơn và

có thể sử dụng để tưới lại cho ruộng Lúa

 Tránh việc xổ phèn xuống sông rạch làm ô

nhiễm nguồn nước

 Giúp tăng thu nhập

Mô hình canh tác Lúa –Tràm-mô hình lọc phèn

Loại vật liệu này là một hỗn hợp

khoáng đã được gia nhiệt ở nhiệt

Hệ thống lọc nước

mặn, phèn, lợ,…bằng

năng lượng mặt trời

Sơ đồ thùng lọc nước phèn cho gia đình

THIẾT KẾ HT XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM PHÈN

KV ĐB SCL VỚI CÔNG SUẤT

1000M3/NGÀY ĐÊM

MỤC ĐÍCH CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC

 Quá trình xử lý nước với mục đích tăng pH, khử sắt,

nhôm, mangan,…phù hợp với tiêu chuẩn về chất lượng

nước cấp cho SH.

 Cung cấp số lượng nước đầy đủ và an toàn về mặt hoá

học, vi trùng học để thỏa mãn các nhu cầu về ăn uống

sinh hoạt, dịch vụ, SXCN và phục vụ sinh hoạt công cộng của các đối tượng dùng nước.

 Cung cấp nước có chất lượng tốt, không chứa các chất

gây vẩn đục, gây ra màu, mùi vị của nước.

 Gồm 4 phương án

Châm hoá chất

Sân phơi bùn Bùn

Bể thu hồi nước rửa lọc Đường nước thu hồi

Ưu điểm:

 Cấu tạo đơn giản, không cần máy móc cơ

khí, không tốn chiều cao xd.

 Sd bể lắng ngang giúp thuận lợi trong qt

quản lý, vệ sinh bể, đặc biệt vào mùa mưa.

Nhược điểm:

 Sd xiphông điều khiển tốc độ lọc Do đó, sự

ổn định của bể lọc phụ thuộc lớn vào CL

xiphông

ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG ÁN 1

PHƯƠNG ÁN 2

Châm hoá chất

Sân phơi bùn

Bể thu hồi nước rửa lọc

Bùn xả Đường nước thu hồi

Nước rửa lọc

Châm chlore

khử trùng

CL

ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG ÁN 2

Ưu điểm:

 Bể lọc tiếp xúc có khả năng chứa cặn cao Chu kỳ

làm việc kéo dài.

 Dây chuyền công nghệ này không cần có bể phản

ứng và bể lắng trước khi sang bể lọc tx

 Đơn giản hoá dây chuyền công nghệ xử lý.

Nhược điểm:

 Tốc độ lọc bị hạn chế nên diện tích bể lọc lớn.

 Hệ thống pp nước lọc hay bị tắc, nhất là trường hợp

trong nước có chứa nhiều sinh vật và phù du rong tảo.

Châm hoá chất

Sân phơi bùn

Bể thu hồi nước rửa lọc

Bùn Đường nước thu hồi

Nước rửa lọc

Châm chlore

khử trùng

CL

Bể lắng trong có cấu tạo phức tạp, chế độ quản lý chặt

chẽ, đòi hỏi công trình làm việc suốt ngày đêm, rất nhạy cảm với sự dao động của lưu lượng và nhiệt độ của nước.

Sd xiphông đkh tốc độ lọc→ sự ổn định của bể lọc phụ

thuộc lớn vào chất lượng xiphông.

Bể thu hồi nước rửa lọc

ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG ÁN 4

Ưu điểm:

 Có bố trí thêm SCR loại trừ vật nổi, các vật

có kt lớn tránh ảnh hưởng các công trình đơn

vị sau.

 Bể làm thoáng có td nâng cao hiệu quả Fe,

Mn.

 Sd bể lắng ngang thuận lợi trong quá trình

quản lý, vệ sinh bể, đặc biệt vào mùa mưa.

Nhược điểm:

 Sd xiphông đkh tốc độ lọc→ sự ổn định của

bể lọc phụ thuộc lớn vào chất lượng xiphông.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT

SONG CHẮN RÁC

Vị trí: đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu.

Nhiệm vụ: Loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng

trong dòng nước Bảo vệ thiết bị và nâng cao hiệu quả làm sạch CTXL.

Có thể bị tán nhỏ hay thối rửa làm tăng hàm lượng cặn và độ màu của nước.

 6 Ngăn thu nước

 7 Ống dẫn nước vào bể tiếp xúc

1 0

1 1

8

9 7

2

3 1

q

GIÀN MƯA (tt)

 Sàn thu nước: đặt dưới đáy GM, độ dốc 0,02 - BTCT

 Hệ thống ống thu nước và xả cặn: ống thu nước cao

π

× ×

Q D

GIÀN MƯA (tt)

Chọn KC giữa các ống nhánh là 300 mm (250 – 300) Như vậy số ống nhánh/1 ống PPC

BỂ TRỘN THUỶ LỰC

 Nhiệm vụ: trộn đều nước, clo và vôi.

 Cấu tạo: bể có đáy hình chóp, mặt hình vuông

 Nguyên lý hoạt động: Nước (BLSB) bể trộn

BỂ TRỘN THUỶ LỰC (tt)

Diện tích mặt bằng của bể trộn

0,0116

0,464 0,025

d

Q S

v

= = = m2

Chọn 0,7 m x 0,7 m

Kiểm tra lại vận tốc nước dâng v = 0,025 m/s

Chọn bể trộn là loại bể hở dễ kiểm tra, quan

G V H

BỂ LẮNG NGANG

 Nhiệm vụ: lắng đọng các bông cặn, tăng t

 Cấu tạo là dạng bể ngang thu nước cuối

 Nguyên lý hoạt động: Nước (bể trộn) buồng phân

phối các lỗ trên vách ngăn, chảy qua vùng lắng (p/ứng OXH xảy ra, tạo kết tủa lắng xuống đáy

cùng với cặn vôi, dẫn vào mương thu nước và

phân phối nước đi vào bể lọc.

 Q = 1000 m3/ngày đêm = 41,67 m3/h

 Dựa vào Biểu đồ pbố vt lắng R=90%,u = 0,4mm/s

Thời gian nước lưu T=1,39h

Tính toán máng thu nước L=1,45m 2m

Chiều dài mỗi máng l=1m (2 ngăn ) Tải trọng máng thu q = 2,8 l/s.m thỏa điều kiện 1 < q < 3 l/s.m

BỂ LỌC NHANH

 Nhiệm vụ: loại bỏ triệt để các cặn chưa lắng và không

lắng được Khử mangan nhờ lớp oxit mangan

BỂ LỌC NHANH (tt)

Chọn kích thước bể : L x B = 3 x 1,6 = 4,8 m 2

Kiểm tra lại vận tốc lọc V bt =4,7m/h

Vận tốc lọc tăng cường rửa một bể lọc V tc =9,4m/h

Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh

H=h 1 +h 2 +h 3 +h 4 +h 5 = 0,4 + 0,8 + 2 + 0,4 + 0,5 = 4,1 m

Xác định hệ thống phân phối nước và gió rửa lọc

Đối với nước rửa lọc

Cường độ rửa lọc cho một bể Q rửa = 0,047 m 3 /s

Thời gian rửa bằng nước là 5 phút, q = 14,1 m 3 /lần

BỂ LỌC NHANH (tt)

 d nhánh = 27 mm 25 mm

 Kiểm tra lại vận tốc v = 18,34 m/s (15-20)

 Diện tích mặt cắt ngang ống gió chính Ωgio= 0,008 m2

CHƯƠNG 4

TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ & HÓA CHẤT CỦA

PHƯƠNG ÁN 4

γ - Khối lượng thể tích của nước, γ =1000 kg/m3

η -hiệu suất của bơm, lấy η = 80%

THIẾT BỊ PHA PHÈN

 Sử dụng phèn nhôm Al2(SO4)3.18 H2O

để keo tụ.

 Chọn liều lượng phèn Pp = 35 mg/l.

2 3

4 2

) (

18 ) (

SO Al

O H SO

Al

M M

%

C M

CHỌN BƠM ĐỊNH LƯỢNG

 Q = 28,4 l/h = 0,0284 m3/h

 H = 30 m

Sử dụng 2 bơm, hoạt động với chế độ

1 bơm chạy, 1 bơm nghỉ Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca pha một lần nên thời gian lưu là 8 h

CÁNH KHUẤY

Đường kính cánh khuấy:

d = 0,325 m Khuấy chậm liên tục trong 8 h.

Năng lượng cho cánh khuấy:

P = 9,2w Tốc độ cánh khuấy :

THIẾT BỊ PHA VÔI

 Liều lượng vôi:

THIẾT BỊ PHA VÔI

 Lượng vôi thị trường (độ tinh khiết 80%):

THIẾT BỊ PHA VÔI

Chọn bơm định lượng với Q = 0, 1 m 3 /h, H = 60 m Chọn D = H

BỂ THU HỒI NƯỚC RỬA LỌC

 Lượng nước rửa lọc vào bể :

W r = 10,08 m 3 /ngày đêm = 0,42 m 3 /h

 Xả nước lọc đầu trong thời gian t = 5 phút

 Lượng nước xả lọc đầu (một ngày rửa một bể):

BỂ THU HỒI NƯỚC RỬA LỌC

Chọn lưu lượng bơm tuần hoàn Qth = 2 m3/h Thể tích bể thu hồi: V = 9,82 m3

Với t = 1h - thời gian tiến hành rửa bể

Chọn chiều cao H = 1 m

Diện tích mặt bằng bể: f= 9,82 m2

Đường kính bể: D = 3,54 m

CHƯƠNG 5

TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH

HỆ THỐNG

TÍNH GIÁ THÀNH XỬ LÝ

1M3 NƯỚC

Giá thành xử nước bao gồm:

 Chi phí xây dựng cơ bản và thiết bị (chi phí đầu tư ban đầu).

 Chi phí vận hành và quản lý

04/25/13 62

Khoản

chi phí Hạng mục

Đơn vị tính Số

Bơm ĐL phèn Xiphông lọc Bơm khí rửa lọc Bơm nước rửa lọc Bơm chìm

Chlorator

cái

4.000 18.000 2.000 60.000 40.000 9.000 40.000

4.000 36.000 12.000 60.000 40.000 18.000 40.000

Chi phí xây dựng cơ bản

Chi phí xây dựng cơ bản được tính dựa trên khối lượng xây dựng các công trình:

Tổng vốn đầu tư cho hệ thống: 1,235 tỷ

Trong đó: Chi phí xây dựng cơ bản: 1,025 tỷ

Chi phí cho thiết bị: 210 triệu Lượng nước sản xuất trong 1 năm là : 365.000

m3

Hệ thống xử lý hoạt động trong thời gian 20 năm

Chi phí xây dựng cơ bản

 Lấy chi phí bảo trì cho phần xây dựng là 1% chi phí xây

dựng và chi phí bảo trì cho thiết bị là 5% chi phí thiết bị Chi phí bảo dưỡng:

 T bd = 0,01 x 1,025 + 0,05 x 0,21 = 0,02 tỷ

 Khấu hao tài sản cho 1m 3 nước (T kh ) là

 Lãi xuất ngân hàng 0,5%/tháng.

 T nh = 0,005 x 171,9 = 0,8589 đ/m 3

 Như vậy chi phí xây dựng cơ bản và thiết bị cho 1 m 3

T = 171,9 + 0,8589 = 172,76 đ/m

9(1, 235 0, 02) 10

171,9 / 3365.000 20

×

Chi phí hóa chất và diện năng

cho 1m3 nước

Đơn vị tính

Số lượng Đơn giá

(đồng)

Thành tiền (đồng)

Vôi kg 0,1 1.500 150

Clo kg 0,003 9.000 27

Phèn kg 0,0682 3.000 204,48Điện năng kw 0,4 1.500 600

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE!