Biện pháp xử lý nước sông đáy chảy qua thị trấn vân đình (huyện ứng hòa – hà nội)

Do vậy mà việc thực tập tốt nghiệp là giai đoạn cần thiết đối với mỗi sinh viên trong nhà trường, qua đó hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học và vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, đồng t

Lời cảm ơn

Để hoàn thành chương trình đào tạo trong nhà trường và thực hiện phương châm “học đi đôi với hành” Mỗi sinh viên khi ra trường đều cần trang bị cho mình những kiến thức cần thiết, chuyên môn vững vàng Do vậy mà việc thực tập tốt nghiệp là giai đoạn cần thiết đối với mỗi sinh viên trong nhà trường, qua đó hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học và vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, đồng thời giúp sinh viên hoàn thiện hơn về mặt kiến thức luận, phương pháp làm việc năng lực công tác nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn sản xuất, nghiên cứu về công nghệ

Từ những cơ sở trên được sự nhất trí của nhà trường Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường, tôi đã tiến hành thực tập tại Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Tài Nguyên Và Môi Trường Việt Nam

Đề hoàn thành quá trình thực tập này tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Tài Nguyên Và Môi Trường Việt Nam cùng toàn thể cán bộ trong Công ty đã giúp đỡ tôi trong thời gian thực tập

Do trình độ và thời gian có hạn, lại là bước đầu làm quen với phương pháp nghiên cứu mới nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo cùng toàn thể các bạn để khóa luận này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên Trần Mạnh Quang

PHẦN I: MỞ ĐẦU

I Lý do chọn chuyên đề

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế toàn cầu, con người đang phải đối đầu với những thảm họa do thiên nhiên gây ra mà nguyên nhân chủ yếu chính là sự phát triển không bền vững của con người Môi trường Việt Nam hiện đang có dấu hiệu suy thoái, đây là nguyên nhân gây nên mất cân bằng sinh thái, làm cạn kiệt nguồn tài nguyên, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và sự phát triển bền vững của đất nước Hội nhập với nền kinh tế thế giới, Việt Nam đang có những cơ hội mới, đồng thời cũng phải đối mặt với nhiều thách thức Quá trình công nghiệp hóa – đô thị hóa, cùng với vấn đề dân số đã và đang gây sức ép lớn lên môi trường,

đặc biệt là cấp thoát nước đô thị, khu dân cư và xử lý nước cấp đang là vấn đề được quan tâm nhiều nhất Xử lý nước cấp yêu cầu phải có một dây chuyền công nghệ xử

lý nước được tính toán và thiết kế tỉ mỉ, cẩn thận vì nó ảnh hưởng trược tiếp đến sức khỏe của người đân trong khu vực được cấp nước

II Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu.

1 Đối tượng: nước sông Đáy chảy qua thị trấn Vân Đình (huyện Ứng Hòa – Hà Nội)

2 Phạm vi: thực hiện chuyên đề từ ngày 1/4/2013 đến ngày 26/4/2013

III Giới thiệu tóm tắt về đơn vị thực tập:

1 Tên doanh nghiệp: CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN TÀI NGUYÊN VÀ MÔI

TRƯỜNG VIÊT NAM

2.Tên giao dịch : VIET NAM CONSULTANT RESOURCES AND

ENVIRONMENT JOINT STOCK COMPANY

3.Địa chỉ trụ sở : Số 8 ngõ 12 Phan Văn Trường, Phường Dịch Vọng Hậu, Quận

Cầu Giấy, Thành Phố Hà Nội

4.Số ĐKKD :0103023795

5.Mã số thuế :0105931574

6.Loại hình daonh nghiệp : Công Ty Cổ Phần

7.Loại hình hoạt động : Doanh nghiệp

8 Giám đốc : Nguyễn Như Yến

9 Ngành nghề kinh doanh :

- Hoạt động chuyên môn, khoa học và công nghế chưa được phân vào đâu

- Kiểm tra và phân tích kỹ thuật

- Hoạt động kiến trúc và tư vấn kỹ thuật có liên quan

- Khai thác, xử lý và cung cấp nước

- Thoát nước và xử lý nước thải

- Thu gom rác thải độc hại

- Thu gom rác thải không độc hại

- Xử lý và tiêu hủy rác thải độc hại

- Xử lý và tiêu hủy rác thải không độc hại

- Tái chế phế liệu

- Xử lý ô nhiễm và hoạt động quản lý chất thải khác

- Hoạt động tư vấn quản lý

- Lắp đặt hệ thống cấp nước, thoát nước, lò sưởi và điều hòa không khí

- Vệ sinh nhà cửa và các công trình khác

- Dịch vụ chăm sóc và duy trì cảnh quan

- Khai thác đá, sỏi, đát sét

- Hoạt động dịch vụ hỗ trợ khai thác dầu thô và khí tự nhiên

- Hoạt động dịch vụ hỗ trợ khai thác dầu mỏ và quặng khác

- Buôn bán máy móc, thiết bị và phụ tùng máy khác

- Đại lý, môi giới, đấu giá

- Tư vấn lập báo cáo đánh giá tác động môi trường.

- Quản lý chất thải nguy hại

- Đại lý vận chuyển chất thải nguy hại

- Tư vấn, chuyển giao công nghệ

- Kinh doanh hóa chất

- Tư vấn, lập hồ sơ, mời thầu

- Xuất, nhập khẩu các mặt hàng công ty kinh doanh

IV Nhiệm vụ được giao:

Tính toán thiết kế hệ thống cấp nước cho thị trấn Vân Đình (huyên Ứng Hòa – Hà Nội) với công suất 17000m3/ngày đêm

Nguồn nước mặt với các thông số nước như bảng dưới đây ở sông Đáy chảy qua khu vực thị trấn

Bảng thông số nước đầu vào tại sông Đáy

PHẦN II: NỘI DUNG

I Cơ sơ lựa chọn công nghệ

1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào các yếu tố cơ bản sau:

Công suất trạm xử lý

Thành phần và đặc tính của nước mặt

Khả năng tận dụng các công trình có sẵn

Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng

Khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý

Chi phí đầu tư xây dựng, quản lý, vận hành và bảo trì

2 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác

3 Dây chuyền công nghệ của trạm xử lý

4 Chức năng nhiệm vụ từng công trình đơn vị:

4.1 Song chắn rác,lưới chắn rác

Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả làm sạch của các công trình xử lý Vật nổi và vật lơ lửng trong nước có thể

Bể chứa nước sạch

Trạm bơm cấp 2

Bể phản ứng

có lớp cặn lơ lửng

Lắng nước rửa lọc

Sân Phơi bùn SCR

Nguồn tiếp nhận

Trạm

Bơm cấp

1

có kích thước nhỏ như que tăm nổi, hoặc nhành cây non khi đi qua máy bơm vào các công trình xử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng hàm lượng cặn và độ màu của nước.

4.2 Bể trộn cơ khí

Là đưa các phần tử hóa chất vào trạng thái phân tán đều trong môi trường nước trước khi phản ứng keo tụ xảy ra, đồng thời tạo điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữa chúng với các thành phần tham gia phản ứng

4.3 Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng

Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng thường được đặt ngay trong phần đầu của bể lắng ngang Bể thường được chia thành nhiều ngăn dọc, đáy có tiết diện hình phễu với các vách ngăn ngang, nhằm mục đích tạo dòng nước đi lên đều, để giữ cho lớp cặn

5.Thuyết Minh dây chuyền công nghệ.

- Nước được bơm lên trạm bơm cấp 1, đi qua song chắn rác để cản lại những vật trôi nổi trong nước, sau đó bể được bơm lên bể trộn cơ khí

- Tại bể trộn nước sẽ tiếp xúc với hóa chất phèn để tạo kết tủa nhờ có bể trộn

mà hóa chất được phân phối nhanh và đều trong nước, nhằm đạt hiệu quả xử lý cao nhất

- Sau khi nước được tạo bông cặn ở bể trộn sẽ được dẫn đến bể phản ứng, tại đây các bông cặn tạo thành các bông cặn lớn hơn

- Sau đó các bông cặn sẽ được lắng ở bể lắng ngang Tiếp theo nước được đưa vào bể lọc nhanh

- Những hạt cặn còn sót lại sau quá trình lắng sẽ được giữ lại trong lớp vật liệu lọc, còn nước sẽ được đưa sang bể nén bùn, phần nước được đưa vào hệ thống thoát nước chung của khu vực.

- Nước sau khi làm sạch cặn lắng thì được khử trùng bằng clo để làm tiêu diệt

vi khuẩn và vi trùng trước khi đưa vào sử dụng

- Sau khi khử trùng nước được đưa vào bể chứa Sau đó nước được cung cấp ra mạng lưới sử dụng nước qua trạm bơm cấp 2 để đáp ứng nhu càu cho người dân

Phần 2 : Tính Toán Chi Tiết Các Công Trình Đơn

- Khoảng cách giữa các thanh thép a = 40 → 50 mm, a = 40 mm

- Vận tốc nước chảy qua song chắn v = 0.2 → 0.6 m/s ; v = 0.4 m/s

- Số của sổ thu nước n = 2

- K1: hệ số co hẹp do các thanh thép, được tính bằng công thức:

K1 = + = 4040+ 8 = 1 2

a d a

- K2: hệ số co hẹp do rác bám vào song K2 = 1.25

- K3: hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng của thanh thép: K3 = 1.25

- Tiết diện của song chắn rác là:

ξ =β ( d a )3/4 =1,25.( 408 )3/4 = 0,374

β : hệ số hình dạng đối với thanh thép hình chữ nhật β =1,25

K : hệ số dự trữ K= 3

 vậy hsc=0,374 20.9,,281² 3 = 0,0023 (m)

b Lưới chắn rác

- Dược làm bằng thép không gỉ có đường kính 1 – 1,5 m mắt lưới 5mm.

- Lưu lượng công trình Q = 17000 m3/ngđ = 0,197 m3/s

- Đường kính dây đan lưới, chọn d = 1mm

- Kích thước mắt lưới a = 5mm

Vận tốc chảy qua song chắn v = 0,2 – 0,4 m/s chọn v = 0,2 m/s

Số cửa thu nước n = 4

K2 số co hẹp do rác bám vào lưới K2 = 1,5

K3: hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng : K3 = 1.15-1,5

K1=( + )² = (55+ 1)² = ,1 44

a d a

→ Tiết diện của lưới chắn rác là

ξ =β ( d a )3/4 =1,25.( 51 )3/4 = 0,34

β : hệ số hình dạng β =1,15

K : hệ số dự trữ K= 3

vậy hsc=0,34 20.9,,281² 3 = 0,0021 (m)

2 Tính toán liều lượng hóa chất

a Thiết bị định lượng liều lượng phèn

Tình toán dựa trên các thông số sau:

- Q= 17000m3/ngày

- Hàm lượng cặn là: 500mg/l

- Độ màu: 70 TCU

- Độ đục: 35 NTU

 Căn cứ vào hàm lượng cặn của nguồn nước mặt là: 500mg/l, chọn liều lượng phèn nhôm không chứa nước dùng để xử lý nước đục theo bảng 6.3 liều lượng phèn để

50103.708

x x

x x

= 3,54m3Trong dó:

- Q: Lưu lượng nước xử lý, Q= 708.3m3/h

- n: Thời gian giữa hai lần hòa tan phèn, với công suất (10000 ÷ 50000)m3/ngày, n=(8 ÷ 12)h, chọn n= 10h

- Pp: Liều lượng phèn dự tính cho vào nước, Pp= 50mg/l

- bh: Nồng độ dung dịch phèn trong thùng hòa trộn (10 ÷ 17%), lấy bh=10%

- γ: Khối lượng riêng của dung dịch, γ = 1 tấn/m3

= 7,08m3Trong đó:

- bt(4 ÷ 10)%, chọn bt= 5%

- bt: Nồng độ dung dịch phèn trong thùng tiêu thụ

Chọn một bể tiêu thụ, kích thước mỗi bể là: 2m x 2m x 1,8m= 7,2m3

 Chọn chiều cao an toàn ở bể hòa trộn và bể tiêu thụ là(0,3 ÷ 0,5)

 Chọn quạt gió và tính toán ống dẫn khí nén

Lưu lượng gió phải thổi thường xuyên vào bể hòa trộn là:

Qh= 0,06xWhxF= 0,06x10x3= 1,8m3/phútTrong đó: Wh= cường độ khí nén ở thùng hòa trộn 10l/sm2 (theo qui phạm)

 Lưu lượng gió cần thiết ở bể tiêu thụ là:

Qt= 0,06x5x3,92= 1,176m3/phútTrong đó: Cường độ khí nén ở thùng tiêu thụ lấy bằng 5l/sm2

 Tổng lượng gió phải vào bể hòa trộn và bể tiêu thụ là:

Qgió= Qh+ Qt = 1,8 + 1,2176= 2,976m3/phút= 0,05m3/s

 Đường kính ống gió chính:

Dc= = = 0,065m= 65mmV=(10 ÷ 15)m/s, chọn v=15m/s

 Đường kính ống dẫn gió đến thùng hòa trộn

Dh= = = 0,05m= 50mmChọn Dh= 50mm

 Đường kính ống dẫn gió đến đáy thùng hòa trộn

b Liều lượng vôi cho vào

Liều lượng chất kiềm hóa (vôi) được tính theo công thức:

Pk= e1( - Kt+1) Trong đó:

- Pk: Hàm lượng chất kiềm hóa( mg/l)

- Pp: Hàm lượng phèn cần dùng để keo tụ, Pp= 50mg/l

- e1, e2: Trọng lượng đương lượng của chất kiềm hóa và của phèn, ta có e1= 28, e2= 57(mg/mgđl)

- Kt: Độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn, Kt= 2(mgđl/l)

c: Tỉ lệ chất kiềm hóa nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng, c= 80(%)

 Pt= 28x( -2+1) < 0  Độ kiềm tự nhiên của nước đủ đảm bảo cho quá trình thủy phân phèn, trường hợp này không cần kiềm hóa nước

3 Bể trộn cơ khí:

* Bể trộn có tác dụng giúp cho hóa chất tiếp xức đều với nước Nó đưa các phần tử hóa chất vào trạng thái phân tán đều trong nước khi phản ứng xảy ra , đồng thời tạo điều kiện tốt nhất giữa chúng với các phần tử tham gia phản ứng Khi cho phèn vào nước chúng sẽ tác dụng với muối kiềm của Ca, Mg để tạo thành các hydroxit kém

tan dễ kết tủa Bông kết tủa của phèn sẽ hấp dẫn các hạt keo tự nhiên Do đó, các hạt có kích thước lớn và sẽ dễ lắng hơn

a Kích thước bể:

Q = 17000m3/nđ = 708,3m3/h = 0,20m3/s

Chọn thời gian khuấy trộn trong bể là 30s

V = 30 x 0,20 = 6 (m3)Chọn một bể trộn có tiết diện vuông

- Chiều cao toàn phần của bể:

H = hhi + hbv = 2,89 + 0,4 = 3,29 mTại cuối bể ta bố trí mương tràn dẫn nước sang công trình tiếp theo

Mương có chiều ngang 0,6m, cao 1m

P = G2Vµ = 10002x6x0,0009= 5400j/s = 5,4kwVới G = 1000s-1: Gradient vận tốc

µ = 0,0009 Ns/m2: Độ nhớt động lực của nước ứng với t= 25oC

Hiệu suất động cơ:

Công suất thực tế của động cơ:

- Chiều dài mỗi mái chèo

L = 0,25D = 0,25x0,7 = 0,175 m

- Chiều rộng cánh khuấy:

B = 0,2D = 0,2x0,7 = 0,14 m

c Tính toán đường ống dẫn nước vào va ra:

- Đường kính ống dẫn nước vào bể d = 500mm

- Vận tốc nước chảy trong ống:

5.014.32

2,04

x x

- Chiều cao mực nước chảy vào máng:

2,0

2,0

−

x

Với: Q = 0,2m3/s: Công suất trạm xử lý

V: Vận tốc đi lên của dòng nước trong bể phản ứng, với hàm lượng cặn 500 mg/l, tra bảng được v = 2,2 mm/s

N: Số bể phản ứng lấy bằng số bể lắng ngang, N = 2

- Thể tích bể phản ứng với thời gian lưu nước trong bể là 25 phút:

V = =

260

253,708

b Hệ thống phân phối nước:

- Nước theo mương vào máng phân phối nước rồi theo các đường ống xuống đáy bể

- Mương phân phối sâu 2,5 m, rộng 0,8 m

- Kích thước máng phân phối: Cao hm = 1m, dài L = 7,5m, chiều rộng máng 0,8 m

- Thể tích máng: Vm = 1 x 7,5 x 0,8 = 6 m3

Thời gian lưu nước trong máng:

t = = 6x0,24 = 120s = 2 phút >1 phútChọn 6 ống nhựa để dẫn nước từ máng xuống đáy bể

- Lượng nước qua mỗi ống chính

qc = =

622

2,0

x

x = 0,008 m3/sChọn ống có đường kính dc = 150mm

- Khoảng cách giữa các ống chính

ec = = = 1,25 mHai ống đầu tiên cách thành bể 0,5 m

- Khoảng cách giữa hai ống nhánh:

en = =

4

6 = 1,5 m

- Tổn thất áp lực qua các mối nối trên đường ống:

hi = ∑ξ Với ξ: Hệ số tổn thất cục bộ trong đường ống:

vt = = = 0,028 m/s ( theo qui phạm < 0,05 m/s)

- Chiều cao bức tường tràn tính từ đáy bể đến mép vách:

ht = H - hbv -hnt = 6 - 0,44 - 0,6 =4,96 m

- Chiều cao lớp vách tràn tiếp theo là: 4,76 m

- Cuối bể ta bố trí vách tường hướng dòng có chiều cao chọn hhd = 4,6 m

- Chiều cao khe từ bể phản ứng sang bể lắng: 3,3 + 2,16 - 4,6 = 0,86 m

- Vận tốc nước chảy trên vách hướng dòng:

v = = 6x02,x20,6 = 0,027 m/s < 0,05m/s

- Trước khi qua bể lắng nước sẽ qua tường ngăn để hướng dòng và phân phối nước Chiều cao tường ngăn: htn = 0,5x6 = 3m

- Khoảng cách từ tường ngăn đến tường tràn: e = 0,8 m

- Vận tốc nước chảy qua khe:

3,708.5,1

a

55,63.2.5.6,3

3,708

6,

Mỗi bể lắng ngang được chia thành 2 ngăn

Chiều rộng mỗi ngăn là: B=B/2=3,275

- Chiều dài bể lắng

N B

F

452.55,6

25,590

- Mương phân phối nước rộng 1m

- Máng phân phối nước rộng 1m

→ Vậy chiều rộng mỗi bể là 6,55m chia làm 2 ngăn = 3,27m

Trong mỗi ngăn có vách ngăn hướng dòng đục lỗ, hàng lỗ cuối cùng cao hơn mực nước cặn 0,3m(quy phạm 0,3-0,5m) thì diện tích công tác của vách ngăn phân phối vào bể đặt cach đầu bể 1,5 m là:

Fn=b(H2-0,3)=3,27(3-0,3)= 8,829m²

Lưu lượng nước tích qua mỗi ngăn bể:

2.2

3,

089,0

V

qn

m²Lấy dường kính lỗ ở vách ngăn phân phối nước vào là d= 0,08 m(theo sách cấp nước của Trịnh Xuân Lai : d= 0,075-0,2)

- Diện tích 1 lỗ S= π.(d²/4)=0,005 m²

- Tổng số lỗ ở vách ngăn phân phối

005,0

178,01

=

=

S

F

b Tính toán máng thu nước

- Máng thu nước sau bể lắng dùng hệ thống máy thu nước răng cưa

- Xác định tổng chiều dài máng thu

- Theo điều 6.84.TCXD 33-2006, máng thu phải đặt trên 2/3 chiều dài bể lắng Vậy chiều dài máng

Lm = 2/3.L= 2/3 45 = 30

- Cứ mỗi ngăn bố trí 2 máng thu lấy Vm= 0,6 m/s (theo quy phạm 0,6-0,8m/s)

6,0.2

089,0

Vm

qn

m²Chọn máng thu có chiều rộng 0,35m

bm

Fm

21,035,0

074,

Chiều dày của lớp vật liệu lọc : 1,3-1,5m chọn L= 1,4m

Diện tích các bể lọc của trạm xử lý được xác định theo công thức :

.2.1.6

Q : Công suất hữu ích của trạm

T : Thời gian làm việc của trạm trong 1 ngày đêm(h) T=24h

Vbt : Tốc đọ lọc tính toán ở chế độ bình thường Vbt= 6-8m/h

Chọn Vbt=6m/h (bảng 6.11 TCXD 33-2006)

a: Số lần rửa 1 bể lọc trong 1 ng.đ ở chế độ làm việc bình thường a =2

Wtl : Cường độ nước rửa Wtl = l/s.m²

t1 : thời gian rửa (h) t1= 5-6 p=0,1h

t2 : thời gian ngừng bể lọc đẻ rửa t2= 0,35h

→Diện tích các bể lọc của trạm xử lý được xđ theo công thức:

6.35,0.21,0.6.6,36.24

17000

2.1.6,3