ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP

MỤC LỤC ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI 1 MỤC LỤC 2 I. MỞ ĐẦU: 1 II. CÔNG NGHỆ VÀ XỬ LÝ: 3 1. Những công nghệ chính: 3 2. Thuyết minh công nghệ: 5 3. Phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý: 8 III. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH: 10 1. Lưới chắn rác: 10 2. Bể trộn đứng 11 3. Bể lọc nhanh : ( bể lọc nhanh có một lớp vật liệu lọc) 24 4. Khử trùng nước: 32 5. Bể chứa nước sạch: 33 6. Sân phơi bùn 34 7. Tính toán cao trình: 36 8. Bố trí mặt bằng trạm xử lý nước cấp: 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

Hà Nội - 2015 MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

I MỞ ĐẦU: 1

II CÔNG NGHỆ VÀ XỬ LÝ: 3

1 Những công nghệ chính: 3

2 Thuyết minh công nghệ: 5

3 Phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý: 8

III TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH: 10

1 Lưới chắn rác: 10

2 Bể trộn đứng 11

3 Bể lọc nhanh : ( bể lọc nhanh có một lớp vật liệu lọc) 24

4 Khử trùng nước: 32

5 Bể chứa nước sạch: 33

6 Sân phơi bùn 34

7 Tính toán cao trình: 36

8 Bố trí mặt bằng trạm xử lý nước cấp: 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

I MỞ ĐẦU:

Nước trong thiên nhiên được dùng làm các nguồn cung cấp nước cho ăn uống sinhhoạt và công nghiệp Tình hình cung cấp nước sạch ở nông thôn Việt Nam đến cuốinăm 1992 có khoảng 23.3% dân số nông thôn được sử dụng nước, trong khi đó trênthế giới có 26% dân số không được cung cấp nước sạch (nông thôn chiếm 61% và chủyếu ở các nước đang phát triển) Ngoài ra nhu cầu nước sạch trong sản xuất côngnghiệp và nông nghiệp còn rất lớn

- Đến cuối năm 2004, theo số liệu thống kê cho thấy nước ta có khoảng 58% dân sốnông thôn được sử dụng nước sạch, đến cuối năm 2009 con số này là 75% Hiện naychương trình nước sạch nông thôn đang phấn đâu cung cấp đạt 100% cho các vùngnông thôn trong giai đoạn 2015 - 2020

Trong tự nhiên nước tồn tại ở hai trạng thái chủ yếu: nằm lộ thiên trên mặt đất và nằmngầm dưới đất Nguồn nước nằm lộ thiên trên mặt đất là nguồn nước mặt Nguồn nướcnằm ngầm dưới mặt đất gọi - là nguồn nước ngầm hay nước dưới đất Ngoài ra còn cónước mưa – là nguồn bổ cập cho nước mặt và nước ngầm

Nước ngầm được cung cấp chủ yếu bởi nước mưa và lưu giữ trong các tầng giữ nước,

có thể không áp hoặc có áp Khoảng 60% nước ăn uống, 15% nước sinh hoạt, 20%nước tưới, 20 – 30% nước công nghiệp được lấy từ nguồn nước ngầm Việt Nam làquốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá tốt về chất lượng.Nước ngầm của nước ta được phân bố gần như ở khắp mọi nơi và nằm ở độ sâu khônglớn Tầng chứa nước dày, trung bình 15 – 30m, có nhiều nơi từ 50 – 70m Do nằm sâutrong lòng đất và được bảo vệ bởi các tầng cản nước nên nước ngầm ở nước ta có chấtlượng tốt: hàm lượng cặn nhỏ, ít vi trùng, nhiệt độ ổn định, công nghệ xử lý nước đơngiản nên giá thành sản xuất nước rẻ

Nước ngầm thường không có oxy hòa tan nhưng có nhiều cacbon dioxit và các chấthòa tan ( sắt, độ cứng, mangan, asen, ) Công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khửsăt, đôi khi kèm theo cả khử mangan, silic,

Nước mặt là nguồn nước tồn tại lộ thiên trên mặt đất như nước sông, suối, ao, hồđầm, Nguồn bổ cập nước mặt là nước mưa và trong một số trường hợp có cả nướcngầm Nguồn nước mặt ở nước ta rất phong phú và phân bố đều khắp mọi nơi

Thành phần và tính chất của nước mặt phụ thuộc vào đất đai, hoạt động của con người,các quá trình tự nhiên, nơi con sông chảy qua Nước mặt có nhiều khí hòa tan ( O2 )nên có ý nghĩ rất quan trọng Nước mặt còn có nhiều chất rắn hữu cơ lơ lửng, nhiềuchất hữu cơ do sinh vật phân hủy, nhiều rong tảo, thực vật nổi, động vật nổi Chấtlượng nước thay đổi theo mùa và bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động ở hai bên bờcủa con người.

Nguồn nước mặt bao gồm:

nước ta có hơn 2000 con sông lớn dọc từ Bắc tới Nam với tổng dòng chảy gần 900 tỷ

Hồng và sông Cửu Long đều bắt nguồn từ nước ngoài nên nó có tính phụ thuộc cao( về sự phát triển kinh tế - Xã hội, ô nhiễm, phá rừng, ) Nó có thế đáp ứng được nhucầu phục vụ cho sản xuất và đời sống Đặc điểm của nước sông:

cặn và nhiệt độ nguồn nước

nghiệp giấy dệt và nhiệt điện

nước mưa và nước thải xả vào nên chịu ảnh hưởng từ môi trường bên ngoài So vớinước ngầm thì nước mặt có dộ nhiễm bẩn cao hơn

điểm nổi bật của nước suối là không ổn định về chất lượng nước, mức nước, lưulượng, vận tốc dòng chảy giữa mùa lũ và mùa kiệt

 Về mùa lũ: nước suối thường đục, cuốn theo nhiều cây, củi khô, rác, cát, sỏi và cónhững dao động đột biến về mức nước và vận tốc dòng chảy.

thấp quá mức, không đủ độ sâu cần thiết để thu nước

nước ven hồ có thể dục Nước hồ đầm thường có vận tốc chảy nhỏ nên rong rêu và cácthủy sinh vật thường phát triển làm nước hồ có màu, có mùi và dễ bị nhiễm bẩn

Các chỉ tiêu đánh giá về chất lượng nước mặt:

 Chỉ tiêu vật lý: nhiệt độ, độ màu, độ đục, mùi vị, pH, độ nhớt, tính phóng xạ

oxy hòa tan (DO ), độ cứng, độ kiềm toàn phần, hàm lượng H2S, Cl-, SO42-, F-, PO43-, I-,

Fe2+, Mn2+, các hợp chất nito, các hợp chất cacbonic

 Chỉ tiêu vi sinh: số vi trùng gây bệnh E.coli, các loại rong, tảo, vi rút

Hiện nay toàn bộ 64 thành phố, thị xã tỉnh lỵ trong cả nước đã có các dự án cấp nước ởcác mức độ khác nhau Tổng công suất thiết kế đạt 3,42 triệu m3/ngđ Nhiều nhà máyđược xây dựng trong thời gian gần đây có dây truyền công nghệ xử lý và thiết bị kháhiện đại Trong 670 đô thị vừa và nhỏ (loại IV và loại V) đã có khoảng 200 thị xã, thị

dựng từ nhiều nguồn vốn và do nhiều cơ quan, doanh nghiệp quản lý

nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thuộc phía Đông của bán đảo Đông Dương, do chịuảnh hưởng của nhiệt đới gió mùa nên Việt Nam có lượng mưa khá cao Lượng mưanày, ngoài phần bốc hơi sẽ là nguồn cung cấp cho nước ngầm và hình thành dòng chảy

bề mặt của các sông, suối,

II CÔNG NGHỆ VÀ XỬ LÝ:

1 Những công nghệ chính:

năng kết dính lại với nhau và dính kết các hạt cặn lơ lửng có trong nước, tạo thành cácbông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể Do đó các bông cặn mới tạo thành dễ dànglắng xuống ở bể lắng và bị giữ lại trong bể lọc

- Các thiết bị định lượng hóa chất

- Bể trộn: nhằm trộn hóa chất và nước đạt đến độ đồng đều trong thời gian ngắn

- Bể phản ứng tạo bông: tạo diều kiện để các hạt keo liên kết thành bông cặn

Lắng: là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quátrình làm trong nước Trong công nghệ xử lí nước, quá trình lắng xảy ra rất phức tạp.Các loại bể lắng:

dùng để sư lắng các đến nguồn nước có

hàm lượng cặn cao ( lớn hơn 2000mg/l) và

có hoặc không dùng chất keo tụ

Lọc: là quá trình cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ đểgiữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng cótrong nước

cặn đến 50 mg/l và độ màu đến 50o; tốc độ lọc từ 0,1 – 0,5 m3/h

- Bể lọc nhanh: có tốc độ lọc 5 – 15 m3/h

Khử trùng nước: Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uốngsinh hoạt Mục đích là để tiêu diệt hoàn toàn những vi khuẩn có thể gây bệnh còn sótlại trong quá trình xử lý nước Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và vitrùng Sau các quá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vitrùng 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 hiệu quả:

 Khử trùng bằng các tia vật lí

 Khử trùng bằng các ion kim loại nặng

Hiện nay ở Việt Nam đang sử dụng phổ biến nhất là phương pháp khử trùng bằng cácchất oxi hóa mạnh

2 Thuyết minh công nghệ:

So sánh chất lượng nước đầu vào và chỉ tiêu đầu ra theo QCVN 02:2009/BYT : Quychuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt

CHỈ

CHỈ SỐĐẦU VÀO

-Nhận xét với chất lượng nguồn nước mặt như trên ta thấy: thì hệ thống xử lý chủ yếu

là chất rắn lơ lửng, độ đục, độ màu Công nghệ được đề xuất sẽ được quan tâm: lắng –lọc – khử trùng

Lắng – lọc: tức là quá trình làm trong nước bằng cách khử màu, khử đục, được thựchiện trong bể lắng và bể lọc Trong thực tế để tăng nhanh và nâng cao hiệu quả làmtrong nước, người ta thường cho thêm vào nước chất phản ứng (phèn nhôm, phèn sắt).Khi đó dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt có thêm các công trình như bể trộn và

bể phản ứng

Khử trùng: chất khử trùng được sử dụng phổ biến hiện nay là các hợp chất clo : cloruavôi, nước javen, clo lỏng được đưa vào đường ống dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa

hơặc đưa trực tiếp vào bể chứa Để khử trùng có hiệu quả phải đảm bảo thời gian tiếpxúc giữa clo và nước tối thiểu là 30 phút Ngoài ra có thể dùng ôzon, các tia vật lý ( tia

tử ngoại), sóng siêu âm để diệt trùng

Đề xuất công nghệ xử lý nước cấp dựa vào:

- Công suất trạm xử lý

- Chất lượng nước sau xử lý

- Thành phần, tính chất nước mặt

- Những quy định cấp nước sạch cho khu dân cư

- Hiệu quả quá trình

- Yêu cầu về năng lượng, hóa chất, các thiết bị sẵn có trên thị trường

a Phương án 1

Nước nguồn – lưới chắn rác – trạm bơm cấp I – bể trộn đứng – bể phản ứng có lớpcặn lơ lửng kết hợp bể lắng ngang thu nước bề mặt– bể lọc nhanh – khử trùng – bểchứa nước sạch

Sơ đồ công nghệ:

Chất keo tụ

Lưới chắn rác

khử trùng

Thuyết minh công nghệ:

Nước từ nguồn sau khi đưa qua lưới chắn rác để loại bỏ vật rắn trôi nổi trong nước gây

hại cho các công trình phía sau, thì được trạm bơm cấp I đưa đến bể trộn đứng tại đâyhóa chất keo tụ sẽ được cho vào với liều lượng thích hợp để tạo ra các hạt keo có khảnăng dính lại với nhau và dính với các hạt cặn lơ lững có trong nước tạo thành cácbông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể

Sau khi trộn nước sẽ đi qua ngắn tách khí sang bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng rồi sang

bể lắng ngang thu nước bề mặt, có chức năng hoàn thành hết quá trình keo tụ tạo điềukiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước để tạo nênnhững bông cặn đủ lớn và được giữ lại trong bể lắng Sau đó nước được đưa sangmáng phân phối đến bể lọc nhanh, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ để làm trong nước

Nước

Bể lọc nhanh

Bế chứa nước sạch

Bể phản ứng có lớp cặn

lơ lửng

Bể lắng ngang

triệt để Nước sau khi được làm sạch các cặn lắng thì cần phải được khử trùng để tiêudiệt vi khuẩn và vi trùng trước khi đưa vào sử dụng Nước sau khử trùng sẽ được đưađến bể chứa Sau một thời gian nước sẽ được bơm ra mạng lưới để đáp ứng cho nhucầu của người dân.

khử trùng

Thuyết minh công nghệ:

Nước từ nguồn sau khi đưa qua lưới chắn rác để loại bỏ các vật gây hại cho các côngtrình phía sau, thì được đưa đến bể trộn đứng tại đây hóa chất keo tụ, kiềm hóa và vôi

sẽ được cho vào với liều lượng thích hợp để tạo ra các hạt keo có khả năng dính lại vớinhau và dính với các hạt cặn lơ lửng có trong nước tạo thành các bông cặn lớn hơn có

công trình phía sau

Sau đó đưa hỗn hợp nước dẫn sang bể lọc tiếp xúc,tại đây cặn và sắt kết tủa sẽ đượclọc, nước sau khi qua lớp cát lọc sẽ tràn vào máng thu nước và theo đường ống dẫnnước sạch sang bể chứa,trên đường tới bể chứa sẽ là giai đoạn khử trừng để loại bỏ vikhuẩn gây bệnh

3 Phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý:

Đánh giá ưu, nhược điểm của hai phương án

Hai phương án trên chủ yếu khac nhau ở quá trình lắng và lọc, vì vậy ta sẽ đánh giá hai

bể lắng để đề xuất phương án tối ưu hơn

Mô tả một số công trình đơn vị:

Phương án 1:

- Lưới chắn rác (LCR): Nước đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua lướichắn rác.Tại lưới chắn rác, các tạp chất như rác, gỗ, xơ, bả, giấy, rau, cỏ…được giữlại Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn

Nguồn

nước

Bể lọc tiếp xúc

Bể chứa nước sạch

 Ưu điểm :

Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt

Giữ lại tất cả các tạp vật lớn

Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn

Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian

Phải xử lý rác thứ cấp

- Bể trộn đứng: Dùng năng lượng của cánh khấy để tạo ra dòng chảy rối Việc khuấytrộn thường được tiến hành trong các bể trộn hình vuông hoặc hình tròn với tỉ lệ giữachiều cao và chiều rộng là 2 :1

Cấu tạo công trình đơn giản

Không cần máy và thiết bị phức tạp

Giá thành quản lí thấp

Không điều chỉnh được cường độ khuấy trộn khi cần thiết

Do tổn thất áp lực lớn nên công trình phải xây dựng cao hơn

- Bể lắng ngang: So với bể lắng đứng, hiệu quả lắng với dòng nước chuyển động theophương nằm ngang đạt cao hơn Dòng nước chuyển động theo phương nằm ngang ởtrong chế độ chảy tầng, tốc độ dòng chảy tại mọi điểm trong bể đều bằng nhau Thờigian lưu lại của mọi phân tử nước đi qua bể đều bằng nhau và bằng dung tích bể chiacho lưu lượng dòng chảy bể được hợp khối nên cụm xử lý được thu gom thuận lợitrong vận hành

- Bể lọc nhanh: bao gồm 1 lớp vật liệu lọc hoặc hai hay nhiều lớp vật liệu lọc, vật liệulọc có thể là cát thạch anh Thông thường được xử dụng cho dây chuyền xử lý nướcmặt có dung chất keo tụ hay trong dây chuyền khử sắt của nước ngầm

Tốc độ lọc lớn, nên thời gian lọc nhanh

Diện tích xây dựng nhỏ

Tận dụng được toàn bộ chiều cao lớp lọc

Kỹ thuật đơn giản

Hiệu quả lọc không cao

Tốc độ nước đi qua lớp vật liệu tương đối lơn nên sức dính kết của nhiều hạt cặnkhông đủ sức giữ chúng lại

Phương án 2:

- Bể lọc tiếp xúc: Được sử dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng chất phảnứng với hàm lượng cặn đến 150 mg/l, độ màu đến 150 độ với công suất bất kì hoàntoàn thích hợp để xử lý nước có độ đục 5 NTU, độ màu 15 CTU và hàm lượng cặn lơlửng 85 mg/l

Khả năng chứa cặn cao,chu kì làm việc kéo dài

Đơn giản hóa dây chuyền công nghệ xử lý nước

Qua 2 phương án trên thì ta thấy :

Hiệu quả lắng 2 phương án trên chênh lệch không cao

Diện tích xây dựng phương án 1 hơn so với phương án 2 Chi phí xây dựng ban đầucao hơn Nhưng khả năng ứng dụng của phương án 2 vào thực tế không cao, vì sửdụng phương án 2 thì cần phải rửa lọc liên tục dẫn đến hiệu suất cả quá trình khôngcao và tốn chi phí vận hành Ở phương án 2 sử dụng bể lắng trong có lớp cặn lơ lửngrất nhạy cảm với sự dao động về lưu lượng và nhiệt độ của nguồn nước:thay đổi lưu

lương thay đổi thất thường có thể gây xáo trộn cặn,gây hiệu quả xử lý rất thấp Quản

lý vận hành phức tạp:tầng cặn lơ lủng đòi hỏi phải ở chiều cao nhất định,theo dõithường xuyên chất lượng nước đầu ra sau bể lắng để thu cặn hợp lý

Phương án 1 tuy chiếm diện tích xây dựng nhưng không đáng kể

Khả năng vận hành của phương án 1 dễ dàng và ứng dụng thực tế cao

Vì vậy ta sẽ chọn phương án 1 để thiết kế và tính toán.

III TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH:

Các công trình được tính toán :

- Tổng hàm lượng cặn ( TS ) : 420mg/L

- Độ màu ( pt- co) : 15mgđl/l

- Công suất cấp nước:

Hệ thống xử lý nước cấp cho khu dân cư gầm 40.000 dân

Theo TCXDVN 33:2006 : Cấp nước – mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩnquốc tế

Chọn đối tượng dùng nước là đô thị loại I, khu vực nội đô, giai đoạn 2020

Tra bảng 3.1 TCXDVN 33:2006 ta được :

- Tiêu chuẩn cấp nước: q=200 l/ người.ngày

- Tỷ lệ dân số được cấp nước : f=99%

Lưu lượng ngày tính toán ( ttrung bình năm) cho hệ thống cấp nước tập trung là:

dễ dàng để dễ làm sạch và thay thế khi cần Nước theo ống dẫn đi vào ngăn lắng cát.Sau khi được lắng cát, nước qua lưới chắn rác vào buồng thu, rồi được bơm lên trạm

xử lý

Diện tích công tác của lưới:

Trong đó:

- Q: lưu lượng tính toán của công trình ( m3/s) Q = 8000 m3/NĐ = 333,33m3/h

- n: số lượng cửa đặt dưới, ở đây chọn n=2

- v: vận tốc nước chảy qua lưới ( m/s); lưới chắn phẳng lấy v = 0,2 – 0,4 m/s Chọnvận tốc nước chảy qua lưới chắn rác: v= 0,3m/s

- K1: hệ số co hẹp:

Với a: kích thước mắt lưới, chọn a = 4mm

d: đường kính dây đan lưới, chọn d= 1,5mm

p: tỷ lệ giữa phần diện tích bị khung và các kết cấu khác chiếm so với diện tích côngtác lưới, chọn p = 10%.

- K2: hệ số co hẹp do rác bám vào lưới, lấy K2 = 1,5

- K3: hệ số co hẹp do rác bám vào lưới, lấy K3 = 1,25

2 Bể trộn đứng

a Bể hòa tan phèn :

 Xác định kích thước bể hòa tan phèn

Có nhiệm vụ hòa tan phèn cục và lắng cặn bẩn Nồng độ dung dịch phèn trong bểthường cao nhưng không được vượt quá nồng độ bão hòa

Để hòa tan phèn và trộn đều trong bể có thể dùng không khí nén, máy khuấy hoặc bơmtuần hoàn Ta chọn phương pháp dùng không khí nén vì phương pháp này đơn giản, dễlắp đặt và vận hành

Bể hòa trộn xây bằng bêtông cốt thép, mặt trong bể phải được bảo vệ bằng lớp vật liệuchịu axit để chống tác dụng ăn mòn của dung dịch phèn như ốp gạch men chống axithoặc phủ một lớp xi măng chịu axit Bể phải được thiết kế với tường đáy nghiêng mộtgóc 450 so với mặt phẳng nằm ngang

Do xử lý nước vừa đục, vừa có độ màu nên lượng phèn được xác định như sau:

- Theo bảng 2-1 trang 18 sách xử lý nước cấp TS Nguyễn Ngọc Dung ta có: với hàmlượng cặn 420 mg/l, liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3 là 50 (mg/l)

- Theo công thức 2.1 ta có liều lượng phèn nhôm:

Trong đó: M :độ màu của nước nguồn, tính bằng độ theo thang màu, coban M = 15 mg/l

platin-So sánh giữa liều lượng phèn tính theo hàm lượng cặn và theo độ màu, chọn liều lượngtính toán PAl = 50 (mg/l)

Tính theo mục 6.19, TCXDVN 33:2006 ( công thức 2-4 trang 23 sách XLNC của

TS Nguyễn Ngọc Dung )

Trong đó:

 Q – Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 8000 m3/ngđ =333,33m3 /h.

 n – Thời gian giữa hai lần hòa tan, chọn n = 12h

 p – Liều lượng hóa chất dự tính cho vào nước(g/m3), 50 mg/l = 109,5 (g/m3)

 γ – Khối lượng riêng của dung dịch phèn, γ = 1 tấn/m3

Chọn:

- Chiều cao làm việc của bể là : h = 1m

- Chiều rộng bể là 1m

- Chiều dài bể là 2m

- Chiều cao bảo vệ của bể chọn bằng 0,5 m

- Tổng chiều cao xây dựng của bể : H = h + hbv = 1 + 0,5 = 1,5 m

KL : Bể hòa tan có kích thước :

b Bể tiêu thụ

Cơ sở lý thuyết

Bể tiêu thụ có nhiệm vụ pha loãng phèn đã hòa trong bể hòa tan tới nồng độ cần

để sử dụng keo tụ xử lý nước Thông thường, hàm lượng phèn trong bể tiêu thụ daođộng trong ngày là không đáng kể, mà dao động rõ rệt theo mùa Để hòa trộn đều dungdịch phèn trong bể tiêu thụ cũng dùng không khí nén hoặc máy khuấy Cường độ sụckhí trong bể tiêu thụ lấy 3-5l/sm2

Đáy bể tiêu thụ phải có độ dốc không nhỏ hơn 0,005 về phía ống xả Ống xả phải cóđường kính không nhỏ hơn 100mm Ống dẫn dung dịch đã điều chế phải đặt cách đáy100-200mm khi dùng phèn không sạch, phải lấy dung dịch phèn ở lớp trên bằng ốngmềm Mặt trong bể tiêu thụ cũng phải được bảo vệ bằng lớp vật liệu chịu axit

Tính theo mục 6.19 , TCXDVN 33:2006 ( công thức 2-5 trang 23 sách XLNC của TS.Nguyễn Ngọc Dung )

Dung tích bể tiêu thụ :

Trong đó: bt- nồng độ dung dịch hóa chất trong thùng keo tụ (4- 10% ).Chọn bt= 4%Chọn 2 bể tiêu thụ, thể tích mỗi bể : W2 = 5: 2= 2,5 m3.

- Chiều cao làm việc của bể là : h = 1m

- Chiều rộng bể là 1m

- Chiều dài bể là 2,5 m

- Chiều cao bảo vệ của bể chọn bằng 0,5 m

- Tổng chiều cao xây dựng của bể : H = h + hbv = 2 + 0,5 = 2,5 m

KL : Gồm 2 bể tiêu thụ, kích thước mỗi bể :

- Thời gian hòa trộn phèn, t = 1÷2 phút, chọn t = 1,5 phút

- Vận tốc nước ở miệng ống nước vào dưới đáy bể, vm = 1÷1,2 m/s chọn vm = 1,2 m/s

- Chọn thân bể có dạng hình vuông

Diện tích tiết diện ngang phần trên của bể trộn tính với vd= 25mm/s = 0,025m/s là:

Chọn mặt bằng phần trên của bể trộn có dạng hình vuông, chiều dài mỗi cạnh là:

Chọn bt=2m

- Chọn ống thép dẫn nước vào bể, đường kính của ống là: 300mm, vận tốc nước trongống là 1,31 m/s ứng với lưu lượng Q= 333,33 m3/h=92,59 l/s ( đảm bảo vận tốc từ 1-1,5m/s)

(Mục 6.56, TCXDVN 33:2006)

- Đường kính ngoài ống dẫn nước vào bể là 350 mm

Diện tích đáy bể ( chỗ nối với ống ):

fđ = 0,350 0,350 = 0,1225(m2)

Chọn góc nón thì chiều cao phần hình tháp ( phần dưới bể) là:

Thể tích phần hình tháp của bể trộn:

Thể tích toàn phần của bể với thời gian lưu lại của nước trong bể 1,5 phút là:

Thể tích phần thân hình hộp ( phần trên bể):

Wt = W – Wđ = 8,3 – 3,3 = 5(m3)

Chiều cao thân trên bể

Chiều cao toàn bể

H = ht + hd + hbv = 1,4+2,3+0,5 = 4,2 (m)

KL: Kích thước bể trộn

Máng thu nước

Dự kiến thu nước bằng máng vòng có lỗ ngập nước Nước chảy trong máng đến chỗống dẫn nước ra khỏi bể theo hai hướng ngược chiều nhau Lưu lượng nước tính toáncủa máng:

Độ dốc của máng về phía ống tháo nước ra lấy bằng 0,02

Tổng diện tích các lỗ ngập thu nước ở thành máng

Trong đó: vl – Tốc độ nước chảy qua lỗ vl = 1m/s

Diện tích của mỗi lỗ:

Với chiều cao dự trữ trong máng chọn là 0,3m

Khoảng cách giữa các tâm lỗ:

- Nước từ bể trộn khi đưa vào bể lắng, cần phải qua ngăn tách khí, tránh bọt khí làm

vỡ bông cặn Thời gian nước lưu lại trong ngăng tách khí lấy bằng 1,5 phút

Thể tích ngăn khí tính với thời gian lưu lại trong ngăn t=1,5 phút=90 giây:

W = Q t= 92,6.10-3 90 = 8,3 m-3

Trong đó:

Q – Lưu lượng nước trạm xử lý, Q = 333,33m3/h = 92,6.10-3 m3/s

t – Thời gian lưu nước trong ngăn, t = 1,5 phút=90s

Chọn: 2 ngăn tách khí

- Chiều rộng ngăn tách khí: 1 m

- Chiều dài ngăn tách khí: 2 m

- Chiều cao làm việc ngăn tách khí: h = 2,075 Lấy 2,1m

- Chiều cao dự phòng, chọn bằng 0,4m

- Chiều cao ngăn tách khí: H = 2,1+0,4 = 2,5m

Vận tốc nước đi xuống :

Chiều cao ngăn tách khí:

Lấy h=2,1m

Ống dẫn nước từ bể trộn sang đặt ngập trong ngăn tách khí không nhỏ hơn 100mm,chọn bằng 350mm.

KL: Kích thước của ngăn tách khí:

Chọn tốc độ lắng tự do của hạt cặn nhỏ nhất cần giữ lại u0 = 0,5 mm/s (quy phạm 0,5 ÷0,6 mm/s) U0 được xác định theo tài liệu thí nghiệm hay theo kinh nghiệm quản lý cáccông trình đã có trong điều kiện tương tự lấy vào mùa không thuận lợi nhất trong năm,với yêu cầu hàm lượng cặn của nước đã lắng không quá 12 mg/l

Theo bảng 3-2 trang 77 sách giáo trình Xử lý nước cấp của TS Nguyễn Ngọc Dung, ta

có uo=0,55 mm/s ( quy phạm 0,5-0,6mm/s) Chọn tỷ số L/Ho = 10; theo bảng 3-1 ta cóK=7,5; α=1,33

Vận tốc trung bình của dòng nước trong bể tính theo công thức:

 Đối với nước ít đục (hàm lượng cặn < 50 mg/l) lấy u0 = 0,35-0,45 mm/s.

Hàm lượng cặn của nước nguồn là 420mg/l, lấy u0 = 0,55 mm/s

Lấy chiều cao vùng lắng H0 : 2,5 – 3,5 Chọn H0 = 2,8 m, số bể N = 1 bể Chọn 1 bể dựphòng

Chiều rộng bể tính như sau:

Fn= b(Ho – 0,3)= 4 ( 2,8 – 0,3)= 10 m2

Lượng nước tính toán qua bể:

Diện tích cần thiết của các lỗ qua bể:

Với quy phạm vlo2=0,2-0,3 m/s

Diện tích cần thiết của các lỗ ở vách ngăn thu nước ở cuối bể đặt cách tường 1,2m

là:

0,05-0,15m) Diện tích một lỗ flo1=0,00285 m2, tổng số lỗ ở vách ngăn phân phối thứ nhấtlà: