Tính toán thiết kế trạm xử lý nước cho khu vực cửa khẩu Nà Nưa – Xã Quốc Khánh – Huyện Tràng Định – Tỉnh Lạng Sơn.

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 1 3. Nội dung nghiên cứu 1 4. Phương pháp nghiên cứu 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC CỬA KHẨU NÀ NƯA HUYỆN TRÀNG ĐỊNH – TỈNH LẠNG SƠN 3 1.1. Điều kiện tự nhiên 3 1.1.1 Vị trí và giới hạn khu đất 3 1.1.2 Địa hình, địa mạo: 3 1.1.3 Khí hậu, thủy văn: 4 1.1.4 Địa chất công trình và thuỷ văn: 4 1.2. Đặc điểm dân số kinh tế xã hội 5 1.2.1 Hiện trạng dân cư 5 1.2.2 Hiện trạng lao động: 5 1.3 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật 5 CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CỬA KHẨU NÀ NƯA – HUYỆN TRÀNG – ĐỊNH – TỈNH LẠNG SƠN 8 2.1. Cơ sở số liệu phục vụ cho việc tính toán 8 2.1.1. Các công trình công cộng, thương mại dịch vụ trong khu vực 8 2.1.2. Tiêu chuẩn dùng nước cho chữa cháy 8 2.2. Tính toán lưu lượng nước cấp cho khu vực 8 2.2.1. Tính toán lưu lượng nước cấp sinh hoạt cho khu vực cửa khẩu Nà Nưa 8 2.2.2. Lưu lượng nước dùng cho chữa cháy 12 2.2.3. Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II . 12 2.3. Xác định chế độ làm việc của trạm bơm cấp 2, thể tích đài nước và bể chứa 13 2.3.1. Chế độ bơm trạm bơm cấp 2 13 2.3.2. Xác định sơ bộ thể tích đài nước theo chế độ bơm 14 2.3.3. Xác định dung tích đài nước 15 2.3.4. Xác định dung tích bể chứa 16 2.4. Tính toán, thiết kế mạng lưới cấp nước 18 2.4.1. Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước 18 2.4.2. Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cụt 21 CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP KHU VỰC CỬA KHẨU NÀ NƯA – HUYỆN TRÀNG ĐỊNH TỈNH LẠNG SƠN 26 3.1. Chất lượng nước nguồn 26 3.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý 27 3.3. Tính toán chi tiết các công trình đơn vị phương án 1 30 3.3.1 Xác định liều lượng phèn. 30 3.3.2 Tính toán công trình chuẩn bị dung dịch phèn 31 3.3.3 Tính toán liều lượng vôi dùng để kiềm hóa 34 3.3.4 Bể trộn vách ngăn ngang có cửa thu hẹp 38 3.3.5 Bể phản ứng xoáy hình phễu 40 3.3.6 Bể lắng lamella 42 3.3.7 Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc 46 3.3.8 Bể chứa 53 3.3.9 Sân phơi bùn 53 3.3.10 Tính toán lượng Clo để khử trùng 54 3.4. Tính toán phương án 2 56 3.4.1 Xác định liều lượng phèn ( giống phương án 1) 56 3.4.2 Tính toán công trình chuẩn bị dung dịch phèn( giống phương án 1) 56 3.4.3 Tính toán liều lượng vôi dùng để kiềm hóa ( giống phương án 1) 56 3.4.4 Bể trộn vách ngăn ngang có cửa thu hẹp ( giống phương án 1) 56 3.4.5. Tính toán bể lắng đứng kết hợp bể phản ứng xoáy hình trụ 56 3.4.6 Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc ( giống phương án 1) 58 3.4.7 Bể chứa ( giống phương án 1) 58 3.4.8 Sân phơi bùn ( giống phương án 1) 58 3.4.9 Tính toán lượng Clo để khử trùng ( giống phương án 1) 58 3.5 Khái toán kinh tế 58 3.5.1 Chi phí xây dựng hệ thống cấp nước dây chuyền công nghệ 1 58 3.5.2 Chi phí xây dựng hệ thống cấp nước dây chuyền công nghệ 2 66 3.5.3 Lựa chọn phương án 74 3.5.4 Tinh toán cao trình trạm xử lý 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo bộ môn Công Nghệ Kỹ ThuậtMôi Trường, cùng các Thầy, Cô giáo trong khoa Môi Trường - Trường Đại Học TàiNguyên và Môi Trường Hà Nội đã tận tình truyền đạt cho tôi những kiến thức cơbản giúp tôi có được cơ sở lý thuyết vững chắc để vận dụng vào thực tế và tạo mọiđiều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Chu Thị Thu Hà đã tận tình dạybảo, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành

đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, là nguồnđộng viên và là điểm tựa vững chắc đã hỗ trợ và tạo nghị lực cho tôi trong suốt quátrình học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 09 tháng 09 Năm 2015

Sinh viên Đặng Tuấn Vũ

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Nội dung nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC CỬA KHẨU NÀ NƯA HUYỆN TRÀNG ĐỊNH – TỈNH LẠNG SƠN 3

1.1 Điều kiện tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí và giới hạn khu đất 3

1.1.2 Địa hình, địa mạo: 3

1.1.3 Khí hậu, thủy văn: 4

1.1.4 Địa chất công trình và thuỷ văn: 4

1.2 Đặc điểm dân số kinh tế xã hội 5

1.2.1 Hiện trạng dân cư 5

1.2.2 Hiện trạng lao động: 5

1.3 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật 5

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CỬA KHẨU NÀ NƯA – HUYỆN TRÀNG – ĐỊNH – TỈNH LẠNG SƠN 8

2.1 Cơ sở số liệu phục vụ cho việc tính toán 8

2.1.1 Các công trình công cộng, thương mại - dịch vụ trong khu vực 8

2.1.2 Tiêu chuẩn dùng nước cho chữa cháy 8

2.2 Tính toán lưu lượng nước cấp cho khu vực 8

2.2.1 Tính toán lưu lượng nước cấp sinh hoạt cho khu vực cửa khẩu Nà Nưa

8

2.2.2 Lưu lượng nước dùng cho chữa cháy 12

2.2.3 Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II 12

2.3 Xác định chế độ làm việc của trạm bơm cấp 2, thể tích đài nước và

bể chứa 13

2.3.1 Chế độ bơm trạm bơm cấp 2 13

2.3.2 Xác định sơ bộ thể tích đài nước theo chế độ bơm 14

2.3.3 Xác định dung tích đài nước 15

2.3.4 Xác định dung tích bể chứa 16

2.4 Tính toán, thiết kế mạng lưới cấp nước 18

2.4.1 Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước 18

2.4.2 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cụt 21

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP KHU VỰC CỬA KHẨU NÀ NƯA – HUYỆN TRÀNG ĐỊNH TỈNH LẠNG SƠN 26

3.1 Chất lượng nước nguồn 26

3.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý 27

3.3 Tính toán chi tiết các công trình đơn vị phương án 1 30

3.3.1 Xác định liều lượng phèn 30

3.3.2 Tính toán công trình chuẩn bị dung dịch phèn 31

3.3.3 Tính toán liều lượng vôi dùng để kiềm hóa 34

3.3.4 Bể trộn vách ngăn ngang có cửa thu hẹp 38

3.3.5 Bể phản ứng xoáy hình phễu 40

3.3.6 Bể lắng lamella 42

3.3.7 Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc 46

3.3.8 Bể chứa 53

3.3.9 Sân phơi bùn 53

3.3.10 Tính toán lượng Clo để khử trùng 54

3.4 Tính toán phương án 2 56

3.4.1 Xác định liều lượng phèn ( giống phương án 1) 56

3.4.2 Tính toán công trình chuẩn bị dung dịch phèn( giống phương án 1) 56

3.4.3 Tính toán liều lượng vôi dùng để kiềm hóa ( giống phương án 1) 56

3.4.4 Bể trộn vách ngăn ngang có cửa thu hẹp ( giống phương án 1) 56

3.4.5 Tính toán bể lắng đứng kết hợp bể phản ứng xoáy hình trụ 56

3.4.6 Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc ( giống phương án 1) 58

3.4.7 Bể chứa ( giống phương án 1) 58

3.4.8 Sân phơi bùn ( giống phương án 1) 58

3.4.9 Tính toán lượng Clo để khử trùng ( giống phương án 1) 58

3.5 Khái toán kinh tế 58

3.5.1 Chi phí xây dựng hệ thống cấp nước dây chuyền công nghệ 1 58

3.5.2 Chi phí xây dựng hệ thống cấp nước dây chuyền công nghệ 2 66

3.5.3 Lựa chọn phương án 74

3.5.4 Tinh toán cao trình trạm xử lý 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

DANH MỤC BẢNG, BIỂU

Biểu đồ 2.1.Biểu đồ dùng nước các giờ trong ngày 13

Bảng2.1: Xác định thể tích đài nước theo chế độ bơm 2 cấp 2 bơm 14

Bảng2.2 : Bảng tổng hợp thể tích điều hòa của bể chứa 17

Bảng 2.3:Xác định chiều dài tính toán cho các đoạn ống (m) 22

Bảng 2.4 Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống mạng lưới cụt .23 Bảng 2.5 Thống kê lưu lượng nút 24

Bảng2.6: Tính toán thủy lực 25

Bảng 3.1 Kết quả giả định chất lượng nước hang Bản Dỉ 26

Bảng3.2 – Liều lượng phèn để xử lý nước đục 30

Bảng 3.3 Các thông số thiết kế bể trộn 40

Bảng 3.4 Các thông số thiết kế bể lắng lamella 46

Bảng3.6 Chi phí xây dựng tuyến ống phân phối 59

Bảng3.7 Chi phí xây dựng các công trình chính phương án 1 59

Bảng 3.8 Chi phí thiết bị trạm bơm II 60

Bảng 3.9 Tổng hợp chi phí chung phương án 1 61

Bảng 3.10.Chi phí khấu hao cơ bản và sửa chữa thường xuyên phương án 1 64 Bảng3.11 Chi phí xây dựng tuyến ống phân phối 66

Bảng 3.12 Chi phí xây dựng các công trình chính phương án 2 67

Bảng 3.13 Chi phí thiết bị trạm bơm II 68

Bảng 3.14 Tổng hợp chi phí chung phương án 2 69 Bảng 3.15.Chi phí khấu hao cơ bản và sửa chữa thường xuyên phương án 2 72

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Khu cửa khẩu Nà Nưa cách Thị trấn Thất Khê 15 km, là cửa khẩu buôn bánthương mại, là đầu mối dịch vụ của hệ thống cửa khẩu biên giới huyện Tràng Định.Trong những năm gần đây, khu kinh tế cửa khẩu đã có nhiều phát triển mạnh mẽ vềthương mại và dịch vụ Khu vực cửa khẩu vừa hoàn thành quy hoạch và chuẩn bịxây dựng, các hạng mục hạ tầng đang dần được đẩy mạnh đầu tư, trong đó có cấpnước sạch Việc đầu tư xây dựng một hệ thống cấp nước sạch trong giai đoạn hiệnnay là rất cần thiết nhằm đảm bảo nâng cao đời sống sinh hoạt của các cán bộ chiến

sĩ, cải thiện đời sống của cộng đồng dân cư trong khu vực và góp phần thúc đẩy sựphát triển kinh tế cửa khẩu, đẩy mạnh phát triển kinh tế của tỉnh

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đề xuất dây chuyền công nghệ và tính toán thiết kế trạm xử lý nước chokhu vực cửa khẩu Nà Nưa – Xã Quốc Khánh – Huyện Tràng Định – Tỉnh LạngSơn

- Đề xuất phương án vạch tuyến mạng lưới cấp nước cho khu vực cửa khẩu

Nà Nưa – Xã Quốc Khánh – Huyện Tràng Định – Tỉnh Lạng Sơn

3 Nội dung nghiên cứu

- Thu thập những số liệu có sẵn về khu vực cửa khẩu Nà Nưa : diện tích,dân số, nhu cầu dùng nước của người dân trên địa bàn

- Dự báo, khảo sát nhu cầu về nước sạch của người dân tại cửa khẩu NàNưa giai đoạn 2015-2025

- Khảo sát hiện trạng nguồn nước sử dụng cho cấp nước, từ đó đề xuất cácgiải pháp xử lý nguồn nước cấp

- Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý hợp lý, phương án cấp nước tối ưucho người dân

- Tính toán tốc độ phát sinh dân số và lưu lượng nước cần cấp cho ngườidân đến năm 2025

- Tính toán công suất của hệ thống dựa trên nhu cầu sử dụng nước của ngườidân.

- Thiết kế mạng lưới cấp nước cho người dân

- Thiết kế, tính toán các công trình trong hệ thống

- Tính toán trạm xử lý nước

- Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập tài liệu: Tìm hiểu, thu thập số liệu về cửa khẩu NàNưa: Thuyết minh quy hoạch chi tiết 1/2000 cửa khẩu Nà Nưa, huyện Tràng Định;Bản đồ quy hoạch cửa khẩu Nà Nưa;

- Phương pháp tính toán: Dựa vào các tài liệu và thông tin thu thập được,dùng các công thức toán học để tính toán các công trình xử lý

- Phương pháp tin học: Sử dụng phần mềm AutoCAD để thể hiện bản vẽmặt bằng, các công trình xử lý, mạng lưới cấp nước

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Xây dựng trạm xử lý nước cấp giải quyết được vấn đề thiếu nước sạchtrong sinh hoạt của người dân

- Góp phần nâng cao đời sống của người dân, xúc tiến phát triển kinh tế củavùng

- Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanhnghiệp, sinh viên tham quan, học tập

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC CỬA KHẨU NÀ NƯA

HUYỆN TRÀNG ĐỊNH – TỈNH LẠNG SƠN

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí và giới hạn khu đất

Khu vực cấp nước gồm: khu vực cửa khẩu Nà Nưa, Thôn Bản Dảo, Bản Dỉ,Phia Sliếc, Bản Pò Chà thuộc xã Quốc Khánh, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn, nằmphía Tây Bắc tỉnh Lạng Sơn, cách thị trấn Thất Khê 15km về phía Đông Bắc Ranhgiới được xác định như sau:

 Phía Đông: Giáp biên giới Việt – Trung

 Phía Nam: Giáp biên giới Việt – Trung

 Phía Bắc: Giáp suối, núi đá trong khu vực

 Phía Tây: Giáp đồi đất trong khu vực

- Diện tích nghiên cứu: 60,00 ha

- Diện tích lập Quy hoạch: 58,09 ha

1.1.2 Địa hình, địa mạo:

- Khu vực lập quy hoạch phần lớn là đồi núi chiếm khoảng 80% (chủ yếu làđồi, núi đất)

- Khu vực cấp nước theo quy hoạch là đất nương bãi canh tác 1 vụ nằm dọctheo thung lũng hình thành bởi 2 dãy núi đất và núi đá Đây là khu đất trũng nằmgiữa hai dãy núi theo hướng Đông - Tây Cao độ cao nhất 334,07 cao độ thấp nhất284,80 cao độ trung bình 300,52 so với mực nước biển

- Khu vực lận cận và cấp nước dọc tuyến là các hộ dân sinh sống của cácthôn Bản Dảo, Bản Dỉ, Phia Sliếc cũng nằm dọc theo thung lũng hình thành bởi 2dãy núi đất và núi đá Đây là khu đất trũng nằm giữa hai dãy núi theo hướng TâyBắc - Đông Nam

- Khu vực xây dựng không chịu ảnh hưởng của lũ

- Toàn bộ khu vực thành phần đất chủ yếu là Felarit, trầm tích đá vôi, đất kết dínhtrung tính cường độ chịu lực từ 1,0 kg/cm2 đến 1,2 kg/cm2 thuận tiện cho xây dựng

1.1.3 Khí hậu, thủy văn:

- Nhiệt độ không khí trung bình năm 21,60C

- Nhiệt độ không khí cao tuyệt đối năm 39,00C

- Nhiệt độ không khí thấp tuyệt đối năm -1,00C

b) Lượng mưa hàng năm:

- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.155-1.600 mm

- Số ngày mưa: 136 ngày/năm

- Lượng mưa ngày lớn nhất: 120 - 150mm

c) Độ ẩm không khí trung bình: 82 -84%

d) Gió:

- Gió mùa Đông Bắc: Từ tháng 11 đến tháng 4

- Gió mùa Đông Nam: Từ tháng 5 đến tháng 10

e) Lượng sương muối hàng năm:

Từ 2 đến 3 ngày xuất hiện vào mùa đông tháng 12 đến tháng 01

1.1.4 Địa chất công trình và thuỷ văn:

a, Địa chất:

Khu vực dự án và các xã lân cận nằm trên thềm đá Castơ, bề mặt là đất phù

sa Hiện chưa có số liệu khoan địa chất tổng thể nhưng nhìn chung qua số liệukhoan địa chất các công trình đơn lẻ đất trong khu vực nghiên cứu có cường độ từ1,0 đến 1,2 kg/cm2 thuận lợi cho xây dựng công trình, qua thực tế nhận thấy đất đồinúi chịu tải tốt, một số công trình xây dựng 1-3 tầng tại khu vực lân cận không cần giacố đặc biệt

1.2 Đặc điểm dân số kinh tế xã hội

1.2.1 Hiện trạng dân cư

- Hiện trạng dân cư khu vực quy hoạch: Dân cư khu vực quy hoạch sốngthưa thớt, tập trung chủ yếu ở Thôn Nà Nưa, Thôn Dỉ, Thôn Dảo, Thôn Phia Sliếcbám dọc tuyến đường

-Tính đến năm 2025, dân số của khu vực cửa khẩu Nà Nưa theo dự báo sẽ là

7981 người

-Dân bao gồm các dân tộc như: Kinh, Tày, Hoa, Nùng, Dao, Sán Cháy…Dân cư sống chủ yếu bằng nghề dịch vụ, thương mại và một số sống bằng nghềnông, lâm nghiệp Nhìn chung mức sống và trình độ dân trí chưa cao

1.2.2 Hiện trạng lao động:

Dân cư sinh sống khu vực quy hoạch ngoài làm nông nghiÖp còn có một sốngười đi làm thuê tại các khu vực lân cận và vận chuyển hàng hóa tại khu trung chuyểnhàng hóa của cửa khẩu Nà Nưa

1.3 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật

a) Hiện trạng giao thông:

- Giao thông: trong khu quy hoạch có đường QL3B chạy ngang qua khu vựcvới tổng chiều dài 1.356,0 m Mặt đường rộng trung bình 5,50 m rải nhựa thấmnhập nhưng đã xuống cấp cần nâng cấp cải tạo mở rộng

Đường tuần tra biên giới rộng trung bình 3,50 m chiều dài 235,00 m

b) Hiện trạng nền xây dựng và thoát nước mưa:

*) Hiện trạng nền xây dựng:

Khu vực thiết kế có cao độ biến thiên từ +284,56m đến +388,70m cao độtrung bình+308 so với mực nước biển Độ dốc < 10,0 % địa hình đất đồi núi, nươngbãi xen đất ruộng và đất trồng cây ăn quả

- Quốc lộ 3B có cao độ TB +305,62m

Như vậy khu qui hoạch cần phải san ủi tạo mặt bằng xây dựng

*) Hiện trạng thoát nước:

- Khu vực dự án chưa có hệ thống thoát nước, nước thoát theo độ dốc tự nhiêntheo thung lũng dẫn về hướng Đông rồi thoát theo hang động Castơ trong khe núi

- Rác, nước thải chưa được thu gom, chưa được sử lý gây mất vệ sinh và ônhiễm môi trường

c) Hiện trạng mạng lưới cấp nước:

- Khu vực cửa khẩu Nà Nưa chưa có hệ thống cấp nước tập trung, cư dân sinhsống chủ yếu dựa vào nước ngầm từ giếng khoan tự tạo, nước từ trên khe núi dẫn về vàmột phần cư dân mua nước từ nơi khác chở về sử dụng

- Khu vực các thôn lân cận và các thông dọc tuyến ống cấp nước từ nhà máy xử

lý đến khu vực của khẩu hiện tại đang sử dụng nguồn nước từ công trình cấp nước tựchảy do Unicefe tài trợ, hiện đã cũ và hư hỏng nhiều

d) Hiện trạng nguồn điện:

Khu vực Quy hoạch đã có đường dây 35 Kv chạy qua theo hướng Tây bắc Đông nam với tổng chiều dài tuyến điện là 160,0 m với 03 cột điện

Đường dây 35/0,4kv cấp điện sinh hoạt, chiếu sáng với tổng chiều dài tuyếnđiện là 1.252,0 m với 35 cột điện

- Toàn khu vực có trạm biến áp 500 KVA - 35/0,4 Kv cấp điện cho toàn khuvực

- Tuyến thông tin liên lạc chiều dài tuyến 919,0m với 36 cột

e) Hệ thống thông tin liên lạc:

- Tại khu vực nghiên cứu quy hoạch đã phủ sóng toàn bộ mạng điện thoại di

động, điện thoại hữu tuyến chỉ có một số hộ dân sống ven đường lắp đặt nhưng sốlượng không nhiều.

hoạch mới

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CỬA KHẨU NÀ NƯA – HUYỆN TRÀNG – ĐỊNH – TỈNH LẠNG SƠN

2.1 Cơ sở số liệu phục vụ cho việc tính toán

- Quy hoạch quy mô dân số khu vực cửa khẩu Nà Nưa: 7981 người

- Diện tích khu quy hoạch: 580.900 m2=58,09 ha=0,58km2.

- Theo quy hoạch thiết kế, đến năm 2025, khu vực thuộc đô thị loại III

- Tiêu chuẩn cấp nước: 100 l/người.ngàyđêm

- Tỉ lệ dân số được cấp nước: 90%

2.1.1 Các công trình công cộng, thương mại - dịch vụ trong khu vực

- Trường trung học cơ sở, trung học phổ thông: trên địa bàn có 1 trường tiểu

học, 1 trườngtrung học cơ sở, trung bình mỗi trường có 500 học sinh

- Tiêu chuẩn cấp nước là 20 l/ngđ.hs

- Công trình thương mại - Dịch vụ khu vực cửa khẩu: Bao gồm bưu điện,

cửa hàng dịch vụ mua sắm, …Ta lấy bằng 10%Qsh

- Nước tưới cây xanh công viên - rửa đường:

 Qtưới cây= qtc×Scây xanh

 Qrửa đường= qtc× Sđường

2.1.2 Tiêu chuẩn dùng nước cho chữa cháy

- Tiêu chuẩn này dựa vào quy mô dân số khu vực, số tầng cao, bậc chịu lửa

và mạng lưới đường ống chữa cháy 3, Bảng 2.6

- Với dân số của khu quy hoạch là 7981 người Ta chọn tiêu chuẩn cho

nước chữa cháy là: qcc = 15 l/s Số đám cháy xảy ra đồng thời là 1 đám cháy

2.2 Tính toán lưu lượng nước cấp cho khu vực

2.2.1 Tính toán lưu lượng nước cấp sinh hoạt cho khu vực cửa khẩu Nà Nưa

- Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình:

1000

i N i TB

Trong đó:

+ qi Tiêu chuẩn dùng nước; q= 100(l/người.ngày )

+ Ni Dân số tính toán theo quy hoạch số dân của khu vực là 7981 người

 f : tỉ lệ dân số được cấp nước là 90% 7, Bảng 3.1

Q sh max=K ngày max ×Q tb sh

Q sh min=K ngày min ×Q tb sh

Trong đó:

 K ngày max,K ngày min : Hệ số dùng nước không điều hoà ngày kể đến cách tổ chức đờisống xã hội, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổinhu cầu dùng nước theo mùa cần lấy như sau:

K ngày max= 1,2 1,4.Ta chọnK ngày max=1,37, mục 3.3

K ngày max= 0,7 0,9 Ta chọn K ngày max= 0,87, mục 3.3

=>Q sh max

=K ngày max ×Q tb sh= 1,3 x 718,29 =933,78(m3/ng.đ)

=>Q sh min=K ngày min ×Q tb sh= 0,8 x 718,29 = 574,63 (m3/ng.đ)

- Lưu lượng nước tính toán cho giờ dùng nước lớn nhất và giờ dùng nước

nhỏ nhất :

ax ax ax

24

m m m

min = 0,4 ÷0,6

 β: Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư 7, Bảng 3-2

Ta chọn: α max= 1,4 và α min= 0,5 ; Với số dân 7981 người, nội suy ta được: βmax

= 1,4 và βmin = 0,25

=>K h max= max×βmax = 1,4 x 1,4 1,96

=>K h min= min×βmin = 0,5 x 0,25 = 0,125

→

ax ax ax

24

m m m

- Lưu lượng nước cho trường tiểu học, trung học:

Theo tính toán, khu vực có 2 trường cả tiểu học, trung học, trung bình mỗitrường có 500 học sinh, tiêu chuẩn cấp nước 20l/hs.ngđ

Qthương mại - dịch vụ =Q sh max× 10% = 933,78 x 10% = 93,38(m3/ng.đ)

- Lưu lượng nước tưới cây xanh, công viên - rửa đường: Dựa theo bảng cân bằng đất đai:

 Nước tưới cây – công viên:

 Tiêu chuẩn cho 1 lần tưới: 3÷4 l/m2 Ta chọn 4l/m27, Bảng 3.3

Ngày thực hiện tưới 2 lần; 1 ca: 06h – 08h và 16h – 18h

 Nước rửa đường:

 Tiêu chuẩn cho 1 lần rửa: 1,2 ÷ 1,5 l/m2 Ta chọn 1,4 l/m27, Bảng 3.3

 Diện tích mặt đường: 153.312 m2

→ Vậy ta có: Qtưới cây - rửa đường= Qtưới + Qrửa đường = 72,1 + 214,6 = 286,7(m3/ng.đ)

Quy mô công suất trạm bơm cấp nước

Quy mô công suất trạm bơm cấp II :

+ a = 1,05-1,1 , Hệ số kể đến lượng nước dùng cho sự phát triển công

nghiệp địa phương -> Chọn a=1,1

+ b= 1,2-1,3 Hệ số kể đến những yêu cầu chưa dự tính hết và lượng nước

hao hụt rò rỉ trong quá trình vận hành hệ thống cấp nước -> Chọn b= 1,25

+ c =1,05-1,1 , Hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm bơm cấp

nước-> Chọn c=1,1

Lập bảng thống kê lưu lượng và biểu đồ dùng nước của thành phố

Bảng thống kê lưu lượng nước dùng cho thành phố phải lập theo từng giờ,phải phân phối nước đáp ứng cho nhu cầu của các đối tượng dùng nước theo từnggiờ trong một ngày đêm

Nước rửa đường và quảng trường bằng máy và tưới liên tục từ 7h-22h vớilưu lượng phân bố đều

Nước tưới cây xanh tưới thủ công vào các giờ : 5,6,7 và 16,17,18 giờtrong ngày

Nước sinh hoạt trong thành phố tính theo hệ số sử dụng nước không điềuhòa giờ

2.2.2 Lưu lượng nước dùng cho chữa cháy

- Theo tiêu chuẩn tính toán mạng lưới dựa vào lưu lượng nước chữa cháy

kéo dài trong 3 giờ liền, lưu lượng dùng cho chữa cháy được tính như sau:

Trong đó:

 qcc : Tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s), qcc = 15 l/s 3, Bảng 2.6

 n : Số đám cháy xảy ra đồng thời, với số dân 7981 người, ta chọn số đámcháy xảy ra đồng thời n = 1 3, Bảng 2.6

 3 : Thời gian để khắc phục đám cháy, 3 giờ

 k : Hệ số xác định theo thời gian phục hồi nước dự trữ chữa cháy, k =1 đốivới khu dân dụng

 Theo quy phạm thì lưu lượng nước chữa cháy không tính vào tổng nhucầu mà chỉ được xem như là một trong những trường hợp bất lợi nhất, xảy ra trongkhi mạng lưới làm việc

2.2.3 Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II Tính thể tích bể chứa và đài nước.

1) Biểu đồ tiêu thụ nước của thành phố

Dựa vào bảng thống kê lưu lượng nước tiêu dùng theo giờ trong ngày củathành phố ta có biểu đồ tiêu thụ nước thành phố như sau:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 0.00

Biểu đồ 2.1.Biểu đồ dùng nước các giờ trong ngày

2.3.Xác định chế độ làm việc của trạm bơm cấp 2, thể tích đài nước và bể chứa 2.3.1 Chế độ bơm trạm bơm cấp 2

- Chế độ bơm của trạm bơm cấp 2 được lựa chọn sao cho có đường làm

việc gần với đường tiêu thụ nước đồng thời thể tích đài nước và thể tích bể chứanhỏ nhất

- Nếu có nhiều bơm ghép song song thì bước nhảy của các bậc làm việc của

trạm bơm phải thỏa điều kiện hệ số giảm lưu lượng α khi các bơm làm việc đồngthời:

 2 bơm làm việc đồng thời: α = 0,9

 3 bơm làm việc đồng thời: α = 0,88

Ta chọn bơm 2 cấp, 2 bơm làm việc đồng thời

→Từ 21h -6h: Qb= 2,84% (bơm cấp 1, chạy 1 bơm)

→Từ 7h - 20h: Qb= 5,11% (bơm cấp 2, chạy 2 bơm)

(Với 1×10×1×Qb+ 2×14×0,9×Qb = 100% => Qb= 2,84%)

Với lưu lượng nước sử dụng trong mạng lưới:

Qng.đ = 2.128,74 (m 3 /ng.đ) (kết quả bảng tính toán mạng lưới)

2.3.2 Xác định sơ bộ thể tích đài nước theo chế độ bơm

- Thể tích đài nước được xác định theo phương pháp lập bảng: Chọn giờ đàicạn hết nước thường xảy ra sau 1 thời gian lấy nước liên tục, nước trong đài xemnhư cạn và bằng 0 Từ đó ta tính được thể tích đài theo từng giờ, lượng nước trongđài lớn nhất và dung tích điều hòa của đài Ở đây ta chọn thời điểm 17-18 giờ làthời điểm đài cạn nước

- Ta có bảng xác định thể tích đài nước theo chế độ 2 bơm làm việc đồngthời

Bảng2.1: Xác định thể tích đài nước theo chế độ bơm 2 cấp 2 bơm

Giờ trong

ngày

Lưu lượngnước tiêu thụ(%Qng.đ)

Lưu lượngbơm cấp II(%Qng.đ)

LL nướcvào đài(%Qng.đ)

LL nước rađài(%Qng.đ)

LL nướccòn lại(%Qng.đ)

21-22 2,48 2,85 0,37 1,61

Thể tích điều hoà của đài nước: Vđh = 11,6% x 2.128,74 = 246,93 m3

2.3.3 Xác định dung tích đài nước

- Đài nước làm nhiệm vụ điều hòa giữa trạm bơm cấp 2 và mạng lưới tiêu

thụ (Khi bơm thừa nước sẽ vào đài dự trữ, khi bơm thiếu nước sẽ từ đài ra cung cấpnước xuống mạng) và tạo cột áp để vận chuyển nước đến nơi tiêu thụ Ngoài ra đàinước còn làm nhiệm vụ dự trữ nước chữa cháy trong 15 phút Dung tích điều hòađược xác định dựa vào chế độ làm việc của trạm bơm cấp 2 và chế độ tiêu thụ nướccủa khu vực

- Từ kết quả phía trên ta đã chọn được phương án chọn bơm và tính được sơ

bộ thể tích đài nước Theo bảng định thể tích đài nước theo chế độ 2 bơm làm việcđồng thời, ta có:

 Thể tích điều hòa của đài nước:

Vđh = 11,6% × 2.128,74 = 246,93 m3

 Dung tích đài nước sẽ được xác định theo công thức:

Vđài = Vđh + V cc 15 ph3, CT 3-1

Trong đó:

 Vđài : Dung tích tổng cộng của đài nước

 Vđh : Dung tích phần điều hòa của đài nước

 V cc 15 ph: Dung tích nước phục vụ cho chữa cháy trong vòng 15 phút

Với: + n: Số đám cháy xảy ra đồng thời, n = 15, phụ lục II

+ q cc: lưu lượng dập tắt đám cháy, q cc = 15 l/s

Vđài = Vđh +V cc 15 ph= 246,93+ 9 = 255,93(m3)

Ta chọn thể tích đài nước là: Vđài = 300 (m3)

Thiết kế đài hình trụ tròn, đường kính D= 3m chiều cao đài H đ= 15m.

2.3.4 Xác định dung tích bể chứa

- Thể tích bể chứa được xác định theo phương án bơm 2 cấp (dùng 2 bơm)đã chọn ở phần trên Phương pháp xác định dung tích bể chứa cũng giống nhưphương pháp xác định dung tích đài nước

- Lưu lượng từ đường ống cấp nước chính chảy vào bể chứa xem nhưkhông đổi:

Với : + n: Số đám cháy xảy ra đồng thời 5, phụ lục II

+ q cc: lưu lượng dập tắt đám cháy, q cc= 15 l/s

- Ta có bảng tổng hợp thể tích điều hòa của bể chứa (bảng 2, Phụ lục 1)

Bảng2.2 : Bảng tổng hợp thể tích điều hòa của bể chứa

Lưu lượngnước vào bể(%Q)

Lưu lượngnước ra bể(%Q)

Lưu lượngnước cònlại (%Q)

- Tính toán sơ bộ kích thước bể chứa:

 Ta chọn xây 4 bể chứa thể tích mỗi bể chứa V bể= 187,5 m3

 Chọn L = 9m ; B =7m

=>chiều cao bể chứa: H =187,5/(9×7)=2.98m, chọn hbv = 0.3m

Vậy kích thước 1 bể chứa: L x B x H = 9 x 7 x 3,28 (m).

2.4 Tính toán, thiết kế mạng lưới cấp nước

2.4.1 Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước

1 Nhiệm vụ của mạng lưới cấp nước

- Mạng lưới cấp nước là tập hợp của nhiều đoạn ống và các loại đường ống

có kích cỡ, kích thước khác nhau, làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước tớicác điểm dùng nước trong phạm vi thiết kế

- Mạng lưới cấp nước có nhiệm vụ đảm bảo phân phối nước liên tục, đủ lưu

lượng, áp lực, đảm bảo nước sạch và giá cả hợp lý Khi có sự cố trên mạng lưới thìphải đảm bảo đủ nước trong thời gian khắc phục

- Mạng lưới cần phải thiết kế sao cho chi phí xây dựng và quản lý mạng

lưới và các công trình liên quan như: trạm tăng áp, đài nước, bể chứa một cách íttốn kém và rẻ nhất

2 Sơ đồ mạng lưới cấp nước

- Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước đến cácnơi tiêu thụ Nó bao gồm các ống chính, chủ yếu làm nhiệm vụ vận chuyển nước đi

xa, các đường ống nhánh làm nhiệm vụ phân phối nước đến các điểm tiêu dùngnước

- Mạng lưới cấp nước là một bộ phận của hệ thống cấp nước Giá thành xâydựng mạng lưới cấp nước thường chiếm khoảng 50% - 80% giá thành toàn bộ côngtrình Bởi vậy nó cần được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng

- Mạng lưới cấp thường có các loại sau:

 Mạng lưới cụt: Là mạng lưới chỉ cung cấp nước theo một hướng nhất định(hay cấp nước theo dọc tuyến ống) và kết thúc tại đầu mút của tuyến ống, được ápdụng trong các trường hợp sau:

Cấp nước sản xuất khi được phép ngừng để sửa chữa

Cấp nước sinh hoạt khi đường kính không lớn hơn 100mm

Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không lớn hơn 300mm

 Mạng lưới vòng: Là mạng lưới có đường ống khép kín mà trên đó tại mọiđiểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía

 Mạng lưới cấp nước hỗn hợp: Là mạng lưới thường được sử dụng phổbiến nhất và nó bao gồm ưu điểm của hai loại mạng lưới vòng và cụt

- Qua phân tích ưu nhược điểm ta thấy:

 Mạng lưới cụt có tổng chiều dài ngắn nhất, dễ tính toán, vốn đầu tư nhỏ,nhưng không đảm bảo an toàn khi cấp nước Khi đoạn ống nào đó bị sự cố hư hỏngthì toàn bộ khu vực phía sau không có nước dùng

 Đối với mạng lưới vòng thì một đoạn nào đó có sự cố hư hỏng thì nước sẽtheo đường ống khác đến cung cấp cho khu vực phía sau, tuy nhiên tổng chiều dàimạng lưới vòng lớn Trên thực tế, các đường ống chính và các đường ống nối tạothành mạng lưới ống chính là mạng vòng, còn các ống phân phối đến các hộ dân làmạng lưới cụt

3 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước

- Mạng lưới cấp nước phải bao trùm được tất cả các điểm tiêu thụ.

- Các tuyến ống chính nằm trên trục lộ chính, cần có hai tuyến ống chính

trong một hệ thống có đường kính tương đương nhau để có thể làm việc thay thế lẫnnhau khi một tuyến có sự cố

- Các tuyến ống phải vạch theo các tuyến ngắn nhất, tránh đi qua những nơi

như ao hồ, đường tàu, nghĩa địa, nên đặt đường ống trên tuyến đường cao nhằm làmgiảm áp lực trên tuyến ống chính

- Khi tuyến ống chính phân phối đến công trình có đường kính lớn cần đặt

thêm một ống phân phối nhỏ nằm song song với nó Lúc này tuyến ống chính chỉlàm chức năng vận chuyển nước, phải có khoảng cách tối thiểu từ tuyến ống cấpnước đến các công trình

- Vạch tuyến mạng lưới nghĩa là phác hoạ hình học mạng lưới lên mặt bằng,

phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: địa hình khu vực, các chướng ngại vật (sông, hồ,đường sắt, đường ôtô…)

- Hệ thống cấp nước có tính đến nhà cao tầng và cách bố trí khác nhau trong

từng khu vực, khả năng phát triển trong tương lai, khả năng kết hợp… phải đượcgiải quyết một cách toàn diện các vấn đề lựa chọn hợp lý đạt giá trị kinh tế kỹ thuật

- Mạng lưới cấp nước thường bao gồm các tuyến truyền dẫn chính và tuyến

phân phối Tính toán thuỷ lực chỉ thực hiện đối với mạng truyền dẫn, còn các nhánhphân phối ta lấy theo cấu tạo

- Mạng lưới cấp nước thiết kế theo mạng vòng trong trường hợp yêu cầu

cấp nước liên tục và an toàn Trong những trường hợp khác theo mạng lưới cụt.Ống truyền thường dọc theo đường phố và vuông góc với chướng ngại vật Với mụcđích bảo đảm hệ thống làm việc ổn định thì đường ống chính đặt song song vớinhau một khoảng 400 – 800m và không ít hơn hai đường Trên các tuyến ống chính

đó cứ cách nhau 600 – 800m đôi khi có thể lớn hơn tới 1000m được nối lại với nhaubằng các đoạn nối tạo thành mạng vòng

- Đối với hệ thống chữa cháy thì cứ cách nhau 150m theo chiều dài của

đoạn ta đặt các họng chữa cháy, các van khoá để đóng mở riêng biệt của mạng lưới(trên một đoạn không được quá 5 cái)

- Tại điểm các ống giao nhau ta gọi là nút Ở đó thường xây dựng hố ga và

bố trí các van khoá để đóng mở các đoạn Kích thước hố ga lấy căn cứ vào đườngkính ống và kích thước các phần định hình và khoảng cách của chúng tới mặt tườngtrong của hố ga Tại những chỗ chuyển hướng dòng chảy cần gia cố các gối đỡ Khithay đổi đường kính ống ta dùng côn để nối ống

- Vị trí đặt ống trên vị trí cắt ngang đường phố do qui hoạch xác định, nên

đặt ống trong vỉa hè hay trong tuyến kỹ thuật Khoảng cách nhỏ nhất trên mặt bằngtính từ thành ống đến công trình được quy định trong TCXDVN 33:2006:

 Đến móng nhà và công trình: 3m

 Đến chân ta luy đường sắt: 5m

 Đến mép mương hay mép đường ôtô: 1,5-2m

 Đến mép đường ray xe điện: 1,5-2m

 Đến đường dây điện thoại: 0,5m

 Đến mặt ngoài cấp thoát nước: 1,5m.

 Đến chân cột điện đường phố: 1,5m

 Đến các loại tường rào: 1,5m

 Đến trung tâm hàng cây: 1,5-2m

 Đến mép cột điện cao thế: 3 m

Khi rút ngắn khoảng cách trên cần có các biện pháp kỹ thuật đặc biệt để đảmbảo ống không bị biến dạng và thuận tiện cho việc sữa chữa hay cải tạo

2.4.2 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cụt

Xác định chiều dài tính toán cho mạng lưới:

Để kể đến khả năng phục vụ cho các đoạn ống của khu vực có các tiêuchuẩn dùng nước khác nhau, ta tính chiều dài tính toán của các đoạn ống (ltt) : ltt =

lthực × m

+ m : Hệ số kể đến mức độ phục vụ của đoạn ống đối với từng khu vực cótiêu chuẩn dùng nước khác nhau m ≤ 1

+ lthực : Chiều dài thực của đoạn ống tính toán

Chiều dài tính toán của các đoạn ống trong thành phố được tổng kết trongbảng sau:

Bảng 2.3:Xác định chiều dài tính toán cho các đoạn ống (m)

Lập sơ đồ tính toán mạng lưới

Lập sơ đồ tính toán mạng lưới cho giờ dùng nước lớn nhất

Qua bảng phân phối lưu lượng dùng nước của thành phố ta thấy trong giờ17h ÷ 18h thành phố dùng nhiều nước nhất với lưu lượng 7.77% Qngđ , nghĩa là:

Qmaxh = 7.77% Qngđ= 165.38 m3/h =45.94(l/s)

Lưu lượng tập trung trong giờ dùng nước max:

Lưu lượng tập trung gồm : Trung tâm thương mại ; Trường học

 Tính Modun lưu lượng :

 Lưu lượng nút q nút = qdd / 2

Bảng 2.5 Thống kê lưu lượng nút

Tính toán thủy lực mạng lưới:

Tuyến cống bất lợi nhất: J1 – J2 – J3 – J4 – J5 – J6 – J7

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ

NƯỚC CẤP KHU VỰC CỬA KHẨU NÀ NƯA – HUYỆN TRÀNG ĐỊNH

TỈNH LẠNG SƠN 3.1 Chất lượng nước nguồn

Theo số liệu quan trắc tại cửa hang Bản Dỉ ta có bảng kết quả chấtlượng nước hang Bản Dỉ:

Bảng 3.1 Kết quả giả định chất lượng nước hang Bản Dỉ

TT

Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả phân

tích

QCVN 01:2009/BY T

Chỉ tiêu xử lý

- Dựa vào chỉ tiêu trong bảng ta thấy chất lượng nước nguồn tốt chỉ có 3 chỉ

tiêu cần xử lý là hàm lượng CaCO3, độ đục và độ màu

- Thông thường, để xử lý các chỉ tiêu trên, ta sẽ thêm hóa chất vào nước là

phèn,soda và vôi rồi cho qua bể phản ứng, bể lắng, bể lọc

3.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý

Dựa vào bảng phân tích mẫu nước và so sánhvới tiêu chuẩn chấtlượng nước mặt dùng làm nguồn cấp nước TCXDVN 33:2006 và QCVN 01-

2009/BYT, nước nguồn có chất lượng tốt, đảm bảo các chỉ tiêu về vệ sinhđối với nước ăn uống, sinh hoạt

Phương án 1 + Sơđồ công nghệ:

Bể trộn vách ngăn

Ngang có cửa thu hẹp

Bể phản ứng xoáy hình phễu

Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc

Hệ thống hóa chất

Mạng ống truyền dẫn

và phân phối

Trạm bơm cấp II

Bể chứa nước sạch

Phèn nhôm, CaO Polimer

Thuyết minh, ưu nhược điểm dây chuyền 1

- Từ trạm bơm cấp 1, nước được đưa vào bể trộn vách ngăn có cửa thu hẹp bằngmáy bơm, nước ở bể trộn luôn được giữ ở mức ổn định nhất để có thể tạo dòng tựchảy cho các công trình phía sau, đồng thời các hóa chất như phèn, vôi được đưavào cùng lúc đó Tốc độ dòng nước đưa vào vđ = 1 ÷ 1,5 m/s nhằm tạo nên chuyểnđộng rối làm cho nước trộn đều với hóa chất Sau thời gian lưu nước trong bểkhoảng 2 phút, nước sẽ được dẫn qua bể xoày hình phễu kết hợp với bể lắng lamen

Bể phản ứng xoáy được xây dựng liền trước bể lắng lamen Nước đi vàodưới đáy bể và dâng dần lên mặt bể Trong quá trình đi lên, do tiết diện dòngchảy tăng dần làm cho tốc độ nước giảm dần Tuy nhiên do ảnh hưởng củaquán tính , tốc độ dòng nước phân bố không đều trên cùng một mặt phẳngnằm ngang, vào gần tâm bể, tốc độ chảy càng lớn hơn và dòng chảy ở tâm có

xu hướng phân tán dần ra phía thành bể Ngược lại, do ma sát các dòng chảy

Bể trộn vách ngăn có

cửa thu hẹp

Nhà hóa chất

Bể lắng đứng kết hợp với bể phản ứng xoáy hình trụ

Bể chứa nước sạch

Đài nước trên mạng

Phèn nhôm,CaO Trợ keo tụ

phía ngoài lại bị các dòng bên trong kéo lên theo Sự chuyển động thuậnnghịch đó tạo ra các xoáy nước nhỏ phân bố đều trong bể, làm tăng hiệu quảkhuấy trộn Các bông cặn được tạo ra có kích thước tăng dần theo chiềunước chảy đồng thời tốc độ nước giảm dần sẽ không phá vỡ được các bôngcặn đó khi lên đến bề mặt bể sẽ bị cuốn đi theo dòng chảy ngang sang bểlắng Nước trước khi đưa vào bể phản ứng xoáy hình phễu phải được đưaqua bộ phận tách khí.

Bể lắng ở đây áp dụng công nghệ sử dụng tấm lắng lamen để hướng dòngnước có chiều chảy từ dưới lên và giảm hiện tượng chảy rối để tăng hiệu quảlắng Nước sau lắng có hàm lượng cặn nhỏ hơn 10 mg/l và sẽ tiếp tục chảysang bể lọc nhanh

Tại bể lọc các hạt cặn chưa lắng được ở bể lắng và các vi trùng có trongnước sẽ được giữ lại trên bề mặt hoặc các khe hở của lớp vật liệu lọc (cátthạch anh) Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải đạtchuẩn cho phép (≤ 3 mg/l) Vì vậy lọc là giai đoạn cuối cùng để làm trongnước triệt để

Nước sau khi qua bể lọc được dẫn đến bể chứa nước sạch Tạo đây, Clo sẽ đượcchâm vào đủ để khử trùng nước và đảm bảo lượng Clo dư đạt tiêu chuẩn cho phépcấp cho ăn uống sinh hoạt Trạm bơm cấp 2 sẽ bơm nước từ bể chứa vào mạng lướiphân phối tới từng hộ gia đình

 Việc vệ sinh bể lắng định kì khó khăn, theo thời gian các tấm lắng sẽ cũ, siêu vẹo

 Hiệu quả và tuổi thọ bể lọc phụ thuộc nhiều vào chế độ vận hành và bảodưỡng công trình nhất là quá trình rửa lọc

Thuyết minh, ưu nhược điểm dây chuyền 2

- Phương án 2 cũng giống như phương án 1 chỉ khác ở chỗ ta thay thế bể phản ứngxoáy hình phễu kết hợp với bể lắng lamen thành bể lắng đứng kết hợp với bểphản ứng xoáy hình Trong sơ đồ công nghệ này bể phản ứng xoáy hình trụ đượcđặt trong bể lắng đứng Nước từ bể trộn được dẫn bằng ống rồi qua hai vòi phuncố định đi vào phần trên của bể Do tốc độ qua vòi phun nước, nước chảy quanhthành bể tạo thành chuyển động xoáy từ trên xuống Các lớp nước ở bán kínhquay khác nhau có tốc độ chuyển động khác nhau và tạo điều kiện tốt cho các hạtcặn, keo va chạm kết dính với nhau tạo thành bông cặn

- Ưu điểm:

 Thiết kế gọn, tốn ít diện tích

+ Thuận tiện cho việc xả bùn và tuần hoàn bùn

- Nhược điểm:

+ Hiệu quả xử lý không cao bằng bể lắng lamen

+ Chi phí xây dựng tốn kém

3.3 Tính toán chi tiết các công trình đơn vị phương án 1

3.3.1 Xác định liều lượng phèn.

Khi xử lý nước đục lượng phèn nhôm cần thiết lấy theo TCXD –33:2006

Bảng3.2 – Liều lượng phèn để xử lý nước đục

Hàm lượng cặn của nước nguồn (mg/l) Liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3

Q : Công suất trạm xử lý (m3/ngày); Q = 2200 m3/ngày.

P : Liều lượng hóa chất tính toán (g/m3); PAl = 35 g/m3

T : Thời gian giữ hóa chất trong kho; chọn T = 1 tháng = 30ngày

 : Hệ số tính đến diện tích đi lại và thao tác trong kho;  =1.3

G0 : Khối lượng riêng của hóa chất (tấn/m3); G0 = 1.2 tấn/m3

PK : Độ tinh khiết của hóa chất (%); PK = 65%

h : Chiều cao cho phép của lớp hóa chất; phèn nhôm cục có

)

b

P n Q

3

W

Trong đó:

- Q : Lưu lượng nước xử lí (m3/giờ), Q = 2200 m3/ngày = 91,67m3/h

- P : Liều lượng phèn cần thiết lớn nhất (g/m3), P = 35 mg/l = 35g/m3

- n : Thời gian giữa hai lần hòa trộn (giờ); n = 8-12 h →chon n = 12

- b1 : Nồng độ dung dịch phèn trong thùng hòa tan (%) b=10

-  : Khối lượng riêng của dung dịch phèn (T/m3), 1T/m3

- b1 : Nồng độ dung dịch trong bể hòa trộn b1 = 10%

- b2 : Nồng độ dung dịch trong bể tiêu thụ b2 = 5% (qui phạm 4 – 10%)

Số bể tiêu thụ không được nhỏ hơn 2 => ta thiết kế 2 bể, mỗi bể códung tích Wp2= 0,5(m3) Lấy chiều cao an toàn bể tiêu thụ 0,5 m

 Tính thiết bị khuấy trộn phèn

( Áp dụng tính toán theo XLNC – Nguyễn Ngọc Dung – 33)

Công suất của trạm 2200 m3/ngđ, nên ta chọn máy khuấy kiểu cánh quạtphẳng để hòa tan phèn

(Công thức – 4.2 XLNC – Trịnh Xuân Lai- Trang 91)

z d n h W

hq : chiều cao cánh quạt, hq = bq = 0,05 m

n : số vòng quay của cánh quạt trong 1 giờ, n = 30 v/phút = 0.5v/s

d : đường kính của vòng tròn do đầu cánh quạt tạo ra khi quay d =

Lq = 0,78 m

z : số cánh quạt trên trục máy khuấy, z = 4

: hệ số hữu ích của cơ cấu truyền động,  0,8

 N = 0,5×997

0,8 ×0,05 ×0,5

3× 0,784× 4 = 5,77 W

Chọn động cơ có công suất 6W

 Máy bơm định lượng phèn

(Áp dụng công thứcXLNC – Trịnh Xuân Lai- Trang 105)

Chọn bơm định lượng để đưa dung dịch phèn vào bể trộn

Lưu lượng dung dịch phèn 5% cần thiết đưa vào nước trong 1 giờ :

- qb : Lưu lượng bơm, qb = 1,81×10-5m3/s.

-  : Khối lượng riêng của dung dịch,  = 997 kg/m3

- g : Gia tốc trọng trường, g = 9.81 m/s2

Trong trạm bố trí 2 máy, 1 làm việc 1 dự phòng

3.3.3 Tính toán liều lượng vôi dùng để kiềm hóa

( Áp dụng công thức 2.2 XLNC – Nguyễn Ngọc Dung- Trang 19)

Vôi được dùng để kiềm hóa nước, làm mềm nước hoặc ổn định nước.Vôi cho vào nước có thể ở dạng vôi sữa hay vôi bão hòa Ở đây ta chọnphương pháp dùng vôi sữa vào bể trộn cùng lúc với dung dịch phèn nhôm

Liều lượng vôi dùng để kiềm hóa và làm mềm nước

- e2 : trọng lượng đương lượng của phèn nhôm, e1 = 57

- K0 : độ kiềm của nhỏ nhất của nước nguồn, K = 1,2 mgđl/l

- 1 : độ kiềm dự phòng của nước (mgđl/l).

- c : tỉ lệ chất kiềm hóa nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng, c =75%

75 =15,5(mg/1) = 15,5(g/m3)Lượng vôi cần sử dụng trong 1 ngày

a = Q× P k=2200 × 15,5

1000(g/m3) = 34,1(kg/ngày)Lượng vôi dự trữ trong 1 thángG30 285 8550( )  kg 8.55( )T

G = 30×34,1 = 1023(kg) = 1,023(T)Diện tích sàn kho cần thiết

Fkho = 10000× P× h ×G Q × P ×T × α

0 = 2200× 15,5× 30 ×1,3 10000× 75 ×1,5 ×1,2 = 1(m2)Trong đó

- Q : công suất trạm xử lý (m3/ngày); Q = 2200

- PK : độ tinh khiết của hóa chất (%); PK = 75%

- h : chiều cao cho phép của lớp hóa chất; vôi cục có h