- Với tổng mức đầu tư hơn 152 tỷ đồng, dự án bổ sung nguồn nước thô cho nhà máy lần này sẽ khai thác nguồn nước mặt sông Hồng, tận dụng trạm bơm Ấp Bắc và hệ thống kênh dẫn nước Bắc Hưng
Trang 1MỤC LỤC
Lời cảm ơn 2
I GIỚI THIỆU MÔN HỌC 3
Mục tiêu chính của môn học 3
II NHẬT KÝ THAM QUAN THỰC TẬP 3
2.1 Lịch trình chuyến tham quan thực tập 3
Lịch trình cụ thể 3
Địa điểm 4
2.2 Địa danh tham quan 4
2.2.1 Nhà máy xử lý nước cấp Bắc Thăng Long 4
Vị trí địa lý: 4
Lịch sử phát triển 4
Qui mô, công suất: 5
Quy trình vận hành – bảo dưỡng 5
2.2.2 Nhà máy nước cấp Tiền Trung – Hải Dương 8
Đặc điểm nguồn cấp: 8
Công nghệ xử lý 10
Hoạt động nhà Clo III ĐỀ XUẤT CẢI TẠO 13
Tài liệu tham khảo: 15
Trang 2Lời cảm ơn
Không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, chúng em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô ở Khoa Môi trường – Trường Đại Học Thủy Lợi đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường Và đặc biệt, trong học kỳ này, khoa đã tổ chức cho chúng em được tiếp cận với môn học mà theo em là rất hữu ích đối với sinh viên ngành khoa Môi trường Đó là môn học "Công nghệ xử lí nước cấp"
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths Nguyễn Minh Đức đã tận tâm hướng dẫn chúng em qua từng buổi học trên lớp cũng như những buổi nói chuyện, thảo luận về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học, kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ
Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy và các bạn học cùng lớp để kiến thức của em được hoàn thiện hơn
Trân trọng cám ơn!
TP Hà Nội, ngày 21 tháng 10 năm 2016
Nhóm sinh viên thực hiện:
1 Trần Huy Hoàng – 55MT1
2 Dương Hồng Sơn – 55MT1
3 Nguyễn Quý Tài – 55MT1
4 Phạm Thị Nhàn – 56MT1
Trang 3I GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Môn học Công nghệ xử lý Nước cấp là một trong những môn học bắt buộc đối với chuyên ngành học Kỹ thuật Môi trường Môn học đặt trọng tâm phần giới thiệu các thiết
bị, công trình trong chuỗi xử lý nước phục vụ nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt, công nghiệp, dịch vụ, … Các kiến thức khoa học cơ bản như Toán học,Vật lý, Hóa học, tạo nền móng ban đầu cho môn học Các môn cơ sở như Thủy lực, Thủy văn, Ô nhiễm môi trường là các môn tiên quyết cho môn học này Phương pháp và công trình xử lý nước cấp là môn học chuyên ngành cho việc đào tạo Kỹ sư ngành Kỹ thuật Môi trường
Mục tiêu chính của môn học
- Kiến thức: Môn học Công nghệ xử lý nước cấp nhằm mục tiêu trang bị cho người học các kiến thức về các quá trình xử lý nước cấp Bên cạnh đó, giúp sinh viên hiểu rõ các nguyên lý, tính toán và vận hành các hệ thống xử lý nước cấp
- Kỹ năng: Môn học này giúp người học có kỹ năng lựa chọn và thiết kế hệ thống xử lý nước cấp
- Thái độ học tập, chuyên cần: Thái độ chuyên cần, hăng say học tập, khám phá thực tiễn biết coi trọng và tiết kiệm nguồn nước
II.1 Lịch trình chuyến tham quan thực tập
Lịch trình cụ thể
- 7h00: đoàn xuất phát từ cổng trường ĐH Thủy Lợi đi nhà máy xử lý nước mặt Tiền Trung, Hải Dương
- 8h30: đoàn đến nhà máy xử lý nước mặt Tiền Trung, Hải Dương
- 11h30: đoàn nghỉ trưa ở Hải Dương
- 13h00: Đoàn xuất phát đi nhà máy xử lý nước ngầm Bắc Thăng Long – Vân Trì Hà Nội
- 14h30: Đoàn đến nhà máy xử lý nước ngầm Bắc Thăng Long – Vân Trì Hà Nội
Trang 4- 17h30: Tập kết tại Đại học Thủy Lợi, kết thúc chuyến tham quan
Địa điểm
- Nhà máy xử lí nước mặt Tiền Trung, Hải Dương
- Nhà máy Bắc Thăng Long
II.2 Địa danh tham quan
II.2.1 Nhà máy xử lý nước cấp Bắc Thăng Long
Vị trí địa lý:
- Nhà máy được xây dựng trên địa phận xã Kim Chung, huyện Đông Anh, TP Hà Nội
Hình 1: vị trí địa lý và bản đồ mặt bằng nhà máy
Lịch sử phát triển
Trang 5- Nhà máy được xây dựng năm 2002 và đi vào hoạt động tháng 07/2005, có công
suất xử lý của Nhà máy 50.000 m3/ngđ cho dây chuyền khai thác nước ngầm bằng nguồn vốn ODA của Nhật Bản, nhưng công suất giảm về 25.000 – 26.000 m³/ngđ
- Tháng 02/2009, triển khai thi công bãi giếng Sông Hồng, gồm 8 giếng để nâng công
suất Nhà máy đạt 50.000 m3/ngđ
Qui mô, công suất:
- Tổng số cán bộ công nhân viên : 50 người
- Công suất khai thác trung bình một ngày đêm : 50.000 m3
- Hiện tại nhà máy đang sử dụng nguồn cấp từ 2 nguồn chính là: nước bơm từ giếng
khoan và nước dẫn từ sông Hồng về Trong thời gian tới nhà máy sẽ giảm nguồn cấp từ các giếng khoan, hoặc có thể bỏ hẳn và nâng lưu lượng nước cấp từ nước mặt
- Công ty nước sạch tiếp tục đầu tư cho nhà máy xây dựng công nghệ khai nước mặt với
công suất 30.000 m³/ngđ, nhà máy hiện đang vận hành với công suất 60.000 m³/ngđ
- Với tổng mức đầu tư hơn 152 tỷ đồng, dự án bổ sung nguồn nước thô cho nhà máy lần
này sẽ khai thác nguồn nước mặt sông Hồng, tận dụng trạm bơm Ấp Bắc và hệ thống kênh dẫn nước Bắc Hưng Hải hiện có để dẫn nước về nhà máy xử lý
Quy trình vận hành – bảo dưỡng
Nhà máy đang trong quá trình chuyển đổi Ban đầu nhà máy sử dụng nguồn cấp chính
từ 18 giếng khoan nước ngầm, nhưng gần đây đã bắt đầu chuyển đổi sang thu nước mặt
từ sông Hồng Đó chính là nét độc đáo có 1 không 2 của nhà máy, nhưng chính đó cũng
là nhược điểm lớn nhất của nhà máy khi có đến 2 công trình thu nước đầu vào, dẫn đến
sự cồng kềnh trong hệ thống nhà máy
Ngoài nguồn nước ngầm được thu tại chỗ, nhà máy có hệ thống kênh mương dẫn nước
về hồ chứa trong nhà máy Tại đây, sẽ có hệ thống cảm biến đo những thông số cần thiết phục vụ quá trình xử lý
Trạm bơm cấp 1 có lưu lượng 900 m3/h với 3 máy bơm Trong đó hiện có 2 máy bơm hoạt động với lưu lượng là 900m3/h , còn 1 bơm dự phòng Các thông số hoàn toàn được lưu lại bằng hệ thống máy móc
Nước được dẫn qua hệ thống ống thép đến khu bể lắng Quá trình đông tụ- keo tụ được diễn ra trong bể lắng với thiết kế thông minh, nhằm tiết kiệm tối đa chi phí xây lắp cũng như hạn chế đường ống dẫn qua các công trình Sau quá trình đông tụ keo tụ tại đây, nước được dẫn luôn sang bể lắng Với thiết kế nhiều đơn nguyên hoạt động song song
Trang 6làm cho quá trình lắng diễn ra tốt hơn Bể lắng lamen có cài đặt hệ thống xả bùn nên công nhân tham gia quá nhiều vào quá trình vận hành tại đây
Hình 2: Công trình hồ chứa nước tại nhà máy nước Bắc Thăng Long
Bể được chia làm 2 phần:
- Bể phản ứng: đầu bể phản ứng tiến hành châm hóa chất PAC và Clo, cuối bể là ngăn phản ứng, đây là nơi hình thành quá trình keo tụ đông tụ
- Bể lắng lamen: Ngày trước sử dụng polime nhưng sau 1 tháng nhận thấy không cần thiết nên chỉ sử dụng PAC và clo
Tấm lắng lamen: Nguồn nước đi từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ di chuyển theo chiều
từ dưới lên theo các tấm lắng lamen được thiết kế đặt nghiên 60 độ, trong quá trình di chuyển, các cặn lắng sẽ va chạm vào nhau và bám vào bề mặt tấm lắng lamen đủ nặng
và thắng được lực đẩy của dòng nước dang di chuyển lên thì bông kết tủa sẽ rớt xuống theo chiều ngược lại và rơi xuống đáy bể lắng qua bộ phận thu cặn và xả đi
Với nguyên lý hoạt động như vậy, tấm lắng lamen phát huy tác dụng nhờ các bề mặt tiếp xúc của ống lắng, càng tăng bề mặt tiếp xúc của ống lắng thì hiệu quả lắng càng cao giúp tăng hiệu quả sử dụng dung tích bể và giảm được thời gian lắng
Trang 7Hình 3: bể lắng lamen tại nhà máy xử lý nước Bắc Thăng Long
Nguồn cấp thứ 2: Nước ngầm được bơm lên giàn phùn mưa để nước tiếp xúc với oxi, đồng thời loại bỏ sắt Sau đó nước ở giàn phun mưa sẽ đưa vào bể keo tụ, lắng đợt 2 Đầu bể có châm NaOH, giữa bể châm phèn PAC Sau đó nước mặt và nước ngầm sẽ đưa vào hệ thống bể lọc
Sau quá trình lắng, nước được dẫn qua ống với D1000 sang công trình lọc Tại bể lọc có gắn 2 xi phông ( 1 cái lớn, 1 cái bé ) Xi phông dùng để hết chân không tạo áp lực hút nước từ bể lọc sang bể chứa nước sạch Vật liệu áp lực hút nước từ bể lọc sang
bể chứa nước sạch Vật liệu lọc ngày trước có 3 lớp gồm: Than, cát thạch anh và cát mangan Tuy nhiên trong quá trình vận hành thì giảm xuống còn 2 lớp do lớp than nhẹ nên quá trình rửa lọc sẽ bị trôi ra ngoài
Sau quá trình lọc, nước được khử trùng bằng Cl, và bắt đầu từ đây, nước sạch được cách ly với môi trường bên ngoài
Tại nhà máy có 1 đài nước với dung tích 1096 mét khối, cao 34m Nhiệm vụ để dự trự nước và cung cấp nước đến nơi cần dùng trong trường hợp trạm bơm cấp 2 gặp sự cố
Bể chứa bùn: Bùn thải được đưa vào bể nén để tách nước làm giảm thể tích lượng bùn Bùn sẽ được đưa ra sân phơi bùn để tách nước nhiều nhất có thể Lượng bùn sẽ được vận chuyển đến khu trông cây công nghiệp
Trang 8Hình 4: hình ảnh bể chứa bùn tại nhà máy nước Bắc Thăng Long
II.2.2 Nhà máy nước cấp Tiền Trung – Hải Dương
So với nhà máy nước Bắc Thăng Long thì nhà máy Tiền Trung có công suất nhỏ hơn nhiều và dây chuyền công nghệ đơn giản hơn
Với nguồn cấp nước chủ yếu cho nhà máy là nước từ sông Rạng hay còn gọi là sông Lai Vu hoặc sông Tường Vu Sông này tách khỏi sông Kinh Thầy gần như cùng 1 nơi với sông Kinh Môn với chiều dài khoảng 26km Phần thượng lưu có hướng Bắc-Nam qua ranh giới giữa 2 huyện Nam Sách và Kim Thành, sau đó theo hướng Tây Bắc-Đông Nam rồi lại Bắc-Nam qua ranh giới 2 huyện Kim Thành và Thanh Hà Đến cuối địa phận Thanh Hà, nó hội lưu với sông Gùa của hệ thống Thái Bình để tạo thành sông Văn Úc tại ngã ba Cửa Dưa, cuối huyện Thanh Hà
Đặc điểm nguồn cấp:
Tại trạm bơm cấp 1 bố trí 4 đường ống để nhận nước từ sông vào Tuy nhiên, tùy theo mùa mới sử dụng mỗi cặp riêng Ví dụ: mùa mưa thì 2 ống nằm bên trên sẽ nhận nước, 2 ống dưới k hoạt động; mùa kiệt, 2 ống dưới hoạt động, 2 ống trên ngừng hoạt động
Trang 9Hình ảnh 5: hệ thống ống dẫn nước về nhà máy nước Tiền Trung
Các ống có nhiệm vu thu nước sẽ luân phiên nhau thu nước, mỗi ống mở 3 ngày Trong quá trình chạy bơm, phải theo dõi dòng điện và điện áp, luôn đảm bảo trị số định mức
Hàng tuần phải sục rửa bùn cho mỗi ống vào thứ 7 Tất cả qui trình rửa cần phải ghi chép vào nhật kí để bàn giao
Qui trình sục rửa bùn như sau:
- Đóng van thu nước thô vào khu xử lý
- Đóng van chặn đầu ống dẫn nước tự chảy về phía âu thu
- Mở van dẫn nước hồi sục rửa ống
- Cho bơm hoạt động, bơm thêm nước vào để rửa đường ống
Thời gian sục rửa mỗi ống là 15 phút, sục rửa luân phiên nhau, do đó trong quá trình sục rửa vẫn có 1 ống đang hoạt động
Trang 10Do hạn chế các loại cặn bùn phù sa,….trôi vào hệ thống xử lý nên ưu tiên nhận nước mặt, chính vì thế mùa mưa chỉ 2 ống trên hoạt động
Hình ảnh 6 : nguồn cấp sông Rạng
Công nghệ xử lý
Nước sau khi đc hút từ sông sẽ đi qua trạm bơm cấp 1 và được chuyền về bên trong hệ thống xử lý chính của nhà máy
Qui trình vận hành cụm bể lắng – lọc:
Cụm bể lắng – lọc gồm 4 bể lắng và 4 bể lọc Nước vào bể trộn được trộn phèn và phân phối vào 4 bể lắng để lắng sơ bộ 1 phần cặn lơ lửng sau đó chảy vào máng góp và chuyển sang bể lọc Tại bể lọc nước được lọc qua lớp vật liệu lọc và chảy sang bể chứa Quá trình xử lý nước tại cụm lắng lọc là quá trình làm trong nước, là khâu rất quan trọng trong nhà máy, toàn bô quá trình hoạt động theo nguyên lý tự chảy, điều khiển hoạt động quá trình bằng hệ thống các van điều khiển vì vậy trong quá trình hoạt động cần điều chỉnh các van để khống chế tốc độ lọc, tốc độ lắng cho phù hợp
Điều quan trọng nhất khi vận hành bơm định lượng phèn là xác định đúng liều lượng phèn cần trộn theo sự thay đổi hàng ngày của chất lượng nước thô ( trung bình mùa khô hàm lượng cặn lo lửng khoảng 300-500 mg/l; mùa lũ 700-1000mg/l ), sau đó thường
Trang 11xuyên xem xét đường ống dẫn phèn kịp thời phát hiện chỗ giò rỉ, chỗ tắc nghẽn và thông rửa thường xuyên Phèn được sử dụng là phèn PAC ( Poly Aluminium Chlorile ) sản xuất tại nhà máy hóa chất Việt Trì Phèn có tác dụng ổn định pH, tăng năng suất lắng lọc, bông cặn dễ lắng, liều sử dụng thấp, giảm thể tích bùn
Qui trình: mở van hút dung dịch phèn từ bồn pha phèn tới bơm định lượng, sau đó
mở van đẩy bơm định lượng, nhấn nút bơm để bơm phèn lên trộn, điều chỉnh mức hoạt động của bơm tùy theo chất lượng nước thô Sau khi bơm xong, để kết thúc quá trình, ta
mở van nước lạnh tới ống hút bơm định lượng, đóng van hút phèn để bơm nước sạch sục rửa bơm, ống Tắt máy khóa van, kết thúc
Bể lắng đứng tại nhà máy xử lý được thiết kế kết hợp giữa keo tụ - đông tụ và bể
lắng Phần keo tụ được diễn ra trong vòng tròn bên trong bể, khi nước được bơm theo phương tiếp tuyến bể để tăng khả năng va chạm giữa các chất rắn lơ lửng và chất keo tụ Càng xuống sâu, vận tốc dòng nước giảm, đây là không gian diễn ra quá trình đông tụ Quá trình đông tụ bắt đầu chuyển sang quá trình lắng khi nước đi theo chiều từ dưới lên trên và phân bố ra ngoài vòng tròn, đồng thời theo trọng lực thì các hạt cặn sẽ bị lắng xuống đáy bể Tại đáy bể có thiết kế để thu được lượng cặn tối đa nhất Nước sạch chảy ngược lên trên và được thu qua hệ thống máng răng cưa và bắt đầu đc dẫn sang bể lọc Thời gian xả bùn bể lắng là 48h hoạt động/ lần
Hình 7: bể lắng tại nhà máy nước Tiền Trung
Trang 12Vận hành bể lọc: Tốc độ lọc nhanh khoảng 6-8m/h/ bể và trung bình tổng 4 bể lọc được khoảng 280-350 m3/h Để quá trình hoạt động được liên tục công tác vận hành phải thường xuyên xả bùn bể lắng, sục rửa vật liệu lọc và vệ sinh sạch sẽ các bể
Thời gian rửa vật liệu lọc là 48h hoạt động/ lần
Thời gian vệ sinh công nghiệp hệ thống là 1 tuần/ lần
Tất cả các quá trình xả bun, sục rửa vật liệu lọc, vệ sinh công nghiệp phải ghi chép đầy đủ vào nhật ký vận hành để bàn giao và theo dõi hàng ngày
Hình 8: Quá trình rửa lọc đang diễn ra tại bể lọc nhà máy nước Tiền Trung
Bể lọc sử dụng 1 lớp vật liệu là cát thạch anh Cấu tạo lớp vật liệu là 1 lớp cát thạch anh dành 0.8-1m, hạt cát có đường kính 0.5-1.25mm Tiếp theo là 1 lớp sỏi đỡ dày 30cm
Do nước được hút trực tiếp từ sông và đã qua quá trình lắng nên nhà máy chỉ sử dụng duy nhất 1 lớp cát thạch anh như trên
Qui trình rửa vật liệu lọc:
- Đóng van dẫn nước sang bể chứa
- Mở vẩn nước rửa lọc
- Mở van dẫn gió từ máy bơm gió
Trang 13- Mở van dẫn nước rửa lọc vào bể lọc
- Máy bơm gió bật trước 2 phú xong bật bơm rửa lọc, để hai bơm cùng hoạt động trong thời gian 3 phút và tắt bơm gió, đóng van dẫn gió
- Để bơm rửa lọc hoạt động đến khi hoàn thành rửa lọc, tắt bơm rửa, đóng van rửa lọc, mở van xả nước lọc đầu và kết thúc quá trình rửa lọc, mở van để quá trình lọc nước trở lại qui trình sản xuất
Nước sau khi lọc sẽ được chuyển đến khu vực châm clo để khử trùng
Hoạt động nhà Clo: Hệ thống châm clo gồm 2 bộ châm clo tự động đổ nguồn
Model EC.106./USA ( Ejecto ) Clo được lấy từ các bình clo lỏng dẫn vào ống góp khí có 3 đầu góp, dẫn ra bộ đèn hâm nhiệt, van giảm áp, lưu lượng kế và vào Ejecto Tại Ejecto, Clo được trộn vưới nước bơm từ bơm tăng áp để tạo thành nước Clo bơm vào bể chứa
Trong thời gian tới, nhà máy xử lý nước Bắc Thăng Long sẽ chuyển hẳn sang khai thác nguồn nước ngầm được lấy từ sông Hồng Đó là một việc làm cần thiết
Theo ý kiến cá nhân của nhóm, việc nhà máy sử dụng nguồn nước ngầm hiện tại là chưa hợp lý, do:
Nguồn nước ngầm hiện nay ngày càng cạn kiệt
Nhà máy được xây dựng trong khu vực khu công nghiệp Bắc Thăng Long, nên sẽ khó tránh khỏi việc ảnh hưởng đến chất lượng nước cấp cũng như ảnh hưởng đến tâm lý người dùng
Sử dụng hai nguồn cấp chính ( nước ngầm + nước mặt ) làm cồng kềnh cả hệ thống xử lý, chi phí vận hành bảo dưỡng khó khăn hơn
Nếu trong thời gian tới nhà máy chuyển đổi hoàn toàn sang nguồn cấp là ngước mặt được lấy từ sông Hồng, nhóm xin đề suất những ý kiến sau:
Thay bằng việc xây dựng mới, ta có thể chuyển đổi công trình giàn mưa sang làm
bể lắng để tích kiệm chi phí xây lắp
