Đồ án thiết kế nhà máy xử lý nước cấp Ninh Bình với Q=731 m3h

Đồ án thiết kế nhà máy xử lý nước cấp Ninh Bình với Q=731 m3h. Đây là đồ án môn ( đồ án nhỏ ). Bản các bạn xem là bản word, các bạn có thể gửi mail đến: datqt47wru.vn để hỏi thêm nếu có thắc mắc. Đồ án mình vẽ tay nên không lưu lại bản cad cũ. Nhưng mình sẽ có bản cad mẫu cho các bạn ở dưới đính kèm.

L I M Đ U Ờ Ở Ầ

Thành ph Ninh Bình đố ược coi là 1 trong 10 thành ph đ p nh t Vi t ố ẹ ấ ệNam V i v trí đ a lý đ c bi t thu n l i, là c a ngõ phía Nam c a vùng kinh t ớ ị ị ặ ệ ậ ợ ử ủ ế

đ ng b ng B c B , thành ph đang phát tri n r t nhanh v công nghi p, du ồ ằ ắ ộ ố ể ấ ề ệ

l ch và d ch v trong nh ng năm g n đây Ngoài ra thành ph Ninh Bình cũng ị ị ụ ữ ầ ố

có l i th v phát tri n công nghi p, d ch v , v n chuy n hàng h i.ợ ế ề ể ệ ị ụ ậ ể ả

Đ phát tri n đô th hoàn ch nh, m t trong nh ng h ng m c quan tr ng ể ể ị ỉ ộ ữ ạ ụ ọ

là h th ng cung c p nệ ố ấ ướ ạc s ch c n ph i đầ ả ược hoàn t t đ đ m b o c p ấ ể ả ả ấ

nướ ạc s ch đ n t ng h dân Hi n t i thành ph đang có m t tr m c p nế ừ ộ ệ ạ ố ộ ạ ấ ước công su t 20.000 m3/ngày đêm nh ng th t thoát kho ng 25% nên lấ ư ấ ả ượng

nướ ạc s ch đ n các đ n v dùng nế ơ ị ước th c t không đ c p nự ế ủ ấ ước cho khu v c ự

n i thành cũ Trong khi đó, thành ph l i đang có k ho ch sáp nh p thêm 6 ộ ố ạ ế ạ ậ

phường xã m i Hi n t i c dân t i 6 phớ ệ ạ ư ạ ường xã này đang s d ng nử ụ ướ ủc c a

t nhân ch b ng ghe ho c xà lan t nhà máy x lý nư ở ằ ặ ừ ử ướ ềc v , ngoài ra còn ph iả

d tr nự ữ ước m a đ s d ng đ ng th i song lư ể ử ụ ồ ờ ượng nướ ẫc v n ch a đ cho cácư ủ

ho t đ ng sinh ho t (ngu n nạ ộ ạ ồ ước ng m c a khu v c b nhi m phèn n ng) ầ ủ ự ị ễ ặ

ch a k đ n vi c phát tri n khu công nghi p và du l ch trong tư ể ế ệ ể ệ ị ương lai

Tính đ n năm 2030, nhu c u dùng nế ầ ướ ủ ảc c a c thành ph Ninh Bình ốkho ng 35.000 m3/ ngày đêm, vì v y công su t c n ph i b sung thêm là ả ậ ấ ầ ả ổ

17544 m3/ngày đêm Do v y, nhu c u xây d ng 1 tr m x lý nậ ầ ự ạ ử ước b sung v iổ ớcông su t t i thi u d tính là 15000 m3/ngđ tr nên thi t y u và là đi u ki nấ ố ể ự ở ế ế ề ệquan tr ng trong bọ ước phát tri n c a thành ph Ninh Bình c v m c đ và ể ủ ố ả ề ứ ộquy mô Đó cũng là lý do đ đ tài “ Tính toán thi t k tr m x lý nể ề ế ế ạ ử ướ ấc c p khu dân c m r ng, thành ph Ninh Bình, t nh Ninh Bình, công su t 17544 ư ở ộ ố ỉ ấm3/ngày đêm = 731 m3/h” được ra đ i.ờ

NH N XÉT C A GI NG VIÊN H Ậ Ủ Ả ƯỚ NG D N Ẫ

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

M C L C Ụ Ụ

Ch ươ ng I: T ng quan và đ xu t công ngh ổ ề ấ ệ

+ Phía B c và phía Tây giáp huy n Hoa L ắ ệ ư

+ Phía Nam và Đông Nam giáp huy n Yên Khánh ệ

+ Phía Đông B c giáp huy n Ý Yên (Nam Đ nh) ắ ệ ị

Hình 1.1: B n đ thành ph Ninh Bìnhả ồ ố

b Đ a hình và đ t đai ị ấ

• Nhìn chung đ a hình Thành ph tị ố ương đ i b ng ph ng, là vùng đ ngố ằ ẳ ồ

b ng có núi và sông ch y qua, tô đi m và làm duyên dáng cho thànhằ ả ể

ph Đ ng th i, góp ph n đi u hoà sinh thái và c nh quan môi trố ồ ờ ầ ề ả ườngcho thành ph Núi l n nh t là núi Cánh Di u, Núi L , còn hai núi nhố ớ ấ ề ớ ỏ

là núi Non Nước và núi Kỳ Lân

• Thành ph Ninh Bình là m t thành ph m i trên vùng đ t c Đ tố ộ ố ớ ấ ổ ấthành ph là đ t phù sa c , có t ng phèn ti m tàng đ sâuố ấ ổ ầ ề ở ộ

c Ch đ th y văn ế ộ ủ

• Ch đ thu tri u ven bi n là ch đ nh t tri u, ngoài ra còn cóế ộ ỷ ề ể ế ộ ậ ề

trường h p bán nh t tri u và tri u t p Th i gian tri u lên trongợ ậ ề ề ạ ờ ềkho ng 8 gi , tri u xu ng 16 gi Khi tri u cả ờ ề ố ờ ề ường thì th i gian lênờ

xu ng ± 1 gi Nhìn chung, thu tri u thành ph tố ờ ỷ ề ố ương đ i y u, biênố ế

đ thu tri u trung bình trong ngày kho ng 150-180cm, l n nh t làộ ỷ ề ả ớ ấ270cm, nh nh t 2-5cm.ỏ ấ

d Khí h u ậ

• Th i ti t thành ph không có bi n đ ng đ c bi t c a khí h u nhi tờ ế ố ế ộ ặ ệ ủ ậ ệ

đ i gió mùa Mùa hè nóng, ch u nh hớ ị ả ưởng c a gió mùa Tây Nam Mùaủđông ch u nh hị ả ưởng c a gió mùa Đông B c tuy v y thành ph v n làủ ắ ậ ố ẫ

n i có khí h u tơ ậ ương đ i ôn hoà h n so v i các đ a phố ơ ớ ị ương khác trong

t nh.ỉ

e Ngu n n ồ ướ c

• Thành ph Ninh Bình n m h u ng n sông Đáy, chính gi a 2 cây c uố ằ ở ữ ạ ữ ầ

n i v i Nam Đ nh là ngã ba sông Vân đ vào sông Đáy Sông Đáy ch yố ớ ị ổ ảbên hông có vai trò quan tr ng trong vi c c p nọ ệ ấ ước cho thành ph vàố

t o mỹ quan đô th v i 2 c u Non Nạ ị ớ ầ ước b và c u Ninh Bình b ngộ ầ ằthép n i vào trung tâm thành ph ố ố V y ngu n n ậ ồ ướ ấ c c p là ngu n n ồ ướ c

m t ặ

2 Đ xu t s đ công ngh ề ấ ơ ồ ệ

• Theo k t qu thí nghi m c a Vi n Khoa H c Và Công Ngh Vi t Namế ả ệ ủ ệ ọ ệ ệ

Vi n Công Ngh Hóa H c Th c hi n ngày 19/9/2016 thì nệ ệ ọ ự ệ ước sôngĐáy có ch t lấ ượng nh sauư

B ng 1.1 : K t qu thí nghi m ch t lả ế ả ệ ấ ượng nước sông Đáy

STT N i dungộ Đ n vơ ị Ch tấ

lượng

QCVN01:2009/ BYT c n x lýChi tiêuầ ử

• D a vào ch tiêu trên thì ch t lự ỉ ấ ượng nước ngu n r t t t, có 3 ch tiêuồ ấ ố ỉ

c n x lý là đ đ c và đ oxy hóa và thành ph n l l ng.ầ ử ộ ụ ộ ầ ơ ử

• Trong nước ngu n có đ đ c l n phồ ộ ụ ớ ương pháp x lý là keo t và hóaử ụ

ch t s d ng là phèn nhôm Hi n t i nấ ử ụ ệ ạ ước ngu n có đ pH đ t tiêuồ ộ ạchu n nh ng trong quá trình cho hóa ch t vào đ keo t pH sẽ thayẩ ư ấ ể ụ

đ i ta sẽ cho vôi vào đ n đ nh pH trong qua trình x lý và đ ng th iổ ể ổ ị ử ồ ờ

n đ nh n c

• Sau khi cho hóa ch t ta c n b tr n đ tr n hóa ch t và nấ ầ ể ộ ể ộ ấ ước hòa tanvào nhau Sau khi tr n ta c n kho n th i gian đ hóa ch t và nộ ầ ả ờ ể ấ ước

ph n ng đ t o bông c n, khi có bông c n sẽ đả ứ ể ạ ặ ặ ượ ắc l ng b l ng cácở ể ắ

h t c n l n đ làm s ch s b trạ ặ ớ ể ạ ơ ộ ước khi qua b l c đ làm trong nể ọ ể ướctri t đ Sau đó nệ ể ước được gi tr nữ ữ ướ ạ ểc t i b ch a nh ng trứ ư ước khiqua b nể ước ta cho hóa ch t Clo đ ti n hành kh trùng nấ ể ế ử ước đ tiêuể

di t hoàn toàn các vi trùng gây b nh.ệ ệ

• Thi t k nhà máy v i công su t Q = 731mế ế ớ ấ 3/h (L y theo s li u c a ấ ố ệ ủ giáo viên h ướ ng d n cho) ẫ thì ta có:

Sơ đồ công nghệ sử dụng bể phản ứng và bể lắng ngang

Chương II: Các phương pháp xử lý và các chỉ tiêu còn thiếu

Để thực hiện quá trỡnh keo tụ người ta cho vào nước các chất phản ứngthích hợp như : phèn nhôm Al2(SO4)3; phốn sắt FeSO4 hoặc FeCl3 Các loại phènnày được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hoà tan

Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ để trung hoà ion H+thỡ cần phải kiềm hoỏ nước Chất dùng để kiềm hoá thông dụng nhất là vôi CaO.Một số trường hợp khỏc cú thể dựng là Na2CO3 hoặc xút NaOH Thông thườngphèn nhôm đạt được hiệu quả keo tụ cao nhất khi nước có pH = 5.5÷7.5

Một số nhân tố cũng ảnh hưởng đến quá trỡnh keo tụ như: các thành phầnion có trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn, môitrường phản ứng, nhiệt độ…

Hấp phụ

Hấp phụ là quá trình tập trung chất lên bề mặt phân chia pha và gọi la hấpphụ bề mặt Khi phân tử các chất bị hấp phụ đi sâu và trong lòng chất hấp phụ,người ta gọi quá trình này là sự hấp phụ

Trong quá trình hấp phụ có tỏa ra một nhiệt lượng gọi là nhiệp hấp phụ

Bề mặt càng lớn tức lòa độ xốp chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ tỏa ra canglớn

Bản chất của quá trình hấp phụ: hấp phụ các chất hòa tan là kết quả của sựchuyển phân tử của những chất có từ nước vào bề mặt chất hấp phụ dưới tác dụngcủa trường bề mặt Trường lực bề mặt gồm có:

+ Hydrat hóa các phân tử chất tan, tức là tacvs dụng tương hỗ giữa cácphân tử chất rắn hòa tan với những phân tử nước

+ Tác dụng tương hỗ giữa các phân tử chất rắn bị hấp phụ thì đầu tiên sẽloại được các phân tử trên bề mặt chất rắn

+ Xảy ra ở nhiệt độ thấp dưới nhiệt độ tới hạn của chất bị hấp phụ

+ Loại tương tác: tương tác giữa các phân tử

+ Entanpi thấp:∆H < 20 KJ/mol

+ Xảy ra hấp phụ đa lớp+ Năng lượng hoạt hóa thấp+ Năng lượng trạng thái của chất bị hấp phụ không thay đổi+ Thuận nghịch

Hấp phụ hóa học

Lực tương tác giữa phân tử bị hấp phụ và chất hấp phụ bằng lực hóa họctạo nên những hợp chất bề mặt nào đó Nhiệt hấp phụ hóa học lớn và vì vậy khókhử chất bị hấp phụ

Đặc trưng của hấp phụ hóa học:

+ Xảy ra ở nhiệt độ cao+ Lực tương tác: xảy ra lực liên kết cộng hóa trị giữa chất bị hấp phụ vàbền mặt

+ Entanpi cao: 50 KJ/mol < ∆H < 800 KJ/mol+ Chỉ xảy ra hấp phụ đơn lớp

+ Các năng lượng hoạt hóa cao+ Mật độ electron tăng lên ở bề mặt phân cách hấp phụ – chất bị hấp phụ+ Chỉ xảy ra thuận nghịch ở nhiệt độ cao

b) Biện pháp hóa học

Khử trùng

Ngoài các tạp chất hữu cơ và vô cơ, nước thiên nhiên còn chứa rất nhiều

vi sinh vật, vi khuẩn và các loại vi trùng gây bênh như tả, lỵ , thương hàn mà cácquá trình xử lý cơ học không thể loại trừ được Để ngăn ngừng các bệnh dịch, nướccấp cho sinh hoạt phải được diệt trùng

Với các hệ thống cấp nước công nghiệp cũng cần phải diệt trùng đểngăn ngừa sự kết bám của các vi sinh vật lê thành ống dẫn nước trong các thiết bịlàm lạnh, làm giảm khả năng truyền nhiệt đồng thời làm tăng tổn thất thủy lực của

hệ thống

Các quá trình khử trùng:

- Khử trùng bằng phương pháp hóa học

- Khử trùng bằng Clo và các hợp của Clo

Clo là một chất oxi hóa mạnh ở bất cứ dạng nào Khi Clo tác dụng vớinước tạo thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh Khi cho Clovào nước, chất diệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vaatjvaf gâyphản ứng với men bên trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫnđến vi sinh vật bị tiêu diệt

Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O -> HOCl + HCl

Hoặc có thể ở dạng phương trình phân li:

Cl2 + H2O -> H+ + OCl- + Cl

-Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra nư sau:

Ca(OCl)2 + H2O -> CaO + 2HOCl

2HOCl -> 2H+ + 22OCl

-pH của nước cang cao, hiệu quả khử trùng bằng Clo cang giảm

- Khử trùng bằng Clo và amôniac

Khi khử trùng bằng Clo, mà trong nước có chứa pheenol, để ngăn chặn mùiClophenol, phải đặt thiết bị để cho khí amoniac vào nước Amoniac phải được bảoquản trong bình hoặc thùng đặt tại kho tiêu thụ

Thiết bị amoniac hóa được bố trí trong buồng riêng, cách li với buồng địnhliều lượng Clo và phải được trang bị cơ gới hóa để di chuyển các bình và thùng

- Khử trùng nước bằng tia tử ngoại

Tia tử ngoại hay còn gọi là tia cực tím, là các tia có bước sóng ngắn có tácdụng diệt trùng rất mạnh

Dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt trong dòng chảy của nước Các tia cựctím phát ra sẽ tác dụng lên các phân tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc

và mất khả năng trao đỏi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt Hiệu quả khử trùng chit đạtđược triệt để khi trong nước không co các chất hữu cơ và cặn lơ lửng

Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn này chiếm tỉ lệ rất nhỏ Phương pháp đung sôinước tuy đơn giản, nhưng tốn nhiên liệu và cồng kềnh, nên chỉ dùng trong quy môgian đình

- Khử trùng bằng Ion bạc

Ion bac thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước Với hàm lượng 10ion g/l đã có tác dụng diệt trùng Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là :nếu trong nước có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối … thì ion bạckhông phát huy được khả năng diệt trùng

2-Làm mềm nước

Nước có độ cứng cao thường gây nên nhiều tác hại cho người sử dụng làmlãng phí xà phòng và các chất tẩy, tạo ra cặn kết bám bên trong đường ống, thiết bịcông nghiệp làm giảm khả năng hoạt động và tuổi thọ của chúng

Làm mềm nước thực chất là quá trình xử lý giảm hàm lượng canxi vàmagie nhằm hạ độ cứng của nước xuống đến mức cho phép

Các phương pháp làm mềm nước:

- Phương pháp hóa học

 Làm mềm nước bằng vôi

Làm mềm nước bằng vôi hay còn gọi là phương pháp khử độ cứngcacbonat bằng vôi, được áp dụng khi cần phải giảm cả độ cứng và độ kiềm củanước.

Khi cho vôi vào nước, các phản ứng xảy ra theo trình tự sau:

2CO2 + Ca(OH)2 -> Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 -> 2CaCO3↓ + 2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 -> Mg(HCO3)2 + 2CaCO3↓ + 2H2O

2NaHCO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3↓ + Na2CO3 + H2O

Để tăng cường cho quá trình lắng cặn CaCO3 và Mg(OH)2 khi làm mềmnước bằng vôi, pha thêm phèn vào nước Do phản ứng làm mềm nước diễn ra ở pHlớn hơn 9 nên không dùng được phèn nhôm, trong môi trường kiềm phèn nhôm tạo

ra aluminat hòa tan

Để kiểm tra hiệu quả của trình làm mềm bằng vôi, chỉ cần xác định giá trị

pH sau khi pha vôi vào nước Phản ứng sẽ diễn ra triệt để khi đã đạt đến sự cânbằng bão hòa CaCO3 và Mg(OH)2 trong nước Tương ứng với trạng thái bão hòa

đó, độ ổn định của nước phải được thể hiện ở một giá trị pHo nào đó Tại trạng tháibão hòa tự nhiên ứng với pHs của nước, tốc độ phản ứng lắng cặn diễn ra rất chậm

Để tăng tốc độ lên, cần phải có một lượng dư ion OH biểu thị bằng giá trị ∆pH.Như vậy giá trị pHo sẽ có được biểu thị bằng công thức:

pHo = pHs + ∆pH

Trong đó

pHo: độ pH bão hòa của nước ở cuối quá trình làm mềm

pHs: có thể xác định bằng phương pháp Langlier để đánh giá độ ổn địnhcủa nước

 Làm mềm nước bằng vôi và sođa

Khi tổng hàm lượng các ion Mg2+ và Ca2+ lớn hơn tổng hàm lượng các ionHCO3- và CO32+ nếu sử dụng vôi được đọ cứng magie, nhưng độ cứng toàn phầnkhông giảm Để khắc phục điều này, cho thêm sođa vào nước các phản ứng sẽ là:

MgSO4 + Ca(OH)2 -> Mg(OH)2↓ + CaSO4

MgCl2 + Ca(OH)2 -> Mg(OH)2↓ + CaCl2

Và

CaSO4 + Na2CO3 -> CaCO3↓ + Na2SO4

CaCl2 + Na2CO3 -> CaCO3↓ + 2NaCl2

Như vậy ion CO32- của sođa đã thay thế ion của các axit mạnh tạo ra CaCO3kết tủa

 Làm mềm nước bằng photphat

Khi cần làm mềm triệt để, sử dụng vôi và sođa vẫn chưa hạ độ cứng củanước xuống được đến mức tối thiểu Để đạt được điều này, cho vào nước Na3PO4 sẽkhử được hết các ion Ca2+ và Mg2+ ra khỏi nước ở dạng muối không tan theo phảnứng:

3CaCl2 + 2Na3PO4 -> Ca3(PO4)2↓ + 6NaCl

3MgSO4 + 2Na3PO4 -> Mg3(PO4)2↓ + 3Na2 SO4

3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 -> Ca3(PO4)2↓ + 6NaHCO3

3Mg(HCO3)2 + 2Na3PO4 -> Mg3(PO4)2↓ + 6NaHCO3

Quá trình làm mềm nước bằng photphat chỉ diện ra ở nhiệt độ lớn hơn

100oC Sau xử lý, độ cứng của nước giảm xuống còn 0,04 đến 0,05 mđlg/l Do giáthành của Na3PO4 cao nên thường chỉ dùng nó với liều lượng nhỏ sau khi đã làmmềm bằng vôi và sođa

- Phương pháp nhiệt

Nguyên lý cơ bản của phương pháp là khu đun nóng nước, khí cacbonichòa tan sẽ bị khử hết thông qua sự bốc hơi, trạng thái cân bằng của các hợp chấtcacbonic sẽ chuyển dịch theo phương trình:

Ca(HCO3)2 -> CaCO3↓ + CO2↑ + H2OTuy nhiên đun sôi nước chỉ khử hết khí CO2 và giảm độ cứng cabonat củanước, trong nước vẫn còn một lượng CaCO3 hòa tan Đối với magie quá trình lắngcặn xảy ra qua hai bước, khi nhiệt độ nước đạt 18oC:

Mg(HCO3)2 -> MgCO3 + CO2↑ + H2OKhi tiếp tục tăng nhiệt độ thì MgCO3 bị thủy phân:

MgCO3 + H2O -> Mg(OH)2↓ + CO2↑Như vậy khi đun nóng nước, độ cứng ccbonat sẽ giảm đi đáng kể Nếukết hợp xử lý hóa chất với đun nóng, bông cặn tạo ra có kích thước lớn và lắngnhanh do độ nhớt của nước giảm, đồng thời giảm được lượng hóa chất cần sử dụng.c) Biện pháp cơ học

Lắng nước

Lắng nước là giai đoạn là sạch sơ bộ trước khi đưa nươc vào bể lọc để hoànthành quá trình làm trong nước Quá trình lắng xảy ra rất phức tạp, có thể tóm tắtlà:

- Lắng ở trạng thái động ( nước luôn chuyển động)

- Các hạt cặn không tan không đồng nhất ( có hình dạn, kích thước khác nhau …)

- Không ổn định ( luôn thay đổi)

Lắng ngang

Để nghiên cứu quá trình lắng cặn ở bể lắng ngang, trước tiên xét chuyểnđộng của các hạt cặn tự do trong điều kiện chảy tầng lí tưởng Lúc này quỹ đạochuyển động của các hạt cặn tự do là tổng hợp của lực rơi tự do và lực đẩy củadòng nước theo phương năm ngang có dạng đường thẳng

Trường hợp lắng nước có dùng chất keo tụ, quỹ đạo chuyển động của cachạt cặn là những đường cong có bán kính cong nhỏ hơn so với trường hợp lắngkhông dùng chất keo tụ Càng xa điểm xuất phát, kích thước hạt càng tăng lên doquá trình va chạm, kết dính Do đó tốc độ lắng cũng tăng lên So với lắng khôngkeo tụ, lắng có keo tụ có hiệu quả lắng co hơn nhiều

Bể lắng ngang

Là loại nước chuyển động theo chiều ngang

Có kích thước hình chữ nhật, làm bằng bê tông cốt thép

Sử dụng khi công suất lớn hơn 300m3/ngàyđêm

Cấu tạo bể lắng ngang: bộ phận phân phối nước vào bể; vùng lắng cặn; hệthống thu nước đã lắng; hệ thống thu nước xã cặn

Có 2 loại bể lắng ngang: bể lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắng ngangthu nước đều trên bề mặt

Bể lắng đứng

Là loại nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, còncác hạt cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước từ trên xuống.

Khi xử lý nước không dùng chất keo tụ, các hạt keo có tốc độ rơi lớn hơntốc độ dâng của dòng nước sẽ lắng xuống được Còn các hạt keo có tốc độ rơi nhỏhơn hoặc bằng tốc độ dâng của dòng nước, sẽ chỉ lơ lửng hoặc bị cuốn theo dòngnước lên phía trên bể

Khi sử dụng nước có dùng chất keo tụ, tức là trong nước có các hạt cặn kếtdính, thì ngoài các hạt cặn có tốc độ rơi bân đầu lớn hơn tốc độ rơi của dòng nướclắng xuống được, còn các hạt cặn khác cũng lắng xuống được

Nguyên nhân là do quá trình các hạt cặn có tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ dòngnước bị đẩy lên trên, chúng đã kết dính lại với nhau và tăng dần kích thước, chođến khi có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ chuyển động của dòng nước sẽ rơi xuống Nhưvậy lắng keo tụ trong bể lắng đứng có hiệu quả lắng cao hơn nhiều so với lắng tựnhiên

Tuy nhiên hiệu quả lắng trong bể lắng đứng không chỉ phu thuộc vào chấtkeo tụ, mà còn phụ thuộc vào sự phân bố đều của dong nước đi lên và chiều caovùng lắng phải đủ lớn thì các hạt cặn mới kết dính với nhau được

Bể thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn được xây bằng gạch hoặc bêtông cốt thép

Được sử dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ hơn 3000m3/ngàyđêm

Ống trung tâm có thể là thép cuốn hàn điện hay bê tông cốt thép

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

Cấu tạo bể: vùng lắng có dạng hình trụ hoặc hình hộp ở phía trên và vùngchứa nến cặn ở dạng hình nón hoặc hinh chóp ở phía dưới, Cặn tích lũy ở vùngchứa nén cặn được thải ra ngoài theo chu kì bằng ống và van xả cặn

Nguyên tắc làm việc bể: đầu tiên nước chảy vào ống trung tâm ở giữa bể,rồi đi xuống dưới qua bộ phận hãm là triệt tiêu chuẩn động xoáy rồi vào bể lắng.Trong bể lắng đứng, nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên, cặn rơi từtrên xuống đáy bể Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanhthành bể và được đưa sang bể lọc

Bể lắng lớp mỏng

Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng ngang nhưng khác với langngang là trong vùng lắng của bể được đặt thêm các bảnh vách ngăn bằng thépkhông rỉ hoặc bằng nhựa Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 45o ÷ 60o sovới mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau

Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng cóhiệu suất lắng cao hơn so với bể lắng ngang Vì vậy kích thước bể lắng lớp mỏngnhỏ hơn bể lắng ngang, tiết kiệm diện tích đất xây dựng và khối lượng xây dựngcông trình

Tuy nhiên do phải đặc nhiều bản vách ngăn song song ở vùng lắng, nênviệc lắp ráp phức tạp và tốn vật liệu làm vách ngăn Mặt khác do bể có chế độ làmviệc ổn định, nên đòi hỏi nước đã hòa trộn chất phản ứng cho vào bể phải co chấtlượng tương đối ổn định

Vì vậy, trước mắt nên xử dụng bể lắng lớp mỏng cho những trạm xử lý cócông suất không lớn, khi xây mới, hoặc có thể sử dụng khi cần cải tạo bể lắng

ngang cũ để nâng công suất trong điều kiện diện tích không cho phép xây dựngthêm công trình mới.

Theo chiều của dòng chảy, bể lắng lớp mỏng được chia làm 3 loại: bể lắnglớp mỏng với dòng chảy ngang; bể lắng lớp mỏng với dòng chảy nghiêng cùngchiều; bể lắng lớp mỏng với dòng chảy ngược chiều

Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng

Nước cần xử lí sau khi đã trộn đều với chất phản ứng ở bể trộn ( không qua

bể phản ứng) đi theo đường ống dẫn nước vào, qua hệ thống phân phối với tốc độthích hợp vào ngăn lắng

Khi đi qua lớp cặn ở trạng thái lơ lửng, các hạt cặn tự nhiên có trong nước

sẽ va chạm và kết dính với các hạt cặn lơ lửng và được giữ lại Kết quả nước đượclàm trong

Thông thường ở lắng trong, tầng cặn lơ lửng gồm 2 ngăn: ngăn lắng vàngăn chứa nén cặn Lớp nước ở phía trên tầng cặn lơ lửng gọi là tầng bảo vệ Nếukhông có tầng bảo vệ, lớp cặn lơ lửng sẽ bị cuốn theo dòng nước qua máng trànlàm giảm hiệu quả lắng cặn

Mặc khác để bể lắng trong làm việc được tốt, nước đưa vào bể phải có lưulượng và nhiệt độ ổn định

Ngoài ra nước trước khi đưa vào bể lắng trong phải qua ngăn tách khí Nếukhông trong quá trình chuyển động từ dưới lên trên, các bọt khí sẽ kéo theo các hạtcặn tràn vào máng thu nước trong làm giảm chất lượng nước sau lắng

Bể lắng trong có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quátrình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngaytrong lớp cặn lơ lửng của bể lắng

Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn diện tích xây dựng hơn.Nhưng bể lắng trong có kết cấu phức tạp, chế độ quản lí chặc chẽ, đòi hỏi côngtrình làm việc liên tục suốt ngày đêm và rất nhạy cảm với dao động lưu lượng vànhiệt độ của nước

Bể lắng trong chỉ sử dụng cho các trạm xử lý có công suất đến 3000

m3/ngàyđêm

Bể lắng li tâm

Nước cần xử lí theo ống trung tâm vào giữa ngăn phân phối , rồi được phânphối vào vùng lắng Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể rangoài Ở đây cặn được lắng xuống đáy, nước trong thì được thu vào máng vòng vàtheo đường ống sang bể lọc

Bể lắng li tâm có dạng hình tròn, đường kính có thể tư 5m trở lên Bể lắng

li tâm thường được sử dụng sơ lắng các nguồn nước có hàm lượng cặn cao ( lớnhơn 2000mh/l) với công suất lớn hơn howcj bằng 30.000 m3/ngàyđêm và có hoặckhông dùng chất keo tụ

Bể lắng li tâm là loại trung gian giữ bể lắng ngang và bể lắng đứng Nước

từ vùng lắng chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới lên trên So với một số kiểu

bể lắng khác, bể lắng li tâm có một số ưu điểm sau: nhờ có thiết bị gạt bùn, nên đáy

bể có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng ( 5 ÷ 8%), do đó chiều cao công tác bểnhỏ (1,5 ÷ 3,5 m) nên thích hợp xây dựng ở những khu vực có mực nước ngầm cao

Bể vừa làm việc vừa xả cặn liên tục nên khi xả cặn bể vẫn làm việc bìnhthường Nhưng bể lắng li tâm có kết quả lắng cặn kém hơn so với các bể lắng khác

do bể có đường kính lớn, tốc độ dòng nước chuyển động chậm dần từ trong rangoài, ở vùng trong do tốc độ lớn, cặn khó lắng đôi khi xuất hiện chuyển độngkhối.

Mặc khác nước trong chỉ có thể thu vào bằng hệ thống máng vong xungquanh bể nên thu nước khó đều Ngoài ra hệ thống gạt bùn cấu tạo phức tạp và làmviệc trong điều kiện ẩm ướt nên chống bị hư hỏng

Lọc nước

Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dàynhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hởcủa lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước

Trong dây chuyền xử lý nước ăn uống sinh hoạt, lọc là giai đoạn cuối cùng

để làm trong nước triệt để Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọcphải đạt tiêu chuẩn cho phép

Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại làm tốc độ lọc giảmdần Để khôi phục lại khả năng làm việc của lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng nướchoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc Bể lọc luôn luônphải hoàn nguyên Chính vì vậy quá trình lọc nước được đặc trưng ởi hai thông số

-đã lọc đưa sang bể chứa

Bể lọc chậm có dạng hình chữ nhật hoặc vuông, bề rộng mỗi ngăn của bểkhông được lớn hơn 6m và bề dày không lớn hơn 60m

Số bể lọc không được ít hơn 2

Bể lọc chậm có thể xây bằng gạch hoặc làm bằng bê tông cốt thép Đáy bểthường có độ đốc 5% về phía xả đáy

Trước khi cho bể vào làm việc phải đưa nước vào bể qua ống thu nước ởphía dưới và dân dần lên, nhầm dồn hết không khí ra khỏi lớp cát lọc Khi mựcnước dâng lên trên mặt lớp cát lọc từ 20 ÷ 30 cm thìu ngừng lại và mở van chonước nguồn vào bể đến ngang cao độ thiết kế

Mở van điều chỉnh tốc độ lọc và điều chỉnh cho bể lọc làm việc đúng tốc

độ tính toán Trong quá trình làm việc, tổn thất qua bể lọc tăng dần lên, hàng ngàyphải điều chỉnh van thu nước một vài lần để đảm bảo tốc độ lọc ổn định Khi tổnthất áp lực đạt đến trị số giới hạn ( 1÷2m) thì ngừng vận hành để rửa lọc

- Bể lọc nhanh

Theo nguyên tắc cấu tạo và hoạt động, bể lọc nhanh bbao gồm bể lọc mộtchiều và bể lọ 2 chiều Trong bể lọc một chiều gồm 1 lớp vật liệu lọc hoặc hai haynhiều lớp vật liệu lọc

Khi lọc: nước được được dẫn từ bể lắng sang, qua máng phân phối vào bểlọc, qua lớp vật liệu ọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong và được đưa vào bểchứa nước sạch

Khi rửa: Nước rửa do bơm hoặc đài nước cung cấp, qua hệ thống phân phốinước rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ , lớp vật liệu lọc và kéo theo cặn bẩn tràn vào mángthu nước rửa, thu về máng tập trung, rồi được xả ra ngoaig theo mương thoát nước

Sau khi rửa, nước được đưa vào bể đến mực nước thiết kế, rồi cho bể làmviệc Do cát mới rửa chưa được sắp xếp lại, độ rỗng lớn, nên chất lượng nước lọcngay sau khi rửa chưa đảm bảo, phải xả lọc đầu, không đưa ngay vào bể chứa

Hiệu quả làm việc của bể lọc phụ thuộc vào chu kì công tác của bể lọc, tức

là phụ thuộc vào khoảng thời gian giữa 2 lần rửa bể Chu kì công tác của bể lọc dàihay ngắn phụ thuộc vào bể chứa Thời gian xả nước lọc đàu quy định là 10 phút

- Bể lọc nhanh 2 lớp

Bể lọc nhanh 2 lớp, có nguyên tắc làm việc, cấu tạo và tính toán hoàn toàngiống bể lọc nhanh phổ thông Bể này chỉ khác bể lọc nhanh phổ thông là có 2 lớpvật liệu lọc: lớp phía dưới là cát thạch anh, lớp phía trên là lớp than Angtraxit

Nhờ có lớp vật liệu lọc phía trên có cỡ hạt lớn hơn nên độ rỗng lớn hơn Do

đó sức chứa cặn bẩn của bể lắng lên từ 2 ÷ 2,5 lần so với bể lọc nhanh phổ thông

Vì vậy có thể tăng tốc độ lọc của bể và kéo dài chu kì làm việc của bể

Tuy nhiên khi rửa bể lọc 2 lớp vật liệu lọc thì cát và than rất dễ xáo trộn lẫnnhau Do đó chỉ dùng biện pháp rửa nước thuần túy để rửa bể lọc nhanh 2 lớp vậtliệu lọc

- Bể lọc sơ bộ

Bể lọc sơ bộ còn được gọi là bể lọc phá được sử dụng để làm sạch nước sơ

bộ trước khi làm sạch triệt để trong bể lọc chậm

Bể lọc sơ bộ có nguyên tắc làm việc giống như bể lọc nhanh phỏ thông

Số bể lọc sơ bộ trong 1 trạm không được nhỏ hơn 2

- Bể lọc áp lực

Bể lọc áp lực là một loại bể lọc nhanh kín, thường được chế tạo bằng thép

có dạng hình trụ đứng ( cho công suất nhỏ) và hình trụ ngang ( cho công suất lớn)

Bể lọc áp lực được sử dụng trong dây chuyền xử lí nước mặt có dùng chấtphản ứng khi hàm lượng cặn của nước nguồn đến 50mg/l độ màu đến 80o với côngsuất trạm xử lý đến 3000m3/ngàyđêm, hay dùng trong dây truyền khử sắt khi dùngezecto thu khí với công suất nhỏ hơn 500m3/ngàyđêm và dùng máy nén khí chocông suất bất kì

Do bể làm việc dưới áp lực, nên nước cần xử lý được đưa trực tiếp từ trạmbơm cấp I vào bể, rồi đưa trực tiếp vào mạng lưới không cần trạm bơm cấp II

Bể lọc áp lực có thể chế tạo sẵn trong xưởng Khi không có điều kiện chếtạo sẵn có thể dùng thép tấm hàn, ống thép … để chế tạo bể

Nước được đưa vào bể qua 1 phễu bố trí ở đỉnh bể, qua lớp cát lọc, lớp đỡvào hệ thống thu nước trong, đi vào đáy bể và phát vào mạng lưới Khi rửa bể,nước từ đường ống áp lực chảy ngược từ dưới lên trên qua lớp cát lọc và qua phễuthu, chảy theo ống thoát nước rửa xuống mương thoát nước dưới sàn

- Bể lọc tiếp xúc

Bể lọc tiếp xúc được sử dụng trong dây truyền công nghệ xử lí nước mặt códùng chất phản ứng đối với nguồn nước có hàm lượng cặn đến 150 mg/l, độ màuđến 150o (thường là nước hồ) với công suất bất kì hoặc khử sắt trong nước ngầmcho trạm xử lí có công suất đến 10.000 m3/ngàyđêm

Khi dùng bể lọc tiếp xúc, dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt sẽ khôngcần có bể phản ứng và bể lắng

Hỗn hợp nước phèn sau khi qua bể trộn vào thẳng bể lọc tiếp xúc, còn dâychuyền khử sắt sẽ không cần co bể lắng tiếp xúc, nước ngầm sau khi qua dàn mưahoặc thung quạt gió vào thảng bể lọc tiếp xúc

Trong bể lọc tiếp xúc, quá trình lọc xảy ra theo chiều từ dưới lên trên.Nước đã pha phèn theo ống dẫn nước vào bể qua hệ thống phân phối nước lọc, qualớp cát lọc rồi tràn vào máng thu nước và theo đường ống dẫn nước sạch sang bểchứa

Ưu điểm của bể lọc tiếp xúc: Khả năng chứa cặn cao, chu kì làm việc kéodài Đơn giản hóa dây truyền công nghệ xử lí

Nhược điểm: tốc độ lọc bị hạn chế nên diện tích bể lọc lớn Hệ thống phânphối hay bị tắt, nhất lad trường hợp nước chứa nhiều sinh vật và phù du rong tảo

2 Tính toán các chỉ tiêu còn thiếu.

a) Tổng hàm lượng muối P (mg/l)

P = ∑ Me+ + ∑ Ae- + 1,4[Fe2+] + 0,5[HCO3-]

Trong đó:

∑Me+: Tổng hàm lượng các ion (+), không kể Fe2+ (mg/l)

∑Ae-: Tổng hàm lượng các ion (-), không kể HCO3-, SiO2-(mg/l)

b) Hàm lượng (CO2) 0 hòa tan tự do

 Nhiệt độ của nước : t0 = 200C

c) Kiểm tra độ kiềm, đô cứng toàn phần

 Kiểm tra độ kiềm:

 Kiểm tra độ cứng toàn phần:

Chương III: Tính toán các công trình đơn vị

1 Tính toán li u l ề ượ ng hóa ch t c n dùng ấ ầ

+K: Đương lượng gam c a ch t ki m hóa Đ i v i vôi ( theo CaO)ủ ấ ề ố ớ =>

K = 28

+ k0: đ ki m c a nộ ề ủ ước ngu n tính b ng (mgđl/l) kồ ằ 0 = 3,28 (mgđl/l)

 (mgCaO/l)

 Dk < 0 không c n ph i ki m hoá ầ ả ề

c) Ki m tra s n đ nh c a n ể ự ổ ị ủ ướ c sau khi keo t b ng phèn ụ ằ

Sau khi cho phèn vào đ ki m và đ pH đ u gi m, nên nộ ề ộ ề ả ước có th cóể

kh năng xâm th c Vì v y ta c n ph i ki m tra l i ch s n đ nh J c a nả ự ậ ầ ả ể ạ ỉ ố ổ ị ủ ướctheo công th c sau:ứ

D a vào hình 6-1: Đ th đ xác đ nh pH c a nự ồ ị ể ị ủ ước đã bão hòa CanxiCacbonat ta xác đ nh đị ược.

J < 0 ch ng t nứ ỏ ước ngu n có tính xâm th c nên c n ph i t o l p b o vồ ự ầ ả ạ ớ ả ệ

b ng Cacbonat m t trong thành ng b ng ki m hóa nằ ở ặ ố ằ ề ước Ta sẽ dùng vôi để

e: đương lượng của hoạt chất trong kiềm mg/mgđl Đối với vôi tính theo CaO,e=28

Ck : hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật Ck = 80%

e) Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi đưa hóa chất vào

Cmax = C0max + 0.25 M + Kp Dp + Dv (mg/l)Trong đó:

+ C0max: hàm lượng cặn ban đầu trong nước, C0max = 13,18 mg/l

+ M : độ màu của nước nguồn, M = 100 Pt-Co

+ Kp : là hệ số ứng với từng loại phèn, với phèn nhôm sạch, Kp = 0.55+ Dp : liều lượng phèn đưa vào nước, Dp = 40 mg/l

+ Dv : liều lượng vôi đưa vào nước, Dv = 33,088 (mg/l)

=> Cmax = 13.18 + 0.25 x 100 + 0.55 x 40 + 33,088 = 93,268 (mg/l)

2 Tính toán các công trình trong dây chuy n công ngh ề ệ

a) Thiết bị hòa tan, tiêu thụ và định lượng phèn

Trước khi cho vào bể trộn đứng, phèn phải được hòa thành dung dịch trong bểhòa tan và bể tiêu thụ nhằm điều chỉnh đến nồng độ thích hợp (5%), rồi được dẫnvào bể trộn đứng hòa trộn đều với nước cần xử lý

Bể hòa tan phèn

Kích thước bể hòa tan :

Dung tích bể hòa tan :

Trong đó:

Q : Lưu lượng nước xử lý (m3/h), Q = 731 m3/h = 17,544 m3/ngày

Dp : Liều lượng phèn cần thiết lớn nhất (g/m3), Dp = 40 mg/L = 40 g/m3

n : Thời gian giữa hai lần hòa trộn (giờ)

Công suất của trạm xử lý Q = 17,544 m3/ngày => n = 8 giờ

bh : Nồng độ dung dịch phèn trong thùng hòa tan (%) (qui phạm 10 –17%).Chọn bh = 10% tính theo sản phẩm không ngậm nước

: Khối lượng riêng của dung dịch phèn (T/m3),

Ta thiết kế 1 bể hòa tan phèn

Bể hòa tan có tiết diện hình tròn đường kính D = 1.4 m gồm 2 phần : phầntrên hình trụ, bên dưới hình chóp có góc tâm 600, bề rộng đáy a = 0,2m

Đáy bể đặt ống xả cặn D = 150mm

Chiều cao phần hình trụ :

Chiều cao phần hình chóp :

Chiều cao dự trữ : Hdt = 0,3m (qui phạm 0,3 – 0,4m )

Tổng chiều cao bể hòa tan : H = Ht + Hdt + Hch = 1,6 + 0,3 + 1 = 2,9 (m).Thể tích xây dựng của bể :

Các thông số thiết kế bể hòa tan : (chiều cao bảo vệ là 0,3m)

STT Thông số Đơn vị Kích thước

Khuấy trộn bằng máy trộn cánh quạt

Chọn số vòng quay cánh quạt là 30 vòng/phút (TCXDVN 33:2006 qui định

20 – 30 vòng/phút)

Chọn chiều dài cánh quạt bằng 0,45 đường kính bể (qui phạm : 0,4 – 0,45).Chiều dài cánh quạt :

Chiều dài toàn phần của cánh quạt :

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế 0,15 m2 cánh quạt/1m3 vôi sữa trong bể(qui phạm 0,1 – 0,2m2) :

Chiều rộng mỗi cánh quạt :

Công suất động cơ để quay cánh quạt :

Trong đó :

: trọng lượng thể tích của dung dịch được khuấy trộn

hq : chiều cao cánh quạt, hq = bq = 0,143m

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 = 1.26 m

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

: hệ số hữu ích của cơ cấu truyền động,

Chọn động cơ có công suất 120W

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

Số bể tiêu thụ không được nhỏ hơn 2 => ta thiết kế 2 bể, mỗi bể có dungtích Wp2 = 2,4 (m3)

Bể tiêu thụ có tiết diện hình tròn đường kính D = 1,4m, gồm 2 phần : phầntrên hình trụ, bên dưới hình chóp có góc tâm 600, bề rộng đáy a = 0,2m

Đáy bể đặt ống xả cặn D = 150mm

Chiều cao phần hình trụ :

Chiều cao phần hình chóp :

Chiều cao dự trữ : Hdt = 0,3m (qui phạm 0,3 – 0,4m )

Tổng chiều cao bể tiêu thụ : H = Ht + Hdt + Hch = 1,6 + 0,3 + 1 = 2,9(m).Thể tích xây dựng của bể :

Các thông số thiết kế bể tiê thụ phèn : (chiều cao bảo vệ là 0,3m)

STT Thông số Đơn vị Kích thước

Khuấy trộn bằng máy trộn cánh quạt :

Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/phút (TCXDVN 33:2006 qui định

> 40 vòng/phút)

Chọn chiều dài cánh quạt bằng 0,45 đường kính bể (qui phạm : 0,4 – 0,45).Chiều dài cánh quạt :

Chiều dài toàn phần của cánh quạt:

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế 0,15 m2 cánh quạt/1m3 vôi sữa trong bể(qui phạm 0,1 – 0,2m2) :

Chiều rộng mỗi cánh quạt :

Công suất động cơ để quay cánh quạt :

Trong đó :

: trọng lượng thể tích của dung dịch được khuấy trộn

hq : chiều cao cánh quạt, hq = bq = 0,107m

n : số vòng quay của cánh quạt trong 1 giờ, n = 40 v/phút = (40/60)v/s

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

d = Lq = 1,26m

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

: hệ số hữu ích của cơ cấu truyền động,

Chọn động cơ có công suất 270W

qb : lưu lượng bơm, qb = 1,63×10-4 m3/s.

: khối lượng riêng của dung dịch,

g : gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2

H : cột áp bơm, H = 100m

: hiệu suất chung của bơm = 0,72 – 0,93 Chọn η= 0,8

Chọn máy bơm định lượng kiểu màng, loại chịu được axit có lưu lượngthay đổi từ 10 – 30l/h, công suất bơm 0,2kW

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

Bể hòa trộn thiết kế có tường đáy nghiêng so với mặt phẳng ngang 450.Đường kính ống xả cặn của bể hòa phèn là D = 150 (mm)

Sàn đỡ phèn trong bẻ hòa trộn phải đặt ghi để có thể tháo gỡ được Khe hởgiữa các ghi là 15 (mm)

Bể tiêu thụ thiết kế đáy có độ dốc 0.005 về phía ống xã

Đường kính của ống xã cặn của bể tiêu thụ D = 100(mm)

Mặt trong bể hòa trộn và tiêu thụ phải được phủ một lớp xi măng chốngaxit hoặc ốp gạch men chịu axit

Bơm dung dịch phèn phải dùng bơm chịu được axit hoặc Ejectơ

Các đường ống dẫn phèn làm bằng vật liệu chịu axit

Bể hòa tan và tiêu thụ phèn phải đặt ở trong một phòng riêng có thông hơitốt

b) Thiết bị vôi tôi, pha chế sữa vôi và dung dịch vôi bão hòa

Ta sử dụng vôi ở dạng vôi sữa, hòa vôi vào nước để dung dịch vôi sữa

Với liều lượng vôi cần đưa vào Dv = 33,088 (mg/l) = 33,088 (g/m3)

=> liều lượng vôi dùng trong một ngày:

Mv = 33,088 x 15000 / 1000 = 496,32 kg/ngày

Bể hòa trộn vôi

Kích thước bể vôi sữa:

Dung tích bể pha vôi :

Trong đó :

Q : lưu lượng nước tính toán, Q = 17544 ( m3/ngày) = 731 (m3/h)

n : số giờ giữa 2 lần pha vôi, n = 8h

Dv : liều lượng vôi cho vào nước, Dv = 33,088 mg/l

b2 : nồng độ vôi sữa, b2 = 5%

: khối lượng riêng của vôi sữa,

Ta thiết kế 1 thùng đựng vôi sữa

Bể pha vôi sữa có tiết diện hình tròn đường kính D = 1.8m, gồm 2 phần : phầntrên hình trụ, bên dưới hình chóp có góc tâm 600, bề rộng đáy a = 0,2m

Đáy bể đặt ống xả cặn D = 150mm

Chiều cao phần hình trụ :

Chiều cao phần hình chóp :

Chiều cao dự trữ : Hdt = 0,3m (qui phạm 0,3 – 0,4m )

Tổng chiều cao bể pha vôi sữa: H = Ht + Hdt + Hch = 1,6 + 0,3 + 1,4 = 3,3 mThể tích xây dựng của bể :

Khuấy trộn bằng máy trộn cánh quạt:

Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/phút (TCXDVN 33:2006 qui định >

40 vòng/phút)

Chọn chiều dài cánh quạt bằng 0.45 đường kính bể (qui phạm : 0.4 – 0.45).Chiều dài cánh quạt :

Chiều dài toàn phần của cánh quạt :

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế 0,15 m2 cánh quạt/1m3 vôi sữa trong bể (quiphạm 0,1 – 0,2m2) :

Chiều rộng mỗi cánh quạt :

.Công suất động cơ để quay cánh quạt :

Trong đó :

: trọng lượng thể tích của dung dịch được khuấy trộn

hq : chiều cao cánh quạt, hq = bq = 0,18m

n : số vòng quay của cánh quạt trong 1 giờ, n = 40 v/phút = (40/60)v/s

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

d = lq = 1,62 m

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

: hệ số hữu ích của cơ cấu truyền động, Chọn động cơ có công suất 300 W

Chiều cao dự trữ : Hdt = 0,3m (qui phạm 0,3 – 0,4m ).

Tổng chiều cao bể tiêu thụ : H = Ht + Hdt + Hch = 1,9 + 1,2 + 0,3 = 3,4 (m).Thể tích xây dựng của bể :

Các thông số thiết kế bể tiêu thụ vôi : (chiều cao bảo vệ là 0,3m)

Khuấy trộn bằng máy trộn cánh quạt:

Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/phút (TCXDVN 33:2006 qui định >

40 vòng/phút)

Chọn chiều dài cánh quạt bằng 0,45 đường kính bể (qui phạm : 0,4 – 0,45).Chiều dài cánh quạt :

Chiều dài toàn phần của cánh quạt :

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế 0,15 m2 cánh quạt/1m3 vôi sữa trong bể (quiphạm 0,1 – 0,2m2) :

Chiều rộng mỗi cánh quạt :