DO AN TN , DA tốt nghiêp

Nhà máy nước DANKIA – Suối Vàng nằm cạnh hồ nhân tạo Dankia, nằm cách 9km về phía Tây Bắc thành phố Đà Lạt, có sức chứa 21 triệu m3 nước. Mặt bằng nhà máy được chia thành nhiều trạm khác nhau, mỗi trạm là một thành phần đảm nhiệm công việc khác nhau.Cung cấp nước sạch cho nhu cầu tiêu dùng sản xuất, kinh doanh, của thành phố Đà Lạt, với công suất 25000m3ngày đêm, đồng thời giữ mức thất thoát nước nhỏ hơn 20%.

MỞ ĐẦU

-1 CÁC LOẠI NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ CẤP NƯỚC

Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác nguồn nước thiên nhiên (thường gọi lànước thô) từ nước mặt, nước ngầm, nước biển

NƯỚC TỰ NHIÊN: Nước luôn tuần hoàn trong thế giới tự nhiên dưới tác dụng của

ánh nắng mặt trời Nước ao, hồ, sông, biển, bốc hơi thành hơi nước sau đó lại rơixuống đất dưới dạng mưa, tuyết… một phần ngấm vào lòng đất tạo thành nước ngầm.một phần khác chảy vào ao, hồ, sông, biển… Nước thiên nhiên có thề phân thành cácloại sau:

Bảng 0.1: Nguồn nước trong tự nhiên

Hình 0.1: Chu trình tuần hoàn nước tự nhiên

NƯỚC MẶT: Thành phần tính chất và chất lượng của nước mặt chịu nhiều ảnh

hưởng của các yếu tố tự nhiên, nguồn gốc xuất xứ, các điều kiện môi trường xungquanh và cả tác động của cả con người khi khai thác và sử dụng nguồn nước Thôngthường trong nước mặt thường có chứa chất khí hòa tan đặc biệt là Oxy, các hóa chất

hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc vô cơ hoặc hữu cơ, các hệ keo, chấtrắn lơ lửng và nhiều loại vi sinh vật như là vi khuẩn, rong tảo….

NƯỚC NGẦM: Nước ít chịu ảnh hưởng của con người Chất lượng nước ngầm

thường tốt hơn nước bề mặt Hầu như không chịu ảnh hưởng của các hệ keo hay cáchạt cặn lơ lưởng Sự hiện diện của các vi sinh vật cũng rất ít Thành phần đáng quantâm trong nước ngầm là các tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng vàthời tiết, các quá trình phong hóa và sinh hóa Nước ngầm cũng bị ảnh hưởng do hoạtđộng của con người

NƯỚC MƯA: Nước mưa tương đối thuần sạch, không chứa các tạp chất khoáng vật.

Nước mưa mềm nhất Độ bẩn của không khí quyết định phần lớn đến thành phần vàchất lượng của nước mưa Độ cứng của nước mưa không vựa quá 70 – 100microdlg/l.Cặn chưng khô khoảng 40 – 50mg/l

NƯỚC BIỂN: Nước biển có thành phần ổn định nhất, cặn chưng khô của nó khoảng

33.000 – 39.000mg/l (3,5 – 4%) Khoảng 60% lượng cặn đó là muối ăn (NACl) Trongnước biển, còn chứa một lượng lớn hợp chất MgCl2, MgSO4, CaSO4 Nước biển cótính ăn mòn và xâm thực rất mạnh

Bảng 0.2: Tính chất vật lý nước ngầm và nước mặt

(Nguồn:)

Chất rắn lơ lửng Cao và thay đổi theo mùa Thấp và hầu như không cóChất khoáng hòa tan Thay đổi theo lưu vực sông Thường cao hơn nước mặtHàm lượng mangan, sắt Thường rất thấp Thường xuyên có

Khí CO2 hòa tan Thường thấp hoặc bẳng 0 Thường có ở nồng độ caoKhí O2 hòa tan Thường gẩn bão hòa Thường không tồn tạiKhí NH3 Khi có nước bị nhiễm bẩn Có sẵn trong nguồn nước

SiO2 Thường có ở nồng độ thấp Thường có ở nồng độ cao

2 HỆ THỐNG CẤP NƯỚC: Dù là lấy nước từ nguồn nào, ở quy mô như thế nào,

hệ thống cấp nước được cấu thành từ ba công trình chính sau:

Bảng 0.3: Hệ thống cấp nước

1 Công trình thu nước

2 Công trình xử lý nước

3 Công trình phân phối nước

Phân loại theo mục đích sử dụng thì có thể chia thành:

CHỈ TIÊU HÓA HỌC: Giá trị PH, độ cứng tổng cộng, độ oxy hóa, hàm lượng Fe,

Mg, As, Amoniac, Nitrit, Nitrat, các kim loại nặng, hóa chất bảo vệ thực vật

CHỈ TIÊU VI SINH: facecal Coliform, tổng Coliform, protozoa, helminth, sinh vật

tự do…

CHỈ TIÊU BỔ SUNG: Hợp chất hữu cơ tự nhiên (NOM)

VSV: giardia và cryptosporidium

Hình 0.2: acid và các dạng kiềm khác nhau theo giá tri PH

4 TIÊU CHUẨN NƯỚC CẤP:

+ NƯỚC DÂN DỤNG:

Nước thủy cục: QCVN 01: 2009/BYT, Chất lượng nước ăn uống

TCXDVN 33/2006, tiêu chuẩn thiết kế cấp nước

+ NƯỚC CẤP DÂN DỤNG:

Nước đóng chai: TCVN 6096 – 2004 Nước uống đóng chai – yêu cầu chấtlượng

+ NƯỚC CẤP CÔNG NGHIỆP:

Bảng 0.5: bảng nguồn nước cấp dùng cho công nghiệp

Nước dùng cho lò hơi Nước dùng làm nguội

Nước cho dệt nhuộm Nước cho xi mạ

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CẤP THOÁT NƯỚC LÂM ĐỒNG VÀ NHÀ MÁY NƯỚC ĐANKIA – SUỐI VÀNG 1.1 TỒNG QUAN VỀ CÔNG TY CẤP THOÁT NƯỚC LÂM ĐỒNG:

1.1.1 Giới thiệu tổng quát:

Tên công ty: Công Ty TNHH Một Thành Viên Cấp Thoát Nước Lâm Đồng

Tên giao dịch thông thường: Công Ty Cấp Thoát Nước Lâm Đồng

Tên giao dịch quốc tế: Lam Dong Water Supply And Sewerage Company LTD

Địa chỉ: 07- Bùi Thị Xuân-Phường 2-Thành phố Đà Lạt

Điện thoại: 063 3822240 , 063 3834304 Fax: 063 3824050

Email: lawaco@lawaco.com ctycapnuocldg@vnn.vn

Chủ sở hữu: UBND Tỉnh Lâm Đồng

 Sản xuất và kinh doanh vật tư ngành nước

1.1.2 Quá trình hình thành và phát triển:

Công ty cấp nước Lâm Đồng là một doanh nghiệp nhà nước trực thuộc Sở XâyDựng được giải thể và thành lập lại theo quyết định số 686 QĐ/UB-TB ngày24/10/1992 của Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Lâm Đồng Sau đó chuyển đổi mô hình quản

lý thành công ty TNHH Một Thành Viên Cấp Thoát Nước Lâm Đồng, được thành lậptheo quyết định số 2873 QĐ/UBND ngày 18/10/2005 của ủy ban nhân dân tỉnh LâmĐồng về chuyển đổi doanh nghiệp nhà nước Giấy phép đăng kí kinh doanh công tyTHHH Một Thành Viên Cấp Thoát Nước Lâm Đồng số 42040000008 ngày 11/11/2005

do sở Kế Hoạch và đầu tư tỉnh Lâm Đồng cấp

Công ty TNHH Một Thành Viên Cấp Thoát Nước Lâm Đồng bao gồm:

 Phân xưởng sản xuất nước Đà Lạt - nhà máy nước DANKIA.

 Nhà máy nước Hồ Xuân Hương

 Nhà máy nước hồ Than Thở

Các nhà máy nước trực thuộc huyện:

 Nhà máy nước Đức Trọng

 Nhà máy nước Lâm Hà

 Nhà máy nước Di linh

 Nhà máy nước Bảo Lộc

Tuồi đời còn non trẻ nhưng tiền thân của nó là những nhà máy đã được hình thành

từ đầu thế kỉ XX Nhà máy nước Đà Lạt đã được hình thành vào năm 1920 sau khixây dựng đập nước Hồ Xuân Hương, cấp nước cho khu nhà ở của người Pháp tại ĐàLạt Năm 1938 và 1949 lần lượt cho ra đời nhà máy nước Than Thở và Hồ XuânHương với dân số lúc đó khoảng 9500 hộ và 39000 người Năm 1984, nhà máy nướcDAKIA – Suối Vàng với công suất 25000 m3/ngày đêm do chính phủ Đan Mạch tài trợ

và đi vào hoạt động trở thành nguồn cung cấp nước chủ yếu cho thành phố Đà Lạt.Sau dự án cải tạo và nâng cấp hệ thống cấp nước thành phố Đà Lạt giai đoạn 1997 –

2000 công suất nhà máy nước Đà Lạt được nâng lên thành 31000m3/ngày đêm, trong

đó các hạng mục hoàn thiện nhà máy nước DANKIA - Suối Vàng công suất27000m3/ngày đêm, cải tạo nhà máy nước cũ Hồ Xuân Hương với công xuất6000m3/ngày đêm Cải tạo trạm bơm hồ Chiến Thắng , cải tạo trạm bơm tăng áp HùngVương, xây dựng mới các bể chứa, cải tạo hệ thống đường ống Đăc biệt chuẩn bị xâydưng nhà máy nước hồ Tuyền Lâm với công suất dự kiến 1000m3/ngày đêm nhằm đảmbảo 80% dân số được cấp nước sạch với mức tổng công suất đạt được 42000m3/ngàyđêm

Tốc độ tăng trưởng nước thương phẩm của công ty hằng năm 12% Tốc độ tăngtrưởng khách hàng hằng năm bình quân 15% Sản lượng tiêu thụ bình quân của kháchhàng 31.6m3/tháng/hộ gia đình

1.1.3 Cơ cấu tổ chức bộ máy SXKD của công ty:

1.1.3.1 Bộ máy hành chính:

 Phòng tổ chức hành chính

 Phòng kế toán

 Phòng kế hoạch đầu tư.

 Xí nghiệp Thủy Lượng Kế

1.2 TỒNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NƯỚC DANKIA – SUỐI VÀNG:

1.2.1 Vị trí địa lý và mặt bằng nhà máy:

Nhà máy nước DANKIA – Suối Vàng nằm cạnh hồ nhân tạo Dankia, nằm cách 9km

về phía Tây Bắc thành phố Đà Lạt, có sức chứa 21 triệu m3 nước

Mặt bằng nhà máy được chia thành nhiều trạm khác nhau, mỗi trạm là một thànhphần đảm nhiệm công việc khác nhau

Nhà máy nước Đankia – Suối Vàng

1.2.2 Hoạt động sản xuất kinh doanh:

Cung cấp nước sạch cho nhu cầu tiêu dùng sản xuất, kinh doanh, của thành phố ĐàLạt, với công suất 25000m3/ngày đêm, đồng thời giữ mức thất thoát nước nhỏ hơn

1.2.3 Quá trình hình thành và phát triển:

Nhà máy nước Dankia – Suối Vàng được khởi công vào ngày 02/04/1982 và hoànthành vào ngày 01/07/1984

Dự án xây dựng nhà máy nước Dankia được nghiên cứu và chuẩn bị đầu tư năm

1974 Sau ngày thống nhất đất nước, dự án tiếp tục được thực hiện theo hiệp định ngày19/11/1975 giữa chính phủ Đan Mạch và chính phủ Việt Nam Tổng mức vốn đầu tư

dự án là 12,17 triệu USD Trong đó, vốn vay của chính phủ Đan Mạch là 6,25 triệuUSD và vốn của chính phủ Việt Nam là 5,92 triệu USD

Nguồn vốn của chính phủ Đan Mạch được đầu tư cho các hạng mục thiết kế, cungcấp thiết bị cơ khí, thiết bị điện, ống chuyển tải và giám sát thi công

Nguồn vốn của chính phủ Việt Nam đầu tư cho các công trình xây dựng các hạngmục công trình.lắp đặt thiết bị cơ khí, thiết bị điện và ống chuyển tải

Công trình cấp nước sạch của nhà máy Đankia được trang bị công nghệ và thiết bịhiện đại, đã cải thiện việc cung cấp nước sạch với chất lượng tốt cho thành phố Đà Lạtvới công suất 25000m3/ngày đêm cho dân số thiết kế khoảng 179000 người Dự áncũng chuẩn bị quỹ đất dự phòng, cũng như hệ thống điện, các trang thiết bị để dànhcho việc mở rộng hệ thống với công suất tối đa 45000m3/ngày đêm cho dân số tươnglai khoảng 25000 người

Hiện nay cùng vời sự hoạt động của nhà máy nước Đankia 2 thì việc cung cấp nướccho toàn thành phố Đà Lạt trở nên đầy đủ và đảm bảo chất lượng, tránh tình trạng thiếthụt nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất kinh doanh của dân sinh

1.2.4 Chất lượng nước đầu vào và đầu ra:

Dưới đây là bảng thống kê chất lượng nước đầu vào và đầu ra của nhà máy nướcDANKIA – Suối Vàng

Tháng 10/2011

Tháng 11/2011

Tháng 12/2011

CHƯƠNG 2

GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CỦA NHÀ MÁY

NƯỚC ĐANKIA–SUỐI VÀNG

2.1 THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ.

Nguồn nước thô lấy từ hồ nhân tạo DANKIA được thu qua 4 họng thu nước vàotrạm bơm cấp 1, tại đây nước đi qua các song chắn rác nhằm giữ lại các vật phù dutrong nước tránh hiện tượng tắc nghẽn đường ống và ảnh hưởng đến hoạt động của cácmáy bơm, từ trạm bơm nước thô thông qua đồng hồ lưu lượng nước được bơm đến bểhòa trộn và phân phối trước, tại đây nước thô được hòa trộn với các hóa chất như vôi,clo, và phèn với 1 tỉ lệ thích hợp sau khi hòa trộn với hóa chất, nước thô được đưa đến

3 bể lắng gia tốc, tại đây xảy ra các phản ứng hóa học keo tụ tạo bông và lắng sau quátrình nói trên nước sạch được bơm đến bể hòa trộn và phân phối sau, tại đây nước saulắng được châm thêm hóa chất như vôi và clo nhằm đảm bảo PH và lượng clo dư trongđường ống Tiếp đó nước được đưa đến bể lọc nhanh tự động nước sạch sau khi lọcđược bơm vào bể chứa nước sạch 3000m3 Ngoài ra bùn từ bể lắng và quá trình lọcđược bơm đến bể chứa bùn, qua quá trình lưu bùn sau đó được đưa trở lại hồDANKIA Thông qua trạm bơm cấp 2, nước sạch được cung cấp cho mọi hoạt độngsản xuất và sinh hoạt của nhà máy và qua van điều áp nước được đưa đến đài nướcTùng Lâm 5000m3 và phân phối cho mạng lưới nước của thành phố Đà Lạt

TRẠM BƠM NƯỚC THÔ

RAW WATER PUMPING

STATION

BỂ HÒA TRỘN

VÀ PHÂN PHỐI TRƯỚC MIXING AND DISTRIBUTING TANK BEFORE

BỂ HÒA TRỘN

VÀ PHÂN PHỐI SAU MIXING AND DISTRIBUTIN

G TANK AFTER

BỂ LẮNG GIA TỐC ACCELATOR TANK

BỂ LỌC NHANH

TỰ ĐỘNG AUTOMAT

IC FITER TANK

BỂ NƯỚC SẠCH 3000m3 CLEAR WATER TANK 3000m3

TRẠM BƠM NƯỚC SẠCH CLEAR WATER PUMPING STATION

ĐỒNG HỒ ĐO LƯU LƯỢNG NƯỚC SẠCH RAW WATER FLOW WATER

BỂ NƯỚC THẢI WASTE WATER TANK

VAN 1 CHIỀU ONE WAY VALVE VAN GIẢM ÁP LOSS OF PRESSURE VALVE

ĐÀI NƯỚC TÙNG LÂM 5000M3 WATER TANK AT TUNG LAM HILL 5000M3

3.1 TRẠM BƠM NƯỚC THÔ:

Hình 3.1: Trạm bơm nước thô

3.1.1 Hệ thống đo:

Hệ thống thu nước thô được thiết kế dựa trên căn bản có mực nước chênh lệch của

hồ là 12m

Mực nước có thể đối chiếu với 2 mực theo 2 hệ chuẩn:

Hệ thống cao áp họa đồ quốc gia

Hệ thống đo đạc

Mực nước cao nhất của hồ được liên hệ với mực đập cao nhất của đập số 2 như sau:

Hệ thống họa đồ quốc gia: 1420, 9m

Hệ thống đo đạc: 500m

3.1.2 Bộ phận lưới chắn rác và van thu nước:

Bộ phận kết hợp giữa hệ thống thu nước thô và trạm bơm nước thô là các ống vônước đường kính 600 có 3 mực nước như sau:

 Mực nước cao nhất 498 (cốt đo đạc địa phương) tương ứng với độ cao 1418,9m so với mực nước biển

 Mực nước trung tâm van ở giữa 495m (cốt đo đạc địa phương) tương ứng với

độ cao 1415, 9m so với mực nước biển

 Mực trung tâm van ở đáy 492m (cốt đo đạc địa phương) tương ứng với độ cao

1412, 9m so với mực nước biển

Như vậy mực nước thấp nhất vẫn còn cao hơn mực nước trung tâm van đáy là 1m.Tại đây trước khi nước được bơm đến bể hòa trộn và phân phối trước thì phải điqua lưới chắn rác kiểu thô được bố trí ở 2 bên, có nhiệm vụ loại bỏ các vật có kíchthước nhỏ, vật trôi nổi, rong rêu, cành lá theo dòng chảy Các lưới này có thể kéo lênsàn trên cùng để thau rửa và kiểm tra

3.1.3 Hệ thống bơm nước thô:

Trạm bơm nước thô được trang bị với 5 bơm nước thô ( là bơm ly tâm kiểu đứng)VT250 TRIUM, mỗi bơm có công suất 450m3/h với cột áp H = 32m, động cơ ASEA75KW Trong trường hợp điều hành bình thường 3 bơm cùng hoạt động và 2 bơm dựphòng

Hình 3.2: Máy bơm nước thô

3.1.4 Hệ thống mồi nước cho bơm nước thô:

Khi nước trong hồ xuống dưới mức cao độ 495, 3m tất cả các bơm đều được tựđộng mồi nước bằng hệ thống mồi nước với 2 máy hút DA21, mỗi máy công suất600l/phút, động cơ ELECTRIM 2,2KW, bình chân không dung tích 4000l

Một hệ thống nước có áp lực được đặt để làm kín nước trong hộp nhồi kín của cácbơm nước thô và các vòi nước được đặt để làm sạch các lưới chắn rác Hệ thống nàylấy nước từ hệ thống phục vụ riêng của nhà máy.

Ngoài ra còn có hệ thống bơm tự động tháo nước được đặt trong phòng bơmURA080F 171, 5 công suất 190, 18m3/l, H = 10m động cơ 1KW

Hình 3.3: Hệ thống mồi nước

3.1.5 Hệ thống bơm bùn:

Một bơm bùn xách tay có ống cao su được cung ứng và đặt trong phòng bơm dùng

để hút bùn nơi thu nước hoặc các nơi cần thiết

3.1.6 Hệ thống đường ống, cần trục và thiết bị nâng:

Ống chuyển tải nước thô là ống D500 từ trạm bơm nước thô tới nhà máy xử lý.Đường ống là loại thép hàn xoắn ốc chịu được 10kg/cm2 chiều dài 160m

Hệ thống cần trục gồm 2 tời chạy bằng thủ công 500kg để nâng các loại lưới chắnrác 2 dàn dầm cẩu với các bánh xe được đặt trên van vô nước và các máy bơm, 1trong 2 cái cẩu vận hành bằng thủ công

3.1.7 Tháp chống va:

Máy bơm đang hoạt động thì bị mất điện đột ngột nhưng các máy bơm vẫn quay đoquán tính Tuy nhiên tốc độ quay của cánh bơm sẽ giảm kết quả là lưu lượng và cột ápgiảm theo Lúc này máy bơm và lưu lượng dòng chảy vẫn theo 1 dòng bình thường.Sau 1 thời gian thì chiều cao cột áp đẩy sẽ tiếp tục giảm và cột áp nước trong ống sẽhồi ngược lại nếu áp lực cột nước thấp hơn áp lực tĩnh trong ống Lúc này cánh bơmtiếp tục quay và áp lực hồi ngược (áp lực nén xuống) sẽ gặp áp lực đẩy của máy bơm

từ đó sinh ra những áp lực lớn không ổn định gây ra ma sát và xung đột trong đường

ống, hình thành búa nước hay hiện tượng nước va, tại thời điểm này áp lực trongđường ống sinh ra nhanh chóng và cột áp hồi ngược sẽ tạo ra một áp lực nguy hại lêncánh bơm đường chuyển động làm giảm nhanh chóng tốc độ quay và lưu lượng nước.Vòng quay của cánh bơm tiếp tục giảm dẫn đến bơm dừng từ đó áp lực hồi ngược củacột áp nó sẽ tác động lên cánh bơm và gây ra hiện tượng cánh bơm quay theo chiềungược lại.

Hệ thống đường ống và các máy bơm được bảo vệ tránh nước va trong trường hợpdừng đột ngột bằng hệ thống chống và điều áp tự động Dung tích của bình chống va là4000l

Hình 3.4: Tháp chống va

3.1.8 Hệ thống điện và hệ thống kiểm soát:

Điện trong nhà máy được lấy từ đường dây điện cao thế 6,6KW nối tới trạm biếnthế trong trạm bơm

Trạm bơm nước thô được kiểm soát từ nhà máy xử lý qua dây cáp từ bảng kiểmsoát chính đặt trong nhà hành chính

Hình 3.5: Trạm biến áp

Là trạm bê tông chôn ngầm dưới đất

Hệ thống đo lưu lượng nước thô: Lưu lượng nước thô được đo bằng đồng hồ đo từtính và các tín hiệu sẽ được chuyển đến các dụng cụ trong bảng kiểm soát chính

Định lượng và phân phối hóa chất đến bể hòa trộn phân phối trước và sau

Hình 3.6: Nhà hóa chất

 Tác dụng của việc châm phèn

Phèn là một chất keo tự thường được sử dụng trong xử lý nước, giúp xảy ra quátrình keo tụ các hạt keo Lượng phèn châm vào được xác định bằng thí nghiệm jartest

+ Chất keo tụ: Hợp chất hóa học thêm vào nước nhằm thúc đẩy quá trình keotụ(làm giảm lực đẩy, tĩnh điện các hạt, tạo điều kiện để các hạt tiếp xúc nhau làm tăngkích thước và khối lượng của các hạt keo)

+ Các chất được sử dụng thông thường

Al2Cl3.Al2(SO4)3FeCl3, Fe2(SO4)3Aln(OH)mClx(SO4)y(PAC)Phèn nhôm được sử dụng chủ yếu và mang lại hiệu quả cao, đảm bảo chất lượng vàkhông để lại dư lượng trong nước

Phèn nhôm khi cho vào nước phân ly thành Al3+  Al(OH)3

Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+

Sử dụng phèn nhôm sunphat Al2(SO4)314H2O có hàm lượng như sau:

Chất không tan ≤ 0, 1% H2SO4 tự do ≤ 0, 1%

Cách pha chế dung dịch phèn nhôm 7, 1%

+ Làm sạch bể chứa trước khi pha dung dịch mới

+ Cho máy quậy vận hành liên tục trong khoảng 36h, tắt máy quậy máy hút bụi

và dung dịch phèn 7,1% sử dụng để châm vào nước thô

+ Ảnh hưởng của PH

PH có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thủy phân

PH < 4,5: Không xảy ra thủy phân

PH = 5,5 – 7,5: Đạt kết quả tốt nhất

PH > 7,5: Hiệu quả keo tụ tốt nhất

Nhiệt độ của nước thích hợp khoảng 20-400 tốt nhất là khoảng 35-400

 Hiện tượng keo tụ:

Keo tụ là hiện tượng hạt keo cùng loại hút nhau tạo thành tập hợp hạt có kích thước

và khối lượng đủ lớn để lắng xuống do trọng lực trong thời gian đủ ngắn

Độ phân tán và diện tích bề mặt lớn  hạt keo hút nhau

Hạt keo cùng loại điện tích cùng dấu hạt keo đẩy nhau

Hạt keo không thể hút nhau mà lắng xuống nhờ trọng lực

Thế ZeTa càng lớn ( hạt keo cùng điện tích ) thì hệ keo càng bền( khó kết tủa)

Thế Zeta = 0  hệ keo thành tụ điện phẳng ( không điện tích)  đễ dàng hút dễlắng

3.3.2 Hệ thống châm vôi:

Gồm 2 bể dung dịch vôi, mỗi bể có dung lượng 26m3, một bể để điều chỉnh độ PHtrong bể lắng gia tốc và một bể để điều chỉnh PH trong bể lọc

Mỗi bể có trang bị hai bơm hóa chất có bộ phận điều chỉnh lưu lượng, một dùng đểđiều hành và một bể để dự phòng Bơm có thể cho lưu lượng từ 1l 3300l/h máy quậyđặt ở giữa bể sẽ giúp cho việc quậy trộn hữu hiệu.

Bể chứa có trang bị 1 thước đo mực nước, một van để tháo cặn và một ống tràn.Trên mỗi bể có trang bị quạt hút để hút bụi vôi trong khi quậy

Hình 3.8: Hệ thống châm vôi

Phachếdungdịchvôisữa3%

+ Làm sạch bể chứa trước khi pha dung dịch mới

+ Chuẩn bị bị 800kg vôi

+ Mở van nước vào bể đến khoảng 2/3 để tương đương với vị trí kim đo trênthang, trên bể là 70%, bật máy quậy (máy quậy sẽ vận hành liên tục từ khi dung dịchđược pha đến khi sử dụng gần hết bể dung dịch và bắt đầu đổ lần lượt từng bao vôi).Khi vạch theo dõi mực nước tới vị trí số 0 thì đóng nắp bể

*** Tác dụng của việc châm vôi:

Khi cho phèn vào trong nước đồng thời sẽ sản sinh lượng H+ làm giảm PH củanước, vì vậy người ta châm vôi vào nước để ổn định PH PH của nước tại bể hòa trộn

và phân phối trước từ 6,2-6,5 (tốt cho quá trình tạo bông) và tại bể hòa trộn phân phốisau 6,5-8,5 (tiêu chuẩn nước cấp) Lượng vôi châm vào phụ thuộc vào lượng phèn đãchâm

3.3.3 Hệ thống châm clo trước:

Gồm 1 máy châm clo công suất 0kg/h  20kg/h, máy châm clo nối liền với hai bộ,một bộ để điều hành và dự trữ Mỗi bộ gồm 2 thùng, mỗi thùng 1 tấn, thùng này đượcđặt trên bàn cân.

Khi một hệ đã hết, một bộ phận đóng mở tự động sẽ chuyển tự động sang hệ thốngcác thùng dự phòng

Nước phun qua ejector của hệ thống châm clo lấy từ bơm tăng áp ở trạm bơm nướcsạch là thiết bị định lượng hóa chất

Hình 3.9: Hệ thống châm clo trước

*** Tác dụng của châm clo: Loại bỏ các vi sinh vật, rong tảo trong nước, khử mùi,

khử màu cho nước

3.3.4 Hệ thống châm clo sau:

Gồm 1 máy châm clo công suất 0,5kg/h-10kg/h Máy châm clo nối liền 2 bộ phận,một để điều hành và dự trữ Mỗi bộ phận gồm 2 thùng, mỗi thùng một tấn, thùng nàyđược đặt lên bàn cân

Khi một bộ đã hết, một bộ phận đóng mở tự động sẽ chuyển tự động sang hệ thốngcác thùng dự phòng

Nước phun qua ejector của hệ thống châm clo lấy từ bơm tăng áp ở trạm bơm nướcsạch

Hình 3.10: Hệ thống châm clo sau

*** Tác dụng của châm clo sau: Nhằm khử trùng trong nước, đảm bảo lượng clo dư

Chính oxy nguyên tử này sẽ oxy hóa các vi khuẩn

Lượng clo sau khi khử trùng cần phải khống chế để đảm bảo an toàn cho người sửdụng

*** Ư u điểm:

Sử dụng dễ dàng

Rẻ, sử dụng với quy mô lớn

*** Nhược điểm:

Rất độc hại và không an toàn trong chuyên chở và bảo quản

Đa số các trạm cấp nước vừa và nhỏ không thể sử dụng phương pháp này

Tốn nhiều thời gian

Hình 3.11: Bình Clo lỏng

3.3.6 Cần cẩu phèn, vôi, Clo:

Gồm cẩu điện có công suất 3 tấn đặt ở sàn tầng một của trạm hóa chất được sử dụng

để nâng hóa chất lên phòng kho chứa

Một xe nâng thủy lực dùng để di chuyển hóa chất trong phòng chứa hóa chất

Cần cẩu clo gồm cẩu tay có công suất 3 tấn đặt trên các dầm của trạm clo, đượcdùng để nâng và chuyển các bình clo

Hình 3.12 : Cần cẩu

3.3.7 Hệ thống nước phục vụ:

Nước phục vụ trong trạm hóa chất được sử dụng để chạy đầy các bể chứa dung dịchrửa và rửa ngược các bơm hóa chất

3.4 TRẠM PHÂN CHIA LƯU LƯỢNG NƯỚC THÔ:

3.4.1 Bể hòa trộn và phân phối trước:

Gồm 5 ngăn, 3 ngăn hoạt động và 2 ngăn dự phòng Ở trạm này các hóa chất clo,vôi, phèn sẽ được châm tại đây và nước được phân chia qua 3 ngăn và tời bể lắng

Hình 3.13: Bể hòa trộn và phân phối trước

3.4.2 Bể hòa trộn và phân phối sau:

Sau giai đoạn lắng nước được tập trung tại trạm này và ở đây các hóa chất như clo

và vôi được châm thêm vào nước trước khi phân chia tới các bể lọc

Ngoài ra trạm phân chia lưu lượng nước thô còn có hệ thống đướng ống vào nướcthô, ống vào hóa chất, ống nước ra tới accelator

Hình 3.14: Bể hòa trộn và phân phối sau

3.5.2 Khái quát chung:

3.5.2.1Quá trình keo tụ tạo bông:

Trong nước tồn tại nhiều chất lơ lửng khác nhau, các chất này có thể dùng phươngpháp xử lý khác nhau tùy vào kích thước của chúng

Dùng biện pháp cơ học như lắng lọc có thể loại bỏ các cặn có kích thước lớn hơn

10-4mm còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4mm không thể lắng mà tốn tại ở dạng lơlửng

Do vậy, biện pháp xử lý dựa trên phương pháp keo tụ tạo bông là phương pháp xử

lý hiệu quả các cặn trên Các hạt cặn lơ lửng kết dính tạo thành một khối có kích thước

và khối lượng lớn dễ lắng và chúng dễ được loại bỏ

*** Keo tụ tạo bông gồm hai quá trình:

+ Keo tụ phá vỡ trạng thái bền của hạt keo

+ Tạo bông kết dính các hạt keo bị phá bền

3.5.2.2 Tạo bông:

Là kết quả của quá trình keo tụ và đông tụ, các hạt lơ lửng rời rạc trong nước kếthợp thành bông cặn lớn và có thể lắng xuống nhờ trọng lực

3.5.2.3 Lắng:

Lắng là quá trình cơ bản trong công nghệ xử lý nước cấp Các loại bể lắng đượcthiết kế để loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn lơ lửng có khả năng lắng xuống đáy bểlắng bằng trọng lực.

Các loại lắng cặn: Trong thực tế xử lý nước có gặp ba loại cặn sau đây:

 Cặn rắn: Là các hạt phân tán riêng rẽ có độ lớn bề mặt và hình dáng không thay

đổi trong suốt quá trình lắng, tốc độ lắng cặn không phụ thuộc vào chiều cao lắng vànồng độ cặn

 Cặn lơ lửng: Có bề mặt thay đổi, có khả năng kết dính và keo tụ với nhau trong

quá trình lắng làm cho kích thước và vận tốc lắng của các bông cặn thay đổi (tăng dần)theo thời gian và chiều cao lắng

 Các bông cặn: Có khả năng kết dính với nhau, khi nồng độ lớn hơn 1000mg/l

tạo thành các đám cặn, khi các đám cặn lắng xuống, nước từ dưới đi lên qua các kherỗng giữa các bông cặn tiếp xúc với nhau, lực ma sát tăng lên làm hạn chế tốc độ lắngcủa đám bông cặn nên gọi là lắng hạn chế Tốc độ lắng của đám mây các bông cặn phụthuộc vào tính chất và nồng độ cặn sẽ được xem xét khi thiết kế bể lắng trong có lớpcặn lơ lửng

3.5.2.4 Các loại bể lắng:

 Lắng tĩnh và lắng theo từng mẻ kế tiếp: thường gặp trong các hồ chứa nước, sau

trận mưa nước chảy vào hồ đem theo cặn lắng làm cho nồng độ cặn trong hồ nâng lên,nước trong hồ đứng yên, cặn lắng xuống đáy Trong công nghiệp sau một mẻ sản xuất,nước được xả ra, để lắng bớt cặn, được bơm tuần hoàn lại để tái sử dụng cho quá trìnhsản suất gọi là lắng tĩnh theo từng mẻ kế tiếp

 Bể lắng có dòng nước chảy ngang cặn rơi thẳng đứng: gọi là bể lắng ngang.

Hình dáng mặt bằng có thể là hình chữ nhật hoặc là hình tròn dùng để lắng cặn thô vàcặn keo tụ

 Bể lắng có dòng nước chảy từ dưới lên, cặn rơi từ trên xuống: gọi là bể lắng

đứng, hình dáng mặt bằng có thể là hình vuông hoặc là hình tròn dùng để lắng cặn keotụ

 Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: nước đi từ dưới lên qua lớp cặn lơ lửng được

hình thành qua quá trình lắng, cặn dính bám vào lớp cặn, nước trong thu trên bề mặt,cặn thừa đưa sang ngăn nén cặn, từng thời kì xả ra ngoài Bể lắng trong có lớp cặn lơlửng dùng để lắng cặn có khả năng keo tụ

 Lắng trong các bể lắng tròn và trong các hình trụ vuông, lục lăng trụ nghiêng

so với phương ngang 60 0 Nước đi từ dưới lên, cặn trượt theo đáy ống từ trên xuống

gọi là bể lắng nghiêng hay còn gọi là bể lắng lớp mỏng, dùng chủ yếu để lắng nước đãtrộn phèn

*** Vị trí các bể lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước:

Khi gặp nguồn nước có độ đục nhỏ hơn hoặc bằng 30mg/l có thể xử dụng bể lắngngang để xử lý không phèn Bể lắng đặt trước bể lọc chậm hoặc bể lọc nhanh để phòngngừa khi độ đục của nước nguồn đột ngột tăng lê do mùa lũ

Nguồn nước khi có độ đục lớn hơn 30mg/l và nhỏ hơn 100mg/l, ít cặn hữu cơ, cặn

dễ dàng lắng có thể áp dụng sơ đồ xử lý không phèn Bể lắng đặt trước bể lọc chậm và

3.5.2.5 Bể lắng ACCELATOR:

Bể lắng gia tốc thuộc loại bể lắng li tâm, là loại trung gian của bể lắng ngang và bểlắng đứng nước từ vùng lắng chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới lên trên, nêngọi là bể lắng li tâm Bể lắng li tâm thường được sử dụng với Q > 20000m3/ngày đêm

Ưu điểm: Nhờ có thiết bị lọc bùn và giàn quay gắn với hệ thống để cào gom, thu

cặn lắng về trung tâm nên có độ dốc nhỏ hơn bể lắng đứng do đó chiếu cao công táccủa bể lắng nhỏ

Bể vừa làm việc vừa xả cặn liên tục nên khi xả cặn bể vẫn làm việc bình thường

Nhược điểm: Bể lắng li tâm có hiệu quả lắng kém hơn so với các bể lắng khác do

đường kính lớn, tốc độ chuyển động chậm dần từ trong ra ngoài Ở vùng trong, do tốc

độ lớn cặn có lắng đôi khi xuất hiện các chuyển động khối

Ngoài ra bể lắng có hệ thống gạt bùn có cấu tạo phức tạp làm việc trong điều kiệnướt nên dễ bị hư hỏng

Hình 3.16: Bể lắng ACCELATOR 3.5.2.6 Thuyết minh hệ thống:

Nước được đưa vào bộ nón chụp của bể lắng thông qua một vách ngăn hình tamgiác, rồi đưa qua lỗ tròn vào bộ phận dưới của bể lắng gọi là vùng sơ cấp Tại đây, quátrình keo tụ tao bông diễn ra dưới tác động của máy khuấy Agitatorimpeller Các bôngcặn hình thành, các bông cặn lớn dần nặng sẽ lắng xuống đáy bể

Một phần bông cặn nhỏ theo nước tràn qua khe lên khu phản ứng (vùng thứ cấp)trong vòng thành của trụ trong Từ khu này nước được chảy qua các lỗ tròn giữa phầnnón chụp và trụ ngoài tới vùng lắng

Trong quá trình tuần hoàn bùn sẽ tạo thành một lớp cặn lơ lửng tại vùng lắng Lớpmàng cặn này đóng vai trò như lớp màng lọc cơ học Khi nước từ vùng lắng đi ngượclên có mang theo các hạt cặn lơ lửng nhỏ, khi đi qua lớp cặn này các hạt cặn nhỏ sẽ bịlớp màng giữ lại và nước trong sẽ được đi lên qua máng thu nước đồng thời nướctrong đi rất nhiều

Phần bùn và chất cặn rắn sẽ được đưa đến hố thu bùn, chúng sẽ được tháo bỏ định

kì

Hình 3.17: Sơ đồ nguyên lý hoạt động bể lắng Accelator

3.5.2.7 Cấu tạo bể lắng gia tốc:

Bộ phận côn: Bộ phận côn (nón chụp) gồm có côn, các trụ trong và ngoài, các tấm

dẹt chặn xoáy, hố thu cặn và ống tháo bùn

Bộ phận quậy: Có 2 nhiệm vụ:

 Quậy sơ bộ

 Bơm nước từ khu sơ bộ lên khu thứ cấp:

+ Các chân vịt thẳng đứng của máy quậy thò xuống sâu và quậy nước

+ Các tấm ngăn được sử dụng như các bơm trong một bơm trục ngang đơn giản

Giếng tháo bùn: Bùn trong hố thu sẽ được tháo sang giếng tháo bùn nhờ các van

kiểm soát chạy định kì, bùn nặng ép ở đáy accelator được tháo đi bởi 1 van chạy thủcông đóng và mở thật nhanh

Ống vô nước: Dẫn nước thô vào côn của Accelator.

Ống nước ra: Rút nước đã lắng qua máng vòng của Accelator.

Hệ thống hành lang: Phục vụ cả ba Accelator cùng lúc.

Máng đo: được gắn ở máng vòng và có thể điều chỉnh để có thể điều chỉnh mực

nước tran đều vào màng vòng

Hệ thống không khí điều hành: Cung cấp không khí nén có áp lực cho các van xả

bùn tự động trong hầm tháo bùn

3.6 TRẠM LỌC:

3.6.1 Nhiệm vụ và chức năng của trạm lọc:

Lọc các hạt lơ lửng không thể hoặc chưa kịp lắng ở bể lắng Đảm bảo chất lượngnguồn nước sinh hoạt theo tiêu chuẩn độ đục của bộ y tế

Hình 3.18: Trạm lọc

3.6.2 Lý thuyết cơ bản của quá trình lọc nước:

Khi lọc nước có chứa các cặn bẩn qua lớp cát hay lớp vật liệu hạt khác có thể xảy racác quá trình sau:

+ Cặn bẩn chứa trong nước lắng đọng thành màng mỏng trên bề mặt của lớp vậtliệu lọc( thường gọi là màng lọc)

+ Cặn bẩn chứa trong nước lắng đọng trong các lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc.+ Một phần lắng đọng trên bề mặt tạo thành màng lọc, còn một phần khác thìlắng đọng trong các lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc

Khi cặn bẩn lắng đọng tạo thành màng lọc trên mặt lớp vật liệu lọc tức là tạo ra mộtlớp lọc phụ có độ rỗng rất bé, có khả năng giữ lại rất bé phân tán trong nước tổn thấtthủy lực của màng lọc tăng nhanh, do vậy cần phải tiến hành rửa lọc thường xuyên, đểtẩy rủa cặn bẩn chứa trong lớp vật liệu lọc trên cùng kể cả màng lọc

Khi vận tốc lọc lớn màng lọc không tạo thành bởi vì thủy lực quá lớn sẽ phá vỡ cácvòm do cặn bẩn tạo ra ở các lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc, cặn bẩn sẽ chui xuống lớp vậtliệu lọc nằm phía dưới

Màng lọc thường được tạo ra trên bề mặt của lớp vật liệu ở bể lọc chậm Trong các

bể lọc nhanh các màng lọc thường không được tạo ra.cặn bẩn đi vào chiều dày của lớpvật liệu lọc, bị dính kết và hấp thụ lên bề mặt hạt của lớp lọc đường kính hạt vật liệulọc và tốc độ lọc càng lớn thì chiều sâu xâm nhập của cặn bẩn của lớp vật liệu lọc cànglớn Diện tích và kích thước của lớp vậ liệu lọc có ảnh hưởng rất lớn đến sự hấp thụ và

kết dính của cặn lên bề mặt các hạt của lớp vật liệu lọc nếu cặn bẩn có độ bền vững,

độ phân tán cao và mang điện tích cùng dấu với diện tích bề mặt hạt vật liệu lọc thì bểlọc không lọc được cặn như vậy

3.6.3 Khái quát quá trình lọc:

Là quá trình làm sạch nước thông qua lớp vật liệu lọc nhằm tách các hạt cặn lơlửng, các thể keo tụ và ngay cả vi sinh vật ra khỏi nước Kết quả là sau quá trình lọc,nước sẽ có chất lượng tốt hơn cả về mặt vật lý, hóa học và sinh học vật liệu lọcthường là cát Lọc chính làm sự kết hợp của ngăn giữ cơ giới và hấp phụ bề mặt xét

về cấu trúc của lớp vật liệu lọc có hai tác dụng lọc cơ học chủ yếu: lọc màng học vàlọc thẩm thấu Ngoài ra còn có tác dụng hấp phụ các vi sinh vật và các hạt keo tụ.Xét về tốc độ có thể chia lọc ra làm ba loại: lọc cực nhanh (25m/h trở lên), lọcnhanh (2 – 15m/h) và lọc chậm (0, 1 – 0, 5m/h) Bể lọc nhanh có thể là bể lọc hở hay

bể lọc áp lực, bể lọc chậm chỉ có thể là bể lọc hở còn bể lọc cực nhanh chỉ có thể là bểlọc áp lực

*** Theo đặc điểm của vật liệu lọc chia ra:

Vật liệu lọc dạng hạt: Lớp lọc gồm các hạt cát, thạch anh nghiền, than antraxit,

đá hoa macnetit ( Fe3O4)

Lưới lọc: Lớp lọc là lưới có các mắt lưới đủ bé để giữ lại các cặn bẩn trong

nước

Màng lọc: Lớp lọc là vải bông, vải sợi thủy tinh, vải sợi nilong, màng nhựa

xốp…

Vật liệu lọc dạng hạt được ứng dụng rộng rãi và phổ biến nhất trong lĩnh vực xử

lý nước Lưới lọc dùng để làm sạch sơ bộ hoặc để lọc ra khỏi nước chất phù du rong ,tảo và sinh vật mang lọc dùng trong các bể lọc để cấp nước lưu động

*** Theo độ lớn của hạt vật liệu lọc chia ra:

Bể lọc hạt bé: ( ở bể lọc chậm) kích thước hạt của lớp trên cùng bé hơn 0,4mm.

Bể lọc hạt trung bình: kích thước lớp hạt trên cùng bé hơn 0,4 – 0,8 mm

Bể lọc hạt cỡ lớn: kích thước lớp hạt trên cùng lớn hơn 0,8mm dùng để lọc sơ

bộ

Lớp lọc của bể lọc nhanh là các hạt đồng nhất về kích thước và trọng lượngriêng (bể lọc cát thạch anh) hoặc có thể gồm vật liệu hạt không đồng nhất (bể lọc hailớp, lớp trên là thanh antraxit, lớp dưới là lớp cát thạch anh)

Trong các bể lọc chậm, nước đi qua lớp lọc từ trên xuống dưới trong các bể lọcnhanh, hướng chuyển động của nước khi đi qua lớp vật liệu lọc có thể khác nhau (từtrên xuống dưới bể lọc nhanh thường, từ dưới lên bể lọc tiếp xúc, từ trong ra từ trênxuống ở bể lọc hai chiều.)

Ưu điểm của bể lọc nhanh:

+ Tốc độ lọc lớn và diện tích lọc nhỏ

+ Tận dụng được toàn bộ chiều cao của lớp lọc

+ Thường được áp dụng ở các nhà máy nước lớn

Cơ chế lọc:

+ Ngăn giữ co giới: bao gồm nhiều cơ chế kết hợp khác nhau

 Cơ chế sang giữ: khi tỉ số giữa d hạt lơ lửng/d hạt vật liệu lớn hơn 0, 2

 Cơ chế lắng đọng: khi đường kính hạt lơ lửng là tương đối lớn

 Cơ chế khuếch tán: khi đường kính hạt lơ lửng nhỏ hơn 1m

+ Hấp phụ bề mặt: rất quan trọng và chỉ có tác dụng khi các chất bẩn đã đưavào sát bề mặt hạt vật liệu nhờ những cơ chế được nêu trên

3.6.4 Thuyết minh hệ thống lọc:

Nước dẫn vào bể theo đường ống dẫn trản đều khắp bể nhờ một van cánh bướmđiều chỉnh lưu lượng tự động Sau quá trình lọc các chất bẩn, các hạt cặn còn trongnước được giữ lại nhờ các lớp vật liệu lọc Nước sạch sau lọc được đưa đến bể chứanước 3000m3 Mặt khác tại các bể lọc có lắp một hệ thống các mắt lọc nhằm đảm bảochất lượng lọc và tự động rửa lọc khi lớp vật liệu lọc đã không còn khả năng lọc vàlàm chậm quá trình lọc quá trình rửa lọc được tiến hành tự động

Quá trình rửa lọc:

Giai đoạn 1: rửa khí (5 phút)

Máy thổi khí hoạt động, van cánh bướm sẽ đóng lại ngăn không cho nước vào bểlọc Khí từ máy thổi khí sẽ làm xáo trộn lớp vật liệu lọc Các chất bẩn làm tắc lọc sẽđược thổi lên bề mặt

Giai đoạn 2: rửa nước và khí (1 phút)

Trong khi khí vẫn tiếp tục thổi thì nước được sục vào gây xáo trộn, nước và khí kếthợp làm cho lớp vật liệu va chạm vào nhau vào các chất bẩn sẽ được tách ra khỏi lớpvật liệu và tràn ra máng thu nước rửa lọc