ĐỒ ÁN CẤP THOÁT NƯỚC

Đánh giá chất lợng nớc nguồn Trớc tiên, cần kiểm tra độ chính xác của các chỉ tiêu cho trớc: - Độ kiềm toàn phần...  Đánh giá chất lợng nớc nguồn: -So sánh với tiêu chuẩn chất lợng nớc

thuyÕt minh

§å ¸n m«n häc xö lý níc thiªn nhiªn

-PhÇn I Lùa chän d©y chuyÒn c«ng nghÖ

C¸c chØ tiªu chÊt lîng níc nguån tríc khi xö lý:

SO42-= 48 mg/lSiO32-= 0,4 mg/l

Cl-=69 mg/l

- Hàm lợng các hợp chất chứa Nitơ:

 A-= [SiO42-] +[Cl-] + [NO2-] + [NO3-] = 48 + 69 + 0,4 + 0,3 = 117,7 (mg/l)

II Đánh giá chất lợng nớc nguồn

Trớc tiên, cần kiểm tra độ chính xác của các chỉ tiêu cho trớc:

- Độ kiềm toàn phần

KiTP = [OH-] + [HCO3-] + [CO32-] (mgđl/l)

Vì pH = 7,3  [OH-] rất nhỏ có thể coi = 0

16,80 +16,12

16,12 = 5 (mgđl/l)

- Độ cứng Cacbonat:

Ck = [HCO61,023]= 61245,02=4,02 (mgđl/l)

KiTP, CTP, Ck đợc xác định đúng

 Đánh giá chất lợng nớc nguồn:

-So sánh với tiêu chuẩn chất lợng nớc mặt, ta thấy nguồn nớc này có thể dùng làm nguồn cấp nớc cho các trạm xử lý nớc cấp cho ăn uống

và sinh hoạ.t

-So sánh các chỉ tiêu với tiêu chuẩn chất lợng nớc cấp cho ăn uống và sinh hoạt, ta thấy các chỉ tiêu nh độ màu, độ oxy hoá, hàm lợng cặn lơ lửng, độ cứng, hàm lợng các hợp chất chứa nitơ, H2S, chỉ số E.Coli lớn và cần đợc xử lý

-Nớc nguồn có hàm lợng các hợp chất chứa nitơ, H2S lớn

Cần tiến hành clo hoá sơ bộ trớc khi đa nớc vào công trình

xử lý

- Độ OH KMnO4 = 13 > 0,15 Fe2+ + 3(= 0,15*0,18+3=3,027) nênphải khử bằng Clo

- Hàm lợng cặn và độ màu lớn hơn các chỉ tiêu chất lợng nớc cấp cho sinh hoạt nên phải làm trong nớc và khử màu bằng phèn

- Các chỉ tiêu Na+, Ca2+, Mg2+… nằm trong giới hạn cho phép

- Chỉ số E.Coli = 920 con/l >TC(<20 con/l) nên xử lý bằng Clo

iii Sơ bộ chọn Dây chuyền công nghệ

Các yếu tố ảnh hởng đến việc lựa chọn dây chuyền công nghệ:

- Loại nguồn nớc và chất lợng nguồn nớc

- Yêu cầu chất lợng nớc của đối tợng sử dụng

So sánh chất lợng nớc nguồn với yêu cầu cấp nớc để có biện pháp xử lý

- Điều kiện kinh tế kỹ thuật

- Điều kiện địa phơng

Từ những điều đã phân tích ở trên, sơ bộ ta chọn DCCN xử lý nớc mặt cho trạm xử lý có công suất 36000m3/ngđ

Bể trộn

đứng

Bể phản ứng zíc zắc ngang

Bể lắng ngang

Bể lọc nhan h

BCN S

- Lợng Clo để oxi hoá:

LCl = 0,5[O2] =0,5.13 = 6,5 (mg/l)

- Lợng Clo để khử H2S:

LCl = 0,47[H2S] =0,47.0,23 =0,108 (mg/l)Vậy LCl = 18,608mg/l

* Kiểm tra độ kiềm của nớc theo yêu cầu keo tụ:

Khi cho phèn vào nớc, pH giảm Đối với phèn Al, giá trị pH thích hợp để quá trình keo tụ xảy ra đạt hiệu quả từ 5,5 đến 7,5

Giả sử, cần phải kiềm hoá nớc để nâng pH lên giá trị phù hợp với yêu cầu xử lý, lợng kiềm đợc tính:

Lp, lp : liều lợng và đơng lợng phèn đa vào trong nớc

Lp = 84,925 mg/l,

ep ((Al2(SO4)3) = 57 mgđl/l,

ek: đơng lợng kiềm, chọn chất kiềm hoá là CaO nên ek = 28 mgđl/l

Kio : độ kiềm của nớc nguồn, Kio = 4,02 mgđl/l

C: nồng độ CaO trong sản phẩm sử dụng, C = 80%

0,5: độ kiềm dự trữ

 Lk = 28(

57

925,84

V Xác định các chỉ tiêu cơ bản của nớc sau xử lý

Sau khi đa phèn vào trong nớc mà không cần kiềm hoá, nớc sau xử lý

 Ki* = 4,02 -

57

925,84

=2,530(mg®l/l)

2 Hµm lîng CO2

CO2* = CO20 + 44

ep Lp

= 16,87 + 44

57

925,84

 : hệ số phụ thuộc pH* và I

Tra biểu đồ ta có =0,4

Ki* : độ kiềm của nớc sau xử lý

Cv = độ tinh khiết của vôi, Cv = 80%

 Cmax* = 1900 + 1

57

925 , 84

+ 0,25.50 + 35,42 = 1949,41 (mg/l)

h

b

Lp n Q

) ( 342 , 9 1 15 10000

925 , 84 11

342 ,

b W

PhÇn II TÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh trong d©y chuyÒn

Ta lÇn lît tÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh cho d©y chuyÒn c«ng nghÖthiÕt kÕ trªn

+  :khèi lîng riªng cña dung dÞch (ë ®©y lµ níc)

) ( 20 7

15 342 ,

m



+btt:nồng độ dung dịch trong bể tiêu thụ, btt=7%

Chọn hai bể tiêu thụ, kích thớc mỗi bể:

2,5x2,7x1,5=10,125 m3

Cấp n ớ c sạch Cấp khí nén

d.dịch 7%

Thiết bị định l ợ ng 0.1 - 0.2 m

2.BÓ pha chÕ dung dÞch v«i s÷a

H2: CÊu t¹o bÓ khu©ý trén v«i s÷a b»ng m¸y trén c¸nh qu¹t

(1) : C¸nh qu¹t

(2): Bé gi¶m tèc

(3): § éng c¬ ®iÖn

 

) ( 626 , 10 1

5 10000

42 , 35 10

m

)(4,24.626,104

3 1000000

925 , 84 36000 1000000

.

T L





) / ( 506 , 0 3600

24 7

100 3 , 3057

s l

) ( 10000

.

m G h P

T P Q F

o k

.

v

v

L n Q W

Dung tích bể pha với sữa xác định theo công thức:

Sử dụng thiết bị bơm vôi sữa tỉ lệ với lu lợng nớc xử lý

4.Kho dự trữ hoá chất

Kho dùng để dự trữ hoá chất đủ cho 1-2 tháng tiêu thụ

Diện tích sàn kho:

) ( 26 , 72 1

, 1 2 100 10000

3 , 1 40 925 , 84

) ( 232 , 50 1

, 1 5 , 1 80 10000

3 , 1 40 42 , 35

+Q=36000 m3/ngđ

+P: liều lợng hoá chất tính toán(g/m3)

+T: thời gian dự trữ hoá chất trong kho

T= 40 ngày+: hệ số kể đến diện tích đi lại và thao tác trong kho

=1,3+Pk: độ tinh khiết của hoá chất

+h: chiều cao cho phép của lớp hoá chất

+G0: Khôí lợng riêng của hoá chất, G0=1,15 T/m3

-Số bể thiết kế: lấy N=2 bể, mỗi bể có Q=0,2085 m3/s

-Thể tích bể:

) ( 25 2 60

2 1500

60

m N

t Q

-Diện tích đáy trên bể tính với vận tốc v1 = 25mm/s = 0,025m/s

) ( 34 , 8 025 , 0

2085 , 0

2085 ,

b= F2  0,189= 0,435m

40 cot 2

435 , 0 888 , 2 2

cot 2

2

o

g g

b

a

) ( 37 , 3

h 



) 189 , 0 34 , 8 189 , 0 34 , 8 (

37 , 3 3

1 ) (

.

3

1

2 1 2

1 2

W

) ( 11 99

3 u

Q

F  (m2) Trong đó:

o

v u

Từ L/h=15 tra tiêu chuẩn ta đợc hệ số K=10

Vậy vận tốc trung bình của chuyển động ngang: vtb=K.u0 =

10.0,55 = 5,5 (mm/s)

  =

30

5,555,0

55,0

 =1,5

Do vậy tổng diện tích mặt bằng:

F= 1,5

55,0.6,3

Thiết kế 1 mơng phân phối và 1 máng phân phối ở 2 đầu bể ( 1

hệ thống để phân phối nớc vào, 1 hệ thống để thu nớc sau lắng)  Chiều rộng tổng cộng của mơng và máng ở 2 đầu là 2m

,

3.8,2.5,5.6,3

1136.N  B

F

m Kiểm tra lại tỉ số: L/HL = 42/2,8 = 15, đúng bằng tỉ số đã chọn Nh vậy chọn sơ bô là đúng

 Vậy, chiều rộng mỗi bể 9m Mỗi bể lắng chia làm 3 ngăn,mỗi ngăn có chiều rộng là:b= 9/3 = 3 m Trong mỗi ngăn có các váchngăn hớng dòng có đục lỗ, hàng lỗ cuối cùng lằm cao hơn mức cặntính toán là 0,3 m (quy phạm 0,3-0,5) thì diện tích công tác củavách ngăn phân phối vào bể đặt cách đầu bể 1,5 m là:

Fn=b(HL-0,3)= 0,3.(2,8-0,3) =7,5 m2

Lu lợng nớc tính toán qua mỗi ngăn bể:

qn= 167

3.3

0463,0

0463,0

v q

 Lấy đờng kính lỗ vách ngăn thu nớc thứ nhất d=0,06 m.Diện tích một lỗ fl1 = 0,00285 m2, tổng số lỗ ở vách ngăn phânphối thứ nhất:

n1= 54

00285,0

154,0

093.0

Khoảng cách giữa trục các lỗ theo hàng dọc :

Q T



)(

max 

(m3) Trong đó:

Hc = 1,5

379

63,567

Chiều cao bảo vệ của bể lấy là 0,4m

 Chiều cao xây dựng của bể

63,567.5,1



Hệ thống xả cặn làm bằng máng đục lỗ ở 2 bên và đặt theotrục mỗi ngăn Thời gian xả cặn quy định t = 8_10’ Tốc độ nớcchảy ở cuối máng không nhỏ hơn 1m/s

m N

t Q

20

Hb: chiÒu cao bÓ LÊy Hb = 2,5m

 Fb = 66,67( )

5,2

67,

m L

18(9)

1(

m n

n L

0,8% diện tích công tác của bể lọc (theo quy phạm là 0,8  1,0 m)

 Tổng diện tích bể lọc của trạm xử lý :

F =

bt

bt W t at v v

T

Q

.

6 , 3

th-Tra bảng với bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc với cỡ hạt khác nhau, dtđ

W :Cờng độ rửa lọc (l/s_m2).Tra bảng :W = 8 (l/s_m2)

t1 :Thời gian rửa lọc (giờ) t1 = 6 ' = 0,1 giờ

t2 :Thời gian ngừng bể lọc để rửa ,t2 = 0,35 giờ

F =

7.35,0.21,0.8.6,37.24

87

Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh :

H = hđ + hv + hn + hp (m)

Trong đó:

hđ :Chiều cao lớp sỏi đỡ (m).Tra bảng hđ = 0,3 m (rửa bằng gió nớc kết hợp)

hv :Chiều dày lớp vật liệu lọc hv = 1,2 m

hn :Chiều cao lớp nớc trên lớp vật liệu lọc (m):hn  2 m.Lấy

hn=2m

hP :Chiều cao phụ kể đến việc dâng nớc khi đóng 1 bể

để rửa

hP = 0,5m H = 0,3 + 1,2 + 2 + 0,5 = 4 m

a.Tính toán máng thu n ớc rửa lọc gió n ớc kết hợp

Chọn độ dốc đáy máng theo chiều nớc chảy i = 0,01

- K: hệ số phụ thuộc vào hình dạng của máng, với máng có tiết

diện đáy hình tam giác ta lấy K = 2,1

0,078

  0,4 (m)

Chiều cao của phần máng chữ nhật

H1 =

2

B1,5 m

=

2

0,41,5 = 0,3 (m)

Chiều cao của máng

Do đó Hm = 0,1 + 0,5 = 0,6 (m)

Kiểm tra khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc tới mép trên củamáng thu nớc đợc xác định theo công thức:

h = 100

eH + 0,25 (m)

Trong đó:

- e : Độ trơng nở của vật liệu lọc khi rửa, e = 20%

- H: Chiều cao lớp vật liệu lọc (m)

=> h =

100

01,2 2

+ 0,25 (m) = 0,49 (m)

Theo quy phạm, khoảng cách giữa đáy dới cùng của máng dẫn nớc

rửa phải nằm cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu là 0,07 (m).

Chiều cao toàn phần của máng thu nớc rửa là: Hm = 0,6 (m) Vì máng dốc về phía máng tập trung 0,01, máng dài 5,4 (m) nên chiều

cao máng ở phía máng tập trung là:

Máng thu kiểu đáy hình tam giác.

Khoảng cách từ đáy máng thu tới đáy mơng tập trung nớc đợc

xác định theo công thức sau:

hm = 1,75 3

m 2 m 2Bg

q

 + 0,2 (m) Trong đó:

- qm : Lu lợng nớc chảy vào máng tập trung nớc; qm =qr =

Chọn vận tốc nớc chảy trong mơng khi rửa lọc là 0,8 (m /s)

Tiết diện ớt của mơng khi rửa là:

Đầu tiên, ngng cấp nớc vào bể

Khởi động máy sục khí nén, với cờng độ 18 (l/s.m 2 ), cho khí nén

sục trong vòng 2 phút

Cung cấp nớc rửa lọc với cờng độ 2,5 (l/s.m 2 ), kết hợp với sục khí

trong vòng 5 phút

Kết thúc sục khí, rửa nớc với cờng độ 8 (l/s.m 2 ) trong vòng 5 phút.

Cung cấp nớc vào bể tiếp tục quá trình lọc và xả nớc lọc đầu

Sau pha rửa gió nớc đồng thời, cờng độ rửa nớc thuần tuý là W =

8 (l/s.m 2 )

Lu lợng nớc đi qua một chụp lọc là: q =

N

W= 50

q = -4

10



1,07

1,6 10-4

= 1,5 (m/s) đảm bảo theo

quy phạm

Vậy chọn 50 chụp lọc trong 1m2 bể, khoảng cách giữa tâm các

chụp lọc theo chiều ngang và chiều dọc bể đều là 13,17 (cm).

Tổn thất qua hệ thống phân phối bằng chụp lọc là:

hPP = 2





g2

Cờng độ rửa gió thuần tuý là: W = 18 (l/s.m 2 )

Vận tốc của gió trong ống là: V = 20 (m/s) (quy phạm là 15  20 m/s)

 Lu lợng gió cung cấp cho một bể là:





203,14

0,5254





= 0,183 (m)

Chọn ống dẫn gió có đờng kính là: 200mm

Đờng ống thu nớc sạch tới bể chứa :

Sử dụng 2 đờng ống thu nớc từ 4 bể lọc về bể chứa Đờng ống

đ-ợc đặt ở trên cao trong khối bể lọc và xuống thấp khi ra khỏi khối

c tính toán tổng tổn thấ t áp lực khi rửa bể lọc

Tổng tổn thất qua sàn chụp lọc

Theo tính toán ở trên là: 0,459 (m)

Tổng tổn thất qua lớp vật liệu đỡ

hđỡ = 0,22 Lđỡ W (m) Trong đó:

- Lđỡ :Chiều dày lớp sỏi đỡ dày = 0,2 (m)

h = hdd + hCB

Trong đó:

- hdd: Tổn thất trên chiều dài ống từ trạm bơm nớc rửa đến bể

chứa Sơ bộ chọn bằng 100 (m) Theo tính toán ở trên ta có lu

lợng nớc chảy trong ống qr = 0,4167/2 = 0,20836(m3/s), đờng kính ống Dchung = 450 (mm)

- h : Độ chênh lệch hình học giữa mực nớc thấp nhất trong bểchứa nớc sạch tới cao độ máng thu nớc, đợc tính theo công thức:

h = h1 + hK + hS + hđ + hl + Hm + Hm

Với h 1 : độ chênh giữa cốt MĐ tại trạm xử lí và cao độ MNTN trong bể chứa, lấy h 1 = -0,5m

h K : Chiều cao hầm phân phối nớc: h K = 1 (m)

h S : Chiều dày sàn chụp lọc, h S = 0,1 (m)

h đ : Chiều cao lớp vật liệu đỡ; h đ =0,3 (m)

h l : Chiều cao lớp vật liệu lọc; h l = 1,2 (m) Hm : Khoảng cách từ mép dới của máng phân phối

- hr : Tổng tổn thất áp lực khi rửa lọc:

e.Chiều cao xây dựng bể lọc

Chiều cao xây dựng bể lọc đợc xác định theo công thức:

120 0

200

0

500

Lớp n ớc trên vật liệu lọc

Lớp vật liệu lọc

Lớp vật liệu

đỡ

540 0

Sàn chụp 76

0

34

(kg/h)Trong đó :

= 32,412 (kg/h)

lîng clo tiªu thô trong 1 ng® lµ 777,888kg/ng®, trong 1 th¸ng lµ23,34T/th¸ng.

Phần Iii Tính toán cao trình công nghệ

- Tính toán cao trình công nghệ dựa vào tổn thất của từng công trình và tổn thất trên đờng ống dẫn nớc tới công trình

đó

- Đảm bảo nớc trong trạm là tự chảy

- Lấy cốt mặt đất tại đáy bể lọc bằng 0.00m

lọc Lấy sơ bộ hốngB.lắng-B.lọc = 0,7m (quy phạm 0,5  1m)

hB.lắng :Tổn thất áp lực trong nội bộ bể lắng

hB.lắng = 0,6mVậy Z3 = 4,6+ 0,7 + 0,6 = 5,9m

4 - Bể phản ứng zíc zắc ngang:

- Cốt mực nớc cao nhất trong bể phản ứng là

Z4 = Z3 + hốngB.p-B.lắng + hP

Trong đó :

hốngB.p-B.lắng :Tổn thất áp lực trên đờng ống dẫn từ bể phản ứng đến bể lắng Vì bể phản ứng lion với bể lắng nên hốngB.p-B.lắng

PhÇn IV TÝnh to¸n mÆt b»ng tr¹m xö lÝ

*Mét gian chøa Clorat¬ cã diÖn tÝch :f1 = 27m2

*Mét gian chøa b×nh Clo láng cã diÖn tÝch :f2 = 28 m2

7 Nhà cơ khí - kho

- Lấy theo quy phạm S = 30m2.Kích thớc là (6 x 5)m

Mặt bằng quy hoạch trạm xử lí đợc thể hiện trên hình vẽ

8 Phòng thí nghiệm hoá nớc

Diện tích 42m2 Kích thớc là (6 x 7)m

Thßi gian tÝch cÆn trong s©n lµ 7ngµyChiÒu s©u s©n ph¬I bïn 3 m

DiÖn tÝch s©n ph¬i :f= 2450

3

7.700

42