Đồ án xử lý nước cấp tam quan

không có nước thì sẽ không tồn tại sự sống.Nhu cầu dùng nước của con người là từ 100-150 l/ngđ cho các hoạt động sinh hoạt hằng ngày Nước cấp cho nhu cầu ăn uống vệ sinh và các hoạt động

Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Tam Quan,huyện Hoài Nhơn,tỉnh Bình Định công suất 10000m3 ngày đêm

CHƯƠNG I TỔNG QUAN KHU VỰC CẤP NƯỚC

1.1 Lời nói đầu

Hiện nay nước là một nhu cầu thiết yếu đối với mọi sinh vật trên trái đất không có nước thì sẽ không tồn tại sự sống.Nhu cầu dùng nước của con người là từ 100-150 l/ngđ cho các hoạt động sinh hoạt hằng ngày

Nước cấp cho nhu cầu ăn uống vệ sinh và các hoạt động giải trí khác, ngoài ra nước còn

sử dụng cho các hoạt động khác như: tưới cây cứu hỏa hầu hết mọi ngành công nghiệp hầu như sử dụng nguồn nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất

Phát triển sản xuất đã góp phần cải thiện cuộc sống nhưng bên cạnh đó cũng tạo ra nhiều nguồn thải trực tiếp hay gian tiếp làm ô nhiễm những nguồn nước cấp cho chính con người.nguồn nước tự nhiên không đảm bảo hoàn toàn đạt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp

và tính ổn định không cao

Vấn đề đặt ra hiện này là làm thế nào cũng cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất một cách tốt nhất và hiệu quả bên cạnh đó phải đảm bảo thích hợp về mặt kinh tế và không gây ra những tác động ảnh hưởng đến môi trường

Theo định hướng cấp nước của chính phủ đến năm 2035 nhằm phát triển kinh tế nâng caođời sống của nhân dân, cùng với việc đô thị hóa đang phát triển mạnh,nhanh nên các công trình kỹ thuật và cơ sở hạ tầng cần được xây dựng với quy mô thích hợp

Huyện hoài nhơn là một huyện phát triển khá mạnh và nhanh ở khu vực miền trung Hoài Nhơn nằm phía bắc của tỉnh Bình Định, cách trung tâm thành phố Quy Nhơn 100 km về phía bắc xã Tam Quan có 28350 người

Tam quan có nền kinh tế nông nghiệp chủ yếu trồng lúa và hoa màu, gần đây Hoài Nhơn phát triển thêm ngành nghề truyền thống như dệt thảm dừa, dệt chiếu và các sản phẩm thủ công từ dừa rất được du khách yêu thích Bên cạnh đó chủ trương mở rộng cảng cá Tam Quan đã đêm lại nguồn lợi đáng kể về thủy sản cho huyện, số lượng tàu thuyền đánhbắt xa bờ của Hoài Nhơn lớn nhất tỉnh

Vấn đề về tăng dân số cũng là một vấn đền.vì vậy nhu cầu về nước là không thể thiếu để phục vụ sinh hoạt và sản xuất của khu vực

1.2 Mục tiêu thực hiện

Tính toán,thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Tam Quan,huyện Hoài Nhơn,tỉnh Bình Định nhằm đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt cũng như trong các hoạt động sản xuất của người dân

1.3 Nội dung thực hiện

1.3.1 Điều tra thu thập các tài liệu

- Điều kiện tự nhiên-kinh tế xã hội

- Phương hướng phát triển

- Lượng và trữ lượng các nguồn nước trong khu vực

- Hiện trạng cấp nước và nhu cầu dùng nước

1.3.2 Nghiên cứu lựa chọn nguồn nước cấp và công nghệ xử lý nhằm đảm bảo nhu cầu cấp nước sau này

1.3.3 Đề xuất sử dụng nguồn nước

1.3.4 Tính toàn và thiết kế các hạng mục công trình của trạm xử lý

1.3.5 Tính toán kinh tế

1.3.6 Thực hiện các bản vẽ kỹ thuật

1.4 Phương pháp thực hiện

- Thu thập các tài liệu, số liệu liên quan đến khu vực và nguồn cấp nước ở địa phương

- Tham khảo các giáo trình xử lý nước cấp, thông tin từ giảng viên, tham khảo thông tin

từ các nguồn khác như các trang web liên quan

- Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập và phân tích Xử lý số liệu và đánh giá dựa trên các tiêu chuẩn, qui định hiện hành của nhà nước về chất lượng nguồn nước cấp

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XÃ TAM QUAN,HUYỆN HOÀI NHƠN,TỈNH BÌNH ĐỊNH

2.1 Điều kiện tự nhiên,kinh tế xã hội

2.1.1 Vị trí địa lý

Tam quan nằm phía bắc của huyện Hoài Nhơn , phía bắc giáp xã Tam Quan Bắc, phía nam giáp xã Hoài Hảo có 2 khu công nghiệp trên địa bàn,nằm trên trục đường QL 1A rấtthuận lợi cho việc phát triển kinh tế xã hội và thương mại dịch vụ có hệ thống sông nhiềuPhía nam giáp xã Hoài Hảo

Phía bắc giáp xã Tam Quan Bắc

Phía tây giáp núi

Phía đông giáp biển

 Độ ẩm tuyệt đối trung bình tháng trong năm: tại khu vực miền núi là 22,5 - 27,9%

và độ ẩm tương đối 79-92%; tại vùng duyên hải độ ẩm tuyệt đối trung bình là 27,9%

và độ ẩm tương đối trung bình là 79%

 Chế độ mưa: mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 12 Riêng đối với khu vực miền núi có thêm một mùa mưa phụ tháng 5 - 8 do ảnh hưởng của mùa mưa Tây Nguyên Mùa khô kéo dài tháng 1 - 8 Đối với các huyện miền núi tổng lượng mưa trung bình năm 2.000 - 2.400 mm Đối với vùng duyên hải tổng lượng mưa trung bìnhnăm là 1.751 mm Tổng lượng mưa trung bình có xu thế giảm dần từ miền núi xuống duyên hải và có xu thế giảm dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam

 Về bão: Tam quan nằm ở miền Duyên hải Nam Trung Bộ, đây là miền thường có bão đổ bộ vào đất liền Hàng năm trong đoạn bờ biển từ Quảng Nam - Đà Nẵng đến Khánh Hòa trung bình có 1,04 cơn bão đổ bộ vào Tần suất xuất hiện bão lớn nhất tháng 9 - 11

2.1.3 Thủy văn

Các sông trong tỉnh đều bắt nguồn từ những vùng núi cao của sườn phía đông dãy

Trường Sơn Các sông ngòi không lớn, độ dốc cao, ngắn, hàm lượng phù sa thấp, tổng trữ

lượng nước 5,2 tỷ m³, tiềm năng thuỷ điện 182,4 triệu kw Ở thượng lưu có nhiều dãy núi bám sát bờ sông nên độ dốc rất lớn, lũ lên xuống rất nhanh, thời gian truyền lũ ngắn Ở đoạn đồng bằng lòng sông rộng và nông có nhiều luồng lạch, mùa kiệt nguồn nước rất nghèo nàn; nhưng khi lũ lớn nước tràn ngập mênh mông vùng hạ lưu gây ngập úng dài ngày vì các cửa sông nhỏ và các công trình che chắn nên thoát lũ kém Trong tỉnh có bốn con sông lớn là Côn, Lại Giang, La Tinh và Hà Thanh cùng các sông nhỏ như Châu Trúc hay Tam Quan Ngoài các sông đáng kể nói trên còn lại là hệ thống các suối nhỏ chằng chịt thường chỉ có nước chảy về mùa lũ và mạng lưới các sông suối ở miền núi tạo điều kiện cho phát triển thuỷ lợi và thuỷ điện Độ che phủ của rừng đến nay chỉ còn khoảng trên 40% nên hàng năm các sông này gây lũ lụt, sa bồi, thuỷ phá nghiêm trọng Ngược lại, mùa khô nước các sông cạn kiệt, thiếu nước tưới.

2.2 Điều kiện kinh tế xã hội

2.2.1 Dân số

Theo thống kê dân số xã Tam Quan năm 2018 là 28350 người ,dân số tăng nhanh,tỉ lệ gia tăng dân số tự nhiên là 2% tỷ lệ di dân nhập dư đông do trên địa bàn có nhiều khu công nghiệp,nhà máy,xưởng gỗ,khu nghĩ dưỡng

2.2.2 Tình hình phát triển kinh tế

Xã Tam Quan là khu vực phát triển của huyện Hoài Nhơn với tốc độ cao ,có tiềm năng phát triển lớn,nhất là các ngành nghề về dù lịch cũng như các ngành thủ công nghiệp cùng với sự phát triển của các khu công nghiệp, thị trấn tam quan đang đầu tư mạnh về ngành kinh tế thương mại, mở rộng các dịch vụ buôn bán, phát triển mạnh dịch vụ du lịch Kinh tế nông nghiệp từng bước phát triển ổn định theo hướng tăng tỉ trọng thu thập

từ các mô hình sản xuất, chăn nuôi trang trại và một số cây con mưới cho năng suất cao Song song với công tác đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu kinh tế

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC

3.1 Tính công suất quy mô của trạm xử lý

Tính toán quy mô công suất của trạm xử lý được thực hiện bằng cơ sở xem xét,tính tính toán nhu cầu dùng nước đến năm 2035

Lưu lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt

- Dân số theo số liệu qui hoạch tính đến 2035 là người

- Tốc độ gia tăng dân số: 2 %

- Niên hạn thiết kế công trình là: năm (2018-2035)

Với niên hạn thiết kế của công trình là 17 năm, dân số của khu đô thị sau 17 năm sẽ đượcxác định theo công thức sau:

N = No x (1 + a% )tTrong đó:

- No là số dân hiện tại của khu đô thị; No = 28350(người)

- t là niên hạn thiết kế; t = 17(năm)

- a% Là là tốc độ gia tăng dân số; a% = 2%

- vậy N = 28350 x (1+2%)17 = 39696 (người)

Lượng nước cấp cho sinh hoạt tính theo công thức sau

Lưu lượng nước sinh hoạt cho ngày dùng nước lớn nhất

Qsh ngaymax = Kngaymax= 1,4 = 5557 m3/ngđ

Trong đó,

qtc : tiêu chuẩn dùng nước của 1 người Với dân số như trên thì đây là đô thị loại

5 và tiêu chuẩn dùng nước tính đến năm 2035 thì qtc = 100 l/ng.ngđ ( theoTCVNXD 33-2006 )

N : số dân tính toán ứng với tiêu chuẩn dùng nước

Kngày max : hệ số không điều hòa ngày lớn nhất Theo TCXDVN 33-2006 thì Kngày max = 1,2 – 1,4 nên ta chọn Kngày max = 1,4

Lưu lượng nước cấp cho tưới cây tưới đường

Do không có số liệu cụ thể nên theo TCXDVN 33 – 2006 ta có thể chọn lưu lượng nướcdùng để tưới cây, tưới đường khoảng từ 8  12% lưu lượng sinh hoạt 12%

Vậy lưu lượng nước cấp cho tưới cây tưới đường:

(m3/ngđ)

Lưu lượng nước cấp dùng cho Công nghiệp trong khu vực

Do không có số liệu cụ thể nên theo TCXDVN 33 – 2006 ta có thể chọn lưu lượng nướcdùng cho Công nghiệp, dịch vụ trong đô thị khoảng từ 5  15% lưu lượng sinh hoạt.lấybằng 10% lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt

Vậy lưu lượng nước cấp dùng cho Công nghiệp dịch vụ trong đô thị là

Qcn =10% x = 10% x 5557= 555.7 (m3/ngđ)

Lưu lượng nước cấp cho các công trình công cộng, dịch vụ

Do không có số liệu cụ thể nên theo TCXDVN 33 – 2006 ta có thể chọn lưu lượng nướcdùng cho Công nghiệp, dịch vụ trong đô thị khoảng từ 10  20% lưu lượng sinh hoạt.Vậy lưu lượng nước cấp cho công trình công cộng là :

Qml = 7613,1 x 1,2 = 9135.7 (m3/ngđ)

Lưu lượng nước cấp dùng cho chữa cháy

Qcc = = 324

Trong đó:

- qcc : tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s)

- n : số đám cháy xảy ra đồng thời

Đây là đô thị được xây dựng hỗn hợp nên dựa vào TCVN 2622 – 1995 (bảng 12) vàTCXDVN 33 – 2006 ta chọn được các giá trị : qcc = 15 (l/s) n = 2

Nhà 3 tầng trởlên không phụthuộc bậc chịulửa

Trong đó:

- KXL là hệ số tính đến lượng nước cho bản thân trạm xử lý KXL = 1,05 ÷ 1,1

Chọn KXL = 1,05

Vậy QXL = QML x KXL + QCC = 9135,7 x 1.05 + 324 = 9916.4 (m3/ngđ)

Vậy chọn công suất trạm xử lý là 10000 (m3/ngđ)

3.2 Lựa chọn nguồn nước cấp

Nước ngầm : thông tin về nguồn nước ngầm do công ty BVI tập hợp từ các chuyến thựcđịa,từ các khảo sát trước đây,từ những giếng nước và mẫu nước hiện có số liệu nguồn nước ngầm được lấy chủ yếu là từ các cuộc khảo sát lỗ khoan ở xã Tam Quan cho thấy nước ngầm có bãi bồi dọc sông lại giang thì chất lượng nước tốt,tầng ngậm nước

nông ,dày khoảng 7m,có cát khô và sỏi mịn được sông gần đó nạp

Nước mặt: nước mặt chủ yểu ở Tam Quan là sông lại giang gồm có 2 nhánh chính và một kênh tưới tiêu chất lượng nước tương đối tốt,trữ lượng nước dồi dào,những mùa khô thì lại ít nước Hiện nay ở khu vực thượng lưu sông lại giang đã xây dựng vành đai bảo vệ và hệ thống kênh thủy lợi nhằm khắc hậu quả khi mưa lũ đồng thời trữ được lượng nước và mùa hạn và bổ sung được lượng nước từ hạ lưu sông lại giang.trử lượng nước ở đây có thể khai thác được,thông số chất lượng nước được trích dẫn từ phòng tài nguyên môi trường của thị trấn

(Nguồn: phòng tài nguyên môi trường huyện Hoài Nhơn)

Đánh giá lựa chọn nguồn nước

Cùng với sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế xã hội,lượng nước cần dùng cho các nhucầu tăng mạnh trong tất cả các vùng.Việt Nam được thiên nhiên ưu đãi một nguồn nước mặt khá phong phú,những đã và đang đối mặt với những thách thức to lớn :Nguy cơ cạn kiệt,ô nhiễm nguồn nước dẫn đến khan hiếm nước.Nguy cơ đó sẽ càng trầm trọng hơn nếu không có các biện pháp quản lý tốt.Chính vì vậy cần có các chính sách bảo vệ và tồn trữ tài nguyên nước.Xét về hai phương diện nguồn nước(ngầm và mặt) của xã Tam Quan đều có thể dùng làm nước cấp,những trữ lượng nước mặt phong phú hơn ,sự bảo tồn nước ngầm lại tốt hơn khi khả năng khai thắc nguồn nước mặt không còn.Mặt khác việc khai thác nước ngầm còn gây ảnh hưởng đến địa chất công trình như sự xâm thực của

nước mặn,sụt lún đất.Trước thực trạng của địa phương,chính sách của đảng và nguồn nước mặt sông lại giang dựa vào tài liệu kiểm nghiệm các chỉ tiêu lý hóa ,hóa học,sinh học của nước thô ở các thời kỳ đặc trưng trong năm và là tài liệu thu thập nhiều năm có tính đến sự thay đổi và biến động của chất lương nước trong hoạt động sống thì chọn nguồn nước sông lại giang làm nguồn nước cấp cho xã Tam Quan và đồng thời phải có kếhoạch bảo vệ hệ sinh thái trong khu vực nguồn nước cấp nhằm hạn chế tác động xấu đến chất lượng nguồn nước

Chương 4 ĐỀ XUẤT SỬ DỤNG

4.1 Cơ sở đề suất công nghệ xử lý nước cấp

Lựa chọn công nghệ xử lý nước cấp thường dựa vào:

+ Tính chất nguồn nước cấp cho trạm xử lý

+ Chất lượng nước đầu ra

+ Điều kiện kinh tế, kĩ thuật ở khu vực cần cấp nước

4.2 Quy trình công nghệ xử lý nước cấp

Cl2

Công trình thu và trạm bơm cấp 1

Bể trộn đứng

Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Nước từ sông được trạm bơm cấp 1 đưa vào bể trộn đứng theo hướng từ dưới lên.Đồng thời châm hóa chất phèn –vôi vào cùng lúc đó Tốc độ dòng nước đưa vào phía đáy

vđ=1÷1,5m/s nhằm tạo nên chuyển động rối làm cho nước trộn đều với hóa chất Nướcvào từ đáy dâng lên với tốc độ nước dâng vd=25mm/s Sau thời gian lưu nước trong bể,nước sẽ theo máng vòng quanh bể có đục lỗ chảy ngập vào máng dẫn tới máng tập trung

Ở đây tốc độ chảy trong máng vm=0,6m/s Thời gian nước lưu lại trong bể không đượcquá 2 phút

Nước trước khi đưa vào bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng phải được đưa qua bộ phậntách khí.Tại đây, các bọt khí phát sinh trong khi trộn sẽ được tách ra, đảm bảo cho quátrình keo tụ – tạo bông và lắng phía sau đạt hiệu quả tốt nhất.Diện tích ngăn tách khí phảiđược xác định bằng tính toán với tốc độ nước đi xuống không lớn hơn 0,05m/s và thờigian lưu nước lại trong ngăn không được nhỏ hơn 1 phút Nước sau khi qua ngăn tách khí

sẽ được đưa sang bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng

Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng thường xây dựng liền trước bể lắng ngang Nước vào

bể qua các máng phân phối đều đặt dọc theo mặt bể (hoặc các ống phân phối đặt dưới đáybể) Các ống đứng dẫn nước từ máng xuống đáy bể và các bức vách nghiêng phân phốiđều dòng đi lên trên toàn bộ bề mặt bể đồng thời làm giảm tốc độ dòng chảy.Đáy bể cócấu tạo giống bể phản ứng xoáy hình phễu nên khi qua đến đây nước đã được khuấy trộn

sơ bộ và hình thành các bông cặn nhỏ.Các bông cặn đi lên và lớn dần, khi lên đến bề mặt

bể sẽ bị cuốn đi theo dòng chảy ngang sang bể lắng Thời gian lưu nước trong bể phảnứng không nhỏ hơn 20 phút

Nước từ bể phản ứng sang bể lắng phải chảy qua tường tràn ngăn cách giữa hai bể.Tốc độ nước tràn qua bể lắng không vượt quá 0,05 m/s để tránh làm vỡ các bông cặn Ởsau tường tràn, đặt một vách treo lửng nhưng ngập sâu xuống ¼ chiều cao bể lắng đểhướng dòng nước đi xuống phía dưới.Tốc độ nước chảy giữa tường tràn và vách ngănlửng lấy không quá 0,03m/s

Nước sau khi qua ngăn lắng sẽ đi vào bể lắng ngang thu nước bề mặt qua ống kết quảnước được làm trong Tại đây các bông cặn sẽ được lắng xuống đáy bể nhờ trọng lực

Nước sau lắng có hàm lượng cặn nhỏ hơn 12 mg/l Sau khi qua bể lắng,nước sẽ tiếp tụcchảy sang bể lọc nhanh.

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

Nước sau khi qua bể lọc được dẫn đến bể chứa nước sạch Tại đây, Cl2 sẽ châm vào đủ để khử trùng nước và đảm bảo lượng Cl2 dư đạt chuẩn cho phép cấp cho ăn uống sinh

hoạt.Để khử trùng có hiệu quả phải đảm bảo thời gian tiếp xúc giữa cl2 và nước tối thiểu

là 30 phút

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

5.1 Tính toán các công trình thu

5.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác đặt tại miệng của họng thu nước dùng để ngăn các vật nổi, rác, rong,tảo có khả năng gây tắc đường ống Song chắn rác được làm bằng các thanh thép trònđường kính 10mm, đặt song song với nhau, hàn vào một khung thép

 Diện tích công tác của song chắn rác:

Khoảng cách giữa 2 song chắn là 40 mm, chiều dày mỗi thanh là 10 mm, chiều rộng của cửa thu nước bằng 700 mm, số thanh song chắn cần dùng là:

700

1 17

thanh

Chiều dài một thanh bằng 0,9 m

Vậy diện tích cản nước của một thanh bằng:

f = 0,9 0,01 = 0,009 (m2)Tổng diện tích cản nước của song chắn rác là:

f = 17 f = 17 0,009 = 0,153 (m2)Diện tích thông thủy của song chắn rác là:

Bảng 5.1 Các thông số thiết kế song chắn rác

1 Diện tích SCR

Dài Rộng

0,90,7

mm

12

a � 

Với: d: Đường kính thanh chắn d = 10 (mm)

a: Chiều rộng khe hở a = 40 (mm): Hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh song chắn, chọn hình dạngtiết diện song chắn rác tròn, = 1,79

: Góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy, = 600

Vận tốc cho phép trong ống tự chảy v = 0,71,5 (m/s) (Điều 5.96 TCXDVN 33 - 2006)

để tránh lắng đọng trong ống nên chọn vận tốc trong ống là 1 (m/s)

Đường kính của ống tự chảy được xác định theo công thức:

DTC =

0, 27 3,14 1

Chiều dài ống tự chảy là L = 8m

Tổn thất áp lực dọc đường trên đoạn ống tự chảy là:

Htc = i × L =

3

3, 05

8 2, 4 10 1000





mBảng 5.2 Các thông số thiết kế của ống tự chảy

mmm

2

5.1.3 Tính toán lưới chắn rác

Chọn lưới chắn rác kiểu lưới chắn phẳng đặt giữa bể thu và bể hút Vật liệu làm lưới làcác sợi thép có đường kính 1 (mm) đan vào nhau thành lưới ô vuông 55 (mm); mặtngoài tấm lưới phẳng có đặt thêm dây thép d = 3mm, kích thước 25 x 25 mm, để cho lướicứng hơn

 Diện tích công tác của lưới

a d k

+ k3: Hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng của sợi thép k3 = 1,25

+ v: Vận tốc qua lưới chắn rác, lưới chắn phẳng v = 0,2 ÷ 0,4 m/s

Chọn v = 0,4m/s

 = 118(thanh)

Chiều dài mỗi thanh là 0,4 m Diện tích cản nước của các thanh ngang là:

118 0,4 0,001 = 0,0472(m2)Tổng diện tích cản nước của lưới chắn rác là:

Flưới = 0,0469 + 0,0472 = 0,0941 (m2)Diện tích thông thuỷ của lưới chắn rác là:

F = (0,70,4) – 0,0941 = 0,1859 (m2)Vậy vận tốc qua lưới chắn rác

Vận tốc qua lưới chắn rác trong khoảng 0,2 - 0,4 m/s, đảm bảo tiêu chuẩn thiết kế

Bảng 5.3 Các thông số thiết kế lưới chắn rác

2

5.1.4 Tính toán ngăn thu ngăn hút

 Kích thước trên mặt bằng ngăn thu

Chiều dài ngăn thu lấy theo quy phạm từ 1,6  3m  Chọn A1 = 1,7m.Chiều rộng ngăn thu: B1 = B4 + 2e

 Ngăn hút

Chiều rộng ngăn hút: B2 3Df

Mà ống hút chọn Dh = 300 (mm) và Df đường kính phễu hút có Df = 1,3  1,5DhLấy Df = 1,5 Dh

Df = 1,5  Dh = 1,5  0,3 = 0,45(m) Chọn B2 = 3  Df = 3 × 0,45 = 1,35(m)

Chiều dài ngăn hút: A2 3Df Chọn A2 = 1,7 m

Để tiện cho việc quản lý và thi công ngăn thu và ngăn hút chọn kích thước hai ngăn bằng nhau A2  B2 = 1,7 1,7 (m)

Bảng 5.4 Các thông số thiết kế ngăn thu, ngăn hút

1 Ngăn thu

+ Dài + Rộng

1,71,7

mm

1

2 Ngăn hút

+ Đường kính

+ Dài + Rộng

D3001,71,7

mmmm

+ Pp: Lượng phèn cho vào nước tính theo sản phẩm tinh khiết Pp = 40 (mg/l).+ Pk: Tỷ lệ tinh khiết trong phèn khô Pk = 35%.

+ Q:công suất trạm xử lý (m3/ngày); Q = 10000 m3/ngày

+ P:liều lượng hóa chất tính toán (g/m3); PAl = 40 g/m3

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

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

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

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

+ h:chiều cao cho phép của lớp hóa chất; phèn nhôm cục có h = 2m.

Thiết kế kho có cửa lớn ở đầu hồi để ôtô có thể lùi vào đổ vôi trực tiếp vào kho, chungquanh xây kín để chống mưa, bụi

5.2.2 Bể hòa tan phèn

Wh = (m3)

Trong đó

+ Q: Lưu lượng nước xử lí, Q = 10000(m3/ngđ) = 416,7 m3/h

+ n: Số giờ giữa 2 lần hòa tan (theo TCXDVN 33-2006 trạm có công suất đến1200-10000 m3/ngày, n = 12giờ), chọn n = 12 giờ

+ P: Liều lượng phèn cho vào nước P = 40 mg/l

+ bh: Nồng độ dung dịch phèn trong bể hòa trộn (mục 6.20 TCXDVN 33-2006 thì

bh = 10-17%), chọn bh = 10%

+ :Trọng lượng riêng của dung dịch phèn,  = 1 tấn/m3 (TCXDVN 33–2006)

Khi đó

Wh = (m3)

Bể làm bê tông có mặt bằng hình chữ nhật, chiều dài l = 2m, chiều rộng b = 1m, khi

đó chiều cao phần hình trụ của bể ht = 0,5m

Bảng 5.5: Các thông số thiết kế bể hòa trộn phèn

- bt: Nồng độ dung dịch phèn trong bể tiêu thụ 4 - 10% tính theo sản phẩm không ngậm nước

5.2.3 Thiết bị pha chế vôi sữa

Vôi được dùng để kiềm hóa nước, làm mềm nước hoặc ổn định nước Vôi cho vào nước

có thể ở dạng vôi sữa hay vôi bão hòa

Tính dung tích kho chứa vôi

 Lượng vôi dự trữ cần dùng cho 1 ngày:

Trong đó:

- Q: Công suất trạm xử lý (m3/ngđ).

- V: Liều lượng vôi cần thiết đưa vào (mg/l)

- P = 80% CaO tính theo sản phẩm không ngậm nước

 Lượng vôi dự trữ dùng cho 30 ngày:

+ Q : công suất trạm xử lý (m3/ngày); Q = 10000 m3/ngày

+ P :liều lượng hóa chất tính toán (g/m3); P = 5,6 g/m3

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

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

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

+ PK : độ tinh khiết của hóa chất (%); PK = 80%

+ h : chiều cao cho phép của lớp hóa chất; vôi cục có h = 1.5m

5.2.4 Bể tiêu thụ vôi

Vôi tôi được vận chuyển vào ngăn nhận vôi tôi của bể tiêu thụ, tại đây vôi được đưavào bể và pha loãng thành dung dịch sữa vôi 5% rồi được định lượng vào bể trộn Vìvôi châm vào nước cùng lúc với phèn nên chọn bể tiêu thụ vôi có cùng chế độ làm việcnhư bể tiêu thụ phèn

Dung tích phần hình trụ của bể tiêu thụ tính theo công thức

WTT = (m3)

Trong đó

+ Q: Lưu lượng nước cần xử lý (m3/h), Q = 416,7(m3/h)

+ n: Số giờ của một lần bơm vôi lên bể tiêu thụ (h), trạm xử lý có công suất lớnhơn 5000m3/ngđ nên chọn n = 12h (theo TCXDVN 33-2006 n = 12h)

+ a: Liều lượng vôi cần thiết lớn nhất (g/m3), a = 5,6 (mg/l)

+ p: Nồng độ dung dịch vôi trong bể tiêu thụ, p = 5%

+ γ: Trọng lượng riêng của dung dịch vôi, lấy γ = 1,2 (tấn/m3)

WTT = = 0,5 (m3)Thiết kế 1 bể pha vôi với kích thước mỗi bể là: m3

Tính các thông số thiết kế và thiết bị khuấy trộn (dùng cánh quạt)

 Dung tích bể pha vôi tính được ở trên: Wv = 0,5 (m3)

 Bể được làm bằng bêtông cốt thép, phần trên là hình trụ, phần dưới là hình nón, gócnghiêng giữa 2 phần của thành bể là 45°, đường kính bể lấy bằng chiều cao công táccủa bể d = h

3 4×0,5 0,93,14 

(m)

 Chiều cao an toàn lấy h3 = 0,3 m

 Chiều cao tổng cộng của bể:

 Chiều dài toàn phần của cánh quạt: Lcq= 0,36 (m)

 Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế 0,15 m2 cánh quạt/1 m3 vôi sữa trong bể (quy phạmbằng 0,1 ÷ 0,2 m2)

(m)Thiết kế máy khuấy được đặt trên nắp bể vôi sữa

Diện tích mặt bằng của bể có dạng hình chữ nhật với kích thước: 0,5 1(m)

Tính thiết bị bơm định lượng

 Lưu lượng sữa vôi 5% cần phải đưa vào nước trong 1h:

q = =

5,6 416,66 100

46,661.000 5



Chọn bơm định lượng kiểu màng

Bảng 5.6: Các thông số thiết kế bể pha chế vôi sữaDung tích bể pha vôi sữa Wv = 0,5 m3

Số giờ giữa 2 lần pha vôi sữa 6-12h ,chọn n = 8h

Đường kính bể pha vôi (chiều dài(rộng)) d = h = 0,9 m

Chiều cao phần hình nón hn = 0,45 m

Chiều cao phần hình trụ h tr = 0,64 m

Chiều dài toàn phần cánh quạt lcq = 0,36 m

+ f t: tiết diện ngang phần trên của bể trộn ( m2).

+ Q: lưu lượng nước vào bể trộn (m3/s)

+ vd: tốc độ nước dâng lấy theo tiêu chuẩn vd =25( mm/s)

Chọn mặt bằng phần trên của bể trộn là hình vuông, kích thước mỗi cạnh:

bt= = = 2,15( m)Chọn đường kín ống dẫn nước nguồn vào bể là : D = 350mm

Diện tích đáy bể (chổ nối với ống ) sẽ là

+ h d : là chiều cao phần hính tháp của bể ( m)

+ b t: chiều dài cạnh hình vuông tính theo mặt bằng của bể ( m)

+ b d: đường kính phía đáy bể ( m)

Thể tích phần hình tháp của bể trộn:

Wd = hd ( ft + fd + ) = 2,47 ( 4,64 + 0,122 + ) = 4,5 m3

Trong đó:

+ W d:thể tích phần hình tháp của bể trộn m3.

+ h d : là chiều cao phần hính tháp của bể ( m)

+ f d: diện tích đáy bể chỗ nối với ống ( m2)

+ f t: tiết diện ngang phần trên của bể trộn (m2).

Thể tích toàn phần của bể với thời gian lưu nước trong bể là 1,5 phút

Trong đó:

+ W: thể tích toàn phần của bể (m3)

+ Q: lưu lượng nước vào trong bể trộn (m h3/ )

+ t: thời gian lưu nước ( phút)

4, 64

t t b

Chiều cao toàn phần của bể:

h = ht + hd + hbv = 1,3 + 2,47 + 0,4 = 4,17 m

Trong đó:

+ h: chiều cao toàn phần của bể ( m).

+ h t: chiều cao phần trên của bể ( m)

+ h d : là chiều cao phần hính tháp của bể ( m)

+ h bv: chiều cao vùng bảo vệ, chọn hbv = 0,4 ( m)

Máng thu nước

Thu nước bằng máng vòng có lỗ ngập trong nước, nước chảy trong máng đến chỗ ốngdẫn nước ra khỏi bể theo hai hướng ngược chiều nhau, vì vậy lưu lượng tính toán củamáng sẽ là:

Trong đó:

+ q m: lưu lượng nước chứa trong máng ( m3)

+ Q: lưu lượng nước vào trong bể trộn ( m3)

Diện tích tiết diện máng

+ bm: chiều rộng máng (m), chọn bm = 0,25m

Độ dốc của máng về phía ống tháo nước ra bằng 0,02

Tổng diện tích các lỗ ngập nước ở thành máng

Với tốc độ nước chảy qua lỗ là vl = 1 m/s

Chọn đường kính lỗ dl= 50 mm thì diện tích của mỗi lỗ là fl= 0,0007 m2

Tổng số lỗ trên thành máng là:

(lỗ), chọn 60 lỗ

Chu vi phía trong của máng là:

pm = 4bt = 4 × 2,15 = 8,6 (m)

Với các lỗ được bố trí ngập trong nước 70mm (tính đến tâm lỗ)

Khoảng cách giữa các tâm lỗ:

Khỏang cách giữa các lỗ:

e – dl = 0,14 –0,05= 0,09 (m)

Diện tích mặt cắt ướt của mương

+ d: là đường kính trong của ống dẫn nước (mm).

+ Q: lưu lượng nước vào bể trộn (m3/s)

+ v: tốc độ nước chảy trong ống, ứng với Q = 116 l/s thì v = 1,2 m/s tức là nằm

trong giới hạn cho phép 1÷1,5 m/s

Chọn bề dày của lớp vật liệu là 15mm Vậy đường kính ngoài của ống dẫn nước là365( mm)=0,365( m)

Diện tích đáy bể chỗ nối với ống:

mmm/s

6 Ống dẫn nước sang bể phản ứng

- Đường kính

- Vận tốc

4000,86

mmm/s

5.4 NGĂN TÁCH KHÍ

5.4.1 Chức năng

Nhằm đảm bảo tránh hiện tượng bọt khí dâng lên trong sẽ làm phá vỡ các bông cặn kếttủa tạo thành, ảnh hưởng đến quá trình lắng, làm cho hiệu quả các công trình phía sauđược tăng lên.

5.4.2 Tính toán

Thể tích ngăn tách khí tính với thời gian lưu nước 1,5 phút = 90 giây

W = Q × t = 416,67 ×= 4,62 m3.Cấu tạo 2 ngăn tách khí, mỗi ngăn có chiều dài 2,5 m, chiều rộng 1m Khi đó vận tốc nước đi xuống sẽ là:

0,116

0,015

Q v

lb

� � m/s < 0,05 m/s (đảm bảo an toàn)Thì chiều cao ngăn tách khí sẽ là:

Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0.4 m

Vậy kích thước ngăn tách khí là:

b×l×h = 1m × 2,5m × 1,m

Bảng 5.8 Các thông số thiết kế ngăn tách khí

ST T

5.5 BỂ PHẢN ỨNG CÓ LỚP CĂN LƠ LỬNG

5.5.1 Chức năng

Loại bể này thường được đặt ngay trong phần đầu của bể lắng ngang Mục đích của bểnày là tạo điều kiện thuận lợi nhất để các hạt keo phân tán trong nước sau quá trìnhpha và trộn với phèn đã mất ổn định và có khả năng dính kết với nhau, va chạm với

nhau để tạo thành các hạt cặn có kích thước đủ lớn, có thể lắng trong bể lắng hoặc giữlại được ở bể lọc.

5.5.2 Tính toán

Diện tích mặt bằng của bể phản ứng:

2416,67

Thể tích bể phản ứng tính với thời gian lưu nước lại trong bể t =20 phút

Chiều cao bể phản ứng lấy bằng chiều cao bể lắng H =3 m

- Tính toán mương dẫn nước từ bể trộn đứng vào bể:

Xây dựng 02 mương theo chiều rộng mỗi bể phản ứng Chọn chiều rộng mương là0,4m Lưu lượng nước qua mỗi mương là:

Vận tốc nước chảy trong mương vm = 0.5 m/s (quy phạm từ 0.5 – 0.6 m/s)

Vậy chiều cao lớp nước trong mương:

Chiều cao toàn phần của mương:

Hm = hm + hbv = 0,3 + 0,5 = 0,8 (m)

- Tính toán máng phân phối nước xuống đáy bể: