Đồ-án-nước-cấp tại thành phố cao bằng

Nguồn nước sử dụng: Nước mặt kết hợp nước ngầm;- Cấp nước đô thị: Cải tạo và nâng công suất nhà máy nước hiện có và xây dựng mới các trạm cấp nước cho các thị trấn mới; - Cấp nước công n

Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp

I Mô tả hệ thống cấp nước của thành phố Cao Bằng- tỉnh Cao Bằng

1.1 Vị trí địa lý đặc điểm tự nhiên, khí hậu

1.1.1 Vị trí địa lý

Thành phố Cao Bằng là tỉnh lị của tỉnh Cao Bằng, Việt Nam Tháng 10 năm 2010thị xã Cao Bằng được công nhận là đô thị loại III Ngày 26 tháng 9 năm 2012, đô thị này được nâng cấp lên thành phố Thành phố Cao Bằng nằm gần như giữa trung tâm địa lí của tỉnh

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình Cao Bằng chia cắt mạnh và phức tạp, hình thành 4 tiểu vùng kinh tế sinh thái: tiểu vùng núi đá vôi ở phía bắc và đông bắc chiếm 32%, tiểu vùng núi đất ở phía tây và tây nam chiếm 18% tiểu vùng núi đất thuộc thượng nguồn sông Hiến chiếm 38%, tiểu vùng bồn địa thị xã Cao Bằng và huyện Hoà An dọc sông Bằng chiếm 12% diện tích tự nhiên của tỉnh

1.1.3 Khí hậu

Cao bằng có khí hậu cận nhiệt đới ẩm, địa hình đón gió chịu ảnh hưởng trực tiếp

từ các đợt không khí lạnh từ phương bắc Tuy nhiên nhiệt độ của Cao Bằng chưa bao giờ xuống thấp quá 0 °C

Mùa hè nhiệt độ cao trung bình từ 30 - 32 °C và thấp trung bình từ 23 - 25 °C, nhiệt độ không lên đến 39 - 40 °C Vào mùa đông, nhiệt độ trung bình thấp từ 5 -

8 °C và trung bình cao từ 15 - 28 °C

1.2 Điều kiện xã hội:

1.2.1 Tiềm năng kinh tế:

Những lĩnh vực kinh tế lợi thế: Cao Bằng có nhiều cửa khẩu thông thương với

Trung Quốc tạo thuận lợi giao lưu, mở rộng thị trường xuất nhập khẩu hàng hóa.Bên cạnh đó nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, đa dạng cũng là tiền đề đểphát triển ngành công nghiệp của tỉnh Đất nông – lâm nghiệp còn tiềm năngchưa được khai thác, đất vườn tạp còn nhiều, khả năng thâm canh tăng vụ cònlớn

1.2.2 Dân số

Thành phố Cao Bằng có 10.762,81 ha diện tích tự nhiên và 84.421(2012) nhân khẩu, 11 đơn vị hành chính cấp xã, gồm 08 phường: Hợp Giang, Sông Bằng, TânGiang, Sông Hiến, Đề Thám, Ngọc Xuân, Duyệt Trung, Hòa Chung và 03 xã: Chu Trinh, Hưng Đạo, Vĩnh Quang

Đến năm 2020 dân số cao bằng là 90.000 dân và sẽ trở thành đô thị loại II

1.3.2 Về dùng nước

- Tổng nhu cầu dùng nước đô thị và công nghiệp năm 2020 là 33.600 m3/ngđ; năm 2030 là 54.600 m3/ngđ Nguồn nước sử dụng: Nước mặt kết hợp nước ngầm;

- Cấp nước đô thị: Cải tạo và nâng công suất nhà máy nước hiện có và xây dựng mới các trạm cấp nước cho các thị trấn mới;

- Cấp nước công nghiệp: các khu công nghiệp được cấp nước cục bộ, tùy theo từng khu vực để có những lựa chọn phù hợp;

- Cấp nước nông thôn: Các trạm cấp nước quy mô nhỏ, khai thác nước ngầm kết hợp nước mặt

- Thành phố hiện có 2 nhà máy nước với công suất 15.000 m3/ngày đêm, có thểsản xuất cao hơn công suất thiết kế đến 18.000 m3/ngày đêm Ngày cao điểmmới sử dụng hết 13.000 m3/ngày đêm Như vậy, công suất nguồn còn đủ cungcấp cho nhu cầu đến năm 2020 mới cần đầu tư thêm nhà máy Tuy nhiên, tỷ lệbao phủ dịch vụ tại Thành phố mới đạt 75%, chủ yếu là ở khu vực tập trung đôngdân cư; còn lại toàn bộ khu vực Cao Bình và các xã: Chu Trinh, Hưng Đạo, VĩnhQuang và 60% dân cư phường Duyệt Trung, 70% dân cư phường Đề Thám chưa

có nước máy Ngoài ra, các khu vực theo quy hoạch của khu đô thị mới ĐềThám, Sông Hiến cũng chưa có đường ống cấp nước

1.3.3 Hiện trạng môi trường nước mặt

Thành phố Cao bằng có 2 con sông lớn là Sông Bằng Giang và Sông Hiến đến năm 2012 vẫn được sử dụng làm nước cấp tuy nhiên trong những năm gần đây nước tại

- Sông Bằng tại khu vực Thị xã - Hoà An mỗi ngày đêm tiếp nhận 6990m3 nước thải sinh hoạt và trên 2000m3 nước thải công nghiệp với hàm lượng TSS, BOD, COD vượt nhiều lần tiêu chuẩn Việt Nam Nước sông Nguyên Bình được đánh giá là ô nhiễm cao, nhất là các yếu tố TSS, BOD, COD, dầu mỡ, Mn, có độ đục cao không đủ tiêu chuẩn loại B

Về chất lượng nước sông, qua số liệu phân tích mẫu thì các mẫu đều có độ PH đạt tiêu chuẩn loại A, chưa có biểu hiện ô nhiễm kim loại nặng (trừ ô nhiễm nhẹ, cục bộ Fe, Mn ở một số nơi) Tuy nhiên ở tất cả các vị trí lấy mẫu đều bị ô nhiễmdầu mỡ, chất dinh dưỡng NH4+ ; ô nhiễm TSS xảy ra cục bộ, điển hình là sông Nguyên Bình, các mẫu đều vượt 5 - 80 lần tiêu chuẩn loại B; ô nhiễm BOD và COD xuất hiện trên 35% và 30% số mẫu phân tích

Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020 của tỉnh thì nhu cầu sử dụng nước và lưu lượng xả nước thải vào các nguồn nước sẽ tăng cao,nhất là ở các khu vực phát triển đô thị và công nghiệp làm cho tình trạng ô nhiễm

các nguồn nước trong lưu vực ngày càng trầm trọng hơn Và nước mặt không thểđáp ứng chất lượng để sử dụng cho mục đích sinh hoạt được nữa

- Sông Hiến là một nhánh của sông Bằng Giang, không chỉ tạo cảnh quan cho tp Cao Bằng mà còn là nguồn cung cấp nước phục vụ sinh hoạt cho người dân và nguồn cung cấp nước phục vụ công nghiệp, nông nghiệp trong khu vực… Tuy nhiên trong những năm gần đây, nguồn nước sông Hiến đang bị suy giảm rất nghiêm trọng về cả chất lượng và số lượng, với tình trạng chất lượng nước sông hiện nay thì các loài thủy sinh cũng bị suy giảm rất nhiều Theo cảm quan thì nước sông rất đục, thỉnh thoảng có váng dầu nổi từng đám trên mặt nước Theo kết quả quan trắc của Chi cục Bảo vệ môi trường và dự án “Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước sông Bằng, sông Hiến” thì một số chỉ tiêu như tổng cặn(TSS), Fe, dầu mỡ động thực vật, dầu mỡ tổng đã vượt quy chuẩn B1- nước sử dụng cho mục đích nông nghiệp; Hầu hết các chỉ tiêu phân tích đều vượt và tiếp cận quy chuẩn A2- nước dùng cho sinh hoạt, không còn khả năng tiếp nhận thêm Thậm chí còn đòi hỏi phải có biện pháp giảm thiểu và công nghệ

xử lý thích hợp nước sinh hoạt về các chỉ tiêu: NTU, TSS, BOD5, NO2-, CN, Fe,

Mn, Hg, As, Phenol, dầu mỡ Do đó, nguồn nước sông Hiến được đánh giá là ô nhiễm nghiêm trọng, cần phải có biện pháp cấp bách để phục hồi và bảo vệ.Kết quả quan trắc cho thấy nước mặt trong khu vực nghiên cứu đang xuống cấp

và ô nhiễm trầm trọng, và dự đoán đến năm 2020 thì không còn được sử dụng để

làm nước cấp nữa vì chi phí xử lý sẽ rất cao (Sở tài nguyên và môi trường tỉnh Cao Bằng)

1.3.4 Hiện trạng môi trường nước ngầm

Kết quả quan trắc cho thấy chất lượng nước ngầm ở thành phố Cao Bằng tốt hơnnhiều so với nước mặt Ngoài ra nguồn nước ngầm lại không chứa các rong tảo, chất keo, chất răn lơ lửng và các loại vi trùng gây bệnh thấp Các chỉ tiêu đều nằm trong quy chuẩn cho phép

1.4 Công suất cấp nước toàn khu vực

Thành phố Cao Bằng thuộc đô thị loại II (2020) với dân số 75.700 người

a) Nước sinh hoạt:

Tiêu chuẩn cấp nước q1= 150 ( l/người.ngày)

Tỷ lệ dân được cấp nước f1= 99 %

Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt

Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt trong ngày max

nên lấy )

b) Nước phục vụ cho công cộng = 10 % =

c) Nước cho công nghiệp dịch vụ trong đô thị = 10 % =

d) Nước khu công nghiệp: Thành phố đã xây dựng khu công nghiệp Đề Thám và Cụm công nghiệp Miền Đông 01 - thị trấn Tà Lùng, huyện Phục Hòa nằm trong hệ thống các khu công nghiệp cả nước phê duyệt quy với tổng diện tích (ha) vậy nước khu công nghiệp là:

e) Nước thất thoát = 10% (+ + )=

f) Nước dùng cho bản thân trạm xử lý = 7,5 % (+ + ) =

Vậy lưu lượng nước dùng cho tính toán

Chương II: Đánh giá chất lượng nước nguồn và đề xuất dây chuyền xử lý 2.1 Số liệu đầu vào (nước ngầm)

- Me: Tổng hàm lượng ion dương không kể đến Fe2+

- e: Tổng hàm lượng ion âm không kể đến HCO3-, SiO2

- Nước nguồn cần tiến hành clo hóa sơ bộ trước khi đưa nước vào công trình xử

lý trong 2 TH:

+ Độ OXH KMNO4> 0,15 Fe2+ +3

+ Nước nguồn có chưa H2S

+ Nước không phải làm mềm

+ Nước không phải kiềm hóa

+ Độ cứng của nước lớn nên phải dùng phèn nhôm Al2( S04)3 để keo tụ

2.3 Kiểm tra nước khi xử lý nước có phải Clo hóa sơ bộ hay không

Do đặc đặc nước ngầm có hàm lượng chất rắn thấp vì vậy không cần phèn đểđông keo tụ, hóa chất sử dụng chỉ bao gồm hóa chất clo hóa sơ bộ Độ oxy hóatheo KMnO4 cũng không cao:

[O2] < 0.15[Fe2+] = 3,15 do (5,6 < 0.15x 21 +3= 6,15)

Liều lượng Clo dùng để Clo hóa sơ bộ tính theo công thức:

mg/l

2.4 Xác định hàm lượng CO2 tự do để hòa tan trong nước

Ở nhiệt độ t = 180C, độ muối P = 412 mg/l, độ kiềm = 3,6, pH = 7,2

Từ nhiệt độ, độ muối, độ kiềm, pH đã biết ta xác định hàm lượng CO2 tự do hòatan trong nước dựa theo biểu đồ dưới đây thì hàm lượng CO2 xác định được là 40mg/l

2.5 Xác định tính ổn định của nước sau làm thoáng

Để lựa chọn được phương pháp hợp lý ta căn cứ vào trị số độ kiềm và độ pH củanguồn nước sau khi làm thoáng Để oxi hóa và thủy phân 1 mg Fe2+ thì tiêu thụ0,143 mg O2 đồng thời làm tăng 1.6 mg CO2 và độ kiềm giảm 0,036 mg dl/l

+ Độ kiềm sau khi khử sắt tính theo công thức:

Ki= Kio – 0.036[Fe2+] = 3,03 – 0.036*21 = 2.274 mgđl/l

+ Hàm lượng CO 2 tự do sau khi làm thoáng được tính theo công thức:

CCO2 = CCO2 + 1.6[Fe2+] = 73,6 mgđl/l

Tra biểu đồ ta được : pH

Ph<8.3 ko có

OH-Do pH > 6,8 nên có thể áp dụng được phương pháp làm thoáng đơn giản (Điềukiện pH > 6,8 và độ kiềm > 1 mgdl/l) Có thể dùng phương pháp khử sắt bằnglàm thoáng tư nhiên bằng giàn mưa :

 Nước trước khi làm thoáng và sau khi làm thoáng có sự giảm độ

pH, nên đánh giá nước bị mất tính ổn định sau làm thoáng Xác định tính ổn địnhcủa nước dựa vào công thức sau: J  pH opH s

Trong đó: pHo là độ pH của nước, xác định bằng máy đo pH, pH = 7,2

pHs là độ pH của nước sau khi đã bão hòa Cacbonat đến trạng thái cânbằng tính theo công thức:

2

1 ( ) 2 ( ) 3 ( ) 4 (P)

s

pH  f t  f Ca   f K  f Trong đó: f1, f2, f3 và f4 là những trị số phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ canxi, độ

kiềm, tổng hàm lượng muối trong nước, xác định theo đồ thị 6.1 – TCXDVN 33:2006

Dựa vào bảng 6.20 TCXDVN 33:2006 lượng kiềm pha thêm vào nước để đưanước về trạng thái ổn định (J=0)xác định theo công thức:

Trong đó: Dk là liều lượng chất kiềm (mgdl/l)

e2 là đương lượng của hoạt chất trong kiềm mg/mgdl Đối với CaO =28

Ck hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kĩ thuật (%), 80%

Từ J = -0,47 ta tra đồ thị H.6.4 trong TCXDVN 33:2006  Dk =b*K vớib=0,83(mgdl/l) => Dk = 0,083*2,82=0,23(mg/l)

Trong đó: K =

 Hàm lượng cặn sau làm thoáng xác định theo công thức:

Trong đó:

- C0 max: hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn (mg/l)

- M: độ màu nước nguồn (Pt-Co)

2.6 So sánh các chỉ tiêu chất lượng nước

Giá trị nước nguồn

TCXD 233:1999 (loại nước)

QCVN 01:2009/

BYT

Yêu cầu

sử dụng.

2.7 Đề xuất dây chuyền công nghệ:

Trạm bơm cấp I

Gìan mưa

Thuyết minh dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp.

Đầu tiên nước ngầm được hút từ các giếng khoan nhờ hệ thống máy bơm vàđược clo hóa sơ bộ rồi vào công trình làm thoáng Công trình làm thoáng cóchức năng chính là khử CO2, ,hòa tan oxy không khí vào trong nước để oxy hóa

Fe2+ thành Fe3+ kết tủa, dễ dàng lắng đọng để khử sắt ra khỏi nước nâng cao hiệuquả của các công trình lắng và lọc

Sau khi làm thoáng và châm hóa chất(vôi) nước tự chảy xuống bể lắng tiếpxúc ngang Mục đích của công trình này là để các phản ứng diễn ra và thu hồicặn của các phản ứng Thời gian lưu nước lắng thường 90 – 120 phút

Sau đó nước được đưa qua bể lọc nhanh Tại đây không chỉ các hạt cặn lơ lửng

có kích thước lớn hơn các lỗ rỗng của vật liệu lọc được giữ lại mà còn giữ lại keosắt, keo hữu cơ gây độ đục, độ màu

Sau khi đã được lọc, nước được đưa sang bể chứa nước sạch Trước khi sang

bể chứa nước sạch nước được châm với hóa chất khử trùng là clo để loại trừ visinh vật tồn tại trong nước ngầm

Chương III: Thiết kế các công trình trong dây chuyền công nghệ xử lý nước ngầm

3.1 Thiết kế các công trình khử sắt

3.1.1 Hệ thống dàn mưa

Nhiệm vụ: Khử CO2 trong nước, làm giàu oxy trong nước, tạo điều kiện để Fe2+thành Fe3+ Dạng giàn mưa làm thoáng tự nhiên Công suất nhà máy m3/ngàyđêm Thiết kế giàn mưa với hai đơn nguyên với 4 ngăn Lưu lượng đi vào mỗiđơn nguyên:

+ q = Q/2=2196,78/2 = = (m3/ngày đêm)

+ q = 1098,39 m3/day = 45,77 m3/h=0,0127 m3/s

Diện tích mặt bằng giàn mưa được tính theo công thức (Theo Xử lý nước cấp của

Nguyễn Ngọc Dung, 1999, trang 171) :

F : là diện tích giàn mưa (m2)

N: là số ngăn của giàn mưa, Chọn N = 2

gỗ rộng 200 mm đặt cách nhau 100 mm hay bằng nửa cây tre xếp cách mép nhau50mm (Theo mục 6.246, TCVN 33: 2006/BXD – Tiêu chuẩn thiết kế) Chọn cácván gỗ rộng 200 mm đặt cách nhau 100 mm

Sàn đổ lớp vật liệu tiếp xúc

Vị trí nằm dưới sàn tung nước, khoảng cách giữa các sàn là 0,7 m, sàn đổ lớp vậtliệu tiếp xúc làm bằng tông hay bê tông có xẻ khe hay đục lỗ Tỷ lệ khe hoặc lỗchiếm 30 – 40% diện tích sàn Ngoài ra còn dùng thanh tre hoặc gỗ đặt cách nhau20mm Phía dưới đổ lớp vật liệu tiếp xúc dày 30 – 40cm Lớp vật liệu tiếp xúcthường là cuội, sỏi, than cốc, than xỉ Lớp vật liệu này có chức năng chia nướcthành những màng mỏng xung quanh vật liệu tiếp xúc để tăng khả năng tiếp xúc

nước và không khí (Theo Xử lý nước cấp của Nguyễn Ngọc Dung, 1999, trang

171)

=>Vậy chiều cao phần làm thoáng là 3x0,7=2,1m

+ Chọn sàn đổ lớp vật liệu tiếp xúc làm bằng các tấm đan bê tông dày là 30 –

40mm, đường kính lỗ d = 15mm Chọn tỷ lệ lỗ chiếm 35% diện tích sàn

Tổng diện tích các lỗ là:

Tổng số lỗ trên các tấm đan:

3.1.3 Hệ thống phân phối nước

Dẫn nước lên dàn phun: Tốc độ nước chảy trong ống dẫn nằm trong khoảng 0,8 –1,2 m/s Chọn v = 1m/s thì diện tích ống dẫn nước là:

Chọn đường kính ống D = 130 mm, kiểm tra lại vận tốc

Hệ thống dàn phun mưa: Chọn 2 ống, mỗi ngăn 1 ống chính và có vận tốc 0,9m/s nên đường kính ống là:

Chọn đường kính đường ống dẫn lên giàn mưa bằng thép d = 100mm Kiếm tra

L: Chiều dài một đơn nguyên, m

Lưu lượng vào ống nhánh:

Để nước có thể phẩn phối đều khắp diện tích mỗi ngăn của giàn mưa, trên các

ống nhánh ta khoan các lỗ có đường kính d lo = 5 mm (Quy phạm theo TCVN 33:2006/BXD – Tiêu chuẩn thiết kế thì là 5 – 10 mm)

Tổng diện tích các lỗ này lấy bằng (30 – 35%) diện tích tiết diện ngang của ốngchính Chọn 35% tổng diện tích lỗ (Theo TCXDVN 33 :2006/BXD – Tiêu chuẩnthiết kế ) Tổng diện tích lỗ tính được:

Trên mỗi hàng của ống nhánh có 5 lỗ, khoảng cách giữa các lỗ:

3.1.4 Hệ thống thu, thoát khí và ngăn nước

Để có thể thu oxy trong không khí kết hợp với việc khử khí CO2, đồngthời đảm bảo nước không bắn ra ngoài ta bố trí các cửa chớp bằng bê tông cốtthép hoặc bằng gỗ Góc nghiêng giữa các chớp mặt phẳng nằm ngang là 45o.Khoảng cách giữa hai cửa chớp kế nhau là 200mm và chiều rộng mỗi cửa là200mm Cửa chớp được bố trí xung quanh trên toàn bộ chiều cao của giàn mưa,nơi có bề mặt tiếp xúc với không khí Các cửa chớp này được xây dựng cách mépngoài của sàn tung là 0.6m khoảng cách này được làm lối đi xung quanh khi làm

vệ sinh giàn mưa (Theo Xử lý nước cấp của Nguyễn Ngọc Dung, trang 171).

3.1.5 Tính chiều cao giàn mưa

Trong đó:

 H FM : Chiều cao từ lớp vật liệu thứ nhất đến giàn phun Chọn H FM =0.7 m (Theo TCVN 33: 2006/BXD – Tiêu chuẩn thiết kế)

 H VL: Chiều cao vật liệu tiếp xúc Dàn mưa thiết kế có 3 sàn vớikhoảng cách 0,7 m Trên mỗi sàn đặt vật liệu tiếp xúc là than cốc dạng cục có

đường kính d = 29mm Mỗi lớp vật liệu tiếp xúc có chiều dày 0,3 m (Theo Xử lý nước cấp của Nguyễn Ngọc Dung, trang 11.6 71)

 H N: Chiều cao ngăn thu nước Chọn HN = 0,3 (Theo Xử lý nước cấpcủa Nguyễn Ngọc Dung, trang 176)

 Chiều cao giá đỡ: 0.5 m

3.1.6 Sàn và ống thu nước

Sàn thu nước được đặt ở dưới đáy giàn mưa, có độ dốc từ 0,02 – 0,05 vềphía ống dẫn dưới nước xuống bể lắng tiếp xúc Sàn làm bằng bê tông cốt thép

Hệ thống ống thu nước và xả cặn: ống thu đặt cách đáy sàn thu nước 0,2

m nhằm ngăn cặn bẩn không theo dòng nước vào các công trình sau, cứ 2 ngăn ta

bố trí một ống thu đặt giữa chiều rộng ngăn, vận tốc nước trong ống là 1,2 m/s.Diện tích ống thu nước là:

Trong đó: q – Lưu lượng xả nước của ngăn tiếp nhận, (m3/ngày đêm)

Đường kính ống thu nước:

Ta chọn đường kính ống thu nước là 82 mm

Ống xả cặn, ống dẫn nước sạch để cọ rửa: Theo TCXD 33:2006, đường kính ống

xả cặn từ 100-200 mm Chọn ống xả cặn là ống PVC có đường kính 100 mm, cứmỗi ngăn đặt một ống xả cặn ở giữa ngăn dọc theo chiều dài ngăn và sát sàn thunước, phía đáy thấp, toàn giàn mưa có 4 ống xả cặn Ống dẫn nước sạch cọ rửa làống PVC đường kính 50 mm

Bảng 1: Các thông số tính toán giàn mưa

hiệu

Số liệu thiết

Chiều cao giàn mưa + chân đỡ H DM 3.8 m

Chiều cao lớp vật liệu thứ nhất đến

Đường kính ống phân phối nước

Số lỗ trên mỗi hàng của ống nhánh 10 lỗ

Số ống nhánh m 12 cái

3.2 Bể pha vôi sữa

3.2.1 Cấu tạo bể chuẩn bị vôi

1) Bể tiêu thụ vôi sữa

3.2 2 Thiết kế bể chuẩn bị vôi

Vôi được sử dụng để kiềm hóa nước trước khi đưa vào bể lắng ngang Lưu lượngvôi dự trữ cần dùng cho 1 ngày:

Trong đó: Q là công suất trạm xử lý

a là liều lượng vôi cần thiết đưa vào (mg/l)

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

n là số giờ làm việc giữa 2 lần pha vôi (h)

a là liều lượng vôi cần thiết đưa vào

bv là nồng độ vôi sữa (5%)

 Khối lượng riêng vôi sữa là 1 T/m3

Ta thiết kế 2 bể hòa trộn vôi ( 1 bể để dữ trữ) với

dung tích mỗi bể là: 0,18 m3 Dùng phương pháp

khuấy trộn bằng cánh quạt Vôi sữa ở dạng

khuếch tán không bền, các hạt vôi rất nhỏ có thể

nổi lên hoặc lắng xuống trong môi trường khuếch

tán Do đó, cần phải khuấy trộn không ngừng để

vôi không lắng Bể thiết kế hình trụ tròn đường kính bể phải lấy bằng chiều cao

công tác của bể d = h (Theo Xử lý nước cấp, Nguyễn Ngọc Dung, 1999, trang

33)

Bể hòa trộn vôi có tiết diện hình tròn đường kính là d = 0,5 m, phần trên là hình

trụ, phần dưới là hình nón có góc tâm 60o và bề rộng đáy a 1 = 0,2 m, đặt ống xả

cặn là 150 mm (Theo mục 6.24 – Chuẩn bị hóa chất, TCXD 33:2006/BXD –

Tiêu chuẩn thiết kế)

Chiều cao phần hình chóp:

0,26 �

Tổng chiều cao bể trộn là:

H = h + htru + hatoan = 0.26+0,5+0.3=1,06 (m)

Trong đó:H bv: chiều cao bảo vệ, m

Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/phút (Theo mục 6.36 – Chuẩn bị hóa chất, TCXD 33:2006/BXD – Tiêu chuẩn thiết kế)

Chiều dài cánh quạt lấy bằng 0,45 đường kính bể (Quy phạm là 0,4 – 0,45d) Chiều dài cánh quạt là:

L cq = 0,45.d = 0.45x0,5 = 0.225 (m)

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế là 0,15 m2 cánh quạt/1m3 vôi sữa (Quy phạm =0,1 – 0,2 m2)

Chiều rộng cánh quạt là:

Công suất để quay cánh quạt là 3 kW

 Đường kính ống dẫn vôi sữa xác định theo điều 6.37 TCXD33:2006/BXD

 Ống áp lực dẫn sản phẩm sạch D≥25mm, dẫn sản phẩm không sạch D

≥ 50mm

 Ống tự chảy lấy D ≥ 50mm Tốc độ vôi sữa chảy trong ống : ≥ 0,8m/s

 Chỗ ngoặt trên đường ống dẫn dung dịch vôi sữa có bán kính cong là:

R = 5.D = 5.50 = 250 (mm).

 Đường ống áp lực dẫn vôi sữa có độ dốc về phía máy bơm 0.02.Ống tự chảy có độ dốc 0.03 về phía miệng xả, thuận tiện cho tháo dỡ và thau rửacác đường ống

 Thiết bị định liều lượng có nhiệm vụ điều chỉnh tự động lượng vôicần thiết đưa vào nước cần xử lý theo yêu cầu

Bơm định lượng vôi: Lưu lượng sữa vôi 5% phải đưa vào nước trong 1 giờ:

Bảng 2: Các thông số thiết kế của bể chuẩn bị dung dịch vôi

S

Diện tích sàn kho (Theo Xử lý nước cấp của Nguyễn Ngọc Dung, 1999,

trang 36):

Trong đó:

 Q: Công suất trạm xử lý: Q = 2196,78 m3/ngđ

 P: Liều lượng hoá chất tính toán: L V = 8.05 mg/L = 8.05 g/m3

 T: Thời gian dự trữ hoá chất trong kho Lấy T = 40 ngày.

 α: Hệ số kể đến diện tích đi lại và thao tác trong kho:  = 1,3

 C k : Độ tinh khiết của hoá chất: P k = 80 %

 h: Chiều cao cho phép của lớp hoá chất.Vôi cục chưa tôi lấy h =

1,5m

 G o : Khối lượng riêng của hoá chất: G o = 1,1 T/m3

Thiết kế kho dự trữ hoá chất có kích thước: L x B = 0,4x0,2 m

3.4 Tính toán bể lắng tiếp xúc ngang

3.4.1 Cấu tạo bể lắng ngang

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật, có thể bằng gạch hoặc bê tông cốtthép thường được sử dụng trong các trạm xử lý có công suất lớn hơn

3000m3/ngày đêm đối với xử lý bằng phèn và áp dụng công suất bất kỳ cho cáctrạm không cần dùng phèn.

Cấu tạo bể lắng ngang bao gồm có bốn bộ phận chính

 Bộ phận phân phối nước rửa vào bể

1) Ống dẫn nước từ bể trộn cơ khí

2) Máng phân phối nước

3) Vách phân phối đầu bể

Q là công suất của trạm xử lý

T= 90 phút là thời gian lưu nước trong bể theo quy phạm: Nếu hàm lượngcặn tổng cộng lớn nhất Cmax lớn hơn 20 mg/l thì phải dùng bể lắng tiếp xúc, thờigian nước lưu lại trong bể lắng tiếp xúc tối thiểu phải lấy bằng 90 phút, tối đa là

+ Chọn kích thước 1 lỗ là 50mm Tổng số lỗ trên vách phân phối trong bể lắng là

+ Chọn số lỗ phân phối trên vách phân phối trong bể lắng là 34 lỗ Kiểm tra lạivận tốc chảy qua các lỗ phân phối

Chiều cao hữu ích của vách phân phối nước vào là chiều cao mà trong đó bố trícác lỗ phân phối, chiề ucao hữu ích của vách phân phối cũng chính là chiều caovùng lắng trong bể Diện tích hữu ích của vách phân phối nước vào là :2,5x2,5=6,25m2

+ Chọn chiều cao hàng lỗ dưới cùng cách chiều cao lớp cặn là 0,3m, chiều caovùng chưá cặn là 1m Vậy hàng lỗ dưới cùng cách đáy bể là =1,2m

Chiều dài làm việc của bể lắng là :

Tính phần thu nước cuối bể: Sử dụng ống thu nước bề mặt

Chiều dài ống thu nước:

Sử dụng 2 ống thu nước bề mặt trong bể , khoảng cách giữa các ống là 1,5m,khoảng cách từ mỗi ống đến tường là 0,5m Chọn vận tốc nước chảy trong ống là0,6m/s Lưu lượng nước dùng để tính đường kính ông thu lấy lớn hơn 30% lưulượng tính toán Vật lưu lượng nước chảy vào mỗi ống thu là:

Đường kính ống thu nước là:

Chọn D=130mm, kiểm tra lại vận tốc

Trên các ống thu có khoan các lỗ thu đương kính 20mm, vận tốc nước chảy qa lỗlấy = 1m/s Tổng diện tích các lỗ thu trên 1 ống thu là:

Tổng số lỗ trên 1 ống là:

+ Chọn số lỗ trên ống thu nước là 26 lỗ, các lỗ sẽ được bố trí 2 bên thành ống so

le với nhau như vậy mỗi bên thành ống có 13 lỗ Các lỗ được bố trí theo hướngnằm ngang, khoảng cách giữa các lỗ là:

Thời gian giữa 2 vùng xả cặn sẽ được xác định khi đưa bể lắng vào hoạt động

Chiều cao của bể lắng là:

Trong đó: Hl: Chiều cao lắng

Hcc: Chiều cao hầm chưa cặn, có tính đến chiều cao an toàn từ bề mặtlớp cặn đến chiều cao lắng

Hct: Chiều cao công tác

Hệ thống thu xả cặn: Sử dụng hệ thống thu xả cặn bằng thủy lực, sử dụng ốngthu xả cặn đặt ở trng tâm bể lắng, dọc theo chiều dài bể

Gỉa sử khi lượng cặn chiếm đầy thể tích vùng chứa cặn tức là chiều cao lớp cặn

là 1m ở đáy của bể lắng, thể tích của cặn là

.8,822(m3)