Đề tài TÍNH TOÁN THIẾT kế TRẠM xử lý nƣớc cấp CHO THỊ TRẤN VĨNH điện – HUYỆN điện bàn – QUẢNG NAM

10 Chương II: HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HIỆN CÓ, ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN KHÔNG GIAN ĐÔ THỊ - PHƯƠNG HƯỚNG CẤP NƯỚC CỦA THỊ TRẤN VĨNH ĐIỆN – ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM 2.1.. Em đã lựa chọn đồ

Đề Tài:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO THỊ TRẤN VĨNH ĐIỆN – HUYỆN ĐIỆN BÀN –

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 4

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRẤN VĨNH ĐIỆN - ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM Chương I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ THỊ TRẤN VĨNH ĐIỆN – ĐIỆN BÀN – QUẢNG NAM 1.1 Đặc điểm tự nhiên 6

1.1.1 Vị trí địa lý 6

1.1.2 Đặc điểm địa hình 6

1.1.3 Khí hậu 6

1.1.4 Đặc điểm địa chất công trình 6

1.1.5 Đặc điểm địa chất thủy văn 6

1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 8

1.2.1 Dân số và lao động 8

1.2.2 Hiện trạng về cơ sở hạ tầng 8

1.2.3 Mạng lưới điện 9

1.2.4 Công trình công cộng 9

1.2.5 Hiện trạng kinh tế xã hội 10

1.2.6 Vấn đề về vệ sinh môi trường 10

Chương II: HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HIỆN CÓ, ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN KHÔNG GIAN ĐÔ THỊ - PHƯƠNG HƯỚNG CẤP NƯỚC CỦA THỊ TRẤN VĨNH ĐIỆN – ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM 2.1 Hiện trạng hệ thống cấp nước 11

2.1.1 Giới thiệu hiện trạng cấp nước 11

2.1.2 Đánh giá chung về hệ thống cấp nước 11

2.2 Định hướng phát triển không gian đô thị 11

2.2.1 Cơ sở hình thành và phát triển 11

2.2.2 Tính chất 12

2.2.3 Quy mô dân số và đất đai 12

2.2.4 Thực trạng về cơ sở hạ tầng 12

2.2.5 Định hướng phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật 13

2.3 Phương hướng cấp nước 14

2.3.1 Định hướng cấp nước 14

2.3.2 Sự cần thiết xây dựng hệ thống cấp nước 14

2.3.3 Tiêu chuẩn cấp nước 14

2.3.4 Chất lượng nước cung cấp 15

Chương III: LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CHO TRẠM XỬ LÝ 3.1 Nguồn nước cấp 16

3.1.1 Nguồn nước ngầm 16

3.1.2 Nguồn nước mặt 16

3.2 Nhận xét 17

3.3 Kết luận 17

Phần hai: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO THỊ TRẤN VĨNH ĐIỆN - ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM Chương I: XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ LÀM SẠCH 1.1 Thông tin về quy hoạch thi trấn Vĩnh Điện đến năm 2020 19

1.1.1 Tiêu chuẩn nước cấp 19

1.1.2 Tài liệu về quy hoạch 19

1.2 Xác định mức độ làm sạch 20

1.2.1 Xác định nhu cầu dùng nước vào mục đích ăn uống sinh hoạt 20

1.2.2 Xác định lưu lượng nước phục vụ cho sản xuất công nghiệp 21

1.2.4 Xác dịnh lưu lượng nước cho sản xuất công cộng 21

1.2.5 Quy mô công suất cấp nước của trạm 22

Chương II: LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 2.1 Chất lượng nước nguồn 24

2.2 Lựa chọn dây chuyền công nghệ 24

2.2.1 Tính toán lựa chọn hóa chất đưa vào 24

2.2.1.2 Xác định mức độ kiềm hóa 26

2.2.2 Kiểm tra mức độ ổn định của nước sau khi keo tụ 27

2.2.2.1 Kiểm tra độ kiềm của nước sau khi keo tụ 27

2.2.2.2 Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tụ 27

2.2.2.3 Hàm lượng cặn lớn nhất của nước sau khi đưa hóa chất vào để kiềm hóa và keo tụ 30

2.2.2.4 Xác dịnh liều lượng Clo để Clo hóa cơ bộ 31

2.2.3 Lựu chọn dây chuyền công nghệ xử lý 31

2.2.3.1 Đề xuất các phương án xử lý 32

2.2.3.2 Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý 33

Chương III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1 Thiết kế hệ thống pha chế - định lượng hóa chất 35

3.1.1 Tính toán thiết bị pha chế phèn 35

3.1.1.1 Bể hòa tan phèn 37

3.1.1.2 Bể tiêu thụ phèn 39

3.1.1.3 Xác định lượng phèn dự trữ 41

3.2 Tính toán thiết kế bể trộn 42

3.3 Tính toán thiết kế bể phản ứng 46

3.4 Tính toán thiết kế bể lắng 49

3.5 Tính toán thiết kế bể lọc 55

3.5 Tính toán lượng Clo 69

3.6 Tính toán thiết kế bể nước sạch 71

3.8 Quy hoạch mặt bằng và cao trình dây chuyền công nghệ 74

KẾT LUẬN 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

MỞ ĐẦU

Nước ta cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, mức độ đô thị hoá ngày càng tăng, nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao cả về chất lượng và số lượng Cho nên những năm gần đây, nhiều dự án cấp nước được ưu tiên thực hiện ở khắp đất nước

Huyện Điện Bàn , tỉnh Quảng Nam với thế mạnh phát triển du lịch, dịch vụ còn là địa phương đi đầu trong sản xuất nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp của toàn tỉnh

Thị trấn Vĩnh Điện là trung tâm chính trị - kinh tế - văn hoá của huyện Điện Bàn, là nơi tiếp giáp, giao lưu với nhiều địa phương trong tỉnh và cả nước còn là nơi tập trung dân số cao Hiện nay người dân thị trấn Vĩnh Điện vẫn quen dùng nước giếng, nước sông Hơn thế nửa, vào mùa khô, nước giếng thường bị can kiệt, nước sông bị nhiễm mặn làm cho nước sạch bị thiếu nghiêm trọng, người dân không đủ nước sạch để sinh hoạt Tình trạng này kéo dài từ năm này qua năm khác và ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn

Điều đó bắt buộc địa phương phải ngày càng quan tâm đầu tư cơ sở hạ tầng cho thị trấn nhằm đảm bảo nhu cầu sinh hoạt cho nhân dân Trong đó, việc đầu tư xây dựng một hệ thống cấp nước là vô cùng quan trọng

Để thể hiện kết quả học tập trong 3 năm Em đã lựa chọn đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài :

Thiết kế trạm xử lý nước cấp thị trấn Vĩnh Điện - huyện Điện Bàn - tỉnh

Quảng Nam

Mục đích của đề tài này là :

1 Đề ra phương án cấp nước hợp lý nhất cho khu vực

2 Đáp ứng nhu cầu dùng nước cho khu vực đến năm 2020.Trong 2 tháng làm việc mặc dù đã hoàn thiện công việc nhưng chắc chắn còn nhiều thiếu sót Rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô và các bạn quan tâm

PHẦN 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ THỊ TRẤN VĨNH ĐIỆN

ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN,ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ CỦA THỊ

TRẤN VĨNH ĐIỆN - ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM

1 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

1.1 Đặc điểm hình thành và phát triển

Vĩnh Điện là một thị trấn thuộc huyện Điện Bàn tỉnh Quảng Nam Đây là khu vực nằm trong trục tam giác Đà Nẵng - Hội An - Tam Kỳ là trung tâm đầu mối giao thông khá phồn thịnh phía bắc tỉnh Quảng Nam

Thị trấn Vĩnh Điện nằm trên tuyến giao thông huyết mạch Bắc Nam theo quốc lộ 1A ngang qua Quảng Nam và Đà Nẵng Thêm nữa đó là điểm giữa hai mối di sản thế giới Hội An - Mỹ Sơn về khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc - Quảng Nam theo tỉnh lộ 609 lên Đại Lộc, Nam Giang, Trường Sơn Vị trí quan yếu khác Hiện nay thị trấn Vĩnh Điện đã và đang phát triễn về mọi mặt, phát triễn công nghiệp, thương mại, dịch vụ, nghiên cứu và đào tạo Tạo lập một thị trấn có cuộc sống chất lượng cao, đô thị xanh, bảo vệ môi trường thiên nhiên, các cơ sở hạ tầng

kĩ thuật tiêu chuẩn cao nhằm thu hút vốn đầu tư trong nước và nước ngoài góp phần thúc đẩy tiến triền đô thị hóa và nâng cao giá trị văn hóa truyền thống lịch sử cách mạng của đất Quảng

1.2 Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội

1.2.1 ĐIều kiện tự nhiên

a/ Vị trí địa lí

Thị trấn Vĩnh Điện thuộc huyện Điện Bàn tỉnh Quảng Nam là vùng có vị trí tương đối thuận lợi, ven hạ lưu sông Thu Bồn, cách Đà Nẵng 30km về phía nam, với bốn bên tiếp giáp

- Phía đông bắc giáp với xã Điện Minh

- Phía tây bắc giáp với xã Điện An

- Phía đông nam giáp với xã Điện Minh

- Phía tây nam giáp với xã Điện Minh b/ Đặc điểm địa hình

Khu vực nằm trên quốc lộ 1A với địa hình tương đối bằng phẳng của vùng duyên hải miền trung

c/ Khí hậu

Thị trấn Vĩnh Điện nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa

 Nhiệt độ

- Nhiệt độ trung bình năm : 25,60C

- Nhiệt độ cao nhất trung bình : 29,00C

- Nhiệt độ thấp nhất trung bình : 22,70C

- Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối : 40,90C

- Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối : 10, 20C Biên độ giao động nhiệt giữa các tháng trong năm khoảng 3 - 50

C

 Độ ẩm không khí

- Độ ẩm không khí trung bình năm : 82%

- Độ ẩm không khí cao nhất trung bình : 90%

- Độ ẩm không khí thấp nhất trung bình : 75%

- Độ ẩm không khí thấp nhất tuyệt đối : 10%

 Mưa

- Lưu lượng mưa trung bình năm : 2066mm

- Lượng mưa năm lớn nhất : 14000mm

- Lượng mưa ngày lớn nhất : 332mm

- Số ngày mưa trung bình năm : 144 ngày

- Số ngày mưa trung bình nhiều nhất : 22 ngày

 Nắng

- Số giờ nắng trung bình : 2158 h/năm

- Số giờ nắng trung bình nhiều nhất : 248 h/tháng

- Số giờ nắng trung bình ít nhất : 120 h/tháng

 Bốc hơi nước

- Lượng bốc hơi trung bình : 2107 mm/năm

- Lượng bốc hơi trung bình nhiều nhất : 241 mm/năm

- Lượng bốc hơi trung bình thấp nhất : 119 mm/năm

- Thường xuất hiện tháng 9, 10, 11 thường có bão cấp 9, 10

- Các trận bão thường gây mưa to và kéo dài

d/ Đặc điểm địa chất công trình

Qua kết quả thăm dò địa chất cho thấy khu vực chủ yếu có nền đất xây dựng ổn định, khả năng chịu tải tương đối cao

e/ Đặc điểm địa chất thủy văn

Sông ngòi và nguồn nước mặt Sông Vĩnh Điện được nối với sông hàn ở phía bắc,

và sông Thu Bồn ở phía nam, là sông có lưu lượng lũ Qmin=3,88m3

/s Theo Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn thì khai thác nguồn nước sông Vĩnh Điện làm nguồn nước sinh hoạt của thị trấn, đồng thời là vùng nước tưới cho vùng nông nghiệp xung quanh khu vực Tuy nhiên sông Vĩnh Điện bị nhiễm mặn khá sâu về mùa kiệt

1.2.2 Điều kiện kinh tế xã hội

a/ Dân số và lao động

Hiện nay dân số trong khu vực là 9287 người và đây là khu vực có tỉ lệ tăng dân

số thấp 2,36 do tỉ lệ tăng tự nhiên không cao

Tổng số lao động trong khu vực là 5370 người, trong đó chủ yếu là lao động công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ một phần làm trong lĩnh vực thương mại và dịch vụ, lao động làm trong công nghiệp xây dựng rất ít

1.2.2 Thực trạng về cơ sở hạ tầng

a/ Giao thông

Ngoài tuyến quốc lộ 1A cũ, tuyến đường 608 được nâng cấp, tuyến đường nhựa tại khu dân cư đã dược thi công, còn lại là đường đá, đường bê tông và đường đất Đường thủy là đoạn sông Vĩnh Điện chạy ngang qua thị trấn, sử dụng giao thông thủy đến các vùng ở ven sông về phía thượng nguồn phục vụ du lịch Mạng lưới giao thông nội bộ bố trí theo dạng hỗn hợp kiểu ngã ba, ngã tư cùng mức đơn giản, đáp ứng nhu cầu lưu thông

b/ Mạng lưới điện

Theo mặt bằng kiến trúc qui hoạch, thị trấn Vĩnh Điện bao gồm các công trình công cộng, dịch vụ du lịch, thương mại công nghiệp, đất dân cư Công suất tiêu thụ điện với các loại hình này phụ thuộc rất nhiều vào qui mô cụ thể ( diện tích, tầng cao, mức độ đầu tư thiết bị ) của mỗi loại hình Trong và quanh khu vực quy hoạch, nguồn điện cung cấp cho toàn thị trấn là trục chính 22KV chạy trên quốc lộ 1 A bắt nguồn từ trạm biến áp (TBA) 35KV - Vĩnh Điện

Nguồn điện sử dụng cho chiếu sáng nói chung được cung cấp đầy đủ và liên tục c/ Công trình công cộng

Các công cộng trong khu vực bao gồm

- Trung tâm giáo dục thường xuyên

- Bệnh viện đa khoa bắc Quảng nam, Vĩnh Đức, Trạm y tế

- Nhà máy nước Vĩnh Điện

-Khu vu chơi

- Các chợ

Các công trình này đều có qui mô nhỏ, phân bố khắp cả thị trấn

d/Hiện trạng kinh tế xã hội

Trong những năm qua, tuy có những khó khăng nhất định đặc biệt là hậu quả nặng nề do thiên tai gây ra nhưng với quyết tâm và nổ lực phấn đấu của nhân dân và cán bộ nhìn chung tình hình kinh tế xã hội của thị trấn phát triển tương đối nhanh, sản xuất nông nghiệp đạt năng xuất cao, chất lượng cao, sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp được đầu tư mở rộng và đa dạng hóa các nghành nghề, hoạt động thương mại, dịch vụ ngày càng sôi động một số cơ sở kinh doanh dịch vụ mới ra đời, kinh tế tăng trưởng khá, cơ cấu kinh tế tiếp tục chuyển dịch đúng hướng, thu ngân sách đạt và vượt chỉ tiêu

Các hoạt động văn hóa,thể dục thể thao diễn ra khá sôi nổi,chất lượng giáo dục và xây dựng dời sống văn hóa được nâng lên, khối đại đoàn kết được phát huy, công tác dân số và giáo dục được chú trọng Công tác trật tự an ninh xã hội được các cấp chính quyền thị trấn đặc biệt chú trọng nhằm tạo một môi trường phát triển lành mạnh và an toàn.Nhờ vậy, đời sống nhân dân được nâng lên rỏ rệt

e/ Các vấn đề vệ sinh mội trường:

Hiện nay thị trấn đã có hệ thống thoát nước theo dọc các tuyến đường chính như Quốc lộ 1A, tuyến đường 608 đi Hội An , tuyến đường trung tâm hành chính huyện Hiện tại hệ thống thoát nước chủ yếu của thị trấn là thoát nước tự nhiên ra các đầm hồ Chất thải rắn được thu gom bằng các thùng rác được đặt dọc các tuyến đường.Rác sau khi được thu gom sẽ được xử lí sơ bộ trước khi đưa về khu xử lí tập trung của thị trấn

Hệ thống cấp nước của thị trấn chưa hoàn thiện công xuất còn nhỏ Mạng lưới cấp nước chưa đầy đủ người dân chủ yếu sử dụng nước tự nhiên từ các diến bơm chất lượng nước chưa được kiểm định

CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HIỆN CÓ, ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN KHÔNG GIAN ĐÔ THỊ - PHƯƠNG HƯỚNG CẤP NƯỚC CỦA

THỊ TRẤN VĨNH ĐIỆN – ĐIỆN BÀN – QUẢNG NAM

2.1 Hiê ̣n tra ̣ng hê ̣ thống cấp nước

2.1.1 Giới thiệu hiện trạng hệ thống cấp nước

Hiện tại thị trấn Vĩnh Điện đã có hệ thống cấp nước với công xuất 3000m3

/ ngày đêm,nguồn nước lấy từ sông Vĩnh Điện, tổng chiều dài ống phân phối là 11km.Tuy nhiên đến nay do nhu cầu của người dân ngày một tăng, cùng với tốc độ đô thị hóa kéo theo nhiều nhu cầu nên lượng nước tiêu thụ tăng cao vì vậy với công xuất nhà máy không còn đáp ứng đủ lượng nước tiêu dùng

2.1.2 Đánh giá hiện trạng cấp thoát nước

Hệ thống cấp thoát nước chưa đáp ứng nhu cầu của thị trấn.Thị trấn cần có một hệ thống mới sứng tầm với tốc độ phát triển mạnh mẽ về mọi mặt

2.2 Đi ̣nh hướng quy hoa ̣ch p hát triển không gian đô thị

Có nhiều tiềm năng phát triển đất đai bằng phẳng, diện tích rộng, mật độ dân cư thấp, thuận lợi cho quá trình đầu tư hạ tầng

2.2.2 Tính chất

Thị trấn Vĩnh Điện là khu vực nằm trong hành lang đô thị của vùng kinh tế trọng điểm miền trung chịu ảnh hưởng tác động mạnh của thành phố Đà Nẵng và đô thị Hội

An về phát triển kinh tế công nghiệp và dịch vụ

2.2.3 Quy mô dân số và đất đai

 Dân số

Dân số hiện nay của thị trấn vào khoảng 10000 người

Dân số dự đoán vào năm 2020 là 15000 người

 Đất đai

- Diện tích xây dựng khoảng 150 ha (2010)

- Diện tích xây dựng khoảng 200 ha (2020)

2.2.4 Thực trạng về cơ sở hạ tầng

 Giao thông

Ngoài tuyến quốc lộ 1A cũ, tuyến đường 608 được nâng cấp, tuyến đường nhựa tại khu dân cư đã dược thi công, còn lại là đường đá, đường bê tông và đường đất Đường thủy là đoạn sông Vĩnh Điện chạy ngang qua thị trấn, sử dụng giao thông thủy đến các vùng ở ven sông về phía thượng nguồn phục vụ du lịch Mạng lưới giao thông nội bộ bố trí theo dạng hỗn hợp kiểu ngã ba, ngã tư cùng mức đơn giản, đáp ứng nhu cầu lưu thông

 Cấp nước

Khu vực đã có hệ thống cấp nước sạch tập trung nước ngầm có ở mức 2-3 m tuy chưa có điều tra khảo sát cụ thể tại khu vực Nhưng khả năng trữ lượng nước ít lưu lương không ổn định tuy thuộc vào lượng nước mặt

 Thoát nước

Khu vực đã có hệ thống thoát nước dọc tuyến quốc lộ 1A Nhưng nhìn chung hệ thống thoát nước của thị trấn là chưa hoàn thiện Nhiều loại nước thải còn chảy tràn heo quy luật tự nhiên.Ao, hồ, sông vẫn là nơi chứa các loại nước thải chưa qua xử lí của khu vực

 Cấp điện

Đã có hệ thống cấp điện sinh hoạt cho bộ người dân trong khu vực thị trấn Hệ thống cấp điện hiện tại có khả năng cấp điện liên tục và ổn định

 Môi trường

Hiện trạng môi trường của thị trấn tương đối sạch do đã có đầu tư thu gom và xử

lí rác thải dọc theo hệ thống quốc lộ 1A

2.2.5 Định hướng phát triển hạ tầng kĩ thuật

Định hướng phát triển không gian đô thị

Thị trấn Vĩnh Điện được xây dựng trên trục tam giác Đà Nẵng - Tam Kỳ - Hội An nên thuận lợi cho việc xây dựng và phát triển đô thị Gần tuyến quốc lộ 1A tận dụng cơ

sở hạ tầng sẵn có để phát triển vận chuyển, giao lưu hàng hóa Đồng thời, với các cụm công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp hiện có được giữ lại làm chỉnh trang, cải tạo, phát triển theo mô hình phân tán

Hướng phát triển nằm trong cụm đô thị đối trọng của thành phố Đà Nẵng, thành thành phố trung tâm, thúc đẩy quá trình đô thị hóa vùng nông thôn Tùy theo vị trí và điều kiện cụ thể mà tham gia vào quá trình phân công chức năng với thành phố trung tâm hình thành không gian đô thị

2.2 PHƯƠNG HƯỚNG CẤP NƯỚC

2.2.1 Định hướng cấp nước

Để thiết kế trạm xử lí nước hợp lí, làm việc có hiệu quả cao và đáp ứng đầy đủ nhu cầu dùng nước cần phân tích, so sánh các phương án đưa ra để chọn được phương án tốt nhất dựa trên các yếu tố sau

- Chất lượng nước cần phải tốt và đảm bảo theo các tiêu chuẩn chất lượng nước phân tích theo các chỉ cấp nước về mặt hóa học, lí học, và vi trùng học

- Lưu phải cung cấp đầy đủ cho các nhu cầu dùng nước cả trước mắt và tương lai

- Gần đối tượng dùng nước,điều này rất quan trọng về giá thành sản xuất nước,đảm bảo áp lực cần thiết tới những khu vực cao và xa nhất trong thị trấn

2.3.2 Sự cần thiết xây dụng hệ thống cấp nước

Phải chọn địa điểm xây dựng để thuận tiện cho việc cấp nước phục vụ cho nhân dân, hơn nữa chọn điểm lấy nước gần nhất, lựa chọn vật liệu xây dựng nâng cao hệ thống cấp nước sạch cho đời sống của nhân dân

2.3.3 Tiêu chuẩn cấp nước

- Tiêu chuẩn cấp nước giai đoạn đến năm 2020

- Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt là 100 l /ng.ngđ

- Tiêu chuẩn cấp nước công cộng là 10% / Qsh

- Tiêu chuẩn cấp nước bệnh viện là 300 l/ng.ngđ

CHƯƠNG III LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CHO TRẠM XỬ LÝ

3.1 Nguồn nước cấp

Nguồn nước mà có thể khai thác để phục vụ cho quá trình xử lý và cấp nước sạch, đảm bảo vệ sinh môi trường cho người dân của toàn khu thị trấn có thể là nguồn nước ngầm hay nước mặt vấn đề là trữ lượng của các nguồn nước khai thác làm sao để đáp

ứng được nhu cầu hiện tại và trong tương lai là một vấn đề hết sức quan trọng

3.1.2 Nguồn nước mặt

Sông Vĩnh Điện được nối với sông hàn ở phía bắc và sông Thu Bồn ở phía Nam Đây là nguồn nước sinh hoạt của thị trấn và thành phố Hội An đồng thời là nguồn nước tưới cho các vùng nông nghiệp Tuy nhiên sông Vĩnh Điện bị nhiễm mặn khá sâu về mùa kiệt

Ao hồ trong thị trấn tương đối nhiều nhưng trữ lượng không đáp ứng yêu cầu công suất của trạm Bênh cạnh đó còn có khả năng bị nhiểm các hóa chất độc hại từ sản xuất nông nghiệp trong vùng

3.2 Nhận xét

Nguồn nước ngầm

Trữ lượng nước thay đổi không ổn định, nguồn nước ngầm mạch nông dễ bị ô nhiễm

và nhiễn mặn do cấu tạo địa tầng.Ngoài ra nguồn nước ngầm còn có trữ lượng nhỏ không đáp ứng đủ công công suất của trạm

Nguồn nước mặt

Sông Vĩnh Điện trữ lượng dồi dào và có chất lượng nước tương đối tốt nhưng cần xây dựng hệ thống cấp nước dài hạn và có biện pháp bảo vệ nguồn nước chống ô nhiễm trong tương lai

3.3 Kết luận

Qua việc tìm hiểu nguồn nước cung cấp ta có thể đưa ra kết luận như sau

Nguồn nước cấp ở đây là nguồn nước có trữ lượng dồi dào, đủ khả năng cung cấp để

xử lý thành nước sạch cấp cho toàn thị trấn trong hiện tại và tương lai Nguồn nước thô lấy từ sông Vĩnh Điện là nguồn nước đáp ứng cho trạm xử lý trong hiện tại và tương lai

3.4 Thông tin về nguồn nước mặt

3.4.1 Bản số liệu phân tích mẫu nước thô sông Vĩnh Điện

Bảng 1: Chất lượng nước sông vĩnh điện tại vị trí cấp nước cho trạm

PHẦN 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHOTHỊ TRẤN

VĨNH ĐIỆN - ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH QUY MÔ DÙNG NƯỚC CÔNG XUẤT TRẠM CẤP NƯỚC

1.1 Thông tin về huy hoạch của thị trấn Vĩnh Điện đến năm 2020

1.1.1 Tiêu chuẩn cấp nước giai đoạn 20220

Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt

+Ngoại thị : Tiêu chuẩn cấp nước là 100 mg/l

+Nội thị : Tiêu chuẩn cấp nước là 160 mg/l

Tiêu chuẩn cấp nước phụ vụ cho sản suất công nghiệp bằng 10% Qsh

Tiêu chuẩn chuẩn cấp nước rửa đường

+Tưới cây : Theo tiêu chuẩn VN 4449:1987 tiêu chuẩn tưới 6m3/l.người +Tưới đường : Tiêu chuẩn cấp nước cho rửa đường bằng 10% Qsh

Tiêu chuẩn cấp nước cho dịch vụ công cộng

+Trường học : 15 - 25 l/ hs / ngày

+Bệnh viện : 300 l/giường

Tiêu chuẩn cấp nước cho công cộng : Q = 10 % Qsh

1.1.2 Tài liệu về quy hoạch

Diện tích xây dựng 200 ha Dân số toàn thị trấn theo dự báo quy hoạch đến năm 2020

là 15000 Tổng diện tích cây xanh của thị trấn là đủ để che kín các không gian công cộng Giáo dục đào tạo đến năm 2020 thị trấn có khoảng 15% dân số là học sinh theo học các trường Bệnh viện ước tính đến năm 2020 toàn bộ thị trấn có khoảng 650 giường tại các bệnh viện

1.2 Xác định mức độ làm sạch

Công xuất trạm được tính toán trên cơ sở đảm bảo nhu cầu dùng nước cho ăn uống, sinh hoạt, tưới cây, rửa đường, cho sản xuất công nghiệp và dịch vụ công cộng đến năm 2020

1.2 1 Xác định nhu cầu dùng nước vào mục đích ăn uống, sinh hoạt

Lưu lượng dùng nước cho sinh hoạt trong ngày dùng nước lớn nhất ở khu dân cư được xác định theo công thức

- N : Tổng số dân cư trong thời điểm tính toán (ngườ i )

- q : Tiêu chuẩn cấp nướ c (q=100 l/người ng đ )

- K ngmax : Hệ số dùng nước không điều hòa ( theo tài liê ̣u số 4) Kmax= 1,2 - 1,4 Ta lấy

K ngmax = 1.4

Qsh ngày max = 1.4 2100

1000

10015000







(m3/ng đ) Trong mô ̣t ngày nhu cầu dùng nước của nhân dân ở từng thời điểm là khác nhau , do đó tính toán ta phải kể đến hệ số dùng nước không điều hòa giờ

K giờ max = a m  B max

1.1.1 Xác định lưu lượng nươ ́ c phu ̣c vu ̣ cho sản xuất công nghiê ̣p

a Lưu lượng nước cấp cho sản xuất

1.1.2 Xác định lượng nước tưới cây và rửa đường

Lưu lươ ̣ng nước tưới cây và rủa đường được lấy bằng 10 % Qsh

- Nước tưới cây đều trong 5 tiếng từ 6h-9h và từ16 h – 18 h lưu lươ ̣ng nước tưới chiếm 60% là

Tổng số dân cư khu vực , N = 15000 người

Q th : Tiêu chuẩn cấp nướ c trường ho ̣c ( qth=20 l/ng ng đ )

Q th =

1000

20 15000 15

.

= 45 ( m3/ng đ )

b Xác định lưu lượng nướ c cấp cho bê ̣nh viê ̣n

Lưu lươ ̣ng dùng nước cho bê ̣nh viê ̣n trong ngày dùng nước lớn nhất ở khu dân cư đươ ̣c tính theo công thức sau

- N : số giườ ng bê ̣nh , N = 650 giường

- qbv : Tiêu chuẩn cấp nướ c cho mô ̣t giường bê ̣nh ( qbv=300 l/giườ ng ng đ )

c Lưu lượng dùng nước cho các nhu cầu công cô ̣ng khác

Vì các công trình công cộng trong thị trấn có qui mô không lớn và nằm rải rác nên lấy lượng nước cấp là

- b là hê ̣ số kể đến lươ ̣ng nước rò rỉ thất thoát ( b = 1.1 )

- c là hê ̣ số kể đến lươ ̣ng dùng nước cho bản thân nhà máy (c = 1.1 )

Q trạm = ( 1.1  2100 + 45 + 195 + 210 + 210 + 210 )  1.1  1.1

= 3847 8 ( m3/ ng đ )

Ta lấy Q trạm = 4000 ( m3 / ng đ )

CHƯƠNG II LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

2.1 Chất lươ ̣ng nước nguồn

Vị trí tại khu vực trạm bơm cấp I có trên sông Vĩnh Điện cách trung tâm thị trấn Vĩnh Điện là 2 km Khu vực lấy nước có dân cư thưa thớt nên chất lượng nước tương đối tốt, đô ̣ sâu ta ̣i vi ̣ trí lấy nước là 4 m thuâ ̣n lợi cho viê ̣c khai thác Năng lực phục vụ của cơ sở hạ tầng ( đường giao thông, điê ̣n …) đảm bảo phu ̣c vu ̣ cho viê ̣c xây dựng và

vâ ̣n hành công trình này

Bảng 1: Bảng chất lượng nước sông Vĩnh Điện tại vị trí cấp nước cho trạm xử lý

2.2 Lư ̣a cho ̣n dây chuyền công n ghê ̣ xử lý

2.2.1 Tính toán liều lượng hóa chất đưa vào

2.2.1.1 Xác đi ̣nh liều lươ ̣ng phèn dùng để keo tụ

Trong nướ c nguồn có chứa các ha ̣t că ̣n có nguồn gốc , thành phần và kích thước khác nhau , đối với các loai că ̣n này dùng các biê ̣n pháp cơ ho ̣c như lắng , lọc thì hiê ̣u xuất rất thấp Để đem la ̣i hiê ̣u quả xử lý cao người ta dùng biê ̣n pháp cơ ho ̣c kết hơ ̣p với biê ̣n pháp hóa ho ̣c tức là cho vào nước các hóa chất phản ứng để làm cho các ha ̣t că ̣n gắn kết la ̣i với nhau ta ̣o thành các ha ̣t că ̣n lớn rồi lắng xuống Để thực hiê ̣n đươ ̣c các quá trình này người ta dùng các hóa chất keo tu ̣ như :Phèn nhôm,phèn sắt ….Thông thườ ng ta dùng phèn nhôm

Xác định liều lượng phèn nhôm cho vào để thực hiê ̣n quá trình keo tụ

Xác định theo công thức sau :

2.2.1.2 Xác định mức độ kiềm hóa

Trong quá trình keo tu ̣ nước bằng phèn nhôm thì đô ̣ kiềm trong nước giảm, trong nước sẽ xuất hiê ̣n các ion H+

, các ion này sẽ khử độ kiềm tự nhiên của nước nếu đô ̣ kiềm tự nhiên của nước nhỏ không đáng đủ để trung hòa ta phải tiến hành kiềm hóa nước Chất kiềm hóa có thể là CaO , NaOH, Na2CO3 Thông dụng

- Dùng vôi CaO để kiềm hóa : ek = 28

- lp lượng phèn cần đưa vào để keo tu ̣ lp=50 ( mg/l )

- ep đương lượng phèn dùng phèn nhôm Al2(so3), e p = 57 ( mg/l )

- k0i độ kiềm ban đầu của nguồn nước koi=2.5 (mg đl/l )

2.2.2 Kiểm tra đô ̣ ổn đi ̣nh của nước sau khi keo tụ

sau khi cho phèn nhôm vào để keo tu ̣ thì đô ̣ pH giảm , do đó nước có tính xâm thực , cần kiểm tra đô ̣ ổn đi ̣nh của nước

2.2.2.1 Kiểm tra đô ̣ kiềm của nước sau khi keo tu ̣

Độ kiềm của nước dược tính theo công thức sau

- K*I : Độ kiềm của nước sau khi keo tụ ( mg/l )

- Kio Độ kiềm ban đầu của nước nguồn Kio= 2.5

- Lp lượng phèn dùng để keo tu ̣ , L p = 50mg/l

- e Đương lượng của phèn không chứa nước e = 57

2.2.2.2 Kiểm tra đô ̣ ổn đi ̣nh của nước sau k hi keo tụ

- PH0 : Độ pH củ a nước sau khi keo tu ̣

- pHs : Độ pH của nước ở trạng thái bảo hòa CaCO3sau khi keo tu ̣

- pHs : Được tính theo công thức sau:

pHs = f1 ( t 0 ) – f 2 ( Ca 2+ ) – f 3 ( k * ) + f4 ( p )

Xác định các thông số còn thiếu

Xác định lượng co2của nước sau khi keo tụ

CO* = CO2 + 44

e

lp

( mg/l ) Trong đó :

CO2 Lượng CO2 của nước sau khi keo tụ

CO20 Lượng CO2 của nước nguồn

Tra biểu đồ ta có

Vâ ̣y chỉ số I = - 2.7 < - 0.5

Kết luâ ̣n : Nước không ổn đi ̣nh, có hàm lượng CO2 lớn hơn giá tri ̣ cân bằng

 Nướ c có tính xâm thực, phải kiềm hóa

Xác định lượng vôi đưa vào kiềm hóa

Do I < 0 pH0 < 8.4 < pHs ta dùng công thức tính

Dk = ( X + B + X + B ) ( theo tài liê ̣u số 4 ) Trong đó :

K : Độ kiềm của nước sau khi đã xử lý ổn định K : 1.62

B, X : Hệ số phụ thuộc của I,pH củ a nước với pH0 = 6.25

X = 1.2

B = 0.028

D k = ( 1.2 + 0.028 + 1.2 + 0.028 )  1.62 = 2.04 ( mg /l )

V = Dk e

Ck

100 ( mg/l ) Trong đó :

- e : Đương lượng hoa ̣t chất trong kiềm mg đl/l, với vôi tính theo CaO = 28

- Ck : Hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kĩ thuật

- V = 2.04  28 

70

100 = 81.6 ( mg/l )

2.2.2.3 Hàm lượng cặn lớn nhất trong nước s au khi đưa hoá chất vào để kiềm hóa và keo tu ̣

Ta có công thức tính :

C max = Cn + K + L p + 0.25 + M + V ( mg/l ) Trong đó :

- Cn : Hàm lượng cặn lớn nhất của nước nguồn : Cmax= 600 ( mg/l )

- K : Hệ số phu ̣ thuô ̣c vào đô ̣ tinh khiết của phèn sử du ̣ng ,đối với phèn nhôm K=1

- Lp : Lượng phèn đưa vào nước để keo tu ̣

- M : Độ màu của nước nguồn M=50

- V : Liều lượng vôi đưa vào kiềm hóa

 Cmax = 600 + 1  50 + 0.25  50 + 81.6 = 738.669 ( mg/l )

2.2.2.4 Xác đi ̣nh liều lươ ̣ng Clo để Clo hóa sơ bộ

Do trong nước nguồn ban đầu có ta ̣p chất hửu cơ nên phải Clo hóa sơ bô ̣ trước khi đưa vào dây chuyền xử lý

Liều lươ ̣ng Clo được xác định theo công thức

L1 = 6 [ NH4

+ ] + 1.5 [ NO 2-] + 2 = 6  1.35 + 1.5  0.96 = 9.54 ( mg/l ) Clo hóa sơ bô ̣ trước khi xử lý để dảm bảo yêu cầu vê ̣ sinh cho các công trình d ây chuyền trong công nghê ̣

2.2.1 Lư ̣a cho ̣n dây chuyền công nghê ̣ xử lý

2.2.1.1 Đề xuất ca ́ c phương án xử lý

Dựa vào bản p hân tích mẩu nư ớc trên sông Vĩnh Điê ̣n và so sánh với tiêu chuẩn nước

mă ̣t dùng cho nguồn cấp nước ta thấy nước trên sông Vĩnh Điê ̣n có chất lượng khá tốt , đảm bảo các chỉ tiêu vê ̣ sinh đối với nước ăn uống và sinh hoa ̣t Nguồn nướ c có đô ̣ cứng và độ kiềm thấp ,hàm lượng các ion hòa tan nhỏ và đều nằm trong giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn nước sinh hoạt của bộ y tế Vì vậy khi sử du ̣ng nước sông Vĩnh Điê ̣n là nguồn nước cấp ta chỉ cần sử lí các phần sau

+ Độ đục 158.8 NTU

+ Hàm lượng cặn không tan : 600 mg/l

Dựa trên các số liê ̣u tính toán , Với công suất thiết kế Q =4000 (m3/ng đ ) phải keo tụ

và kiềm hóa nên ta có thể cho ̣n các phương án sau

Bể Lắng ngang

Bể Lo ̣c Nhanh

Bể Nước Sạch

Trạm Bơm Cấp II

Tầng Căn Lơ Lững

Bể Lo ̣c Nhanh

Bể Nước Sạch

Trạm Bơm Cấp II

Mạng Lưới

Cấp nước

Bể Lắng Thu nước Bề Mă ̣t

Trạm ClO

Vôi

Trạm ClO Phèn

Bể phản ứng soáy hình phểu

So sánh 2 Phương án

Từ 2 phương án ta đưa ra như trên ta nhâ ̣n thấy 2 dây chuyền này tương đối giống nhau chỉ khác bể bể phản ứng và bể lắng Vì vây để so sá nh 2 dây chuyền phản ứng trên ta chỉ cần so sánh bể phản ứng và bể lắng Vớ i quy mô công suất trạm nhỏ 4000 m3

/ng đ và phương tiê ̣n kĩ thuâ ̣t còn thô sơ trình đô ̣ chuyên môn chưa cao chi phí đầu tư thấp cơ sở ha ̣ tần thô sơ nê n việc sử dụng bể lắng ngang có kết hơ ̣p bể phản ứng soáy hình tru ̣ vừa tiết kiê ̣m được chi phí đầu tư và hiệu quả xử

lý cao là rất phù hợp Viê ̣c sử du ̣ng bể phản ứng có tần că ̣n lơ lững thì hiê ̣u quả xử

lý cao chất lượng nước tốt Tuy nhiên tra ̣m phải làm viê ̣c liên tu ̣c không cho phép gián đoạn và chỉ cho phép mất điện trong vòng 1- 2 giờ nhiê ̣t đô ̣ của nước phải ổn

đi ̣nh không đươ ̣c thay đổi quá 1 đô ̣ c trong mô ̣t giờ Từ những ha ̣n chế đó ta chọn phương án I làm phương án xử lý

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

4.1.Thiết kế hê ̣ thống pha chế và đ ịnh lượng dự trữ hóa chất

- Hóa chất dùng để keo tụ là phèn nhôm Al2 ( SO4 ) 3

- Hóa chất dùng để kiềm hóa và ổn đi ̣nh nước là vôi CaO

- Hóa chất để khử trùng và sử lý sơ bộ là ClO

4.1.1 Bể hòa phèn và bể tiêu thụ

Mục đích

Hòa tan phèn cụ và lắng cặn bẩn

Nồng đô ̣ dung di ̣ch phèn nằm t rong bể trô ̣n nằm trong khoảng 10% - 17%

Bể hòa phèn khuấy trộn bằng sục khí nén

Tính toán cấu tạo

Dung tích bể hòa phèn được xác đi ̣nh bằng công thức

- Bh : Nồng độ dung di ̣ch hóa chất trong bể hòa phèn tính bằng %

50 12 66 166

- bt : Nồng độ dung di ̣ch phèn trong bể tiêu thu ̣ (%)

- Chọn 2 bể tiêu thụ kích thước mỗi bể là 1.25  0.8  1 = 1( m 3 )

4.1.1.2 Tính toán quạt gió và thông khí nén

Cường đô ̣ khí nén bể hòa phèn là W = 10 L/s m 2

Cường đô ̣ khí nén bể tiêu thu ̣ là W = 5 m 2Lưu lươ ̣ng khí gió thổi vào bể hòa phèn và bể tiêu th ụ được tính theo công thức

Qg = 0.06  W  F Đối với 2 bể hòa phèn

Tổng diê ̣n tích bể hòa phèn là

Fh = 0.85  0.6  2 = 1.02 ( m 2 ) Lưu lươ ̣ng gió thổi vào bể hòa phèn là

Qh = 0.06  10  1.02 = 0.612 ( m3 / ph ) = 0.0102 (m3 / s ) Đối với hai bể tiêu thụ :

Ft = 1.25  0.8  2 = 2 ( m 2 ) Lưu lươ ̣ng gió vào bể tiêu thu ̣ là :

Qt = 0.006  2  5 = 0.6 ( m3 / Ph ) = 0.01 (m3/s ) Chọn loại máy quạt phù hợp

Đường ống dẫn khí chính

Dc = 4Qg V ( m ) Với v là vâ ̣n tốc khí trong bể hòa phèn cho ̣n v =10 (m/s)

0202 0 4





= 10.292 ( m / s ) < 15 m/s

( Nằm trong giớ i ha ̣n cho phép )

Đường kính ống dẫn khí đến bể hòa phèn

Dh = Q V h





 4

612 0 = 0.306 (m3/ph) = 0.0051 (m3/s) Đường kính ống dẫn khí đến đáy bể hòa phèn

Ddh = Q V h





 4

0051 0

= 0.0017 ( m3/s ) Đường kính ống nhánh

Dnh = Q V n h





 4

= 43.140 001710



 = 0.015 m = 15 mm

Tính số lỗ khoan trên giàn ống gió và bể trộn

Theo quy phạm d1 = 3 - 4 mm

Số lỗ trên mô ̣t ống nhánh

108.6

2 1 = 0.12 m = 120 mm

4.1.1.3 Tính toán thiết bị pha chế vôi

Dung tích bể pha chế vôi đươ ̣c tính theo công thức

b

l n Q

Trong đó :

- Qtt : Lưu lượng nước tính toán ( m 3

/ h )

- N : Số giờ giữa 2 lần pha vôi ( 6 - 12 h ) Chọn n = 10 h

- Lv : Liều lượng vôi cho vào nước ( mg / l )

- Bv : Nồng độ vôi sữa ( b v = 5 % )

-  : Khối lượng riêng của vôi sữa 1 tấn/m3

W =

1 5 10000

38 48 10 66 166

Bể đươ ̣c thiết kế hình tròn , đường kính phải lấy bằng chiều cao công tác của bể

D = h

=1.26 (m) Chọn số vòng quay của quạt là 40 vòng /phút (Qp  40) Chiều dài cánh qua ̣t lấy bằng 0.45 đường kính của bể (Qp : 0.4 - 0.45 d)

B cq = 0.21( )

567.02

24.01

m







Công suất của đô ̣ng cơ để quay cánh qua ̣t lấy bằng 2 kW

4.1.1.4 Tính toán kho dự trữ phèn

Trạm dự trữ phèn khô đủ dùng trong 30 ngày

Lươ ̣ng phèn dùng trong mô ̣t ngày

52 4000