Khảo sát hệ thống cấp nước thành phố

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Công ty Cấp nước Đà Nẵng, Ban lãnh đạo Nhà máy Sản xuất Nước Cầu Đỏ cùng Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Hoàng và tôi xin cảm ơn kỹ sư Tôn Th

MỤC LỤC

Lời mở đầu 1

Giới thiệu Công ty Cấp nước - Xí nghiệp SXNCĐ 2

CHƯƠNG I: MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 1.1 Khái niệm và phân loại hệ thống cấp nước 4

1.2 Phân loại và chức năng của mạng lưới cấp nước .6

1.3 Cấu tạo mạng lưới cấp nước 7

CHƯƠNG II: MÁY BƠM LY TÂM 2.1 Phân loại bơm ly tâm 11

2.2 Sơ đồ cấu tạo - nguyên lý làm việc 12

2.3 Trang bị của một tổ máy bơm 13

2.4 Cấu tạo của một số máy bơm 15

2.5 Các thông số làm việc của máy bơm 19

CHƯƠNG III: MỘT SỐ LOẠI MÁY KHÁC 3.1 Bơm định kỳ phèn - vôi 23

3.2 Máy nén khí rửa - lọc 24

CHƯƠNG IV: TRẠM BƠM 4.1 Phân loại trạm bơm 26

4.2 Trạm bơm cấp 1 26

4.3 Trạm bơm cấp 2 28

4.4 Hiện tượng nước va trên đường ống 31

4.5 Thiết bị đo áp lực 32

CHƯƠNG V: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NMNCĐ 5.1 Các phương pháp xử lý 34

5.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý 34

Lời Nói ầu Đ



Trong bối cảnh nền kinh tế nước ta hiện nay đang thực hiện theo tiêu chí Hiện đại hoá - công nghiệp hoá đất nước Vì vậy, các ngành công nghiệp nhẹ và công nghiệp nặng đã không ngừng nâng cao áp dụng các công nghệ khoa học tiên tiến vào sản xuất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, phục vụ nhu cầu cuộc sống của con người được tốt hơn Bên cạnh sự phát triển về khoa học và công nghệ, không thể không quan tâm đến nguồn tài nguyên và môi trường Trong đó nguồn tài nguyên Nước rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội Sự tồn tại của cuộc sống trên trái đất, quyết định sự phát triển dân trí - sức khoẻ cho con người Hiện nay trên thế giới vẫn còn nhiều con người không được sử dụng nước sạch, đó là nguyên nhân làm cho bệnh tật phát sinh, cuộc sống con người không được bảo đảm, giảm sức khoẻ tuổi thọ, kiệt quệ về phát triển dân trí.

Điều này đang là mối quan tâm hàng đầu của các nhà khoa học công nghệ các nhà chính trị và các nhà khoa học môi trường.

Ngành khoa học cơ khí giao thông là ngành được tổng hợp tất cả các ngành khoa học tiên tiến như: cơ khí - điện tử - hoá học Vì vậy ngành không chỉ quan tâm nghiên cứu đến vấn đề giao thông vận tải mà con quan tâm nghiên cứu đến các ngành công nghệ - môi trường Nhằm phục vụ cuộc sống con người được đảm bảo hơn

Vì vậy là sinh viên ngành cơ khí giao thông Tôi đã quyết định

chọn đề tài: "Khảo sát hệ thống cấp nước thành phố" làm

đề tài thực tập tốt nghiệp và cũng là nhiệm vụ tốt nghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Công ty Cấp nước Đà Nẵng, Ban lãnh đạo Nhà máy Sản xuất Nước Cầu Đỏ cùng Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Hoàng và tôi xin cảm ơn kỹ sư Tôn Thất Du đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập và hoàn thiện báo cáo thực tập.

Đà Nẵng, ngày 16 tháng 3 năm 2005

Sinh viên thực hiện

Phan Công Từ

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY

Sau khi tách tỉnh, Công ty nước Đà Nẵng được thànhlập năm 1989 theo quyết định của UBND thành phố ĐàNẵng.

Chức năng của Công ty:

- Sản xuất và cùng cấp nước sạch

- Thiết kế, thi công, lắp đặt các công trình của hệthống cấp nước và đường ống cấp nước

- Quản lý các dự án cấp nước thành phố

Hiện nay, tổng số cán bộ công nhân của Công ty là

380 người, trong đó 54 kỹ sư và 50 cán bộ có trình độcao đẳng, trung cấp

Cơ cấu tổ chức của Công ty bao gồm:

- Ban Giám đốc

- Phòng tổ chức hành chính

- Phòng kỹ thuật và Trung tâm tư vấn

- Phòng tài vụ

- Phòng kế hoạch và xây dựng cơ bản

- Phòng quan hệ khách hàng

- Phòng máy tính

- Phòng vật tư

- Đội xây lắp

- Đội quản lý mạng

- Chi nhánh Liên Chiểu

- Ba nhà máy nước: Cầu Đỏ, Sân bay, Sơn Trà

Hệ thống cấp nước của thành phố Đà Nẵng đãđược xây dựng cách đây 50 năm

Trước năm 1949 thành phố đều được sử dụngnước ngầm với 36 giếng khoan ở độ sâu 30 ÷ 50m, cácgiếng khoan này chia thành một số nhóm, mỗi nhómcấp nước cho một khu vực nhỏ và hình thành một môhình cung cấp nước bao gồm giếng khoan - trạm bơmgiếng - đài nước và đường ống cấp nước Do nhu cầukhai thác nước của người dân ngày càng tăng và thànhphố ngày càng phát triển nên các giếng khoan này ngàycàng nhiễu mặn nhiễu bẩn phải ngừng hoạt độngdần

Năm 1971, hai nhà máy nước khai thác nước sôngCẩm Lệ được xây dựng.

- Nhà máy nước Cầu Đỏ công suất 5600m3/ng.đ(ngày đêm) phục vụ cho thành phố

- Nhà máy nước Sân bay công suất 12.000m3/ng.đphục vụ cho Sân bay, cảng Tiên Sa và các khu quân sự

Đến năm 1979 toàn bộ giếng khoan bị loại bỏ Lúcnày nhà máy nước Cầu Đỏ được nâng công suất lên10.500m3/ng.đ và đến năm 1996 cải tạo tiếp tục nângcông suất lên 50.000m3/ng.đ

Do nhu cầu nước ở khu vực III quận Sơn Trà tăngcao nên 1989 Công ty xây dựng Nhà máy nước Sơn Tràdựa vào nguồn nước Suối thiên nhiên với tổng côngsuất 5.000m3/ng.đ

Đến nay tổng công suất các nhà máy đang hoạtđộng đạt 75.000m3/ng.đ

Các trang thiết bị của các nhà máy đều đã cũ vàđều phải làm việc quá tải Vì vậy Công ty đang thựchiện dự án cải tạo hệ thống cấp nước của thànhphố

- Nâng công suất của nhà máy nước Sân bay lên50.000m3/ng.đ

- Nâng công suất của nhà máy nước Cầu Đỏ lên130.000m3/ng.đ

- Cải tạo mở rộng mạng lưới cấp nước, chấtlượng nước máy Đà Nẵng đạt tiêu chuẩn chất lượngnước dùng cho ăn uống sinh hoạt

Công ty cấp nước Đà Nẵng có nhiều lợi thế vềcon người Đó là Ban lãnh đạo Công ty có nhiều kinhnghiệm trong sản xuất và kinh doanh đội ngũ cán bộ vàcông nhân có trình độ chuyên môn tốt, có nhiều kinhnghiệm và ham học hỏi

Trong những năm qua, cán bộ và công nhân trongCông ty đã nỗ lực không ngừng để nâng cao chấtlượng nước máy, tăng sản lượng nước máy, mở rộngphạm vi phục vụ đảm bảo hầu hết nhân dân trong

thành phố được sử dụng nước máy Công ty đã gópphần quan trọng vào việc thúc đẩy sự phát triển củaxã hội của thành phố Nâng cao chất lượng cuộc sốngnhân dân.

1.1.1 Công trình thu nước:

Đây là công trình đầu tiên của hệ thống cấp nước,nó có nhiệm vụ thu nước từ nguồn cung cấp nước mộtkhối lượng lớn nước theo yêu cầu với chất lượng nướctốt nhất, nguồn nước được sử dụng có thể là nướcngầm hoặc nước mặt

Nhà máy nước Cầu Đỏ và nhà máy nước Sân bayđều lấy nguồn nước từ một công trình thu ở sông CẩmLệ

Nhà máy nước Sơn Trà được lấy nước từ nguồnnước Suối

Trạm xử lý nước ngầm gồm nhiều công trình vớinhiệm vụ làm cho nước được trong và sạch đáp ứngtheo yêu cầu sử dụng.

Trạm xử lý thường gồm có các công trình chuẩn

bị hoá chất, keo tụ, bể lắng, bể lọc và khử trùng đốivới trạm xử lý nước mặt

Đối với trạm xử lý nước ngầm chủ yếu là khửsắt và khử trùng nên trong trạm bao gồm một số côngtrình như làm hoáng lắng, lọc, khử trùng

Nhà máy nước Cầu Đỏ dây chuyền công nghệ gồmcác công trình, keo tụ, bể lọc khử trùng rồi bơm cấp ramạng

1.1.4 Bể chứa nước sạch:

Bể chứa nước sạch có chức năng:

- Làm điều hoà về lưu lượng giữa chế độ bơmcấp I và cấp II

- Dự trữ nước dùng cho bản thân nhà máy chiếmkhoảng 4 ÷ 6% công suất nhà máy, chủ yếu để phục vụrửa lọc

- Dự trữ nước chữa cháy cho thành phố

- Tạo thời gian tiếp xúc giữa nước và chất khửtrùng, thời gian đảm bảo tối thiểu 30 ÷ 40 phút

1.1.5 Trạm bơm cấp II:

Trạm bơm cấp II có nhiệm vụ bơm nước đã xử lýtừ bể chứa nước sạch cấp vào mạng lưới sao chothoả mãn nhu cầu sử dụng về lưu lượng và áp lực

1.2 PHÂN LOẠI MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

1.2.1 Phân loại mạng lưới cấp nước:

Theo sơ đồ nối ống và chế độ thuỷ lực, mạng lướicấp nước chia thành 2 loại:

- Mạng lưới cụt:

Mạng lưới cụt được ứng dụng cho các khu vựcdùng nước không quan trọng, các tiểu khu, thị trấn, thịtứ Mỗi điểm dùng nước chỉ có một hướng vậnchuyển đến Mạng lưới cụt có chiều dài đường ốngkhông lớn, nên chi phí xây dựng giảm nhưng cấp nướckhông an toàn

- Mạng lưới vòng:

Mạng lưới vòng được ứng dụng cho các đô thịhoặc các khu vực dùng nước quan trọng Trong mạngcác đường ống chính và ống nối được nối lại vớinhau tạo thành vòng khép kín Với mỗi điểm dùng nướccó ít nhất 2 đường vận chuyển nước đến

Loại mạng này cấp nước an toàn nhưng tổngchiều dài đường ống lớn, thiết bị và công trình trênmạng nhiều nên chi phí xây dựng cao

1.2.2 Chức năng của mạng lưới cấp nước:

Mạng lưới cấp nước là một tập hợp gồm cácống chính, ống nối, các thiết bị và công trình trênmạng làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nướcđến các đối tượng tiêu dùng

Trạm bơm

Yêu cầu cơ bản đối với mạng lưới cấp nước làphải bảo đảm cung cấp cho hộ dùng nước một lượngnước đáp ứng về lưu lượng, áp lực, đảm bảo sao chotổn thất lưu lượng và áp lực trên mạng nhỏ.

1.3 CẤU TẠO MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

Mạng lưới cấp nước bao gồm đường ống, cácthiết bị và công trình trên mạng

1.3.1 Các loại đường ống:

a Ống gang:

Được cấu tạo với cỡ đường kính quy ước từ 50 ÷

200mm chiều dài mỗi đoạn ống từ 3 ÷ 7m áp lực tối

đa là 6 ÷ 9 kg/cm2

Để chống hiện tượng ăn mòn và rỉ, mặt trongống thường được tráng 1 lớp xi măng, còn mặt ngoàiphủ bằng bitum

Ống gang được sản xuất có hai loại:

- Loại mặt bích

- Loại đầu trơn và đầu lọc

Ống mặt bích chỉ sử dụng khi nối với các thiết

bị, khi thực hiện mối nối này nhất thiết phải cógioăng cao su

Mối nối ống cần đủ bền, không rò rỉ, có độ biếndạng để cho phép có một góc nhỏ giữa các trục ống,đề phòng khi ống bị lún thì mối nối ống không bị hỏng

Tấm đệm cao su

Hình: Các kiểu nối ống

Để nối ống trong trường hợp thay đổi, rẻ nhánhdòng chảy, thay đổi đường kính ống dùng các chi tiếtnối ống như cút, tê, thập, côn Các phụ tùng được chếtạo kiểu đầu trơn đầu lọc, kiểu mặt bích để nối vớicác đoạn ống thích hợp, các chi tiết được giới thiệutrên hình.

Hình: Các chi tiết nối ống

b Ống thép:

Được sản xuất cỡ đường kính 100 ÷ 1500mm chiềudài ống 3 ÷ 6m Ống được chế tạo kiểu 2 đầu trơnhoặc bích Ống thường được sử dụng khi phải chịu áplực từ 6kg/cm2 trở lên ống được nối bằng phươngpháp hàn hoặc nối mặt bích

So với ống gang, ống thép có khả năng chịu lực caohơn, có khả năng chịu được tải trọng động, có trọnglượng nhỏ hơn, lòng ống trơn nhẵn hơn Nhưng loại ống

thép co nhược điểm là khả năng chống xâm thực kémgiá thành cao.

c Ống chất dẻo:

Đây là loại ống được sử dụng rộng rãi trong thờigian hiện nay Ống dùng cho mạng lưới bên ngoài đượcsản xuất cỡ đường kính từ 100 ÷ 500mm Thường sửdụng ống PVC là loại có khả năng chịu lực tương đốitốt

Được chế tạo kiểu 2 đầu trơn và đầu lọc, đầutrơn ống nhỏ (D < 200) thường kiểu 2 đầu trơn, nối ốngbằng ống nong đầu hoặc măng xông, keo dán, ống kiểuđầu lọc nối ống dùng gioăng keo dán

1.3.2 Các thiết bị và công trình trên mạng:

a Van (khoá):

Hình: Các loại van

Van sử dụng để đóng mở nước thường dùng 4 loạitrên Ngoài ra còn có van cửa đóng mở bằng điện từ rấtthông dụng

Van thường được chế tạo

bằng gang với cỡ đường kính từ

40 ÷ 1800mm Với các van đường

kính lớn thường bố trí ống vòng

với 1 khoá nhỏ nối thông mặt

trước và mặt sau của đĩa van để

việc đóng mở được dễ dàng

hơn

Van được lắp đặt ở các nút

của mạng lưới để điều chỉnh

hoặc đóng mở nước

Hình: Van điện từ

b Van xả khí:

Van xả khí đặt trên những đoạn ống nằm ở vị trícao, rải rác trên mạng để xả đi lượng khí tích tụ Nếulượng khí này không xả sẽ gây gián đoạn dòng chảytrong ống

c Van 1 chiều:

Hình: Van một chiều

Van này không bố trí trên mạng mà chỉ đặt trênống đẩy của máy bơm Loại van có đối trọng có khảnăng giảm nhẹ áp lực nước va

- Bơm hai cửa vào.

3 Phân loại theo số lượng bánh xe công tác lắp trên trục:

Các máy bơm hiện có đặt tại các nhà máy củathành phố Đà Nẵng là các bơm thuộc thế hệ cũ củaLiên Xô, Trung Quốc

Một số máy bơm sử dụng của Nhà máy nước

Cầu Đỏ

TT Tên trạm

Số lượn

g máy

Nơi sản xuất

Lưu lượng

m 3 /ng)

Cột áp (m)

Số vòng quay (v/ph)

Công suất (KW)

Nga Nga

1100 800

10 10

-

-160 75

Nga Nga Nga Nga

2200 1100 - -

35 35 60 -

1480 977 - -

320 250 - -

2.2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO - NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

6 Buồng xoắn

7 Ống hút

8 Ống đẩy

Hình: Sơ đồ cấu tạo bơm ly tâm

Bơm ly tâm làm việc dựa trên nguyên tắc tác dụngcủa lực ly tâm

Trước khi cho bơm làm việc cần tiến hành mồi bơm.Sau khi mồi, ống hút và thân bơm chứa đầy nước Đóngđiện cho bơm làm việc Bánh xe công tác quay sẽ phát

tử chất lỏng nằm trong rãnh cánh bánh xe công tác, làmcho nó nhận năng lượng và chuyển động theo chiều từtâm ra chu vi, ra khỏi bánh xe công tác với vận tốc khálớn rồi vào buồng xoắn Tại đây, theo chiều dòng chảy,thiết diện buồng xoắn tăng dần còn vận tốc dòngchảy lại giảm dần để biến một phần năng lượng củadòng chảy từ dạng động năng sang dạng thế năng Saukhi ra khỏi buồng xoắn, chất lỏng qua ống đẩy vào bểchứa hoặc ra mạng lưới tiêu thụ.

Đồng thời với quá trình trên, trong ống hút và cửavào bánh xe công tác có sự giảm áp suất Aïp suấttuyệt đối của chất lỏng tại đây giảm xuống nhỏ hơn ápsuất không khí bên ngoài Trên mặt thoáng của chất lỏngtrong bể hút lại chịu tác dụng của áp suất không khí

Do sự chênh lệch áp suất này mà chất lỏng từ bể hútliên tục chảy qua ống hút vào thân bơm Vì vậy trong bơm

ly tâm hút và đẩy là hai quá trình diễn ra đồng thời, liêntục

2.3 TRANG BỊ CỦA MỘT TỔ MÁY BƠM

1 Lưới chắn rác

2 Ống hút

3 Chân không kế

4 Máy bơm

5 Áp kế

6 Van một chiều

7 Khoá

8 Ống đẩy

9 Khớp nối trục

10 Động cơ điện

Hình: Trang bị của một tổ máy bơm ly tâm

Trang bị của một tổ máy bơm ly tâm thông thườnggồm những bộ phận như mô tả trên hình 15 Ngoài ratrong một số trường hợp trên ống đẩy của bơm có thểlắp thiết bị do lưu lượng, van giảm áp, rơ le áp lực.Chức năng và cách bố trí của bộ phận của một số tổmáy bơm như sau:

1 Lưới chắn rác (Crepin):

Là một tấm lưới được uốn theo dạng hình trụ,có đáy, trên bề mặt đục lỗ hoặc cắt khe dọc để cóthể hút được nước mà vẫn ngăn được rác có trongnước không bị trôi vào thân bơm Trường hợp mồi bằngcách đổ nước vào thân bơm hoặc lấy nước từ ốngđẩy thì trong crepin (chõ bơm) có bố trí thêm văn thưmột chiều kiểu đĩa

Nếu bơm nước sạch, chõ được thay bằng phễuhút

2 Ống hút:

Có nhiệm vụ dẫn nước từ bể hút vào thân bơm.Ống hút cần bố trí ngắn, chắc chắn, ít thay đổihướng và phải tuyệt đối khít kín Khi bơm thấp hơnmực nước trong bể hút hoặc giữa các bơm có ống hútnối chung thì trên ống hút có đặt thêm khoá

3 Chân không kế:

Để xác định áp suất chân không, lắp sát cửa vàocủa bơm Nếu bơm đặt thấp hơn mực nước trong bểhút thì ở sát cửa vào đặt áp kế chân không

4 Máy bơm

5 Áp kế:

Đặt sát cửa ra của máy bơm để xác định áp suất

dư của chất lỏng sau khi ra khỏi bơm Dựa vào chânkhông kế và áp kế để xác định cột áp toàn phần củamáy bơm

6 Van một chiều:

Đặt trên ống đẩy ngay sau bơm để ngăn không chonước chảy ngược trở lại thân bơm khi bơm đột ngộtdừng máy, người vận hành không kịp đóng khoá

7 Khoá trên ống đẩy:

Để ngắt bơm ra hoặc đưa vào làm việc trong hệthống chung Đôi khi hoá này được dùng để điều chỉnhlưu lượng máy bơm

8 Ôúng đẩy:

Để dẫn nước từ bơm vào bể chứa hoặc mạnglưới cấp nước, ống đẩy có thể dùng ống gang hoặcống thép

9 Khớp nối trục

10 Động cơ điện:

Với các máy bơm chìm thì trang bị của một tổ máyđơn giản hơn nhiều Máy bơm không cần phải đặt ốnghút và chân không kế Trong trạm bơm cũng không phảibố trí thiết bị mồi bơm Tuy nhiên việc quan sát, theo dõimáy bơm và động cơ không thuận tiền bằng các bơmthông thường khác Và cũng chính vì vậy, các bơm nàyđược các nhà chế tạo sản xuất với độ an toàn vậnhành cao

2.4 CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ MÁY BƠM

1 Bơm giếng khoan kiểu chìm hẵn Grundfos - Han Mạch:

8 Bộ phận hướngdòng

Máy bơm gồm hai phần: phần bơm và phần động

cơ Giữa phần bơm và phần động cơ lướt hút nước 14.Phần bơm gồm nhiều cấp Mỗi cấp bơm gồm bánh xecông tác và bộ phận hướng dòng Van một chiều bố trísau cấp bơm cuối cùng bố trí van một chiều để chốnglại hiện tượng quay ngược của bơm khi dừng máy Ổtrục của bơm là ổ trượt lót cao su bôi trơn bằng chínhnước bơm lên Trục bơm nối trực tiếp với động cơbằng khớp nối 13 Mặt trên của van một chiều nối vớiống dẫn Toàn bộ phần bơm và ống đẩy trong giếngđược cố định với gối đỡ đặt trên miệng giếng

2 Bơm ly tâm trục ngang một cửa dẫn nước vào: