Giải pháp nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà máy nước mộc bắc tỉnh hà nam bằng công nghệ lắng actiflo (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI --- BÙI VĂN TUẤN GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LẮNG TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

BÙI VĂN TUẤN

GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LẮNG TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC - TỈNH HÀ NAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

BẰNG CÔNG NGHỆ LẮNG ACTIFLO

Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ sở hạ tầng

Mã số : 60.58.02.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

Trong quá trình làm luận văn, tôi đã có cơ hội học hỏi và tích lũy thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc của mình Tuy nhiên, do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế, số liệu và công tác xử lý số liệu với khối lượng lớn nên những thiếu sót của Luận văn là không thể tránh khỏi Do đó, tôi rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như ý kiến đóng góp của bạn bè và đồng nghiệp

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, các bạn bè đồng nghiệp, bạn

bè trong lớp CH17Đ đã động viên, đóng góp ý kiến và hỗ trợ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15 tháng 04 năm 2019

Tác giả luận văn

Bùi Văn Tuấn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

Tác giả luận văn

Bùi Văn Tuấn

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt

Danh mục bảng, biểu

Danh mục hình, sơ đồ, đồ thị

MỞ ĐẦU 1

* Lý do chọn đề tài 1

* Mục đích nghiên cứu 2

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

* Phương pháp nghiên cứu 2

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

* Một số thuật ngữ sử dụng trong luận văn 2

* Cấu trúc luận văn 3

NỘI DUNG 4

Chương 1 THỰC TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC 4

1.1 Khái quát chung 4

1.2 Quy mô công suất cấp nước 6

1.2.1 Nhu cầu sử dụng nước 6

1.2.2 Dự báo dân số tính toán 7

1.2.3 Các chỉ tiêu và tiêu chuẩn thiết kế 9

1.2.4 Quy mô công suất cấp nước 10

1.3 Nguồn nước khai thác 11

1.3.1 Tổng quan nguồn nước sông Hồng 11

1.3.2 Hàm lượng BOD và COD Cr 12

1.3.3 Hàm lượng Nitơ Amoni, Nitơ nitrit và Nitơ Nitrat 14

1.3.4 Hàm lượng chất lơ lửng và vi khuẩn 15

1.4 Trạm bơm cấp I (trạm bơm nước thô) 15

1.4.1 Vị trí trạm bơm 15

1.4.2 Thông số thiết kế 17

1.4.3 Tuyến ống cấp nước thô từ trạm bơm I tới trạm xử lý 17

1.5 Trạm xử lý nước sạch 18

1.5.1 Vị trí trạm xử lý 18

1.5.2 Đề xuất phương pháp xử lý cho nhà máy nước Mộc Bắc 21

1.5.3 Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý 24

1.5.4 Xử lý bùn cặn trạm xử lý 26

1.5.5 Cao trình công nghệ 26

1.5.6 Quy hoạch mặt bằng trạm xử lý 28

Chương 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 31

2.1 Cơ sở pháp lý trong hoạt động xử lý nước cấp cho đô thị 31

2.2 Lý thuyết về keo tụ cặn trong nước thiên nhiên 31

2.2.1 Quá trình keo tụ 31

2.2.2 Các phương pháp keo tụ 32

2.3 Lý thuyết về lắng nước 39

2.4 Một số công trình bể lắng đang được sử dụng tại các nhà máy xử lý nước cấp ở Việt Nam 43

2.4.1 Bể lắng ngang 43

2.4.2 Bể lắng đứng 47

2.4.3 Bể lắng lớp mỏng 48

2.4.4 Bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng 49

2.4.5 Bể lắng ly tâm 50

2.4.6 Kiểm soát hiệu quả quá trình lắng nước 51

2.5 Xyclon thủy lực 53

2.6 Một số công trình bể lắng mới 56

2.6.1 Công nghệ lắng trong với ngăn tạo bông tiếp xúc 56

2.6.3 Bể lắng tia 57

2.6.4 Lắng Lamella kết hợp phản ứng trung tâm và tuần hoàn cặn 58

2.6.5 Lắng Lamella kết hợp phản ứng xoáy trung tâm và tuần hoàn cặn 59

2.6.6 Bể lắng Pulsator (lắng động) 60

2.7 Hệ thống lắng Actiflo 60

2.7.1 Nguyên tắc cơ bản của hệ thống lắng Actiflo: 60

2.7.2 Giới thiệu hệ thống Lắng Actiflo của Công ty VEOLIA Water 62

2.7.3 Dự án sử dụng hệ thống lắng Actiflo trên thế giới và Việt Nam 64

Chương 3 ĐỀ XUẤT SỬ DỤNG HỆ THỐNG LẮNG ACTIFLO NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ LẮNG TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC 66

3.1 Đánh giá hiệu quả kỹ thuật của phương án sử dụng hệ thống lắng Actiflo 66

3.2 Tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống lắng Actiflo 71

3.2.1 Thiết bị định lượng polymer 71

3.2.2 Thiết bị định lượng cát 71

3.2.3 Xác định lượng hóa chất dự trữ 73

3.2.4 Tính toán bể trộn cơ khí 74

3.2.5 Tính toán bể trộn cát 76

3.2.6 Tính toán bể phản ứng cơ khí 78

3.2.7 Tính toán bể lắng Lamen Actiflo 80

3.2 Dự toán xây lắp và chi phí vận hành bảo trì hệ thống 89

3.3 So sánh chi phí với các dự án được thực hiện ở các tỉnh thành khác hoặc nhà tài trợ khác 95

3.4 Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành và bảo trì, bảo dưỡng hệ thống lắng Actiflo 98

3.4.1 Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành 98

3.4.2 Đề xuất giải pháp bảo trì, bảo dưỡng 98

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101

KẾT LUẬN 101

KIẾN NGHỊ 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

HTCN Hệ thống cấp nước

KCN Khu công nghiệp

METI Báo cáo khả thi của dự án Nhà máy nước Mộc Bắc tại

DANH MỤC BẢNG, BIỂU

Số hiệu

bảng,

biểu

Số hiệu

bảng,

biểu

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ

Số hiệu

Số hiệu

Số hiệu

(Anh Quốc) sử dụng hệ thống lắng Actiflo [12]

1

MỞ ĐẦU

* Lý do chọn đề tài

Xử lý nước cấp có tầm quan trọng rất lớn không chỉ đối với môi trường tự nhiên

mà còn đối với sức khỏe con người Mức sống người dân ngày một tăng đòi hỏi chất lượng nước được xử lý cũng tăng theo Trên thế giới hiện có rất nhiều công nghệ mới trong lĩnh vực xử lý nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất Tại Việt Nam các công nghệ mới này đang dần được áp dụng và thay thế cho các công nghệ truyền thống

Tỉnh Hà Nam đã đề ra “Quy hoạch định hướng cung cấp nước sạch tỉnh Hà Nam đến năm 2030” là Quy hoạch tổng thể của dự án phát triển hạ tầng cấp nước công cộng cho toàn tỉnh Theo đó, dân số trong giai đoạn từ 2015 đến 2030 được tính toán để hỗ trợ làm tiền đề phát triển các dự án nhà máy nước trên toàn tỉnh

Nhà máy nước Mộc Bắc (thuộc xã Mộc Bắc, về phía Đông Bắc của tỉnh Hà Nam)

và hệ thống cấp nước phân phối của nó dự kiến sẽ cung cấp nước sạch cho gần 120,000

cư dân ở phía Bắc tỉnh Hà Nam, bao gồm cả KCN Đồng Văn III, nơi mà kì vọng sẽ trở thành trọng điểm phát triển kinh tế tỉnh

Với nhu cầu tăng cao về lưu lượng và chất lượng nước sử dụng thì việc cải tạo,

mở rộng, xây mới nhằm nâng công suất các nhà máy nước là điều tất yếu Cùng với sự phát triển của khoa học, công nghệ xử lý nước tiên tiến hiện nay, Hà Nam cần phải nghiên cứu và đưa ra các giải pháp để nâng cao hiệu quả làm việc của các công trình trong hệ thống xử lý nước cấp của các nhà máy nước nhất là đối với các nhà máy nước xây mới

Trong dây chuyền công nghệ xử lý nước bể lắng có vai trò rất quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng nước xử lý Do đó, cần phải có giải pháp để nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước của các nhà máy nước tại Hà Nam Công nghệ lắng Actiflo là một trong những giải pháp hiệu quả đã được áp dụng tại nhiều quốc gia trên thế giới và một số địa phương ở Việt Nam

Để góp phần cho việc đầu tư, quản lý, khai thác hệ thống cấp nước nhà máy nước Mộc Bắc hiệu quả và tốt hơn, tác giả lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp là

2

“Giải pháp nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà

máy nước Mộc Bắc - Tỉnh Hà Nam bằng công nghệ lắng Actiflo”

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ lắng Actiflo

- Phạm vi nghiên cứu: Nhà máy xử lý nước cấp Mộc Bắc thuộc xã Mộc Bắc, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam

* Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa;

- Phương pháp điều tra khảo sát;

- Phương pháp phân tích tổng hợp, so sánh;

- Phương pháp chuyên gia

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Dựa trên các cơ sở lý luận, cơ sở lý thuyết đề xuất được giải pháp mới (hệ thống lắng Actiflo) nhằm nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà máy nước Mộc Bắc

- Ý nghĩa thực tiễn: Đánh giá hiệu quả hệ thống lắng Actiflo áp dụng cho nhà máy xử lý nước cấp Mộc Bắc; đồng thời áp dụng cho các nhà máy xử lý khác có điều kiện tương tự

* Một số thuật ngữ sử dụng trong luận văn

Nhà máy nước: Là công trình xây dựng gồm các đơn nguyên, cụm công trình chức năng khác nhau thực hiện nhiệm vụ xử lý nước đạt yêu cầu trước khi cấp cho các khu dân cư, khu đô thị, khu công nghiệp

Xử lý nước: Là hoạt động sử dụng các biện pháp cơ học, hóa học, lý học, sinh học để xử lý nước đạt tiêu chuẩn nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt

3

Dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp: Là các công trình và thiết bị thực hiện chức năng xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt

* Cấu trúc luận văn

Ngoài các phần Mở đầu, Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo và Phụ lục, nội dung chính của Luận văn gồm ba chương:

- Chương 1: Thực trạng hệ thống xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc

- Chương 2: Cơ sở lý luận và thực tiễn của các công nghệ xử lý nước cấp

- Chương 3: Đề xuất áp dụng công nghệ lắng Actiflo nhằm nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà máy nước Mộc Bắc

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

-Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.1 - Nhà F - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Đ/c: Km 10 - Nguyễn Trãi - Thanh Xuân Hà Nội

Email: huongdtl@hau.edu.vn ĐT: 0243.8545.649

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

101

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN

Áp dụng công nghệ mới trong lĩnh vực xử lý nước cấp cho các đô thị và khu công nghiệp tại Hà Nam góp phần giảm thiểu chi phí quản lý, vận hành và nâng cao chất lượng nước sau xử lý

Hệ thống lắng Actiflo đặc biệt hiệu quả đối với các loại nguồn nước có độ màu và độ đục cao như nước sông và nước hồ Vì vậy, nên ưu tiên áp dụng hệ thống này cho các đô thị sử dụng nguồn nước sông, hồ làm nguồn cấp nước chính

Luận văn đã thực hiện một số nghiên cứu cụ thể như sau:

Đánh giá thực trạng về hệ thống xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc tỉnh Hà Nam

Đề xuất giải pháp áp dụng và tính toán hiệu quả đầu tư hệ thống lắng Actiflo để nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà máy nước Mộc Bắc

KIẾN NGHỊ

Các nhà máy xử lý nước cấp tại Việt Nam cần nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới vào dây chuyền công nghệ xử lý nước để nâng cao chất lượng phục vụ, đầu tư và khai thác hệ thống các công trình hiệu quả Hệ thống lắng Actiflo chỉ là một trong những công nghệ mới đó

Hệ thống lắng Actiflo cần được nghiên cứu thêm và có các chương trình thực nghiệm phù hợp tại các địa phương trên cả nước để có thể áp dụng trên quy mô rộng rãi

PHỤ LỤC

BV - 01: Tổng quan về hệ thống lắng Actiflo

BV - 02: Thiết kế kỹ thuật bể trộn, bể phản ứng và bể lắng Actiflo

B¥M B¥M