4.4. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP GIAI ĐOẠN II
4.4.1. Đề xuất công nghệ xử lý
4.4.1.1. Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý Dựa vào các yếu tố sau:
Điều kiện kinh tế, kỹ thuật của Tp.HCM.
Điều kiện tự nhiên của khu vực xây dựng.
Đánh giá chất lượng nguồn nước.
TCXDVN 33:2006. Tiêu chuẩn thiết kế; Cấp nước – Mạng lưới bên ngoài và công trình.
TCVN 2262:1995 Tiêu chuẩn phòng cháy và chữa cháy
Quy chuẩn nước cấp của bộ y tế (QCVN 02:2009/BYT Cục Y tế dự phòng và Môi trường ).
Tiêu chuẩn cấp nước của Tổng công ty cấp nước Sài Gòn SAWACO.
Công suất nước sạch là 300.000 m3/ngàyđêm.
Công suất nước thô là 315.000 m3/ngàyđêm.
Các kết quả tính toán ở trên:
Lưu lượng phèn cần thiết để keo tụ: Pp = 65 mg/l
Lưu lượng vôi dùng để kiềm hóa: Dk = 53,9 mg/l
Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi kiềm hóa: C = 209,4 mg/l 4.4.1.2. Đề xuất công nghệ
Năm 1992 khi bước đầu xây dựng Nhà máy nước Tân Hiệp giai đoạn I, đã định hướng mở rộng công suất Nhà máy qua IV giai đoạn. Trong đó giai đoạn II của Nhà máy cũng được áp dụng theo dây chuyền công nghệ của giai đoạn I. Nhưng với chất lượng nước đầu vào càng ngày thay đổi theo chiều hướng xấu đi, do đó với dây chuyền công nghệ hiện tại khó có thể xử lý được trong tương lai.
Dưới đây là so sánh giữa 2 phương án:
Phương án 1: Áp dụng sơ đồ công nghệ của giai đoạn I
Phương án 2: Sơ đồ công nghệ mới
Phương án 1: Sơ đồ công nghệ hiện tại áp dụng cho giai đoạn II a. Dây chuyền công nghệ.
Nước rửa lọc Xảbùn
Bểlắng trong đáy phẳng Bểtrộn thủy lực Bểphân chia lưu lượng
Bểlọc nhanh
Hầm chứa nước sau lọc
Bểchứa nước sạch
Trạm bơm nước sạch
Mạng lưới phân phối Clo
PAC
Gió Gió + Nước
Nước Clo Flour
Vôi Clo
Tháp chống va
Hồ chứa nước thải Nước
chảy tràn
GHI CHÚ
Hóa chất Nước + Gió Nước Gió
Nước thải, bùn
Hình 4-3: Sơ đồ công nghệNMN Tân Hiệp cho giai đoạn II NƯỚC THÔ TỪTRẠM BƠM HÒA PHÚ
b. Thông số của các hạ mục chính trong công trình.
Bể trộn thủy lực
Thời gian lưu nước: T = 4 phút = 240 giây
Số lượng bể : n = 1 bể
Thể tích bể : W = 893,25 m3
Kích thước bể : L x B x H = 24,8m x 6,9m x 5,22m Bể lắng trong đáy phẳng
Thời gian lưu nước: T = 110 phút = 6600 giây
Số lượng bể : n = 8 bể
Thể tích mỗi bể : W = 243 m3
Kích thước mỗi bể : L x B x H = 12m x 4,5m x 4,5m
Tải trọng bể lắng: 30,38 m/h Bể lọc 1 lớp vật liệu
Số lượng bể : n = 12 bể
- Tốc độ lọc bình thường: V1 =8,8 m/h ; Tốc độ lọc tăng cường: V2 =10 m/h
Diện tích mỗi bể : F = 123 m2
Kích thước mỗi bể : L x B = 16,6m x 7,4m
Phương án 2: Sơ đồ công nghệ mới áp dụng cho giai đoạn II a. Sơ đồ công nghệ
b. Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Nước ở bể phân chia lưu lượng được châm Clo để nâng cao hiệu quả lắng cặn, thực hiện quá trình oxy hóa Mangan và bảo vệ các công trình sau. Sau đó được dẫn tới bể trộn bằng mương dẫn có kích thước 2000 x 2000. Tại bể trộn, nước thô được khuấy trộn đều với vôi và phèn; sau đó được phân phối vào bể phản ứng. Quy trình trộn và
Nước rửa lọc Xảcặn Bểlắng lamenlla
Bểtrộn (cơ khí)
NƯỚC THÔ TỪTRẠM BƠM HÒA PHÚ
Bểphân chia lưu lượng(đã có)
Bểlọc
Bểchứa nước sạch(đã có)
Trạm bơm nước sạch(đã có)
Mạng lưới phân phối Clo
Phèn
Gió Gió + Nước
Nước Vôi Flour
Clo
Tháp chống va(đã có)
Hồ chứa nước thải Nước
chảy tràn
NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC TÂN HIỆP
GHI CHÚ
Hóa chất Nước + Gió Nước Gió
Nước thải, bùn
Hình 4-4: Sơ đồcông nghệmới cho giai đoạn II
Bểphản ứng(cơ khí) Máy nén khí
Bểthu hồi nước rửa lọc
Bơm bùn Bơm nước Vôi
phản ứng tạo cợn được thực hiện bằng máy khuấy cơ khí. Qúa trình phản ứng được thực hiện với vận tốc khuấy giảm dần để kích thích quá trình tạo bông. Nước sau khi trộn hóa chất sẽ được phân chia đều lưu lượng vào các bể lắng lamenlla. Vùng lắng bố trí các tấm lắng lamenlla với góc nghiêng 600. Nước đi vào vùng lắng từ dưới đi lên theo phương nghiêng. Các bông cặn sẽ lắng nhanh trên bề mặt lamenlla. Nước trong sẽ được thu vào ống thu trên bề mặt và đưa về mương dẫn nước chung vào bể lọc. Còn các bông cặn trên tấm lắng lamenlla sẽ trượt xuống đáy bằng trọng lực. Bùn lắng sẽ được máy cào cặn, cào xuống hố thu bùn rồi vận chuyển ra hồ chứa nước thải hiện hữu.
Vật liệu lọc được sử dụng trong bể lọc là cát thạch anh, than hoạt tính và lớp sỏi đỡ Bằng lớp vật liệu này, các hạt cặn nhỏ còn lại sau lắng sẽ được giữ lại. Bể lọc hoạt động được giám sát chặt chẽ thông qua: Độ đục nước sau lọc, độ chênh áp qua lớp vật liệu, lưu lượng lọc, mực nước bể lọc, thời gian lọc. Khi các thông số này có dấu hiệu thay đổi thì tiến hành rửa lọc. Quá trình rửa lọc gồm 3 pha: pha khí, pha khí và nước và cuối cùng là rửa ngược bằng nước. Nước rửa lọc được thu hồi và cho quay trở lại bể phân chia lưu lượng. Nước sau lọc được thu bằng hệ thống chụp lọc và được dẫn sang bể chứa nước sạch, ở đây nước được châm flour để chống sâu răng, vôi để nâng pH và châm Clo để điều chỉnh các chỉ tiêu chất lượng nước cho đạt tiêu chuẩn của Bộ y tế và yêu cầu của Tổng công ty, rồi được bơm vào mạng lưới cấp nước của thành phố.
c. Tính toán các hạ mục chính. (Công suất nước thô thiết kế của nhà máy là 315.000 m3/ngàyđêm)
Bể trộn cơ khí
- Thời gian lưu nước: T = 60 giây ( quy phạm 45 ÷ 90 giây) - Số lượng bể : n = 2 bể
- Thể tích mỗi bể : W = 109,38 m3
- Kích thước mỗi bể : L x B x H = 3,7m x 3,7m x 8,5m Bể phản ứng cơ khí
- Thời gian lưu nước: T = 20 phút ( quy phạm 10 ÷ 30 phút) - Số lượng bể : n = 12 bể và 36 ngăn
- Thể tích mỗi bể : W = 364,58 m3
- Kích thước mỗi bể : L x B x H = 21m x 4,2m x 4,7m
Bể lắng lamenlla:
- Số lượng bể: n = 12 bể
- Tải trọng bề mặt của toàn bể: 5 m/h. Tải trọng bề mặt của toàn bể khi 2 bể ngừng hoạt động: 6 m/h
- Diện tích mỗi bể lắng: F = 245 m2
- Kích thước mỗi bể lăng: L x B x H = 58m x 4,2m x 9,966m Bể lọc 2 lớp vật liệu:
- Số lượng bể: n =16 bể
- Tốc độ lọc bình thường: V1 = 9 m/h; Tốc độ lọc tăng cường: V2 = 10,28m/h - Diện tích mỗi bể: F = 95,4 m2
- Kích thướng mỗi bể: L x B = 13,7m x 7m x 6,85m
Bảng 4.5: So sánh ưu nhược điểm của 2 phương án
Phương án 1 Phương án 2
Dây chuyền Trạm bơm Hòa Phú Bể phân chia lưu
lượng Bể trộn thủy lực Bể lắng trong đáy phẳng Bể lọc nhanh Hầm chứa nước sau lọc Bể chứa Trạm bơm.
Trạm bơm Hòa Phú Bể phân chia lưu lượng Bể trộn cơ khí Bể phản ứng Bể lắng lamenlla Bể lọc Bể chứa Trạm bơm.
Quy mô công trình
Bể trộn thủy lực: 1 bể - T = 240 s
- W = 893,25 m3
L x B x H = 24,8m x 6,9m x 5,22m
Bể trộn cơ khí: 2 bể - T = 60 s
- W = 109,38 m3
- L x B x H = 3,7m x 3,7m x 8,5m
Bể phản ứng cơ khí: dùng cánh khuấy, bao gồm 12 bể, 36 ngăn
- T = 20 phút - W = 364,58 m3
- L x B x H = 21m x 4,2m x 4,7m
Bể lắng trong đáy phẳng: 8 bể - T = 110 phút
- W = 243 m3
- L x B x H = 12m x 4,5m x 4,5m - Tải trong bề mặt: 30,38 m/h
Bể lọc 1 lớp vật liệu: 12 bể - F = 123 m2
- L x B = 16,6m x 7,4m - V1 = 8,8 m/h; V2 = 10 m/h
Bể lắng lamenlla: 12 bể - F = 245 m2
- L x B x H = 58m x 4,2m x 9,966m - Tải trọng bề mặt: 5 m/h
Bể lọc 2 lớp vật liệu: 16 bể - F = 95,4 m2
- L x B = 13,7m x 6,85m - V1 = 9 m/h; V2 = 10,28 m/h Ưu điểm
- Đây là dây chuyền tiên tiến, đạt hiệu quả cao. Phù hợp với trạm công suất vừa và lớn. Nhưng chỉ phù hợp với nguồn nước có chất lượng ổn định.
- Chi phí vận hành rẻ hơn.
- Đây là dây chuyền tiên tiến, đang được áp dụng rộng rãi ngày càng nhiều trong những năm gần đây. Với hiệu quả lắng cao nhờ các tấm lắng lớp mỏng. Phù hợp với trạm công suất vừa và lớn.
- Chi phí vận hành phù hợp với điều kiện kinh tế của thành phố.
Nhược điểm
Bố trí công trình không hợp lý, bất lợi trong quá trình vận hành, quản lý, bảo trì, sửa chữa hệ thống.
Chỉ xử lý đạt hiệu quả cao khi chất lượng nước nguồn phải ổn định.
Công trình được bố trí theo sơ đồ hợp khối, thuận lợi cho quá trình vận hành, quản lý.
Xử lý được chất lượng nước không ổn định.
Hiệu quả xử lý của các công trình
Bể trộn
- Sử dụng vách ngăn để xáo trộn hóa chất vào nước. Hiệu quả cao, không tốn điện.
Bể lắng trong đáy phẳng.
- Không cần bể phản ứng. Hiệu quả xử
Bể trộn
- Sử dụng cánh khuấy bằng mô tơ. Hiệu quả cao, tốn điện chạy mô tơ, tốn tiền bảo trì, bảo dưỡng.
Bể lắng lamen.
- Sử dụng bề lamen phải bổ sung thêm
lý cao, tốn ít diện tích, nhưng do chất lượng nước đầu vào không ổn định, do đó quá trình sử dụng hóa chất phải thay đổi theo .
- Không thu hồi được lượng nước khi rửa bể, mà xả thẳng ra hồ xừ lý nước thải.
- Khả năng hút bùn trong bể không hiệu quả, vì độ dốc của hố thu cặn chênh lệch ít.
- Bùn được xả ra ngoài bể lắng bùn.
Bể lọc 1 lớp vật liệu
- Vật liệu lọc chủ yếu là cát thạch anh không xử lý được Mn.
- Sử dụng chụp lọc phân phối đều trong bể, để thu nước sau lọc.
bể phản ứng.
- Hiệu suất xử lý cao, diện tích chiếm ít.
- Thu hồi được lượng nước khi rửa bể.
Bể lọc 2 lớp vật liệu
- Vật liệu lọc 2 lớp cát thạch anh và than hoạt tính, xử lý được Mn
- Hiệu quả lọc cao.
- Thu nước sau lọc là 1hệ thống chụp lọc Diện tích đất xây dựng
- Diện tích đất của dự án là để xây dựng công nghệ này.
- Diện tích xây dựng nhỏ, phù hợp với diện tích đất của dự án.