Tính toán khử trùng nước

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH

3.1. Tính toán các công trình chính

3.1.5. Tính toán khử trùng nước

Khử trùng nước bằng clo lỏng, sử dụng thiết bị phân phối clo bằng Clorator không khí.

Lượng clo dùng để khử trùng: Lcl = 1 (mg/l) (theo quy phạm 0,7÷1 mg/l) Lượng clo cần dùng trong 1 giờ là: Ghclo= (kg/h)

Trong đó:

oQ: công suất của trạm xử lý, Q = 229,17 (m3/h) oGhclo= =0.2292 (kg/h)

Thể tích Clo:

Vhclo =

(Với trọng lượng riêng của Clo là: 1,47 (kg/l)).

Lượng nước cho Cloratơ làm việc = 0,6 (m3/kgClo) (theo 6.169-TCN 33_2006).

Lưu lượng nước cấp cho trạm clo là:

Qcl = 0,6×Gcloh = 0,6  0,2292 = 0,1375 (m3/h) = 0,0000382(m3/s).

Vận tốc nước chảy trong ống dẫn là Vn = 0,8 (m/s) Đường kính ống cấp nước cho trạm clo:

D =

Chọn đường kính ống dẫn clo D = 10 mm Lượng Clo dùng cho 1 ngày:

Qclong = Qhclo 24 = 0,2292  24 = 5,5008 (kg/ngđ).

Với trọng lượng riêng Clo bằng 1,47 (kg/l). Lượng Clo tiêu thụ trong ngày.

Vclo =

32

Ta chọn số bình Clo dự trữ trong trạm đủ dùng tối thiểu là 30 ngày.

Lượng Clo dùng trong 30 ngày:

V30clo=3,74 x 30 = 112,2 (l/tháng).

Clo được chứa trong bình loại 60 lít, số bình Clo sử dụng trong một tháng:

N = 112,4/60 = 1,87 (bình).

Chọn 1 Cloracto hoạt động và 1 dự phòng.

- Trạm xây cuối hướng gió.

- Trạm Clo xây dựng 2 gian riêng biệt, 1 gian đặt Cloratơ, 1 gian đặt bình Clo lỏng, gian đặt thiết bị định lượng Clo phải có 2 cửa, 1 cửa qua buồng đệm, 1 cửa thông ra ngoài, tất cả các cửa phải mở cánh ra phía ngoài.

- Trạm được xây dựng cách ly với xung quanh bằng các cửa kín có hệ thống thông gió và được thông gió thường xuyên bằng quạt với tần suất bằng 12 lần tuần hoàn gió, không khí được hút ở điểm thấp.

- Trong trạm có thiết bị cảm ứng Clo gắn vào giàn phun nước áp lực cao bố trí phía trên để trung hoà Clo khi có sự cố và có bể chứa dung dịch trung hoà Clo.

Đường kính ống cao su dẫn Clo:

dclo = 1,2 V Q

(m).

Trong đó:

o Q: lưu lượng giây lớn nhất của khí Clo lỏng (m3/s). Lưu lượng lấy lớn hơn lưu lượng trung bình giờ 4 lần (quy phạm 3-5 lần).

Q =

o Vận tốc trong đường ống, đối với Clo lỏng V= 0,8 (m/s). Đường kính ống Clo:

dclo = 1,2

Chọn ống cao su dclo= 5 mm được đặt trong lòng bảo vệ có độ dốc i = 0,01 đến thùng dựng Clo lỏng, ống kiềm không có mối nối.

33

Kho dự trữ Clo có thể có lượng dự trữ đủ cho từ 15 – 90 ngày sử dụng tùy theo khoảng cách nơi sản xuất đến nhà máy nước.

Diện tích trạm Clo tính theo tiêu chuẩn: 2m2 cho 1 Clorator và 3 m2 cho 1 cân bàn. Khi công suất trạm lớn hơn 250 kgClo/ngđ phải chia trạm thành các buồng riêng biệt: buồng đặt Clorator và buồng đặt bình Clo lỏng.

+ Diện tích dành cho Clorator và cân bàn: 2 x 2 + 3 = 7 (m2) Chọn diện tích trạm: F = L x B = 4 x 3 = 12 (m2)

Chia trạm thành 2 buồng riêng biệt: buồng đặt Clorator, buồng đặt Clo lỏng và thiết bị định lượng.

- Diện tích buồng đặt Clorator: 2 x 2 = 4 (m2)

Diện tích buồng đặt Clo lỏng và thiết bị định lượng: F – 4 = 12 – 4 = 8 (m2) 3.1.6 Bể chứa nước sạch.

3.1.6.1. Chức năng của bể chứa nước sạch – Thu nước từ bể lọc.

– Dự trữ lượng nước chữa cháy trong 3 giờ, nước xả cặn bể lắng, rửa bể lọc.

– Đều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp một và trạm bơm cấp hai.

3.1.6.2. Cấu tạo:

Chú thích:

1. Ống dẫn nước vào 2. Ống hút của bơm 3. Ống xả tràn

4. Miệng hút

5. Hố thu 34

3.1.6.3. Nguyên tắc hoạt động:

Nước sau khi đi ra từ bể lọc, thì được châm Clo để khử trùng ngay trên đường ống, rồi đi vào bể chứa nước sạch. Nước từ bể chứa nước sạch qua trạm bơm cấp II để cung cấp nước cho mạng lưới.

a) Tính toán

- Dung tích của bể chứa bằng 10% công suất của nhà máy.

Wbể chứa = 10% x Qngày đêm = 10% x 5500= 550 m3 - Dùng hai bể chứa thể tích mỗi bể:

W1 bể = = = 275 (m3) - Chọn bể chứa có dạng hình vuông.

- Chọn chiều cao của bể: 5 m - Diện tích mỗi bể: f = = 55 (m2) Vậy kích thước bể là : 7,5 x 7,5 x 5m

- Mặt trên của bể xây bê tông có gờ nhô lên để phục vụ cho quá trình vệ sinh bể và kiểm tra quản lý bể, gần đỉnh của bể có các lỗ thông khí đồng thời nó có nhiệm vụ báo nước tràn.

3.1.7 Hồ lắng bùn

Dung tích hồ lắng bùn: W = Wn + WC (m3) Trong đó

o Wc: dung tích cặn lưu tại bể lắng bùn trong 90 ngày (m3)

o Wn: dung tích nước lưu trong hai ngày của nước rửa lọc và nước xả theo cặn bể lắng (m3)

Thể tích cặn lưu hồ lắng bùn trong 90 ngày : WC =

Trong đó :

o T: Thời gian lưu cặn T= 90 ngày

35

o C: hàm lượng cặn khi vào bể lắng C=24,27 mg/l o Q: công suất trạm xử lý, Q=5500 (m3/ngđ) o : khối lượng riêng của cặn: = 300000g/m3

o m: lượng cặn còn lại trong nước nguồn cho phép sau xử lý, Chọn m=2 mg/l (Theo QCVN 01:2009/BYT , m ≤ 3 )

WC = = = 36,75 (m3) + Lưu lượng nước thải từ 3 bể lọc :

Lưu lượng nước cần thiết để rửa 1 bể lọc được tính theo công thức : qr = Wn  F1b

Trong đó:

o Wn: Cường độ nước rửa.

o F1b: Diện tích bể, F1b = 13.5 (m2).

Trong giai đoạn thứ 2 của quy trình rửa bể:

- Wn = 2,5 l/s.m2, T = 4 phút

qr = Wn  F1b = 2,5  13,5 = 33,75(l/s) = 0,03375 (m3/s)

Vậy trong thời gian 4 phút lượng nước rửa cần thiết giai đoạn 2 là:

Q1 = 0,03375  4  60 = 8,1 m3. - Trong giai đoạn thứ ba của quy trình rửa bể:

qr = Wn  F1b = 5  13,5 = 67,5 (l/s) = 0,0675 (m3/s).

- Vậy trong thời gian 4 phút lượng nước rửa cần thiết là.

Q2 = 0,0675 x 4 x 60 = 16,2 m3. - Vậy lưu lượng nước cần thiết để rửa 1 bể lọc.

Q = Q1 + Q2 = 8,1 + 16,2 = 24,3 m3. - Trong một ngày tất cả 3 bể lọc đều được rửa 1 lần.

Qr = 3 x 24,3 x 1 = 72,9 (m3)

36