XL NUOCCAP

Chương 1: TỔNG QUAN – GIỚI THIỆU

Phạm Đức Hoàng Trâm Mssv: 90102847 Trang 2

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN – GIỚI THIỆU 1.1.MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN

Tình hình phân phối và tiêu thụ nước sạch tại thành phố Hồ Chí Minh Hiện tại thành phố Hồ Chí Minh có các hình thức sử dụng nước sau đây: - Sử dụng nước qua đồng hồ nước: chiếm đa số trong nội thành (80% trong

nội thành cũ và 56% trong nội thành mới). Tuy nhiên ở khu vực ngoại vi tỉ lệ hộ sử dụng đồng hồ nước của công ty cấp nước chỉ có 21% bởi vì mạng lưới cấp nước rất kém hoặc không có mạng lưới cấp nước. Ngoài ra còn tồn tại tình trạng nhiều hộ sử dụng chung một đồng hồ nước do chưa cấp được đồng hồ riêng. - Sử dụng nước từ giếng tư nhân hoặc đổi nước. Đây là loại hình sử dụng nước khi hệ thống phân phối nước không tới được các khu vực này hoặc có tới nhưng không cấp đủ nước tiêu dùng. Giếng tư nhân là loại hình cấp nước chính ở nội thành mới và vùng ngoại vi (chiếm từ 34 – 45%). Đổi nước (hoặc dùng nước của láng giềng) là giải pháp chủ yếu trong khu vực nội thành cũ nơi mà điều kiện nhà cửa không thuận lợi cho việc khoan giếng. Tỷ lệ này khá cao trong vùng ngoại vi (34%), đặc biệt là ở Bình Chánh và Nhà Bè (nơi mà chất lượng nước ngầm xấu)

Nhìn chung, hiện trạng phân phối nước của thành phố Hồ Chí Minh vẫn

còn nhiều tồn tại sau: - Không phân phối đủ lượng nước cần cho các đối tượng tiêu thụ. - Ý thức sử dụng nước của người tiêu dùng kém, nhiều vùng cuối mạng

nhân dân tự đục ống xây bể ngầm, lắp máy bơm hút trực tiếp từ đường ống gây tụt áp cho toàn mạng.

- Phân bố không đầu dẫn đến hệ thống chênh lệch lớn trong tiêu thụ - Khả năng cung cấp nước của các nhà máy không đáp ứng nhu cầu dùng

nước cho người dân. - Tỷ lệ thất thoát lớn (1985: lượng thất thoát chiếm 29%,1993 – 1994 là

40%, hiện nay lượng thất thoát giảm còn 31.56%). - Phần lớn hệ thống phân phối quá cũ do tuổi thọ từ 50 năm trở lên, chưa

được cải tạo và thay thế. - Ống bị đục, bị vỡ, làm tăng rò rỉ và sụt áp lớn. - Các thiết bị phụ tùng van, đồng hồ, vòi công cộng hư hỏng không được

bảo dưỡng gây thất thoát nhiều.

http://nuoc.com.vn

Chương 1: TỔNG QUAN – GIỚI THIỆU


- Hệ thống bể chứa và thuỷ đài chưa được sử dụng để tăng thêm công suất vào giờ cao điểm sử dụng nước.

- Mạng cấp I và II chưa phát triển theo yêu cầu qui hoạch và tình hình đô thị hóa tăng nhanh nên nhu cầu nước lớn lên rất nhiều.

Tóm lại, tình hình cung cấp nước hiện tại là cung không đủ cầu. Hệ thống cấp nước quá cũ và quá tải, hệ thống mạng phân phối chưa đủ để đưa nước tới các khu vực mới phát triển. Vì vậy cần thiết phải cải tạo và mở rộng hệ thống cấp nước.

Tiêu chuNn dùng nước và tỷ lệ dân được cấp nước cho các giai đoạn

2005, 2010 S T T

Địa bàn (quận huyện)

N ăm 2005 N ăm 2010 % được cấp nước

Tiêu chuNn dùng nước (l/người.ngày)

% được cấp nước

Tiêu chuNn dùng nước (l/người.ngày)

I Khu nội thành cũ: -8 quận trung tâm 1 3 4 5 6 10 11 Phú N huận - 4 quận ven cũ 8 Tân Bình Bình Thạnh Gò Vấp

100 100 85 95 85 85 85 85 80 70 80 80

180 180 180 180 180 180 180 180 160 160 160 160

100 100 100 100 95 95 95 95 85 80 90 90

200 200 200 200 200 200 200 200 180 180 180 180

II 5 quận mới 2 Thủ Đức 9 7 12

60 65 60 75 30

140 140 140 140 140

80 75 75 80 50

150 150 150 150 150

http://nuoc.com.vn

Chương 1: TỔN G QUAN – GIỚI THIỆU


III

Các huyện ngoại thành Huyện Hóc Môn Huyện Bình Chánh Huyện N hà Bè Huyện Cần Giờ Huyện Củ Chi

20 30 70 20 20

100 100 100 100 100

30 35 75 25 30

120 120 120 120 120

(N guồn: Công ty cấp nước) Dựa trên tiêu chuNn cấp nước (nước cấp cho sinh hoạt, sản xuất, công cộng và các mục đích khác), cũng như tỉ lệ dân số được cấp nước, dự kiến nhu cầu nước sạch cho năm 2010 là 2.500.000 m3/ngày. Qua dự báo nhu cầu nước sạch cho tương lai ta nhận thấy nhu cầu nước trong vài năm tới là rất lớn. Vì vậy việc mở rộng công suất cấp nước của các nhà máy nước trong thành phố là rất cần thiết. Do đó đồ án này nghiên cưú cải tạo và nâng công suất cấp nước lên 100.000 m3/ngày. Vấn đề quan tâm là nguồn nước phải thỏa mãn về số lượng lẫn chất lượng. Để có thể mở rộng được công suất cấp nước của nhà máy thì trước hết cần phải đánh giá được trữ lượng nước ngầm có thể dùng cung cấp cho sinh hoạt.

Mục tiêu cụ thể của đồ án là: - Đánh giá hiện trạng của hệ thống xử lý hiện tại. - Đề xuất các phương án cải tạo để nâng công suất nhà máy lên

100000m3/ngày - Thiết kế hệ thống xử lý dụa vào các phương án cải tạo.

1.2. QUI MÔ – CÔNG SUẤT XỬ LÝ - Tên ban đầu là nhà máy nước ngầm Hóc Môn được thành lập và sử dụng năm 1992. - Đến năm 1999 đổi tên là Công ty khai thác và xử lý nước ngầm thành phố. - Công ty gồm 5 phòng và 2 xí nghiệp: là xí nghiệp khai thác và xử lý nước Tân Bình và xí nghiệp cấp nước ngoại thành gồm mười mấy trạm nhỏ cung cấp cho các cụm dân cư quận 8, Bình Chánh, Hóc Môn. - N hà máy nước Tân Bình được sử dụng năm 1992 với nhiệm vụ là xử lý nước ngầm. Các bãi giếng tập trung chủ yếu ở quận Tân Bình. Hiện tại tổng giếng hoạt động là 38 giếng. Công suất thiết kế ban đầu giai đoạn 1 là 50000 m3/ngày, giai đoạn 2 nâng cấp công suất lên 100000 m3/ngày. Đồ án này cũng phù hợp với khả năng nâng cấp công suất của công ty.

http://nuoc.com.vn

Chương 1: TỔN G QUAN – GIỚI THIỆU


1.3.THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƯỚC THÔ

Chất lượng nước thô của các giếng theo báo cáo của phòng thí nghiệm vẫn ổn định trong nhiều năm qua. Độ pH dưới 6, hàm lượng sắt khoảng 13 – 15 mg/l. Hệ thống xử lý hiện hữu của nhà máy có thể xử lý nguồn nước này đạt tiêu chuNn nước cấp cho sinh hoạt. Về độ cứng nước của các giếng thuộc loại mềm (hàm lượng CaCO3 từ 38 – 43 mg/l). Độ khoáng hóa của nước giếng cũng khá thấp. Tổng quát, nước giếng lấy từ các giếng cạnh nhà máy nước ngầm Hóc Môn có chất lượng trung bình, đạt tiêu chuNn dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt và có thể xử lý để sử dụng cho sinh hoạt bằng hệ thống xử lý hiện tại.

Chất lượng nước có 3 thành phần cần xử lý:

pH: giá trị pH ít thay đổi theo các mùa và nguồn nước giếng hiện đang khai thác có giá trị pH thấp. Giá trị pH thường thay đổi từ 5,66 5,83, vào các tháng chuyển tiếp pH thường có giá trị cao hơn.

Fe: hàm lượng Fe của các giếng vào mùa khô thường cao hơn chút ít so với mùa mưa. Hàm lượng Fe thường từ 14,6 15,1 mg/l. Hàm lượng Fe ngày thấp nhất là 10,8 mg/l, còn ngày cao nhất có khi lên đến 19,2 mg/l. Đối với nguồn nước ngầm, hàm lượng Fe như vậy là tương đối cao, phải sử dụng thêm hóa chất mới có thể xử lý nước đạt yêu cầu nước cấp.

Mn trong nước thô khoảng 0,8 – 0,9 mg/l. Hàm lượng Mn thấp và rất ít biến động. N hư vậy, hiện nay lưu lượng nước khai thác tương đối ổn định về chất lượng. 1.4.TIÊU CHUẨN NƯỚC ĐẦU RA

Vì mục đích của công ty là khai thác và xử lý nước ngầm để cung cấp nước sinh hoạt cho người dân nên nước đầu ra phải theo tiêu chuNn nước ăn uống.

Tiêu chuNn vệ sinh đối với nước cấp sinh hoạt

Thông số Đơn vị Giới hạn tối đa cho phép

Đô thị Trạm lè & nông thôn pH 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 Sắt mg/l 0,3 0,5 Mangan mg/l 0,1 0,1

http://nuoc.com.vn

Chương 2: LỰA CHỌN CÔN G N GHỆ


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 2.1.CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC XỬ LÝ VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Giả sử rằng nguồn nước ngầm của hệ thống xử lý mới có chất lượng tương tự như nguồn nước ngầm hiện tại:

• pH : 5,6 – 5,8 • Fe : 14,6 – 15,1 mg/l • Mn : 0,8 – 0,9 mg/l • CO2: 175 – 190 mg/l • Độ kiềm: 48 – 50 mgCaCO3/l = 0,95 mgđl/l • Các chỉ tiêu khác đều nằm trong quy phạm cho phép N hận xét về chất lượng nguồn nước: đối với nước ngầm có chất lượng như

trên thì hệ thống xử lý chủ yếu là dùng để khử Fe và Mn. N hư vậy hệ thống xử lý được thiết kế dưới đây sẽ dùng xử lý cả Fe và Mn. Ta nhận thấy nguồn nước trên đây có độ kiềm thấp đồng thời lượng CO2 trong nước nguồn rất cao, do đó sơ đồ dây chuyền đề nghị sử dụng ở đây là: làm thoáng – lắng tiếp xúc – lọc

Do trong nước nguồn hàm lượng Fe cao, độ kiềm thấp do đó ta sẽ phân tích chất lượng nước trong hệ thống xử lý hiện tại đồng thời sử dụng công thức để kiểm tra xem có nên sử dụng thêm hóa chất trong quá trình xử lý hay không.

- Kiểm tra độ kiềm của nước sau khi làm thoáng Ki = Ki0 – 0,036 × CFe0

2+ Trong đó: Ki0 là độ kiềm ban đầu của nước nguồn, Ki0 = 0,98 CFe0

2+ là hàm lượng Fe của nước nguồn, CFe02+ = 14,8

⇒ Ki = 0,98 – 0,036 × 14,8 = 0,4472 - Kiểm tra hàm lượng CO2 còn lại trong nước sau khi làm thoáng:

C(CO2) = C(CO2)0 × (1 – a) + 1,6 × CFe02+

Trong đó: C(CO2)0: hàm lượng CO2 của nước nguồn trước khi làm thoáng, C(CO2)0 = 180 (mg/l)

a : hiệu quả khử CO2 của công trình làm thoáng, lảm thoáng bằng giàn mưa a = 0,75 ÷ 0,8. Lấy a = 0,8

⇒ C(CO2) = 180 × (1 – 0,7) + 1,6 × 14,8 = 77,68 (mg/l) - pH của nước sau làm thoáng:

pH = log44 × Ki

K1 × C - √μ

http://nuoc.com.vn



Trong đó: C: hàm lượng CO2 sau làm thoáng = 77,68 mg/l Ki: độ kiềm sau làm thoáng = 0,4472

⇒pH = 68,771031,44472,044log 7 ××

×− = 5,62

Theo tài liệu Xử lý nước cấp của N guyễn N gọc Dung nếu pH của nước sau làm thoáng < 6,8 thì không thể khử Fe bằng làm thoáng độc lập được. Khi đó phải kết hợp dùng hoá chất vôi và clo.

N hư vậy với chất lượng nước nguồn hiện tại ta sẽ thiết kế hệ thống xử lý khử Fe có hóa chất. Hệ thống xử lý bao gồm:

- Thiết bị pha dung dịch và định lượng hóa chất - Công trình làm thoáng và trộn hóa chất - Bể lắng - Bể lọc

2.2.CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Công nghệ xử lý được mô tả như sau:

Tiến hành làm thoáng trước để khử CO2, hòa tan O2 và nâng giá trị pH của nước. Công trình làm thoáng được thiết kế với mục đích chính là khử CO2 vì lượng CO2 trong nước cao sẽ làm giảm pH mà môi trường pH thấp không tốt cho quá trình oxy hoá Fe. Sau khi làm thoáng ta sẽ châm hóa chất để khử Fe có trong nước. Hóa chất sử dụng ở đây là clo – một chất oxy hóa mạnh để oxy hóa Fe, các chất hữu cơ có trong nước, Mn, H2S. N goài ra để tạo môi trường thuận lợi cho quá trình oxy hóa Fe thì ta phải cho thêm vôi cùng với clo. Mục đích cho thêm vôi là để kiềm hóa nước giúp cho tốc độ phản ứng oxy hóa Fe diễn ra nhanh hơn. Công trình làm thoáng trong các hệ thống xử lý nước ngầm là giàn mưa và tháp oxy hóa. Sau khi làm thoáng và châm hóa chất thì nước được đưa sang công trình kế tiếp là công trình trộn. Công trình này có mục đích là trộn đều nước và hóa chất để các phản ứng hóa học diễn ra thuận lợi. Các công trình trộn thường được sử dụng là bể trộn cơ khí, máng trộn có vách ngăn, bể trộn đứng. Sau đó nước đuợc tiếp tục đưa sang bể lắng hay lọc tiếp xúc. Thông thường trong các công trình xử lý nước ngầm lớn người ta thường hay sử dụng bể lắng tiếp xúc. Bể lắng tiếp xúc có nhiệm vụ giữ lại các cặn tạo ra trong quá trình oxy hóa cũng như cặn vôisau khi các phản ứng xảy ra. Thời gian lưu nước trong bể lắng thường là 90 phút. Và công trình cuối cùng là bể lọc nhanh. Bể lọc này có nhiệm vụ giữ lại các cặn nhỏ mà không thể giữ lại trong bể lắngcũng như là để khử Mn

http://nuoc.com.vn



Lựa chọn các công trình trong hệ thống xử lý Trước hết, đối với quá trình làm thoáng có thể sử dụng giàn mưa

hoặc tháp oxy hóa. • N ếu sử dụng giàn mưa thì tốn diện tích cũng như chi phí xây

dựng ban đầu nhưng khi hoạt động thì việc quản lý tương đối dễ dàng và thuận tiện. Việc duy tu, bảo dưỡng và vệ sinh định kỳ giàn mưa cũng không gặp nhiều khó khăn. Cần tiến hành vệ sinh thường xuyên do các cặn Fe dễ dàng bám trên các sàn tung làm chít các lỗ dẫn đến giảm hiệu quả giàn mưa.

• N ếu sử dụng tháp oxy hóa thì sẽ tiết kiệm được mặt bằng xây dựng và chi phí xây dựng ban đầu nhưng khi vận hành thì tốn chi phí hơn so với sử dụng giàn mưa (do phải cung cấp điện năng để hoạt động máy thổi khí), quản lý cũng gặp khó khăn hơn. Việc duy tu bảo dưỡng cũng khó khăn do lâu ngày cặn Fe dễ bám chít trên lớp vật liệu tiếp xúc (hay sàn tiếp xúc). Lúc này phải ngừng hoạt động của tháp để tiến hành vệ sinh.

Sau quá trình làm thoáng là châm hóa chất (clo và vôi). Hóa chất được châm ngay sau khi làm thoáng. Cũng có khi hóa chất được châm trước khi làm thoáng nhưng điều này không có lợi. Bởi vì trong nước ngầm thường có một số khí do quá trình phân hủy kị khí trong đất sinh ra (H2S), nếu cho hóa chất vào trước thì sẽ hao tốn thêm hóa chất để khử các chất này trong khi các chất này thường là các chất khí dễ dàng bị khử qua làm thoáng. Clo cho vào nước nhằm mục đích oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, còn vôi cho vào nước với mục đích là nâng pH và độ kiềm trong nước tạo môi trường cho phản ứng oxy hóa và thủy phân Fe diễn ra dễ dàng. Lượng hóa chất cho vào phải đảm bảo khử hết Fe2+ có trong nước và pH đầu bể lắng khoảng 8 – 8,3.

Sau đó ta tiến hành trộn đều nước và hóa chất để phản ứng diễn ra thuận lợi. Các công trình dùng để trộn có thể chia ra làm 2 loại là khuấy trộn bằng thủy lực và khuấy trộn bằng cơ học. Ta nên sử dụng bể trộn đứng vì việc khuấy trộn chủ yếu do lực của dòng nước đi từ dưới lên sẽ tránh được tình trạng cặn vôi bám trên bể mà vẫn đảm bảo trộn đều hóa chất và nước.

Sau khi trộn đều với hóa chất, nước được đưa sang công trình kế tiếp là công trình lắng hay lọc tiếp xúc. Mục đích của công trình này là tạo thời gian để các phản ứng diễn ra và thu hồi cặn của các phản ứng này. Đối với hệ thống xử lý nước công suất lớn thì ta nên sử dụng bể lắng tiếp xúc và thời gian lưu trong bể tốt nhất là 90 phút. Bể lắng thường được sử dụng trong hệ thống xử lý nước ngầm là bể lắng ngang với hệ thống thu nước bề mặt.

Sau khi ra khỏi bể lắng nước tiếp tục sang công trình cuối là bể lọc. Bể lọc có nhiệm vụ giữ lại các cặn còn sót lại sau bể lắng đồng thời khử Mn. Đối với hệ thống xử lý nước có công suất lớn người ta thường sử dụng bể lọc nhanh với vận tốc lọc khoảng 5 – 8 m/h. Ở đây ta có thể sử dụng bể lọc áp lực

http://nuoc.com.vn



với vận tốc > 10 m/h nhưng nếu sử dụng loại bể lọc này sẽ tốn chi phí đầu tư cao đồng thời chi phí bảo trì, sửa chữa cũng là 1 vấn đề.

Tóm lại hệ thống xử lý của nhà máy bao gồm: - Giàn mưa - Bể trộn đứng - Bể lắng ngang - Bể lọc nhanh

http://nuoc.com.vn

Chương 3: HIỆN TRẠN G TRẠM XỬ LÝ


CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG TRẠM XỬ LÝ 3.1 .GIÀN MƯA

N hiệm vụ: - khử CO2 trong nước - làm giàu oxy trong nước tạo điều kiện để Fe2+ oxy hóa thành Fe3+

Dạng giàn mưa: làm thoáng tự nhiên.

Cấu tạo: giàn mưa bao gồm:

Hệ thống phân phối khí: sử dụng ống phân phối có đục lỗ gồm: • ống chính phun mưa làm bằng inox có đường kính 160 mm • trên ống chính có bố trí các ống nhánh đường kính 40 mm • đường kính lỗ phun trên các ống nhánh là 5 mm

Sàn tung nước: • sử dụng sàn tung nước bằng các tấm inox có đục lỗ. Kích thước

mỗi tấm inox là 0,8 × 0,8m được ghép lại với nhau Số tấm inox theo chiều ngang là 4 Số tấm inox theo chiều dọc là 32 Diện tích của giàn mưa là (0,8 × 0,4) × (0,8 × 32) = 81,92 m2 • đường kính lỗ trên tấm inox là 14 mm, trên mỗi tấm có 14 × 14

= 196 lỗ. Tỷ số So/S là tỷ số giữa tổng diện tích lỗ và diện tích sàn tung

So/S = %7,448,08,0

014,0196 2

=××

××π

• Số sàn tung : 3 • Khoảng cách giữa các sàn: 0,8 m • Khoảng cách từ hệ thống phân phối nước đến sàn đầu tiên: 0,35m

Hệ thống thu và thoát khí Để có thể thu oxy của khí trời, kết hợp với việc thổi khí CO2 ra khỏi

giàn mưa, đồng thời đảm bảo nước không bị bắn ra ngoài, người ta xây dựng hệ thống cửa chớp bằng bêtông cốt thép. Góc nghiêng giữa các chớp với mặt phẳng nằm ngang là 450, khoảng cách giữa hai cửa chớp kế tiếp là 200 mm với chiều rộng mỗi cửa là 200 mm. Cửa chớp được bố trí ở xung quanh trên toàn bộ chiều cao của giàn mưa, nơi có bề mặt tiếp xúc với không khí.

http://nuoc.com.vn



Sàn thu nước: sàn thu nước làm bằng bêtông cốt thép được đặt dưới giàn mưa có độ dốc 0,02 về phía ống dẫn nước qua bể trộn

Ống dẫn và thu nước trên giàn mưa: Mỗi giàn mjưa còn bao gồm hai ống inox dẫn nước lên giàn mưa

đường kính 400 mm, một ống thu nước từ giàn mưa qua bể trộn đường kính 600 mm, hai ống PVC thu nước xả, rửa giàn mưa đường kính 150 mm, các ống dẫn vôi, clo và các vòi phục vụ cho công tác vệ sinh.

Kích thích giàn mưa

Kích thước mỗi giàn mưa: dài × rộng × cao = 27,2 × 5 × 8,6 m Giàn thiết kế với hình dạng mỏng

Cường độ mưa

Qtưới = Lưu lượng

Diện tích tưới = 292,812083

×= 12,714 m3/m2.h ∈ (10 ÷ 15 m3/m2.h)

Hoạt động của giàn mưa: N ước thô được dẫn từ ống góp chung đường kính 1000 mm rồi qua các

ống đường kính 400 đưa lên giàn mưa. Trên giàn mưa gồm một hệ thống các ống xương cá trong đó các ống chính đường kính 160 mm và các ống nhánh có đường kính 40 mm. N ước từ giàn phân phối sẽ phun ra ngoài qua các lỗ trên ống nhánh và rơi xuống qua từng sàn tung nước. N ước từ các sàn tung nước di chuyển dẫn xuống dưới do trọng lượng bản thân và tập trung tại sàn thu nước, tại đây nước sẽ chảy vào ống thu nước có đường kính 600 mm để đưa sang bể trộn. Tại đầu ống thu nước clo và vôi đồng thời được cho vào để khử Fe, Mn

Đánh giá hiệu quả xử lý của giàn mưa

Hiệu quả loại trừ CO2 của giàn mưa khoảng 68 %. Hiệu quả loại trừ thấp nhất là 60,6%. Hiệu quả loại trừ cao nhất là 72,3%. N goài hiệu quả khử CO2 thì giàn mưa còn nhằm mục đích hòa tan oxy vào nước để oxy hoá Fe

Với quá trình xử lý nước ngầm đặc biệt là quá trình khử Fe trong nướn ngầm thì việc khử CO2 đồng thời hòa tan O2 vào nước bằng giàn mưa có tác dụng quan trọng vì nó làm tăng pH trong nước ngầm và oxy làm cho Fe2+ bị oxy hóa. N ếu pH có tăng cao thì mới tạo môi trường tốt để phản ứng oxy hóa Fe và Mn diễn ra. N hưng trong nguồn nước hiện đang khai thác có hàm lượng Fe cao đồng thời độ kiềm nhỏ do đó lượng oxy hòa tan không đủ để oxy hóa Fe nên phải sử dụng thêm clo để oxy hóa hết Fe. N hiệm vụ chính của giàn mưa sử dụng ở đây là đuổi CO2 và nâng pH.

http://nuoc.com.vn



3.2.BỂ TRỘN

N hiệm vụ: trộn đều nước, clo và vôi

Cấu tạo: bể có đáy dạng hình chóp, mặt bằng hình vuông Kích thước bể : 3,5 × 3,5 × 5 m Diện tích: 27,8 m3

Thời gian trộn

T= 60,1602083

8,272=×

×=

QV

N guyên lý hoạt động N ước từ giàn mưa sang đáy bể trộn dâng lên trên bề mặt bể trộn, tràn qua

máng thu nước sang bể lắng ngang 2Fe2+ + Cl2 + 6H20 = 2Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+ Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 = FeCO3 + CaCO3 + H2O Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 8CO2 2Mn(HCO3)2 + O2 +H2O = 2Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO3

- Phản ứng oxy hóa Mn thường diễn ra với pH cao (8 9). Do đó việc khử

Mn diễn ra chủ yếu trong bể lọc thông qua lớp màng bám trên cát lọc. Xác định lượng clo cho vào

Phản ứng oxy hóa Fe xảy ra tại giàn mưa: 4Fe2+ + 8HCO3

- + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 8 CO2 Độ kiềm của nước giảm: 0,95 – 0,4472 = 0,5028 Hàm lượng Fe còn lại sau khi qua giàn mưa: 14,8 – 0,5028/2 ×28 = 7,7608 mg/l 2Fe2 + Cl2 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+

Lượng clo cho vào:

lmg /92,4562

717608,7=

××

Mục đích chính của bể trộn là để trộn đều nước và hóa chất vào nhau để

các phản ứng trên xảy ra. N ước ra khỏi bệ trộn được đưa sang bể lắng để thu hồi các cặn tạo ra từ các phản ứng trên.

http://nuoc.com.vn



3.3.BỂ LẮNG

N hiệm vụ: Lắng đọng các bông cặn sinh ra trong các phản ứng trong đó chủ

yếu là Fe(OH)3 Tăng thời gian để các phản ứng oxy hóa diễn ra hoàn toàn.

Cấu tạo: là dạng bể lắng ngang thu nước cuối

Các thông số của bể lắng: • Kích thước bể lắng: dài × rộng × cao = 27 × 4 × 4,65 m • Dung tích: 502,2 m3 • Chiều dài ngăn thu nước cuối: 2 m • Chiều dài làm việc của bể lắng: 25,5 m • Thời gian lắng (thời gian lưu nước trong bể)

T= phútQV 8,5760

208342,502

=××

=

Bộ phận phân phối nước vào bể: là vách ngăn bằng bêtông có đục lỗ • Số lỗ trên mỗi vách ngăn của mỗi bể: 11 • Kích thước lỗ: 200 × 300 m • Vận tốc nước qua các lỗ phân phối:

V lỗ= ( ) smS

Q

l

/22,03,02,01136004

2083=

××××=

∑

• Kích thước tường phân phối: dài x rộng = 4 × 4,65 m • Tường phân phối cách đầu bể lắng: 1,5 m

Hệ thống thu nước đã lắng Khi mơí xây dựng thì sử dụng hệ thống thu nước cuối nhưng công

ty đã lắp đặt thêm hệ thống thu nước bề mặt. Đối với hệ thống thu nước bề mặt gồm các ống thu nước được đặt ngập dưới mực nước khoảng 12 cm, trên mỗi ống có bố trí 2 hàng lỗ ở hai bên thành ống.

• Số ống thu cho mỗi bể :4 • Chiều dài ống thu: 17,6 m • Đường kính ống thu: 200 m • Số lỗ trên mỗi ống: 110 lỗ • Đường kính lỗ thu: 25 mm

Hệ thống thu xả cặn: sử dụng hệ thống thu xả cặn bằng thủy lực, giàn ống thu xả cặn được phân bố kiểu xương cá. Việc xả cặn bằng phương

http://nuoc.com.vn



pháp thủ công tận dụng áp lực thủy tĩnh. Xả cặn theo từng đoạn ống phụ được điều khiển bằng 5 van phân bố từ đầu tới cuối bể.

N guyên lý hoạt động: N ước từ bể trộn được dẫn qua buồng phân phối đầu bể lắng sao đó đi qua

các lỗ trên vách ngăn và chảy qua vùng lắng. Tại đây các phản ứng oxy hóa tiếp tục xảy ra và tạo kết tủa rồi lắng xuống đáy bể cùng với cặn vôi. N ước sau khi đi từ đầu bể đến cuối bể sẽ đi qua các lỗ thu trên ống thu nước bề mặt và các máng thu nước cuối dẫn vào mương thu nước phân phối nước đi vào các bể lọc. Cặn lắng sẽ được định kì xả ra ngoài bằng áp lực thủy tĩnh qua giàn ống thu xả cặn.

Đánh giá hiệu quả xử lý của bể lắng:

Hiện tại bể lắng hoạt động chưa đạt được hiệu quả cao, hàm lượng Fe tổng cộng ra khỏi bể lắng còn cao. PH đầu bể lắng từ 8 – 8,4, hiệu quả khử Fe 74 – 77% là vẫn còn thấp, hiệu quả khử Mn 60%. Dù cấu tạo của các bộ phận phụ trong bể lắng đều đạt yêu cầu trong quy phạm nhưng bể vẫn chưa hoạt động tốt do thời gian lưu trong bể lắng chưa đủ để lắng bông cặn hay nói cách khác diện tích bề mặt bể lắng nhỏ.

3.4.BỂ LỌC NHANH

N hiệm vụ: Loại bỏ triệt để các cặn chưa lắng và không lắng được ở bể lắng Khử Mn nhờ lớp oxit mangan trên bề mặt cát lọc.

Dạng bể lọc: bể lọc nhanh

Các thông số của bể lọc:

Kích thước bể lọc: dài × rộng = 8 × 4,5 m Kết cấu bể bằng bêtông cốt thép Điều khiển vận tốc lọc bằng siphông đồng tâm

Vật liệu lọc: sử dụng cát thạch anh

Đường kính hạt vật liệu lọc: 0,7 ÷ 1,5 mm Chiều cao lớp vật liệu lọc (cát): 1,2 m Chiều cao lớp sỏi đỡ: 0,4 m Tốc độ lọc:

http://nuoc.com.vn



v = Lưu lượng xử lí

Diện tích bề mặt lọc = 5,48122083

×× = 4,82 m/h

Chụp lọc:

Làm bằng sứ, là loại chụp lọc hydrocone Mật độ bố trí chụp lọc: 25 cái/m2 Khoảng cách giữa hai chụp lọc là 125 mm Chụp lọc được bố trí đều trên các tấm đan, bên dưới đan là các trụ

đỡ bằng bêtông cốt thép.

Hệ thống thu nước sạch của các bể lọc N ước sau khi lọc đi qua siphông đồng tâm dưới tác dụng của áp lực

thủy tĩnh (siphông có tác dụng điều chỉnh tốc độ lọc) và sau đó chảy vào ống thu nước sạch (gồm hai ống trong đó 1 ống dẫn từ đơn nguyên thứ nhất và 1 ống dẫn từ đơn nguyên thứ hai) có đường kính thay đổi dần từ 300 mm 450 mm 600mm, trong đó:

Đầu ống có đường kính 300 mm thu nước từ hai bể lọc Đoạn kế tiếp đường kính 450 mm nối tiếp với đoạn đầu Đoạn cuối đường kính 600 mm nối tiếp vào đoạn thứ hai.

Cấu tạo của siphông đồng tâm là hai ống thép lồng vào nhau. N ước lọc

từ ống thu nước được đưa vào ống thép phía trong của siphông, tràn ra rìa mép phía trên của ống và ra ống thép ngoài, rồi chảy xuống hố thu nước. Việc điều chỉnh tốc độ lọc được thể hiện tự động nhờ phao đặt trong bể. Khi mực nước trong bể dâng lên, phao nổi lên theo giúp cho van gió đóng bớt khe gió làm giảm lượng khí vào siphông làm độ chân không trong siphông tăng lên, làm tăng lượng nước lọc vào siphông.

Hệ thống phân phối nước: cấp vào đường ống đường kính 500 mm lấy

nước từ bể chứa nước sạch. Đường ống này được đưa vào ngăn thu nước lọc ở đáy bể. N ước đưa vào đây đi qua các chụp lọcvà thực hiện quá trình rửa ngược.

Hệ thống thổi khí: các ống thổi khí của mỗi bể lọc được lắp đặt phía trên chụp lọc:

Gồm một ống gió chính đường kính 250 mm cho mổi bể, ống này được nối từ ống gió chung cho 12 bể lọc.

Trên mỗi ống gió chính trong bể lọc có lắp các giàn ống nhánh đường kính 30 mm. Số ống nhánh là 32 ống. Các ống gió được lắp đặt theo kiểu xương cá.

http://nuoc.com.vn



Hệ thống thu nước rửa lọc:

Mỗi bể lọc có 2 máng thu nước rửa lọc bằng bêtông cốt thép Hai máng thu nước được đặt song song nhau và song song với thành

bể Đáy máng thu có độ dốc 0,01 về phía mương xả Chiều cao phần chữ nhật của máng: 0,3 m. Chiều cao phần tam giác

ở đáy máng: 0,3 m Chiều rộng máng: 0,6 m Khoảng cách giữa hai tâm máng: 2,3 m

Khoảng cách từ tâm máng đến thành bể: 1,1 m Lượng nước rửa lọc trung bình cho 1 bể là 150 – 160 m3/ 1 lần N ước rửa lọc từ các máng thu chảy vào máng tập trung ở đầu bể rồi

thải ra các mương xả

N guyên lý hoạt động: Khi lọc: nước được dẫn từ bể lắng ngang qua máng phân phối vào

các bể lọc qua siphông phân phối, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước sạch vào bể chứa nước sạch.

Khi rửa: nước rửa được bơm từ bể chứa nước sạch qua hệ thống phân phối nước rửa lọc kết hợp với hệ thống phân phối gió, qua lớp sỏi đỡ và lớp vật liệu lọckéo theo các cặn bNn tràn vào máng thu nước rửa về mang tập trung rồi được xả ra ngoài theo mương thoát nước. Trong quá trình rửa, gió được cấp vào trước để xáo trộn vật liệu lọc làm cho hạt cát tách ra (thời gian sục gió khoảng 5 phút) sau đó nước đưa từ dưới lên để cuốn cặn bNn ra ngoài, quá trình được tiến hành đến khi nước rửa hết đục thì ngưng rửa (10 phút). N ước sau khi ra bể lọc sang bể chứa, trên đường ống về bể chứa nước được châm clo để khử trùng lần cuối và đảm bảo yêu cầu cấp nước cho sinh hoạt.

Hiệu quả xử lý: hiệu quả xử lý Fe 92%, hiệu quả xử lý Mn 98%. Chu kì hoạt động 22 – 24 giờ. Lượng nước hao phí cho rửa lọc cao (150 – 160 m3/lần) vì rửa chưa tự động hóa và các chụp lọc cũ. Các chụp lọc không được gắn cố định trên sàn đỡ do vậy gây khó khăn cho việc rửa lọc do không tiến hành rửa với cường độ lớn được.

http://nuoc.com.vn

Chương 4 : CÁC PHƯƠN G ÁN CẢI TẠO N ÂN G CẤP CÔN G SUẤT


CHƯƠNG 4 :CÁC PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO NÂNG CẤP CÔNG SUẤT

4.1.PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO BỂ TRỘN Ta thấy phương án trộn thủy lực có ưu điểm là cấu tạo công trình đơn giản không cần máy và thiết bị phức tạp, giá thành quản lý thấp. N hưng khi công suất nhà máy tăng lên 100.000 m3/ngày thì bể trộn thủy lực không đảm bảo trộn đều vôi, clo và nước. Do đó ta phải bố trí thêm cánh khuấy vào bể trộn hiện hu để có thể đảm bảo khả năng khuấy trộn đều nước và hoá chất trong bể. Mặc dù không có sự thay đổi nào về kích thước của bể nhưng đường ống dẫn nước ra vào bể thì phải thay đổi kích thước để phù hợp với lưu lượng nước vào bể. Các tính toán bể trộn cho hệ thống nâng cấp sẽ được trình bày cụ thể ở chương sau. 4.2.PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO BỂ LẮNG

Bể lắng được sử dụng ở đây là bể lắng ngang với hệ thống thu nước cuối. Bể chua hoạt động tốt do thời gian lưu nước trong bể lắng chưa đủ để lắng bông cặn. Do đó khi tăng công suất lên gấp đôi thì bể lắng càng hoạt động không hiệu quả. Vì thế có hai phương án cải tạo bể lắng:

- phương án một là xây thêm bể lắng. - phương án hai là sử dụng thêm các vách lắng nghiêng

Cả hai phương án trên đều có thể thực hiện được. Tuy nhiên do diện tích đất của trạm xử lý là hạn hữu nên viêc xây thêm bể lắng không hiệu quả bẳng sử dụng các vách lắng nghiêng. N ên ta chọn phương án hai là sử dụng thêm các vách lắng nghiêng trong các bể lắng hiện hữu. Đây là phương án khả thi vì ta bố trí các vách nghiêng theo dạng các modul. Điều này thuận lợi cho việc vệ sinh các modul và vệ sinh bể lắng. Việc xây dựng thêm các vách nghiêng không làm tăng thời gian lưu nước trong các bể lắng nhưng lại làm tăng diện tích bề mặt lắng. Sử dụng thêm vach nghiêng cũng không làm tăng nhiều tổn thất áp lực qua bể lắng cho nên khi đưa vào vận hành không làm ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống xử lý. Tuy nhiên, sử dụng các vách nghiêng sẽ làm khó khăn hơn trong công tác quản lý cũng như trong quá trình xây dựng khung đỡ cho các vách nghiêng có thể sẽ lám giảm công suất cấp nước trong thời gian xây dựng.

http://nuoc.com.vn



4.3.PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO BỂ LỌC 4.3.1.Thay vật liệu lọc mới Công nghệ cũ của nhà máy là sử dụng vật liệu lọc là cát thạch anh. Để tăng công suất của nhà máy thì ta sử dụng bể lọc hai lớp vật liệu lọc: lớp trên là than antraxit còn lớp dưới là cát thạch anh. Lớp vật liệu lọc hạt lớn nằm trên nên trong bể hai lớp không tạo ra màng lọc rắn chắc như thường thấy trong các bể lọc nhanh một lớp vật liệu lọc là cát hạt bé. Trong lớp vật liệu lọc hạt lớn các lỗ rỗng có thể tích lớn nên dung tích chứa cặn của bể lọc hai lớp lớn hơn dung tích chứa cặn của bể lọc nhanh thông thường 2 – 2,5 lần. Do đó có thể tăng tốc độ lọc hoặc thời gian của một chu kì lọc. Khi lọc cùng một nguồn nước, thời gian của một chu kì lọc ở bể lọc hai lớp hầu như gấp hai lần so với bể lọc nhanh thường. Các nghiên cứu thực hiện trong đề tài “N ghiên cứu bể lọc khử sắt nhiều lớp vật liệu lọc” của Thạc sĩ N guyễn Đức Minh cho rằng: - Với cùng một tốc độ rửa ngược, độ nở của tầng lọc sẽ giảm đi khi tăng đường kính hạt lọc và tăng tỉ trọng. - Cát có d10= 0,52 mm, Ktđ = 1,81, than antraxit có d10 = 0,55 mm, Ktđ =1,64. Xét về kích thước cả hai hạt vật liệu trên là tương đương. N ếu thời gian rửa lọc là như nhau, than chỉ cần một lượng nước rửa bằng ½ lượng nước rửa của cát. Mặt khác do bề mặt tương đối trơ của mình mà than dễ dàng tách ra khỏi cặn bNn trên nó hơn là cát. Chính vì vậy mà thời gian rửa sạch than trong thực tế lại nhỏ hơn của cát. Thời gian rửa cát là 8 – 10 phút, trong khi đó than chỉ cần 6 – 7 phút. - Trong quá trình rửa ngược bể lọc nhiều lớp, chúng ta nhận thấy một điểm là chỉ có một khoảng tốc độ rửa ngược thích hợp tức là trong khoảng tốc độ rửa đó bể lọc được rửa tốt nhất, sự sắp xếp các lớp vật lêịu sau khi rửa là tốt nhất. Khi tốc độ rửa ngược nằm ngoài khoảng đó thì một số lớp lọc không được rửa hoặc là có vật liệu lọc bị đNy ra ngoài và các lớp lọc bị xáo trộn. Điều này chỉ ra rằng chế độ rửa lọc cần phải tuân thủ một chế độ nghiêm ngặt. - Bể lọc sử dụng nhiều lớp do đặc điểm của lớp vật liệu lọc antraxit có nhiều hình dạng khác nhau nên khoảng trống được tăng lên, điều này cho phép vật liệu lọc antraxit lọc được nhiều tạp chất hơn không chỉ phần trên bề mặt lớp vật liệu lọc mà nó còn lọc được ở cả tầng dưới của lớp lọc. Mặt khác lớp vật liệu lọc cát được sắp xếp ở lớp dưới cùng có tác dụng lớn đến việc hấp phụ Fe2+, Mn2+ chưa kịp phản ứng cho nên hiệu quả về mặt xử lý của mỗi chu kì lọc được kéo dài gấp hai lần so với công nghệ sử dụng một lớp vật liệu lọc cát.

http://nuoc.com.vn



4.3.2.Thay chụp lọc Sử dụng loại chụp lọc đuôi dài có ren thay cho chụp lọc đuôi ngắn hình nấm đang được sử dụng tại công ty. Các chụp lọc ngắn đuôi hiện đang sử dụng tại công ty cần được thay thế do đã cũ, không được gắn cố định lên sàn thu nước nên cường độ rửa lọc lớn dễ làm bung chụp lọc lên, không thể kết hợp rửa nước và khí đồng thời. N gược lại loại chụp lọc đuôi dài có thể gắn cố định bằng ren lên sàn đỡ cho nên khi rửa có thể cho nước và khí qua với cường độ cao. N ếu sử dụng loại chụp lọc này thì có thể bỏ giàn phân phối khí hiện tại mà đưa đường ống khí xuống sàn thu nước dưới bể lọc cùng với ống thu nước rửa lọc. Khi rửa lọc thì cả khí và nước cùng được đưa vào một lúc như vậy sẽ tiết kiệm cả nước và khí mà vẫn đảm bảo độ giãn nở của lớp vật liệu. Đối với loại chụp lọc này, khi rửa vật liệu lọc bằng biện pháp gió, nước kết hợp rất có hiệu quả, bởi vì loại chụp lọc này có ống thu nước dài và trên ống có lỗ hoặc khe để thu gió vào nên đã tạo khả năng thu gió và nước riêng biệt. N ước có áp theo đầu dưới ống đi lên, khí nén vào lỗ ở phía trên đuôi chụp lọc và sẽ hòa trộn với nước trước khi ra ngoài phía đầu chụp lọc. Cũng chính vì vậy, khi sử dụng loại chụp lọc có ống phân phối dài (dài đuôi), thì có thể không cần thiết kế giàn ống phân phối nước và gió như loại chụp ngắn đuôi.

Hình: Chụp lọc có hệ thống ống

thu nước và gió dài

1. Phần đầu chụp lọc 2. Ống phân phối nước rửa lọc 3. Sàn gắn chụp lọc 4. Khe thu khí

5. Ren lắp chụp lọc

http://nuoc.com.vn



4.3.3.Thu hồi nước rửa lọc Trước đây toàn bộ nước rửa lọc của công ty không dược thu gom mà xả thẳng ra kênh Tham Lương. Việc xả này vừa không kiểm soát được chất lượng nước thải vào kênh làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước của kênh vừa lãng phí một lượng nước khá lớn (lượng nước rửa lọc thường chiếm từ 3 – 5% lượng nước lọc). Trong việc tăng công suất của nhà máy thì sử dụng lại nước rửa lọc cũng là một giải pháp. Thu hồi nước rửa lọc là biện pháp nhằm làm giảm thất thoát nước trong quá trình xử lý bằng cách tận dụng lại nguồn nước rửa đồng thời cũng là thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường, kiểm soát nguồn nước thải từ công ty. N ước thải từ các bể lọc trong quá trình rửa lọc chủ yếu là các cặn sắt Fe(OH)3. Hàm lượng sắt cuối lắng thường từ 3,1 – 3,5 mg/l và các cặn này được giữ lại trong các bể lọc. Để tận dụng lại nước này thì vấn đề chủ yếu là loại bỏ các cặn này ra khỏi nước. N ước N ước đưa vào hệ hệ thống xử lý

N ước

N ước rửa lọc

Bể lắng cặn

N ước thu hồi

Bể nén cặn

Cặn

Máy ép dây đai

http://nuoc.com.vn

Chương 5 : THIẾT KẾ TÍN H TOÁN HỆ THỐN G CẢI TẠO


CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẢI TẠO

Các thông số tính toán:

Q = 100.000 m3/ngày pH = 5,6 ÷ 5,8 Fe = 14,6 ÷ 15,1 mg/l Mn = 0,8 ÷ 0,9 mg/l CO2

= 175 ÷ 190 mg/l Độ kiềm: 48 – 50 mg CaCO3/l = 0,98 mgdl/l

5.1.TÍNH GIÀN MƯA Hệ thống xử lý có 2 giàn mưa

- Lưu lượng nước qua 1 giàn mưa: Q = 50.000 m3/ngđ

- Chọn cường độ tưới là 10m3/m2h ⇒ diện tích bề mặt cần cho giàn mưa là:

23,2081024

50000 mqQS

n

=×

==

- Chọn diện tích mặt bằng cho giàn mưa là dài × rộng = 52 × 4 m. Chia giàn mưa thành 4 ngăn, mỗi ngăn có kích thước 14 × 4 m ⇒ Diện tích toàn bộ giàn mưa:

S = 13 × 4 × 4 = 208 m2

- Số sàn tung: 3 - Khoảng cách giữa các sàn tung là 0,7 m ⇒ Chiều cao phần làm thoáng:

0,7 × 3 = 2,1 m - Chọn sàn tung là các tấn inox khoan lỗ có kích thước 1 × 1 m - Đường kính lỗ khoan 14 mm, bước lỗ là 50mm - Số tấm inox theo chiều ngang là 4

Số tấm inox theo chiều dọc là 52 ⇒ kiểm tra lại cường độ tưới = 10,016 m3/m2h

- Số lỗ khoan theo chiều rộng ( ) 16

645010001 =

−+ lỗ

Số lỗ khoan theo chiều dài là 16 lỗ

http://nuoc.com.vn



- Mỗi sàn tung khoan:

16 × 16 = 256 lỗ

Hệ thống thu, thoát khí và ngăn nước

• Góc nghiêng của cửa chớp với mặt phẳng là 45o, khoảng cách giữa 2 cửa kế tiếp là 200 mm. Cửa chớp được bố trí ở xung quanh trên toàn bộ chiều cao giàn mưa nơi có bề mặt tiếp xúc với không khí. Các cửa chớp này được xây dựng cách các mép ngoài của sàn tung là 0,6 m để làm lối đi xung quanh giàn mưa khi tiến hành vệ sinh

• Sàn thu nước: đặt dưới đáy giàn mưa có độ dốc 0,02 về phía ống dẫn nước xuống bể trộn.Kết cấu sàn thu là bêtông cốt thép

• Hệ thống thu nước của giàn mưa: ống thu nước đặt ở đáy sàn thu nước cao hơn mặt đáy sàn ít nhất là 100 mm. Vận tốc nước trong ống dẫn là 1m/s

- Diện tích ống dẫn nước là: 2

3

5787,0/1/864000

/50000 msmngàys

ngàymvQS =

×==

http://nuoc.com.vn



- Đường kính ống dẫn

cmSD 858,05787,044=

×=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ×=

ππ

Chọn ống có đường kính là 850 mm - Kiểm tra lại vận tốc H2O chảy trong ống

smSQv /996,0

40,8686400

50000=

×==

π

• Hệ thống xả cặn của giàn mưa: Mỗi ngăn một ống xả cặn, ống này

có thể lấy là ống PVC đường kính ống tùy thuộc vào vận tốc nước trong ống và lượng nước cần xả khi tiến hành rửa giàn mưa. Chọn ống xả cặn là ống PVC có đường kính 150 mm đặt ở giữa ngăn và sát sàn thu nước phía đáy thấp . Toàn giàn mưa có 4 ống xả cặn

Hệ thống phân phối nước

Chọn mỗi ngăn của giàn mưa có 1 ống dẫn nước chính có điều kiện 400

mm vận tốc nước trong mỗi ống dẫn chính là:

smngàys

ngàymSQv /6,4

40,4m/86400

/000.502

3

=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ××

==

π

- Trên một ống dẫn chính lên 1 ngăn của giàn mưa ta sắp xếp các ống

phân phối chính. Ống phân phối chính có chiều dài bằng chiều rộng của giàn mưa là 4 m. Khoảng cách giữa 2 ống phân phối chính là 1,6 m

⇒ Số ống phân phối chính là:

86,1

13= ống

- Trên các ống phân phối chính này có các ống nhánh được nối với ống phân phối chính theo hình xương cá.

- Chọn vận tốc nước chảy trong các ống phân phối chính là 1m/s ⇒ Đường kính ống chính

http://nuoc.com.vn



msmngàys

ngàymv

QD 152,0/1/864008

/5000048

4 3

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

××××

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

×××

=ππ

- Chọn ống phân phối chính có đường kính 150mm ⇒ Kiểm tra vận tốc nước chảy trong ống phân phối chính

( )smm

ngàymQv /2,1102,1y86400s/ngà0,1532

/500004D32

42

3

2 −∈=×××

×=

×××

=ππ

- Chọn khoảng cách giữa các ống nhánh là 300 mm (theo quy phạm là

250 ÷ 300 m)

⇒ Số ống nhánh là: 67,2813,0

42 =⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+×=n

Chọn 28 ống - Chọn vận tốc nước chảy trong ống nhánh là 2m/s (theo quy phạm là 1,8

÷ 2m/s) ⇒ Lượng nước vào ống nhánh là:

smongnhanhongchinhnganngàys

ngàymq /10.46,62884/400.86

/000.50 43

−=×××

=

- Đường kính ống nhánh:

msm

smqd 021,0/2

/1046,64v

4 4

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

×××

=××

=−

ππ

- Chọn đường kính ống nhánh d = 20 mm ⇒ Kiểm tra lại vận tốc trong ống nhánh

smsmqv /05,20,02m)(

/1046,64d

42

4

2 =×

××=

××

=−

ππ

- Tổng diện tích lỗ trên 1 ống nhánh theo quy phạm bằng 30 – 50% diện

tích tiết diện ngang của ống chính. Chọn tỉ lệ này là 30%

⇒ ∑d/t lỗ 22

0053,040,153,0 m=

××=π

- Chọn đường kính lỗ phun mưa 10mm

http://nuoc.com.vn



⇒ Số lỗ = Tổng diện tích lỗ

Diện tích 1 lỗ = 4/01,00053,0

2×π = 67,5 lỗ ≈ 68 lỗ

Kiểm tra thời gian làm thoáng của nước (bỏ qua thời gian nước đọng lại trên sàn tung)

sg

ht 65,081,9

1,222=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ×=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ×=

Do H2O rơi tự do trên giàn mưa nên tổn thất thủy lực của nước qua giàn

mưa là 0,5 m 5.2.TÍNH BỂ TRỘN

Hệ thống xử lý có hai đơn nguyên, mỗi đơn nguyên có một bể trộn. - Kích thước bể: 3,5 × 3,5 × 5 m - Dung tích bể: 27,8 m3 - Kiểm tra vận tốc nước dâng khi công suất tăng lên 100.000 m3/ngày

smSQvd /047,0

5,3400.862000.100

2 =××

== >(0,025÷0,028) m/s

Do đó ta đặt thêm cánh khuấy vào bể để tăng hiệu quả khuấy trộn của nước và hoá chất. - Thời gian lưu nước:

04,48400.86/000.50

8,27===

QVt giây

Bảng các giá trị G cho trộn nhanh Thời gian trộn t G, s-1 0,5(trộn đường ống) 10 – 20 20 – 30 30 – 40 > 40

3500 1000 900 800 700

Chọn G = 700 s-1

- N ăng lượng khuấy: kWWVGP 1,12124.128,277001089,0 232 ==×××=××= −μ Hệ số truyền động là η = 0,8

http://nuoc.com.vn



- Công suất động cơ là

kWPP 15,158,01,12/' === η

Chọn số vòng quay 120 v/ph - Đường kính cánh khuấy

( )m

nKPD

T

75,099760/1203,6

124.125 35 3 =⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

××=⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

ρ

Dùng máy khuấy turbin sáu cánh nghiêng 450 hướng lên trên để đưa nước từ dưới lên. Máy khuấy đặt cách đáy một khoảng h = 350 mm.

- Chiều rộng bản cánh khuấy = 1/5 đường kính cánh khuấy = 1/5 × 750 = 150 mm - Đường kính máy khuấy = 1/2 chiều rộng bể = 1/2 ×3,5 = 1,75 m - Chiều dài bản cánh khuấy = 1/4 đường kính máy khuấy = 1/4 × 1,75 = 0,4375 m - Chọn vận tốc nước vào là 1m/s. Đường kính ống dẫn nước vào bể là:

mvQD 858,0

1400.86000.5044

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

×××

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

××

=ππ

Chọn D = 850 mm Kiểm tra lại vận tốc nước đưa vào

smDQv /02,1

85,0400.86000.5044

22 =××

×=

××

=ππ

- Chọn vận tốc nước từ bể trộn sang bể lắng là 0,8 m/s (theo qui phạm vận tốc này nằm trong khoảng 0,8 – 1 m/s). Diện tích máng thu xung quanh bể trộn là:

272,08,0400.86

000.50 mvQS =

×==

Chọn máng thu nước có diện tích rộng × cao = 0,9 × 0,8 m. Chọn chiều cao sàn công tác cách mặt bể trộn cũng như cách mặt máng thu nước 0,3 m.

http://nuoc.com.vn



- Đường kính ống dẫn nước từ bể trộn sang bể lắng:

mvQD 96,0

8,0400.86000.5044

=××

×=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

××

=ππ

Chọn D = 900 mm

Kiểm tra lại )18,0(/9,09,0400.86

000.504422 ÷∈=

×××

=××

= smDQv

ππ

5.3.TÍNH BỂ LẮNG Số bể lắng trong một đơn nguyên là 2. Lưu lượng nước dùng tính toán cho một bể lắng trong hệ thống cải tạo là 25.000 m3/ngày - Kích thước bể: 27 × 4 × 4,65 m - Khoảng cách từ vách phân phối đến tường đầu bể là 1,5 m chiều dài làm việc của bể là L = 27 – 1,5 = 25,5 m - Xây dựng lại hệ thống thu nước đã lắng mới là các ống thu nước bề mặt. Ống thu nước bề mặt mới sẽ có kích thước phù hợp với hệ thống vách nghiêng. - Chọn các ống vách nghiêng là các ống PVC hình trụ vuông cạnh có chiều dài mỗi cạnh là 100 mm. Chiều dài mỗi ống là 1,5 m. Các ống được bố trí với góc nghiêng so với phương ngang là 600.

- Chọn tốc độ rơi của hạt cặn trong bể lắng là uo = 0,5 mm/s = 0,0005 m/s (tốc độ này chọn theo quy phạm lấy đối với nước ít đục, hàm lượng cặn < 50 mg/l, xử lý không dùng phèn và thu nước bề mặt)

http://nuoc.com.vn



- Vận tốc lắng của cặn:

FQ

hHhu ×+×

=)cos(cos 0

0 ϕϕ

h: đường kính ống lắng h = 0,1 m H0 = 1,5 × sin 600 = 1,299 m ≈ 1,3 m Q :lưu lượng nước vào 1 bể lắng, Q = 25.000 m3/ngày = 0,29 m3/s

thế vào công thức, ta có:

2

00

3

3

000

93,85/0005,0)60cos1,03,1(60cos

/29,01,0

/29,0)60cos1,03,1(60cos

1,0

msmmm

smmF

Fsm

mmmu

=×+

×=⇒

×+

=

-Vận tốc dòng chảy trong ống:

smm

smF

Qv /10.8,360sin93,85

/29,0sin

302

3

0−=

×=

×=

ϕ

- Chiều dài khu vực lắp đặt ống là:

mm

mBFL 48,21

493,85 2

/ ===

Chọn L’ = 21,5 m - Tính số lượng ống sử dụng:

• Theo bề ngang: 401,0

4===

hBX ống

• theo chiều dài : 5,2071,0

60cos5,15,21cos2,1 0'

=−

=−

=h

LY ϕống

Chọn số ống theo chiều dài là 208 ống. Kiểm tra hệ số thủy lực

- Bán kính thủy lực của ống lắng:

mm

mD

DCAR 025,0

1,04)(1,0

4

22

=×

=×

==

t = 100C, ν = 1,31 × 10-6

http://nuoc.com.vn



41,661031,1

025,01048,3Re 6

30 =

×××

=×

= −

−Rvν < 2000

N ước trong ống lắng chuyển động theo chế độ chảy tầng - ChuNn số Froude:

5232

0 10.93,4025,081,9

)10.48,3( −−

=×

=×

=Rg

vFr > 10-5

Dòng chảy trong ống lắng là dòng ổn định.

Vùng phân phối nước vào:

Để đảm bảo phân phối đều nước vào hai bể lắng ta xây vách ngăn bằng bêtông có đục lỗ. Tường chắn cách tường đầu bể 1,5 m (theo quy phạm khoảng cách này khoảng 1,5 ÷ 2,5 m)

- Chọn vận tốc nước qua lỗ là v = 0,3 m/s (theo quy phạm là 0,2 ÷ 0,3 m/s) - Tổng diện tích lỗ trên tường là :

2

3

967,0/3,0/29,0 msmsm

vQS ===∑

- Kích thước cạnh của một lỗ phân phối theo quy phạm nằm trong khoảng (0,075 ÷ 0,2) m. Chọn lỗ hình vuông có kích thước 150 × 150 mm - Tổng số lỗ:

∑sốlỗ = ∑diện tích lỗ

kích thước 1 lỗ = 9,4215,0967,0

2 = lỗ.

Chọn số lỗ là 42 lỗ Kiểm tra lại vận tốc nước chảy qua lỗ:

smS

Qv /307,015,029,0

2 ===∑

- Diện tích hữu ích của vách phân phối nước là : 4 × 3,5 = 14 m2 - Tổn thất qua lỗ:

mg

vh 005,081,92

307,02

22

=×

=×

=

- Chọn chiều cao hàng lỗ dưới cùng cách chiều cao lớp cặn là 0,5 m (theo quy phạm là 0,3 ÷ 0,5 m). Chiều cao vùng chứa cặn là 1 m hàng lỗ dưới cùng cách đáy bể là 1,5 m.

http://nuoc.com.vn



Hệ thống thu nước bề mặt: Hệ thống thu nước bề mặt là 2 ống có chiều dài bằng chiều dài bố trí vách

nghiêng. - Mỗi ống cách tường bể 0,7 m và ống này cách ống kia 1,5 m - Chọn vận tốc nước chảy trong cuôí ống thu là 0,6 m/s (theo quy phạm là

0,6 ÷ 0,8 m/s) - Đường kính ống dẫn nước với lưu lượng dùng tính toán lấy lớn hơn 30%

Dống = msm

smvQ 632,0

/6,024/29,03,1

243,1 3

=××××

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

××××

ππ

- Chọn ống thu là ống PVC có đường kính 600 mm

Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống thu:

smsmsm

SQv /512,0

4/)/6,0(2/29,0

2

3

=××

==π

- Chọn đường kính lỗ thu nước là 25 mm, chọn vận tốc nước chảy qua lỗ

là 1m/s. Số lỗ thu trên 1 bể là:

74)4/)025,0((/12

/29,02 2

3

=×××

=××

=msm

smSv

Qnπ lỗ

Các lỗ được bố trí hai bên thành ống thành hai hàng so le với nhau, mỗi

bên có 37 lỗ. Khoảng cách giữa các lỗ là: L/37= 24 / 37 = 0,648 ≈ 650 mm Các ống thu nước được đặt ngập dưới mặt nước khoảng 10 cm. Vị trí các

lỗ trên ống thu được bố trí như hình vẽ.

http://nuoc.com.vn



Hệ thống thu xả cặn Sử dụng hệ thống thu cặn bằng thủy lực. Ống thu xả cặn đặt ở trung tâm bể

lắng dọc theo chiều rộng bể. - Giả sử khi lượng cặn chiếm đầy thể tích vùng chứa cặn tức là chiều cao

lớp cặn là 1m đáy của bể lắng, thể tích của cặn là: Vcặn = 4 × 1 × 25,5 = 102 m3

- Tính toán ống xả cặn sao cho lượng cặn cần phải xả (khi cặn chiếm đầy thể tích chứa cặn) là 60% trong thời gian là 30 phút. Vậy lượng cặn cần xả là 0,6 × 102 = 61,2 m3 trong 30 phút hay 0,034 m3/s.

- Chọn vận tốc cặn khi xả cặn trong ống xả là 1m/s. Đường kính ống xả cặn là:

Dxảcặn = wVcặn × 4

v × π = π××

14034,0

= 0,208 m = 208 mm

Chọn ống xả cặn là ống PVC có đường kính 200 mm, có chiếu dài bằng chiều dài của bể lắng.

- Kiểm tra lại vận tốc của cặn chảy trong ống

v = Vcặn

S = sm /082,14/2,0

034,02 =

×π

Theo quy phạm khoảng cách các lỗ xả cặn trên ống xả là 300 – 500 mm, chọn 500 mm. N hư vậy sẽ có tổng cộng là: (25,5/0,5 – 1) × 2 = 100 lỗ Ống xả cặn có 100 lỗ, mỗi bên ống có 50 lỗ. Chọn đường kính lỗ xả cặn là 25 mm. Các ống xả cặn được bố trí thành 2 hàng so le nhau ở 2 bên thành ống xả cặn. Cách bố trí các lỗ trên ống xả cặn giống như bố trí các lỗ trên ống thu nước đã lắng.

Đáy bể lắng ngang có độ dốc theo chiều dọc là 0,05 theo chiều ngược với

chiều nước chảy

5.4.TÍNH BỂ LỌC Bể lọc nhanh hai lớp có nguyên tắc hoạt động, cấu tạo và tính toán hoàn toàn giống bể lọc nhanh phổ thông. Bể này chỉ khác bể lọc nhanh phổ thông là có hai lớp vật liệu lọc:

- Lớp phía dưới là cát thạch anh có đường kính 0,7 mm, hệ số không đồng nhất K = 2, chiều dày lớp cát lọc bằng 700 mm

- Lớp phía trên là lớp than antraxit nghiền nhỏ có cỡ hạt lớn hơn d = 1,2 mm, hệ số không đồng nhất K = 2, chiều dày lớp than là 500 mm.

http://nuoc.com.vn



N hờ có lớp vật liệu lọc phía trên có cỡ hạt lớn hơn nên độ rỗng lớn hơn, do đó sức chứa cặn bNn của bể tăng lên từ 2 – 2,5 lần so với bể lọc nhanh phổ thông. Vì vậy có thể tăng tốc độ lọc của bể và kéo dài chu kỳ làm việc của bể.

- Kích thước bể: 8 × 4,5 m - Hệ thống xử lý có 12 bể lọc ⇒ diện tích của các bể lọc trong 1 đơn

nguyên là: F = 12 × f = 12 × 8 × 4,5 = 432 m2

- Lưu lượng tính cho 1 đơn nguyên là 100.000 m3/ngày - Kiểm tra vận tốc lọc của bể:

v = 2

16,3/taT

tWFQ×−

××+

Trong đó: Q = Lưu lượng nước cần xử lý = 100.000 m3/ngày F = Diện tích các bể lọc = 432 m2 W= Cường độ rửa lọc = 15 l/s.m2 t1 = Thời gian rửa lọc. Thời gian rửa nước là 6 phút, thời gian rửa khí là 6 phút. t2 = Thời gian ngưng bể lọc để rửa là 20 phút T = Thời gian làm việc = 24 giờ a = Số lần rửa lọc trong 1 ngày đêm = 2

⇒ v = 33,02242,0156,3216/000.100

×−××+

= 10,38 m3/m2. h ∈ (10 ÷ 12 m3/m2 .h)

Tính chiều cao bể lọc:

- Chiều cao của sàn thu nước dưới bể lọc chọn 0,7 m - Chiều cao lớp sỏi đỡ 0,4 m - Chiều cao lớp nước trên mặt vật liệu lọc là 2 m (chiều cao này đã tính

đến chiều cao lớp nước khi trở lực lớp vật liệu lọc tăng hay chiều cao này đã tính đến chiều cao lớp nưóc ở cuối chu kỳ lọc).

- Chiều cao công tác của bể lọc (đây là chiều cao từ mặt nước đến sàn công tác trong bể lọc) chọn là 0,5 m

⇒ Chiều cao toàn phần của bể lọc: H = 0,7 + 0,4 + 2 + 1 + 0,5 = 4,6 m

Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc Chọn rửa bể bằng gió trước nước sau. Cường độ nước rửa lọc là W = 15

l/s.m2, mức độ giãn nở của cát là 50 % và của than antraxit là 50 %. Cường độ gió rửa lọc là Wgió = 18 l/s.m2.

http://nuoc.com.vn



Đối với nước rửa: - Lưu lượng nước rửa của 1 bể lọc:

qr = f × W 1000 = 1000

155,48 2mbe ××= 0,54 m3/s

- Thời gian rửa bằng nước là 6 phút. Lưu lượng nước rửa một bể là:

Qr = 15 × 4,5 × 8 × 6 × 60 = 194.400 l/lần = 194,4 m3/lần.

Từ lượng nước rửa và cường độ rửa, người ta sẽ chọn loại chụp lọc và số lượng chụp lọc cho một bể lọc (chụp lọc chọn theo khe hở trên chụp và cường độ nước cho phép qua khe). Chọn tốc độ nước chảy trong ống dẫn theo quy phạm là 2 m/s. Tiết diện ống dẫn nước rửa chính tới bể lọc là : Sống = Qrửa/2 = 0,54/2 = 0,27 m2

- Đường kính ống dẫn nước rửa đến bể lọc là:

Dống = ππ27,044 ×

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ × S= 0,586 m

Chọn ống dẫn nước rửa lọc có đường kính 600 mm ⇒ Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống dẫn nước chính:

v = QrửaSống

= 4/6,054,0

2×π = 1,91 m/s < 2 m/s.

Lấy khoảng cách giữa các ống nhánh là 0,28 m, thì số nhánh trong 1 bể là: m =( 8/0,28 - 1) × 2 = 55,1 ống. Chọn số ống nhánh trong một bể lọc là 56 ống, sắp xếp hai bên thành ống theo dạng hình xương cá, mỗi bên 28 ống.

- Lưu lượng nước rửa lọc chảy trong mỗi ống nhánh là:

qn = 54056 = 8,3 l/s

Chọn tốc độ nước chảy trong ống nhánh là 2 m/s.

- Diện tích ống nhánh là:

Sống = qnv = 0,0083/2 = 0,00415 m2

- Đường kính ống nhánh:

http://nuoc.com.vn



d = w4 × Sống

π = π00415,04×

= 0,073 m.

Chọn đường kính ống nhánh là 75 mm ⇒ Kiểm tra tốc độ nước chảy trong ống nhánh:

v = 4/075,0

0083,02×π

= 1,88 m/s ∈ (1,8 ÷ 2)

Tổng diện tích lỗ lấy bằng 35% diện tích tiết diện ngang của ống.

- Tổng diện tích lỗ được tính là: w = 0,35 × (π × 0,62/4) = 0,009896 m2

Chọn lỗ có đường kính 12 mm - Diện tích 1 lỗ sẽ là:

Wlỗ = 4012,0 2×π

= 0,000113 m2

- Tổng số lỗ:

n0 = 61013,109896,0

−× = 876 lỗ

- Số lỗ trên mỗi ống nhánh:

n = 87656 = 15,6 lỗ

Trên một ống nhánh các lỗ xếp thành hai hàng so le nhau hướng xuống phía dưới và nghiêng một góc 450 so với mặt phẳng nằm ngang. Số lỗ trên mỗi hàng của ống nhánh là 8 lỗ.

- Khoảng cách giữa các lỗ:

a = 826,08

×−

= 0,46 m

Hệ thống dẫn gió rửa lọc:

Chọn cường độ gió thổi khí rửa lọc là 18 l/s.m2, thời gian thổi khí là 6

phút. Cường độ gió rửa một bể lọc:

qgió = Wgió × f

1000 = 1000

5,4818 ×× = 0,648 m3/s

Lượng khí cấp vào một bể khi rửa lọc là: Qgió = 18 × 8 × 4,5 × 6 × 60 = 233,28 m3/lần.

http://nuoc.com.vn



Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió chính là 15 m/s (theo quy phạm là 15 ÷ 20 m/s)

- Đường kính ống dẫn gió chính là:

Dgió = w 4 × Qgió

π × vgió =

15648,04

××π

= 0,235 m

Chọn ống thổi khí chính có đường kính là 220 mm ⇒ Kiểm tra lại vận tốc gíó:

vgió = 4 × Qgió

π × D2 = 222,0648,04

××

π= 17,05 m/s ∈ (15 ÷ 20 m/s)

Chọn số ống nhánh là 56 ống nối với ống chính theo hình dạng xương cá. Số ống nhánh sắp xếp hai bên thành ống chính, mỗi bên 28 ống.

- Lượng gió cấp cho 1 ống nhánh là:

qgió = 56648,0

= 0,0116 m3/s

- Đường kính ống gió nhánh là:

dnhánh = w 4 × qgió

π × 15 = 150116,04×

×π

= 0,031 m = 31 mm

Chọn đường kính ống nhánh là 30 mm. ⇒ Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh:

vkhí = 4 × qgió

π × d2 = 203,00116,04

××π = 16,4 m/s ∈ (15 ÷ 20 m/s)

Tính số lỗ trên 1 ống nhánh dựa trên việc chọn tỷ lệ giữa tổng diện tích các lỗ trên diện tích mặt cắt ngang của ống chính. Chọn tỷ lệ tổng diện tích các lỗ trên ống nhánh bằng 35% diện tích ngang của ống khí chính (theo quy phạm là 35 ÷ 40%)

- Tổng diện tích lỗ là: wgió = 0,35 × 0,038 = 0,0133 m2

http://nuoc.com.vn



Chọn đường kính lỗ thổi khí là 3 mm (theo quy phạm là 2 ÷ 5 mm)

- Tổng số lỗ gió cần cho 1 bể lọc là:

m = 4/003,00133,0

2×π = 1882 lỗ

- Số lỗ trên một ống nhánh = 1882/56 = 33,6 lỗ. Chọn trên một ống nhánh có 34 lỗ được bố trí thành 2 hàng so le nhau ở hai bên ống nhánh, mỗi hàng có 17 lỗ. Các lỗ đặt nghiêng 1 góc 450 so với trục thẳng đứng của ống và hướng xuống phía dưới.

- Khoảng cách giữa các lỗ:

a = 17222,08

×−

= 0,23 m

Tính toán máng thu nước rửa lọc Trong bể lọc sử dụng hệ thống thu nước rửa lọc được cấu tạo bằng

bêtông cốt thép có kiểu đáy hình tam giác. Trong 1 bể lọc có 2 máng thu nước rửa, khoảng cách giữa 2 tâm máng là 2,2 m (theo quy phạm khoảng cách giữa 2 máng gần nhau không được lớn hơn 2,2 m). Khoảng cách từ tâm máng đến tường bể là 1,5 m. Hai máng này chạy dọc theo chiều dài bể và dốc về phía mương thu nước rửa lọc ở 1 đầu của bể. - Lượng nước rửa thu vào mỗi máng:

qm = W × d × l Trong đó: W = cường độ rửa lọc = 15 l/s.m2 d = khoảng cách giữa các tâm máng = 2,2 m l = chiều dài của máng = 8 m ⇒ qm = 15l/s.m2 × 2,2m × 8m = 264 l/s = 0,264 m3/s.

- Chiều rộng máng thu nước:

53

2

)57.1( aq

KB mm +=

Trong đó: A = tỷ số giữa chiều cao phần chữ nhật với nửa chiều rộng máng = 1 (theo quy phạm a = 1 ÷ 1,5) K = hệ số, đối với tiết diện máng hình tam giác K = 2,1

http://nuoc.com.vn



⇒ 53

2

)157,1(264,0

1,2+

=mB = 0,699 m ≈ 0,7 m

. - Chiều cao phần máng hình chữ nhật:

a = hchữnhậtBm/2 ⇒ hchữ nhật =

a × Bm2 = 2

7,01−= 0,35 m

- Chiều cao phần đáy tam giác = 2/3 chiều cao phần hình chữ nhật ⇒ chiều cao phần đáy tam giác = 2/3 × 0,35 = 0,23 m Chọn chiều dày thánh máng là 0,08 m

- Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là: H = 0,35 + 0,23 + 0,08 = 0,66 m

Máng thu có độ dốc 0,01 về phía máng tập trung ở đầu bể. Vì chiều dài của máng thu nước rửa là 8 m nên chiều cao máng thu nước rửa ở phía mưong thu nước tập trung là: 0,01 × 8 + 0,66 = 0,74 m

- Khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy máng tập trung:

2,075,1 32

2

+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛×

=Ag

qh mm

Trong đó: Qm = lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước = 2 × 0,264 = 0,528 m3/s A = chiều rộng máng tập trung theo quy phạm = 0,6 m G = gia tốc trọng trường = 9,81 m/s2

⇒ mhm 95,02,06,081,9

528,075,1 3 2

2

=+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

×=

Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến máng thu nước rửa là ΔHm

ΔHm= L × e100 + 0,25

Trong đó: L = chiều dày lớp vật liệu lọc = 1,2 m e = độ giãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc = 50%

⇒ ΔHm = 100

502,1 ×m+ 0,25 = 0,75 m

http://nuoc.com.vn



Tỷ lệ lượng nuớc rửa so với lượng nước lọc P(%)

P = Lượng nước cho 1 lần rửa lọc

lượng nước lọc được trong 1 chu kỳ

- Lượng nước cho 1 lần rửa lọc = W × f × t1 × 60 × N × 100

= 15 × (4,5 × 8) × 6 × 60 × 12 × 100 = 233.280.000 m3

Trong đó: W = cường độ rửa lọc = 15 l/s.m2 f = diện tích 1 bể lọc = 4,5 × 8 m2 N = số bể lọc = 12 t1 = thời gian rửa lọc = 6 phút

- Lượng nước lọc được trong 1 chu kỳ = Q × T0 × 1000 Trong đó Q = công suất của 1 đơn nguyên = 100.000 m3 T0 = thời gian công tác của bể giữa 2 lần rửa (giờ)

T0 = Tn - (t1 + t2 + t3) =

242 - (6 + 10 +20)/60 = 11,4 giờ

Với: T = thời gian công tác của bể lọc trong 1 ngày = 24 giờ n = số lần rửa bể lọc trong 1 ngày = 2 lần t1, t2, t3 = thời gian rửa, xả nước lọc đầu và thời gian chết của bể

⇒ Lượng nước lọc được trong 1 chu kỳ = 100.000/24 × 11,4 × 1000 = 47.500.000 m3

Vậy P = 000.500.47000.280.233

= 4,9%

5.5.BỂ THU HỒI NƯỚC RỬA LỌC N ước thải từ các bể lọc trong quá trình rửa lọc chủ yếu là các cặn sắt Fe(OH)3. Hàm lượng sắt cuối lắng thường từ 3,1 – 3,5 mg/l. - Lượng nước trung bình cho 1 lần rửa bể lọc là: V1 bể = q × Sbể × t Trong đó:

http://nuoc.com.vn



Q = cường độ rửa = 15 l/s.m2 Sbể = diện tích bề mặt bể lọc = 4,5 × 8 = 36 m2 t = thời gian rửa bằng nước = 6 phút ⇒ V1 bể = 15 × 36 × 6 × 60 = 194.400 l/lần = 194,4 m3/lần.

- Lượng nước rửa lọc được sau 1 chu kỳ là: Vnước sạch = vlọc × Sbể × Tlọc

Trong đó: Vlọc = vận tốc lọc trung bình trong các bể lọc = 5 m/h Sbể = diện tích bề mặt bể lọc = 36 m2 Tlọc = thời gian lọc (thời gian làm việc) = 24 giờ ⇒Vnước sạch = 5 × 36 × 24 = 4.320 m3/lần

- Hàm lượng cặn trong nước rửa lọc:

Hàm lượng cặn = 4,194320.44,3 ×

= 75,56 mg/l

Trong đó: Hàm lượng cặn từ bể lắng đi vào bể lọc là 3,4 mg/l = 3,4 g/m3 Lượng nước dùng cho 1 lần rửa lọc là 194,4 m3/lần Lượng nước rửa lọc sau 1 chu kỳ là 4.320 m3/lần

- Trong 1 ngày lượng nước rửa lọc là Vrửa lọc = 194,4 × 2 × 12 = 4665,6 m3/ngày.

Chọn thời gian lắng đối với nước của 1 lần rửa lọc là 1 giờ. N hư vậy ta xây dựng 2 bể lắng, mỗi hồ có dung tích 195 m3. N ước rửa lọc được đưa vào bể lắng và để cho lắng trong vòng 1 giờ, sau đó nước sẽ đưọc bơm trở lại hệ thống xử lý (có thể bơm vào đầu bể lắng). Còn cặn được đưa qua bể nén bùn rồi qua máy lọc ép dây đai

- Tính thể tích vùng lắng cặn • Thể tích nước 1 lần rửa bể lọc là 194,4 m3 • Khối lượng cặn trong nước rửa lọc = 75,56 × 194,4 = 14.689 kg • Xem khối lượng riêng của cặn bằng khối lượng riêng của nước

thì thể tích cặn trong nước của 1 lần rửa lọc là 14,689 l = 0,015 m3 • Vậy thể tích hồ lắng cần cho 1 lấn rửa lọc là:

195 + 0,015 = 195,015 m3

- Ta xây dựng 2 bể lắng (bể thu hồi nước rửa), mỗi bể có kích thước : dài × rộng × cao = 15 × 6 × 2,2 m. Dung tích mỗi hồ là 198 m3, ở đáy hồ có đặt

http://nuoc.com.vn



hệ thống xả cặn. Cặn này có thể xả bằng phương pháp thủy lực sang bể nén cặn để làm ráo nước

- Ở các bể thu nước rửa được gắn bơm hoạt động 1h/1 lần. Bơm hoạt động khi nước đã lắng cặn được 1 giờ.

5.6.BỂ NÉN BÙN

- Lượng cặn khô vào bể nén bùn là: W = W1 + W2

Trong đó: W1 là lượng cặn từ bể lắng W2 là lượng cặn từ bể thu hồi nước rửa lọc = 75,56 g/m3 × 4665,6 m3/ngày = 352,53 kg/ngày W = 683,2 + 352,53 = 1035,73 kg Tải trọng dung dịch cặn đưa vào bể nén bùn có giá trị 15 ÷ 25 kgSS/m2.ngày Chọn tải trọng chất rắn tổng cộng là q0 = 25 kgSS/m2.ngày

- Diện tích bể nén bùn là: Sbể = W/25 = 1035,73/25 = 41,43 m2 N ếu kể cả diện tích buồng phân phối trung tâm thì diện tích tổng cộng của

bể nén bùn là: S = 41,43 × 1,1 = 45,57 m2 Ta xây 2 bể nén bùn, mỗi bể có diện tích là: 22,79 m2

Đường kính trong của bể nén bùn là:

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ×

=×

=ππ

79,224)4( SD = 5,38 m

Đường kính ống phân phối trung tâm là: DTT = 0,2 × D = 0,2 × 5,38 = 1,07 m

Đường kính phần loe ống trung tâm: Dloe = 1,35 × DTT = 1,35 × 1,07 = 1,45 m

Đường kính tấm chắn: Dchắn = 1,3 × Dloe =1,3 × 1,45 = 1,89 m

Chiều cao phần lắng của bể lắng đứng hlắng = v × t

Trong đó: v: vận tốc chuyển động của bùn lắng trong bể, lấy v = 0,05 mm/s t: thời gian lưu bùn, chọn t = 12 giờ Vậy chiều cao phần lắng của bể nén bùn là: hlắng = 0,05 × 10-3 × 12 × 3600 = 2,2 m

http://nuoc.com.vn



Đáy bể được xây dựng hình chóp cụt với đáy lớn có đường kính bằng 12 m và đáy bé được chọn là 1,2 m, góc nghiêng của đáy so với phương ngang 450, nên chiều cao phần đáy bể được tính: hđ = ½ × (12 – 1,2) × tg450 = 5,4 m Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,2 m Vậy chiều cao tổng cộng của bể nén bùn là: H = hlắng + hđ + hbv = 2,2 + 5,4 + 0,2 = 9,6 m ≈ 10 m Chọn ống nhựa PVC có đường kính φ250 để dẫn bùn từ bể nén bùn sang máy ép bùn.

Máy ép bùn dạng băng tải Máy làm khô cặn bằng lọc ép dây đai trên băng tải dùng phổ biến hiện

nay vì quản lý đơn giản, ít tốn điện, hiệi suất làm khô chấp nhận được. Hiệu suất làm khô cặn phụ thuộc vào các thông số như: đặc tính của cặn, cặn có trộn với chất trợ keo tụ hay không, độ rộng của băng lọc, tốc độ di chuyển và lực ép của băng tải. N ồng độ cặn sau khi làm khô trên máy lọc băng tải đạt được từ 15 ÷ 25%.

- Thời gian của một chu kỳ xả cặn là 24 giờ - Khối lượng cặn đi vào máy ép mỗi ngày là 1035,73 kg/ngày. - Giả sử trong 1 ngày máy làm việc 6 giờ. - Lượng cặn đi vào máy trong 1 giờ là: 1035,73/6 = 172,62 kg/giờ - Tải trọng cặn trên 1 m rộng của băng tải dao động trong khoảng 90 -

680 kg/m chiều rộng băng.giờ - Chọn tải trọng trên một mét rộng băng tải là 150 kg/m.giờ Vậy chiều rộng băng tải là: L = 172,62/150 = 1,15 m Chọn chiều rộng băng tải là 1,2 m Lượng polymer sử dụng cho máy ép bùn:

- Lượng bùn cặn đưa vào máy ép bùn trong 1 giờ là 172,62 kg/giờ - Liều lượng polymer: 5kg/tấn bùn - Liều lượng polymer sử dụng là 172,62 × 5/1000 = 0,863 kg/giờ. - Hàm lượng polymer sử dụng 0,2% Vậy lượng dung dịch châm vào là 0,863 × 1,1/2 = 0,47 m3/h Thời gian lưu dung dịch là 4 giờ. Dung tích thùng yêu cầu là 0,47 × 4 = 1,88 m3/h

Chọn bơm định lượng châm polymer công suất là 1,88 m3/h

http://nuoc.com.vn



5.6.KHỬ TRÙNG NƯỚC Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lí nước cấp . Trong nước thô có rất nhiều vi sinh vật và vi trùng gây bệnh như tả, lị, thương hàn cần phải khử trùng nước để đảm bảo chất lượng nước phục vụ nhu cầu ăn uống. Trong hệ thống này dùng clo lỏng để khử trùng. Cơ sở của phương pháp này là dùng chất oxi hóa mạnh để oxy hóa men của tế bào sinh vật và tiêu diệt chúng. Ưu điểm của phương pháp này là vận hành đơn giản, rẻ tiền và đạt hiệu suất chấp nhận được. Dung dịch clo được bơm vào đường ống dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa nước sạch. Liều lượng clo hoạt tính cần thiết sử dụng trong một giờ được tính theo công thức:

C = Q × a1000 (kG/h)

Trong đó:

Q: Lưu lượng nước xử lí (m3/h) , Q = 100.000 m3/ngày

24 h/ngày = 4166,67 m3/h

a: liều lượng clo hoạt tính (lấy theo tiêu chuNn TCVN 33 – 1985). Chọn a = 3 mg/l = 3 g/m3 Vậy lượng clo hoạt tính cần thiết dùng để khử trùng trong một giờ là :

hkgaQC /5,121000

367,41661000

=×

=×

=

Liều lượng clo cần thiết dùng để khử trùng trong một ngày là: 12,5 × 24 = 300 kg 5.7.BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH - Có 2 bể chứa với tổng dung tích là 10.000 m3 - Kích thước mỗi bể là L × B × H = 42 × 30 × 4,5 m - Hai bể chứa chìm thông với nhau, phía trên đều mỗi bể có 1 bơm - Trên 2 bể có đất được trồng cỏ để chống đNy nổi

http://nuoc.com.vn

Chương 6: TÍN H CÁC THIẾT BN PHỤ CỦA HỆ THỐN G XỬ LÝ


CHƯƠNG 6: TÍNH CÁC THIẾT BN PHỤ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ

6.1.TÍNH BƠM NƯỚC RỬA LỌC

Bơm dùng rửa lọc cho 12 bể lọc có các thông số sau: - Cường độ rửa: 15 l/s.m2. - Diện tích 1 bể lọc là: 4,5 × 8 = 36 m2. - Vậy lưu lượng nước dùng rửa lọc là: 15 × 36 = 540 l/s = 0,54 m3/s

= 1.944 m3/h. - Vận tốc nước chảy trong ống (lấy bằng vận tốc nước chảy trong ống

dẫn nước rửa), v = 1,91 m/s. - Chiều dài đoạn ống tính từ vị trí đặt bơm đến bể lọc: 20 m - Đường kính ống dẫn nước là 500 mm - Khối lượng riêng của nước ở nhiệt độ làm việc ρ = 998 kg/m3.

Tính cột áp cần thiết của bơm Cột áp của bơm được tính theo công thức: Hbơm = H1 + H2 + H3 Trong đó:

H1: cột áp để khắc phục chiều cao hình học tính từ cột nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa.

H2: cột áp để khắc phục trở lực trong bể lọc bao gồm trở lực lớp sỏi đỡ, trở lực lớp vật liệu lọc và trở lực phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp vật liệu lọc.

H3: cột áp để khắc phục trở lực trên đường ống.

Tính H1: H1 = h1 + h2 + h3

Trong đó: h1 là chiều sâu lớp nước trong bể chứa, h1 = 4 h2 là độ cao từ lớp nước trên cùng của bể chứa đến đáy bể lọc, h2 = 0,5

h3 là chiều cao tính từ đáy bể lọc đến mép máng tràn, h3 = 2 ⇒ H1 = 4 + 0,5 + 2 = 6,5 m

Tính H2: H2 = hđáy + hđ + hvl + hbm

Trong đó:

http://nuoc.com.vn



• hđáy: tổn thất áp lực qua đáy trung gian và chụp lọc:

hđáy = v2

2 × g × μ2

Với v : tốc độ chuyển động của nước qua khe chụp lọc lấy bằng 1,5 m/s (theo quy phạm không nhỏ hơn 1,5 m/s). μ : hệ số lưu lượng của chụp lọc, đối với chụp lọc xẻ khe

μ = 0,5

⇒ hđáy = 2

2

5,081,925,1××

= 0,458 m

• hđ: tổn thất áp lực qua sỏi đỡ

hđ = 0,22 × Ls × W với Ls: chiều dày lớp sỏi đỡ, Ls = 0,4m W: cường độ rửa lọc, W = 15 l/s.m2 ⇒ hđ = 0,22 × 0,4 × 15 = 1,32 m

• hvl: tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc hvl = (a1 + b1×W)×L1×e + (a2 + b2×W)×L2×e

với a, b là các thông số phụ thuộc vào kích thước hạt lớp cát thạch anh có d = 0,7 mm nên a1 = 0,76, b1= 0,017 lớp than ăngtraxit có d = 1,2 mm nên a2 = 0,85, b2 = 0,004 e là độ giãn nở của lớp vật liệu lọc, e = 0,5 L là chiều dày lớp vật liệu lọc, L1 = 0,7 m, L2 = 0,5 m

⇒ hvl = (0,76 + 0,017×15)× 0,7×0,5 + (0,85 + 0,004×15) ×0,5×0,5 = 0,583 m

• hbv: áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp vật liệu lọc, lấy bằng 2 m.

⇒ H2 = 0,458 + 1,32+ 0,583 + 2 = 4,361 m

Tính H3 H3 = (λ × l/D + Σξ) × v2/2g

Trong đó: λ: hệ số ma sát l: chiều dài đoạn ống, l = 20 m D: đường kính ống, D = 0,5 m ξ: trở lực cục bộ

http://nuoc.com.vn



• Chế độ chảy của nước rửa trong ống dẫn được đặc trưng bởi chuNn số Re

Re = v × D × ρ

μ = 3108,09985,091,1−×××

= 11,914 × 105

Regh = 6 × (D/ε)8/7 = 6 × (500/0,2)8/7 = 0,455 × 105 Ren = 220 × (D/ε)9/7 = 220 × (500/0,2)9/7 = 51,423 × 105

Vì Regh < Re < Ren nên có thể xác định hệ số ma sát trong ống theo công thức:

λ = 0,1 × (1,46 × εD +

100Re )0,25

= 0,1 × (1,46 × 0,2/100+ 510914,11100×

)0,25 = 0,016

• Xác định tổng trở lực cục bộ

Trở lực của 1 van ξ = 4,7 Trở lực của 2 cút ξ = 0,98 × 2 = 1,96 Trở lực của 1 tê ξ = 0,92

⇒Σξ = 4,7 + 1,96 + 0,92 = 7,58

Vậy tổng trở lực trên toàn đường ống là:

H3 = 81,92

8,1)46,75,0

20016,0(2

××+× = 1,338 m

Cột áp của bơm là: H = H1 + H2 + H3 = 6,5 + 4,361 + 1,338 = 12,199 ≈ 12,2 m

Công suất bơm

N = Q × H × ρ × g

1000 × η = 7,0100081,99982,1254,0

××××

= 92,1 kW

η: hiệu suất chung của bơm, η = 0,7 Chọn bơm rửa lọc có công suất 90 kW, với lưu lượng là 1.944 m3/h và cột áp là 12 m

http://nuoc.com.vn



6.2.TÍNH BƠM KHÍ RỬA LỌC

Bơm khí dùng rửa lọc được tính toán dựa trên các yêu cầu sau: - Cường độ thổi khí là 18 l/s.m2 - Dung tích 1 bể lọc là 4,5 × 8 = 36 m2 - Vậy lưu lượng khí dùng rửa lọc là 648 l/s = 0,648 m3/s = 2.332,8 m3/h - Vận tốc không khí chuyển động trong ống, v = 17 m/s. - Chiều dài đoạn ống tính từ vị trí đặt bơm đến bể lọc là 20 m - Đường kính ống dẫn khí chính là d = 220 mm = 0,22 m - Khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ làm việc là ρ = 1,13 kg/m3

Tính cột áp cần thiết của bơm khí: - Cột áp của bơm được tính theo công thức

H = h1 + h2 + h3 Trong đó: h1: cột áp để khắc phục tổn thất áp lực chung trong ống dẫn khí tính từ máy thổi khí đến bể lọc. h2: cột áp để khắc phục cột nước và lớp cát lọc trên lỗ phân phối gió h3: cột áp để khắc phục tổn thất từ hệ thống phân phối đến mép máng thu nước rửa lọc

Chọn h1 = 2 m Tính h2:

h2 = γ1 × H1 + γ2 × H2 + H3 Với: γ1, γ2 là trọng lượng riêng của cát và than ăngtraxit H1, H2 là chiều cao lớp cát và lớp than ăngtraxit H3 là chiều cao lớp nước từ mặt lớp vật liệu lọc đến mép máng Ta có γ1 = 2,6, H1 = 0,7 m γ2 = 1,6, H2 = 0,5 m H3 = 0,75 m ⇒ h2 = 2,6 × 0,7 + 1,6 × 0,5 + 0,75 = 2,95 m

Chọn h3 bằng chiều cao lớp nước từ ống phân phối đến mép máng thu nước rửa, h3 = 2 m

⇒ vậy cột áp cần thiết của bơm gió rửa lọc là: H = 2 + 2,95 + 2 = 6,95 m

http://nuoc.com.vn



Áp lực của khí nén là:

p = 33,1095,633,10

33,1033,10 +

=+ H

= 1.66 at

Công suất của bơm khí là:

N = L × Q102η

Với: η: hiệu suất chung của máy thổi khí, chọn η = 0,8 Q: lưu lượng khí, Q = 0,648 m3/s L = 34.400 × (p0,29 – 1) = 34.400 × (1,660,29 – 1) = 5446,46

⇒ N = kW25,438,0102648,046,5446

=××

Chọn bơm khí rửa lọc có công suất 43 kW, với lưu lượng là 2332,8 m3/h và cột áp là 6,95 m, áp lực là 1,66 at. 6.3.GIẾNG KHOAN - Giếng khoan ở hai tầng sâu lớn hơn 200 m và lớn hơn 100 m. - Có 2 bơm chìm để tập trung đưa nước từ giếng khoan vào đường ống truyền tải. - Có tụ điện bên trong nhà điều khiển giếng, có đồng hồ đo lưu lượng, đồng hồ đo áp lực - N gười ta đưa sỏi xuống giếng để lọc sơ trước khi nước đi vào giếng 6.4.TRẠM BƠM CẤP II - Có 3 bơm hoạt động liên tục 24/24 - Áp lực mỗi bơm là 50 m cột nước - Có hệ thống ống với ống lớn nhất có đường kính 1000 mm. 6.5.TỔN THẤT QUA TỪNG CÔNG TRÌNH - Tổn thất áp lực qua giàn mưa là 0,5 m - Tổn thất áp lực qua bể trộn là 0,7 m - Tổn thất áp lực qua bể lắng là 0,5 m - Tổn thất áp lực qua bể lọc là 4 m - Tổng tổn thất áp lực 5,7 m

http://nuoc.com.vn

Chương 7: TÍN H TOÁN KIN H TẾ


CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KINH TẾ 7.1.TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG BAN ĐẦU VÀ THIẾT BN CỦA HỆ THỐNG

Giá thành xử lý nước bao gồm: - Chi phí xây dựng cơ bản và thiết bị (chi phí đầu tư ban đầu) - Chi phí vận hành và quản lý

Chi phí xây dựng cơ bản được tính toán dựa trên khối lượng xây dựng các công trình. Chi phí đầu tư ban đầu được liệt kê trong bảng sau: Công trình Đơn

vị tính

Số lượng Đơn giá (triệu đồng)

Thành tiền (triệu đồng)

Giàn mưa - Phần xây dựng - Sàn tung inox - Ống thép φ400 dẫn nước lên giàn mưa - Ống chính phun mưa PVC φ150 - Ống nhánh phun mưa PVC φ 21 - Ống thép thu nước và dẫn sang bể trộn φ850 - Ống xả cặn PVC φ150

m3

m2 m m m m m

2 × 160 2 × 208 8 × 7.5 2 × 40 2 × 700 2 × 9 2 × 4

1 0,3 1,4 0,5 0,01 3,5 0,5

320 124,8 84 40 14 63 4

Bể trộn - Phần xây dựng - Ống thép φ960 dẫn nước sang bể lắng - Máy khuấy turbin - Lan can inox xung quanh bể

m3 m cái m

2 × 150 2 × 2 2 2 × 16

1 3 50 2

300 12 100 64

Bể lắng - Phần xây dựng - Ống PVC thu nước bề mặt φ600 - Ống PVC φ200 xả cặn - Ống lắng vách nghiêng hình

m3 m m

4 × 120 4×2×10 4 × 30

1 1,25 0,5

480 100 60

http://nuoc.com.vn



trụ cạnh 0,1 m dài 1,5 m - Giá đỡ ống vách nghiêng hình chữ U bằng thép - Đai inox kiềng ống - Lan can inox xung quanh bể

m cái m m

4× 364,8 4 × 25 4 × 51 2 × 86

0,02 0,1 0,1 2

29 10 20,4 344

Bể lọc - Phần xây dựng - Xi phông thu nước lọc - Cát lọc - Than antraxit - Sỏi đỡ - Ống chính phân phối nước rửa lọc (ống thép φ600 - Ống nhánh phân phối nước rửa lọc (ống thép φ75) - Ống gió chính rửa lọc (ống thép φ220) - Ống gió nhánh rửa lọc (ống thép φ30) - Lan can inox xung quanh bể

m cái m3

m3 m3 m m m m m

12 × 80 12 12 × 18 12 × 18 12 ×14,4 12 × 8 12 × 112 12 × 8 12 × 112 2 × 55

1 8 0,5 1 0,4 2 0,08 0,1 0,05 2

960 96 108 216 69,12 192 107,52 9,6 67,2 220

Bể chứa - Phần xây dựng - Bơm

m3

cái

2 × 1000 2

1 30

2000 60

Bể thu hồi nước rửa lọc - Phần xây dựng - Bơm - Ống xả cặn PVC φ250

m3 cái m

2 × 50 2 2 × 30

1 30 0,5

100 60 30

Bể nén cặn - Phần xây dựng - Các thiết bị khác

m3

2 × 198

1

396 10

- Bơm nước rửa lọc 90 kW - Bơm khí rửa lọc 43 kW - Bơm nước sạch 800 kW

cái cái cái

1 1 3

100 50 1000

100 50 3000

- N hà điều hành - Bồn đựng hóa chất

m2

cái 288 3

1 1

288 3

Tổng cộng 10.311,64

Tổng vốn đầu tư cho hệ thống xử lý là 10,312 tỷ

http://nuoc.com.vn



Trong đó: - Chi phí cho xây dựng cơ bản là 4,448 tỷ - Chi phí cho thiết bị là 5,864 tỷ

Lượng nước sản xuất trong 1 năm là: 100.000 × 365 × 0,9 = 32,850.000 m3

Hệ thống xử lý hoạt động trong 20 năm Lấy chi phí bảo trì cho phần xây dựng là 1% chi phí xây dựng Chi phí bảo trì cho thiết bị là 5% chi phí thiết bị

⇒ Chi phí cho việc bảo trì, bảo dưỡng hệ thống xử lý trong thời gian hoạt động là: Tbd = 0,01 × 4,448 + 0,05 × 5,864 = 0,34 tỷ

Khấu hao tài sản cho 1 m3 nước (Tkh) là:

Tkh = 20000.850.3210)34,0312,10( 9

××+

= 16,21 đ/m3

Lấy lãi suất ngân hàng là 0,5%/tháng, lãi suất ngân hàng tính cho 1m3 nước là: Tnh = 0,005 × 16,21 = 0,081 đ/m3

Vậy chi phí xây dựng cơ bản và thiết bị cho 1m3 nước là: Txd-tb = 16,21 + 0,081 = 16,291 đ/m3

7.2.TÍNH CHI PHÍ VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ Chi phí vận hành và quản lý gồm: chi phí hóa chất, chi phí điện năng, chi phí nhân công.

• Chi phí hóa chất căn cứ trên các kết quả thử nghiệm về liều lượng hóa chất sử dụng tại công ty và tình hình hoạt động hiện tại của công ty

Vôi: 101 mg/l = 0,101 kg/m3 Cl : 13 mg/l = 0,013 kg/m3

• Chi phí điện năng căn cứ trên tình hình hoạt động của hệ thống xử lý của công ty. Mức chi phí điện năng cho việc xử lý nước là 0,6 kWh/m3

Chi phí cho hóa chất và điện năng cho 1 m3 nước được tính trong bảng sau:

Chi phí Đơn vị tính Số lượng Đơn giá (đồng) Thành tiền Vôi Cl Điện năng

kg kg kg

0,101 0,013 0,600

1.500 9.000 1.200

151,5 117,0 720,0

Tổng cộng 988,5 • Chi phí quản lý hệ thống xử lý nước được tính như sau:

http://nuoc.com.vn



Số nhân công cần để vận hành hệ thống xử lý mới là: 5 người/tổ × 2 tổ = 10 người

Lương nhân công là: 1.000.000 đồng/người.tháng Giả sử lượng thất thoát nước tại nhà máy là không đáng kể trong 1 tháng. Trong 1 tháng sản lượng nước sạch là: 100.000 × 30 = 3.000.000 m3 nước sạch ⇒ Chi phí quản lý cho việc sản xuất ra 1m3 nước sạch là:

3/33,3000.000.3

10000.000.1 mđTql =×

=

Vậy chi phí vận hành và quản lý hệ thống xử lý mới là: Tvh-ql = Thc-đn + Tql = 988.5 + 3.33 = 991.83 đ/m3

7.3.GIÁ THÀNH XỬ LÝ 1m3 NƯỚC LÀ: T = Txd-tb + Tvh-ql = 16,291+ 991.83 =1008,121 đ/m3

http://nuoc.com.vn

PHỤ LỤC


PHỤ LỤC

Hình 1: Giàn mưa

Hình 2:Bể trộn

Hình 3: Bể lắng

Hình 4: Bể lọc

Hình 5: Bể chứa

http://nuoc.com.vn

TÀI LIỆU THAM KHẢO


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. TS.Trịnh Xuân Lai – Cấp nước tập 2. N hà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 2002

2. PTS.Nguyễn Ngọc Dung – Xử lí nước cấp. N hà xuất bản Xây dựng 1999

3. TS.Nguyễn Phước Dân – Giáo trình nước cấp. Khoa môi trường Trường ĐHBK TP.HCM

4. Tiêu chuNn ngành – Cấp nước mạng lưới bên ngoài và công trình. Tiêu chuNn thiết kế TCXD – 33: 1985

5. ThS.Nguyễn Đức Minh – N ghiên cứu bể lọc khử sắt nhiều lớp vật liệu lọc – Luận văn cao học

6. N guyễn Thị Thu Thủy – Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp

http://nuoc.com.vn

XL NUOCCAP

Documents

Transcript of XL NUOCCAP