thiet ke tram xu ly nuoc ngam cong suat 8400m3 ngd 1495

7/21/2019 Thiet Ke Tram Xu Ly Nuoc Ngam Cong Suat 8400m3 Ngd 1495

http://slidepdf.com/reader/full/thiet-ke-tram-xu-ly-nuoc-ngam-cong-suat-8400m3-ngd-1495 1/40

Đồ án xử lý nướ c cấ p GVHD:Ths Nguyễn Ngọc Thiệ p

0

TÊN ĐỒ ÁN:THIẾT K Ế TR ẠM XỬ LÝ NƯỚ C NGẦM

CÔNG SUẤT 8400m3/NGĐ




1

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. TS.Tr ịnh Xuân Lai – Cấ p nướ c tậ p 2. Nhà xuất bản khoa học và k ỹ thuật 20022. PTS.Nguyễn Ngọc Dung – Xử lý nướ c cấ p. Nhà xuất bản xây dựng 19993. Tiêu chuẩn ngành – cấ p nướ c mạng lướ i bên ngoài và công trình. Tiêu chuẩn

thiết k ế TCXD – 33:2006

MỤC LỤC




2

CHƯƠ NG 1: TỔNG QUAN - GIỚ I THIỆU1.1 Mục tiêu đồ án 3

1.2 Nội dung thiết k ế 31.3 Thành phần tính chất nướ c thô 3CHƯƠ NG 2: LỰ A CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 4 CHƯƠ NG 3: THIẾT K Ế TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠ N VỊ 3.1 Tính giàn mưa 83.2 Tính bể tr ộn 93.3 Tính bể phản ứng 113.4 Bể lắng ngang 133.5 Bể lọc 153.6 Công trình tôi vôi 223.7 Hồ cô đặc bùn và sân phơ i bùn 24

3.8 Khử trùng nướ c 263.9 Bể chứa nướ c sạch 273.10 Tr ạm bơ m cấ p 2 273.11 Giếng khoan 28CHƯƠ NG 4: CAO TRÌNH CÁC CÔNG TRÌNH4.1 Cao trình bể chứa nướ c sạch 294.2 Cao trình bể lọc 294.3 Cao trình bể lắng ngang 294.4 Cao trình bể phản ứng 304.5 Cao trình bể tr ộn 304.6 Cao trình giàn mưa 30

CHƯƠ NG 5: KHÁI QUÁT KINH TẾ 5.1 Tính chi phí xây dựng ban đầu và thiết bị của hệ thống 315.2 Tính chi phí vận hành và xử lý 345.3 Tính giá thành xử lý 1m3 nướ c 35




3

CHƯƠ NG 1: TỔNG QUAN – GIỚ I THIỆU

1.1.

M Ụ C TIÊU C Ủ A ĐỒ ÁN Nghiên cứu lựa chọn phươ ng án xây dựng nhà máy nướ c mang tính khả thi

cao, phù hợ p vớ i phươ ng án bảo vệ môi tr ườ ng và phát triển bền vững.Cung cấ p đầy đủ nướ c cho các nhu cầu sinh hoạt, công nghiệ p, tướ i tiêu,

thươ ng mại, dịch vụ và chữa cháy

1.2

. N Ộ I DUNG THI Ế T K Ế C Ủ A ĐỒ ÁN

- Lựa chọn công nghệ thích hợ p vớ i thông số chất lượ ng nướ c thô đầu vào vàthuyết minh công nghệ

- Thiết k ế chi tiết các công trình xử lý đơ n vị

- Vẽ 3 bản vẽ

Mặt bằng tr ạm xử lý

Mặt cắt theo nướ c của hệ thống xử lý

Thiết k ế chi tiết 1 công trình đơ n vị

1.3.THÀNH PH Ầ N TÍNH CH Ấ T N ƯỚ C THÔChất lượ ng nướ c có 2 thành phần cần xử lý

pH: giá tr ị pH ít thay đổi theo các mùa và nguồn nướ c giếng hiện đang khaithác có giá tr ị pH thấ p. Fe: hàm lượ ng Fe của các giếng vào mùa khô thườ ng cao hơ n chút ít so vớ i

mùa mưa. Hàm lượ ng Fe thườ ng từ 7mg/l. Đối vớ i nguồn nướ c ngầm, hàm lượ ngFe như vậy là tươ ng đối cao, phải sử dụng thêm hóa chất mớ i có thể xử lý nướ c đạtyêu cầu nướ c cấ p. Bảng thông số chất lượ ng nướ c thô :

Thông số Giá trị Đơ n vị Tiêu chuẩn vệ sinh

ăn uống Nhiệt độ

pHĐộ đục

SSĐộ màuĐộ kiềm

FeCO2

245,620

50255750

0C

NTU

mg/lPt-Comgđl/lmg/lmg/l

-6,5 – 8,5

<=5

<=15

<=0,5



CHƯƠ NG 2: LỰ A CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

2.1. T ổ ng quan về các phươ ng pháp đ ang áp d ụng2.1.1. Công trình thu nướ c ngầmCông trình thu nướ c ngầm có thể chia thành các loại sauGiế ng khoan: là công trình thu nướ c nầm mạch sâu. Độ sâu khoan phụ thuộc vào độ sâu tầng chứa nướ c, thườ ng nằm trong khoảng 20 – 200m, đôi khi có thể lớ n hơ n.Giếng khoan đượ c sử dụng r ộng rãi trong mọi tr ạm xử lý. Hiện nay có 4 loại giếngkhoan đang đượ c sử dụng:

+ Giếng khoan hoàn chỉnh, không áp+ Giếng khoan không hoàn chỉnh, không áp+ Giếng khoan hoàn chỉnh, có áp+ Giếng khoan không hoàn chỉnh có áp

Cấu tạo giếng khoan gồm+ Miệng giếng+ Ống vách để gia cố và bảo vệ giếng+ Ống lọc+ Ống lắng

Giế ng khơ i: là công trình thu nướ c ngầm mạch nông, thườ ng không áp đôi khi áplực yếu, chỉ áp dụng đối vớ i các điểm dùng nướ c nhỏ hoặc hộ gia đình lẻ. Đườ ng hầm thu nướ c: đượ c áp dụng để thu nướ c ngầm mạch nông, độ sâu tầngchứa nướ c không quá 8m, cung cấ p cho những điểm dùng nướ c vớ i lưu lượ ng nhỏ.

Công trình thu nướ

c ng ầm m

ạch l

ộ thiênCông trình thu nướ c thấ m

2.1.2. Công trình làm thoángMục đích làm thoáng là làm giàu oxy cho nướ c và tăng pH cho nướ c.Làm thoáng tr ướ c để khử CO2, hòa tan O2 và nâng giá tr ị pH của nướ c. Công trìnhlàm thoáng đượ c thiết k ế vớ i mục đích chính là khử CO2 vì lượ ng CO2 trong nướ ccao sẽ làm giảm pH mà môi tr ườ ng pH thấ p không tốt cho quá trình oxy hoá Fe.Sau khi làm thoáng ta sẽ châm hóa chất để khử Fe có trong nướ c. Hóa chất sử dụngở đây là clo – một chất oxy hóa mạnh để oxy hóa Fe, các chất hữu cơ có trong nướ c,Mn, H2S. Ngoài ra để tạo môi tr ườ ng thuận lợ i cho quá trình oxy hóa Fe thì ta phải

cho thêm vôi cùng vớ i clo. Mục đích cho thêm vôi là để kiềm hóa nướ c giúp cho tốcđộ phản ứng oxy hóa Fe diễn ra nhanh hơ nCó thể làm thoáng tự nhiên hoặc làm thoáng nhân tạo.



Đồ án xử lý nướ c cấ p GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Thiệ p

1

Các công trình làm thoáng gồm:- Làm thoáng đơ n giản: phun hoặc tràn trên bề mặt bể lọc có chiều cao từ

trên đỉnh tràn đến mực nướ c cao nhất > 0,6m

Hiệu quả:- Khử đượ c 30 – 35% CO2 - Tốc độ lọc 5 – 7m/h; d = 0,9 – 1,3mm; Hvll = 1,0 – 1,2m- Cườ ng độ r ử lọc bằng nướ c 10 – 12l/s.m2; bằng khí 20l/s.m2 - Fe <=5mg/l; pH sau làm thoáng >6,8- Dàn mư a: làm thoáng tự nhiên. Khử đượ c 75 – 80% CO2, tăng DO (55%

DO bão hòa) Cấu tạo dàn mưa gồm:

+ Hệ thống phân phối nướ c+ Sàn tung nướ c (1 – 4 sàn), mỗi sàn cách nhau 0,8m

+ Sàn đỡ vật liệu tiế p xúc+ Sàn và ống thu nướ c

- Thùng quạt gió: làm thoáng tải tr ọng cao(làm thoáng cưỡ ng bức) ngh ĩ a là gióvà nướ c đi ngượ c chiều. Khử đượ c 85 – 90% CO2, tăng DO lên 70 – 85%DO bão hòa.Cấu tạo:

- Hệ thống phân phối nướ c- Lớ p vật liệu tiế p xúc2.1.3. Bể lắng:

Mục đích của bể lắng là nhằm lắng cặn nướ c, làm sạch sơ bộ tr ướ c đi đư nướ c vào bể lọc để hoàn than quá trình làm trong nướ c. Trong thực tế thườ ngdùng các loại bể lắng sau tùy thuộc vào công suất và chất lượ ng nướ c mà ngườ ita sử dụngBể lắng ngang: đượ c sử dụng trong các tr ạm xử lý có công suất >30000m3/ngđối vớ i tr ườ ng hợ p xử lý nướ c có dùng phèn và áp dụng vớ i bất kì công suất nàocho các tr ạm xử lý không dùng phèn.Bể lắng đứng: thườ ng đượ c áp dụng cho những tr ạm xử lý có công suất nhỏ hơ n(đến 3000 m3/ng). Bể lắng đứng hay bố trí k ết hợ p vớ i bể phản ứng xoáy hìnhtr ụ.Bể lắng trong có lớ p cặn lơ lửng: hiệu quả xử lý cao hơ n các bể lắng khác và tốnít diện tích xây dựng hơ n nhưng bể lắng trong có cấu tạo phức tạ p, chế độ quảnlý vận hành khó, đòi hỏi công trình làm việc liên tục và r ất nhạy cảm vớ i sự daođộng lưu lượ ng và nhiệt độ của nướ c. Bể chỉ áp dụng đối vớ i các tr ạm có côngsuất đến 3000m3/ng.




2

Bể lắng li tâm: có dạng hình tròn, đườ ng kính từ 5m tr ở lên. Bể thườ ng đượ c ápdụng để sơ lắng các nguồn nướ c có hàm lượ ng cặn cao(>2000mg/l) vớ i côngsuất >=30000 m3/ng thì có hoặc không dùng chất keo tụ

2.1.4. Bể lọcBể lọc chậm: dùng để xử lý cặn bẩn, vi trùng có trong nướ c bị giữ lại trên lớ pmàng lọc. Ngoài ra bể lọc chậm dùng để xử lý nướ c không dùng phèn, khôngđòi hỏi sử dụng nhiều máy móc, thiết bị phức tạ p, quản lý vận hành đơ n giản.

Nhượ c điểm lớ n nhất là tốc độ lọc nhỏ, khó cơ giớ i hóa và tự động hóa quá trìnhr ửa lọc vì vậy phải quản lý bằng thủ công nặng nhọc. Bể lọc chậm thườ ng sử ápdụng cho các nhà máy có công suất đến 1000m3/ng vớ i hàm lượ ng cặn đến50mg/l, độ màu đến 50 độ Bể lọc nhanh: là bể lọc nhanh một chiều, dòng nướ c lọc đi từ trên xuống, có mộtlớ p vật liệu là cát thạch anh. Bể lọc nhanh phổ thông đượ c sử dụng trong dây

chuyền xử lý nướ c mặt có dùng chất keo tụ hay trong dây chuyền xử lý nướ cngầmBể lọc nhanh 2 lớ p: có nguyên tắc làm việc giống bể lọc nhanh phổ thông nhưngcó 2 lớ p vật liệu lọc là cát thạch anh và than angtraxit nhằm tăng tốc độ lọc vàkéo dài chu k ỳ làm việc của bể.Bể lọc sơ bộ: đượ c sử dụng để làm sạch nướ c sơ bộ tr ướ c khi làm sạch triệt để trong bể lọc chậm. Bể lọc này làm việc theo nguyên tắc bể lọc nhanh phổ thôngBể lọc áp lực: là một loại bảo vệ nhanh kín, thươ ng đượ c chế tạo bằng thép códạng hình tr ụ đứng cho công suất nhỏ và hình tr ụ ngang cho công suất lớ n. Loại

bể này đượ c áp dụng trong dây chuyề xử lý nướ c mặt có dùng chất phản ứng khihàm lượ ng cặn của nướ c nguồn lên đến 50mg/l, độ đục lên đến 80 vớ i công suấttr ạm xử lý đến 300m3/ng, hay dùng trong công nghệ khử sắt khi dùng ejector thukhí vớ i công suất <500m3/ng và dùng máy nén khí cho công suất bất kì.Bể lọc tiế p xúc: thườ ng đượ c sử dụng trong dây chuyền xử lý nướ c mặt có dùngchất phản ứng vớ i nguồn nướ c có hàm lượ ng cặn đến 150mg/l, có độ màu đến150 vớ i công suất bất kì hoặc khử sắt trong nướ c ngầm cho tr ạm xử lý có côngsuất đến 10000m3/ng.2.1.5. Khử trùng

Khử trùng nướ c là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lí nướ c cấ p .Trong nướ c thô có r ất nhiều vi sinh vật và vi trùng gây bệnh như tả, lị, thươ nghàn cần phải khử trùng nướ c để đảm bảo chất lượ ng nướ c phục vụ nhu cầu ănuống.Trong hệ thống này dùng clo lỏng để khử trùng. Cơ sở của phươ ng pháp này làdùng chất oxi hóa mạnh để oxy hóa men của tế bào sinh vật và tiêu diệt chúng.Ư u điểm của phươ ng pháp này là vận hành đơ n giản, r ẻ tiền và đạt hiệu suất




3

chấ p nhận đượ c. Dung dịch clo đượ c bơ m vào đườ ng ống dẫn nướ c từ bể lọcsang bể chứa nướ c sạch.2.1.6. Bể chứa nướ c sạch

Bể chứa nướ c sạch có nhiệm vụ điều hòa lưu lượ ng nướ c giữa tr ạm bơ m cấ p Ivà tr ạm bơ m cấ p II. Nó còn có nhiệm vụ dự tr ữ nướ c chữa cháy trong 3 giờ ,nướ c xả cặn bể lắng, nướ c r ửa bể lọc và nướ c dùng cho các nhu cầu khác củanhà máy.Bể có thể làm bằng beetong cốt thép hoặc bằng gạch có dạng hình chữ nhật hoặchình tròn trên mặt bằng. Bể có thể xây dựng chìm, nổi hoặc nửa chìm nửa nổitùy thuộc vào điều kiện cụ thể.2.2. Lự a chọn phươ ng án xử lý2.2.1.Đề xuất phươ ng án xử lý

Việc lựa chọn công nghệ xử lý nướ c phụ thuộc vào chất lượ ng và đặc tr ưng

của nguồn nướ c thô. Các vấn đề cần đề cậ p đến khi thiết k ế hệ thống xử lý nướ c bao gồm chất lượ ng nướ c thô, yêu cầu và tiêu chuẩn sau xử lý. Dựa vào các số liệu đã có, so sánh chất lượ ng nướ c thô và nướ c sau xử lý để quyết định cần xử lý những gì, chọn những thông số chính về chất lượ ng nướ c và đưa ra k ỹ thuậtxử lý cụ thể. Theo chất lượ ng nướ c nguồn đã có đưa ra các phươ ng án xử lý:Phươ ng án 1:

giànmưa

vôi

Bể tr ộnBể

phảnứng

Bể lắng

ngang

Bể lọc

nhanh

Clorine

Xaû caënra hoà

Nướ c từ tr ạm bơ m giếng khoan

CungBể chứa

nướ c sạch




4

Phươ ng án 2:

2.2.2. So sánh 2 phươ ng ánSo sánh Phươ ng án 1 Phươ ng án 2Ư u điểm - Giàn mưa:

+ Dễ vận hành+ Việc duy tu, bảo dưỡ ng vàvệ sinh định k ỳ giàn mưacũng không gặ p nhiều khókhăn

- Bể lắng ngang:+ hoạt động ổn định, có thể hoạt động tốt ngay khi chấtlượ ng nướ c đầu thay đổi+ Vận hành đơ n giản

- Khi nướ c qua bể lắng ngangk ết hợ p vớ i bể phản ứng thìhiệu suất xử lý gần như tươ ng đươ ng so vớ i bể lắngtrong có lớ p cặn lơ lửng

- Hệ số khử khí CO2

trong thùng quạt giólà 90 – 95% cao hơ nso vớ i giàn mưa

- Bể lắng trong có lớ pcặn lơ lửng đạt hiếusuất cao hơ n bể lắngngang

- Khối lượ ng công trìnhnhỏ ít chiếm diện tích

Thùngquạtgió

vôi

Bể tr ộnBể lắngtrong cólớ p cặnlơ lửng

Bể lọcnhanh

Clorine

Nướ c từ tr ạm bơ m giếng

khoan

Cung Bể chứanướ c sạch




5

Khuyết điểm - Giàn mưa tạo tiếng ồn khihoạt động, khối lượ ng côngtrình chiếm diện tích lớ n

- Thùng quạt gió vậnhành khó hơ n giànmưa, khó cải tạo khi

chất lượ ng nướ c đầuvào thay đổi, tốn điệnkhi vận hành. Khităng công suất phảixây dựng them thùngquạt gió chứ khôngthể cải tạo

- Bể lắng trong có lớ pcặn lơ lửng xây dựngvà vận hành phức tạ p,

r ất nhạy cảm vớ i sự dao động về lưulượ ng và nhiệt độ nguồn nướ c khó khănkhi tăng giảm lưulượ ng nướ c đầu vào

Qua việc so sánh trên ta thấy phươ ng án 1 là hợ p lý. Chọn phươ ng án 1 làm phươ ng

án tính toán Tóm lại hệ thống xử lý của nhà máy bao gồm:- Giàn mưa- Bể tr ộn đứng- Bể phản ứng có lớ p cặn lơ lửng- Bể lắng ngang- Bể lọc nhanh- Bể chứa nướ c sạch




6

CHƯƠ NG 3. THIẾT K Ế TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẢI TẠO

3.1.TÍNH GIÀN M Ư A- Lưu lượ ng nướ c qua 1 giàn mưa

Q = 8.400 m3/ngđ = 350m3/h

⇒ diện tích bề mặt cần cho giàn mưa

23510

350m

q

Q F

n

===

qm: 10 ÷ 15 m3/m2h. Chọn qm = 10 m3/m2hChia giàn mưa thành N=5 ngăn

Diện tích mỗi ngăn

f = 75

35==

n

F m2

Mỗi ngăn có kích thướ c 7 x 1 (m2)Sử dụng sàn tung nướ c bằng các tấm inox có đục lỗ có d = 3mm, khoảng cách

giữa các lỗ là 100mm- Số sàn tung nướ c: 3- Khoảng cách giữa các sàn tung là 0,7 m

Chọn chiều cao ngăn thu nướ c là 0,3m

Chiều cao trên sàn tung nướ c cao nhất là 0,1mChiều cao giàn mưa: 0,7 x 3 + 0,3 +0,1 = 2,5m ống phân phối nướ c

Lưu lượ ng trên mỗi ngăn của giàn mưa

)/(0194,05

097,0 3 sm N

Qq n ===

Đườ ng kính ống chính phân phối nướ c vào các ống nhánh trên giàn mưa vớ ivận tốc nướ c chảy trong ống là v = 0,8 m/s

mv

qd 176,0

8,014,3

0194,044=

×

×=

×

×=

π

Chọn ống chính có đườ ng kính 200mmTheo quy phạm, khoảng cách giữa các tr ục ống nhánh là 200 – 300mm. Vớ i

kích thướ c giàn mưa 7 x 1 m lấy khoảng cách giữa các ống nhánh là 300mm.

Vậy số ống nhánh trên một ngăn là: 13,0

6,01=

− ống




7

Chọn đườ ng kính ống nhánh d = 100mm. Trên mỗi ống khoan 2 hàng lỗ so lenhau hướ ng xuống dướ i nghiêng 1 góc 45o so vớ i phươ ng ngangĐườ ng kính lỗ khoan lấy là d = 7 mm (theo TCVN 33:2006: 5- 10 mm).

Khoảng cách giữa các lỗ là 100mm.Vớ i Q = 0,097m3/s; v = 1,4m/s (Theo TCVN 33:2006 v = 1 – 1,5m/s)Đườ ng kính ống thu nướ c của sàn thu dẫn qua bể tr ộn

4,114,3

097,044

×

×==

v

Qd

π =0,297m

Chọn đườ ng ống d = 300mmĐườ ng kính ống dẫn nướ c thô lên tr ạm xử lý

mv

Qd 39,0

8,014,3

097,044=

×

×=

×

×=

π

Chọn d=400mmXác định chỉ tiêu sau khi làm thoángĐộ kiềm sau khi làm thoáng:

* 0 2+0,036 [Fe ]=i i

K K = − × 5 – 0,036×7= 4,75 (mg/l)

Hàm lượ ng CO2 sau khi làm thoáng

l mg FeCOaCO /2,3676,150)5,01(][6,1)1( 202

*2 =×+×−=×+×−= +

Độ pH sau khi làm thoáng

Vớ i K *i= 4,75mg/l; CO *

2 = 36,2mg/l; T = 240C,P = 200mg/l

Tra biểu đồ Langlier có pH = 73.2.TÍNH B Ể TRỘ N Công suất: Q = 8.400m3/ngđ = 350 m3/h = 0,097 m3/sDiện tích tiết diện ngang ở phần trên của bể tr ộn tính vớ i vận tốc nướ c dâng là

25mm/s = 0,025m/s (theo đ iề u 6.56 TCVN 33:2006 )Khi đó

f t=288,3

025,0

097,0m=

Xây dựng bể tr ộn có tiết diện hình vuông

Chiều dài mỗi cạnh =t b m f t 97,188.3 == Chọn bt=2mChọn vận tốc nướ c trong ống dẫn nướ c nguồn ở đáy bể: v = 1,5m/s

mv

Qd 287,0

5,114,3

097,04

14,3

4=

×

×=

×

×=

Chọn d=300mm




8

Do đó diện tích đáy bể( chỗ nối vớ i ống)

f d= 209,03,03,0 m=×

Chọn góc hình chóp ở đáy C o60=α , chiều cao phần hình chóp

m g bbho

d t d 47,1732,1)3,02(21

260cot)(

21 =×−=×−=

Chọn hd = 1,5m

Thể tích phần hình chóp của bể tr ộn

33)09,0409,04(23

1)(

3

1m f f f f hW d t d t d d =×++××=×++=

Thể tích toàn phần của bể vớ i thờ i gian lưu nướ c trong bể là 2 phút

367,1160

2350

60m

t QW =

×=

×=

Thể tích phần hình hộ p bể tr ộn367,8367,11 mW W W d t =−=−=

Chiều cao phần trên của bể

m f

W h

t

t

t 17,24

67,8===

Chọn chiều cao bể ht = 2,2m

Chọn chiều cao bảo vệ h bv=0,3mChiều cao toàn phần của bể

mhhhh bvd t 43,05,12,2 =++=++=

Thiết k ế thu nướ c bằng máng vòng có lỗ ngậ p trong nướ c. Nướ c chảy trongmáng đến chỗ ống dẫn nướ c ra khỏi bể theo 2 hướ ng ngượ c chiều nhau nên lượ ngnướ c của máng thu nướ c là

qm =2

Q =

2

350 = 175 m3/h

Diện tích tiết diện máng vớ i tốc độ nướ c chảy trong máng vm=0,6m/s (Theo

đ iề u 6.56 TCVN 33:2006 )

f m =m

m

v

q =

3600.6,0

175 = 0,081 m2

Chọn chiều r ộng máng bm=0,3

Chiều cao lớ p nướ c tính toán trong máng

Hm =m

m

b

f =

3,0

081,0 = 0,027 m




9

Chọn Hm =0,3m

Q = 0,097 m3/s chọn ống dẫn sang bể phản ứng d = 400 mm vớ i v = 0,9 m/s

(Theo TCVN 33:2006,đ iề u 6.59 v ∈ 18,0 ÷ m/s)

3.3. B Ể PH Ả N Ứ NG CÓ LỚ P C Ặ N LƠ LỬ NG

Vớ i công suất Q= 8.400m3/ngđ = 350 m3/h = 0,097 m3/sKích thướ c bể

Diện tích mặt bằng bể phản ứng

21080009,0

097,0m

v

Q F ===

Lấy chiều r ộng bể phản ứng bằng chiều r ộng bể lắng ngang B = 12m

Chiều dài ngăn phản ứngm

B

F L 9

12

108===

Chọn chiều cao bể phản ứng bằng chiều cao bể lắng: h = 3,5m

Thể tích bể: 33785,3108 mh F W =×=×=

Thờ i gian lưu nướ c trong bể:

65350

16037860=

××=

××=

Q

N W t phút>20 phút

(Theo sách C ấ p nướ c - Tr ịnh Xuân Lai)

Chia bể làm 4 ngăn. Chiều r ộng mỗi ngăn 34

124

=== Bb m

Chọn chiều cao phần hình chóp đáy: hđ = 1mChiều cao bảo vệ: h bv = 0,3Tổng chiều cao bể:

mhhh H bvđ 8,43,015,3 =++=++=

Máng phân phối nướ c (đóng vai trò ngăn tách khí)Tổng số máng phân phối nướ c: 3Tốc độ nướ c đi xuống ống phân phối 0,5m/s (Theo sách C ấ p nướ c- Tr ịnh Xuân

Lai, v = 0,3 – 0,6 m/s)Kích thướ c máng phân phối:Chọn chiều r ộng máng bm = 1m, chiều cao máng hm = 1m

Thể tích máng phân phối:39911 m LhbW mmm =××=××=




10

Thờ i gian lưu nướ c trong máng:

15,13,92097,0

9>====

Q

W t m phút ⇒đảm bảo

ống dẫn nướ c từ máng xuống đáy bể:chọn 46 ống đứng trong bể có d = 80mmLưu lượ ng nướ c qua mỗi ống

smQ

q /002,046

097,0

463===

Vận tốc nướ c chảy trong ống:

smd

qv /4,0

08,0

002,04422

=×

×=

×

×=

π π

ống nhánh phân phối:Từ ống chính nướ c sẽ đượ c phân phối theo 2 hướ ng bở i 2 ống nhánhLưu lượ ng nướ c qua mỗi ống nhánh

smq

qn /001,02

002,0

23===

Đườ ng kính ống nhánh vớ i vận tốc nướ c chảy trong ống là v = 0,5 m/s

mmmv

qd n

n 5005,05,014,3

001,044==

×

×=

×

×=

π

Để tránh ảnh hưở ng của dòng chảy ngang trên bề mặt bể, đặt các vách ngănhướ ng dòng vuông góc vớ i dòng chảy ngang, khoảng cách giữa các vách lấy3m (Theo C ấ p nướ c – Tr ịnh Xuân Lai, 3 – 4m). Vận tốc dòng chảy ngang

bên trên các vách ngăn lấy bằng 0,04m/s (Theo C ấ p nướ c – Tr ịnh Xuân Lai,

v>0,05m/s)

Tườ ng tràn: Nướ c đượ c đưa từ bể phản ứng sang bể lắng bằng tườ ng tràn. Vận tốc nướ cqua tườ ng tràn nhỏ hơ n 0,05m/s (Theo C ấ p nướ c – Tr ịnh Xuân Lai) nên tachọn V = 0,04m/sKhoảng cách từ tườ ng tràn đến tườ ng bể phản ứng là 0,8mChiều cao lớ p nướ c trên tườ ng tràn:

mhm 2,0

04,043

097,0=

××

=

Chiều cao tườ ng tràn:mhh H H mbvtt 2,43,03,08,4 =−−=−−=

Chọn mỗi bể có 2 ống xả kiệt d = 100mm




11

3.4.TÍNH B Ể L Ắ NG NGANG

Diện tích mặt bằng bể lắng

2

0

86,28045,06,3

3503,1

6,3m

U

Q F =

×

×=

××= α

Trong đóUo: tốc độ r ơ i của cặn (Theo bảng 6.9 TCVN 33:2006) α = 1,3: hệ số sử dụng thể tích của bể lắng (Theo TCVN : 2,5 – 3,5m)

Chia bể lắng làm 4 ngăn, chiều r ộng mỗi ngăn B = 3m (B=3-5m).Chiều dài bể lắng

L = m N B

F 23

112

86,280=

×=

×

Để phân phối đều trên toàn bộ diện tích mặt cắt ngang của bể lắng cần đặt cácvách ngăn có lỗ ở đầu bể, cách tườ ng 1,5m (Theo TCXDVN 33:2006: 1 – 2m).

Lưu lượ ng nướ c tính toán qua mỗi ngăn của bể

smqn /024,04

097,0 3==

Diện tích của các lỗ ở vách ngăn phân phối nướ c vào

2048,0

5,0

024,0m

v

q f

lo

n

lo ===∑

(Theo TCXDVN 33:2006 vận t ố c l ỗ qua vách ng ăn l ấ y bằ ng 0,5m/s)

Lấy đườ ng kính lỗ ở vách ngăn phân phối nướ c vào là d1=0,08m (Theo sách

C ấ p nướ c – Tr ịnh Xuân Lai: d=0,075-0,2m) Diện tích một lỗ f 1lo = 0,005Tổng số lỗ ở vách ngăn phân phối

9005,0

048,0

1

==∑

=lo

lo

f

f n lỗ

ở vách ngăn phân phối nướ c vào bố trí thành 3 hàng dọc và 3 hàng ngang. Theo

sách C ấ p nướ c – Tr ịnh Xuân Lai, khoảng cách giữ a tâm các l ỗ t ừ 0,25 – 0,45mThờ i gian xả cặn T = 4 ngày xả cặn một lần.

Thể tích vùng chứa nén cặn của bể lắng:

3max 8,21215000

)12107(350244)(m

N

C C TQW c =

−×××=

×

−=

δ




12

Trong đó:C = 12mg/lC max = C

n+0,25M+vôi = 50 + 0,25 x 25 + 50=107mg/l

Vớ i:Cn: hàm lượ ng cặn trong nướ c nguồnM: độ màu của nướ cVôi: hàm lượ ng vôi dùng để nâng pHδ : nồng độ trung bình của cặn đã nén chặtChiều cao trung bình của vùng chứa nén cặn : 1,2m

Chiều cao trung bình của bể lắng:m H H H ctb 2,42,130 =+=+=

Chiều cao xây dựng bể bao gồm chiều cao bảo vệ:

mh H H bvtb xd 5,43,02,4 =+=+= Thể tích một bể lắng:3

1 12425,42312 mW b =××=

Thờ i gian xả cặn Theo TCXDVN 33:2006 t = 10 – 20 phút . Lấy t = 20 phútChọn đườ ng kính ống xả cặn dc=150mmMáng thu nướ c bể lắngMáng thu nướ c sau bể lắng dùng hệ thống máng thu nướ c r ăng cưa.

Xác định tổng chiều dài máng thuTheo đ iề u 6.84 TCXDVN 33:2006 , máng phải đặt trên 2/3 chiều dài bể lắng. Vậy

chiều dài máng:m L Lm 1523

3

23/2 =×=×=

Mỗi ngăn đặt 3 mángChiều dài 1 máng

m L

l mm 5

3

15

3 ===

Tiết diện 1 máng thu cần thiết vớ i vận tốc cuối máng v = 0,6m/s (Theo TCVN

33:2006, đ iề u 6.84 v = 0,6 – 0,8m/s)

208,06,02

097,0

2m

v

Q F

m

=×

=×

=

Chọn máng thu có chiều r ộng 0,3mChiều sâu máng thu

mb

F h

m

mm 3,0

3,0

08,0===




13

Máng thu nướ c từ 2 phía, chiều dài mép máng thum L L mm 301522 =×=×=∑

Tải tr ọng thu nướ c trên 1m dài mép máng

m sl LQq

m

./23,33097 ==

∑=

Vớ i Q = 0,097m3/s = 97 l/s1m dài máng phải thu 0,0032m3/s

Chọ tấm xẻ khe hình chữ V, góc đáy 90o để điều chỉnh cao độ mép máng. Chiều caohình chữ V là 5cm, đáy chữ V là 10cm, mỗi m dài có 5 khe chữ V, khoảng cáchgiữa các đỉnh là 20cm.

Lưu lượ ng nướ c qua 1 khe chữ V:

smq

q /104,65

0032,0

534

0−×===

Chiều cao mực nướ c qua khe chữ V

cmcmq

hhq 56,4046,0)4,1

104,6()

4,1(4,1 5/2

45/202/5

0 <==×

==⇒=−

đạt yêu cầu

Vớ i Q = 0,097m3/s, vớ i v = 1,3m/s, lấy vớ i khả năng lớ n hơ n lưu lượ ng tính toán20 – 30% cho nên ta chọn đườ ng kính ống dẫn sang ngăn phân phối nướ c của bể lọclà d = 600mm3.5.TÍNH B Ể LỌC

Diện tích bể lọc nhanh

F =bt bt vt at W avT

Q

.....6,3. 21 −−

Trong đó

Q: Công suất tr ạm (m3/ngđ). Q = 8400m3/ngđ

T: Thờ i gian làm việc. T = 24 h

v bt: Tốc độ lọc ở chế độ bình thườ ng. v bt = 5 m3/h

a: Số lần r ửa bể trong ngày đêm. Ơ chế độ bình thườ ng a = 2

W: Cườ ng độ nướ c r ửa lọc. W = 14 l/s.m2

t1 : Thờ i gian r ửa lọc. t1 = 5 phút =60

5 h

t2: Thờ i gian ngừng bể lọc để r ửa. t2 = 0,35 h.




14

F =5.35,0.2

60

5.14.2.6,35.24

8400

−−

= 77,7m2

Trong bể lọc, chọn cát lọc có cỡ hạt dtd = 0,7 – 0,8 mm, hệ số không đồng nhấtK= 2,0 ; Chiều dày lớ p cát lọc 0,8m.

Số bể lọc cần thiết.Chọn N = 3 bể

Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cườ ng vớ i điều kiện đóng 1 bể để r ửa:

Vtc = V bt .1 N N

N

− = 5x

13

3

− = 7,5m/h.

Theo TCVN 33:2006: V tc= ⇒÷ hm /5,76 đảm bảo yêu cầu

Diện tích một bể lọc là: f = N F =

37,77 = 25,9 m2

Chọn kích thướ c bể là: L . B = 7 x 4

Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh

H = hd + hv + hn + h bv

hd: chiều cao lớ p sỏi đỡ hd = 0,3 m

hv: chiều dày lớ p vật liệu lọc hv = 0,8 m

hn: chiều cao lớ p nướ c trên lớ p vật liệu lọc hn = 2 m (≥ 2 m)

hdl: chiều dày đan đỡ vật liệu lọc hdl= 0,1m

chiều cao tấng hầm thu nướ c : 0,6m

h p: chiều cao bảo vệ = 0,4 m

H = 0,8 +0,3 + 2 +0,4+0,1+0,6 = 4,2 m

Xác định hệ thống phân phối nướ c rử a lọc:

Lưu lượ ng nướ c r ửa của 1 bể lọc

Qr =1000

nW f × =

1000

149,25 × = 0,36 m3/s

Chọn ống chính bằng thép đườ ng kính ống dc = 500 mm, v = 1,9m/s

(Theo TCVN 33:2006: v = 1,5 - 2 m/s)




15

Xác định hệ thống dẫn gió rử a lọc

Chọn cườ ng độ gió là: Wgió = 15 m/s thì lưu lượ ng gió tính toán là:

Qgió = 1000 f W g × = 1000 9,2515× = 0,39 m3/s

Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió chính là 17 m/s ( 2015 ÷ m/s) đườ ng kính ốnggió chính như sau:

Dgió = gio

gio

v

Q

.

.4

π =

1714,3

39,04

×

× = 0,17m

chọn Dgió = 200 mm

Tính toán máng phân phối và thu nướ c rử a lọc

Bể có chiều r ộng là 4 m. Chọn mỗi bể bố trí 2 máng thu nướ c r ửa lọc có đáyhình tam giác. Khoảng cách giữa các tim máng là d = 4/2 = 2 m (Theo TCVN

33:2006: d ≤ 2,2m)

Lượ ng nướ c r ửa thu vào mỗi máng

qm = Wn.d.l (l/s)

Trong đó

Wn = 14 l/s.m3 ( cườ ng độ r ửa lọc)

d: khoảng cách giữa các tim máng

l: chiều dài của máng l = 7 m

qm = 14x2x7 = 196 l/s = 0,196 m3/s

Chiều r ộng máng tính theo công thức

Bm = 53

2

)57,1(.

a

q K m

+ (m)

Trong đóa: tỉ số giữa chiều cao phần chữ nhật vớ i ½ chiều r ộng máng. a = 1,3

(Theo TCVN 33:2006: a = 5,11÷ )

k: hệ số đối vớ i tiết diện máng hình tam giác k = 2,1




16

Ta có: Bm = 53

2

)3,157,1(

)196,0(1,2

+× = 0,58 m

a =2

m

cn

B

h

⇒ hcn = 2

.a Bm = 2

3,158,0 × = 0,38m

Vậy chọn chiều cao máng thu nướ c là hcn = 0,4m lấy chiều cao của đáy tamgiác hd = 0,2 m.

Độ dốc của máng lấy về phía máng nướ c tậ p trung là i = 0,01; chiều dày

thành máng là δm = 0,08 m.

Chiều cao toàn phần của máng thu nướ c r ửa

Hm = hcn + hd + δm = 0,4 + 0,2 + 0,08 = 0,68 m

Khoảng cách từ bề mặt lớ p vật liệu lọc đến mép trên máng thu nướ c xác định

theo công thức: ΔHm =100

He + 0,3 (TCXDVN 33:2006)

Trong đó

H: chiều cao lớ p vật liệu lọc H = 0,8 m

e: độ giãn nở tươ ng đối ở lớ p vật liệu lọc (bảng 4-5) e = 45%

ΔHm =100

458,0 × + 0,3 = 0,66 m

Theo quy phạm khoảng cách giữa đáy dướ i cùng của máng dẫn nướ c r ửa phảinằm cao hơ n lớ p vật liệu lọc tối thiểu 0,07 m.

Chiều cao toàn phần của máng thu nướ c là: Hm = 0,68 m

Vì máng dốc về phía máng tậ p trung i = 0,01, máng dài 7 m

⇒ Chiều cao ở máng tậ p trung là: 0,68 + 0,01×7 = 0,73 m

Vậy ΔHm sẽ phải lấy bằng: ΔHm = 0,07 + 0,73 = 0,8 m

Nướ c r ửa lọc từ máng thu nướ c tậ p trung. Khoảng cách từ đáy máng thu đếnmáng tậ p trung xác định theo công thức

hm = 32

2

73,1Δ g

q + 0,2 (TCXDVN 33:2006)




17

Trong đó

qm: lưu lượ ng nướ c chảy vào máng tậ p trung nướ c qm = 0,196×2 = 0,392m3/s

Δ : chiều r ộng của máng tậ p trung Δ = 0,7m (Theo TCVN 33:2006: chiề u r

ộngmáng t ậ p trung không nhỏ hơ n 0,6 m)

g = 9,81 m/s2 gia tốc tr ọng tr ườ ng

hm = 32

2

7,081,9

392,073,1

×× + 0,2 = 0,749 m

Tính toán số chụp lọc

Sử dụng loại chụ p lọc có đuôi dài, có khe r ộng 1mm

Chọn 36 chụ p lọc trên 1m

2

sàn công tác (Theo TCXDVN 33:2006) Tổng số chụ p lọc trong một bể là: N = 36 9329,2536 =×=× f cái

Lưu lượ ng nướ c đi qua 1 chụ p lọc

)/(109,3/39,036

14

3634 sm sl

W q n

n

−×====

Lưu lượ ng gió đi qua 1 chụ p lọc

)/(102,4/42,036

15

3634 sm sl

W q

g

g

−×====

Tổn thất áp lực qua chụ p lọc:

8,05,081,92

2

2 2

2

2

2

=××

==μ g

V hcl

Trong đó

V: tốc độ chuyển động của nướ c hoặc hỗn hợ p nướ c và gió qua khe hở của chụ p lọc ( lấy không nhỏ hơ n 1,5m/s)

μ : hệ số lưu lượ ng của chụ p lọc. Đối vớ i chụ p lọc khe hở μ =0,5

Tính tổn thất áp lự c khi rử a bể lọc nhanh

Tổn thất áp lực qua lớ p sỏi đỡ : hd = 0,22.Ls.W

Ls: chiều dày của lớ p sỏi đỡ : 0,8 m




18

W: cườ ng độ r ửa lọc W = 14 l/s.m2

hd = 0,22.0,8×14 = 2,464 m

Tổn thất áp lực trong lớ p vật liệu lọchvl = (a + b.W).L.e (m)

Ứ ng vớ i kích thướ c hạt d= 15,0 ÷ mm; a = 0,76; b = 0,017

(X ử lý nướ c cấ p – Nguyễ n Ng ọc Dung)

e: độ giãn nỡ tươ ng đối của lớ p vật liệu lọc e = 0,45

L: chiều dày lớ p cát lọc L = 0,8

hvl = (0,76 + 0,017.14).0,8.0,45 = 0,359 m

Áp lức phá vỡ k ết cấu ban đầu của lớ p cát lọc lấy h bm = 2 m

Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ bể lọc:

=t h mhhhh bmvl d p 8,42359,0464,2 =++=+++

• Tính bơ m nướ c r ử a l ọcÁp lực công tác cần thiết của máy bơ m r ửa lọc xác định theo côngthức:Hr = hhh + ho+ht+ hcb

hhh: độ cao hình học từ cột mực nướ c thấ p nhất trong bể chứa đến mép

máng thu nướ c r ửa (m)hhh = 4 + 3,5 – 2 + 0,61 = 6,11 m4: chiều sâu mực nướ c trong bể chứa (m)3,5: độ chênh lệch mực nướ c giữa bể lọc và bể chứa (m)2: chiều cao lớ p nướ c trong bể lọc (m)0,61: khoảng cách từ lớ p vật liệu lọc đến mép máng (m)ho: tổn thất áp lực đườ ng ống dẫn nướ c từ tr ạm bơ m nướ c r ửa đến bể lọc (m)Giả sử chiều dài của ống dẫn nướ c r ửa lọc l = 100 m, đườ ng kính ống

r ửa lọc d=300m; Qr = 196 l/s; 1000i = 32,8ho = i× l = 0,0328 28,3100 =× m

hcb: tổn thất áp lực cục bộ nơ i nối ống và van khoá

hcb = ∑ g

v

2.

2

ξ (m)




19

Giả sử trên đườ ng ống dẫn nướ c r ửa lọc có: 2 cút 900, 1 van khoá, 2ống ngắnCút 90o : 0,98

Van khóa : 0,26Ống ngắn : 1

hcb = (2.0,98 + 0,26 + 2)81,9.2

7,1 2

= 0,62 m

Hr = 6,11 + 3,28 + 8 + 0,62 = 18 m

Công suất bơ m

N =Q × H × ρ × g

1000 × η =

7,01000

81,999818392,0

×

×××= 100 kW

η: hiệu suất chung của bơ m, η = 0,7

Chọn bơ m r ửa lọc có công suất 100 kW, vớ i lưu lượ ng là 1411 m3/h và cộtáp là 18 m

Tính bơ m khí r ử a l ọc

Bơ m khí dùng r ửa lọc đượ c tính toán dựa trên các yêu cầu sauTính cột áp cần thiết của bơ m khí

- Cột áp của bơ m đượ c tính theo công thứcH = 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 nướ c và lớ p cát lọc trên lỗ phân

phối gióh3: cột áp để khắc phục tổn thất từ hệ thống phân phối đến mép

máng thu nướ c r ửa lọc Chọn h1 = 1 m

Tính h2:

h2 = γ × H1 + H2

Vớ i:γ là tr ọng lượ ng riêng của cátH1 là chiều cao lớ p cátH2 là chiều cao lớ p nướ c từ mặt lớ p vật liệu lọc đến mép máng

Ta có γ = 2,6, H1 = 0,8 mH2 = 0,8 m




20

⇒ h2 = 2,6 × 0,8 + 0,8= 2,88 m

Chọn h3 bằng chiều cao lớ p nướ c từ ống phân phối đến mép máng thu

nướ c r ửa, h3 = 2 m⇒ vậy cột áp cần thiết của bơ m gió r ửa lọc là:

H = 1 + 2,88 + 2 = 5,88 mChọn bơ m khí r ửa lọc có cột áp là 6 m, vớ i lưu lượ ng là 0,5 m3/s

Bể thu hồi nướ c r ử a l ọcỐng thu nướ c r ử lọc từ bể chứa ra ống xi phông đồng tâm:

Lưu lượ ng thu nướ c lọc của 1 bể là: smQ

q /032,03

097,0

33===

Đườ ng kính ống từ 1 bể ra xi phông đồng tâm, chọn d = 0,15mVận tốc nướ c chảy trong ống:

smd

qv /8,1

15,0

032,04422

=×

×=

×

×=

π π

- Thiết bị xi phông:Đườ ng kính ống xi phông đồng tâm: md d xp 15,0==

Nướ c qua xi phông ra mươ ng chứa nướ c sạch, từ đó nướ c đượ c dẫn về bể chứaỐng dẫn nướ c tớ i bể chứaVớ i v = 1m/s, q = 0,097m3/s, chọn d = 350mm

3.6. CÔNG TRÌNH TÔI VÔI

Thể tích bể hòa tr ộn:Kích thướ c r ọ tôi vôi:

305,01200

60m

mV r

r === ρ

Trong đómr :lượ ng vôi chứa trong r ọ(thườ ng từ 50 – 80kg) ρ : khối lượ ng riêng của vôi,1200kg/m3

Lượ ng vôi nguyên chất cho vào nướ c là 50mg/lLiều lượ ng thị tr ườ ng cần dung lấy bằng 1,25 lần lượ ng vôi nguyên chất. Nên lượ ng

vôi thị tr ườ ng cần dùng: l mg /5,6225,150 =× Lượ ng vôi cần thiết trong 1giờ :

kg G 261000

4175,62=

×=

Chọn khoảng cách giữa 2 lần hòa tr ộn là 8h




21

Lượ ng vôi cần dùng trong 8h:kg GGv 2088268 =×=×=

Số r ọ cần thiết cho 1 lần hòa tr ộn:

Nr = 5,360208

60 ==vG

(r ọ)

Rọ đượ c làm bằng thép không r ỉ, đáy r ọ đượ c đan bằng lướ i thép 5 x 5 mm.Thờ i gian tôi 1 mẻ là 10 phút, thờ i gian đưa vôi vào là 5 phút. Vậy mỗi mẻ tôi cần15 phút. Sau 3 lần tôi nên xả cặn trong r ọ ra ngoài.

Thờ i gian cần để tôi hết 7 r ọ vôi:

t = 7 x 15 = 105 phút = 1,75 giờ

Tính toán thiết bị pha trộn vôi

Dung tích bể pha tr ộn vôi:

Wv =γ ..10000

..

h

ptt

b

P nQ

Qtt : lưu lượ ng nướ c xử lý. Qtt = 8.400 m3/ngđ = 350 m3/h = 0,097 m3/s

n: thờ i gian giữa 2 lần hoà tan. n = 8h

Pv: lượ ng vôi tính toán

bh: nồng độ dung dịch vôi trong thùng hoà tr ộn. bh = 5%γ: khối lượ ng riêng của dung dịch γ= 1 tấn/m3.

Wv =1510000

508350

××

×× = 2,8 m3

Bể thiết k ế theo dạng hình tr ụ tròn; đườ ng kính đáy bể phải lấy bằng chiều caocông tác của bể: d = h

Wv =4

.. 2 hd π =

4

. 3d π

⇒ d = 3.4

π

hW = 3

8,24

π

× = 1,53 (m)

Đáy bể có hình chóp góc nghiêng 45o

mtg

hn 765,0452

53,1==




22

Thể tích hình nón:

3

22

496,03

81,0)2

62,1(

3m

hr W n

n =

××=

××=

π π

Thể tích phần hình tr ụ:

=tr W 3304,2496,08,2 mW W nv

=−=−

Chiều cao công tác của phần hình tr ụ:

mr

W h tr

tr 25,1

)2

53,1

(

304,2

22

=

×

=×

=

π

π

Máy bơ m định lượ ng vôi:Lượ ng vôi sữa cần dùng:

hm P Q

V vht /35,0

1510

50350

15103

44 =

××

×=

××

×=

Chọnbơ mđịnhlượ ngkiểumàng3.7. H Ồ CÔ ĐẶ C BÙN VÀ SÂN PH Ơ I BÙN

Lượ ng cặn khô xả ra hằng ngày :

δ ×

−×=

1000

)( max1

C C QG

)/(2,53151000

)12107(84001 ngàykg G =

×

−×=⇒

Lượ ng bùn cần nén trong 4 tháng mùa lũ :)(63842,53304 kg Gk =××=

Diện tích mặt hồ cần thiết :

)(2,53120

6384 2

ma

G

F

k

=== Vớ i:

a : tải tr ọng nén bùn trong thờ i gian 3 tháng từ 100 – 120 kg/m2 tính theolượ ng bùn khô. Chọn a = 120 kg/m2.

Nhà máy xây dựng 1 hồ chia làm 2 ngăn có cùng kích thướ c, mỗi hồ có kích thướ c :dài L = 10m, r ộng B = 5,5m.




23

Ta xây 2 sân phơ i bùn có cùng diện tích : 5 x 5,5 (m)Bùn chứa trong hồ 4 tháng, đến mùa khô sẽ rút nướ c ra khỏi hồ, để phơ i bùn trong 3

tháng. Khi đó, nồng độ bùn khô đạt 25%, tỉ tr ọng bùn 3/2,1 mT =γ .

Thể tích bùn khô trong hồ :

)(32,510002,1

6384 3mG

V k k =

×==

γ

Chiều cao bùn khô trong bể :

)(097,055

32,5m

F

V h k

k ===

Lượ ng cặn khô xả ra hằng ngày ngàykg G /2,53= , nồng độ cặn 0,4%, tỷ tr ọng3/011,1 mT =γ .

Tr ọng lượ ng dung dịch cặn xả ra hằng ngày :

)/(133001004,02,53 ngàykg Gl =×=

Thể tích bùn loãng xả ra hằng ngày :

)/(155,131000011,1

13300 3 ngàymG

V l l =

×==

γ

Chiều cao bùn loãng trong hồ :

)(239,055

155,13m

F

V h l

l ===

Chiều cao phần chứa cặn trong 1 năm :

hc= hk +hl = 0,097+0,239 = 0,336 (m)Đáy hồ đổ 3 lớ p, hai lớ p sỏi nhỏ đổ trên lớ p sỏi :- Lớ p sỏi cỡ hạt 16 – 32mm, dày 0,2m.- Lớ p sỏi nhỏ đườ ng kính 4 – 8mm, dày 0,1m.- Lớ p sỏi nhỏ đườ ng kính 1 – 2mm, dày 0,1m.

Chọn :- Chiều sâu hồ : m H 5,1= (chọn 1,2 – 1,8m)

- Chiều cao đáy (đáy gồm 3 lớ p sỏi) : mhd 4,0=

- Chiều cao dự tr ữ của hồ : hdtru=0,4m (chọn 0,3 – 0,45m).

Tổng chiều cao phần chứa cặn :Hc=H-hd-hdtru =1,5 - 0,4 - 0,4 = 0,7 (m)Thườ ng xuyên dùng bơ m để bơ m lớ p nướ c trong trên mặt lớ p bùn lắng ra khỏi hồ.Hồ chứa đầy bùn cặn, đem bơ m chìm di động đặt vào hố tậ p trung nướ c ở đầu ra để

bơ m hết nướ c ra, làm khô cặn chứa trong hồ. Phơ i bùn trong 3 tháng, trên mặt bùnxuất hiện các vết nứt sâu 10 – 20cm thì xúc bùn ra ngoài , chỉnh sửa lại lớ p sỏi đỡ và hệ thống rút nướ c đáy hồ, r ồi cho hồ tr ở lại làm việc.




24

3.8. KH Ử TRÙNG N ƯỚ C

Liều lượ ng clo khử trùng lấy bằng 1mg/l =10-3kg/m3(Theo TCVN 33:2006:

l ượ ng clo 0,7 – 1 mg/l)Lượ ng clo cần dùng trong 1 giờ

)/(35,010350 3 hkg aQC =×=×= −

Trong đó:Q: Lưu lượ ng nướ c xử lí (m3/h)a: liều lượ ng clo hoạt tính (lấy theo tiêu chuẩn TCVN 33:2006).

Lượ ng nướ c tính toán để cho clorator làm việc lấy bằng 0,6 m3 cho 1kg clo (Theo

TCXDVN 33:2006)

Lưu lượ ng nướ c cấ p cho tr ạm clo:)/(058,0)/(21,035,06,0 3 sl hmQt ==×=

Đườ ng kính ống nướ c

mmmv

Qd t 6,90096,0

8,014,3

10058,044 3

==×

××=

×=

−

π Chọn đườ ng kính ống d = 10 (mm)

Liều lượ ng clo cần thiết dùng để khử trùng trong một ngày là:

)(4,835,02424 kg C Qngày

Cl =×=×=

Lưu lượ ng nướ c cấ p trong 1 ngày

)/(04,52421,024 3ng đ mQQ t ngày =×=×=

Lượ ng clo dự tr ữ đủ dùng trong 30 ngàym = 30 x 5,04 = 150 (kg)

Clo lỏng có tỷ tr ọng riêng là 1,43(kg/l) nên tổng lượ ng dung dịch clo

)(10543,1

150lít Qdd ==

Đườ ng kính ống dẫn clo

V

Qd

s

Cl

max

2,1=

Lưu lượ ng giây lớ n nhất của clo lỏng

4max 1089,3

3600

35,04

3600

4 −×=×

=×

=C

Q s (m3/s)

Vận tốc đườ ng ống: v = 0,8m/s(theo TCVN 33:2006)




25

Vậy mV

Qd

s

Cl 026,08,0

1089,32,12,1

4max

=×

==−

=26mm<80mm

(theoTCVN 33:2006 ) ⇒ thỏa điều kiện

3.9. B Ể CH Ứ A N ƯỚ C S ẠCH

Dung tích của bể chứ a

W bc = Wđh + W3hcc+W bt , m3

Trong đó:

Wđh: Dung tích phần điều hoà của bể chứa,

Wđh = 15% Qngày đêm =15%.8400 = 1260 m3

W3hcc : Nướ c cần cho việc chữa cháy trong 3 giờ .

Chọn lưu lượ ng 1s chữa cháy la 25l/sW3h

cc3324015.028,108,10 mqn cc =××=××=

n: số đám cháy xảy ra đồng thờ i, n=2

qcc: tiêu chuẩn nướ c chữa cháy (m3). qcc= 15 l/s (khoảng 20000 dân)

W bt: Lượ ng nướ c dự tr ữ cho bản thân tr ạm xử lý(m3)

W bt =3504

100

84006m=

×

W bc = Wđh + W3hcc+W bt = 1260+324+504 = 2088 m3

W bc = 5,52020 ××=×× H B L

3.10.TR Ạ M BƠ M C Ấ P 2

Trong tr ạm bơ m cấ p 2 gồm :

_ 1 máy bơ m chân không : bơ m gió tớ i bể lọc để r ửa lọc.

_ 1 máy bơ m hướ ng tr ục : bơ m nướ c tớ i bể lọc để r ửa lọc.

_ 2 máy bơ m ly tâm hướ ng tr ục : 1 máy bơ m nướ c từ bể chứa ra mạng lướ i, 1 máy bơ m dự phòng.




26

4

8

20

16

12

32

36

40

28

24

44

48

50

8,04 8,04

3,612

820

43 23

50

Thöôùctyû

leä (m)

Tuoåi ñòachaát

Chieàu saâuchaân lôùp(m)

Chieàu daøy lôùp(m)

Caápñaát ñaù

a Q

B / Q

I I x l

K

2 ñ d

I I I

I X

- X

Vaùch GK

OÁng choáng PVC

OÁng choáng PVC

OÁng loïc PVC

Vaùch GK

OÁng choáng PVC

Naép ñaùy

22,524,5

41,0

Ñòa taàng vaøCaáu truùc Gieáng khoan MOÂTAÛÑAÁT ÑAÙ

Seùt pha, maøu naâu ñoû, xaùm traéng,öôùt deûo dính

Caùt thaïch anh haït trung ñeán thoâ,maøu xaùm vaøng, rôøi raïc

Seùt keát maøu xaùm ñencaáu taïo phaân lôùp moûngbaõo hoøa nöôùc deûo dính

Bazan ñaëc sít xen loãhoångmaøu xaùm ñen, ñaùcöùng chaécnöùt neûmaïnh, khaûnaêng chöùanöôùc toát.

Caùt keát thaïch anh, maøu xaùm naâu,bòbieán chaát, raén chaéc, ít nöùt neû

7

3.11. GI Ế NG KHOAN

- Giếng khoan ở tầng sâu 50m.- Có 1 bơ m chìm để tậ p trung đưa nướ c từ giếng khoan vào đườ ng ống

truyền tải.- Có tụ điện bên trong nhà điều khiển giếng, có đồng hồ đo lưu lượ ng, đồnghồ đo áp lực

- Ngườ i ta đưa sỏi xuống giếng để lọc sơ tr ướ c khi nướ c đi vào giếng




27

CHƯƠ NG 4:CAO TRÌNH CÁC CÔNG TRÌNH TRONG TR ẠM XỬ LÝ

Chọn cốt mặt đất tại nơ i xây dựng bể chứa nướ c sạch của tr ạm xử lý Ztr = 0,001.

Cao trình bể chứ a nướ c sạchBể chứa nướ c sạch có dung tích W bc = 2200 m3 vớ i kích thướ c m5,52020 ××

Xây bể kiểu chìm, bể đượ c xây âm dướ i đất là 4,5 m.Cốt đáy bể chứa

m Z Z tr dbc 5,45,500,15,5 −=−=−=

Cốt mực nướ c trong bể chứam H Z Z nbcdbcnbc 5,045,4 −=+−=+=

Trong đó:nbc H Chiều cao mực nướ c trong bể chứa

2. Cao trình bể lọc nhanh

Tổn thất áp lực trong bể lọc làt h = 4,8m

Tổn thất áp lực từ bể lọc sang bể chứa m H bc 5,0= (theo TCVN 33:2006)

Cốt mực nướ c trong bể lọcm H h Z Z bct nbcnbl 8,45,08,45,0 =++−=++=

Cốt đáy bể lọcm H Z Z nbl dbl 2,14,048,44,0 =+−=+−=

Trong đóH: Chiều cao bể lọc; H = 4m0,4: Chiều cao phụ dự phòng của bể lọc

3. Cao trình bể lắng ngang

Tổn thất áp lực từ bể lắng sang bể lọc lấy 0,7m (Theo TCVN 33:2006: 0,5 – 1m)

Cốt mực nướ c cuối bể lắngm Z Z nbl nl 2,57,08,47,0 =+=+=

Cốt đáy bể lắng 0,13,05,42,53,0 =+−=+−= lang nl dl h Z Z m

Trong đó

lang h : chiều cao bể lắng (m); lang h = 4,5m

0,3: chiều cao dự phòng




28

4. Cao trình bể phản ứ ng

Chiều cao lớ p nướ c trên vách tràn bể phản ứng mhm 2,0=

Cốt mực nướ c của bể phản ứng

mh Z Z mnl npu 4,52,02,5 =+=+= Cốt đáy bể phản ứng lấy bằng cốt đáy bể lắng m Z dpu 0,1=

5. Cao trình bể trộn

Tổn thất áp lực trong bể tr ộn là 0,5m (Theo TCVN 33:2006 : 0,4 – 0,6m)

Cốt mực nướ c trong bể tr ộnm Z Z npunt 9,55,04,55,0 =+=+=

Cốt đáy bể tr ộn đứng

m H Z Z t nt dt 2,23,049,53,0 =+−=+−= Trong đó

t H : Chiều cao bể tr ộn (m); Ht = 4m

0,3: Chiều cao dự phòng6.

Cao trình giàn mư aCốt đáy bể tr ộn đứng

m Z Z nt dg 5,66,09,56,0 =+=+=

Trong đó

nt Z : cốt mực nướ c trong bể tr ộn (m);

0,6: tổn thất từ giàn mưa qua bể tr ộn

CHƯƠ NG 5: KHÁI TOÁN KINH TẾ




29

5.1.TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰ NG BAN ĐẦ U VÀ THI Ế T B Ị C Ủ A H Ệ TH Ố NG

Giá thành xử lý nướ c bao gồm

- Chi phí xây dựng cơ bản và thiết bị (chi phí đầu tư ban đầu)

- Chi phí vận hành và quản lýChi phí xây dự ng giàn mư a

Giá thành xây dựng giàn mưa

638,135 =×=×= gm gm

xd

gm g F g (triệu đồng)

Trong đó

gm F : diện tích giàn mưa 35m2

gm g : đơ n giá xây dựng, vớ i công trình trên cao đơ n giá xây dựng 1,8 triệu đồng

Thiết bị ống và sàn tung nướ c inox trên giàn mưa chiếm 30% giá thành xây dựng

2063%30 =×=tb

gm g (triệu đồng)

Tổng giá thành xây dựng giàn mưa

832063 =+=∑ gm g (triệu đồng)

Chi phí xây dự ng bể trộn

Chi phí xây dựng bể

18216,8 =×=×= bt bt xd bt V g g (triệu đồng)

Trong đó

bt V : thể tích bể tr ộn (tính theo bê tông mac 250) 8,16 m3

bt g : đơ n giá xây dựng cho mac 250 : 2 triệu đồng

Chi phí thiết bị cho bể bằng 10% chi phí xây dựng

218%10 =×=tb

bt g (triệu đồng)

Tổng chi phí cho toàn bộ bể tr ộn20218 =+=+=∑ tb

bt

xd

bt bt g g g (triệu đồng)

Chi phí xây dự ng bể phản ứ ng




30


186293 =×=×= pu pu

xd

pu g V g (triệu đồng)

Trong đó

puV : thể tích bể phản ứng 93m3

pu g : đơ n giá xây dựng bể 2 triệu đồng

Chi phí thiết bị bằng 20% chi phí xây dựng

38186%20 =×=tb

pu g (triệu đồng)

Tổng chi phí cho bể phản ứng

22438186 =+=+=∑ tb

pu

xd

pu pu g g g (triệu đồng)

Chi phí xây dự ng bể lắngChi phí xây dựng bể

6882344 =×=×= l l

xd

l g V g (triệu đồng)

Trong đó

l V : thể tích bể lắng 344m3

l g : đơ n giá xây dựng bể 2 triệu đồng


138688%20 =×=tb

l g (triệu đồng)

Tổng chi phí cho bể lắng

826138688 =+=+=∑ tb

l

xd

l l g g g (triệu đồng)

Chi phí xây dự ng bể lọc


2162108 =×=×= bl bl

xd

bl g V g (triệu đồng)

Trong đó

bl V : thể tích bể lọc 36× 3(m3)

bl g : đơ n giá xây dựng bể lọc 2 triệu đồng





31

65216%30 =×=tb

bl g (triệu đồng)

Tổng chi phí cho bể lọc

28165216 =+=+=∑ tb

bl

xd

bl bl g g g (triệu đồng)

Chi phí xây dự ng bể chứ a nướ c sạchChi phí xây dựng bể

2602130 =×=×= bcbc

xd

bc g V g (triệu đồng)

Trong đó

bcV : thể tích bể chưa nướ c nướ c sạch 130 m3

bc g : đơ n giá xây dựng bể chứa nướ c sạch 2 triệu đồng

Tổng chi phí xây dự ng công trình chínhcG =

gm g ∑ + bt g ∑ + pu g ∑ + l g ∑ + bl g ∑ + xd

bc g

= 83+20+224+826+281+260=1.694(triệu đồng)

Chi phí xây dự ng tuyến ống

Dự kiến là oG = 300 triệu đồng

Chi phí xây dự ng các công trình khác

Lấy bằng 35% chi phí xây dựng các công trình chính

698)300694.1(%35)(%35 =+×=+×= ock GGG (triệu đồng)

Tổng chi phí xây dự ng công trình

692,23006981694 =++=++=∑ ok c GGGG (tỷ)

• Lượ ng nướ c sản xuất trong 1 năm là:

8400 × 365 = 3.066.000 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

=∑ xd g ( xd

gm g + xd

bt g + xd

pu g + xd

l g + xd

bl g + xd

bc g )+35% ( xd

gm g + xd

bt g + xd

pu g + xd

l g + xd

bl g + xd

bc g )

= (1694)+35%(1694) = 2.288(triệu đồng)

xd

bd T = 0,01 ×2.288 = 23 (triệu)

Chi phí bảo trì cho thiết bị là 5% chi phí thiết bị




32

=∑ tb g ( tb

gm g + tb

bt g + tb

pu g + xd

l g + tb

bl g + tb

bc g )+35% ( tb

gm g + tb

bt g + tb

pu g + xd

l g + tb

bl g + tb

bc g )

= 356 (triệu đồng)

tb

bd T = 0,05 ×356 = 18(triệu đồng)

⇒ Chi phí cho việc bảo trì, bảo dưỡ ng hệ thống xử lý trong thờ i gian hoạt động là:

T bd = 23+18 = 41 (triệu đồng)

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

Tkh = 203066000

10)041,07,2( 9

×

×+ = 45 đ/m3

Lấy lãi suất ngân hàng là 0,5%/tháng, lãi suất ngân hàng tính cho 1m3 nướ c là:

Tnh = 0,005 × 45 = 0,23 đ/m3

Vậy chi phí xây dựng cơ bản và thiết bị cho 1m3 nướ c là:

Txd-tb = 45 + 0,23 = 45,23 đ/m3

7.2.TÍNH CHI PHÍ V Ậ N HÀNH VÀ X Ử 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

Vôi: 50 mg/l = 0,05 kg/m3

Cl : 1 mg/l = 0,001 kg/m

3

• Mức chi phí điện năng cho việc xử lý nướ c là 0,6 kWh/m3

Chi phí cho hóa chất và điện năng cho 1 m3 nướ c đượ c tính trong bảng sau:

Chi phí Đơ n vị tính Số lượ ng Đơ n giá (đồng) Thành tiền

Vôi

Cl

Điện năng

kg

kg

kg

0,05

0,001

0,600

1.500

9.000

1.200

75

90

720Tổng cộng 885

• Chi phí quản lý hệ thống xử lý nướ c đượ c tính như sau:




33

Số nhân công cần để vận hành hệ thống xử lý mớ i là:

5 ngườ i/tổ × 2 tổ = 10 ngườ i

Lươ ng nhân công là: 2.000.000 đồng/ngườ i.tháng

Giả sử lượ ng thất thoát nướ c tại nhà máy là không đáng k ể trong 1 tháng.Trong 1 tháng sản lượ ng nướ c sạch là:

8400× 30 = 252.000 m3 nướ c sạch

⇒ Chi phí quản lý cho việc sản xuất ra 1m3 nướ c sạch là:

3/80252000

10000.000.2mđ T ql =

×=

Vậy chi phí vận hành và quản lý hệ thống xử lý mớ i là:

Tvh-ql = Thc-đn + Tql = 885 + 80 = 965 đ/m3 7.3.GIÁ THÀNH X Ử LÝ 1m3 N ƯỚ C LÀ

Giá bán 1m3 nướ c chưa tính thuế

Tch = Txd-tb + Tvh-ql = 45+ 965 =1010 đ/m3

Giá bán 1m3 nướ c tính thuế

Tt = Tch × (1+L+Th) = 1010× (1+0,05+0,05)

= 1111 đ/m3

Trong đó

L: lãi xuất định mức của nhà máy 5%

Th: thuế VAT đối vớ i kinh doanh nướ c sạch 5%

Vậy giá nướ c bán ra là 1111 đ/m3

KHÁI QUÁT PHẦN TÍNH TOÁN CHI TIẾT




34

1 Giàn mư a _ Kích thướ c giàn mưa _ Ống phân phối nướ c thô vào giàn mưa _ Sàn tung nướ c _ Ngăn thu nướ c

_ Các chỉ tiêu có đượ c sau khi làm thoáng2 Bể trộn

_ Kích thướ c bể tr ộn _ Ống dẫn nướ c sau giàn mưa _ Máng thu nướ c _ Ống dẫn nướ c sang bể phản ứng

3 Bể phản ứ ng _ Kích thướ c của bể _ Máng phân phối nướ c vào bể _ Ống dẫn nướ c từ máng phân phối xuống đáy bể

_ Ống nhánh phân phối nướ c từ ống dẫn _ Tườ ng tràn4 Bể lắng ngang

_ Kích thướ c bể _ Vách nướ c phân phối vào bể lắng _ Vùng chứa cặn trong bể _ Xả cặn lắng _ Máng thu nướ c sau lắng _ Tải tr ọng trên một mét dài máng thu nướ c _ Tấm xẻ khe hình chữ V

_ Ống dẫn nướ c sang bể lọc5 Bể lọc _ Kích thướ c bể lọc _ Lựa chọn đườ ng kính vật liệu lọc _ Tốc độ lọc tăng cườ ng _ Hệ thống phân phối nướ c r ửa lọc _ Hệ thống phân phối gió r ửa lọc _ Máng phân phối nướ c lọc _ Máng phân phối và tậ p trung nướ c r ửa lọc _ Tính toán chụ p lọc _ Tổn thất áp lực khi lọc _ Tính bơ m nướ c r ửa lọc _ Tính bơ m gió r ửa lọc _ Hệ thống xiphông thu nướ c sau lọc tớ i bể chứa

6 Bể chứ a nướ c sạch _ Kích thướ c bể chứa nướ c sạch

7 Khử trùng nướ c _ Lượ ng Clo cấn dung




_ Đườ ng kính ống dẫn Clo _ Lưu lượ ng nướ c cấ p cho nhu cầu sinh hoạt của tr ạm clo _ Lượ ng clo dự tr ữ

8 Công trình tôi vôi _ Thể tích bể hòa tr ộn vôi

_ Kích thướ c r ọ tôi vôi _ Lượ ng vôi cần thiết _ Dung tích bể hòa tr ộn _ Máy bơ m định lượ ng vôi

9 Hồ nén bùn và sân phơ i bùn _ Lượ ng cặn xả ra hằng ngày _ Lượ ng bùn cần nén _ Kích thướ c hồ nén vớ i sân phơ i bùn

thiet ke tram xu ly nuoc ngam cong suat 8400m3 ngd 1495

Documents