ĐỒ án xử lý cấp nước SINH HOẠT KHU dân cư 10000 NGƯỜI

Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

MỤC LỤC

1
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

I/ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI:
Thiết kế trạm xử lý nước cấp sinh hoạt cho một khu dân cư 10000 người sử dụng
nguồn nước ngầm.
1/ Đối tượng và phạm vi đề tài.
1.1 Đối tượng nghiên cứu:
Công nghệ xử lý nước cấp cho loại hình khu dân cư.
1.2 Phạm vi nghiên cứu:
Đề tài giới hạn trong việc tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho khu dân
cư.
2/ Nội dung đề tài.
- Xác định đặc tính nước cấp: lưu lượng, thành phần, tính chất nguồn nước cung
cấp cho khu vực nghiên cứu.
- Lựa chọn và đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước phù hợp với u cầu.
- Tính tốn thiết kế các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước ngầm.
- Tính tốn lựa chọn thiết bị (bơm nước, thiết bị khuấy trộn...) cho các cơng trình
đơn vị tính tốn trên.
3/ Tính chất của nước thơ.

*Bảng thơng số chất lượng nước thơ
Thơng số
Gía trị
pH
Độ màu
Sắt tổng
Độ kiềm
Độ cứng tính theo
CaCO3
CO2
to
Cđ

Đơn vị

6,1
25
5
25
200

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

120

mg/l
mg/l

Qua bảng trên, có thể thấy một số chỉ tiêu nằm ngoài giới hạn
2
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng

QCVN
01:2009/BYT
6.5-8.5
<15
<0,5
<300
25
50


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

cho phép theo QCVN 01:2009/BYT. Chất lượng nước có 3 thành phần cần xử lý là
pH, Fe, Mn. Còn phần màu cao là do sắt và mangan cao gây nên, vì sắt và mangan
trong nước ngầm khi đưa lên khỏi mặt đất bị oxy hóa dễ dàng thành Fe(OH)3 màu
nâu đỏ và MnO2 nâu.Nước có hàm lượng sắt và mangan cao làm cho nước có mui
tanh và màu vàng, gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nước ăn uống, sinh
hoạt, sản xuất cần được loại bỏ trước khi sử dụng.
II/ TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM
1/ Nước ngầm.
Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá tốt
về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hỏng và khe nứt của đất đá, được tạo
thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của nguồn nước

mặt, nước mưa...Nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục met, hay
vài trăm met.
Đối với hệ thống cấp nước cơng cộng thì nguồn nước ngầm ln ln là nguồn
nước được ưa thích. Bởi vì, các nguồn nước ngầm thường hay bị ô nhiễm và lưu
lượng khai thác phụ thuộc vào sự biến động theo mùa. Nguồn nước ngầm ít chiụ
ảnh hưởng bởi các tác động của con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn
chất lượng nước mặt nhiều.Trong nước ngầm hầu như khơng có các hạt keo hay
các hạt lơ lửng, và vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp.
Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyên
nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các
tạp chất hoà tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các q
trình phong hố và sinh hố trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hố
tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ơ nhiễm
bởi các chất khống hồ tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa thấm
vào đất.
Ngoài ra, nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người.
Các chất thải của con người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học,
và việc sử dụng phân bón hố học… tất cả những loại chất thải đó theo thời gian
nó sẽ ngấm vào nguồn nước, tích tụ dần và làm ơ nhiễm nguồn nước ngầm. Đã có
khơng ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các hợp
chất hữu cơ khó phân huỷ, các vi khuẩn gây bệnh, nhất là các hoá chất độc hại như
các kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu và không loại trừ cả các chất phóng xạ.

3
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

2 Quy trình cơ bản xử lý nước ngầm
Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước ngầm, tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố
như: nhu cầu cấp nước, tiêu chuẩn dùng nước, đặc điểm của nguồn nước ngầm, các
điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội…
2.1. Khử sắt trong nước ngầm
Trạng thái tồn tại tự nhiên của Sắt trong các nguồn nước ngầm sắt thường
tồn tại ở dạng ion, sắt có hố trị 2 (Fe2+) là thành phần của các muối hoà tan như:
Fe(HCO3)2 ; FeSO4… hàm lượng sắt có trong các nguồn nước ngầm thường cao
và phân bố khơng đồng đều trong các lớp trầm tích dưới đất sâu. Nước có hàm
lượng sắt cao, làm cho nước có mùi tanh và có màu vàng, gây ảnh hưởng khơng tốt
đến chất lượng nước ăn uống sinh hoạt và sản xuất.
Do đó, khi mà nước có hàm lượng sắt cao hơn giới hạn cho phép theo tiêu
chuẩn thì chúng ta phải tiến hành khử sắt.
+ Các Hợp Chất Vô Cơ Của Ion Sắt:
Các hợp chất vô cơ của ion sắt hố trị II :
• FeS, Fe(OH)2, FeCO3, Fe(HCO3)2, FeSO4, v.v…
Các hợp chất vơ cơ của ion sắt hố trị III :
• Fe(OH)3, FeCl3… trong đó Fe(OH)3 là chất keo tụ, dễ dàng lắng đọng
trong các bể lắng và bể lọc. Vì thế, các hợp chất vơ cơ của sắt hồ tan trong nước
hồn tồn có thể xử lý bằng phương pháp lý học: làm thống lấy oxy của khơng
khí để oxy hoá sắt hoá trị II thành sắt hoá trị III và cho quá trình thuỷ phân, keo tụ
Fe(OH)3 xảy ra hoàn toàn trong các bể lắng, bể lọc tiếp xúc và các bể lọc trong.
+ Các phức chất vô cơ của ion sắt với silicat, photphat (FeSiO(OH)3 +3)
• Các phức chất hữu cơ của ion sắt với axit humic, funvic, …
• Các ion sắt hồ tan Fe(OH)+, Fe(OH)3 tồn tại tuỳ thuộc vào giá trị thế oxy
hoá khử và pH của mơi trường.
• Các loại phức chất và hỗn hợp các ion hồ tan của sắt khơng thể khử bằng
phương pháp lý học thông thường, mà phải kết hợp với phương pháp hoá học.
Muốn khử sắt ở các dạng này phải cho thêm vào nước các chất oxy hoá như : Cl-,

KMnO4, Ozone, để phá vỡ liên kết và oxy hoá ion sắt thành ion hoá trị III hoặc
cho vào nước các chất keo tụ FeCl3, Al(SO4)3 và kiềm hố để có giá trị pH thích
hợp cho q trình đồng keo tụ các loại keo sắt và phèn xảy ra triệt để trong các bể
lắng, bể lọc tiếp xúc và bể lọc trong.
2.2 Phương pháp khử sắt trong xử lý nước ngầm
2.2.1. Phương Pháp Ơxy Hố Sắt
Ngun lý của phương pháp này là oxy hoá sắt (II) thành sắt (III) và tách
chúng ra khỏi nước dưới dạng hyđroxyt sắt (III). Trong nước ngầm, sắt (II)
4
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

bicacbonat là một muối khơng bền, nó dễ dàng thuỷ phân thành sắt (II) hyđroxyt
theo phản ứng:
Fe (HCO3)2 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H2CO3
Nếu trong nước có ơxy hồ tan, sắt (II) hyđrơxyt sẽ bị ơxy hố thành sắt (III)
hyđrơxyt theo phản ứng:
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3↓
Sắt (III) hyđrôxyt trong nước kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách
ra khỏinước một cách dễ dàng nhờ quá trình lắng lọc. Kết hợp các phản ứng tr ên
ta có phản ứng chung của q trình oxy hố sắt như sau:
4Fe2+ + 8HCO3 + O2 + H2O → 4Fe(OH)3 + 8H+ + 8HCO3
Nước ngầm thường khơng chứa ơxy hồ tan hoặc có hàm lượng ơxy hồ tan
rất thấp. Để tăng nồng độ ơxy hồ tan trong nước ngầm, biện pháp đơn giản nhất là
làm thoáng. Hiệu quả của bước làm thống được xác định theo nhu cầu ơxy cho
q trình khử sắt.

2.2.2. Khử sắt bằng q trình ơxy hố
Làm thoáng đơn giản bề mặt lọc
Nước cần khử sắt được làm thoáng bằng dàn phun mưa ngay trên bề mặt lọc.
Chiều cao giàn phun thường lấy cao khoảng 0,7m, lỗ phun có đường kính từ 57mm, lưu lượng tưới vào khoảng 10 m3/m2.h. Lượng ơxy hồ tan trong nước sau
khi làm thoáng ở nhiệt độ 250C lấy bằng 40% lượng ôxy hoà tan bão hoà (ở 250C
lượng ôxy bão hoà bằng 8,1 mg/l).
Làm thoáng bằng giàn mưa tự nhiên
Nước cần làm thoáng được tưới lên giàn làm thoáng một bậc hay nhiều bậc
với các sàn rải xỉ hoặc tre gỗ.
Lưu lượng tưới và chiều cao tháp cũng lấy như trường hợp trên. Lượng ơxy
hồ tan sau làm thống bằng 55% lượng ơxy hồ tan bão hồ. Hàm lượng CO 2 sau
làm thống giảm 50%.
Làm thống cưỡng bức
Cũng có thể dùng tháp làm thoáng cưỡng bức với lưu lượng tưới từ 30 đến
40 m3/h. Lượng khơng khí tiếp xúc lấy từ 4 đến 6 m 3 cho 1 m3 nước. Lượng ơxy
hồ tan sau làm thống bằng 70% hàm lượng ơxy hồ tan bão hồ. Hàm lượng CO 2
sau làm thống giảm 75%.
2.2.3. Khử sắt bằng hoá chất
Khi trong nước nguồn có hàm lượng tạp chất hữu cơ cao, các chất hữu cơ sẽ
tạo ra dạng keo bảo vệ các ion sắt, như vậy muốn khử sắt phải phá vỡ được màng
hữu cơ bảo vệ bằng tác dụng của các chất ôxy hoá mạnh. Đối với nước ngầm, khi
hàm lượng sắt quá cao đồng thời tồn tại cả H 2S thì lượng ôxy thu được nhờ làm
5
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

thoáng khơng đủ để ơxy hố hết H2S và sắt, trong trường hợp này cần phải dùng
đến hoá chất để khử sắt.
Biện pháp khử sắt bằng vôi
Khi cho vôi vào nước, độ pH của nước tăng lên. Ở điều kiện giàu ion OH-,
các ion Fe2+ thuỷ phân nhanh chóng thành Fe(OH) 2 và lắng xuống một phần, thế
ơxy hố khử tiêu chuẩn của hệ Fe(OH) 2/Fe(OH)3 giảm xuống, do đó sắt (II) dễ
dàng chuyển hoá thành sắt (III). Sắt (III) hyđroxyt kết tụ thành bơng cặn, lắng
trong bể lắng và có thể dễ dàng tách ra khỏi nước. Phương pháp này có thể áp dụng
cho cả nước mặt và nước ngầm. Nhược điểm của phương pháp này là phải dùng
đến các thiết bị pha chế cồng kềnh, quản lý phức tạp, cho nên thường kết hợp khử
sắt với quá trình xử lý khác như xử lý ổn định nước bằng kiềm, làm mềm nước
bằng vôi kết hợp với sôđa.
Biện pháp khử sắt bằng Clo
Quá trình khử sắt bằng clo được thực hiện nhờ phản ứng sau:
2Fe(HCO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 + 6H2O → 2Fe(OH)3CaCl2 + 6H+ + 6HCO3
Biện pháp khử sắt bằng Kali Permanganat (KMnO 4)
Khi dùng KMnO4 để khử sắt, qua trình xảy ra rất nhanh vì cặn mangan (IV)
hyđroxyt vừa được tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử. Phản ứng xảy
ra theo phương trình sau:
5Fe2+ + MnO4 + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Biện pháp khử sắt bằng cách lọc qua lớp vật liệu đặc biệt
Các vật liệu đặc biệt có khả năng xúc tác, đẩy nhanh q trình ơxy hố khử
2+
Fe thành Fe3+ và giữ lại trong tầng lọc. Quá trình diễn ra rẩt nhanh chóng và có
hiệu quả cao. Cát đen là một trong những chất có đặc tính như thế.
Biện pháp khử sắt bằng phương pháp trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion được sử dụng khi kết hợp với quá trình khử cứng.
Khi sử dụng thiết bị trao đổi ion để khử sắt, nước ngầm không được tiếp xúc với
khơng khí v ì Fe3+ sẽ làm giảm khả năng trao đổi của các ionic. Chỉ có hiệu quả khi
khử nước ngầm có hàm lượng sắt thấp.

Biện pháp khử sắt bằng phương pháp vi sinh
Một số loại vi sinh có khả năng ơxy hố sắt trong điều kiện mà q trình ơxy
hố hố học xảy ra rất khó khăn. Chúng ta cấy các mầm khuẩn sắt trong lớp cáy
lọc của bể lọc, thông qua hoạt động của các vi khuẩn sắt được loại ra khỏi nước.
Thường sử dụng thiết bị bể lọc chậm để khử sắt.
2.2.4. Một số giai đoạn về công nghệ khử sắt trong nước cấp
Giai đoạn đưa các hố chất vào nước
Giai đoạn này gồm có q trình làm thống nước để làm giàu ơxy và khử khí
cacbonic cùng với việc pha trộn hố chất vào nước như vôi, phèn, clo, ôzôn, kali
permanganate…
6
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

Giai đoạn xử lý sơ bộ
Mục đích của giai đoạn này là nhằm tạo ra những điều kiện cho phản ứng
ôxy hố khử diễn ra được hồn tồn, nhanh chóng. Các thiết bị cần thiết cho giai
đoạn này là bể lắng tiếp xúc, bể lọc sơ bộ, bể lọc tiếp xúc, bể lắng ngang hoặc lắng
trong.
Giai đoạn làm sạch
Giai đoạn này cần đến các bể lọc khác nhau. Tuỳ theo hàm lượng và thành
phần sắt trong nước nguồn cùng với chất lượng nước nguồn mà quyết định quy
trình khử sắt cụ thể, thường được xác định bằng thực nghiệm tại chỗ kết hợp với
các kết quả tính tốn sơ bộ. Khi hàm lượng sắt cao trên 6mg/l và cần khử triệt để
khí cacbonic, quy trình khử sắt sẽ bao gồm cả ba giai đoạn trên.
2.2.5. Một số thiết bị khử sắt thường được sử dụng

Làm thoáng đơn giản trên bề mặt bể lọc
Người ta dùng giàn ống khoan lỗ phun mưa trên bề mặt lọc, lỗ phun có
đường kính 5 đến 7 mm, tia nước dùng áp lực phun lên với độ cao 0,5 đến 0,6m.
Lưu lượng phun vào khoảng 10m3/m2.h. Làm thoáng trực tiếp trên bề mặt bể lọc
chỉ nên áp dụng khi nước nguồn có hàm lượng sắt thấp và khơng phải khử CO2.
Tháp làm thống tự nhiên
Sử dụng tháp làm thoáng tự nhiên (giàn mưa) khi cần làm giàu ơxy kết hợp
với khử khí CO 2. Do khả năng trao đổi của O2 lớn hơn CO2 nên tháp được thiết
kế cho trường hợp khử CO2. Giàn mưa cho khả năng thu được lượng ơxy hồ tan
bằng 55% lượng ơxy bão hồ và có khả năng khử được 75-80% lượng CO2 cịn lại
sau khi làm thống khơng xuống thấp hơn 5-6mg/l.
Tháp làm thoáng cưỡng bức
Cấu tạo của tháp làm thoáng cưỡng bức cũng gần giống như tháp làm thoáng
tự nhiên, ở đây chỉ khác là khơng khí được đưa vào tháp cưỡng bức bằng quạt gió.
Khơng khí đi ng ược chiều với chiều r ơi của các tia nước. Lưu lượng tưới thường
lấy từ 30 đến 40 m3/m2.h. Lượng khơng khí cấp vào từ 4 đến 6m3 cho 1m3 nước
cần làm thống.
3. Mục đích của việc xử lý nước cấp
Cung cấp đầy đủ lượng nước cho quá trình sử dụng của người dân và đảm
bảo an toàn về mặt hoá học, vi trùng học…để thoả mãn các nhu cầu về ăn uống,
sinh hoạt dịch vụ, sản xuất…Nước có chất lượng tốt, ngon không chứa các chấy
gây đục, gây ra màu, mùi, vị của nước.
Tóm lại, là mọi nguồn nước thô sau khi qua hệ thống xử lý phải đạt: “Tiêu
chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt theo tiêu
chuẩn– TCVN 5501 – 1991”.

7
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng

Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

3/ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ.
2.1 Tổng quan về các phương pháp đang được áp d ụng.
2.1.1 Các cơng trình thu nước ngầm.
Cơng trình thu nước ngầm có thể chia làm các loại sau:
+ Giếng khoang.
+ Giếng khơi.
+ Đường hầm thu nước.
+ Cơng trình thu nươc ngầm mạch lộ thiên.
+ Cơng trình thu nước thấm.
2.1.2 Cơng trình làm thống.
Mục đích làm thoáng là làm giàu oxy cho nước và tăng pH cho nước.
Làm thống trước để khử CO2,hịa tan O2 và nâng giá trị pH của nước. Cơng trình
làm thống được thiết kế với mục đích chính là khử CO2 vì lượng CO2 trong nước
cao sẽ làm giảm pH mà mơi trường pH thấp khơng tốt cho q trình oxy hóa Fe.
Sau khi làm thống 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. Ngồi ra cịn tạo mơi trường thuận lợi để oxy hóa Fe thì ta phải thêm vơi
cùng với Clo. Mục đích cho thêm vơi là kiềm hóa nước giúp cho tốc độ oxy hóa Fe
diễn ra nhanh hơn.
Có thể làm thống tự nhiên hoặc nhân tạo.
Các cơng trình làm thống gồm:
- Làm thoáng đơn giản: phun hoặc tràn trên bề mặt bể lọc có chiều cao từ trên
đỉnh tràn đến mực nước cao nhất <0,6
Hiệu quả:
- Khử được 30-35% CO2
- Tốc độ lọc 5-7m3/h, d= 0,9 – 1,3mm; Hvll= 1 – 1,2m

- Cường độ rửa lọc bằng nước 10 – 12l/s.m2; Bằng khí 20l/s.m2
- Fe<0,5mg/l; pH sau làm thống >6,8
Dàn mưa: làm thoáng tự nhiên khử được 75 – 80% CO2 tăng DO(55% DO bão
hòa)
Cấu tạo dàn mưa gồm:
+ Hệ thống phân phối nước
+ Sàn tung nước(1-4 sàn) mỗi sàn cách nhau 0.8m
+ Sàn đỡ vật liệu tiếp xúc
8
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

+ Sàn và ống thu nước
Thùng quạt gió: làm thống tải trọng cao(làm thống cưỡng bức) nghĩa là nước và
gió đi ngược chiều. Khử được 80-90% CO2 , tăng DO lên 75-80% DO bão hòa.
Cấu tạo:
+ Hệ thống phân phối nước
+ Lớp vật liệu tiếp xúc.
2.1.3 Bể lắng
Mục đích của bể lắng là nhầm lắng cặn nước, làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước
vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước. Trong thực tế thường dùng các
loại bể lắng sau tùy vào công suất và chất lượng nước mà người ta sử dụng
Bể lắng ngang: được dùng trong các trạm xử lý có cơng suất >30000m3/ng đối với
trường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng đối với bất kì cơng suất nào đối
với các trạm xử lý không dùng phèn.
Bể lắng đứng: thường được áp dụng đối với những trạm có cơng suất nhỏ hơn đến

3000m3/ng . Bể lắng đứng hay bố trí kết hợp với bể phản ứng xốy hình trụ.
Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng : hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn
ít diện tích xây dựng hơn nhưng bể lắng trong có cấu tạo phức tạp, chế độ quản lý
vận hành khó, địi hỏi cơng trình làm việc liên tục và rất nhạy cảm với sự dao động
lưu lượng và nhiệt độ của nước.Bể chỉ áp dụng đối với các trạm có cơng suất đến
3000m3/ng.
Bể lắng ly tâm:có dạng hình trịn, đường kính từ 5m trở lên. Bể thường được áp
dụng để sơ lắng các nguồn nước có hàm lượng cặn cao(>2000mg/l) với cơng suất
>30000m3/ng thì có hoặc khơng dùng chất keo tụ.
2.1.4 Bể lọc
Bể lọc chậm: dùng để xử lý cặn bẩn, vi trùng có trong nước được giữ lại trên lớp
màng lọc. Ngoài ra bể lọc chậm dùng để xử lý nước khơng dùng phèn, khơng địi
hỏi sử dụng nhiều máy móc, thiết bị phức tạp, quản lý vận hành đơn giản.
Nhược điểm lớn nhất là tốc độ lọc nhỏ, khó cơ giới hóa và tự động hóa q trình
rửa lọc vì vậy phải quản lý bằng thủ công nặng nhọc. Bể lọc chậm thường được áp
dụng cho các nhà máy có công suất đến 1000m3/ng với hàm lượng cặn đến 50mg/l,
độ màu đến 50
Bể lọc nhanh: là bể lọc nhanh một chiều, dịng nước lọc đi từ trên xuống, có một
vật liệu lọc là cát thạch anh. Bể lọc nhanh phổ thông được xử dụng trong dây
9
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

chuyền xử lý nước mặt có sử dụng chất keo tụ hay trong dây chuyền xử lý nước
ngầm.
Bể lọc nhanh 2 lớp: có nguyên tắc làm việc giống bể lọc nhanh phổ thơng nhưng

có 2 lớp vật liệu lọc là thạch anh và than angtraxit nhầm tăng tốc độ lọc và kéo dài
chu kì làm việc của bể.
Bể lọc sơ bộ: được sử dụng để làm sạch nước sơ bộ trước khi làm sạch triệt để
trong bể lọc chậm. Bể lọc này làm việc theo nguyên tắc bể lọc nhanh phổ thông.
Bể lọc áp lực: là một loại bảo vệ nhanh kín, thường được chế tạo bằng thép có
dạng hình trụ đứng cho cơng suất nhỏ và hình trụ ngang cho công suất lớn. Loại bể
này thường được áp dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng chất phản ứng
khi hàm lượng cặn của nước nguồn lên đến 50mg/l, độ đục lên đến 80, với công
suất trạm xử lý 300m3/ng, hay dùng trong công nghệ khử sắt khi dùng ejector thu
khí với cơng suất <500m3/ng và dùng máy nén khí cho cơng suất bất kì.
Bể lọc tiếp xúc: thường được sử dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng
chất phản ứng với nguồn nước có hàm lượng cặn đến 150mg/l, có độ màu đến 150
với cơng suất bất kì hoặc khử sắt trong nước ngầm có cơng suất đến 10000m3/ng.
2.1.5 khử trùng.
Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước cấp. Trong
nước thơ có nhiều vi trùng gây bệnh như: tả, lị, thương hàn cần phải khử trùng
nước để đảm bảo chất lượng nước phụ vụ nhu cầu ăn uống.
Trong hệ thống này dùng Clo lỏng để khử trùng. Cơ sở của phương pháp này là
dùng chất oxy hóa mạnh để oxy hóa men của tế bào vi 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 ống dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa
nước sạch.
2.1.6 Bể chứa nước sạch
Bể chứa nước sạch có nhiệm vụ điều hịa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp I và
trạm bơm cấp II. Nó cịn có nhiệm vụ dự trữ nước chữa cháy trong 3h, nước xã cặn
bể lắng, nước rửa bể lọc và nước cho các nhu cầu khác của nhà máy.
Bể có thể làm bằng beetong cốt thép hoặc bằng gạch có dạng hình chữ nhật hoặc
hình trịn trên mặt bằng. Bể có thể xây dựng chìm, nổi hoặc nửa chìm nửa nổi tùy
thuộc vào điều kiện cụ thể.

10
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

2.2 Đề xuất phương án xử lý:
Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước phụ thuộc vào chất lượng và đặc trưng của
nguồn nước thô. Các vấn đề cần đề cập đến khi thiết kế hệ thống xử lý nước bao
gồm chất lượng nước thô, yêu cầu và tiêu chuẩn sau xử lý. Dựa vào các số liệu đã
có so sánh chất lượng nước thô và nước sau xử lý để quyết định cần xử lý những
gì, chọn những thơng số chính về chất lượng nước và đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể.
Theo chất lượng nước nguồn đã có đưa ra phương án xử lý:
• Phương án 1:

vơi
Nước
nguồn

Giàn
mưa

Bể
trộn
cơ khí

Bể phản
ứng

Bể lọc
nhanh

Bể lắng
đứng
Xả cặn ra
hồ nén

Cung cấp

•

Clorine

Bể chứa
nước sạch

Phương án 2:
vơi

Nước
nguồn

Thùng
quạt gió

Bể
trộn

Bể lắng
trong

Bể lọc
tiếp xúc

Clorine
e
Cung cấp
11
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng

Bể chứa
nước sạch


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

2.2 So sánh 2 phương án:
So sánh
Ưu điểm

Nhược điểm

Phương án 1
- Giàn mưa
+ Dễ vận hành.
+ Dễ duy tu, bảo dưỡng và vệ

sinh định kỳ giàn mưa cũng
khơng gặp nhiều khó khăn.
- Bể lắng đứng: hiệu suất lắng
cao hơn so với lắng tự nhiên,
ít tốn diện tích xây dựng, tiết
kiệm chi phí.
+ hoạt động ổn định

Thùng quạt gió vận
hành khó hơn giàn
mưa, khó cải tạo khi
chất lượng nước đầu
vào thay đổi, tốn điện
khi vận hành. Khi
tăng công suất phải
xây dựng thêm thùng
quạt gió chứ khơng
thể cải tạo.
- Bể lắng trong có lớp
cặn lơ lửng xây dựng
và vận hành phức tạp,
rất nhạy cảm với sự
thay đổi về lưu lượng
và nhiệt độ nguồn
nước khó khăn khi
tăng giảm lưu lượng
đầu vào.
Qua việc so sánh trên ta thấy phương án 1 là hợp lý. Chọn phương án 1 làm
phương án tính tốn.
*Tóm lại hệ thống xử lý của nhà máy bao gồm:

- giàn mưa.
-

Giàn mưa tạo tiếng ồn khi
hoạt động, khối lượng cơng
trình chiếm diện tích lớn

Phương án 2
- Hệ số khử CO2 trong
thùng quạt gió là 9095% cao hơn so với
giàn mưa.
- Bể lắng trong có lớp
cặn lơ lửng lớn hơn
so với bể lắng ngang.
- Khối lượng cơng
trình nhỏ, ít tốt diện
tích.

12
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng

-


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

- bể phản ứng.
- bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng.

- bể lắng đứng.
- bể lọc nhanh.
- bể chứa nước sạch.
3/ TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH CHÍNH CỦA SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ.
3.1 Tính tốn lưu lượng nước
Lượng cấp nước cho sinh hoạt là:
Qngày.tb(m3/ngày) +D
Trong đó:
qn : tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (lấy theo bảng 3.1 TCXD 33:2006)
Nn :số dân tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp nước qn
fn: tỉ lệ dân được cấp nước (theo bảng 3.1TCXD 33:2006)
D: lượng nước phục vụ cơng cộng, dịch vụ, cơng nghiệp, thất thốt, nước cho nhà
máy sử lý nước và lượng nước dự phòng(lấy 5-10% tổng lưu lượng nước cho ăn
uống sinh hoạt của điểm dân cư)
+ Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (a): 150 lit/người.ngày
+ Tỉ lệ dân được cấp nước: 99%
+ Nước phục vụ cơng cộng (b): 10%×a
+ Nước cho cơng nghiệp dịch vụ (c): 10%×a
+ Nước thấp thốt (d): 19%×(a+b+c)
+ Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước (e): 8%×(a+b+c+d)
- Số dân Nn10.000 người.
*Lượng nước cấp cho sinh hoạt ăn uống:
a2079 m3/ngày-đêm
*Lượng nước phục vụ cơng cộng:
b10%×a0,1×2079207,9m3/ngày-đêm
*Nước cho cơng nghiệp dịch vụ:
c10%×a0,1×2079207,9m3/ngày-đêm
*Nước thấp thốt:
d19%×(a+b+c)0,19×(2079+207,9+207,9)474m3/ngày-đêm
*Nước cho u cầu riêng của nhà máy xử lý:

e8%×(a+b+c+d)0,08×(2079+207,9+207,9+474)237,5m3 /ngày-đêm
13
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

 D207,9+207,9+474+237,51127,3m3/ngày-đêm
Qngày.tb2079+1127,33206,3m3/ngày-đêm
Chọn cơng suất của nhà máy là 3300 m3/ngày-đêm
3.2 Tính tốn lượng vơi:
Để nâng độ kiềm của nước ta dùng CaO để kiềm hóa nước.
Độ kiềm ban đầu của nước là 25mg/l CaCO3=0,5mgđl/l
Sau khi điều chỉnh pH lên 8,5 là 5,5mgđl/l
Vậy phải tăng độ kiềm lên một lượng là: 5,5 – 0,5=5mgđl/l
Liều lượng vơi kiềm hóa:
Lv528140mg/l
14010003300462106mg/ngđ462kg/ngđ
Chọn độ tinh khiết của vơi là 50%:
∑Lvthực tế924kg
Khi cho CaO vào nước ta có phản ứng
CaO H2O → Ca2+ 2OH56
40
140
100
Vậy lượng Ca+ sinh ra là: 100
Lượng vôi phản ứng với CO2:
Ca2+ 2OH- 2CO2 → Ca2+ HCO340

44
122
100
110
 Lượng CO2 dư sau phản ứng. Vậy lượng Ca2+ khơng cịn sau khi kiềm hóa nên
khơng cần xử lý lượng Ca2+ này
Lượng CO2 dư sau phản ứng: 120 – 110 = 10mg/l
Lượng HCO3- sinh ra:305mg/l
Lượng vôi cần thiết cho một ngày:
(mg/l)0,049kg/m3
Lượng vôi cần thiết trong một ngày:
[CaO]0,0493300161,7(kg/ngày)
Lượng vôi cần thiết trong ngày trên thực tế( lấy độ tinh thiết của vôi trên thị trường
là 50%)
[Cao]323,4(kg/ngày)0,3234(tấn/ngày)
14
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

Vì 0,3234 tấn/ngày 0,25 tấn/ngày→chọn vơi sữa(29/SGK của Nguyễn Ngọc
Dung)
Dung tích bể hịa trộn:
Wv
Trong đó: Q là lưu lượng nước xử lý(m3/h), Q=137,5m3/h
n là thời gian giữa 2 lần hòa trộn vơi, với lượng Q=3300m3/ngđ thì
n=12 giờ(TCXD 33:2006)

bv nồng độ dung dịch vơi trong bể tiêu thụ, lấy bv=10%
Pv ev(Kt1)(mg/l)
Trong đó: ev=28 (CaO=28) (TCVN 33:2006)
ep=57 ( Al2(SO4)3 =57) (TCVN 33:2006)
Pp=0 vì không dùng phèn
Kt độ kiềm nhỏ nhất của nguồn nước = 25mg/l=0,5mgđl/l
1 là độ kiềm dự phòng của nước(mgđl/l)
C là tỉ lệ kiềm hóa nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng(50%)
→ Pv28(0,51)28
→ Wv0,462(m3)
• Bể hịa trộn vơi sữa
Bể được thiết kế hình trịn, đường kính bể phải lấy bằng chiều cao cơng tác của bể
d=h
Dung tích bể pha trộn: Wv0,462m3
Đường kính bể:
Wv
d0,838(m)
Đường kính bể d=0,838m; góc nón bằng 90o
hn0,419m
Thể tích hình nón:
Wn0,077m3
Thể tích phần hình trụ;
Wtr=Wv - Wn=0,462 – 0,077=0,385m3
Chiều cao cơng tác của hình trụ:
htr0,6984m
Cơng suất của máy bơm tuần hồn cần phải đảm bảo tốc độ dịng nước chuyển
động từ dưới lên không nhỏ hơn 5mm/s = 18m/h
15
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng

Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

QbvFv183,140,41929,923m3/h
Chọn 2 bơm, 1 bơm làm việc,1 bơm dự phịng
• Bể tiêu thụ vôi:
Wtv0,924(m3)
Chọn 2 bể tiêu thụ, 1 bể sử dụng 1 bể dự phịng.
3.3 Tính giàn mưa:
- Lưu lượng nước qua một giàn mưa:
Q = 3300m3/ngđ = 137,5m3/h
 Diện tích bề mặt cần cho dàn mưa:
 = = 13,75 m2
qm: 10-15m3/m2h. Chọn qm = 10m3/m2h
Chia giàn mưa thành N=4 ngăn
Diện tích mỗi ngăn là:
3,4375m2
Mỗi ngăn có kích thước :B 2,5×1,42,8m2
Tổng bề mặt tiếp xúc: (m2)
K là hệ số khử khí. Chọn vật liệu tiếp xúc là than cốc d=24mm theo biểu đồ 5-8
xác định được K=0,092 m/h ứng với t=25oC.
G: lượng CO2 cần khử(kg/h): G
C1: lượng CO2 tự do cần khử để tăng pH lên 7,5
1,64() (mg/l)
Fe2+ chính bằng hàm lượng sắt ban đầu=5mg/l
Cđ hàm lượng CO2 tự do còn: Cđ=50mg/l
(mg/l)
ứng với pH=7,5, K=2 mgđl/l Cbđ=55mg/l

Lượng muối hòa tan là 500mg/l 
Nhiệt độ t=25oC 
Vậy (5048,07)10,13(mg/l)
 G1,393 kg/h
Lực động trung bình của q trình khử khí:
Cmax1,64Fe2+Cđ1,645+5058,2mg/l
0,053 kg/m3
16
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

Ftx285,68m2
Khối tích lớp vật liệu tiếp xúc: W
Ftx lấy theo (bảng 5-3) dùng than cốc d24mm là 120m2/m3
W2,38m3
Chiều cao tổng cộng lớp vật liệu tiếp xúc trong giàn mưa:
htx0,173m 173,1mm
Theo quy định chiều cao lớp vật liệu tiếp xúc là 0,30,4m. Vậy trên mỗi sàn tung
mưa phủ một lớp than cốc có d24mm dày 0,3m
Số sàn tung là 3, khoảng cách giữa các sàn tung là 0,8
Chiều cao lớp than cốc đặt dưới sàn tung mưa là 0,3m+ , chiều dày sàn đỡ trên và
dười là 0,1m, vậy tổng là 0,4m
Khoảng cách lớp than cốc từ sàn tung mưa thứ nhất đến sàn tung mưa thứ hai là
0,6m
Khoảng cách từ sàn tung mưa thứ nhất đến sàn thu nước là 0,8m
Chọn độ dày sàn thu nước là 0,2m

Chọn chiều cao bảo vệ là 0,5m
H=0,8+(0,44)+(0,6+0,8+0,2+0,5=5,7m
Đường kính ống dẫn nước lên giàn mưa với v 1m/s
d0,220m
chọn ống có đường kính 220mm (với v 0,8 – 1,2m/s 33:2006)
Đường kính ống dẫn nước từ sàn thu qua bể trộn:
d0,193m
Hệ thống phân phối nước cho giàn mưa là giàn ống chính và ống nhánh được đấu
với nhau theo dạng xương cá.
- Ống chính
Đường kính ống chính:
Dc0,1802m180,2mm
Chọn 2 ống phân phối chính, mỗi ống có đường kính 90mm.
Ta chọn khoảng cách giữa các trục ống nhánh trên ống chính là 0,25m.
Vậy số ống nhánh ở mỗi ngăn giàn mưa:
N5,6(ống) chọn 6 ống.
Vậy mỗi ống chính sẽ có 12 ống nhánh được phân phối đều hai bên, mỗi bên 6
ống. Tổng cộng n24 ống
- Ống nhánh:
Chọn tốc độ trong ống nhánh v1m/s (giới hạn v1-2m/s)
17
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

Tiết diện ống nhánh:
fn1,591410-3(m2)

Lưu lượng nước trên mỗi ống:
qn5,7292(m3/h) 1,5914(m3/s).
Đường kính ống nhánh:
Dn0,045m 45mm
Chọn ống nhánh có đường kính 45mm.
- Lỗ phun:
Đường kính các lỗ phun trên ống nhánh theo quy định là 6 -15mm, chọn d10mm.
Tiết diện lỗ phun:
Fl7,8510-5(m2)
Tổng diện tích các lỗ:
∑
Trong đó: là hệ số lưu lượng trung bình khi chảy qua lỗ phụ thuộc vào tỉ số điều
kiện lỗ và dl với chiều dày thành ống , chọn dl/1 (tra bảng 7-8/241 XLNC-SH-CN
của Trịnh Xuân Lai) được 0,7.
H là tổn thất áp lực qua lỗ để đảm bảo phân phối đều cho 24 ống nhánh.
HA1,25A(m)
A là hệ số phụ thuộc vào chỉ tiêu phân phối đều cho 360 ống nhánh, chọn m90%,
tra bảng 7-4/241 sách XLNCSHCN của Trịnh Xuân Lai A10
vc :vận tốc nước chảy trong ống chính
vp : vận tốc nước chảy trong ống nhánh
H101,25101,7839m
∑Fl9,222910-3(m2)
Số lỗ trên ống nhánh:
nl 118 lỗ
số lỗ trên mỗi ống nhánh là: 118/ 244,9167(lỗ) ta chọn 5 lỗ
Bố trí 3 vịi phun nước rửa sàn với d20mm nằm về cùng phía, với khoảng phục vụ
xa nhất 10m
Trang bị 2 ống thoát nước dưới sàn d100mm thâu rửa giàn mưa.
3.4 Tính tốn bể lắng đứng tiếp xúc
Dung tích bể:

W (m3)
Trong đó: Q là công suất trạm xử lý (m3/h) = 137,5m3/h
18
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

t là thời gian lưu nước trong bể 3040p chọn t=40p
W 91,67m2
Lấy chiều cao vùng bể lắng là Hl=2,4m ( quy phạm 1,53,5m)
Chiều cao ống trung tâm lấy bằng 0,9 chiều cao phần lắng
Htt=0,9Hl=0,92,4=2,16m
Tốc độ nước dâng trong bể sẽ là:
v1mm/s (trong giới hạn cho phép)
Diện tích tồn phần của bể lắng tiếp xúc:
F38,196m2
Lưu lượng nước qua bể là: q=38,194l/s trung tâm 200mm
Chọn ống trung tâm bằng thép. Tốc độ nước chảy qua ống v=1 l/s thì đường kính
ống trung tâm là 200mm
Chọn bể lắng hình trụ đường kính 7m ta có diện tích ống là:
38,48m2
Chiều cao vùng lắng bằng 0,8 chiều cao phần hình trụ.
Htrụ3m
Chọn chiều rộng hố thu cặn ở đáy 0,35m. Chiều cao phần nón là:
Hnón3,962m
Lấy chiều cao phần bảo vệ là 0,5m
Tổng chiều cao của bể lắng tiếp xúc là:

H=Htrụ + Hnón + Hbv = 3 + 3,962 + 0,5 = 7,462m
Máng thu nước
Dùng hệ thống máng vịng bố trí vịng theo chu vi và nằm bên trong bể để thu nước
đã lắng.
Chọn máng thu nước có:
• Bề rộng của máng thu nước: bmáng=0,2m
• Chiều cao máng thu nước: hmáng =0,2m
• D: đường kính của bể lắng.D=7m
• Chiều dài máng thu nước: Lmáng =D
→Lmáng =3,147=21,98m
Vận tốc nước chaỷ trong máng
v(m/s)
Q là lưu lượng tính tốn. Q=137,5m3/h
N: số bể lắng.N=2
fm: diện tích mặt cắt ngang của máng thu nước
19
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

fm=bmáng hmáng =0,20,2= 0,04m2
→v0,4774(m/s)
Để đảm bảo cho việc thu đều nước trên tồn bộ chiều dài máng, phía ngồi thành
máng bố trí gắn thêm các tấm điều chỉnh chiều cao mép máng được làm bằng thép
không gỉ. Tấm điều chỉnh được xẻ khe hình chữ v( máng răng cưa)
Chon máng răng cưa có:
• Khe tạo góc : 90o

• Bề rộng khe: 100mm
• Bề rộng răng 100mm
• Chiều cao khe: hkhe =50mm
• Đường kính máng răng cưa: drăng =dmáng= 7m
• Chiều dài máng răng cưa: lrăng =Lmáng = 21,98m
Công suất của 1 bể lắng
68,75(m3/h)=19,097l/s
Tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng:
q(l/s.m)
Trong đó: Q, là cơng suất của bể lắng.Q, =19,097l/s
lrăng là chiều dài máng răng cưa. lrăng=21,98m
→q0,869(l/s)
Vậy 1m dài máng phải thu được 0,869 l/s
Số răng cưa trên 1m dài máng thu nước
n5

a: là khoảng cách giữa các tim răng.a=0,2m
Lưu lượng nước qua 1 khe hình chữ v góc đáy 90o
qo m3/s)
q là tải trọng nước trên 1m dài mép máng. q=0,869m3/s
n là số răng cưa trên 1m dài máng thu. N=5 răng
→ qo1,73810-4(m3/s)
Ống dẫn nước vào bể lắng
d(m)
Q là lưu lượng tính tốn.Q=137,5m3/h
N là số bể lắng. N=2
v là nước chảy trong ống dẫn. Chọn v=0,5m/s
dống dẫn0,2206m
20
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng

Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

→Chọn ống dẫn có đường kính dống dẫn=0,3m (�=300)
3.5 Tính tốn bể lọc
* Tính bể lọc nhanh:
Diện tích bể lọc:
F(m2)
Trong đó:T là thời gian làm việc, chọn T=24h
Vbt vận tóc lọc tính tốn ở chế độ làm việc bình thường, tra bảng 46/139 XLNC của Nguyễn Ngọc Dung Vtb=8m/h
W cường độ rửa lọc, tra bảng 4-5/128 XLNC của Nguyễn Ngọc Dung
W=16 l/s.m2)
t1 thời gian rửa lọc, chọn tl=6 phút, quy phạm (7 – 5 phút)
t2 thời gian dừng bể lọc để rửa lọc, chọn t2=0,35h
F18,87m2
Trong bể lọc, chọn bể lọc nhanh có 1 lớp vật liệu lọc, tra sách trang 150 XLNC của
Nguyễn Ngọc Dung K=2 và chiều dày lớp vật liệu là L=0,8m, quy phạm cát thạch
anh (700mm)
Số bể lọc cần thiết:
N2,172 (bể) chọn N=3 bể
Kiểm tra tốc độ lọc tăng cường khi đóng 1 bể:
VtcVtb812(m/h) (TCXD 33:2006)
Thỏa quy định Vtc=10m/h
Diện tích 1 bể lọc:
f6,29m2
Kích thước 1 bể lọc: B
Chiều cao tồn phần của bể lọc:

Hhdhvhnhp (m)
Trong đó: + hd là chiều cao lớp sỏi đỡ, tra bảng 4-7/141 sách XLNC của Nguyễn
Ngọc Dung hd=120mm=0,12m
+ hv chiều cao lớp vật liệu lọc, tr bảng 4-6/139 XLNC của nguyễn
Ngọc Dung hv=0,8m
+ hn chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc, quy định hn2m, chọn
hn=2,5m
21
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

+ chiều cao phụ kể đến mực việc dâng nước khi đóng bể để rửa,
hp0,3m, chọn hp= 0,5m.
H=0,12+0,8+2,5+0,5= 4m
Tính tốn hệ thống nước rửa lọc
Lưu lượng nước rửa lọc:
Qr0,1(m3/s)
Đường kính ống rửa, vc2m/s


d2 d20,0637  d=0,252m, chọn d=250mm
• Vận tốc nước rửa lọc (giới hạn cho phép vc2m/s)
vc2,0(m/s)
Vậy ống rửa lọc có d=250mm, vc=2m/s.
Khoảng cách giữa các ống nhánh (quy định 0,250,3m) chọn khoảng cách giữa các
trục ống nhánh là 0,3m

• Số ống nhánh trong bể
m2214(ống)
• Lưu lượng nước lọc chảy qua 1 ống nhánh:
qn7,1410-3 (m3/s)
• Xác định đường kính ống nhánh
vn= 1,82m/s
1,8 qn,8 và qn
 và
 d2 và d2
d
 0,0675md20,071m
Chọn d=0,07m = 70mm
Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống nhánh:
vn1,86m/s
vn= 1,86m/s thỏa điếu kiện vn=1,8m/s
Như vậy chọn dc=250mm
dn=70mm cho mỗi bể lọc
• Tiết diện ống chính
0,049m2
• Tổng diện tích lỗ 30 – 40% tiết diện ống chính, chọn 35%
m2
22
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

Đường kính lỗ quy định (1012mm) chọn dl=10mm(TCXD 33:2006)

• Diện tích mỗi lỗ:
7,8510-5(m2)
• Tổng số lỗ:
nl219 lỗ
• Số lỗ trên 1 ống nhánh: 16 lỗ
Mỗi ống nhánh có 2 hàng lỗ so le nhau,các lỗ hướng xuống phía dưới và nghiên 1
góc 45o so với phương nằm ngang
Số lỗ trên mỗi hàng của ống nhánh: 8 lỗ
Trên mỗi ống nhánh, các lỗ xếp thành 2 hàng so le nhau, hướng xuống phía dưới
và nghiêng 1 góc 45o so với phương nằm ngang. Số lỗ trên mỗi hàng của ống
nhánh 8 lỗ.
Khoảng cách giữa các lỗ: 0,17m
0,325 là đường kính ngồi của ống gió chính
Chọn 1 ống thốt khí có mm đặt ở cuối đường ống chính có nhiệm vụ thốt hơi khí
dư khỏi hệ thống bể sau q trình rửa lọc(TCXD 33:2006)
Xác định hệ thơng dẫn gió rửa lọc:
Chọn cường độ gió là Wgió=15m/s thì lưu lượng gió tính tốn là:
Qgió0,09435
Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió chính là 17m/s(quy phạm 15-20m/s TCXD
33:2006)
Đường kính ống gió:
Dgió 0,084m
Chọn Dgió=100mm
Số ống gió nhánh là 18
Lượng gió trong 1 ống nhánh sẽ là: 0,00524m3/s
Đường kính ống nhánh là: dgió 0,0198m
Đường kính ống gió chính là 100mm, diện tích mặt cắt ngang của ống gió chính sẽ
là: Ωgió0,00785m2
Tổng diện tích các lỗ lấy bằng 40% diện tích tiết diện ngang ống gió chính(35
40%) →Wgió0,40,007850,00314m2

Chọn đường kính lỗ gió là 3mm(25mm), diện tích 1 lỗ gió là:
F lỗ gió0,000007m2
Tổng số lỗ gió sẽ là:
23
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

m448,57449 lỗ
Số lỗ trên 1 ống: 25 lỗ số lỗ mỗi hàng là 12,5 lấy 13 lỗ
Khoảng cách giữa các lỗ: 0,11m
(0,12 đường kính ngồi của ống gió chính)
Đường ống nhánh được đặt 2 hàng so le và nghiêng 1 góc 45o so với trục thẳng
đứng của ống.
Chu kỳ của bể lọc
- Thời gian rửa lọc:
To(t1+t2+t3)
Trong đó: T là thời gian công tác của bể trong 1 ngày
N là số lần rửa bể lọc trong 1 ngày, n=2
t1 thời gian rửa nước lọc đầu, t10,1h, quy phạm (75 phút)
t2 thời gian xã nước lọc đầu, t20,16h, quy phạm (510 phút)
t3 thời gian chết cuả bể, chọn t3=0,35h
Trong đó: t1, t2, t3 chọn XLNC của Nguyễn Ngọc Dung
To(0,1+0,16+0,35)11,39(h)
Hệ thống máng phân phối nước lọc và rửa lọc:
• Mỗi bể dài 3m, mỗi bể bố trí 2 máng thu(máng có tiết diện 3 cạnh)
• Khoảng cách giữa các máng d=L/2 =3/2=1,5m, quy định d2,2m

- Lượng nước thu vào mỗi máng:
qmWdL 16 1,5 2,5=60l/s = 0,06(m3/s)
Trong đó: + W là cường độ rửa lọc(như trên)
+ d là khoảng cách giữa các tâm máng, d=1,5m
+ Chiều dài máng l=2,5m
Chiều rộng máng:
BmK(m)
Trong đó: K là hệ số đối với máng có tiết diện 3 cạnh, K=2,1
a: tỉ số chiều cao hình chữ nhật với nửa chiều rộng máng (quy định 11,5 TCXD 33:2006) chọn a=1,3
Bm2,10,447m
Chiều cao máng:
Ta có: ahcaBm
=>hc1,30,38940,25311m
Chiều cao đáy:
hd0,1947m
Như vậy chọn: + chiều cao máng 0,25311m
24
SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng


Đồ án xử lý nước cấp

GVHD: Ts Nguyễn Xuân Trường

+ chiều cao đáy 0.1947m
+ độ dốc lấy về máng tập trung i=0,01
+ chiều dày của máng lấy 0,05m
-Chiều cao toàn phần máng thu:
Hm=hc+hd+0,05=0,25311+0,1947+0,05=0,49781m
-Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước xác định theo

công thức:
+0,3 (TCXD 33:2006)
Trong đó: H chiều cao lớp vật liệu lọc H=0,8m
e là độ giãn nở tương đối ở lớp vật liệu lọc (bảng 4-5) e=50%
0,30,7m
Theo quy phạm khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải nằm
cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu 0,07m
hkc=0,07m
Ta có chiều cao toàn phần của Hm=0,49781m, độ dốc i=0,01, mỗi máng có chiều
dài 2,5m.
Chiều cao máng ở phía máng tập trung:
hmtt=Hm+(il)=0,49781+(0,012,5)=0,52281m
Chiều cao tổng cộng máng tập trung:
hmtthmtt+hkc=0,52281+0,07=0,59281m
Khoảng cách từ đáy máng thu đến máng tập trung:
Hmtt1,730,2(m) (TCXD 33:2006)
Trong đó : Qr=Qm lưu lượng nước chảy vào máng tập trung, Qr=0,1m3/s
chiều rộng máng tập trung, quy định 0,6m, chọn =0,6m
g là gia tốc trọng trường g=9,81m/s2
Hmtt1,730,5273m
Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh:
Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối bằng giàn mưa ống khoan lỗ:
hpp(m) (TCXD 33:2006)
Trong đó: Vo vận tốc nước chảy trong đầu ống chính, Vo=1,4m/s
Vn vận tốc nước chảy trong đầu ống nhánh,Vn=1,86m/s
� hệ số sức cản
�1118,959
Trong đó: KW là tỉ số giữa tổng diện tích các lỗ trên ống và diện
tích tiết diện ngang của ống chính, chọn KW=0,35
25

SVTH:Nguyễn Thị Thanh Hằng