Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất 80000m3 ngày.đêm cho huyện An Nhơn tỉnh Bình Định

LỜI MỞ ðẦU

Sau quá trình học tập và rèn luyện tại trường ðại học DL kỹ thuật công nghệ Hồ
Chí Minh, khoa Kỹ thuật Môi trường và Công nghệ sinh học, dưới sự dạy bảo của các thầy
cô, từng bước em ñã ñược tiếp thu những kiến thức ñáp ứng cho nghề nghiệp trong tương
lai. Với những kiến thức có ñược, em ñã ñủ ñiều kiện ñể nhận ñồ án tốt nghiệp. Sau thời
gian thực tập cán bộ kỹ thuật tại công ty Cổ Phần ðầu Tư Phát Triển Kỹ Nghệ và xây
dựng Việt Nam (TECHCONVINA), em ñã ñược nghiên cứu và tìm hiểu về hệ thống xử lý
nước mà công ty ñang thi công. Do vậy trong ñồ án tốt nghiệp này em ñã nhận ñề tài
“TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CÔNG SUẤT
80.000m3/ng.ñ CHO HUYỆN AN NHƠN TỈNH BÌNH ðỊNH”. Là ñô thi mới tương lai
của trung tâm của tỉnh Bình ðịnh, ñô thị loại III và sắp tới sẽ ñược công nhận là ñô thị loại
II, An Nhơn là một trong những trung tâm quan trọng của Tỉnh. Nằm trên trục hành lang
kinh tế ðông Tây, với vị trí quan trọng, sự phát triển của kinh tế An Nhơn có ý nghĩa ñối
với cả vùng kinh tế chung của Tỉnh. ðể phát triển kinh tế, An Nhơn cần có một hệ thống
cơ sở hạ tầng vững chắc, trong ñó hệ thống cấp nước ñóng vai trò vô cùng quan trọng, ảnh
hưởng ñến sự phát triển của các ngành khác. Dưới sự phát triển của An Nhơn, hệ thống xử
lý nước cấp cũ ñang dần quá tải và nhiều khu vực hiện vẫn chưa ñược cung cấp nước
sạch. Vì vậy nhu cầu bức thiết hiện nay cần phải xây dựng một hệ thống cấp nước sạch
mới ñáp ứng ñủ nhu cầu phát triển hiện tại và trong tương lai.
Với những tài liệu và những thông tin cơ sở về khu vực ñô thị An Nhơn, sau một
thời gian làm việc tích cực, em ñã hoàn thành ñồ án. Trong ñồ án này, trạm xử lý nước cấp
An nhơn sẽ ñược thiết kế có công suất là 80.000m3/ngñ.
Mặc dù ñã có nhiều cố gắng, song do còn chưa có kinh nghiệm trong thiết kế và
khối lượng ñồ án tương ñối lớn nên ñồ án vẫn không thể tránh khỏi mắc nhiều lỗi. Em
kính mong nhận ñược sự chỉ bảo của các Thầy, Cô ñể em hoàn thiện hơn nữa kiến thức
của mình.
Em xin ñược gửi lời cám ơn ñến thầy Th.S Lâm Vĩnh Sơn và các thầy cô trong
khoa Kỹ thuật Môi trường & Công nghệ sinh học ñã tận tình dạy bảo chúng em trong suốt

thời gian vừa qua.
Kính chúc các Thầy, Cô mạnh khỏe và Thành công !
Hồ Chí Minh Ngày tháng năm 2011
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

1

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ KHU VỰC HUYỆN AN NHƠN

1.1 ðIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:
1.1.1 Vị trí ñịa lý:
An Nhơn là huyện của tỉnh Bình ðịnh, là khu vực ñồng bằng của trung bộ Việt Nam.
Tỉnh Bình ðịnh ñược giới hạn bởi 134km bờ biển phía ðông, tỉnh Quảng Ngãi ở phía Bắc,
tỉnh Phú Yên ở phía Nam và tỉnh Gia Lai ở phía Tây.
An Nhơn là một huyện ñồng bằng. Nó nằm ở tọa ñộ 130°49’ vĩ ñộ Bắc, 109°18’ kinh
ñộ ðông, nằm dọc theo trục ñường quốc lộ 1A, cách trung tâm thành phố Quy Nhơn khoảng
20km về hướng tây bắc. Phía bắc An Nhơn giáp huyện Phù Cát, phía ñông giáp huyện Tuy
Phước, phía tây giáp huyện Tây Sơn, phía tây nam giáp huyện miền núi Vân Canh.
1.1.2 ðịa hình:
Trung tâm huyện An Nhơn chia làm 2 khu vực:
- Khu vực trung tâm kinh tế - hành chính của huyện ( Hướng ñến năm 2015 trở thành thị
xã của Bình ðịnh)
- Khu vực mở rộng các thi trấn lân cận.
Khu vực trung tâm kinh tế - hành chính của huyện có ñịa hình tương ñối bằng phẳng; cao ñộ
thay ñổi từ 1,5 m ñến 4 m; hướng dốc nghiêng từ núi ra biển và từ núi về các triền sông; ñộ
dốc trung bình từ 0,5% ñến 1%.

Khu vực mở rộng các thị trấn lân cận cũng có ñịa hình tương ñối bằng phẳng, là các khu vực
phát triển manh về nông nghiệp, ñồng thời hướng phát triển mới là công nghiệp và tiểu
thương.
1.1.3 Khí hậu:
Khí hậu của An Nhơn cũng giống như khí hậu của tỉnh Bình ðịnh nằm trong trong khu
vực vùng Nam Trung Bộ, chi phối bởi gió ðông Bắc trong mùa mưa vào gió Tây trong mùa
khô. Mùa nắng từ tháng 1 ñến tháng 8, mùa mưa tuơng ñối ngắn, bắt ñầu vào tháng 9 và kéo
dài tới tháng 12 (chiếm 80% lượng mưa cả năm)
ðặc trưng khí hậu của khu vực huyện An Nhơn như sau:
- Mùa ñông ít lạnh, thịnh hành gió Tây Bắc ñến Bắc.
- Mùa hè có nhiệt ñộ khá ñồng ñều, có 4 tháng nhiệt ñộ trung bình vượt quá 29
0
C. Hướng
gió chủ yếu là ðông ñến ðông Nam, nhưng chiếm ưu thế trong mùa hạ là Tây ñến Tây
Bắc.
- Mùa mưa bão gần ñây rất dữ dội, thường tập trung từ tháng 9 ñến tháng. Trong ñó tháng
10 thường là có nhiều bão nhất.
- Nhiệt ñộ trung bình hàng năm là: 26,3
0
C, nhiệt ñộ thấp nhất trung bình là: 23,0
0
C trong
ñó nhiệt ñộ cao nhất tuyệt ñối là: 38,9
0
C, nhiệt ñộ thấp nhất tuyệt ñối là: 15
0
C.
- Tổng giờ nắng cả năm : 2521 giờ
- ðộ ẩm tương ñối cao nhất: 83% ñộ ẩm tương ñối thấp nhất: 35,7%, ñộ ẩm tương ñối
trung bình: 78%

- Lượng mưa tại An Nhơn phân bố không ñều các tháng trong năm, chủ yếu tập trung vào
tháng 9 ñến tháng 12, chiếm 80% lượng mưa của cả năm. Tổng lượng mưa trung bình
năm 1677 mm, tổng số ngày mưa trung bình năm là 128 ngày. Các tháng có lượng mưa
lớn nhất trung bình trong năm là tháng 10 và tháng 11, lượng mưa trung bình 300-
500mm/tháng. Vào các tháng ít mưa trong năm (tháng 3,4), lượng mưa trung bình 15 -
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

2

35 mm/tháng.
- Hướng gió chủ yếu là ðông ñến ñông nam, nhưng chiếm ưu thế trong mùa hạ là Tây
ñến Tây Bắc.Vận tốc gió trung bình tại huyện An Nhơn là 2-4m/s. Trong những trường
hợp ñặc biệt như: giông, bão… vận tốc gió rất lớn, có thể ñạt tới 40m/s.
1.1.4 Chế ñộ thủy văn và hải văn:
• Thuỷ văn:
- Trong huyện có nhiều hồ nước tự nhiên, la khu dự trữ nước cho nền nông nghiệp huyện,
các hồ có trữ lượng lớn như : Hồ ðập ðá, hồ Núi Một.
Hiện nay con sông mùa khô bị cạn kiệt dòng chảy không ñáng kể, mùa mưa nước chảy
xiết thường hay ngập lụt vào tháng 10 ñến tháng 11 lũ kéo dài 58 - 75 giờ.
1.1.5 ðịa chất công trình và ñịa chất thủy văn:
• ðịa chất công trình :
Khu vực trung tâm huyện An Nhơn: Lớp 1 - ñất nền, lớp 2 - cát thô hạt trung ñộ sâu hơn 8
m có cường ñộ chịu lực 1,5 kg/cm
2
. Thông qua các công trình xây dựng ñều làm móng nông,
chiều sâu nhỏ hơn 4m.

Khu vực trung tâm huyện An Nhơn nằm trong vùng có khả năng ñộng ñất cấp 5.
• ðịa chất thuỷ văn:
Trung tâm huyện An Nhơn nằm trong vùng ñịa chất thuỷ văn ðông Bắc bộ, nơi mà tầng
chứa nước là những ñịa tầng tuổi Paleozoic - mesozoic và các khe nứt trong ñá cứng. Có
một số sông chảy qua các tỉnh và cạn kiệt trước khi ñổ ra biển. ðịa chất vùng huyện An
Nhơn phần lớn phủ bằng trầm tích tuổi holoxen ñược xếp loại là bồi tích ven sông mới tạo
thành gồm các vật liệu mịn (hạt mịn) về phía nam và phía Tây có bồi cao do ñá biến chất
tạo thành.
Do tính hạt mịn của vật liệu tầng chứa nước và do nằm gần biển nên trữ lượng nước ngầm
không lớn. Mức nước ngầm lao ñộng khoảng từ 1,55 m ñến 3,96 m. Khu vực bãi bồi sông Hà
Thanh có tiềm năng nước ngầm cao hơn. Khu vực trung tâm huyện có mực nước ngầm thấp
hơn 3 - 4 m từ mặt ñất.
1.2 ðIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI
1.2.1 Dân số và lao ñộng:
Theo kết quả ñiều tra dân số thực hiện năm 2007, dân số của huyên An Nhơn là 218.456
người. Trong ñó, dân số nội thị tập trung trong 3 thi trấn là 115.903 người, còn lại tập trung ơ
các xã lân cận trung tâm.
Thành phần lao ñộng trẻ, lực lượng dồi dào.
1.2.2 Cơ sở kinh tế - kỹ thuật:
An Nhơn có hệ thống giao thông thuận lợi: có ñường quốc lộ 1A, quốc lộ 19 và ñường sắt Bắc
- Nam ñi xuyên qua, tạo ñiều kiện cho việc giao lưu kinh tế, văn hoá trong và ngoài tỉnh.
Nền kinh tế huyện An Nhơn tăng trưởng và phát triển tương ñối nhanh. Cơ cấu kinh tế cũng
thay ñổi. Giá trị sản xuất tăng bình quân hàng năm ñạt 9,81%; tỉ trọng công nghiệp chiếm
33,45% và thương mại-dịch vụ chiếm 13,16%. Thu ngân sách tăng bình quân hàng năm
45,7%; thu nhập bình quân ñầu người năm 2005 là 7 triệu ñồng một năm. Sản xuất công
nghiệp phát triển với nhịp ñộ khá. Giá trị sản xuất tăng bình quân hàng năm ở công nghiệp
là 22,93%; nông, lâm, ngư nghiệp là 3,51%. Công nghiệp hoá (CNH), hiện ñại hoá (HðH)
nông nghiệp, nông thôn có bước phát triển. Cùng với phát triển kinh tế, huyện ñã ñầu tư
xây dựng kết cấu hạ tầng, phát triển mở rộng các khu dân cư theo hướng
ñô thị hoá.

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

3

(nguồn : websites tỉnh Bình ðịnh)

1.2.3 Giáo dục, ñào tạo, y tế, văn hoá:
Trên ñịa bàn huyện có các bênh viên và trung tâm Y tế sau : ða khoa TT Bình ðinh, ða
khoa huyện An Nhơn, Trung tâm Y tê ðập ðá, Trung tâm Y tê Nhơn Hưng, Trung tâm Y
tế Nhơn Tân.
1.2.4 Hạ tầng kỹ thuật:
a) Hiện trạng giao thông:
- Có ñường Quốc lộ chạy ngang trung tâm huyện, giao thương thuận lợi, tất cả các thi trấn có
ñường giao thông khá thông thoáng, tạo ñiều kiện tốt cho hoạt ñộng kinh tế.
b) ðất ñai
Diện tích tự nhiên: 242,17 km
2
Mật ñộ dân số khoảng 879 người/km
2
, phân bổ không ñều,
tập trung cao ở 3 thị trấn Bình ðịnh, ðập ðá, Gò Găng. Tỉ lệ dân số trong ñộ tuổi lao ñộng
toàn huyện chiếm 55,50%.
1.3 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC
1.3.1 Mạng lưới cấp nước
- Hệ thống cấp nước cũ kĩ, chất lượng ñươc không ñều.
- Chỉ tập trung cho các thị trấn, phân bố không ñều.

- Người dân không ñược sử dụng nước sạch thường xuyên.
1.3.2 Nguồn nước
a) Nguồn nước ngầm
b) Nguồn nước mặt
c)Nguồn nước Hồ

1.4 ðỊNH HƯỚNG QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN HẠ TẦNG KỸ THUẬT:
1.4.1 Giao thông:
- ðường sắt: ðường sắt Bắc Nam ñi qua phía huyện An Nhơn. Ga Diêu Trì là ga lập tàu và
trung chuyển hàng hoá và hành khách cho tỉnh Bình ðịnh và hai tỉnh Gia Lai, Kom Tum, có
khả năng cấp mở rộng phục vụ Quy cảng Quy Nhơn, Nhơn Hội.
- ðường bộ: Quốc lộ 1A quốc lộ 1D ñi qua thành phố có tính chất là ñường ñối ngoại ñồng
thời là ñường chính ñô thị. Quốc lộ 19 nối dài về phía ðông.
- ðường hàng không: Sân bay Phù Cát cách trung tâm An Nhơn 12km về phía Tây Bắc có
ñường băng dài 3,6 km là sân bay kết hợp quân sự và dân dụng, có thể mở rộng thêm nhiều
ñường bay ñáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế và giao thông quốc tế của tỉnh Bình ðịnh và khu
vực.
1.4.2 Chuẩn bị kỹ thuật:
- Tại khu trung tâm: Chọn cao ñộ nền xây dựng h≥ 2m.
- Tại các khu vực ven sườn núi, ven suối khi xây dựng các công trình chỉ san gạt cục bộ
không san gạt lớn tránh sạt lở.
- Những khu vực gần sông, suối, hồ chỉ ñược phép trồng cây xanh, không xây dựng các công
trình gần bờ sông ≤ 50m.
- Thoát nước: Khu vực An Nhơn cũ dùng hệ thống cống chung một nửa. Trong những năm
tới cần xây dựng hệ thống cống bao ñể ñón nước bẩn.
- Các khu vực xây dựng mới cần xây dựng hệ thống thoát nước mưa riêng.
- Nạo vét một số hồ ñập như hồ nước tự nhiên , v.v… ñể ñiều hoà nước và cải tạo môi
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

4

trường khí hậu.
1.4.3 Cấp nước:
Tiêu chuẩn cấp nước:
Nước sinh hoạt (Qsh).
- Giai ñoạn 2010-2015: 160 l/ng.nñ (85% dân số ñược cấp nước).
- Giai ñoạn 2015-2020: 200 l/ng.nñ (95% dân số ñược cấp nước).
Nước cho khu công nghiệp tập trung: 40m
3
/ha-nñ.
1.4.4 Cấp ñiện:
a. Tiêu chuẩn cấp ñiện:
- Chỉ tiêu ñiện sinh hoạt: Chỉ tiêu ñiện áp dụng theo quy chuẩn xây dựng 682 của Bộ Xây dựng
ngày 14/12/1996 ñối với ñô thị cấp II như sau: ( Hướng phát triển An Nhơn trở thành ñô thị
loại II)

ðến năm 2015 ðến năm 2025
Khu vực
Công suất
(W/người)
ðiện năng
(kwh/ng, năm)
Công suất
(W/người)
ðiện năng
(kwh/ng, năm)

An Nhơn 280 700 500 1500
(Nguồn: Dự án VIE-2146-2005)
- Chỉ tiêu ñiện công nghiệp: Từ 100 ÷ 450kw/ha. Trung bình lấy 250kw/ha.
b. ðịnh hướng cấp ñiện:
- Nguồn ñiên: Nguồn ñiện cấp cho An Nhơn là lưới ñiện quốc gia 220KV và 110 KV mà
trực tiếp là trạm 220KV An Nhơn.
- Lưới ñiện 22 KV: Khu vực trung tâm dùng cáp ngầm, khu vực lân cận dùng dây nổi có bọc
cách ñiện bắt trên cột ñiện bê tông li tâm. Lưới 22 KV có cấu tạo mạch vòng, vận hành hở.
1.4.5 Thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường:
a) Chỉ tiêu thiết kế: Cho giai ñoạn 2010 và 2020
Nước sinh hoạt
- Nước thải công nghiệp tính bằng 90 % chỉ tiêu cấp nước và = 36m3/ng/ha ñất nhà máy.
- Chất thải rắn sinh hoạt: Thu gom ñạt 90% của 1 – 1,2 kg/người.ngày.
b) Quy hoạch:
Giải pháp nước thải:
- Nước thải sinh hoạt: Thu về hố tập trung, bơm chuyển ñến trạm xử lý nước thải.
- Nước thải bệnh viện: Mỗi bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải riêng. ðạt yêu cầu về vệ
sinh.
- Nước thải công nghiệp: Mỗi khu công nghiệp có một trạm riêng.

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

5

CHƯƠNG 2: QUY MÔ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG
VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC

2.1 CÁC LOẠI NHU CẦU DÙNG NƯỚC CỦA KHU VỰC HUYỆN AN
NHƠN.
2.1.1 Nhu cầu dùng nước sinh hoạt:
Dựa theo tài liệu quy hoạch và ñịnh hướng phát triển ñô thị ñã phê duyệt năm 2004
(QD 98 – 2004 - TTg) ta chia trung tâm huyện An Nhơn làm hai khu vực cấp nước,
bao gồm:
+ Khu vực nội thị bao gồm:
- Khu ñô thị trung tâm: Gồm thị trấn Bình ðịnh và xã Nhơn Hưng, Nhơn Mỹ ñến
năm 2015, dân số khoảng 295.000 người, diện tích ñất 430ha. Mật ñộ xây dựng
khoảng 30%, tầng cao trung bình khoảng 2,5 tầng. Bình quân 25 - 30m
2
/người.
+ Khu vực ngoại thị:
- Khu ñô thị phía Bắc gồm các xã lân cận Nhơn Tân, ðập ðá, và khu Bắc sông
Hà Thanh. ðến năm 2015 khoảng 22.000 người, diện tích khoảng 152,5 ha.
Tầng cao trung bình 2 tầng, mật ñộ 25 – 30%. Chủ yếu là biệt thự, nhà vườn.
Bình quân 35m
2
/người.
Bảng 2.1: Tổng số dân các khu vực
Năm Nội thị (người)
Ngoại thị
(người)
Tổng (người)
2015 295000 22000 317000

Xác ñịnh lưu lượng trong ngày dùng nước lớn nhất:
1000
N.q

KQ
max
ng
max
SH
=
(m
3
/ngñ).
(2.1)
Trong ñó:
max
ng
Q
: Lưu lượng nước trong ngày dùng nước lớn nhất.

max
ng
K
: Hệ số dùng nước không ñiều hòa ngày.
max
ng
K
= 1,3 (TCN 33-
2006)
q : Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt.
N : Số dân tính toán.

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

6


Kết quả tính toán như sau:
Bảng 2.2: Lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày dùng nước lớn nhất
Tỷ lệ ñược cấp
nước

Khu
vực
Giai
ñoạn
Số dân

(người)

% Số người
Tiêu chuẩn
(lít/người.ngñ)

(m3/ngñ)

I 2015 295000

85

250750 165 53786
II 2015 22000 80

17600 120 2746
Tổng 2015 317000

268350 56531

• Chế ñộ dùng nước:
Chế ñộ dùng nước thể hiện thông qua hệ số không ñiều hòa giờ : K
h
max
= α
αα
α
max
. β
ββ
β
max

(2.2)
Trong ñó:
α
αα

α
max
: Hệ số kể ñến mức ñộ tiện nghi của công trình, ñiều kiện ñịa phương, lấy từ
α
max
= 1,2÷1,5.
β
ββ
β
max
: Hệ số kể ñến số dân trong thành phố (lấy theo bảng 3.2 - TCN 33-2006)
Bảng 2.3 Xác ñịnh hệ số K
h
max

Khu vực Giai ñoạn
α
max
β
max


Chọn
Nội thị
2015 1,45 1,051 1,52 1,5
Ngoại
thị
2015 1,5 1,195 1,79 1,7
2.1.2 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp:
Quy hoạch các khu công nghiệp của thành phố như sau:

Bảng 2.4: Diện tích các khu công nghiệp
Diện tích
(ha)
STT Tên Khu Công nghiệp
Năm 2015
1 KCN Gò ðá Trắng 465
2 Khu Làng Nghề ðập ðá 180
3 Cụm tiểu, thủ công nghiệp Nhơn Hưng 245
Tổng 890
• Nước cấp cho công nghiệp tính theo công thức: Q
CN
= F
CN
. q
CN
(m
3
/ngñ).
(2.3)
Với: Q
CN
: Lưu lượng nước cấp cho các khu công nghiệp (m
3
/ngñ).
F
CN
: Diện tích các khu công nghiệp (ha).
q
CN
: Tiêu chuẩn dùng nước của khu công nghiệp (m

3
/ha). Theo TCN 33 – 2006,
q
CN
lấy trong khoảng 22 – 45 m
3
/ha/ngñ, do ñặc thù công nghiệp ñịa phương, ta
chọn năm 2015 q
CN
= 24 m
3
/ha/ngñ.
Kết quả tính toán như sau:




max
h
K
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

7


Bảng 2.5: Nhu cầu dùng nước của các khu công nghiệp

2.1.3 Nước dùng cho công cộng:
a) Nước dùng cho bệnh viện:
Thành phố có 5 bệnh viện ña khoa quy mô trung bình khoảng 400 – 600 giường /bệnh
viện và một số trung tâm y tế nhỏ ( coi như các ñiểm lấy nước dọc ñường).
Lưu lượng nước cấp cho mỗi bệnh viện ñược xác ñịnh theo công thức:

1000
.Gq
Q
BV
BV
=
(m
3
/ngñ)
(2.4)
Trong ñó:
BV
Q
: Lưu lượng nước cấp cho bệnh viện (m
3
/ngñ).
BV
q
: Tiêu chuẩn dùng nước cho một giường bệnh (l/giường.ngñ).
G : Số giường bệnh (giường).
Kết quả tính toán:
Bảng 2.6: Nhu cầu dùng nước các bệnh viện
Lưu lượng

STT Bệnh viện Giai ñoạn
Quy mô

(giường)
Tiêu chuẩn
(l/giường.ngñ)

(m3/ngñ)
1
ða khoa TT Bình
ðinh
2015 400 400 160
2
ða khoa huyện An
Nhơn
2015 300 400 120
3
Trung tâm Y tê ðập
ðá
2015 350 400 140
4
Trung tâm Y tê
Nhơn Hưng
2015 280 400 112
5
Trung tâm Y tê
Nhơn Tân
2015 300 400 120
Tổng nhu cầu dùng nước của bệnh viện ñến năm 2015: Q
bv

= 652 (m
3
/ngñ).
b) Nước dùng cho trường học:
Hệ thống giáo dục của huyện An Nhơn gồm hơn 16 trường trung học phổ thông các
cấp, nhưng do lưu lượng sử dụng của các trương phổ thông là không lớn nên ta coi
như các ñiểm lấy nước dọc ñường. Ngoài ra có các ñiểm dùng nước lớn là trường Cao
Nhu cầu (m
3
/ngñ)
STT

Tên Khu Công nghiệp
Năm
2015
Tỷ lệ
che
phủ(%)
Tỷ lệ
che
phủ(%)
1 KCN Gò ðá Trắng 11160 70 95
2 Khu Làng Nghề ðập ðá 4320 80 100
3
Cụm tiểu, thủ công nghiệp Nhơn
Hưng
5880 100 100
Tổng 21360
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

8

ñẳng Nghề Xây Dựng Thủy Lợi, trường cao ñẳng Kinh tế Kỹ Thuật, 6 trường trung
học chuyên nghiệp. Quy mô các trường như sau:

Bảng 2.7: Quy mô các trường học
Quy mô (sinh
viên)
STT Trường
2015
1 Cao ðẳng Nghề Thủy lợi 10500
2 Cao ñẳng Kinh Tế Kỹ Thuật 2100
3
6 trường trung học chuyên
nghiệp
6000

• Công thức tính:

1000
aHq
Q
th
TH
=
(m

3
/ngñ)
(2.5)
Trong ñó:
TH
Q
: Lưu lượng nước cấp cho trường học (m
3
/ngñ).
th
q
: Tiêu chuẩn dùng nước cho một người (l/người.ngñ). (Theo tiêu
chuẩn nước sinh hoạt của khu dân cư, năm 2015: 120 l/ngñ.
H : Quy mô ñào tạo (người).
a : Tỷ lệ ñược cấp nước (%).
• Kết quả tính toán:
Bảng 2.8: Nhu cầu dùng nước các trường học
Nhu cầu dùng
nước (m
3
/ngñ)
STT Trường
Tỷ lệ SV ở
Ký túc xá (%)
2015
1 Cao ðẳng Nghề Thủy lợi 50 866
2
Cao ñẳng Kinh Tế Kỹ
Thuật
60 208

3
6 trường trung học chuyên
nghiệp
70 693
Tổng 1767

2.1.3 Nước dùng cho tưới cây, rửa ñường:
Chọn tiêu chuẩn nước tưới cây rửa ñường là 8-12% nước cấp cho sinh hoạt (TCN 33-
2006). Trung tâm huyện An Nhơn có khí hậu mát mẻ nên ta chọn tiêu chuẩn tưới cây
và rửa ñường là 8%
- Tưới cây vào các giờ: 5÷8
h
và 16÷19
h
; với tỷ lệ 40% tổng nước tưới.
- Tưới ñường vào các giờ: 8÷18
h
; với tỷ lệ 60% tổng nước tưới cây rửa ñường.



ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

9

Bảng 2.9: Nhu cầu nước cho tưới cây, rửa ñường

Năm Q
sh (m3/ngñ)

Tỷ lệ(%)
Q
tưới,rửa
(m3/ngñ)

Q
tưới(m3/ngñ)
Q
rửa (m3/ngñ)

2015 56531 8 4523 1809 2714

2.2 QUY MÔ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC:
2.2.1 Công suất nhà máy nước:
Công suất trạm cấp nước tính theo công thức:
Q
TB
= [a.Q
SH
+ (Q
BV
+ Q
TH
) + Q
t
+ Q
CN

].b.c (m
3
/ngñ) (2.8)
Trong ñó:
a: Hệ số kể ñến sự phát triển của công nghiệp ñịa phương, dịch vụ Lấy a = 1,1
b: Hệ số kể ñến những yêu cầu chưa tính hết và lượng nước do thất thoát, rò rỉ. Theo
số liệu quy hoạch, b= 1,35 (năm 2015) .
c: Hệ số kể ñến lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý, c = 1,05
• Kết quả tổng hợp theo bảng:
Bảng 2.10: Tổng hợp các nhu cầu dùng nước chính
Q
SH
Q
BV
Q
TH
Q
t
Q
CN
Q
TB

Giai
ñoạn
(m
3
/ngñ)

(m

3
/ngñ)

(m
3
/ngñ)

(m
3
/ngñ)

(m
3
/ngñ)

(m
3
/ngñ)

2015 56531 652 1767 4523 20175 126585

Như vậy sơ bộ ta có thể chọn:
• Giai ñoạn ñến năm 2015: Q
TB
1
= 127.000 (m
3
/ngñ) (lấy tròn số)
Ta có bảng tổng hợp sau:
Bảng 2.11 : Công suất hiện trạng và các giai ñoạn

Nguồn cấp
Công suất

(m
3
/ngñ)
Tổng
(m3/ngñ)
Nhơn Tân 12000
Nhơn Hưng 7000
Hiện trạng
Thị trấn Bình
ðịnh
28000
47000
Năm 2015 Xây mới
80000 127000

2.2.2 Nhu cầu cấp nước chữa cháy :
Giai ñoạn 2015:
• Lựa chọn số ñám cháy xảy ra ñồng thời:
- Số dân của huyện là 317.000 người, chọn số ñám cháy xảy ra ñồng thời
ở khu dân cư là 3 ñám, lưu lượng mỗi ñám cháy chọn là 40 (l/s) (nhà
thuộc loại nhiều tầng hỗn hợp)
- Trong các khu công nghiệp, lưu lượng chữa cháy bên ngoài lấy từ trụ
nước chữa cháy. An Nhơn có 3 khu và cụm công nghiệp ñều có diện tích
lớn hơn 150ha.
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

10

Bảng 2.12 Số ñám cháy ñồng thời tại khu dân cư và khu công nghiệp năm 2015
Khu dân cư
KCN
Gò ðá
Trắng
Cụm tiểu, thủ
công nghiệp
Nhơn Hưng
Khu Làng
Nghề ðập ðá
Số ñám cháy 3 2 2 2
Lưu lượng mỗi
ñám (l/s)
40 10
10
10
Tổng lưu lượng chữa cháy: Q
cc
= 3 40+2 10 3= 180 (l/s)


2.3 BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG CẤP NƯỚC CHO HUYÊN AN NHƠN
• Nước cho nhu cầu sinh hoạt ñược phân bố theo các giờ trong ngày, với hệ số
không ñiều hòa giờ như trong bảng 2.3. Theo ñó, Khu vực nội thị có K
h,max

=
1,5; Khu vực ngoại thị có K
h,max
= 1,7.
• Nước tưới cây, rửa ñường và quảng trường:
- Nước tưới cây tưới ñều trong 6 tiếng từ 5h-8h và 16h-19h.
- Nước rửa ñường phân ñều trong 16 tiếng từ 7h-22h hàng ngày.
Nước cho công cộng:
Nước dùng cho trường Cao ñẳng nghề Thủy Lợi, cao ñẳng kinh tế kỹ thuật,
trung học chuyên nghiệp lấy hệ số dùng nước không ñiều hòa K
h
= 2.
Nước dùng cho Bệnh viện lấy K
h
= 2,5.
Nước cho công nghiệp: Phân bố theo các giờ trong ca.
Nước cho các xí nghiệp nhỏ làm việc hai ca từ 6h – 22h.
Nước cho các khu công nghiệp lớn làm việc 3 ca trong 24h
Ta có bảng tổng hợp lưu lượng thiết kế là. (Bảng 2.10)
2.4 LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC:
2.4.1. Các loại nguồn nước
a) Nguồn nước ngầm:
• Trữ lượng:
Trên cơ sở các tài liệu thăm dò ñịa chất thuỷ văn tại khu vực nghiên cứu cho thấy
ñịa tầng khu vực ven sông Hà Thanh rất tốt, gồm các lớp: ðất phù sa châu thổ sâu từ 0
ñến 0,5m, lớp cát và thấu kính cát pha sét dày từ 1m ñến 15m ở ñộ sâu từ 0,5 ñến
20m ; lớp cát thô và cuội sỏi ở ñộ sâu từ 20 ñến 25m; lớp ñá gốc ở ñộ sâu 25m trở
xuống.
Trữ lượng nước ngầm chịu ảnh hưởng trực tiếp với mực nước sông Hà Thanh, cho nên
trong một năm có 3 tháng mùa mưa, trữ lượng nước ngầm khá. Trong 3 tháng mùa

khô, mực nước sông kiệt nên trữ lượng thấp. Theo ñánh giá, khả năng khai thác nước
ngầm của khu vực phía bờ Bắc sông Hà Thanh là khoảng 20.000m
3
/ngày. Công suất
khai thác: 14000 m
3
/ngày.

Tại bờ Nam sông Hà Thanh (bãi giếng Thế Thạnh), theo Quyết ñịnh số 696/Qð/QLN
ngày 14/6/2001 của Bộ NN và PTNT, Công ty cấp thoát nước Bình ðịnh ñược phép
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

11

khai thác 8548 m3/ngày bằng 3 giếng khoan khai thác lấy nước ở tầng chứa nước lỗ
hổng trầm tích sông aQ
IV
3
.
Một khu vực nhiều tiềm năng với trữ lượng lớn ở lưu vực sông Côn cách trung tâm
An Nhơn 33 km về phía bắc. Trữ lượng nước ngầm khu vực này có thể khai thác
khoảng 20.000 - 30.000m
3
/ngày và ñược bổ cập trực tiếp từ sông nguồn nước sông
Côn. Hiện nay nhà máy nước Quy Nhơn 1 sử dụng nguồn nước tại ñây ñã ñi vào hoạt
ñộng năm 2005 với công suất 35.000 m

3
/ngñ.
• Chất lượng nguồn nước ngầm:
Nguồn nước ngầm lưu vực sông Hà Thanh và lưu vực sông Côn ñược bổ cập trực tiếp
từ nguồn nước mặt của hai con sông này và thấm qua tầng cát lọc tự nhiên. Kết quả
phân tích chất lượng nguồn nước ngầm của các giếng khoan của Công ty cấp thoát
nước Bình ðịnh từ năm 2002 ñến tháng 4 năm 2003 cho thấy nguồn nước ngầm của
các giếng có các ñặc tính sau :
- Hàm lượng sắt của tất cả các giếng ñều rất thấp, nằm trong khoảng từ 0,01 ÷0,28
mg/l. Hàm lượng mangan trong nước trừ giếng G3B có giá trị 0,6 mg/l (cao hơn
tiêu chuẩn cho phép) còn tất cả các giếng còn lại ñều thấp và có giá trị nằm trong
qui ñịnh của Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt theo 1329/2002/BYT/Qð.
- Hàm lượng các hợp chất của nitơ như amoni, nitrat, nitrit, ñộ ôxy hoá ñều thấp và
ñạt tiêu chuẩn vệ sinh qui ñịnh.
Bảng 2.13 Chất lượng nước ngầm của bãi giếng Hà Thanh
Số
TT
Chỉ tiêu chất
lượng
ðơn vị Kết quả xác ñịnh Tiêu chuẩn
1329/2002/BYT/Q
ð
1. PH
6,7 ÷ 9 6,5 ÷ 8,5
2. Tổng cặn mg/l
90 ÷135
1000
3. ðộ dẫn ñiện
µS/cm 67 ÷ 319
Không qui ñịnh

4. ðộ kiềm tổng mg/l
CaCO
3

17,5 ÷95,5
Không qui ñịnh
5. ðộ cứng tổng mg/l
CaCO
3

12 ÷63
300
6. Hydro Sulfua mg/l
< 0,01 ÷ 0,9
0,05
7. ðộ ôxy hoá mg/l O
2

0,2 ÷1,5
2
8. Nitrit mg/l
< 0,01 ÷0,27
3
9. Nitrat mg/l
< 0,01 ÷6,22
50
10. Phosphat mg/l
< 0,01 ÷0,03
Không qui ñịnh
11. Natri mg/l

12 ÷33
200
12. Canxi mg/l
2,2 ÷38,8
Không qui ñịnh
13. Sắt mg/l
< 0,01 ÷0,28
0,5
14. Mangan mg/l
0,03 ÷0,6
0,5
15. Amoni mg/l
< 0,01 ÷ 0,07
1,5
(Nguồn: Dự án Vie-2146-2005)
• Tiềm năng và khả năng sử dụng nguồn nước ngầm:
Nguồn nước ngầm hiện nay chủ yếu ñược khai thác tại bãi giếng Hà Thanh, lưu vực
sông Hà Thanh với công suất hiện tại khoảng 14.000m
3
/ngày.
Nguồn nước ngầm sông Kôn: Công suất khai thác: 25000 m
3
/ngñ.
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

12

Hai khu vực khai thác nước ngầm này ñược bổ cập trực tiếp từ nguồn nước mặt
sông Hà Thanh và sông Côn. Do ñó trữ lượng và chất lượng có quan hệ mật thiết với
lưu lượng và chất lượng nước sông của hai con sông này. Cần có những tính toán cụ
thể ñể ñảm bảo lưu lượng tối thiểu của dòng sông sau khi ñã tính toán tới khả năng
phải dành một phần nước cho mục ñích tưới tiêu nông nghiệp. Công tác quản lý và bảo
vệ nguồn nước ngầm này cũng là một vấn ñề rất quan trọng vì chất lượng của nó phụ
thuộc rất lớn vào chất lượng nước của hai con sông Hà Thanh và sông Côn.
b) Nguồn nước mặt :
• Sông:
Nguồn nước mặt của huyện An Nhơn chủ yếu từ hai con sông Hà Thanh và sông
Côn. Tuy nhiên, do lưu lượng dòng chảy không ổn ñịnh, chế ñộ thuỷ văn phụ thuộc
theo mùa nên ảnh hưởng tới khả năng cung cấp nước cho mục ñích sinh hoạt.
• Hồ :
- Các hồ nước trong khu vực huyện An Nhơn bao gồm hồ Núi Một và hồ
Bầu Lạc, với trữ lượng lớn, một tiềm năng lớn cho ngành cấp nước của An Nhơn cũng
như của cả khu vực tỉnh Bình ðịnh.
- Ngoài ra, khu vực hồ ðập ðá, thị trấn ðập ðá, huyện An Nhơn, thuộc hạ
lưu sông Kôn, cách trung tâm huyện 7km về phía Bắc, dọc theo quốc lộ 1. Là hồ tự
nhiên, có lưu lượng và chất lượng ñảm bảo. Dung tích trung bình của hồ khoảng 45
triệu m
3
, dung tích thấp nhất ño ñược vào mùa kiệt là 16 triệu
3
. Nguồn bổ cập trực
tiếp của hồ là một nhánh của sông Kôn. ðộ dao ñộng mực nước trung bình các mù
khoảng 3,2m, trong ñó mực nước lớn nhất mùa khô khoảng +6,2m, mùa lũ khoảng
+9,4m
- Ngoài ra còn có hồ thủy lợi ðịnh Bình, cách thành phố 70 km, thượng
nguồn sông Kôn. Với dung tích trung bình khoảng 200 triệu m

3
, có khả năng cung cấp
nước ho thành phố trong một giai ñoạn dài hạn.
2.4.2. ðánh giá lựa chọn nguồn nước:
a) Nguồn nước ngầm:
Theo như những phần trên ñã ñề cập ñến thì nguồn nước ngầm của thành phố
bao gồm hai nguồn, dọc theo ha lưu hai con sông chảy qua thành phố là sông Hà
Thanh và sông Kôn, trữ lượng khai thác hiện ñã lên mức tối ña theo ñiều kiện cho
phép của hai con sông nay, bao gồm:
- Bãi giếng sông Hà Thanh: Công suất: 20.000m
3
/ngñ. Công suất khai thác:
14.000 m
3
/ngñ;
- Bãi giếng sông Kôn, Công suất thiết kế: 25.000 m
3
/ngñ; công suất khai thác:
25.000 m
3
/ngñ.
Công suất khai thác theo tính toán ñã vượt ñến giới hạn, vì vậy khó có thể khoan thêm
giếng do sẽ ảnh hưởng ñến dòng chảy của sông, gây nhiễm mặn cho lưu vực sông.
b) Nguồn nước mặt:
- Không thể khai thác trực tiếp nguồn nước từ hai con sôn Hà Thanh và sông Kôn
vì những lý do như ñã trình bày ở trên ( Lưu lượng bé, ñộ ñục – hàm lượng cặn về
mùa lũ quá cao )
- Hồ Núi Một và Bầu Lạc có thể cung cấp nguồn nước nhưng với lưu lượng nhỏ
( trữ lượng khai thác khoảng 10.000 m
3

/ngñ )
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

13

- Hồ ðịnh Bình có khả năng cung cấp một trữ lượng lớn, ñủ cho huyện An Nhơn
trong một giai ñoạn dài hạn. Tuy nhiên, khoảng cách ñến thành phố là 70km, chi
phí xây dựng ñường ống lớn, không phù hợp với ñiều kiện hiện tại của thành phố.
- Hồ ðập ðá, chất lượng và trữ lượng ñảm bảo, là khu vực có trữ lượng ñảm bảo
quanh năm khai thác và sử dụng tốt.
c) Lựa chọn nguồn nước:
Thực tế, trong tương lai chỉ còn hai nguồn có khả năng cung cấp nước cho huyện An
Nhơn, ñó là:
- Nguồn nước mặt hồ ðập ðá với nguồn bổ cập sông Kôn.
- Nguồn nước lấy từ hồ chứa ðịnh Bình.
2.4.3. ðề xuất các phương án:
• Phương án 1: Sử dụng nguồn nước hồ ðập ðá. Nước thô sẽ ñược bơm về xử lý
tại Thị trấn Bình ðịnh, huyện An Nhơn. Công suất thiết kế là 80.000m
3
/ngñ.
• Phương án 2: Xây dựng nhà máy nước ở gần hồ chứa thủy lợi ðịnh Bình. Công
suất tương tự phương án 1, tuyến ống nước sạch dẫn về huyện tự chảy. Trên
tuyến phân phối sẽ bố trí các bể chứa và các trạm bơm ñể ñiều chỉnh áp lực
nước vào mạng lưới.
• Phương án 3: Xây dựng công trình thu và tuyến ống truyền tải nước thô tự chảy
về An Nhơn. Xây dựng nhà máy xử lý tại thi trấn Bình ðịnh, huyện An Nhơn.

Công suất thiết kế vẫn là 80.000 m
3
/ngñ




Bảng 2.14: Thống kê các phương án lựa chọn
Nguồn nước thô (m
3
/ngñ)
Công suất nhà
máy (m
3
/ngñ)
Phương án
ðập ðá Hồ ðịnh Bình TT Bình ñinh
1 80000 0 80000
2 0 80000 0
3 0 80000 80000
2.4.4. Nhận xét và lựa chọn phương án:
a) Phương án 1:
• Ưu ñiểm: Nguồn nước gần khu xử lý và truyền tải, giảm chi phí xây dựng tuyến
ống nước thô, chi phí vận chuyển, quản lý dễ dàng hơn.Chất lượng và trữ lượng
nước tôt nên rất tối ưu ñể sử dụng nguồn nước này cho trạm xư lý
• Nhược ñiểm: Mùa lũ quanh năm ảnh hưởng ñến chất lượng nước hồ, tổng căn
lơ lửng lớn.
Nguồn cấp Khoảng cách xây trạm xử
lý
Nơi ñặt trạm xử lý nước

cấp và nơi tiêu thu
Hồ ðập ðá 7km Nhà máy nước TT Bình
ðịnh

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

14

b) Phương án 2:
• Ưu ñiểm: Nguồn nước là hồ chứa thủy lợi ðịnh Bình, dung tích khoảng 200
triệu m
3
, ñảm bảo cho nhu cầu cấp nước cho huyện An Nhơn hiện tại cũng như
trong tương lai.
• Nhược ñiểm: Trạm xử lý ở xa, tuyến ống nước sạch chạy dài, quản lý khó khăn.
Tại nơi tiêu thụ phải xây dựng thêm nhiều bể chứa và trạm bơm ñể ñiều hòa áp
lực cũng như lưu lượng. Do vậy vấn ñề vận hành mạng lưới phức tạp hơn.
Nguồn cấp Khoảng cách từ trạm xử lý
ñến nguồn sử dụng
Nơi tiệu thu
Hồ ðịnh Bình
Nhà máy xử lý nước
70km Trung tâm An Nhơn

c) Phương án 3:
• Ưu ñiểm: Việc xây dựng nhà máy tại TT Bình ðịnh, nguồn nước thô tại hồ

ðịnh Bình
• Nhược ñiểm: Tuyến ống nước thô ñi xa nên chi phí ñầu tư ban ñầu tương ñối
lớn. Việc xây dựng công trình thu phải ñảm bảo sao cho nước tự chảy về ñến
trạm xử lý.
Nguồn cấp Khoảng cách từ công trình
thu ñến nguồn sử dụng
Nơi tiệu thu và Trạm xử lý
nước
Hồ ðịnh Bình

70km Nhà máy TT Binh ðịnh
Trung tâm An Nhơn


d) Kết luận: Qua ñánh giá sơ bộ ba phương án, ta thấy phương án 1 là có ưu ñiểm hơn
cả.
Tuyến ống vận chuyển nước thô chỉ khoảng 7 km so với 70 km của phương án 2 và 3.
Chi phí ñầu tư ban ñầu và chi phí quản lý sẽ thấp hơn hai phương án sau. Do vậy ta lựa
chọn phương án 1 là phương án thiết kế.

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

15

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC
THIÊN NHIÊN

***
Theo tính toán ở các chương trước, nhu cầu dùng nước thành phố An Nhơn sẽ cần thêm
80.000 m
3
/ngñ Do vậy ta sẽ thiết kế trạm xử lý mới với công suất 80.000 m
3
/ngñ.
Nguồn nước ñược sử dụng cho nhà máy mới ñược lấy từ Hồ ðập ðá ,cách An Nhơn 7km.
Dự kiến nhà máy mới sẽ ñặt tại thị trấn Bình ðịnh, do diện tích ñất ñai khu vực này còn
nhiều và mức ñộ ñô thị hóa chưa cao.
3.1 NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU VÀ LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN XỬ LÝ
3.1.1 Số liệu chất lượng nguồn nước
Bảng 3.1 Các chỉ tiêu cơ bản của chất lượng nguồn nước
Stt Các chỉ tiêu ðơn vị
Kêt quả
phân tích
Tiêu chuẩn
1329/Qð-BYT
1 pH 7,2 6,5-8,5
2 Nhiệt ñộ
o
C 22,8 -
3 ðộ dẫn ñiện
µχ/σ
142 -
C
max
mg/l 80 <3
C
tb

mg/l 60
4
Hàm
lượng cặn
lơ lửng
C
min
mg/l 40
5 Oxi hoà tan mg/l 2,4
M
max
TCU 40 <15
M
tb
TCU 25
6 ðộ màu
M
min
TCU 12
7 ðộ oxi hoá mg/l O
2
3,0 <2
D
max
NTU 250 <2
D
tb
NTU 100
8 ðộ ñục
D

min
NTU 20
9 ðộ cứng mg/l CaCO
3
53,4 <300
10 ðộ kiềm toàn phần mgñl/l 1,3 -
11 Ca
2+
mg/l 14,4 <100
12 Mg
2+
mg/l 4,8 -
13 Fe
2+
mg/l 0,1 <0,3
14 Mn
2+
mg/l 0 <0,2
15 NH
4
+
mg/l 0,1 <1,5
16 SiO
3
2-
mg/l 6 -
17 HCO
3
-
mg/l 81,4 -

18 Cl
-
mg/l 8,5 <250
19 SO
4
2-
mg/l 9,3 <250
20 NO
2
-
mg/l 0 <3
21 NO
3
-
mg/l 0,2 <50
22 PO
4
3-
mg/l 0,3 <2,5
23 Tổng số coliform MPN/100ml 430 0

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

16

3.1.2. Xác ñịnh các chỉ tiêu còn thiếu và ñánh giá mức ñộ chính xác của các chỉ tiêu

a) Xác ñịnh các chỉ tiêu còn thiếu:
• Tổng hàm lượng muối hòa tan P (mg/l) :
P=
==
=
∑
Me

+
++
+ Ae
-
+ 1,4×
××
×[
[[
[Fe
2+
]
]]
] +
++
+ 0,5×
××
×[
[[
[HCO
3
-
]

]]
] +
++
+ 0,13×
××
×[
[[
[SiO
3
2-
]
]]
] (mg/l).
Trong ñó:

[
]
[
]
[
]
[
]
+++++
+++=
∑
4
222
NHMnMgCaMe

0,304,8,41
Me
+++=
∑
+
4


,51
Me
9=
∑
+



[
]
[
]
[
]
[
]
[
]
−−−−−−
++++=
∑

3
432
2
4
PONONOSOClAe


∑
=
++++=
∑
−
−
,62(mg/l)Ae
0,30,5 09,38,52Ae
18

Nh
ư
v
ậ
y:
P = 19,5 + 18,62 + 1,4
×
0,1 + 0,5
×
81,48 + 0,13
×
4
P= 79,52 (mg/l)

•

Hàm l
ượ
ng CO
2
t
ự
do có trong n
ướ
c ngu
ồ
n:
L
ượ
ng CO
2
t
ự
do có trong n
ướ
c ngu
ồ
n
ñượ
c xác
ñị
nh theo bi
ể
u

ñồ
Langlier
-

P =79,6 (mg/l).
-

t
0
=22,8
0
C
-

pH = 7,2
-

K
io
= 1,34 mg
ñ
l/l
-

Tra bi
ể
u
ñồ
ta xác
ñị

nh
ñượ
c hàm l
ượ
ng CO
2
t
ự
do là 7,4 mg/l.

b) ðánh giá chất lượng nước nguồn:
•

Ki
ể
m tra m
ứ
c
ñộ
chính xác c
ủ
a các ch
ỉ
tiêu:
-
ðộ
ki
ề
m toàn ph
ầ

n (mg
ñ
l/l): k
tp
=
[
]
61,02
HCO
3
−
=
02,61
48,81
= 1,34
-
ðộ
c
ứ
ng toàn ph
ầ
n (mg
ñ
l/l): C
tp
=
[
]
[
]

19,1
86,442,14
22
=+=+
++
20,0420,0412,16
Mg
20,04
Ca

Nh
ư
v
ậ
y các ch
ỉ
tiêu tính toán là chính xác. Các ch
ỉ
tiêu v
ề
ch
ấ
t l
ượ
ng
ñề
u
ñạ
t tiêu chu
ẩ

n
n
ướ
c c
ấ
p cho sinh ho
ạ
t (TCXDVN 33-2006). Ch
ỉ
có ch
ỉ
tiêu v
ề
hàm l
ượ
ng c
ặ
n,
ñộ
màu và
ch
ỉ
s
ố
E-coli là v
ượ
t quá tiêu chu
ẩ
n cho phép.
3.1.3. Xác ñịnh liều lượng hóa chất ñưa vào:

a) Liều lượng phèn keo tụ
•
Liều lượng phèn theo hàm lượng cặn lơ lửng:
Theo các s
ố
li
ệ
u kh
ả
o sát hàm l
ượ
ng c
ặ
n l
ơ
l
ử
ng l
ớ
n nh
ấ
t c
ủ
a ngu
ồ
n n
ướ
c t
ạ
i H

ồ

ðậ
p
ð
á
trong kho
ả
ng 80 (mg/l). Nh
ữ
ng th
ờ
i
ñ
i
ể
m c
ặ
n lên cao nh
ấ
t th
ườ
ng x
ả
y ra không nhi
ề
u trong
n
ă
m. Phèn

ñượ
c s
ử
d
ụ
ng
ở

ñ
ây là phèn nhôm. T
ừ
hàm l
ượ
ng c
ặ
n 80 (mg/l) tra b
ả
ng 6.3-
TCXDVN 33-2006 ta có li
ề
u l
ượ
ng phèn
ñư
a vào nh
ư
sau:
L
P1
= 35

( mg/l).
•
Liều lượng phèn theo ñộ ñục:

4
Al
P M
=
(mg/l)
Trong
ñ
ó: P
Al
: Hàm l
ượ
ng phèn nhôm tính theo s
ả
n ph
ẩ
m không ch
ứ
a n
ướ
c.
M:
ðộ
màu tính theo thang màu, platin, coban.
Ta có
4 40 25,9( / )
Al

P mg l
= =
< L
p1
. V
ậ
y li
ề
u l
ượ
ng phèn ch
ọ
n là L
p
= 35 (mg/ l).
b) Kiểm tra ñộ kiềm của nước cho yêu cầu keo tụ
Khi cho phèn vào n
ướ
c, pH gi
ả
m.
ðố
i v
ớ
i phèn nhôm, giá tr
ị
pH = 5,5 ÷7,5 là giá tr
ị

thích h

ợ
p
ñể
quá trình keo t
ụ
x
ả
y ra
ñạ
t hi
ệ
u qu
ả
.
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

17

Lượng vôi ñược ñưa vào ñể kiềm hoá ñược tính theo công thức sau:
( )
mg/l
1K
e
L
28.L
io

p
P
V








+−=
.

Trong ñó:
L
v
: Là lượng kiềm dự phòng của nước (mg/l).
L
P
: Lượng phèn cần ñưa vào ñể keo tụ, L
p
= 35 (mg/l).
Ki
o
: ðộ kiềm ban ñầu có trong nước nguồn, Ki
o
= 1,34 (mgñl/l).
e
p

: ðương lượng của phèn nhôm Al
2
( SO4)
3
, e
p
= 57 (mg/l).
)/(67,734,1 lmg=






+−= 1
57
35
28.L
V

c) Xác ñịnh lượng Clo hóa sơ bộ
Ta phải Clo hoá sơ bộ trong 2 trường hợp sau:
- [O2]0 > 0,15×[Fe2+] + 3
- Nước nguồn không có NO
2
-
, NH
3
+
nhỏ.

Do [O2] = 3,0 (mg/l) < 0,15×[Fe
2
+
] + 3 = 0,15×0,1 + 3 = 3,015 (mg/l) nên ñiều kiện này
không yêu cầu phải Clo hoá sơ bộ.
3.1.4. Kiểm tra sự ổn ñịnh của nước sau khi keo tụ bằng phèn:
Sau khi cho phèn vào ñộ kiềm và ñộ pH ñều giảm, nên nước có khả năng có tính xâm thực.
Vì vậy ta kiểm tra ñộ ổn ñịnh I của nước theo công thức sau:
I = pH
*
- pH
s

Trong ñó:
- pH
*
: Là ñộ pH của nước sau khi ñưa phèn vào, pH
*
ñược xác ñịnh theo Ki
*
và CO
2
*
là
ñộ kiềm và hàm lượng CO
2
của nước khi cho phèn vào. Với:
)/(00,1
28
67,7

57
35
34,1
0
lmgdl
E
L
E
L
Ki
v
v
p
p
=+−=+−=
*
Ki

)/(36,22)
28
67,7
57
35
(444,7)(44 lmgdl
E
L
E
L
v
v

p
p
=−×+=−×+=
0
2
*
2
COCO

o Tra biểu ñồ Langlier với:
- Ki
*
= 1 ( mgñl/l).
- CO
2
*
= 22,36 (mg/l).
- t
0
=22,8
o
C
- P = 79,6 (mg/l).
- Ta ñược pH
*
= 6,68.
- pHs: ðộ pH của nước ở trạng thái cân bằng, ñiều hoà CaCO
3
sau khi keo tụ.
pHs =f1(to) - f2(Ca2+) - f3(Ki*) + f4(P)

Trong ñó:
f1(t
o
): Hàm số của nhiệt ñộ.
f2(Ca
2+
): Hàm số của nồng ñộ ion Ca
2+
.
f3(Ki*): Hàm số của ñộ kiềm Ki*.
f4(P): Hàm số của tổng hàm lượng muối P.
Tra biểu ñồ Langlier ta ñược:
t
0
= 22,8
0
C => f1(t) = 2,04.
[Ca
2+
] = 14,42 (mg/l) => f2 (Ca
2+
) = 1,18
Ki* = 1(mgñl/l) => f3(Ki*) = 1.
P = 79,6 (mg/l) => f4(P) = 8,705.
⇒ pHs = 2,04 - 1,18 - 1 + 8,705 = 8,565. Sau khi tính ñược pHs ta quay lại tính ñộ
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

18

ổn ñịnh I:
Ta có: I = pH* - pHs = 6,68 - 8,565 = - 1,885.
Nhận thấy: I < - 0,5. Như vậy, nước có khả năng bị xâm thực, phải ổn ñịnh nước bằng vôi.
Lượng vôi ñược tính theo hàm lượng CaO trong trường hợp pH
*
< 8,4 < pH
s
.
Lv = e
v
.∆Ki.
P
100
(mg/l)
Trong ñó:
e
v
: ðương lượng vôi. e
v
= 28 (mgñl/l).
∆Ki: Giá trị biến thiên của ñộ kiềm.
∆Ki = (χ + ξ + χ.ξ). Ki*.
Trong ñó: χ và ξ là các hệ số phụ thuộc vào giá trị pH* và pH
s
tra biểu ñồ ta ñược χ =
0,43 và ξ = 0,0025.
Ki*: ðộ kiềm của nước sau khi cho hoá chất. Ki* = 1 (mgñl/l).

P: ðộ tinh khiết của chất kiềm trong sản phẩm kỹ thuật. P = 80%.
⇒ L
v
= 28.(0,43 + 0,0025 + 0,43.0,0025).1.
80
100
= 15,17 (mg/l).
3.1.5. Kiểm tra sự ổn ñịnh của nước sau khi ổn ñịnh bằng vôi :
Sau khi cho vôi vào ñộ kiềm và ñộ pH ñều tăng lên. Vì vậy ta kiểm tra lại ñộ ổn ñịnh I của
nước theo công thức sau:
I = pH
*
- pH
s

Trong ñó:
- pH
*
: Là ñộ pH của nước sau khi ñưa phèn vào, pH
*
ñược xác ñịnh theo Ki
*
và CO
2
*
là
ñộ kiềm và hàm lượng CO
2
của nước khi cho phèn vào.
+ Ki

**
= Ki
*
o
-
p
P
e
L
+
V
V
'
e
L

Ki
**
=
57
0
1,00 −
+
28
15,7
= 1,56 (mgñl/l).
+ CO
2
**
= CO

2
*
+ 44.(
p
P
e
L
-
V
V
e
L
).
CO
2
0
: Là hàm lượng CO
2
tự do trong nước nguồn ban ñầu.
CO
2
**
=22,36 + 44. (
57
0
-
28
15,7
) = - 2,3 (mg/l).


CO
2
**
= 0 (mg/l)
+ Tra bi
ể
u
ñồ
Langlier v
ớ
i:
Ki
**
= 1,56 ( mg
ñ
l/l).
CO
2
**
= 0 (mg/l).
t
0
=22,8
o
C
P = 79,6 (mg/l).
Ta
ñượ
c pH* = 8,4.
-

pH
s
:
ðộ
pH c
ủ
a n
ướ
c
ở
tr
ạ
ng thái cân b
ằ
ng,
ñ
i
ề
u hoà CaCO
3
sau khi keo t
ụ
.
pHs =f1(t
o
) - f2(Ca
2+
) - f3(Ki
*

) + f4(P)
Trong
ñ
ó:
f1(t
o
): Hàm s
ố
c
ủ
a nhi
ệ
t
ñộ
.
f2(Ca
2+
): Hàm s
ố
c
ủ
a n
ồ
ng
ñộ
ion Ca
2+
.
f3(Ki*): Hàm s
ố

c
ủ
a
ñộ
ki
ề
m Ki*.
f4(P): Hàm s
ố
c
ủ
a t
ổ
ng hàm l
ượ
ng mu
ố
i P.
+ Tra bi
ể
u
ñồ
Langlier ta
ñượ
c:
t
0
= 22,8
o
C => f1(t) = 2,04.

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

19

[Ca
2+
] = 14,42 (mg/l) => f2 (Ca
2+
) = 1,18
Ki
*
= 1,56 (mgñl/l) => f3(Ki
*
) = 1,19.
P = 79,6 (mg/l) => f4(P) = 8,705.
⇒ pH’
s
= 2,04 - 1,18 – 1,19 + 8,705 = 8,375. Sau khi tính ñược pHs ta quay lại tính ñộ ổn
ñịnh I:
Ta có: I = pH
**
- pH’
s
= 8,4 - 8,375 = 0,025.
Nhận thấy: I < 0,5. Như vậy nước ổn ñịnh .
3.1.6. Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi ñưa hóa chất vào:

C
max
*
= C
max
o
+ 0,25.M + K.
p
P
e
L
+ L
V
(mg/l).
Trong ñó:
C
max
o
: Hàm lượng cặn ban ñầu lớn nhất trong nước. C
max
o
= 80 (mg/l).
M: ðộ màu của nước nguồn, M = 12.
K: Là hệ số cùng với các loại phèn, ta sử dụng phèn không sạch, K

= 1.
L
P
: Liều lượng phèn ñược ñưa vào, L
P

= 35 (mg/l).
L
v
: Liều lượng vôi ñược ñưa vào, L
v
= 7,67 + 15,17 = 22,84 (mg/l).
⇒ C
max
*
= 80 + 0,25
×
12 + 1.
57
35
+ 22,84 = 106,45 (mg/l).
3.1.7. Lựa chọn dây chuyền công nghệ
Công suất trạm Q = 80.000 m
3
/ngñ, sơ bộ chọn dây chuyền công nghệ như sau:
• Phương án I:








• Phương án II

3.1.8. ðánh giá lựa chọn dây chuyền công nghệ:
• Dây chuyền 1 sử dụng bể phản ứng ziczac ngang, công nghệ ñơn giản, chi phí quản lý
thấp. Bể lắng ngang thích hợp với nước hồ có nhiệt ñộ và chất lượng ổn ñịnh. Dây
chuyền 1 sử dụng bể lọc nhanh thông thường, lượng nước rửa lọc lớn.
Trộn thủy lực Phản ứng ziczac
Lắng ngang
Bể chứa NS Trạm bơm CII Mạng lưới
Clo

Phèn
-
vôi

Clo

Nước nguồn Ngăn tiếp nhận
Bể Lọc nhanh
Trộn cơ khí Phản ứng cơ khí
Lắng Lamen
Bể chứa NS Trạm bơm CII Mạng lưới
Clo

Phèn
-

vôi

Clo

Nước nguồn Ngăn tiếp nhận
Bể Lọc Aquazur
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

20

• Dây chuyền 2 ứng dụng những công nghệ mới ñược ứng dụng nhiều ở nước ta trong
thời gian gần ñây. Bể trộn và phản ứng cơ khí có nhiều tính năng cao hơn so với bể
trộn thông thường và phù hợp với nhà máy có công suất lớn. Tốc ñộ vòng quay có thể
thay ñổi phù hợp với chất lượng nước theo mùa. Bể lắng Lamella cho hiệu suất cao,
giảm thời gian lắng và dẫn ñến giảm khối tích công trình. Bể lọc AquazurV có nhiều
ưu ñiểm hơn so với bể lọc nhanh phổ thông (tiết kiệm nước rửa, ) Do vậy chi phí ñầu
tư xây dựng ban ñầu của dây chuyền II thấp hơn dây chuyền I.

Dây chuyền 2 nhận thấy có nhiều ưu ñiểm và phù hợp hơn, vậy lựa chọn dây chuyền 2 cho
nhà máy xử lý nước ðập ðá
ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

21


3.2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN XỬ LÝ
3.2.1. Công trình chuẩn bị dung dịch phèn công tác
Việc tính toán các công trình dựa trên tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006.
ðể quá trình pha phèn có hiệu quả, ta sử dụng sơ ñồ pha phèn hai bậc. Bậc I, phèn cục ñược
pha vao nước trong thùng hòa trộn, bậc II, dung dịch phèn ñặc ñược pha loãng ñến nồng ñộ
yêu cầu trong bể tiêu thụ trước khi ñược bơm ñịnh lượng bơm vào bể phản ứng. Các công
trình trong dây chuyền ñược thiết kê sao cho dung dịch phèn tụ chảy xuông bể tiêu thụ.
Hình 3.2 Sơ ñồ pha phèn










a) Bể hòa phèn:
Bể hòa phèn có nhiệm vụ hoà tan phèn cục và lắng cặn bẩn. Vì trạm có công suất (Q
ngñ
=
80000 m
3
/ngñ) nên ta dùng bể hoà phèn khuấy trộn bằng cánh khuấy. Quá trình hoà tan phèn
cục kéo dài từ 2÷3 giờ. Bể xây dựng bằng gạch, mặt trong bể ñược bảo vệ bằng lớp vật liệu
chịu axit ñể chống tác dụng ăn mòn của dung dịch phèn. Bộ phận khuấy trộn gồm: ðộng cơ

ñiện, bộ phận chuyển ñộng và cánh khuấy kiểu cánh phẳng. Kết cấu ống dẫn phèn phải ñảm
bảo khả năng súc rửa nhanh.
Khi thiết kế thùng hoà trộn lấy các chỉ tiêu sau:
- Số vòng quay trên trục của cánh quạt n= 30÷40
vòng /phút
- Chiều dài cánh quạt tính từ trục quay bằng 0,4
÷0,45 chiều rộng bể
- Diện tích cánh quạt bằng 0,1÷0,2 m
2
cho 1m
3

dung dịch trong bể
- ðể xả cặn cho bể, dùng ống xả có ñường kính
150mm.
• Sơ ñồ cấu tạo:
Chú thích:
1 - Bể hòa phèn
2 - Cánh khuấy
3 - ðộng cơ

• Tính toán bể hòa phèn:
Theo 6.19-20 TCXDVN 33-06, dung tích bể hoà phèn ñược tính theo công thức:
Thùng hòa
tr
ộn

Thùng
tiêu th
ụ

Phèn
Nước
Nước
Bơm ñịnh lượng
ði lên bể trộn
Bơm ñịnh lượng
1

2

3

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

22

W
h
=
γ 10
l q
n
p
b
n

4
(m
3
).
Trong ñó:
q: là lưu lượng nước xử lý.
Q
ngñ
= 80.000 (m
3
/ngñ) = 3.333 (m
3
/h).
l
p
: Là liều lượng phèn, l
p
= 35 (mg/l).
n: Là thời gian giữa hai lần hoà phèn. Với Q= 80.000 (m
3
/ngñ)
⇒
n = 6 (h).
γ: Là tỷ trọng của dung dịch phèn γ = 1 (T/m
3
).
b
n
: Là nồng ñộ dung dịch theo tiêu chuẩn b
n

= 10-17%, ta chọn b
n
= 12%.
W
h
=
1

.

.12
10
35 . 6 . 3333,33
4
= 5,83 (m
3
).
- Thiết kế 2 bể hoà phèn hình vuông, dung tích 1 bể: W
h
= 2,9 (m
3
) Với kích thước bể:
a×a×h= 1,4 ×1,4×1,8 (m), trong ñó chiều cao bảo vệ là h
bv
= 0,3m.
- Số vòng quay trên trục của cánh quạt n = 40 vòng /phút
- Chiều dài cánh quạt tính từ trục quay bằng 0,5 m.
- Diện tích cánh quạt bằng 0,3 m
2

- Công suất ñộng cơ của máy khuấy xác ñịnh theo công thức:
N=0,5×
zdhn
43
η
ρ
, (kW)
Trong ñó:
- ρ : trọng lượng thể tích của dung dịch phèn ρ = 1000 kg/ m
3

- h: chiều cao cánh quạt, h = 0,2 m
- n: số vòng quay của cánh quạt trong 1 giây, n =
3
2
60
40
=
v/s
- d: ñường kính của vòng tròn do ñầu cánh quạt tạo ra, d= 1 m
- z: số cánh quạt trên trục máy khuấy, n= 2.
- η: hệ số hữu ích của cơ cấu truyền ñộng, η=0,9
N= 0,5
×

21
3
2
2,0
9,0

1000
4
3
××






××
=65,64 (kW).
b) Tính toán bể tiêu thụ
Theo 6.19 TCXDVN 33-06, lấy nồng ñộ phèn trong bể tiêu thụ là 7% (4÷10%) tính theo
sản phẩm không ngậm nước. ðáy bể tiêu thụ có ñộ dốc không nhỏ hơn 0,005 về phía ống xả.
ống xả có ñường kính 100mm. Ống dẫn dung dịch ñã ñiều chế ñặt cách ñáy 150mm. Mặt
trong bể tiêu thụ cũng ñược bảo vệ bằng lớp vật liệu chịu axit.
Dung tích bể tiêu thụ ñược tính theo công thức:
W
t
=
t
hh
b
b.W
(m
3
).
Trong ñó:
W

t
: Là dung tích bể tiêu thụ (m
3
).
W
h
: Là dung tích bể hoà phèn. W
h
= 5,8 (m
3
).
b
h
: Là nồng ñộ dung dịch hoá chất trong bể hoà phèn. b
h
= 12%.
b
t
: Là nồng ñộ dung dịch hoá chất trong bể tiêu thụ. b
t
= 7%
Thay số ta có:
⇒
W
t
=
7
12 . 5,8
= 9,94
~ 10 (m

3
).
Số bể tiêu thụ không < 2
⇒
ta thiết kế 2 bể mỗi bể có dung tích W
t
= 5 (m
3
). Kích thước
Hình 5.2. Cấu tạo bể hòa phèn cánh phẳng.

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

23

γ
.10000.b
Q.n.L
v
v
=
v
W
mỗi bể a×a×h = 1,8×1,8× 1,8 trong ñó chiều cao bảo vệ là 0,3m.
c) Thiết kế bể hòa phèn và bể tiêu thụ :
- Bể hoà trộn và bể tiêu thụ thiết kế có tường ñáy nghiêng so với mặt phẳng ngang 45

o
.
- ðường kính ống xả cặn của bể hoà phèn là D = 300 (mm)
- ðường kính ống xả cặn của bể tiêu thụ là D = 300 (mm).
- Sàn ñỡ phèn trong bể hoà trộn phải ñặt ghi ñể có thể tháo gỡ ñược. Khe hở giữa các
ghi là 15 (mm).
- Mặt trong và ñáy bể hoà trộn cũng như bể tiêu thụ phải ñược phủ một lớp xi măng
chống axit hoặc ốp gạch men chịu axít.
- Cánh khuấy của máy khuấy phải làm bằng vật liệu chịu axit.
- Bơm dung dịch phèn dùng bơm ñịnh lượng.
- Các ñường ống dẫn phèn phải làm bằng vật liệu chịu axít (ống PVC).
- Kết cấu ống dẫn hoá chất phải ñảm bảo xúc rửa nhanh.
- Thiết kế ống tự chảy từ bể hoà phèn ñến bể tiêu thụ.
3.2.2. Công trình pha chế dung dịch vôi sữa
• Dung tích bể pha vôi sữa xác ñịnh theo công thức:



Q: Công suất trạm. Q=3333,33 (m
3
/h).
n: Số giờ giữa 2 lần pha vôi. n= 6 (h).
b
v
: Nồng ñộ vôi theo tiêu chuẩn b
v
= 4 -10%. Ta lấy b
v
= 5 %
L

v
: Liều lượng vôi. L
v
=22,84 (mg/l).
γ: Tỉ trọng vôi. γ = 1 (T/m
3
).

96,8
1
5
10000
84,22633,3333
=
××
×
×
=
v
(m
3
)
Chọn 2 bể bằng nhau, kích thước bể hình tròn, ñường kính bể bằng chiều cao công tác của
bể, d = h,
4
4
.
32
dhd
v

ππ
==
nên
)(8,1~78,1
14,3
4.5,4
4.
3
3
m
v
===
π

• Thiết bị khuấy trộn:
Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/phút (Quy phạm ≥ 40 vòng/phút), chiều dài cánh
quạt lấy bằng 0,45 ñường kính bể (Quy phạm = 0,4 - 0,45d)
L
cq
= 0,45d = 0,45.1,8 = 0,81m
Chiều dài toàn phần của cánh quạt là 1,62m. Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế là 0,15m
2
cánh
quạt/1m
3
vôi sữa trong bể (Quy phạm 0,1 - 0,2 m
2
)
f
cq

= 0,15× 4,5 = 0,675 (m
2
)
Chiều rộng mỗi cánh quạt : b
cq
=
)(42,0
81,02
675,01
m=
×
×


• ðường kính ống dẫn vôi sữa xác ñịnh theo ñiều 6.37 (20TCN 33-06) như sau:
Ống áp lực dẫn sản phẩm sạch D25mm, dẫn sản phẩm không sạch D50mm.
Ống tự chảy lấy D50mm. Tốc ñộ vôi sữa chảy trong ống không nhỏ hơn 0,8 m/s.
Chỗ ngoặt trên ñường ống dẫn dung dịch vôi sữa có bán kính cong là:
R = 5.d = 5.50 = 250 (mm)
ðường ống áp lực dẫn vôi sữa có ñộ dốc về phía máy bơm 0,02. ống tự chảy có ñộ dốc
0,03 về phía miệng xả.

ðề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp công suất 80.000m3/ng.ñ cho huyên An nhơn , Bình ðịnh


GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Nguyển Ngọc Ẩn – MSSV: 09B1080002 – Lớp 09HMT2

24

)m(
G.h.P.
.T.P.Q
F
ok
kho
2
10000
α
=
)(248
1,1.5,1.80.10000
3,1.90.35.80000
2
2
mF ==
)(157
1,1.5,1.80.10000
3,1.90.24,22.80000
2
2
mF ==
• Thiết bị ñịnh liều lượng vôi:
Thiết bị ñịnh liều lượng có nhiệm vụ ñiều chỉnh tự ñộng lượng vôi cần thiết ñưa vào
nước cần xử lý theo yêu cầu.
Dùng bơm ñịnh lượng ñể bơm vôi từ bể pha vôi vào bể trộn.
Lượng vôi cần dùng cho một ngày =
66
10
24,2280000

10
.
×
=
v
LQ
= 1,78 (T/ngñ)
Bơm ñịnh lượng phải bơm dung dịch vôi công tác 5%.
 Lưu lượng bơm:
q =
15360024
10078,1
.5360024
10078,1
×××
×
=
××
×
γ
= 0,4
×
10
-3
(m
3
/s) = 0,4 (l/s).
-
γ
: khối lượng riêng của dung dịch,

γ
= 1 T/m
3
.
3.2.3. Tính toán kho dự trữ hóa chất
Kho dùng ñể dự trữ hoá chất ñủ cho 3 tháng tiêu thụ.
- Diện tích sàn kho:

Trong ñó:
Q =80000 (m
3
/ngñ).
P: Liều lượng hoá chất tính toán (g/m
3
).
T: Thời gian dự trữ hoá chất trong kho. T= 90 (ngày).
α: Hệ số kể ñến diện tích ñi lại và thao tác trong kho. α=1,3.
P
k
: ðộ tinh khiết của hoá chất.
h: chiều cao cho phép của lớp hoá chất.
G
0
: Khối lượng riêng của hoá chất, G
o
= 1,1 (T/m
3
).
- Tính cho kho phèn:

Tính cho kho vôi:
+ Tổng diện tích:
F = F
1
+ F
2
= 248 + 157 = 405 (m
2
).
Chọn kích thước nhà hóa chất là 12,6m×32m
3.2.4. Bể trộn cơ khí :
a) Sơ ñồ cấu tạo bể trộn cơ khí :
- Chú thích :
1 - Ngăn tiếp nhận nước thô.
2 - Ngăn phân phối
3 - Ống dẫn hóa chất
4 - ðộng cơ máy khuấy
5- Cánh khuấy
6 -Máng phân phối nước sang bể
phản ứng


Hình 3.3: Sơ ñồ cấu tạo bể trộn cơ khí

b) Tính toán công trình:
- Lưu lượng xử lý : Q = 80.000 m
3
/ngñ = 0,9259 m

3
/s
- Thời gian khuấy trộn : t = 45s. ( Theo 6.58 TCXDVN 33-2006)
1
2
3
4
6
5