Đồ Án Thiết Kế Hệ thống Cấp nước cho thị trấn - Phần 1 pot

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 1 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi




I. LÝ DO VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1. LÝ DO THIẾT KẾ
Song song với việc học lý thuyết ở trên lớp sinh viên phải thực hiện đồ án mơn học,
nhằm hồn thành và nắm vững mơn học “xử lý nước cấp”.
2. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Thiết kế nhà máy cấp nước cho Thị trấn với số dân 50.000 người, Thị trấn khơng có
nhà máy xí nghiệp, có vài hộ gia đình làm tiểu thủ cơng nghiệp.
Phần: Thuyết minh
Tính tốn cơng suất trạm xử lý (m
3
/ngđ)
Tính tốn các cơng trình đơn vị
Phần: Bản vẽ
Trắc dọc theo nước
Bố trí mặt bằng trạm
Bản vẽ chi tiết (một cơng trình đơn vị tự chọn)

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 2 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi



II. CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1. Dân số của thò trấn: N = 50.000 dân
2. Các chỉ tiêu về chất lượng nước sông:

STT

Chỉ tiêu

Nước mặt

TCVN
-

5501

01

PH

6,7

6
–

8.5

02

Độ đu
ïc (N.T.U)

40

< 5

03

Độ màu (Pt
–

Co)

70

< 10

04

Độ kiềm (mgđl/l)

2

< 10

05

Độ mặn mg/l (Cl
-
)

200

< 250

06

Sắt (mg/l)

0.4

< 0.3

07

Nitrit mg/l (N
–
NO
2
)

0,002

0

08

Nitrat mg/l (N
–

NO
3
)

0,2

< 5

09

Amonia mg/l (N
–
NH
3
)

0,1

< 3

10

Mangan (mg/
l)

0.2

< 0.1

11

Ca
2+
(mg/l)

20


12

HCO
3
2
-

(mg/l)

1,5

13

Vi Sinh(Coliform/100mg)

4000

0

14

Độ oxy hoá (mg/l)

5,3


15

Hàm lượng cặn (mg/l)

500









III. XÁC ĐỊNH LƯNG NƯỚC TIÊU THỤ:

- N= 50.000 dân
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 3 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

- q
tc
= 120 l/ng.ngđ ( tra bảng 3.1/14 – TCXD 33-2006)
1. Lượng nước dùng cho sinh hoạt:
78003,1
1000
000.50120
1000
.



dngsh
K
qN
Q m
3
/ngđ
Trong đó:
- q
tc
: lượng nước 1 người tiêu thụ trong 1 ngày đêm (l/ng.ngđ)
- N: số dân tính toán
- K: hệ số không điều hoà, K=1,3
2. Lưu lượng nước phục vụ công cộng ( tưới cây xanh, rửa đường, cứu hỏa … ) :
Theo bảng 3.1 – TCXD 33 - 2006 cho đô thò loại II, III

7807800%10%10
1

sh
QQ m
3
/ngđ
3. Lưu lượng nước cho công nghiệp dòch vụ:
7807800%10%10
2

sh
QQ m
3
/ng.đ
4. Lưu lượng nước cho khu công nghiệp:
23407800%30%30
3

sh
QQ m
3
/ng.đ
5. Lượng nước thất thoát:
925.2700.11%25)%(25
3214
 QQQQQ
sh
m
3

/ngđ
6. Lượng nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước:
170.1625.14%8)%(8
43215
 QQQQQQ
sh
m
3
/ngđ
7. Vậy công suất công trình thu:
Q = (Q
Sh
+ Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+Q
4
+Q
5
)
= 7.800+ 780 + 780 + 2.340+ 2.925 + 1.170
= 15.795 m
3
/ngđ
 Q = 16.000 m
3
/ngđ = 666,67 m

3
/h = 0,19 m
3
/s
IV. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ CHO XỬ LÝ NƯỚC CẤP:
NỘI DUNG TÍNH TOÁN BAO GỒM:
1. ĐỀ SUẤT CÔNG NGHỆ CỦA TRẠM XỬ LÍ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 4 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
3. TÍNH TOÁN CHI PHÍ XỬ LÍ

1. ĐỀ SUẤT CÔNG NGHỆ CỦA TRẠM XỬ LÍ
Theo chất lượng nước nguồn thì phương án xử lý được đề ra là :
 Phương án 1:

 Phương án 2










THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ
 Phương án 1:

Bể phản ứng có
lớp cặn lơ lửng
Bể trộn
cơ khí

Bể lọc nhanh

Bể lắng
ngang
Bể chứa

Công trình
thu
Clo


Phèn
Bể lắng trong có
lớp cặn lơ lửng
Bể trộn
cơ khí

Bể lọc nhanh

Bể chứa

Công
trình thu
Clo

Phèn
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 5 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

- Nước từ sông sẽ được bơm lên trạm bơm cấp 1, tại miệng thu nước lắp đặt
song chắn rác để cản lại những vật rắn trôi nổi trong nước. Sau đó nước được
bơm đến bể trộn cơ khí.
- Tại bể trộn nước sẽ được tiếp xúc với hóa chất phèn để tạo kết tủa. Nhờ có
bể trộn mà hóa chất được phân phối nhanh và đều vào trong nước, nhằm đạt
hiệu quả xử lý cao nhất.
- Sau khi nước tạo bông cặn lắng ở bể trộn sẽ được dẫn đến bể phản ứng. Tại
đây
- Sau đó các bông cặn đó sẽ được lắng ở bể lắng ngang. Tiếp theo nước sẽ
chảy vào mương phân phối và được đưa vào bể lọc nhanh
- Những hạt cặn còn sót lại sau quá trình lắng sẽ được giữ lại trong vật liệu
lọc, còn nước sau lọc thì sẽ tiếp tục qua các công trình xử lý tiếp theo.
- Nước sau khi được làm sạch các cặn lắng thì cần phải được khử trùng để
tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng trước khi đưa vào sử dụng
- Nước sau khi khử trùng sẽ được đưa đến bể chứa. Sau một thời gian nước sẽ
được bơm ra mạng lưới để đáp ứng cho nhu cầu của người dân.
 Phương án 2
Cũng giống như phương án 1 nhưng ở phương án 2 không dùng bể lắng
ngang mà thay vào là dùng bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng. Ở bể này các hạt
cặn sẽ tự kết hợp tạo thành bông cặn lớn hơn và lắng xuống đáy bể. Vì thế sơ
đồ xử lý này không sử dụng bể phản ứùng.

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN:
 Phương án 1:
 Ưu điểm :

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 6 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

- Bể lắng ngang hoạt động ổn đònh, có thể hoạt động tốt ngay cả khi chất
lượng nước đầu vào thay đổi.
- Bể được hợp khối nên cụm xử lý được thu gọn thuận lợi trong vận hành.
 Nhược điểm :
- Khối lượng công trình lớn, chiếm diện tích lớn.
 Phương án 2:
 Ưu điểm:
- Khối lượng công trình nhỏ hơn, tiết kiệm diện tích đất xây dựng.
- Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng đạt hiệu quả xử lý rất tốt.
 Nhược điểm:
- Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng rất nhạy cảm với sự dao động về lưu lượng
và nhiệt độ của nguồn nước : thay đổi lưu lựơng không được quá 15% và nhiệt
độ không quá 1
o
C trong vòng 1h. Nếu lưu lượng thay đổi thất thường có thể gây
xáo trộn cặn gây hiệu quả xử lý rất thấp.
- Quản lý vận hành phức tạp : tầng cặn lơ lửng đòi hỏi phải ở một chiều cao
nhất đònh, theo dõi thường xuyên chất lượng nước đầu ra sau bể lắng để thu cặn
hợp lý.
 Chọn Phương án 1 để tính toán.





2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
2.1 CÔNG TRÌNH THU:

Chọn loại công trình thu nước và trạm bơm bố trí kết hợp trong một nhà
Tính toán công trình thu gồm nội dung sau:
 Song chắn rác
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 7 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

 Lưới chắn rác
 Ngăn hút - Ngăn thu
2.1.1 SONG CHẮN RÁC
Song chắn rác đặt ở cửa thu nước của công trình.
Tính toán song chắn rác dựa trên các thông số sau:
- Lưu lượng công trình, Q = 0,19 m
3
/s
- Đường kính thanh thép, chọn d= 8mm
- Khoảng cách giữa các thanh thép, a=(40  50)mm, chọn a=40 mm.
- Vận tốc nước chảy qua song chắn, theo TCVN-33-85,
v=(0,4  0,8)m/s, chọn v=0,5 m/s
- Số cửa thu nước, chọn n=2
Khi đó, tính được:
- Hệ số co hẹp do các thanh thép:
2,1
40
840
1






a
da
K
- Hệ số co hẹp do rác bám vào song: thường lấy
K
2
= 1,25
- Hệ số kể đến hình dạng của thanh thép: K
3
=1,25
Do đó, tiết diện của song chắn rác là:
2
321
35,0
25,0
25,125,12,119,0
mKKK
nv
Q










Chọn kích thước song chắn rác là: B

s
x H
s
= 0,35 m x 1 m
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 8 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi


2.1.2 LƯỚI CHẮN RÁC
Lưới chắn rác là một tấm lưới đan bằng dây thép có đường kính 1,5 mm,
lưới chắn được đặt cuối đường ống, giữa ngăn thu và ngăn hút.
Chọn loại lưới phẳng để tính toán
Tính toán lưới chắn rác với các thông số sau:
- Q: Lưu lượng công trình, Q=0,19 m
3
/s
- n: số lượng cửa đặt lưới, n=2
- v: vận tốc nước chảy qua lưới, v = (0,2  0,4)m/s, chọn v=0,3m/s
- d: đường kính dây đan lưới, d=(1  1,5)mm, chọn d=1,5 mm
- Kích thước mắt lưới, a=4 mm
Khi đó:
- Hệ số co hẹp :




89,1
4
5,14
2

22
2
1





a
da
K
- Hệ số co hẹp do rác bám vào lưới: K
2
= 1,5
- Hệ số kể đến hình dạng: K
3
=(1,15  1,5), chọn K
3
=1,3
 Diện tích lưới chắn là:


THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 9 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

14,1
23,0
3,15,189,119,0
321








 KKK
nv
Q


Chọn kích thước mắt lưới là: B
l
x H
l
= 0,8 m x 1,4 m
2.1.3 NGĂN THU –NGĂN HÚT
o Kích thước mặt bằng ngăn thu:
- Chiều dài : A
1
= (1,6  3 )m, chọn A
1
= 2,5 m
- Chiều rộng : B
1
= B
l
+2e = 1 + 2x0,5 = 2,0 m
với e = (0,4  0,6) , chọn e = 0,5 m
o Kích thước mặt bằng ngăn hút:

- Đường kính ống hút:
m
v
Q
D
h
45,0
2,1
19,044









Chọn vận tốc nước chảy trong ống là : v=1,2m/s
Vậy chọn ống hút làm bằng gang có đường kính D
h
= 450 mm
- Đường kính phiễu hút: D
f
= (1,3  1,5)D
h

= 1,4
450


= 630 mm
- Chiều rộng: để tiện thi công ta chọn B
2
= B
1
= 2 m
- Chiều dài: A
2
= (1,5  3)m , chọn A
2
=3m
Trong ngăn hút ta đặt các bơm trục ly tâm ngang để hút nước đưa vào trạm
xử lý, Sử dụng 2 bơm chìm ( 1 hoạt động, 1 dự phòng ) có lưu lượng 670 m
3
/h.

2.2 TÍNH TOÁN LIỀU LƯNG HÓA CHẤT
2.2.1 THIẾT BỊ ĐỊNH LƯNG LIỀU LƯNG PHÈN
Tính toán dựa trên các thông số sau:
- Q = 16.000 m
3
/ngày
- Hàm lượng cặn là: 500 mg/l
- Độ màu: 70 Pt – Co
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 10 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

- Độ đục: 40 N.T.U
 Căn cứ vào hàm lượng cặn của nguồn nước mặt là: 500mg/l, chọn liều
lượng phèn nhôm không chứa nước dùng để xử lý nước đục theo bảng 6.3

Liều lượng phèn để xử lí nước trang 47 “TCXD 33-2006” là: 50 mg/l
 Căn cứ vào độ màu của nguồn nước là 70 Pt-Co , nên liều lượng phèn
nhôm được xác dònh là:
lmgP
Al
/47,33704 
So sánh liều lượng phèn cần dùng để khử độ đục và liều lượng phèn cần để
khử độ màu thì ta chọn liều lượng phèn tính toán là: P
Al
= 50 mg/l
 Dung tích bể hoà trộn:
3
33,3
110000.10
501067,666
000.10
m
b
PnQ
W
h
Al
h












Trong đó:
- Q : lưu lượng nước xử lý, Q = 666,67 m
3
/h
- n : thời gian giữa hai lần hoà tan phèn, với công suất
(10000 50000) m
3
/ngày , n =(8  12)h, chọn n = 10h
- P
p
: liều lượng phèn dự tính cho vào nước , P
p
= 50 mg/l
- b
h
: nồng độ dung dòch phèn trong thùng hoà trộn (1017 %),
lấy b
h
=10%
-  : khối lượng riêng của dung dòch,  =1 tấn/m
3

Chọn 1 bể hoà trộn, kích thước bể là: 2m x 1,5m x 1,1 m = 3,3 m
3

 Dung tích bể tiêu thụ:

3
66,6
5
1033,3
m
b
bW
W
t
hh
t



Trong đó:
- b
t
= (4  10)% , chọn b
t
= 5%
- b
t
: nồng độ dung dòch phèn trong thùng tiêu thụ
Chọn 1 bể tiêu thụ, kích thước mỗi bể là: 2,0m x 1,96m x 1,7m = 6,664 m
3

 Chọn chiều cao an toàn ở bể hoà trộn và bể tiêu thụ là:(0,3  0,5)m
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 11 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

 Chọn quạt gió và tính toán ống dẫn khí nén
Lưu lượng gió phải thổi thường xuyên vào bể hoà trộn là:
Q
h
= 0,06 xW
h
x F = 0,06 x 10 x 3,0 = 1,8 m
3
/phút
Trong đó: W
h
= cường độ khí nén ở thùng hoà trộn 10l/sm
2
(theo qui phạm)
 Lưu lượng gió cần thiết ở bể tiêu thụ là:
Q
t
= 0,06 x 5 x3,92 = 1,176 m
3
/phút
Trong đó : cường độ khí nén ở thùng tiêu thụ lấy bằng 5 l/sm
2

 Tổng lương gió phải vào bể hoà trôn và bể tiêu thụ là:
Q
gió
= Q
h
+ Q

t
= 1,8 + 1,176 = 2,976 m
3
/phút = 0,05 m
3
/s
 Đường kính ống gió chính:
mmm
v
Q
D
g
c
65065,0
15
05,04
4






v= (10  15)m/s, chọn v=15m/s
 Đường kính ống dẫn gió đến thùng hoà trộn
mmm
v
Q
D
h

h
5005,0
1514,3
03,044








Chọn D
h
= 50 mm
 Đường kính ống dẫn gió đến đáy thùng hoà trộn
mmm
v
Q
D
h
dh
36036,0
21514,3
03,04
2
4










 Đường kính ống nhánh vào thùng hoà trộn
- Thiết kế 3 nhánh
Q slsm
nh
/5/005,0
3
2
03,0
3



- Suy ra:
mmmD
nh
2002,0
1514,3
005,04





Tính số lỗ khoan trên giàn ống gió ở bể hoà trộn:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 12 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

Theo qui phạm ( 6.22 – 52 TCXD 33-2006 ) :
- d
l
= 3  4mm
- v
l
= 20  30m/s
 Chiều dài ống nhánh;
l
n
=1,5m , chọn d
l
= 3mm ; v
l
= 25m/s
 Diện tích lỗ

4
003,0
4
2
2




l

d
f
l
= 7,07

10
-6
m
 Tổng diện tích các lỗ trên 1 ống nhánh

4
10.2
25
005,0


l
n
l
V
Q
F m
2

 Số lỗ trên 1 nhánh

28
10.07,7
10.2
6

4



l
l
f
F
n
lỗ
Khoan 1 hàng lỗ thì khoảng cách giữa các lỗ là:
l mmmm
n
L
n
5457,53
28
1500


SƠ ĐỒ BỂ PHA PHÈN SỤC BẰNG KHÔNG KHÍ NÉN
1.
Vòi nước

2. Ống gió
3. Phèn
4. Ghi đỡ phèn
5. Ống dẫn dung dòch hoá chất sang
bể đònh lượng
6. Ống xả

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 13 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

2.2.2 LIỀU LƯNG VÔI CHO VÀO
Liều lượng chất kiềm hóa ( vôi ) được tính theo công thức:
P
k
=e
1
( P
p
/e
2
– K
t
+ 1 )100/c
Trong đó:
- P
k
: hàm lượng chất kiềm hóa( mg/l)
- P
p
: hàm lượng phèn cần dùng để keo tụ, P
p
= 50 (mg/l)
- e
1
, e
2
: trong lượng đương lượng của chất kiềm hóa và của phèn, ta có

e
1
= 28, e
2
= 57 (mg/mgđl )
- K
t
: độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn, K
t
= 2 ( mgđl/l)
- c: tỉ lệ chất kiềm hóa nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng,
c = 80 (%)
 P
t
= 28(50/57 – 2 + 1)x100/80 < 0  Độ kiềm tự nhiên của nước đủ
đảm bảo cho quá trình thủy phân phèn, trường hợp này không cần kiềm
hóa nước.

2.3 BỂ TRỘN CƠ KHÍ
Bể trộn có tác dụng giúp cho hóa chất tiếp xúc đều với nước. Nó đưa các phần tử
hóa chất vào trạng thái phân tán đều trong nước khi phản ứng xảy ra, đồng thời tạo
điều kiện tốt nhất giữa chúng với các phần tử tham gia phản ứng. Khi cho phèn vào
nước chúng sẽ tác dụng với muối kiềm của Ca, Mg để tạo thành các hydroxit kém tan
dễ kết tủa. Bông kết tủa của phèn sẽ hấp dẫn các hạt keo tự nhiên. Do đó, các hạt sẽ
có kích thước lớn và sẽ dễ lắng hơn.
2.3.1 KÍCH THƯỚC BỂ:
Q = 16.000 m
3
/nđ = 666,67 m
3

/h = 0,19 m
3
/s
Chọn thời gian khuấy trộn trong bể là 30 giây.
- Thể tích bể trộn là:
V = 30 x 0,19 = 5,56 (m
3
)
Chọn 1 bể trộn có tiết diện vuông.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 14 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

- Chiều dài cạnh của bể:
41,1
3
2
56,5
3
2

V
a m
- Chiều cao hữu ích của bể:
81,2
2
41,1
56,5
2

a

V
hi
h m
- Chiều cao toàn phần của bể
H = h
hi
+ h
bv
= 2,81 + 0,4 = 3,2 m
Tại cuối bể ta bố trí mương tràn dẫn nước sang công trình tiếp theo.
Mương có chiều ngang 0,6 m, cao 1 m
Chiều dài máng l
m
= 1,4m.
2.3.2 THIẾT BỊ KHUẤY TRỘN:
Dùng máy khuấy tuabin 4 cánh nghiêng 45o hướng lên để khuấy trộn đồng
thời kéo nước từ dưới lên
Đường kính cánh tuabin:
D  0,5a = 0,5x 1,41 = 0,71 m. Chọn D = 0,7 m
Năng lượng cần truyền vào nước :
P = G
2
V =1000
2
 5,56 0,0009= 5004 J/s = 5kW.
Với G = 1000 s
-1
: gradient vận tốc
 = 0,0009 Ns/m
2

: độ nhớt động lực của nước ứng với t = 25
o
C
Hiệu suất động cơ  = 0,8
Công suất thực tế của động cơ:

26,6
8,0
5
N
kW
- Số vòng quay của máy khuấy:

3/1
5
3/1
5
7,0100008,1
5004





















Dk
P
n

=3,02 vòng/s =181 (vòng/phút )
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 15 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

- Chiều dài mỗi mái chèo:
L = 0,25 D = 0,25 x 0,7 = 0,175 (m)
- Chiều rộng cánh khuấy:
B = 0,2.D = 0,2 x 0,7 = 0,14 (m)
2.3.3 TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC VÀO VÀ RA:
- Đường kính ống dẫn nước vào bể d = 500 mm
- Vận tốc nước chảy trong ống:
47,0
5,02
19,04
2
.4
22






d
Q
v
( m/s )
- Vận tốc nước dâng từ đáy lên:

2
41,1
19,0
S
Q
v
d
0,09 ( m/s )
- Chiều cao mực nước chảy vào máng



3
2
2
3
2
2
4,181,94

19,0
.4 Bg
Q
h
n
0,08 m
- Vận tốc nước chảy qua máng:



41,108,02
19,0
2 ah
Q
v
n
0,82 ( m/s ).
2.4 BỂ PHẢN ỨNG CÓ LỚP CẶN LƠ LỬNG:
2.4.1 KÍCH THƯỚC BỂ
- Diện tích mặt bằng của bể:

3
102,22
19,0
.



vN
Q

S
= 42,09 m
2

Với :
Q = 0,19 m
3
/s : công suất trạm xử lý
v: vận tốc đi lên của dòng nước trong bể phản ứng, với hàm lượng
cặn 500 mg/l, tra bảng được v = 2,2 mm/s.
N: số bể phản ứng lấy bằng số bể lắng ngang, N = 2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 16 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

TC nướ
c nguồn

Hàm lượng cặn (mg/l)

v(mm/s)

-

Nước nguồn có độ đục thấp


- Nước có độ đục trung bình
- Nước có độ đục lớn
< 20

20 - 50
50 - 250
250 – 2500
0,9

1,2
1,6
2,2

- Chọn chiều rộng của bể phản ứng bằng chiều rộng của bể lắng ngang là:
B = 5,6 m.
- Chiều dài ngăn phản ứng:

6,5
09,42
B
S
L 7,5 m
- Thể tích bể phản ứng ứng với thời gian lưu nước trong bể là 25 phút:
139
260
2567,666
60
.




N
tQ

V (m
3
)
- Chiều cao hữu ích của bể phản ứng:
h
hi
= 3,3
6,55,7
139



F
V
m thỏa (theo quy phạm > 3m)
- Chọn chiều rộng đáy bể b
d
= 0,3 m
- Chiều cao phần hình tháp:
h
d
=






 3,0
22

3
60
0
B
atg = 2,16 m
- Chiều cao tổng cộng của bể:
H = h
hi
+ h
d
+ h
bv
= 3,3 + 2,16 + 0,44 = 5,9 m
2.4.2 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC
- Nước theo mương vào máng phân phối nước rồi theo các đường ống
xuống đáy bể.
- Mương phân phối sâu 2,5 m, rộng 0,8 m
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 17 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

- Kích thước máng phân phối: cao h
m
= 1 m, dài L = 7,5 m, chiều rộng
máng 0,8 m.
- Thể tích máng: V
m
= 1x 7,5 x 0,8 = 6 m
3

- Thời gian lưu nước trong máng:

32,126
19,0
462.



Q
NV
t
m
(s) = 2,1(phút) > 1 phút
Chọn 6 ống nhựa để dẫn nước từ máng xuống đáy bể
- Lượng nước qua mỗi ống chính
008,0
6
4
19,0
9
.
2



N
Q
q
c
(m
3

/s)
Chọn ống có đường kính d
c
= 150 mm
- Vận tốc nước chảy:
45,0
15,0
008,04
4
22





c
c
c
d
q
v (m/s)
Từ ống chính nước sẽ đựơc phân theo hai hướng bởi hai ống nhánh để
phân phối nước.
- Lượng nước qua mỗi ống nhánh
004,0
2
008,0
2

c

n
q
q (m/s)
- Đường kính ống nhánh:
09,0
6,0
004,04
4





n
n
n
v
q
d
(m)
Lấy d = 90 mm
- Khoảng cách giữa các ống chính:
25,1
6
5,7
6

L
e
c

(m)
Hai ống đầu tiên cách thành bể 0,5 m.
- Khoảng cách giữa hai ống nhánh:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 18 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

4,1
4
6,5
4

B
e
n
m
- Tổn thất áp lực qua các mối nối trên đường ống:
g
v
h
2
2
1


Với : hệ số tổn thất cục bộ trong đừơng ống:

1
=1, 
2
= 2,56, 

3
= 0,588, 
4
= 0,5
v: vận tốc nước chảy trong ống.
 08,0
81,92
6,0
)1588,056,2(
81,92
45,0
5,0
22
1




h (m)
- Tổn thất áp lực dọc theo chiều dài ống:
h
d
= 6,993  2,75.10
-3
+ 5,836  1,3510
-3
= 0,03 (m)
- Tổn thất áp lực từ đáy lên mặt nước
h
n

= 1,5 (h
i
+ h
d
)10
-2
= 1,5(3,3+ 2,16)10
-2
= 0,08 (m)
- Tổn thất áp lực mà nước từ máng cần khắc phục:
h = h
1
+ h
d
+ h
n
= 0,08 + 0,03 + 0,08= 0,19 (m).
2.4.3 TÍNH TOÁN VÁCH NGĂN:
- Trong ngăn phản ứng đặt hai tường tràn để hướng dòng, khoảng cách
giữa các tấm tường:
5,2
3
5,7

cd
e (m)
- Chiều cao lớp nước trên vách tràn: chọn h
nt
= 0,6m.
- Vận tốc nước tràn từ bể phản ứng:

028,0
6,026,5
19,0
.2.
2



nt
t
hNB
Q
v (m/s) ( theo quy phạm < 0,05 m/s)
- Chiều cao bức trường tràn tính từ đáy bể đến mép vách:
h
t
= H – h
bv
– h
nt
= 5,9 – 0,44 – 0,6 = 4,86 (m).
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 19 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

- Chiều cao lớp vách tràn tiếp theo là : 4,76 (m)
- Cuối bể ta bố trí vách tường hướng dòng có chiều cao chọn h
hd
= 4,6m
- Chiều cao khe từ bể phản ứng sang bể lắng: 3,3 + 2,16 – 4,6 = 0,86 (m)
- Vận tốc nước chảy trên vách hướng dòng:

02,0
26,586,0
19,0
2
2



NBh
Q
v
(m/s) < 0,05 thỏa.
- Trước khi qua bể lắng nước sẽ qua tường ngăn để hướng dòng và phân
phối nước. Chiều cao tường ngăn: h
tn
= 0,5  5,9 = 2,95 (m).
- Khoảng cách từ tường ngăn đến tường tràn: e= 0,8 m
- Vận tốc nước chảy qua khe:
021,0
8,06,52
19,0
2
2



eBN
Q
v
k

(m/s) (theo quy phạm là < 0,03 m/s).


HÌNH : BỂ PHẢN ỨNG CÓ LỚP CẶN LƠ LỬNG

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THỊ TRẤN 50.000 DÂN
GVHD : GS.TS Lâm Minh Triết - 20 - SVTH: Nguyễn Nhật Nam Thi

2.5 BỂ LẮNG NGANG
Bể lắng dùng để loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn lơ lửng có khả năng lắng xuống
đáy bể bằng trọng lực.
2.5.1 KÍCH THƯỚC BỂ:
 Vận tốc trung bình của dòng nước trong bể:
v
tb
= K x u
0

Trong đó:
- u
0
: tốc độ rơi của hạt cặn, chọn =0,55mm/s,
( qui phạm = (0,5  0,6)m/s)
- Chọn L/H
0
=15 ,tra bảng có K=10 ;  = 1,5
nên v
tb
= 10 x 0,55 = 5,5 mm/s
 Diện tích mặt bằng bể là:

2
0
505
55,06,3
67,666
5,1
6,3
m
u
Q
F 




 Chọn số bể lắng ngang: n = 2 bể
 Chọn chiều cao vùng lắng: H
0
= 3 m (quy phạm 3 4 m )
 Chiều rộng mỗi bể là:
m
NHv
Q
B
tb
6,5
235,56,3
67,666
6,3
0






 Mỗi bể lắng ngang được chia làm 2 ngăn,
 Chiều rộng mỗi ngăn là: m
B
b 8,2
2
6,5
3

 Chiều dài bể lắng:
m
NB
F
L 0,45
26,5
505






 Kiểm tra lại tỉ số
3
0,45


o
H
L
= 15 Đúng bằng tỉ số đã chọn
 Nếu chiều rộng mỗi ngăn b = 2,8 m hàng lỗ cuối cùng nằm cao hơn mức
cặn tính toán là 0,3m (theo qui phạm là 0,3  0,5m) thì diện tích công tác