thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất 150000 m3

1 | h t t p://v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n




BÀI BÁO CÁO
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP





Đề tài: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP CÔNG
SUẤT 150000 m
3
/ngđ





Tháng 11/2013

2 | h t t p:/ / v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n

MỤC LỤC

TRÍCH YẾU 3
LỜI CẢM ƠN 4
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 5

I. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Error! Bookmark not defined.
II. HỆ SINH THÁI Error! Bookmark not defined.
1) CẤU TRÚC HỆ SINH THÁI: Error! Bookmark not defined.
2) CÁC THÀNH PHẦN SINH VẬT VÀ CẤU TRÚC DINH DƯỠNG CỦA HỆ SINH THÁI: Error!
Bookmark not defined.
3) LƯỚI THỨC ĂN TRONG HỆ SINH THÁI: Error! Bookmark not defined.
4) CÁC QUẦN XÃ ĐẶC TRƯNNG TRONG HỆ SINH THÁI RẠCH TRA Error! Bookmark not
defined.
5) CÁC MỐI QUAN HỆ TRONG QUẦN XÃ: Error! Bookmark not defined.
6) DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI: Error! Bookmark not defined.
7) CÁC CON ĐƯỜNG HOÀN LẠI VẬT CHẤT CHO TỰ NHIÊN Error! Bookmark not defined.
III. TÍCH CỰC VÀ TIÊU CỰC CỦA HỆ SINH THÁI: Error! Bookmark not defined.
1) TÍCH CỰC CỦA SÔNG RẠCH TRA: Error! Bookmark not defined.
2) TIÊU CỰC CỦA SÔNG RẠCH TRA: Error! Bookmark not defined.
IV. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG: Error! Bookmark not defined.
V. TÀI LIỆU THAM KHẢO: 40


3 | h t t p:/ / v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n

TRÍCH YẾU


4 | h t t p:/ / v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n

LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến khoa Khoa học và công nghệ
trường đại học Hoa Sen đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập thực hiện
tốt bài báo cáo này
Chúng em đã nhận được sự hỗ trợ và đóng góp rất nhiệt tình về mặt chuyên

môn của thầy Tuân. Chúng em xin gởi đến thầy lời cảm ơn chân thành và sâu sắc
nhất.
Nhóm sinh viên thực hiện

5 | h t t p:/ / v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

6 | h t t p:/ / v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n

Chương I: Nhiệm vụ thiết kế đồ án
Mục đích xử lý nước cấp:
Xử lý nước cấp là để cung cấp lượng nước có đầy đủ về mặt hóa học, vi trùng học
để thỏa mãn yêu cầu về ăn uống và sinh hoạt, dịch vụ, sản xuất công nghiệp và
phục vụ các hoạt động cộng có sử dụng nước sạch. Cung cấp nước có chất lượng
tốt, không có chứa các chất vẩn đục gây ra mùi, màu, vị của nước. Cung cấp đầy
đủ các thành phần khoáng chất cần thiết cho việc bảo vệ sức khỏe con người. Nước
sau khi xử lý thì phải thõa mãn tiêu chuẩn “ Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng
nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt” ( bộ y tế số 1329/2002/BYT/QĐ ngày
18/4/2002)
Nội dung
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp từ nguồn nước mặt thành nước sử dụng cho ăn
uống và sinh hoạt.
Bảng 1: Tính chất nguồn nước mặt cần xử lý và chỉ tiêu.
Chỉ số
Đơn vị
Nồng độ
QCVN01:2009/BYT
Đánh giá
SS
mg/L
80
20

Độ kiềm
Mg CaCO
3
/L

75


pH

6,8
6,5-8,5

Fe
2+

mg/L
0,2
0,3

CO
2

mg/L
50


Độ đục
FTU
65
2

Độ màu
Pl-Co
45

15

TDS
mg/L
250
1000

Mn
2+

mg/L
0,1
0,3



7 | h t t p:/ / v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n

Chương II: Sơ đồ công nghệ của xử lý nước cấp

1. Phương án 1:

Từ trạm bơm nước đưa lên vào bể trộn cơ khí. Trước đó,dòng nước được cho qua
song chắn rác. Song chắn rác có nhiệm vụ loai bỏ rác lơ lữngng kích thước lớn để bảo vệ
các thiết bị bơm nước và nâng cao hiệu quả làm sạch của các công trình đơn vị như làm
giảm lượng cặn và độ màu.
Tại bể trộn cơ khí: cho vào chất keo rụ tạo bông và trợ keo tụ cao phân tử PAC và
vôi nhằm ổn định pH. Mục tiêu của quá trình trộn là đưa các phần tử hóa chất vào trạng
thái phân tán đều trong môi trường nước khi phản ứng xảy ra, đồng thời tạo điều kiện
phản ứng tốt nhất giữa chúng với các phần tử tham gia phản ứng. Sau đó nước được
chuyển qua bể keo tụ tạo bông. Mục đích của bể phản ứng keo tụ tạo bông là tạo điều
kiẹn thuận lợi nhất để keo tụ phân tán trong nước sau úa trình pha trộn và trộn với phèn
đã mất ổn định và có khả năng kết dinh với nhau, va chạm với nhau để tạo thành bông
cặn có kích thước đủ lớn có thể lắng tring bể lắng.
Nước từ bể keo tụ tạo bông qua bể lắng, tại đây các bông cặn lắng xuống đáy dưới
tác dụng của trọng lực. Lượng bùn ở bể lắng được đưa ra ngoài hồ chứ bùn. Bùn này
được lắng và nén lại sau đó đem đi xử lý, còn nước phí trên được chuyển trở lại vào bể
lắng.
Nước
thô
Bể trộn
cơ khí
Bể tạo bông
(bể phản
ứng cơ khí)
Bể lắng
ngang
Bể lọc
nhanh
Sát

trùng
Trạm cấp
nước
Bể chứa
Lắng nước
rửa lọc
Nén bùn
Máy ép
bùn
Nguồn
tiếp nhận
Bùn


8 | h t t p:/ / v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n

Nước từ sau bể lắng được đi sang bể lọc hở. nứoc sẽ được khử mùi, các hạt cặn lơ
lững mà quá trình lắng chưa xử lý hết, loại bỏ vi khuẩn, màu sắc, độ đục.
Nước sau khi lọc đã sạch gần như hoàn toàn và được khử trùng bằng clorine để
ngăn ngừa các bệnh dich do vi khuẩn và các loại vi trùng gây nên.
Nước sạch ở bể chứa sau khi đã khử trùng được đưa phân phối vào mạng lưới cấp
nước qua trạm bơm.
2.Phương án 2:

Nước
thô
Bể trộn
cơ khí
Bể tạo bông
(bể phản
ứng cơ khí)
Bể lắng
đứng
Bể lọc
nhanh
Sát
trùng
Trạm cấp
nước
Bể chứa
Lắng nước
rửa lọc
Nén bùn
Máy ép
bùn
Nguồn
tiếp nhận
Bùn

9 | h t t p:/ / v i etq u i z .vn – V IE T Q U I Z. v n

Chương III: Tính toán các công trình đơn vị
1. Công trình thu nước
Công trình thu đặt ở long sông, buồng thu đặt ở sát bờ, các trạm bơm được tách riêng.
Trong trường hợp bờ sông có dốc thoải, lòng sông xa bờ ta bố trí trạm bơm xa nhau,
công trình thu đặt ở lòng sông, trạm bơm đặt ở trên bờ.
Đầu họng thu đặt lưới chắn, mắt lưới 5 x 5 mm, bằng sợi dây đồng, đường kính 2 mm,
khung thép hàn có thể tháo lắp dễ dàng để làm sạch và thay thế khi cần.
Tốc độ chảy qua lưới v 0,6m/s để tránh hiện tượng kéo rác vào ống.
Diện tích lưới chắn xác định theo công thức :

Trong đó:
Q :Lưu lượng cần thu Q=1,74
V :vận tốc qua lưới <0,6 m/s, nên chọn 0,5m/s


= 5,22 m
2

Vậy kích thước lưới chắn là 2,28m x 2,28m
 Trạm bơm
Công xuất trạm bơm:

Trong đó :
Q: Công suất Q=1,74

H : áp lực bơm, chọn H = 20m
: khối lượng thể tích của nước , = 1000 kg/m
3

:
hiệu xuất của máy bơm, lấy = 80%

10 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

Trong khu bố trí 5 máy bớm cùng công xuất 86 kW, 4 hoạt động còn 1 bơm kia để dự
phòng, 5 máy bơm mắc song song với nhau.

11 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n


2. Các Công Trình Chuẩn Bị Dung Dịch Phèn.
2.1. Bể trộn phèn
Có thể cho phèn vào nước với dạng bột, hạt khô dưới dạng dung dịch để
định lượng được phèn vào nước dưới dạng bột hoặc hạt khô thì phải có phèn sản xuất
ra dưới dagj bột, nhưng việc định lượng phèn dưới dạng bột khô thì thường không
chính xác và thường không đảm bảo vệ sinh vỳ nhiều bụi, nên có thể loại trừ việc
dùng phèn bột. Thường định lượng phèn vào nước dưới dạng dung dịch có nồng độ từ
1 5 %
Việc tăng nồng độ của dung dịch phèn sẽ làm giảm độ chính xác khi định
lượng, vì vậy đầu tiên dùng các thùng hoà trộn để hoà trộn phèn có nồng độ cao, đồng
thời để lắng bớt các cặn tạp chất không tan trong nước ở bể hoà tan, sau đó mới
chuyển qua bể tiêu thụ để pha loãng nồng độ 1 5 % rồi định lượng vào nước
Tốc độ tan phèn cục ở trong nước tăng nhanh khi kich thước các cục phèn
càng nhỏ , tăng cường độ tuần hoàn của nước ở bể hoà tan và tăng nhiệt độ của nước.
Vì vậy để đảm bảo thời gian hoà trộn phèn phù hợp với yêu cầu của nhà máy quản lý
đề ra cho nhà máy của mính, thì cần phải đập nhỏ phèn trước khi cho vào bể trộn.
Nhiệm vụ của bể hoà trộn là hoà tan phèn cục và lắng cặn bẩn. Nồng độ
dung dịch phèn trong bể hoà trộn thường không cao nhưng không vượt quá nồng độ
bão hoà. Theo TCXD – 33:1985 có thể lấy nồng độ dung dịch phèn trong bể hoà trộn

trong khoảng 10 17 %. Để hoà tan phèn trong bể có thể dùng không khí nén, máy
khuấy hoặc bơm tuần hoàn.
Nhưng đối với trường hợp này thì ta hoà trộn phèn bằng máy khuấy, bể xây bằng
bê tông cốt thép, bộ phận khuấy bao gồm: động cơ điện, bộ phận truyền động và cánh
khoấy. Để đơn giản hơn ta cho cánh khuấy kiểu phẳng.
Ta chọn bể hoà trộn phèn dùng cánh khuấy kiểu phẳng có 02 cánh quạt. Số vòng
quay là 60 vòng/phút.
Liều lượng phèn để xử lý nước đục theo bảng sau:
Liều lượng phèn để xử lý độ đục
Hàm lượng cặn của nước nguồn
(mg/l)
Liều lượng phèn nhôm
Không chứa nước (mg/l)

12 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

Đến 100
101-200
201-400
401-600
601-800
801-1000
1001-1400
25-35
30-45
40-60
45-70
55-80
60-90
65-105

Ứng với hàm lượng căn nước cần xử lý 80mg/l, chọn lượng phèn P = 30 mg/l
Căn cứ vào độ màu của nước cần xử lý vào khoảng 45 Pt.Co, ta xác định được
lượng phèn nhôm cần thiết để khử theo công thức

Vậy chọn phèn là P = 30mg/l
Dung tích bể hoà trộn phèn tính theo công thức:

Trong đó :
Q: lưu lượn nước xử lý (m
3
/h).Q=6250 m
3
/h
n : thời gian giữa hai lần hoà tan phèn, lấy n = 24 gờ
: liều lượng phèn dự tính cho vào nước (g/m
3
).
: nồng độ dung dịch phèn trong thùng hoà trộn (%). Chọn = 10%(Theo
TCXD – 33:1985 có thể lấy nồng độ dung dịch phèn trong bể hoà trộn trong
khoảng 10 17 %)
: khối lượng riêng của dung dịch = 1 tấn/m
3

Trong bài toán này loại phèn được sử dụng để làm chất keo tụ là phèn nhôm
không chứa nước.
Vậy dung tích bể hoà trộn phèn là :

Việc khuấy trộn được tiến hành trong bể trọn hình vuông với tỉ lệ lgiữa chiều cao
và chiều rộng là 2:1. Vậy ta chọn kích thước bể

13 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

Chọn chiều cao an toàn cho bể trộn phèn là :0,4 m ( theo tiêu chuẩn chọn chiều
cao an toàn trong khoảng từ 0,3 m).
3.2.2 tính toán thiết bị khuấy trộn phèn
Bể được trộn bằng máy trộn cánh quạt, dung tich bể khuấy trộn được tính ở
trên là = 45 m
3

Bể được thiết kế hình vuông với tỉ lệ kích thước như sau:
a x b x h = 2,8 x 2,8 x 6 m
Chọn số vòng quay cánh quạt là 60 vòng/ phút ( quy phạm 40 vòng/phút). Chiều
dài cánh quạt lấy bằng 0,45 bề ngang bể ( quy phạm 0,4 0,45b)

Vậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là : 1,26
Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế trung bình là 0,15 m
2
/cánh quạt/ 1 m
3
phèn trong
bể:

Chiều rộng mỗi cánh quạt là :

Năng lượng khuấy trộn cần thiết:

Trong đó
K: hệ số cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy. k=1,08 với cánh khuấy kiểu
phẳng hai cánh.

P: khối lượng riêng của dung dịch, lấy P = 1000kg/m
3
N: số vòng quay trong 1 giây, n = 60 vòng/phút = 1 vòng/s
đường kính cánh khuấy,

= 1,08 x 1000 x1 x 2,52
5
= 109756W
Công suất động cơ;

N = =137kW
P: trọng lượng riêng của dung dịch
N = 0,8 hệ số hữu ích với cơ cấu truyền động( hiệu suất)
2.2. Thiết Bị Pha Chế Vôi
Vôi được dùng để kiềm hoá nước, làm mềm nước hoặc ổn định nước. Vôi cho vào
nước có thể ở dạng vôi sữa hay bão hoà.

14 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

Trước tiên vôi sống cần phải được đem tôi. Bể vôi tôi thường có dung tích đủ cho
30-40 ngày tiêu thụ của nhà náy và được chia làm nhiều ngăn để tiện việc lau rữa
Công thức xác định liều lượng chất kiềm hoá

Trong đó:
: hàm lượngchaất kiềm hoá (mg/L)
: hàm lượng phèn cần thiết dùng để keo tụ (mg/L), đã tính 30mg/l
: đương lượng của chất kiềm hoá và của phèn (mg/mgđl). ( trong
trường hợp này sử dụng chất kiềm hoá là CaO nên ; và đối với chất keo tụ là
nên
: độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn(mgđl/L)

l: độ kiềm dự phòng (mgđl/L)
C: tỉ lệ chất kiềm hoá nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng (%).( trường
hợp này c = 80%)
Vậy ta có :
=


Dung tích bể pha vôi sữa được xác định theo công thức



Trong đó
Q : Lưu lượng nước tính toán ( m
3
/h), Q= 6250m
3
/h
N : Số giờ giữa hai lần pha vôi ( theo quy phạm là 6 12 giờ), lấy n = 12
: liều lượng vôi cho vào nước (mg/l)= 0,9 mg/l
: nồng độ vôi sữa (5%)

 =
Tại trạm bố trí hai bể, một làm việc, một dự phòng

15 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

Dung dịch vôi 5% ở bể tiêu thụ định lượng đều với lưu lượng không đổi bằng cơm
định lượng để đauw vào bể trộn đứng, tương tự thì ta cũng bố trí hai bơm định lượng
ở hai bể.
Tính toán thiết bị khuấy trộn vôi sữa.

Bể được khuấy trộn bằng máy trộn cánh quạt ; dung tích bể pha vôi dữa được tính
toán ở trên là :
= 1,35m
3

Bể được thiết kế hình tròn, đường kính của bể phải lớn bằng chiều cao
công tác của bể d = h, chiều cao xây dựng của bể là h +0,4m( theo quy phạm chiều
cao an toàn của bể lấy 0,3 0,5)

Vậy đường kính bể :


Chọn số vòng quay của cánh quạt là 60 vòng/phút( quy phạm 40 vòng/phút),
chiều dài cánh quạt lấy bằng 0,45 đườn kính bể(quy phạm 0,4 0,45d)

Vậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là 0,54 x 2 = 1,08m.
Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế 0,15 m
2
cánh quạt/l m
3
vôi sữa trong bể ( quy
phạm = 0,1 0,2m
2
)

Chiều rộng mỗi cánh quạt là :


Năng lượng khuấy trộn cần thiết:

K: hệ số cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy. k=1,08 với cánh khuấy kiểu
phẳng hai cánh.
P: khối lượng riêng của dung dịch, lấy P = 1000kg/m
3
N: số vòng quay trong 1 giây, n = 60 vòng/phút = 1 vòng/s
đường kính cánh khuấy,

Vậy p = 377W

16 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

Công suất động cơ:N =




17 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n


3. Bể trộn cơ khí
So với lượng nước cần xử lý, lượng hóa chất sử dụng chỉ chiếm một phần tỷ lệ rất nhỏ.
Mặc khác phản ứng của chúng lại xảy ra rất nhanh sau khi tiếp xúc với nước. Vì ậy cần
phối trộn để phân phối nhanh và đều hóa chất sau khi chúng vào nước nhằm đạt hiệu quả
xử lý cao nhất.
Bể trộn cơ khí , Q=150000m
3
/ngày đêm
HRT=50 giây
nhiệt độ t = 20
0

C
Chọn gradient vận tốc G=1000 s
-1
Chiều sâu của lớp nước H=D
Tỉ lệ chiều cao : rộng = 2 : 1
 Thể tích bể trộn:
V = HRT x Q = 50 x 150000/(24 x 3600) = 86.81m
3
 Chiều rộng của bể :
Ta có V = H x B
2
= 2B x B
2
= 2B
3

 B = 3,5m
 Chiều cao bể:
H : B = 2 : 1  H = 2B = 7m
Chọn chiều cao bảo vệ H
bv
= 0,3m
Vậy chiều cao của bể H
bể
= 7 + 0,3 = 7,3m
 Năng lượng cần truyền vào máy P = G
2
Vµ
Trong đó : P: năng lượng tiêu hao tổng cộng (J/s)
G: gradient vận tốc (s

-1
). Chọn G = 800 s
-1
µ: độ nhớt động học của nước (Ns/m
2
)
Đối với nước ở 20
0
C, µ = 0,001 Ns/m
2

 P = G
2
Vµ = 800
2
x 86,81 x 0,001 = 55558.4 (J/s)= 55,56 kW

18 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

Chọn hiệu suất động cơ Ƞ = 0,8
 Công suất động cơ P
tt
= P/ Ƞ = 55,56 / 0,8 = 69,45 kW

 Số vòng quay của cánh khuấy
Năng lượng khuấy trộn cần thiết được tính theo công thức: P = Kρn
3
D
5

 Số vòng quay của cánh khuấy n =
Với K là hệ số sức cản của nước, phụ thuộc vào kiểu cánh khuấy. Ở đây ta chọn Tua bin
4 cánh nghiêng 45
0
 K=1.08
Đường kính cánh khuấy D
kh
≤ ½ chiều rộng bể  D ≤ ½ x B ≤ 1,75m
Chọn đường kính cánh khuấy D = 1,7m
Khối lượng riêng của nước là ρ = 1000 kg/m
3
 n= 1,54 vòng/giây.


19 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n


4. Bể Phản Ứng Tạo Bông Cặn Cơ Khí
Bể phản ứng cơ khí dùng năng lượng chuyển động của cánh khuấy trong nước để tạo
sự xáo trộn dòng chảy. Cánh khuấy có dạng bản phẳng đặt đối xứng qua truc quay.
Chọn thời gian lưu nước là 30 phút
Lưu lượng nước 150000 m
3
/ngày đêm
Thể tích bể: V= HRT x Q = 30 x 150000 / (24 x 60) = 3125m
3

Chọn chiều cao bảo vệ H
bv
=0,3m

 H
tt
= 6 + 0,3 = 6,3m
Theo chiều dài của bể chia bể làm 5 ngăn. Mỗi ngăn chia thành 4 buồng.
Kích thước chiều rộng và chiều cao của buồng là 4,2 x 4,2
Vậy tiết diện ngang của một ngăn f = h x b = 4,2 x 4,2 = 17,64 m
2

Chiều dài bể : L = V/(n.f)
n: số ngăn phản ứng
L= 3125/(5 x 17,64) = 35,4
Chiều dài mỗi buồng: l = 9  L=36m
Các buồng được ngăn cách với nhau bằng các vách hướng dòng theo phương thẳng
đứng.
Dung tích mỗi buồng 4,2 x 4,2 x 9 = 158,76m
3

Cấu tạo guồng khuấy gồm trục quay và 4 bản cánh khuấy đặt đối xứng qua trục, toàn
bộ đặt theo phương thẳng đứng.
Tổng diện tích bản cánh lấy bằng 15% diện tích mặt cắt ngang bể
f
c
= f x 15/100 = 17,64 x 15/100 = 2,65m
2

Diện tích một bản cánh là 2,64/4 = 0,663m
2

Chiều dài cánh lấy là 3,6 m
Chiều rộng bản cánh: 2,65/(4 x 3,6) = 0,184m

Bản cánh đặt ở khoảng cách tính từ mép ngoài đến tâm trục quay:
R
1
= 1,8m; R
2
= 1,3m

20 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

Chọn tốc độ quay của guồng khuấy: ở buồng đầu v
k
= 5 vòng/phút, buồng thứ 2 và
thứ 3 là V
k
= 4 vòng/phút, buồng cuối v
k
= 3 vòng/phút.
Kiểm tra lại các chỉ tiêu khuấy trộn cơ bản:
 Ở buồng phản ứng đầu tiên
Tốc đọ chuyển động của các bản cánh khuấy so với nước :
V
k
= 2πRn/60 (m/s)
Bản thứ nhất dài 1,8m
v= 0,75v
k
(m/s)
v
1
= 2πR

1
n x 0,75/60 = 2 x 3,14 x 1,8 x 5 x 0, 75/60 = 0,70m/s
v
2
= 2πR
2
n x 0,75/60 = 2 x 3,14 x 1,3 x 5 x 0, 75/60 =0,50m/s
công suất motor cần thiết để quay cánh khuấy:
N = 51.C.F(v
3
n1
+ v
3
n2
) (W)
3,6/0,18 = 19,5 nên C = 1,5 ; F = 2,65 m
2

N = 51 x 1,5 x 2,65 x (0,7
3
+ 0,5
3
) = 93,2W
Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m
3
nước:
Z = N/W = 92,3/158,76 = 0,58 W/m
3

Giá trị gradient vận tốc G = 10 = 10 = 79,4 1/s < 100 1/s

P = G x T ; trong đó T là thời gian lưu nước trong bể T = 20’ = 1200s
P = 79,4 x 1200 = 95279,9 < 200000
 Ở buồng phản ứng thứ 2 và 3:
v
1
= 2πR
1
n x 0,75/60 = 2 x 3,14 x 1,8 x 4 x 0, 75/60 = 0,57m/s
v
2
= 2πR
2
n x 0,75/60 = 2 x 3,14 x 1,3 x 4 x 0, 75/60 = 0,4m/s
công suất motor cần thiết để quay cánh khuấy:
N = 51.C.F(v
3
n1
+ v
3
n2
) (W) = 51 x 1,5 x 2,65 x (0,57
3
+ 0,4
3
) = 50,7W
Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m
3
nước:
Z = N/W = 50,7/158,76 = 0,32 W/m
3

Giá trị gradient vận tốc G = 10 = 10 = 58,98 1/s

21 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

P = G x T = 58,98 x 1200 = 70776 > 40000
 ở buồng cuối cùng:
v
1
= 2πR
1
n x 0,75/60 = 2 x 3,14 x 1,8 x 3 x 0, 75/60 = 042m/s
v
2
= 2πR
2
n x 0,75/60 = 2 x 3,14 x 1,3 x 3 x 0, 75/60 = 0,31m/s
công suất motor cần thiết để quay cánh khuấy:
N = 51.C.F(v
3
n1
+ v
3
n2
) (W) = 51 x 1,5 x 2,65 x (0,42
3
+ 0,31
3
) = 20,3W
Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m

3
nước:
Z = N/W = 20,3/158,76 = 0,13 W/m
3

Giá trị gradient vận tốc G = 10 = 10 = 37,6 1/s
P = G x T = 37,6 x 1200 = 45108.6 > 40000
Kết quả kiểm tra lại các chỉ tiêu khuấy trộn cơ bản cho thấy: chúng đều nằm trong giới
hạn cho phép.


22 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n


5. Bể lắng ngang
Chọn U
o
= 0.55mm/s. Chọn tỉ số L/H
o
= 10 có K=7,5, α = 1,33
Vận tốc trung bình của dòng nước trong bể tính theo công thức v
tb
= K.u
o
= 7,5 x 0,55 =
4,125 mm/s.
Diện tích mặt bằng bể
F = α. = = 4198,3 m
2
(Q = 6250 m

3
/h)
Chọn chiều cao vùng lắng H
o
= 3,5m
Chiều rộng của bể là:
B = = = 40,1 m
Chiều dài bể lắng sẽ là :
L = = = 35 m
Tỉ số L/H theo tính toán sẽ là: 35/3,5 = 10 đúng bằng tỉ số đã chọn
Diện tích cần thiết của các lỗ ở vách ngăn phân phối nước vào là:
f
lỗ 1
= Q/V
lỗ
= 1,736/0,3 = 5,78 m
2

Q = 1,736 m
3
/s, Quy phạm V
lỗ
= 0.2 0,3 m/s
Lấy đường kính lỗ phân phối nước d = 0,1m. Ta có f
lỗ
= πd
2
/4 = 0,00785 m
2

Tổng số lỗ n = f
lỗ 1
/f
lỗ
=

5,78/0,00785 = 737 lỗ
Thể tích vùng chứa nén cặn lắng là:
W
c
=
Trong đó C = 12mg/l
T = 24h: thời gian giữa 2 lần xã cặn.
N =3: số bể ngang

23 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

= 8000: nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt.
C
max
= C
n
+KP + 0,25M + v
Với C
n
hàm lượng cặn nước nguồn = cặn lơ lững + cặn hòa tan = 80 + 250 = 330 mg/l
P : Liều lượng phèn cho vào nuớc dựa vào bảng sau

 P = 50
K: Hệ số tính chuyển trọng lượng thành cặn lắng trong bể lắng

K = 0,55 đối với phèn nhôm
K = 1 đối với phèn nhôm sản phẩm kỹ thuật
K= 0,8 đối với phèn sắt
 K = 1
M: độ màu của nước 45Pl-Co
v: liều lượng vôi kiềm hóa nước. v= 0mg/l.
Vậy C
max
= C
n
+ KP + 0,25M + v = 330 + 1 x 50 + 0,25 x 45 + 0 = 391,25mg/l
W
c
= = 3.8000) = 2370,3m
3
.
Chiều cao trung bình của vùng chứa nén cặn là:

24 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

H
cặn
= W
c
/f
bể
= 2370,3/4198,3 = 0,6m
Chiều cao trung bình của bể lắng: H
b
= H

o
+ H
cặn
= 3,5 + 0,6 =4,1m.
Chiều cao xây dựng bể tính cả chiều cao bảo vệ: H = 4,1 + 0,3 = 4,4m

25 | htt p : //vi e t q ui z . vn – VI E T Q UI Z . v n

6. Bể lọc nhanh
6.1. Sơ nét về ứng dụng các loại bể lọc:
Bể lọc chậm: dùng để xử lý cặn bẩn, vi trùng có trong nước bị giữ lại trên lớp
màng lọc. Ngoài ra bể lọc chậm dùng để xử lý nước không phèn, không đòi 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 quá trình
rửa lọc vì vậy quản lý bằng thủ công nặng nhọc. Bể lọc chậm thường sử dụng cho các
nhà máy có công suất đến 1000m
3
/ngày với hàm lượng cặn đến 50 mg/l, độ màu đến
50 độ.
Bể lọc nhanh một lớp: là bể lọc nhanh một chiều, dòng nước lọc đi từ trên xuống,
có một lớp vật liệu lọc là cát thạch anh. Bể lọc nhanh phổ thông thường được sử dụng
trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng 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 thông nhưng
có 2 lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và than angtraxit nhằm tăng tốc độ lọc và kéo dài
chu kì làm việc của bể.
Bể lọc sơ bộ: Bể lọc sơ bộ được sử dụng để làm sạch nước sơ bộ trước khi làm
sạch triệt để trong bể lọc chậm và trong bể lọc nhanh trong sơ đồ làm sạch bằng lọc
hai bậc.
Bể lọc áp lực: được ứng 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 màu 80 độ với công suất
trạm xử lý đến 3000 m
3
/ngày, hay dùng trong dây chuyền khử Fe khi dùng ezector thu
khí với công suất nhỏ hơn 500 m
3
/ngày và dùng máy nén có công suất bất kì.
Bể lọc tiếp xúc: Bể lọc tiếp xúc được sử dụng để làm sạch nước theo sơ đồ lọc một
bậc. Trong bể lọc tiếp xúc quá trình lọc xảy ra từ dưới lên trên.
6.2. Bể lọc nhanh
Tổng diện tích bể lọc:
tb
tb
VataWtTV
Q
F
21
6,3 


Trong đó:
Q - Công suất hữu ích của trạm (m
3
/ngày). Q = 150000 m
3
/ ngđ
T - Thời gian làm việc của trạm trong một ngày đêm (h), chọn T = 24h