Tải bản đầy đủ (.doc) (34 trang)

Đồ án môn học Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bị nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ công suất 1000m3ng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (249.5 KB, 34 trang )

Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
PHẦN I
TỔNG QUAN
1.1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cần Giờ là một huyện ngoại thành thành phố Hồ Chí Minh, đây là vùng đất giáp biển và
có hệ thống sông ngòi chằng chòt. Với vò trí đòa lý như vậy cho nên nguồn nước mặt ở đây
đã bò nhiễm mặn và không thể sử dụng vào mục đích sinh hoạt bằng các phương pháp xử lý
thông thường. Người dân ở đây chủ yếu sử dụng nước mưa và nước được vận chuyển từ các
nơi khác đến với giá rất cao. Với mức sống của người dân tại khu vực này nhìn chung còn
thấp, đời sống văn hóa lại khá nghèo nàn, các dòch vụ y tế cũng chưa đầy đủ, chính vì vậy
khả năng lây lan dòch bệnh là khá cao.
Vào mùa mưa người dân thường sử dụng các lu, vại để hứng nước mưa và sử dụng trực tiếp
cho mục đích sinh hoạt, hình thức này còn phổ biến ở một vài trường học hay các công sở,
tuy nhiên lượng nước này cũng khó có thể đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng của người dân. Vào
mùa khô vấn đề nước sinh hoạt thực sự là vấn đề bức xúc của người dân, họ phải đi mua
nước tại các nơi có hệ thống cấp nước tập trung, việc mua nước này gặp nhiều vấn đề khó
khăn về thời gian, sức lực, nhưng trở ngại lớn nhất vẫn là giá thành nước quá cao, khoảng
40.000đ/m
3
.
Từ những vấn đề trên ta có thể thấy được việc xây dựng một nhà máy cấp nước sinh hoạt
đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân cũng
như góp phần thúc đẩy quá trình phát triển kinh tế, xã hội cho huyện Cần Giờ.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Mục tiêu của đề tài là tính toán và thiết kế các công trình trong nhà máy xử lý nước cấp bò
nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ với công suất là 1000m
3
/ngày.
1.3. NGUYÊN LÝ XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM MẶN BẰNG PHƯƠNG PHÁP THẨM


THẤU NGƯC ( REVERSE OSMOSIS – RO )
1.3.1. Khái niệm chung
Thực chất của phương pháp này là lọc nước qua màng bán thấm đặc biệt, màng chỉ cho
nước đi qua còn các muối hòa tan bò giữ lại. Để lọc được nước qua màng phải tạo ra áp lực
dư trong nước nguồn cao hơn áp lực thẩm thấu của nước qua màng, để nước đã được lọc
qua màng không trở lại dung dòch muối do quá trình thẩm thấu.
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 1
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
1.3.2. Thẩm thấu ngược - RO
Thẩm thấu ngược sử dụng đặc tính của màng bán thấm là cho nước đi qua trong khi giữ lại
các chất hoà tan trừ một vài phần tử hữu cơ rất giống nước ( có trọng lượng phân tử bé và
độ phân cực lớn ). Giả sử chúng ta có 2 ngăn chứa nước được ngăn cách với nhau bởi một
màng bán thấm, ngăn A chứa nước sạch, ngăn B chứa dung dòch muối, nếu để tự nhiên như
vậy thì nước từ ngăn A sẽ thấm sang ngăn B dưới sự chênh lệch của thế năng hóa học. Khi
chúng ta tăng áp suất lên ngăn chứa dung dòch muối B thì nước sẽ di chuyển theo hướng
ngược lại từ B sang A.
màng màng áp suất

A B A B
thẩm thấu tự nhiên thẩm thấu ngược
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 2
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
.PHẦN II
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ
CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
2.1. CHẤT LƯNG NƯỚC ĐẦU VÀO
Bảng 2.1 - Chất lượng nước đầu vào

Thông số Giá trò Thông số Giá trò
SS 160mg/l NH
4
+
3.5mg/l

pH 7.5 HCO
3
-
130mg/l
Độ đục 150NTU Cl
-
3496mg/l
Độ màu 40 Pt-Co SO
4
2-
460mg/l
Ca
2+
45mg/l NO
3
-
0.5mg/l
Na
+
2480mg/l TDS 6615mg/l
2.2. TIÊU CHUẨN NƯỚC ĂN UỐNG
Bảng 2.2 - Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt
Thông số
Giá trò
đối với đô thò đối với nông thôn
Độ màu < 10 Pt-Co < 10 Pt-Co
SS 5 mg/l 20 mg/l
pH 6.5 – 8.5 6.5 – 8.5
Muối mặn ( vùng ven biển ) 400 mg/l 500 mg/l
Na

+
200 mg/l 200 mg/l
Nitrat 10 mg/l 10 mg/l
SO
4
2-
400 mg/l 400 mg/l
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 3
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
2.3. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
2.4. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THU
Trong trường hợp này chọn công trình thu nước gần bờ sông, công trình thu này gồm ngăn thu
nước và ngăn bơm.
Mép dưới của cửa thu nước cao hơn đáy hồ nhỏ nhất là 0,5 m, mép trên của cửa thu nước
phải đặt thấp hơn mực nước nhỏ nhất là 0,3m để tránh các vật trôi nổi vào hố ga.
Diện tích cửa thu nước xác đònh bởi công thức :
( )
2
321
TB
cửa
m K.K.K.
V
Q
F =
Trong đó:
Q : Lưu lượng tính toán (m
3

/s); công suất của hệ thống là 1000m
3
/ngày.
Hiệu suất thu hồi qua lọc RO là 75%, lượng nước cần thiết cho nhà máy là 5%
tổng lượng nước xử lý.
Q = 1000 * 1,05 /0,75 = 1400m
3
/ngày = 0,0162m
3
/s
F
cửa
: Tổng diện tích cửa thu (m
2
)
V
TB
: Tốc độ trung bình của nước chảy qua song chắn (m/s); chọn V
TB
= 0,4m/s,
(Quy phạm 0,4 ÷ 0,8m/s)
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 4
BE Å CHỨA
LỌC RO
LỌC
CARTRIDGE
0.65µm
BỂ
LỌC NHANH
CÔNG TRÌNH

THU
BỂ TRỘN
CƠ KHÍ
BỂ
TẠO BÔNG
BỂ LẮNG
LY TÂM
TRẠM BƠM
CẤP II
MÁY
ÉP BÙN
BỂ
NÉN BÙN
LẮNG NƯỚC
RỬA LỌC
Bùn chôn lấp
Xả ra ngoài
vào
Cl
2
Hệ thống phân phối
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
K
1
: Hệ số thu hẹp diện tích cửa thu, họng thu và được tính như sau :
a
da
K

1
+
=
a : Chiều rộng khe hở giữa các song chắn, chọn a = 40mm (Quy phạm 40 ÷
50mm)
d : Chiều rộng đường kính song chắn, chọn d = 10mm
Vậy :
25,1
40
1040
1
=
+
=
+
=
a
da
K
K
2
: Hệ số thu hẹp diện tích do cỏ, rác vướng vào song chắn rác; chọn K
2
= 1,25
K
3
: Hệ số ảnh hưởng hình dáng song chắn, song chắn tròn K
3
= 1.1; song chắn
thẳng K

3
= 1.25; chọn song chắn thẳng nên K
3
= 1,25
Vậy diện tích cửa thu nước là:
2
321
m 08,0
0,4
55.1,25.1,20,0162.1,2

===
KKK
V
Q
F
TB
cua
Diện tích cửa thu chọn là : B x L = 0,4 x 0,2m = 0,08 m
2
Số song chắn rác trong cửa thu là:
song 91
40
400
1 =−=−=
a
B
n
Chiều dài song chắn bằng chiều dài cửa chắn rác. Song chắn rác cấu tạo bằng các thanh
thép, tiết diện tròn.

Thiết kế ngăn lắng cát, để giữ lại những hạt cát có kích thước d = 0,4 mm. Vận tốc dòng
chảy ngang của dòng là V
TB
= 0,4 m/s tra bảng 2-1 Sách Tính Toán và Thiết Kế Các Công
Trình Trong Hệ Thống Cấp Nước Sạch của TS.TRỊNH XUÂN LAI có vận tốc lắng của hạt là
U
o
= 4 cm/s = 0,04 m/s.
Vậy diện tích bề mặt của ngăn lắng cát là:
2
405,0
04,0
0162,0
m
U
Q
F
o
===
Chọn chiều rộng ngăn lắng cát là 0,5 m thì chiều dài ngăn lắng cát là 0,8 m. Trong ngăn lắng
cát phải có hố thu cát, đáy ngăn lắng cát phải có độ dốc 3 ÷ 5% về hố thu, trong hố thu dặt
một bơm để đưa cát ra ngoài. Trong ngăn lắng cát phải bố trí các vòi phun sát đáy, lấy nước
từ trạm bơm về để lùa cát vào hố thu cát.
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 5
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Lưới chắn rác nhằmbảo vệ bơm. Lưới chắn đặt cuối ngăn lắng cát vào buồng thu.
Diện tích lưới được tính theo công thức :
( )

2
321
TB
lưới
m K.K.K.
V
Q
F
=
Trong đó :
V
TB
: Tốc độ trung bình của nước đi qua lưới chắn, chọn V
TB
= 0,2m/s, (Quy phạm
0,2 ÷ 0,4m/s)
K
1
: Hệ số thu hẹp tiết diện do các thanh của lưới chắn:
96,1
5
25
a
da
K
22
1
=







+
=






+
=
K
2
; K
3
: Chọn như trên : K
2
= 1,25; K
3
=1,25
Vậy diện tích lưới được tính :
2
321
m 25.0
0,2
56.1,25.1,20,0162.1,9
=== KKK

V
Q
F
TB
lưới
Kích thước lưới chắn là: 0,5 x 0,5 m
2
Chọn lưới chắn rác phẳng, kích thước mắt lưới a = 5mm, lưới chắn có đường kính 1,5 ÷ 2,5
mm, chọn 2 mm
Cấu tạo ngăn thu là: ngăn đầu bố trí song chắn rác rồi đến ngăn kế tiếp bố trí lưới chắn rác.
Chiều cao ngăn thu lấy từ đáy sông đến mặt đất là : H = 8 m
Chọn loại máy bơm ly tâm một cửa vào, ký hiệu CM, với công suất Q = 58,3m
3
/h. Dựa vào
đồ thò ( sách Sổ tay máy bơm của Th.s Lê Dung ) ta xác đònh được máy bơm CM 80-200
tương ứng với H = 10m; số vòng quay n=1450v/ph, hiệu suất 75%, công suất trên trục 3kW.
Trong ngăn thu bố trí hai bơm cùng công suất, một bơm hoạt động còn một bơm kia để dự
phòng, hai bơm này được mắc song song với nhau.
2.5. TÍNH TOÁN LƯNG PHÈN SỬ DỤNG VÀ BỂ HOÀ TRỘN PHÈN
Tính toán lượng phèn sử dụng
Căn cứ vào độ màu của nước nguồn là 40 Pt-Co, ta xác đònh được lượng phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
cần thiết để khử màu theo công thức :
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 6
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3

/ng

3,2540.4M.4P
Al
===
mg/l
Tính toán bể hòa trộn phèn
Có thể cho phèn vào nước dưới dạng bột, hạt khô hoạc dưới dạng dung dòch. Để đònh lượng
được phèn vào nước dưới dạng bột hoạc hạt khô thì phải có phèn sản xuất ra dưới dạng bộ,
nhưng ở nước ta không sản xuất loại phèn này, thêm vào đó việc đònh lượng phèn dưới dạng
bột khô thường không chính xác và thường không đảm bảo vệ sinh vì nhiều bụi, nên có thể
loại trừ việc dùng phèn bột. Thường đònh lượng phèn vào nước dưới dạng dung dòch có nồng
độ từ 1 ÷ 5%
Việc tăng nồng độ của dung dòch phèn sẽ làm giảm độ chính xác khi đònh 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 bễ hoà tan, sau đó mới chuyển qua bể tiêu thụ để pha
loảng nồng độ 1 ÷ 5% rồi đònh lượng vào nước
Từ biểu đồ dưới cho thấy, đối với phèn cục sau bốn giờ khuấy trộn bằng khí nén có thể nhận
được dung dòch phèn 40 ÷ 50% tính theo Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O hay dung dòch phèn 20 ÷ 23% tính
theo Al
2
(SO

4
)
3.
0
1 2 3
4
5
6
10
20
30
40
50

Thời gian hoà tan (giờ)

Nồng độ dung dòch phèn,%
Biểu đồ biểu diển tốc độ hoà tan phèn cục vào nước ở 20°C
khuấy trộn bằng khí nén với cừng độ 4 l/s m2
Tốc độ hoà tan phèn cục ở trong nước tăng nhanh khi kích thước các cục phèn càng nhỏ,
tăng cường độ tuần hoàn của nước trong 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 các nhà quản lý đề ra cho nhàmáy
của mình, thì cần phải đập nhỏ phèn trước khi cho vào bể hoà trộn
Nhiệm vụ của bể hoà trộn là hòa tan phèn cục và lắng cặn bẩn. Nồng độ dung dòch phèn
trong bể hòa trộn thường cao nhưng không vượt quá nồng độ bão hòa. Theo TCXD – 33:1985
có thể lấy nồng độ dung dòch phèn trong bể hoà trộn trong khoảng 10 ÷ 17%. Để hòa tan
phèn trong bể có thể dùng không khí nén, máy khuấy hoặc bơm tuần hoàn.
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 7
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3

/ng
Nhưng đối với trương hợp này thì ta hòa trộn phèn bằng máy khuấy, bể xây bằng bê tông cốt
thép, bộ phận khuấy trộn gồm: động cơ điện, bộ phận truyền động và cánh khuấy kiểu
phẳng.
Bể hoà trộn phèn dùng cánh khuấy kiểu phẳng, số cánh quạt là 2, số vòng quay là 20 ÷ 40
vòng/phút.
Dung tích bể hoà trộn phèn tính theo công thức

γ
10000

h
p
h
b
PnQ
W =
Trong đó :
Q
:Lưu lượng nước xử lý (m
3
/h).
n
: Thời gian giữa hai lần hoà tan phèn, đối với trạm xử ly ùcó công suất
<10000 m
3
/ngày đêm thì lấy :
n
= 24 giờ.
p

P
: Liều lượng lượng phèn dự tính cho vào nước (g/m
3
).
h
b
:Nồng độ dung dòch phèn trong thùng hoà trộn (%). Chọn
h
b
= 5%.
γ
: Khối lượng riêng của dung dòch
1
=
γ
tấn/m
3
.
Trong bai toán này loại phèn sử dụng để làm chất keo tụ là phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
không chứa
nước.
Vậy dung tích bể hoà trộn phèn là:
3
7,0
1.5.10000.24

3,25.24.1400
mW
==
Chọn 2 bể hoà trộn đặt trong trạm, một bể làm việc còn một bể chuẩn bò dung dòch dự trữ.
Kích thước mỗi bể là: dài x rộng x cao =1 ×1 × 0,7m = 0,7 m
3
Chọn chiều cao an toàn cho bể hoà trộn phèn là : 0,5 m. (Theo tiêu chuẩn chọn chiều cao an
toàn nằm trong khoảng 0,3 ÷ 0,5 m).
Kích thước thực của mỗi bể là: dài x rộng x cao =1 ×1 ×1,2m
Tính toán thiết bò khuấy trộn phèn
Bể được khấy trộn bằng máy trộn cánh quạt, dung tích bể khuấy trộn được tính ở trên là W =
0,7 m
3
.
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 8
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/phút (Quy phạm ≥ 40 vòng/phút). Chiều dài cánh
quạt lấy bằng 0,4 bề ngang bể (Quy phạm = 0,4 ÷ 0,45b).
l
cq
= 0,4.b = 0,4.1 = 0,4 m.
Vậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là : 0,4.2 = 0,8 m
Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế là 0,15 m
2
cánh quạt/1 m
3
phèn trong bể.
f

cq
= 0,15.W
h
= 0,15.0,7 = 0,105 m
2
Chiều rộng mỗi cánh quạt là:
m 13,0
4,0.2
105,0.1
.
2
1
===
cq
cq
cq
l
f
b
2.6. TÍNH TOÁN BỂ TRỘN CƠ KHÍ
Chọn thời gian lưu nước trong bể trộn t = 60s, ta tính được thể tích bể trộn là:
V = Q x t = 0,0162 . 60 = 1m
3
Chọn bể trộn hình tròn, có chiều cao là 1,25m, vậy đường kính bể trộn là 1m. Lấy chiều cao
bảo vệ là 0,25m vậy chiều cao thực của bể là 1,5m.
Năng lượng cần thiết cho khuấy trộn là:
P = G
2
. µ.V
Trong đó:

P : năng lượng cần thiết cho khuấy trộn.(W)
G : gradient vận tốc trung bình (s
-1
)
µ : độ nhớt động học (Ns/m
2
)
V : thể tích bể (m
3
)
Chọn G = 750s
-1
, với µ (30
0
C) = 7,98.10
-4
, ta có
P = G
2
. µ.V = 750
2
. 7,98.10
-4
. 1 = 435W
Đường kính cánh khuấy được tính thông qua công thức :
P = K.ρ.n
3
.D
5


SVTH : Nguyễn Tiến Thành 9
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Trong đó: K: hệ số sức cản của nước phụ thuộc vào kiểu cánh khuấy, chọn tuabin 6
cánh phẳng đầu vuông K = 6,3.
ρ : khối lượng riêng của chất lỏng = 1000kg/m
3
n : số vòng quay trong 1 giây, chọn số vòng quay là 3v/s
D : đường kính cánh khuấy (m)

2.7. TÍNH TOÁN BỂ TẠO BÔNG
Nước và hoá chất phản ứng sau khi đã được hoà trộn đều trong bể trộn sẽ được đưa sang bể
tạo bông. Bể tạo bông có chức năng hoàn thành nốt quá trình keo tụ, tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước để tao thành những
bông cặn đủ lớn, để được giữ lại trong bể lắng.
Chọn bể tạo bông dạng vách ngăn, thời gian lưu nước là 40phút, cường độ khuấy trộn lần
lượt là: G
1
= 50s
-1
; G
2
= 30s
-1
; G
3
= 20s
-1
.

Thể tích bể tạo bông là : V = 0,0162 . 60 .40 =38,9m
3
.
Chọn kích thước bể là: dài x rộng x cao = 6 . 3,3 . 2m , bể được chia làm 3 ngăn bằng nhau,
mỗi ngăn rộng 1,1m, chọn chiều cao lớp bảo vệ là 0,3m.
Thể tích của mỗi ngăn là : 38,9 / 3 = 13m
3
.
Vận tốc nước chảy trong mỗi ngăn là:
Tổn thất áp lực cần thiết qua ngăn thứ nhất có cường độ khuấy trộn G
1
= 50s
-1
là:
Mỗi ngăn đặt 5 tấm chắn, khoảng cách giữa các tấm chắn là 1m.
Tổn thất áp lực qua mỗi tấm là : h = 0,164 / 5 =0,033m.
Vận tốc nước qua khe giữa tấm chắn và thành bể được xác đònh qua công thức:
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 10
5
3
nK
P
D
ρ
=
m30,0
3.1000.3,6
435
5
3

==
smv /0074,0
2.1,1
0162,0
,
==
m
Qg
vVG
h 164,0
0162,0.81,9
13.10.01,8.50
.
722
1
===

Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Diện tích khe hở là :
2
034,0
47,0
0162,0
m
v
Q
f
===

Chiều rộng khe là: b
1
= f/h = 0,034/2 = 0,017m
Tổn thất áp lực cần thiết qua ngăn thứ hai có cường độ khuấy trộn G
2
= 30s
-1
là:
Tổn thất áp lực qua mỗi tấm là : h = 0,06/ 5 =0,012m.
Vận tốc nước qua khe giữa tấm chắn và thành bể là:
Diện tích khe hở là :
Chiều rộng khe là: b
2
= f/h = 0,06/2 = 0,03m
Tổn thất áp lực cần thiết qua ngăn thứ hai có cường độ khuấy trộn G
3
= 20s
-1
là:
Tổn thất áp lực qua mỗi tấm là : h = 0,027/ 5 =0,0053m.
Vận tốc nước qua khe giữa tấm chắn và thành bể là:
Diện tích khe hở là :
2
45,0
035,0
0162,0
m
v
Q
f

===
Chiều rộng khe là: b
3
= f/h = 0,45/2 = 0,22m
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 11
sm
h
vvh /47,0
15,0
033,0
15,0
.15,0
2
===⇒=
m
Qg
vVG
h 06,0
0162,0.81,9
13.10.01,8.30
.
722
2
===

sm
h
v /28,0
15,0
012,0

15,0
===
2
06,0
28,0
0162,0
m
v
Q
f
===
m
Qg
vVG
h 027,0
0162,0.81,9
13.10.01,8.20
.
722
3
===

sm
h
v /035,0
15,0
0053,0
15,0
===
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m

3
/ng
2.8. TÍNH TOÁN BỂ LẮNG NGANG DẠNG HÌNH TRÒN
Sau khi qua bể tạo bông nước được tiếp tục dẫn qua bể lắng, chọn loại bể lắng ngang có
dạng hình tròn, diện tích bể lắng được xác đònh theo công thức sau:
Trong đó: Q : lưu lượng nước cần xử lý ( m
3
/h), Q = 1400m
3
/ng
u
0
: tốc độ lắng cặn được xác đònh dựa vào đồ thò ( m/h ), u
0
= 1,8m/h
Đường kính của bể lắng là:
m
F
D 4,6
14.3
4,32.44
===
π
Chọn thời gian lưu nước trong bể là t = 2h, như vậy thì chiều cao của bể lắng sẽ là:
Xác đònh chiều dài máng thu nước dựa vào tải trọng máng thu là A = 1 – 3lít/s.m dài của
máng, ứng với tải trọng 1lít/s.m thì chiều dài máng thu sẽ là:
Do bể lắng có dạng hình tròn nên máng thu nước được đặt theo chu vi bể cũng có dạng hình
tròn, ứng với tải trọng như trên thì đường kính máng thu sẽ là:
Tuy nhiên với đường kính của bể là 6,4m thì ta có thể chọn đường kính của máng thu nước
lớn hơn để đạt hiệu suất cao hơn, chọn đường kính máng thu nước là 5,8m, như vậy thì

khoảng cách từ máng thu nước tới thành bể theo phương bán kính sẽ là:
l = 0.5 ( D – D
m
) = 0.5 ( 6,4 – 5,8 ) = 0,3m
chọn chiều sâu máng thu nước là 0,3m.
Sử dụng 1 đường ống để dẫn nước từ máng thu qua bể lọc nhanh, chọn vận tốc nước chảy
trong ống là 1m/s, vậy đường kính ống sẽ là:
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 12
)(
2
0
m
u
Q
F
=
)(4,32
8,1.24
1400
2
mF
==⇒
m
F
tQ
H 6,3
4,32.24
2.1400.
===
m

A
Q
L 2,16
1.3600.24
1000.1400
===
m
L
D
m
2,5
14.3
2,16
===
π
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng

Chọn loại ống nhựa φ 145mm.
Sử dụng máy bơm để bơm cặn từ bể lắng sang bể nén bùn, lượng cặn khô xả ra sau một ngày
đêm từ bể lắng được tính theo công thức:
( )
( )
kg ,
1000
CC.Q
W
max


=
Trong đó: C: hàm lượng cặn đầu ra, lấy C = 10mg/l
C
max
: Hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể lắng, với
C
max
= C
n
+ K.P + 0,25.M + P
k
(mg/l)
C
n
: Hàm lượng cặn nước nguồn mg/l (C
n
= 160 mg/l).
P : Liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước (mg/l). (Tra bảng 2-1
sách XỬ LÝ NƯỚC CẤP của Nguyễn Ngọc Dung ta có P = 40 mg/l)
M : Độ màu của nước nguồn tính theo thang màu Platin_Coban. M = 40 Pt-Co
P
k
: Liều lượng vôi kiềm hoá nước nếu có (mg/l). P
K
= 0
K : Hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn đang sử dụng
Đối với phèn nhôm sạch K = 0,05
Đối với phèn nhôm không sạch K = 1
Đối với phèn sắt clorua K = 0,8
(Đối với công nghệ này thì dùng phèn nhôm không sạch tức là K =1)

Như vậy hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể lắng là:
C
max
= C
n
+ K.P + 0,25.M + P
k

= 60 + 1.40 + 0,25.40 + 0 = 110 mg/l.
Vậy lượng bùn cặn tích lại ở bể lắng sau một ngày đêm là:
( )
( )
kg 140
1000
10110.1400
1000
.
max
=

=

=
CCQ
W
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 13
m
v
Q
d 144,0

1.14.3.3600.24
1400.4
.
4
===
π
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Giả sử độ ẩm của cặn lắng khi được hút là 95%, mỗi ngày hút cặn 1 lần, như vậy tổng thể
tích cặn ướt mà bơm cần hút trong 1 chu kỳ hút cặn sẽ là:
2.9. TÍNH TOÁN BỂ LỌC NHANH
Trong quá trình lọc nhanh, nước cần xử lý đi qua lớp hạt có kích thước trung bình - lớn, nên
có vận tốc rất cao. Trong thời gian ban đầu đa số cặn bẩn trong nước tiếp xúc với bề mặt vật
liệu lọc lớp trên cùng và đều bò giữ lại trên đó, theo thời gian, bề giày lớp màng cặn tăng
dần, độ bền liên kết của lớp màng cặn với vật liệu lọc giảm đi, thì lớp màng cặn bò phá vỡ,
một phần cặn bẩn bò cuốn đi sâu hơn xuống các lớp hạt lọc bên dưới và lại kết bám lên bề
mặt hạt tại đó, cứ như vậy, với mỗi lớp hạt lọc, hiệu quả lọc là kết quả của hai quá trình
ngược nhau: quá trình kết bám của lớp cặn mới từ nước lên bề mặt hạt lọc và quá trình tách
cặn bẩn từ bề mặt hạt vật liệu vào nước. Hai quá trình trên diễn ra đồng thời và lan dần theo
chiều sâu bề dày lớp vật liệu lọc.
Khi lọc nước qua lớp vật liệu lọc, cặn bẩn bò lớp vật liệu lọc giữ lại còn nước được làm trong,
cặn tích luỹ dần trong các lỗ rỗng làm tăng tổn thất áp lực của lớp lọc.
Vận tốc lọc nhanh thông thường là 5 ÷ 7 m/h, vận tốc lớn như vậy đã gây ra hiện tượng chóng
làm tắc vật liệu lọc, vì vậy việc làm làm sạch, hoàn nguyên lại vật liệu lọc theo chu kỳ là rất
cần thiết.
Diện tích bề mặt bể lọc của trạm xử lý được xác đònh theo công thức :
( )
2
bt

m
T.v
Q
bt
vtatW
F
6,3
21
−−
=
Trong đó :
Q : Công suất trạm xử lý (m
3
/ngày đêm)
T : Thời gian làm việc của trạm trong một ngày đêm (giờ). T=24giờ
v
bt
: Tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường (m/h) Chọn v
bt
= 6m/h
a : Số lần rữa mỗi bể trong một ngày đêm ở chế độ làm việc bình thường. Chọn
1 lần, điều kiện rửa lọc hoàn toàn tự động
W : Cường độ nước rửa lọc (l/m
2
s). Chọn bằng 15 l/m
2
s.
t
1
: Thời gian rửa lọc (giờ). Chọn bằng 6 phút = 0,1h

t
2
: Thời gian ngừng bể lọc để rửa (giờ) t
2
= 0,35h
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 14
ngaym
mkg
ngaykg
V
can
/8,2
/1000).95,01(
/140
3
3
=

=
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Vậy ta tính được tổng diện tích bể lọc của trạm xử lý là :
2
21
25,10
6.35,0.11,0.15.6,3 6,3
m
vtatW
F

bt
=
−−
=
−−
=
24.6
1400

T.v
Q
bt
Trong bể lọc chọn cát lọc có cở hạt d

= 0,7 ÷ 0,8 mm, hệ số không đồng nhất K = 2 ÷ 2,2,
chọn chiều dày lớp cát lọc L = 0,8 m ( lấy theo bảng 4-6 sách XỬ LÝ NƯỚC CẤP ).
Số bể lọc cần thiết được xác đònh theo công thức :
bể6,125,10.5,0.5,0
===
FN
Tuy nhiên theo khuyến cáo không nên lấy số lượng bể lọc nhỏ hơn 3 vì tốc độ lọc sẽ tăng
nhanh trong quá trình rửa lọc, vậy ta có thể chọn N = 4 bể.
Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng một bể để rửa :
(m/h)
NN
N
.vv
1
tbtc


=
Trong đó :
v
tc
: Tốc độ lọc tăng cường (m/h)
N
1
: Số bể lọc ngừng làm việc để sửa chữa
hm
NN
N
vv
tbtc
/8
14
4
6
1
=

=

=
Diện tích một bể lọc là :
2
m 56,2
4
25,10
===
N

F
f
Vậy chọn kích thước bể lọc là : f = L × B = 1,4 × 1,8 = 2,56 m
2
Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh tính theo công thức :
H = h
d
+ h
v
+ h
n
+ h
p
(m)
Trong đó :
h
p
: Chiều cao lớp bảo vệ của bể lọc (0,3 ÷ 0,5m), lấy h
p
= 0,4m
h
d
: Chiều cao lớp sỏi đỡ, lấy bằng 0,1m.
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 15
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
h
n
: Chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc, lấy h

n
= 2m
h
v
: Chiều dày lớp vật liệu lọc gồm than Antraxít và cát thạch anh lấy là 1,1m
[ trong đó chiều dày lớp than Antraxit là 400 ÷ 500mm (d

= 1 ÷1,2mm),
chọn chiều dày than 400mm; chiều dày lớp cát thạch anh là 700 ÷ 800mm
(d

= 0,7 ÷ 0,8mm), chọn chiều dày cát thạch anh 700mm]
Vậy chiều cao bể là :
H = h
d
+ h
v
+ h
n
+ h
p
= 0,1 + 1,1 + 2 + 0,4 = 3,6 m
Tính toán tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc
Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch được xác đònh qua công thức Carmen – Kozeny :
Trong đó: H
L
: tổn thất áp lực
e : độ giãn nở của vật liệu lọc, ( quy phạm e = 0,4 – 0,5 )
v : tốc độ lọc, v = 6m/h.
φ : hệ số hình dạng hạt, φ = 0,85 – 1

d : đường kính hạt, m
L : chiều cao lớp vật liệu lọc,m
f : hệ số ma sát
N
R
: hệ số Reynolds, N
R
= dv/ν
Với ν là hệ số nhớt động học của nước, ν = 8,01.10
-7
m
2
/s
Bảng 2.3 - Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch
Tổng tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch là 0,23m
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 16
Vật liệu d(mm) L(m) e N
R
f h
L
(m)
Than anthracite 0,6 – 0,8 0,4 0,5 1,25 61,75 0,046
Cát thạch anh 0,45 – 0,5 0,7 0,45 0,9 93,4 0,181
Sỏi đỡ 2,5 0,1 0,4 5,2 19,05 0,001
dge
Lvef
H
L
3
2

.
)1(
φ

=
75,1
1
150
+

=
R
N
e
f
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Tính đường ống từ bể lắng sang bể lọc nhanh
Đường kính ống dẫn nước từ bể lắng sang mỗi bể lọc nhanh được tính theo công thức:
m
v.
Q.4
D
π
=
Tốc độ lọc của bể lọc nhanh là 6 m
3
/m
2

.h, mỗi bể lọc nhanh có diện tích là 2,56 m
2
. Như vậy
trong một giờ cần phải cung cấp
32
2
3
8,12.56,2.
.
.5 mm
hm
m
=
Vậy Q =12,8 m
3
/h.
v: Vận tốc nước trong đường ống, chọn v = 1 m/s.
Thay các giá trò vào công thức trên ta có:
m 07,0
03,14.1.360
4.12,8

.
.4
===
v
Q
D
π
Vậy chọn ống dẫn nước từ bể lắng sang máng phân phối nước củabể lọc, có đường kính là D

= 70mm.
Xác đònh hệ thống phân phối nước rửa
Chọn biện pháp rửa bể bằng gió và nước kết hợp.
Cường độ nước rửa lọc W = 15 l/.m
2
s( ứng với mức độ nở tương đối của lớp vật liệu lọc là
50%)
Cường độ gió rửa lọc W
gió
= 18l/s.m
2
(theo quy phạm là 15 ÷ 20l/s.m
2
).
Lưu lượng nước rửa của một bể lọc là :
s
Wf
Q
r
/m 038,0
1000
15.56,2
1000
.
3
===
Chọn đường kính ống chính là d
c
= 200mm bằng thép thì tốc độ nước chảy trong ống là v
c

=
1,2 m/s (nằm trong giới hạn cho phép ≤ 2 m/s).
Lấy khoảng cách giữa các ống nhánh là 0,28m, (theo quy phạm 0,25 ÷ 0,3m).
Số ống nhánh của một bể lọc sẽ là:
10
28,0
2.4,1
2.
28,0
===
B
m
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 17
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Bố trí các ống : ống nhánh được đặt vuông góc với ống chính, khoảng cách giữa các ống
nhánh là 0,28 m; bố trí dàn ống theo kiểu xương cá.
Lưu lượng nước rửa lọc chảy trong mỗi ống nhánh là :
l/s 8,3
10
1000.038,0
===
m
Q
q
r
n
Chọn đường kính ống nhánh d
n

= 50mm bằng thép, thì tốc độ nước chảy trong ống nhánh sẽ
là v
n
= 1,93 m/s, (nằm trong giới hạn cho phép 1,8 ÷ 2,0 m/s).
Với đường kính ống chính là 200mm, nên tiết diện ngang của ống chính sẽ là:
2
22
m 0315,0
4
2,0.14,3
4
.
===Ω
d
π
Tổng diện tích lỗ lấy bằng 35% diện tích tiết diện ngang của ống chính, (quy phạm cho phép
30 ÷ 35%)
Vậy tổng diện tích lỗ được tính là :
2
m 011,00315,0.35,0%.35 ==Ω=
ω
Chọn lỗ có đường kính là 12 mm (theo quy phạm 10 ÷ 12mm), vậy diện tích một lỗ sẽ là :
2
22
lỗ
m 000113,0
4
012,0.14,3
4
d.

===
π
ω
Tổng số lỗ sẽ là :
98
000113,0
011,0
===
lỗ
o
n
ω
ω
Số lỗ trên mỗi ống nhánh là :
8,9
10
98
=
lỗ, chọn bằng 10
Trên mỗi ống nhánh, các lỗ xếp thành hai hàng so le nhau, hướng xuống phía dưới và
nghiêng một góc 45
o
so với mặt phẳng nằm ngang.
Số lỗ trên một hàng của ống nhánh là: 10/2 = 5 lỗ
Chọn một ống thoát khí
mm32
φ
đặt ở cuối ống chính.
Tính hệ thống dẫn gió rửa lọc:
Chọn cường độ gió rửa bể lọc là : W

gió
= 18 l/s.m
2
,
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 18
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Vậy lưu lượng gió tính toán sẽ là :
s
m
046,0
1000
56,2.18
1000
.
3
'
===
fW
Q
gió
gio
Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió là 15 m/s (Quy phạm 15 ÷ 20 m/s). Trong một bể thiết kế
làm hai ống dẫn gió chính.
Vậy đường kính mỗi ống dẫn gió chính là :
mm 45 m 044,0
15.14,3.2
046,0.4
2

.4
≈===
gió
gío
gió
v
Q
D
π
Số ống gió nhánh cũng lấy bằng 10, khoảng cách giữa các ống gió nhánh 0,28mm, tức mỗi
ống chính gắn 5 ống gió nhánh
Lưu lượng gió trong trong một ống nhánh sẽ là :
s
m
0046,0
10
046,0
10
3
==
gió
Q
Đường kính ống gió nhánh là :
mmmd
gió
2002,0
15.14,3
0046,0.4
=≈=
Đường kính ống gió chính là 45mm,

Vậy diện tích mặt cắt ngang của ống gió chính là:
2
22
0016,0
4
045,0.14,3
4
.
m
d
gió
===Ω
π
Tổng diện tích các lỗ lấy bằng 40% diện tích tiết diện ngang của ống gió chính (Quy phạm là
30 ÷ 40%).
Vậy tổng diện tích các lỗ là :
2
00064,00016,0.4,0 m==
ω
Chọn đường kính lỗ gió là 3mm, (Quy phạm 2 ÷ 5 mm)
Vậy diện tích một lỗ gió sẽ là :
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 19
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
2
2
m 000007,0
4
003,0.14,3

==
f
Tổng số lỗ gió sẽ là :
90
000007,0
00064,0
===
f
m
ω
Số lỗ trên một ống gió nhánh là:
9
10
90
=
Trên mỗi ống nhánh, các lỗ được khoan hướng xuống phía dưới và nghiêng một góc 45
o
so
với mặt phẳng thẳng đứng.
Tính toán máng thu nước rửa lọc
Bể có chiều dài 1,8m, chọn mỗi bể có 1 máng thu nước rửa lọc hình chữ nhật.
Lưu lượng nước rửa thu vào máng được xác đònh theo công thức :
q
m
= W.f (l/s)
Trong đó :
W : Cường độ rửa lọc ; W = 15 l/s.m
2
f :diện tích 1 bể lọc; f = 2,56m
2

.
Vậy :
q
m
= W.f = 15.2,56 = 38,4l/s = 0,0384m
3
/s
chiều cao máng thu nước được xác đònh theo công thức:
( )
m 2,0
.
.75,1
3
2
2
+=
Ag
q
h
m
m
Trong đó :
q
M
: Lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước (m
3
/s), q
m
= 0,0384m
3

/s
A: Chiều rộng của máng tập trung, chọn A = 0,3m
g : Gia tốc trong trường g = 9,81 m/s
2
Vậy chiều cao máng thu nước là:
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 20
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
m 4,02,0
3,0.81,9
0384,0
.75,1 2,0
.
.75,1
3
2
2
3
2
2
=+=+=
Ag
q
h
m
m
Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước được xác đònh theo
công thức :
( )

m 25,0
100
e.L
H
vl
m
+=∆
Trong đó : L
vl
: Chiều dày lớp vật liệu lọc, L
vl
= 0,4 + 0,7 = 1,1 m
e : Độ giản nở tương đối của lớp vật liệu lọc, lấy e = 50%
Vậy ta tính được :
m 8,025,0
100
50.1,1
25,0
100
.
=+=+=∆
eL
H
vl
m
2.10. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LỌC CARTRIDGE
Hệ thống lọc cartridge được sử dụng để loại bỏ những hạt cặn nhỏ trong nước mà những hạt
cặn này đã không bò giữ lại ở bể lọc nhanh. Mục đích của lọc cartridge là không cho cặn bẩn
đi vào hệ thống lọc RO, nơi mà chỉ những ion hòa tan bò giữ lại, qua đó nâng cao hiệu quả
của hệ thống lọc RO.

Chọn vật liệu lọc cartridge ZTEC
TM
của hãng Graver Technologies với kích thước loại bỏ
hạt cặn là 0,65µm, ta có thể tham khảo một số đặc tính của ống lọc như sau:
Bảng 2.4 – Thông số kỹ thuật của ống lọc cartridge
ống lọc ZTEC - G ống lọc ZTEC - R
Kích thước hạt cặn bò loại bỏ (µm) 0,65 0,65
Diện tích bề mặt (m
2
) 0,63 0,5
Nhiệt độ vận hành tối đa (
0
C ) 45 45
Khoảng pH cho phép 1-12 1-12
Chiều dài ống lọc ( cm ) 101,6 101,6
Đường kính ống lọc( cm ) 20,3 16
Lưu lượng dòng thấm ( l/ph ) 3,79 3,79
p suất dư vận hành ( Pa ) 7,59.10
3
8,97.10
3
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 21
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Chọn ống lọc ZTEC –G, số lượng ống lọc cần thiết là:
Sử dụng 4 bồn inox có tiết diện là hình vuông để chứa các ống lọc, như vậy số lượng ống lọc
trong mỗi bồn là 64 ống. Trong bồn ống lọc được bố trí thành 8 hàng và 8 cột đều nhau,
khoảng cách giữa các tâm ống là 10 inch, vậy ta có chiều dài 1 cạnh hình vuông của bồn là:
Chọn kích thước mặt cắt của bồn là 2,1 x 2,1m

Tính toán chiều cao lớp nước trong bồn để tạo ra áp suất dư 1,1psi:
Chọn chiều cao lớp nước là 0,8m, chiều cao tính từ mặt thoáng đến nắp bồn là 0,2m, chiều
cao phần chứa vật liệu lọc là 1,2m, vậy chiều cao của bồn là:
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2.11. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LỌC RO
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 22
257
79,3.60.24
1000.1400
===
q
Q
n

cml 20354,2.10.8 ==
m
smmkg
psiPapsi
H
n
774,0
)/(81,9)./(1000
)/(6900).(1,1
23
==
mH 2,22,12,08,0 =++=
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng
Lọc RO được xem là khâu quan trọng nhất trong quá trình xử lý nước mặn, qua màng lọc RO
các thành phần như chất rắn hòa tan, vi khuẩn… sẽ bò loại bỏ và cho ra sản phẩm là nước ngọt
tinh khiết. Tham khảo một số đặc tính của màng lọc như sau:
Bảng 2.5 - Thông số kỹ thuật màng lọc BW30-440 của hãng FILMTEC
Số lượng ống lọc RO cần thiết được xác đinh theo công thức sau:
Trong đó: Q
P
: lưu lượng dòng thấm, Q
P
= 1000m
3
/ngày = 41,67m
3
/h
J

TB
: thông lượng dòng thấm trung bình, chọn J
TB
= 26.10
-3
m
3
/m
2
.h
S : diện tích bề mặt màng, S = 41m
2
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 23
Thông số Giá trò
Loại màng polyamide
Chiều dài (mm) 1016
Đường kính (mm) 203,2
Diện tích bề mặt hoạt động (m
2
) 41
Lưu lượng vào lớn nhất ( m
3
/h ) 19
Lưu lượng dòng thấm (m
3
/ngày) 43
Hiệu quả loại bỏ TDS 99.5%
Nhiệt độ vận hành lớn nhất (
0
C) 45

pH dung dòch rửa 1 - 12
pH vận hành 2 - 11
Tỉ lệ thải muối % 99 – 99,5
Thông lượng dòng thấm trung bình, l/m
2
.h 20 -27
p suất vận hành lớn nhất ( atm ) 41
p suất vận hành trung bình ( atm ) 10,3
SJ
Q
n
TB
P
.
=
1,39
41.10.26
67,41
.
3
===

SJ
Q
n
TB
P
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3
/ng

Chọn số ống lọc RO là 40 ống, các ống RO được bố trí theo 1 bậc ( 1 stage ) bao gồm 5 ống
áp lực ( pressure ) mỗi ống áp lực chứa 8 ống RO ( elements ).
Kết quả tính toán dựa trên phần mềm ROSA 6.0 của hãng FILMTEC như sau :
 Lưu lượng dòng vào : 1400m
3
/ngày.
 Lưu lượng dòng thấm : 1050m
3
/ngày.
 Tỉ lệ tái sinh : 75,01%
 Thông lượng dòng thấm : 26,76 l/m
2
/h.
2.12. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG KHỬ TRÙNG
Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt.
Trong nước thiên nhiên có rất nhiều vi sinh vật và vi trùng gây bệnh, sau quá trình xử lý cơ
học, nhất là khi cho nước qua bể lọc, phần lớn các vi trùng bò giữ lại. Song để tiêu diệt hoàn
toàn các vi trùng gây bệnh, thì cần phải khử trùng nước.
Trong hệ thống này dùng clo lỏng để khử trùng, cơ sở của phương pháp này là dùng chất oxi
hoá mạnh, để oxi hoá 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.
Clo là một chất oxi hoá mạnh, ở bất cứ dạng nào, đơn chất hay hợp chất, khi tác dụng với
nước đều tạo thành phân tử HOCl có tác dụng khử trùng rất mạnh.
Phản ứng thuỷ phân giữa Clo và nước xảy ra như sau :
Cl
2
+ H
2
O


HCl + HOCl
Axít hypoclorit HOCl rất yếu, không bền và dễ dàng phân ly thành HCl và oxi nguyên tử :
HOCl

HCl + Ư
hoăïc có thể phân ly thành H
+
và OCl
-
HOCl

H
+
+ OCl
-
Liều lượng Clo hoạt tính cần thiết sử dụng trong một giờ được tính theo công thức :
kG/h)(
1000
a.Q
C
=
Trong đó :
Q : Lưu lượng nước nguồn xử lý (m
3
/h) . Q = 58,3 m
3
/h
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 24
Đồ án môn học – Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp bò nhiễm mặn cho huyện Cần Giờ, c.suất 1000m
3

/ng
a : Liều lượng Clo hoạt tính (lấy theo tiêu chuẩn 6.165 20TCN 33-1985) Chọn a =
3 mg/l = 3 g/m
3
Vậy lượng Clo hoạt tính cần thiết dùng để khử trùng trong một giờ là :
kG/h 175,0
1000
3.3,58

1000
.
===
aQ
C
Liều lượng Clo cần thiết sử dụng trong một ngày là : 0,175.24 = 4,2 kG
Để đònh lượng Clo, xáo trộn Clo hơi với nước thì phải lắp đặt một thiết bò chuyên dùng gọi là
Clorator, loại Clorator được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay vẫn là Clorator chân không.
2.13. TÍNH TOÁN BỂ CHỨA
Nhiệm vụ của bể chứa là thực hiện quá trình tiếp xúc giữa nước cấp với dung dòch Clo và để
chứa nước sạch sau khi xử lý, để loại bỏ những vi trùng còn lại trước khi cấp nước vào mạng
lưới cấp nước. Bể chứa được thiết kế với dòng chảy ziczăc qua từng ngăn để tạo thuận lợi
cho quá trình tiếp xúc giữa dung dòch Clo với nước sạch. Ngoài ra nước còn dùng để rửa bể
lọc, pha hoá chất, phục vụ vệ sinh, dự trữ cứu hỏa.
Thể tích bể chứa có thể lấy bằng 5-10% lượng nước đã xử lý, ở đây chọn bằng 10% vậy thể
tích bể chứa sẽ là:
V = 1400 . 0,1 = 140 m
3
.
Chọn chiều cao chứa nước trong bể là 2m, chiều cao an toàn của bể chọn 0,4 m; (Quy phạm
0,3 ÷ 0,5m)

Vậy diện tích mặt bằng hữu ích bể chứa là:
2
m 70
2
140
===
h
V
S
chọn kích thước bể là: L x B = 7 x 10m, bể chứa được chia làm 5 ngăn theo chiều dài, kích
thước mỗi ngăn là : 7 x 2 m, diện tích mỗi ngăn là:
2
m 14
5
70
5
===
S
S
ngan
2.14. TÍNH TOÁN BỂ NÉN BÙN
Bùn cặn từ bể lắng có độ ẩm cao, được dẩn tới bể nén bùn bằng một hệ thống ống dẩn,
nhiệm vụ của bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn cặn bằng cách lắng cơ học để đạt độ
ẩm thích hợp 94 ÷ 96%, bể nén bùn được xậy dựng nhằm giảm khối tích của các công trình
xử lý bùn phía sau.
Bùn từ bể lắng gồm cặn lắng, bùn sét, sắt, man gan, canxi, silíc, nhôm, sunfát…
SVTH : Nguyễn Tiến Thành 25

×