Đồ án kỹ thuật xử lý nước cấp công suất 15000m3ng đêm sử dụng theo sơ đồ công nghệ giàn mưa bể lắng đứng ly tâm, bể lọc nhanh một lớp, bể chứa, có kiềm hóa sơ bộ và sử dụng hóa chất là clo để khủ trùng, đồ án của sinh viên làm qwertyuiopasdfghjkl;xcvbnm,w

ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thu Hoài
Lớp: DH2CM1
Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Vũ Thị Mai
- Nguồn nước: ngầm
- Công suất cấp nước: 15000m3/ngày đêm
- Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước:
Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị
Nhiệt độ
0
C 21
PH - 6,5
Độ màu TCU 10
Độ đục NTU 6
Hàm lượng cặn lơ lửng mg/l 12
Hàm lượng các muối hòa
tan
mg/l 260
Hàm lượng sắt tổng số mg/l 15
Hàm lượng amoni mg/l 4
Độ kiềm mg/l 3
Hàm lượng mangan tổng
số
mg/l 0,5
2- Thể hiện các nội dung nói trên vào:
- Thuyết minh
- Bản vẽ cao trình sơ đồ công nghệ theo lớp nước

- Bản vẽ chi tiết bể lắng
- Bản vẽ chi tiết bể lọc
- Bản vẽ chi tiết công trình làm thoáng,
- Bản vẽ tổng mặt bằng khu xử lý
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thu Hoài
Giảng viên hướng dẫn
Vũ Thị Mai
I. Đề xuất công nghệ xử lý
1
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
1. 
 


- Với nước nguồn có pH
0
=6,5; K
o
= 3(mg- đl/l); P
to
= 260 (mg); t = 21
0
C
Dựa vào biểu đồ Langelier ta xác định được = 90 (mg/l)
  !"#
Theo điều 6.242, nếu độ kiềm của nước ngầm K
o

≥ (1+ ) , pH của nước sau khi thủy
phân sắt có trị số < 6,8 thì áp dụng phương pháp làm thoáng khử khí CO
2
để tăng pH
của nước ngầm.
Bước 1: -
Có hàm lượng CO
2
trước khi làm thoáng = 90 (mg/l)
Hàm lượng CO
2
trong nước sau làm thoáng được xác định theo công thức
C
(CO2)
= C
( CO2)0
+ 1,6 . [Fe
2+
]
Trong đó:
+ : Hàm lượng CO
2
của nước sau khi làm thoáng (mg/l)
+ : Hàm lượng CO
2
của nước nguồn trước khi làm thoáng (mg/l)
+ : Hàm lượng Fe của nước nguồn trước khi làm thoáng (mg/l)
= 90 + 1,6 15 =114(mg/l)
Từ hàm lượng CO
2

tự do trong nước sau làm thoáng là 99 mg/l và độ kiềm nước sau
khử sắt là 2,5mgdl/l tra hình 5-1: Biểu đồ quan hệ giữa K
i
, CO
2
và độ pH trong nước ta
có: pH sau làm thoáng là 6,3< 6,8 .
Kết luận: Theo TCVN: 33-2006 nguồn nước này không khử sắt bằng phương pháp làm
thoáng đơn giản được.
Bước 2: Lấy 20% lượng CO
2
( Theo điều 6.243, nếu làm thoáng đơn giản không được
mà sau khi trừ đi 80% lượng CO
2
, tìm được trị số pH > 6,8 và độ kiềm > 1 mgđl/l thì
áp dụng làm thoáng trên các dàn tiếp xúc tự nhiên )
2
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
 CO2= 114*0,2=22,8mg/l)
Dựa vào biểu đồ Langelier ta xác định được pH = 7 > 6,8
Kết luận: Theo điều 6.243, TCVN:33-2006 nguồn nước này khử sắt bằng phương
pháp làm thoáng tự nhiên bằng giàn mưa được.
$ %&'()!) !"
Độ kiềm ban đầu của nước nguồn: 3mg/l
Độ kiềm của nước sau khi khử sắt tính theo công thức:
K
i
= K

io
– 0,036.[Fe
2+
] (mgđl/l) (Theo công thức 5-1, trang 164, Xử lí nước cấp,
Nguyễn Ngọc Dung)
Trong đó:
+ K
i
: Độ kiềm của nước nguồn sau khi khử sắt (mgđl/l)
+K
o
: Độ kiềm ban đầu của nước nguồn (mgđl/l)
+ : Hàm lượng sắt của nước nguồn (mg/l), [Fe
2+
] = 15 mg/l
 Độ kiềm của nước sau khi khử sắt là:
K
i
= K
o
– 0,036.[Fe
2+
] = 3– 0,036 . 15 = 2,5 (mgđl/l)
2. *+),- .
Lựa chọn công nghệ xử lý nước phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng và đặc trưng
của nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước cấp và công suất trạm nước cấp cần xử lý.
Hơn nữa, chất lượng của nguồn nước có thể thay đổi theo vị trí (điểm lấy nước cấp) và
thời gian (các mùa trong năm), do vậy công nghệ xử lí nước và quá trình vận hành
cũng sẽ thay đổi theo tính chất của nguồn nước thô. Như vậy cần biết được chất lượng
nước thô, so sánh với yêu cầu chất lượng nước sau xử lý để có thể lựa chọn công nghệ

xử lý nước phù hợp, đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể, chọn hóa chất và tính toán liều lượng
hóa chất cần dùng, tối ưu hóa điều kiện vận hành cho từng công đoạn và sắp xếp các
bước xử lý cho phù hợp.
3
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Dựa vào các số liệu đã có, so sánh chất lượng nước thô và chất lượng nước sau
xử lí để quyết định cần tách gì ra khỏi nước, chọn thông số chính về chất lượng nước
và đưa ra kỹ thuật xử lí cụ thể, chọn hóa chất và liệu lượng hóa chất cần dùng, tối ưu
hóa các điều kiện vận hành cho từng bước xử lí và sắp xếp các bước cho thật hợp lí.
Công suất cấp nước: Q = 15000m
3
/ngđ
- Thành phần tính chất nước ngầm
Chỉ tiêu Đơn vị
đo
Giá trị TCVN02/200
9
Ghi chú
Nhiệt độ
0
C 21
PH - 6,5
Độ màu TCU 10 15
Độ đục NTU 6 5 Xử lý
Hàm lượng cặn lơ
lửng
mg/l 12
Hàm lượng các muối

hòa tan
mg/l 260
Hàm lượng sắt tổng
số
mg/l 15 0,3 Xử lý
Hàm lượng amoni mg/l 4 3 Xử lý
Độ kiềm mg/l 3
Hàm lượng mangan
tổng số
mg/l 0,5 0,2 Xử lý
Dựa vào số liệu đã có, so sánh chất lượng nước thô và nước sau xử lý ta thấy
nguồn nước sử dụng có các chỉ tiêu sau đây chưa đảm bảo yêu cầu:
• Hàm lượng sắt vượt hơn 50 lần
• Hàm lượng Mangan gấp 2,5 lần
• Độ đục vượt 1,2 lần
• Từ những đánh giá trên ta có thể đưa ra 2 phương án xử lý sau:
Chọn bể lọc nhanh vì phù hợp khi khử Fe<=15mg/l
Hàm lượng amoni nhỏ hơn 5 nên không phải clo hóa sơ bộ,
4
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Phương án 1:
Phương án 2:
5
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
Clo hóa
sơ bộ
Nước từ

trạm bơm
Giàn mưa
Bể lọc nhanh
1 lớp
Bể lắng
đứng tiếp
xúc
clorine
Sân phơi
bùn
Mạng lưới
Bể chứa
Clo hóa
sơ bộ
Nước từ
trạm
bơm
Bể lắng
đứng tiếp
xúc
Bể lọc nhanh
2 lớp
Giàn
mưa
Sân phơi bùn
clorine
Mạng lưới
Bể chứa
Bể khử trùng
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP

So sánh lựa chọn phương án:
So sánh Phương án 1 Phương án 2
Ưu điểm Chỉ có một lớp vật liệu lọc
nên tốn ít chi phí hơn., công
trình đơn giản tốn ít chi phí.
Được sử dụng rộng rãi,
thích hợp khi rửa bể bằng
gió nước kết hợp => không
tốn nước.
-Bể lọc nhanh 2 lớp có tốc độ
lọc nhanh hơn, kéo dài chu kì
làm việc của bể.
Nhược điểm Bể lọc nhanh 1 lớp tốc độ
lọc chậm
Khi rửa bể thì cát và than dễ
xáo trộn với nhau
Tốn nhiều nước, ít được sử
dụng .
Qua việc phân tích trên ta thấy phương án 2 là hợp lý vì vậy sẽ chọn phương án 2
làm phương án tính toán.
Tóm lại hệ thống xử lý của nhà máy bao gồm:
o Clo hóa sơ bộ
o Giàn mưa
o Bể lắng đứng
o Bể lọc nhanh 1 lớp
o Khử trùng
o Bể chứa nước sạch
• Thuyết minh sơ đồ công nghệ.
Nước được bơm từ giếng lên giàn mưa để khử sắt, đồng thời với hàm lượng
amoni trong nguồn nước nhỏ nên khi qua amoni sẽ được khử nên không cần clo hóa sơ

bộ. Tại giàn mưa nước sẽ được làm thoáng qua hệ thống sàn tung, các hợp chất Fe
2+
,
Mn
2+
chuyển thành Fe
3+
và Mn
4+
, quá trình oxi hóa này sẽ được tăng cường qua bể lắng
6
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
đứng tiếp xúc khi đó một phần hợp chất keo của sắt, mangan sẽ được lắng ở bể lắng,
một phần sẽ được dẫn qua bể lọc nhanh một lớp và được lọc sạch tại đó.Sau đó, nước
sẽ được khử trùng bằng clorua và dẫn vào bể chứa nước sạch để phục vụ cho cấp nước
.Cặn được sinh ra từ bể lắng và cặn sau rửa lọc được tập trung tại bể chứa cặn đồng
thời nước sau rửa lọc sẽ được đưa trở về giàn mưa để xử lý lại.
I. Tính toán thiết kế
1. /)!0&
Dùng phương pháp clo hóa nước đến điểm đột biến để xử lí NH
4
+
.
Khi cho clo vào nước với liều lượng bằng hoặc nhỏ hơn theo tỷ lệ trọng lượng phân tử
gam Cl : NH
4
+
bằng 1 : 1 tức là cứ 2,6 mg clo cho 1 mg NH

4
+
thì quá trình chuyển hóa
NH
4
+
và clo tự do thành cloramin sau 30 phút (Giáo trình XLNC – Trịnh Xuân Lai
-tr.451)
Lượng clo cần sử dụng trong ngày là
2. 1)
2Mục đích: khử Fe và Mn
- Cấu tạo của giàn mưa gồm:
+ Hệ thống phân phối nước.
+ Sàn tung nước
+ Sàn đổ vật liệu tiếp xúc
+ Cửa chớp
+ Hệ thống thu, thoát khí và ngăn thu nước
+ Sàn và ống thu nước
• Diện tích mặt bằng giàn mưa:
Trong đó:
+Q là lưu lượng nước xử lí; Q = 15000 (m
3
/ngđ) = 625 ( m
3
/h)
7
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
+q là cường độ phun mưa, lấy theo mục 6.246b/TCXD 33- 2006 q=10-15(m

3
/m
2
h);
chọn q = 15 (m
3
/m
2
h)
 Chia giàn mưa thành N =5 ngăn, diện tích mỗi ngăn:
f = = = 12,5 m
2
=> Mỗi ngăn có kích thước 6x 2(m)
- Lưu lượng nước vào mỗi giàn mưa: q = 625/ (5x 3600) = 0,035 m
3
/s
a. Hệ thống phân phối nước của mỗi giàn mưa
Dùng hệ thống phân phối nước dạng ống, bố trí dạng xương cá gồm ống phân
phối chính và các nhánh phụ.
• Ống phân phối chính
Trong đó v là vận tốc nước chảy trong ống lấy theo mục 6.246/TCXD 33-2006; v
= 0.8-1.2 m/s; chọn v = 0,9m/s
• Ống nhánh
Theo mục 6.111/TCXD 33-2006 , khoảng cách giữa các ống nhánh là 250-350
mm; chọn 350 mm. Vậy số ống nhánh cần thiết là:
nhánh
→ Lưu lượng ở mỗi ống nhánh: q
n
= (m
3

/s)
→ Đường kính ống nhánh:
Trong đó v
n
là vận tốc nước chảy trong ống nhánh lấy theo mục 6.111/TCXD 33-
2006; v = 1.6-2 m/s; chọn v = 1.8 m/s
Chọn đường kính D =40 mm bằng ống nhựa PVC.
Theo mục 6.246/TCXD 33 -2006 đường kính lỗ phun mưa lấy từ 5-10 mm, chọn
d
L
= 10 mm.
Theo mục 6.111/TCXD 33-2006, tổng diện tích lỗ lấy bằng 25-50% diện tích tiết
diện ngang của ống chính; chọn bằng 45%.
Vậy tổng diện tích lỗ là:
8
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Mà diện tích 1 lỗ:
→ Tổng số lỗ: N =
Số lỗ trên mỗi nhánh là: n =
Trên mỗi nhánh khoan 2 hàng lỗ so le nhau hướng ra 2 bên, hợp với phương
ngang góc 45
o
; mỗi bên có 7 lỗ.
Chiều dài ống nhánh: l =
Khoảng cách giữa tâm các lỗ là
b. Hệ thống sàn tung nước và lớp vật liệu tiếp xúc
Theo mục 6.246b/TCXD 33-2006, hệ thống sàn tung nước đặt dưới hệ thống phân
phối nước và cách 0,6 m và làm bằng gỗ chiều rộng 20 cm, dày 0.05 m đặt cách đều

nhau 10cm. Dưới sàn tung là các sàn đổ lớp tiếp xúc khử khí với vật liệu tiếp xúc là
cốc than xỉ với chiều cao 0.3 m, lớp nọ cách lớp kia 0.8 m.
 Tính toán số lớp vật liệu tiếp xúc: ( theo TS Nguyễn Ngọc Dũng)
Tổng diện tích bề mặt tiếp xúc:
Trong đó:
+ K: Hệ số khử khí, chọn vật liệu than cốc có d=24mm với diện tích bề mặt đơn vị
là 120 m
2
/m
3
, theo biểu đồ 5-8, xác định được K= 0,077m/h ứng với nhiệt độ nước
nguồn là 21
o
C
+ G: Lượng CO
2
tự do cần khử
(kg/h)
C
l
: Lượng CO
2
tự do đơn vị cần khử để tăng độ pH lên 7,5:
(mg/l)
Trong đó:
+ Fe
2+
: hàm lượng sắt của nguồn nước là 15mg/l
+ 1,64: Lượng CO
2

tách ra khi thủy phân 1mg sắt của nước nguồn (mg/l)
+C
đ
: Hàm lượng CO
2
tự do ban đầu trong nước ngầm, (mg/l), C
đ
=90mg/l
+ C
t
: Hàm lượng CO
2
tính toán ứng với độ pH=7.5, và độ kiềm của nước nguồn.
Với:
C
bđ
: Nồng độ CO
2
tự do xác định theo biểu đồ hình 5-1 ứng với trị số pH =6,5 và
độ kiềm=3 ở nhiệt độ 20C, C
bđ
=87(mg/l)
: Hệ số kể đến hàm lượng muối hòa tan trong nước, xác định theo bảng 5-1, với
hàm lượng muối trong nguồn nước là 260mm/l ta có (mg/l)
9
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Biết nhiệt độ của nước là 21
o

C, tra bảng 5-2 tìm được
Vậy C
t
= 87x 0,98x0,99=84 (mg/l)
 C
l
= 1,64x15+ 90-84=30,6 (mg/l)
(kg/h)
Lực động trung bình của quá trình khử khí:
(kg/m
3
)
C
max
=1,64xFe
2+
+C
đ
=1,64x15+90=114,6(mg/l)
• Tổng diện tích bề mặt tiếp xúc của giàn mưa:
(m
2
)
Khối tích lớp vật liệu tiếp xúc:
Chiều cao tổng cộng lớp vật liệu tiếp xúc trong giàn mưa:
Chiều cao lớp tiếp xúc mỗi sàn theo TCVN33/2006 0,3-0,4m, chọn bằng 0,3m, vậy số
lớp vật liệu tiếp xúc là 2
c. Hệ thống sàn thu nước và ống thu nước.
Sàn thu nước đặt dưới đáy giàn mưa để hứng nước sau quá trình làm thoáng, có độ
dốc 0,05 về phía ống xả cặn, ống xả cặn có đường kính D = 100-200mm ( theo mục

6.246b /TCXD 33-2006) chọn D = 150 mm; sàn làm bằng bê tông, chiều cao sàn thu là
0,5m; ống dẫn nước sạch để cọ rửa có đường kính D= 50mm;
Đường kính ống thu nước:
Trong đó v
thu
là vận tốc nước chảy trong ống lấy theo phần b mục 6.246/TCXD
33-2006; v
thu
= 1,5 m/s
d. Chiều cao giàn mưa
10
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Chiều cao dàn mưa:
Trong đó: (theo TCVN33-2006BXD)
+ H
st
: khoảng cách từ sàn tung đến máng phân phối. H
st
= 0.6 m
+ H
vl
: Chiều cao vật liệu tiếp xúc. Giàn mưa thiết kế có 2 lớp vật liệu tiếp xúc,
khoảng cách giữa các giữa các lớp là 0,8m. Trên mỗi sàn đặt vật liệu tiếp xúc là than
cốc dạng cục đường kính 24mm, diện tích bề mặt đơn vị 120 m
3
/m
2
( bảng 5-3: đặc

tính lớp vật liệu tiếp xúc – TS Nguyễn Ngọc Dũng.
H
vl
= 1* 0.8 + 0,3*2+0,02x2+0,05= 1,49m
+ H
n
: chiều cao ngăn thu nước. H
n
= 0.5m
Chiều cao ngăn thu nước phía nước ra:0,7m
Chiều cao dàn mưa:
= 0,6x2 + 1,49 + 0,7 = 3,39(m)
3. 34"56-7
Bể lắng đứng thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn.
Cấu tạo gồm có các bộ phận chính sau:
• Ngăn phản ứng xoáy
• Vùng lắng
• Vùng chứa cặn
• ống nước vào
• vòi phun
• tấm hướng dòng
• máng thu
11
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
• ống nước ra
• ống xả cặn
a. Dung tích bể:
Trong đó:

Q: công suất trạm xử lý (m
3
/h)
Q=15000m
3
/ng=625 (m
3
/h)
T: Thời gian nước lưu lại trong bể, T=30-45 phút, chọn T=42 phút
Lấy chiều cao vùng lắng của bể lắng đứng là: 2,4m (Theo TC33-2006: 1,5-3,5m)
Tốc độ nước dâng trong bể:
(mm/s)
Diện tích toàn phần của lắng tiếp xúc:
 Chia thành 5 bể lắng: (m
2
)
Chọn bể lắng đứng tiếp xúc dạng hình vuông với kích thước 6x6m
• Lưu lượng nước qua mỗi bể sẽ là:
(m
3
/h)=0,035m
3
/s
Tốc độ nước chảy qua ống trung tâm là 1,1m/s (0,8-1,2),
 Đường kính ống trung tâm:
Chiều cao vùng lắng bằng 0,8 chiều cao ống trung tâm, vậy chiều cao ống trung tâm
là:
Chọn chiều rộng đáy nhỏ của phần nón thu cặn là 0,4m
Chiều cao phần hình nón: (m)
Vậy tổng chiều cao của bể lắng đứng tiếp xúc là:

H=H
tt
+ H
n
+ H
bv
=3+3,3+0,5=6,8(m)
• Máng thu nước bể lắng đứng tiếp xúc, (theo mục 6.69 TCVN 33/2006): do diện
tích bể là 34,75 >20m
2
, ta có hệ thống máng thu nước là máng vòng chảy tràn
12
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
xung quanh thành bể và ống có đục lỗ hình nan quạt gồm 6 nhánh tập trung vào
máng chính, nước chảy trong ống với tốc độ 0,5-0,6m/s, đường kính các lỗ lấy
bằng 20mm, tốc độ nước chảy qua lỗ lấy bằng 1m/s.
Ống xả cặn: đường kính ống xả của bể lắng đứng lấy bằng 150mm, (150-200mm).
Thông số bể lắng đứng
tiếp xúc
Đơn vị Giá trị
Số bể Bể 5
Chiều cao m 6,8
Chiều rộng 1 bể m 6
Chiều dài một bể m 6
Đường kính đáy phần
nón thu cặn
m 0,4
4. 34,)&89:,

- Chọn bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc là cát thạch anh.
(Theo Bảng 6.11 – TCXD 33:2006)
Lớp
vật
liệu
Đặc trưng của lớp vật liệu lọc V làm
việc bình
thường
V
tb
(m/h)
V làm
việc
tăng
cường
V
tc
(m/h)
d
min
mm
d
max
mm
d
td
mm
Hệ số
không
đồng nhất

k
Chiều dày
VLL (mm)
Cát
thạch
anh
0,7 1,6 0,75÷8 1,3÷1,5 1300-1500 6÷8 7÷9,5
;<;=>$$2??@AB@?$#
 Tổng diện tích bể lọc của trạm xử lý xác định theo công thức :
13
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Trong đó:
+ Q là lưu lượng nước xử lí; Q = 15000 m
3
/ngđ
+T là thời gian làm việc của trạm trong 1 ngày đêm; chọn theo mục 6.102/TCXD 33-
2006; T = 24h.
+V
tb
là tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường; V
tb
= 6m/h(bảng 6-11)
+a: số lần rửa bể lọc trong một ngày đêm, ở chế độ làm việc bình thường, a=1
+W là cường độ rửa nước chọn theo bảng 6.13 mục 6.115/TCXD 33- 2006;
W = 14 – 16 l/sm
2
; chọn W = 15 l/sm
2

+t
1
là thời gian rửa lấy theo bảng 6.13; t = 5-6 phút, chọn t
1
= 6 phút
+t
2
là thời gian ngừng bể lọc để rửa, t
2
= 0,35 h( mục 6.102)
• Số bể lọc cần thiết xác định theo công thức:
Chọn có 5 bể lọc nhanh
Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng 1 bể để rửa:
v
tc
= 7,5 nằm trong khoảng7– 9,5 (m/h)  đảm bảo.
Diện tích một bể lọc là:
Chọn kích thước bể là L x B = 5x4,4(m
2
)
 Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh xác định theo công thức:
14
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Trong đó:
+h
d
là chiều cao lớp sỏi đỡ, H
d

= 0,15 m (Theo bảng 6.12 TCXD 33: 2006), chọn 2 lớp
sỏi đỡ, vậy chiều cao lớp sỏi đỡ, h
đ
=0,3m
+h
vl
lhiều dày lớp vật liệu lọc, h
v
= 1,5 m
+h
n
là chiều cao lớp nước trên vật liệu lọc, h
n
= 2 m (Theo 6.106 TCXD 33:2006)
+h
bv
là chiều cao bảo vệ, h
bv
= 0,5 m
+h
h
: chiều cao hầm thu nước: 1m, đáy bể lọc phải dốc 0,005m về phía ống xả.
+h
s
: chiều dày sàn chụp lọc: 0,11m
Vậy H = 0,3+ 1,5 + 2 + 0,5 +1+0,11= 4,41(m)
• Đường kính ống dẫn nước đã lọc ra khỏi một bể lọc
v: vận tốc nước chảy trong ống: v = 1,2m/s, theo [6.120 TCVN33/2006] v=vận
tốc nước trong ống dẫn nước lọc sang bể chứa là 1-1,5m/s.
• Đường kính ống dẫn nước vào bể lọc:

v: vận tốc nước chảy trong ống: v = 1m/s, theo [1] v=vận tốc nước trong ống
dẫn nước vào bể lọc là 0,8-1,2m/s.
a. Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc
Do có một lớp vật liệu lọc nên dùng biện pháp rửa bằng nước và gió kết hợp, dùng hệ
thống phân phối trở lực lớn bằng chụp lọc, vì để hạn chế sự xáo trộn giữa lớp sỏi đỡ và
lớp cát lọc. Cường độ nước rửa lọc W = 16 l/s.m
2
(Theo bảng 6.13 TCXD 33:2006, W
= 14 – 16 l/s.m
2
) ứng với mức độ nở tương đối của vật liệu lọc là 25%.
Lưu lượng nước rửa của 1 bể lọc:
Để phân phối nước rửa lọc ta dùng hệ thống chụp lọc loại K1. có đường kính phía trên
48mm và tổng chiều dài 280mm.
15
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Chọn phương pháp phân phối khí và nước bằng chụp lọc.
Số chụp lọc lấy n = 34 cái/1 m
2
diện tích lọc (33-2006TCXDVN)
- Tổng số chụp lọc trên toàn bể:
N= F x n = 22 x 34 = 750 (chụp).
Ta bố trí 25 hàng ngang khoảng cách giữa các tim chụp lọc là:
a : khoảng cách giữa tim chụp lọc đến tường. a =0.28m
Và bố trí 30 hàng dọc khoảng cách giữa các tim chụp lọc là
Theo 6.122 [1], khoảng cách giữa các chụp lọc 140-180mm
b. Tính hệ thống ống dẫn gió rửa lọc
Lưu lượng gió tính toán là :

Lấy tốc độ gió là v
gió
= 15 m/s (Theo 6.122 TCXD 33:2006, v
gió
= 15 – 20 m/s), đường
kính ống gió chính tính như sau:
Lấy D
gió
= 150 mm
c. Tính toán hệ thống thu nước rửa lọc:
Bể có chiều rộng 4,4m, chọn mỗi bể bố trí 2 máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam
giác, khoảng cách giữa tâm các máng d = 4,4/2 = 2,2 m (theo mục 6.117-
TCVN33/2006 thì không được lớn hơn 2,2m)
Khoảng cách từ tâm máng tới tường lấy bẳng 2,2/2 = 1,1m
• Lượng nước rửa thu vào mỗi máng:
q
m
= W.d.l (l/s) [2]
Trong đó:
+ W: cường độ rửa lọc, W = 15 (l/s.m
2
)
16
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
+ d: khoảng cách giữa các tâm máng, d = 2,2 m
+ l: chiều dài của máng, l = 5 m
 q
m

= 15 x 2,2 x 5 = 165 (l/s) = 0,165(m
3
/s)
• Chiều rộng mỗi máng:
B
m
=K x (m) [2]
Trong đó:
+ a: tỉ số giữa chiều cao hình chữ nhật với nửa chiều rộng của máng, lấy a = 1,5
(theo quy phạm 1÷1,5)
+ K: hệ số, đối với tiết diện máng hình tam giác K = 2,1
 B
m
= 2,1 x = 0,65 (m)
- a = => chiều cao phần máng HCN:
h
HCN
= H
1
= = = 0,5 (m)
• Chiều cao phần đáy tam giác:
h
đ
= 0,5 x B
m
= 0,5 x 0,65 = 0,3 (m)
- Độ dốc đáy máng lấy về phía máng tập trung nước là I = 0,01.
• Chiều cao toàn bộ của máng:
H
m

= h
HCN
+ h
đ
+ δ
m
= 0,45 + 0,3+0,01x5 = 0,8 (m)
• Khoảng cách từ bể mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước là:
∆H
m
= + 0,25 (m) (T.S Nguyễn Ngọc Dũng-[2])
Trong đó:
+ L: chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 1,5 m
+ e: độ giãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc, e = 30% (theo bảng 6.13 – [1])
 ∆H
m
= + 0,25 = 0,7 (m)
Khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải nằm cao hơn lớp vật
liệu lọc tối thiểu 0,07 m [2]
 Vậy ∆H
m
sẽ phải lấy bằng: 0,85 + 0,07 = 0,92 (m)
17
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Nước rửa lọc từ máng thu tràn vào máng tập trung nước.
• Khoảng cách từ đáy máng thu nước đến đáy máng tập trung nước:
h
m

= 1,73 x + 0,2 (m) [1]
Trong đó:
+ q
m
: lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước (m
3
/s), q
m
= 0,13 (m
3
/s)
+ A: chiều rộng của máng tập trung. Chọn A = 0,8 (không được nhỏ hơn 0,6m)
+ g: gia tốc trọng trường bằng 9,81 (m/s
2
)
 h
m
= 1,73 x + 0,2 = 0,44 (m)
• Chọn vận tốc trong mương khi nước rửa lọc là 0,8 m/s. Tiết diện ướt của
mương khi rửa lọc là:
F
m
= = = 0,16(m)
• Chiều cao lớp nước trong mương khi tập trung rửa:
h = = = 0,3 (m)
d. Đường kính ống dẫn nước rửa lọc vào bể và ra khỏi bể sau khi rửa:
v: vận tốc nước chảy trong ống: v = 1,8m/s, theo [1] v=vận tốc nước trong ống
dẫn nước rửa lọc vào và ra bể chứa là 1,5-2m/s.
e. ;CD+ )04,)
- Tổng tổn thất áp lực qua sàn chụp lọc:

h
cl
= (m) [2]
Trong đó:
+ v: vận tốc chuyển động của nước hoặc hỗn hợp nước và gió qua khe hở của chụp
lọc (lấy không nhỏ hơn 1,5 m/s), lấy v = 2 m/s.
+ µ: hệ số lưu lượng chụp lọc. Đối với chụp lọc khe hở µ = 0,5
=> h
cl
= = 0,82 (m)
- Tổng tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ:
h
đ
= 0,22L
s
. W (m)
18
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Trong đó:
+ L
s
: chiều dày lớp sỏi đỡ, L
s
= 0,3 m
+ W: cường độ nước rửa lọc, W = 15 l/s.m
2
=> h
đ

= 0,22 x 0,3 x 15 = 0,99 (m)
- Tổn thất áp lực qua vật liệu lọc:
h
vl
= (a + b.W). L.e
Trong đó:
+ a, b là các thông số phụ thuộc đường kính tương đương của vật liệu lọc, a = 0,76;
b = 0,017 với d=0,5-1,2( cát thạch anh),
+ W = 15 l/s.m
2
+ e = 30%, độ nở tương đối của vật liệu lọc
+ L: chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 1,5 m
=> h
vl
= (0,76 + 0,017 x 15) x 1,5 x 0,3= 0,46 (m)
- Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc lấy h
bm
= 2 m
=> Vậy tổng tổn thất áp lực trong nôi bộ bể lọc là:
Σh = h
cl
+ h
đ
+ h
vl
+ h
bm
= 0,82+ 0,99 + 0,46 + 2 = 4,27 (m)
f. Chọn máy bơm rửa lọc
Áp lực công tác cần thiết của máy bơm rửa lọc xác định theo công thức

H
r
= h
hh
+ h
ô
+ h
t
+ h
cb

+Tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh h
t
= 3 (m) (Theo Điều 6.355 TCXD 33:2006)
+H
hh
là độ cao hình học từ cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu
nước rửa (m)
H
hh
= 6 + 3 – 2 + 0,88 = 7.88 (m)
6: Chiều sâu mức nước trong bể chứa
19
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
3 : Độ chênh lệch mực nước giữa bể lọc và bể chứa
2 : Chiều cao lớp nước trong bể lọc
0,7 : Khoảng cách từ vật liệu lọc đến mép máng
+ H

ô
là tổn thất áp lực trên đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc (m)
Giả sử: l = 100m, D =450mm, Q = 306l/s, 1000i = 4,53
 H
ô
= i x l = 0,45 (m)
+ H
cb
là tổn thất cục bộ ở các bộ phận nối ống và van khóa
Có 1 cút 90, 2 van khóa:1 + 2*0,5 = 2
Vậy H
r
= 12 m và Q
r
= 306 l/s, ta chọn được bơm rửa lọc
Thông số bể lọc nhanh Đơn vị Giá trị
Số bể Bể 5
Chiều dài m 5
Chiều rộng m 4,4
Chiều cao m 4,3
Chiều rộng máng thu nước rửa lọc m 0.8
Chiều cao máng thu nước rửa lọc m 0.66
Đường kính ống chính phân phối nước
rửa lọc
mm 500
5. E F
• Hàm lượng cặn sau làm thoáng: (mục 6.68[1])
C
max
=C

n
+ KP+ 0,25M
20
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Trong đó: C
n
: hàm lượng cặn nước nguồn gồm hàm lượng cặn ban đầu, do khử sắt,
mangan
+P: liều lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước(g/m
3
)
+K: hệ số
Cặn Fe(OH)
3
: 2Fe
2+
+ HCO
3
-
+ ½ O
2
+ H
2
O = 2 Fe(OH)
3
+ 4 CO
2
2 2.(56+3x17)

15 28,3
Cặn Mn(OH)
4
: 2Mn(HCO
3
-
)
2
+ O
2
+ 6H
2
O = 2 Mn(OH)
4
+ 4HCO
3
-
2.(55+2.61) 2.(55+4.17)
0,5 0,7
M: độ màu của nước, M=10
 C
max
=15+28,3+0,7+0,25.10=46,5(mg/l)
Khử trùng nước bằng Clo lỏng, sử dụng thiết bị phân phối Clo bằng Clorator
Đối với nước ngầm, lượng Clo dùng để khử trùng là 0,7÷1 mg/l [1], chọn 1 mg/l.
Lượng Clo cần thiết để khử trùng đã được tính ở trên là:
L
Cl
T
= L

sơ bộ
Cl
+ L
khử trùng
CL
= 30 + 1 = 31(mg/l)
- Lượng Clo cần thiết dùng cho trạm trong 1h là:
q
Cl2
= = = 6,87 (kg/h)
- Năng suất bốc hơi của một bình ở 20
0
C là Cs = 0,7 kg/h. Do đó số bình Clo dùng
đồng thời là:
N = = = 9,81 (bình) , lấy N = 10 (bình)
$G;H!I)
- Cloratơ dùng để định lượng clo hơi vào nước.
- Chọn Cloratơ chân không.Lượng Clo tiêu thụ trong một ngày :
6,87 x 24 = 164,88 (kg/ngđ)
- Do đặc thù trạm xử lý gần ku vực sản xuất Clo nên chọn số bình dự trữ Clo đủ dùng
trong 20 ngày. Lượng Clo dùng trong 20 ngày :
164,88 x 20 = 3297,6 (kg)
- Clo có tỷ trọng riêng là 1,43 kg/l nên tổng lượng dung dịch Clo:
= 2306,02 (lít)
Chọn 4 bình Clo loại 770 lít trong đó có 3 bình hoạt động, 1 bình dự trữ.
21
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
$G$DJJ

- Trạm Clo được xây dựng cuối hướng gió, gồm 2 gian riêng biệt. Trong đó một gian để
Cloratơ và một gian chứa Clo lỏng. Các gian có cửa thoát dự phòng.
- Trạm được xây dựng cách li với các khu khác, có hệ thống cửa kín được thông gió
thường xuyên bằng quạt.
- Trạm có giàn phun nước áp lực cao. Trạm có bố trí một tháp trung hòa Clo ống dẫn
Clo là ống cao su có dường kính là D20.
Liều lượng clo khử trùng lấy bằng 1mg/l =10
-3
kg/m
3
(Theo TCVN 33:2006 mục 6.161:
lượng clo 0,7-1 mg/l)
Lượng clo cần dùng trong 1 giờ:
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước xử lí (m
3
/h) . Q = 625(m
3
/h)
a: liều lượng clo hoạt tính (lấy theo tiêu chuẩn TCVN 33:2006). a = 10
-3
kg/m
3
.
Lượng nước tính toán để cho clorator làm việc lấy bằng 0,6 m3 cho 1kg clo (Lưu
lượng nước cấp cho trạm clo:
Liều lượng clo cần thiết dùng để khử trùng trong một ngày là:
Đường kính ống dẫn clo
Lưu lượng giây lớn nhất của clo lỏng (lấy Q
max

= 4Q)
22
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Vận tốc đường ống: v = 0,8m/s(theo TCVN 33:2006)
Vậy = 26mm < 80mm với chiều dài L<500m
(theo TCVN 33:2006)

thỏa điều kiện.
6. 345)!J
Thể tích thiết kế của bể chứa nướcW
BC
= W
đh
+ W
cc
3h
+ W
bt
(m
3
)
Trong đó:
W
BC
: Dung tích bể chứa nước sạch (m
3
)
W

đh
: Dung tích điều hoà của bể chứa (m
3
)
W
cc
: Lượng nước dự trữ chữa cháy trong 3 giờ (m
3
)
W
bt
: Lượng nước dự trữ cho bản thân trạm (m
3
)
a. Thể tích điều hòa của bể chứa: W
đh
= 10%Q
ngđ
= 10%. 15000 = 1500 (m
3
)
b. Lượng nước dự trữ cháy trong 3h
Trong đó:
W
cc
: Lượng nước dự trữ cho chữa cháy (m
3
)
q
cc

: Tiêu chuẩn nước cho 1 đám cháy,
theo TCVN 2622-1995 (Bảng 12), đối với số dân từ 25.000 -
50.000 người, nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ
thuộc vào bậc chịu lửa: q
cc
= 20 l/s
n : Số đám cháy xảy ra đồng thời, n = 2
Thay số:
c. Lượng nước dự trữ cho bản thân trạm
W
bt
= 5%Q
ngđ
= 5%. 15000 = 750 (m
3
)
Thể tích thiết kế của bể chứa nước
23
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
W
BC
= W
đh
+ W
cc
3h
+ W
bt

= 1500 + 432 + 750 = 2682 (m
3
)
Chọn kích thước bể : B x L x H = 10 x 10 x 6,7(m)x 2 bể
Thông số bể chứa Đơn vị Giá trị
Số bể Bể 2
Chiều dài m 10
Chiều rộng m 10
Chiều cao m 6.7
7. Tính toán sân phơi bùn
 Số lượng bùn được tích lại ở bể lắng sau 1 ngày:
G
1
= (kg)
Trong đó:
+ G
1
: trọng lượng cặn khô tích lại ở bể lắng sau 1 ngày (kg)
+ Q: lưu lượng nước xử lý, Q = 5000 (m
3
/ngđ)
+ C
2
: hàm lượng cặn trong nước đi ra khỏi bể lắng, lấy bằng 10 (g/m
3
)
+ C
1
: hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lắng, ta có:
C

1
= C
*
max
+ K.P = 54,32 + 0,55 x 25 = 68,07 (mg/l)
 G
1
= = 290,35 (kg)
 Số lượng bùn tích lại ở bể lọc sau 1 ngày:
G
2
= (kg)
Trong đó:
+ G
2
: trọng lượng cặn khô tích lại ở bể lọc sau 1 ngày (kg)
+ C
2
: hàm lượng cặn trong nước đi ra khỏi bể lọc, lấy bằng 3 (g/m
3
), tiêu chuẩn là không
lớn hơn 3 g/m
3
+ C
1
: hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lọc, lấy bằng lượng cặn đi ra khỏi bể lắng, C
1
=
10 g/m
3

 G
2
= = 35 (kg)
Vậy tổng lượng cặn khô trung bình xả ra trong 1 ngày:
G = G
1
+ G
2
= 567,5 + 35 = 602,5 (kg)
 Tính sân phơi bùn có khả năng giữ bùn trong 3 tháng:
- Lượng bùn khô tạo thành sau 3 tháng là:
G
nén
= 602,5 x 30 x 3 = 54225 (kg) = 54,225 (tấn)
24
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
- Thiết kế sân phơi bùn hình vuông có tổng diện tích là 400 m
2
- Sau khi phơi, bùn đạt đến độ ẩm 60% nên khối lượng bùn khô sau khi phơi:
g
khô
= G
nén
x = 54,225 x = 135,56 (tấn)
- Lấy tỷ trọng bùn ở độ ẩm 60% là 1,2 (tấn/m
3
), thể tích bùn khô:
V

khô
= = = 112,97 (m
3
)
- Chiều cao bùn khô trong sân là:
h
khô
= = = 0,28 (m)
- Trong thực tế, cặn tạo thành đưa ra sân phơi nằm trong hỗn hợp với nước có độ ẩm
95% nên tổng lượng bùn loãng xả ra từ khổi bể lắng và lọc trong 1 ngày là:
g
loãng
= x 100 = x 100 = 12,05 (tấn/ngđ)
- Lấy tỷ trọng bùn ở độ ẩm 95% là 1,02 (tấn/m
3
), thể tích bùn loãng xả ra trong 1 ngày
là:
V
loãng
= = = 11,8 (m
3
)
- Chiều cao bùn loãng trong sân là:
h
loãng
= = = 0,03 (m)
- Vậy chiều dày của lớp bùn trong sân phơi là:
H
sân
= h

khô
+ h
loãng
= 0,28 + 0,03 = 0,31 (m)
- Lấy chiều cao dự trữ = 0,39 m, chiều dày lớp sỏi đáy h
đáy
= 0,3 m, khi đó chiều cao thành
máng của sân phơi là: 0,31 + 0,39 + 0,3 = 1 (m)
- Thiết kế 2 sân phơi bùn có chiều dày 1 m, diện tích mỗi sân 200 m
2
, kích thước (20 x 10) m.
8. ;H)KLKJ- .
Chọn cốt mặt đất tại nơi xây dựng bể chứa nước sạch của trạm xử lý Z
tr
= 7.00
1. Cao trình bể chứa nước sạch
Bể chứa nước sạch có dung tích W
bc
= 2682 m
3
với kích thước 10 x 10 x 6,7(m)
Xây bể kiểu chìm, bể được xây âm dưới đất là 3 m.
Cốt đáy bể chứa
Cốt mực nước trong bể chứa
Cốt đỉnh bể chứa
Trong đó
Chiều cao mực nước trong bể chứa
25
SVTH: NGUYỄN THỊ THU HOÀI
GVHD: VŨ THỊ MAI