Đồ án thiết kế hệ thống cấp nước cho địa bàn thành phố rạch giá quy hoạch đến năm 2030

Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế một hệ thống cấp nước nói chung cho khu vực là một trong các công trình rất quan trọng
trước nhu cầu dùng nước hiện nay. Nước từ công trình thu được vận chuyển tới nhà máy và sau
khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho việc cấp nước sẽ được đưa đến tay người tiêu dùng. Vấn đề đặt ra ở
đây là với lưu lượng nước cho trước thì các công trình xử lý (như bể lắng, bể lọc ) sẽ được thiết
kế như thế nào mà vẫn đảm bảo nước được cung cấp đủ cho người dân. Không những thế mà
trong quá trình vận hành phải đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật.
Thiết kế hệ thống cấp nước cho địa bàn thành phố Rạch giá quy hoạch đến năm 2030
1.2 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỒ ÁN
Hiện nay, trên địa bàn thị xã Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang đang nổ lực để trở thành một thành phố
loại ba. Thế nhưng trong nhiều năm qua, trên 200.000 dân ở thành phố tương lai này đang phải
sống trong cảnh thiếu nước sinh hoạt trầm trọng, một số ngưới còn phải đi mua nước với giá cắt
cổ (2000Đ/xô) về xài.
Đặc biệt quan trọng là tình trạng “bệnh viện cũng không có nước“, việc thiếu nước này nếu vẫn
tiếp tục kéo dài sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc điều trị cho bệnh nhân, trước hết là sát trùng
các trang thiết bị y khoa.
Ngoài ra trong một số nhà vệ sinh công cộng, các nhà cầu bị nghẹt vì thiếu nước, mùi hôi thối
nồng nặc.
Hoàng Trí Dũng, ngày 9 tháng 4 năm 2006
Htpp://www.vietbao.vn /xa-hoi/Rach-Gia, ngày 15 tháng 9 năm 2008
Vì vậy việc giải quyết tình trạng thiếu nước sinh hoạt ở thị xã Rạch Giá ngày càng trở nên cấp
thiết
1.3 NỘI DUNG THỰC HIỆN
- Xác định lưu lượng, đặc tính nguồn cấp nước và lựa chọn công nghệ xử lý.
- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị theo phương án 1.
- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị theo phương án 2.
- Tính kinh tế.
- Thiết kế bản vẽ.

1-1
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
1.4 GIỚI THIỆU KHU VỰC CẤP NƯỚC
Thành phố Rạch Giá được nâng cấp từ thị xã Rạch Giá theo nghị định số 97/2005/NĐ-CP tháng 7
năm 2005 của chính phủ. Diện tích thành phố Rạch Giá (tính đến năm 2007) là 103,64 km
2
trong
đó dân số của thành phố này là 213.447 người do vậy mà mật độ dân số ở đây là 2060 người/km
2
.
Và theo tính toán thì tốc độ gia tăng hàng năm là 1.1%.
1.4.1 Vị trí địa lý.
Địa giới hành chính của Tp. Rạch Giá
- Phía Bắc giáp với huyện Hòn Đất.
- Phía Đông Bắc Giáp một phần huyện Tân Hiệp.
- Phía Nam giáp vời huyện Châu Thành - tỉnh Kiên Giang.
- Phía Tây giáp với Biển Đông .
Danh mục 12 đơn vị hành chính của Tp. Rạch Giá - tỉnh Kiên Giang:
- Phường Vĩnh Thanh Vân.
- Phường Vĩnh Thanh.
- Phường Vĩnh Quang.
- Phường Vĩnh Hiệp.
- Phường Vĩnh Bảo.
- Phường Vĩnh Lạc.
- Phường An Hoà.
- Phường An Bình.
- Phường Rạch Sỏi.
- Phường Vĩnh Lợi.
- Phường Vĩnh Thông.
- Xã Phi Thông.

1.4.2 Địa hình.
Địa hình đất liền tương đối bằng phẳng, có hướng thấp dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam. Đặc
điểm vùng địa hình này bị thủy triều chi phối rất lớn khả năng tiêu thoát úng đồng thời bị ảnh
hưởng lớn của mặn nhất là vào tháng cuối mùa khô gây trở ngại nhiều đến sản xuất và đời sống
của người dân.
1.4.3 Khí hậu
Khí hậu ở Rạch Giá mang tính chất nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, ngoài ra do nằm sát biển nên khí
hậu còn mang tính chất hải dương, hàng năm có hai mùa khí hâu tương phản một cách rõ rệt
(mùa khô và mùa mưa). Nhiệt độ trung bình hàng năm là 27
0
C biên độ nhiệt hàng năm là 3
0
C.
Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (29
0
C), tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là
tháng 1 (25.6
0
C).
1-2
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
1.4.4 Thuỷ văn
Thành phố Rạch Giá - tỉnh Kiên Giang là cuối nguồn nước ngọt của nhánh sông Hậu nhưng lại ở
đẩu nguồn nước mặn vịnh Thái Lan. Chế độ thủy văn bị chi phối bởi 3 yếu tố: thủy triều vịnh
Thái Lan, chế độ thủy văn của sông Hậu và mưa tại chỗ. Các yếu tố này tác động từng thời kỳ,
từng vùng khác nhau làm chế độ thuỷ văn của nơi này diễn biến phong phú và đa dạng.
1.4.5 Tài nguyên nước (Tỉnh Kiên Giang)
Nguồn nước mặt khá dồi dào, nhưng đến mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 7) phần lớn nước mặt
đều bị nhiễm phèn mặn. Toàn tỉnh Kiên Giang có 3 con sông chảy qua: sông Cái Lớn (60 km),
công Cái Bé (70 km) và sông Giang Thành (27,5 km). Ngoài ra tỉnh còn có hệ thống kênh rạch,

những kênh rạch này có nhiệm vụ tiêu úng, sổ phèn, giao thông đi lại, bố trí dân cư đồng thời có
tác dụng dẫn nước ngọt từ sông Hậu về vào mùa khô phục vụ cho sàn xuất và sinh hoạt của nhân
dân.
CHƯƠNG 2
XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH CHẤT NGUỒN
CẤP NƯỚC VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
2.1 LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN
2.1.1 Ước đoán dân số khu vực
- Dân số : 213.447 người (năm 2006)
- Tỷ lệ tăng dân số : 1.1% / năm
Như vậy dân số Tp. Rạch Giá ước tính đến năm 2030
P
n
= P
0
( 1 + r )
n
= 213.447 (1 + 1.1%)
24
= 271.666 (người)
Trong đó:
- P
n
là dân số năm thứ n kể từ năm chọn làm gốc (năm 0).
- P
0
là dân dố năm chọn làm gốc (chọn năm 2006).
- r là tỷ lệ tăng dân số (r = 1.1%)
- n là số năm tính toán (so với năm chọn làm gốc).
2.2 TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CẤP NƯỚC ĐẾN NĂM 2030

Dân số tính toán đến năm 2030 là 271.666 người và lưu lượng được xác định cho từng bộ phần
dùng nước ở Rạch Giá như: lưu lượng nước dùng để cấp cho sinh hoạt, cho các khu công nghiệp,
bệnh viện, trường học, cá khu giải trí …
2.2.1 Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt
1-3
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
q
0
× N
Q
ngày. max
= K
ngày.max

1000
q
0
: Tiêu chuẩn dùng nước tính theo đầu người ngày trung bình trong năm (TCXDVN 33-2006)
(l/người.ngđ). Đối với thành phố, thị xã vừa hoặc nhỏ, khu công nghiệp nhỏ thì có thể lấy như
sau:
q
0
= 200 ÷ 270 (l/người.ngày)
- K
ngày max
: Hệ số dùng nước không điều hoà ngày, kể đến cách tồ chức đời sống xã hội, chế độ
làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa, cách
lấy như sau:
K
ngày max

= 1,2 ÷ 1,4 (l/người.ngày)
Đối với thành phố có quy mô lớn, nằm trong điều kiện khí hậu khô nóng quanh năm (như thành
phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Vũng Tàu )có thể áp dụng ở mức
- K
ngày max
= 1,1 ÷ 1,2
Ta chọn K
ngày max
= 1,3 (do thị xã Rạch Giá nằm ở tỉnh Kiên Giang)
- N là số dân của khu vực 271.666 người
Lưu lượng nước cần thiết cấp cho mục đích sinh hoạt là:

q
0
× N 200 × 271.666
Q
ngày. max SH
= K
ngày.max
= 1,2 = 65.199,84 (m
3
/ngđ)
1000 1000
2.2.2 Lưu lượng nước cần thiết dùng để cấp cho các công trình công cộng như: bệnh viện,
trường học, công viên
Trường học.
q
0
× N 20 × 40.750
Q

ngày. max TH
= = = 815 (m
3
/ngđ)
1000 1000
q
0
: Tiêu chuẩn dùng nước cho một người (TCXDVN 33-2006) là 20 (l/người.ngày)
N : Số học sinh + díao viên + bảo vệ chiếm khoảng 15% tổng số dân trong khu vực
N = 15% × 271.666 = 40.750 (người)
Bệnh viện
Hiện nay tại địa bàn Tp. Rạch Giá có 5 bệnh viện lớn và khoảng 3 trạm xá y tế với tổng số
giường bệnh khoảng 276 giường. Giả sử số giường bệnh từ nay đến năm 2030 (24 năm) tăng lên
1-4
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
gấp đôi với tiêu chuẩn dùng nước cho một giường bệnh là q
0
= 250÷300 (l /người)(theo
TCXDVN 33-2006) thì lưu lượng cần thiết cho việc cấp nước ở bệnh viện là
q
0
× N 250 × 552
Q
ngày. max BV
= = = 138 (m
3
/ngđ)
1000 1000
N : số giường bệnh = 552 giường
q

0
: tiêu chuẩn dùng nước cho 1 giường bệnh, chọn q
0
= 250 (l/người.ngđ)
Công viên
Tại Tp. Rạch Giá có 4 công viên lớn (công viên Lạc Hồng, công viên Tỉnh Uỷ, công viên văn hoá
An Hoà và côn viên Trần Quang Diệu) với tổng diện tích hơn 3.5 ha (hay 35.000m
2
)


q
0
× F 4 × 35.000
Q
ngày. max CV
= = = 140 (m
3
/ngđ)
1000 1000
q
0
là tiêu chuẩn dùng nước của công viên 4 l/m
2
(TCXDVN 33-2006)
F là diện tích công viên trên địa bàn Tp. Rạch Giá
Vậy tổng lưu lượng cần thiết để cấp cho các công trình công cộng:
Q
công trình CC
= Q

TH
+ Q
CV
+ Q
BV
= 815 + 140 + 138 = 1093 (m
3
/ngđ)
Lưu lượng nước cần thiết cấp cho công ngiệp :

q
n
N
1
+ q
l
N
2
35×1000+25×1000
Q
ngđ
CN

= = = 60 (m
3
/ngđ)
1000 1000
Trong đó
- q
n

, q
l
: tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của công nhân trong phân xưởng nóng, lạnh (l/ng ca)
- N
1
, N
2
: số công nhân trong phân xưởng nóng, lạnh (Giả sử mỗi loại phân xưởng có 1000 công
nhân)
Lưu lượng nước cần thiết phục vụ cho việc tưới đường, tưới cây
Lượng nước cần sử dụng để tưới đường, tưới cây chiếm 10% lượng nước cấp cho mục đích sinh
hoạt. Trong đó nước tưới đường chiếm 60%, nước tưới cây chiếm 40%.
Q
tưới
= 10% × 65.199,84 = 6.519,98 (m
3
/ngđ)
Tưới đường .
Q
tưới đường
= 60% × 6.519,98 = 3.911,99 (m
3
/ngđ)
1-5
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Tưới cây.
Q
tưới cây
= 40% × 6.519,98 = 2.607,99 (m
3

/ngđ)
2.2.3 Công suất cấp nước của Tp.Rạch Giá
Q = ( aQ
SH
+ Q
tưới
+ Q
ngđ
CN
)bc
Trong đó
- a : hệ số kể đến lượng nước dùng cho công nghiệp địa phương và tiểu thủ công nghiệp, các dịch
vụ khác nằm xen kẽ trong khu dân cư.
a = 1,1
- b : hệ số kể đến lượng nước rò rỉ đối với hệ thống cấp nước mới
b = 1,1 ÷ 1,15
- c : hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm cấp nước (rửa các bể lắng, bể lọc )
c = 1,05 ÷ 1,1 (trị số lớn khi công suất nhỏ và ngược lại).
Vậy công suất cấp nước cho Tp. Rạch Giá là
Q = ( 1,1 × 65.199,84 + 6.519,98 + 60)× 1,15 × 1,05 = 94.547 (m
3
/ngđ)
2.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
2.3.1 Tính chất nguồn nước cấp

Một nguồn nước được lựa chọn làm nguồn cấp nước phải đáp ứng được các tiêu chuẩn của nguồn
cấp nước TCVN 5942-1995
Bảng 2.1 Thông số chỉ tiêu nguồn nước cấp cho mục đích sinh hoạt
STT
Chỉ tiêu Đơn vị

Nước nguồn
TCXDVN
33:2006
1 pH - 6,47 6.5 đến 8.5
2 Mùi vị - Không có
mùi, vị lạ
Không có
mùi, vị lạ
3 Độ màu Pt-Co 25
≤
15
4 Độ oxi hoá mgO
2
/l 0,32 ≤ 2,0
5 TDS mg/l 550 ≤ 1000
6 SS mg/l 120 ≤ 5
7 COD mgO
2
/l 27 -
8 BOD
5
mgO
2
/l 3 -
9 N-NH
3
mg/l 0,57 -
10 N-NO
2
-

mg/l 0,02 ≤ 3
11 N-NO
3
-
mg/l 0,09 ≤50
1-6
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
12 Fe tổng mg/l 0,25 ≤ 0.3
13 Cu mg/l 0,12 ≤ 2
14 Zn mg/l 0,02 ≤ 3
15 Mn mg/l 0,2 ≤ 0.2
16 Pb mg/l 0,011 ≤ 0.01
17 Cd mg/l 0,005 ≤ 0.003
18 Cr tổng mg/l 0.03 -
19 Photphat mg/l - ≤ 2.5
20 Canxi mg/l 40 ≤ 100
21 Sunfat mg/l 63 ≤ 250
22 Coliform MPN/100
ml
930 -
Qua bảng 2.2 ta thấy, các chỉ tiêu cần xử lý trước khi cấp nước cho mục đích sinh hoạt
- SS
3.2 Các phương pháp lựa chọn xử lý
Xử lý chất rắn lơ lửng-SS
Trong cấp nước, nếu hàm lượng TDS < 500 mg/l thì thích hợp cho mục đích cấp nước sinh hoạt
và ngược lại thì cần phải xử lý trước khi sử dụng
Để giảm hàm lượng chất rắn trong nước tới mức cho phép cấp nước (<5mg/l) thì có thể áp dụng
nhiều phương pháp khác nhau như: lắng, tuyền nổi, lọc.
Bảng 2.2 Ưu và nhược điểm trong các phương pháp xử lý SS
Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm

Lắng
- Tách các hạt cặn lơ lửng có khả
năng lắng bằng trọng lực.
- Đơn giản trong vận hành
Yếu tố dòng chảy ảnh hưởng đến khả năng
lắng ngoài ra muốn hiệu quả lắng cao cần
thiết kế tốt 4 vùng: vùng phân phối nước
vào, vùng lắng, vùng thu nước ra và vùng
chứa cặn.
Tuyển nổi
- Khi nguồn nước có nhiều cặn nhẹ
khó lắng dùng bể tuyển nổi sẽ giảm
được thời gian lắng và dung tích bể
- Khó vận hành, dể có kích thước tương đối
lớn, không thích hơp khi phía trước có đặt
bể keo tụ tạp bông (bể tuyển nổi có dòng
tuần hoàn)
- Chi phí năng lượng cao (bể tuyển nổi
không có dòng tuần hoàn)
- Nếu quá trình hoà tan khí không tốt ảnh
hưởng xấu đến hiệu quả tuyển nổi
Lọc
Chất lượng nước sau bể lọc khá tốt - Nếu hàm lượng cặn lơ lửng cao, mau tắc
lọc (phải tiến hành rửa lọc)
- Hiện tượng áp suất âm trong bể lọc hở
- Hệ thống thu nước sau bể lọc và hệ thống
ống rửa lọc thiết kế khá phức tạp
1-7
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Qua bảng 2.3 ta thấy, với hàm lượng SS như vậy rõ ràng không thể áp dụng phương pháp lọc (dễ

gây ra hiện tượng tắc lọc), do vậy để tách cặn lơ lửng ta chọn phương án dùng bể lắng
Bảng 2.3 Ưu nhược điểm của các dạng bể lắng
Loại bể lắng Ưu điểm Nhược điểm
Bể lắng ngang - Hiệu quả lắng của dòng chuyển động
theo phương nằm ngang có hiệu quả
hơn
- Các hạt có vận tốc lớn hơn hoặc
bằng vận tốc u
0
lắng hgoàn toàn tuy
nhiên các hạt có vận tốc nhỏ u
0
vẫn có
thể lắng một phần
- Nếu phân phối nước không đều sẽ gây
hiện tượng ngắn dòng
Nếu vận tốc dòng chảy ngang lớn hơn vận
tốc giới hạn cho phép (>16.3mm/s) sẽ xảy
ra hiện tượng xói cặn đã lắng
- Hiệu quả lắng phụ thuộc vào chiều dài của
bể
Bể lắng đứng Hiệu quả lắng tốt hơn khi lắng các hạt
cặn keo tụ
- Chỉ có thể áp dụng cho trạm xử lý với
công suất ≤ 2000 m
3
/ngđ
-Hiệu quả lắng không chỉ phụ thuộc vào
diện tích bề mặt bể mà còn phụ thuộc vào
chiều cao lắng và thời gian lưu nước trong

bể
- Chỉ có các hạt cặn có vậnt ốc lắng lớn hơn
vận tốc tới hạn u
0
mới lắng được xuống đáy
bể còn các hạt có vận tốc lắng ≤ u
0
thì lơ
lửng và bị dòng nước cuốn ra ngoài
- Không dùng bể lắng đứng để lắng các hạt
cặn tự do không có khả năng keo tụ
Bể lắng trong
có tầng cặn lơ
lửng
Tiết kiệm một phần chi phí xây dựng
(trường hợp bể lắng trong kết hợp với
quá trình phản ứng tạo bông cặn
- Nước đưa vào bể phải có lưu lượng và
nhiệt độ ổn định
- Phải duy trì và kiểm tra thường xuyên
chiều cao của tầng cặn lơ lửng
Qua các dạng bể lắng trên, ta thấy rằng với công suất 113.000 m
3
/ngđ thì sử dụng bể lắng
ngang để tách cặn sinh ra từ quá trình keo tụ tạo bông là hiệu quả về mặt công nghệ. Tuy nhiên
nếu dùng bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng để tách cặn lơ lửng sẽ hiệu quả hơn nhưng cần phải
chia nhỏ công suất vận hành trước khi sử dụng.
Công trình tách cặn tiếp theo được lựa chọn để loại bỏ phần còn lại cặn sau khi qua bể lắng là
lọc. Ở đây lựa chọn phương pháp lọc nhanh, vì để xử lý nước cấp cho một khu dân cư thì việc lựa
chọn phương pháp lọc nhanh là hiệu quả hơn so với phương pháp lọc khác

2.3.3 Các phương án công nghệ xử lý
Từ các số liệu và đặc điểm của từng phương xử lý trên mà ta có thể đưa ra nhiều phướng án công
nghệ xử lý khác nhau đối với từng loại chỉ tiêu (chưa đạt tiêu chuẩn cấp nước).Sau đây là hai
trong số các phương án công nghệ xử lý.
Phương án 1
Nguyên lý hoạt động
1-8
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Nước từ trạm bơm cấp I được đưa đến bể trộn thủy lực, tại đây chất keo tụ sẽ được đưa vào
khuấy trộn nhằm mục đích keo tụ các cặn lơ lửng làm tăng hiệu quả lắng. Tiếp đến nước được
đưa đến bể phản ứng tại đây quá trình phản ứng hình thàng bông cặn xảy ra
Nước sẽ được đưa đến công trình tiếp theo-bể lắng ngang để loại bỏ phần lớn các bông cặn tạo ra
trong quá trình keo tụ, tiếp đến nước sẽ được đưa đến bể lọc để loại bỏ phần cặn còn lại không
chỉ thế nó còn loại bỏ một số chất hữu cơ có trong nước đầu vào.
Nước tiếp tục được đưa vào bể tiếp xúc, tại đây clo được châm vào nhằm mục đích khử trùng,
tiêu diệt các vi sinh vật gây hại sau khi đã được khử trùng nước được chuyển đến bể ổn định
nước trước khi vận chuyển đến bể chứa nước sạch và đưa đến trạm bơm cấp II để phân phối vào
mạng lưới.
Sơ đồ công nghệ xử lý nước
Nhận xét
Ưu điểm
1-9
Clo
Trạm
bơm
cấp I
Bể trộn
cơ khí
Bể lọc
nhanh

Bể tiếp xúc
Bể chứa
nước sạch
Trạm bơm
cấp II
Phèn
Vôi
Bể phản ứng Bể lắng
có vách ngăn ngang

Lắng nước
rửa lọc
Bể nén bùn
Ổn định
bằng vôi
Máy ép
bùn
Đốt
Bể ổn định
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Đối với bể trộn cơ khí thời gian khuấy trộn ngắn, có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý
muốn
Hiệu quả lắng khi sử dụng bể lắng ngang tương đối cao, vân hành bể lắng ngang tương đối đơn
giản
Nhược điểm
Cần thiết bị khuấy, các thiết bị cơ khí khác đòi hỏi trình độ quản lý và vận hành cao
Cần thiết kế bể phản ứng trước khi đưa nước vào bể lắng ngang
Tốn kém chi phí xây dựng cho bể lắng ngang
Phương án 2
Nguyên lý hoạt động

Nước từ trạm bơm cấp I, , tại đây chất keo tụ sẽ được đưa vào khuấy trộn nhằm mục đích keo tụ
các cặn lơ lửng làm tăng hiệu quả lắng
Nước sau khi đã được khuấy trộn sẽ được đưa đến công trình tiếp theo-bể lắng trong có từng cặn
lơ lửng để loại bỏ phần lớn các bông cặn tạo ra trong quá trình keo tụ, kế tiếp nước sẽ được đưa
đến bể lọc nhằm loại bỏ phần cặn còn lại (phần cặn chưa lắng hay không có khả năng lắng sau
khi qua bể lắng) không chỉ thế nó còn loại bỏ một số chất hữu cơ có trong nước đầu vào.
Tiếp đến nước sẽ đi vào bể tiếp xúc, tại đây clo được châm vào nhằm mục đích khử trùng, tiêu
diệt các vi sinh vật gây hại sau khi đã được khử trùng nước sẽ được ổn định lại trước khi được
chuyển đến bể chứa nước sạch để đưa đến trạm bơm cấp II và phân phối vào mạng lưới
Sơ đồ công nghệ xử lý nước
1-10
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Ưu điểm
Đối với bể trộn cơ khí thời gian khuấy trộn ngắn, có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý
muốn
Quá trình tạo bông và lắng xảy ra cùng một lúc trong bể lắng trong có từng cặn lơ lửng do đó mà
tiết kiệm một phần chi phí xây dựng cho bể phản ứng
Nhược điểm
Bên cạnh các ưu điểm của bể khuấy trộn cơ khí thì nhược điểm là cần có máy khuấy và các thiết
bị cơ khí khác, đòi hỏi trình độ quản lí vận hành cao.
Vận hành bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng đòi hỏi người vận hành phải có trình độ và kinh
nghiệm cao, chiều cao của lớp cặn lơ lửng phải duy trì và kiểm tra thường xuyên, lưu lượng nước
vào bể lắng phải ổn định
Lượng nước đưa vào bể lắng trong phải ổn định
Chương 3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN
VỊ THEO PHƯƠNG ÁN 1
3.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO BỂ TRỘN THỦY LỰC
3.1.1 Xác Định Liều Lượng Vôi Kiềm Hoá
1-11

Trạm bơm
cấp I
Bể trộn
cơ khí
Phèn
Bể lắng trong
có tầng cặn lơ
lửng
Bể lọc
nhanh
Bể tiếp xúc
Clo
Bể chứa
nước sạch
Bể nén bùn
Ổn định
bằng vôi
Máy ép
bùn
Đốt
Lắng nước
rửa lọc
Trạm bơm
cấp II
Bể ổn định
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Cặn có thước nhỏ hơn 10
-4
mm thì không thể tự lắng được mà luôn luôn tồn tại ở trạng tháu lơ
lửng, vì vậy để loại bỏ các loại cặn này ra khỏi nước thì cần kết hợp biện pháp xử lý cơ học và

hoá học. Việc thực hiện quá trình keo tụ, người ta thường cho vào các chất keo tụ như phèn nhôm
Al
2
(SO
4
)
3
hay phèn sắt FeSO
4
.
Khi cho phèn vào nước, quá trình thủy phân xảy ra :
Al
3+
+ 3H
2
O → Al(OH)
3
+ 3H
+
Trong phản ứng trên thì ion H
+
hình thành sẽ làm cho pH của nước giảm do vậy mà hiệu quả quá
trình keo tụ tạo bông giảm theo.Tuy nhiên ion H
+
có thể bị khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước,
trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp không đủ để trung hòa ion H
+
thì cần phải kiềm hoá
nước. Chất thường dùng cho quá trình kiềm hoá thường là vôi (CaO)
Al

3+
+ 3H
2
O → Al(OH)
3
+ 3H
+
27 3 (g/ l)
35
×
10
-3
?
(Liều lượng phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
không chứa nước (theo TCXD 33-1985) là 30÷45 mg/L)
3
3
3
35 10
3,9 10 ( / )
27
H mol l
−
×
−

×
+
= = ×
 
 
 
Sau đó:
H
+
+ HCO
3
-

→
H
2
O + CO
2
1 61
? 40
×
10
-3

3
1
3
40 10
0,65 10 ( / )
61

H mol l
−
×
−
×
+
= = ×
 
 
 
H
+
tác dụng với độ kiềm tự nhiên của nước
[H
+
] = 0,65
×
10
-3
(mol/l)
[H
+
] của nước sau khi pha phèn
[H
+
] = 3,9
×
10
-3
- 0,65

×
10
-3
= 3,25
×
10
-3
(mol/L)
Do đó pH của nước:
pH = - log[H
+
] = - log [3,25
×
10
-3
] = 2,49
Trong khi pH cần thiết cho quá trình keo tụ là 8 ÷ 9 nên cần thiết phải kiềm hóa nước để tăng pH
lên tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình keo tụ tạo bông xảy ra.
Liều lượng vôi kiềm hoá được xác định bắng công thức:
c
K
e
P
eP
t
P
K
100
1
2

1
×








+−=
(theo sách Xử lý nước cấp của Nguyễn Ngọc Dung)
1-12
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Trong đó:
P
K
: Hàm lượng chất kiềm hoá (mg/L)
P
P
: Hàm lượng phèn cần thiết cho quá trình keo tụ
e
1
, e
2
: Trọng lượng đương lượng của chất kiềm hoá và của phèn(mg/mgđl)
K
t
: Độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn (mgđl/L)
C : Tỷ lệ chất kiềm hoá nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng (%)

Dùng vôi sữa để kiềm hoá nước
e
1
= 57 (mg/mgđl), e
2
= 28 (mg/mgđl)

5,28
80
100
1
50
40
57
35
28 ≈×






+−×=
K
P
(mg/L)
3.1.2 Dung Tích Bể Pha Vôi Sữa
Vôi được dùng để kiềm hoá nước, làm mềm hoặc ổn định nước và được cho vào nước ở dạng vôi
sữa hay vôi bão hòa
Dung tích của bể pha vôi sữa

γ
××
××
=
V
Vtt
V
b
PnQ
W
4
10
Trong đó:
Q : Lưu Lượng nước tính toán (m
3
/ h)
n : Số giờ giữa hai lần pha vôi (t = 6÷12h)
P
v
: Liều lượng vôi cho vào nước (mg/l)
b
v
: Nồng độ vôi sữa (5%)
γ : Khối lượng riêng của vôi sữa (1 tấn/m
3
)
4708 × 9 × 35
 W
v
=

= 29,66 ≈ 30 (m
3
)
10
4
× 5 × 1
Khuấy trộn bằng máy khuấy cánh quạt, bể được thiết kế hình tròn, đường kính bể lấy bằng chiều
cao công tác của bể d = h
2 3
4 4
V
d d
W h
π π
× ×
= × =
Trong đó
D =
33
3044
ππ
×
=
×Wv
= 3,37 (m)
1-13
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Chia bể làm 2 bể  d
1bể

=
67,1
2
37,3
2
==
d
(m)
Chọn số vòng quay của cánh quạt là 40 vòng/phút chiều dài cánh quạt lấy bằng 0,45 đường kính
của bể (quy phạm = 0,4÷0,45d)
 l
cq
= 0,45 × 1,7 = 0,77 (m)
Chiềi dài toàn phần cánh quạt = 0,77 × 2 = 1,54 (m)
Diện tích cánh quạt thiết kế 0,15 m
2
cánh quạt /1 m
3
vôi sữa trong bể (QP = 0,1÷0,2 m
2
)

f
cq
= 0,15 × 15 = 2,25 (m
2
)
Chiều rộng mỗi cánh quạt
b
cq

=






×
54,1
25,2
2
1
= 0,73 (m)
Công suất động cơ khuấy quạt là 3 kW
Bảng 3.1 Thông số thiết kế bể pha vôi sữa
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Thể tích bể m
3
30
2 Số lượng bể bề 2
3 Chiều cao công tác / 1 bể m 1,67
4 Đường kính / 1 bể m 1,67
5 Số vòng quay của cánh quạt Vg/ph 40
6 Chiều dài cánh quạt m 0,77
Chiều dài toàn phần cánh quạt m 1,54
7 Dịên tích thiết kế cùa cánh quạt m
2
2,25
8 Chiều rộng mỗi cánh quạt m 0,73
9 Công suất động cơ khuấy kW 3

3.1.3 Xác Định Liềi Lượng Phèn
Căn cứ vào hàm lượng cặn tính toán của nước nguồn là 120 mg/L  Liều lượng phèn khô cần
thiết là 30÷45 mg/L
Căn cứ vào độ màu của nước nguồn là 25 Pt-Co, lượng phèn nhôm xác định theo công thức sau:
P
Al
=
2544 =M
= 20 (mg/L)
So sánh liều lượng phèn tính theo hàm lượng cặn và theo độ màu thì chọn liều lượng phèn tính
toán  P
Al
= 35 (mg/L) =35 (g/m
3
)
1-14
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Tổng lượng phèn dùng trong một ngày
P
Al
=
80
100
470835 ××
≈ 206 (g/h)= 206 (tấn/h) = 4.944 (tấn/ngđ) =
3.1.4 Dung Tích Bể Hoà Trộn Phèn
Bể hòa trộn có nhiệm vụ hoà tan phèn cục và lắng cặn bẩn, nồng độ dung dịch trong bể hòa trộn
thường cao nhưng không vượt quá nồng độ bão hòa.
Theo TCXD 33-1985 nồng độ dung dịch trong bể hòa trộn lấy trong khoảng 10
÷

17%
Dung tích bể hoà trộn phèn
W
h
=
γ
××
××
n
p
b
PnQ
10000
Trong đó
Q : Lưu lượng nước xử lý (m
3
/h)
n : Thời gian lưu nước giữa 2 lần hòa tan phèn (n=3)
P
p
: Liều lượng phèn dự tính cho vào nước (g/m
3
)
b
h
: Nồng độ dung dịch phèn trong thùng hòa trộn (%)
γ
: Khối lượng riêng của dung dịch
γ
= 1 tấn/m

3
 W
h
=
94,4
11010000
3534708
=
××
××
(m
3
)
Chọn kích thước của như sau : H = 2,5m L = 2m B = 1m
Chọn chiều cao an toàn của bể hòa trộn phèn là 0,3÷0,5 (m)
Bảng 3.2 Thông số thiết kế bể trộn phèn
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Thể tích bể trộn phèn m
3
4,94
2 Chiều dài bể m 2
3 Chiều rộng bể m 1
Chiều cao công tác của bể m 2,5
4 Chiều cao toàn phần của bể m 3
3.1.5 Dung Tích Bể Tiêu Thụ
Bể tiêu thụ dùng để pha loãng dung dịch phèn đưa từ bể hòa trộn sang đến nồng độ cho phép.
Theo TCV 33-85 nồng độ phèn trong bể tiêu thụ lấy bằng 4
÷
10% tính theo sản phẩm không
ngậm nuớc

1-15
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
W
t
=
t
hh
b
b×W
Trong đó
b
t
: Nồng độ dung dịch phèn trong thùng tiêu thụ (%)
Lưu ý: Thường bể trộn hay bể tiêu thụ không được thiết kế ít hơn 2 bể cho mỗi loại để thay thế
cho nhau khi rửa
 W
t
=
)(1088,9
5
1094,4
3
m≈=
×
Chọn kích thước bể như sau H = 1,5(m) L = 3(m) B = 2,2(m)
Chọn chiều cao an toàn của bể là 0,5 (m)  H = 1,5 + 0,5 = 2 (m)
Chọn máy quạt gió
Theo quy phạm lầy cường độ khí nén ở thìng hoà trộn là 10 (l/s.m
2
) và bể tiêu thụ là 5 (l/s.m

2
)
Diện tích bể hòa trộn
F
h
= B
×
H = 2,5
×
2 = 5 (m
2
)
Lưu lượng gió thường xuyên vào bể hòa trộn
Q
h
= 0,06
48,1594,406,0 =××=×× FW
(m
3
/ph)
Diện tích bể tiêu thụ
F
t
=
6,632,2 =×=× LB
(m)
Lưu lượng gió cần thiết ở bể tiêu thụ
96,3106,606,006,0 =××=××= FWQ
t
(m

3
/ph)
Tổng lưu lượng gió đưa vào bể hòa trộn và bể tiêu thụ
Q
gió
= Q
h
+ Q
t
= 1,48 + 3,96 = 5,44 (m
3
/ph)
Chọn máy quạt gió loại: Bơm chân không, loại máy pittông, lưu lượng 0
÷
100 (m
3
/phút), hệ số
khí nén:
500 ÷=
ε
,số vòng quay 60
÷
1500 vòng
Đường kính ống gió chính
1-16
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
V
Q
D
g

c
π
4
=
(m)
Trong đó
Q
g
: Tổng lưu lượng gió đưa vào bể (m
3
/s)
V : Vận tốc gió đưa vào bể (Quy phạm 10
÷
15 m/s). Chọn 15 (m/s)

09,0
15
60
44,5
4
≈
×
×
=
π
c
D
(m)
Chọn đường kính gió chính là 90mm
Thử lại tốc độ gió

26,14
)09,0(
60
44,5
4
4
22
=
×
×
==
ππ
D
Q
V
g
(m/s)  nằm trong quy phạm cho phép
Đường kính ống dẫn gió đến thùng hòa trộn
046,0
15
60
48,1
4
4
=
×
×
==
ππ
V

Q
D
h
h
(m)
Đường kính ống dẫn gió đến đáy thùng hòa trộn
032,0
152
60
48,1
4
2
4
=
××
×
==
ππ
V
Q
D
h
dh
(m)
Đường kính ống nhánh đến thùng hòa trộn (chọn 3 nhánh)
Lưu lượng gió vào mỗi ống nhánh
3
1017.4
32
025,0

−
×=
×
=
nh
Q
(m
3
/s) = 4,17 (l/s)
Đường kính mỗi ống nhánh
02,0
15
1017,44
3
≈
×
××
=
−
π
nh
D
(mm)
Số lỗ khoan trên giàn ống gió bể hòa trộn
Chiều dài ống nhánh l
n
= 2 m
1-17
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Theo quy phạm: d

l
= 3 – 4 mm (chọn d
l
= 4mm)
v
l
= 15 – 20 m/s (chọn v
l
= 20 m/s)
Chọn d
1
= 4 mm = 4
3
10
−
×
m
Diện tích lỗ
)(1027,1
4
)104(
4
25
23
2
m
d
f
l
l

−
−
×=
××
==
π
π
Tổng diện tích các lỗ trên một nhánh
)(1009,2
20
1017,4
24
3
m
V
Q
F
l
n
l
−
−
×=
×
==
Số lỗ trên một nhánh
46,16
1027,1
1009,2
5

4
=
×
×
==
−
−
l
l
f
F
n

17
≈
(lỗ)
Nếu khoan một hàng lỗ thì khoảng cách giữa các lỗ
mm
n
L
l
nh
118
17
2000
≈==
Nếu khoan hai hàng lỗ thì khoảng cách giữa các lỗ
29,235
2
17

2000
2
===
n
L
l
nh
(mm)
Bảng 3.3 Thông số thiết kế bể tiêu thụ
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Chiều dài bể m 3
2 Chiều rộng bể m 2,2
3 Chiều cao toàn phần bể m 2
4 Đường kính ống gió chính mm 90
5 Đường kính ống dẫn gió đến
thùng hoà trộn
mm 42
6 Đường kính ống dẫn gió đến
đáy thùng hoà trộn
mm 32
7 Đường kính ống gió nhánh
dẫn đến thùng hoà trộn
mm 20
8 Chiều dài ống gió nhánh m 2
1-18
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
9 Số lỗ trên ống dẫn gió nhánh 17
10 Khoảng cách giữa các lỗ
(nếu khoan 1 hàng)
mm 118

11 Khoảng cách giữa các lỗ
(nếu khoan 2 hàng)
mm 235
3.1.6 Tính Toán Thiết Kế Bể Trộn Cơ Khí
Chọn thời gian lưu nước trong bể khuấy trộn t = 3s
Cường độ khuấy trộn G = 1000s
-1
Nhiệt độ của nước là 27
0
C
Thể tích bể trộn
)(493,331,13
3
mV
tron
≈=×=
Chọn bể hình vuông
25,15,1 ××=×× HBL
Ống dẫn nước đưa vào ở đỉnh bể, dung dịch phèn đưa vào ngay cửa ống dẫn vào bể, nước đi từ
trên xuống dưới qua lỗ của thành bể để dẫn sang ngăn phản ứng
Dùng máy khuấy tuabin 6 cánh nghiêng góc 45
0
C hướng xuống dưới để đưa nước từ trên xuống.
Đường kính máy khuấy D ≤
2
1
chiều rộng bể =
)(75,05,1
2
1

m=×
.
Đường kính máy khuấy lấy bằng 0,75 m
Trong bể đặt 4 tấm chắn để ngăn chuyển động xoay của nước, chiều cao tấm chắn là 3m, chiều
rộng 0,15 m bằng 1/10 đường kính bể
- Máy khuấy đặt cách đáy một khoảng h = D=0,75 (đường kính cánh khuấy)
- Chiều rộng bản cánh khuấy bằng 1/5 D
→
b
bản khuấy
=
)(15,075,0
5
1
m=×
- Chiều dài bản cánh khuấy bằng 1/4 D
→
l
bản khuấy
=
)(2,019,075,0
4
1
m≈=×
Năng lượng cần truyền vào nước
)/(54004,5001,0)1000(
22
sJVGP =××==
µ
Hiệu suất động cơ

→= 8,0
η
Công suất động cơ =
)(75,6
8,0
4,5
kW=
Số vòng quay của máy khuấy
)/(240)/(4
)6,0(100008,1
5400
3
1
5
3
1
5
phvgsvg
DK
P
n ==








××

=








=
ρ
Cần phải có hộp giảm tốc độ cho động cơ
Bảng 3.4 Các thông số thiết kế bể cơ khí
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1-19
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
1 Thể tích bể khuấy trộn m
3
4
Chiều dài bể khuấy trộn m 1,5
Chiều rộng bể khuấy trộn m 1,5
Chiều cao bể khuấy trộn m 2
2 Máy khuấy
Cánh khuấy cái 6
Đường kính máy khuấy m 0,75
Chiều rộng bản cánh khuấy m 0,15
Chiều dài bản cánh khuấy m 0,2
Khoảng cách máy khuấy
→
cánh khuấy

m 0,75
3 Số lượng tấm chắn Cái 4
Chiều cao tấm chắn m 3
Chiều rộng tấm chắn m 0,15
Số vòng quay của máy
khuấy
Vg/ph 240
4 Hiệu suất của động cơ - 0,8
5 Cộng suất động cơ kW 6,75
3.2 BỂ PHẢN ỨNG KIỂU VÁCH NGĂN
Công suất trạm xử lý Q = 113.000m
3
/ngđ = 4708m
3
/h
Chiều rộng của bể lắng ngang B = 24,5m
Dung tích bể phản ứng
)(33,1569
60
204708
60
3
m
tQ
W
b
=
×
=
×

=
Đối với nước đục t = 20 phút.
Diện tích bề mặt bể
)(11,523
3
33,1569
2
m
H
W
F
b
b
b
===
H
b
: Chiều cao bể thường lấy H
b
= 2÷3m (Chọn H
b
= 3m)
Chiều rộng mỗi hành lang
)(18,2
32,03600
4708
3600
m
Hv
Q

b
b
=
××
=
××
=
>0,7m
(Quy phạm vận tốc doòg nước theo hành lang v = 0,2÷0,3m/s)
Chiểu dài bể phản ứng lấy bằng chiều rộng bể lắng ngang L
pư
= 24,5m
Chiều rộng bể phản ứng
B
pư
=
)(35,21
5,24
11,523
m
L
F
pu
b
==
Đây cũng chính là chiều dài của mỗi hành lang phản ứng
Số hành lang
1-20
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
10

2,018,2
5,24
=
+
=
+
=
δ
b
L
n
 có 10 hành lang và 9 vách ngăn
δ
: Chiều dày của vách ngăn (tường bằng bê tông cốt thép
m2,015,0 ÷=
δ
(chọn
m2,0=
δ
)
Số lần dòng nước xoay chiều
m = n – 1 = 10-1 = 9 (Quy phạm m = 8÷10)
Tổn thất áp lực qua bể phản ứng
)(27,092,015,015,0
2
mmvh =××=××=
Bảng 3.5 Thông số thiết kế bể phản ứng có vách ngăn
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Thể tích bể m
3

1.580.25
2 Chiều dài bể m 24,5
3 Chiều rộng bể m 21,5
4 Chiều cao bể m 3
5 Số hành lang 10
Chiều dài hành lang m 21,35
Chiều rộng hành lang m 2,18
6 Số vách ngăn 9
7 Số hành lang 10
3.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LẮNG NGANG
Thông số ban đầu
- Q
ngđ
= 113.000 m
3
/ngđ
- Lắng cặn hình thành sau quá trình keo tụ tạo bông
- Nồng độ cặn đưa vào bể lắng : 120mg/l
- Hiệu quả xử lý mong muốn r = 85%
3.3.1 Tính toán thiết kế vùng lắng
_ Lưu lượng Q = 113.000 m
3
/ngđ = 4708 m
3
/h = 1,31 m
3
/s
_ Hiệu quả lắng r = 85%
_ Vận tốc lắng u
0

= 0,67mm/s
Diện tích vùng lắng
Chọn
82,125 =→≥
α
H
L
(α Hệ số kể đến ảnh hưởng của dòng chảy rối trong bể lắng)
)(3600
1067,0
31,1
82,1
2
3
0
m
u
Q
F ≈
×
×==
−
α
Chọn L = 6B
1-21
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh

)(5,2449,24
6
3600

mB
BL
F
BBLF ≈=→==→×=
L =
)(1475,246 m=×
Chiều cao vùng lắng
5,4)147(
12
1
12
1
8,08,0
=×=×= LH
(m)
Bán kính thủy lực
)(3,329,3
5,425,24
5,45,24
2
m
HB
HB
R ≈=
×+
×
=
+
×
=

Vận tốc dòng chảy
)/(3,16)/(12)/(012,0
5,45,24
31.1
smmsmmsm
HB
Q
V <==
×
=
×
=
Hệ số Re (Ở 10
0
C
v
=1,31.10
-6
m
2
/s)
000.20229.30
1031,1
86,2016.0
Re
6
0
>=
×
×

=
×
=
−
v
RV
Hệ số Froude
56
22
101045,4
3,381,9
)012,0(
−−
<×=
×
=
×
=
Rg
V
Fr
 trong bể xuất hiện hiện tượng nhắn dòng, cần lắp
các vách ngăn không chịu lực dọc theo bể để giảm trị số Re và tăng hệ số Fr
Chia bể làm 6 ngăn
B
ngăn
=
1,4
6
5,24

5
==
B
(m)
Bán kính thủy lực
)(41,1
5,421,4
5,41,4
2
m
HB
HB
R =
×+
×
=
+
×
=
Hệ số Re (Ở 10
0
C
v
=1,31.10
-6
m
2
/s)
1-22
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh

916.12
1031,1
41,1012,0
Re
6
0
=
×
×
=
×
=
−
v
RV
Hệ số Froude
55
22
101004,1
41,181,9
)012,0(
−−
>×=
×
=
×
=
Rg
V
Fr

3.3.2 Tính toán thiết kế vùng phân phối nước vào
Hiệu quả lắng phụ thuộc rất nhiều vào kết quả làm việc của bể keo tụ tạo bông, mương hoặc ống
dẫn nước từ bể tạo bông cặn đến bể lắng làm sao không phá vỡ bông cặn đồng thời không để
bông cặn lắng xuống đáy mương dẫn và phân phối càng gần bể lắng càng tốt.
Đặt tấm phân phối cách cửa đưa nước vào là l = 2,5 m (Quy phạm từ 1,5 ÷ 2,5 m) vận tốc tring
mươngv = 0,3 m/s. Để đảm bảo phân phối đều qua 12 cửa theo nguyên tắc phân phối trở lực lớn.
Cửa thu
φ
= 600 (mm).
Vận tốc qua cửa
)/(39,0
4
6,0
12
31,1
4
12
31,1
22
sm
d
F
Q
V =
×
×
=
×
×
==

∑
ππ
Tổng thất qua một lỗ
)(1075,7
81,92
39,0
1
2
3
22
m
g
V
h
−
×=
×
×=×=
ξ
Đảm bảo phân phối đều nước từ mương chung vào 12 cửa. Cánh cửa thu 2,5 m. Đặt tấm chắn
khoan lỗ
φ
= 120 mm. Phân phối đều nước trên toàn mặt cắt ngang của những bể lắng.
Vận tốc qua lỗ từ 0,2 ÷ 0,3 (m/s), chọn vận tốc qua lỗ là v
lỗ
= 0,25 (m/s).
Tổng diện tích lỗ cần thiết trên 2 tường chắn

)(24,5
25,0

31,1
2
m
V
Q
f
l
n
l
===∑
 Tổng số lỗ cần thiết
464
4
)12,0(
24,5
2
1
≈
×
==
∑
π
f
f
n
l
(lỗ)
Số lỗ ở mỗi ngăn
7733,77
6

464
≈==
n
n
(lỗ)
Ở mỗi vách ngăn bố trí thành 10 hàng dọc, 8 hàng ngang
1-23
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
Khoảng cách gữia các lỗ theo hàng dọc là
)(46,0
8
3,01,4
m=
−
Khoảng cách lỗ theo hàng ngang là
)(41,0
10
1,4
m=
3.3.3 Thiết kế máng thu nước
Chọn tải trọng thu nước bề mặt a = 2
3
10
−
×
(m
3
/s.m) (quy phạm 1
3
103

−
×÷
m
3
/s.m)
Với tải trọng trên thì chiều dài máng thu
)(655
102
31,1
3
m
a
Q
L =
×
==
−
Mà
65585,4
012,05,45
31,1
5
0
<=
××
=>
Hu
Q
L
Bố trí máng thu theo chiều dài của bể

Số máng thu
1436,13
5,242
655
2
2 ≈=
×
==→×=
B
L
nBnL
máng
Số máng thu trong một ngăn
33,2
6
14
==
n
n
(Bố trí mỗi ngăn 3 máng thu nước)
Tổng chiều dài một máng thu nước
)(4779,46
14
655
ml
m
≈==
 Chiều dài một máng thu nước =
)(5,23
2

47
m=
Khoảng cách giữa các tim máng ≤ 1,5H (Với H: Chiều sâu lớp nước trong vùng lắng = 4,5 m)
 Khoảng cách giữa các tim máng 1,5m
m75,65,45,1 =×≤
Khoảng cách từ tường đến tim máng: 0,55m
Vận tốc nước đi vào máng thu nước
)/(105)/(1083,2
6555,4
2
31,1
2
44
smsm
LH
Q
mt
−−
×<×=
××
=
××
=
ππ
ν
Máng tràn hình chữ V, 5 chữ V/1m máng  Tổng số chữ V / máng =
235547
=×
(chữ V)
Lưu lượng qua 1 khe chữ V

1-24
Thuyế t minh đồ án môn học xử lý nước SVTH: Trần Tư Dinh
)/(104
5
102
34
3
0
smq
−
−
×=
×
=
Mà
)(8,3)(038,0
4,1
104
4,1
4,1
5
2
4
5
2
0
2
5
0
cmm

q
hhq ==








×
=






=→×=
−
Máng hình chữ V, 5 chữ V/1m, máng.
Chiều cao chữ V = 5 cm > 3,8 cm .
Đáy chữ V = 10cm.
Khoảng cách giữa 2 đỉnh là 20cm.
Lưu lượng vào một máng thu
)/(094,010247
33
1
smalQ
mm

=××=×=
−
Chọn tốc độ trong máng thu v = 0,6 m/s (Quy phạm v = 0,6-0,8 m/s)
Tiết diện một máng thu nước
)(16,0
6,0
094,0
2
1
m
v
Q
F
m
m
===
Chọn b
m
= 0,4 (m)
Chiều sâu máng
)(4,0
4,0
16,0
m
b
F
h
m
m
m

===
3.3.4 Tính toán thiết thiết kế vùng chứa cặn
Hàm lượng cặn lớn nhất trong nước nguồn
M
c
= M
0
+ KA + 0,25M + B
Trong đó
M
c
: Hàm lượng cặn lớn nhất có trong nước (g/m
3
)
A : Liều lượng phèn cho vào nước (g/m
3
)
K : Hệ số tính đến chuyển trọng lượng của phèn thành cặn lắng
K = 1 : Đối với phèn nhôm kỹ thuật
M : Độ màu của nước
B : Cặn không tan trong hoá chất khác
 M
c
= 120 +1
×
+×+ 2525,035
0 =161,25 (g/m
3
)
Nồng độ cặn trung bình nén sau 24h (theo bảng 6.2/159-Trịnh Xuân Lai): 30.000(g/m

3
)
Thể tích vùng chứa cặn
( )
c
c
mMQT
W
δ
−×
=
1-25