Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người

Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người

LỜI MỞ ĐẦU
Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong cuộc sống của
con người.Đối với khu dân cư có số dân là 13000 người, nước phục vụ cho các mục
đích sinh hoạt,, trong sản xuất, phục vụ cho hàng loạt ngành công nghiệp khác
nhau, nâng cao đời sống tinh thần của người dân. Chính vì vậy, trước khi đưa nước
vào sử dụng, cần phải tiến hành xử lý chúng
Với đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu
dân cư có dân số 13.000 người” nhằm đề ra được phương án thiết kế 1 hệ thống xử
lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt có hiệu quả cao và chi phí vận hành thấp, đặc
biệt là đạt yêu cầu về chất lượng cũng như đáp ứng cho mục đích sử dụng nước của
người dân.
Đồ án gồm 5 chương :
Chương I : Giới thiệu chung về đề tài đồ án môn học
Chương II : Tổng quan về các phương pháp xử lý nước mặt
Chương III : Đề xuất phương án và xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt
Chương IV : Tính toán hóa chất và các công trình đơn vị
Chương V : Kết luận và kiến nghị
Nội dung của đồ án của em chủ yếu cung cấp các kiến thức cơ bản về xử lý nước
cấp sử dụng nguồn nước mặt , các phương án công nghệ cho hệ thống xử lý nước và
tính toán các công trình trong trạm xử lý nước. Trong khi làm đồ án, không tránh
khỏi có những sai sót. Rất mong có sự góp ý của thầy, cô để em có thể rút kinh
nghiệm cho lần sau.
Sinh Viên Thực Hiện

SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm
GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm

1

Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian làm đồ án môn học, em rất cảm ơn sự giúp đỡ chỉ bảo tận
tình của thầy GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm giáo viên hướng dẫn của em.
Đặc biệt cũng cảm ơn các thầy, cô khoa Môi Trường – Đại Học Tài Nguyên Và
Môi Trường Tp.Hcm đã tạo điều kiện cho em làm đồ án xử lý nước cấp sử dụng
nguồn nước mặt để em có cơ hội hiểu thêm về ngành kỹ thuật môi trường của mình
đang học cũng như có thêm kiến thức về hoạt động của các công trình đơn vị trong
trạm xử lý sử dụng nguồn nước mặt và tính toán các công trình đơn vị để thong qua
đó có thể thiết kế ra các công trình đơn vị nhằm mục đích đem lại một nguồn nước
sạch đạt yêu cầu trước khi cung cấp cho mạng lưới cấp nước cho khu dân cư với số
dân là 13000 người.

Tp .Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 6 năm 2013
Sinh Viên
Nguyễn Thị Kiều Diễm

SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm
GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm

2


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người

NHẬN XÉT CỦA GVHD
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
KÝ TÊN

NHẬN XÉT CỦA GV PHẢN BIỆN
.......................................................................................................................................

SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm
GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm

3

Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
KÝ TÊN

MỤC LỤC

SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm
GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm

4


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT :
QCVN

GVHD

BYT

Quy chuẩn Việt Nam

SH

Bộ y tế

TC

Sinh hoạt

TCXDVN

Tiêu chuẩn

SS

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

L

Hàm lượng cặn lơ lửng

B

Chiều dài

H

Chiều rộng

SVTH

Chiều cao

SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm
GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm

5


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người

Sinh viên thực
hiện

Giáo viên hướng dẫn

SVTH: Nguyễn Thị Kiều Diễm
GVHD: GVC.TS.Lê Hoàng Nghiêm

6


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 3.1.1: Thông số trong nước cần xử lý ...........................................................6
Bảng 3.1.2: Thông số chất lượng nước thô ...........................................................7

DANH SÁCH HÌNH
Hình 3.2.1: Sơ đồ công nghệ phương án 1 ...........................................................10
Hình 3.2.2: Sơ đồ công nghệ phương án 2 ...........................................................11


CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Nước là một nhu cầu thiết yếu đối với mọi sinh vật trên trái đất .Không có
nước cuộc sống trên trái đất không thể tồn tại. Nước trong tự nhiên được sử dụng
để cấp cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất có chất lượng rất khác nhau. Đối
với nước mặt thường có độ đục, độ màu và hàm lượng vi sinh vật cao.
Vì vậy, em chọn đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước
mặt cho khu dân cư có dân số 13000 người nhằm đề ra được phương án thiết kế 1
hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt có hiệu quả cao và chi phí vận
hành thấp, đặc biệt là đạt yêu cầu về chất lượng cũng như đáp ứng cho mục đích sử
dụng nước của người dân.
1.2.

NHIỆM VỤ

1.2.1. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
a. Lập bảng thuyết minh tính toán bao gồm:
• Đề xuất 2 phương án công nghệ xử lý nước cấp cho khu dân cư trên và

từ đó phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp.
• Tính toán 3 công trình đơn vị sau : bể hòa trộn, bể lắng, bể lọc của
phương án sau.


• Tính toán và lựa chọn thiết bị (bơm nước, thiết bị khuấy trộn,…)cho

các công trình đơn vị tính toán trên.
b. Các bản vẽ kỹ thuật

a1. Vẽ bản vẽ mặt cắt công nghệ phương án chọn : 01 bản vẽ khổ A1.
b1. Vẽ chi tiết 01 công trình đơn vị hoàn chỉnh :01 bản vẽ khổ A1.

CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC MẶT

2.1.
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
2.1.1. Các biện pháp xử lý
a. Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lý

như sau:
a1. Biện pháp cơ học: sử dụng cơ học để giữ lại cặn không tan trong nước
như: lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc

b1. Biện pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý nước như
keo tụ bằng phèn, khử trùng bằng Clorator, kiềm hóa nước bằng vôi, dùng
hóa chất để diệt tảo.
c1. Biện pháp lý học: dùng các tia vật lý để khử trùng nước như tia tử ngoại,
sóng siêu âm,điện phân nước để khử muối. Khử khí CO 2 trong nước bằng
biện pháp làm thoáng.
Trong 3 biện pháp xử lý nước nêu ra ở trên thì biện pháp cơ học là biện pháp xử lý
nước cơ bản nhất. Có thể dùng các biện pháp cơ học để xử lý nước một cách độc
lập hoặc kết hợp với biện pháp hóa học và lý học để rút ngắn thời gian và nâng cao
hiệu quả xử lý nước. Trong thực tế, để đạt mục đích xử lý một nguồn nước nào đó


một cách kinh tế và hiệu quả nhất phải thực hiện quá trình xử lý bằng sự kết hợp
của nhiều phương pháp
2.2.2. Một số công đoạn xử lý nước cơ bản
a. Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn

Keo tụ và bông cặn là quá trình tạo ra các tác nhân có khả năng kết dính các chất
làm bẩn nước ở dạng lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng được trong bể
lắng hay kết dính trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế
nhất.
Khi trộn đều phèn với nước cần xử lý, các phản ứng hóa học và hóa lý xảy ra tạo
thành hệ keo dương phân tán đều trong nước. Do đó, quá trình tạo nhân kết dính gọi
là quá trình keo tụ còn quá trình kết dính cặn bẩn và nhân keo tụ gọi là quá trình
phản ứng tạo bông cặn.
Trong kỹ thuật xử lý thường dùng phèn nhôm Al 2(SO4)3, phèn sắt FeCl3,
Fe2(SO4)3 và FeSO4. Nhưng hiện nay ở Việt Nam thường sử dụng phèn nhôm, còn
phèn sắt có hiệu quả keo tụ cao, nhưng các quá trình khác như sản xuất, vận
chuyển, phức tạp và trong quá trình xử lý dễ làm nước có màu vàng nên ít được sử
dụng trong kỹ thuật xử lý nước cấp.

b. Quá trình lắng

Đây là quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng các
biện pháp trọng lực trong các bể lắng, khi đó các hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn nước ở
chế độ thủy lực thích hợp sẽ lắng xuống đáy bể.
Cùng với việc lắng cặn, quá trình lắng còn làm giảm được 90 – 95% vi trùng có
trong nước do vi trùng luôn bị hấp thụ và dính bám vào các hạt bông cặn trong quá
trình lắng.
c. Quá trình lọc

Lọc là quá trình không chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có kích thước
lớn hơn kích các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà còn giữa lại các hạt keo sắt, keo
hữu cơ gây ra độ đục và độ màu, có kích thước bé hơn nhiều lần kích thước các lỗ
rỗng, nhưng có khả năng dính kết và hấp phụ lên bề mặt hạt lớp vật liệu lọc.
d. Khử trùng nước


Việc đảm bảo vệ sinh về mặt sinh lý khi cấp cho người tiêu dùng đòi hỏi phải có
quá trình khử trùng nước. Để khử trùng nước, dùng các biện pháp tiêu diệt vi sinh
trong nước như:
-

Đun sôi nước.

-

Dùng tia tử ngoại.

-

Dùng siêu âm.

Dùng các hóa chất có tác dụng tiệt trùng cao như: Ozon, Clo và các hợp chất
Clo, Iot, KMnO4…
Chất được sử dụng phổ biến nhất là Clo và các hợp chất của Clo vì giá thành
thấp, dễ kiếm, quản lý và vận hành đơn giản.
e. Ổn định nước

Đây là quá trình khử tính xâm thực của nước đồng thời cấy lên mặt trong thành
ống lớp màng bảo vệ cách ly không cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu làm
ống.


CHƯƠNG III
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ XỬ LÝ NƯỚC CẤP SỬ DỤNG NGUỒN
NƯỚC MẶT

3.1.
CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ
3.1.1. Mục đích của đồ án

Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân
số 13000 người.
Hệ thống sau xử lý phải đảm bảo đạt tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước
cấp cho ăn uống và sinh hoạt ( QCVN 01:2009/BYT:Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về chất lượng nước ăn uống ).
3.1.2. Thông số chất lượng nước thô – yêu cầu đầu ra

Các thông số chất lượng nước thô đầu vào xét theo tiêu chuẩn nước mặt.
Yêu cầu chất lượng nước đầu ra là đạt tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng

nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt ( QCVN 01:2009/BYT:Quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về chất lượng nước ăn uống ).
Nhận xét về các thông số chất lượng nước nguồn :
Các thông số nằm trong giới hạn :


Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh
hoạt.
Tiêu chuẩn nước mặt loại A.
Trừ thông số :

Bảng 3.1.1 : Thông số trong nước cần xử lý
Thông số

Đơn vị

Gía trị

Yêu cầu đầu Mức độ giám
ra
sát

SS

mg/l

58

5

A

Độ đục

NTU

25

2

A

Độ màu

mg/l

82

15

A

Coliform tổng số

Vi khuẩn/100ml

9

0

A

Bảng 3.1.2 : Thông số chất lượng nước thô
Thông số

Giá trị

Nhiệt độ

25

pH

6.81

Chất rắn lơ lửng (SS)

Đơn vị

Tiêu chuẩn Tiêu chuẩn vệ
nước mặt
sinh ăn uống
-

-

-

A

6.5-8.5

58

mg/l

A

Độ đục

25

NTU

A

2

Độ màu

82

mg/l

A

15

Amoni

0.35

mg/l

A

3

Magan, Mn2+

0.25

mg/l

A

0.3

Sắt, Fe2+

0.25

mg/l

A

0.3

Độ kiềm

71

MgCaCO3/l

Độ cứng

90

mg CaCO3/l

A

300

Canxi Ca2+

41

MgCa2+/l

Magie Mg2+

5

mgMg2+/l

SiO22-

mg/l

H2 S

mg/l


Độ oxy hóa

mg/l

TDS

381

mg/l

B

1000

Coliform tổng số

9

Vi khuẩn/100ml

A

0

3.2. Đề xuất phương án xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt :

3.2.1.
Phương án công nghệ 1 :

Phèn
Nước nguồn
Bể hòa
trộn phèn

Trạm bơm cấp 1


Bể tiêu
thụ phèn

Bơm định lượng

Bể trộn cơ khí

Bể phản ứng có
lớp cặn lơ lửng

Bể lắng ngang
Bơm
bùn

Chất keo tụ
(vôi, sút)

Hồ nén
phơi

bùn

Thải
đổ bùn
khô

Bể lọc nhanh
Nước
rửa
ngược

Châm Clo
khử trùng
Bơm định lượng

Bể chứa nước sạch

Trạm bơm cấp 2

Mạng lưới cấp nước

Hình 3.2.1 : Sơ đồ công nghệ của phương án 1.

 Phương án 1

Ưu điểm
1. Bể trộn cơ khí

Nhược điểm

- Thời gian trộn ngắn
- Có thể tự điều chỉnh

- Đòi hỏi phải có máy

cường dộ khuấy trộn

khuấy và thiết bị cơ khí


2. Bể phản ứng +

bể lắng ngang.

3.2.2.

theo ý muốn
- Áp dụng cho nhà máy
có công suất lớn

khác
- Đòi hỏi trình độ quản lý
và vận hành cao

- Hiệu quả lắng cao, làm

- Diện tích mặt bằng xây

việc ổn định và an toàn,
quản lý vận hành đơn

giản.

Phương án công nghệ 2 :

Phèn

Bể hòa trộn
phèn

Nước nguồn

Trạm bơm cấp 1

dựng lớn.


Bể tiêu
thụ phèn

Bể trộn vách ngăn
ngang có cửa thu hẹp

Chất keo tụ
Bơm định lượng

Hồ nén
phơi
bùn

Bể lắng trong có lớp

cặn lơ lửng
Bơm bùn

Thải
đổ
bùn
khô

Bể lọc nhanh
Nước
rửa
ngược

Châm Clo
khử trùng
Bể chứa nước sạch

Trạm bơm cấp 2

Mạng lưới cấp nước

Hình 3.2.2 : Sơ đồ công nghệ của phương án 2

 Phương án 2

Ưu điểm
1. Bể trộn thủy lực

Cấu tạo thiết bị đơn giản
Chi phí đầu tư và vận hành

thấp

2. Bể lắng có lớp

cặn lơ lửng

Nhược điểm
Không điều chỉnh được
cường độ khuấy trộn khi
cần thiết.

Quá trình phản ứng xảy ra Quản lý vận hành phức tạp
ngay trong bể lắng
hơn bể lắng ngang


Không phải xây dựng bể Chỉ áp dụng khi nước được
phản ứng riêng.
đưa vào công trình có lưu
Chiếm ít diện tích mặt lượng ổn định.
bằng, việc xả cặn dễ dàng.
Sau khi ra khỏi bể lắng: Nước tiếp tục sang công trình cuối là bể lọc. Bể lọc có
nhiệm vụ giữ lại các cặn còn sót lại sau bể lắng và làm trong nước. Em sử dụng bể
lọc nhanh một lớp cát thạch anh.

3.3.

Lựa chon phương án xử lý

Trên cơ sở phân tích những ưu, nhược điểm của các công trình xử lý chính trong

sơ đồ công nghệ của các phương án trên em chọn phương án 1 để thiết kế vì nó có
tính khả thi hơn và chi phí xây dựng thấp hơn phương án công nghệ 2. Thường thì
phương án 2 sử dụng cho nhà máy có công suất nhỏ và chi phí xây dựng bể lắng
trong có cặn lơ lửng không được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam vì kết cấu phức tạp
và chế độ quản lý chặt chẽ đòi hỏi công trình phải làm việc suốt ngày đêm, nên
không được áp dụng cho đồ án này.

3.4.

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Sơ đồ công nghệ 1: là công nghệ được ứng dụng rộng rãi trông nhiều công trình xử
lý nước mặt ở nước ta hiện nay.Nước nguồn được đưa vào trạm bơm cấp 1 để cung
cấp nước cho toàn hệ tống xử lý nước.
3.4.1.

Bể hòa trộn cơ khí

Nước và phèn nhôm sau khi đã pha chế đến nồng độ yêu cầu (5%) được dẫn vào bể
hòa trộn. Xáo trộn gây ra do cách khuấy quay với tốc độ cao làm chúng phân li
thành các ion Al3+, sau đó các ion này bị thủy phân thành Al(OH) 3 để keo tụ nước
làm cho các bông cặn tạo nên có kích thước lớn và rắn chắc, đều trên toàn bộ khối
nước.
3.4.2.

Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng


Nước sau khi được trộn đều phèn được dẫn vào bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng. sử
dụng cánh khuấy để khuấy chậm nhằm tạo điều kiện cho các bông cặn kết dính với

nhau. Mặt khác, đáy bể nước sẽ được khuấy trộn sơ bộ và các bông cặn nhỏ sẽ được
hình thành và lớn dần lên bề mặt bể. Bể được chia làm 3 ngăn dọc, đáy có tiết diện
hình phễu với các vách ngăn ngang nhằm mục đích phân phối nước ra toàn bộ bề
mặt bể.
3.4.3.

Bể lắng ngang

Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng được đặt trong phần đầu của bể lắng ngang nên
nước từ bể phản ứng sang bể lắng qua tường tràn ngăn cách giữa 2 bể và tại đây bộ
phận phân phối nước sẽ phân phối nước đều trên toàn bộ bề mặt bể cũng là lúc các
hạt cặn bắt đầu lắng xuống do quá trình va chạm, kết dính. Sau khi nước lắng phải
được thu đều trên toàn mặt bể đi vào máng thu nước để đi sang bể lọc còn cặn thì
theo đường ống xả cặn đến hồ phơi bùn để xử lý.
3.4.4.

Bể lọc nhanh

Nước từ bể lắng ngang lại được đưa đến bể lọc nhanh có tốc độ lọc nhanh gấp vài
chục lần so với lọc chậm. Bể có nhiệm vụ giữ lại các cặn bẩn còn xót lại và hấp thụ
trên bề mặt hạt vật liệu lọc.
3.4.5.

Bể chứa nước sạch

Nước sau lọc được dẫn vào bể chứa nước sạch, trữ trong bể để cấp cho người tiêu
thụ. Trên đường ống dẫn đến bể, nước được tiếp xúc với clorine đểkhử trùng toàn
bộ vi sinh trong nước dồng thời đảm bảo lượng clo dư hoạt tính lớn hơn 0.3 mg/l và
nhỏ hơn 0.5 mg/l nhằm khử trùng tốt trên mạng lưới dường ống phân phối nước,
đảm bảo an toàn về mặt vệ sinh cho người sử dụng.

3.4.6.

Trạm bơm cấp 2

Nước từ bể chứa nước sạch được bơm đến mạng lưới cấp nước.

3.5.

Hiệu quả xử lý

Mục đích chính của công nghệ xử lý trên là loại bỏ cặn, màu và đảm bảo khử trùng,
loại bỏ hết vi sinh đảm bảo nước đầu ra đạt tiêu chuẩn ăn uống.
Hiệu quả xử lý SS


n = 100 = 91.4%
Hiệu quả xử lý độ đục
n = 100= 96.6%
Hiệu quả xử lý độ màu
n = 100= 81.7%
Hiệu quả xử lý vi sinh
n = 100= 100%
3.6.
-

Tính toán lưu lượng trạm xử lý
Lượng nước cấp cho sinh hoạt :
QSH = = = 2600 (m3/ng).

Trong đó : qTC : tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày). Chọn q TC = 200

(l/người.ngày).
Theo TCXDVN 33-2006, đối với thành phố, thị xã vừa và nhỏ, khu công nghiệp
nhỏ, tiêu chuẩn cấp nước : qTC = 200-270 (l/người.ngày).
N : số dân cấp nước, N = 13000 người.
f: tỉ lệ dân được cấp nước, f = 100%.
-

Lượng nước cấp phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường) :
QCC = 10% x QSH = 10% x 2600 = 260 (m3/ng).

-

Lượng nước cấp phục vụ công nghiệp dịch vụ :
QDV = 20% x QSH = 20% x 2600 = 520 (m3/ng).

-

Lượng nước cấp thất thoát :
QTT = 20% x ( QSH+ QCC+ QDV ) = 20% x (2600+260+520) = 676 (m3/ng).

-

Lưu lượng nước dự phòng :
QDP = 8% x QSH = 8% x 2600 = 208 (m3/ng).

-

Lượng nước cấp cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước :
Qr = 8% x ( QSH+ QCC+ QDV+ QTT) = 8% x (2600+260+520+676) =
320.48 (m3/ng).

 Qngày.TB = QSH+ QCC+ QDV+ QTT+
2600+260+520+676+208+320.48 = 4584.48(m3/ng).
-

QDP+

Lưu lượng nước cấp tính toán trong ngày dùng nhiều nhất :
Qngày.max = Qngày.TB x Kmax = 4584.48 x 1.2 = 5501.4(m3/ng).

Vậy chọn công suất của trạm xử lý là 6000 m3/ng.
-

Lưu lượng nước cấp tính toán trong ngày dùng ít nhất :
Qngày.min = Qngày.TB x Kmin = 4584.48 x 0.7 = 3209.13 (m3/ng).

Trong đó : K là hệ số dùng nước không điều hòa ngày lấy như sau:
Kmax = 1.11.2
Kmin = 0.80.9
-

Lưu lượng giờ lớn nhất : qgiờ.max = kgiờ.max x
Lưu lượng giờ nhỏ nhất : qgiờ.min = kgiờ.min x

Trong đó : kgiờ.max = = 1.2 x 1.22 = 1.46
kgiờ.min == 0.5 x 0.42 = 0.21

= 365 (m3/h).
= 28.07 (m3/h).

Qr

=


CHƯƠNG IV
TÍNH TOÁN HÓA CHẤT VÀ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

TÍNH TOÁN LƯỢNG HÓA CHẤT CẦN DÙNG

4.1.

Phèn nhôm
a. Liều lượng phèn nhôm cần sử dụng
Lượng phèn nhôm cần dùng (6.11 - TCXDVN 33: 2006)

4.1.1.
-

PAl = 4 = 4= 36.22 ( mg/l)
Trong đó:
PAl: lượng phèn nhôm không chứa nước (mg/l)
M: độ màu nước nguồn (mg/l), M = 82(mg/l)
-

Nếu tính theo hàm lượng cặn (bảng 6.3 mục 6.11 – TCXDVN 33 : 2006)
SSnước nguồn = 58 mg/l, dùng 28 mg/l phèn không chứa nước.
Vậy chọn giá trị 36 mg/l phèn nhôm không nước.
b. Tính toán dung tích kho chứa phèn

Dung tích kho phèn được thiết kế với thời gian dự trữ phèn là 30 ngày (thời
gian dự trữ được chọn tùy vào điều kiện thực tế).
Phương pháp dự trữ: sử dụng phương pháp khô – phèn đựng trong bao xếp
thành đống cao 2.0m trong kho; hàng ngày đem cân các bao phèn theo khối lượng
cần rồi cho vào bể hòa tan để hòa thành dung dịch.
Lượng phèn cần dùng trong một ngày
M = 6000 x 36 = 216000 (g/ngày) = 216 (kg/ngày).
Lượng phèn cần dùng trong một tháng
M30 = 216 x 30 = 6480 (kg/tháng)- (phèn nguyên chất).
Vậy lượng phèn cần phải dự trữ (phèn thị trường có độ tinh khiết khoảng
45%)
M=.
c. Thiết bị hòa tan, tiêu thụ và định lượng phèn

c1. Nhiệm vụ
Trước khi cho vào bể trộn cơ khí, phèn phải được hòa thành dung dịch trong bể
hòa tan và bể tiêu thụ nhằm điều chỉnh đến nồng độ thích hợp (5%), rồi được dẫn
vào bể trộn cơ khí hòa trộn đều với nước nước cần xử lý.
c2. Tính toán
• Bể hòa tan phèn
+
+

Kích thước bể hòa tan
Dung tích bể hòa tan
Wht = = 1.08 (m3)

Trong đó:

Q : lưu lượng nước cần xử lý = 6000 (m3/ng)= 250 (m3/h).
n : thời gian giữa hai lần hòa tan vôi (lấy 12h với trạm công suất 6000
m /ng.đ)
3

p : lượng vôi cho vào nước (g/m3). P = 36 (g/m3).
bh : nồng độ vôi sữa trong bể (lấy 10%).


: khối lượng riêng của dung dịch (lấy 1 tấn/m3).
Thiết kế 1 bể hòa tan, kích thước bể: L B H = 2m 1m 1m.
Bể hòa trộn làm bằng BTCT có mặt bằng hình chữ nhật, cách đáy 0.5m đặt
các thanh ghi bằng gỗ hai đầu tựa lên sườn đỡ tạo thành các khe hở 15 mm. Dưới
lớp ghi đỡ phèn cục, lắp đặt hệ thống ống khoan lỗ để phân phối gió. Ở đáy thùng
có đặt ống xả cặn.
Phèn sau khi được hòa tan sẽ được bơm sang bể tiêu thụ.
• Tính toán dung tích bể tiêu thụ

Wt =

=

= 2.16 (m3).

Trong đó :
Wht : thể tích bể hòa tan, Wbt = 1.08 (m3).
bh :nồng độ dung dịch phèn trong bể hòa tan, bh = 10(%)
bt : nồng độ dung dịch phèn trong bể tiêu thụ bt = 5(%)
Thiết kế hai bể tiêu thụ, kích thước mỗi bể: L 2m x 1m x 1.16m .Lấy chiều
cao an toàn bể hòa trộn và bể tiêu thụ là 0.4m

Tính toán máy thổi khí và ống dẫn khí nén
+ Theo qui phạm, lấy cường độ khí nén ở bể hòa tan là 10 l/sm 2 .
+ Lưu lượng gió phải thổi thường xuyên vào bể hòa tan
Qg = 0.06 (m3/phút)
+ Có 1 bể hòa trộn đồng thời nên
•

F = (2 x 1) = 2 m2.
Qg = 0.06 x 10 x 2 = 1.2 (m3/phút) = 0.02 (m3/s).
Chọn máy thổi khí loại SL/HL – 100 có các chỉ số sau:
Qg = 1.2 m3/phút .
n = 1150 vòng/ phút.
H = 15m.
N = 3.7 kW.
Lắp đặt hai máy thổi khí: một làm việc và một dự phòng.


+

Đường kính ống gió chính:
DC =

=

= 0.041 (m).

v : vận tốc gió trong ống.
Theo qui phạm v = 10 – 15 m/s. Ta chọn v = 15 m/s.
+

Chọn đường kính ống gió chính: Dc = 42mm.

+ Thử lại vận tốc gió trong ống:
v = = 14.4 (m/s).
Vậy vận tốc này nằm trong phạm vi tốc độ cho phép: 10 – 15 m/s
+

Đường kính ống dẫn gió đến đáy bể hòa tan
Dđh =

+

=

= 0.03(m).

Chọn đường kính ống dẫn gió đến đáy bể: Ddh = 30mm.

+ Đường kính ống nhánh vào bể hòa tan
+

Thiết kế ba nhánh thổi khí ở bể hòa tan, lưu lượng mỗi nhánh:

+

Đường kính ống nhánh:

Chọn đường kính ống nhánh: Dnh = 20 mm.
+

Tính số lỗ khoan trên giàn ống gió ở bể hòa tan
Theo qui phạm: dl = 3 – 4 mm, vl = 20 – 30 m/s.
Chọn dl = 3 mm, vl = 25 m/s.
Chiều dài ống nhánh: l = 1.8 m.

+ Diện tích lỗ: