Đồ án cấp nước sinh hoạt

Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án xử lý nước cấp được làm với mục đích đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu
cở sở lý thuyết và thu thập các phương án xử lý nước cấp hiện nay.
Đồ án gồm 4 chương:
Chương I: Tổng quan về nước cấp
Chương II: Tổng quan về các phương án xử lý nước cấp
Chương III: Lựa chọn các phương án xử lý nước cấp tính toán công trình đơn vị
Chương IV: Kết luận và kiến nghị
Nội dung của đồ án chủ yếu cung cấp các phương án xử lý nước cấp sử dụng từ nguồn
nước mặt, các phương án thiết kế, tính toán các công trình đơn vị và trạm xử lý nước.
Trong quá trình làm đồ án, không tránh khỏi có những sai sót. Rất mong có sự đóng
góp ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các thầy cô.
Sinh viên thực hiện
Ngô Thành Trung

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
1


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

MỤC LỤC
Lời nói đầu:.....................................................................................................................1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP .............................................................4

I. GIỚI THIỆU CHUNG.................................................................................................4
I.1. Nước mặt...................................................................................................................4
I.2. Nước ngầm................................................................................................................7
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP ….. 8
I.
II.

CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN ................................................................8
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN......................................................................8
II.1. Phương pháp cơ học ...............................................................................................8
II.2. Biện pháp hóa học:............................................................................................... 10
II.3. Biện pháp lý học:..................................................................................................
.................................... 13

III.

Một số công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam......14
CHƯƠNG III. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ TÍNH TOÁN
CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ.............................................................................................. 16
I. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ........................................................... 16
II. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ.......................................................................... 16
II.1 Phương án 1 .......................................................................................................... 19
II. Phương án 2. ........................................................................................................... 20
III. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ..................................................... 20
IV. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ THIẾT BỊ........................................ 23
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ................................................................... 40
Phụ lục:
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Nước mặt ...................................................................................................... 4
Hình 1.2 tình trạng thiếu nước..................................................................................... 6

Hình 2.1 Bể lắng sơ bộ. ............................................................................................... 9
Hình 2.2 Song chắn rác................................................................................................ 9
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
2


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Hình 2.3 Làm thoáng.................................................................................................... 11
Hình 3.1 Bể lắng đứng................................................................................................. 22
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 đặc tính của nước mặt và nước ngầm........................................................... .7
Bảng 3.1 Thông số nước thải đầu vào và chỉ tiêu chất lượng nước ........................... 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 41

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
3


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

CHƯƠNG I:

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP.
I. GIỚI THIỆU CHUNG.
Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thuộc phía Đông của
bán đảo ĐÔNG DƯƠNG, do chịu ảnh hưởng của nhiệt đới gió mùa nên Viêt Nam có
lượng mưa khá cao. Lượng mưa này, ngoài phần bốc hơi sẽ là nguồn cung cấp cho
nước ngầm và hình thành dòng chảy bề mặt của các sông, suối…
Nước trong tự nhiên thường được chia thành bốn nhóm:
- Nước mưa
- Nước mặt
- Nước ngầm
- Nước trong không khí, đá, đất và các sinh vật sống
I.1 Nước mặt.
•

Hiện trạng nước mặt Việt Nam:

Tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2% tổng
lượng dòng chảy của các sông trên thế giới, trong khi đó diện tích đất liền nước ta chỉ
chiếm khoảng 1,35% của thế giới. Tuy nhiên, một đặc điểm quan trọng của tài nguyên
nước mặt là những biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động giữa các năm và phân
phối không đều trong năm) và còn phân bố rất không đều giữa các hệ thống sông và
các vùng

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
4

Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Hình 1.1 Nước mặt

• Vấn đề ô nhiễm và cạn kiệt và nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ:

Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội và sự gia tăng dân số, nhu cầu dùng nước
cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp sẽ tăng lên mạnh mẽ trong tất cả các vùng.
Theo kết quả đánh giá năm 1999, tổng lượng nước cần dùng của cả nước chiếm
khoảng 8,8% tổng lượng dòng chảy năm tương ứng với tần suất 75%, tăng lên tới
12,5% vào năm 2000 và 16,5% vào khoảng năm 2010. Tổng lượng nước dùng để tưới
cho cây trồng khá lớn, từ 41 km 3 (chiếm 89,8%) năm 1985, tăng lên 46,9 km 3 (năm
1990) và 60 km3 năm 2000 (chiếm 85%).
Lượng nước cần dùng trong mùa cạn rất lớn, nhất là lượng nước dùng cho nông
nghiệp. Tổng lượng nước cần dùng trong mùa cạn năm 2000 đạt tới 70,7 km 3, chiếm
khoảng 42,4% tổng lượng nước có khả năng cung cấp trong mùa cạn (bao gồm nước
sông, nước dưới đất và nước do các hồ chứa điều tiết), hay 51% tổng lượng dòng chảy
mùa cạn tương ứng với tần suất 75%. Vào khoảng năm 2010, tổng lượng nước cần
dùng trong mùa cạn có thể tới 90 km 3, chiếm khoảng 54% tổng lượng nước có thể
cung cấp hay 65% tổng lượng dòng chảy trong mùa cạn tương ứng với tần suất 75%.
Đặc biệt, ở không ít vùng và lưu vực sông, lượng nước cần dùng có thể gấp vài
lần tổng lượng nước có thể cung cấp, tức là chẳng những vượt quá xa ngưỡng lượng
nước cần có để duy trì sinh thái mà còn không có nguồn nước tại chỗ để cung cấp cho
sinh hoạt và sản xuất.
Sự gia tăng dân số và các hoạt động của con người sẽ ngày càng tác động mạnh
mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung và môi trường nước nói riêng. Những hoạt
động tự phát, không có quy hoạch của con người như chặt phá rừng bừa bãi, canh tác
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
5


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

nông lâm nghiệp không hợp lý và thải chất thải bừa bãi vào các thuỷ vực... đã và sẽ
gây nên những hậu quả rất nghiêm trọng, làm cho nguồn nước bị cạn kiệt, bị ô nhiễm,
hạn hán có khả năng càng khốc liệt. Nguy cơ thiếu nước sạch càng trầm trọng, nhất là
vào mùa cạn ở các vùng mưa ít.

Hình 1.2 : tình trạng thiếu nước

Vì vậy, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tốt tài nguyên nước.
Trước hết, cần phải củng cố, bổ sung mạng lưới điều tra quan trắc tài nguyên nước,
bao gồm cả nước mặt và nước dưới đất, cả lượng và chất, hình thành mạng lưới quan
trắc điều tra tài nguyên nước thống nhất trong phạm vi cả nước, tiến hành kiểm kê
đánh giá tài nguyên nước trong các lưu vực sông, các vùng và toàn lãnh thổ. Trên cơ
sở kiểm kê đánh giá tài nguyên nước và cân bằng kinh tế nước mà xây dựng chiến
lược, chính sách phát triển bền vững tài nguyên nước quốc gia nói chung và cho các
lưu vực nói riêng. Cần thực hiện nghiêm chỉnh Luật Tài nguyên Nước và đẩy mạnh
hoạt động của Hội đồng Tài nguyên Nước Quốc gia và Ban quản lý lưu vực các sông.
–

Thành phần, tính chất:
Việt Nam có hơn 2000 con sông lớn dọc từ Bắc vào Nam đều bắt đầu từ nước
ngoài, vì thế có tính phụ thuộc cao (về sự phát triển Kinh tế - Xã hội, ô nhiễm, phá
rừng…). Một số thành phần và tính chất có trong nước mặt như:



Có nhiều chất hòa tan, chủ yếu là ôxi và có ý nghĩa rất quan trọng



Chất rắn lơ lững. chất hữu cơ do vi sinh vật bị phân hủy, rong tảo, thực vật nổi, động
vật nổi, các vi sinh vật ( vi trùng và virut, vi khuẩn,…).



Các hóa chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ.
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
6


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Các chất rắn lơ lửng hoặc huyền phù dạng hữu cơ hoặc vô cơ.



Chỉ tiêu đánh giá: để đánh giá chỉ tiêu về chất lượng nước như sau:

–



Chỉ tiêu vật lý : nhiệt độ, độ màu, độ đục, mùi vị, pH, độ nhớt, tính phóng xạ,
độ dẫn điện (EC),…
Chỉ tiêu hóa học : nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy hóa sinh học
(BOD), lượng oxy hòa tan (DO), độ cứng, độ kiềm toàn phần, hàm lượng H 2S, Cl- ,
SO42-, PO43-, F- ,I-, Fe2+, Mn2+, các hợp chất nitơ, các hợp chất axit cacbonic





Chỉ tiêu vi sinh: số vi trùng gây bệnh E.coli, các loại rong tảo, virut .

I.2 Nước ngầm.
Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá
tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hỏng và các khe nứt của đất đá, được
tạo thành trong giai đoạn trầm tích hoặc do thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt, nước
mưa… nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài trăm mét.
Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyên
nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp
chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trình
phong hóa và sinh hóa trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có
nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các tạp
chất hữu cơ.
So sánh đặc tính nước mặt và nước ngầm:
Bảng 1.1: Đặc tính của nước mặt và nước ngầm

STT

ĐẶC TÍNH

NƯỚC MẶT

NƯỚC NGẦM

1

Nhiệt độ

Thay đổi theo mùa

Tương đối ổn định

2

Độ đục

Thay đổi theo mùa

Ít hoặc không thay đổi

3

Độ màu

Gây ra do đất séc, các chất lơ lững,
rong tảo và do nước thải

Thường thì không màu, độ

màu gây ra do có chứa các
chất cửa acid humic

4

Độ khoáng

Thay đổi phụ thuộc vào nền đất,

Không thay đổi

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
7


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

hóa

mưa…

5

Sắt và mangan

Thường không có hoặc chỉ hiện

diện với hàm lượng thấp

Thường có mặt với các hàm
lượng khác nhau

6

C02 xâm thực

Không có

Có với ham lượng lớn

7

Ôxi hòa tan

Thường xuyên có, đôi khi nhỏ hoặc
không có do ô nhiễm

Không có

8

Vi sinh vật

Nhiều loại vi trùng, virut gây bệnh
và tảo.

Chủ yếu là các vi trùng do sắt

gây ra

9

H2S

Không có

Thường có

10

SiO2

Có ở nồng độ trung bình

Thường có ở nồng độ cao

11

NO3-

Thường rất thấp

Có ở nồng độ cao, do bị
nhiễm bởi phân
bón hoá học

CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC

I. CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN NƯỚC:
Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ nguồn nước. Công trình thu nước
mặt có các dạng kết hợp hoặc phân ly, thu nước sát bờ bằng cửa thu hoặc thu nước
giữa dòng bằng ống tự chảy, xiphông. Công trình thu nước ngầm thường là giếng
khoan, thu nước từ nguồn nước ngầm mạch sâu có áp. Chọn vị trí công trình thu nước
dựa trên cơ sở đảm bảo lưu lượng, chất lượng, độ ổn định, tuổi thọ công trình và thuận
tiện cho việc bảo vệ vệ sinh nguồn nước
Công trình vận chuyển: Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đưa nước thô từ công
trình thu lên trạm xử lý nước. Trạm bơm cấp I thường đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử
lý nước, có trường hợp lấy nước từ xa, khoảng cách đến trạm xử lý có thể tới vài
kilomet thậm chí hàng chục kilomet. Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, trạm bơm
cấp I có thể kết hợp với công trình thu hoặc xây dựng riêng biệt. Công trình thu nước
sông hoặc hồ có thể dùng cửa thu và ống tự chảy, ống xiphông hoặc cá biệt có trường
hợp chỉ dùng cửa thu và ống tự chảy đến trạm xử lý khi mức nước ở nguồn nước cao

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
8


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

hơn cao độ ở trạm xử lý. Khi sử dụng nước ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máy
bơm chìm có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lýs
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN
II.1. Phương pháp cơ học:


.Hồ chứa và lắng sơ bộ:
Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô (nước mặt) là: tạo điều kiện
thuận lợi cho các quá trình tự làm sạch như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng
do tác động của các điều kiện môi trường, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa
dòng chảy từ nguồn nước vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp
cho nhà m-1áy xử lý nước

Hình 2.1: Bể lắng sơ bộ



Song chắn rác:
Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ
loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao
hiệu quả làm sạch của các công trình xử lý.

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
9


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Hình 2.2. Song chắn rác

 Bể lắng cát:

Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát có kích thước
lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5; để loại trừ hiện tượng
bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo
bông và bể lắng.
 Lắng:

Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn
thành quá trình làm trong nước. Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể
lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng.
 Lọc:

Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tùy thuộc
vào yêu cầu đối với chất lượng nước của các đối tượng dùng nước. Quá trình lọc nước
là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề
mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước.
II.2. Biện pháp hóa học:
 Làm thoáng

Bản chất của quá trình làm thoáng là hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy
hóa sắt hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thành
các hợp chất hydroxyl sắt hóa trị III và hydroxyl mangan hóa trị IV Mn(OH) 4 kết tủa
dễ lắng đọng để khử ra khỏi nước bằng lắng, lọc.
Có hai phương pháp làm thoáng:

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
10

Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

–

Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành tia hay thành màng mỏng chảy
trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia và màng
mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như ở các dàn làm thoáng
cưỡng bức.

–

Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theo dàn
phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng.

–

Hỗn hợp hai phương pháp trên: làm thoáng bằng máng tràn nhiều bậc và phun trên
mặt nước.

Hình 2.3. làm thoáng

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
11

Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

 Clo hóa sơ bộ:

Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc. Clo hóa sơ
bộ có tác dụng tăng thời gian khử trùng khi nguồn nước nhiễm bẩn nặng, oxy hóa sắt
hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạo thành các kết tủa
tương ứng, oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu, ngăn chặn sự phát triển của rong,
rêu, phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc.
 Keo tụ - tạo bông :

Quá trình keo tụ tạo bông cặn dùng để khử các chất lơ lửng, chất phân tán dạng
keo trong nước thải.Các hạt keo lơ lửng có kích thước khoảng từ 10 -8cm đến 10-7cm,
nếu không có hóa chất keo tụ không thể loại bỏ các hạt keo này ra khỏi nước thải
bằng phương pháp lắng lọc thông thường.
 Chất Trợ Keo Tụ:

Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất
trợ keo tụ (flucculant). Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo
tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ
keo tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C 6H10O5)n, các ete,
cellulose, dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O). Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường
dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n.
 Khử trùng:

Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt.
Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật và khử trùng. Sau các quá trình xử
lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại. Song để

tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước. Hiện nay
có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả như: khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh,
các tia vật lý, siêu âm, phương pháp nhiệt, ion kim loại nặng,…
–

Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo:
Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào. Khi Clo tác dụng với nước tạo
thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh. Khi cho Clo vào nước, chất
diệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên
trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.
Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau:
Cl2 + H2O HOCl + HCl
Hoặc có thể ở dạng phương trình phân ly:
Cl2 + H2O H+ + OCl- + ClGVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
12


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:
Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl +2HOCl 2H+ + 2OCl–

Dùng ozone để khử trùng:
Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối với
con người. Ơ trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử.
Ozone có tính hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất

nhiều lần. Thời gian tiếp xúc rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây
mùi vị khó chịu trong nước kể cả khi trong nước có chứa phênol.
 Muối sắt và muối nhôm:

Các muối sắt được sử dụng làm chất keo tụ có nhiều ưu điểm hơn so với các
muối nhôm do:
–

Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp;

–

Có khoảng giá trị pH tối ưu của môi trường rộng hơn;

–

Có thể khử mùi H2S.
Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược điểm là tạo thành phức hòa tan có màu
do phản ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ. Quá trình keo tụ sử dụng muối sắt
xảy ra do các phản ứng sau:
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 = HCl+Fe2(SO4)3 + 6H2O+Fe(OH)3 + 3H2SO4
Trong điều kiện kiềm hóa:
2FeCl3 + 3Ca(OH)2 = Fe(OH)3 + 3CaCl2+FeSO4 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3CaSO4
II.3. Biện pháp lý học
Dùng các tia vật lý để khử trùng nước như tia tử ngoại, sóng siêu âm. Điện
phân nước biển để khử muối. Khử khí CO2 hòa tan trong nước bằng phương pháp làm
thoáng.
 Khử trùng bằng phương pháp nhiệt

Đây là phương pháp khử trùng cổ truyền. Đun sôi nước ở nhiệt độ 1000C có thể

tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nước. Chỉ trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độ
cao sẽ chuyển sang dạng bào tử vững chắc. Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn này chiếm tỉ lệ
rất nhỏ. Phương pháp đun sôi nước tuy đơn giản, nhưng tốn nhiên liệu và cồng kềnh,
nên chỉ dùng trong quy mô gia đình.
 Khử trùng bằng tia cực tím (UV)

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
13


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Tia cực tím là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400 nm, có tác dụng
diệt trùng rất mạnh. Dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt trong dòng chảy của nước. Các
tia cực tím phát ra sẽ tác dụng lên các phân tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu
trúc và mất khả năng trao đổi chất, vì thể chúng sẽ bị tiêu diệt. Hiệu quả khử trùng chỉ
đạt được triệt để khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lửng. Sát trùng
bằng tia cực tím không làm thay đổi mùi, vị của nước.
 Khử trùng bằng siêu âm

Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2W/cm2 trong khoảng
thời gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trơ.
 Khử trùng bằng ion bạc

Ion bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước. Với hàm lượng 2 – 10
ion g/l đã có tác dụng diệt trùng. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là: nếu

trong nước có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối,…thì ion bạc không
phát huy được khả năng diệt trùng.
 Ngoài ra còn có một số phương án xử lý đặc biệt:
–

Khử mùi bằng làm thoáng :dựa trên nguyên tắc các công trình làm thoáng có thể làm
bay hơi các loại khí gây mùi cho nước và đồng thời ôxi hóa các chất có nguồn gốc hữu
cơ và vô cơ gây mùi. Các công trình làm thoáng khử mùi cũng tương tự như các công
trình làm thoáng để khử sắt như: dàn mưa, phun mưa, bể làm thoáng cưỡng bức…

–

Khử Flo trong nước : trong nước ăn uống sinh hoạt, nếu hàm lượng Flo lớn hơn giới
hạn cho phép, sẽ gây ra hỏng men răng. Vì vậy phải khử bớt Flo trong nước.
Phương pháp này áp dụng khi nước có hàm lượng cặn trước khi đi vào bể lọc ≤
8mg/l, tổng hàm lượng muối ≤ 1000mg/l. Hạt vật liệu hấp phụ có d = 2- 3 mm, chiều
dày lớp vật liệu hấp phụ trong bể lọc áp lực lấy như sau : H vl = 2m khi hàm lượng Flo
trong nước đến 5mg/l; Hvl = 3m khi hàm lượng Flo từ 8 -10 mg/l. Trong bể lọc hở : khi
hàm lượng Flo đến 5mg/l thì Hvl = 2m, khi hàm lượng Flo từ 8 -10mg/l thì Hvl = 2,5m
III. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ở VIỆT NAM
Sau đây là một số dây chuyền công nghệ xử lý nước ăn uống, sinh hoạt từ
nguồn nước mặt được sử dụng phổ biến ở Việt Nam,hiện nay.

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
14

Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Sơ đồ 1 :

Bể phản ứng Bể lắng
Từ trạm bơm

Lọc nhanh

Bể trộn

cấp I
Hóa chất keo tụ

Chất khử trùng
Bể chứa nước sạch

Sơ đồ 2 :
Từ trạm bơm cấp I

Bể trộn

Bể lắng trong có lớp cặn lơ lững

Chất keo tụ- kiềm hóa
Bể chứa nước sạnh

Bể lọc tiếp xúc

Chất khử trùng

( theo Trường ĐH Kiến Trúc Hà Nội, Ts. Nguyễn Ngọc Dung )
 Thuyết minh sơ đồ công nghệ :

- Sơ đồ 1: Nước mặt từ nguồn ( sông, suối, ao, hồ….) được trạm bơm cấp I, đưa qua bể
trộn để hòa tan hóa chất keo tụ, sau đó được đưa sang bể phản ứng nắm trong bể lắng
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
15


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

để hoàn thành quá trình keo tụ tạo điều kiện thuận lợi cho bể lắng thực hiện quá trình
lắng, tiếp đến nước được đưa sang bể lọc nhanh để làm trong triệt để và cuối cùng
chuyển sang bể chứa nước sạnh trên đường đi đến bể chứa nước sạch là giai đoạn khử
trùng.

- Sơ đồ 2 : Nước mặt từ nguồn ( sông, suối, ao, hồ….) được trạm bơm cấp I, đưa qua bể
trộn để hòa tan hóa chất keo tụ, sau đó được đưa sang bể lắng trong có lớp cặn lơ
lững tại đây thực hiện quá trình lắng cà cuối giai đoạn làm trong triệt để là quá trình
lọc tại bể lọc tiếp xúc trước khi, được khử trùng và đưa đến bể chứa nước sạch.
 Phạm vi sử dụng của mỗi loại sơ đồ dây chuyền công nghệ trình bày trên đây lấy theo

tiêu chuẩnTCXD 33: 2006. Căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng của từng loại nguồn nước,
có thể có biện pháp xử lý hóa học khác nhau, kết hợp với biện pháp xử lý cơ học để

có thể tạo nên một sở đồ dây chuyền xử lý nước cho phù hợp. Thành phần các công
trình trong dây chuyền công nghệ xử lý nước có thể lấy theo tiêu chuẩn TCXD 33:
2006.

CHƯƠNG III:
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ TÍNH TOÁN
CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
I. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT
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.
Các chất bẩn có mặt trong nước với kích thước rất khác nhau, ứng với mỗi
khoảng kích thước hạt cần có những biện pháp xử lí phù hợp. Để có được sự lựa chọn
phù hợp nhất cho quá trình xử lí cần phân tích chất lượng nước thô để xác định kích
thước của các hạt có trong nguồn nước thô.
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
16


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

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.
II. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
 Giả sử, thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư

trong đô thị loại I khoảng 5000 dân.
Tính theo tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt TCXD 33 : 2006
Q ngày.tb =

qtc .N . f
+ D ( m 3 / ngày)
1000

Trong đó: qtc: tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt lấy theo TCXD 33:2006 ( 200 L/người)
N: số dân tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp nước
f: tỷ lệ dân được cấp nước lấy theo TCXD 33:2006 ( 100% )
D : Lượng nước tưới cây, rữa đường, dịch vụ đô thị, khu công nghiệp, thất
thoát, nước cho bản thân nhà máy xử lý nước được tính theo bảng 3.1 trong tiêu chuẩn
TCXD 33: 2006 và lượng nước dự phòng cho phát triển công nghiệp, dân cư và các
lượng nước khác chưa tính được cho phép lấy them 5- 10% tổng lưu lượng nước cho
ăn uống sinh hoạt của điểm dân cư; Khi có lý do xác đáng được phép lấy them không
quá 15%
Lượng nước cấp cho sinh hoạt:

Lượng nước phục vụ công cộng:

Lượng nước dịch vụ đô thị:

Lượng nước khu công nghiệp: 0 m3
Lượng nước thất thoát:

Lượng nước dùng cho nhà máy xử lý nước:

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
17


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Lưu lượng nước dự phòng :

Vậy lưu lượng nước ngày trung bình :

Trong đó: Hệ số dùng nước không điều hòa ngày kể đến cách tổ 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 cần lấy như sau:
kngaymax=1,1-1,2 ;

kngay min =0,8-0,9.( áp dụng cho đô thị loại I)

Chất lượng nước đầu vào như sau

Bảng 3.1. Thông số chất lượng nước đầu vào và chỉ tiêu

STT

Chỉ Tiêu

Đơn vị

Giá trị

QCVN
01/2009/B
YT

-

7.4

6,5-8,5

1.

pH

2.

Chất rắn lơ lững(SS)

mg/L

58

-

3.

Độ đục

NTU

26

2

4.

Độ màu

Pt- co

94

15

5.

Độ kiềm

mg CaCO3/L

0.2

-

6.

Sắt tổng cộng

mg/L

0.09

0,3

7.

Độ cứng tính theo
CaCO3

mg/L

101

300

8.

Colifom tổng số

Vi khuẩn/100ml

7

0

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

Ghi
chú

MSSV: 0710020385
18


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

 Nhận xét với chất lượng nguồn nước mặt như trên ta thấy: thì hệ thống xử lý chủ yếu

là chất rắn lơ lững, độ đục, độ màu, và colifom tổng số. Công nghệ được đề xuất sẽ
được quan tâm : lắng – lọc – khử trùng
 Lắng – lọc : tức là quá trình làm trong nước bằng cách khử màu, khử đục, được thực

hiện trong bể lắng và bể lọc. Trong thực tế để tăng nhanh và nâng cao hiệu quả làm
trong nước, người ta thường cho them vào nước chất phản ứng ( phèn nhôm, phèn sắt).
Khi đó dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt có them các công trình như bể trộn và
bể phản ứng.
 Khử trùng : chất khử trùng được sử dụng phổ biến hiện nay là các hợp chất clo : clorua

vôi, nước javen, clo lỏng được đưa vào đường ống dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa

hơặc đưa trực tiếp vào bể chứa. Để khử trùng có hiệu quả phải đảm bảo thời gian tiếp
xúc giữa clo và nước tối thiểu là 30 phút. Ngoài ra có thể dùng ôzon, các tia vật lý ( tia
tử ngoại), sóng siêu âm để diệt trùng.

II.1. Phương án 1
Nước nguồn – song chắn rác – trạm bơm cấp I – bể trộn cơ khí – bể phản ứng
và bể lắng ( bể phản ứng xoáy hình trụ nằm trong bể lắng) – bể lọc nhanh (có hệ thống
phân phối nước rữa ngược) – khử trùng – bể chứa nước sạch.
Sơ đồ công nghệ:
Chất keo tụ
Nước nguồn

Trạm bơm cấp I

Song chắn rác

Bể trộn đứng

Bể phản ứng xoáyBể
hình
trụ đứng
lắng

Chất kiềm hóa

Bể chứa nước sạch

Bể lọc nhanh

Khử trùng

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
19


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

 Thuyết minh công nghệ:

Nước từ nguồn sau khi đưa qua song chắn rác để loại bỏ các vật gây hại cho các
công trình phía sau, thì được trạm bơm cấp I đưa đến bể trộn đứng tại đây hóa chất keo
tụ và kiềm hóa sẽ được cho vào với liều lượng thích hợp để tạo ra các hạt keo có khả
năng dính lại với nhau và dính với các hạt cặn lơ lững có trong nước tạo thành các
bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể.
Sau khi trộn nước sẽ được đưa sang bể phản ứng xoáy hình trụ nằm trong bể
lắng đứng, có chức năng hoàn thành hết quá trình keo tụ tạo điều kiện thuận lợi cho
quá trình tiếp xúc giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước để tạo nên những bông cặn
đủ lớn và được giữ lại trong bể lắng. Sau đó nước được đưa sang máng phân phối đến
bể lọc nhanh, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ để làm trong nước triệt để, trước khi đưa
đến bể chứa nước sạch, trên đường đi tới bể là giai đoạn khử trùng để loại bỏ vi sinh
vật gây bệnh

II.2. Phương án 2:
Nước nguồn – song chắn rác - trạm bơm cấp I – bể phản ứng – lọc – khử trùng
– bể chứa nước sạch.
Chất keo tụ

Nước
nguồn

Trạm bơm
cấp I

Bể trộn
đứng

Bể lắng trong có
lớp cặn lơ lững

Song chắn rác
Chất kiềm hóa
Bể chứa nước sạch

Bể lọc nhanh

Khử trùng
 Thuyết minh công nghệ:

Nước từ nguồn đi qua sau khi đưa qua song chắn rác để loại bỏ các vật gây hại
cho các công trình phía sau, thì được trạm bơm cấp I đưa đến bể trộn đứng tại đây hóa
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
20

Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

chất phản ứng sẽ được hòa tan với nước, sau đó nước được đưa đến bể lắng trong có
lớp cặn lơ lững tại đây các hạt cặn tự nhiên có trong nước sẽ va chạm và kết dính với
các hạt cặn lơ lững và được giữ lại và cuối cùng nước sẽ được làm trong triệt để tại bể
lọc nhanh, trên đường đưa nước đến bể chứa nước sạch thì cho hóa chất khử trùng vào
để loại bỏ vi sinh vật gây bệnh.
III. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
III.1 Đánh giá ưu, nhược điểm của hai phương án
Hai phương án trên chủ yếu khac nhau ở quá trình lắng, vì vậy ta sẽ đánh giá
hai bể lắng để đề xuất phương án tối ưu hơn.
Mô tả một số công trình đơn vị:
Phương án 1:



–



–




Song chắn rác (SCR): Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải
qua sông chắn rác.Tại song chắn rác, các tạp chất như rác, gỗ, xơ, bả, giấy, rau, cỏ…
được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn.

Ưu điểm :
Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt
Giữ lại tất cả các tạp vật lớn
Nhược điểm :
Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn
Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian
Phải xử lý rác thứ cấp
Bể trộn đứng : Nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên, các hạt
cặn chuyển động theo chiều ngược lại. Bể thường có mặt hình vuông hoặc hình tròn,
thường được kết hợp với bể phản ứng. Nước chảy qua ống trung tâm ở giữa bể rồi đi
xuống phía dưới qua bộ phận hãm làm triệt tiêu chuyển động xoáy rồi đi vào vùng
lắng, chuyển động theo chiều thẳng đứng từ dưới lên trên. Các hạt cặn có tốc độ lắng
lớn hơn tốc độ chuyển động của nước thì tự lắng xuống, còn các hạt còn lại bị cuốn
lên.

- Ưu điểm:
Bể lắng đứng có hiệu quảlắng cao hơn nhiều so với lắng tự nhiên.Dung tích bể nhỏ
nên tiết kiệm diện tích, vật liệu xây dựng
 Thích hợp cho trạm xử lý có công suất nhỏ ( đến 3000 m3/ng.đêm ).
- Nhược điểm :
 Nếu tính toán không chính xác sẽ gâykhó khăn cho quản lý hoặc không thu được các
bông kết tủa có kích thước đủ lớn, do đó hiệu quả sẽ thấp. Đòi hỏi người quản lý vận
hành phải có trình độ nhất định


GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
21

Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

–





–



Bể lọc nhanh: bao gồm 1 lớp vật liệu lọc hoặc hai hay nhiều lớp vật liệu lọc,
vật liệu lọc có thể là cát thạch anh. Thông thường được xử dụng cho dây chuyền xử lý
nước mặt có dung chất keo tụ hay trong dây chuyền khử sắt của nước ngầm.
Ưu điểm :
Tốc độ lọc lớn, nên thời gian lọc nhanh
Diện tích xây dựng nhỏ
Tận dụng được toàn bộ chiều cao lớp lọc
Kỹ thuật đơn giãn
Nhược điểm:
Hiệu quả lọc không cao
Tốc độ nước đi qua lớp vật liệu tương đối lơn nên sức dính kết của nhiều hạt cặn
không đủ sức giữ chúng lại
Bể lắng đứng: Nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên,
còn các hạt cặn rơi chiều ngược lại với chiều chuyển động của dòng nước. Hiệu quả
xử lý ngoài phụ thuộc vào chất keo tụ, thì còn phụ thuộc vào sự phân bố của dòng

nước đi lên và chiều cao vùng lắng phải đủ lớn thì các hạt cặn mới kết dính với nhau
được. Bể lắng đứng thường được bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy trụ ( hay còn gọi
là ống trung tâm).

Hình 3.1 Bể lắng đứng



–

Ưu điểm của bể lắng đứng : thuận tiện cho việc xã cặn, ít tốn diện tích xây dựng, khả
năng ứng dụng thực tế cao.

–

Khuyết điểm : chiều cao xây dựng lớn làm tăng giá thành xây dựng, số lượng bể nhiều
, hiệu suất thấp.
Phương án 2:
Bể lắng trong có lớp cặn lơ lững : thường được áp dụng cho công trình có lưu
lượng điều hòa hoặc thay đổi dần dần trong phạm vi không quá
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

±

15% trong 1 giờ và

MSSV: 0710020385
22

Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

±

nhiệt độ nước đưa vào bể thay đổi không quá 1oC trong 1 giờ. Sở dĩ phải có những
quy định nghiêm ngặt đó là vì trong lớp cặn lơ lững các hạt cặn lớn lên rồi bị phá vỡ
thành những hạt cặn nhỏ hơn, sau đó lại hấp phụ và lớn lên. Để cho hạt cặn lớn lên
phải có thời gian, nếu như lưu lượng nước giao động quá lớn hạt cặn chưa đủ lớn sẽ bị
cuốn đi.
Mặt khác nếu nhiệt độ thay đổi đột ngột, lức liên kết giữa các hạt cặn lơ lững sẽ
thay đổi và những bông cặn sẽ biến dạng có khi sẽ bị phá vỡ. Ngoài ra nước trước khi
đưa vào bể lắng trong phải qua ngăn tách khí. Nếu không trong quá trình chuyển động
từ dưới lên trên, các bọt khí sẽ kéo theo các hạt cặn tràn vào máng thu nước trong làm
giảm chất lượng nước sau khi lắng.
–

Ưu điểm của bể lắng trong là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản
ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ
lững của bể lắng. Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng
hơn.

–

Nhưng nó có nhược điểm có kết cấu phức tạp, chế độ quản lý chặt chẽ, đòi hỏi công
trình làm việc liên tục suốt ngày đêm và rất nhạy cảm với sự dao động lưu lượng và
nhiệt độ của nước. Hiện nay, theo tiêu chuẩn TCXD 33: 2006, bể lắng trong chỉ nên áp
dụng cho các trạm xử lý có công suất đến 3000 m3/ ngày đêm.

 Nhận xét :

Qua 2 phương án trên thì ta thấy :
–

Hiệu quả lắng 2 phương án trên chênh lệch không cao

–

Diện tích xây dựng phương án 2 hơn so với phương án 1 .Chi phí xây dựng ban đầu
thấp hơn. Nhưng khả năng ứng dụng vào thực tế không cao, vì chi phí và khả năng vận
hành cao, khó khăn.

–

Phương án 1 tuy chiếm diện tích xây dựng nhưng không đáng kể

–

Khả năng vận hành của phương án 1 dễ dàng và ứng dụng thực tế cao
Vì vậy ta sẽ chọn phương án 1 để thiết kế và tính toán.
IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ THIẾT BỊ
Các công trình được tính toán :
–

Bể trộn đứng.

–

Bể lắng đứng ( có bể phản ứng xoáy hình trụ ).

–

Bể lọc nhanh.

GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
23


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

–
•

Và một số thiết bị khác.

Thông số dùng để tính toán các công trình đơn vị:

-

Tổng chất rắn lơ lững ( TSS ) : 58 mg/L

-

Độ màu ( pt- co) : 94

•

Lưu lượng trung bình của một ngày Q ngàymax = 2481 (m3/ngày), vậy ta chọn lưu lượng
Q = 2480 (m3/ ngày ) = 103,3(m3/h)= 0,029 (m3/s)
a. Bể trộn đứng :
Diện tích tiết diện ngang ở phần trên của bể trộn tính với vd=25mm/s=0,025m/s

Chọn ft= 1,2 m2
Nếu mặt bằng phần trên của bể trộn có hình dạng vuông, thì chiều dài mỗi cạnh
là: bt= chọn đường kính ống dẫn nước vào bể là D=90mm.
Ứng với Q= 29l/s thì v= 1m/s ( nằm trong khoảng cho phép 1-1,5m/s)
Đường kính ngoài D= 97mm
Do đó diện tích đáy bể (chỗ nối ống) sẽ là:

Chọn góc thì chiều cao của phần hình tháp dưới sẽ là

Thể tích phần hình tháp của bể trộn bằng :
Thể tích toàn phần của bể với thời gian lưu lại nước trong bể là 1,5 phút sẽ là
Thể tích phần trên (hình hộp) của bể sẽ là :
Chiều cao phần trên của bể:
Chiều cao toàn phần của bể se là :
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385
24


Đồ án xử lý nước cấp
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sử dụng nguồn nước mặt cho Khu Dân Cư D có dân số 6500 người.

Dự kiến thu nước bắng máng vòng có lỗ ngập trong nước. Nước chảy trong máng đến
chỗ ống dẫn nước ra khỏi bể theo hai hướng ngược chiều nhau, vì vậy lưu lượng nước
tính toán của máng sẽ là:
Diện tích tiết diện máng với tốc độ nước chảy trong máng vm= 0,6m/s sẽ là:

Chọn chiều rộng máng bm=0,25m thì chiều cao lớp nước tính toán trong máng sẽ là:
Độ dốc của máng về phía ống thác nước ra lấy bằng 0,02 tổng diện tích các lỗ ngập
thu nước ở thành máng vói tốc độ nước chảy qua lỗ vl = 1m/s sẽ là:
Chọn đường kính lỗ dl = 30mm thì diện tích mỗi lỗ sẽ là fl = 0,0007m2. Tổng số lỗ trên
thành máng sẽ là :
Các lỗ được bố tí ngập trong nước 70mm (tính đến tâm lỗ) chu vi phía trong của
máng sẽ là :
Pm = 4bt = 4.1,1 = 4,4m
Khoảng cách giữa các tâm lỗ :

b. Bể lắng đứng (có bể phản ứng xoáy hình trụ)
Diện tích tiết diện ngang của vùng lắng của bể lắng đứng được xác định theo công
thức:

Trong đó:
Q: lưu lượng nước tính toán (m3 /h)
vtt: tốc độ tính toán của dòng nước đi lên (mm/s). Ứng với hàm lương
cặn nguồn nước là 58mg/l, chọn vtt =0,45mm/s
Tốc độ này không được lơn hơn tốc độ lắng của cặn ghi trong bảng
6.9; điều 6.71 [4].
GVHD : Nguyễn Xuân Trường
SVTH : Ngô Thành Trung

MSSV: 0710020385

25