ĐỒ án cấp THOÁT nước
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (244.73 KB, 42 trang )
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
thuyết minh
Đồ án môn học xử lý nớc thiên nhiên
-----------------------------------
Phần I
Lựa chọn dây chuyền công nghệ
Các chỉ tiêu chất lợng nớc nguồn trớc khi xử lý:
-
to nớc: 22oC
-
Độ màu theo thang Coban: 40
-
Độ kiềm toàn phần: 4,02 mgđl/l
-
Độ cứng Cacbonat: 4,02 mgđl/l
-
Độ cứng toàn phần: 5,00 mgđl/l
-
Độ oxy hoá pemanganat: 13 mg/l
-
Độ pH: 7,3
-
Hàm lợng sắt toàn phần: 0,22 mg/l
-
Hàm lợng Fe2+: 0,18 mg/l
-
Hàm lợng oxy hoà tan: 10 mg/l
-
Hàm lợng cặn lơ lửng: Cmax= 1900 mg/l, Cmin= 150 mg/l, CTB=
800 mg/l
-
Hàm lợng các ion trong nớc:
. Cation: Na+= 45mg/l
Ca2+= 80,16 mg/l
Mg2+= 12,16 mg/l
. Anion: HCO3= 245 mg/l
SO42-= 48 mg/l
SiO32-= 0,4 mg/l
Cl-=69 mg/l
1
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
Hàm lợng các hợp chất chứa Nitơ:
-
NH4+= 1,4 mg/l
NO2-= 0,4 mg/l
NO3-= 0,3 mg/l
-
Hàm lợng H2S= 0,23 mg/l
-
Chỉ số E.Coli: 920 con/l
I. Xác định các chỉ tiêu còn thiếu:
1.
Tổng hàm lợng muối hoà tan
Xác định dựa vào công thức:
P = M+ + A- + 1,4 [Fe2+] + 0,5[HCO3-] + 0,13[SiO32-]
Trong đó:
+ M+: Tổng hỗn hợp các ion dơng trong nớc nguồn không kể Fe2+
M+ = [Na+] + [Ca2+] + [Mg2+] + [NH4+]
= 45 +80,16 + 12,16 + 1,4 = 138,72 (mg/l)
+ A-: Tổng hàm lợng các ion âm không kể HCO3-, SiO3 A-= [SiO42-] +[Cl-] + [NO2-] + [NO3-]
= 48 + 69 + 0,4 + 0,3 = 117,7 (mg/l)
P = 138,72 + 117,7 + 1,4.0,18 + 0,5.245 + 0,13.0,4
P = 379,224 (mg/l)
2. Hàm lợng CO2 hoà tan
Đợc xác định theo biểu đồ Langelier, từ giá trị của các tham số đã
biết:
to = 22oC, P = 379,224 mg/l, Ki = 4,02 mgđl/l, pH = 7,3
[CO2] = 16,87 mg/l
II. Đánh giá chất lợng nớc nguồn
Trớc tiên, cần kiểm tra độ chính xác của các chỉ tiêu cho trớc:
-
Độ kiềm toàn phần
2
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
KiTP = [OH-] + [HCO3-] + [CO32-] (mgđl/l)
Vì pH = 7,3 [OH-] rất nhỏ có thể coi = 0
Mặt khác, pH = 7,3< 8,4 trong nớc có CO2 và HCO3-, không có
CO32- nên [CO32-] = 0
KiTP = 0 + 245/61,02 + 0 = 4,02 (mgđl/l)
-
Độ cứng toàn phần
CTP =
=
[Ca 2+ ] [ Mg 2+ ]
+
20,04
12,16
80,16
12,16
+
= 5 (mgđl/l)
20,04
12,16
- Độ cứng Cacbonat:
Ck =
[ HCO3]
245
=
=4,02 (mgđl/l)
61,02
61,02
KiTP, CTP, Ck đợc xác định đúng.
Đánh giá chất lợng nớc nguồn:
-So sánh với tiêu chuẩn chất lợng nớc mặt, ta thấy nguồn nớc này có
thể dùng làm nguồn cấp nớc cho các trạm xử lý nớc cấp cho ăn uống
và sinh hoạ.t
-So sánh các chỉ tiêu với tiêu chuẩn chất lợng nớc cấp cho ăn uống và
sinh hoạt, ta thấy các chỉ tiêu nh độ màu, độ oxy hoá, hàm lợng
cặn lơ lửng, độ cứng, hàm lợng các hợp chất chứa nitơ, H2S, chỉ số
E.Coli lớn và cần đợc xử lý.
-Nớc nguồn có hàm lợng các hợp chất chứa nitơ, H2S lớn
Cần tiến hành clo hoá sơ bộ trớc khi đa nớc vào công trình
xử lý
-
Độ OH KMnO4 = 13 > 0,15 Fe2+ + 3(= 0,15*0,18+3=3,027) nên
phải khử bằng Clo
3
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
-
Hàm lợng cặn và độ màu lớn hơn các chỉ tiêu chất lợng nớc
cấp cho sinh hoạt nên phải làm trong nớc và khử màu bằng
phèn
-
Độ cứng toàn phần của nớc CTP= 5 mgđl/l =
5.2,8=14odH>CTPTC=12odH. Tuy nhiên, khi cho phèn vào, độ
cứng sẽ giảm nên không cần phải tính toán.
-
pH = 7,3 thuộc khoảng 6,5 đến 8,5 nên đạt tiêu chuẩn nớc
cấp cho sinh hoạt
-
Hàm lợng cặn lơ lửng lớn nên dùng phèn nhôm Al2(SO4)3 để keo
tụ
-
Các chỉ tiêu Na+, Ca2+, Mg2+ nằm trong giới hạn cho phép
-
Chỉ số E.Coli = 920 con/l >TC(<20 con/l) nên xử lý bằng Clo
-
Công suất trạm lớn Q = 36000 m3/ngđ nên dùng bể lắng ngang
và bể lọc nhanh để xử lý
-
Do có dùng phèn nên trong DCCN phải có thêm công trình trộn
và phản ứng. Với trạm có công suất lớn ta dùng bể trộn đứng và
bể phản ứng zíc zắc ngang.
iii. Sơ bộ chọn Dây chuyền công nghệ
Các yếu tố ảnh hởng đến việc lựa chọn dây chuyền công nghệ:
-
Loại nguồn nớc và chất lợng nguồn nớc
-
Yêu cầu chất lợng nớc của đối tợng sử dụng
So sánh chất lợng nớc nguồn với yêu cầu cấp nớc để có biện pháp xử
lý
-
Điều kiện kinh tế kỹ thuật
-
Điều kiện địa phơng
Từ những điều đã phân tích ở trên, sơ bộ ta chọn DCCN xử lý nớc
Clo
hoá sơ
bộ
mặt cho trạm xử lý có công suất 36000m 3/ngđ
Phèn
Nớc
mặt
Bể
trộn
đứng
Bể
phản
ứng zíc
Bể
lắng
ngang
Bể
lọc
nhan
4
BCN
S
ngang
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
IV.Xác định liều lợng các hoá chất đa vào trong nớc
1. Xác định lợng Clo hoá sơ bộ
-
Lợng Clo để khử NH4+, NO2-:
LCl = 6NH4+ + 1,5NO2- +3
= 6.1,4 + 1,5.0,4 + 3 = 12 (mg/l)
-
Lợng Clo để oxi hoá:
LCl = 0,5[O2] =0,5.13 = 6,5 (mg/l)
-
Lợng Clo để khử H2S:
LCl = 0,47[H2S] =0,47.0,23 =0,108 (mg/l)
Vậy LCl = 18,608mg/l
2. Xác định liều lợng phèn Lp
* Loại phèn sử dụng là phèn nhôm Al2(SO4)3 khô. Đa phèn vào để xử lý
nớc đục và độ màu
-
Liều lợng phèn để xử lý nớc đục đợc xác định theo hàm lợng
cặn lơ lửng:
Tính toán với C = 1500mg/l, tra bảng và nội suy ta đợc:
L1p = 84,925 mg/l
- Liều lợng phèn để xử lý độ màu của nớc đợc xác định theo độ
màu M:
L2p = 4 M = 4 50 = 28,284 (mg/l)
So sánh ta thấy Lp1>Lp2 nên lấy Lp = 84,925 mg/l để xử lý nớc
5
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
* Kiểm tra độ kiềm của nớc theo yêu cầu keo tụ:
Khi cho phèn vào nớc, pH giảm. Đối với phèn Al, giá trị pH thích
hợp để quá trình keo tụ xảy ra đạt hiệu quả từ 5,5 đến 7,5.
Giả sử, cần phải kiềm hoá nớc để nâng pH lên giá trị phù hợp với
yêu cầu xử lý, lợng kiềm đợc tính:
Lp
Lk = ek*( e
- Kio + 0,5 )*
p
100
C
(mg/l)
Trong đó:
Lp, lp : liều lợng và đơng lợng phèn đa vào trong nớc
Lp = 84,925 mg/l,
ep ((Al2(SO4)3) = 57 mgđl/l,
ek: đơng lợng kiềm, chọn chất kiềm hoá là CaO nên ek = 28 mgđl/l
Kio : độ kiềm của nớc nguồn, Kio = 4,02 mgđl/l
C: nồng độ CaO trong sản phẩm sử dụng, C = 80%
0,5: độ kiềm dự trữ
Lk = 28(
84,925
100
- 4,02 +0,5)*
= -71,05<0
57
80
Nh vậy độ kiềm của nớc đảm bảo keo tụ, không cần phải kiềm
hoá.
V. Xác định các chỉ tiêu cơ bản của nớc sau xử lý
Sau khi đa phèn vào trong nớc mà không cần kiềm hoá, nớc sau xử lý
có pH, Ki giảm, CO2 và cặn lơ lửng C tăng.
1. Độ kiềm Ki*
Ki* = Kio -
Lp
(mgđl/l)
ep
Kio : độ kiềm của nớc nguồn, Kio = 4,02 mgđl/l
Lp, ep : liều lợng và đơng lợng phèn: Lp =91,165 mg/l, ep = 57
6
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
Ki* = 4,02 -
84,925
=2,530(mgđl/l)
57
2. Hàm lợng CO2
CO2* = CO20 + 44
= 16,87 + 44.
Lp
ep
84,925
=82,426 (mg/l)
57
3. Độ pH*
Xác định bằng cách tra biểu đồ, dựa vào (t 0, P, K*i, CO2)
Ta có t0 = 220C, P = 379,224mg/l, K*i = 2,53 mgđl/l, CO2 = 82,426
mg/l
pH*=6,4
4. Xác định ph ở trạng thái cân bằng bão hoà(pHs )
Đợc xác định theo hàm số:
pHs = f1(to) - f2(Ca2+) -f3(K*i) + f4(P)
*to =220C. Tra biểu đồ đợc f1(to)=2,06
*Ca2+ = 80,16 mg/l. Tra biểu đồ đợc f2(Ca2+) =1,851
*Ki* =2,53mgđl/l. Tra biểu đồ đợc f3(K*i)=1,405
*P=379,224 mg/l. Tra biểu đồ đợc f4(P)=8,83
pHs = 2,06-1,851-1,405+8,83=7,634
5. Kiểm ra độ ổn định của nớc sau khi keo tụ
Chỉ số ổn định của nớc:
I = pH* -pHs = 6,4-7,634 =-1,234<0
Nớc có tính xâm thực, phải ổn định nớc bằng vôi. Lợng vôi đợc
tính theo hàm lợng CaO trong trờng hợp pH*
100
(mg/l)
Cv
Trong đó: ev: đơng lợng vôi, ev=28 mgđl/l
7
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
: hệ số phụ thuộc pH* và I
Tra biểu đồ ta có =0,4
Ki* : độ kiềm của nớc sau xử lý
Cv = độ tinh khiết của vôi, Cv = 80%
Lv = 28.0,4.2,53.
100
=
80
35,42 (mg/l)
6. hàm lợng cặn lớn nhất sau xử lí
Cmax* = Cmaxo + K.
Lp
ep
+ 0,25M + Lv
K: độ sạch của phèn. Với phèn loại B, K = 1
Cmax* = 1900 + 1.
84,925
57
+ 0,25.50 + 35,42
= 1949,41 (mg/l)
Phèn
+vô
i
Khử
trùn
g
Thiết kế dây chuyền công nghệ:
Trộn
đứng
B.p/ zíc
zắc
B.lắng
ngang
B.lọc
nhanh
BCN
S
bộ
Clo
hoá
sơ
Nớc
nguồn
8
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
Phần II
Tính toán các công trình trong dây chuyền
Ta lần lợt tính toán các công trình cho dây chuyền công nghệ
thiết kế trên.
1.Bể hoà phèn:
Có nhiệm vụ hoà tan phèn cục và lắng cặn bẩn. Trạm có công suất
khá lớn 36000 m3/ngđ
Dùng bể hoà phèn khuấy trộn bằng cách sục khí nén.
Bể xây dựng bằng gạch. Sàn đỡ phèn gồm các thanh gỗ xếp cách
nhau 10-15 mm, sàn đỡ cách đáy bể 0,6 m. Bên dới sàn đặt một
dàn ống phân phối khí nén.
Dung tích bể hoà trộn:
Wh
Q.n.Lp
1000.bh .
=
(m3)
Trong đó:
+Q: công suất trạm, Q=36000 m3/ngđ=1500m3/h
+Lp : liều lợng phèn cho vào nớc.
Lp=84,925(g/m3)
+bh : nồng độ dung dịch trong bể hoà, bh=15%.
+ :khối lợng riêng của dung dịch (ở đây là nớc).
=1 T/m3
+n:số giờ giữa hai lần pha chế, phụ thuộc Q
Q=36000m3/ngđ -> n=11 giờ.
Wh =
1500
.11.84,925
9,342(m3)
10000
.15.1
Chọn hai bể hoà trộn, dung tích mỗi bể:
W=
Kích thớc mỗi bể :
*Dung tích bể tiêu thụ:
Wtt =
9,342
= 4,671(m3)
2
2,4x2x1 m
Wh.bh
btt
+Wh: dung tích bể hoà trộn, Wh=9,342 m3
+bh=15%
9
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
+btt:nồng độ dung dịch trong bể tiêu thụ, btt=7%
Wtt =
9,342.15
= 20(m3)
7
Chọn hai bể tiêu thụ, kích thớc mỗi bể:
2,5x2,7x1,5=10,125 m3
Cấp n ớ c sạch
Cấp khínén
0.5 -0.6 m
d.dịch 7%
d.dịch 15%
Thiết bịđịnh l ợ ng
0.1 - 0.2 m
Hệthống thoát n ớ c
H1: Sơđồ bểhoà phè n và tiêu thụ phè n
Sàn đỡ phè n
Dàn ống phân phối khínén
Bểhoá phè n
ống xả
Bểtiêu thụ
10
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
*Hệ thống phân phối khí nén:
Sử dụng hệ thống dẫn ống xơng cá bằng vật liệu chống ăn mòn.
*Cờng độ khí nén:
-ở bể hoà trộn: Wkk=10 l/s.m2
-ở bể tiêu thụ: Whh=5
l/s.m2
Lu lợng gió phải thổi thờng xuyên vào bể hoà trộn:
Qh=0,06.Wkk.F
F: diện tích bề mặt bể
Qh=0.06.10.2.2.33.2=5,592(m3/ph)
Với bể tiêu thụ:
Qt=0.06.Whh.F=0,06.5.2.2,5.2,7=4,05 (m3/ph)
Tổng lu lợng gió đa vào 2 bể:
Qgió=Qh+Qtt=5,592+4,05=9,642 (m3/ph)
2.Bể pha chế dung dịch vôi sữa
(1) : Cánh quạt
(2): Bộ giảm tốc
(3): Đ ộng cơđiện
H2: Cấu tạo bểkhuâ
ý trộn vôi sữa
bằng máy trộn cánh quạt
11
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
Dung tích bể pha với sữa xác định theo công thức:
Wv =
Q.n.Lv
10000
.bv.
+Q: công suất trạm, Q=1500 m3/h
+n: số giờ giữa 2 lần pha vôi, n=10 h
+Lv: liều lợng vôi, Lv=35,42 (mg/l)
+bv:Nồng độ vôi, bv=5%
+
: tỉ trọngvôi,
=1 T/m3
Wv =
1500
.10.35,42
= 10,626(m3)
10000
.5.1
Thiết kế bể khuấy tiện bằng máy tiện cánh quạt.Bể xây hình
tròn, đờng
kính bằng chiều cao công tác
d =3
Wv .4 3 10,626.4
=
2,4(m)
Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/phút
3.Thiết bị định lợng
a) Thiết bị định lợng phèn:
Dùng bơm định lợng để bơm dung dịch phèn công tác vào bể
hoà trộn
Lợng phèn cần dùng cho một ngày
Q.L p
=
1000000
36000
.84,925
= 3,0573
(T)
1000000
Bơm định lợng phải bơm dung dịch phèn công tác 7 %
Lu lợng bơm:
q=
3057
,3.100
= 0,506(l / s)
7.24.3600
b. Thiết bị định lợng vôi:
Sử dụng thiết bị bơm vôi sữa tỉ lệ với lu lợng nớc xử lý.
4.Kho dự trữ hoá chất
Kho dùng để dự trữ hoá chất đủ cho 1-2 tháng tiêu thụ
Diện tích sàn kho:
Fkho =
Q.P.T.
(m2 )
10000
.Pk.h.Go
12
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
+Q=36000 m3/ngđ
+P: liều lợng hoá chất tính toán(g/m3)
+T: thời gian dự trữ hoá chất trong kho
T= 40 ngày
+: hệ số kể đến diện tích đi lại và thao tác trong kho
=1,3
+Pk: độ tinh khiết của hoá chất
+h: chiều cao cho phép của lớp hoá chất
+G0: Khôí lợng riêng của hoá chất, G0=1,15 T/m3
*Tính cho kho phèn:
F1 =
36000
.84,925.40.1,3
= 72,26(m2 )
10000
.100.2.1,1
*Tính cho kho vôi:
F2 =
36000
.35,42.40.1,3
= 50,232(m2 )
10000
.80.1,5.1,1
*Tổng diện tích:
F=F1+F2=122,492(m2)
5.Bể trộn đứng
-Công suất thiết kế:
Q=1500 m3/h=0,417(m3/s)
-Thời gian nớc lu lại trong bể: t=2
-Số bể thiết kế: lấy N=2 bể, mỗi bể có Q=0,2085 m 3/s
-Thể tích bể:
Wb =
Q.t
1500.2
=
= 25(m 3 )
60.N
60.2
-Diện tích đáy trên bể tính với vận tốc v1 = 25mm/s = 0,025m/s
Ư F1 =
Q 0,2085
=
= 8,34(m 2 ) <
v1
0,025
15m2
- Diện tích đáy dới bể tính với v2 = 1,1m/s
F2 =
Q 0,2085
=
= 0,189(m 2 ) <
v2
1,1
15m2
v1: vận tốc nớc dâng ở phần trên
v2 vận tốc nớc dâng ở phần dới
- Kích thớc bể:
a = F1 = 8,34 = 2,888m
13
§å ¸n xö lý níc thiªn nhiªn
b=
F2 = 0,189 = 0,435m
14
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
-Chiều cao tầng đáy:
a b
2,888 0,435
40o
h2 =
cotg =
cotg
2
2
2
2
h2 3,37(m)
-Dung tích phần dới:
1
1
W2 = .h2.(F1 + F2 + F1.F2 ) = .3,37.(8,34+ 0,189+ 8,34.0,189)
3
3
3
3
W2 10,99m 11(m )
-Dung tích phần trên:
W1=W-W2=25-11=14(m3)
h1 =
W1 14
=
1,68(m)
F1 8,34
-Chiều cao trớc mặt nớc đến đáy tấm che của bể (chiều cao bảo
vệ), lấy h3=0,4 m
Chiều cao toàn phần của bể:
Hb=h1+h2+h3=1,68+3,37+0,4=5,45 (m)
15
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
6. bể lắng ngang:
Tổng diện tích măt bằng bể
F=
Q
3,6.u 0
(m2)
Trong đó:
Q: công suất trạm, Q = 1500m3/h
u 0 :tốc độ rơi của cặn trong điều kiện tĩnh, phụ thuộc
hàm lợng cặn C
C > 250mg/l u 0 = 0,55mm/s
:hệ số phụ thuộc u 0
=
uo
uo
vtb
30
vtb: tốc độ trung bình của dòng nớc trong bể
- Tính vtb:
Sơ bộ chọn bể có L/HL =15
L:chiều dài vùng lắng
HL:chiều cao vùng lắng
Từ L/h=15 tra tiêu chuẩn ta đợc hệ số K=10
Vậy vận tốc trung bình của chuyển động ngang: v tb=K.u0 =
10.0,55 = 5,5 (mm/s)
0,55
=
5,5 =1,5
0,55
30
Do vậy tổng diện tích mặt bằng:
F=
1500
.1,5 =1136 m2
3,6.0,55
Chiều cao trung bình vùng lắng chọn tc lấy sơ bộ
HL=2,8 m
Chiều dài vùng lắng là: L = HL.15=2,8.15=42m
- Mơng phân phối nớc rộng 1m
- Máng phân phối nớc rộng 1m
Tất cả đều tính với vận tốc v = 0,5m/s
16
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
Thiết kế 1 mơng phân phối và 1 máng phân phối ở 2 đầu bể ( 1
hệ thống để phân phối nớc vào, 1 hệ thống để thu nớc sau lắng).
Chiều rộng tổng cộng của mơng và máng ở 2 đầu là 2m.
Tổng chiều dài bể:
L = 42 +2 +2 = 46 (m)
Chiều rộng bể:
Chọn số bể lắng ngang N=3, chiều rộng mỗi bể sẽ là:
B=
Q
1500
=9 m
=
3,6 vtb .h0 .n 3,6.5,5.2,8.3
Chiều dài mỗi bể lắng:
L=
F
1136
=
= 42 m
B.N
9.3
Kiểm tra lại tỉ số: L/HL = 42/2,8 = 15, đúng bằng tỉ số đã
chọn. Nh vậy chọn sơ bô là đúng
Vậy, chiều rộng mỗi bể 9m. Mỗi bể lắng chia làm 3 ngăn,
mỗi ngăn có chiều rộng là:b= 9/3 = 3 m. Trong mỗi ngăn có các vách
ngăn hớng dòng có đục lỗ, hàng lỗ cuối cùng lằm cao hơn mức cặn
tính toán là 0,3 m (quy phạm 0,3-0,5) thì diện tích công tác của
vách ngăn phân phối vào bể đặt cách đầu bể 1,5 m là:
Fn=b(HL-0,3)= 0,3.(2,8-0,3) =7,5 m2
Lu lợng nớc tính toán qua mỗi ngăn bể:
qn=
vào:
1500
= 167 (m3/h) =0,0463 (m3/s)
3.3
Tốc độ nớc chảy qua các lỗ đục đối với vách ngăn đầu bể:
vl1 = 0,3 (m/s)
Diện tích cần thiết của các lỗ ở vách ngăn phân phối nơc
f
l1
=
q n 0,0463
=
= 0,154 (m2)
v l1
0,3
Tốc độ nớc chảy qua các lỗ đục đối với vách ngăn cuối bể:
vl2 = 0,5 (m/s)
Diện tích cần thiết của các lỗ ở ngăn thu cuối bể (đặt cách tờng
1,5 m) là:
f
l2
=
q n 0,0463
=
= 0,093 (m2)
vl 2
0,5
17
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
Lấy đờng kính lỗ vách ngăn thu nớc thứ nhất d=0,06 m.
Diện tích một lỗ fl1 = 0,00285 m2, tổng số lỗ ở vách ngăn phân
phối thứ nhất:
n1=
f
l1
f 11
=
0,154
= 54 (lỗ)
0,00285
Lấy đờng kính lỗ ở vách ngăn thu nớc thứ hai là
d2=0,05m .Diện tích lỗ flỗ=0,00196 m2
Tổng số lỗ
n 2=
f
fl2
l2
=
0.093
= 48 (lỗ)
0,00196
ở vách ngăn phân phối, bố trí thành 9 hàng dọc và 6
hàng ngang, tổng số lỗ đục :9x6 =54 lỗ .
Khoảng cách giữa trục các lỗ theo hàng dọc :
(2,8-0,3):6=0,42 m
Khoảng cách giữa trục các lỗ theo hàng ngang :
3:9=0,33 m
Việc xả cặn chu kỳ, thời gian giữa hai lần xả cặn T=24
giờ.
Thể tích vùng chứa nén cặn của bể lắng:
Wc=
T .Q(C max m)
(m3)
. tb
Trong đó:
T: chu kì xả cặn, T = 24h.
Q: lu lợng nớc của 1 ngăn, Q = 1500/3 = 500 (m3/h)
Cmax: hàm lợng cặn lớn nhất trong nớc trớc khi vào bể, Cmax =
1949,41 (mg/l)
m: hàm lợng cặn cho phép còn lại trong nớc sau khi ra khỏi
bể lắng, m = 10 (mg/l)
tb : nồng độ trung bình của cặn đã nén sau 24h, tb =
41000(g/m3)
Wc=
24.500(1949,41 10)
= 567,63 (m3)
41000
Diện tích mặt bằng một bể lắng :
fbể=F/N=1136/3=379 m2
Chiều cao trung bình vùng chứa nén cặn:
18
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
Hc =
Wc 567,63
=
= 1,5 m
fb
379
Chiều cao trung bình của bể lắng:
Hbể=HL+Hc=2,8 +1,5 =4,3 m
Chiều cao bảo vệ của bể lấy là 0,4m
Chiều cao xây dựng của bể
Hb=4,3+0,4= 4,7 m
Tổng chiều dài bể lắng (nh đã tính ở trên)
L = 46m
Thể tích 1 bể lắng:
Wb = L.Hb.B = 46.4,3.9 = 1780,2 (m3)
Lợng nớc tính bằng % mất đi khi xả cặn ở 1 bể là:
P=
K p .Wc
Q.T
.100(%)
Trong đó:
Kp: hệ số pha loãng xả cặn bằng thuỷ lực, Kp = 1,5
P
=
1,5.567,63
.100 = 7,10(%)
15000
.24
3
Hệ thống xả cặn làm bằng máng đục lỗ ở 2 bên và đặt theo
trục mỗi ngăn. Thời gian xả cặn quy định t = 8_10. Tốc độ nớc
chảy ở cuối máng không nhỏ hơn 1m/s.
19
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
7. bể phản ứng có vách ngăn zíc zắc ngang
Chiều rộng bể lắng ngang (đã tính ở phần 6): B = 9m
Chiều dài bể phản ứng lấy bằng chiều rộng bể lắng ngang: L
= 9m
Số bể phản ứng lấy bằng số bể lắng ngang = 3 bể.
Tốc độ nớc chảy trong hành lang giữa các vách ngăn lấy v =
0,2m/s
Dung tích bể phản ứng:
Q.t
.( m)
60.N
Wb =
Trong đó:
Q: công suất trạm, Q = 1500 m3/h
t: thời gian phản ứng, t = 20
Wb =
1500.20
= 166,67( m 3 )
60.3
Diện tích bề mặt bể:
Fb =
Wb
.(m 2 )
Hb
Hb: chiều cao bể. Lấy Hb = 2,5m
Fb =
166,67
= 66,67(m 2 )
2,5
Chiều rộng bể phản ứng:
B=
Fb 66,67
=
= 7,4(m )
L
9
Chọn số hành lang là n = 8 hành lang
Từ công thức:
L = n.b + (n-1).
Với : chiều rộng của vách ngăn (tờng bê tông cốt thép). Lấy =
0,15m
Chiều rộng mỗi hành lang:
L (n 1). 9 (8 1).0,15
=
1(m )
b=
n
8
Vậy số lần dòng nớc đổi chiều là m = 9 lần.
Tổn thất áp lực qua bể phản ứng:
20
§å ¸n xö lý níc thiªn nhiªn
21
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
8. bể lọc nhanh trọng lực
Bể lọc đợc tính toán với 2 chế độ làm việc là bình thờng và tăng
cờng.
Dùng vật liệu lọc là cát thạch anh với các thông số tính toán:
dmax = 1,6 (mm)
dmin = 0,7 (mm)
dtơng đơng =0,8 ữ 1,0 (mm)
Hệ số dãn nở tơng đối e = 20%, hệ số không đồng nhất k = 2,0.
Chiều dày lớp vật liệu lọc = 1,2 (m)
Hệ thống phân phối nớc lọc là hệ thống phân phối trở lực lớn
bằng chụp lọc đầu có khe hở. Tổng diện tích phân phối lấy bằng
0,8% diện tích công tác của bể lọc (theo quy phạm là 0,8 ữ 1,0 m).
Tổng diện tích bể lọc của trạm xử lý :
F =
Q
T .vbt 3,6.W .t1 at 2 .vbt
Trong đó:
Q =1500 m3/h = 36000m3/ngđ .Công suất của TXL.
T :Thời gian làm việc của 1 trạm trong một ngày đêm
(giờ).
T = 24h
vbt :Vận tốc lọc tính toán ở chế độ làm việc bình th-
ờng (m/h)
Tra bảng với bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc với cỡ hạt khác nhau, d tđ
= 0,8 ữ 1mm,
vbt = 7m/h.
a :Số lần rửa mỗi bể trong 1ngđ ở chế độ làm việc
bình thờng,
lấy a = 2 lần.
W :Cờng độ rửa lọc (l/s_m2).Tra bảng :W = 8 (l/s_m2)
t1 :Thời gian rửa lọc (giờ). t1 = 6 ' = 0,1 giờ
t2 :Thời gian ngừng bể lọc để rửa ,t2 = 0,35 giờ
22
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
F =
36000
224,69 (m2)
24.7 3,6.8.0,1 2.0,35.7
Số bể lọc cần thiết:
N = 0,5 F = 0,5 224,69 =8(bể)
*Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cờng khi đóng một bể để rửa
hoặc sửa chữa.
vtc = vbt.
N
8
=7
= 8 (m/h)
N N1
8 1
N1 :Số bể lọc ngừng để sửa chữa :N1 = 1
vtc = 8m/h < vtccf = 8 ữ 10m/h
Diện tích 1 bể lọc là : f = F/N = 224,69/8 =29 m 2
Chọn kích thớc bể là : L x B = 5,4X5,4m = 29,16m 2
Kích thớc 1 bể lọc
23
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh :
H = hđ + hv + hn + hp (m)
Trong đó:
hđ :Chiều cao lớp sỏi đỡ (m).Tra bảng hđ = 0,3 m (rửa
bằng gió nớc kết hợp).
hv :Chiều dày lớp vật liệu lọc. hv = 1,2 m
hn :Chiều cao lớp nớc trên lớp vật liệu lọc (m):hn 2 m.Lấy
hn=2m
hP :Chiều cao phụ kể đến việc dâng nớc khi đóng 1 bể
để rửa.
hP = 0,5m
H = 0,3 + 1,2 + 2 + 0,5 = 4 m
24
Đồ án xử lý nớc thiên nhiên
a. Tính toán máng thu nớc rửa lọc gió nớc kết hợp
Chọn độ dốc đáy máng theo chiều nớc chảy i = 0,01.
Mỗi bể bố trí 3 máng thu.
Khoảng cách giữa các tâm máng là 1,8 (m) < 2,2 (m)
Khoảng cách từ tâm máng đến tờng là 0,9 (m) < 1,5 (m)
Lu lợng nớc rửa một bể lọc là:
qr = F1bì W (l/s)
Trong đó:
-
W: Cờng độ nớc rửa lọc, W = 8 (l/s.m2)
-
F1b: Diện tích của một bể: F1b = 29,16 (m2)
qr = 8ì 29,16 = 233,28 (l/s) = 0,23328 (m3/s)
Do một bể bố trí 3 máng thu nên lu lợng nớc đi vào mỗi máng là:
0,23328
q1m =
=0,078 (m3/s)
3
Chọn máng hình tam giác, ta đi tính toán máng dạng này.
Chiều rộng của máng
Đợc tính theo công thức:
Bm = K ì
5
qm2
(1,57+ a) 3
Trong đó:
-
qm : Đã tính toán ở trên = 0,078 (m3/s)
-
a: Tỷ số giữa chiều cao hình chữ nhật và một nửa chiều
rộng máng, a = 1,5 (quy phạm là 1ữ 1,5)
-
K: hệ số phụ thuộc vào hình dạng của máng, với máng có tiết
diện đáy hình tam giác ta lấy K = 2,1
Bm= 2,1ì
5
( 0,078) 2
(1,57+ 1,5) 3
0,4 (m)
Chiều cao của phần máng chữ nhật
1,5ì Bm
1,5ì 0,4
H1 =
=
= 0,3 (m)
2
2
25
