Đồ án công nghệ xử lý nước cấp TP cao lãnh – tỉnh đồng tháp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (455.55 KB, 26 trang )
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Mục Lục
I. Mô tả hệ thống cấp nước của thành phố Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp.........................................................2
1.1. Giới thiệu chung........................................................................................................................................2
1.3. Công suất cấp nước toàn khu vực.............................................................................................................3
1.4. Hiện trạng cấp nước của khu vực.............................................................................................................4
2.1.Tính toán.....................................................................................................................................................4
2.3.Tính hàm lượng phèn cho vào....................................................................................................................6
2.4.Xác định chỉ tiêu cơ bản sau xử lý.............................................................................................................6
2.6. So sánh với tiêu chuẩn..............................................................................................................................8
III. Đề xuất chuyền công nghệ xử lý và tính toán các công trình...................................................................9
3. 1.Đề xuất dây chuyền công nghệ.................................................................................................................9
3.2.Tính toán các công trình..........................................................................................................................13
3.2.1 Bể trộn- bể phản ứng.............................................................................................................................13
3.2.3 Bể lắng lamen........................................................................................................................................16
3.2.4 Tính toán bể lọc nhanh..........................................................................................................................20
1
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp
I. Mô tả hệ thống cấp nước của thành phố Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
1.1. Giới thiệu chung
Vị trí địa lý:
Thành phố Cao lãnh nằm ở tả ngạn con sông Tiền dọc theo quốc lộ 30.
Phía Đông và Bắc giáp huyện Cao Lãnh.
Phía Tây giáp sông Tiền và huyện Chợ Mới.
Phía Nam giáp huyện Lấp Vò.
Đặc điểm khí hậu:
Khí hậu được chia làm hai mùa rõ rệt là mùa mưa( từ tháng 5- tháng 11) và mùa
khô( tháng 12- tháng 4 năm sau).
Trong năm hình thành hai mùa gió chính:
Gió mùa Tây Nam thịnh hành từ tháng 5 đến tháng 11, thổi từ Vịnh Thái Lan mang
nhiều hơi nước gây mưa.
Gió mùa Đông Bắc thịnh hành từ thán 12 – tháng 4, thổi từ lục địa khô và hanh.
Địa hình:
Địa hình tự nhiên của thành phố Cao Lãnh rất bằng phẳng, cao độ địa hình trung bình
thay đổi từ 1m tới 3m. Khu vực Thành phố có nhiều sông rạch chia cắt địa hình thành
nhiều khu vực nhỏ như sông Đình Trung, kênh Thầy Cừ, rạch Chùa, rạch Xếp Lá,… địa
hình của thành phố Cao Lãnh thay đổi theo từng khu vực.
1.2. Dân số toàn khu vực
Thành phố Cao Lãnh : 161.292 người ( 2015)
Trong đó số nhân công làm việc cho khu công nghiệp Trần Quốc Toản nằm trong thành
phố là 15.000 người.
Tỷ lệ gia tăng dân số dự tính tới năm 2020 duy trì ở mức 1%/ năm
2
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Bảng dự tính dân số
Năm
2016
2017
2018
2019
2020
Tỷ lệ gia tăng dân Tổng dân số ( người)
số %
1%
162905
1%
164534
1%
166179
1%
167841
1%
169519
1.3. Công suất cấp nước toàn khu vực
Thành phố Cao lãnh thuộc đô thị loại III
Dự tính đến năm 2020 đạt đô thị loại II
Công suất cấp nước sinh hoạt
Tiêu chuẩn cấp nước q1= 150 ( l/ng/ngay)
Tỷ lệ dân được cấp nước f1= 99 %
Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt
Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt trong ngày max
Nước phục vụ cho công cộng = 10 % = 3020,88
Nước cho công nghiệp dịch vụ trong đô thị= 10 % =3020,88
Nước thất thoát = 5% ( + 10 % + 10 % ) = 1812,5
Nước dùng cho bản thân trạm xử lý = 7,5 % ( + Nước phục vụ cho công cộng + Nước
cho công nghiệp dịch vụ trong đô thị + Nước thất thoát) = 2854,73
Vậy lưu lượng nước dùng cho tính toán 41000 = 0,48 m3/s
1.4. Hiện trạng cấp nước của khu vực
Hiện nay, thành phố Cao Lãnh có các nhà máy cung cấp nước sạch : nhà máy nước
thành phố Cao Lãnh và nhà máy nước Trần Quốc Toản.
3
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Nguồn nước sử dụng: ¾ nguồn nước phân phối là nguồn nước ngầm, được lấy từ độ sâu
400m. Còn lại ¼ lấy từ sông .
Do đó, thiết kế lựa chon nguồn nước sử dụng là nước mặt. Để tận dụng được nguồn tài
nguyên từ sông Tiền( phía tây Thành phố giáp với sông Tiền, dòng chảy của sông qua
thành phố vào mùa lũ là 40000 m3/s) .Cao lãnh sẽ không phải lo về vấn đề suy giảm
dòng chảy gây ảnh hưởng tới sự cung cấp nước cho thành phố. Hơn nữa, ở đây nguồn
nước ngầm đang có vấn đề về ô nhiễm( thời gian gần đây một số giếng đã có hiện tượng
nhiễm asen – hàm lượng asen sắp đạt xấp xỉ tiêu chuẩn cho phép- sở khoa học và công
nghệ đồng tháp ) .
II. Tính toán các số liệu còn thiếu
2.1.Tính toán
-
Tổng hàm lượng muối hòa tan:
P = ∑Me+ + ∑Ae- + 1,4 [ Fe2+] + 0,5 [HCO3-] + 0,13 [SiO32-]
= [Ca2+] + [Na+] + [NH4+] + [Mg2+] + [ SO42-] + [ Cl-] + [SO32-] + 1,4 [ Fe2+] + 0,5
[HCO3-] + 0,13 [SiO32-]
=45+126,8+0,6 + 16+150+ 18+20+ 0,4+ 1,4.0,03 + 0,5.150 = 302 (mg/l)
-
Xác định hàm lượng CO2 tự do:
Nhiệt độ : 180C
Tổng lượng muối hòa tan P: 302 mg/l
Độ kiềm K = 2,42 mgdl/l
pH= 7,4
tra bảng ta có hàm lượng [CO2] là 9 mg/l
4
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
-
Kiểm tra độ chính xác của các chỉ tiê cho trước :
Độ kiềm toàn phần
KiTP = [ OH -] + [ HCO3-] + [CO32-] = 2,42 mgdl/l
pH< 8,4 nên trong nước chỉ có CO2 và HCO3Độ cứng toàn phần
Độ cứng cacbonat :
Độ cứng trong nước ăn uống và sinh hoạt theo qui phạm không vượt quá 7 mgdl/l, trường
hợp đặc biệt không vượt quá 14 mgdl/l.
Do đó không cần xử lý độ cứng.
Trong nước có H2S
Ta có : độ oxy hóa = 8,5 > 0,15* Fe2+ + 3 = 0,15* 0,03 + 3 = 3,0045
Do đó cần phải clo hóa sơ bộ trước
Liều lượng clo cần để lo hóa sơ bộ
5
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
2.3.Tính hàm lượng phèn cho vào
Nước đầu vào có hàm lượng chất rắn lơ lứng 550 mg/l, độ màu là 80 pt- co.
Do đó, liều lượng phèn không chứa nước dùng để xử lý độ đục là 45- 50 mg/l ( bảng 6.3
tc 33/2006)
Tính theo độ màu
Ta chọn liều lượng phèn cho vào để xử lý độ đục và độ màu là 47 mg/l
Nước đầu vào có pH = 7,4
2.4.Xác định chỉ tiêu cơ bản sau xử lý
- Độ kiềm
Lp = 47 mg/l
ep = 57 mg/l ( sử dụng Al2(SO4)3)
-
Hàm lượng CO2
-
Độ pH *
Với t = 210C , tổng muối P = 302 . độ kiềm = 1,6. Hàm lượng CO2 = 9.82
Tra bảng được pH = 7,2
6
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
2.5.Kiểm tra tính ổn định của nước
Hàm lượng kiềm xác định như sau :
Do đó, nước có tính xâm thực.
pHs = f1(t0 ) – f2(Ca2+ ) – f3(Kt ) + f4(P ) = 2,16 – 1,62 – 1,3 + 8,805 = 8
7
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Khi chỉ tiêu bão hòa âm, lớp bảo vệ cacbonat canxi không thể tạo ra được, nước tiếp xúc
trực tiếp với kim loại thành ống, treen bề mặt của ống gây ra các quá trình làm gỉ kim
loại.
Hàm lượng cặn lớn nhất sau xử lý
(mg/l)
2.6. So sánh với tiêu chuẩn
TCXDVN :33/2006, QCVN-01/BYT
Tên số liệu
Giá trị đo
Nhiệt độ
18
pH
7.4
6,5 – 8,5
Độ oxy hóa(mg/l)
8.5
<2
Xử lý
Độ màu ( pt- co)
80
< 15
Xử lý
Chất rắn lơ lưởng(mg/l)
550
20
Xử lý
Fe tổng (mg/l)
0.6
0,3
Xử lý
Fe II (mg/l)
0.03
Mn (mg/l)
0.015
8
TCVN
< 0,2
Yêu cầu
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
H2S (mg/l)
0.4
< 0,05
Xử lý
Na+ + K+ (mg/l)
126.8
Ca2+ (mg/l)
45
Mg2+ (mg/l)
16
nH4+ (mg/l)
0.6
HCO3- (mg/l)
150
sO4 2- (mg/l)
18
< 250
cl-
20
< 250
SO3 2-
0.4
Ecoli (MPN/l)
100
< 100
< 1,5
0
Xử lý
Nhận xét : Kết quả cho thấy nguồn nước mặt có các chỉ tiêu : độ oxi hóa, độ màu, TSS,
Fe, H2S, ecoli vượt QCVN- 01 BYT. Do đó, cần có phương pháp quản lý và xử lý thích
hợp để có thể sử dụng nguồn nước mặt này cho hệ thống cấp nước của thành phố.
III. Đề xuất chuyền công nghệ xử lý và tính toán các công trình
3. 1.Đề xuất dây chuyền công nghệ
Phèn nhôm,
PAA
TB cấp 1
clo
CTT
Trộn
Bể phản ứng
Bể nén bùn
Lắng lamen
9
NaOH
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Sân phơi bùn
Lọc nhanh trọng
lực
clo
Bể chứa nước
sạch
Nước từ công trình thu được trạm bơm cấp một bơm về công trình keo tụ.
Trên
đường
đi
ta
châm
clo
để
clo
hóa
sơ
Kéo dài thời gian tiếp xúc để tiệt trùng khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng.
bộ :
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.
Trung hòa ammoniac thành cloramin có tính tiệt trùng kéo dài.
Còn có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của rong rêu trong bể phản ứng tạo bông cặn và
bể lắng, phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc, làm tăng
thời gian của chu kỳ lọc.
Bể trộn cơ khí :. Trong nước có nhiều mầm bệnh do vi khuẩn bám vào các chất hòa tan,
có các hạt keo ảnh hưởng đến chất lượng nước do đó sử dụng công trình keo tụ- đông tụ
tách chúng ra khỏi nước.
Nước mặt có hàm lượng sắt và mangan. Do đó sắt hóa trị III này chỉ tồn tại ở dạng kheo
hoặc lơ lửng, mangan tồn tại trong chất hữu cơ hay keo. Khi khử mangan, sắt của nước
thô có pH < 7,5 thì sử dụng công trình keo tụ- đông tụ để oxi hóa sắt II thành sắt III và
tạo điều kiện sắt III phân hủy thành bông keo Fe(OH)3 đồng thời xử lý độ đục và độ màu.
Mục tiêu của quá trình trộn là đưa các phần tử hóa chất( phèn nhôm, PAA) vào trạng
thái phân tán đều trong môi trường nước trước khi phản ứng xảy ra( trung hòa điện tích
hạt keo bằng các ion dương), đồng thời tạo điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữa chúng với các
phần tử tham gia phản ứng, việc này được thức hiện bằng cách tạo ra dòng chảy rối trong
nước. Hiệu quả phụ thuộc vào thời gian và cường độ khuấy trộn.
10
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Bể phản ứng vách ngăn :sau khi các hạt keo đã được trung hòa điện tích được lại gần
nhau để chúng hút nhau và dính kết với nhau. Sau một khoảng thời gian các bông cặn có
trọng lượng lớn sẽ lắng xuống.
Nguyên lý : Dùng các vách ngăn để tạo ra sự đổi chiều liên tục của dòng nước. Mỗi khi
dòng nước đổi chiều dòng chảy, giữa các lớp nước lại có sự thay đổi về tốc độ và tạo ra
hiệu quả khuấy trộn. Các hạt cặn được vận chuyển lệch nhau sẽ va chạm và kết dính với
nhau tạo thành bông cặn.
Bể lắng lamen : Nguồn nước từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ di chuyển theo chiều từ
dưới lên theo các tấm lắng lamen (hoặc ống lắng) được thiết kế nghiêng 60°, trong quá
trình di chuyển các cặn lắng (kết tủa hay bông lắng) sẽ va chạm vào nhau và bám vào bề
mặt tấm lắng lamen. Khi các bông lắng kết dính với nhau trên bề mặt tấm lắng lamen đủ
nặng và thắng được lực đẩy của dòng nước đang di chuyển lên thì bông kết tủa sẽ trượt
xuống theo chiều ngược lại và rơi xuống đáy bể lắng (hay hố thu cặn), từ đó theo chu kỳ
xả đi.
- Với nguyên lý hoạt động như vậy, tấm lắng lamen phát huy tác dụng nhờ vào các bề
mặt tiếp xúc của ống lắng, càng tăng bề mặt tiếp xúc của ống lắng thì hiệu quả lắng càng
cao, giúp tăng hiệu quả sử dụng dung tích bể và giảm được thời gian lắng.
11
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Chú thích:
1: Bể phản ứng tạo bông cặn
4: Máng răng cưa thu nước
2: vùng phân phối nước
5: vùng thu và xả cặn
3: vùng tấm lắng lamen
Bể lọc nhanh trọng lực:
Tốc độ lọc nhanh gấp 40 lần bể lọc chậm
-Không có lớp màng vi sinh-> không có cơ chế sinh học-> chất lượng nước đầu ra -Phải
khử trùng
-Tiết kiệm chi phí, mặt bằng xây dựng
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 khe hở của lớp vật liệu loc các hạt cặn và vi trùng có
trong nước .Hàm lượng cặn trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép
(nhỏ hơn hoặc bằng 3 mg/L). Sau một giờ làm việc với lớp vật liệu lọc bị khít lại làm tốc
độ lọc giảm dần .Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể loc, phải thổi rủa bể lọc bằng
nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Bể lọc luôn luôn
phải hoàn nguyên. Chính vì vậy quá trình lọc nước được đặc trưng bởi hai thông số sơ
bản là tốc độ lọc và chu kì lọc.
12
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
3.2.Tính toán các công trình
3.2.1 Bể trộn- bể phản ứng
Sử dụng khuấy trộn cơ khí.
Ta có :
Lưu lượng Q = 0,475 m3/s
Thời gian keo tụ t= 45 s
Hiệu suất 80%
Gradien vận tốc G = 1000 s-1
Độ nhớt động học µ = 1,053 . 10-3 ( kg. Cm2/s)
13
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Năng lượng tiêu hao trong quá trình P ( W)
Tỷ lệ cao/ rộng = 1 => B = H
Thể tích bể V (m3)
Thể tích bể : V= Q.t = 0,475 . 45 =22 ( m3)
Chia thành 4 bể thể tích mỗi bể 5,5 m3
Chọn bể hình vuông
Tỷ lệ chiều cao: chiều rộng = H: B = 1: 1 => H = B
Ta có
V1 = H.B.B = (B3) = 5,5 m3
Vậy chiều rộng bể là : B = 1,77 m
Chiều cao là H = 1,77 m
Chọn bể có chiều cao 2m.
Công suất động cơ cần khuấy cho một bể
Với hiệu suất 80% thì công suất cần là 7,3 KW
Chọn động cơ JTQ1000 với công suất 7,46 KW , n= 175rpm
Chọn tua bin 6 cánh phẳng đầu cong, k = 4,8
Đường kính cánh khuấy
Tỷ lệ đường kính cánh khuấy/ đường kính bể = 0,58/1,77 = 0,33 ( thiết kế đảm bảo an
toàn)
Thiết kế bể đông tụ
Q = 0,475 m3/s
G1= 70s-1, G2= 50s-1, G3= 20s-1
Độ nhớt động học
T= 25 phút
14
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
1,053.10 Pa.s
-3
Thể tích bể đông tụ: V = Q . T = 0,475. 25.60 = 721,5 m3
Chia làm hai bể, mỗi bể có Q= 0,24 m3/s . chiều sâu bể H = 3m.Chiều rộng một bể là 5m.
Thể tích một bể là 361 m3
Chiều dài của bể
Chia bể làm ba ngăn môi ngăn có thể tích V1= V2 =V3 = 120 m3
Mương dẫn nước vào dài 1m.
Ngăn 1: G1 = 70s-1
-
Công suất trộn cần cho ngăn thứ nhất:
-
Tổn thất áp lực qua ngăn 1
-
Mỗi ngăn đặt 22 tấm, khoảng cách giữa các tấm: A= 23/23=1 m
Tổn thất qua 1 tấm h= 1/22= 0,045 m
Vận tốc qua khe giữa tấm chắn và thành bể h=0,15v2
Diện tích khe hở
Chiều rộng khe hở là:
Ngăn 2: G2 = 50s-1
-
Công suất trộn cần cho ngăn thứ hai:
-
Tổn thất áp lực qua ngăn 2
15
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
-
Mỗi ngăn đặt 5 tấm, khoảng cách giữa các tấm: A= 23/6=3,8 m
Tổn thất qua 1 tấm h= 0,13/5= 0,026 m
Vận tốc qua khe giữa tấm chắn và thành bể h=0,15v2
Diện tích khe hở
Chiều rộng khe hở là:
Ngăn 3: G3 = 20s-1
-
Công suất trộn cần cho ngăn thứ ba:
-
Tổn thất áp lực qua ngăn 3
-
Mỗi ngăn đặt 3 tấm, khoảng cách giữa các tấm: A= 23/4=5,6 m
Tổn thất qua 1 tấm h= 0,021/3= 0,007 m
Vận tốc qua khe giữa tấm chắn và thành bể h=0,15v2
Diện tích khe hở
Chiều rộng khe hở là:
16
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
3.2.3 Bể lắng lamen
Chọn các thông số cơ bản:
Tấm mỏng: chọn loại tấm nhựa, khi ghép các tấm vào với nhau thành hình khối sẽ tạo
thành các hình ống.
Chọn ống LMA-PVC 40.1000 ( 40.40), tải trọng bề mặt: 7 – 8 m3/m2.h
Tiết diện ống: f= 40.40= 160 (mm2) = (1,6. 10^ -3) (m2)
Chu vi ướt: c= 4.40= 160 mm = 0,16 m
Chiều dài ống Lo = 2m
Góc nghiêng α = 600
Vận tốc lắng U0 = 0,45 mm/s ( TCXDVN 33- 2006, bảng 6.9)
Chiều cao khối trụ lắng: H= 1m
Theo đó, ta có:
Công suất nước đi vào bể lắng: QL= α. Q
Trong đó : QL là công suất nước vào bể lắng.
Q là công suất thiết kế Q= 0,475 m 3/s
α là hệ số dự phòng. Chọn α = 1,05
Vậy
QL= α. Q = 1,05 . 0,475 = 0,5 m3/s
Diện tích mặt bằng lắng
17
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Trong đó: uo tốc độ lắng của hạt cặn, uo= 0,45 mm = 4,5. 10-4 m
h là kích thước tiết diện ống lắng
H là chiều cao khối trụ lắng
Góc nghiêng α = 600
Ta có:
Số lượng bể lắng cần thiết kế là = 13,85 /7 =1,98 đơn nguyên.
Chọn số bể lắng là 2 đơn nguyên. Diện tích mặt bằng một bể F 1= 65 m2. Chiều rộng
một bể là 5m
Chiều dài bể lắng : L1= 65/5 = 13 m
Trong đó có 1,5m là vùng nước vào có đặt tấm ngăn dòng cho nước luồn xuống dưới,
kênh dẫn nước sau 1,5 m.
Vận tốc nước chảy trong các ống lắng:
Bán kính thủy lực:
Hệ số reynol
Nên nước trong ống là chảy tầng .
Chuẩn số Froude
Như vậy dòng chảy trong ống lắng là ổn định( giáo trình xử lý nước cấp sinh hoạt và
công nghiệp – Trịnh Xuân Lai)
Chiều cao bể lắng:
Chiều cao phần nước trong trên các ống lắng: h1= 1 m
Chiều cao đặt tấm lắng nghiêng h2 = 1m.
18
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Chiều cao phần không gian phân phối nước dưới các ống lắng nghiêng h3= 0,6 m
Chiều cao bảo vệ : 0,3 m
Vùng chứa cặn: chiều rộng bể 5m, chiều dài bể 13m( tấm lamen 10 m), mỗi bể làm 6
chóp thu cặn, cạnh đáy hình chóp 2,5. 3,33. Chiều cao chóp là h4 = 3,6 m
Thể tích vùng chứa cặn thiết kế là :
Ta có:
Do đó, thiết kế đáp ứng được lượng cặn cần thu gom.
Trong đó:
T: là thời gian thu cặn giữa 2 lần xả.( T= 3 giờ )
Q: lưu lượng nước vào bể lắng (m3/h)
m: hàm lượng cặn trong nước đi ra khỏi bể lắng ( 8- 12 g/m3, chọn 10 g/m3)
Mc : hàm lượng cặn lớn nhất trong nước ( mg/l)
δc nồng độ cặn đã nén sau T giờ ( bảng 6.2 / 159 - Trịnh Xuân Lai- Xử lý nước cấp sinh
hoạt và công nghiệp- Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội, 2006.)
Vậy chiều cao bể lắng là: H = h1+ h2 + h3 + h4 = 1 + 1 + 0,6+0,3+ 3,6 = 6,5 m
Hệ thống thu nước sau lắng:
Để thu nước sau lắng dùng hệ thống máng xẻ khe chữ V đặt theo suốt chiều dài của bể
lắng ( L= 10m ). Tải trọng thu lấy q ’ = 3 l/s.m = 0,003 m3/s.m, máng thu cả hai phía.
( Trịnh Xuân Lai- Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp- Nhà xuất bản xây dựng, Hà
Nội, 2006)
Tổng chiều dài máng tràn là:
Số máng trong bể:
19
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Lấy số máng là n= 5. Khoảng cách giữa các máng là0,5 m, khoảng cách giữa máng với
tường là 0,5 m.
Tiết diện máng thu:
Trong đó:
q: là lưu lượng nước chảy trong máng của một bể q= 0,25 m3/s
Vm là vận tốc nước chảy trong máng. Vm = 0,6 m/s ( lấy trong khoảng 0,6 – 0,8 m/s)
Chọn chiều rộng máng B = 0,4 m.
Chọn chiều sâu mực nước trong máng h = 0,35 m.
Để thu nước trên toàn bộ chiều dài máng, phía ngoài thành máng gắn các tấm điều chỉnh
chiều cao chữ V chiều cao 5 cm, đáy chữ V 10 cm, góc đáy 900.
3.2.4 Tính toán bể lọc nhanh
Tổng diện tích của các bể lọc của trạm xử lý.
Q: công suất trạm xử lý,.
Theo TCVN 33/2006 ta có:
T: thời gian làm việc của trạm trong 1 ngày đêm,T=24h.
: tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường.
a : số lần rửa mỗi bể trong 1 ngày đêm ở chế độ làm việc bình thường,a=2 lần.
w: cường độ nước rửa lọc .
: thời gian rửa lọc = 0.1h.
: thời gian ngừng bể lọc để rửa,.
Trong bể lọc, chọn cát lọc có cỡ hạt mm , hệ số không đồng nhất,
,chiều dày lớp cát lọc L=0.8 m Số bể lọc cần thiết :
20
.
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Chọn N= 8 bể.
Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng 1 bể để rửa:
.
Nằm trong khoảng từ Đảm bảo.
Diện tích 1 bể lọc:
Chọn kích thước bể là: .
Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh: .
Trong đó:
: chiều cao lớp sỏi đỡ, .
: chiều dày lớp vật liệu lọc,.
: chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc,
: chiều cao phụ,
hs : chiều cao phần nước sạch (1m)
Vậy
3.2.5 Tính toán bể chứa nước sạch
Thể tích bể chứa với thời gian lưu nước trong bể chứa là 40 phút
V = t.Q = 40/60 . 41000/24 = 1140 m3
Chia làm 2 bể chứa mỗi bể chứa có dung tích 570 m3
Chọn chiều sâu bể chứa 5 m. Diện tích bể chứa 114 m2. Xây dựng theo kiểu nửa chìm
Vậy chọn bể hình vuông với kích thước 11 .11 . 5
Tính toán lượng clo khử trùng :
Chọn phương pháp khử trùng bằng clo lỏng
Lượng clo dùng cho trạm xử lý để khử trùng nước trong 1 h xác định theo công thức:
21
Trong đó:
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Q là công suất trạm xử lý, Q= 41000(m3/day)
Lclo: liều lượng clo sử dụng (g/m3)
Lclo = Lclo vào + Lclo dư (g/m3)
Lclo vào là clo châm vào nước sau khi lắng, lọc. Chọn L clo = 3 (mg/l) theo điều 6.162
TCXDVN 33:2006
Lclo dư lượng clo dự tối thiểu trong nước Lclo dư = 0.3 mg/l
Lclo = 3+ 0.3 = 3,3 (mg/l)
IV. Tính toán cao độ các công trình
Thành phố Cao Lãnh ở cốt mặt đất cách mực nước biển khoảng 2m
Sơ bộ chọn tổn thất áp lực để bố trí cao độ các công trình theo mục 6.355 TCVN 332006.
Trong các công trình :
Trong các đường ống nối :
Bể trộn cơ khí : 0,1 m
Từ bể trộn sang bể lắng : 0,3 m
Bể phản ứng vách ngăn : 0,5 m
Từ bể lắng sang bể lọc : 0,6 m
Bể lọc nhanh : 3m
Bể lamen : 1,8
Từ bể lọc sang bể chứa : 1m
Bể chứa :
Cao trình mặt đất là: 2m
Xây dựng nửa chìm nửa nổi.
Cao trình đáy bể chứa: (m)
+Cao trình mực nước trong bể : + hxd - hbv = -0,5 + 5 - 0,5 =4 (m)
+Cốt mặt bể lọc: + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 (m)
Cao trình bể lọc
+Cao trình mực nước trong bể lọc:
22
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
+Cao trình mặt lọc:
+Cao trình đáy lọc: = – hbl – hbv = 8,5 – 4,5 – 0,5 = 3,5 (m)
Cao trình bể lắng
+Cao trình mực nước trong bể lắng: + htlang + hlang-l +hbla = 8 + 0,6 + 0,3 +1,8 =10,7(m)
+Cao trình bề mặt bể lắng: + hbv = 10,7+ 0,3 = 11 (m)
+Cao trình đáy bể lắng: – Hbl = 11 – 6,5 = 4,5 (m)
Cao trình bể phản ứng
+Cao trình mực nước trong bể phản ứng: + hbpu + hpu-l =10,7 + 0,5 + 0,5 = 11,7(m)
+Cao trình bề mặt bể phản ứng: + hbv = 11,7 + 0,3 = 12 (m)
+Cao trình đáy bể phản ứng: – Hbpu = 12 – 3 =9 (m)
Cao trình bể trộn:
Cao trình mực nước trong bể trộn: + hbtr + htr-l =10,7 + 0,5 + 0,5 = 11,7(m)
+Cao trình bề mặt bể phản ứng: + hbv = 11,7 + 0,3 = 12 (m)
+Cao trình đáy bể phản ứng: – Hbtr = 12 – 2 =10 (m)
Bảng chiều cao tính từ cốt mặt đất các công trình :
Tên
Cốt đáy công
trình(m)
Chiều cao mặt
bằng(m)
Bể chứa
-0.5
4.5
Bể lọc nhanh trọng lực
3.5
8.5
Bể lắng lamen
4.5
11
Bể Phản ứng vách ngăn
9
12
Bể trộn cơ khí
10
12
23
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
Bảng tóm tắt số lượng công trình :
Tên công trình
Số
lượng
Thông số một bể
chiều
Chiều rộng
dài(m)
(m)
2
2
Bể trộn cơ khí
Bể phản ứng vách
ngăn
Bể lắng lamen
4
Thể
tích(m3)
8
2
361
24
5
3
2
429
13
5
6,5
Bể lọc nhanh
8
120
6
5
5
Bể chứa nước sạch
2
570
11
11
5
24
Chiều cao
( m)
2
Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp TP.Cao lãnh – tỉnh Đồng Tháp
25
