Giải pháp nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà máy nước mộc bắc tỉnh hà nam bằng công nghệ lắng actiflo (tóm tắt)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (683.79 KB, 22 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-------------------------------
BÙI VĂN TUẤN
BÙI VĂN TUẤN
KHÓA 2017-2019, CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG
GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LẮNG
TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC - TỈNH HÀ NAM
BẰNG CÔNG NGHỆ LẮNG ACTIFLO
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG
Hà Nội – 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-------------------------------
BÙI VĂN TUẤN
KHÓA: 2017 – 2019
GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LẮNG
TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC - TỈNH HÀ NAM
BẰNG CÔNG NGHỆ LẮNG ACTIFLO
Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ sở hạ tầng
Mã số
: 60.58.02.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN HỮU THỦY
XÁC NHẬN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
CHẤM LUẬN VĂN
PGS.TS. NGHIÊM VÂN KHANH
Hà Nội – 2019
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại khoa Sau Đại học - Trường Đại học
Kiến Trúc Hà Nội, tơi đã hồn thành luận văn thạc sỹ chuyên ngành Kỹ thuật cơ sở
hạ tầng đô thị.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội,
Khoa sau đại học, Khoa Đô thị và tồn thể các thầy giáo, cơ giáo đã giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học tập tại trường. Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc
tới TS. Nguyễn Hữu Thủy, người thầy trực tiếp hướng dẫn khoa học đã hết lịng
giúp đỡ và tận tình giảng giải cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hồn thành
luận văn.
Trong q trình làm luận văn, tơi đã có cơ hội học hỏi và tích lũy thêm được
nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu phục vụ cho cơng việc của mình. Tuy
nhiên, do thời gian có hạn, trình độ cịn hạn chế, số liệu và cơng tác xử lý số liệu với
khối lượng lớn nên những thiếu sót của Luận văn là khơng thể tránh khỏi. Do đó, tơi
rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như ý
kiến đóng góp của bạn bè và đồng nghiệp.
Tơi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, các bạn bè đồng nghiệp, bạn
bè trong lớp CH17Đ đã động viên, đóng góp ý kiến và hỗ trợ tơi trong q trình
hồn thành luận văn này.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 04 năm 2019
Tác giả luận văn
Bùi Văn Tuấn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập
của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có
nguồn gốc rõ ràng.
Tác giả luận văn
Bùi Văn Tuấn
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
Danh mục bảng, biểu
Danh mục hình, sơ đồ, đồ thị
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
* Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1
* Mục đích nghiên cứu ............................................................................................... 2
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 2
* Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 2
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................. 2
* Một số thuật ngữ sử dụng trong luận văn ................................................................ 2
* Cấu trúc luận văn ..................................................................................................... 3
NỘI DUNG ................................................................................................................ 4
Chương 1. THỰC TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP TẠI NHÀ MÁY
NƯỚC MỘC BẮC .................................................................................................... 4
1.1. Khái quát chung ................................................................................................. 4
1.2. Quy mô công suất cấp nước .............................................................................. 6
1.2.1. Nhu cầu sử dụng nước ..................................................................................................... 6
1.2.2. Dự báo dân số tính tốn ................................................................................................... 7
1.2.3. Các chỉ tiêu và tiêu chuẩn thiết kế................................................................................... 9
1.2.4. Quy mô công suất cấp nước .......................................................................................... 10
1.3. Nguồn nước khai thác ..................................................................................... 11
1.3.1. Tổng quan nguồn nước sông Hồng .............................................................................. 11
1.3.2. Hàm lượng BOD và COD Cr ....................................................................................... 12
1.3.3. Hàm lượng Nitơ Amoni, Nitơ nitrit và Nitơ Nitrat...................................................... 14
1.3.4. Hàm lượng chất lơ lửng và vi khuẩn ............................................................................ 15
1.4. Trạm bơm cấp I (trạm bơm nước thơ) .......................................................... 15
1.4.1. Vị trí trạm bơm............................................................................................................... 15
1.4.2. Thông số thiết kế ............................................................................................................ 17
1.4.3. Tuyến ống cấp nước thô từ trạm bơm I tới trạm xử lý ................................................ 17
1.5. Trạm xử lý nước sạch ...................................................................................... 18
1.5.1. Vị trí trạm xử lý.............................................................................................................. 18
1.5.2. Đề xuất phương pháp xử lý cho nhà máy nước Mộc Bắc .......................................... 21
1.5.3. Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý......................................................................... 24
1.5.4. Xử lý bùn cặn trạm xử lý............................................................................................... 26
1.5.5. Cao trình cơng nghệ ...................................................................................................... 26
1.5.6. Quy hoạch mặt bằng trạm xử lý.................................................................................... 28
Chương 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA CÁC CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ NƯỚC CẤP....................................................................................................... 31
2.1. Cơ sở pháp lý trong hoạt động xử lý nước cấp cho đô thị ........................... 31
2.2. Lý thuyết về keo tụ cặn trong nước thiên nhiên ........................................... 31
2.2.1. Quá trình keo tụ.............................................................................................................. 31
2.2.2. Các phương pháp keo tụ ................................................................................................ 32
2.3. Lý thuyết về lắng nước .................................................................................... 39
2.4. Một số cơng trình bể lắng đang được sử dụng tại các nhà máy xử lý nước
cấp ở Việt Nam ........................................................................................................ 43
2.4.1. Bể lắng ngang................................................................................................................. 43
2.4.2. Bể lắng đứng .................................................................................................................. 47
2.4.3. Bể lắng lớp mỏng ........................................................................................................... 48
2.4.4. Bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng ................................................................................. 49
2.4.5. Bể lắng ly tâm ................................................................................................................ 50
2.4.6. Kiểm sốt hiệu quả q trình lắng nước ....................................................................... 51
2.5. Xyclon thủy lực ................................................................................................ 53
2.6. Một số công trình bể lắng mới ........................................................................ 56
2.6.1. Cơng nghệ lắng trong với ngăn tạo bông tiếp xúc ....................................................... 56
2.6.3. Bể lắng tia ....................................................................................................................... 57
2.6.4. Lắng Lamella kết hợp phản ứng trung tâm và tuần hoàn cặn..................................... 58
2.6.5. Lắng Lamella kết hợp phản ứng xốy trung tâm và tuần hồn cặn............................ 59
2.6.6. Bể lắng Pulsator (lắng động) ......................................................................................... 60
2.7. Hệ thống lắng Actiflo ....................................................................................... 60
2.7.1. Nguyên tắc cơ bản của hệ thống lắng Actiflo: ............................................................. 60
2.7.2. Giới thiệu hệ thống Lắng Actiflo của Công ty VEOLIA Water ................................ 62
2.7.3. Dự án sử dụng hệ thống lắng Actiflo trên thế giới và Việt Nam ................................ 64
Chương 3. ĐỀ XUẤT SỬ DỤNG HỆ THỐNG LẮNG ACTIFLO NHẰM
NÂNG CAO HIỆU QUẢ LẮNG TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ NƯỚC CẤP TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC ........................................ 66
3.1. Đánh giá hiệu quả kỹ thuật của phương án sử dụng hệ thống lắng Actiflo
.................................................................................................................................. 66
3.2. Tính tốn các cơng trình đơn vị trong hệ thống lắng Actiflo ...................... 71
3.2.1. Thiết bị định lượng polymer ........................................................................... 71
3.2.2. Thiết bị định lượng cát.................................................................................... 71
3.2.3. Xác định lượng hóa chất dự trữ ...................................................................... 73
3.2.4. Tính tốn bể trộn cơ khí .................................................................................. 74
3.2.5. Tính tốn bể trộn cát ....................................................................................... 76
3.2.6. Tính tốn bể phản ứng cơ khí ......................................................................... 78
3.2.7. Tính tốn bể lắng Lamen Actiflo .................................................................... 80
3.2. Dự tốn xây lắp và chi phí vận hành bảo trì hệ thống ................................. 89
3.3. So sánh chi phí với các dự án được thực hiện ở các tỉnh thành khác hoặc
nhà tài trợ khác ....................................................................................................... 95
3.4. Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành và bảo trì, bảo dưỡng hệ thống lắng
Actiflo ....................................................................................................................... 98
3.4.1. Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành............................................................................. 98
3.4.2. Đề xuất giải pháp bảo trì, bảo dưỡng............................................................................ 98
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 101
KẾT LUẬN............................................................................................................ 101
KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Tên đầy đủ
Chữ viết tắt
HTCN
Hệ thống cấp nước
KCN
Khu công nghiệp
METI
Báo cáo khả thi của dự án Nhà máy nước Mộc Bắc tại
tỉnh Hà Nam
NMN
Nhà máy nước
JICA
The Japan International Cooperation Agency (Cơ quan
Hợp tác Quốc tế Nhật Bản)
TCXDVN
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu
bảng,
Tên bảng, biểu
Trang
biểu
Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 1.3
Khu vực dịch vụ và hạ tầng cơ sở tiếp nhận nước từ NMN Mộc
Bắc (Bản hoàn thiện cuối cùng trong Khảo sát)[10]
Tỉ lệ mục tiêu dịch vụ và tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt [1]
Tiêu chuẩn tính tốn lượng nước tiêu thụ cho mục đích khác tại
khu vực đơ thị [10]
8
9
10
Bảng 1.4
Kết quả tính tốn nhu cầu sử dụng nước [10]
10
Bảng 1.5
Kết tủa COD Cr ở từng địa điểm [10]
13
Bảng 1.6
Nồng độ TOC ước tính dựa trên COD Cr của Sông Hồng[10]
13
Bảng 1.7
Nồng độ NH4-N ở từng địa điểm [10]
14
Bảng 1.8
Nồng độ NO2-N và NO3 tại từng địa điểm [10]
14
Bảng 1.9
Các hạng mục bên trong nhà máy gạch cần được sử dụng[10]
15
Bảng 1.10 Chi tiết cơng trình thu nước mặt và trạm bơm nước thô [10]
17
Bảng 1.11 Bảng so sánh các địa điểm thay thế cho NMN [10]
19
Bảng 1.12 Các chất mục tiêu và phương pháp lọc bỏ [10]
22
Bảng 1.13 Thơng số cơng trình NMN Mộc Bắc [10]
28
Bảng 2.1
Lượng phèn cần thiết theo hàm lượng cặn của nước nguồn[4]
34
Bảng 2.2
Trọng lượng đương lượng của chất keo tụ và chất kiềm hóa [4]
36
Bảng 3.1
So sánh các cơng trình lắng nước
68
Số hiệu
bảng,
Tên bảng, biểu
Trang
biểu
Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng thông số thiết kế hệ thống trộn, phản ứng, lắng Actiflo
Bảng dự toán chi phí cung cấp và lắp đặt thiết bị của hệ thống
lắng
87
89
Bảng 3.4
Bảng tính tốn điện năng tiêu thụ cho hệ thống trong một ngày
92
Bảng 3.5
Bảng tính chi phí bảo dưỡng cho hệ thống [6]
93
Bảng 3.6
Bảng tính tổng chi phí hệ thống cho một ngày
93
Bảng 3.7
Bảng 3.8
Bảng 3.9
Chi phí xây dựng các NMN trên địa bàn tỉnh Hà Nam (20102015) [10]
Chi phí các dự án NMN ở Việt Nam [10]
Bảng tổng hợp quy định bảo trì, bảo dưỡng hệ thống lắng
Actiflo
94
96
98
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
Hình 1.1
Xu hướng dự đốn nhu cầu sử dụng nước [10]
11
Hình 1.2
Địa điểm lấy mẫu nước (lần đầu tiên)[10]
12
Hình 1.3
Địa điểm lấy mẫu nước (lần thứ 2, thứ 3)[10]
12
Hình 1.4
Diện tích và hạng mục sử dụng cho cơng trình thu nước mặt
và trạm bơm nước thô trong khu vực nhà máy gạch [10]
16
Hình 1.5
Địa điểm thay thế dự kiến xây dựng nhà máy (điểm B) [10]
18
Hình 1.6
Sơ đồ vị trí xây dựng nhà máy nước Mộc Bắc [10]
21
Hình 1.7
Hình 1.8
Hình 1.9
Hệ thống xử lý bằng hạt cacbon hoạt hóa (sau đây gọi là
“GAC”)[10]
Hệ thống xử lý NMN Mộc Bắc [10]
Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tại NMN Mộc Bắc
[10]
22
24
25
Hình 1.10
Sơ đồ cao trình cơng nghệ trạm xử lý [10]
26
Hình 1.11
Quy hoạch mặt bằng NMN Mộc Bắc [10]
27
Hình 2.1
Biểu đồ xác định liều lượng chất keo tụ hợp lý [5]
35
Hình 2.2
Sơ đồ quá trình keo tụ theo cơ chế bắc cầu [5]
38
Hình 2.3
Phân loại cơng trình bể lắng [7]
39
Hình 2.4
Đồ thị lắng P = f(u) ở phạm vi u = 0,1÷1,2 mm/s [4]
41
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
Hình 2.5
Sơ đồ quỹ đạo chuyển động của các hạt cặn tự do [4]
42
Hình 2.6
Sơ đồ quỹ đạo lắng của cặn keo tụ trong bể lắng ngang [4]
43
Hình 2.7
Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang
44
Hình 2.8
Sơ đồ nguyên lý làm việc của bể lắng lớp mỏng với dòng
chảy nghiêng ngược chiều[4]
48
Hình 2.9
Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc làm việc của bể lắng ly tâm [4]
50
Hình 2.10
Sơ đồ nguyên tắc làm việc của xyclon thủy lực [4]
53
Hình 2.11
Biểu đồ tương quan giữa hiệu quả lắng và tổn thất áp lực
trong xyclon thủy lực [4]
53
Hình 2.12
Cấu tạo chi tiết của xyclon thủy lực [9]
54
Hình 2.13
Bể lắng trong với ngăn tạo bơng tiếp xúc [7]
55
Hình 2.14
Bể lắng trong tuần hồn [7]
56
Hình 2.15
Bể lắng tia [22]
56
Hình 2.16
Hình 2.17
Lắng Lamella kết hợp phản ứng trung tâm và tuần hoàn cặn
[7]
Bể lắng Lamella kết hợp phản ứng xốy trung tâm và tuần
hồn cặn [7]
57
58
Hình 2.18
Bể lắng Pulsator [21]
59
Hình 2.19
Sơ đồ nguyên tắc làm việc của hệ thống lắng Actiflo [14]
59
Hình 2.20
Tồn cảnh nhà máy xử lý nước Iver, Lon Don- Heathrow
62
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
(Anh Quốc) sử dụng hệ thống lắng Actiflo [12]
Hình 2.21
Hình 3.1
Hình 3.2
Quy trình hoạt động của hệ thống lắng Actiflo® [13]
Dây chuyền cơng nghệ xử lý nước hiện trạng của nhà máy
nước Mộc Bắc, công suất 60.000 m3/ngđ.
Dây chuyền công nghệ xử lý nước đề xuất –Sử dụng hệ
thống lắng Actiflo
63
65
65
Hình 3.3
Sơ đồ cấu tạo thiết bị trộn cơ khí
73
Hình 3.4
Sơ đồ cấu tạo bể trộn cát
75
Hình 3.5
Sơ đồ cấu tạo bể phản ứng cơ khí
77
Hình 3.6
Sơ đồ cấu tạo bể lắng lamen xả cặn bằng ống mềm
80
Hình 3.7
Quá trình lắp đặt các ống lắng [2]
81
Hình 3.8
Quá trình xảy xa trong ống lắng [2]
81
Hình 3.9
Bể lắng sử dụng hệ thống hút bùn tự động kiểu Siphon CT2
83
Hình 3.10
Nguyên lý làm việc của hydroxyclone [12]
85
1
MỞ ĐẦU
* Lý do chọn đề tài
Xử lý nước cấp có tầm quan trọng rất lớn khơng chỉ đối với mơi trường tự nhiên
mà cịn đối với sức khỏe con người. Mức sống người dân ngày một tăng đòi hỏi chất
lượng nước được xử lý cũng tăng theo. Trên thế giới hiện có rất nhiều cơng nghệ mới
trong lĩnh vực xử lý nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất. Tại Việt Nam các công nghệ
mới này đang dần được áp dụng và thay thế cho các công nghệ truyền thống.
Tỉnh Hà Nam đã đề ra “Quy hoạch định hướng cung cấp nước sạch tỉnh Hà Nam
đến năm 2030” là Quy hoạch tổng thể của dự án phát triển hạ tầng cấp nước cơng cộng
cho tồn tỉnh. Theo đó, dân số trong giai đoạn từ 2015 đến 2030 được tính toán để hỗ trợ
làm tiền đề phát triển các dự án nhà máy nước trên toàn tỉnh.
Nhà máy nước Mộc Bắc (thuộc xã Mộc Bắc, về phía Đơng Bắc của tỉnh Hà Nam)
và hệ thống cấp nước phân phối của nó dự kiến sẽ cung cấp nước sạch cho gần 120,000
cư dân ở phía Bắc tỉnh Hà Nam, bao gồm cả KCN Đồng Văn III, nơi mà kì vọng sẽ trở
thành trọng điểm phát triển kinh tế tỉnh.
Với nhu cầu tăng cao về lưu lượng và chất lượng nước sử dụng thì việc cải tạo,
mở rộng, xây mới nhằm nâng công suất các nhà máy nước là điều tất yếu. Cùng với sự
phát triển của khoa học, công nghệ xử lý nước tiên tiến hiện nay, Hà Nam cần phải
nghiên cứu và đưa ra các giải pháp để nâng cao hiệu quả làm việc của các cơng trình
trong hệ thống xử lý nước cấp của các nhà máy nước nhất là đối với các nhà máy nước
xây mới.
Trong dây chuyền cơng nghệ xử lý nước bể lắng có vai trị rất quan trọng ảnh
hưởng đến chất lượng nước xử lý. Do đó, cần phải có giải pháp để nâng cao hiệu quả
lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước của các nhà máy nước tại Hà Nam. Công
nghệ lắng Actiflo là một trong những giải pháp hiệu quả đã được áp dụng tại nhiều quốc
gia trên thế giới và một số địa phương ở Việt Nam.
Để góp phần cho việc đầu tư, quản lý, khai thác hệ thống cấp nước nhà máy
nước Mộc Bắc hiệu quả và tốt hơn, tác giả lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp là
2
“Giải pháp nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà
máy nước Mộc Bắc - Tỉnh Hà Nam bằng công nghệ lắng Actiflo”.
* Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá thực trạng cơng nghệ xử lý nước cấp đang áp dụng tại nhà máy xử
lý nước cấp Mộc Bắc.
- Xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn để đề xuất giải pháp áp dụng góp phần
nâng cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp.
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ lắng Actiflo.
- Phạm vi nghiên cứu: Nhà máy xử lý nước cấp Mộc Bắc thuộc xã Mộc Bắc,
huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam.
* Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa;
- Phương pháp điều tra khảo sát;
- Phương pháp phân tích tổng hợp, so sánh;
- Phương pháp chuyên gia.
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Dựa trên các cơ sở lý luận, cơ sở lý thuyết đề xuất được
giải pháp mới (hệ thống lắng Actiflo) nhằm nâng cao hiệu quả lắng trong dây
chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà máy nước Mộc Bắc.
- Ý nghĩa thực tiễn: Đánh giá hiệu quả hệ thống lắng Actiflo áp dụng cho nhà
máy xử lý nước cấp Mộc Bắc; đồng thời áp dụng cho các nhà máy xử lý khác có điều
kiện tương tự.
* Một số thuật ngữ sử dụng trong luận văn
Nhà máy nước: Là cơng trình xây dựng gồm các đơn ngun, cụm cơng trình
chức năng khác nhau thực hiện nhiệm vụ xử lý nước đạt yêu cầu trước khi cấp cho
các khu dân cư, khu đô thị, khu công nghiệp.
Xử lý nước: Là hoạt động sử dụng các biện pháp cơ học, hóa học, lý học,
sinh học để xử lý nước đạt tiêu chuẩn nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt.
3
Dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp: Là các cơng trình và thiết bị thực
hiện chức năng xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt.
* Cấu trúc luận văn
Ngoài các phần Mở đầu, Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo và Phụ
lục, nội dung chính của Luận văn gồm ba chương:
- Chương 1: Thực trạng hệ thống xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc.
- Chương 2: Cơ sở lý luận và thực tiễn của các công nghệ xử lý nước cấp.
- Chương 3: Đề xuất áp dụng công nghệ lắng Actiflo nhằm nâng cao hiệu
quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà máy nước Mộc Bắc.
THƠNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lịng liên hệ với Trung Tâm Thơng tin Thư viện Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.1 - Nhà F - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 - Nguyễn Trãi - Thanh Xuân Hà Nội.
Email: ĐT: 0243.8545.649
TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN
101
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Áp dụng công nghệ mới trong lĩnh vực xử lý nước cấp cho các đô thị và khu
cơng nghiệp tại Hà Nam góp phần giảm thiểu chi phí quản lý, vận hành và nâng cao
chất lượng nước sau xử lý.
Hệ thống lắng Actiflo đặc biệt hiệu quả đối với các loại nguồn nước có độ
màu và độ đục cao như nước sông và nước hồ. Vì vậy, nên ưu tiên áp dụng hệ thống
này cho các đô thị sử dụng nguồn nước sông, hồ làm nguồn cấp nước chính.
Luận văn đã thực hiện một số nghiên cứu cụ thể như sau:
Đánh giá thực trạng về hệ thống xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc tỉnh Hà
Nam.
Đề xuất giải pháp áp dụng và tính toán hiệu quả đầu tư hệ thống lắng Actiflo để nâng
cao hiệu quả lắng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp tại nhà máy nước Mộc Bắc.
KIẾN NGHỊ
Các nhà máy xử lý nước cấp tại Việt Nam cần nghiên cứu và áp dụng các công
nghệ mới vào dây chuyền công nghệ xử lý nước để nâng cao chất lượng phục vụ,
đầu tư và khai thác hệ thống các cơng trình hiệu quả. Hệ thống lắng Actiflo chỉ là
một trong những cơng nghệ mới đó.
Hệ thống lắng Actiflo cần được nghiên cứu thêm và có các chương trình thực
nghiệm phù hợp tại các địa phương trên cả nước để có thể áp dụng trên quy mơ
rộng rãi.
PHỤ LỤC
BV - 01: Tổng quan về hệ thống lắng Actiflo
BV - 02: Thiết kế kỹ thuật bể trộn, bể phản ứng và bể lắng Actiflo
bv-01
giới thiệu hệ thống lắng actiflo
+ Actiflo là bể lắng với vận tốc dâng rất cao đà được sáng chế và phát triển
bởi Veolia Water Solutions & Technologies.
+ ứng dụng trong sản xuất nước uống: hiệu suất loại bỏ độ đục, độ màu, tảo
và asen đạt trên 90%. Hiệu suất xử lý:
- hơn 90% đối với chất rắn lơ lửng (Tss), các chất dạng keo, photpho tổng
kim loại nặng và vi khuẩn coliform
- hơn 60% đối với các chỉ số « nhiƠm BOD vµ COd
+ tïy vµo øng dơng, vËn tốc nước dâng đạt tới:
- nước uống : 40 - 80 (m/giê)
- níc cÊp: 50 - 100 (m/giê)
- níc th¶i công nghiệp và khu đô thị có tải lượng cao : 50 - 100 (m/giê)
- xö lý bËc 1 trong xử lý nước thải và nước mưa: 100 - 150 (m/giê)
tÝnh u viƯt cđa hƯ thèng l¾ng actiflo
+ hiƯu st loại bỏ độ đục, độ màu, tảo và asen đạt trên 90%, Rất nhỏ gọn
so với các bể lắng thông thường, có thể lắp đặt vào bên trong các công
trình hiện hữu để nâng công suất.
+ Giảm thiểu chi phí xây dựngsố thiết bị cần được bảo trì ít và dễ dàng tiếp cận
+ thời gian khởi động rất ngắn, <10 phút (HìNH 1)
+ Độ linh hoạt cao: các phản ứng xảy ra nhanh; nước đầu ra đạt chất lượng
cao Và ổn định (HìNH 2)
+ bùn sinh ra được nén và tách nước dễ dàng
+ hệ thống hoạt động hoàn toàn tự động và có thể điều khiển từ xa
+ vận tốc nước dâng rất cao, đối với xử lý nước cấp vận tốc đạt tới 40(m/giờ)
hình 2: chất lượng đầu ra ổn định
TƯƠNG QUAN GIữA THờI GIAN Và CHấT LƯợNG NƯớC ĐầU RA
hình 1: thời gian khởi động của hệ thống
VÔI + PHèN NHÔM
nước thô
CHÂM HóA CHấT
VÔI Và PHèN
NHÔM ĐƯợC ĐƯA
VàO NƯớC THÔ
Bể ĐƯợC TRANG Bị THIếT Bị KHUấY
TRộN Để TạO RA VậN TốC DòNG
TốI ƯU CHO Sự HìNH THàNH Và PHáT
TRIểN CủA BÔNG BùN
bể phản ứng
cơ khí
bùn+cát từ bơm
bùn tới công trình
xử lý bùn
từ thiết bị định
lượng polymer
cát
polymer
bể trộn
cát
CáT LIÊN TụC ĐƯợC
PHUN VàO Để TạO
CáC BÔNG BùN Có
Có THể LắNG NHANH
CHO PHéP CáC BÔNG BùN ĐệM CáT
Bể LắNG KếT HợP CáC TấM LAMEN
bể lắng lamen
actiflo
BùN LẫN CáT ĐƯợC BƠM TớI HYDROXYCLONE
Để TáCH CáT. CáT SạCH ĐƯợC ĐƯA TRở LạI Bể
TRộN CáT NHằM GIảM THIểU THấT THOáT, BùN
NHẹ HƠN ĐƯợC LIÊN TụC ĐƯA ĐếN CÔNG ĐOạN
Xử Lý TIếP THEO
SƠ §å NGUY£N Lý cđa hƯ thèng l¾ng actiflo
tỉng quan vỊ hệ thống lắng actiflo
từ thiết bị định
lượng cát
bể trộn
cơ khí
HóA CHấT ĐƯợC
TRộN ĐềU VớI
NƯớC THÔ BằNG
CáNH KHUấY
Tỷ TRọNG CAO TRONG
SUốT QUá TRìNH KEO Tụ
nguyên lý hoạt động của xyclone thủy lực (hydroxyclone)
dung dịch bùn+ cát được bơm vào xyclone thủy lực với áp suất từ 2-3 (bar) Vận tốc là
2,5(m/s), hỗn hợp bùn cáT đi vào xyclone thủy lực ở phần trên theo phương tiếp tuyến với
tiết diện ngang và quay xung quanh trơc cđa xyclone, BïN NHĐ H¥N SÏ đi dần lên ống
XYCLONE Và TRƯợT XUốNG DƯớI ĐI VàO CÔN THU RƠI XUốNG Bể TRộN CáT
thu trên đỉnh Và §I VỊ KHU VùC Xư Lý BïN c¸t cã träng lượng lớn hơn Sẽ VĂNG RA THàNH
NƯớC SAU LắNG
quy trình hoạt động của hệ thống lắng actiflo
- nước thô được dÉn vỊ bĨ trén b»ng ®êng èng, hãa chÊt keo tụ cho vào trước
bể trộn, sau khi nước được trộn víi hãa chÊt trong bĨ trén ®i sang bĨ trén cát, tại đây
cát với cỡ trung bình 120 micromet được cho vào bể thông qua thiết bị định lượng cát
cát liên tục được phun vào bể làm hạt nhân cho các bông bùn giúp hình thành các bông
3
và cát tiếp tục trộn với polimer với liều lượng 1(g/m ) để liên kết các bông bùn làm tăng
bùn có tỷ trọng cao trong suốt quá trình keo tụ, nước sau khi được trộn với chất keo tụ
khối lượng bông bùn và tăng tốc độ lắng, sau đó nước đi sang bể phản ứng (tạo bông).
- bể được trang bị máy khuấy với tốc độ ngoại biên của cánh khuấy từ 0,3-0,65(m/s)
đảm bảo cho các bông bùn hình thành và phát triển. sau khi đi qua bể phản ứng, nước
- tại bể lắng lamen nước đi vào khu vực ống lắng có hướng ngược lại với hướng
tiếp tục vượt qua thành tràn cuối bể phản ứng sang bể lắng lamen.
nước vào giúp tăng khả năng tiêu hao năng lượng của hạt cặn, cho phép các hạt cặn
lắng nhanh hơn trong ống lắng, nước sau lắng được thu bằng các mương thu bề mặt
có gắn răng cưa, bùn lắng được hút ra ngoài bằng hệ thống hút bùn đặt chìm kiểu
siphon ct2, bùn được hút và đưa về mương tập trung bùn ở cuối bể, hỗn hợp bùn bao
NƯớC ĐầU VàO
(giá trị đầu vào)
0,2 - 2,0
Actiflo
(giá trị đầu ra)
1
7
1
2
3
THIếT Bị XYCLONE THủY LựC
4
d150
GHI CHú
7. áP Kế
6. Vỏ Xả CặN (CáT)
5. Vỏ XYCLONE
4. ốNG DẫN BùN NƯớC RA
CHO DòNG VàO
3. CÔN THU Để TạO VậN TốC
2. ốNG DẫN BùN CáT VàO
1. Vỏ
MặT CắT 1-1
được gắn tại bể trộn cát. Cát được hydroxyclone tách ra và quay lại bể trộn cát, còn
gồm các bùn và cát được bơm với áp lực 2-3 (bar)=2,04 - 3,06 (at) tới thiết bị hydroxyclone
hỗn hợp bùn sẽ được dẫn tới hệ thống xử lý bùn cặn.
phạm vi áp dụng hệ thống actiflo
so với những hệ thống hiện có, điều đó thể hiện trong việc xử lý triệt để
quá trình sử dụng Actisand và actiflo luôn đem đến hiệu suất cao hơn
các chất ô nhiễm:
+ độ đục, độ màu, tổng carbon hữu cơ(toc)
+ tảo, hạt, tác nhân gây bệnh, ký sinh trùng cryptosporidium
+ oxit sắt, mangan và asen...
thống còn được sử dụng để tái sinh nước rửa của bể lọc, nhờ đó sẽ
+ actiflo còn có khả năng loại bỏ mùi vị phát sinh từ các loài tảo. hệ
giảm thất thoát nước và tiết kiệm chi phí vận hành
cao sẽ không chỉ đáp ứng tốt yêu cầu xử lý hiện tại mà còn là giải
+ actiflo là một hệ thống tiªn tiÕn, víi thiÕt kÕ nhá gän, hiƯu st xư lý
pháp rất phù hợp trong tương lai, khi mà quỹ đất xây dựng ngày
càng eo hẹp, nhất là tại các thành phố lớn
ngoài ra với những ưu điểm của mình, hệ thống actiflo sẽ là câu trả
lời cho bài toán hóc búa là cải tạo nâng công suất các nhà máy xử
ĐƠN Vị
0 -2000
0 - 10
0,5 - 5,0
2
vào bên cạnh công trình có sẵn, hoặc thay thế công trình sẵn có.
lý nước. với ưu điểm nhỏ gọn thì hệ thống có thể được lắp đặt thêm
ntu
0 -3000
1
5
d17
dtđ34
%20PPT%20PRESENTATION%20FOR%20%C3%98VRE%20SIRDAL.ppt)
khả năng của hệ thống trong việc xử lý nước cấp
độ đục
mg/l
tên CH TIấU
tổng chất rắn lơ lửng
1 -30
0 -350
90 - 99%
90 - 99%
30 - 60%
mg/l
mg/l- Pt/Co
độ màu
tổng cacbon hữu cơ
0 -100
60 - 95%
0-10000
50 - 90%
TB/ml
0 - 2,5
60 - 98%
microgam/l
mg/l
0 - 2,0
chlorophyll a
t¶o
mangan
mg/l
0 - 5,0
1,0 - 1,5 log
1,5 - 3,0 log
mg/l
4
asen
sắt
0 -10
<2.10
6
TB/ml
unit/ml
tại việt nam
nước cấp được lấy trực tiếp từ sông, công suất 950 m/ngđ
3
Actiflo dùng để giảm chất rắn lơ lửng, tảo và ®é ®ơc
(lªn ®Õn 2100 ntu trong st mïa ma nhiƯt đới) trong
KUALA LUMPUR, MALAISIA
5. NHà MáY SảN XUấT NƯớC UốNG SUNGAI SELANGOR
các công trình tiêu biểu đà áp dụng hệ thống actiflo
4. XƯởNG GIấY STORA ENSO PORT HAWKESBURY, CANADA
NHằM SảN XUấT NƯớC TINH KHIếT CHO NHà MáY
ACTIFLO GIúP GIảM Độ ĐụC, SắT, NHÔM Và MAN GAN
Có TRONG NƯớC THảI RửA NGƯợC CủA QUá TRìNH LọC
3
(AUSENFLO) CÔNG SUấT 60.000 M/NGàY
(nguồn: />municipalities/References_in_Vietnam/)
faecal coliforms
<20000
1,0 - 1,5 log
hạt(2-15micromet)
3
0
TB/ml, at 20 C
1. nhà máy xử lý nước beach resort, đà nẵng
3
công suất nhà máy nước 3000 m/ngđ
vi khuẩn
2. nhà máy xử lý nước nha trang, công suất 29000m/ngđ
3
3. nhà máy xử lý nước thải vũng tàu, công suất 22000m/ngđ
6
d45
(nguồn: />
trên thế giới
1. nhà máy sản xuất nước glenmore ở calgary, canada
actiflo dùng để giảm thiểu độ đục(>1000ntu trong mùa xuân)
3
trong nước cấp được lấy trực tiếp từ sông - 2 x 550 000 m/ngđ
2. nhà m¸y xư lý níc ng oset, ë oslo, nauy
actiflo dïng ®Ĩ xư lý cÊp 1 tríc khi ®a vµo hƯ thống lọc tốc
3
độ cao hai lớp và khử trùng bằng tia cực tím - 390 000 m/ngđ
3. XƯởNG GIấY BACKHAMMARS BRUK AB, KRISTINEHAMN, THụY ĐIểN
QUY TRìNH SảN XUấT NƯớC CấP Và NƯớC LàM MáT ĐƯợC LắP ĐặT TRONG
LòNG NHà MáY GIấY Và BộT GIấY, ACTIFLO DùNG Để GIảM Độ ĐụC, HợP
CHấT HữU CƠ Và Độ MàU TRONG NƯớC RửA NGƯợC CủA QUá TRìNH LọC
BằNG ĐĩA (ACTIDISC - 50 000 m3/ngđ
h695
2%
+4.00
+0.3
2%
+4.00
từ thiết bị định
lượng polymer
2
+4.40
+3.00
từ thiết bị định
lượng cát
900
bể trộn
cơ khí
cát
3
+3.80
bùn+cát từ bơm
bùn tới công trình
xử lý bùn
+0.3
polymer
900
xả kiệt
lỗ 200x100
bể trộn
cát
Máy khuấy
polymer
1500
bv-02
+5.20
1
Máy khuấy
HYDROXYCLONE
Máy khuấy
300
+5.20
+4.40
+0.20
bể phản ứng
cơ khí
2500
HộP Số
+3.00
+3.60
b
1992
lan can
150
+3.60
+0.00
b
+5.20
+4.40
bể lắng lamen
actiflo
11223
11000
DN100
bơm chìm, h= 13,9 (m) Q= 27 (l/s)
5
bùn cát
hố tập trung
tới bể lọc
DN800
Mương thu
BùN CáT
tới bể lọc
DN800
A
B
c
A
B
c
DN100 DẫN BùN
Xả KIệT DN150
-0.50
Mương thu
bùn cát
lưu lượng
1Van điều chỉnh
D800 tới bể lọc
Van xả khí
sàn công tác
950
300 700 200
bùn cát
hố tập trung
2
-0.30
500300
lan can
+4.40
+4.00
3500
B
12142
300
+4.00
3500
MAậT CAẫT A-A Tặ LE: 1/75
2500
5142
5442
+4.40
12142
300
+0.00
+4.00
+5.20
+4.40
650
300500
2500
5100
+0.00
5400
c
lan can
-0.30
cáp truyền động
650
300500
-0.30
thành tràn
5100
c
5400
+5.20
MAậT CAẫT B-B Tặ LE: 1/75
ống mềm thu bùn dn100
5142
5442
B
bảng thống kê DANH MụC THIếT Bị
A
A
650
máng thu 400x400
-0.30
thiết kế kỹ thuật Bể TRộN, Bể PHảN ứNG Và Bể LắNG actiflo
xả kiệt
lỗ 200x100
4
285
ốNG BùN C¸T D150 pe
tíi HYDROXYCLONE
hép sè
M¸y khy
hép sè
M¸y khy
MẶT CẮT 2-2 Tặ LE: 1/75
Máy khuấy
Máy khuấy
2%
2500
a
a
32250
MAậT BAẩNG Tặ LE: 1/75
10200
10485
Mương thu
BùN CáT
5
1500
1
DN800
DN800
Xả tràn D150
2
1000
HYDROXYCLONE
3800
3500
1765
ống mềm dn100
ống mềm dn100
ốNG BùN CáT Dn150 pe
tới HYDROXYCLONE
bơm chìm, h= 13,9 (m) Q= 27 (l/s)
1500
dẫn nước thô
từ thiết bị
Máy khuấy
300
MAậT CAẫT 1-1 Tặ LE: 1/75
4
1500
800
4400
300
800
4400
300
định lượng cát
KHU VựC Xử Lý
DN800
3800
3500
3
300
400
400
400
400
D150 DẫN BùN Về
10650
1000
từ thiết bị
định lượng polymer
300
2
10800
BƠM
BƠM
Xả tràn D150
Xả tràn D150
DN800
DN800
1
5400
5400
5100
300
5100
300
BƠM
BƠM
BƠM
BƠM
1600
3800
BƠM
BƠM
300
1300
300
3500
300
3500
300
1300
300
3800
1600
