Đồ án Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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. Ý kiến xin gửi về địa chỉ email: www.nhdanh318@gmail.com Sinh viên thực hiện Nguyễn Hữu Danh MỤC LỤC GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 2 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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 … 9 I. CÔNG TRÌNH THU VÀ VẬN CHUYỂN 9 II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN 9 II.1. Phương pháp cơ học 9 II.2. Biện pháp hóa học: 11 II.3. Biện pháp lý học: 14 III.Một số công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam 15 CHƯƠNG III. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 17 I. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 17 II. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 17 II.1 Phương án 1 20 II.2 Phương án 2 21 III. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 21 IV. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ THIẾT BỊ 24 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 45 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. 10 Hình 2.1 Song chắn rác 10 Hình 2.3 Làm thoáng 12 GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 3 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt Hình 3.1 Bể lắng đứng 23 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 đặc tính của nước mặt và nước ngầm .8 Bảng 3.1 Thông số nước thải đầu vào và chỉ tiêu chất lượng nước 19 Bảng 4.1 Thông số thiết kế bể bể trộn cơ khí 26 Bảng 4.2 Thông số ống nhựa HDPE của công ty Thuận Phát 30 Bảng 4.3 Thống số thiết kế bể lắng đứng 32 Bảng 4.4 Thông số thiết kế bể lọc nhanh 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 CHƯƠNG I: GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 4 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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 Hình 1.1 Nước mặt GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 5 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn 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 km 3 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 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. GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 6 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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.  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 2 S, Cl - , SO 4 2-, PO 4 3- , F - ,I - , Fe 2+ , Mn 2+ , các hợp chất nitơ, các hợp chất axit cacbonic GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 7 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt  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. GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 8 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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 hóa Thay đổi phụ thuộc vào nền đất, mưa… Không thay đổi 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 C0 2 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 H 2 S Không có Thường có 10 SiO 2 Có ở nồng độ trung bình Thường có ở nồng độ cao 11 NO 3- 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 GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 9 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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 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 GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 10 [...]... 17 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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. .. 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 GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 18 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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; ... 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 – GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 12 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt Hình 2.3 làm thoáng  Clo hóa sơ bộ: Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng... 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 Sơ đồ 1 : Từ trạm bơm cấp I Bể phản ứng Bể trộn Hóa chất keo tụ Bể lắng Lọc nhanh Chất khử trùng Bể chứa nước sạch Sơ đồ 2 : GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 16 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư. .. Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 25 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt Chiều rộng bản cánh khu y = đường kính máy khu y = × 450 = 90 mm Chiều dài bản cánh khu y = đường kính máy khu y = × 450 = 112,5 mm Chiều cao bản cánh khu y = 3 cm = 30 mm Trong bể đặt 4 tấm chắn để ngăn chuyển động xoáy của nước trong bể Chiều cao tấm chắn = chiều cao... thoáng để khử sắt như: dàn mưa, phun mưa, bể làm thoáng cư ng bức… – GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 15 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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. .. 0410040030 29 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt Kp: Hệ số pha loãng cặn bằng 1,2-1,15 Lấy Kp= 1,2 P= 1, 2.48, 6 ×100% = 0, 5% 79,16.144 Để thu nước đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành trong bể, đường kính ngoài của máng chính là đường kính trong của bể Đường kính máng thu nước: d máng =... 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 GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 20 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt Sơ đồ công nghệ:... 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 GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH : Nguyễn Hữu Danh MSSV: 0410040030 11 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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,... 23 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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 . Đồ án Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt LỜI NÓI ĐẦU Đồ án xử lý nước cấp. 0410040030 2 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt 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. 0410040030 18 Đồ án xử lý nước cấp Xử lý nước cấp cho khu dân cư 5000 dân sử dụng từ nguồn nước mặt lượng nước khác chưa tính được cho phép lấy them 5- 10% tổng lưu lượng nước cho ăn uống sinh