Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án xử lý nước cấp chuyên ngành Cấp thoát nước Kiến trúc _Xây dựng. ....Có bản vẽ kèm theo..... Mong các bạn đóng góp ý kiến để bài làm của mình được tốt hơn. Mình sẽ liên tục cập nhật những bản đồ án tiếp theo. Mong các bạn đón nhận. Xin cảm ơn.
N MễN HC X Lí NC CP MC LC PHN 1:NH GI CHT LNG NC NGUN V LA CHN DY CHUYN CễNG NGH.1 I.1.Cht lng nc ngun v yờu cu cht lng nc sau x lý.1 I.2.La chn cụng ngh x lý nc Phần 2: Tính toán công nghệ, cấu tạo công trình dây chuyền công nghệ .11 Công trình làm thoáng nhân tạo-thùng quạt gió11 2.2:Tính toán bể lắng tiếp xúc ngang 14 2.3 Tính bể lọc nhanh 18 2.4.Tính toán sân phơi bùn 28 2.5 Tính diện tích sân phơi cát 30 2.6.Tính toán bể điều hoà bơm tuần hoàn nớc rửa lọc .30 2.7.Tính toán bể lắng đứng xử lý nớc sau lọc..31 2.8.Tính toán bể chứa nớc cho trạm xử lý 31 2.9.Tính toán khử trùng nớc 32 2.10 Tính toán diện tích mặt công trình phụ 34 2.11 Tính toán cao trình dây chuyền công nghệ . 34 GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page N MễN HC X Lí NC CP PHN I NH GI CHT LNG NC NGUN V LA CHN DY CHUYN CễNG NGH I.1.Cht lng nc ngun v yờu cu cht lng nc sau x lý 1.Cht lng nc ngun STT Ch tiờu 13 Cụng sut (x1000/ng) 25 pH 7,3 Hm lng cn (mg/l) mu (Pt-Co) Nhit (t) Hm lng (mg/l) Tng cht rn hũa tan TDS (mg/l) kim (mgl/l) Hm lng (mg/l) 14 10 Hm lng (mg/l) 0,2 11 E.coly ( Vi khun/100ml) 130 12 cng theo CaC (mg/l) 100 13 Amoni (mg/l) 1,7 14 Asen (mg/l) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 22 280 2,4 0,007 Page N MễN HC X Lí NC CP 2.Yờu cu cht lng nc sau x lý Bng tiờu chun v sinh nc n ung (Ban hnh kốm theo Quyt nh ca B trng B Y t s 01/ 2009/ BYT / Qé ngy 17 / /2009) ST T Tờn ch tiờu én Gii v hn ti I tớnh a Ch tiờu cm quan v thnh phn vụ c Mu sc (a) TCU 15 Mc Phng phỏp th giỏm sỏt TCVN 6185-1996 (ISO 7887-1985) A Khụng Mựi v (a) cú mựi, Cm quan v l é c (a) pH (a) é cng (a) Tng cht rn ho tan (TDS) (a) Hm lng nhụm (a) Hm lng Amoni, NT U 6,5-8,5 mg/l 300 mg/l 1000 mg/l 0,2 mg/l mg/l 0,005 tớnh theo NH4+ (a) Hm lng Antimon 10 Hm lng Asen mg/l 0,01 11 Hm lng Bari Hm lng Bo tớnh mg/l 0,7 12 chung cho c Borat 0,3 13 v Axit boric Hm lng Cadimi mg/l mg/l 0,003 GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 (ISO 7027 - 1990) TCVN 6184- 1996 TCVN 6492:1999 hoc SMEWW TCVN 6224 - 1996 TCVN 6053 1995 (ISO 9696 1992) TCVN 6657 : 2000 TCVN 5988 1995 (ISO 5664 1984) US EPA 200.7 TCVN 6626:2000 (ISO 6595 1982) US EPA 200.7 TCVN 6635: 2000 TCVN6197 - 1996 A A A A B B B C B C C C Page N MễN HC X Lí NC CP 14 Hm lng Clorua (a) mg/l 250 15 Hm lng Crom mg/l 0,05 mg/l 16 Hm lng éng (Cu) (a) 17 Hm lng Xianua mg/l 0,07 18 Hm lng Florua mg/l 1,5 mg/l 0,05 19 Hm lng Hydro sunfua (a) 20 Hm lng St (a) mg/l 0,5 21 Hm lng Chỡ mg/l 0,01 22 Hm lng Mangan mg/l 0,3 mg/l 0,001 23 24 Hm lng Thu ngõn Hm lng Molybden (ISO 5961-1994) TCVN6194 - 1996 (ISO 9297- 1989) TCVN 6222 - 1996 (ISO 9174 - 1990) (ISO 8288 - 1986) TCVN 6193- 1996 TCVN6181 - 1996 (ISO 6703/1-1984) TCVN 6195- 1996 (ISO10359/1-1992) SMEWW 4500 S2TCVN 6177-1996 (ISO 6332-1988) TCVN 6193- 1996 (ISO 8286-1986) TCVN 6002- 1995 (ISO 6333 - 1986) TCVN 5991-1995 (ISO 5666/1-1983 ữ ISO 5666/3 -1983) mg/l 0,07 25 Hm lng Niken mg/l 0,02 26 Hm lng Nitrat mg/l 50 27 Hm lng Nitrit mg/l 28 Hm lng Selen mg/l 0,01 29 Hm lng Natri mg/l 200 GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 US EPA 200.7 A C C C B B A B A B C TCVN 6180 -1996 (ISO8288-1986) TCVN 6180- 1996 C (ISO 7890-1988) TCVN 6178-1996 A (ISO 6777-1984) TCVN 6183-1996 (ISO 9964-1-1993) TCVN 6196-1996 (ISO 9964/1-1993) A C B Page N MễN HC X Lí NC CP 30 Hm lng Sulfat (a) mg/l 250 31 Hm lng km (a) mg/l 32 é oxy hoỏ mg/l TCVN 6200 -1996 (ISO9280 -1990) TCVN 6193 -1996 (ISO8288-1989) TCVN 6186:1996 A C A I.2.La chn cụng ngh x lý nc: Xỏc nh cỏc ch tiờu cũn li nhim v thit k v ỏnh giỏ mc chớnh xỏc cỏc ch tiờu cht lng ngun nc: - Xác định lợng CO2 tự có nớc nguồn Lợng CO2 tự có nớc nguồn phụ thuộc vào P, t0, Ki, pH đợc xác định theo biểu đồ Langlier Với: P = 280 (mg/l) t0 = 220C pH = 7,3 Ki0 = 2,4 (mg/l) Tra biu Langlier Hỡnh 6.2 TCXDVN 33-2006 ta xác định đợc hàm lợng [CO2] tự 15 (mg/l) 1.2 Đánh giá chất lợng nguồn nớc, chọn biện pháp xử lý, chọn dây truyền công nghệ 1.2.1 Đánh giá chất lợng nớc nguồn Dựa theo QCVN 01:2009/BYT QUY CHUN K THUT QUC GIA V CHT LNG nớc ăn uống Bộ Y tế tiêu chất lợng nớc nguồn ta thấy nguồn nớc sử dụng có tiêu sau cha đảm bảo yêu cầu: Hàm lợng Fe2+ = 14 (mg/l) > 0,5 (mg/l) Chỉ số E Côli = 13 (con/l) > (con/l) (Hàm lợng Ca2+ = (mg/l) < 100 (mg/l), hàm lợng Mn= 0,2 20 (mg/l) công suất trạm xử lý = 25 000 (m3/ngđ) nên ta dùng bể lắng tiếp xúc ngang Kiểm tra điều kiện kiềm hoá nớc sau làm thoáng: Nớc sau làm thoáng thoả mãn điều kiện sau không cần phải kiềm hoá: pH* Ki* mgđlg/l Vì chất lợng nớc sau làm thoáng có pH * = 7,5và Ki* = 1,896 mgđlg/l nên phải kiềm hoá 1.4 Kiểm tra độ ổn định nớc sau làm thoáng lựa chọn công trình sơ đồ dây truyền công nghệ 1.4.1 Kiểm tra độ ổn định nớc sau làm thoáng: Sau làm thoáng, độ pH nớc giảm nên nớc có khả ổn định, ta phải kiểm tra độ ổn định nớc Độ ổn định nớc đợc đặc trng trị số bão hoà I xác định theo công thức sau: I = pH* - pHs Trong đó: - PH*: Độ PH nớc sau làm thoáng, theo tính toán ta có PH*=7,5 - PHs : Độ PH trạng thái cân bão hoà CaCO nớc sau khử Fe2+, đợc xác định theo công thức sau: pHs = f1(t0) - f2(Ca2+) - f3(Ki*) + f4(P) - f1 (t0): Hàm số nhiệt độ nớc sau khử sắt - f2 (Ca2+): Hàm số nồng độ ion Ca2+ nớc sau khử sắt - f3 (Ki*): Hàm số độ kiềm Ki* nớc sau khử sắt - f4 (P) : Hàm số tổng hàm lợng muối P nớc sau khử sắt Với: Ki* = 1,896 mgđlg/l Ca2+ = mg/l GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page N MễN HC X Lí NC CP t0 = 22 0C P = 280 mg/l Tra biểu đồ Langlier theo quan hệ lợng pH, Ca2+, Ki, t0 , P ta có: pHs = f1(t0C) f2(Ki) f3(Ca2+) + f4(P) = 2,064 - 1,036 - 0,7 + 8,872 pHs = 9,2 I = pH* pHs = 7,5 - 9,2= 1,7 Nhận thấy I = 1,7 > 0,5 nên sau khử Fe2+ nớc trạng thái khong ổn định I < 0, nghĩa pH* < pHs , CO2td > CO2cb Nớc có tính xâm thực, phải ổn định nớc phơng pháp kiềm hoá Sử dụng vôi để kiềm hoá Với pH* < pHs < 8,4 liều lợng vôi đợc tính theo công thức: Lv = 28 Kio 100 Pv Trong đó: - 28 đơng lợng vôi - Pv độ tinh khiết vôi (%) Lấy Pv = 80% - Kio giá trị biến thiên độ kiềm hệ số xác định biểu đồ Kio độ kiềm nớc trớc axit hoá (mgđl/l) Theo tính toán: Kio = 1,896 mgđlg/l Tra biểu đồ giá trị theo pHo I ta có: = 0,98 => Lv = 28 0,98 1,896 100 80 = 65,03 (mg/l) 1.4.2 Lựa chọn công trình sơ đồ dây truyền công nghệ Từ tính toán nh ta chọn lựa công trình dây chuyền nh sau: Phng ỏn 1: Vụi Nc thụ Lm thoỏng bng gin ma B lng ng tip xỳc B lc nhanh lp vt liu lc B cha nc sch Kh trựng GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page N MễN HC X Lí NC CP Phng ỏn 2: Vụi Nc thụ Lm thoỏng bng thựng qut giú B lng ngang tip xỳc B lc nhanh lp vt liu lc B cha nc sch Kh trựng So sỏnh u im Phng ỏn Gin ma: Phng ỏn Thựng qut giú : + D hnh + H s kh CO2 thựng + Vic trỡ,bo dng,sa cha qut giú l 90 95%,cao hn so vi gin ma ớt gp khú khn + Chim ớt din tớch Lng ng tip xỳc : + gim c chiu di ca trm x lý Lng ngang tip xỳc B lc nhanh lp VLL : B lc nhanh lp VLL: +Tit kim chi phớ hnh +Lc hiu qu v gn nh trit lng Mangan + Vi lng mangan bi vic s dng b lc nhanh lp VL khụng lc trit lng mangan cn x lý c GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 + gim c chiu cao xõy dng trm x lý Page N MễN HC X Lí NC CP Nhc im Gin ma : Thựng qut giú : + Chim nhiu din tớch + Thựng qut giú tn in s dng,vn hnh khú hn gin ma,khú ci to cht lng nc u vo thay i + Gin ma to ting n hot ng + Khi mun tng cụng sut phi tng thựng qut giú ch khụng th ci to B lc nhanh lp VLL: B lc nhanh lp VL: + Lc hiu qu mangan khụng trit c lng Mangan + Xõy dng tn kộm x dng lp vt liu lc => Chn phng ỏn 1.4.3 Chọn vị trí điểm đa hoá chất vào: Clo hoá sơ bộ: Châm Clo ống đẩy máy bơm Clo có tác dụng khử hợp chất hữu cơ, hợp chất Nito chất thể keo, huyền phù khác nớc nguồn Sự có mặt chất công trình làm giảm hiệu xử lý nớc Vôi ổn định nớc: Cho vào tiếp xúc với nớc bể trộn đứng Do hoá chất cần đợc tiếp xúc với nớc có thời gian để xảy phản ứng hoá học GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 10 N MễN HC X Lí NC CP Chiều rộng máng đợc tính theo công thức: Bm = K ì q 1m (1,57 + a ) Trong đó: - qm : Lu lợng nớc vào máng = 0,04 (m3/s) - a: Tỷ số chiều cao hình chữ nhật nửa chiều rộng máng, a = 1,5 (quy phạm 1ữ1,5) - K: hệ số phụ thuộc vào hình dạng máng, với máng có tiết diện đáy hình tam giác ta lấy K = 2,1 Bm= 2,1ì ( 0,04) (1,57 + 1,5) 0,296 (m) Chiều cao máng H = 0,75ìBm + 0,5ìBm = 0,75ì0,296 + 0,5ì0,296 = 0,37 (m) Chiều cao toàn máng Hm = H + m (m) Trong đó: m chiều dày đáy máng (TC: 0,1-0,75), lấy m = 0,1 (m) Do Hm = 0,37 + 0,1 = 0,47 (m) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 23 N MễN HC X Lí NC CP Khi tính toán phải đảm bảo khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc tới mép máng thu nớc để rửa, vật liệu lọc không bị trôi theo đờng máng Khoảng cách đợc xác định theo công thức: Hìe 100 h= + 0,25 (m) Trong đó: - e : trng n ca vt liu lc ra, e = 30% - H: Chiều cao lớp vật liệu lọc (m) 0,37 ì 30 100 => h = + 0,25 (m) = 0,361 (m) Chiều cao toàn phần máng thu nớc rửa là: Hm = 0,47 (m) Vì máng dốc phía máng tập trung 0,01, máng dài (m) nên chiều cao máng phía máng tập trung là: 0,47 + 0,06 = 0,53 (m) Do khoảng cách mép lớp vật liệu lọc đến mép dới máng thu 0,07m theo tiêu chuẩn nên chiều cao áp lớp vật liệu lọc đến điểm máng Hm là: Hm = 0,53 + 0,07 = 0,6 (m) Khoảng cách từ đáy máng thu tới đáy muơng tập trung nuớc đuợc xác định theo công thức sau: hmơng = 1,75ì q2m g ì B2m + 0,2 (m) Trong đó: - qm : Lu lợng nớc chảy vào mơng; qm =qr = 0,12 ( m3/s) - Bttm: Chiều rộng mơng thờng 0,7- 0,8 m Lấy 0,7 m - g : Gia tốc trọng trờng, g = 9,81 m/ s2 0,122 Vậy: hmơng = 1,75ì 9,81ì 0,72 + 0,2 (m) hmơng = 0,45 (m) Chọn vận tốc nuớc chảy muơng rửa lọc 0,8 (m /s) Tiết diện ớt mơng rửa là: GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 24 N MễN HC X Lí NC CP qr Vk ( m2) 0,12 0,8 Fmơng = = 0,15 ( m2) Fmơng = Chiều cao nuớc muơng tập trung rửa là: F 0,15 B 0,7 m h= = = 0,21 (m) 2.3.3.Tính toán hệ thống rửa lọc, hệ thống thu nớc rửa Bể đợc sử dụng hệ thống phân phối nớc trở lực lớn sàn chụp lọc Rửa lọc gió nớc kết hợp Quy trình rửa bể: Đầu tiên, ngng cấp nớc vào bể Khởi động máy sục khí nén, với cờng độ 18 (l/s.m2), cho khí nén sục vòng phút Sau đó, giữ nguyên cờng độ khí, cung cấp nuớc rửa lọc với cuờng độ 2,5 (l/s.m2), kết hợp với sục khí vòng phút Kết thúc sục khí, rửa nuớc với cuờng độ (l/s.m2) vòng phút Cung cấp nuớc vào bể tiếp tục trình lọc xả nuớc lọc đầu Tính toán số chụp lọc Sử dụng loại chụp lọc đuôi dài, loại chụp lọc có khe rộng (mm) Sơ chọn 50 chụp lọc (m2) sàn công tác, tổng số chụp lọc bể là: N = 50ì F1b = 50 ì 20= 1000 (cái) Vậy với bể lọc, số chụp lọc cần thiết là: 8000 chụp lọc Vận tốc nuớc qua khe chụp lọc theo tiêu chuẩn không nhỏ 1,5 m/s Tổn thất qua hệ thống phân phối chụp lọc là: V2K 2ìgì hPP = (m) (Theo 6.114 TCXDVN 33:2006) Trong : - VK : Vận tốc nuớc qua chụp lọc; VK = 1,5 (m/s) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 25 N MễN HC X Lí NC CP - : Hệ số luu luợng chụp lọc, dùng chụp lọc có khe hở nên =0,5 - g : Gia tốc trọng trờng, g = 9,81 (m/s2) 1,52 ì 9,81ì 0,5 hPP = = 0,229 (m) 2.3.4.Tính toán đờng ống kỹ thuật Đuờng ống dẫn nuớc rửa lọc Lu luợng nuớc rửa bể lọc, qr = 120 (l /s) Chọn đuờng kính 450 mm, ta có vận tốc nuớc ống V = 1,36 (Theo bảng tính toán thuỷ lực) Hệ thống cấp khí Cờng độ rửa gió tuý là: W = 18 (l/s.m2) Vận tốc gió ống là: V = 20 (m/s) (quy phạm 15 ữ 20 m/s) Lu lợng gió cung cấp cho bể là: qgió = Wì F1b = 18 ì 20 = 360 (l/s) = 0,360 (m3/s) Đờng kính ống dẫn gió vào bể: 4ìq gió Dgió = ìV = ì 0,36 3,14 ì 20 = 0,15 (m) Chọn ống đờng kính là: Dgió = 150 mm dẫn gió vào bể lọc Đuờng ống thu nuớc tới bể chứa Sử dụng đờng ống chung thu nớc từ bể lọc bể chứa Đờng ống đợc đặt cao khối bể lọc xuống thấp khỏi khối bể lọc - Lu lợng nớc từ bể lọc là: q1bl = 1042 = 130,25 (m3/h) = 36,18 l/s Chọn đờng kính ống từ bể ống thu nớc chung 250 (m), vận tốc nớc ống 1,3 m/s Đuờng ống xả kiệt Lấy đờng kính ống D = 100 (mm) Đuờng ống xả rửa lọc GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 26 N MễN HC X Lí NC CP Lấy đờng kính ống dẫn nớc rửa D=450 (mm) Vận tốc cho phép 1,2 m/s Đuờng ống xả nuớc lọc đầu Dùng ống d = 250 mm, lấy theo cấu tạo.Vận tốc ống v = 1,5 m/s 2.3.5.Tính toán tổng tổn thất áp lực rửa bể lọc Tổng tổn thất qua sàn chụp lọc Theo tính toán là: 0,229 (m) Tổng tổn thất qua lớp vật liệu đỡ hđỡ = 0,22ì Lđỡì W (m) Trong đó: - Lđỡ :Chiều dày lớp sỏi đỡ dày = 0,2 (m) - W : Cuờng độ nuớc rửa lọc = (l/s.m2) Vậy (m) hđỡ = 0,22ì 0,2ì = 0,264 Tổn thất áp lực bên lớp vật liệu lọc hVLL = ( a+ b ì W) ì hL Trong đó: - a,b thông số phụ thuộc đờng kính tuơng đuơng lớp vật liệu lọc Với dtđ = 0,9 (mm) => a = 0,16; b = 0,017 hL : Chiều cao lớp vật liệu lọc = 1,2 (m) Vậy hVLL = ( 0,16+ 0,017 ì 6) ì 1,2 = 0,3144 (m) Tổng tổn thất đuờng ống dẫn nuớc rửa lọc hô = hdd + hCB Trong đó: - hdd: Tổn thất chiều dài ống từ trạm bơm nuớc rửa đến bể lọc Sơ chọn 100 (m) Theo tính toán ta có lu lợng nớc chảy ống qr = 0,12 ( m3/s), đờng kính ống Dchung = 300 (mm) Tra bảng tính toán thuỷ lực ta có 1000 i = 12,2 hdd = i ì L = 12,2 ì - 100 1000 = 1,22 (m) hCB : Tổn thất áp lực cục van khoá, sơ chọn hCB = 0,3 (m) Vậy hô = 1,22 + 0,3 = 1,52 (m) 2.3.6.Tính toán chọn bơm rửa lọc GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 27 N MễN HC X Lí NC CP áp lực cần thiết bơm rửa lọc đợc tính theo công thức: hB = h +hr+hô + hdl (m) Trong đó: h : Độ chênh lệch hình học mực nớc thấp bể chứa nớc tới cao độ máng thu nớc, đợc tính theo công thức: MNTN BC h = MĐ + hK + hS + hđ + hl + Hm + Hm Với MĐ : Cốt mặt đất trạm xử lý; MĐ= 12 (m) MNTN MNTN BC BC : Cao độ mực nớc thấp bể chứa, 10,04 (m) hK : Chiều cao hầm phân phối nớc: hK = (m) hS : Chiều dày sàn chụp lọc, hS = 0,1 (m) hđ : Chiều cao lớp vật liệu đỡ; hđ =0,2 (m) hl : Chiều cao lớp vật liệu lọc; hl = 1,2 (m) Hm : Khoảng cách từ mép dới máng đến lớp vật liệu lọc, Hm = 0,6 (m) Hm : Chiều cao máng thu nớc rửa lọc; Hm= 0,47 (m) => h = 12 10,04 + + 0,1 + 0,2 + 1,2 + 0,6+ 0,47 = 5,53 (m) hr : Tổng tổn thất áp lực rửa lọc: hr = hs + hđ+ hVLL+ hô (m) = 0,229 + 0,264 + 0,3144 + 1,52= 2,33 (m) hdt : áp lực dự trữ để phá vỡ kết cấu ban đầu hạt vật liệu lọc, lấy hdt = (m) Tóm lại: hB= 5,75 + 0,81 + 0,41 + = 8,96 (m) Vậy chọn bơm nớc rửa lọc có: Qr = 0,12 ( m3/s) Hr = 8,96 (m) 2.3.7Chiều cao xây dựng bể lọc Chiều cao xây dựng bể lọc đợc xác định theo công thức: Hxd = hh + hS + hd + hl +hn + hdt Trong đó: - hh , hS , hd , hl : hệ số đợc trình bày - hdt chiều cao dự trữ mặt nuớc, hdt = 0,3 0,5 (m) Lấy 0,5 (m) - hn : chiều cao lớp nuớc vật liệu lọc (m) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 28 = N MễN HC X Lí NC CP Hxd = 1+ 0,1+ 0,2 + 1,2 + + 0,5 = (m) 2.4 Tính toán sân phơi bùn Số luợng bùn tích lại bể lắng sau ngày đuợc tính theo công thức: Q ì (C - C ) G1 = 1000 (Kg) Trong đó: - G1: Trọng lợng cặn khô tích lại bể lắng sau ngày, (Kg) - Q: Lợng nớc xử lý, Q = 25 000 (m3/ngđ) - C2 : Hàm lợng cặn nuớc khỏi bể lắng, lấy 10 (g/m3) - C1 : Hàm luợng cặn nuớc vào bể lắng, sau làm thoáng hàm luợng cặn nuớc là: C1 = 35,54 (mg/l) Vậy G1 = 25 000 ì (35,54 - 10) 1000 = 638,5 (Kg) Số luợng bùn tích lại bể lọc sau ngày đuợc tính theo công thức: Q ì (C - C ) G2 = 1000 (kg) Trong đó: GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 29 N MễN HC X Lí NC CP - G2: Trọng luợng cặn khô tích lại bể lọc sau ngày, (Kg) - Q: Luợng nuớc xử lý, Q = 25 000 (m3/ngđ) - C2 : Hàm luợng cặn nuớc khỏi bể lọc, lấy (g/m3) (tiêu chuẩn không lớn g/m3) - C1 : Hàm luợng cặn nuớc vào bể lọc, lấy luợng cặn khỏi bể lắng, C1 = 10 (g/m3) 25 000 ì (10 - 3) 1000 Vậy G2 = = 175 (Kg) Vậy tổng luợng cặn khô trung bình xả ngày là: G = G1 + G2= 813,5 (Kg) = 0,81 (tấn) Tính sân phơi bùn có khả giữ bùn lại vòng tháng Lợng bùn khô tạo thành sau tháng là: Gnén = 0,81 ì 30 ì = 72,9 (tấn) Thiết kế sân phơi hình chữ nhật có tổng diện tích 000 (m2) Sau phơi, bùn đạt đến độ ẩm 60% nên khối luợng bùn khô sau phơi là: gkhô = 72,9 ì 100 40 = 182,25 (tấn) Lấy tỷ trọng bùn độ ẩm 60% 1,2 (t/m3), thể tích bùn khô là: g khô 182,25 1,2 khô Vkhô = = = 151,88 (m3) Chiều cao bùn khô sân là: V 151,25 khô F 000 hkhô = = = 0,15 (m) Trong thực tế cặn tạo thành đa sân phơi nằm hỗn hợp với nuớc có độ ẩm 95% nên tổng luợng bùn loãng xả từ khối bể lắng lọc ngày là: 0,81 gloãng = ì 100 = 40,5 (tấn/ngđ) Lấy tỷ trọng bùn độ ẩm 95% 1,02 (t/m3), thể tích bùn loãng xả ngày là: g Vloãng = loã ng loã ng = 40,5 1,02 = 39,7 (m3) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 30 N MễN HC X Lí NC CP Chiều cao bùn loãng sân là: V 39,7 loã ng hloãng = F = 1000 = 0,039 (m) Vậy chiều dày lớp bùn sân phơi là: Hsân = hkhô + hloãng = 0,15 + 0,039 = 0,54 (m) Lấy chiều cao dự trữ = 0,32 (m), chiều dày lớp sỏi đáy hđáy = 0,3 (m) chiều cao thành máng sân phơi 0,54 + 0,32 + 0,3 = 1,16 (m) Thiết kế sân phơi bùn có chiều dày 1,16 (m), chiều dài 2,5 lần chiều rộng, diện tích sân 250 (m2), kích thớc: 10ì 25 (m2) 2.5 Tính diện tích sân phơi cát Diện tích sân phơi phải đảm bảo phơi 10% toàn lợng cát bể lọc, chiều dày lớp cát phơi 0,2m Thể tích khối cát bể lọc diện tích bể nhân với chiều dày lớp vật liệu lọc: VB = FBìhvll = 20 ì1,2 = 24 (m3) Diện tích sân phơi cát thể tích khối cát chia chiều dày lớp cát phơi: 24 ì ì 0,1 0,2 S = = 96 (m2) Chọn sân phơi cát bố trí phía khối bể lọc Kích thớc sân : x 24 (m) 2.6.Tính toán bể điều hoà bơm tuần hoàn nớc rửa lọc 2.6.1 Lu lợng tuần hoàn Để đảm bảo bơm tuần hoàn làm việc gián đoạn, không ảnh hỏng đén chế độ thuỷ lực công trình xử lý, qth phải nằm khoảng 100 Có 5%Qtrạm = ì 1042 = 52,1 (m3/h) W 24 < qth < 5%Qtrạm Lợng nớc rửa lọc ngày Rửa gió nớc đồng thời, ta có: Pha rửa gió nớc kết hợp, nớc rửa với cờng độ 2,5 (l/s.m2) phút Sau đó,pha rửa nớc với cờng độ (l/s.m2) vòng phút nên thể tích nớc rửa bể là: 2,5 ì 60 ì ì 60 ì ìF + ìF 1000 1000 Vr1 bể = = 2,76F (m3) Chu kỳ rửa lọc ngày rửa bể nên lu lợng nớc rửa ngày: W = 2,76 ì 20 ì = 441,6 (m3) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 31 N MễN HC X Lí NC CP W 24 = 441,6 24 = 18,4 (m3/h) Vậy chọn lu lợng nớc tuần hoàn qth = 18,4 (m3/h) 2.6.2 Thể tích bể điều hoà lu lợng nớc rửa Thể tích bể điều hoà nớc rửa đợc tính theo công thức: V = nì Vr1 bể nì qthì t = 8ì 2,76ì 20 8ì 18,4ì = 294,4 (m3) (chọn thời gian hai lần rửa bể t = giờ) Thiết kế bể tròn cao (m), đờng kính bể 11 (m), diện tích mặt 98 (m2) Tính toán bể lắng đứng xử lý nớc sau lọc Diện tích bể lắng đứng đợc tính theo công thức: Q u F = ì (m2) Q : Lu lợng nớc đến bể lắng từ bể điều hoà, Q = 18,4 (m3/h) 5,11 ì 10-3 (m3/s) u0 : Tốc độ lắng cặn, lấy 0,0006 (m/s) : Hệ số dự phòng kể đến việc phân phối nớc không toàn mặt cắt ngang bể Lấy tỷ số đờng kính chiều cao vùng lắng D/H = 1,5 = 1,5 F = 1,5ì 5,11 ì 10- 0,0006 = 8,52 (m2) Xây dựng bể lắng đứng có ngăn phản ứng xoáy hình trụ đặt giữa, đờng kính bể là: ì (F + f) D= (m) Trong đó: - F : Diện tích vùng lắng = 8,52 (m2) - f : Diện tích bề mặt ngăn phản ứng, f = Qìt 60 ì H ì N GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 32 N MễN HC X Lí NC CP Với H : chiều sâu vùng lắng nớc, lấy (m) N : Số bể lắng = bể t : Thời gian lu nớc bể, lấy t = 18 phút (theo quy phạm 15ữ20 phút) 18,4 ì 18 60 ì ì f= = 1,84 (m2) ì (8,52 + 1,84) 3,14 (m) D= D H Tỷ số = = 1,33 nên đạt yêu cầu Vậy thiết kế bể lắng đứng có ngăn phản ứng xoáy hình trụ có D = (m), cao (m) gồm đờng ống dẫn nớc đến từ van xả nớc rửa lọc đờng ống, dẫn cặn sân phơi bùn đa nớc sau lọc quay trở lại trớc bể lắng Tính toán bể chứa nớc cho trạm xử lý Thiết kế bể chứa nớc có dung tích = 20% Qtrạm dung tích bể: 20 100 Qbể = ì 25 000 = 5000 (m3/ngđ) Thiết kế bể, bể có dung tích 500 (m3/ngđ) với chiều cao bể (m) 500 Diện tích bể là: F1bể = = 500 (m2) Vậy kích thớc bể 22,4 ì 22,4 (m) Bể xây bê tông cốt thép, có trồng cỏ bể để chống nóng cho bể Tính toán khử trùng nớc 2.9.1 Tính lợng Clo cần dùng Khử trùng nớc Clo lỏng, sử dụng thiết bị phân phối Clo Clorator Lợng Clo dùng để khử trùng lấy 1,3 (mg/l) Vậy tổng lợng Clo bao gồm lợng Clo dùng để Clo hoá sơ Clo khử trùng là: LCl = LKT + Lsơ = 1,3 + 9,6 = 10,9 (mg/l) = 10,9ì 10-3 (kg/m3) Lợng Clo cần dùng là: GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 33 N MễN HC X Lí NC CP qCL2 = Q ì LCl Trong đó: - Q: Công suất trạm xử lý, Qtrạm = 1042 (m3/h) - LCl : Đợc xác định = 10,9ì 10-3 (kg/m3) Vậy qCL2 = 1042 ì 10,9ì 10-3 = 11,36 (kg/h) Khi châm Clo vào nớc, nâng nhiệt độ bình Clo lên 400C Khi ấy, suất bốc bình Cs = (kg/h) q Cl 11,36 3 Do số bình Clo dùng đồng thời là: N = = = 3,8 Vậy dùng bình Clo sử dụng đồng thời Lợng nớc tính toán cho Clorator làm việc lấy 0,6 (m3/ kg.Clo) Lu lợng nớc cấp cho trạm clo là: Qcấp = 0,6 ì qCL2 = 0,6 ì 11,36 = 6,816 (m3/h) = 1,89 ( l/ s) Đờng kính ống: 4ìQ ì 0,00189 = ìV 3,14 ì 0,6 D= = 0,06 (m) Với 0,6 (m/s) tốc độ nớc chảy ống Chọn đờng kính ống dẫn nớc vào Clorator D = 60 mm Lợng Clo dùng ngày: QCl2 = 24ì qCL2 = 272,64 (kg/ngđ) Lu lợng nớc tiêu thụ để hoà trộn với Clo Clorator ngày là: Qcấp = 6,816 ì 24 = 163,58 (m3) Chọn số bình Clo dự trữ trạm đủ dùng 30 ngày Lợng clo dùng cho 30 ngày : QCl2 = 30 ì 272,64 = 8179,2 (kg) Clo lỏng có tỷ trọng riêng 1,43 (kg/l) nên tổng lợng dung dịch Clo là: 8179,2 1,43 QlỏngCl2 = = 5719,72 (l) Chọn bình clo loại 10 000 (l), bình hoạt động bình để dự trữ Chọn thiết bị định lợng Clo loại PC5, Clorator có công suất 1,28 ữ20,5 (kg/l) Trong có Clorator dự trữ 2.9.2.Cấu tạo nhà trạm Clo - Trạm Clo xây cuối hớng gió GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 34 N MễN HC X Lí NC CP - Trạm đợc xây dựng gian riêng biệt: gian đựng Clorato, gian đặt bình clo lỏng, gian có cửa thoát dự phòng riêng - Trạm đợc xây cách ly với xung quanh cửa kín, có hệ thống thông gió thờng xuyên quạt với tần suất 12 lần tuần hoàn gió Không khí đợc hút điểm thấp Trong trạm có giàn phun nớc áp lực cao, có bể chứa dung dịch trung hoà Clo, - có cố dung tích bình đủ để trung hòa - Đờng kính ống cao su dẫn Clo: Q V dCl =1,2ì Trong đó: - Q: Lu lợng giây lớn khí Clo lỏng Q= - h ì q Cl ì 11,36 ì 10 = 3600 3600 = 12,6 ì 10-6 (m3/s) V: Vận tốc Clo đờng ống, lấy V= 0,8 (m/s) dCl = 1,2ì 12,6 ì 10 0,8 = 0,004 (m) = (mm) ng cao su đợc đặt ống lồng có độ dốc 0,01 đến thùng đựng Clo lỏng, ống mối nối 2.9.3.Diện tích nhà trạm Clo Diện tích trạm khử trùng lấy theo tiêu chuẩn là: 3m2 cho Cloratơ;4m2 cho cân bàn Trạm có Cloratơ làm việc Cloratơ dự trữ Vậy tổng diện tích trạm : F = 3x6 + 4x6 = 42 m2 Trạm đợc chia làm gian : *Một gian chứa Cloratơ có diện tích :f1 = 17 m2 *Một gian chứa bình Clo lỏng có diện tích :f2 = 25 m2 2.10 Tính toán diện tích mặt công trình phụ 2.11.1 Diện tích trạm bơm cấp II Với công suất trạm Q = 25 000 m3/ngđ ta lấy STBII = 150 m2 Kích thớc ì 21 (m) (Lấy theo kích thớc nhà công nghiệp) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 35 N MễN HC X Lí NC CP 2.11.2 Trạm biến Lấy theo quy phạm Kích thớc (4 x 4) m Diện tích = 16 m2 2.11.3 Phòng bảo vệ - Trạm có Q = 25 000 m3/ngđ lấy Sbv = 15 m2 Kích thớc (5 x 3) m 2.11.4 Nhà hành S = 80 m2 kích thớc (8 x 10 )m 2.11.5 Nhà khí - kho Lấy S = 70 m2 Kích thớc 10 x (m) 2.11.6 Phòng thí nghiệm hoá nớc Lấy theo quy phạm S = 40 m2 kích thớc (10 x 4)m 2.11 Tính toán cao trình dây chuyền công nghệ Mục đích: Đảm bảo nớc trạm tự chảy Sơ ta tính cao độ công trình dựa vào tổn thất, lấy sở bể lọc Chọn tổn thất áp lực công trình theo TCVN 33.85 - Tổn thất từ bể lọc tiếp xúc tới bể chứa nớc sạch: 1,0 (m) - Tổn thất từ bể lắng tiếp xúc tới bể lọc nhanh : 0,6 (m) - Tổn thất bể lắng : 0,6 (m) - Tổn thất qua bể lọc nhanh : 3,0 (m) Cốt mặt đất nơi xây dựng trạm: 12 (m) 2.11.1 Cốt mực nớc Cốt mực nớc bể lọc MNBL = 12 + hh + hS + hđỡ + h1 + hn MNBL = 12 + + 0,1 + 0,2 + 1,2 + = 16,5 (m) Cốt mực nớc cao bể chứa nớc MNCN BL BCNS = M = 12,5 (m) Cốt mực nớc mơng phân phối nớc bể lọc M Lọc = MNBL + 0,1 = 16,5 + 0,1 = 16,6 (m) Cốt mực nớc mơng thu nớc bể lắng M M Lắng = + 0,6 = 16,6 + 0,6 = 17,2 Loc (m) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 36 N MễN HC X Lí NC CP Cốt mực nớc máng thu nớc bể lắng LMA = LắngM + 0,1 = 17,2 + 0,1 = 17,3 (m) Cốt mực nớc máng phân phối nớc bể lắng LMA = LMA + 0,6 = 17,3 + 0,6 = 17,9 (m) Cốt mực nớc cao bể lắng L = 17,9 0,1 = 17,8 (m) 2.11.2 Cốt xây dựng công trình dây chuyền Bể lọc - Chiều cao bảo vệ: 0,5 (m) - Cốt xây dựng cao theo tính toán trên: - Cốt xây dựng đáy bể lọc: 12 (m) BL XD = 17 (m) Bể lắng tiếp xúc ngang - Chiều cao bảo vệ: 0,5 (m) - Cốt xây dựng cao theo tính toán trên: BL XD = 17,8 + 0,5 = 18,3 (m) - Cốt xây dựng đáy bể lắng: 15,1 (m) Bể chứa nớc - Cốt cao bể chứa nớc sạch: BCNS = MNCN XD BCNS + 0,5 = 12,5 + 0,5 = 13 (m), hbảo vệ = 0,5 (m) - Cốt đáy bể chứa nớc sạch: 13 5,5 = 7,5 (m) Mực nớc ngầm cao cách mặt đất 1,4 m Nh phần bể chứa nớc nằm mực nớc ngầm Khi ấy, cần có biện pháp gia cố chống đẩy cho bể Phải có biện pháp chống xâm thực, chống thấm cho bể tới cốt 11.10 m (cao mực nớc ngầm 0,5 m) GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 37 [...]... nớc rửa là: Hm = 0,47 (m) Vì máng dốc về phía máng tập trung 0,01, máng dài 6 (m) nên chiều cao máng ở phía máng tập trung là: 0,47 + 0,06 = 0,53 (m) Do khoảng cách giữa mép trên lớp vật liệu lọc đến mép dới cùng của máng thu 0,07m theo tiêu chuẩn nên chiều cao áp trên lớp vật liệu lọc đến điểm trên cùng của máng Hm là: Hm = 0,53 + 0,07 = 0,6 (m) Khoảng cách từ đáy máng thu tới đáy muơng tập trung... (l/s) = 0,120 (m3/s) Do một bể bố trí 3 máng thu nên lu lợng nớc đi vào mỗi máng là: 0,120 3 q1m = =0,04 (m3/s) Chọn máng hình tam giác, ta đi tính toán máng dạng này GVDH: PGS.TS.V VN HIU SVTH: TRNH TH HềA MSV:1351060012 Page 22 N MễN HC X Lí NC CP Chiều rộng của máng đợc tính theo công thức: 5 Bm = K ì q 1m 2 (1,57 + a ) 3 Trong đó: - qm : Lu lợng nớc đi vào 1 máng = 0,04 (m3/s) - a: Tỷ số giữa chiều... kính ống chính là 450 mm Vận tốc nớc chảy trong ống là V=0,965 (m/s) Chọn ống nhánh Vận tốc đảm bảo trong khoảng 1,2 ữ 2 (m/s) Khoảng cách giữa các ống nhánh là 250 300 (mm) Thiết kế 14 ống nhánh Lu lợng 1 ống nhánh q1n = 10,28 l/s Chọn đờng kính ống nhánh là 80 mm Vận tốc nớc chảy trong ống là V=1,66 (m/s) Trên các ống nhánh đục các lỗ 10 thành 2 hàng hớng xuống dới và nghiêng so với phơng nằm ngang... cao hình chữ nhật và một nửa chiều rộng máng, a = 1,5 (quy phạm là 1ữ1,5) - K: hệ số phụ thuộc vào hình dạng của máng, với máng có tiết diện đáy hình tam giác ta lấy K = 2,1 5 Bm= 2,1ì ( 0,04) 2 (1,57 + 1,5) 3 0,296 (m) Chiều cao của máng H = 0,75ìBm + 0,5ìBm = 0,75ì0,296 + 0,5ì0,296 = 0,37 (m) Chiều cao toàn bộ máng Hm = H + m (m) Trong đó: m là chiều dày đáy máng (TC: 0,1-0,75), lấy m = 0,1 (m) Do... (m2) Tính toán kiểm tra tốc độ lọc tăng cờng Tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc tăng cuờng đuợc xác định theo công thức: N 8 N -1 8 -1 Vtc = Vtbì = 7ì = 8 (m/h) Thấy rằng Vtc< 10 (m/h) nên đảm bảo yêu cầu 2.3.2 Tính toán hệ thống thu nớc sạch và phân phối nớc rửa Chọn độ dốc đáy máng theo chiều nớc chảy i = 0,001 Khoảng cách giữa các tâm máng là 2 (m) < 2,2 (m) Khoảng cách từ tâm máng đến tờng... truyền xử lý nớc ngầm, hàm lợng cặn không nhiều lắm nên chọn chu kì rửa bể 1 lần/ngđ và rửa lọc hoàn toàn bằng điều khiển tự động - T: Tổng thời gian làm việc của bể lọc trong một ngày đêm, lấy T = 24 giờ - W: Cờng độ nớc rửa lọc lấy theo kết quả thí nghiệm tơng ứng với từng loại vật liệu lọc Với đờng kính tơng đơng 0,8-1 mm, biện pháp rửa gió nớc kết hợp, tra bảng (Trang 128-sách Xử Lý Nớc Cấp của... Kích thớc mỗi sân là : 4 x 24 (m) 2.6.Tính toán bể điều hoà và bơm tuần hoàn nớc rửa lọc 2.6.1 Lu lợng tuần hoàn Để đảm bảo khi bơm tuần hoàn làm việc gián đoạn, không ảnh hỏng đén chế độ thuỷ lực của các công trình xử lý, qth phải nằm trong khoảng 5 100 Có 5%Qtrạm = ì 1042 = 52,1 (m3/h) W 24 < qth < 5%Qtrạm Lợng nớc rửa lọc trong một ngày Rửa gió nớc đồng thời, ta có: Pha rửa gió nớc kết hợp, nớc... Trong đó: - Q: Công suất trạm xử lý, Qtrạm = 1042 (m3/h) - LCl : Đợc xác định ở trên = 10,9ì 10-3 (kg/m3) Vậy qCL2 = 1042 ì 10,9ì 10-3 = 11,36 (kg/h) Khi châm Clo vào nớc, nâng nhiệt độ bình Clo lên 400C Khi ấy, năng suất bốc hơi của một bình là Cs = 3 (kg/h) q Cl 11,36 2 3 3 Do đó số bình Clo dùng đồng thời là: N = = = 3,8 Vậy dùng 4 bình Clo sử dụng đồng thời Lợng nớc tính toán cho Clorator làm việc... hPP = = 0,229 (m) 2.3.4.Tính toán các đờng ống kỹ thuật Đuờng ống dẫn nuớc rửa lọc Lu luợng nuớc rửa một bể lọc, qr = 120 (l /s) Chọn đuờng kính 450 mm, ta có vận tốc nuớc trong ống V = 1,36 (Theo bảng tính toán thuỷ lực) Hệ thống cấp khí Cờng độ rửa gió thuần tuý là: W = 18 (l/s.m2) Vận tốc của gió trong ống là: V = 20 (m/s) (quy phạm là 15 ữ 20 m/s) Lu lợng gió cung cấp cho một bể là: qgió = Wì... = 5 (m) 2.4 Tính toán sân phơi bùn Số luợng bùn tích lại ở bể lắng sau một ngày đuợc tính theo công thức: Q ì (C - C ) 1 G1 = 2 1000 (Kg) Trong đó: - G1: Trọng lợng cặn khô tích lại ở bể lắng sau một ngày, (Kg) - Q: Lợng nớc xử lý, Q = 25 000 (m3/ngđ) - C2 : Hàm lợng cặn trong nuớc đi ra khỏi bể lắng, lấy bằng 10 (g/m3) - C1 : Hàm luợng cặn trong nuớc đi vào bể lắng, sau làm thoáng hàm luợng cặn trong