Trường Đại Học Tôn Đức Thắng Khoa Môi Trường Và Bảo Hộ Lao Động ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP Đề tài TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO XÃ AN THẠNH, HUYỆN BẾN LỨC, TỈNH LONG AN VỚI CÔNG SUẤT 11000 m3/ngđ Sinh viên thực hiện: Đặng Đức Thuận MSSV : 91302285 Lớp : 13090201 Khóa : 17 Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thúy Viên Minh TP.HCM, Ngày 30 Tháng Năm 2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1) Tính cấp thiết đề tài 2) Mục tiêu thực 3) Phạm vi đối tượng nghiên cứu 4) Nội dung thực 5) Phương pháp thực CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguồn nước cấp 1.1.1 Nước mặt 1.1.2 Nước ngầm 1.1.3 Nước mưa chảy tràn 1.2 Tông quan xã An Thạnh, Huyện Bến Lức, tỉnh Long An 1.2.1 Điều kiện tự nhiên 1.2.1.1 Vị trí địa lý 1.2.1.2 Điều kiện khí hậu 1.2.1.3 Điều kiện thủy văn 1.2.1.4 Tài nguyên thiên nhiên 1.2.2 Điều kiện kinh tế xã hôi 1.2.2.1 Đặc điểm kinh tế 1.2.2.2 Đặc điểm xã hội 1.2.3 Điều kiện cấp nước khu vực 11 1.3 Tổng quan phương pháp xử lý nước cấp 12 1.3.1 Các biện pháp xử lý 12 1.3.2 Các trình xử lý nước 13 1.3.2.1 Quá trình tiền xử lý 13 1.3.2.2 Quá trình keo tụ phản ứng tạo cặn 13 1.3.2.3 Quá trình lắng 14 1.3.2.4 Quá trình lọc 15 1.3.2.5 Giai đoạn khử trùng nước 16 CHƯƠNG : LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 19 2.1 Tính toán độ tăng dân số 19 2.2 Tính toán nhu cầu dùng nước 19 2.2.1 Lưu lượng nước sinh hoạt dân cư khu vực 19 2.2.2 Lưu lượng nước cấp cho công trình công cộng 19 2.2.3 Lưu lượng nước cấp cho khu công nghiệp 21 2.2.4 Lưu lượng nước cấp cho xí nghiệp công nghiệp nhỏ địa phương tiểu thủ công nghiệp nằm rải rác 23 2.2.5 Lưu lượng nước tưới tưới đường 23 2.2.6 Công suất hữu ích 23 2.2.7 Công suất trạm bơm cấp 23 2.2.8 Lưu lượng nước chữa cháy 23 2.2.9 Xác định công suất trạm xử lý 24 2.3 Lựa chọn nguồn nước cấp 24 2.3.1 Nguồn nước mặt 24 2.3.2 Nguồn nước ngầm 24 2.3.3 Phân tích lựa chọn nguồn nước 25 2.3.4 Tính chất nguồn nước cấp tiêu chuẩn để cấp nước 27 2.4 Dẫn chứng số sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp 28 2.5 Đề xuất thuyết minh công nghệ xử lý nước cấp với công suất 11000 m3/ngđ 31 2.6 Tính toán tiêu thiếu 33 2.6.1 Tổng hàm lượng muối có nước 33 2.6.2 Xác định hàm lượng CO2 tự có nước nguồn 33 2.6.3 Xác định hàm lượng chất keo tụ 34 2.6.4 Xác định hàm lượng chất kiềm hóa 35 2.6.5 Xác định độ kiềm toàn phần sau keo tụ 36 2.6.6 Xác định hàm lượng CO2 sau keo tụ 36 2.6.7 Kiểm tra độ ổn định nước sau keo tụ 37 2.6.8 Hàm lượng cặn lơ lửng sau keo tụ 41 CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 42 3.1 Công trình thu 42 3.1.1 Vị trí đặt công trình thu 42 3.1.2 Chọn kiểu công trình thu 42 3.1.3 Tính toán công trình thu 43 3.1.3.1 Họng thu nước 44 3.1.3.2 Kích thước song chắn rác 44 3.1.3.3 Tính toán ống tự chảy 47 3.1.3.4 Tính toán lưới chắn rác 50 3.1.3.5 Tính toán ngăn thu, ngăn hút 53 3.1.4 Tính toán tr ạm bơm cấp 57 3.2 Tính toán công trình phụ 60 3.2.1 Công trình chuẩn bị dung dịch phèn 60 3.2.1.1 Xác định bể hòa trộn 61 3.2.1.2 Xác định bể tiêu thụ phèn 64 3.2.2 Bơm dung dịch phèn bơm định lượng 67 3.2.2.1 Bơm dung dịch phèn 67 3.2.2.2 Bơm định lượng 68 3.2.3 Công trình chuẩn bị dung dịch vôi sữa 68 3.2.3.1 Tính toán thiết bị pha chế vôi 68 3.2.3.2 Kích thước thùng đựng vôi 69 3.2.3.3 Thiết bị khuấy trộn vôi sữa 69 3.2.3.4 Thiết bị định lượng vôi sữa 70 3.2.3.5 Thiết bị dẫn vôi sữa 70 3.2.4 Tính toán kho chứa hoá chất chứa phèn vôi 71 3.2.4.1 Xác định lượng phèn dự trữ 71 3.2.4.2 Xác định lượng vôi dự trữ 71 3.3 Tính toán công trình đơn vị xử lý 72 3.3.1 Tính toán bể trộn vách ngăn ngang có cửa thu hẹp 72 3.3.2 Tính toán bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng 75 3.3.3 Tính toán bể lắng ngang 78 3.3.4 Tính toán bể lọc nhanh 85 3.3.5 Bể chứa nước 95 3.3.6 Sân phơi bùn 96 3.3.7 Trạm bơm cấp II 99 3.3.8 Khử trùng nước 101 3.4 Cao trình hạng mục công trình trạm xử lý .103 3.4.1 Cao trình bể chứa 103 3.4.2 Cao trình bể lọc 104 3.4.3 Cao trình bể lắng 104 3.4.4 Cao trình bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng 104 CHƯƠNG : KHAI TOÁN CHI PHÍ .106 4.1 Dự toán chi phí xây dựng .106 4.1.1 Phần xây dựng 106 4.1.2 Phần thiết bị 108 4.2 Dự tốn chi phí vận hành hệ thống .110 4.2.1 Chi phí nhân công 110 4.2.2 Chi phí điện 110 4.2.3 Chi phí sửa chữa bảo dưỡng 112 4.2.4 Chi phí hoá chất 112 4.2.5 Chi phí khấu hao 112 4.3.6 Dự tốn chi phí cho 1m3 nước cấp .112 KẾT LUẬN 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 DANH MỤC BẢNG Bảng 1– Kết số thông số quan trắc mẫu nước mặt sông Bến Lức 27 Bảng - Các thông số thiết kế song chắn rác 46 Bảng - Các thông số thiết ống tự chảy 49 Bảng - Các thông số thiết kế lưới chắn rác 52 Bảng - Các thông số thiết kế ngăn thu, ngăn hút 54 Bảng - Thông số thiết kế bể hòa trộn phèn 64 Bảng - Các thông số thiết kế bể tiêu thụ phèn 67 Bảng - Các thông số thiết kế thùng vôi 71 Bảng - Các thông số thiết kế bể trộn vách ngăn 75 Bảng 10 - Các thông số thiết kế bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng 77 Bảng 11 - Các thông số thiết kế bể lắng ngang 84 Bảng 12 - Các thông số thiết kế bể lọc 94 Bảng 13 - Các thông số thiết kế bể chứa nước 96 Bảng 14 - Các thông số thiết kế sân phơi bùn 99 Bảng 15 – Vận tốc nước đường ống ht v ống đẩy .100 Bảng 16 - Các thông số thiết kế trạm bơm cấp II 101 Bảng 17 - Dự toán chi phí phần xây dựng 106 Bảng 18 - Bảng tiêu thụ điện 111 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh MỞ ĐẦU 1) Tính cấp thiết đề tài Xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An nằm đới khô hạn bán khô hạn nước ta Việc cấp nước cho xã An Thạnh vùng lân cận dựa chủ yếu vào nguồn nước ngầm Chương trình cung cấp nước thi công nhiều giếng, nhiên lượng cung cấp nhỏ chất lượng nước chưa đảm bảo Xã xây dựng vài trạm cấp nước có quy mô nhỏ, công suất lớn đạt đến 80 m3/ngày, chiều dài tuyến ống cấp nước hạn chế khoảng 10 km trạng khả cấp nước có nhỏ so với nhu cầu dùng nước người dân, vấn đề nguồn nước người dân địa phương cần thiết cấp bách, vấn đề đáng quan tâm cuả quyền xã An Thạnh Việc xây dựng trạm cấp nước tập trung sẽ đáp ứng giải nhu cầu nước khu vực xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An đồng thời góp phần giải tình trạng thiếu nước vùng nông thôn xã , nâng cao chất lượng đời sống người dân, thu hút đầu tư ngành công nghiệp, giúp cho khu vực ngày phát triển Do đó đề tài “Tính toán thiết kế nhà máy xử lý nước cấp cho xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An với công suất thiết kế 11.000 m3/ngày.đêm” hình thành 2) Mục tiêu thực Mục tiêu đồ án tính toán, lựa chọn phương án tối ưu để thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước cấp nhằm đảm bảo cung cấp đủ nước cho nhu cầu dùng nước người dân theo QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt, góp phần cải thiện sức khỏe người dân hỗ trợ phát triển kinh tế bảo vệ môi trường phát triển bền vững xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An 3) Phạm vi đối tượng nghiên cứu Phạm vi : Khu vực xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An Đối tượng : Sông Bến Lức – đoạn qua khu vực xã An Thạnh lấy làm nguồn nước cấp đồng thời nghiên cứu hệ thống xử lý nước cấp cho khu vực Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh 4) Nội dung thực Điều tra thu thập phân tích số liệu :  Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội  Phương hướng phát triển xã An Thạnh  Lượng trữ lượng nguồn nước khu vực  Hiện trạng nhu cầu cấp nước cho người dân  Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước Nghiên cứu lựa chọn nguồn nước đề xuất công nghệ xử lý Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp Khai toán kinh tế Thực vẽ kỹ thuật 5) Phương pháp thực  Phương pháp thu thập số liệu : Thu thập tài liệu xã An Thạnh tỉnh Long An, tìm hiểu thành phần tính chất nước mặt số liệu cần thiết khác  Phương pháp nghiên cứu lý thuyết : Tìm hiểu công nghệ xử lý nước mặt cho thông qua tài liệu chuyên nghành  Phương pháp tổng hợp phân tích số liệu : Thống kê, đánh giá số liệu thu thập phân tích để đưa công nghệ xử lý phù hợp  Phương pháp toán : Sử dụng công thức toán học để tính toán công trình công trình đơn vị hệ thống xử lý nước mặt , dự toán chi phí xây dựng  Phương pháp đồ họa : Sử dụng phần mềm Autocad để thực vẽ kĩ thuật ( mặt tổng thể, mặt cắt nước công trình hạng mục chi tiết ) Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGUỒN NƯỚC CẤP Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác nguồn nước thiên nhiên (thường gọi nước thô) từ nước mặt, nước ngầm, nước biển Theo địa hình điều kiện môi trường xung quanh mà nguồn nước tự nhiên có chất lượng nước khác Như vùng núi đá vôi, điều kiện phong hóa mạnh, nguồn nước sẽ chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+, nước có độ cứng cao, hàm lượng hòa tan lớn… 1.1.1 Nước mặt Bao gồm nguồn nước ao, đầm, hồ chứa, sông, suối Do kết hợp từ dòng chảy bề mặt thường xuyên tiếp xúc với không khí nên đặc trưng nước mặt là:  Chứa khí hoà tan đặc biệt oxy  Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa ao đầm, hồ xảy trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng lại nước có nồng độ tương đối thấp chủ yếu dạng keo  Có hàm lượng chất hữu cao  Có diện nhiều loại tảo  Chứa nhiều vi sinh vật Nước sông : Là nguồn nước chủ yếu để cung cấp nước cho sinh hoạt công nghiệp Trữ lượng nước phong phú, thay đổi theo mùa Chất lượng nước : Thay đổi theo mùa , có thể ảnh hưởng nước thải sinh hoạt công nghiệp, phụ thuộc vào thỗ nhưỡng, thảm thực vật bao phủ có khả tự làm Nước ao,hồ : Nước hồ, ao, đầm có đặc tính sau Có phân tầng hồ thay đổi nhiệt độ Vận tốc dòng chảy nhỏ Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh Chất lượng nước bị ảnh hưởng rong rêu, loại thủy sinh Ảnh hưởng trực tiếp nước thải sinh hoạt công nghiệp Diễn tượng phú dưỡng hóa bồi lắng Nước suối : Nước suối nguồn nước cấp quan trọng Chúng có đặc điểm sau: Không ổn định chất lượng nước mức nước, lưu lượng, vận tốc dòng chảy mùa lũ mùa kiệt Về mùa lũ, nước suối thường bị đục thường có dao động đột biến mức nước vận tốc dòng chảy Về mùa khô, mực nước thấp Nhiều mực nước thấp không đủ độ sâu cần thiết để thu nước Nếu sử dụng nước suối để cấp nước cần có biện pháp dự trữ, bảo vệ công trình thu,… 1.1.2 Nước ngầm Được khai thác từ tầng chứa nước đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hoá cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua Do nước chảy qua địa tầng chứa cát granit thường có tính axit chứa chất khoáng Khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vôi nước thường có độ cứng độ kiềm hydrocacbonat cao Ngoài đặc trưng chung nước ngầm là:  Độ đục thấp  Nhiệt độ thành phần hoá học tương đối ổn định  Không có oxy có thể chứa nhiều khí như: CO2, H2S, …  Chứa nhiều khoáng chất hoà tan chủ yếu sắt, mangan, canxi, magie, flo…  Không có diện vi sinh vật Trong nước ngầm không có hạt keo hay hạt lơ lửng, tiêu vi sinh tốt so với nước mặt Ngoài nước ngầm không chứa rong tảo nguồn dễ gây ô nhiễm nước Phân loại nước ngầm : Nước ngầm lớp mặt Là tầng nước không áp, nằm độ sâu -3m, trữ lượng không đáng kể, chất lượng Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh Bảng 15 – Vận tốc nước đường ống ht v ống đẩy Vận tốc nước chảy (m/s) Đường kính ống (mm) Trong ống hút Trong ống đẩy Dưới 250 0.6-1.0 0.8-2.0 300-800 0.8-1.5 1.0-3.0 Trên 800 1.2-2.0 1.5-4.0 (Nguồn: bảng 7.3 – TCXDVN 33 – 2006) Tính toán đường ống hút: Với công suất cột áp bơm trên, chọn máy bơm cấp II bơm nước mạng lưới: bơm hoạt động, bơm dự phòng: Sử dụng đường ống hút thép, ống có dh =350 (mm), vh=1.02 (m/s) Đường kính phễu hút: dp=1.4  350= 490 (mm) Tính toán đường ống đẩy: Ống đẩy gồm phần: phần nằm nhà trạm phần nằm nhà trạm Cả hai phần ống ta sử dụng ống thép Sử dụng hai đường ống đẩy để cung cấp nước mạng lưới Mỗi ống đẩy có dd=300 (mm), có vd=1.4 (m/s) Trên đường ống đẩy đặt đồng hồ đo lưu lượng để đo lưu lượng nước cấp vào mạng Bố trí tổ máy bơm trục ngang theo kiểu dãy vuông góc với nhà trạm Việc bố trí sẽ đảm bảo cho máy bơm làm việc chắn, hiệu quả, quản lý thuận tiện chiều rộng nhà trạm sẽ không lớn Ngoài bơm cấp II dùng để bơm nước mạng lưới, ta bố trí máy bơm khác như: máy bơm nước rửa lọc, bơm thổi khí rửa lọc, bơm thu nước rò rỉ Khu vực nhà trạm xây dựng theo kiểu nửa chìm, với kết cấu xây dựng Bê tông Cốt thép để đảm bảo tính chắn an toàn Trong nhà trạm bố trí tủ điện, tủ điều khiển hoạt động máy bơm, thiết bị phòng cháy chữa cháy Chọn sơ kích thước trạm bơm : x 8,4 m 100 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh Bảng 16 - Các thông số thiết kế trạm bơm cấp II Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Số máy bơm 04 - Công suất bơm 35 HP - Cột áp bơm 50 m - Đường kính ống hút 350 mm Thép Vận tốc ống hút 1,02 m/s - Đường kính ống đẩy 300 mm Thép Vận tốc ống đẩy 1,4 m/s - 3.3.9 Khử trùng nước Khử trùng nước khâu bắt buộc cuối trình xử lý nước cấp dùng cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt Mục đích việc khử trùng tiêu diệt hoàn toàn vi trùng gây bệnh nguồn nước Có nhiều biện pháp khử trùng nước khử chất oxy hóa mạnh, khử tia vật lý, khử siêu âm, khử nhiệt, khử ion kim loại nặng… Trong hệ thống dùng clo lỏng để khử trùng, sở phương pháp dùng chất oxi hóa mạnh để oxi hóa men tế bào vi sinh vật tiêu diệt chúng Clo chất oxi hoá mạnh, dạng nào, đơn giản hay hợp chất, tác dụng với nước tạo thành phân tử HOCl có tác dụng khử trùng mạnh Quá trình khử trùng xảy hai giai đoạn, chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh, sau đó phản ứng với men bên tế bào phá hoại trình trao đổi chất dẫn đến diệt vong tế bào Tốc độ trình khử trùng nhanh nồng độ chất khử trùng nhiệt độ nước tăng, đồng thời phụ thuộc vào dạng không phân ly chất khử trùng, trình khuếch tán qua vỏ tế bào xảy nhanh trình phân ly Tốc độ khử trùng giảm nhiều nước có chất hữu cơ, cặn lơ lửng chất khử khác 101 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh Phản ứng thủy phân Clo nước xảy sau: Cl2 + H2 O  HCl + HClO Axit hypoclorit HClO yếu, không bền dễ dàng phân ly thành HCl oxi nguyên tử HClO  HCl + O Hoặc có thể phân ly thành H+ OClHOCl  H+ + OClCả HOCl, OCl- O chất oxi hóa mạnh có khả tiêu diệt vi trùng Thời gian tiếp xúc không nhỏ 30 phút, Clo dung dịch bơm vào đường ống dẫn vào bể chứa nước Liều lượng Clo hoạt tính cần thiết sử dụng tính theo công thức 𝐶 =𝑄× 𝑎 1000 = 458,3 × 1000 = 1,375 (𝑘𝑔/ℎ) Trong đó: + Q: lưu lượng nước nguồn xử lý (m3 /h) Q = 458,3 m3/h + a: liều lượng Clo hoạt tính (lấy theo tiêu chuẩn 6.165 20TCN 33-2006) Chọn a = mg/l = g/m3 Liều lượng Clo cần thiết sử dụng ngày là: 1,375 x 24 = 33 kg Liều lượng clo sử dụng tháng 33 x 30 = 990 kg Để đảm bảo khả phản ứng diệt trùng xảy triệt để, có tác dụng đến điểm dừng nước cuối mạng lưới, ta cần đưa thêm vào nước lượng clo dư cần thiết lượng clo tính toán Theo TCXD – 33:2006 liều lượng clo dư đầu mạng lưới tối thiểu 0.5 mg/L cuối mạng lưới 0.05 mg/L không dư tới mức tạo mùi khó chịu Đối với nước mặt hàm lượng clo  mg/L Ở dùng clo lỏng để khử trùng với liều lượng mg/L Clo lỏng dạng clo nguyên chất màu vàng xanh, trọng lượng riêng 1.47 kg/L Khi dùng clo lỏng để khử trùng nước phải đặt thiết bị chuyên dùng để đưa clo vào nước gọi clorator Clorator có chức pha chế định lượng clo vào nước Để tránh tình trạng đưa clo vào nước với áp suất cao, hay bị rò clo gây nguy hiểm nên ta chọn sử dụng 102 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh clorator chân không loại tỉ lệ để có thể đưa lượng clo vào nước tương ứng với thay đổi lưu lượng nước xử lý Khi dùng clorator chân không cần cung cấp nước có chất lượng nước sinh hoạt với áp suất không nhỏ kg/cm2 cho buồng định lượng clo Lượng nước tính toán để clorator làm việc lấy 0.6 m3/1kg clo Nước clo xả trường hợp có cố phải cho qua bể chứa có chất khử khí Trang bị cho trạm clorator chân không, làm việc dự phòng Đặt bình clo loại 900 kg/bình Để dẫn clo lỏng clo khí phải dùng ống thép đúc loại ống khác đảm bảo độ kín chịu áp lực cần thiết vận chuyển khí clo từ kho đến máy định liều lượng Trạm phải thông gió thường xuyên quạt với tần suất 12 lần Không khí hút đểm thấp sát mặt sàn xả điểm cao 2m so với nhà cao trạm Cần phải trang bị phương tiện phòng hộ, thiết bị vận hành hệ thống bảo hiểm, thiết bị báo nồng độ clo buồng công tác 3.4 Cao trình hạng mục công trình trạm xử lý Khi bố trí công trình trạm xử lý nước cần tuân thủ theo quy định sau: Các công trình trạm xử lý bố trí theo nguyên tắc tự chảy Độ chênh lệch mực nước công trình đơn vị xử lý nước phải tính toán đủ để khắc phục tổn thất áp lực công trình, đường ống nối công trình van khóa, thiết bị đo lường… Độ chênh mực nước công trình cần phải xác định cụ thể qua tính toán Sơ ta chọn tổn thất áp lực để bố trí cao độ mực nước công trình theo điều 6.355 TCVN 33 - 2006 Đồng thời dựa vào chiều cao công trình đơn vị 3.4.1 Cao trình bể chứa Chọn cốt mặt đất nơi xây dựng bể chứa trạm xử lý: Ztr = 0,00 Dung tích bể chứa WC = 230 m3 với kích thước B×L×H = 14,4 × × m Cốt mực nước bể chứa tính từ mặt đất Zbc n =1m 103 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh bc Cốt đỉnh bể chứa: Zbc đỉnh = Zn +hbv =1+0,5=+ 1,5 m Trong đó: Hbv = 0,3 ÷ 0,5 m bc Cốt đáy bể chứa: Zbc đáy = Zđỉnh -Hbc =1,5-5,5= -4 m 3.4.2 Cao trình bể lọc Tổn thất áp lực bể lọc: hbể lọc = m (quy phạm ÷ 3,5 m, điều 6.355 TCDVN 33:2006) Tổn thất áp lực từ bể lọc sang bể chứa: hbể TCXDVN 33:2006) lọc_bc = 0,5 (quy phạm 0,5 ÷ 1, điều 6.355 Cốt mực nước bể lọc: lọc Zbể = Zbc n n +hbể lọc +hbể lọc_bc =0,00+3+0,5=3,5 m bể lọc lọc Cốt đỉnh bể lọc: Zđỉnh =Zbể + hbv =3,5+0,5= m n bể lọc bể lọc Cốt đáy bể lọc: Zđáy = Zđỉnh -Hbể lọc = - 5,1 = -1,1 m 3.4.3 Cao trình bể lắng Tổn thất áp lực bể lắng: hbể lắng = 0,4m (quy phạm 0,4 ÷ 0,6 m, điều 6.355 TCXDVN 33:2006) Tổn thất áp lực từ bể lắng sang bể lọc: hlắng_lọc = 0,6m (điều 6.355 TCXDVN 33:2006) Cốt mực nước bể bể lắng Zn lọc = Zbể +hbể lắng +hbể lắng_lọc =3,5+ 0,4+0,6= 4.5 m n bể lắng bể lắng Cốt đỉnh bể lắng: Zđỉnh =Zn bể lắng Cốt đáy bể lắng: Zđáy + hbv = 4,5+0,5=5 m bể lắng = Zđỉnh -Hbể lắng = - 5,3= - 0,3 m 3.4.4 Cao trình bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng Chiều cao lớp nước vách tràn bể phản ứng hm = 0,3 m Cốt mực nước bể phản ứng bpu bể lắng Zn =Zn +hm = 4,5+0,3=4,8 m bpu bể lắng Cốt đáy bể phản ứng lấy cốt đáy đầu bể lắng Zđáy =Zđáy = -0,3 m 104 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh 3.4.5 Cao trình bể trộn vách ngăn ngang có cửa thu hẹp Tổn thất áp lực bể trộn thủy lực : hbể trộn = 0,4 m (quy phạm 0,4 ÷ 0,6 m, điều 6.355 TCXDVN 33:2006) Tổn thất áp lực từ bể trộn sang bể phản ứng: htrộn_bpu = 0,3m (quy phạm 0,3 ÷ 0,4 m, điều 6.355 TCXDVN 33:2006) Cốt mực nước bể bpu trộn Zbể = Zn +hbể trộn +hbể trộn_bpu = 4,8+ 0,4+0,3=5,5 m n bể trộn trộn Cốt đỉnh bể trộn: Zđỉnh =Zbể + hbv = 5,5 +0,5=6,0 m n Cốt đáy bể trộn: bể trộn Zđáy bể trộn = Zđỉnh -Hbể trộn = 6-1,5=4,5 m bể trộn bể trộn bể trộn bể trộn bể trộn bể trộn Cốt mực nước ngăn thứ : Zngăn = Zđáy Cốt mực nước ngăn thứ : Zngăn = Zđáy Cốt mực nước ngăn thứ : Zngăn = Zđáy + ℎ3 = 4,5 + 0,4 = 4,9 𝑚 + ℎ2 = 4,5 + 0,53 = 5,03 𝑚 + ℎ1 = 4,5 + 0,66 = 5,16 𝑚 105 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh CHƯƠNG : KHAI TOÁN CHI PHÍ Công tác khái toán chi phí xây dựng nhà máy nước xã An Thạnh dựa theo tài liệu “Đơn giá dự toán xây dựng công trình – phần xây dựng công trình nhà máy xử lý nước”, nhà xuất xây dựng, năm 2009 Sau bảng thống kê giá thành cụ thể cho công trình đơn vị nhà máy nước xã An Thạnh (giá thành vật liệu có thể thay đổi) 4.1 Dự toán chi phí xây dựng 4.1.1 Phần xây dựng Bảng 18 - Dự toán chi phí phần xây dựng STT Công tŕnh Đơn giá (10 VND/1đv ) (10 VND) Thành tiền Số lượng Vật liệu BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 19.8 BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 19.8 Thép không gỉ 08K  ,quét sơn chống thấm bên 1.5 1.5 BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 36.3 6 Đơn vị Bể pha trộn phèn Bể tiêu thụ phèn Rọ vôi, kích thước 0.5x0.4x0.4m Bể tiêu thụ vôi sữa Song chắn rác, kích thước 0.9x0.7m Thép không gỉ 08K  ,quét sơn chống thấm bên Ngăn lắng cát BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 493.68 Ngăn hút – ngăn bơm BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 493.68 106 Đồ án xử lý nước cấp Bể trộn vách ngăn Bể phản ứng lớp cặn lơ lửng 10 Bể lắng ngang Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 55.44 BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 554.4 BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 4189.7 BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 1484.406 m3 2.2 1247.4 11 Bể lọc nhanh 12 Bể chứa nước BTCT #200, quét sơn chống thấm bên 13 Bể thu hồi BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 1584 14 Sân phơi bùn BTCT #200, quét sơn chống thấm bên m3 2.2 7603.2 15 Nhà điều hành Tường xây gạch, mái lợp tôn m2 2.6 312 16 Nhà bảo vệ Tường xây gạch, mái lợp tôn m2 2.6 31.2 17 Nhà để xe Cột sắt, mái lợp tôn m2 0.5 25 18 Phòng thí nghiệm Tường xây gạch, mái lợp tôn m2 2.6 130 19 Trạm bơm cấp I Tường xây gạch, mái lợp tôn m2 2.6 1950 20 Nhà hóa chất Tường xây gạch, mái lợp tôn m2 2.6 1179.36 21 Kho xưởng Tường xây gạch, mái lợp tôn m2 2.6 520 22 Trạm biến áp Tường xây gạch, mái lợp tôn m2 2.6 26 107 Đồ án xử lý nước cấp 23 Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh Phòng bơm cấp II Tường xây gạch, mái lợp tôn m2 2.6 Tổng cộng 2121.6 22082.27 4.1.2 Phần thiết bị Bảng 19 - Dự toán chi phí phần thiết bị STT Thiết bị Song chắn rác, kích thước 0.9x0.7m Lưới chắn rác, kích thước 1x0.8m Đơn giá (10 Thành tiền VND/1đv) (10 VND) Số lượng Đơn vị 10 Bơm phèn 40KW 16 Bơm định lượng phn 16W 22 66 My thổi khí 40KW 18 36 Bơm vôi 18KW 16 Bơm định lượng vôi 16W 22 66 My khuấy 2.2KW 15 45 Cát lọc  20 m3 0.9 162 108 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh 10 Chụp lọc  17 0.2 275.4 11 Sỏi đỡ  21 m3 0.5 94.5 12 Siphong điều chỉnh lọc 10 90 13 Bơm nước rửa lọc 29KW 8 14 Bơm khí rửa lọc 36KW 12 12 102 408 150 600 15 16 Bơm chìm bơm nước tuần hoàn 18KW Bơm chìm bơm nước phơi bùn 20KW 17 Clorator chân không 35 70 18 Quạt hút 0.75KW 19 Bơm nước thô 42.5KW 350 1050 20 Bơm nước 42.5KW 400 1600 21 Hệ thống cào bùn bể lắng 30 90 22 Hệ thống điều khiển bể lọc 14 126 20 m 40 23 Ống thép 450 dẫn nước sang bể phản ứng 109 Đồ án xử lý nước cấp 24 Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh Ống thép 450 dẫn nước sang bể chứa 20 m 2.4 48 25 Nhân công lắp đặt hệ thống Đơn nguyên 180 540 26 Chi phí vận chuyển Chuyến 50 50 27 Hệ thống điện điều khiển Bộ 180 180 Tổng cộng 5706.9 Tổng kinh phí dự tốn đầu tư xây dựng bản: T = Chi phí xây dựng + Chi phí thiết bị, máy móc = 22.082.270.000 + 5.706.900.000 = 27.789.170.000 VND 4.2 Dự tốn chi phí vận hành hệ thống 4.2.1 Chi phí nhân công Công nhân vận hành người chia làm ca làm việc Bảo vệ nhân viên vệ sinh công cộng: người Giả sử mức lương trung bình 150.000 đồng/người/ngày Tổng chi phí nhân công: TN = 150.000 x = 1.350.000VNĐ/ngày 4.2.2 Chi phí điện 110 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh Bảng 20 - Bảng tiêu thụ điện STT Công Số suất lượng (Kw) (cái) Thiết bị Số máy hoạt động Thời gian hoạt động (h/ngày) Tổng điện tiêu thụ (Kwh/ngày) Máy khuấy vôi, phèn 2.2 3 24 158.4 Bơm chìm nước tuần hoàn 18 4 576 Bơm chìm bơm bùn 20 4 640 Bơm nước rửa lọc 29 1 232 Bơm khí rửa lọc 36 1 288 Bơm định lượng phèn 16 3 24 1152 Bơm định lượng vôi 16 3 24 1152 Quạt hút 0.75 2 24 36 10 Bơm nước thô 42.5 3 24 3060 11 Bơm nước 42.5 24 3060 40 - - 24 960 12 Các thiết bị thắp sáng, điều khiển thiết bị khác TỔNG CỘNG 12346.4 Lấy chi phí cho Kwh = 1.300VNĐ Vậy chi phí điện cho ngày vận hành: TĐ = 12346.4 x 1300 = 16.050.320 (VNĐ/ngày) 111 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh 4.2.3 Chi phí sửa chữa bảo dưỡng Chiếm 1% chi phí xây dựng chi phí thiết bị: TS = 27.789.170.000 x 1% = 277.891.700 (VNĐ/năm) = 761.347 (VNĐ/ngày) 4.2.4 Chi phí hoá chất Chi phí sử dụng phèn Al 2057 (kg/ngày) x 365 (ngày/năm) = 750.805 (kg/năm) 750805(kg/năm) x 8000 (VNĐ/kg) = 6.006.440.000 (VNĐ/năm) = 16.456.000 (VNĐ/ngày) Chi phí sử dụng vôi 342 (kg/ngày) x 365 (ngày/năm) = 124.830 (kg/năm) 124830(kg/năm) x 1800 (VNĐ/kg) = 224.694.000 (VNĐ/năm) = 615.600 (VNĐ/ngày) Chi phí sử dụng clo 54 (kg/ngày) x 365 (ngày/năm) = 19710 (kg/năm) 19710(kg/năm) x 11500 (VNĐ/kg) = 226.665.000 (VNĐ/năm) = 621.000 (VNĐ/ngày) Vậy chi phí sử dụng hóa chất: TH = 16.456.000 + 615.600 + 621.000 = 17.692.600(VNĐ/ngày) 4.2.5 Chi phí khấu hao Chi phí xây dựng khấu hao 20 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao 10 năm: TKH = 22.082.270.000 /20 + 5.706.900.000 /10 TKH = 1.674.803.500 (VNĐ/năm) = 4.588.502 (VNĐ/ngày) 4.3.6 Dự tốn chi phí cho 1m3 nước cấp Vậy chi phí cho ngày vận hành nước cấp: TC = TN + TĐ + TS + TH + TKH = 1.080.000 + 16.050.320 + 761.347 + 17.692.600 + 4.588.502 = 40.172.769 (VNĐ/ngày) TC = 40.172.769 (VNĐ/ngày)/11000 (m3/ngày) = 2232 (VNĐ/m3) 112 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh KẾT LUẬN Đồ án tính toán, thiết kế trạm xử lý nước cung cấp đủ lưu lượng cho nhu cầu dùng nước khu vực đạt chất lượng QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt Như trình bày khu vực xã An Thạnh xã vùng ven thành phố Hồ Chí Minh thực mô hình nông thôn thời kỳ công nghiệp hóa, đại hóa Việc phát triển, xây dựng sở hạ tầng tạo sức bật cho phát triển kinh tế xã hội xã góp phần thúc đẩy tiến trình đô thị hóa nâng cao giá trị văn hóa truyền thống lịch sử - cách mạng Long An, tạo lập mô hình nông thôn điển hình Khi phát triển thành khu đô thị, đặc biệt giai đoạn năm 2020 với phát triển đồng loạt kinh tế xã hội phân tích trên, lúc nhu cầu sử dụng nước cấp thiết nên việc xây trạm xử lý nước tập trung định, sách đúng đắn Nó góp phần lớn công phát triển kinh tế nhu cầu sử dụng nước người dân Đóng vai trò quan trọng cải thiện chất lượng sống nâng cao sức khoẻ cộng đồng Trong năm qua nhà nước địa phương không ngừng đầu tư xây dựng phát triển hệ thống cấp nước cho xã An Thạnh huyện Bến Lức tỉnh Long An ngày tốt số lượng chất lượng Do đó, việc thực đầu tư xây dựng nhà máy xử lý nước với công suất 11.000 m3/ngđ cho xã An Thạnh đúng đắn cần thiết 113 Đồ án xử lý nước cấp Th.S Nguyễn Thúy Viên Minh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS.Nguyễn Ngọc Dung, 2003, Cấp nước đô thị, Nhà xuất xây dựng Hà Nội [2] TS.Nguyễn Ngọc Dung, 2003, Xử lí nước cấp, Nhà xuất xây dựng Hà Nội [3] Lê Dung, 2003,Công trình thu nước – Trạm bơm cấp thoát nước, Nhà xuất xây dựng Hà Nội [4] ThS Hổ Ngô Anh Đào, Giáo trình môn học Xử lí nước cấp, ĐH Tôn Đức Thắng [5] ThS.Nguyễn Thị Hồng, 2001,Các bảng tính toán thuỷ lực, Nhà xuất xây dựng Hà Nội [6] ThS.Nguyễn Thị Hồng, 2001, Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Mạng lưới cấp nước, Nhà xuất xây dựng Hà Nội [7] Trịnh Xuân Lai, 2003, Tính toán thiết kế công trình hệ thống cấp nước , Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [8] TCXD 33 – 2006, Cấp nước – Mạng lưới bên Công trình – Tiêu chuẩn thiết kế [9] Nguyễn Phước Dân – Lâm Minh Triết, 2010, Ví dụ tính toán thiết kế nhà máy xử lý nước, Nhà xuất Đại học Quốc Gia TPHCM 114 ... đầu tư ngành công nghiệp, giúp cho khu vực ngày phát triển Do đó đề tài Tính toán thiết kế nhà máy xử lý nước cấp cho xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An với công suất thiết kế 11.000 m3/ngày.đêm”... vực xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An Đối tượng : Sông Bến Lức – đoạn qua khu vực xã An Thạnh lấy làm nguồn nước cấp đồng thời nghiên cứu hệ thống xử lý nước cấp cho khu vực Đồ án xử lý nước. .. xuất công nghệ xử lý Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp Khai toán kinh tế Thực vẽ kỹ thuật 5) Phương pháp thực  Phương pháp thu thập số liệu : Thu thập tài liệu xã An Thạnh tỉnh Long An,