Đang tải... (xem toàn văn)
Xử lý nước cấp có tầm quan trọng rất lớn không chỉ đối với môi trường tự nhiên mà còn 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 công 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 công cộng cho toàn 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 Đông 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 công 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 công nghệ xử lý nước bể lắng có vai trò 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 “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 LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng, biểu Danh mục hình, sơ đồ, đồ thị MỞ ĐẦU * Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài * Một số thuật ngữ sử dụng luận văn * Cấu trúc luận văn .3 NỘI DUNG Chương THỰC TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC 1.1 Khái quát chung .4 1.2 Quy mô công suất cấp nước 1.2.1 Nhu cầu sử dụng nước 1.2.2 Dự báo dân số tính tốn 1.2.3 Các tiêu tiêu chuẩn thiết kế 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 COD Cr 12 1.3.3 Hàm lượng Nitơ Amoni, Nitơ nitrit Nitơ Nitrat 14 1.3.4 Hàm lượng chất lơ lửng vi khuẩn 15 1.4 Trạm bơm cấp I (trạm bơm nước thô) 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 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 trạm xử lý 28 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 31 2.1 Cơ sở pháp lý hoạt động xử lý nước cấp cho đô thị 31 2.2 Lý thuyết keo tụ cặn 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 lắng nước 39 2.4 Một số cơng trình bể lắng sử dụng nhà máy xử lý nước cấp 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 có tầng cặn lơ lửng 49 2.4.5 Bể lắng ly tâm 50 2.4.6 Kiểm sốt hiệu q trình lắng nước 51 2.5 Xyclon thủy lực .53 2.6 Một số công trình bể lắng .56 2.6.1 Công nghệ lắng với ngăn tạo tiếp xúc 56 2.6.2 Bể lắng - tuần hoàn 57 2.6.3 Bể lắng tia 57 2.6.4 Lắng Lamella kết hợp phản ứng trung tâm tuần hoàn cặn 58 2.6.5 Lắng Lamella kết hợp phản ứng xoáy trung tâm tuần hoàn cặn 59 2.6.6 Bể lắng Pulsator (lắng động) 60 2.7 Hệ thống lắng Actiflo 60 2.7.1 Nguyên tắc hệ thống lắng Actiflo: .60 2.7.2 Giới thiệu hệ thống Lắng Actiflo Công ty VEOLIA Water .62 2.7.3 Dự án sử dụng hệ thống lắng Actiflo giới Việt Nam 64 Chương 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 3.2.3 Xác định lượng hóa chất dự trữ .73 3.2.4 Tính tốn bể trộn khí 74 3.2.5 Tính toán bể trộn cát 76 3.2.6 Tính tốn bể phản ứng khí 78 3.2.7 Tính tốn bể lắng Lamen Actiflo 80 3.2 Dự toán xây lắp chi phí vận hành bảo trì hệ thống .89 3.3 So sánh chi phí với dự án thực tỉnh thành khác nhà tài trợ khác 95 3.4 Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành 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 MỞ ĐẦU * Lý chọn đề tài Xử lý nước cấp có tầm quan trọng lớn khơng mơi trường tự nhiên mà sức khỏe người Mức sống người dân ngày tăng đòi hỏi chất lượng nước xử lý tăng theo Trên giới có nhiều công nghệ lĩnh vực xử lý nước cấp cho sinh hoạt sản xuất Tại Việt Nam công nghệ dần áp dụng thay cho công nghệ truyền thống Tỉnh Hà Nam đề “Quy hoạch định hướng cung cấp nước tỉnh Hà Nam đến năm 2030” Quy hoạch tổng thể dự án phát triển hạ tầng cấp nước cơng cộng cho tồn tỉnh Theo đó, dân số giai đoạn từ 2015 đến 2030 tính toán để hỗ trợ làm tiền đề phát triển dự án nhà máy nước toàn tỉnh Nhà máy nước Mộc Bắc (thuộc xã Mộc Bắc, phía Đơng Bắc tỉnh Hà Nam) hệ thống cấp nước phân phối dự kiến cung cấp nước cho gần 120,000 cư dân phía Bắc tỉnh Hà Nam, bao gồm KCN Đồng Văn III, nơi mà kì vọng trở thành trọng điểm phát triển kinh tế tỉnh Với nhu cầu tăng cao lưu lượng chất lượng nước sử dụng việc cải tạo, mở rộng, xây nhằm nâng công suất nhà máy nước điều tất yếu Cùng với phát triển khoa học, công nghệ xử lý nước tiên tiến nay, Hà Nam cần phải nghiên cứu đưa giải pháp để nâng cao hiệu làm việc cơng trình hệ thống xử lý nước cấp nhà máy nước nhà máy nước xây Trong dây chuyền cơng nghệ xử lý nước bể lắng có vai trò quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng nước xử lý Do đó, cần phải có giải pháp để nâng cao hiệu lắng dây chuyền công nghệ xử lý nước nhà máy nước Hà Nam Công nghệ lắng Actiflo giải pháp hiệu áp dụng nhiều quốc gia giới số địa phương Việt Nam Để góp phần cho việc đầu tư, quản lý, khai thác hệ thống cấp nước nhà máy nước Mộc Bắc hiệu tốt hơn, tác giả lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp “Giải pháp nâng cao hiệu lắng dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc - Tỉnh Hà Nam công nghệ lắng Actiflo” * Mục đích nghiên cứu - Đánh giá thực trạng công nghệ xử lý nước cấp áp dụng nhà máy xử lý nước cấp Mộc Bắc - Xây dựng sở lý luận thực tiễn để đề xuất giải pháp áp dụng góp phần nâng cao hiệu lắng dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp * Đối tượng 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 thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: Dựa sở lý luận, sở lý thuyết đề xuất giải pháp (hệ thống lắng Actiflo) nhằm nâng cao hiệu lắng dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc - Ý nghĩa thực tiễn: Đánh giá hiệu hệ thống lắng Actiflo áp dụng cho nhà máy xử lý nước cấp Mộc Bắc; đồng thời áp dụng cho nhà máy xử lý khác có điều kiện tương tự * Một số thuật ngữ sử dụng luận văn Nhà máy nước: Là cơng trình xây dựng gồm đơn ngun, cụm cơng trình chức khác thực nhiệm vụ xử lý nước đạt yêu cầu trước cấp cho khu dân cư, khu đô thị, khu công nghiệp Xử lý nước: Là hoạt động sử dụng biện pháp học, hóa học, lý học, sinh học để xử lý nước đạt tiêu chuẩn nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt Dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp: Là công trình thiết bị thực chức xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt * Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu, Kết luận kiến nghị, Tài liệu tham khảo Phụ lục, nội dung 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 thực tiễn công nghệ xử lý nước cấp - Chương 3: Đề xuất áp dụng công nghệ lắng Actiflo nhằm nâng cao hiệu lắng dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc NỘI DUNG Chương THỰC TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP TẠI NHÀ MÁY NƯỚC MỘC BẮC 1.1 Khái quát chung * Vị trí địa lý: Huyện Duy Tiên nằm phía Bắc tỉnh Hà Nam, cửa ngõ phía Nam thủ Hà Nội Xã Mộc Bắc, có diện tích tự nhiên 10,11km 2, nằm tọa độ địa lý từ 20041’18” vĩ độ Bắc đến 10600’42” kinh độ Đơng [11] - Phía bắc giáp huyện Phú Xun, thành phố Hà Nội - Phía đơng giáp thành phố Hưng Yên huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên qua sơng Hồng huyện Lý Nhân - Phía nam giáp huyện Bình Lục thành phố Phủ Lý - Phía tây giáp thành phố Hà Nội huyện Kim Bảng - Đơn vị hành chính: 19 xã, thị trấn - Huyện Duy Tiên có diện tích tự nhiên 12.100,35 - Dân số : Tính đến ngày 31/12/2008: 133.123 người Diện tích huyện chủ yếu đồng Huyện Duy Tiên nằm cạnh sông Hồng địa bàn huyện có sơng Châu Giang chảy qua Huyện có địa hình đặc trưng vùng đồng thuộc khu vực châu thổ Sơng Hồng Nhìn chung địa hình huyện thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp, đặc biệt trồng lúa vụ đơng Địa hình huyện chia thành tiểu địa hình Vùng ven đê sơng Hồng sông Châu Giang bao gồm xã Mộc Bắc, Mộc Nam, Châu Giang, Chuyên Ngoại, Trác Văn, Yên Nam, Đọi Sơn có địa hình cao hơn, đặc biệt khu vực núi Đọi, núi Điệp thuộc xã Đọi Sơn n Nam Vùng có địa hình thấp bao gồm xã nội đồng Tiên Nội, Tiên Ngoại, Yên Bắc chiếm phần lớn diện tích tự nhiên huyện cao độ phổ biến từ 1,8 - 2,5 m, địa hình phẳng, xen kẽ gò nhỏ, ao, hồ, đầm * Địa hình: Huyện có địa hình đặc trưng vùng đồng thuộc khu vực châu thổ Sơng Hồng Nhìn chung địa hình huyện thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp, đặc biệt trồng lúa vụ đông Địa hình huyện chia thành tiểu địa hình [11] Vùng ven đê sông Hồng sông Châu Giang bao gồm xã Mộc Bắc, Mộc Nam, Châu Giang, Chuyên Ngoại, Trác Văn, Yên Nam, Đọi Sơn có địa hình cao hơn, đặc biệt khu vực núi Đọi, núi Điệp thuộc xã Đọi Sơn Yên Nam Vùng có địa hình thấp bao gồm xã nội đồng Tiên Nội, Tiên Ngoại, Tiên Tân, Yên Bắc chiếm phần lớn diện tích tự nhiên huyện cao độ phổ biến từ 1,8 - 2,5 m, địa hình phẳng, xen kẽ gò nhỏ, ao, hồ, đầm * Khí hậu: Duy Tiên nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều, thuộc tiểu khí hậu vùng đồng Bắc Bộ, chịu ảnh hưởng sâu sắc gió mùa đơng bắc gió mùa đơng nam Với đặc điểm nhiệt đới gió mùa, nắng xạ mặt trời lớn, thuận lợi cho phát triển nông nghiệp đa dạng với nhiều loại trồng, vật nuôi tạo điều kiện tốt cho thâm canh tăng vụ Tuy nhiên, biến động mạnh mẽ với nhiều tượng thời tiết bão, dông, lượng mưa tập trung theo mùa kết hợp với địa hình thấp gây ngập úng cục bộ, số vùng đòi hỏi phải có biện pháp phòng tránh kịp thời [11] * Thuỷ văn: Duy Tiên có mạng lưới sơng, ngòi tương đối dày đặc với sông lớn chảy qua sông Hồng, sông Châu Giang sơng Nhuệ: - Sơng Hồng có lượng nước dồi nguồn cung cấp nước cho tỉnh Hà Nam qua sông Nhuệ trạm bơm, cống ven sông Chiều dài sông chạy qua huyện 12 km tạo thành ranh giới tự nhiên huyện Duy Tiên với tỉnh Hưng Yên Hàng năm sông bồi đắp lượng phù sa tươi tốt cho diện tích đất đê bối cho đồng ruộng qua cống lấy nước tưới Mộc Nam đê sông Hồng - Sông Duy Tiên qua địa phận huyện từ Bạch Thượng qua đập Phúc sông Châu Giang nối với sông Đáy Phủ Lý dài 28 km, đồng thời ranh giới tự nhiên với huyện Thanh Liêm, Bình Lục, Lý Nhân Trên sơng có cống điều tiết Điệp Sơn làm nhiệm vụ tưới tiêu cho vùng đất huyện - Sông Nhuệ sông đào nối sông Hồng Hà Nội qua Hà Nội hợp lưu với sông Đáy Phủ Lý Đoạn qua Duy Tiên dài 13 km, sơng có tác dụng tiêu nước nội vùng đổ sông Đáy vào mùa mưa tiếp nước cho sản xuất vào mùa khơ Ngồi sơng chính, huyện có mạng lưới sơng ngòi nhỏ với ao, hồ, đầm nguồn bổ sung dự trữ quan trọng mực nước sơng xuống thấp, đặc biệt vào mùa khơ hạn Nhìn chung mật độ sơng ngòi huyện dày chảy theo hướng Tây Bắc - Đơng Nam Do địa hình phẳng, độ dốc sơng nhỏ nên khả tiêu nước chậm Đặc biệt vào mùa lũ, mực nước sơng lên cao với mưa lớn tập trung thường gây ngập úng cục cho vùng có địa hình thấp trũng, gây ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất đời sống sinh hoạt nhân dân Khu vực dự kiến xây dựng nhà máy nước (NMN) khu đất rộng khoảng 7ha, thuộc địa phận xã Mộc Bắc, phía Đơng Bắc tỉnh Hà Nam Khu vực lựa chọn vị trí nằm gần nguồn nước Sơng Hồng khu vực có nhu cầu sử dụng nước lớn cụm KCN khu đô thị Duy Tiên Nhà máy nước Mộc Bắc sau vào hoạt động cung cấp nước sinh hoạt, sản xuất cho huyện Duy Tiên huyện Kim Bảng Dự án tăng cường môi trường đầu tư Cấp nước cụ thể hóa nội dung định hướng Quy hoạch chung xây dựng tỉnh Hà Nam năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 1.2 Quy mơ cơng suất cấp nước 1.2.1 Nhu cầu sử dụng nước Khu vực tiếp nhận nước dự án có loại nhu cầu sử dụng nước sau: - Cấp nước cho sinh hoạt người dân đô thị nông thôn - Cấp nước cho sản xuất công nghiệp tập trung - Cấp nước cho giáo dục đào tạo - Cấp nước cho sản xuất ngành nghề thủ cơng nhỏ 87 Dòng vào thiết bị Hydroxyclone dung dịch bùn cát, đó: + Nồng độ cát dung dịch lớn đạt 200 (mg/l); + Khối lượng riêng cát 2500 (Kg/m3); + Lưu lượng vào hydroxyclone, Q = Qb = 41,7 (l/s); + Áp lực cửa vào Hydroxyclone 22(m); Tính tốn chọn đường kính Xyclone thủy lực dựa vào tài liệu “ Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp” tác giả Trịnh Xuân Lai Cách xác định Xyclone thủy lực sau: Theo phần trăm lắng cặn cần thiết, tra biểu đồ đường cong lắng thu thực nghiệm có dạng hình 6.13 (tài liệu “Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp” – Trịnh Xuân Lai), tìm vận tốc lắng tĩnh hạt cặn bé cần phải giữ lại xyclone Theo biểu đồ hình 6.46, tìm đường kính xyclone tổn thất áp lực ứng với vận tốc lắng tĩnh hạt cặn cần giữ lại Sau theo biểu đồ hình 6.47 xác định cơng suất xyclone ứng với áp lực cần thiết chọn Chia lưu lượng nước hữu ích cần thiết cho cơng suất vừa tìm xyclone ta tìm số xyclone làm việc đồng thời trạm Tiến hành xác định xyclone: Ta chọn hiệu lắng cát 91% Tra biểu đồ hình 6.13, ta vận tốc lắng tĩnh hạt cặn bé xyclone 0,32 (mm) Tra biểu đồ hình 6.46 tìm + Đường kính xyclone 150(mm), tổn thất áp lực 2,4 (kg/cm2) = 24,0 (m); Tra biểu đồ hình 6.47 ta xác định công suất xyclone 15 (m3/h) Xác định cơng suất hữu ích; Lưu lượng hữu ích cơng suất tính theo lượng nước (đã tách cát) khỏi xyclone, lưu lượng vào xyclone thủy lực 41,7 (l/s), lít hỗn hợp bùn cát có lớn 0,2 (kg) cát, tỷ trọng hỗn hợp bùn cát vào xyclone thủy lực 1,111 (T/m 3) = 1,111 (kg/l), phần trăm thể tích cát hỗn hợp bùn cát 0,2×100%/1,111 = 18%, 41,7 lít hỗn hợp bùn cát có 0,18×41,7 = 7,51 lít cát, lượng nước khỏi xyclone thủy lực 41,7 - 7,51= 34,19 lít nước Vậy lưu lượng hữu ích 34,19 (l/s) = 123 (m3/h) 88 Số xyclone = 123/15 = 8(xyclone) Chọn số xyclone đường kính xyclone thủy lực 150 (mm) Thơng số xyclone đường kính 150 (mm) lấy sau: Đường kính Đường Kích thước Đường kính tương xyclone thủy kính ống lỗ dẫn nước đương lỗ dẫn lực thu nước vào nước vào 150 45 20×45 34 Đường kính Chiều cao vòi xả xyclone cặn 17 695 Tại bể trộn cát có bốn xyclone làm việc Bảng 3.2 Bảng thông số thiết kế hệ thống trộn, phản ứng, lắng Actiflo Stt Hạng mục Số lượng Thông số Bể trộn khí 3,5×3,5×4,4m Máy khuấy bể trộn khí D = 0,9m; n = 200v/p Bể trộn cát 3,5×3,5×4,4m Máy khuấy bể trộn cát D = 0,9m; n = 200v/p Bể phản ứng khí 5,1×5,1×4,4m Máy khuấy bể phản ứng D = 2,5m; n = 5v/p Bể lắng Lamen 5,1×13×4,4m Thiết bị Hydroxyclon thủy lực D150 Bơm tuần hoàn bùn cát Q = 13,9 l/s; H = 27m 10 Bơm định lượng cát Q = 0,2 m3/h; H = 10m 11 Bơm định lượng polymer Q = 0,083 m3/h; H = 30,6m Bể phản ứng khí có chi phí vận hành đắt bể phản ứng có vách ngăn ngang hiệu khuấy trộn lại tốt Chúng ta điều chỉnh cường độ khuấy trộn cho phù hợp với tình trạng chất lượng nước nguồn Với trình độ khoa học chế tạo máy tiên 89 tiến việc sửa chữa, thay vận hành thiết bị máy móc khí khơng đáng lo ngại Thơng số kỹ thuật thiết bị thực tế có điều chỉnh cho phù hợp với thơng số kỹ thuật nhà cung cấp thị trường 3.2 Dự tốn xây lắp chi phí vận hành bảo trì hệ thống Chi phí đầu tư, bảo dưỡng hệ thống tính tốn theo bảng sau: 90 Bảng 3.3 Bảng dự tốn chi phí cung cấp lắp đặt thiết bị hệ thống lắng STT/ No Hạng mục / Items Xuất xứ / Origin: Thông số kỹ thuật / specification - Công suất: Q = 0,083 m3/h; H = 30,6mH2O; N = 0,001 kW - Điện áp: 380V/3P/50Hz I Hệ thiết bị máy bơm Bơm Định lượng Polymer (Q=0,083m3/h; H=30,6m) Thông số kĩ thuật / specification: - Công suất: N = 0,001 kw - Xuất xứ / Origin: Nhật Bản / Japan - Hãng / Firm: ShinMaywa/Trusumi Bơm Định lượng Cát (Q=0,2m3/h; H=10m) Thông số kĩ thuật / specification: - Công suất: N =0,006 kw - Xuất xứ / Origin: Nhật Bản / Japan - Hãng / Firm: ShinMaywa/Trusumi Bơm Tuần hoàn Bùn + Cát (Q=13,9l/s; H=27m) Thông số kĩ thuật / specification: - Công suất: N = 4,5 kw - Xuất xứ / Origin: Nhật Bản / Japan - Hãng / Firm: ShinMaywa/Trusumi II Thiết bị xyclon thủy lực Hydroxyclon thủy lực (Q=15m3/h; H=10m) Thông số kĩ thuật / specification: - Công suất: N =0,45 kw - Xuất xứ / Origin: Đài Loan / Taiwan - Hãng / Firm: Longtech - Công suất: Q = 0,2 m3/h; H = 8,4 mH2O; N = 0,006 kW - Điện áp: 380V/3P/50Hz - Công suất: Q = 13,9l/s; H = 27mH2O; N = 4,5 kW - Điện áp: 380V/3P/50Hz - Công suất: Q = 15 m3/h; H = 10 mH2O - Động cơ: N = 0,45 kW - Điện áp: phase Số lượng/ Quantity Đơn vị/ Unit Đơn giá/ Cost (VNĐ) Thành tiền/ Amount (VNĐ) Cái / Piece 8.300.000 16.600.000 Cái / Piece 8.300.000 16.600.000 Cái / Piece 10.200.000 30.600.000 Cái / Piece 9.000.000 72.000.000 91 STT/ No III Hạng mục / Items Xuất xứ / Origin: Thông số kỹ thuật / specification Số lượng/ Quantity Đơn vị/ Unit Đơn giá/ Cost (VNĐ) Thành tiền/ Amount (VNĐ) Hệ thiết bị máy khuấy chìm Máy khuấy chìm bể trộn khí Thơng số kĩ thuật / specification: - Cơng suất: N = 33,2 kw - Xuất xứ / Origin: Đài Loan / Taiwan - Hãng / Firm: Longtech - Động cơ: N = 33,2 kW - Điện áp: phase Cái / Piece 20.000.000 40.000.000 Máy khuấy chìm bể trộn cát Thơng số kĩ thuật / specification:Cơng suất: N = 33,2 kw - Xuất xứ / Origin: Đài Loan / Taiwan- Hãng / Firm: Longtech - Động cơ: N = 33,2 kW- Điện áp: phase Cái / Piece 20.000.000 40.000.000 Máy khuấy chìm bể phản ứng khí Thơng số kĩ thuật / specification: - Công suất: N = 0,117 kw - Xuất xứ / Origin: Đài Loan / Taiwan - Hãng / Firm: Longtech - Động cơ: N = 0,117 kW - Điện áp: phase Cái / Piece 15.000.00 60.000.000 IV Hệ thống đường ống phụ kiện kèm / Pipe sytem with accessories Xuất xứ / Origin: Việt Nam Vật liệu / Material: Ống PE, ống ruột gà phụ kiện kèm Hệ/Lot 57.800.000 57.800.000 V Điện điều khiển / Control panel Tủ điện điều khiển / Control panel Xuất xứ / Origin: Hàn Quốc - Việt Nam Bộ/Set 20.000.000 20.000.000 Dây cáp điện / Wiring Xuất xứ / Origin: Việt Nam Bộ/Set 5.000.000 5.000.000 Ống bảo vệ dây / Pipe containing Xuất xứ / Origin: Việt Nam Bộ/Set 3.000.000 3.000.000 92 STT/ No Hạng mục / Items Xuất xứ / Origin: Thông số kỹ thuật / specification Số lượng/ Quantity Đơn vị/ Unit Đơn giá/ Cost (VNĐ) Thành tiền/ Amount (VNĐ) Hệ/Lot 1.000.000 1.000.000 Wiring VI Phụ kiện kèm / Accessories Xuất xứ / Origin: Việt Nam Chi phí khác / Other costs Vận chuyển thiết bị vật tư / Transporting for Equipment & Material Hệ/Lot 10.000.000 10.000.000 Lắp đặt thiết bị vật tư / Installation Hệ/Lot 6.000.000 6.000.000 Vận hành hệ thống / Operation - Công nhân vận hành - Hóa chất vận hành thử Hệ/Lot 3.000.000 3.000.000 Đào tạo vận hành chuyển giao công nghệ / Technology transfer Hệ/Lot 2.000.000 2.000.000 Tổng đầu tư trước thuế / Total cost (no VAT 10%) Gtt = Σ(I-VI) 382.600.000 Thuế VAT 10% Gt = 0.1*Gtt 38.260.000 Tổng đầu tư sau thuế / Total cost included tax (VAT 10%) Gtb = Gtt+Gt 420.860.000 93 Bảng 3.4 Bảng tính tốn điện tiêu thụ cho hệ thống ngày Số lượng Công suất (Kw) Thời gian hoạt động (h) Điện tiêu thụ (KW.H) 1.1 Bơm Định lượng Polymer (Q=0,083m3/h; H=30,6m) Thông số kĩ thuật: - Công suất: N = 0,001 kw 0,001 24 0,048 1.2 Bơm Định lượng Cát (Q=0,2m3/h; H=10m) Thông số kĩ thuật: - Công suất: N =0,006 kw 0,006 24 0,288 1.3 Bơm Tuần hồn Bùn + Cát (Q=13,9l/s; H=27m) Thơng số kĩ thuật : - Công suất: N = 4,5 kw 4,50 24 324 0,45 24 86,4 Stt Các thiết bị tiêu thụ điện Hệ thiết bị máy bơm Thiết bị xyclon thủy lực Hydroxyclon thủy lực (Q=15m3/h; H=10m) Thông số kĩ thuật: - Công suất: N =0,45 kw Hệ thiết bị máy khuấy chìm 3.1 Máy khuấy chìm bể trộn khí Thơng số kĩ thuật: - Công suất: N = 33,2 kw 33,20 24 1.593,6 3.2 Máy khuấy chìm bể trộn cát Thơng số kĩ thuật - Công suất: N = 33,2 kw 33,20 24 1.593,6 3.3 Máy khuấy chìm bể phản ứng khí Thơng số kĩ thuật: - Cơng suất: N = 0,117 kw 0,117 24 11,2 Tổng điện tiêu thụ cho ngày 3.597,9 94 Bảng 3.5 Bảng tính chi phí bảo dưỡng cho hệ thống [6] Stt Hạng mục Đơn vị Số lượng/Năm Đơn giá (VNĐ Thành tiền (VNĐ) Thay dầu mỡ động Hệ 1.000.000 1.000.000 Thay vật tư khác: Điện, khí,… Hệ 1.500.000 1.500.000 Tổng chi phí bảo trì bảo dưỡng tính cho năm Gy 2.500.000 Tổng chi phí bảo trì bảo dưỡng tính cho ngày Gbd = Gy/365 6.849 Bảng 3.6 Bảng tính tổng chi phí hệ thống cho ngày Stt Chi phí cho ngày Điện (KW.H) Số lượng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 3.597,9 1.677,02 6.033.811 Lượng Polymer cần bổ sung (tấn/ngày) 0,063 4.500.000 283.500 Lượng cát cần bổ sung (tấn/ngày) 0,267 1.500.000 400.000 Chi phí bảo trì bảo dưỡng 6.849 6.849 Nhân cơng vận hành Sử dụng cán kỹ thuật nhà máy Tổng chi phí tính cho ngày (VNĐ) Gt = ∑(1-5) Tổng chi phí bình qn cho m3 nước cấp ngày (VNĐ) Gbq = Gt/60.000 Ghi (*) 6.724.160 112 (*) Lưu ý: - Đơn giá điện dựa theo Quyết định số 281/QĐ-BCT ngày 12/02/2019 Bộ Cơng Thương: "Giá bán điện bình qn 1.677,02 đồng/KW.h (chưa bao gồm thuế giá trị gia tăng)" 95 3.3 So sánh chi phí với dự án thực tỉnh thành khác nhà tài trợ khác Chi phí xây dựng dự án NMN thực địa bàn tỉnh Hà Nam từ 2010 đến 2015 thể Bảng 3.7 Theo đó, chi phí thi cơng cho mét khối dự án tài trợ World Bank dao động từ 63.000 yên đến 125.000 yên [10] Chi phí xây dựng NMN phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quy mơ nhà máy, chất lượng nước thơ, dòng chảy, chất lượng đất khu vực thi công, việc sử dụng máy móc địa phương nhập khẩu, thiết bị điện điều kiện khác, đó, việc so sánh mang tính chất tương đối Tuy nhiên, chi phí xây dựng NMN Mộc Bắc đánh giá hợp lý với chi phí cho mét khối rơi vào khoảng 57.000 yên, gần với mức chi phí cho mét khối từ 63.000 yên đến 125.000 yên nói đến theo tổng dự tốn cơng trình NMN, dự tốn chi tiết chuẩn bị theo phương pháp tính tốn chi phí vốn, việc tính toán khối lượng đo đạc với nhà thầu tư vấn địa phương dày dạn kinh nghiệm để đảm bảo tính xác khảo sát dựa vào điệu kiện địa phương [10] Bảng 3.7 thể chi phí xây dựng dự án cấp nước Việt Nam theo Khảo sát thị trường kinh doanh nước Việt Nam (tháng 11/2015) tiến hành JETRO Bảng 3.7 Chi phí xây dựng NMN địa bàn tỉnh Hà Nam (2010-2015) [10] St t Nguồn Tên dự án vốn World Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp Bank nước liên xã Chuyên Ngoại, Trác Văn thị trấn Hòa Mạc, Cơng suất (m /ngđ) Chi phí (triệu đồng) yên/m3 5.300 68.545,5 68.793 1.200 22.243,8 98.598 2.400 33.181,1 73.540 huyện Duy Tiên Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước xã Khả Phong, huyện Kim Bảng Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước xã Nhân Thịnh, huyện Lý Nhân 96 St Nguồn t vốn Tên dự án Cơng suất Chi phí (m3/ngđ) (triệu đồng) yên/m3 Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước liên xã Liêm Tuyền, 2.600 33.699,1 68.943 2.400 32.491,3 72.011 2.250 32.739,1 77.397 4.500 100.361,8 118.631 4.000 87.969,3 116.980 3.900 78.807,2 107,484 4.000 94.725,3 125,964 5.000 62.753,5 66.759 1.300 27.513,6 112.576 Liêm Tiết, huyện Thanh Liêm Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước xã An Lão, huyện Bình Lục Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước liên xã Châu Sơn, Tiên Hải, Tiên Phong huyện Duy Tiên Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước liên xã Tràng An, An Mỹ, Đồng Du, Bình Nghĩa Đồn Xá huyện Bình lục (giai đoạn I) Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước liên xã Chân Lý, Đạo Lý, Bắc Lý, Nhân Đạo, Nhân Hưng huyện Lý Nhân (giai đoạn I) Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước liên xã Hợp Lý, Chính Lý, Văn Lý, Công Lý huyện Lý Nhân (giai đoạn I) Tiểu DA xây dựng hệ thống cấp nước liên xã Đinh Xá, Trịnh 10 Xá huyện Bình lục; xã Liêm Phong, Liên Cần, Liêm Thuận huyện Thanh Liêm (giai đoạn I) 11 Chươn Nhà máy nước Đồng Tâm xã g trình Thanh Phong 12 mục tiêu Cơng trình cấp nước xã Thanh Nghị huyện Thanh Liêm 97 St Nguồn t vốn Tên dự án quốc Cơng trình cấp nước xã Thanh gia Ngun huyện Thanh Liêm doanh Cơng trình cấp nước xã 14 nghiệp Nguyên Lý, Đức Lý huyện Lý 13 đầu tư Cơng suất Chi phí (m3/ngđ) (triệu đồng) yên/m3 1.000 22.240,0 118.298 3.000 38.855,4 68.893 3.000 69.111,2 122.538 3.000 36.031,0 63.885 Nhân Cơng trình cấp nước xã Đọi 15 Sơn, Yên Nam, Tiên Hiệp huyện Duy Tiên Cơng trình cấp nước liên xã 16 Nhân Bình, Nhân Chính, Nhân Nghĩa huyện Lý Nhân Nguồn: Sở KH&ĐT&Trung tâm Nước (JPY =188VND, 1US$ = 119JPY) Bảng 3.8 Chi phí dự án NMN Việt Nam [10] Dự án Bình Anh Năm Tổng chi phí USD n Công suất Yên/m3 1998 58.800.000 6.997.200.000 100 69.972 Thủ Đức Số 1997 154.000.000 18.326.000.000 300 61.087 Thủ Đức số 2004 80.000.000 9.520.000.000 300 31.733 Cần Thơ 2008 112.000.000 13.328.000.000 20 666.4 Nguồn: Báo cáo JETRO (JPY =188VND, 1US$ = 119JPY) Như tổng chi phí đầu tư phần thiết bị hệ thống lắng Actiflo dự kiến 420,86 triệu Việt Nam Đồng (tương đương 37 yên/m3) Giá trị so với chi phí đầu tư nhà máy nước Mộc Bắc khoảng 57.000 yên/m3 không cao tổng giá trị đầu tư dự án nằm phạm vi cho phép Chi phí vận hành cho hệ thống lắng 112 VNĐ/m nhỏ so với chi phí đầu tư cho 1m3 nước cấp cần xử lý ngày 98 Mặc dù tổng mức chi phí đầu tư thêm cho hệ thống lắng Actiflo ban đầu có cao so với hệ thống lắng truyền thống hiệu quản lý, vận hành lại tốt phù hợp với đô thị có trình độ dân trí cao Đi tắt, đón đầu, mạnh dạn áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất góp phần nâng cao chất lượng nước sản xuất, đáp ứng nhu cầu ngày cao thị trường 3.4 Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành bảo trì, bảo dưỡng hệ thống lắng Actiflo 3.4.1 Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành Hệ thống lắng sau lắp đặt phải chạy thử Hệ thống lắng phép đưa vào hoạt động kết thử cho thấy hệ thống đáp ứng đầy đủ yêu cầu thiết kế tiêu chuẩn liên quan Hằng ngày phải định kỳ lấy mẫu nước trước sau bể lắng để kiểm tra thông số kỹ thuật: độ đục, độ màu, để có điều chỉnh cường độ khuấy trộn, liều lượng hóa chất sử dụng cho phù hợp với chất lượng nước nguồn Mỗi năm lần tiến hành vệ sinh tồn bể lắng tránh tình trạng rong rêu bám bẩn xung quanh tường bể lắng, thay thiết bị không đảm bảo chất lượng 3.4.2 Đề xuất giải pháp bảo trì, bảo dưỡng Cơng tác bảo dưỡng thực nhằm trì hệ thống lắng đặt điều kiện làm việc tốt nhất, đảm bảo tính ổn định độ tin cậy hệ thống hoạt động xử lý nước cấp cho sinh hoạt cơng nghiệp Quy trình bảo dưỡng, kiểm tra phải tuân thủ theo hướng dẫn, định nhà sản xuất theo quy định hành quan chức Dựa thực tế hệ thống, quy định bảo dưỡng, bảo trì đưa sau: Bảng 3.9 Bảng tổng hợp quy định bảo trì, bảo dưỡng hệ thống lắng Actiflo 99 Hạng mục kiểm tra Hệ thống máy khuấy Hệ thống máy bơm tuần hồn cặn, bơm hóa chất Chi tiết Kiểm tra máy khuấy (động cơ, trục quay ) kiểm tra quay máy khuấy, làm bôi dầu mỡ vị trí trục quay Kiểm tra khả làm việc máy khuấy, cánh khuấy có bị ăn mòn hay khơng để thay Kiểm tra máy bơm (đầu mở ổ trục đầu nối đường ống hút, xả ) kiểm tra quay máy bơm, làm sơn lại vị trí đấu nối Kiểm tra khả làm việc máy bơm, độ kín điểm nối thiết bị kiểm tra Kiểm tra thích hợp thành phần hệ thống với điều kiện môi trường nhiệt độ, độ ẩm, độ bụi Xem xét kiểm tra toàn thiết bị hệ thống, đường ống phục vụ Tủ điều khiển bơm Kiểm tra điểm tiếp xúc rơle hệ thống Thay sửa chữa chi tiết hỏng Đo điện trở tiếp địa thiết bị, mạng điện Đo điện trở cách điện mặt điện dây hệ thống Thử nghiệm khả làm việc thực tế hệ Hệ thống hút bùn Siphong tự động Kiểm tra tình trạng hộp điều khiển động Kiểm tra trạng thái làm việc đầu hút bùn Kiểm tra áp lực hệ thống đường ống Hệ thống đường ống Kiểm tra mức độ nước áp suất đường ống xem có hỏng hóc khơng Làm sạch, sơn hệ thống đường ống Tất công việc tiến hành theo giai đoạn thời gian phải ghi rõ vào sơ đồ theo dõi hệ thống thiết bị bảo dưỡng chuyên dụng Khi phát sai sót nhỏ phải có biện pháp khắc phục Trong thời gian thay sửa 100 chữa phải thơng báo tình hình cảnh giác, cử phận thường trực giám sát, thiết bị thay xong phải kiểm tra theo dõi tình trạng làm việc khoảng 10 ngày 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Áp dụng công nghệ lĩnh vực xử lý nước cấp cho thị khu cơng nghiệp Hà Nam góp phần giảm thiểu chi phí quản lý, vận hành nâng cao chất lượng nước sau xử lý Hệ thống lắng Actiflo đặc biệt hiệu loại nguồn nước có độ màu độ đục cao nước sơng nước hồ Vì vậy, nên ưu tiên áp dụng hệ thống cho đô thị sử dụng nguồn nước sơng, hồ làm nguồn cấp nước Luận văn thực số nghiên cứu cụ thể sau: Đánh giá thực trạng hệ thống xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc tỉnh Hà Nam Đề xuất giải pháp áp dụng tính toán hiệu đầu tư hệ thống lắng Actiflo để nâng cao hiệu lắng dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp nhà máy nước Mộc Bắc KIẾN NGHỊ Các nhà máy xử lý nước cấp Việt Nam cần nghiên cứu áp dụng công nghệ vào dây chuyền công nghệ xử lý nước để nâng cao chất lượng phục vụ, đầu tư khai thác hệ thống cơng trình hiệu Hệ thống lắng Actiflo công nghệ Hệ thống lắng Actiflo cần nghiên cứu thêm có chương trình thực nghiệm phù hợp địa phương nước để áp dụng quy mô rộng rãi ... .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 có tầng cặn lơ lửng 49 2 .4.5 Bể lắng ly tâm 50 2 .4.6 ...1.4 Trạm bơm cấp I (trạm bơm nước thô) 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 ... vận hành 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