Tài liệu đánh giá hiệu quả lắng nước bằng bể lắng lamen tại 3 nhà máy nước thành phố sơn la, thành phố hoà bình, thành phố điện biên

Đánh giá hiệu quả lắng nước bằng bể lắng lamen tại 3 nhà máy nước: thành phố sơn la, thành phố hoà bình, thành phố điện biên PHẦN MỞ ĐẦU 1. Sự cấp thiết của đề tài: Cấp nước là một ngành thuộc cơ sở hạ tầng kỹ thuật đô thị giữ vai trò quan trọng đối với hoạt động sản xuất và sinh hoạt của xã hội. Trong những năm qua cùng với quá trình phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu sử dụng nước sạch ngày một tăng lên nhất là tại các đô thị. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sạch, nhiều dự án cải tạo, mở rộng và xõy dựng các nhà máy nước đã và đang được đầu tư với quy mô và công suất khác nhau... Tuy nhiên, bên cạnh các mục tiêu kinh tế - xã hội đạt được, việc xõy dựng và quản lý, vận hành các nhà máy nước cũng có nhiều tồn tại khiến các nhà quản lý và chuyên môn phải quan tõm. Một trong số đó là kiểm soát chất lượng xử lý nước trong các bể lắng. Các loại bể lắng được thiết kế để loại trừ các hạt cặn lơ lửng có khả năng lắng xuống đáy bể bằng trọng lực. Do điều kiện kinh tế - xã hội ngày càng phát triển, dõn số nước ta ngày càng tăng nhanh trong khi diện tích đất không thay đổi, vì vậy trong quá trình lập các dự án, ngoài việc quan tõm tới hiệu quả kinh tế, kỹ thuật và tớnh ưu việt của công nghệ, chúng ta cần quan tõm tới diện tích chiếm đất của dự án. Hiện nay các loại bể lắng rất đa dạng như: Bể lắng la men; bể lắng tĩnh; bể lắng ngang ( hay bể lắng có dòng nước chảy ngang cặn rơi thẳng đứng); bể lắng đứng ( Hay bể lắng có dòng nước đi từ dưới lên, cặn rơi từ trên xuống); bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng... . Trong số đó bể lắng lamen là một trong những bể chiếm diện tích ít nhất trong khi đó hiệu quả lắng cũng rất cao và hiện nay cũng được rất nhiều cơ quan, đơn vị quản lý cũng như các nhà chuyên môn quan tõm tỡm hiểu và nghiên cứu. Trong khuôn khổ luận văn này tôi chọn trọng tõm nghiên cứu là hiệu quả xử lý của bể lắng la men tại các nhà máy nước: Ở các Thành phố Sơn La, Điện Biên và Hoà Bình trên các phương diện: kinh tế, kỹ thuật và quản lý. 2. Mục tiêu của đề tài: Dựa trên cơ sở thu thập, phõn tích các thông tin về tình hình hoạt động của các nhà máy nước mặt nêu trên, nghiên cứu lý thuyết, kết hợp phân tích hiệu quả hoạt động thực tế của các nhà máy nước trên nhằm: + Đánh giá công nghệ lắng tại 3 nhà máy nước: Thành phố Sơn La, thành phố Điện Biên, thành phố Hoà Bình. + Đề xuất lựa chọn các biện pháp quản lý, kỹ thuật của bể lắng lamen phù hợp áp dụng cho một số trạm xử lý nước mặt hiện nay 3.Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu tổng quan về lắng. Trong đó: + Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình lắng. + Phân tích về dõy chuyền công nghệ của 3 nhà máy nước Sơn La, Điện Biên, Hoà Bình lấy công nghệ lắng lamen làm trọng tâm với các phân tích, so sánh, đánh giá về: Cặn lắng; chất lượng nước đầu vào; lượng phốn… Điều tra, khảo sát số liệu mới về thành phần, tớnh chất của nước đầu vào và nước sau xử lý tại ba nhà máy. Tổng hợp, đánh giá về các dõy chuyền công nghệ xử lý, lắng nước thực tế tại 3 nhà máy nước: Sơn La, Điện Biên, Hoà Bình. + + Đề xuất các biện pháp thớch hợp áp dụng trong thực tiễn xõy dựng và vận hành các trạm xử lý nước mặt nói riêng và các nhà máy nước kể trên nói chung. 4. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu: 4.1 Phạm vi nghiên cứu: Bể lắng lamen tại ba nhà máy nước: Ở các thành phố Sơn La, thành phố Điện Biên và thành phố Hoà Bình. 4.2 Phương pháp nghiên cứu: Khảo sát thực tế, thu thập số liệu vận hành của ba nhà máy xử lý nước: Sơn La, Điện Biên, Hoà Bình. Phương pháp thống kê và kế thừa: Thu thập tài liệu và các số liệu liên quan ở trong và ngoài nước. Phõn tích, tổng hợp và kế thừa các kết quả nghiên cứu đã thực hiện trên thực tế trong thời gian qua. Vận dụng các kết quả nghiên cứu để đề xuất các giải pháp hợp lý cho quá trình lắng tại các nhà máy nước. CHƯƠNG I: KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC TẠI CÁC NHÀ MÁY NƯỚC TRấN 1 Tổng quan về công nghệ xử lý nước mặt: 1.1 Nguồn nước mặt: Nguồn nước mặt bao gồm nước trong sông ngòi, hồ, đầm, ao. Đõy là nguồn nước thiên nhiên gần gũi nhất với con người. Chớnh vì vậy mà nước mặt là nguồn nước dễ bị ô nhiễm nhất. Càng ngày chúng ta càng thấy hiếm có một nguồn nước mặt nào đáp ứng được tối thiểu cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp mà không cần xử lý trước khi đưa vào xử dụng. Chúng có nguồn gốc từ lớp nước dưới sõu mà sự xuất hiện của nó tạo nên các suối, sông, hoặc từ nước mưa. Chúng được hợp thành dòng nước đặc trưng bằng một mặt tiếp xúc nước – khí quyển và chuyển động với tốc độ đáng kể. Chỳng có thể được chứa vào các bể chứa tự nhiên hoặc nhõn tạo ( các đập nước) được đặc trưng bằng bề mặt trao đổi nước – khí quyển, hầu như bất động, có chiều sõu đáng kể và thời gian dừng lại khá lớn. 1.2 Đặc điểm nguồn nước mặt: Nước mặt có lưu lượng và chất lượng thay đổi theo mùa, theo vị trí địa lý, các yếu tố môi trường xung quanh và cả tác động của con người khi khai thác, sử dụng nguồn nước cùng các tác động sinh tồn, phát triển khác. Thông thường trong nước mặt có thể tỡm thấy các thành phần sau: - Các chất hoà tan dưới dạng ion và phõn tử, có nguồn gốc hữu cơ hoặc vô cơ. - Các chất rắn lơ lửng bao gồm cả chất hữu cơ và vô cơ. - Các vi sinh vật, vi trùng, vi rút... - Bèo, rong, tảo và một số loại thực vật khác. Thành phần hoá học của nước mặt phụ thuộc vào bản chất của đất mà nước chảy qua đến các nơi chứa. Trong hành trình, nước hoà tan các phần tử rất khác nhau. Bằng cách trao đổi trên bề mặt nước – không khí, các loại nước này tự chứa các khí hoà tan ( oxy, nitơ, khí cácbonớc ). Bảng 1: Sự khác nhau chủ yếu giữa nước mặt và nước ngầm Đặc tính Nhiệt độ Nước mặt Thay đổi theo mùa Nước ngầm Tương đối ổn định Độ đục, MES Thay đổi, đôi khi khá cao Yếu hoặc không có (Trừ nước ( Thực hoặc dạng ở vùng cáctơ) keo) Màu sắc Đặc biệt liên quan đến Liên quan mật thiết đến các MES ( Đất sét, tảo) trừ chất trong dung dịch (axit nước mềm và axit ( Axít humic) Humic) Chất khoáng hoá Thay đổi phụ thuộc vào Hầu như không đổi, nói toàn bộ. nền đất, lượng mưa, đất chung cao hơn nước mặt của đào bỏ đi... cùng một vùng. Fe và Mn hoá trị II Nhìn chung không có, trừ Nói chung có mặt. ( Ở trạng thái hoà ở đáy hồ ao trong quá tan) trình phú dưỡng. CO2 xâm thực Nói chung không có O2 hoà tan Thường xuyên nhất gần Không có mặt trong đại bộ Thường có với lượng lớn. trạng thái bão hoà. Không phận thời gian. có mặt trong trường hợp nước bị ô nhiễm. H2S Nói chung không có NH4 Chỉ có trong nước bị ô Thường xuyên có mặt, không nhiễm. có dấu hiệu hệ thống ô nhiễm vi khuẩn. Nitrat Silic Thường có mặt. Nói chung ít dồi dào Hàm lượng đôi khi cao. Hàm lượng nói chung Hàm lượng thường cao. Chất vi ô nhiễm vô vừa phải. cơ và hữu cơ Có trong nước của các Nói chung vắng mặt, nhưng ô vùng phát triển, nhưng có nhiễm nguy hiểm, tồn tại lâu nhiều khả năng mất đi dài. nhanh chóng sau khi loại Các phần tử sống bỏ nguồn. Vi khuẩn ( một số gây Thường có vi khuẩn chứa sắt. bệnh ), virus, sinh vật nổi Dung môi chứa Clo ( động và thực vật). Đặc dưỡng tính phú Rất hiếm có Có mặt thường xuyên. Thường xuyên tăng lên rõ Không. nét ở nhiệt độ cao. Bảng trên cho ta thấy các yếu tố đặc trưng của nước mặt so với nước ngầm. Cần phải chú ý: - Sự có mặt thường xuyên của khí hoà tan, thực tế là ụxy; - Nồng độ lớn của các chất lơ lửng, nhất là trong dòng chảy. Chất huyền phù rất khác nhau, bắt đầu từ các hạt keo đến các nguyên tố hữu hình được trôi theo các dòng sông khi lưu lượng tăng đáng kể. Ở các đập nước, thời gian dừng lõu, tạo nên sự lắng cặn tự nhiên của các phần tử có kích thước lớn, độ đục còn lại của nước là do các chất keo. - Sự có mặt của chất hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên là do sự phõn huỷ các chất hữu cơ thực vật và động vật sống trên bể mặt của bể chứa nước hoặc trong các sông và các vi sinh vật tự phõn huỷ sau khi chết ( thực vật và động vật). - Sự có mặt của sinh vật nổi: Nước mặt là nơi cư trú và phát triển quan trọng của thực vật nổi ( tảo) và động vật nổi. Trong điều kiện nhất định, cuộc sống dưới nước có thể được phát triển mạnh: Sự phát triển của động vật và thực vật. - Sự thay đổi hàng ngày ( sự chênh lệch nhiệt độ, ánh sáng mặt trời ) thay đổi theo mùa, sự thay đổi khí hậu ( nhiệt độ, tuyết tan và của thực vật ( rụng lá). Chúng có thể xảy ra ngẫu nhiên như: mưa, giông, ô nhiễm mạnh. Ở các nơi chứa nước mặt, chất lượng nước thay đổi từ bề mặt đến đáy bể chứa ( O 2, Fe, Mn, khả năng Oxy hoá, sinh vật nổi). Hàm lượng của mỗi một tham số thay đổi phụ thuộc vào chu kỳ 1 năm. - Ô nhiễm hữu cơ thường dẫn đến việc phú dưỡng nguồn nước. 1.3 Quá trình xử lý nước mặt: Công nghệ xử lý nước mặt thay đổi theo thời gian vì chất lượng nước bề mặt thường thay đổi theo mùa và nhu cầu dùng nước cũng thay đổi theo thời gian. Hình 1.1 giới thiệu sơ đồ tổng quát xử lý nước mặt cấp cho sinh hoạt thường thấy: Nước thô Mục đích: Lưới chắn - Loại rác, mảnh vụn, vật thô, vật nổi. - Diệt khuẩn gây bệnh ( Ỗy hoá chất hữu cơ. - Hạn chế gây mùi vị. Tạo hạt hết tinh kích thước nhỏ nhằm thúc đẩy quá trình xử lý tiếp theo. Clo hóa sơ bộ Khuấy trộn ( Hoá chất keo tụ ) - Trộn hoá chất với nước thô chứa hạt kích thước nhỏ chưa thể lắng lọc được. - Phá vỡ trạng thái bền của hệ keo trong nước. Phản ứng tạo bông - Kết dính các hạt keo nhỏ tạo thành bông cặn keo tụ kích thước lớn có thể loại bỏ bằng lắng lọc. Lắng - Lắng tách bông cặn Lọc Lọc tách lượng cặn còn lại. Khử trùng Bể chứa - Khử trùng. - Ngăn ngừa lắng cặn rỉ trong đường ống. - Ổn định nước. - Tăng cường thời gian lưu nước, khử trùng hoàn toàn. - Điều hoà lưu lượng nước giữa các giờ cao điểm. Mạng lưới tiêu thụ Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát xử lý nước mặt cấp cho sinh hoạt 2. Giới thiệu sơ bộ hiện trạng cấp tại ba nhà máy nước: Sơn La, Điện Biên, Hoà Bình: 2.1 Nhà máy nước Thành phố Sơn La: 2.1.1 Đặc điểm nguồn nước mặt tại thành phố Sơn La: a. Nguồn nước mặt: Ở thành phố Sơn La có 03 nguồn nước mặt: * Nguồn nước hang Bó Cá: Đõy là một hang đá vôi tự nhiên, nguồn nước tại đõy là nguồn chớnh được sử dụng để cấp nước cho thành phố Sơn La hiện nay . Hang Bó Cá cách trung tõm thành phố Sơn La 4km về phớa Bắc. Nước hang Bó Cá được sử dụng cho sinh hoạt của thành phố và một phần cấp nước cho nông nghiệp. Theo đánh giá trữ lượng nước hang Bó Cá về mùa kiệt là: + Qmin = 0.18 m3/s. + Qmax = 58 m3/s. Theo kết quả phân tích cho thấy rằng hàm lượng cặn trung bình dao động từ 5mg/l đến 1500 mg/l về mùa khô và mùa mưa, độ cứng trong nước nguồn là 16 độ Đức vượt quá tiêu chuẩn cho phép. * Suối Nậm La: Suối Nậm La chảy từ vùng núi Đông Nam và Tõy Nam của Thành phố với diện tích lưu vực 175 km 2( Qmin = 0.55 m3/s, Qmax = 625 m3/s). Nước chảy qua khu vực đồng ruộng và qua khu dõn cư bị ô nhiễm tương đối nặng do các chất thải của khu công nghiệp và dõn cư đổ vào nên không dùng cho sinh hoạt được. * Nguồn nước hồ Bản Mòng: Hồ Bản Mũng cỏch thành phố 4km về phía Tây Nam, có dung tích 6,0 triệu m3. Nhằm các mục đích: + Điều tiết nước mùa khô cho suối Nậm La cung cấp nước tưới cho 312 ha ruộng lúa 2 vụ dọc theo suối Nậm La. + Điều tiết lũ về mùa mưa. + Cung cấp nước sinh hoạt cho 28.000 người. + Cấp nước tưới ẩm cho cây ăn quả và cây công nghiệp từ 1500-2000 ha. Dự kiến cấp nước sinh hoạt 8.000 – 10.000 m3/ngđ và lấy nước hồ với dung tích trong 5 tháng là: 5x30x10.000 = 1,5 triệu m 3. Trong khi đó lưu lượng nước bổ sung vào hồ về mùa kiệt là : (0.55 m 3/sx24x3600)x5x30 = 7,128 triệu m3. Như vậy lấy nước hồ cung cấp nước cho sinh hoạt là không ảnh hưởng đến các nhu cầu cung cấp nước khác. 2.1.2 Dây chuyền công nghệ xử lý: Công trình thu Ống trộn B.lọc áp lực Bể P.ứ keo tụ Bể chứa TB Cấp II Bể lắng lamen Mạng phân phối Hình 1.2: Sơ đồ dõy chuyền công nghệ xử lý nước tại nhà máy nước Thành phố Sơn La. Dõy chuyền hợp khối công suất 10.000 m3/ngđ. 2.1.3. Đặc điểm của quá trình lắng: Dùng bể lắng lamen. + Gồm 2 đơn nguyên bằng thép, mỗi đơn nguyên có công suất là 5000 m3/ngđ. + Bể lắng trên nguyên tắc lắng mỏng. Nước dẫn từ bể phản ứng sang bể lắng la men bằng hệ thống phõn phối răng cưa. Nước được phõn phối vào bể lắng lamen từ trên xuống. + Xõy dựng 2 bể lắng lamen bằng thép kích thước mỗi bể là 12mx2.3mx2.4m. + Tổng diện tích 2 bể lắng là: 705,77 m2. + Tốc độ lắng bình thường là 0.77 m/h. + Xả cặn lắng bằng thuỷ lực, các van mở tự động bằng thiết bị điện theo giờ để lấy bùn một cách đều đặn. + Các tấm lamen bằng nhựa PVC tớnh toán định hình và đặt nghiêng 600. Các tấm lamen liên kết với nhau thành hình tổ ong và được thiết kế định hình theo tiêu chuẩn loại Greca 70x18 của Pháp. Nước sạch thu vào các máng răng cưa bằng thép không rỉ xung quanh bể. 2.1.4 Chất lượng nước đầu vào: Căn cứ kết quả thí nghiệm tại phòng hoá nghiệm xí nghiệp cấp nước Sơn La cho kết quả một số ngày trong năm 2009 như sau: STT Ngày Độ đục Độ pH Hàm Hàm Độ cứng (NTU) lượng Ca lượng Mg tổng (mg/l) 65 (mg/l) 345 1 29/5/2009 1278 7.1 (mg/l) 280 2 30/5/2009 556 7.1 282 64.7 346.7 3 01/6/2009 83 7 284 67 351 4 12/6/2009 420 7.3 224 61 285 5 30/6/2009 17256 7.2 352 69.5 421.5 6 22/10/2009 18.2 7.3 236 59 295 7 24/10/2009 16.4 7.3 240 57 297 8 28/10/2009 15.2 7.3 240 59 299 9 29/10/2009 16.8 7.27 245 61 306 10 5/11/2009 14.3 6.54 242 62 304 11 14/11/2009 15.2 7.23 244 61 215 Bảng 1.1: Chất lượng nước đầu vào tại thành phố Sơn La 2.2 Nhà máy nước thành phố Hoà Bình: 2.2.1 Đặc điểm cấp nước tại thành phố Hoà Bình: Nguồn nước mặt Hồ Hòa Bình có dung tích 9 tỉ m3 nước là nguồn nước vô cùng dồi dào. Mực nước hồ cao nhất là 115m (so với cốt tuyệt đối) và mực nước thấp nhất ở cao trình 88m. Nước mặt Hồ Hòa Bình về mùa khô rất sạch, hàm lượng cặn không tan còn lại rất nhỏ, độ nhiễm khuẩn không lớn. Về mùa mưa do hồ có dung tích lớn nờn đó lắng phần lớn chất không tan. Cũn cỏc chất hòa tan nói chung không có chất nào vượt quá chỉ tiêu cho phép. 2.2.1.1. Các hệ thống cấp nước hiện tại: Hiện trạng hệ thống cấp nước Bờ Phải thành phố Hòa Bình gồm 2 hệ thống như sau : - Hệ thống thứ nhất của Bờ Phải được xây dựng từ năm 1960 bao gồm một trạm xử lý chung cho nước mặt và nước ngầm đặt trên đồi ông Tượng ở cao độ 59m và mọt mạng lưới ống đã cũ từ DN100 – DN300 có tổng chiều dài 14.325m. Công suất trạm hiện đạt 2.500m3/ngày. - Hệ thống cấp nước thứ hai được Chính phủ Pháp giúp đỡ xây dựng có công suất 6.000m3/ngày (có thể mở rộng lên 12.000m 3/ngày) đã đưa vào vận hành từ tháng 7-1996 bao gồm 1 trạm xử lý mới đặt cạnh trạm cũ ở cao trình 62m và đặt thêm một số tuyến ống như tuyến ống dẫn nước thô DN500 dài 1650m từ đập Hòa Bình về và vài tuyến ống phân phối chính từ DN100 – DN400 đấu phối hợp với hệ thống cũ. Hệ thống này xử lý hoàn toàn nước mặt mà không dùng nước ngầm. Thiết bị và dây chuyền xử lý hiện đại. Hiện nay để cấp nước bổ sung cho Bờ Phải, Công ty TNHH 1 thành viên kinh doanh nước sạch Hòa Bình đã cho lắp đặt một tuyến ống DN200 qua cầu khu vực trung tâm thành phố để cấp nước từ bờ Trái sang Bờ Phải công suất tối đa có thể đạt 2.000m3/ngđ. Ngoài ra chuẩn bị xây dựng một trạm bơm tăng áp công suất 2.400 m3/ngày để tăng áp cho khu vực Chăm Mát. 2.2.2.2. Dây chuyền công nghệ xử lý: Công trình thu Ống trộn B.lọc nhanh Bể chứa Bể P.ứ keo tụ Bể lắng lamen TB Cấp II Mạng phân phối Hình 1.3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước tại nhà máy nước Thành phố Hoà Bình. 2.2.2. Đặc điểm quá trình lắng: Sử dụng bể lắng lamen: - Xây dựng bằng bê tông cốt thép, nước được dẫn từ bể phản ứng sang bể lắng Lamen bằng đường ống chính DN400, tại ống này cho Clo hoá để Clo hoá sơ bộ, nước theo máng phân phối bằng nhựa PVC đặt chìm vào hai bể lắng Lamen kiểu đứng. - Bể lắng Lamen có kích thước BxLxH=9.4x4.7x7.5m - Xả cặn bằng phương pháp thuỷ lực, các van được đóng mở tự động bằng một thiết bị hoạt động theo giờ lấy bùn đi một cách đều đặn. - Các tấm Lamen bằng nhựa PVC tính toán định hình, nghiêng 60 0 và mặt cắt cho phép hình thành các kiểu ống tổ ong. Nước sạch được thu lại qua cỏc mỏng răng cưa bằng thép không gỉ, tiếp tục đưa vào bể lọc bằng ống DN400. 2.2.3. Chất lượng nước đầu vào tại trạm xử lý: Kết quả thí nghiệm chất lượng nước thô tại trạm xử lý nước bờ Phải tại phòng thí nghiệm xí nghiệp kinh doanh nước sạch thành phố Hoà Bình được tổng hợp theo bảng sau: STT 1 Ngày tháng năm 01/01/2009 Độ đục 9.35 pH 7.44 2 20/01/2009 3.95 7.34 3 12/03/2009 1.73 7.51 4 25/05/2009 42.96 7.5 5 01/6/2009 91 7.48 6 20/6/2009 152 7.43 7 29/6/2009 115 7.41 8 21/7/2009 165 7.21 9 01/8/2009 101 7.3 Bảng 1.2: Chất lượng nước đầu vào tại thành phố Hòa Bình 2.3 Nhà máy nước thành phố Điện Biên: 2.3.1. Nguồn nước mặt : Nước sông * Sông Nậm Rốm : Bắt nguồn từ núi Pha Thong cao 1873 m chảy theo hướng Bắc Nam. Tính đến đập ngăn Nậm Rốm chiều dài sông Nậm Rốm khoảng 30 km. Theo các tài liệu thuỷ văn sông Nậm Rốm cú cỏc thông số chính như sau: - Lưu lượng lớn nhất : 1.100 m3/s. - Lưu lượng nhỏ nhất : 0,5 m3/s. - Lưu lượng trung bình : 8,65 m3/s. Đập Nậm Rốm được xây dựng từ 1963 cách trung tâm thành phố Điên Biên Phủ 3km, đập cao 9m dài 58m đáy đập rộng 11m. - Chất lượng nước: Độ đục cao nhất về mùa lũ tới 100 mg/1; mùa cạn khoảng 35mg/1, pH từ 7,05-7,16. Sông Nậm Rốm được sự điều tiết của hồ Ba Khoang qua thuỷ điện Thác Bay là 6,4 m 3/s đó nõng lưu lượng mùa kiệt của sông Nậm Rốm lên là 6,9m3/s. * Hồ Ba Khoang : Là công trình đầu mối của hệ thống thuỷ lợi Nậm Rốm , hồ có: - F lưu vực = 81km2. - W hữu ích = 37,3 triệu m3 ứng với diện tích hồ 600ha. - Wchết = 3 triệu m3 ứng với diện tích hồ 100ha. - Cốt mực nước dâng bình thường = 922,2m. - Cốt mực nước thấp nhất = 911m. Nhiệm vụ của hồ Ba Khoang là cung cấp nước cho thuỷ điện Thác Bay, nước qua thuỷ điện Thác Bay lại chảy xướng điều tiết cho sông Nậm Rốm để tưới cho lúa cánh đồng Mường Thanh. Hồ Ba Khoang có dung tích nước phong phú có độ cao so với Điện Biên Phủ là 400m chờnh lệch nhưng ở xa cách Điện Biên 22km. Thuỷ điện Thác Bay đã xây dựng và đưa vào sử dụng với tổng công suất 2400KW được bố trí 3 tổ máy, mỗi tổ có công suất 800KW. * Hồ Huổi Phạ: Hồ Huổi Phạ được xây dựng xong năm 1959 để tưới cho 60 ha ruộng, từ năm 1998 hồ được sử dụng để làm nguồn cấp cho nhà máy nước Điện Biên Phủ giai đoạn I công suất 8.000m3/ngđ. Lưu lượng nước ổn định chưa bị thiếu. Hồ cú cỏc số liệu : - F lưu vực = 15km2. - W hữu ích = 2,4 triệu m3 . - Wchết = 0,5 triệu m3 Hồ có nguồn bổ cập là suối Tắc Pạ và Thẩm Mày với lưu lượng Q min = 5l/s. * Suối Nậm Khẩu Hu: - Nguồn nước suối Nậm Khẩu Hu được dẫn về cấp nước cho tưới ruộng khu vực Điện Biên Phủ qua kênh chính thuỷ lợi Thanh Minh. UBND tỉnh Lai Châu đã cho xây dựng tuyến ống bằng gang dẻo DN300, dẫn nước tự chảy từ kênh thuỷ lợi Thanh Minh về cấp cho Nhà máy nước Điện Biên Phủ với công suất 16.000m3/ngđ tuyến ống đã được xây dựng xong năm 2004 và đã đưa vào sử dụng, lưu lượng đo được thưc tế đạt công suất thiết kế. Độ cao tại vị trí lấy nước ( cuối kênh Thanh Minh) ở 694m và cao độ điểm xả nước tại công trình xử lý NMN Điện Biên Phủ là 534m , chênh cao 188m, chiều dài tuyến ống dẫn tự chảy 4.100m - Về chất lượng : Nước lấy từ kênh Thanh Minh có chất lựợng rất tốt, thể hiện ở hàm lượng cặn không tan nhỏ, độ mầu nhỏ các thành phần hoá học khác đều nằm dưới các chỉ tiêu cho phép của nước uống( xem mẫu phân tích nước Phần phụ lục). Việc xử lý nguồn nước thô này không đòi hỏi cao như nguồn nước hồ Huổi Phạ và không phải chi phí điện năng để bơm nước, dễ dàng cho quá trình xử lý, tiết kiệm chi phí điện năng và hoá chất. - Suối Nậm Khẩu Hu cú cỏc thông số sau :Diện tích lưu vực F = 66,5 km2, Qo= 1,73 m3/s, Q85%= 1,29 m3/s,Q90%= 1,17 m3/ s, Q95%= 1,01 m3/ s, dòng chảy cỏc thỏng kiệt trong năm Q min= 0,7- 0,8m3/s, lưu lượng đo được ngày 05/04/2007 là 1,1 m3/s. * Hồ Nậm Khẩu Hu Theo báo cáo CNTKT do Công ty tư vấn thuỷ lợi I- Bộ NN&PTNT thực hiên 2/2002. Nhiệm vụ của công trình cần đạt : - Cấp nước tưới cho 333 ha lúa ( trong đó xã Thanh Nưa 298 ha, xã Thanh Minh 35 ha): W = 6.186.000 m3 - Cấp nước tưới cho 500 ha cây công nghiệp, cây mầu: W = 877.400 m3 - Cấp nước sinh hoạt cho thành phố Điện Biên Phủ: W = 10.210.700 m3 - Tổng lượng nước yêu cầu: W = 17.274.100 m3 - Kết hợp phát điện với công suất 1500kw/h . Các thông số của hồ chứa: - F Diện tích mặt hồ lớn nhất = 0,331km2 - W hữu ích = 1,472 triệu m - W hữu ích = 1,472 triệu m3 - W chết = 1,387 triệu m3 - W cắt lũ = 0,687 triệu m3 - Cao trình đỉnh đập 736,35m - MNDBT 733,51m - MNCN 735,79 m - MNC 727,17m - Lưu lượng vào NMTĐ Q=0,917m3/s 2.3.1.1. Hiện trạng cấp nước: Thành phố Điện Biên Phủ hiện nay đó cú một hệ thống cấp nước tập trung công suất 8.000m3/ngđ, nguồn nước sử dụng nước mặt suối Nậm Khẩu Hu từ năm 2004 ( thời gian đầu mới xây dựng là hồ Huổi Phạ). Nhà máy nước Điện Biên Phủ đặt trên đồi cao có cao độ san nền 529m và 525m so với mực nước biển. Đây là công trình sử dụng nguồn vốn ODA của chính phủ Pháp và vốn ngân sách của chính phủ Việt Nam cấp, thực hiện giai đoạn 1 và hoàn thành vào năm 1998. Công nghệ xử lý sử dụng công nghệ Pháp bao gồm: Công trình thu và trạm bơm I đặt ở hồ Huổi Phạ, Bể trộn cơ khí sử dụng phốn nhụm và chất trợ keo tụ, Bể phản ứng tạo bông cơ khí , Bể lắng lamen, Bể lọc, Bể chứa và khử trùng bằng clo lỏng ở tại bể chứa. Nước được cấp vào mạng phân phối bằng ống tự chảy cú ỏp, thông qua hệ thống ống truyền dẫn và phân phối bằng gang dẻo và gang xám. Tổng cộng đường ống phân phối cấp I hiện có là 31.863m, trong đó có 7.980m DN100-250mm là ống gang xám lắp xảm và ống thép hàn từ trước khi có dự án Pháp( xây dựng 1992-1994) cụ thể: + Ống gang xám DN 100 - L= 1.290,0 m + Ống gang xám DN 150 - L= 1.508,5 m + Ống thép đen DN 150 -L= 397,5m + Ống gang xám DN 200 -L= 854,5m + Ống gang xám DN 250 - L= 2.371,5m + Ống thép đen DN 250 - L= 1.558,0m = 7.980,0m Và 23.883,0m ống gang dẻo DN100-400mm của dự án ODA cộng hoà Pháp, tổng các loại ống như sau : + Ống DN 100 - L= 7.671m + Ống DN 150 - L= 6.185m + Ống DN 200 - L= 4.533m + Ống DN 250 - L= 581m + Ống DN 300 - L= 1.216m + Ống DN 400 - L= 3.697m = 23.883m Mạng lưới đường ống bằng gang xám và ống thép đen. Năm 2004 lượng nước thô khai thác bình quân 8.000m3/ngđ, lượng nước thu qua đồng hồ chỉ đạt bình quân 4.448m3/ngđ, như vậy thất thoát đến 43,83%. Trước tình hình thất thoát quá lớn đó, đầu năm 2005 UBND tỉnh đã chỉ đạo sở Xây dựng, Công ty Xây dựng Cấp nước Điện Biên tiến hành rà soát toàn bộ hệ thống ống dẫn hiện có và đầu tư đấu nối lại và lắp mới một số tuyến ống phân phối cấp II và III nối với các ống cũ này (cắt rời các ống phân phối cấp II,III khỏi ống cũ) sang các tuyến ống mới từ dự án ODA của Pháp. Hiệu quả là sau khi đấu nối lại, tỉ lệ thất thoát nước trên hệ thống giảm xuống còn dưới 30%. Tuy nhiên, do hệ thống phân phối chính được tính toán chuyển tải trên hệ thống ống dẫn cả cũ và mới, nên một số tuyến ống nhánh hiện hữu không đáp ứng lưu lượng nước cung cấp cho các khu vực mở rộng. Mạng lưới đường ống bằng gang dẻo ODA Pháp mới được lắp, mối nối mềm nên động đất với cường độ mạnh cũng ít bị hư hỏng, nhưng mạng ống phân phối chính chưa bao trùm hết các khu dân cư hiện có trong thành phố, thị trấn nên tỷ lệ được cấp nước còn thấp chỉ đạt trên 60,44% dân số thành phố được sử dụng nước sạch, với 7.331/12.130 hộ thuê bao qua đồng hồ ( tính đến tháng 4/2005), ngoài ra có 267 cơ quan và các hộ sử dụng nước công cộng được cấp nước. Số hộ còn lại sử dụng nước giếng khơi mạch nông, giếng khoan nhỏ, nước mưa, nước sông, suối, các hộ này đang sử dụng nước chưa qua xử lý nờn khụng đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh cho nước ăn uống và sinh hoạt. 2.3.2 Dây chuyền công nghệ xử lý: Trạm bơm I Huổi Phạ Khối trộn + Phản ứng B.lọc nhanh Bể chứa Bể lắng Lamen TB Cấp II Mạng phân phối Hình 2.3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước tại nhà máy nước Thành phố Điện Biên Phủ. 2.3.3 Đặc điểm của quá trình lắng: - Xây dựng bằng bê tông cốt thép, nước được dẫn từ bể phản ứng sang bể lắng Lamen bằng đường ống chính . - Bể lắng lamen có kích thước : 5,2m x 13,0m chia làm ba khoang, đáy hình chóp để chứa bựn, cú cỏc liên kết xà đỡ các tấm lamen. - Các tấm lamen loại Ondex 18 x70, khổ 840 x 5200 làm bằng PVC - Phân phối nước vào bể lắng lamen bằng 2 ống thép không rỉ DN400mm đục lỗ, thu nước sau lắng bằng 4 mỏng thộp không rỉ 400mmx350 xẻ rãnh chữ V. - Xả cặn bể lắng bằng 3 ống thép không rỉ DN150mm với các van bướm mở nhanh và van điều khiển điện. 2.3.4 Nhận xét: - Nguồn nước mặt tại nơi đõy tương đối dồi dào đủ khả năng cung cấp nước cho nhu cầu dùng nước của đô thị hiện tại cà trong tương lai vì: + Hồ Huổi Phạ có trữ lượng ổn định, lại được sông Nậm Rốn bổ cập khi cần thiết, nên việc làm nguồn cấp nước lõu dài và mở rộng sau này là đủ tớnh khả thi. + Nguồn nước lấy từ suối Nậm Khẩu Hu qua kênh Thanh Minh ( Sẽ là hồ Nậm Khẩu Hu Whi = 1.472 triệu m3 lưu lượng bổ cập Qmin = 0.9 m3/s) chủ động về mặt trữ lượng, chất lượng nước về lõu dài là ổn định, vì nguồn xa khu dõn cư, độ che phủ tốt và nằm trong vành đai rừng được bảo vệ và tái tạo, nên hồ này là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố Điện Biên Phủ trước mắt và tương lai lõu dài, còn hồ Huổi Phạ để dự phòng. - Công nghệ xử lý tương đối hiện đại, phù hợp với 1 tỉnh miền núi phớa Bắc như Điện Biên. CHƯƠNG III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH LẮNG NƯỚC VÀ BỂ LẮNG Lắng là một khâu quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước. Dựa trên nguyên lý rơi theo trọng lực, việc làm lắng có thể loại bỏ 90-99 % lượng chất bẩn chứa trong nước. 1. BỂ LẮNG TRONG CÔNG NGHỆ DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC 1.1. Các loại cặn lắng Trong thực tế xử lý nước gặp ba loại cặn sau đây: • Cặn rắn: là các hạt phân tán riêng lẻ, có độ lớn, bề mặt và hình dáng không thay đổi trong suốt quá trình lắng, tốc độ lắng cặn không phụ thuộc vào chiều cao và nồng độ cặn. • Cặn lơ lửng có bề mặt thay đổi, có khả năng dính kết và keo tụ với nhau trong quá trình lắng làm cho kích thước và vận tốc lắng của các bông cặn thay đổi (tăng dần) theo thời gian và chiều cao lắng (sẽ được đề cập đến khi xét bể lắng đứng, bể lắng ngang). • Cỏc bụng cặn có khả năng dính kết với nhau, khi nồng độ lớn hơn 1000 mg/l tạo thành các đám cặn, khi cỏc đám bông cặn lắng xuống, nước từ dưới đi lên qua các khe rỗng giữa cỏc bụng cặn tiếp xúc với nhau, lực ma sát tăng lên làm hạn chế tốc độ lắng của đỏm bụng cặn nên gọi là lắng hạn chế. Tốc độ lắng của đám mây cỏc bụng cặn phụ thuộc vào tính chất và nồng độ cặn sẽ được xem xét khi thiết kế bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng. 1.2. Các loại bể lắng 1.2.1 Lắng tĩnh và lắng theo từng mẻ kế tiếp: thường gặp trong các hồ chứa nước, sau trận mưa nước chảy vào hồ đem theo cặn lắng làm cho nồng độ cặn trong hồ tăng lên, nước trong hồ đứng yên, cặn lắng tính xuống đáy. Trong công nghiệp sau một mẻ sản xuất, nước được xả ra, để lắng bớt cặn, được bơm