Tài liệu Đồ án môn học thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu vực 3000 dân

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Chöông I : TOÅNG QUAN I. MUÏC ÑÍCH CUÛA ÑOÀ AÙN Thieát keá heä thoáng caáp nöôùc sinh hoaït cho thò traán 3.000 daân_nguoàn nöôùc maët. Heä thoáng xöû lyù phaûi ñaûm baûo ñaït tieâu chuaån veä sinh ñoái vôùi chaát löôïng nöôùc caáp cho aên uoáng vaø sinh hoaït (tieâu chuaån taïm thôøi ban haønh keøm theo quyeát ñònh soá 505 BYT/QÑ cuûa Boä Y teá ngaøy 13/4/1992) cuõng nhö caùc yeâu caàu veà kinh teá. II. NOÄI DUNG THIEÁT KEÁ CUÛA ÑOÀ AÙN - Tính coâng suaát traïm xöû lyù. - Löïa choïn coâng ngheä thích hôïp vôùi thoâng soá chaát löôïng nöôùc thoâ ñaàu vaøo vaø thuyeát minh coâng ngheä. - Thieát keá chi tieát caùc coâng trình xöû lyù ñôn vò. - Tính kinh teá cho traïm xöû lyù. - Veõ 3 baûn veõ : Maët baèng traïm xöû lyù. Maët caét theo nöôùc cuûa heä thoáng xöû lyù. Thieát keá chi tieát 1 coâng trình ñôn vò. III. CHAÁT LÖÔÏNG NÖÔÙC VUØNG ÑOÀNG BAÈNG SOÂNG CÖÛU LONG Nöôùc möa Nöôùc möa laø nguoàn caáp nöôùc quan troïng cho ngöôøi daân vuøng ñoàng baèng soâng Cöûu Long khu vöïc noâng thoân, nhaát laø ôû nhöõng nôi bò nhieãm pheøn hoaëc xaâm nhaäp maën. Löôïng möa trung bình haèng naêm laø 1600mm, dao ñoäng trong khoaûng 1200 – 1400 mm. Toång löôïng möa öôùc tính khoaûng 80 tyû m3/naêm. Tuy nhieân, vieäc döï tröõ nguoàn nöôùc möa gaëp khoù khaên do ña soá ngöôøi daân tröõ trong lu, vaïi. Gaàn ñaây, do aûnh höôûng cuûa phaùt trieån coâng nghieäp neân vuøng naøy xuaát hieän möa axit vaø nguoàn nöôùc möa bò nhieãm ammoni ôû noàng ñoä khaù cao. Nöôùc ngaàm Coù nhieàu ñaùnh giaù khaùc nhau nhöng nhìn chung, löôïng nöôùc ngaàm vuøng ñoàng baèng soâng Cöûu Long khoâng nhieàu, chæ khoaûng 3,3% toång löu löôïng soâng cuûa thaùng khoâ nhaát chaûy vaøo vuøng naøy. Tuy nhieân, taàng Pleitoxen treân cuûa nöôùc ngaàm bò lôï ôû vuøng Töù giaùc Long Xuyeân, moät phaàn vuøng Ñoàng Thaùp Möôøi, moät phaàn nhoû naèm giöõa soâng Tieàn vaø soâng Haäu töø Sa Ñeùc ñeán bieån Ñoâng. Taàng Pleitoxen döôùi cuõng khoâng khaù hôn. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 1 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Nöôùc maët Vuøng ñoàng baèng soâng Cöûu Long coù heä thoáng keânh raïch chaèng chòt vaø 2 soâng chính laø soâng Tieàn vaø soâng Haäu. Cheá ñoä trieàu bieån Ñoâng, bieån Taây, cheá ñoä doøng chaûy thöôïng nguoàn vaø möa laø nhöõng yeáu toá chính aûnh höôûng ñeán cheá ñoä doøng chaûy chính cuûa caùc soâng vuøng naøy. Ñoä doác loøng soâng nhoû, ñòa hình baèng phaúng neân thuûy trieàu xaâm nhaäp maën. Vuøng Ñoàng Thaùp Möôøi Ñoàng Thaùp Möôøi naèm ôû Ñoâng Baéc vuøng ñoàng baèng soâng Cöûu Long coù caùc keânh lôùn nhö Phöôùc Xuyeân, Nguyeãn Vaên Tieáp, Döông Vaên Döông vaø Hoàng Ngöï coù taùc duïng tieâu luõ, daãn nöôùc ngoït veà noäi ñoàng, tieâu chua pheøn veà phía soâng Vaøm Coû Taây. Vaán ñeà laø nöôùc vuøng naøy bò nhieãm pheøn töø caáu truùc ñaát do söï oxy hoùa cuûa ñaát pheøn pyrite trong muøa khoâ. Trong ñoù, Traøm Chim vaø Kieân Bình laø 2 roán pheøn lôùn cuûa Ñoàng Thaùp Möôøi. Noàng ñoä nhoâm ôû Traøm Chim khoaûng 70 mg/l, coù heä thoáng keânh raïch daãn nöôùc töø soâng Tieàn vaøo neân bò röûa troâi phaàn naøo ra soâng Vaøm Coû Taây. Kieân Bình coù haøm löôïng nhoâm 30 mg/l nhöng ñieàu kieän tieâu thoaùt keùm neân thôøi gian chua keùo daøi. Haøm löôïng oxy hoøa tan thaáp khoaûng 2 – 3 mg/, soá vi khuaån Ecoli vaø Coliform cao. Baùn ñaûo Caø Mau Vuøng naøy coù heä thoáng keânh raïch, soâng ngoøi chaèng chòt. Caùc keânh lôùn nhö Xaø No, Thoát Noát, OÂ Moân vaø Phuïng Hieäp daãn nöôùc töø soâng Haäu vaøo. Caùc soâng lôùn nhö Caùi Lôùn, Caùi Beù, Myõ Thanh noái lieàn vôùi caùc keânh ñaøo. Do coù nhieàu vuøng giaùp nöôùc neân vieäc tieâu thoaùt raát khoù khaên, ñaëc bieät ôû caùc vuøng ñaát pheøn. Do bò bao quanh laø bieån neân nöôùc bieån xaâm nhaäp caùc keânh Gaønh Haøo, Myõ Thanh gaây nhieãm maën 1 – 6 thaùng. Ñoä maën giaûm daàn töø caùc cöûa soâng vaøo noäi ñoàng. Nöôùc bò nhieãm baån bôûi nöôùc thaûi sinh hoaït, haøm löôïng oxy hoøa tan raát thaáp. Töù Giaùc Long Xuyeân Vuøng naøy naèm ôû Taây Baéc vuøng ñoàng baèng soâng Cöûu Long, coù heä thoáng keânh Vónh Teá, Tri Toân, Ba Theâ, Raïch Giaù vaø Long Xuyeân daãn nöôùc ngoït töø soâng Haäu veà phía keânh Raïch Giaù laøm tieâu luõ vaø tieâu chua. Ba Theâ vaø Tri Toân laø nôi taäp trung ñaát pheøn. Keânh Vónh Teá vaø Taùm Ngaøn cuõng bò chua vaøo muøa möa töø thaùng 5 ñeán thaùng 8. Nhöõng vuøng naøy cuõng bò maën neân nöôùc vöøa chua vöøa maën. Heä thoáng soâng Cöûu Long Caùc soá lieäu phaân tích cho thaáy chaát löôïng nöôùc soâng Cöûu Long ñeàu khaù toát caû 2 muøa khoâ vaø möa cho muïc ñích caáp nöôùc cho nhu caàu sinh hoaït vaø coâng nghieäp. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 2 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Vaøo muøa khoâ, chaát löôïng nöôùc maët ñaït ñeán lyù töôûng nöôùc caáp cho sinh hoaït. Soâng Haäu_khu Caàn Thô Long Xuyeân coù ñoä maøu 19 – 50 Pt-Co, ñoä ñuïc khoaûng 9 JTU, haøm löôïng Cl- döôùi 14 – 15mg/l, ñoä cöùng khoaûng 12 – 14mg/l, TDS khoaûng 20 – 40mg/l. Soâng Tieàn_khu vöïc Cao Laõnh cuõng raát toát, ñoä maøu 20 – 25 Pt-Co, SS khoaûng 8 – 12mg/l. Ñaëc bieät, cuoái muøa khoâ coù thaùng ñoä maøu (6 – 8 Pt-Co), ñoä ñuïc cuûa soâng Tieàn vaø soâng Haäu ñeàu thaáp, chæ caàn loïc sô boä vaø khöû truøng laø coù theå caáp cho nhu caàu sinh hoaït vaø coâng nghieäp. Vaøo muøa möa, chaát löôïng nöôùc 2 soâng thay ñoåi khaù lôùn, nhaát laø ñoä ñuïc vaø ñoä maøu do luõ veà töø ñaàu nguoàn ñem theo nhieàu phuø sa. Ñoä maøu taêng voït, ñoä ñuïc cuõng taêng ñeán 87 – 103 JTU, TDS taêng khoâng nhieàu, haøm löôïng Cl - coøn 4 – 5mg/l. Ñaàu muøa möa, do nöôùc xaû ra töø ñaát nhieãm pheøn ôû moät soá nôi neân haøm löôïng SO42giaûm coøn 0 – 2 mg/l. Keát luaän Vôùi nguoàn nöôùc möa khoù döï tröõ, thöôøng bò nhaán chìm trong muøa luõ; nöôùc ngaàm tröõ löôïng ít, bò nhieãm pheøn nhieãm maën, caùc keânh raïch laïi bò oâ nhieãm do nöôùc thaûi sinh hoaït, raùc thaûi sinh hoaït vaø chaát thaûi töø chaên nuoâi, hoùa chaát trong saûn xuaát noâng nghieäp, vieäc caáp nöôùc cho sinh hoaït ôû vuøng ñoàng baèng soâng Cöûu Long thaät söï gaëp khoù khaên. Do ñoù, vôùi tröõ löôïng doài daøo, chaát löôïng khaù toát, nguoàn nöôùc maët töø nhöõng soâng lôùn nhö soâng Tieàn, soâng Haäu, soâng vaøm Coû…laø löïa choïn toát nhaát ñeå caáp nöôùc sinh hoaït vaø coâng nghieäp cho khu vöïc naøy. IV. THOÂNG SOÁ CHAÁT LÖÔÏNG NÖÔÙC THOÂ – YEÂU CAÀU ÑAÀU RA - Caùc thoâng soá chaát löôïng nöôùc thoâ ñaàu vaøo xeùt theo tieâu chuaån nöôùc maët. Yeâu caàu chaát löôïng nöôùc ñaàu ra laø ñaït tieâu chuaån nöôùc veä sinh aên uoáng vaø sinh hoaït (Tieâu chuaån taïm thôøi ban haønh keøm theo quyeát ñònh soá 505 BYT/QÑ cuûa Boä y teá ngaøy 13/4/1992). Nhaän xeùt veà caùc thoâng soá chaát löôïng nöôùc nguoàn : Caùc thoâng soá naèm trong giôùi haïn : - Tieâu chuaån veä sinh aên uoáng. - Tieâu chuaån nöôùc maët loaïi B. Tröø thoâng soá: Thoâng soá SS Ñoä ñuïc Vi sinh - coliform Ñôn vò mg/l NTU MPN/100ml SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG Giaù trò 150 – 220 80 – 110 4000-10000 Yeâu caàu ñaàu ra 5 2 0 3 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Baûng thoâng soá chaát löôïng nöôùc thoâ : Tieâu chuaån nöôùc maët 0 Nhieät ñoä 25 C pH 6.5 – 6.8 A Ñoä ñuïc 25 (muøa khoâ) NTU B 80 – 110 (muøa möa) B SS 50 (muøa khoâ) mg/l B 150 – 220 (muøa möa) B Ñoä maøu 20 (muøa khoâ) Pt-Co B 100 (muøa möa) B Ñoä kieàm 4 mgñl/l Ca 40 mg/l Toång löôïng muoái 150 mg/l NO2 - N 0.0 – 0.01 mg/l A NO3 - N 0.08 – 0.54 mg/l A + NH4 - N 0.0 – 0.1 mg/l B Fe 0.1 mg/l A TTBVTV-tröø DDT 0 mg/l A 4000 - 10000 MPN/100ml Vöôït Vi sinh coliform Thoâng soá Giaù trò Ñôn vò Tieâu chuaån veä sinh aên uoáng 6,5 – 8,5 2 5 < 10 200 0 10 0 0,3 0 0 V. TÍNH TOAÙN LÖU LÖÔÏNG TRAÏM XÖÛ LÍ: - Löôïng nöôùc caáp cho sinh hoaït : QSH  - qTC  N 100  3.000   300( m 3 / ng ) 1000 1000 qtc : tieâu chuaån duøng nöôùc (l/ngöôøi.ngaøy). Choïn qtc = 100 l/ngöôøi.ngaøy. Theo TCVN 33 – 68, ñoái vôùi thò traán, trung taâm coâng nghieäp, tieâu chuaån caáp nöôùc qtc = 80 – 120l/ngöôøi.ngaøy. N : daân soá caáp nöôùc, N = 3000 ngöôøi. Löôïng nöôùc caáp cho coâng coäng (töôùi caây, röûa ñöôøng) : Qcc = 15%. QSH = 15% x 300 = 45 (m3/ng) Löôïng nöôùc tính cho döï phoøng phaùt trieån : QDP = 10% QSH = 10% x 300 = 30 (m3/ng) Löu löôïng ngaøy trung bình : TB Qng  (QSH  QCC  QDP )  a  b  (300  45  30)  1.1  1.1  455( m 3 / ng ) - a : heä soá keå ñeán löôïng nöôùc roø ræ, a = 1,1 – 1,15. b : heä soá keå ñeán löôïng nöôùc duøng cho baûn thaân traïm xöû lyù, b = 1,05 – 1,1. Löu löôïng ngaøy lôùn nhaát : max TB max Qng  Qng  K ng  455  1.3  592( m 3 / ng )  600(m 3 / ng ) Vaäy coâng suaát cuûa traïm xöû lyù laø 600 m3/ngaøy. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 4 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN - min TB min 3 Löu löôïng ngaøy nhoû nhaát : Qng  Qng  K ng  600  0,8  480(m / ng ) - Löu löôïng giôø trung bình : q hTB  - max Löu löôïng giôø lôùn nhaát : q h min TB min 3 Löu löôïng ngaøy lôùn nhaát : q h  q h  K h  25  0,5  12,5(m / h) max Qng 600  25(m 3 / h) 24 24  q hTB  K hmax  25  2  50(m 3 / h)  K ngmax = Heä soá khoâng ñieàu hoøa ngaøy lôùn nhaát = 1,3  (1,2 – 1,4). = Heä soá khoâng ñieàu hoøa ngaøy nhoû nhaát = 0,8  (0,7 – 0,9). K = Heä soá khoâng ñieàu hoøa giôø lôùn nhaát = 2  (1,4 – 2,5). K hmin = Heä soá khoâng ñieàu hoøa giôø nhoû nhaát = 0,5  (0,4 – 0,6). min K ng max h SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 5 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN CHÖÔNG II : MOÂ TAÛ COÂNG NGHEÄ I. MOÄT SOÁ DAÂY CHUYEÀN COÂNG NGHEÄ XÖÛ LÍ NÖÔÙC MAËT 1. Qui trình aùp duïng khi nöôùc nguoàn ñaït tieâu chuaån nöôùc caáp cho aên uoáng, sinh hoaït vaø coâng nghieäp, chæ caàn khöû truøng roài caáp cho ngöôøi tieâu thuï. Clorine Nöôùc nguoàn Bôm hoaëc töï chaûy caáp cho ngöôøi tieâu thuï Beå hoøa tan pheøn 2. Qui trình aùp duïng cho nöôùc nguoàn coù chaát löôïng loaïi A ghi trong tieâu chuaån nguoàn nöôùc (TCXD 233-1999) : ñoä ñuïc  30mg/l töông ñöông 15 NTU, haøm löôïng rong reâu taûo ñoä maøu thaáp. Nöôùc nguoàn Beå loïc chaäm Beå tieáp xuùc khöû truøng Ngöôøi tieâu thuï 3. Qui trình aùp duïng khi nöôùc nguoàn coù chaát löôïng loaïi A theo tieâu chuaån nguoàn nöôùc caáp : ñoä ñuïc  20 mg/l töông ñöông 10 NTU. Pheøn Nöôùc nguoàn Clorine Beå troän Beå loïc tieáp xuùc Xaû ra nguoàn tieáp nhaän Beå tieáp xuùc khöû truøng Laéng nöôùc röûa loïc 4. Coâng ngheä xöû lí nöôùc nguoàn ñaït tieâu chuaån loaïi B hoaëc toát hôn. Pheøn Nöôùc nguoàn Beå troän Keo tuï taïo boâng Laéng Xaû caën ra hoà neùn caën Loïc Clorine Tieáp xuùc khöû truøng Cung caáp Laéng nöôùc röûa loïc SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 6 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN 5. Qui trình aùp duïng khi nöôùc nguoàn coù chaát löôïng loaïi C. Pheøn Nöôùc nguoàn Chaát trôï keo tuï Keo tuï taïo boâng Beå troän Laéng Xaû caën ra hoà vaø neùn caën Laéng nöôùc röûa loïc Loïc Loïc qua than hoaït tính Tieáp xuùc khöû truøng Clo Cung caáp Khaùi nieäm chaát löôïng nöôùc : Loaïi A : nguoàn nöôùc coù chaát löôïng toát chæ caàn xöû lí ñôn giaûn tröôùc khi cung caáp. Loaïi B : Nguoàn nöôùc coù chaát löôïng bình thöôøng coù theå khai thaùc xöû lí ñeå caáp cho aên uoáng sinh hoaït. Loaïi C : Nguoàn nöôùc coù chaát löôïng xaáu neáu söû duïng vaøo muïc ñích caáp nöôùc thì caàn phaûi ñöôïc xöû lí baèng caùc coâng ngheä ñaëc bieät, phaûi ñöôïc giaùm saùt nghieâm ngaët vaø thöôøng xuyeân veà chaát löôïng. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 7 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN II. SÔ ÑOÀ DAÂY CHUYEÀN COÂNG NGHEÄ Nöôùc - Ca(OCl)2 Nöôùc - Pheøn Beå hoøa tan Ca(OCl)2 Beå hoøa tan pheøn Beå tieâu thuï pheøn Beå tieâu thuï Ca(OCl)2 Beå tieâu thuï pheøn Beå loïc aùp löïc Bôm ñònh löôïng Thaûi ñoå buøn khoâ Beå troän cô khí Hoà neùn phôi buøn Hoà neùn phôi buøn Beå taïo boâng Beå laéng ly taâm Bô m buø n Nöôùc nguoàn Coâng trình thu Beå trung gian Beå tieâu thuï Ca(OCl)2 Bôm ñònh löôïng Röûa ngöôïc Beå chöùa nöôùc saïch Beå loïc aùp löïc Nöôùc röûa loïc Cung caáp Bôm ñònh löôïng Beå tieâu thuï voâi Beå toâi voâi Voâi Nöôùc Bôm nöôùc trong SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 8 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN III. LYÙ DO LÖÏA CHOÏN COÂNG NGHEÄ 1) Coâng suaát traïm xöû lyù laø 600 m3/ngaøy. Ñaây laø traïm xöû lyù coù coâng suaát nhoû. 2) Caùc thoâng soá cuûa chaát löôïng nöôùc thoâ ñeàu naèm trong giôùi haïn : - Tieâu chuaån veä sinh aên uoáng. - Tieâu chuaån nöôùc maët loaïi B. Tröø thoâng soá: Thoâng soá SS Ñoä ñuïc Vi sinh Giaù trò 150 – 220 mg/l 80 – 110 NTU 4000-10000 MPN/100ml Yeâu caàu ñaàu ra 5 2 0 3) Nguoàn nöôùc thoâ coù haøm löôïng caën töø 150 – 220mg/l nhoû hôn 2500mg/l, coâng suaát traïm 600 m3/ngaøy neân coâng ngheä xöû lyù khoâng caàn beå laéng sô boä, khoâng caàn duøng chaát trôï keo tuï. IV. THUYEÁT MINH COÂNG NGHEÄ - HIEÄU QUAÛ XÖÛ LÍ a. Hieäu quaû xöû lyù : Muïc ñích chính cuûa coâng ngheä xöû lyù treân laø loaïi boû caën, maøu vaø ñaûm baûo khöû truøng, loaïi boû heát vi sinh ñaûm baûo nöôùc ñaàu ra ñaït tieâu chuaån aên uoáng. Hieäu quaû xöû lyù SS :  220  5  100  97,7(%) 220 Hieäu quaû xöû lyù ñoä ñuïc :  110  2  100  98,2(%) 110 Hieäu quaû xöû lyù vi sinh :  100  0  100  100(%) 100 b. Thuyeát minh coâng ngheä : 1. Coâng trình thu, song chaén vaø löôùi chaén Nöôùc nguoàn qua hoïng thu (hoïng thu coù boá trí 1 song chaén raùc ñeå loaïi tröø caùc vaät theå coù kích thöôùc lôùn, caùc vaät troâi lô löûng trong doøng nöôùc), theo oáng daãn vaøo ngaên laéng caùt. Sau khi laéng caùt, nöôùc qua 1 löôùi chaén raùc ñaët cuoái ngaên laéng caùt roài vaøo buoàng thu vaø bôm ñeán beå troän. Muïc ñích cuûa ngaên laéng caùt vaø löôùi chaén raùc laø giöõ laïi caùc haït caùt, loaïi boû moä phaàn chaát raén lô löûng nhaèm baûo veä vaø naâng cao hieäu quaû laøm saïch cuûa caùc coâng trình phía sau. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 9 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN 2. Beå troän cô khí Nöôùc vaø pheøn sau khi ñaõ pha cheá ñeán noàng ñoä yeâu caàu (5%) ñöôïc daãn vaøo beå troän cô khí. Xaùo troän gaây ra do caùnh khuaáy quay vôùi toác ñoä cao nhaèm ñaûm baûo ñieàu kieän pheøn phaân taùn nhanh vaø ñeàu vaøo toaøn boä khoái löôïng nöôùc. 3. Beå taïo boâng cô khí Nöôùc sau khi ñöôïc troän ñeàu pheøn ñöôïc daãn vaøo beå taïo boâng. Söû duïng caùnh khuaáy ñeå khuaáy chaäm nhaèm taïo ñieàu kieän cho caùc boâng ñaõ keo tuï dính keát vôùi nhau taïo thaønh caùc boâng caën lôùn. Beå ñöôïc chia laøm 3 ngaên nhaèm ngaên vuøng nöôùc cheát, khuaáy troän giaûm daàn veà phía cuoái beå. Toác ñoä khuaáy troän ñuû lôùn ñeå taïo boâng nhöng khoâng quaù lôùn laøm phaù vôõ boâng caën. 4. Beå laéng ly taâm Nöôùc sau khi taïo thaønh caùc boâng caën lôùn trong beå taïo boâng seõ ñöôïc daãn vaøo beå laéng ly taâm ñeå loaïi boû caùc boâng caën naøy. 5. Beå trung gian Nöôùc ñöôïc thu vaøo maùng voøng cuûa 2 beå phaûn öùng xoaùy hình truï, roài ñöôïc daãn vaøo beå trung gian. 6. Beå loïc aùp löïc Nöôùc töø beå trung gian ñöôïc bôm vaøo 2 beå loïc aùp löïc. Beå loïc coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc haït caën lô löûng, boâng caën coù kích thöôùc lôùn hôn loã roãng, hay caùc haït keo coù kích thöôùc beù hôn loã roãng nhöng coù khaû naêng dính keát vaø haáp thuï leân treân beà maët haït vaät lieäu loïc. 7. Beå chöùa nöôùc saïch Nöôùc sau loïc ñöôïc daãn vaøo beå chöùa nöôùc saïch, tröõ trong beå ñeå caáp cho ngöôøi tieâu thuï. Treân ñöôøng oáng daãn ñeán beå, nöôùc ñöôïc tieáp xuùc vôùi clorine ñeå dieät hoaøn toaøn vi sinh vaät trong nöôùc ñoàng thôøi ñaûm baûo löôïng clo dö hoaït tính lôùn hôn 0,3 mg/l vaø nhoû hôn 0,5 mg/l nhaèm khöû truøng toát treân maïng löôùi ñöôøng oáng phaân phoái nöôùc, ñaûm baûo an toaøn veà maët vi sinh cho ngöôøi söû duïng. 8. Traïm bôm caáp II Nöôùc töø beå chöùa nöôùc saïch ñöôïc bôm ñeán nôi caàn cung caáp. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 10 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Chöông III : TÍNH TOAÙN HOÙA CHAÁT & CAÙC COÂNG TRÌNH ÑÔN VÒ I. TÍNH TOAÙN LÖÔÏNG HOÙA CHAÁT CAÀN DUØNG 1. Pheøn nhoâm a. Lieàu löôïng pheøn nhoâm caàn söû duïng Xöû lyù nöôùc ñuïc Theo baûng 6.3_ TCXD 33_1985 : Muøa khoâ Muøa möa Haøm löôïng caën 50 mg/l 150 – 200 mg/l 201 – 400 mg/l Xöû lyù nöôùc coù maøu Löôïng pheøn tính theo ñoä maøu : Muøa khoâ Pk  4. M  4. Muøa möa Pm  4. M  4. Löôïng pheøn khoâng chöùa nöôùc 25 – 35 mg/l 30 – 45 mg/l 40 – 60 mg/l 20  17,9( mg / l ) 100  40( mg / l ) Vaäy löôïng pheøn caàn duøng ñeå xöû lyù nöôùc nhaèm giaûm caû ñoä ñuïc vaø ñoä maøu cuûa nöôùc Muøa khoâ Pk  30(mg / l ) Muøa möa Pm  45( mg / l ) Löôïng pheøn thoâ 35% tính theo saûn phaåm khoâng ngaäm nöôùc caàn duøng trong moät ngaøy : Muøa khoâ a k  Q  Pk  Muøa möa 100 100  600  30   51,4( kg / ngày ) 35  1000 35  1000 a m  Q  Pm  100 100  600  45   77,1(kg / ngày) 35  1000 35  1000 Löôïng pheøn lôùn nhaát caàn söû duïng laø a = 77,1 kg/ngaøy, noàng ñoä P = 45mg/l. Löôïng pheøn döï tröõ trong moät thaùng : G  a  30  77,1  30  2313( kg / tháng)  2,3(T / tháng) SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 11 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN b. Thieát bò hoøa tan, tieâu thuï vaø ñònh löôïng pheøn Nhieäm vuï: Tröôùc khi cho vaøo beå troän ñöùng, pheøn phaûi ñöôïc hoøa thaønh dung dòch trong beå hoøa tan vaø beå tieâu thuï nhaèm ñieàu chænh ñeán noàng ñoä thích hôïp (5%), roài ñöôïc daãn vaøo beå troän ñöùng hoøa troän ñeàu vôùi nöôùc caàn xöû lyù. Tính toaùn : 1. Beå hoøa tan pheøn (tính theo löôïng pheøn thoâ caàn duøng trong muøa möa) Kích thöôùc beå hoøa tan : Dung tích beå hoøa tan : W1 (m 3 )  Qn P 10 4  b1   Trong ñoù: - Q : Löu löôïng nöôùc xöû lyù (m3/giôø), Q = 600 m3/ngaøy = 25m3/giôø. - P : Lieàu löôïng pheøn caàn thieát lôùn nhaát (g/m3), P = 45 mg/L = 45g/m3. - n : Thôøi gian giöõa hai laàn hoøa troän (giôø). Choïn theo coâng suaát traïm Q < 1.200 m3/ngaøy, traïm laøm vieäc 3 ca n = 24 giôø. - b1 : Noàng ñoä dung dòch pheøn trong thuøng hoøa tan (%) (qui phaïm 10 – 17%). - Choïn b1 = 10% tính theo saûn phaåm khoâng ngaäm nöôùc.  : Khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch pheøn (T/m3),   1 T/m 3 .  W1  25  24  45  0,27( m 3 )  270(l ) 10 4  10  1 Soá beå hoøa tan pheøn : N = 1. Beå ñöôïc thieát keá hình troøn, ñöôøng kính beå baèng chieàu cao coâng taùc cuûa beå D = H. W1    D2   D3 0,27  4 H   0,27( m 3 )  D  H  3  0,7( m) 4 4  Toång chieàu cao beå : Hb = 0,7 + 0,3 = 1(m) (chieàu cao döï tröõ 0,3m). Theå tích xaây döïng cuûa beå : V1    D2   0,7 2 H   1  0,38(m 3 ) 4 4 Khuaáy troän baèng maùy troän caùnh quaït : Choïn soá voøng quay caùnh quaït laø 40 voøng/phuùt (qui phaïm 30 – 40 voøng/phuùt). Choïn chieàu daøi caùnh quaït baèng 0,45 ñöôøng kính beå (qui phaïm : 0,4 – 0,45). Chieàu daøi caùnh quaït : l q  0,45  D  0,45  0,7  0,315( m) SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 12 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Chieàu daøi toaøn phaàn cuûa caùnh quaït : Lq  2  l q  2  0,32  0,63( m) Dieän tích moãi caùnh quaït thieát keá 0,15 m 2 caùnh quaït/1m3 voâi söõa trong beå (qui phaïm 0,1 – 0,2m2) : f q  0,15  W p  0,15  0,27  0,04(m 2 ) Chieàu roäng moãi caùnh quaït : bq  1 fq 1 0,04     0,035( m) . Choïn bq = 0,04m. 2 Lq 2 0,63 Coâng suaát ñoäng cô ñeå quay caùnh quaït : N (W )  0,5  -   h  n3  d 4  z  Trong ñoù :  : troïng löôïng theå tích cuûa dung dòch ñöôïc khuaáy troän. t  25 0 C    997kg / m 3 . hq : chieàu cao caùnh quaït, hq = bq = 0,04m. n : soá voøng quay cuûa caùnh quaït trong 1 giôø, n = 40 v/phuùt = (40/60) v/s. d : ñöôøng kính cuûa voøng troøn do ñaàu caùnh quaït taïo ra khi quay. d = Lq = 0,63m. z : soá caùnh quaït treân truïc maùy khuaáy, z = 4.  : heä soá höõu ích cuûa cô caáu truyeàn ñoäng,   0,8 . 3 997  40   N  0,5   0,04     0,634  4  4,7(W ) 0,8  60  Choïn ñoäng cô coù coâng suaát 5W. Caùc thoâng soá thieát keá beå hoøa tan : (chieàu cao döï tröõ 0,3m). STT 1 2 3 4 Thoâng soá Soá löôïng Chieàu cao Ñöôøng kính Theå tích Ñôn vò beå m m m3 Kích thöôùc 1 1 0,7 0,38 2. Beå tieâu thuï pheøn Kích thöôùc beå tieâu thuï pheøn : Dung tích beå tieâu thuï : W2 ( m 3 )  W1  b1 0,27  10   0,54(m 3 ) b2 5 Trong ñoù: SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 13 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN - W1 : Dung tích beå hoøa troän W1 = 0,27m3. - b1 : Noàng ñoä dung dòch trong beå hoøa troän b1 = 10%. - b2 : Noàng ñoä dung dòch trong beå tieâu thuï b2 = 5% (qui phaïm 4 – 10%). Thieát keá 2 beå tieâu thuï pheøn, moät laøm vieäc vaø 1 döï tröõ. Beå ñöôïc thieát keá hình troøn, ñöôøng kính beå baèng chieàu cao coâng taùc cuûa beå D = H. W2    D2   D3 0,54  4 H   0,54( m 3 )  D  H  3  0,9( m) 4 4  Toång chieàu cao beå : Hb = 0,9 + 0,3 = 1,2 (m) (chieàu cao döï tröõ 0,3m). Theå tích xaây döïng cuûa beå : V2    D2   0,9 2 H   1,2  0,76(m 3 ) 4 4 Khuaáy troän baèng maùy troän caùnh quaït : Choïn soá voøng quay caùnh quaït laø 40 voøng/phuùt (qui phaïm  40 voøng/phuùt). Choïn chieàu daøi caùnh quaït baèng 0,45 ñöôøng kính beå (qui phaïm : 0,4 – 0,45). Chieàu daøi caùnh quaït : l q  0,45  D  0,45  0,9  0,405( m) Chieàu daøi toaøn phaàn cuûa caùnh quaït : Lq  2  l q  2  0,405  0,81(m) Dieän tích moãi caùnh quaït thieát keá 0,15 m 2 caùnh quaït/1m3 voâi söõa trong beå (qui phaïm 0,1 – 0,2m2) : f q  0,15  W p  0,15  0,54  0,081( m 2 ) Chieàu roäng moãi caùnh quaït : bq  1 fq 1 0,081     0,05(m) 2 Lq 2 0,81 Coâng suaát ñoäng cô ñeå quay caùnh quaït : 3  997  40  N (W )  0,5   h  n 3  d 4  z  0,5   0,05     0,814  4  16(W )  0,8  60  - Trong ñoù :  : troïng löôïng theå tích cuûa dung dòch ñöôïc khuaáy troän. t  25 0 C    997kg / m 3 . hq : chieàu cao caùnh quaït, hq = bq = 0,05m. n : soá voøng quay cuûa caùnh quaït trong 1 giôø, n = 40 v/phuùt = (40/60) v/s. d : ñöôøng kính cuûa voøng troøn do ñaàu caùnh quaït taïo ra khi quay. d = Lq = 0,81m. z : soá caùnh quaït treân truïc maùy khuaáy, z = 4.  : heä soá höõu ích cuûa cô caáu truyeàn ñoäng,   0,8 . SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 14 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Dung dòch pheøn 5% ôû beå tieâu thuï ñöôïc ñònh löôïng ñeàu vôùi löu löôïng khoâng ñoåi baèng bôm ñònh löôïng ñeå ñöa vaøo beå troän. Caùc thoâng soá thieát keá beå tieâu thuï: (chieàu cao döï tröõ 0,3m). STT 1 2 3 4 Thoâng soá Soá löôïng Chieàu cao Ñöôøng kính Theå tích Ñôn vò beå m m m3 Kích thöôùc 2 1,2 0,9 0,76 3. Choïn bôm ñònh löôïng Löu löôïng dung dòch pheøn 5% caàn thieát ñöa vaøo nöôùc trong 1 giôø : qb  QP  1000  b 25  45  22,5  l h   6,25.10 6 (m 3 / s ) 5 1000  100 Coät aùp bôm : H = 4m. Coâng suaát bôm : N (kW )  qb    g  H 1000   - qb : löu löôïng bôm, qb = 6,25.10-6 m3/s. -  : khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch,  - g  997 kg / m 3 . : gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 m/s2. - H : coät aùp bôm, H = 4m. -  : hieäu suaát chung cuûa bôm  = 0,72 – 0,93. Choïn = 0,8. N  6,25.10 6  997  9,81  4  0,3.10 3 ( kW )  0,3(W ) 1000  0,8 Choïn maùy bôm ñònh löôïng kieåu maøng, loaïi chòu ñöôïc axit coù löu löôïng thay ñoåi töø 10 – 30l/h, coâng suaát bôm 0,3W. Trong traïm boá trí 2 maùy, moät laøm vieäc 1 döï phoøng. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 15 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN 2. Canxi hypoâclorit Ca(OCl)2 (khöû truøng nöôùc) a. Lieàu löôïng Ca(OCl)2 caàn söû duïng Traïm xöû lyù coù coâng suaát nhoû Q = 600 m 3 /ngaøy < 1500 m3/ngaøy neân coù theå söû duïng canxi hypoâclorit Ca(OCl)2 ñeå khöû truøng nöôùc. Ca(OCl)2 laø saûn phaåm cuûa quaù trình laøm baõo hoøa dung dòch voâi söõa baèng hôi clo. Haøm löôïng clo hoaït tính chieám 30 – 45%, laø chaát khoâng huùt aåm, coù theå boûa quaûn laâu trong kho toái, khoâ raùo maø khoâng bò giaûm ñoä hoaït tính cuûa clo. Ñieàu naøy thích hôïp vôùi vuøng ñoàng baèng soâng Cöûu Long khoâng khí coù ñoä aåm cao. Ñoái vôi nöôùc maët, lieàu löôïng clo hoaït tính a = 2 – 3 g/m3. Choïn a = 3 g/m3. b. Thuøng tieâu thuï Ca(OCl)2 : Nhieäm vuï : Ca(OCl)2 ñöôïc baûo quaûn ôû daïng boät neân tröôùc khi ñöa vaøo söû duïng phaûi pha cheá. Cho Ca(OCl)2 vaøo thuøng hoøa troän, hoøa tan vôùi nöôùc ñeán noàng ñoä 0,5 – 1 % ñaït noàng ñoä yeâu caàu. Sau ñoù ñeå laéng caën baån vaø taïp chaát. Duøng bôm ñònh löôïng bôm löôïng Ca(OCl)2 caàn thieát vaøo nöôùc. Tính toaùn : Löôïng Ca(OCl)2 caàn duøng trong moät ngaøy : a  Q P 100 100  600  3   5,14( kg / ngày) c  1000 35  1000 - a : lieàu löôïng clo hoaït tính, a = 3 g/m3. - c : haøm löôïng Clo hoaït tính trong Ca(OCl)2 , c = 30 – 45%. Choïn c = 35% = 0.35 (coù tính ñeán toån thaát trong baûo quaûn). 1. Beå hoøa tan Ca(OCl)2 Kích thöôùc beå hoøa tan Ca(OCl)2 : Dung tích cuûa beå hoøa tan : W1  Qat 600  3  10   0,52(m 3 ) 100  b1  c 100  10  35 - Q : löu löôïng nöôùc caàn xöû lyù, Q = 600 m3/ngaøy. - a : lieàu löôïng clo hoaït tính. Ñoái vôùi nöôùc maët, a = 2 – 3 g/m3. Choïn a = 3 g/m3. - t : Thôøi gian söû duïng cho 1 laàn pha, t = 10 ngaøy. - c : haøm löôïng Clo hoaït tính trong Ca(OCl)2 , c = 30 – 45%. Choïn c = 35% =0.35 (coù tính ñeán toån thaát trong baûo quaûn). - b1 : noàng ñoä dung dòch pha trong thuøng hoøa troän ; b = 10%. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 16 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Beå ñöôïc thieát keá hình troøn, ñöôøng kính beå baèng chieàu cao coâng taùc cuûa beå D = H. W1    D2   D3 0,52  4 H   0,52(m 3 )  D  H  3  0,9(m) 4 4  Toång chieàu cao beå : Hb = 0,9 + 0,3 = 1,2 (m) (chieàu cao döï tröõ 0,3m). Theå tích xaây döïng cuûa beå : V1    D2   0,9 2 H   1,2  0,76(m 3 ) 4 4 Khuaáy troän baèng maùy troän caùnh quaït : Choïn soá voøng quay caùnh quaït laø 40 voøng/phuùt (qui phaïm  40 voøng/phuùt). Choïn chieàu daøi caùnh quaït baèng 0,45 ñöôøng kính beå (qui phaïm : 0,4 – 0,45). Chieàu daøi caùnh quaït : l q  0,45  D  0,45  0,9  0,405( m) Chieàu daøi toaøn phaàn cuûa caùnh quaït : Lq  2  l q  2  0,405  0,81(m) Dieän tích moãi caùnh quaït thieát keá 0,15 m 2 caùnh quaït/1m3 voâi söõa trong beå (qui phaïm 0,1 – 0,2m2) : f q  0,15  W p  0,15  0,54  0,081( m 2 ) Chieàu roäng moãi caùnh quaït : bq  1 fq 1 0,081     0,05(m) 2 Lq 2 0,81 Coâng suaát ñoäng cô ñeå quay caùnh quaït : N (W )  0,5  -   h  n3  d 4  z  Trong ñoù :  : troïng löôïng theå tích cuûa dung dòch ñöôïc khuaáy troän. t  25 0 C    997kg / m 3 . hq : chieàu cao caùnh quaït, hq = bq = 0,05m. n : soá voøng quay cuûa caùnh quaït trong 1 giôø, n = 40 v/phuùt = (40/60) v/s. d : ñöôøng kính cuûa voøng troøn do ñaàu caùnh quaït taïo ra khi quay. d = Lq = 0,81m. z : soá caùnh quaït treân truïc maùy khuaáy, z = 4.  : heä soá höõu ích cuûa cô caáu truyeàn ñoäng,   0,8 . 3 997  40   N  0,5   0,051     0,814  4  16(W ) 0,8  60  Choïn ñoäng cô coù coâng suaát 16W. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 17 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Caùc thoâng soá thieát keá beå hoøa tan Ca(OCl)2 : (chieàu cao döï tröõ 0,3m). STT 1 2 3 4 Thoâng soá Soá löôïng Chieàu cao Ñöôøng kính Theå tích Ñôn vò beå m m m3 Kích thöôùc 1 1,2 0,9 0,76 2. Beå tieâu thuï Ca(OCl)2 : Kích thöôùc beå tieâu thuï Ca(OCl)2 : Dung tích beå tieâu thuï : W2 ( m 3 )  W1  b1 0,52  10   5,2( m 3 ) b2 1 Trong ñoù: - W1 : Dung tích beå hoøa troän W1 = 0,52 m3. - b1 : Noàng ñoä dung dòch trong beå hoøa troän b1 = 10%. - b2 : Noàng ñoä dung dòch trong beå tieâu thuï b2 = 1% (qui phaïm 1 – 2%). Thieát keá 2 beå tieâu thuï, moät laøm vieäc vaø 1 döï tröõ. Beå ñöôïc thieát keá hình troøn, ñöôøng kính beå baèng chieàu cao coâng taùc cuûa beå D = H. W2    D2   D3 5,2  4 H   5,2(m 3 )  D  H  3  1,9(m) 4 4  Toång chieàu cao beå : Hb = 1,9 + 0,3 = 2,2 (m) (chieàu cao döï tröõ 0,3m). Theå tích xaây döïng cuûa beå : V2    D2   1,9 2 H   2,2  6,2( m 3 ) 4 4 Khuaáy troän baèng maùy troän caùnh quaït : Choïn soá voøng quay caùnh quaït laø 40 voøng/phuùt (qui phaïm  40 voøng/phuùt). Choïn chieàu daøi caùnh quaït baèng 0,45 ñöôøng kính beå (qui phaïm : 0,4 – 0,45). Chieàu daøi caùnh quaït : l q  0,45  D  0,45  1,9  0,855( m) Chieàu daøi toaøn phaàn cuûa caùnh quaït : Lq  2  l q  2  0,855  1,71( m) Dieän tích moãi caùnh quaït thieát keá 0,15 m 2 caùnh quaït/1m3 voâi söõa trong beå (qui phaïm 0,1 – 0,2m2) : f q  0,15  W p  0,15  5,2  0,78( m 2 ) SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 18 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Chieàu roäng moãi caùnh quaït : bq  1 fq 1 0,78     0,23( m) 2 Lq 2 1,71 Coâng suaát ñoäng cô ñeå quay caùnh quaït : N (W )  0,5  -   h  n3  d 4  z  Trong ñoù :  : troïng löôïng theå tích cuûa dung dòch ñöôïc khuaáy troän. t  25 0 C    997kg / m 3 . hq : chieàu cao caùnh quaït, hq = bq = 0,23m. n : soá voøng quay cuûa caùnh quaït trong 1 giôø, n = 40 v/phuùt = (40/60) v/s. d : ñöôøng kính cuûa voøng troøn do ñaàu caùnh quaït taïo ra khi quay. d = Lq = 1,71m. z : soá caùnh quaït treân truïc maùy khuaáy, z = 4.  : heä soá höõu ích cuûa cô caáu truyeàn ñoäng,   0,8 . 3 997  40   N  0,5   0,23     1,714  4  1452(W )  1,45(kW ) 0,8  60  Choïn ñoäng cô coù coâng suaát 1,5kW. Dung dòch Ca(OCl)2 1% ôû beå tieâu thuï ñöôïc ñònh löôïng ñeàu vôùi löu löôïng khoâng ñoåi baèng bôm ñònh löôïng ñeå ñöa vaøo khöû truøng nöôùc. Caùc thoâng soá thieát keá beå tieâu thuï Ca(OCl)2 : (chieàu cao döï tröõ 0,3m). STT 1 2 3 4 Thoâng soá Soá löôïng Chieàu cao Ñöôøng kính Theå tích Ñôn vò beå m m m3 Kích thöôùc 2 2,2 1,9 6,2 3. Choïn bôm ñònh löôïng Löu löôïng dung dòch Ca(OCl)2 1% caàn thieát ñöa vaøo nöôùc trong 1 giôø : qb  Qa  1000  b  c 25  3  21,5  l h  1 35 1000   100 100 Coät aùp bôm : H = 4m. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 19 ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC GVHD : NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN Coâng suaát bôm : N (kW )  qb    g  H 1000   Trong ñoù : - qb : löu löôïng bôm, qb = 0,0215m3/s.  : khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch,  - g - H : coät aùp bôm, H = 4 m.  : hieäu suaát chung cuûa bôm  = 0,72 – 0,93. Choïn = 0,8. - -  997 kg / m 3 . : gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 m/s2. N  0,0215  997  9,81  4  1000  0,3(W ) 1000  0,8 Choïn maùy bôm ñònh löôïng kieåu maøng, coù löu löôïng thay ñoåi töø 15 – 30l/h, coâng suaát bôm 0,3W. Trong traïm boá trí 2 maùy, moät laøm vieäc 1 döï phoøng. SVTH : NHÖÕ THUØY TRANG 20