Cong ty-moi-truong-xu ly nuoc cap q2

Cong ty moi truong

De an moi truong chi tiet 0

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

GV hướng dẫn: ThS.KS. Phạm Trung Kiên

Nhóm 05

1. Lương Ngọc Trung Hậu

2. Nguyễn Thị Thu Hoàn

3. Nguyễn Đoàn Đăng Quang

TP. Hồ Chí Minh, 1/2006

Cong ty moi truong


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Môn học: XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Lớp: DHMT03 – Niên khoá:2005 – 2006

Nhóm: 05

Họ tên sinh viên:

1. Lương Ngọc Trung Hậu

2. Nguyễn Thị Thu Hoàn

3. Nguyễn Đoàn Đăng Quang

Giáo viên hướng dẫn: Phạm Trung Kiên

Ngày giao đồ án: 1/11/2005

Ngày hoàn thành đồn án: 10/1/2005

Nhiệm vụ thiết kế đồ án

Thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất: 2500 m3/ngđ

- Nguồn nước: ngầm

- Vị trí: Quận 2, TP. Hồ Chí Minh

- Niên hạn thiết kế: t = 20 năm

- Tiêu chuẩn cấp nước: 1329/02/BYT, ăn uống, sinh hoạt

Nội dung thực hiện

- Lựa chọn sơ đồ công nghệ

- Tính toán các công trình đơn vị

- Quy hoạch mặt bằng trạm xử lý

- Thiết kế chi tiết một công trình đơn vị do cán bộ hướng dẫn quy định

Số liệu thiết kế

Tính chất nguồn nước ngầm như sau:

- SS mg/l

Cong ty moi truong


- Độ kiềm, mg CaCO3/l 25

- PH 5,1

- Fe2+, mg/l 9

- CO2, mg/l 120

- Độ đục, FTU

- Độ màu, PI-Co

- TDS, mg/l 60

- Mn2+ 0,1

Thuyết minh tính toán bao gồm

- Phân tích nhiệm vụ thiết kế

- Tính toán các công trình đơn vị

Bản vẽ thể hiện (A1)

- Mặt bằng bố trí trạm xử lý

- Mặt cắt dọc dây chuyền công nghệ xử lý

- Bản vẽ chi tiết một công trình đơn vị quan trọng nhất

Cong ty moi truong


Chương I: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN

I. PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ

Cuộc sống con người điều kiện thiết yếu nhất là ăn và uống, kế đến là các sinh hoạt cá nhân như chùi rữa tấm giặt. Vì vậy nước đặc biệt là nước sạch là rất cần thiết. Với điều kiện môi trường hiện nay chất lượng các nguồn nước cấp không còn đảm bảo, chính vì vậy việc xử lý nước an toàn và đạt các tiêu chuẩn cho phép để cấp cho sinh hoạt là yếu tố tiên quyết.

Đồ án này chúng tôi trình bày quá trình kĩ thuật và vận hành một công trình xử lý nước cấp từ nguồn nước ngầm với công suất vận hành là 2500 m3/ ngày đêm

Xin chân thành cám ơn ThS.KS. Phạm Trung Kiên và các thầy cô đã giúp đỡ chúng tôi hoàn thành đồ án này.

II. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Thiết kế công trình xử lý nước cấp tiêu chuẩn 1329/02/BYT với công suất 2500m3/ngđ.

Tính chất nguồn nước ngầm như sau:

- SS mg/l

- Độ kiềm, mg CaCO3/l 25

- PH 5,1

- Fe2+, mg/l 9

- CO2, mg/l 120

- Độ đục, FTU

- Độ màu, PI-Co

- TDS, mg/l 60

- Mn2+ 0,1

Chất lượng nước đầu ra

- SS mg/l 3

- PH 8,5 – 9,5

- Fe2+ mg/l < 0,5

- Mn2+ mg/l < 0,2

Thời gian phục vụ công trình là 20 năm

Thiết kế kĩ thuật từ quá trình xử lý nước đến bể chứa gồm:

Phương án 1

- Bể trộn vôi

Cong ty moi truong


- Giàn mưa

- Bể lắng đứng tiếp xúc

- Bể lọc nhanh sắt

- Bể chứa

Phương án 2

- Bể trộn

- Giàn mưa

- Bể lọc áp lực

- Bể chứa

Cong ty moi truong


Chương II: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

PHƯƠNG ÁN 1

`

PHƯƠNG ÁN 2

Bể pha trộn vôi

Bể trộn đứng

Giàn mưa

Bể chứa trung gian

Bể lọc áp lực

sắt

Bể chứa nước sạch

Giếng khoan

Bơm cấp 1

Bể lắng nước rửa lọc

Bể pha trộn vôi

Bể trộn đứng

Giàn mưa

Bể lắng đứng tiếp xúc

Bể lọc nhanh

sắt

Bể chứa nước sạch

Giếng khoan

Bơm cấp 1

Bể lắng nước rửa lọc

Cong ty moi truong


Chương III: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

I. PHƯƠNG ÁN 1

1. Tính toán lượng vôi

Để nâng độ kiềm của nước ta dùng CaO để kiềm hoá nước.

Độ kiềm ban đầu của nguồn nước là 25 mg/l CaCO3 = 0.5 mgđl/l.

Độ kiềm sau khi chỉnh pH lên 8,5 là 5,5 mgđl/l.

Vậy phải tăng độ kiềm lên một lượng: = 5,5 – 0,5= 5 mgđl/l.

Liều lượng vôi kiềm hoá

Lv= K. MCao= 5 . 28 = 140mg/l

vL = 140.1000.2500 = 350.106 mg/ngđ = 350 kg/ngđ

Chọn độ tinh khiết của vôi là 50%:

vL thực tế = 50

100.350 = 700 kg/ngđ

Khi cho CaO vào nước ta có phản ứng

CaO + H2O Ca2+ + 2OH-

56 40

140 100

Vậy lượng Ca2+ sinh ra là a =

50140.40 = 100mg/l

Lượng vôi phản ứng với CO2:

Ca2+ + 2OH- + 2CO2 Ca2+ + 2HCO3-

40 44 112

100 110 250

lượng CO2 dư sau phản ứng. Vậy lượng Ca2+ không còn sau khi kiềm hoá nên

không cần xử lý lượng Ca2+ này

Lượng CO2 dư sau phản ứng: 120 – 110 = 10 mg/l

Lượng HCO3- sinh ra =

40122.100 = 305,0 mg/l

2. Tính toán thiết bị pha trộn vôi

Dung tích bể pha trộn vôi:

Cong ty moi truong


Wv = ..10000

..

h

ptt

bPnQ

Qtt : lưu lượng nước xử lý. Qtt = 2500 m3/ngđ = 104,2 m3/h = 0.029 m3/s

n: thời gian giữa 2 lần hoàn tan. n = 12h

Pv: lượng vôi tính toán. Pv= 140 mg/l

bh: nồng độ dung dịch vôi trong thùng hoà trộn. bh = 5%

: khối lượng riêng của dung dịch = 1 tấn/m3.

Wv = 1.5.10000

140.12.2,104 = 3,5 m3

Bể thiết kế theo dạng hình trụ tròn; đường kính đáy bể phải lấy bằng chiều cao công tác của bể: d = h .

Wv = 4

.. 2 hd = 4. 3d

d = 3.4

hW = 3

5,3.4

= 1,6458 (m)

Chọn số vòng quay của cánh quạt là: 40 vòng/phút. Chiều dài cánh quạt lấy bằng 0,4 đường kính bể.

Lcq= 0,4 . d = 0,65832 0,66m

Chiều dài toàn phần của cánh quạt là: 1,32m

Diện tích mỗi cánh quạt chọn 0,2m2/cánh quạt / 1m3 vôi sữa

Fcq = 0,2 . 3,5 = 0,7 m

Chiều rộng mỗi cánh quạt là: bcq= 32,17,0.

21 = 0,265 m

3. Tính toán bể trộn

Qtt = 2500 m3/ngđ = 104,2 m3/h = 0.029 m3/s

Vận tốc nước dâng v = 25mm/s = 0,025 m/s

Diện tích tiết diện ngang ở phần tràn của bể trộn là:

ft= dv

Q = 025,0

02893,0 = 1,1572 1,16 m2

Nếu mặt bằng phần trên của bể trộn có hình vuông thì chiều dài mỗi cạnh là:

bt = tf = 1,077m

Với Qtt = 28,93 l/s. Chọn đường kính ống bằng thép dẫn nước nguồn vào bể là D = 150mm, ứng với v = 1,48 m/s (v 5,11 m/s)

Cong ty moi truong


Đường kính ngoài của ống dẫn nước vào bễ sẽ là: 170mm

Do đó diện tích đáy bể chỗ nối ống sẽ là:

fđ = 0,1702 = 0,0289 m2

Chọn góc nón = 400 thì chiều cao phần hình tháp (phần dưới bể) sẽ là

hđ = 2

40cot)..(21 0

agbb dt = 747,2).17,0077,1.(21

= 1,245

Thể tích phần hình tháp của bể trộn bằng

Wđ= ).(.31

dtdtd ffffh = )0289,0.16,10289,016,1(245,1.31

= 0,569m3

Thể tích toàn phần của bể với thời gian lưu nước là 1,5 phút:

W = 60

.tQ = 60

5,1.Q = 60

5,1.2,104 = 2,605 m3

Thể tích phần trên (hình hộp) của bể sẽ là:

Wt = W - Wđ = 2,605 – 0,569 = 2,036 m3

Chiều cao phần trên của bể là: ht = t

t

fW

= 16,1036,2 = 1,755 m

Chiều cao toàn phần của bể: h = ht + hd = 1,755 + 1,245 = 3 m

Dự kiến thu nước bằng máng vòng có lổ ngập nước. Nước chảy trong máng đến chổ ống nước ra khỏi bể theo 2 hướng ngược chiều nhau, vì vậy lưu lượng nước tính toán của máng sẽ là:

qm = 2Q =

22,104 = 52,1 m3/h

Diện tích tiết diện máng với tốc độ chảy nước trong máng vm = 0,6 m/s là:

fm = m

m

vq =

3600.6,01,52 = 0,024 m2

Chọn chiều rộng máng là bm = 0,2 m thì chiều cao lớp nước tính toán trong máng sẽ là:

Hm = m

m

bf

= 2,0

024,0 = 0,12 m

Độ dốc của máng về phía ống tháo nước ra lấy bằng 0,02 tổng diện tích các lỗ ngập thu nước ở thành máng với tốc độ nước chảy qua lổ: vl = 1 m/s

lf = lv

Q = 3600.1

2,104 = 0,0289 m2

Chọn đường kính lổ dl = 20 mm thì diện tích mỗi lỗ R2 = 0,000315 m2

Tổng số lổ trên thanh máng sẽ là:

Cong ty moi truong


n = l

l

ff =

000314,00289,0 = 92,038 93 lỗ

Các lỗ được bố trí ngập trong nước 70 mm (tính đến tâm lỗ) chu vi phía trong của máng là Pm = 4.bt = 4.1,077 = 4,308 m

Khoảng cách giữa các tâm lỗ: n

Pm = 93308,4 = 0,046 m

Q = 28,93 l/s chọn ống dẫn sang bể phản ứng d = 225 mm với v = 0,93 m/s (v 18,0 m/s)

4. Bể chứa trung gian

Thiết kế bể chứa trung gian

Bể chứa trung gian nhằm chứa cho bơm hoạt động an toàn. Bơm nước xử lý từ bể trộn lên trên giàn mưa. Bể chứa nước đảm bảo cho bơm hoạt động trong 30 phút nếu không có nước cung cấp.

Qgiàn mưa = 104.2 m3/h

Vậy thể tích bể chứa là 52 m3.

Bể chứa thiết kế: 3m x 4,5m x 4m

Chọn bơm đưa nước lên giàn mưa

Chọn máy bơm 1 bơm lên giàn mưa, và 1 máy dự phòng.

Lưu lượng Q = 104,2 m3/h, chiều cao cột áp h = 10m.

Chọn bơm CM 100-250: 1450 vòng/ phút, công suất P = 7 KW

5. Tính toán giàn mưa

Diện tích giàn mưa: F = mq

Q

Q = 104,2 m3/h. Chọn qm = 10 m3/m2.h

F = 10

2,104 = 10,42 m2

Diện tích mỗi ngăn của giàn mưa:

f = NF Chọn N = 4: f =

442,10 = 2,605 m2

Chọn kích thướt mỗi ngăn của giàn mưa là: 6.01m x 0,435m = 2,6144 m2. tổng

diện tích bề mặt tiếp xúc: Ftx = bCK

Gt.

(m2)

Cong ty moi truong


K là hệ số khử khí. Chọn vật liệu tiếp xúc là than cốc d = 24 mm theo biểu đồ 5-8 xác định đước K = 0,079 ứng với t = 200C.

G lượng CO2 cần khử: G = 1000

QCl

Cl lượng CO2 tự do cần khử để tăng pH lên 8

Cl = 1,64.Fe2+ + (Cđ – Ct)

Fe2+ hàm lượng sắt ban đầu = 9 mg/l

Cđ hàm lượng CO2 tự do còn: Cđ = 120 mg/l

Ct = Cbđ.. = 10 . 1 . 1,05 = 10,5 (mg/l)

Ưng với pH = 8, K = 5,5 mgđl/l Cđb = 10 mg/l

Lượng muối hoà tan là 60 = 1,05

Nhiệt độ t = 200C = 1,0

Vậy Cl = 1,64.9 + (120 – 10,08) = 124,68

G = 1000

2,104.68,124 = 12,99 kg/h

Lực động trung bình của quá trình khử khí

Ctb =

tCCmaxlg.2300

5,1076,134

Cmax = 1,64.Fe2+ + Cđ = 1,64.9 + 120 = 134,76 mg/l

Ctb =

5,1076,134lg.2300

5,1076,134 = 0,04874 kg/m3

Ftx = bCK

Gt.

= 0487,0.079,0

99,12 = 3374015 m2

Khối tích lớp vật liệu tiếp xúc: W = tx

tx

fF

Ftx lấy theo (bảng 5-3) dùng than cốc d = 24 mm là 120m2/m3

W = 120

39,3376 = 28,14 m3

Chiều cao tổng cộng lớp vật liệu tiếp xúc trong giàn mưa:

htx = FW =

42,1014,28 = 2,7 m

Lấy chiều cao lớp tiếp xúc ở mỗi sàn là 0,3375 m (QP = 4,03,0 m)

Cong ty moi truong


De an bao ve moi truong

De an bao ve moi truong don gian

Thiết kế giàn mưa 8 tầng, tổng chiều cao giàn mưa sẽ là: 9,1 m, chiều cao mỗi ngăn sẽ là 1,1375m, chiều cao ngăn thu là 0,3 m.

Chọn 2 giàn mưa: mỗi giàn cao: 4,55 m

Lưu lượng nước lên mỗi ngăn của giàn mưa: (2 giàn)

Q = N

Q.2

= 4.22,104 = 13,025 m3/h = 3,62 l/s

Chọn d = 60, v = 0,96 m/s ( 18,0 m/s)

Ong dẫn nước từ sàn thu xuống bể lắng d = 50mm, v = 1,15 m/s ( 5,11 m/s)

Bố trí 4 vòi phun nước rửa sàn d = 20 mm (ứng với 1 sàn) nằm về cùng một phía với khoảng phục vụ xa nhất 10 m trang bị 2 ống thoát nước dưới sàn d = 100 mm thau rửa giàn mưa.

6. Bể lắng đứng tiếp xúc

Dung tích bể W = 60.TQ =

6040.2,104 = 69,5 m3

Chọn T = 40 phút. Lấy chiều cao vùng lắng của bể là 24 m ( 5,35,1 m)

Tốc độ nước dân trong bể là:

V = t

H l 1000. =

60.401000.4,2 = 1 mm/s

Diện tích toàn phần của bể lắng tiếp xúc

F = lH

W = 4,25,69 = 28,96 m2

Lưu lượng nước qua bể q = 28,93 l/s

Chọn ống trung tâm bằng thép. Tốc độ nước chảy qua ống v = 0,85 l/s thì đường kính ống trung tâm 200 mm

Chọn bể lắng hình trụ đường kính 6,01m ta có 4

1.6.4. 22

d =29,209 m2 chiều

cao vùng lắng bằng 0,8 chiều cao phần hình trụ.

Htrụ = 8,0lH

= 8,04,2 = 3 m

Chọn chiều rộng hố thu cặn ở đáy 0,35 m. Chiều cao phần nón là:

Hnón = 2

50)35,001.6( tg = 3,373 m

Cong ty moi truong


Lấy chiều cao phần bảo vệ là 0,5 m

Tổng chiều cao của bể lắng tiếp xúc là: H = 0,5 + 3 + 3,4 = 6,9 m

7. Bể lọc nhanh Fe

Diện tích bể lọc nhanh Fe

F = btbt vtatWvT

Q....6,3. 21

Q: công suất trạm (m3/ngđ). Q = 2500 m3/ngđ

T: thời gian làm việc. T = 24 h

vbt: tốc độ lọc ở chế độ bình thường. vbt = 5 m3/h

a: số lần rửa bể trong ngày đêm. Ơ chế độ bình thường a = 2

W: cường độ nước rửa lọc. W = 14l/s.m2

t1 : thời gian rửa lọc. t1 = 5 phút = 605 h

t2: thời gian ngừng bể lọc để rửa. t2 = 0,35 h.

F = 5.35,0.2

605.14.6,35.24

2500

= 22,26 m2

Trong bể lọc, chọn cát lọc có cỡ hạt dtd = 5,37,0 mm, hệ số không đồng nhất k= 2,22 . Chiều dày lớp cát lọc 0,7 m.

Số bể lọc cần thiết: N = 0,5. F = 0,5. 26,22 = 2,35. Chọn N = 3 bể

Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng 1 bể để rửa:

Vtc = Vbt . 1NN

N

= 5.13

3

= 7,5 m/h. Vtc 5,76

Diện tích một bể lọc là: f = NF =

326,22 = 7,42 m2

Chọn kích thước bể là: B . L = 2,5 . 3 = 7,5 m2

Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh xác định theo công thức:

H = hd + hv + hn + hp

hd: chiều cao lớp sỏi đỡ hd = 0,7 m

hv: chiều dày lớp vật liệu lọc hv = 0,7 m

hn: chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc hn = 2 m ( 2 m)

hp: chiều cao phụ hp = 0,5 m

H = 0,7 +0,7 + 2 +0,5 = 3,9 m

Cong ty moi truong


Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc

Chọn biện pháp rửa lọc bằng gió, nước phối hợp. Cường độ nước rửa lọc W=14l/s.m2 ( 1412 l/s.m2) ứng với mức độ nở tương đối của lớp vật liệu lọc là 45%. Cường độ gió rửa lọc Wgió = 15 l/s.m2 ( 2015 l/s.m2).

Lưu lượng nước rửa của 1 bể lọc

Qr = 1000

.Wf = 1000

14.42,7 = 0,10388 m3/s = 103,88 l/s

Chọn ống chính bằng thép đường kính ống dc = 300, v = 1,37 ( 2 m/s)

Khoảng cách giữa các ống nhánh là: 0,25 m ( 3,025,0 m). Thì số ống nhánh của

một bể lọc là: m = 25,0B .2 =

25,05,2 .2 = 20

Lưu lượng nước rửa lọc chảy trong mỗi ống nhánh là:

qn = n

Qr = 20

88,103 = 5,194 l/s

Chọn ống bằng thép dn = 50 mm, v = 1,62 m/s với ống chính là 300 mm thì tiết diện ngang của ống là:

= 4. 2d =

43,0.14,3 2

= 0,07065 m2

Tổng diện tích lổ lấy bằng 35% tiết diện ngang của ống.

Tổng diện tích ngang của lổ là:

W = 0,35 . 0,07065 = 0,0247275 m2

Chọn lổ có đường kính 12 mm ( quy phạm 1210 mm)

diện tích 1 lỗ là: Wlỗ = 4

012,0.14,3 2

= 0,115.10-3 m2

Tổng số lỗ là: n = loW

W = 310.115,00247275,0

= 218,827 219 lỗ

số lỗ trên mỗi ống nhánh 20

219 = 10,95 11 lỗ

Trên mỗi ống nhánh, các lỗ xếp thành 2 hàng so le nhau, hướng xuống phía dưới và nghiêng 1 góc 450 so với mắt phẳng nằm ngang. Số lỗ trên mỗi hàng của ống nhánh là 6 và 5 lỗ.

Khoảng cách giữa các lỗ sẽ là: a = 6.2325,03 = 0,2229 m

0,325 đường kính ngoài của ống gió chính.

Chọn 1 ống thoát khí = 32 mm đặt ở cuối ống chính

Cong ty moi truong


Xác định hệ thống dẫn gió rửa lọc

Chọn cường độ gió là: Wgió = 15 m/s thì lưu lượng gió tính toán là:

Qgió = 1000

.tWgio = 1000

5,7.15 = 0,1125 m3/s

Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió chính là 15 m/s ( 2015 m/s) đường kính ống gió chính như sau:

Dgió = gio

gio

vQ..4

= 15.125,0.4

= 0,097m = 97 mm

Số ống gió nhánh cũng lấy bằng 20.

Lượng gió trong một ống nhánh sẽ là: 201125,0 = 0,005625 m3/s

Đường kính ống gió nhánh là: dgió = 15.

005625,0.4

= 0,0218 m

Tổng diện tích các lỗ lấy bằng 40% diện tích tiết diện ngang ống gió chính ( %40%35 ) Wgió = 0,4 . 0,0218 = 0,00872 m2.1

Chọn đường kính lỗ gió là 3mm ( 52 mm), diện tích 1 lỗ gió là:

Flỗ gió = 4

003,0.14,3 2

= 0,000007 m

Tổng số lổ gió sẽ là: m = gio

gio

fW

= 000007,000872,0 = 1245,7 1246 lỗ

Số lỗ trên 1 ống: 20

1246 = 62,3 63 lỗ số lỗ mỗi hàng: 2

63 = 31,5 32 lỗ

Khoảng cách giữa các lỗ a = 32.2

12,03 = 0,045 m

(0,12 đường kính ngoài của ống gió chính)

Đường ống nhánh được đặt 2 hàng so le và nghiêng 1 góc 450 so với trục thẳng đứng của ống.

Tính toán máng phân phối và thu nước rửa lọc

Bể có chiều dài là 3 m. Chọn mỗi bể bố trí 2 máng thu nước rửa lọc có đáy hìanh tam giác. Khoảng cách giữa các máng là d = 3/2 = 1,5 m ( 2,2m)

Lượng nước rửa thu vào mỗi máng xác định thao công thức:

qm = W.d.l (l/s)

W = 14 l/s.m3 ( cường độ rửa lọc)

Cong ty moi truong


d: khoảng cách giữa các tâm máng d = 1,5 m

l: chiều dài của máng l = 2,5 m

qm = 14.1,5.2,5 = 52,5 l/s = 0,0525 m3/s

Chiều rộng máng tính theo công thức:

Bm = 53

2

)57,1(.

aqK m

(m)

a: tỉ số giữa chiều cao phần chữ nhật với ½ chiều rộng máng. a = 1,3 ( 5,11 )

k: hệ số đối với tiết diện máng hình tam giác k = 2,1

Ta có Bm = 53

2

)3,157,1(0525,0.1,2

= 2,1.0,1636 = 0,3432 m

a = 2

m

cn

Bh

hcn = 2.aBm =

23432,0.3,1 = 0,22308

Vậy chiều cao máng thu nước là hcn = 0,22308 lấy chiều cao của đáy tam giác hd = 0,1 m. Độ dốc của máng lấy về phía máng nước tập trung là i = 0,01 chiều dài thành máng là m = 0,08 m.

Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là:

Hm = hcn + hd + m = 0,223 + 0,1 + 0,08 = 0,403 m

Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước xác định theo

công thức: Hm = 100

.eL + 0,25

L: chiều dày lớp vật liệu lọc L = 0,8 m

e: độ giãn nở tương đối ở lớp vật liệu lọc (bảng 4-5) e = 45%

Hm = 100

45.8,0 + 0,25 = 0,61 m

Theo quy phạm khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng tải cao hơn lớp vật liệu ≥ 0,07 m. chiều cao toàn phần của máng thu nước là: H = 0,403 m

Vì máng dốc về phía máng tập trung i = 0,01, máng dài 2,5 m

chiều cao ở máng tập trung là: 0,403 + 0,025 = 0,428 m

Vậy Hm = 0,07 + 0,428 = 0,435 m

Nước rửa lọc từ máng thu nước tập trung. Khoảng cách từ đáy máng thu đến máng tập trung xác định theo công thức

hm = 32

2

.75,1

AgqM + 0,2

qm: lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước qm = 0,105

Cong ty moi truong


A: chiều rộng của máng tập trung A = 0,5 (≤ 0,6 m)

G = 9,81 m/s2 gia tốc trọng trường

hm = 32

2

6,0.81,91050,075,1 + 0,2 = 0,456 m

Tính tổn thức áp lực khi rửa bể lọc nhanh

Tính tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối bằng giàn ống khoan lỗ

Hp = .g

v.2

20 +

gvn

.2

2

v0: vận tốc nước chảy đầu ống chính v0 = 1,37 m/s

vn: vận tốc nước chảy đầu ống nhánh vn = 1,84 m/s

g: gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2

: hệ số sức cản = 2.2,2

WK + 1 (KW = 0,35)

= 235,02,2 + 1 = 18,96

hp = 18,96. 81,29

37,1 2

+ 81,9.2

84,1 2

= 1,9862 m

Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: hd = 0,22.Ls.W

Ls: chiều dày của lớp sỏi đỡ: 0,7 m

N: cường độ rửa lọc N = 14 l/s.m2

hd = 0,22.0,7,14 = 2,156 m

Tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc

hvl = (a + b.W).L.e (m)

Ưng với kích thước hạt d= 15,0 mm; a = 0,76; b = 0,017

E: độ giãn nỡ tương đối của lớp vật liệu lọc e = 0,45

L = 0,7

Hvl = (0,76 + 0,017.14).0,7.0,45 = 0,314 m

Ap lức phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc lấy hbm = 2 m

Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ lọc sẽ là

Ht = hp + hvl + hđ + hbm = 1,9862 + 2,156 + 0,314 + 2 = 6,4561 m

Chọn máy bơm rửa lọc và máy bơm gió rửa lọc

Cong ty moi truong


Áp lực công tác cần thiết của máy bơm rửa lọc xác định theo công thức:

Hr = hhh + ho + hp + hđ + hvl + hbm + hch

Ta có ht = hp + hvl + hđ + hbm = 6,4562 m

hhh: độ cao hình học từ cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m) hhh = 4 + 3,5 – 2 + 0,61 = 6,11 m

4: chiều sâu mực nước trong bể chứa (m)

3,5: độ chênh lệch mực nước giữa bể lọc và bể chứa (m)

2: chiều cao lớp nước trong bể lọc (m)

0,435: khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng (m)

ho: tổn thất áp lực đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc (m)

Giả sử chiều dài của ống dẫn nước rửa lọc l = 100 m, đường kính ống rửa lọc d=500m; Qr = 103,88 l/s; 1000i = 0,72

ho = i.l = 0,072 m

hcb: tổn thất áp lực cục bộ nơi nối ống và van khoá

hcb = gv2

.2

(m)

Giả sử trên đường ống dẫn nước rửa lọc có: 2 cút 900, 1 van khoá, 2 ống ngắn

hcb = (2.0,98 + 0,26 + 2,1) 81,9.2

37,1 2

= 0,413 m

Hr = 6,4562 + 0,413 + 6,11 + 0,072 = 13,0512 m

Chọn máy bơm nước và khí rửa lọc

Quá trình rửa lọc lần lượt từ bể. Chọn 2 máy bơm, 1 máy dự phòng

Qr = 103,88 l/s

Hr = 13,0512 m

Chọn máy bơm Eta R 250-500. Hiệu suất 84%, công suất máy P = 50KW

8. Bể lắng nước rửa lọc

Chọn lưu lượng tuần hoàn qrl 5% Q = 20

2,104 = 5,21 m3/h

Lưu lượng nước rửa trong ngày (mỗi bể rửa 2 ngày 1 lần)

3 bể: W = 3 . 22,26 . 2,1.½ = 70,119 m3

Diện tích bể lọc: 22,26 m2

Cong ty moi truong


Lưu lượng tuần hoàn qth > 24119,70 = 2,92 m3

Chọn qth = 5 m3/h

Thể tích điều hoà: W = n . Vr – n . qth . t

½ số bể lọc cần rửa trong 1 ngày

t: thời gian giữa 2 lần rửa bể liên tiếp t = 1h

W = ½.2,1.22,26 - ½ .5.1 = 20,873 m3

Bể trên cao 2,5 m diện tích mặt bằng: 5,2873,20 = 8,3492 m2

H = 2,5 m, D = 3,26 m

9. Bể chứa

Thể tích bể chứa nước mặt

Chế độ giờ

Chế độ xử lý nước

Chế độ sử dụng nước

k=1,35

Chế độ bơm

Lượng nước

vào bể

Lượng nước ra

bể Còn lại

0_1 4.16 3.00 2.90 1.26 3.78 1_2 4.16 3.20 2.90 1.26 5.04 2_3 4.16 2.50 2.90 1.26 6.30 3_4 4.16 2.60 2.90 1.26 7.56 4_5 4.16 3.50 2.90 1.26 8.82 5_6 4.17 4.10 2.90 1.27 10.09 6_7 4.17 4.50 4.80 0.63 9.46 7_8 4.17 4.90 4.80 0.63 8.83 8_9 4.17 4.90 4.80 0.63 8.20

9_10 4.17 5.60 4.80 0.63 7.57 10_11 4.17 4.90 4.80 0.63 6.94 11_12 4.17 4.70 4.80 0.63 6.31 12_13 4.17 4.40 4.80 0.63 5.68 13_14 4.17 4.10 4.80 0.63 5.05 14_15 4.17 4.10 4.80 0.63 4.42 15_16 4.17 4.40 4.80 0.63 3.79 16_17 4.17 4.30 4.80 0.63 3.16 17_18 4.17 4.10 4.80 0.63 2.53 18_19 4.17 4.50 4.80 0.63 1.90 19_20 4.17 4.50 4.80 0.63 1.27 20_21 4.17 4.50 4.80 0.63 0.64

Cong ty moi truong


21_22 4.16 4.80 4.80 0.64 0 22_23 4.16 4.60 2.90 1.26 1.26 23_24 4.16 3.30 2.90 1.26 2.52

100.00 100.00 10.09 10.09

Thể tích bể chứa cấp nước:

W = 100

2500.09,10 = 252.25 m3

Chọn L x B x H = 10m x 5m x 5m

Cho bể chứa kiểu nửa chìm phần nổi cao 2,5 m chiều cao phần bảo vệ 0,5 m. Vậy tổng chiều cao của bể H = 5,5 m

II. PHƯƠNG ÁN 2

1. Tính toán lượng vôi

Tính tương tự như Phương án 1

2. Tính toán thiết bị pha trộn vôi


3. Tính toán bể trộn


4. Tính toán giàn mưa


5. Tính toán bể chứa trung gian

Lưu lượng nuớc từ giàn mưa đến bể áp lực là q = 104,2 m3/h

Với 4 bể lọc áp lực, thời gian rửa lọc là 8 phút. Tổng thời gian rửa 4 bể lọc trong

là: h158

Lượng nước trong bể trung gian để đảm bảo nước cho bể áp lực là

W = 104,2 m3/h . h158 = 55,6 m3

Vậy thiết kế bể chứa trung gian: 4,5m x 5m x 2,5m

6. Tính toán bể lọc áp lực

Chọn bể áp lực, độ giãn nỡ là 50%, quy trình rữa lọc bằng nước, cường độ rửa lọc là 15 l/s.m2. Thời gian rửa lọc là 6 phút

Diện tích các bể lọc của trạm xử lý

Cong ty moi truong


F = btbt vtatWvT

Q....36. 21

Q: công suất trạm (m3/ngđ). Q = 2500 m3/ngđ

T: thời gian làm việc. T = 24 h

vbt: tốc độ lọc ở chế độ bình thường. vbt = 5 m3/h

a: số lần rửa bể trong ngày đêm. Ơ chế độ bình thường a = 2

W: cường độ nước rửa lọc. W = 14l/s.m2

t1 : thời gian rửa lọc. t1 = 5 phút = 605 h

t2: thời gian ngừng bể lọc để rửa. t2 = 0,35 h.

F = 5.35,0.2

605.14.6,35.24

2500

= 22,26 m2

Trong bể lọc, chọn cát lọc có cỡ hạt dtd = 5,37,0 mm, hệ số không đồng nhất k = 2,22 . Chiều dày lớp cát lọc 0,7 m.

Chọn bể lọc dngoài = 2 m, h = 3,3 m. Số bể lọc là 4 bể

Tốc độ tăng cường trong điều kiện rửa lọc 1 bể:

Vtc = 1

.NN

Nvbt =

34.15 = 20 20 m/h thoả tiêu chuẩn bảng 4 – 10

Diện tích một bể lọc f = 4

14,3.2.2 = 3,14 m2

Hệ thống phân phối nước rửa lọc.

Lưu lượng nước rửa lọc của một bể:

Qr = 1000

.Wf = 1000

15.14,3 = 0,047 m3/s = 47 l/s

Chọn ống dẫn nước chính bằng thép. Đường kính ống 200 mm, vc = 1,37 m/s

Lấy khoảng cách giữa các ống nhánh là 0,25 mm(qui phạm 3,025,0 ) thì số ống nhánh trong 1 bể là:

m = 2125,0

D = 12 ống nhánh

Lưu lượng nước rửa lọc chảy trong ống nhánh.

qn = mQr =

1247 = 4 l/s

Cong ty moi truong


Chọn đường kính ống nhánh d = 60 mm, vn = 1,04 m/s

Đường kính ống chính dống chính = 200 mm.Tiết diện ống chính:

4

2d =

42,0.14,3 2

= 0,0314 m2

Tổng diện tích lỗ bằng 35% diện tích tiết diện ống chính:

w = 0,35.0,0314 = 0,01099 m2

Chọn lỗ có d = 10 mm (qui phạm 1210 mm)

wlỗ = 4

01,0.14,3 2

= 0,0000785 m2

Tổng số lỗ n0 = 0000785,001099,0 = 140 lỗ

Số lỗ trên mỗi nhánh là : 12

140 = 12 lỗ

Trên mỗi ống nhánh xếp hai hàng so le nhau, hướng xuống dưới nghiêng một góc

450 so với mặt nằm ngang. Số lỗ trên mỗi hàng trên ống nhánh là:12, 2

12 = 6 lỗ.

Khoảng cách giữa các lỗ là:

a = 12

2,02 = 0,15 m

Tính toán phân phối nước và thu nươc rửa lọc.

Dạng phễu thu nước rửa lọc, cách lớp vật liệu lọc 0,4 - 0,6 m. Chọn 0,6 m

Kích thước phểu thu rửa lọc tính toán sao cho khoảng cách thu nươc xa nhất nhỏ 0,7 m.

Tính toán tổn thất áp lực khi rửa lọc .

Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối nước rửa lọc.

hp = g

vg

vo

22.

20

2

vo :Tốc độ nước chảy ở đầu ống chính là 1.37 m/s.

vn : Tốc độ nước ở đầu ống nhánh là 1,04 m/s.

Hệ số sức cản:

2

2,2kW

+1 = 135,02,2 = 18,96

Cong ty moi truong


hp = 18,9681,92

04,181,92

37.1.22

= 1.87 m

Tổn thất áp lựcqua lớp vật liệu lọc.

hvl = (a + b.W).L.e

Trong đó kích thứơc hạt d = 75,07,0

a = 0,76 b = 0,017

Chiều cao lớp vật liệu lọc 1,2 m

hvl = (0,76 + 0,017.15).1,2.0,5= 0,609 m

Ap lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc lấy bằng hbm = 2 m.

Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ:

hđ = 0,22.Ls.W

Ls = d16-32 = 200 mm

8-16 = 100 mm

4-8 = 100 mm

2-4 = 100 mm

500 sL mm = 0,5 m

hđ = 0,22.0,5.15 = 1,65 m

Tổn thất áp lực trong nội bộ bể lọc là:

ht = hp + 1,65 + 0,25 + 2 = 5,77 m

Chọn máy bơm:

Ap lực công tác cần thiết:

Hr = hhh + ho + ht

5 m: chiều cao mực nước trong bể chứa.

3,5 m : độ chênh lệch mực nước giữa bể lọc và bể chứa.

1,6 m : chiều cao lớp nước trong bể lọc.

0,6 m : khoảng cách từ vật liệu lọc đến mép máng.

hhh = 5 + 3,5 - 1,6 + 0,6 = 7,5 m

Tính tổn thức áp lực khi rửa bể lọc nhanh

Tính tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối bằng giàn ống khoan lỗ

Hp = .g

v.2

20 +

gvn

.2

2

v0: vận tốc nước chảy đầu ống chính v0 = 1,37 m/s

Cong ty moi truong


vn: vận tốc nước chảy đầu ống nhánh vn = 1,84 m/s

g: gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2

: hệ số sức cản = 2.2,2

WK + 1 (KW = 0,35)

= 235,02,2 + 1 = 18,96

hp = 18,96. 81,29

37,1 2

+ 81,9.2

84,1 2

= 1,9862 m

Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: hd = 0,22.Ls.W

Ls: chiều dày của lớp sỏi đỡ: 0,7 m

N: cường độ rửa lọc N = 14 l/s.m2

hd = 0,22.0,7,14 = 2,156 m

Tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc

hvl = (a + b.W).L.e (m)

Ưng với kích thước hạt d= 15,0 mm; a = 0,76; b = 0,017

E: độ giãn nỡ tương đối của lớp vật liệu lọc e = 0,45

L = 0,7

Hvl = (0,76 + 0,017.14).0,7.0,45 = 0,314 m

Ap lức phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc lấy hbm = 2 m

Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ lọc sẽ là

Ht = hp + hvl + hđ + hbm = 1,9862 + 2,156 + 0,314 + 2 = 6,4561 m

Cong ty moi truong


Chương IV: TÍNH TOÁN KINH TẾ

I. PHƯƠNG ÁN 1

1. Thiết bị

STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Máy bơm 10 5 000 000 50 000 000 2 Động cơ 10 2 000 000 20 000 000 3 Bộ giảm tốc 10 3 000 000 30 000 000 4 Cánh khuấy 2 500 000 1 000 000 5 Thiết bị sắt, thép 10 000 7850 kg 78 500 000 6 Thiết bị inox 5 000 8500 kg 42 500 000 7 Đường ống 86 100 000 8 Dây điện 20 000 000 9 Các thiết bị khác 10 000 000

Tổng 372 200 000

2. Chi phi thi công

STT Tên thiết bị Công trình Thành tiền Công trình xử lý

1 Bể trộn 4 m3 14 000 000 2 Bể chứa trung gian 59 m3 206 500 000 3 Bể lắng 130 m3 455 000 000 4 Bể lọc gồm 3 bể 330 m3 1 155 000 000 5 Bể lắng nước rửa lọc 31 m3 108 500 000 6 Bể chứa cặn thải 113 m3 395 500 000 7 Bể chứa nước sạch 270 m3 945 000 000

Công trình đơn vị 1 Trạm bơm cấp 1 264 m3 462 000 000 2 Trạm bơm giàn mưa 95 m3 155 250 000 3 Trạm bơm rửa lọc 230 m3 402 500 000 4 Trạm bơm cấp 2 291 m3 509 250 000 5 Nhà hoá chất 240 m3 420 000 000 6 Nhà thí nghiệm 240 m3 420 000 000 7 Kho xưởng 480 m3 840 000 000 8 Nhà điều hành 360 m3 630 000 000

Tổng 7 118 500 000

3. Chi phí quản lý vận hành

STT Tên Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Vôi 25,55 tấn/năm 1 000 000 tấn 25 550 000 2 Điện 5 000 000 3 Nhân công 50 người 1 000 000 ng/tháng 600 000 000

Tổng 630 550 000

Cong ty moi truong


4. Các chi phí khác

Tổng chi phí chuẩn bị thiết bị và vận hành 1 002 750 000 đồng

Lập dự án từ tiền khả thi đến khả thi: 15 041 250 đồng

Đào tạo, hướng dẫn, vận hành: 10 027 500 đồng

Tổng phương án 1 năm đầu tiên 1 027 719 750 đồng

II. PHƯƠNG ÁN 2

1. Thiết bị

STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Máy bơm 3 3 000 000 9 000 000 2 Động cơ 5 2 000 000 10 000 000 3 Bộ giảm tốc 5 3 000 000 15 000 000 4 Cánh khuấy 2 500 000 1 000 000 5 Thiết bị sắt, thép 8 000 7850 kg 62 800 000 6 Thiết bị inox 3 000 8500 kg 25 500 000 7 Đường ống 5 800 000 8 Dây điện 20 000 000 9 Bê tông 70 000 000

10 Bể lọc áp lực 4 50 000 000 200 000 000 11 Các thiết bị khác 10 000 000

Tổng 429 100 000

2. Chi phí quản lý vận hành

STT Tên Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Vôi 25,55 tấn/năm 1 000 000 tấn 25 550 000 2 Điện 5 000 000 3 Nhân công 50 người 1 000 000 ng/tháng 600 000 000

Tổng 630 550 000

3. Các chi phí khác

Tổng chi phí chuẩn bị thiết bị và vận hành 1 059 650 000 đồng

Lập dự án từ tiền khả thi đến khả thi: 15 894 750 đồng

Đào tạo, hướng dẫn, vận hành: 10 596 500 đồng

Tổng phương án 2 năm đầu tiên 1 086 141 250 đồng

Cong ty moi truong


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, TS Trịnh Xuân Lai, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội 2004

2. Xử lý nước cấp, TS Nguyễn Ngọc Dung, Nhà xuất bản xây dựng, hà Nội 2005

3. Sổ tay máy bơm, ThS Lê Dung, Nhà xuất bản Xây dựng

Cong ty moi truong


MỤC LỤC

Nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học 1

Chương I: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN 3

I. Phân tích nhiệm vụ 3

II. Nhiệm vụ thiết kế 3

Chương II: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 5

Chương III: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 6

I. Phương án 1 6

1. Tính toán lượng vôi 6

2. Tính toán thiết bị pha trộn vôi 7

3. Tính toán bể trộn 7

4. Tính toán giàn mưa 9

5. Bể lắng đứng tiếp xúc 11

6. Bể lọc nhanh Fe 11

7. Bể lắng nước rửa lọc 18

8. Bể chứa 18

II. Phương án 2 19

1. Tính toán lượng vôi 19

2. Tính toán thiết bị pha trộn vôi 19

3. Tính toán bể trộn 19

4. Tính toán giàn mưa 19

5. Tính toán bể chứa trung gian 19

6. Tính toán bể lọc áp lực 20

Chương IV: TÍNH TOÁN KINH TẾ 25

I. Phương án 1 25

II. Phương án 2 25

Tài liệu tham khảo 27

Mục lục 28

Vì sao nói con người cũng là một nguồn ô nhiễm?

Con người sống trên Trái đất chủ yếu sử dụng không khí, nước và thực phẩm để nuôi dưỡng cơ thể. Mỗi người lớn một ngày hít vào 100 lít không khí và thở ra lượng khí cacbonic cũng nhiều như vậy. Khí cacbonic là khí thải, tụ lại nhiều một chỗ sẽ làm vẩn đục không khí trong phòng, gây khó chịu. Nếu buổi tối đi ngủ

Cong ty moi truong


đóng kín cửa phòng, khí cacbonic sẽ vẩn đục khắp phòng. Bởi vậy buổi sáng ngủ dậy phải mở cửa để không khí lưu thông, phòng ở mới sạch.

Khi người ta ăn các thức ăc để bổ sung dinh dưỡng, sẽ thải ra cặn bã. Chất cặn bã (phân và nước tiểu) xuất hiện ở môi trường sinh hoạt nếu không được xử lý tốt sẽ gây ô nhiễm môi trường, gây hại cho sức khoẻ con người (như gây bệnh giun sán).

Trong quá trình thay đổi tế bào trong cơ thể con người thường toả ra nhiệt lượng và mùi vị. Mùi vị của cơ thể mỗi người khác nhau, trong đó có một mùi rất nặng kích thích hệ thần kinh khứu giác, đó là mùi hôi nách. Đây cũng là một nguồn ô nhiễm của cơ thể con người.

Trong sinh hoạt hàng ngày, cơ thể con người luôn luôn toả nhiệt để điều tiết cân bằng nhiệt độ cơ thể. Nhiệt lượng này toả ra môi trường xung quanh nên chúng ta không thấy ảnh hưởng xấu của hiện tượng này. Ví dụ trong một toa xe đóng kín cửa chật ních người, nhiệt độ sẽ cao dần và những người bên trong sẽ cảm thấy khó chịu, vì nhiệt lượng toả ra từ cơ thể người đã làm tăng nhiệt độ trong xe.

Cơ thể chúng ta là một nguồn ô nhiễm. Nêu vấn đề này ra có thể có một số người chưa nhận thức được. Nhưng chúng ta sẽ phát hiện ra điều này khi tập trung một số đông người trong một môi trường nhỏ hẹp. Bởi vậy, chúng ta không những cần phòng ngừa ô nhiễm công nghiệp mà còn cần phòng ngừa cơ thể gây ô nhiễm, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ chúng ta. Cong ty tu van moi truong

Documents

Cong ty-moi-truong-xu ly nuoc cap q2