Đề xuất sơ đồ công nghệ cho nhà máy xử lý nước cấp tại huyện
Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định. Tính tốn cơng trình lắng và lọc trong sơ
đồ cơng nghệ

1


MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Bản đồ huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định (nguồn: diaocthongthai.com)
Hình 3.1. Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước mặt

Hình 3.2. Cấu tạo bể lắng ngang
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Các trường học trên địa bàn huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định
Bảng 3.2. Đặc tính của nước mặt
Bảng 3.3. Thông số chất lượng đầu vào
Bảng 3.4. Thông số tính tốn bể lắng ngang
Bảng 3.5. Thơng số tính toán bể lọc nhanh

2


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài

Nước sạch là tài nguyên quý giá, nhưng không phải là vô tận. Nước sạch không
thể thiếu trong đời sống của con người, hàng ngày chúng ta sinh hoạt đều phải sử
dụng nguồn nước sạch từ ăn uống, tắm rửa, giặt giũ, vệ sinh,… Trong những năm
gần đây, ơ nhiễm mơi trường nói chung và ơ nhiễm mơi trường nước nói riêng

đang trở thành vấn đề cấp thiết nhất của cả nhân loại. Dân số ngày càng tăng dẫn
đến việc sử dụng nước cũng tăng theo thời gian. Nước được coi là nguồn tài
ngun q giá có vai trị quan trọng đối với sự sống con người và các loài sinh vật
trên Trái Đất. Việc bảo vệ và sử dụng nuồn nước hợp lý để cũng cấp cho các hoạt
động sinh hoạt và sản xuất, đáp ứng nhu cầu của hiện tại và thỏa mãn những nhu
cầu của tương lai đã và đang là một vấn đề nang giải đối với Việt Nam nói riêng và
thế giới nói chung.
Nam Định là một tỉnh nằm ở phía Nam đồng bằng Bắc Bộ (cịn gọi là đồng
bằng Sơng Hồng), Việt Nam. Tỉnh Nam Định có 10 đơn vị hành chính cấp huyện,
bao gồm 1 thành phố và 9 huyện với 226 đơn vị hành chính cấp xã trực thuộc, bao
gồm 188 xã, 22 phường và 16 thị trấn. Tỉnh lỵ là thành phố Nam Định. Trong đó,
huyện Mỹ Lộc có diện tích nhỏ nhất và dân số thấp nhất tỉnh.
Cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống thoát nước, thu gom và xử lý nước mặt mặc
dù có được quan tâm đầu tư trong những năm vừa qua vẫn còn lạc hậu, xây dựng
chắp vá không đồng bộ, chưa đáp ứng được các yêu cầu phát triển của thành phố.
Sự lạc hậu về điều kiện cơ sở hạ tầng, nhất là đối với hệ thống thoát nước, thu gom
và xử lý đang tạo ra những rủi ro lớn về sức khỏe người dân, đến môi trường đô
thị, cản trở sự phát triển kinh tế xã hội của thành phố.
Xuất phát từ những vấn đề trên và nhận thấy được tầm quan trọng của việc
thoát nước và xử lý nước vì thế tơi tiến hành thực hiện đề tài: “Thiết kế hệ thống
xử lý nước mặt huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định”
2.
3.
-

Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá hiện trạng nước mặt tại huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định
Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cho huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định
Nội dung cơ bản của nghiên cứu
Tổng quan về nước mặt và xử lý nước mặt

Tìm hiểu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, dân số tại huyện Mỹ Lộc
3


- Đưa ra các phương án xử lý và lựa chọn phương án xử lý hiệu quả, thích hợp nhất
để thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cho huyện.
- Tính tốn và thiết kế hệ thống xử lý nước mặt trên dây chuyền công nghệ đã đề
xuất.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HUYỆN MỸ LỘC
1.1. Tổng quan về huyện Mỹ Lộc
1.1.1. Điều kiện tự nhiên
a. Vị trí địa lý

Huyện Mỹ Lộc có vị trí địa lý:
• Phía đơng giáp huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình với ranh giới là sơng Hồng
• Phía tây giáp huyện Vụ Bản
• Phía nam giáp huyện Vụ Bản và thành phố Nam Định
• Phía bắc giáp hai huyện Bình Lục và Lý Nhân thuộc tỉnh Hà Nam.

Hình 1.1. Bản đồ huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định (nguồn: diaocthongthai.com)
Huyện có diện tích 72,7 km² với địa hình thấp, bằng phẳng, đất phù sa với Sơng
Hồng và sông Đào chảy qua là cơ sở cho việc trồng lúa và màu trên địa bàn huyện.
Huyện Mỹ Lộc cách thành phố Nam Định 7 km, cách thủ đô Hà Nội 83 km. [3]
b, Khí hậu
Khí hậu mang tính chất nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ khơng khí trung bình tăng dần
từ bắc xuống nam (mùa đông) , vùng ven biển mùa đông ấm hơn vùng trong nội địa,
tháng 1 bình quân từ 16-18 độ, tháng 7 trên 29 độ. Lượng mưa trung bình trong năm từ
1.650 – 1.800 mm, chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa ít
mưa từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau. Số giờ nắng trong năm: 1.600 – 1.700 giờ. Độ
ẩm tương đối trung bình: 80 – 90 %. [3]

4


1.1.2. Kinh tế - xã hội [3]
- Các ngành kinh tế chính của huyện là cơ khí sửa chữa, vật liệu xây dựng, chế biến

thực phẩm.
- Khu công nghiệp Mỹ Trung: thuộc huyện Mỹ Lộc và phường Lộc Hạ, ở phía thành
phố Nam Định, giáp Quốc lộ 10, khu đất quy hoạch có diện tích 150 ha, có thể phát
triển lên 190 ha. Tổng mức đầu tư khoảng 300 - 350 tỷ đồng.
- Mỹ Lộc cũng có rất nhiều làng nghề. Nằm trong tỉnh khi chưa có nhiều các khu công
nghiệp nhưng Nam Định bằng sự cần cù, sáng tạo, khéo léo từ đơi bàn tay mà nơi đây
đã hình thành nhiều làng nghề tiểu thủ công nghiệp, làng nghề mới và nhiều nghề phụ
đã đưa Nam Định thành tỉnh thứ hai trong cả nước hồn thành xây dựng nơng thôn
mới
1.1.3. Hiện trạng dân số và lao động

Dân số huyện Mỹ Lộc khoảng 75.214 người, có diện tích nhỏ nhất và dân số thấp
nhất tỉnh Nam Định và 9% dân số theo đạo Thiên Chúa.
Lực lượng lao động ở nhóm tuổi từ 15 – 24 tuổi chiếm 26%; nhóm tuổi 25 -49%
chiếm 60,4% và trên 50 tuổi chiếm 13,6%. Cơ cấu lao động đang làm việc trên địa bàn
huyện có sự chênh lệch giữa các nhóm ngành. [3]
1.2. Tổng quan về nước mặt tại huyện Mỹ Lộc

Sông Nhuệ - sông Đáy là những phân lưu của sơng Hồng, có đặt tính thùy chế phụ
thuộc vào tổng các nguồn nước cấp ở trong, ngồi phân lưu. Sơng Nhuệ, sơng Đáy
khơng chỉ đóng vai trị phân lũ, tiêu thốt nước trong lưu vực mà quan trọng hơn là
chức măng cũng cấp phù sa tái tạo dinh dưỡng tự nhiên cho đất, cung cấp nước sinh
hoạt cho cư dân trong vùng và các hoạt động phát triển kinh tế.
Nước sông Nhuệ bị ô nhiễm bởi nước thải của thành phố Hà Nội. Đã xuất hiện

nhiều sự cố về môi trường trên sông Nhuệ như cá chết hàng loạt do xả thải thành phố
vào mùa cạn. Môi trường nước sông Nhuệ - sông Đáy thuộc tỉnh Nam Định đóng vai
trị quyết định đến hoạt động sống không chỉ của người dân lao động mà quyết định
đến cả chiến lược phát trển kinh tế - xã hội của tỉnh. Môi trường nước bị ô nhiễm, sức
lao động bị ảnh hưởng, sức tái tạo tài nguyên suy giảm, lợi thế về điều kiện địa lý tự
nhiên của tỉnh chưa được khai thác hợp lý
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tương nghiên cứu
- Nước mặt tại huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định
5


2.2 Phạm vi nghiên cứu
- Huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định
2.3 Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
- Nghiên cứu tài liệu về các thiết bị tái sử dụng nước hiện nay.
- Nghiên cứu tài liệu về nước mặt và các công nghệ xử lý nước mặt hiện nay.
- Các văn bản pháp luật về môi trường có liên quan.
- Các số liệu về hiện trạng mơi trường của huyện.
- Nghiên cứu công nghệ và các thiết bị đang áp dụng tại huyện Mỹ Lộc.
2.3.3. Phương pháp thu thập và tổng hợp số liệu
Sử dụng các tài liệu có liên quan đến nội dung nghiên cứu. Bao gồm tài liệu liên
quan tới môi tường nước để đánh giá khách quan và có những nhận xét phù hợp nhằm
làm rõ những ảnh hưởng tiêu cực từ hiện trạng nguồn nước mặt
2.3.4. Phương pháp phân tích và trình bày báo cáo
- Thống kê và tính tốn các số liệu thu thập được.
- Sử dụng phần mềm Microsoft Exel để tính tốn.
- Sử dụng cơng cụ Word để soạn thảo văn bản.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Tính tốn cơng suất
3.1.1. Tính cơng suất trung bình
a. Nước cấp sinh hoạt:
Huyện Mỹ Lộc năm 2019 có 75214 người trên địa bàn
Qsh = == 6769.26 (m3/ng.đ)
Trong đó: N: là số dân tính tốn ứng với tiêu chuẩn cấp nước (N= 75214 người)
q: Tiêu chuẩn cấp nước (TCXDVN 33-2006: Cấp nước mạng lưới đường ống và cơng
trình tiêu chuẩn thiết kế - Bảng 3.1 là 100l/ người.ngày).
f: Tỷ lệ dân được cấp nước (TCXDVN 33-2006, bảng 3.1 là 90%)
a. Nước phục vụ tưới cây

Theo TCXDVN 33:2006 bảng 3.1 nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường,...)
Qtc = 10% Qsh = 10% 6769.26 = 676.926 m3/ ngày đêm
b. Nước phục vụ rửa đường

Theo TCXDVN 33:2006 bảng 3.1 nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường,...)
6


Qrd = 10% Qsh 10% 6769.26 = 676.926 m3/ ngày đêm
c. Nước phục vụ cứu hỏa

Theo Bảng 12 – TCVN 2622:1995 với dân số 75214 người thì có 2 đám cháy cùng 1
thời gian với lượng nước trong đám cháy là 35l/s trong 2 giờ.
Qch = = = 504 m3/ngày đêm
d. Nước thất thoát
Theo TCXDVN 33: 2006 lượng nước thất thoát < 20% nước cấp dân cư, cộng đồng
Chọn 5% Qtt = 5% (Qsh + Qtc +Qrd + Qch) = 431.3556 m3/ngày đêm
e. Nước trường học
Bảng 3.1. Các trường học trên địa bàn huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định

Các trường THPT, Trung tâm

Các trường

Các trường

GDTX, Trung tâm dạy nghề

THCS

tiểu học

Các trường mầm non

Trung tâm GDTX Mỹ Lộc

THCS Mỹ Tân

TH Mỹ Tân

Mầm Non Mỹ Tân

Trung tâm dạy nghề Mỹ Lộc

THCS Mỹ Trung

TH Mỹ Trung

Mầm Non Mỹ Trung


THPT Trần Văn Lan

THCS Mỹ Phúc

TH Mỹ Phúc

Mầm Non Mỹ Phúc

THPT Mỹ Lộc

THCS Mỹ Thắng

TH Mỹ Thắng

Mầm Non Mỹ Thắng

THCS Mỹ Hưng

TH Mỹ Hưng

Mầm Non Mỹ Hưng

THCS Mỹ Hà

TH Mỹ Hà

Mầm Non Mỹ Hà

THCS Mỹ Tiến


TH Mỹ Tiến

Mầm Non Mỹ Tiến

THCS Mỹ Thành

TH Mỹ Thành

Mầm Non Mỹ Thành

THCS Mỹ Thịnh

TH Mỹ Thịnh

Mầm Non Mỹ Thịnh

THCS Mỹ Thuận

TH Mỹ Thuận

Mầm Non Mỹ Thuận
Mầm Non Họa Mi

Tổng: 4700 học sinh
•

Tổng: 4792 hs

Tổng: 4864 hs


Tổng: 2439 cháu

Theo TCVN 4513-1988- Cấp nước bên trong Mục 5.3.2

Tiêu chuẩn cấp nước cho các trường THPT, Trung tâm GDTX, Trung tâm dạy nghề,
THCS, trường TH là 15-20 lít/học sinh/ngày đêm. Chọn 15 lít
Qth1 = 15 ( 4700 + 4792 + 4864 ) = 215340 lít/ ngđ = 215.34 m3/ngđ
- Tiêu chuẩn cấp nước cho các trường mẫu giáo, mầm non tối thiểu là 100/cháu/ ngđ.

Qth2 = 100 2439 = 243900 lít/ ngđ = 243.9 m3/ngđ
 Công suất cấp nước cho trường học: Qth = Q1+Q2 = 215.34 + 243.9= 459.24 m3/ ngđ
f. Nước bệnh viện
Trên địa bàn huyện Mỹ Lộc tỉnh Nam Định có 1 Bệnh viện Đa khoa huyện Mỹ Lộc
với 200 giường bệnh.

7


• Theo TCVN 4513-1988- Cấp nước bên trong Bảng 1 tiêu chuẩn cấp nước cho

bệnh viện từ 250 – 300 lít/ ngđ. Chọn 250 lít
Qbv = 250 200 = 50000 lít/ngđ = 50 m3/ngđ
g. Nước cấp riêng cho trạm xử lý
Theo TCXDVN 33:2006 bảng 3.1 lượng nước theo yên cầu nhà máy 5-8% lượng nước
cấp cho dân cư, nhà máy, cơng cộng, thốt nước. Chọn 7%
Qtxl = 7% (Qsh + Qtc+ Qrd + Qch +Qth + Qbv+ Qtt) = 669.74 m3/ ngđ
h. Tổng công suất của trạm xử lý nước cấp

Q = Qsh+ Qtc + Qrd+ Qch + Qth + Qbv + Qtt + Qtxl = 10237.45 m3/ ngđ
 Q = 10237.45 m3/ngđ = 426.56 m3/h = 0.12 m3/s


3.1.2. Tính công suất Max, Min
Theo TCVN 33:2006 Mục 3.3
- Lưu lượng nước tính tốn trong ngày dùng nước nhiều nhất và ít nhất được tính

theo công thức sau:
Qngày max = Kngày max Qngày.tb = 1,3 10237.45 = 13308.685 m3/ ngđ
Trong đó: Kngày max = 1,2 -1,4. Lấy 1.2
Qngày min = Kngày min Qngày.tb = 0,8 10237.45 = 8189.96 m3/ ngđ
Trong đó: Kngày min = 0,7-0,9. Lấy 0,8
- Lưu lượng giờ tính tốn q m3/h, xác định theo cơng thức:

qgiờ max = K giờ max = 1,512 426.56 = 644.95 m3/ ngđ
Trong đó: Kgiờ max = max bmax = 1.512 (max = 1,2; heo bảng 3.2 bmax = 1.26)
qgiờ min = K giờ min = 0,536 341,24 = 182.9 m3/ ngđ
Trong đó: K giờ max = min bmin = (min = 0,4-0,6. Lấy 0,4; theo bảng 3.2 bmin = 1.34)
3.2. Xác định thành phần nước mặt
Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các ao, đầm, hồ chứa, sông suối. Do kết
hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với khơng khí nên các đặt
trưng của nước mặt là:
- Chứa khí hịa tan, đặc biệt là oxy.
- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, đầm, hồ,

do xảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại tương đối thấp và chủ yếu
ở dạng keo.
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
8



- Chứa nhiều vi sinh vật.

Bảng 3.2. Đặc tính của nước mặt
STT
1
2
3
4
5
6
7

ĐẶC TÍNH
Nhiệt độ
Độ đục
Độ màu
Độ khống hóa
Sắt và mangan
C02 xâm thực
Ơxi hịa tan

NƯỚC MẶT
Thay đổi theo mùa
Thay đổi theo mùa
Gây ra do đất séc, các chất lơ lững, rong tảo và do nước thải
Thay đổi phụ thuộc vào nền đất, mưa…
Thường khơng có hoặc chỉ hiện diện với hàm lượng thấp
Khơng có
Thường xun có, đơi khi nhỏ hoặc khơng có do ơ nhiễm


8

Vi sinh vật

Nhiều loại vi trùng, virut gây bệnh và tảo.

9

H2S

Khơng có

10

SiO2

Có ở nồng độ trung bình

11

3-

NO

Thường rất thấp

Bảng 3.3. Thông số chất lượng đầu vào

mg/l


Giá trị
6,7
63

Giới hạn tối đa cho phép
6,5 - 6,8
-

Độ đục

NTU

24

2

4

Độ màu

mg/l

83

15

5

Amoni


mg/l

0,25

3

6

Mangan Mn2+

mg/l

0,26

0,26

7

Sắt Fe2+

mg/l

0,3

0,3

8

Độ kiềm


mgCaCO3/l

74

-

9

Độ cứng

mgCaCO3/l

85

-

10

Colifom tổng

Vi khuẩn/100ml

11

Nhiệt độ nước

8000
20-25

0

-

STT
1

Chỉ Tiêu
pH

Đơn vị

2

Chất rắn lơ lửng (SS)

3

0

C

Dựa vào các số liệu đã có trên bảng, so sánh chất lượng nước thô và QCVN
02:2009/ BYT ta thấy nguồn nước có các chỉ tiêu sau đây chưa đảm bảo yêu cầu: Độ
đục; Độ màu; Coliform tổng số.
3.3. Đề xuất dây chuyền công nghệ, thuyết minh
3.3.1. Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho trạm xử lý nước mặt
a. Cơ sở lựa chọn
Công suất xử lý 10237.45 m3/ngđ m3/ng.đ  chọn bể lắng ngang
9



Công suất xử lý cho 2 đơn nguyên m3/ng.đêm = 5118.725 m3/ng.đêm >
m3/ng.đ  chọn bể lọc nhanh
Hàm lượng Fe nhỏ nên khơng sử dụng cơng trình xử lý sắt
b. Sơ đồ công nghệ xử lý
Nước nguồn
Song chắn rác
Bể trộn cơ khí

Hóa chất

Bể phản ứng
Bể lắng ngang

Cặn ra

Bể lọc nhanh
Bể khử trùng

Hóa chất

Trạm bơm
Mạng lưới
Hình 3.1. Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước mặt
Nước từ nguồn được đưa qua song chắn rác để lại bỏ các vật gây hại cho các cơng
trình phía sau. Nước tiếp tục được dẫn vào bể trộn trộn cơ khí tại đây hóa chất keo tụ
và kiềm hóa sẽ được cho vào với lưu lượng thích hợp để tạo ra các hạt keo có khả
năng dính lại với nhau và dính với các hạt cặn lơ lửng có trong nước tạo thành các
bơng cặn lớn hơn có trọng lượng đánh kể. Sau đó nước tiếp tục được đưa sang bể phản
ứng sau đó nước được dẫn vào bể lắng ngang, nước chuyển động theo phương ngang,
các bông cặn dưới tác dụng của trọng lực sẽ lắng từ trên xuống, tại đây các bông cặn to

sẽ bị giữ lại, lượng cặn lưu lại sẽ được xả ra cống. Sau đó tiếp tục nước được đưa vào
bể lọc nhanh, nước được phân phối đều vào diện tích bề mặt bể lọc, tại đây bể có
nhiệm vụ giữ lại các hạt cặn nhỏ và vi khuẩn mà bể lắng khơng có khả năng giữ được,
vật liệu lọc được dùng là cát thạch anh 1 lớp có đường kính hạt tư 0,5 đến 1,25 mm.
10


Nước sau khi qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ được thu vào hệ thống ống thu nước lọc
và được đưa đến bể khử trùng. Sau khi các quá trình xử lý hồn tất nước được đưa vào
mạng lưới phân phối để sử dụng.
3.4. Tính tốn cơng trình (Bể lắng ngang và Bể lọc nhanh)
3.4.1. Bể lắng ngang

- Nhiệm vụ: Lắng đọng cặn sinh ra trong các phản ứng, cặn vơi, cặn tạo ra trong
q trình oxy hóa sắt và mangan.Tăng thời gian để các phản ứng oxy xảy ra
hồn tồn.

Hình 3.2. Cấu tạo bể lắng ngang
Ngun lý hoạt động: nước được phân phối vào đầu bể lắng sau đó đi qua
các lỗ trên vách ngăn và chảy qua vùng lắng, tại đây các phản ứng oxy hóa tiếp
tục xảy ra và tạo kết tủa rồi lắng xuống đáy bể. Nước sau khi từ đầu bể đến cuối
bể sẽ đi qua các lỗ thu trên ống thu nước bề mặt và các máng thu nước ở cuối
dẫn vào mương thu nước và phân phối nước đi vào các bể lọc. Cặn lắng được xả
ra ngoài theo định kỳ bằng áp lực thủy tĩnh qua dàn ống thu xả cặn.
Theo bảng 3.2 giáo trình xử lý nước cấp –PTS.Nguyễn Ngọc Dung chọn U 0 =
0,55mm/s
. Chọn tỉ số L/H0 =15 => K=10,
Vận tốc trung bình của dịng nước tính theo cơng thức:
vtb= K= 7,5
 Diện tích mặt bằng bể: F= (m2) = = 323,15 m2


Trong đó: Q: Lưu lượng nước tính tốn (m3/h), Q= 426,56 m3/h
Chọn chiều cao vùng lắng H0 =2,5 m
Số bể lắng ngang N= 2 bể, chiều rộng mỗi bể là
B = = = 4,3 m
11


Mỗi bể lắng chia làm 2 ngăn chiều rộng mỗi ngăn là 3,26/2 = 1.63m
-

Chiều dài bể lắng là: L == = 37,6 m
Tỷ số L/H0 theo tính tốn sẽ là 37,6/2,5= 15 đúng bằng tỷ số đã chọn

- Thể tích vùng chứa cặn của bể khi xả cặn bằng thủy lực: m3
Trong đó:

T là thời gian làm việc giữa 2 lần xả cặn. Chọn 8h

+ δ Nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt, tính bằng q/m3 tùy theo hàm lượng cặn
trong nước và thời gian chứa cặn trong bể (bảng 6.8. TCVN33/2006). Lấy δ=
12000.
+N =2 bể
+ C là hàm lượng cặn sau khi lắng, từ 10-12mg/l. Chọn 12 mg/l
+ Cmax = Cn + K× P + 0,25M + V(mg/l) (Cn là hàm lượng cặn = 63mg/l
+ Hệ số phèn sạch lấy 0,5
+ P là liều lượng phèn tính theo sản phẩm khơng chứa nước (g/m3). Chọn 0,8
+ M là độ màu nước nguồn tính bằng độ, M= 83
 Cmax = Cn + K× P + 0,25M + V= 85,05 mg/l
3

 m = 10,38 m3
- Diện tích mặt bằng một bể lắng là: fbể = = = 161,575 m2
- Chiều cao trung bình của vùng chứa nén cặn là: Hcặn = = = 0,06 m
- Chiều cao trung bình của bể lắng: Hb= H0 +Hc = 2,5 + 0,06 = 2,56 m
- Chiều cao xây dựng bể có kể đến chiều cao bảo vệ (0,3-0,5m) là
Hxd = 2,56 +0.45 = 3,01 m
- Lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng tính theo cơng thức: P =
Trong đó: Kp- hệ số pha loãng khi xả cặn bằng thủy lực. Kp=1,5
T là thời gian một lần xả cặn có thể kéo dài từ 8 - 10 phút. Chọn 8 phút = 0.13h
 P = 56%
Thơng số
Diện tích mặt bằng bể
Số bể lắng ngang
Chiều dài chiều rộng bể
Thể tích vùng chứa cặn
Diện tích mặt bằng 1 bể
Lượng nước dùng cho việc xả cặn

Đơn vị
m2
Bể
m
m3
m2
%

Kích thước
323,15
2
10,38

161,575
56%

Bảng 3.3. Thơng số tính tốn bể lắng ngang
3.4.2. Bể lọc nhanh
Nguyên tắc làm việc của bể lọc nhanh
- Khi lọc: Nước qua bể lọc chuyển động theo chiều từ trên xuống, qua lớp vật liệu lọc,
sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong và được đưa về bể chứa nước sạch.
12


Khi làm việc mở van 1,7; các van khác đều đóng
- Cơ chế của q trình lọc: do hạt vật liệu lọc lớn nên khe hở giữa các hạt vật liệu lọc
lớn do đó các hạt cặn được giữ lại trong lòng vật liệu lọc theo cơ chế
lọc nhanh. Sức cản thuỷ lực tăng dần dẫn đến công suất của bể giảm. Lúc này
phải tiến hành rửa bể lọc.
 Tổng diện tích bể lọc của trạm xử lý là:

F = m2 (Theo TCXD 33:2006)
Trong đó:
Q- Cơng suất hữu ích của trạm, m3/ngày Q= 10237,45 m3/ngày đêm
T- Thời gian làm việc trong trạm một ngày đêm (h) T=24h
Vtb- Tốc độ lọc tính tốn ở chế độ làm việc bình thường (m/h), ở đây bể lọc nhanh có
2 lớp vật liệu lọc nên chọn vtb= 8m/h (theo TCVN 33: 2006, bảng 6.11)
a- Số lần rửa một bể trong một ngày đêm ở chế độ làm việc bình thường a=2
W- Cường độ nước rửa lọc (l/sm2), W=15(l/sm2) (W=14-16l/sm2) (theo sách XLNCTS Nguyễn Ngọc Dung)
t1- Thời gian rửa (h), t1=6 phút =0,1h (t1= 7-6 phút) (theo sách XLNC- TS Nguyễn
Ngọc Dung)
-


t2 – Thời gian ngừng bể lọc để rửa (h) t2=0,35h
 F== 58,3 m2
Số bể lọc cần thiết xác định theo công thức:

N=0,5.= 0,5.= 3,8 (theo sách XLNC- TS Nguyễn Ngọc Dung)Lấy N= 4 bể
Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng 1 bể để rửa
vtc= == 10,67 (m/h)
Trong đó: vtc: tốc độ lọc tăng cường, m/h
N1: số bể lọc ngừng làm việc để sửa chữa
 Nằm trong khoảng 8,5-12 m, đảm bảo

- Diện tích mỗi bể lọc là: f bể = = 14.5 m2
- Chọn kích thước của bể là: Dài x rộng L B= 5 m
- Chiều cao toàn phần của bể lọc:
H= hđ + hv + hn + hp (m)  H= 0,7 + 1,1+ 2 + 0,4 = 4,2 (m)
Trong đó: hđ- Chiều cao lớp sỏi đỡ, lấy hđ= 0,7m
hv- Chiều dày lớp vật liệu lọc gồm than Antraxit và cát Thạch anh
hv= L1 + L2=0,4+0,7=1,1m
(Than Antraxit L= 400-500mm, chọn L=400mm; cát Thạch anh L=700-800mm,
chọn L=700mm)
hn – Chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc, hn=2m
hp- Chiều cao lớp bảo vệ của bể lọc, lấy hp=0,4m (0,3-0,5m)
 Xác định hệ thống rửa lọc
13


Rửa bể lọc bằng gió trước, sau đó mới dùng nước để tránh hiện tượng xáo trộn lớp
vật liệu lọc.
Theo quy phạm cho phép  Cường độ nước rửa lọc W = 15 (l/s.m2), cường độ gió
rửa lọc Wgió = 16 (l/s.m2)

- Lưu lượng nước cần thiết để rửa lọc:
Qr = (m3/s)  Qr= = 0,2175 (m3/s)
Trong đó: f- Diện tích một bể lọc, m2, f=19,2 m2
W- Cường độ nước rửa lọc, l/s.m2 W= 15l/s.m2 (theo quy phạm là 14-16l/s.m2, ứng với
-

độ nở tương đối đạt 50%).
Lưu lượng nước vào 1 máng: qm= (m3/h)  qm= = 0.01 (m3/s)
Chọn khoảng cách giữa các ống nhánh là 0,275m (quy phạm cho phép 0,25-0,35m),
thì số ống nhánh của 1 bể lọc là: m = = = 19 ống nhánh

- Chiều rộng của máng: B= K. , m  B= 2,1 = 0,19 (m)

Trong đó: a là tỉ số giữa chiều cao của phần chữ nhật với nửa chiều rộng máng, a= 1m
(1-1,5m) (theo XLNC- TS Nguyễn Ngọc Dung)
k là đối với máng có tiết diện tam giác (Hệ số lấy bằng 2,1)
-

Khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy máng tập trung:
hm= 1,75 , m  hm =1,75.= 0,24 (m)

-

Trong đó: qM- Lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước (m3/s)
A – Chiều rộng máng tập trung, lấy A=0,8m
g- Gia tốc trọng trường bằng 9,81 m/s2
Khoảng cách từ bề mặt lớp lọc đến mép máng thu nước:


Trong đó: L- Là chiều dày lớp vật liệu lọc (m), L=1,2m

e- Độ dãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc (%), e=50% =0,5 theo bảng 6.13 TCVN33.
 Tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh

- Tốc độ nước chảy ở đầu ống chính: vo = 1,91 m/s
- Tốc độ nước chảy ở đầu ống nhánh: vn = 1,99 m/s
- Hệ số sức cản:
Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối bằng giàn ống khoan lỗ:
Trong đó:

v0: Tốc độ nước chảy ở đầu ống chính; v0= 1,91 m/s
vn: Tốc độ nước chảy trong đầu ống nhánh; vn = 1,99 m/s
g : Gia tốc trọng trường bằng 9,81m/s2

- Chiều dày lớp sỏi đỡ: LS = 0,7 m
- Cường độ rửa lọc: W = 15 l/sm2
14


Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ:
- Với kích thước hạt d = 0,5 ÷ 1 mm: a = 0,76; b = 0,017 (theo XLNC- TS Nguyễn
Ngọc Dung)
 Tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc:
- Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc: Lấy hbm = 2 m
 Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ bể lọc:
Bảng 3.5. Thơng số tính tốn bể lọc nhanh
Thơng số
Tổng diện tích bể lọc
Số bể lọc
Chiều dài chiều rộng bể
Chiều cao tồn phần


Đơn vị
m2
Bể
m
m

Kích thước
58,3
4
52,9
4,2

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
- Trên đây là toàn bộ dây chuyền cơng nghệ và những tính tốn cụ thể về các
thơng số kĩ thuật của cơng trình trong trạm xử lí nước mặt có cơng suất Q =
10237,45 m3/ng.đ, khu vực có số dân là 75214 người (huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam
Định).
- Báo cáo đã tính được: bể lắng ngang , bể lọc nhanh
Nước cấp là một vấn đề quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, cũng như
nhu cầu sống của con người. Nguồn nước mặt hiện nay càng ngày càng ô nhiễm, do
các hoạt động sản xuất kinh tế, vì vậy vấn đề xử lý nước cấp là một trong những yếu tố
quan trọng trong việc cấp nước cho sử dụng. Để đảm bảo nguồn nước sạch cung cấp
cho đời sống, phục vụ sản xuất huyện Mỹ Lộc cần đưa ra những phương án xử lý phù
hợp cụ thể nhầm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nói chung và mơi trường nước nói
riêng.

15



TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. TS. Nguyễn Ngọc Dung- Xử lý nước cấp. Nhà xuất bản xây dựng- 2005

[2]. TCXD 33:2006 – Cấp nước – Mạng lưới đường ống và tiêu chuẩn thiết kế
[3]. Hà Thị Ngọc Linh, Đồ án xử lý nước cấp – Thiết kế hệ thống xử lý nước
cấp sử dụng nguồn nước mặt cho khu dân cư có dân số 18000 người
[4]. Wikipedia, Huyện Mỹ Lộc,
Từ < >

16