MỤC LỤC
Đề mục
Trang
TRANG BÌA......................................................................................................................i
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN ........................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................iii
TÓM TẮT........................................................................................................................iv
MỤC LỤC.........................................................................................................................v
1.1 Tổng quan về hiện trạng đô thị BL........................................................................1
1.1.1 Vị trí địa lý.......................................................................................................1
Đô thị BL nằm ở phía Tây Nam tỉnh BL.........................................................................1
1.1.2 Địa hình, địa mạo..............................................................................................1
1.1.3 Đặc điểm thủy văn...........................................................................................1
1.1.4 Khí hậu.............................................................................................................1
1.1.5 Tài nguyên đất..................................................................................................1
1.1.6 Tài nguyên nước và chất lượng nước..............................................................2
1.1.7 Kinh tế - xã hội................................................................................................2
1.1.8 Về y tế..............................................................................................................2
1.1.9 Về giáo dục đào tạo.........................................................................................3
1.1.10 Hạ tầng kỹ thuật.............................................................................................3
1.2 Nội dung định hướng phát triển đô thị BL tỉnh BL đến năm 2040.......................3
1.2.1 Quy mô dân số và việc làm.............................................................................3
1.2.2 Về y tế..............................................................................................................3
1.2.3 Khách sạn.........................................................................................................4
1.2.4.Về giáo dục đào tạo.........................................................................................4
1.2.5 Quy hoạch giao thông......................................................................................4
1.2.6 Quy hoạch cấp nước........................................................................................4
1.2.7 Quy hoạch thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường..........................................4
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH QUY MÔ DÙNG NƯỚC CHO ĐÔ THỊ BL TỈNH BL.....5
2.1 Tiêu chuẩn dùng nước............................................................................................5
2.2 Quy mô dùng nước.................................................................................................5
2.2.1 Nhu cầu dùng nước của khu dân cư................................................................5
2.2.2.Nhu cầu dùng nước cho tưới cây, rửa đường..................................................6
2.2.3 Nhu cầu dùng nước cho các công trình công cộng ........................................6
v
2.2.4 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp................7
2.2.5 Lượng nước hữu ích.........................................................................................7
2.2.6 Lưu lượng nước cung cấp vào mạng lưới.......................................................8
2.2.7 Công suất trạm xử lý........................................................................................8
2.3.1 Xác định hệ số dùng nước không điều hòa.....................................................8
2.3.2 Bảng thống kê quy mô dùng nước theo giờ....................................................8
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC..........................10
3.1 Lựa chọn nguồn cung cấp nước và vị trí đặt nhà máy.........................................10
3.1.1 Lựa chọn nguồn cung cấp nước.....................................................................10
3.1.2 L ựa chọn vị trí đặt nhà máy..........................................................................10
3.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước..........................................................................10
3.3 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước...............................................................11
3.3.1 Cơ sở lý thyết phần mềm Loop.....................................................................11
3.3.2 Các bước thực hiện phần mềm......................................................................11
3.3.3 Tính toán thủy lực cho giờ dùng nước lớn nhất............................................13
3.3.4 Tính toán thủy lực có cháy vào giờ dùng nước lớn nhất..............................14
3.3.5 Tính toán hệ thống vận chuyển từ trạm xử lý đến điểm đầu mạng lưới.......14
3.4 Khái toán kinh tế xây dựng cho mạng lưới cấp nước..........................................15
3.4.1 Chi phí xây dựng mạng lưới..........................................................................15
3.4.2 Chi phí nhân công, phụ tùng..........................................................................16
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT NƯỚC SẠCH CHO ĐÔ THỊ BL
TỈNH BL.........................................................................................................................17
4.1 Lựa chọn dây chuyền công nghệ..........................................................................17
4.1.1 Chất lượng nước sông H................................................................................17
4.1.2 Xác định các chỉ tiêu còn thiếu của nguồn nước...........................................17
4.1.3 Xác định lượng phèn và kiểm tra sự ổn định của nước................................17
4.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ................................................................................20
4.3 Tính toán công trình xử lí cho phương án I.........................................................23
4.3.1 Các công trình chuẩn bị dung dịch phèn.......................................................23
4.3.2 Các công trình chuẩn bị dung dịch vôi..........................................................27
4.3.3 Bể trộn đứng kết hợp ngăn tách khí..............................................................29
4.4.5.Công trình xử lí bùn.......................................................................................40
4.3.6. Bể chứa nước sạch........................................................................................41
v
4.4 Tính toán công trình xử lí cho phương án II........................................................42
4.4.1 Các công trình chuẩn bị dung dịch phèn.......................................................42
4.4.2 Các công trình chuẩn bị dung dịch vôi..........................................................42
4.4.3 Bể trộn cơ khí.................................................................................................42
4.4.4 Bể phản ứng cơ khí.........................................................................................45
4.4.5 Bể lắng lamen................................................................................................50
4.4.7.Công trình xử lí bùn.......................................................................................64
4.4.8.Bể chứa nước sạch.........................................................................................66
4.5 Tính toán công trình phụ cho cả 2 phương án.....................................................66
4.5.1 Nhà clo...........................................................................................................66
4.5.2 Nhà hoá chất..................................................................................................67
4.5.4 Các công trình phụ trợ khác phục vụ cho nhà máy.......................................67
4.6 Bố trí cao độ cho các công trình..........................................................................68
4.6.1 Phương án I....................................................................................................68
4.7 Tính toán công trình thu.......................................................................................71
4.7.1 Sơ đồ cấu tạo công trình thu..........................................................................71
4.7.2 Tính toán........................................................................................................71
4.8 Trạm bơm cấp I....................................................................................................74
4.8.1 Ống hút và ống đẩy........................................................................................74
4.8.2 Tính tổn thất áp lực toàn phần của máy bơm................................................74
4.8.3 Lựa chọn máy bơm........................................................................................75
4.9 Trạm bơm cấp II...................................................................................................76
4.9.1 Lưu lượng.......................................................................................................76
4.9.2 Áp lực máy bơm nước sinh hoạt...................................................................76
4.9.3 Chọn bơm cấp II............................................................................................77
4.9.4 Đường ống trong trạm bơm...........................................................................77
4.10 Bơm cấp nước rửa lọc nhà máy nước................................................................78
4.10.1 Áp lực máy bơm nước rửa lọc và lưu lượng rửa lọc...................................78
4.10.2 Chọn bơm.....................................................................................................78
CHƯƠNG 5: KHÁI TOÁN KINH TẾ..........................................................................79
5.1 Chi phí xây dựng..................................................................................................79
5.1.1 Khái toán kinh tế mạng lưới cấp nước..........................................................79
5.1.2 Chi phí xây dựng trạm xử lí...........................................................................79
v
5.1.3 Chi phí xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I.....................................83
5.1.4 Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II................................................................83
5.2 Chi phí vận hành quản lý của nhà máy nước.......................................................84
5.2.1 Chi phí điện năng...........................................................................................84
5.2.2 Chi phí hoá chất.............................................................................................85
5.2.3 Chi phí lương và bảo hiểm xã hội cho công nhân.........................................86
5.2.4 Chi phí khấu hao tài sản cố định...................................................................87
5.2.5 Tổng các chi phí khác....................................................................................87
5.2.6 Tổng chi phí quản lý trong một năm.............................................................87
5.3 Giá thành sản phẩm..............................................................................................87
CHƯƠNG 6: CẤP NƯỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH..........................................88
6.1 Giới thiệu công trình ...............................................................................................88
6.2 Thiết kế hệ thống cấp nước..................................................................................88
6.2.1 Lựa chọn hệ thống cấp nước ...............................................................................88
6.2.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bên trong nhà ..................................................88
6.2.3 Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước...............................................................89
Bảng 6.1 : Tính lưu lượng của đường ống đứng ( phụ lục D ).....................................89
Bảng 6.2 : Kết quả tính thủy lực của ống đứng số 1 ( phụ lục D )...............................89
Bảng 6.3 : Kết quả tính thủy lực của ống đứng số 2 ( phụ lục D )...............................89
6.2.4 Tính toán các công trình trên mạng lưới .............................................................89
KẾT LUẬN....................................................................................................................93
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................94
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Biểu đồ tiêu thụ nước cho giờ dùng nước lớn nhất.............................................9
Hình 2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án I........................................................21
Hình 3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước phương án I.....................................22
Hình 4:Cấu tạo bể hòa trộn phèn....................................................................................23
6. Van xả cặn Hình 5: Sơ đồ cấu tạo bể tiêu thụ............................................................25
Hình 6: Sơ đồ cấu tạo thiết bị pha chế vôi sữa...............................................................27
Hình 7:Bể trộn đứng có ngăn tách khí............................................................................29
Hình 8: Bể lọc tiếp xúc...................................................................................................32
Hình 9:Cấu tạo bể chứa nước sạch.................................................................................41
Hình 10 : Cấu tạo bể trộn cơ khí.....................................................................................43
Hình 11: Bể phản ứng cơ khí..........................................................................................45
Hình 12: Cấu tạo bể lắng lamen.....................................................................................50
Hình 13: cấu tạo chóp thu cặn........................................................................................51
Hình 14: Tấm Lamen......................................................................................................56
Hình 15: Cấu tạo bể lọc nhanh trọng lực.......................................................................56
Hình 16: Cấu tạo công trình thu....................................................................................71
v
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÔ THỊ BL TỈNH BL
1.1 Tổng quan về hiện trạng đô thị BL
1.1.1 Vị trí địa lý
Đô thị BL nằm ở phía Tây Nam tỉnh BL.
- Phía Tây Bắc giáp với tỉnh ĐN.
- Phía Đông Nam và phía Nam giáp Tỉnh HA.
- Phía Đông Bắc và Đông giáp biển Đông.
- Phía Tây giáp huyện ĐB.
1.1.2 Địa hình, địa mạo
Đô thị BL tỉnh BL thuộc vùng đồng bằng Đông Nam Bộ có độ cao từ
8-16m thấp dần từ Tây sang Đông.
1.1.3 Đặc điểm thủy văn
Các sông hồ trên địa bàn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn
nước cho sản xuất và đời sống của nhân dân trong khu đô thị. Nhìn chung đô thị BL có
sông phân bố tương đối đều giữa các khu vực. Đặc biệt trong khu vực thiết kế có sông
H với lưu lượng dòng chảy lớn phù hợp cho mục đích phục vụ nước sinh hoạt cho khu
đô thị.
1.1.4 Khí hậu
Có khí hậu ôn hòa, ít chịu ảnh hưởng của thiên tai, có hai mùa rõ rệt là mùa
mưa ( tháng 6-11) và mùa khô ( 12-5).
Nhiệt độ trung bình năm từ 25oC. Nhiệt độ cao nhất trong năm 38oC, thấp nhất
20oC. Hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam, với tốc độ gió trung bình 2m/s.
Lượng mưa trung bình năm 1800-2000mm. Mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 11,
lượng mưa chiếm khoảng 92% lượng mưa cả năm. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 5
năm sau, lượng mưa chiếm khoảng 8% lượng mưa cả năm. Độ ẩm không khí trung
bình năm 81%.
1.1.5 Tài nguyên đất
Diện tích đất ở trong khu đô thị là 1250 ha.
-
Đất phù sa chiếm khoảng 35% .
-
Đất xám chiếm khoảng 65% .
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 1
1.1.6 Tài nguyên nước và chất lượng nước
Nguồn nước mặt: Đô thị BL có con sông chảy tương đối đều giữa các khu vực.
Sông H chảy theo hướng Nam. Lượng dòng chảy mùa mưa chiếm 40-45% tổng lượng
dòng chảy cả năm.
Nguồn nước ngầm: Mực nước ngầm tương đối phong phú, có thể khai thác
phục vụ sản xuất nông, công nghiệp và dân sinh bổ sung cho nguồn nước mặt trong
tương lai. Tuy nhiên, quan trắc nước ngầm cho thấy có tồn dư Nitric và Nitrat hàm
lượng thấp do bón phân vô cơ thấm xuống đất.
1.1.7 Kinh tế - xã hội
Về kinh tế :
Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân hằng năm của khu đô thị BL đạt trên
17%.
Cơ cấu kinh tế năm 2015: Nông lâm nghiệp, thuỷ sản chiếm 70.8%; Công
nghiệp, xây dựng chiếm 4.1%; Thương mại, dịch vụ chiếm 25.2%.
Về xã hội:
Năm 2015, khu đô thị BL thuộc đô thị loại IV. Mật độ dân số của khu đô thị là:
105 người/ha.
+Tỷ lệ gia tăng dân số tự nhiên là: 1.1 %
+Tỷ lệ gia tăng dân số tự nhiên là: 1.2 %
Nguồn lao động chiếm 51.4% dân số, trong đó:
+ Lao động nông, lâm, thủy sản chiếm 70.8%
+ Lao động dịch vụ chiếm 25.2%.
+ Lao động công nghiệp – xây dựng chiếm 4.1%.
Trong những năm qua, khu đô thị đã có bước phát triển đáng kể về kinh tế - xã hội.
1.1.8 Về y tế
Các bệnh viện trên địa bàn thành phố đáp ứng các nhu cầu khám chữa bệnh cho
nhân dân trên địa bàn.
Hiện tại trên địa bàn có 3 bệnh viện: BV1, BV2 và BV3.
Bảng 1.1 : Số lượng giường của các bệnh viện trong khu vực
năm 2015 (Phụ lục A)
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 2
Công tác chăm sóc sức khỏe ban đầu cho nhân dân và tổ chức thực hiện các
chương trình Quốc gia về y tế, tuy đã đạt được một số kết quả, song số lượng trang
thiết bị của trạm y tế chưa đầy đủ, thiếu cán bộ chuyên môn sử dụng trang thiết bị.
1.1.9 Về giáo dục đào tạo
Xã hội hoá công tác giáo dục hoàn thành phổ cập THPT 100% xã, phường, chất
lượng giáo dục đạt cao. Trên khu vực thiết kế có 2 trường THPT và các trường THCS,
tiểu học, mầm non.
1.1.10 Hạ tầng kỹ thuật
1.1.10.1 Về giao thông
Trên địa bàn có 4 tuyến đường giao thông chính phục vụ đi lại của người dân là
đường ĐT 769, 25B, Hương lộ 19, đường 319 và các con đường liên xã khác.
Các con đường đều được nhựa hóa và được nối liền các khu công nghiệp và các
con đường giao thông khác.
1.1.10.2 Về cấp điện
Mạng lưới điện trên địa bàn thị xã được đầu tư xây dựng hoàn chỉnh. Số trạm
biến thế hạ áp năm 2015 có 150 trạm đảm bảo cấp điện cho trên 100% tổng số hộ.
1.1.10.3 Về cấp nước và thoát nước
Cấp nước: Nhà máy sản xuất nước sạch chưa đảm bảo đáp ứng nhu cầu sinh
hoạt của người dân, phần lớn dân cư sử dụng nước giếng để sinh hoạt hàng ngày.
Thoát nước: Đô thị có hệ thống thoát nước mưa và nước thải chung. Nước thải
sinh hoạt của nhà ở và các công trình được xử lý cục bộ qua các bể tự hoại.
1.1.10.4 Vệ sinh môi trường
Sự phát triển đô thị ngày càng cao đã tạo ra lượng chất thải rắn ngày càng lớn.
Phần lớn lượng chất thải rắn được thu gom và xử lý.
1.2 Nội dung định hướng phát triển đô thị BL tỉnh BL đến năm 2040
1.2.1 Quy mô dân số và việc làm
Diện tích F = 1250 ha, mật độ dân số P = 105 người/ha
=> N2015 = F x P = 131250 người
Tỷ lệ gia tăng 2.3% => N2040= 131250 x (1+2.3%) (2040-2015) = 231735 người.
1.2.2 Về y tế
Chỉ tiêu giường bệnh 4 giường/1000 người (bảng 2.1, mục 2.5 [3]
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 3
Số giường bệnh:
4 × ( N2040 /1000 ) = 4 × (231735/1000) = 900 giường.
Bảng 1.2 : Số lượng giường của các bệnh viện trong khu vực năm 2040
(phụ lục A)
1.2.3 Khách sạn
Khu đô thị BL gồm có 2 khách sạn:
+ Khách sạn 1 là khách sạn 2 sao có phòng đôi và phòng đơn.
+ Khách sạn 2 là khách sạn 2 sao phòng đơn.
1.2.4.Về giáo dục đào tạo
Theo bảng 2.1, điều 2.5 [3] ta có số lượng học sinh, giáo viên:
Bảng 1.3: Số lượng học sinh, giáo viên của các trường trong khu vực năm 2040
(phụ lục A)
1.2.5 Quy hoạch giao thông
Củng cố nâng cấp toàn bộ hệ thống đường bộ hiện có để đảm bảo giao thông
thông suốt, đảm bảo trật tự an toàn giao thông, phát triển các tuyến đường bộ đến các
vùng ven thị xã để phục vụ kịp thời cho việc phát triển kinh tế - xã hội, nâng cấp mở
rộng phát triển giao thông trong thị xã một cách hợp lý, cơ sở phối hợp chặt chẽ giữa
các phương thức vận tải, đảm bảo trật tự an toàn thuận tiện.
1.2.6 Quy hoạch cấp nước
Đảm bảo nguồn nước của thị xã bằng các đường ống cấp nước từ nhà máy
nước, hoàn thiện mạng lưới cấp nước trong đô thị.
Về số lượng: Đến năm 2040 cung cấp cho 99% dân số nội thị với tiêu chuẩn
dùng nước là 150 l/người/ngày.
1.2.7 Quy hoạch thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường
Thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường: Xây dựng trạm xử lý nước thải sinh
hoạt cho đô thị.
Có biện pháp hữu hiệu buộc xí nghiệp hiện đang gây ô nhiễm phải đầu tư xử lý
theo quy định.
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 4
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH QUY MÔ DÙNG NƯỚC CHO ĐÔ THỊ BL TỈNH BL
2.1 Tiêu chuẩn dùng nước
Theo quy hoạch chỉ tiêu sử dụng nước đến năm 2040:
- Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt của dân cư là 150 l/ng.ngđ, tỷ lệ cấp
nước 99% dân số (theo bảng 3.1 [1]).
- Bệnh viện: tiêu chuẩn cấp nước 300 l/ng.ngđ (bảng 1, mục 3.2 [2]).
- Giáo dục: (bảng 1, mục 3.2 [2]).
+ Tiêu chuẩn cấp nước cho trường tiểu học, THCS, THPT: q = 15–20
l/hs.ngđ, chọn q = 20 l/hs.ngđ
+ Tiêu chuẩn cấp nước cho trường mầm non: q = 75 l/hs.ngđ.
- Khách sạn: tiêu chuẩn dùng cho khách sạn là qks= 200 l/giường.ngàydem (bảng
1, mục 3.2 [2]).
- Áp lực tự do tại các điểm trên mạng lưới cấp nước không nhỏ hơn 12m.
2.2 Quy mô dùng nước
2.2.1 Nhu cầu dùng nước của khu dân cư
Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm :
Q
SH
tb − ng
=
q.N . f i (m3/ngđ)
1000
(2.1)
Lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn nhất:
Q
SH
max − ng
=
q.N . f i
xK ng . max (m3/ngđ)
1000
(2.2)
Trong đó :
+ N: Dân số tính toán ứng với tiêu chuẩn dùng nước (người).
+ q: Tiêu chuẩn cấp nước tính cho đầu người trong ngày (theo bảng 3.1 [1]) ,
(l/người.ngđ).
+ fi: tỷ lệ dân được cấp nước % (lấy theo bảng 3.1 [1]) f = 99%.
+ Kngày-max: Hệ số không điều hoà ngày đêm (theo mục 3.3 [1]).
Kngày-max = 1.2 ÷ 1.4; chọn Kngày-max = 1.3
Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm :
QtbSH− ngđ =
150 × 231735 × 0.99
= 34412.6 (m3/ngđ)
1000
Lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn nhất :
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 5
SH
Qmax
− ngđ =
150 × 231735 × 0.99
× 1.3 = 44736.4 (m3/ngđ)
1000
Vậy lưu lượng sinh hoạt lớn nhất của khu đô thị là:
SH
3
Qmax
− ngđ = 44736.4 m /ngđ
2.2.2.Nhu cầu dùng nước cho tưới cây, rửa đường
Chỉ tiêu sử nước tưới cây rửa đường được lấy 10 % lưu lượng nước sinh hoạt
ngày dùng nước lớn nhất (lấy từ 10 – 12% theo điều 3.5 [1]) .
Lượng nước tưới cây rửa đường được phân bố như sau:
+ Tưới cây chiếm 60%-70% QT, nước tưới đường chiếm 30% - 40% QT
Chọn tưới cây chiếm 60% QT, nước tưới đường chiếm 40% QT.
+ Nước tưới cây chia đều trong 6 tiếng vào các giờ thứ 5, 6, 7 và 17, 18, 19
hằng ngày, tưới bằng thủ công.
+ Nước tưới đường tưới bằng máy liên tục từ 8h00-15h00 hằng ngày,
SH
QT = Qmax −ngđ × 10% =44736.4 × 0.1 = 4473.64 (m3/ngđ).
Trong đó tưới cây chiếm tỷ lệ : 60%QT = 2684.184(m3/ngđ )
Tưới đường chiếm tỷ lệ : 40%Q T = 1789.456 (m3/ngđ)
2.2.3 Nhu cầu dùng nước cho các công trình công cộng
2.2.3.1 Nhu cầu nước cho các công trình công cộng
Lấy bằng 10% lượng nước dùng cho sinh hoạt [1].
SH
QCTCC = Qmax.ngđ × 10% = 44736.4 × 0.1 = 4473.64 (m3/ngđ)
2.2.3.2 Nhu cầu dùng nước của khách sạn.
Lưu lượng nước cấp cho nhu cầu dùng nước của khách sạn.
Qks =
N ks .q ks
(m3/ngđ)
1000
Trong đó:
+ Nks: số giường
+ qks(l/giường.ng.đ): tiêu chuẩn dùng cho khách sạn tùy theo tiêu chuẩn sao của
từng khách sạn, (theo bảng 1, mục 3.2 [2]).
Bảng 2.1 - Nhu cầu dùng nước cho khách sạn (Phụ lục A)
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 6
2.2.3.3 Nhu cầu nước cho trường học
QTH =
N × qTH
(m3/ngđ)
1000
(2.5)
Trong đó:
+ N: số học sinh, giáo viên (người).
+ qTH: tiêu chuẩn cấp nước cho trường học, (bảng 1, mục 3.2 [2]).
Đối với trường Tiểu học, THCS, THPT: q = 15 – 20 l/hs.ngđ, chọn q = 20
l/hs.ngđ.
Đối với trường mầm non: q = 75 l/hs.ngđ.
Bảng 2.2: Lưu lượng dùng nước của các trường học (phụ lục A)
QTH = 1542 (m3/ngđ)
2.2.3.4 Nhu cầu nước cho bệnh viện
QBV =
N × q BV
(m3 / ngđ)
1000
(2.6)
Trong đó:
+ qBV: Tiêu chuẩn cấp nước cho một giường bệnh. (l/ng.ngđ)
Đối với bệnh viện đa khoa: qBV = 300 l/ng.ngđ (bảng 1, mục 3.2 [2]).
+ N: Số giường bệnh trong một bệnh viện (giường), N = 900 giường
Bảng 2.3: Lưu lượng dùng nước của các bệnh viện (phụ lục A)
QBV = 270 (m3/ngđ)
2.2.3.5 Nhu cầu dùng nước cho công trình công cộng và dịch vụ khác
QCTCC = QTH + QBV + QKS + QCTCCkhac
QCTCCkhac = QCTCC – (QTH + QBV +QKS)
(2.7)
= 4473.64 – (1542+ 270+40) = 2621.64 (m3/ngđ)
2.2.4 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp
Nhu cầu cấp nước cho công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp lấy bằng 10%
lượng nước cấp sinh hoạt [1].
SH
QTTCN= Qmax −ngđ × 10% = 44736.4 × 0.1 = 4473.64 (m3/ngđ)
2.2.5 Lượng nước hữu ích
SH
Qh.ich = Qmax − ngđ + QT + QCTCC + QTTCN)
(2.8)
Qh.ich = 44736.4 + 4473.64 + 4473.64 + 4473.64
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 7
= 58157.32 (m3/ngđ)
2.2.6 Lưu lượng nước cung cấp vào mạng lưới
QML = Qh.ich x b = 58157.32 × 1.2= 69788.8 (m3/ngđ)
(2.9)
Trong đó: b: hệ số kể đến lượng nước rò rỉ dự phòng, chọn b = 1.2. (Theo bảng
3.1 [1]).
2.2.7 Công suất trạm xử lý
QXL = QML x KXL = 69788.8 x 1.1 = 76767.7 (m3/ngđ).
(2.10)
Trong đó: KXL là hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý, với đô
thị loại 3 KXL = 1.1. Theo điều 3.3 [1].
Vậy công suất của trạm xử lý lấy tròn bằng 77000 (m3/ngđ).
2.3 Bảng thống kê lưu lượng nước theo giờ
2.3.1 Xác định hệ số dùng nước không điều hòa
Kgiờ max = αmax × βmax (mục 3.3 [1])
(2.11)
Trong đó:
+ αmax: hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của xí
nghiệp và các điều kiện địa phương khác nhau. (αmax = 1.2 ÷ 1.5)
+ βmax: hệ số kể đến số dân trong khu dân cư (theo bảng 3.2 [1]).
N = 231735 người, tra bảng ta được βmax=1.1, chọn αmax=1.35
Vậy: Kgiờ max = αmax × βmax = 1.35 x 1.1 = 1,5
2.3.2 Bảng thống kê quy mô dùng nước theo giờ
Với hệ số dùng nước: Kgiờmax = 1,5 ta có:
Bảng 2.4: Phân bố lưu lượng dùng nước trong ngày của trường học (phụ lục A)
Bảng 2.5: Phân bố lưu lượng dùng nước trong ngày của bệnh viện (phụ lục A)
Bảng 2.6: Phân bố lưu lượng dùng nước trong ngày của khách sạn (phụ lục A)
Bảng 2.7: Bảng phân bố lưu lượng cho giờ dùng nước lớn nhất (phụ lục A)
Từ bảng thống kê lưu lượng ta vẽ biểu đồ tiêu thụ nước cho giờ dùng nước lớn nhất.
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 8
Hình 1: Biểu đồ tiêu thụ nước cho giờ dùng nước lớn nhất
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 9
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
3.1 Lựa chọn nguồn cung cấp nước và vị trí đặt nhà máy
3.1.1 Lựa chọn nguồn cung cấp nước
Khu đô thị BL của tỉnh BL có con sông H chảy qua theo hướng Nam. Lưu
lượng sông này có dòng chảy lớn và tương đối ổn định, không bị ảnh hưởng bởi sinh
hoạt của người dân nơi đây nên sông này được dùng làm cấp nước cho đô thị. Con
sông H dài 4km, rộng 300m. độ sâu trung bình 4-5m.
Vị trí điểm lấy nước ta chọn ở vị trí có địa hình cao nhất, gần nhất với với
nguồn nước để thuận tiện cho việc lấy nước về trạm xử lý và tránh tốn kém chi phí.
Điểm lấy nước lấy tại cuối đoạn sông H nằm ở phía Tây của tỉnh, cách nhà máy
khoảng 15m.
3.1.2 L ựa chọn vị trí đặt nhà máy
Đặt nhà máy ở gần công trình thu: thuận tiện cho quản lí, cấp điện. Tuy nhiên, áp
lực đẩy cao do phải dẫn nước đi xa, hàm lượng clo dư ở đầu mạng lưới cao hoặc phải
châm clo nhiều đợt.
Vị trí nhà máy nước được đặt gần sông H, cách sông 100m về phía Đông ở
thượng nguồn, tại điểm 100 trên bản vẽ.
Căn cứ vào nguồn nước đã chọn và khả năng đáp ứng mặt bằng để xây dựng nhà
máy dự kiến chọn khu đất ở HK để xây dựng trạm xử lý nước cấp cho dự án. Diện tích
đất đề nghị sử dụng là : 250m x 200m = 50.000m2.
Đặt nhà máy nước cách mạng lưới cấp nước 300m: áp lực đẩy thấp hơn nên giảm
thất thoát trong quá trình vận chuyển, tổn thất áp lực giảm. Địa hình xây dựng nhà
máy tương đối bằng phẳng.
Nước thô từ sông sau khi được xử lý được đưa vào nút số 1 trên mạng lưới với
cốt địa hình 16 m. Mạng lưới cấp nước là mạng vòng để đảm bảo cấp nước thường
xuyên, liên tục cho đô thị.
3.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước
Để đảm bảo yêu cầu cung cấp đủ và đảm bảo không mất nước đến từng hộ dân
tiêu thụ ta chọn loại mạng đường ống là mạng vòng.
Khu đô thị có địa hình xuôi dần xuống hướng đông đông bắc nên hướng các
tuyến chính cũng chạy dọc theo hướng dốc địa hình.
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 10
Từ điểm đầu là nút số 1 nước được đưa tới tất cả các điểm trong mạng lưới,
theo hướng từ tây bắc xuống đông nam. Ta sử dụng mạng lưới vòng để cung cấp nước
cho đô thi, gồm 24 vòng, 61 đoạn ống, tổng số nút là 37 nút, tổng chiều dài trên đoạn
ống là 31684.5 m.
Tuyến chính của mạng lưới chạy dọc theo hướng vận chuyển của mạng lưới và
bao trùm tất cả các điểm dùng nước trong đô thị nên sẽ cung cấp đầy đủ, đảm bảo
lượng nước tiêu thụ cho dân cư.
Vạch tuyến xem bản vẽ 1.
3.3 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước
3.3.1 Cơ sở lý thyết phần mềm Loop
Tính toán thủy lực chương trình Loop trên máy tính bằng công thức Hazen-Wiliam:
1,85
H = 3.02 x V
C
x L
D
1,17
(3.1)
Trong đó:
+ C: Hệ số nhám đường ống (đối với ống gang mới C = 110).
+ V: Vận tốc xác định theo vận tốc kinh tế
+ D: Đường kính ống trên mạng
+ L: Chiều dài các đoạn ống giữa các nút trên mạng
3.3.2 Các bước thực hiện phần mềm
3.3.2.1 Xác định các thông số tính toán
* Tính công suất của hệ thống => công suất của trạm theo giờ dùng nước lớn nhất.
* Vạch tuyến mạng lưới.
* Xác định chiều dài tính toán của các đoạn ống
L tt = m × L t (m)
Trong đó:
(3.2)
+ Ltt: chiều dài tính toán của các đoạn ống, (m)
+ Lt: chiều dài thực của các đoạn ống,(m)
+ m: hệ số phục vụ.
Đoạn ống phục vụ hai bên: m = 1
Đoạn ống phục vụ một bên: m = 0.5
Đoạn ống chuyển tải :
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
m=0
Trang: 11
Bảng 3.1: Chiều dài tính toán cho các đoạn ống (phụ lục B)
* Xác định lưu lượng tập trung và các điểm lấy nước ra.
Bảng 3.2: Lưu lượng tập trung lấy ra từ các nút (phụ lục B)
Dựa vào Bảng 3.2 (phụ lục B) tổng lưu lượng tập trung là: ∑Qttr= 56,44 (l/s)
* Xác định lưu lượng dọc đường đơn vị
Căn cứ vào bảng 2.5, phụ lục A, giờ dùng nước nhiều nhất vào lúc 8-9 giờ, chiếm 6,3
% Qng.đ tức là Qh max = 4399,64 m3/h = 1222,12 l/s.
Tổng lưu lượng tập trung là: 56,44 (l/s)
Lưu lượng đơn vị dọc đường : qdv =
Qh
max
− ∑ Qttr
(3.3)
∑ Ltt
Trong đó:
+ qdv : Lưu lượng đơn vị dọc đường (l/m.s).
+ Qhmax : Lưu lượng nước trong giờ dùng nước lớn nhất (l/s).
+ ∑Qttr : Tổng lưu lượng tập trung trong giờ dùng nước lớn nhất (l.s).
+ ∑Ltt : Tổng chiều dài tính toán của toàn mạng lưới khu vực,
∑Ltt = 50131(m).
qdv =
1222,12 − 56,44
= 0,02325 l/s.m.
50131
Lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn ống tính theo công thức :
qdđ = qdv. Ltt , l/s
(3.4)
Trong đó:
+ qdd: là lưu lượng dọc đường của đoạn ống, l/s.
+ qdv: là lưu lượng đơn vị, l/s.m.
+ Ltt: Chiều dài tính toán của từng đoạn ống, m.
Bảng 3.3: Lưu lượng dọc đường của các đoạn ống (phụ lục B)
* Xác định lưu lượng nút
qnút = qnút riêng+ qttr (l/s)
(3.5)
Trong đó:
+ qnút riêng= Σ 0.5qdđ : Là lưu lượng nút riêng tại vị trí nút tính toán (l/s).
+ qdd: tổng lưu lượng dọc đường của các đoạn ống liên quan đến nút (l/s).
+ qttr: là lưu lượng tập trung (l/s).
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 12
Bảng 3.4: Lưu lượng nút (phụ lục B)
3.3.2.2 Nhập các thông số vào phần mềm
Số liệu về đường ống: Đoạn ống (từ nút ... đến nút ...), chiều dài tuyến ống (m),
đường kính trong của ống(mm), hệ số nhám.
Số liệu về nút: lưu lượng nút (l/s), cao độ nút (m).
3.3.2.3 Chạy chương trình.
Sau khi chạy chương trình cho ra kết quả:
- Chiều nước chảy.
- Đường kính và vận tốc hợp lý tương ứng với lưu lượng trên từng đoạn ống.
- Tổng tổn thất trên từng đoạn ống và trên 1m chiều dài.
- Áp lực tự do và áp lực toàn phần tại các nút.
3.3.2.4 Kiểm tra kết quả
Kết quả chạy chương trình ta phải kiểm tra:
- Khi cột Velocity đoạn ống thấp hơn vận tốc kinh tế: điều chỉnh đường kính
đoạn ống cho phù hợp.
- Khi cột M/KM có xuất hiện chữ lớn hơn 10m: cần điều chỉnh đường kính
đoạn ống để đạt giá trị nhỏ hơn 10.
- Điểm có áp lực tự do thấp nhất của trường hợp giờ dùng nước lớn nhất trùng
với trường hợp giờ dùng nước lớn nhất có cháy thì đảm bảo, nếu không trùng phải
điều chỉnh đường kính đoạn ống phù hợp và chạy lại chương trình.
3.3.3 Tính toán thủy lực cho giờ dùng nước lớn nhất
Căn cứ vào bảng 2.7, phụ lục A, giờ dùng nước nhiều nhất vào lúc 8-9 giờ,
chiếm 6.3% Qng.đ tức là Qh max = 4399,64 m3/h = 1222,12 l/s.
Chọn điểm bất lợi là nút 12 với áp lực cần thiết cấp cho nhà 2 tầng là 12m
Nhập lưu lượng nút vào phần mềm Loop dựa theo bảng 3.4 (phụ lục B)
Tại nút 100 => qn100 = qb = 1222,12 l/s
Tại nút 1
=> qn1 = 19.95 l/s
Tương tự trên, ta nhập các nút còn lại.
Nhập chiều dài tính toán của đoạn ống vào phần mềm Loop ta dựa theo bảng
3.1 (phụ lục B).
Đoạn ống 100-1 ta nhập L100-1 = 300 m (Nhập 2 lần)
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 13
Đoạn ống
1-2 ta nhập L1-2 = 793 m
Tương tự trên, ta nhập các đoạn ống còn lại.
Bảng 3.5. Bảng thủy lực giờ dùng nước lớn nhất (phụ lục B)
Bảng 3.6. Áp lực trong giờ dùng nước lớn nhất (phụ lục B)
3.3.4 Tính toán thủy lực có cháy vào giờ dùng nước lớn nhất
Khu đô thị BL bao gồm nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa.
Số dân của thị trấn là 231735 người, chọn 2 đám cháy đồng thời, một cho khu
dân cư, một cho công nghiệp. Thời gian để dập tắt một đám cháy là 3 giờ [2].
Lưu lượng để dập tắt một đám cháy là: Qcc = 30 + 30 = 60 (l/s).
Vậy lưu lượng trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy là:
max
Qh cc
= Qh max + Qcc = 1222,12 + 60= 1282,12 (l/s).
Chọn 2 đám cháy xảy ra cháy là: 2 đám cháy cho khu dân cư. Chọn điểm bất
lợi nhất tại nút 12, nút 22. Khi có cháy xảy ra thì lưu lượng của 2 đám cháy sẽ được đổ
về nút 12 và áp lực cần thiết tại điểm xảy ra cháy là 10 m.
Cách nhập số liệu vào phần mềm Loop tương tự như trường hợp giờ dùng nước
lớn nhất chỉ thay đổi lưu lượng nút tại điểm 100 (qb) và các điểm bất lợi 12, 22.
Tại nút 100 => qn100cc = qbcc = 1282,12 l/s
Tại nút 12
=> qn12cc = 14.81 + 30 = 44.81 l/s
Tại nút 22
=> qn22cc = 21.50 + 30 = 51.50 l/s
Bảng 3.7. Tính toán thủy lực giờ dùng nước lớn nhất có cháy xảy ra (phụ lục B)
Bảng 3.8. Áp lực nút giờ dùng nước lớn nhất có cháy xảy ra (phụ lục B)
3.3.5 Tính toán hệ thống vận chuyển từ trạm xử lý đến điểm đầu mạng lưới
Chọn hệ thống vận chuyển nước với số tuyến ống vận chuyển là 2.
Lưu lượng cần vận chuyển khi có sự cố xảy ra trên một đoạn nào đó của một
tuyến là:Qh = 70% Qsh
+ Qsh: Tổng lượng nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt trong giờ dùng nước lớn nhất.
Khi không có hư hỏng, tổn thất áp lực của hệ thống vận chuyển được tính:
h = Si-k.n(Q/m)2 = Si-k.n(Q/2)2 = Si-k.n/4.Q2 = S.Q2
Trong đó:
+ Si-k: Sức kháng của một đoạn ống Si-k = So.li-k
+ S: Sức kháng của hệ thống ống dẫn khi làm việc bình thường
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 14
S = Si-k.n/4
+ Q: Lưu lượng của hệ thống ống dẫn từ trạm bơm đến đầu mạng lưới khi làm
việc bình thường ( khi không có sự cố xảy ra ).
Khi có hư hỏng, tổn thất áp lực của hệ thống vận chuyển được tính:
hh = Si-k.(n - 1)Q2h/4 + Si-k.Q2h = Si-k.(n + 3)/4.Q2h = Sh.Q2h
Trong đó:
+ Sh: Sức kháng của hệ thống ống dẫn khi có sự cố xảy ra trên một đoạn nào đó
của một tuyến: Sh = Si-k.(n + 3)/4
+ Qh: Lưu lượng của hệ thống ống dẫn từ trạm bơm đến đầu mạng lưới khi có
sự cố xảy ra trên một đoạn nào đó của một tuyến.
Tổn thất áp lực của hệ thống khi có sự cố xảy ra (h h) phải bằng tổn thất áp lực
trong hệ thống khi không có sự cố xảy ra (h); Sh /S= Q2/Q2h
Nếu đặt tỷ số Sh/S = µ, thì sức kháng của hệ thống khi có sự cố xảy ra trên một
đoạn nào đó của hệ thống có thể xác định như sau: Sh =µ.S
+ µ: phụ thuộc vào số đoạn ống nối được chia nhỏ của hệ thống vận chuyển .
Từ các công thức trên ta rút ra công thức xác định hệ số như sau: µ= (n +3)/n
3.3.5.1 Tính toán cho giờ dùng nước nhiều nhất
Qmax = 1222,12 (l/s)
Qh= 70%Qsh= 70% x 1222,12 = 855,484 (l/s)
Với giả thiết: m = 2, n = 4, ta có: µ= (n +3)/n = (4 + 3)/4 = 1.75
Qh = 1 / α
× Q=
1 / 1.75 x 1222,12 = 923,84 (l/s)> 855,484 => Đạt yêu cầu.
3.3.5.2 Tính toán cho trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước nhiều nhất
Qmax = 1222,12 + 60 = 1282,12 (l/s);
Qh= 70%Qsh= 70% x 1282,12 = 897,484 (l/s)
Với giả thiết: m = 2, n = 4, ta có: µ= (n +3)/n = (4 + 3)/4 = 1.75
Qh = 1 / α
× Q=
1 / 1.75 x1282,12 = 969,19 > 897,484 => Đạt yêu cầu.
3.4 Khái toán kinh tế xây dựng cho mạng lưới cấp nước
3.4.1 Chi phí xây dựng mạng lưới
Mạng lưới đường ống bao gồm các vật liệu, thiết bị sau:
- Đường ống có các van khoá để điều chỉnh, các van D≥200mm được xây hố ga
quản lý.
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 15
- Đường ống D < 200 thì các hố van được đặt dọc để quản lý.
- Tại nút có đồng hồ kiểm soát lưu lượng, áp lực mạng lưới.
- Trên ống cấp II đặt các trụ cứu hoả theo quy định.
- Phụ tùng đường ống tuỳ theo đường kính để lắp đặt cho phù hợp.
- Tại các điểm cao đặt van xả khí, các điểm thấp đặt van xả cặn.
Bảng 3.9. Bảng chi phí xây dựng mạng lưới đường ống (phụ lục B).
3.4.2 Chi phí nhân công, phụ tùng.
Chi phí về nhân công = 30% chi phí đường ống = 30% × 143.76=43.13 tỷ đồng
Chi phí về phụ tùng = 40% chi phí đường ống = 40% × 143.76=57.5 tỷ đồng
Tổng kinh phí xây dựng mạng lưới :
ΣGML=GML+GNC+GPT =244.4 tỷ đồng
Giá thành xây dựng 1m3 nước tính 25 năm sau hoàn vốn
G∑ XD
244.4 ×109
=
= 348 (đồng/m3)
GXDML =
Qtr × 365 × 25 77000 × 365 × 25
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 16
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT NƯỚC SẠCH CHO ĐÔ THỊ
BL TỈNH BL
4.1 Lựa chọn dây chuyền công nghệ
4.1.1 Chất lượng nước sông H
Bảng 4.1: Các chỉ tiêu về chất lượng nước sông H (phụ lục C)
Đánh giá chất lượng nước nguồn: đây là nguồn nước có hàm lượng cặn lớn,
nước đục và có độ màu trung bình, các chỉ tiêu còn lại thoả mãn TCXD 233:1999 cột
B, nguồn nước có chất lượng bình thường, có thể khai thác, xử lý để cấp nước cho ăn
uống và sinh hoạt.
4.1.2 Xác định các chỉ tiêu còn thiếu của nguồn nước
* Xác định tổng hàm lượng muối
P = ΣMe+ + ΣAe- + 1.4[Fe2+] + 0.5[HCO3-] +0.13[SiO32-] (mg/l)
(4.1)
Trong đó:
+ Me+: tổng hàm lượng các ion dương trong nước nguồn không kể Fe2+ (mg/l).
ΣMe+= [Na+, K+]+[Ca2+]+[Mg2+]+[NH4+]
= 20+40.08+14.6+0.4 = 75.08 (mg/l)
+ Ae-: tổng hàm lượng các ion âm không kể HCO3-, SiO32-, Cl- (mg/l).
ΣAe-= [SO42-] + [Cl-] + [NO2-] = 19 + 18 + 0.1= 37.1 (mg/l)
+ [Fe2+]: Hàm lượng ion Fe2+ có trong nước nguồn, [Fe2+] = 0 (mg/l).
+ [HCO3-]: Hàm lượng ion HCO3- có trong nước nguồn, [HCO3-]=177 (mg/l).
+ [SiO3-]: Hàm lượng ion SiO32- có trong nước nguồn, [SiO32-] = 0 (mg/l).
P = 75.08 + 37.1 + 1.4 x 0 + 0.5 x 177 + 0.13 x 0 = 200.68 (mg/l)
* Xác định lượng CO2 có trong nước nguồn
Độ kiềm tổng Ki= 2.9 mgđl/l, hàm lượng muối P= 200.68 mg/l, độ pH = 7.1,
nhiệt độ nước nguồn to = 26oC.
Tra biểu đồ 6.2 [1], CO2 ban đầu của nguồn nước nguồn là [CO2] = 24 mg/l.
4.1.3 Xác định lượng phèn và kiểm tra sự ổn định của nước.
4.1.3.1 Xác định lượng phèn
* Tính theo độ màu: Lượng phèn nhôm dùng để xử lý là:
Lp = 4 × M (mg/l)
(4.2)
Trong đó:
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 17
+ pp: liều lượng phèn nhôm tính theo sản phẩm không chứa nước.
+ M: độ màu của nước xử lí tính bằng độ theo thang màu Platin-Côban.
Lp = 4 x 55 =29.66 (mg/l)
* Tính theo hàm lượng cặn: (bảng 6.3 [1])
Với Cmax = 70 mg/l thì Pp = 25÷35 mg/l, ta chọn Pp = 35 (mg/l)
Loại phèn sử dụng là phèn sắt Fe2(SO4)3. Liều lượng phèn sắt lấy bằng 1/2 liều
lượng phèn nhôm.
Liều lượng phèn sắt Fe2(SO4)3 để xử lý độ màu của nước Lp = 14.83 mg/l
Liều lượng phèn sắt Fe2(SO4)3 để xử lý nước đục được xác định theo hàm lượng
cặn lơ lửng Lp = 17,5 mg/l
So sánh hai giá trị, ta lấy Lp= 17.5 mg/l là lượng phèn cần đưa vào để xử lý
nước.
4.1.3.2 Kiểm tra độ kiềm hóa của nước
Lk = ek (
LP
- Kio + 1)
eP
100/Ck (mg/l)
(4.3)
Trong đó:
+ Lp, ep : liều lượng và đương lượng phèn đưa vào trong nước.
Lp = 17.5 mg/l, ep [Fe2(SO4)3] = 67 mgđl/l (mục 6.15 [1]).
+ ek: đương lượng kiềm. Chọn chất kiềm hoá là CaO (ek=28 mgđl/l) (mục 6.15 [1]).
+ Kio : độ kiềm của nước nguồn, Kio = 2.9 (mgđl/l).
+ Ck: Hàm lượng hóa chất tinh khiết, C = 80%.
+ 1: độ kiềm dự trữ.
Lk = 28 ( -
17.5
100
– 2.9 + 1)
= – 75.64 < 0
67
80
Với Lk < 0, do đó độ kiềm tự nhiên của nước đủ đảm bảo cho quá trình thuỷ
phân phèn, trường hợp này không cần phải kiềm hoá nước.
4.1.3.3 Kiểm tra độ ổn định của nước sau xử lí
- Kiểm tra độ kiềm của nước sau khi keo tụ (Ki*)
Ki* = Kio -
LP
(mgđl/l)
e
(4.4)
Trong đó:
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 18
+ Kio: Độ kiềm của nước nguồn, Kio = 2.9 (mgđl/l).
+ Lp, ep: liều lượng và đương lượng phèn, Lp = 17.5 mg/l, ep = 67 (mgđl/l).
Ki* = 2.9 –
17.5
= 2.639 (mgđl/l)
67
- Hàm lượng Cacbonic sau khi pha phèn (CO2*)
CO2* = (CO2)o + 44 ×
Lp
e
(mg/l)
(4.5)
Trong đó:
+ (CO2)o: Nồng độ axit cacbonic trước khi pha phèn (mg/l).
CO2* = 24 + 44×
17.5
= 35.5 (mg/l)
67
- Độ pH của nước sau khi pha phèn (pHo)
Xác định bằng cách tra biểu đồ hình 6-2 [1]. Dựa vào (t o, P, Ki*, CO2*). Từ:
to=26oC, P = 200.68 mg/l, Ki* = 2.639 mgđl/l, CO2* = 35.5 mg/l pHo = 6.75
- Độ pH của nước sau khi đã bão hòa cacbonat đến trạng thái cân bằng (pHs)
pHs = f1 (to) - f2 (Ca2+) - f3 (Ki*) + f4 (P)
(4.6)
Với các giá trị to, Ca2+; Ki*; P đã có tra biểu đồ 6.1 [1] ta được:
- to = 26⇒ f1(to) = 1.98
- Ca2+ = 40.08 ⇒ f2 (Ca2+) = 1.61
- Ki* = 2.639 ⇒ f3 (Ki*) = 1.45
- P = 200.68 ⇒ f4 (P)
= 8.77
pHs = 1.98 – 1.61 – 1.45 + 8.77 = 7.69
- Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tụ:
J = pHo - pHs = 6.75 – 7.69 = – 0.94
(4.7)
+ pHo là độ pH sau khi cho phèn vào.
+ pHs: độ pH của nước sau khi đã bão hoà cacbonat đến trạng thái cân bằng
Vì |J|= 0.94 > 0.5 nên nước có tính xâm thực không ổn định. Vậy ta phải kiềm
hoá nước làm cho nước ổn định, hoá chất dùng để kiềm hoá là vôi sữa.
Theo số liệu chất lượng nước nguồn: J = -0.94 < 0, pH o< pHs< 8.4 (6.75 <
7.69< 8.4). Lượng phèn pha thêm để đưa nước về trạng thái ổn định :
∆Dk = β × Ki* (mgđl/l)
(4.8)
Trong đó:
+ β: hệ số phụ thuộc pHo sau xử lý và J.
Từ biểu đồ hình 6-4 [1]; với pHo= 6.75 và J = - 0.94 ta có
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 19
β = 0.29
+ Ki*: độ kiềm của nước sau xử lý, Ki* = 2.609 (mgđl/l)
∆Dk = 0.29 × 2.639 = 0.765 (mgđl/l)
Chuyển ∆Dk từ mgđl/l sang đơn vị trọng lượng sản phẩm kỹ thuật (mg/l) (mục
6.206 [1]); ta dùng:
Dk= ∆Dk x ek x 100/Ck (mg/l)
(4.9)
Trong đó:
+ ek: đương lượng của hoạt chất trong kiềm mg/mgđl. Đối với vôi CaO, ek = 28
+ Ck hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật (%), Ck=75%
Dk= 0.765 × 28 × 100/75 =28.56 (mg/l)
Để xử lý ổn định nước, phải dùng vôi và sôđa (mục 6.208 [1]).
Nếu liều lượng ∆Dk tính theo công thức bảng 6.20 [1] lớn hơn dk (mgđl/l) tính
theo công thức sau thì ngoài vôi với hàm lượng dk phải cho thêm sôđa một lượng Dx.
dk= 0.7 × (CO2*/22 + K*) = 0.7 × (35.5/22 +2.639 ) = 2.977 (mgđl/l)
Do ∆Dk< dk nên không cần phải cho thêm sôđa.
* Hàm lượng cặn lớn nhất khi đưa vào bể lắng:
Cmax* = Cmaxo + KLp + 0.25 x M + Lv (mg/l)
(4.10)
Trong đó:
+ K: Hệ số độ sạch của phèn. Với phèn không sạch, K = 1.
+ M: Độ màu của nước, M = 55 (oPt/Co)
+ Lp: Liều lượng phèn, Lp = 17.5(mg/l)
+ Cmaxo: Hàm lượng cặn lớn nhất của nước nguồn, Cmaxo = 70 (mg/l)
+ Lv: Liều lượng vôi cho vào nước, Lv = Dk = 28.56 (mg/l)
Cmax* = 70 + 1 x 17.5 + 0.25 x 55+ 28.56 =129.81(mg/l)
4.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Căn cứ vào:
- Tiêu chuẩn cấp nước cho ăn uống và sinh hoạt 01:2009 BYT.
- Tiêu chuẩn cấp nước – mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế [1].
- Công suất trạm xử lý: 77000 (m3/ngđ) = 3208.33 (m3/h) = 891 (l/s).
- Hàm lượng cặn lớn nhất: Cmax = 129.81 (mg/l).
Ta có thể lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý với 2 phương án sau:
SVTH: Võ Ngọc Minh Tân – Lớp: 10MT
GVHD: Th.s. Nguyễn Lan Phương
Trang: 20