LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án xử lý nước cấp được làm với mục đích đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên
cứu cở sở lý thuyết và thu thập các phương án xử lý nước cấp hiện nay.
Đồ án gồm 4 chương:
Chương I: Tổng quan về nước cấp
Chương II: Lựa chọn các phương án xử lý nước cấp
Chương III: Tính toán các công trình đơn vị
Nội dung của đồ án chủ yếu cung cấp các phương án xử lý nước cấp sử dụng từ
nguồn nước mặt, các phương án thiết kế, tính toán các công trình đơn vị và trạm xử
lý nước. Trong quá trình làm đồ án, không tránh khỏi có những sai sót. Rất mong
có sự đóng góp ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các thầy cô.


Danh mục từ viết tắt
1
2
3
4

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TCXD: Tiêu chuẩn Xây dựng
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
XLNC: Xử ký nước cấp


MỤC LỤC


CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC MẶT.
a) Định nghĩa

Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước.
Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi
chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất.Lượng giáng thủy này được thu
hồi bởi các lưu vực, tổng lượng nước trong hệ thống này tại một thời điểm cũng
tùy thuộc vào một số yếu tố khác. Các yếu tố này như khả năng chứa của các hồ,
vùng đất ngập nước và các hồ chứa nhân tạo, độ thấm của đất bên dưới các thể
chứa nước này, các đặc điểm của dòng chảy mặt trong lưu vực, thời lượng giáng
thủy và tốc độ bốc hơi địa phương. Tất cả các yếu tố này đều ảnh hưởng đến tỷ lệ
mất nước.
Sự bốc hơi nước trong đất, ao, hồ, sông, biển; sự thoát hơi nước ở thực vật
và động vật..., hơi nước vào trong không khí sau đó bị ngưng tụ lại trở về thể lỏng
rơi xuống mặt đất hình thành mưa, nước mưa chảy tràn trên mặt đất từ nơi cao đến
nơi thấp tạo nên các dòng chảy hình thành nên thác, ghềnh, suối, sông và được tích
tụ lại ở những nơi thấp trên lục địa hình thành hồ hoặc được đưa thẳng ra biển hình
thành nên lớp nước trên bề mặt của vỏ trái đất.
Trong quá trình chảy tràn, nước hòa tan các muối khoáng trong các nham
thạch nơi nó chảy qua, một số vật liệu nhẹ không hòa tan được cuốn theo dòng
chảy và bồi lắng ở nơi khác thấp hơn, sự tích tụ muối khoáng trong nước biển sau
một thời gian dài của quá trình lịch sử của quả đất dần dần làm cho nước biển càng
trở nên mặn. Có hai loại nước mặt là nước ngọt hiện diện trong sông, ao, hồ trên
các lục địa và nước mặn hiện diện trong biển, các đại dương mênh mông, trong các
hồ nước mặn trên các lục địa.


b) Thành phần, tính chất:
Việt Nam có hơn 2000 con sông lớn dọc từ Bắc vào Nam đều bắt đầu từ
nước ngoài, vì thế có tính phụ thuộc cao (về sự phát triển Kinh tế - Xã hội, ô
nhiễm, phá rừng…). Một số thành phần và tính chất có trong nước mặt như:



Có nhiều chất hòa tan, chủ yếu là ôxi và có ý nghĩa rất quan trọng



Chất rắn lơ lững, chất hữu cơ do vi sinh vật bị phân hủy, rong tảo, thực vật nổi,
động vật nổi, các vi sinh vật (vi trùng và virut, vi khuẩn…).



Các hóa chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ.



Các chất rắn lơ lửng hoặc huyền phù dạng hữu cơ hoặc vô cơ.
Chỉ tiêu đánh giá: để đánh giá chỉ tiêu về chất lượng nước như sau:

–


Chỉ tiêu vật lý: nhiệt độ, độ màu, độ đục, mùi vị, pH, độ nhớt, tính phóng xạ,
độ dẫn điện (EC)…
Chỉ tiêu hóa học : nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy hóa sinh học
(BOD), lượng oxy hòa tan (DO), độ cứng, độ kiềm toàn phần, hàm lượng H 2S,
Cl- , SO42-, PO43-, F- ,I-, Fe2+, Mn2+, các hợp chất nitơ, các hợp chất axit cacbonic





Chỉ tiêu vi sinh: số vi trùng gây bệnh E.coli, các loại rong tảo, virut.


c) Hiện trạng nguồn nước mặt
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng cho tất cả các sinh vật trên trái
đất. Nếu không có nước thì chắc chắn không có sự sống xuất hiện trên trái đất,
thiếu nước thì cả nền văn minh hiện nay cũng không tồn tại được.
Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội và sự gia tăng dân số, nhu cầu dùng
nước cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp sẽ tăng lên mạnh mẽ trong tất cả
các vùng. Theo kết quả đánh giá năm 1999, tổng lượng nước cần dùng của cả nước
chiếm khoảng 8,8% tổng lượng dòng chảy năm tương ứng với tần suất 75%, tăng


lên tới 12,5% vào năm 2000 và 16,5% vào khoảng năm 2010. Tổng lượng nước
dùng để tưới cho cây trồng khá lớn, từ 41 km3 (chiếm 89,8%) năm 1985, tăng lên
46,9 km3 (năm 1990) và 60 km3 năm 2000 (chiếm 85%).
Lượng nước cần dùng trong mùa cạn rất lớn, nhất là lượng nước dùng cho
nông nghiệp. Tổng lượng nước cần dùng trong mùa cạn năm 2000 đạt tới 70,7 km 3,
chiếm khoảng 42,4% tổng lượng nước có khả năng cung cấp trong mùa cạn (bao
gồm nước sông, nước dưới đất và nước do các hồ chứa điều tiết), hay 51% tổng
lượng dòng chảy mùa cạn tương ứng với tần suất 75%. Vào khoảng năm 2010,
tổng lượng nước cần dùng trong mùa cạn có thể tới 90 km 3, chiếm khoảng 54%
tổng lượng nước có thể cung cấp hay 65% tổng lượng dòng chảy trong mùa cạn
tương ứng với tần suất 75%.
Đặc biệt, ở không ít vùng và lưu vực sông, lượng nước cần dùng có thể gấp
vài lần tổng lượng nước có thể cung cấp, tức là chẳng những vượt quá xa ngưỡng
lượng nước cần có để duy trì sinh thái mà còn không có nguồn nước tại chỗ để
cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất.
Sự gia tăng dân số và các hoạt động của con người sẽ ngày càng tác động
mạnh mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung và môi trường nước nói riêng. Những
hoạt động tự phát, không có quy hoạch của con người như chặt phá rừng bừa bãi,
canh tác nông lâm nghiệp không hợp lý và thải chất thải bừa bãi vào các thuỷ

vực... đã và sẽ gây nên những hậu quả rất nghiêm trọng, làm cho nguồn nước bị
cạn kiệt, bị ô nhiễm, hạn hán có khả năng càng khốc liệt. Nguy cơ thiếu nước sạch
càng trầm trọng, nhất là vào mùa cạn ở các vùng mưa ít.
Vì vậy, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tốt tài nguyên
nước. Trước hết, cần phải củng cố, bổ sung mạng lưới điều tra quan trắc tài nguyên
nước, bao gồm cả nước mặt và nước dưới đất, cả lượng và chất, hình thành mạng
lưới quan trắc điều tra tài nguyên nước thống nhất trong phạm vi cả nước, tiến
hành kiểm kê đánh giá tài nguyên nước trong các lưu vực sông, các vùng và toàn
lãnh thổ. Trên cơ sở kiểm kê đánh giá tài nguyên nước và cân bằng kinh tế nước
mà xây dựng chiến lược, chính sách phát triển bền vững tài nguyên nước quốc gia
nói chung và cho các lưu vực nói riêng. Cần thực hiện nghiêm chỉnh Luật Tài


Nguyên Nước và đẩy mạnh hoạt động của Hội đồng Tài nguyên Nước Quốc gia và
Ban quản lý lưu vực các sông.


CHƯƠNG II:
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

I. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT
Lựa chọn công nghệ xử lý nước phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng và đặc
trưng của nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước cấp và công suất trạm nước cấp
cần xử lý. Hơn nữa, chất lượng của nguồn nước có thể thay đổi theo vị trí (điểm
lấy nước cấp) và thời gian (các mùa trong năm), do vậy công nghệ xử lí nước và
quá trình vận hành cũng sẽ thay đổi theo tính chất của nguồn nước thô. Như vậy
cần biết được chất lượng nước thô, so sánh với yêu cầu chất lượng nước sau xử lý
để có thể lựa chọn công nghệ xử lý nước phù hợp, đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể,
chọn hóa chất và tính toán liều lượng hóa chất cần dùng, tối ưu hóa điều kiện vận
hành cho từng công đoạn và sắp xếp các bước xử lý cho phù hợp.

Các chất bẩn có mặt trong nước với kích thước rất khác nhau, ứng với mỗi
khoảng kích thước hạt cần có những biện pháp xử lí phù hợp. Để có được sự lựa
chọn phù hợp nhất cho quá trình xử lí cần phân tích chất lượng nước thô để xác
định kích thước của các hạt có trong nguồn nước thô.
Dựa vào các số liệu đã có, so sánh chất lượng nước thô và chất lượng nước
sau xử lí để quyết định cần tách gì ra khỏi nước, chọn thông số chính về chất lượng
nước và đưa ra kỹ thuật xử lí cụ thể, chọn hóa chất và liệu lượng hóa chất cần
dùng, tối ưu hóa các điều kiện vận hành cho từng bước xử lí và sắp xếp các bước
cho thật hợp lí.
II. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
Bảng thông số chất lượng nước đầu vào và chỉ tiêu


Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị

đo

QC

Đánh

02/2009/BYT/Q

giá

Đ

Nhiệt độ
pH
Độ màu
Độ đục

0

C

20

-

6.8

TCU
NTU

19
63

6-8.5

Đạt chỉ

15

tiêu
Vượt chỉ


5

tiêu
Vượt chỉ
tiêu

TSS

mg/l

285

_

Hàm lượng sắt

mg/l

0,05

0.5

Đạt chỉ

3

tiêu
Đạt chỉ

tổng số

Hàm lượng
amoni
Hàm lượng

mg/l

0,02

tiêu
mg/l

0,01

_

mangan tổng số
Nhận xét : Với chất lượng nước như trên cần phải xử lý các giai đoạn :
keo tụ , làm trong , khử màu , khử trùng.
2.1) PHƯƠNG ÁN 1





THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ
• Nước từ sông sẽ được bơm lên trạm bơm cấp 1, tại miệng thu nước lắp đặt

song chắn rác để cản lại những vật rắn trôi nổi trong nước. Sau đó nước
được bơm đến bể trộn cơ khí.
• Tại bể trộn nước sẽ được tiếp xúc với hóa chất phèn để tạo kết tủa. Nhờ có


bể trộn mà hóa chất được phân phối nhanh và đều vào trong nước, nhằm
đạt hiệu quả xử lý cao nhất.
• Sau khi nước tạo bông cặn lắng ở bể trộn sẽ được dẫn đến bể phản ứng.
• Sau đó các bông cặn đó sẽ được lắng ở bể lắng ngang. Tiếp theo nước sẽ

chảy vào mương phân phối và được đưa vào bể lọc nhanh


• Những hạt cặn còn sót lại sau quá trình lắng sẽ được giữ lại trong vật liệu

lọc, còn nước sau lọc thì sẽ tiếp tục qua các công trình xử lý tiếp theo
•

Nước sau khi được làm sạch các cặn lắng thì cần phải được khử trùng
để tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng trước khi đưa vào sử dụng

• Nước sau khi khử trùng sẽ được đưa đến bể chứa. Sau một thời gian nước

sẽ được bơm ra mạng lưới để đáp ứng cho nhu cầu của người dân.
2.2) PHƯƠNG ÁN 2



THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ
Nước mặt sẽ được bơm vàotừ trạm bơm cấp I đến bể trộn cơ khí qua song
chắn rác để loại bỏ các rác có kích thước lớn nhằm đảm bảo cho hệ thống ổn
định về sau. Tại bể trộn cơ khí, chất phản ứng được đưa vào bể và hòa trộn



với nước tại đây. Quá trình trộn tiến hành nhanh chóng trong khoảng thời
gian ngắn trước lúc tạo thành những bông kết tủa. Sau đó nước được bơm
qua bể phản ứng có vách ngăn, tại đây quá trình keo tụ được hoàn thành nốt.
Các hạt keo và cặn bẩn trong nước được tạo điều kiện thuận lợi để tạo thành
những bông cặn đủ lớn để lắng lại ở bể lắng ngang. Cặn lắng xuống được
chuyến đến ngăn chứa bùn rồi xả ra sân phơi bùn. Nước bể lắng sẽ được
chảy qua bể lọc để lọc bỏ các yếu tố cặn mang theo và chảy qua bể chứa.
Trước khi qua bể chứa thì sẽ châm clo vào để khử trùng, loại bỏ các vi sinh
vật có hại và làm sạch nước.
III) PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
Phương án
Ưu điểm
- Bể lắng ngang hoạt động
ổn định, có thể hoạt
động tố ngay cả khi chất
lượng nước đầu vào thay
đổi.
- Bể được hợp khối nên
1
cụm xử lý được thu gom
thuận lợi trong vận hành.
- Bể phản ứng có vách
ngăn đơn giản trong xây
dựng và quản lý vận
hàng.
2
- Khối lượng công trình
nhỏ hơn.
- Tiết kiệm diện tích xây
dựng.

- Bể lắng trong có lớp cặn
lơ lửng đạt hiệu quả xử lý
rất tốt.

Nhược điểm
- Khối lượng công trình
lớn.
- Chiếm diện tích lớn.

- Bể lắng trong có lớp cặn
lơ lửng rất nhạy cảm với
sự dao động về lưu lượng
và nhiệt độ của nguồn
nước, thay đổi lưu lượng
không được quá 15% và
nhiệt độ không quá 1oC
trong vòng 1h. Nếu lưu
lượng thay đổi thất
thường có thể gây xáo
trộn cặn gây hiệu quả xử
lý thấp.


- Quản lý vận hành phức
tạp: tầng cặn lơ lửng đòi
hỏi phải ở một chiều cao
nhất định, theo dõi thường
xuyên chất lượng nước
đầu ra sau bể lắng để thu
cặn hợp lý.



LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

Với công suất của hệ thống tương đối, điều kiện khu vực khí hậu ổn định, các
chỉ tiêu hóa lý phù hợp với loại bể lắng. Nhược điểm của bể lắng có thể khắc phục
được.
Qua phân tích trên, ta lựa chọn phương án 1 làm phương án thiết kế và tính toán.
CHƯƠNG III
TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
Các công trình được tính toán:
–
–

Song chắn rác
Lưới chắn rác

–

Bể trộn cơ khí

–

Bể phản ứng có vách ngăn

–

Bể lắng

–


Bể lọc nhanh.

–

Và một số thiết bị khác


3.1) TÍNH TOÁN LIỀU LƯỢNG HÓA CHẤT
a) Thiết bị định lượng liều lượng phèn
Tính toán dựa trên các thông số sau:

-

-

Q = 22.000 m3/nđ

-

Hàm lượng cặn là: 285 mg/l

-

Độ màu: 19 Pt – Co

-

Độ đục: 63 N.T.U


Căn cứ vào hàm lượng cặn của nguồn nước mặt là: 285mg/l, chọn liều lượng
phèn nhôm không chứa nước dùng để xử lý nước đục theo bảng 6.3 Liều lượng

-

phèn để xử lí nước trang 47 “TCXD 33-2006” là: 30 mg/l
Căn cứ vào độ màu của nguồn nước là 19 Pt-Co , nên liều lượng phèn nhôm
được xác dịnh là:

So sánh liều lượng phèn cần dùng để khử độ đục và liều lượng phèn cần để khử
độ màu thì ta chọn liều lượng phèn tính toán là: PAl = 30 mg/l

Hàm lượng cặn không tan của

Liều lượng phèn không chứa nước

nước nguồn (mg/l)
Đến 100
101 – 200
201 – 400
401 – 600
601 – 800
801 – 1000
1001 – 1500

dùng để xử lý nước đục (mg/l)
25 ÷ 35
30 ÷ 40
35 ÷ 45
45 ÷ 50

50 ÷60
60 ÷ 70
70 ÷ 80


Công suất Q=22.000m3/nđ = 917m3/h = 255l/s

-

 Dung tích bể hoà trộn:

Trong đó:
- Q : lưu lượng nước xử lý, Q = 917 m3/h
- n : thời gian giữa hai lần hoà tan phèn, với công suất

(10000 50000) m3/ngày , n =(8  12)h, chọn n = 10h
- Pp : liều lượng phèn dự tính cho vào nước , Pp = 30 mg/l
- bh : nồng độ dung dịch phèn trong thùng hoà trộn (1017 %),

lấy bh =10%
- γ : khối lượng riêng của dung dịch, γ =1 tấn/m3


Chọn 1 bể hoà trộn, kích thước bể là: 2m x 1,5m x 1 m = 3 m3



Dung tích bể tiêu thụ:

Trong đó:




-

bt = (4  10)% , chọn bt = 5%

-

bt : nồng độ dung dịch phèn trong thùng tiêu thụ

Chọn 1 bể tiêu thụ, kích thước mỗi bể là: 2m x 2m x 1,5m = 6 m3


Chọn chiều cao an toàn ở bể hoà trộn và bể tiêu thụ là: (0,3  0,5)m
-

Kho dự trữ phèn trong 1 ngày :
P=
Trong đó : Q= 22.000m3/ ngày đêm
Pp = 30 mg/l

=> P = = 660 kg/ngày= 19800 kg/ tháng


Xử lý độ đục
Liều lượng phèn tính theo Al2(SO4)3 sản phẩm không chứa nước được chọn

sơ bộ như sau (theo bảng 6.3):
Theo bảng 6.3 khi hàm lượng phèn khi hàm lượng cặn từ 201 - 400 mg/l

nằm trong khoảng 35 – 45 mg/l, chọn 35 mg/l:
Suy ra lượng phèn cần thiết dùng trong 1 ngày là:
Lượng phèn cần thiết dùng trong 1 tháng:

c) Liều lượng vôi cho vào
Liều lượng chất kiềm hóa (vôi) được tính theo công thức:
Pk =e1( Pp/e2 – Kt + 1 )100/c
Trong đó:
- Pk: hàm lượng chất kiềm hóa (mg/l)
- Pp: hàm lượng phèn cần dùng để keo tụ, Pp = 30 (mg/l)
- e1, e2: trong lượng đương lượng của chất kiềm hóa và của phèn, ta có
e1 = 28, e2 = 57 (mg/mgđl)


- Kt: độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn, Kt = 2 (mgđl/l)
-

c: tỉ lệ chất kiềm hóa nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng,
c = 80 (%)

⇒ Pt = 28(30/57 – 2 + 1)x100/80 < 0 ⇒ Độ kiềm tự nhiên của nước đủ đảm bảo
cho quá trình thủy phân phèn, trường hợp này không cần kiềm hóa nước.
3.2) SONG CHẮN RÁC
Song chắn rác được đặt ở cửa thu nước của công trình. Cấu tạo của nó sử
dụng các thanh thép tiết diện tròn cỡ , chọn 10 đặt song song với nhau hàn vào một
khung thép. Khoảng cách giữa các thanh thép mm, chọn 50 mm. Song chắn rác
được nâng thả nhờ ròng rọc hoặc tờ quay tay bố trí trong ngăn quản lý. Hình dạng
song chắn rác cần phù hợp với hình dạng của thu nước, cửa thu nước hình tròn.
Diện tích công tác của song chắn rác được xác định theo công thức:
Q: lưu lượng tính toán của công trình (m3/s) , (m3/s)

V: vận tốc chảy qua song chắn rác theo TCVN 33/2006 (mục 5.38) ta chọn v =
0,4 m/s
K1: Hệ số co hẹp do các thanh thép, cấu tạo của nó gồm các thanh thép tiết diện
tròn cỡ đặt song song nhau khoảng cách các thanh là a = 40mm, đường kính d =
10mm
Khi đó K1 = =1,25
K2 : Hệ số co hẹp do rác bám vào song. Lấy K2 = 1,25
K3 : Hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng của thanh thép, chọn K3 = 1,1
n: số ngăn thu nước, n = 2
-

Vậy diện tích công tác của song chắn rác là:
(m2)


-

Chọn kích thước cửa tròn nên:

- Số thanh cần có ở mỗi cửa : 739,6 = 10 × n + 40 × (n-1) => n = 15,6 thanh =16
thanh
3.3) LƯỚI CHẮN RÁC
Công trình thu nước loại nhỏ. Vậy chọn lưới chắn rác loại phẳng, đan bằng dây
thép đường kính 1 mm; mắt lưới 5x5 mm
Diện tích công tác của lưới chắn rác được xác định theo công thức:
Q: lưu lượng tính toán của công trình (m3/s), Q = 0,255(m3/s)
v : Vận tốc chảy qua lưới chắn rác theoTCVN 33/2006 (mục 5.83),
chọn v = 0,4 m/s
K1 : hệ số co hẹp xác đinh theo công thức
K1=(1+p)

a: kích thước mắt lưới a = 5mm
d: đường kính dây đan lưới d = 1,5 mm
p: tỉ lệ giữa các phần diện tích bị khung và các kết cấu khác
chiếm so với diện tích công tác của lưới .Chọn p = 2 %
K1= (1+0,02) =1,73
K2 : hệ số co hẹp do rác bám vào lưới, lấy K2 = 1,5
K3: hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng, chọn K3 = 1,15
n: số ngăn thu nước, n = 2
Vậy diện tích công tác của lưới chắn rác là:
Vậy chọn kích thước cửa :950 x 1000 (mm)
3.4) NGĂN THU VÀ NGĂN HÚT
Công trình thu nước nào cũng đều có ngăn thu, ngăn hút, thường cứ một
ngăn thu tương ứng với một ngăn hút. Số lượng ngăn thu, ngăn hút phụ thuộc vào


lưu lượng của công trình. Nên chọn tối thiểu hai ngăn thu, hai ngăn hút để tăng độ
tin cậy làm việc của công trình và có thể luân phiên thau rửa các ngăn.
Do dùng lưới chắn rác loại phẳng nên:
a) Ngăn thu
Chiều dài ngăn thu: A1 = 3 6m, chọn A1 = 3m
Chiều rộng ngăn thu: B1= Bl + 2e
Với Bl: chiều rộng lưới chắn rác, Bl= 0,6 m
e = 0,40,6. Chọn e = 0,5
Vậy chiều rộng ngăn thu là: B1= 0,6 + 2.0,5 =1,6 (m)
b) Ngăn hút

Chiều rộng ngăn hút: B23Df
Với: Df là đường kính phễu hút, lấy Df = (1,31,5)Dh
Dh là đường kính ống hút. Theo bảng 7.3/TC 33: 2006 (hoặc bảng 4.2 – giáo
trình), chọn Dh = 500 mm, vhút = 1m/s

Dđẩy = 500 mm, vđẩy= 1,2 m/s
 Df = 1,3 x 0,5 = 0,65 (m)

Vậy chiều rộng ngăn hút là: B2 = 3.0,65 = 1,92 (m)
Chiều dài ngăn hút: A2= (1,33), chọn A2 = 3m (m)
* Kích thước mặt đứng công trình:
Khoảng cách từ mép dưới cửa thu nước đến đáy sông:
h1 = 0,7 1 (m), chọn h1 = 1m


Khoảng cách từ mép dưới cửa hút lưới chắn đến công trình thu:
h2 = 0,5 1 (m), chọn h2 = 1m
Khoảng cách từ mực nước thấp nhất đến mép cửa trên:
h30,5 m, lấy bằng 0,5 m
Khoảng cách từ mực nước thấp nhất đến miệng vào phễu hút:
h61,5 Df
h6 0,5m
h6 = 1,5 x 0,65 = 0,975 0,5 (m)
Khoảng cách từ đáy ngăn hút đến miệng vào phễu:
h50,5 m
h50,8 Df
h5 = 0,8 x 0,65 = 0,52 0,5 (m)
Khoảng cách từ mực nước cao nhất đến sàn công tác:
h4 m, lấy bằng 0,5 m.
c)

Họng thu nước
Họng thu là công trình đầu tiên của công trình thu nước xa bờ, nhiệm vụ thu

đủ khối lượng nước yêu cầu với chất lượng đảm bảo để dẫn qua ống tự chảy về

công trình. Xét nhóm họng thu thường xuyên ngập nước.
Họng thu luôn nằm thấp hơn mực nước trên sông, cấu tạo của nó gồm miệng
thu có đặt song chắn rác nối với ống tự chảy và bộ phận có định bảo vệ miệng thu.


Miệng thu có thể bố trí hướng lên trên, hướng xuôi theo chiều dòng chảy hoặc thu
từ phía trên. Bộ phận cố định có thể là cọc gỗ, bê tông hoặc các khối bê tông. Tuy
họng thu thường xuyên ngập nước quản lý khó nhưng cấu tạo đơn giản, giá thành
hạ nên được sử dụng rộng rãi.
Vận tốc qua song chắn rác chọn từ 0,20,6 m/s, chọn v = 0,5 m/s.
Chiều cao họng thu:
− h1 là chiều sâu lớp nước tính từ mực nước thấp nhất đến đỉnh họng thu, lấy

h10,3. Chọn h1 = 0,5 m.
– hs là chiều cao lấy theo kích thước song chắn rác, hs = 0,744 m.
− h2 là chiều cao bảo vệ, lấy h2 = 0,1 0,3 m, chọn h2 = 0,1 m.
− h3 là khoảng cách từ đáy sông đến mép dưới miệng thu nước, lấy h 3 = 0,5 1

m, chọn h3= 1m.
− h4 là chiều sâu lớp bê tông cốt thép lún sâu trong bùn, h4 = 0,5 m
d)

Ống tự chảy
Để đảm bảo cho công trình làm việc an toàn số lượng ống tự chảy chọn là 2,

vật liệu ống là ống thép mới. Giá trị vận tốc nước trong ống nên chọn trong khoảng
từ 0,71,5 m/s. Xác định đường kính ống.
Đường kính ống xác định theo công thức:

Chọn D =500 mm

Trong đó:
Q: Lưu lượng tính toán của ống (m3/s)


v: Vận tốc nước chảy trong ống (m/s),

vận tốc v =1,5 m/s.

3.4) BỂ TRỘN CƠ KHÍ
- Bể trộn có tác dụng giúp cho hóa chất tiếp xúc đều với nước. Nó đưa các phần tử
hóa chất vào trạng thái phân tán đều trong nước khi phản ứng xảy ra, đồng thời tạo
điều kiện tốt nhất giữa chúng với các phần tử tham gia phản ứng. Khi cho phèn vào
nước chúng sẽ tác dụng với muối kiềm của Ca, Mg để tạo thành các hydroxit kém
tan dễ kết tủa. Bông kết tủa của phèn sẽ hấp dẫn các hạt keo tự nhiên. Do đó, các
hạt sẽ có kích thước lớn và sẽ dễ lắng hơn.
a)

Xác định kích thước của bể trộn cơ khí:
V = t×Q (m3)

Trong đó:
- t: thời gian khuấy trộn. Theo 6.58 TCXDVN 33-2006, t = 45 90(s).
chọn t = 60s.
- Q: công suất trạm xử lý, Q = 22000(m3/ngđ) = 0,254(m3/s).
=> V = 60×0,254 = 15,24 (m3).
Bể trộn vuông: a x a x h = 3x 3x1,7 m
Chọn chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5m

Hxd =2,2


b) Thiết bị khuấy tuabin 4 cánh nghiêng 450 hướng lên để khuấy trộn đồng thời kéo

nước từ dưới lên
Đường kính cánh tuabin :
D m .Chọn D =1,5 m
Năng lượng cần truyền vào nước :
P = G2 . V. = 10002 . 3 . 0,001 = 300 J/s = 3 kW
Với : Gradient vận tốc G = 1000 s-1
Độ nhớt động lực của nước ứng với t = 20oC
Hiệu suất động cơ η = 0,8
Công suất thực tế của động cơ :


-

N = = = 3,75 kW
Số vòng quay của máy khuấy :
n = = = 1,23 vòng/s = 73,8 vòng/phút
Chiều dài mỗi mái chèo :
L = 0,25 . D = 0,25 . 1,5 = 0,375 m
- Chiều rộng cánh khuấy :
B = 0,2 . D = 0,2 . 1,5 = 0,3 m
Bảng thông số thiết kế bể trộn cơ khí:
STT
1
2
3
4
5


Thông số
Chiều dài bể
Chiều rộng của bể
Chiêu cao của bể
Chiều cao bảo vệ
Chiều cao xây dựng

Giá trị
3
3
1,7
0,5
2,2

Đơn vị
m
m
m
m
m

3.5) BỂ PHẢN ỨNG VÁCH NGĂN
Tính toán (dựa theo sách xử lý nước cấp Nguyễn Ngọc Dung)
- Dung

tích bể phản ứng:

Trong đó:
t : thời gian phản ứng (phút), đối với nước đục t = 20phút
Q : công suất trạm xử lý, Q = 917 (m3/h)



Wb = = 305,6 (m3)

Chọn Hb = 5 m
- Diện tích bề mặt bể phản ứng:
- Diện

tích một ô của bể phản ứng:

Trong đó:
v : vận tốc dòng nước dọc theo hành lang (m/s), theo quy phạm v = 0,20,3m/s, chọn v = 0,2m/s
Số ô trong bể phản ứng:


Chọn n = 50 ô
Các ô sắp xếp theo chiều rộng là 5 ô và chiều ngang là 10 ô.
m = – 1= – 1 = 9 chỗ ngoặt (quy phạm m = 8 10)
Kích thước mỗi ô l x b = 1 x 0,58
Chiều dài bể phản ứng:
L = 10

0,58 = 5,8 (m)

Chiều rộng bể phản ứng:

4.5) BỂ LẮNG NGANG
Ta có hàm lượng cặn của nước nguồn 285 và độ màu M= 19
Theo bảng 3 – 2, trang 77 sách “ Xử lý nước cấp”( PTS. Nguyễn Ngọc Dung).
Bảng 3 – 2: tốc độ rơi của cặn

Đặc điểm nước nguồn và phương pháp xử lý
Tốc độ rơi của cặn
uo(mm/s)
Xử lý nước có dùng phèn:
Nước đục ít (hàm lượng cặn <50 mg/l)
0,35 – 0,45
Nước đục vừa (hàm lượng cặn 50 – 250mg/l)
0,45 – 0,5
Nước đục (hàm lượng cặn 250 – 2500 mg/l)
0,5 – 0,6
Xử lý nước không dùng phèn, nước đục
0,12 – 0,15
Với hàm lượng cặn của nước nguồn Cn = 285 mg/l  uo = 0,5 mm/s
Vì dùng bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng nên tốc độ lắng cặn tăng lên 30% so với
bảng 3 – 2  u0= 0,15 +0,5=0,65mm/s
Chọn tỉ lệ L/Ho = 10, theo bảng 3 – 1, trang 76 sách “Xử lý nước cấp” – PTS.
Nguyễn Ngọc Dung, có K = 7,5 và
Bảng 3 – 1: Trị số K và
L/Ho
10
K
7,5

=1,33

phụ thuộc vào tỉ số L/Ho
15
20
10
12


25
13,5


1,33

1,5

1,67

1,82

Vận tốc trung bình của dòng nước trong bể:
Diện tích mặt bằng bể :
Chọn 2 bể lắng ngang, diện tích mỗi bể là:

Chọn chiều dài mỗi bể: L = 6B (Theo trang 154 - xử lý nước cấp cho sinh hoạt và
công nghiệp – Trịnh Xuân Lai : L ≥ 5B)
Chiều rộng mỗi bể:
B = 9,2 m
L = 5 × 9,2= 46,9 m
Chọn chiều cao bể lắng: Htb = 3m (H = 3 – 4 m – Theo mục 6.72 - TCVN 33:2006)
Chiều cao xây dựng bể:
Trong đó:
H: Chiều cao vùng chứa cặn, h = 1m
hbv: Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5m
Bể lắng phải có vách ngang hướng dòng chia bể thành nhiều ngăn theo chiều dọc.
Chiều rộng mỗi ngăn không quá 6 m (Theo mục 6.72 – TCVN 33: 2006)
Chia bể lắng thành 2 ngăn, chiều rộng mỗi ngăn là: 4,6m

Thiết kế ngăn phân phối
Để phân phối đều trên toàn bộ mặt cắt ngang của bể cần đặt các vách ngăn ở đầu
mỗi bể, cách tường 1 – 2 m , chọn 1,5m. Vận tốc nước qua lỗ vách ngăn lấy bằng
0,5 m/s. Đoạn dưới của vách ngăn trong phạm vi chiều cao 0,3 – 0,5 m kể từ mặt
trên của vùng chứa và nén cặn không cần phải khoan lỗ (Theo mục 6.77 – TCVN
33:2006)
Tiết diện ống phân phối, ống dẫn nước vào, tiết diện lớn hơn lưu lượng tính toán từ
20 – 30% (Theo mục 6.85 – TCVN 33:2006)
Q: Lưu lượng nước vào mỗi bể, Q = 11000 m3/ngđ = 458,34 m3/h
- Lưu lượng nước tính toán mỗi bể:
- Lưu lượng nước tính toán qua mỗi ngăn của bể:
- Đường kính ống dẫn nước vào máng phân phối:
Chọn D = 620 mm
- Diện tích cần thiết của các lỗ ở vách ngăn phân phối nước vào: