BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯƠNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KĨ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Sinh viên thực hiện : Võ Thị Kiều Anh
Lớp : ĐH2CM1
GVHD : Vũ Thị Mai

Hà Nội, Tháng 5 -2015


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN
VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Họ và tên sinh viên: Võ Thị Kiều Anh
Lớp : ĐH2CM1
Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Lê Thị Tuyết Mai
1- Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý
nước cấp theo các số liệu dưới đây:
- Nguồn nước: Ngầm
- Công suất cấp nước: 8200 m3/ngày đêm
- Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước:
Chỉ tiêu

Đơn vị đo

Giá trị

0

Nhiệt độ

C

22

-

6,5

Độ màu

TCU

10

Độ đục

NTU

6

Hàm lượng cặn lơ lửng


mg/l

12

Hàm lượng các muối hòa tan

mg/l

300

Hàm lượng sắt tổng số

mg/l

16

Hàm lượng amoni

mg/l

12

mg/l
mgđl/l

0,5
1,48

pH


Hàm lượng mangan tổng số
Độ kiềm

2- Thể hiện các nội dung nói trên vào :
- Thuyết minh
- Bản vẽ cao trình sơ đồ công nghệ theo lớp nước
- Bản vẽ chi tiết bể lắng,
- Bản vẽ chi tiết bể lọc,
- Bản vẽ chi tiết công trình làm thoáng
- Bản vẽ tổng mặt bằng khu xử lý
Sinh viên thực hiện

Giảng viên hướng dẫn
Lê Thị Tuyết Mai

Chương 1 : GIỚI THIỆU CHUNG
2


1.1.

Hiện trạng tài nguyên nước ngầm ở Việt Nam

Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá tốt về
chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá, được tạo
thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của nguồn nước,
nước mưa … nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục mét cho đến
hàng trăm mét.
Đối với các hệ thống cấp nước công cộng thì nguồn nước ngầm luôn là nguồn nước
được ưa thích. Bởi vì các nguồn nước mặt thường hay bị ô nhiễm và lưu lượng khai

thác phải phụ thuộc vào sự biến động theo mùa. Nguồn nước ngầm ít chịu sự tác động
của con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước mặt nhiều.
Trong nước ngầm thường không có nhiều các hạt keo hay các hạt lơ lửng, và vi sinh,
vi trùng gây bệnh.

Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyên nhân
gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất
hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nằng mưa, … thì chất lượng
nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày
theo nước mưa thấm vào đất.
1.2.

Một số quá trình cơ bản xử lý nước ngầm.
3


Có rất nhiều phương pháp xử lý nước ngầm, tùy thuộc vào nhiều yếu tố như : nhu cầu
cấp nước, tiêu chuẩn dùng nước, đặc điểm của nguồn nước, các điều kiện tự nhiên,
điều kiện kinh tế xã hội, … mà chúng ta sẽ lựa chọn công nghệ xử lý nước ngầm sao
cho phù hợp.

1.2.1. Công trình thu nước ngầm
Công trình thu nước ngầm có thể chia thành các loại sau
Giếng khoan: là công trình thu nước nầm mạch sâu. Độ sâu khoan phụ thuộc vào độ
sâu tầng chứa nước, thường nằm trong khoảng 20 – 200m, đôi khi có thể lớn hơn.
Giếng khoan được sử dụng rộng rãi trong mọi trạm xử lý. Hiện nay có 4 loại giếng
khoan đang được sử dụng:
+ Giếng khoan hoàn chỉnh, không áp
4



+ Giếng khoan không hoàn chỉnh, không áp
+ Giếng khoan hoàn chỉnh, có áp
+ Giếng khoan không hoàn chỉnh có áp
Cấu tạo giếng khoan gồm
+ Miệng giếng
+ Ống vách để gia cố và bảo vệ giếng
+ Ống lọc
+ Ống lắng
Giếng khơi: là công trình thu nước ngầm mạch nông, thường không áp đôi khi áp lực
yếu, chỉ áp dụng đối với các điểm dùng nước nhỏ hoặc hộ gia đình lẻ.
Đường hầm thu nước: được áp dụng để thu nước ngầm mạch nông, độ sâu tầng chứa
nước không quá 8m, cung cấp cho những điểm dùng nước với lưu lượng nhỏ.
Công trình thu nước ngầm mạch lộ thiên
Công trình thu nước thấm
1.2.2. Công trình làm thoáng
Mục đích làm thoáng là làm giàu oxy cho nước và tăng pH cho nước.
Làm thoáng trước để khử CO 2, hòa tan O2 và nâng giá trị pH của nước. Công
trình làm thoáng được thiết kế với mục đích chính là khử CO 2 vì lượng CO2 trong
nước cao sẽ làm giảm pH mà môi trường pH thấp không tốt cho quá trình oxy hoá Fe.
Sau khi làm thoáng ta sẽ châm hóa chất để khử Fe có trong nước. Hóa chất sử dụng ở
đây là clo – một chất oxy hóa mạnh để oxy hóa Fe, các chất hữu cơ có trong nước,
Mn, H2S. Ngoài ra để tạo môi trường thuận lợi cho quá trình oxy hóa Fe thì ta phải cho
thêm vôi cùng với clo. Mục đích cho thêm vôi là để kiềm hóa nước giúp cho tốc độ
phản ứng oxy hóa Fe diễn ra nhanh hơn
Có thể làm thoáng tự nhiên hoặc làm thoáng nhân tạo.
Các công trình làm thoáng gồm:
-

Làm thoáng đơn giản: phun hoặc tràn trên bề mặt bể lọc có chiều cao từ trên

đỉnh tràn đến mực nước cao nhất > 0,6m

Hiệu quả:
-

Khử được 30 – 35% CO2
Tốc độ lọc 5 – 7m/h; d = 0,9 – 1,3mm; Hvll = 1,0 – 1,2m
5


-

-

-

Cường độ rử lọc bằng nước 10 – 12l/s.m2; bằng khí 20l/s.m2
Fe <=5mg/l; pH sau làm thoáng >6,8
Dàn mưa: làm thoáng tự nhiên. Khử được 75 – 80% CO 2, tăng DO (55% DO
bão hòa)
Cấu tạo dàn mưa gồm:
+ Hệ thống phân phối nước
+ Sàn tung nước (1 – 4 sàn), mỗi sàn cách nhau 0,8m
+ Sàn đỡ vật liệu tiếp xúc
+ Sàn và ống thu nước
Thùng quạt gió: làm thoáng tải trọng cao(làm thoáng cưỡng bức) nghĩa là gió
và nước đi ngược chiều. Khử được 85 – 90% CO 2, tăng DO lên 70 – 85% DO
bão hòa.
Cấu tạo:
Hệ thống phân phối nước

Lớp vật liệu tiếp xúc

6


Chương 2 : ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ
Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước phụ thuộc vào chất lượng và đặc trưng của
nguồn nước thô. Các vấn đề cần đề cập đến khi thiết kế hệ thống xử lý nước bao gồm
chất lượng nước thô, yêu cầu và tiêu chuẩn sau xử lý. Dựa vào các số liệu đã có, so
sánh chất lượng nước thô và nước sau xử lý để quyết định cần xử lý những gì, chọn
những thông số chính về chất lượng nước và đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể. Theo chất
lượng nước nguồn đã có đưa ra các phương án xử lý:
Phương án 1 :

giàn mưa
Nước từ trạm bơm giếng khoan

Bể lắng đứng tiếp xúc

Bể lọc nhanh một lớp vật liệu

Clorine
Hồ chứa cặn
Bể chứa

Phương án 2 :

7



Nước từ trạm bơm giếng khoan
Thùng quạt gióBể lắng

đứng tiếp xúc

Bể lọc nhanh

Clorine

Hồ chứa cặn

Bể chứa

So sánh 2 phương án
So sánh

Phương án 1

Ưu điểm

-

Phương án 2

- Giàn mưa:
+ Dễ vận hành
+ Việc duy tu, bảo dưỡng và vệ
sinh định kỳ giàn mưa cũng không
gặp nhiều khó khăn
Bể lắng ngang:

+ Hoạt động ổn định, có thể hoạt
động tốt ngay khi chất lượng nước
đầu thay đổi
+ Vận hành đơn giản

- Giàn mưa tạo tiếng ồn khi hoạt
động, khối lượng công trình chiếm
diện tích lớn

Hệ số khử khí CO2
trong thùng quạt gió là 90 –
95% cao hơn so với giàn
mưa
Bể lắng trong có lớp
cặn lơ lửng đạt hiếu suất
cao hơn bể lắng ngang
Khối lượng công trình
nhỏ ít chiếm diện tích

Thùng quạt gió vận
hành khó hơn giàn mưa,
khó cải tạo khi chất lượng
nước đầu vào thay đổi, tốn
điện khi vận hành. Khi tăng
công suất phải xây dựng
them thùng quạt gió chứ
không thể cải tạo.
Qua việc so sánh trên ta thấy phương án 1 là hợp lý. Chọn phương án 1 làm phương án
tính toán
Khuyết điểm


Tóm lại hệ thống xử lý của nhà máy bao gồm:
o Giàn mưa
8


o
o
o
o

Bể lắng đứng tiếp xúc
Bể lọc nhanh 1 lớp
Khử trùng
Bể chứa nước sạch

9


CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ
I)
Giàn mưa
• Diện tích mặt bằng giàn mưa:
Trong đó:
Q là lưu lượng nước xử lí; Q = 8200 (m3/ngđ) = 341.67 ( m3/h)
q là cường độ phun mưa, lấy theo mục 6.246/TCXD 33- 2006; chọn q = 10
(m3/m2h)
Kích thước giàn mưa: 7
• Hệ thống phân phối nước của mỗi giàn mưa
Dùng hệ thống phân phối dạng xương cá gồm ống phân phối chính và các nhánh

phụ.
 Ống phân phối chính

Trong đó v là vận tốc nước chảy trong ống lấy theo mục 6.246/TCXD 33-2006; v
= 0.8-1.2 m/s; chọn v = 1m/s
Chọn đường kính D = 350 mm bằng ống nhựa PVC
→ vận tốc thực tế lúc này : m/s ( thỏa mãn điều kiện v = 0.8-1.2 m/s)
 Ống nhánh
- Theo mục 6.111/TCXD 33-2006 , khoảng cách giữa các ống nhánh là 250-350 mm;
chọn 350 mm. Vậy số ống nhánh cần thiết là:
nhánh
→ Lưu lượng ở mỗi ống nhánh: qn = (m3/s)
→ Đường kính ống nhánh :
Trong đó vn là vận tốc nước chảy trong ống lấy theo mục 6.111/TCXD 33-2006;
v = 1.6-2 m/s; chọn v = 1.8 m/s
Chọn d = 40 mm bằng ống nhựa PVC, vận tốc thực tế lúc này:
-

(thỏa mãn điều kiện vn=1.6-2 m/s)
Theo mục 6.246/TCXD 33 -2006 đường kính lỗ phun mưa lấy từ 5-10 mm, chọn dL =
10 mm
Theo mục 6.111/TCXD 33-2006, tổng diện tích lỗ lấy bằng 25-50% diện tích tiết
diện ngang của ống chính; chọn bằng 35%.
Vậy tổng diện tích lỗ là :
Mà diện tích 1 lỗ :
10


→ Tổng số lỗ: N =
Số lỗ trên mỗi nhánh là : n =

Trên mỗi nhánh khoan 2 hàng lỗ so le nhau hướng ra 2 bên, hợp với phương
ngang góc 45o; mỗi bên có 5 lỗ.
Chiều dài ống nhánh: l =
Khoảng cách giữa tâm các lỗ là
• Hệ thống sàn tung nước và lớp vật liệu tiếp xúc
Theo mục 6.246/TCXD 33-2006, hệ thống sàn tung nước gồm 5 sàn tung cách hệ
thống phân phối nước 0.6 m và mỗi sàn tung gồm 14 tấm gỗ chiều rộng 20 cm, dày
0.02 m đặt cách đều nhau. Dưới các sàn tung là các sàn đổ lớp tiếp xúc khử khí với vật
liệu tiếp xúc là cốc than xỉ với chiều cao 0.3 m, lớp nọ cách lớp kia 0.8 m.
• Hệ thống sàn thu nước và ống thu nước.
Sàn thu nước đặt dưới đáy giàn mưa để hứng nước sau quá trình làm thoáng, có độ
dốc 0.05 về phía ống xả cặn, ống xả cặn có đường kính D = 100-200mm ( theo mục
6.246/TCXD 33-2006) chọn D = 100 mm; sàn làm bằng bê tông, chiều cao sàn thu là
0.3m; ống dẫn nước sạch để cọ rửa có đường kính D= 50mm; ống thu nước bố trí ở
đáy sàn thu và ống thu nước từ giàn mưa
Đường kính ống thu nước:
Trong đó vthu là vận tốc nước chảy trong ống lấy theo phần b mục 6.246/TCXD
33-2006; vthu = 1.5 m/s
Chọn đường kính d= 0.13 m, vận tốc thực tế lúc này
= m/s
• Chiều cao giàn mưa :
= 4.1 m
Trong đó h1 là khoảng cách giữa 2 sàn tung; h1 = 0.8 m
h2 là bề dày của sàn tung và lớp tiếp xúc ; h2 = 0.32 m
h3 là khoảng cách từ ống phân phối đến sàn tung đầu tiên; h3 = 0.6 m
h4 là chiều cao sàn thu nước; h4 = 1 m
• Xác định các chỉ tiêu sau làm thoáng
Theo mục 6.243/TCXD 33-2006 để tính pH và độ kiềm sau làm thoáng:
-


Độ kiềm sau làm thoáng:
11


-

Hàm lượng CO2 sau làm thoáng

-

Với a là hiệu quả khử CO2; a = 0.75 – 0.8; chọn a = 0.8
pH sau làm thoáng
Sử dụng biểu đồ 6.2 thuộc mục 6.206/TCXD 33- 2006 để tra pH dựa vào các
thông số đã có. → 6.5
Thông số giàn mưa
Số giàn mưa
Chiều dài
Chiều rộng
Chiều cao
Số sàn tung
Đường kính ống thu nước

Đơn vị
Giàn mưa
m
m
m
cái
mm


Giá trị
1
7
5
5.7
0.5
130

3.4. Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng
Với công suất

Q= 8.200m3/ngđ = 341,67 m3/h = 0,095 m3/s

Kích thước bể
Diện tích mặt bằng bể phản ứng

Lấy chiều rộng bể phản ứng bằng chiều rộng bể lắng ngang 12 m
Chiều dài ngăn phản ứng

Chọn chiều cao bể phản ứng bằng chiều cao bể lắng: h = 4.2 m
Thể tích bể:
Thời gian lưu nước trong bể:

12


phút > 20 phút
(Theo sách Cấp nước - Trịnh Xuân Lai)

Chia bể làm 3 ngăn. Chiều rộng mỗi ngăn


m

Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3
Tổng chiều cao bể:

Máng phân phối nước (đóng vai trò ngăn tách khí)
Tổng số máng phân phối nước: 3
Tốc độ nước đi xuống ống phân phối 0,5m/s (Theo sách Cấp nước- Trịnh Xuân Lai, v
= 0,3 – 0,6 m/s)
Kích thước máng phân phối:
Chọn chiều rộng máng bm = 1m, chiều cao máng hm = 1m
Thể tích máng phân phối:

Thời gian lưu nước trong máng:

phút
Ống dẫn nước từ máng xuống đáy bể:
chọn 45 ống đứng trong bể có d = 80mm
Lưu lượng nước qua mỗi ống

Vận tốc nước chảy trong ống:
13

đảm bảo


ống nhánh phân phối:
Từ ống chính nước sẽ được phân phối theo 2 hướng bởi 2 ống nhánh
Lưu lượng nước qua mỗi ống nhánh


Đường kính ống nhánh với vận tốc nước chảy trong ống là v = 0,5 m/s

Để tránh ảnh hưởng của dòng chảy ngang trên bề mặt bể, đặt các vách ngăn hướng
dòng vuông góc với dòng chảy ngang, khoảng cách giữa các vách lấy 3m (Theo Cấp
nước – Trịnh Xuân Lai, 3 – 4m). Vận tốc dòng chảy ngang bên trên các vách ngăn lấy
bằng 0,06m/s (Theo Cấp nước – Trịnh Xuân Lai, v>0,05m/s)
Tường tràn:
Nước được đưa từ bể phản ứng sang bể lắng bằng tường tràn. Vận tốc nước qua tường
tràn nhỏ hơn 0,05m/s (Theo TCXD33:2006) nên ta chọn v = 0,04m/s
Khoảng cách từ tường tràn đến tường bể phản ứng là 0,8m
Chiều cao lớp nước trên tường tràn:

Chiều cao tường tràn:

Chọn mỗi bể có 2 ống xả kiệt d = 100mm
Thông số bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng
Số bể
Chiều dài
Chiều rộng
14

Đơn vị
Bể
m
m

Giá trị
2
8.8

12


Chiều cao
Chiều cao máng phân phối nước
Chiều rộng máng phân phối nước
Số ống đứng
Đường kính ống

m
m
m
ống
mm

4.5
1
1
45
80

3.5. Bể lắng ngang
Diện tích mặt bằng bể lắng

Trong đó
Uo: tốc độ rơi của cặn (Theo bảng 6.9 TCVN 33:2006) Uo = 0,45 mm/s

α = 1,3: hệ số sử dụng thể tích của bể lắng
Chia bể lắng làm 3 ngăn, chiều rộng mỗi ngăn b = 4m (Theo TCXD 33:2006, b 6 m)
Chọn số bể lắng là 1. N = 1 (bể) và 1 bể dự phòng

Chiều dài bể lắng :

L=
Lưu lượng nước tính toán qua mỗi ngăn của bể

Hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể :

Cn bao gồm lượng cặn lơ lửng và lượng cặn sắt tạo ra; 12 + 31 = 43 mg/l
Hàm lượng sắt trong nước nguồn là 10 mg/l, lượng cặn sắt tạo ra là = 31 mg/l
M là độ màu của nước, M = 10 (Pt-Co)
Liều lượng phèn sử dụng : P = 35 mg/l với hệ số K = 0.5
Liều lượng vôi sử dụng là : V = 10.65 (mg/l)
15


Chiều cao làm việc của bể lắng: H = Ho + Hc = 3 + 1.2 = 4.2 (m)
Với Hc là chiều cao vùng chứa cặn (Hc = 1.2 m)
Chiều cao xây dựng bể bao gồm chiều cao bảo vệ:

Thể tích một bể lắng:

Thời gian xả cặn Theo TCXDVN 33:2006 t = 10 – 20 phút. Lấy t = 20 phút
Máng thu nước bể lắng
Máng thu nước sau bể lắng dùng hệ thống máng thu nước răng cưa.
Xác định tổng chiều dài máng thu
Theo điều 6.84 TCXDVN 33:2006, máng phải đặt trên 2/3 chiều dài bể lắng. Vậy chiều
dài máng:

Mỗi ngăn đặt 3 máng
Chiều dài 1 máng


Tiết diện 1 máng thu cần thiết với vận tốc cuối máng v = 0,6m/s (Theo TCVN
33:2006, điều 6.84 v = 0,6 – 0,8m/s)

Chọn máng thu có chiều rộng 0,3m
Chiều sâu máng thu
16


Máng thu nước từ 2 phía, chiều dài mép máng thu

Tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng

Với Q = 0,095m3/s = 95 l/s
1m dài máng phải thu 0,0031(m3/s)
Chọ tấm xẻ khe hình chữ V, góc đáy 60 o để điều chỉnh cao độ mép máng. Chiều cao
hình chữ V là 5cm, đáy chữ V là 10cm, mỗi m dài có 5 khe chữ V, khoảng cách giữa
các đỉnh là 20cm.
Lưu lượng nước qua 1 khe chữ V:

Chiều cao mực nước qua khe chữ V

đạt yêu cầu
Hệ thống thu cặn
Xả cặn bằng thủy lực : Dùng hệ thống ống đục lỗ để thu cặn
Đáy bể lắng giữa các ống có cấu tạo hình lăng trụ với góc nghiêng giữa các cạnh là
30o. Khoảng cách giữa các ống không lớn hơn 3m. Vận tốc qua lỗ lấy bằng 1.5m/s.
Khoảng cách giữa các lỗ lấy 500mm , đường kính lỗ lấy bằng 60 mm. Đường kính ống
thu cặn lấy D = 200mm
Thông số bể lắng ngang

Số bể
Chiều dài
Chiều rộng
17

Đơn vị
Bể
m
m

Giá trị
2
23
12


Chiều cao
Chiều rộng 1 ngăn
Chiều dài máng thu
Đường kính ống thu cặn

m
m
m
mm

4.5
4
5.1
200


3.6. Bể lọc nhanh
-

Tổng diện tích bể lọc của trạm xử lý xác định theo công thức :

Trong đó: Q là lưu lượng nước xử lí; Q = 8200 m3/ngđ
T là thời gian làm việc của trạm trong 1 ngày đêm; chọn theo mục 6.102/TCXD 332006 ; T = 15h.
Vtb là tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường; Vtb = 6 m/h
W là cường độ rửa nước chọn theo bảng 6.13 mục 6.115/TCXD 33- 2006;
W = 14 – 16 l/sm2 ; chọn W = 14 l/sm2
t1 là thời gian rửa lấy theo bảng 6.13; t = 6-5 phút, chọn t1 = 6 phút
t2 là thời gian ngừng bể lọc để rửa, t2 = 0.35 h
-

Chọn bể lọc nhanh 1 lớp, vật liệu lọc là cát thạch anh, đặc trưng của lớp vật liệu lọc d
= 0,7 -1,6 mm, đường kính hiệu dụng 0,75 – 0,8 mm, hệ số không đồng nhất
K = 1,3 – 1,5, chiều dày của lớp vật liệu lọc 1300 mm (Theo Bảng 6.11 – TCXD
33:2006)
Số bể lọc cần thiết xác định theo công thức :

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

vtc = 7,5 nằm trong khoảng 7 – 9,5 (m/h)  đảm bảo.
Diện tích một bể lọc là

Chọn kích thước bể là L x B = 5 x 4 = 20 (m2)
Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh xác định theo công thức:
18



Trong đó :
Hd là chiều cao lớp sỏi đỡ, Hd = 0,7 m (Theo bảng 6.12 TCXD 33: 2006)
Hvl là chiều dày lớp vật liệu lọc, hv = 1,3 m (Theo Bảng 6.11 TCXD 33:2006, hv =
1300 – 1500 mm)
Hn là chiều cao lớp nước trên vật liệu lọc, hn = 2 m (Theo 6.106 TCXD 33:2006)
Hh chiều cao tầng hầm thu nước, hh = 1 m
Hbv là chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m
Vậy H = 0,7 + 1,3 + 2 + 1 + 0.5 = 5.5 (m)
Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc
Chọn biện pháp rửa bể bằng nước, gió kết hợp. Cường độ nước rửa lọc W = 14 l/s.m 2
(Theo bảng 6.13 TCXD 33:2006, W = 14 – 16 l/s.m 2 ) ứng với mức độ nở tương đối
của vật liệu lọc là 30% . Cường độ gió rửa lọc W gió = 15 l/s.m2 (Theo 6.123 TCXD,
Wgió = 15 – 20 l/s.m2)
Lưu lượng nước rửa của 1 bể lọc

Chọn đường kính ống chính là d c = 500 mm bằng thép thì tốc độ nước chảy trong ống
chính là vc = 1,34 m/s
Tính hệ thống tính gió rửa lọc
Lưu lượng gió tính toán là :

Lấy tốc độ gió là vgió = 15 m/s (Theo 6.122 TCXD 33:2006, v gió = 15 – 20 m/s), đường
kính ống gió chính tính như sau:

Lấy Dgió = 150 mm
Tính toán máng thu nước rửa lọc
19


Bể có chiều rộng là 4m, chọn bố trí mỗi bể có 2 máng rửa lọc, có đáy hình tam giác

Lượng nước rửa thu vào mỗi máng
Chiều rộng máng tính theo công thức:

Trong đó :
Qm lưu lượng nước rửa tháo theo máng qm = 0,14 m3/s
a : tỷ số giữa chiều cao của phần hình chữ nhật với nửa chiều rộng của máng, lấy bằng
1,3 (quy phạm 1 – 1,5)
K = 2,1 đối với máng có tiết diện 5 cạnh
Ta có :

Vậy chiều cao phần máng hình chữ nhật : h CN = 0,3 m. Lấy chiều cao phần đáy tam
giác là hd = 0,2 m . Độ dốc đáy máng về phía máng tập trung nước là i = 0,01. Chiều
dày thành máng lấy là δ = 0,08m
Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là
Hm = hCN + hd + δ = 0,3 + 0,2 + 0,08 = 0,66(m)
Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước xác định theo
công thức

Trong đó :
H là chiều cao phần vật liệu lọc, H = 1,3m
e là độ nở tương đối của vật liệu lấy theo Bảng 6.13, e = 30%

Đáy máng phải đặt cao hơn mặt lớp lọc trên 0,1m. Lấy = 0,1m.

20


Chiều cao toàn phân của máng thu nước rửa là 0,66m, vì máng dốc về phía máng tập
trung i = 0,01 , máng dài 5 m nên chiều cao máng ở phía cuối máng tập trung là 0,66 +
0,05 = 0,71 m

Vậy h = 0,72 + 0,1 = 0,8 (m)
Nước rửa lọc từ máng thu đổ thẳng vào đường ống dẫn ra hố thu cặn.
Tính toán số chụp lọc
Sử dụng loại chụp lọc có đuôi dài, có khe rộng 17 mm
Chọn 35 chụp lọc trên 1m2 sàn công tác (Theo TCXDVN 33:2006)
Tổng số chụp lọc trong một bể là: N = 35

cái

Lưu lượng nước đi qua 1 chụp lọc

Lưu lượng gió đi qua 1 chụp lọc

Khi dùng loại chụp lọc dài đuôi, hiệu quả sử dụng phương pháp nước và gió kết hợp
rất có hiệu quả. Tại tầng thu nước, sẽ hình thành 2 tầng khí và nước riêng biệt. Khi đó,
có thể sẽ không cần thiết kế giàn ống phân phối nước và gió. ( XLNC – Nguyễn Ngọc
Dung)
Tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh Ht = 3 (m) (Theo Điều 6.355 TCXD 33:2006)
Chọn máy bơm rửa lọc và bơm gió rửa lọc
Áp lực công tác cần thiết của máy bơm rửa lọc xác định theo công thức
Hr = hhh + hô + ht + hcb
Trong đó ht = 3 (m)
Hhh là độ cao hình học cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu nước
rửa (m)
Hhh = 6 + 3 – 2 + 0,88 = 7.88 (m)
21


6 : Chiều sâu mức nước trong bể chứa :
3 : Độ chênh lệch mực nước giữa bể lọc và bể chứa

2 : Chiều cao lớp nước trong bể lọc
0,88 : Khoảng cách từ vật liệu lọc đến mép máng
Hô là tổn thất áp lực trên đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc (m)
Giả sử : l = 100m, D =500mm, Q = 280 l/s, 1000i = 4,53
 Hô = i x l = 0,45 (m)
Hcb là tổn thất cục bộ ở các bộ phận nối ống và van khóa
Có 1 cút, 2 van khóa

1 + 2*0,5 = 2

Ht = 7.88 + 0.45 + 3 + 0.45 = 11.78 (m)
Vậy Hr = 12 m và Qr = 280 l/s, ta chọn được bơm rửa lọc
Thông số bể lọc nhanh
Số bể
Chiều dài
Chiều rộng
Chiều cao
Chiều rộng máng thu nước rửa lọc
Chiều cao máng thu nước rửa lọc
Số chụp lọc
Đường kính ống phân phối nước rửa lọc
Đường kính ống phân phối gió rửa lọc

Đơn vị
Bể
m
m
m
m
m

cái
mm
mm

Giá trị
5
5
4
5.5
0.5
0.66
700
500
150

3.7. Khử trùng nước
Liều lượng clo khử trùng lấy bằng 1mg/l =10 -3kg/m3(Theo TCVN 33:2006: lượng clo
0,7 – 1 mg/l)
Lượng clo cần dùng trong 1 giờ
22


Trong đó:
Q: Lưu lượng nước xử lí (m3/h) . Q = 341,67 (m3/h)
a: liều lượng clo hoạt tính (lấy theo tiêu chuẩn TCVN 33:2006). a = 10-3 kg/m3.
Lượng nước tính toán để cho clorator làm việc lấy bằng 0,6 m3 cho 1kg clo (Theo
TCXDVN 33:2006)
Lưu lượng nước cấp cho trạm clo:

Liều lượng clo cần thiết dùng để khử trùng trong một ngày là:


Đường kính ống dẫn clo

Lưu lượng giây lớn nhất của clo lỏng ( lấy Qmax = 4Q)

Vận tốc đường ống: v = 0,8m/s(theo TCVN 33:2006)

Vậy
L<500m

= 26mm < 80mm với chiều dài

(theoTCVN 33:2006)

thỏa điều kiện.

3.8. Bể chứa nước sạch
Thể tích thiết kế của bể chứa nướcWBC = Wđh + Wcc3h + Wbt (m3)
Trong đó:
WBC

: Dung tích bể chứa nước sạch (m3)

Wđh

: Dung tích điều hoà của bể chứa (m3)

Wcc

: Lượng nước dự trữ chữa cháy trong 3 giờ (m3)


Wbt

: Lượng nước dự trữ cho bản thân trạm (m3)
23


a. Thể tích điều hòa của bể chứa : Wđh = 10%Qngđ = 10%. 8200 = 820 (m3)
b. Lượng nước dự trữ cháy trong 3h

Trong đó:
Wcc

: Lượng nước dự trữ cho chữa cháy (m3)

qcc

: Tiêu chuẩn nước cho 1 đám cháy,
theo TCVN 2622-1995 (Bảng 12), đối với số dân từ 25.000 50.000 người, nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc vào
bậc chịu lửa: qcc = 20 l/s

n

: Số đám cháy xảy ra đồng thời, n = 2

Thay số:

c. Lượng nước dự trữ cho bản thân trạm
Wbt = 5%Qngđ = 5%. 8200 = 410 (m3)
Thể tích thiết kế của bể chứa nước

WBC = Wđh + Wcc3h + Wbt = 820 + 432 + 410 = 1662 (m3)
Chọn kích thước bể : B x L x H = 16 x 16 x 6,5(m)
Thông số bể chứa
Đơn vị
Giá trị
Số bể
Bể
1
Chiều dài
m
16
Chiều rộng
m
16
Chiều cao
m
6.5
3.9. Tính toán cao trình các công trình trong trạm xử lý
Chọn cốt mặt đất tại nơi xây dựng bể chứa nước sạch của trạm xử lý Ztr = 6.00
1. Cao trình bể chứa nước sạch
Bể chứa nước sạch có dung tích Wbc = 2200 m3 với kích thước
Xây bể kiểu chìm, bể được xây âm dưới đất là 3 m.
Cốt đáy bể chứa

Cốt mực nước trong bể chứa
24


Cốt đỉnh bể chứa
Trong đó

Chiều cao mực nước trong bể chứa
2. Cao trình bể lọc nhanh
Tổn thất áp lực trong bể lọc là

=3m

Tổn thất áp lực từ bể lọc sang bể chứa
Cốt mực nước trong bể lọc
Znbl = Znbc + 3 + 0.5 = 9 + 3 + 0.5 = 12.5 m
Cốt đáy bể lọc

(theo TCVN 33:2006)

Trong đó
H: Chiều cao bể lọc; H = 4.8 m
0.5 là chiều cao dự phòng
3. Cao trình bể lắng ngang
Tổn thất áp lực từ bể lắng sang bể lọc lấy 0,4m (Theo TCVN 33:2006: 0,5 –
1m)
Cốt mực nước cuối bể lắng
Cốt đáy bể lắng
Trong đó
: chiều cao bể lắng (m);
0,3: chiều cao dự phòng

m

= 4.5 m

4. Cao trình bể phản ứng

Chiều cao lớp nước trên vách tràn bể phản ứng
Cốt mực nước của bể phản ứng

Cốt đáy bể phản ứng lấy bằng cốt đáy bể lắng
5. Cao trình bể trộn
Tổn thất áp lực trong bể trộn là 0,5m (Theo TCVN 33:2006 : 0,4 – 0,6m)
Cốt mực nước trong bể trộn
25