Đề tài Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m 3 /ngày.đêm)

ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 1 CHƯƠNG MỞ ðẦU 1. ðẶT VẤN ðỀ Xã Ninh Sim – huyện Ninh Hòa – tỉnh Khánh Hòa là một trong nhiều những xã miền Trung ñời sống còn rất khó khăn, nằm trong vùng có khí hậu khô hạn. ðó là một hạn chế lớn cho xã cũng như ñối với tỉnh Khánh Hòa. Do vậy việc giữ nước và cấp nước ñể phục vụ cho sinh h của người dân và các hoạt ñộng sản xuất ñóng vai trò vô cùng quan trọng cho sự phát triển của vùng. Sự phát triển nhanh về kinh tế – xã hội của xã trong những năm gần ñây, ñã làm cho nhu cầu dùng nước tăng lên nhanh chóng. Trong khi ñó trạm xử lý nước cấp hiện nay của xã không ñáp ứng ñủ cho nhu cầu dùng nước hiện tại và càng không thể ñáp ứng nhu cầu cho tương lai. Trước tình hình ñó việc xây dựng trạm xử lý nước mới cho Xã Ninh Sim là hết sức cần thiết. ðó là lý do tác giả thực hiện ñề tài “Thiết kế trạm xử lý nước cấp Xã Ninh Sim-Huyện Ninh Hòa-tỉnh Khánh Hòa” nhằm ñáp ứng nhu cầu nước cấp ñến năm 2020 cho Xã Ninh Sim. 2. TÍNH CẤP THIẾT Hiện nay, khả năng cấp nước hiện có của xã là rất nhỏ so với nhu cầu của nhân dân, cụ thể là theo TCVN 33:2006 ñối với ñô thị loại IV thì tiêu chuẩn nước sinh hoạt là 60 (l/người.ngày) nhưng hiện tại thì người dân ở ñây chỉ ñược cung cấp là 20 (l/người.ngày) vì thế cho nên người dân chủ yếu là dùng nước giếng cho việc sinh hoạt. Hiện tại dân số tính toán năm 2010 là 10866 người nhưng chỉ có 35% dân số ñược cấp nước sạch. Tuy nhiên vào mùa khô, khả năng phục vụ của các hệ thống này lại giảm là vì trạm xử lý cũ ñã bị xuống cấp trầm trọng trong khi ñó thì nhu cầu dùng nước lại gia tăng nên trạm xử lý phải hoạt ñộng hết công suất nên bị hư hỏng và phải bảo trì. Thực tế cho thấy khu vực ñang rất thiếu thốn và khó khăn về nước sinh hoạt cả về số lượng lẫn chất lượng. Vì thế việc ñầu tư xây dựng một hệ thống cấp nước cho Xã Ninh Sim là việc làm thật sự cần thiết và rất kịp thời. 3. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN. Trong phạm vi thực hiện luận văn tốt nghiệp, nhiệm vụ luận văn là Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa, công suất 2.000m3/ngày.ñêm, gồm những hạng mục chính như: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 2 - Tổng quan về xử lý nước cấp. - Giới thiệu về Xã Ninh Sim-Huyện Ninh Hòa-Tỉnh Khánh Hòa. - Lựa chọn công nghệ xử lý. - Tính toán các công trình ñơn vị. - Khái toán giá thành xử lý. - Các biện pháp quản lý và vận hành. - Kết luận và kiến nghị. 4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN -Thu thập các tài liệu và số liệu phục vụ cho ñề tài. - So sánh và lựa chọn các phương án xử lý theo ñề xuất. - Sử dụng các công thức toán học ñể thiết kế kỹ thuật và tính kinh tế cho trạm xử lý. - Sử dụng phần mềm Autocad ñể thể hiện hệ thống xử lý nước cấp trên các bản vẽ kỹ thuật. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC CẤP 1.1. CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC CẤP. ðể cung cấp nước sạch, ta có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (gọi là nước thô) là nước mặt, nước ngầm và nước biển. Theo tính chất của nguồn nước ta có thể phân ra các loại sau: 1.1.1. Phân loại các nguồn nước cấp. 1.1.1.1. Nước mặt. Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các ao, ñầm, hồ chứa, sông, suối,… Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các ñặc trưng của nước mặt là: - Chứa khí hòa tan, ñặc biệt là oxy. - Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (ñối với nước trong ao, ñầm, hồ do xảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng ñộ tương ñối thấp và chủ yếu ở dạng keo). - Có hàm lượng chất hữu cơ cao. - Có sự hiện diện của nhiều loại tảo, chứa nhiều vi sinh vật. 1.1.2.1. Nước ngầm. Nước ngầm ñược khai thác từ các tầng chứa nước dưới ñất. Chất lượng nước phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc ñịa tầng nước thấm qua. - Nước chảy qua các ñịa tầng chứa cát và granite thường có tính axit và chứa ít chất khoáng. - Nước chảy qua ñịa tầng chứa ñá vôi thì nước thường có ñộ cứng và ñộ kiềm hydrocacbonat khá cao. ðặc trưng chung của nước ngầm là: - ðộ ñục thấp. - Nhiệt ñộ và thành phần hóa học tương ñối ổn ñịnh. - Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như: CO2, H2S… - Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu: sắt, mangan, canxi, magiê, flo… - Không có sự hiện diện của vi sinh vật. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 4 1.1.3.1. Nước mưa. Nước mưa có thể ñược xem như nước cất tự nhiên nhưng không hoàn toàn tinh khiết, bởi vì nước mưa có thể bị ô nhiễm bởi khí, bụi và vi khuẩn có trong không khí. Khi rơi xuống nước mưa tiếp tục bị ô nhiễm do tiếp xúc với các vật thể khác nhau. Hơi nước gặp không khí chứa nhiều khí oxit nitơ hay oxit lưu huỳnh sẽ tạo nên mưa axit. 1.1.2. CÁC CHỈ TIÊU LÝ HÓA SINH HỌC CHÍNH. 1.1.2.1. ðộ màu (Pt-Co) ðộ màu gây ra bởi các hợp chất hữu cơ, hợp chất keo sắt, nước thải công nghiệp hoặc do sự phát triển của rong tảo. Nước thiên nhiên thường có ñộ màu thấp hơn 200 Pt – Co. ðộ màu ñược xác ñịnh theo phương pháp so màu với thang màu Cobalt. 1.1.2.2. ðộ ñục (NTU). ðộ ñục do các vật lạ có trong nước như các chất huyền phù, các hạt cặn ñất cát, các vi sinh vật… Nước cấp cho ăn uống thường có ñộ ñục không vượt quá 5 NTU. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một ñại lượng tương quan ñến ñộ ñục của nước. 1.1.2.3. Hàm lượng cặn không tan (mg/l). Hàm lượng cặn không tan do cát mịn, các hạt cát, sét, bùn bị dòng nước xói rửa mang theo và các chất hữu cơ nguồn gốc ñộng thực vật mục nát hòa tan trong nước gây ra. Hàm lượng cặn dao ñộng theo mùa, mùa khô nhỏ, mùa lũ lớn. Hàm lượng cặn là một trong những chỉ tiêu cơ bản ñể chọn biện pháp xử lí ñối với các nguồn nước mặt. 1.1.2.4. Các chỉ tiêu hóa học chính. a. pH: ñặc trưng bởi nồng ñộ ion H+ trong nước (pH = -lg[H+]). Tính chất của nước ñược xác ñịnh theo các giá trị khác nhau của pH. pH = 7: nước có trung tính, pH < 7: nước mang tính axit, pH > 7: nước có tính kiềm. b. ðộ cứng (mgCaCO3/l): là ñại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước. Có 3 loại khái niệm ñộ cứng: ñộ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng ion canxi và magiê có trong nước, ñộ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng muối cacbonat và bicacbonat của canxi và magiê có trong nước, ñộ cứng vĩnh cửu biểu thị tổng hàm lượng các muối còn lại của canxi và magiê trong nước. Nước mềm có ñộ cứng < 50 mgCaCO3/l, nước trung bình 50 – 150 mgCaCO3/l, nước cứng 150 – 300 mgCaCO3/l, nước rất cứng > 300 mgCaCO3/l. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 5 c. ðộ kiềm (mgCaCO3/l): ñộ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, hydroxyl và anion của các muối của các axit yếu. Người ta còn phân biệt ñộ kiềm riêng phần như: ñộ kiềm bicacbonat hay ñộ kiềm hydrat. ðộ kiềm của nước có ảnh hưởng trực tiếp ñến tốc ñộ và hiệu quả xử lí nước. d. ðộ Oxy hóa (mg/lO2 hay KMnO4): là lượng Oxy cần thiết ñể oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nước. ðộ oxy hoá của nguồn nước càng cao, chứng tỏ nước bị nhiễm bẩn và chứa nhiều vi trùng. e. Fe: trong nước ngầm, sắt thường tồn tại dạng Fe2+, kết hợp với các gốc bicacbonat, sunfat, clorua, ñôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit humic hay keo silic. Khi tiếp xúc với oxy hoặc tác nhân oxy hoá, ion Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+ và kết tủa thành bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu ñỏ. Nước mặt thường chứa Fe3+, tồn tại dạng keo hữu cơ hoặc cặn huyền phù. 1.1.2.5. Chỉ tiêu vi trùng. Nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo… trong ñó có một số gây bệnh cần ñược loại bỏ. Việc xác ñịnh sự có mặt của các loại vi trùng gây bệnh thường rất khó khăn và mất nhiều thời gian do sự ña dạng về chủng loại. Vì vậy trong thực tế, người ta sử dụng Ecoli làm vi khuẩn ñặc trưng ñể xác ñịnh mức ñộ nhiễm vi trùng gây bệnh trong nước. Ngoài ra, trong một số trường hợp số lượng vi khuẩn hiếu khí và kị khí cũng ñược xác ñịnh ñể tham khảo thêm khi ñánh giá mức ñộ nhiễm bẩn nguồn nước. 1.1.2.6. Tính ổn ñịnh của nước. Nước không ổn ñịnh sẽ gây ăn mòn hoặc lắng cặn ñường ống, thiết bị vệ sinh. Các nguyên nhân chính: - Oxy hòa tan cao. - Tổng rắn hòa tan cao. - pH thấp. - ðộ kiềm thấp. Hình thành cặn do các ion Ca, Mg kết hợp với các ion trong nước làm xuất hiện CaSO4, CaCO3, Mg(OH)2, MgCl2. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 6 Quá trình xử lý ñể giảm ñi tính ăn mòn hoặc lắng cặn trước khi ñi vào mạng lưới phân phối gọi là ổn ñịnh hóa nước. 1.2. MỘT SỐ TIÊU CHUẨN NƯỚC CẤP HIỆN HÀNH. - Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống 1329/2002/BYT (Drinking water hygience standards). - TCXD 33/2006 Tiêu chuẩn chất lượng nước sạch dùng ñể thiết kế các công trình xử lý nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt. - TCVN 5502/2003 Nước cấp sinh hoạt – Yêu cầu chất lượng (Domestic supply water – Quality requirements) - QCVN 08:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt - QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt 1.3. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP. Nước trong thiên nhiên ñược dùng làm các nguồn nước cung cấp cho ăn uống sinh hoạt và công nghiệp có chất lượng khác nhau. ðối với các nguồn nước mặt thường có ñộ ñục, ñộ màu và hàm lượng vi trùng cao. Hầu hết các nguồn nước thiên nhiên ñều không ñáp ứng ñược yêu cầu về mặt chất lượng cho các ñối tượng dùng nước. Chính vì vậy, trước khi ñưa nước vào sử dụng cần phải tiến hành xử lý. Tiêu chuẩn ñã chia nguồn nước mặt và nước ngầm dùng làm nguồn nước cấp thành ba loại theo các chỉ tiêu chất lượng của nước thô như sau: - Nước thô có các chỉ tiêu chất lượng loại A: ñược áp dụng các qui trình xử lý ñơn giản: lọc trực tiếp, sát trùng rồi cấp cho người tiêu thụ. - Nước thô có các chỉ tiêu chất lượng loại B: ñược áp dụng các qui trình xử lý truyền thống: pha phèn, khuấy trộn, keo tụ, lắng, lọc, sát trùng rồi cấp cho người tiêu thụ. - Nước thô có các chỉ tiêu chất lượng loại C: phải áp dụng các qui trình xử lý ñặc biệt: khử H2S, khử mangan, làm mềm, khử màu, khử mùi… Nước thô có các chỉ tiêu hóa học, sinh học vượt các giá trị ghi trong tiêu chuẩn loại C không ñược dùng làm nguồn cấp nước vì có chứa những chất không có khả năng xử lý hoặc nếu xử lý thì quá ñắt tiền. 1.3.1. Cơ học: Dùng các công trình và thiết bị ñể làm sạch nước: song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 7 1.3.2. Hóa học: Dùng các hoá chất cho vào nước ñể xử lí nước như phèn làm chất keo tụ, dùng vôi ñể kiềm hóa nước, cho Clo vào nước ñể khử trùng. 1.3.3. Lý học: Dùng các tia vật lí ñể khử trùng nước như tia tử ngoại, sóng siêu âm. ðiện phân nước biển ñể khử muối. Khử khí CO2 hòa tan trong nước bằng phương pháp làm thoáng. Dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp ñang ñược áp dụng Hình 1.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp ñang ñược áp dụng Trong công trình xử lí nước mặt sử dụng chủ yếu là các công trình làm trong nước và khử trùng. ðối với nước ngầm, chủ yếu là công trình khử sắt và khử trùng. 1.3.4. Làm trong nước: Khử ñục và khử màu của nước, ñược thực hiên trong các bể lắng và bể lọc. Trong thực tế ñể nâng cao hiệu quả làm trong nước, người ta thường cho thêm vào nước chất phản ứng (phèn nhôm, phèn sắt). Khi ñó dây chuyền công nghệ xử lí nước mặt có các công trình như bể trộn và bể phản ứng. 1.3.4.1. Quá trình keo tụ. Trong nước tự nhiên thường chứa các hạt cặn. Công nghệ xử lý nước như lắng lọc có thể loại bỏ ñược các cặn có kích thước lớn hơn 10-4 mm. Còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4 mm không thể tự lắng ñược. Phải dùng biện pháp xử lý cơ học kết hợp với biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng, ñể tạo ra các hạt keo có khả năng dính kết lại với nhau và dính kết các hạt cặn lơ lửng có trong nước, tạo thành các bông cặn lớn hơn có thể lắng ñược. Yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình keo tụ: nhiệt ñộ, thành phần ion trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, ñiều kiện khuấy trộn, môi trường phản ứng,… Hóa chất sử dụng trong quá trình keo tụ: Trạm bơm cấp 1 Công trình xử lý nước Bể chứa nước sạch Trạm bơm cấp 2 Mạng lưới cấp nước Công trình thu ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 8 - Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O. Thành phần 9 – 17% Al2O3 dạng tinh thể hoặc lỏng, có màu trắng. - Phèn sắt FeSO4.7H2O (thường dùng loại phèn này khi cần kết hợp với làm mềm nước) hay Fe2(SO4)3.9H2O có màu xanh hoặc trắng. - Có thể dùng kết hợp cả phèn sắt và phèn nhôm (gọi là kết tủa hỗn hợp). Tỷ lệ hỗn hợp giữa phèn sắt và phèn nhôm tương ứng là 1:1 hoặc 2:1. Hiện nay ở hầu hết các công trình xử lý nước mặt tại Việt Nam thường sử dụng phèn nhôm làm chất keo tụ do tính an toàn trong quá trình xử lý nước và an toàn chất lượng nước sau xử lý cho người sử dụng. Mặt khác phèn nhôm là sản phẩm có bán rộng rãi trên thị trường, giá thành rẻ vì vậy làm hạ giá thành nước thương phẩm phù hợp với yêu cầu của người sử dụng. 1.3.4.2. Quá trình lắng. Lắng nước là giai ñoạn làm sạch sơ bộ trước khi ñưa nước vào bể lọc ñể hoàn thành quá trình làm trong nước. Theo phương chuyển ñộng của dòng nước qua bể, người ta chia ra thành các loại bể lắng sau: - Bể lắng ngang: nước chuyển ñộng theo chiều ngang từ ñầu bể ñến cuối bể. - Bể lắng ñứng: nước chuyển ñộng theo chiều ñứng từ dưới lên trên. - Bể lắng li tâm: nước chuyển ñộng từ trung tâm bể ra phía ngoài. - Bể lắng lớp mỏng: gồm 3 kiểu tùy theo hướng chuyển ñộng của lớp nước và cặn: dòng chảy ngang, nghiêng cùng chiều và nghiêng ngược chiều. - Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: lắng qua môi trường hạt, nước chuyển ñộng từ dưới lên. 1.3.4.3.. Quá trình lọc. Quá trình lọc nước là cho nước ñi qua lớp vật liệu lọc ñể giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Quá trình lọc nước ñược ñặc trưng bởi hai thông số cơ bản là: tốc ñộ lọc và chu kỳ lọc. Công nghệ lọc hiện nay rất phong phú. - Phân loại theo áp lực: lọc hở và lọc kín. - Phân loại theo vật liệu lọc: lọc cát, lọc nổi, lọc qua lớp vật liệu ñặc biệt… ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 9 - Phân loại theo tốc ñộ lọc: lọc nhanh và lọc chậm. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình lọc: - Kích thước hạt lọc và sự phân bố các cỡ hạt trong lớp vật liệu lọc. - Kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng, nồng ñộ và khả năng dính kết của cặn bẩn lơ lửng trong nước xử lý. - Tốc ñộ lọc, chiều cao lớp lọc, thành phần của lớp vật liệu lọc và ñộ chênh áp lực dành cho tổn thất của một chu kỳ lọc. - Nhiệt ñộ và ñộ nhớt của nước. 1.3.5. Khử sắt. ðược thực hiện trong công trình làm thoáng tự nhiên (dàn mưa), làm thoáng nhân tạo (thùng quạt gió), bể lắng tiếp xúc, bể lọc. 1.3.6. Khử trùng. Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước cấp. Nước trong thiên nhiên chứa nhiều vi sinh vật và vi trùng, nước sau xử lý cơ học, hóa học chỉ ñạt ñược các chỉ tiêu hóa lý về nước. Vì vậy cần phải khử trùng nước trước khi phân phối cho các hộ tiêu thụ. Chất khử trùng ñược ñưa vào ñường ống dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa hoặc ñưa trực tiếp vào bể chứa. ðể khử trùng có hiệu quả phải bảo ñảm thời gian tiếp xúc giữa Clo và nước tối thiểu là 30 phút. Các biện pháp khử trùng nước có hiệu quả ñang ñược sử dụng: - Khử trùng bằng các chất oxi hóa mạnh (khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo, khử trùng bằng Clo và NH3). - Khử trùng bằng các tia vật lý. - Khử trùng bằng siêu âm. - Khử trùng bằng phương pháp nhiệt. - Khử trùng bằng các ion kim loại nặng… ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 10 CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ XÃ NINH SIM – HUYỆN NINH HÒA – TỈNH KHÁNH HÒA 2.1. Các ñiều kiện tự nhiên. 2.1.1. Vị trí ñịa lý. Khu vực nghiên cứu lập quy hoạch nằm ở trung tâm xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, ñược giới hạn như sau: - Phía bắc giáp sông Cái Ninh Hòa. - Phía tây giáp khu quân sự và ñồng mía thôn Lam Sơn. - Phía Nam giáp suối Búng. - Phía ðông giáp Cầu Dục Mỹ. 2.1.2. ðặc ñiểm ñịa hình. Xã Ninh Sim nằm ở bùng ngã ba sông, nơi hợp lưu của suối Búng và sông Cái Ninh Hòa, thuộc lưu vực sông Cái nằm trong thung lũng, ñịa hình có dạng ñồng bằng, tương ñối bằng phẳng và cao so với mực nước ngập lũ của sông Cái. Vì vậy, phần lớn ñất ñai không bị ngập bởi lũ sông, ngoại trừ một số khu vực nhỏ ven các suối, khe tự thủy, khi mưa lớn thường bị ngập, tuy nhiên thường chỉ trong thời gian gắn. 2.1.3. Khí hậu Nằm trong miền duyên hải miền Trung khu vực nghiên cứu có ảnh hưởng khí hậu ñại dương, nhiệt ñới nóng ẩm, không lạnh như khí hậu miền Bắc, là vùng nắng nhiều, thuận lợi cho việc xây dựng các ñiểm dân cư, khu vực nghỉ dưỡng, thích hợp với các loại cây công nghiệp ngắn ngày. - Nhiệt ñộ không khí: + Trung bình năm : 26.5 0c + Trung bình năm lớn nhất : 29.80c + Trung bình năm nhỏ nhất : 23.780c - Mưa: Theo số liệu thống kê của tỉnh Khánh Hòa mùa mưa bắt ñầu từ tháng 9, kết thúc vào tháng 12 nhưng chủ yếu tập trung tháng 9, 10, 11 chiếm 85% của cả năm. + Lượng mưa trung bình năm :1271 mm + Lượng mưa một ngày lớn nhất : 486 mm xảy ra ngày 1/10/1986 + Lượng mưa 3 ngày lớn nhất : 496,5 mm ( 10/1986) - ðộ ẩm: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 11 + Trung bình năm :80% + Trung bình thấp nhất tháng 7 và tháng 8 : 77% - Lượng bốc hơi: + Trung bình năm: 1424 mm + Vùng tỉnh Khánh Hòa có lưu lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa hàng năm trên khu vực nghiên cứu thường có lượng nước mặt rất cạn kiệt mùa khô. + Gió: Tốc ñộ trung bình 26.1m/s, hướng gió chủ yếu là ñông bắc – tây nam - Nắng: số lượng nắng trung bình năm 2200, nhìn chung số giờ nắng rất lớn , thuận lợi cho hoạt ñộng du lịch, các ngành công nghiệp chế biến thủy, hải sản. - Bão: Khu vực Khánh Hòa ít chiệu ảnh hưởng của bão hơn so với các tỉnh duyên hải miền Trung - Giông: Xuất hiện trong khoảng 40÷50 ngày mỗi năm. Ngoài khu vực còn có chiệu ảnh hưởng nhẹ của gió khô, nóng Tu Bông trong tháng 8 - Thủy văn: Thị trấn thuộc lưu vực sông Cái Ninh Hòa và Suối Búng. + Suối Búng: Nằm ở phía Nam của khu vực thiết kế, phụ lưu chính của sông Cái. + Sông Cái: Là ranh giới phía Bắc của trung tâm xã Ninh Sim, bắt nguồn từ ñỉnh Chư Hu cao 1300m (thuộc dãy Vọng Phu – ðèo Cả). ðoạn thị trấn sông chạy theo hướng Tây Bắc – ðông Nam, tại vị trí sông Cái cắt quốc lộ 26 tại cầu Dục Mỹ, sông nhận thêm nước từ suối Búng là phụ lưu khá lớn, suối chảy theo hướng Tây Nam – ðông Bắc - Các thông số ñặc trưng của sông Cái Ninh Hòa + Diện tích lưu vực F = 427km2 + Lượng mưa trung bình lưu vực xo = 40mm + ðộ sâu dòng chảy bình quân lưu vực y0 = 13.4m + Lưu lượng chảy trung bình q0 = 2.36m3/s + Tổng lượng dòng chảy năm w = 389.9 x 106m3 Bảng 2.1. Dòng chảy bình quân nhiều năm theo tần xuất thiết kế P (tần xuất) % 50 75 95 Q (lưu lượng trung bình) (m3s) 11.96 9.59 6.83 w (tống lượng dòng chảy năm) (106m3) 337.22 302.47 215.42 ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 12 2.1.4. ðịa chất công trình Khu vực này chưa có tài liệu ñịa chất công trình, khi xây dựng cần khảo sát kỹ, ñặc biệt là khu vực ñất canh tác, ven các bờ suối, khe tự thủy, lớp ñất hữu cơ tương ñối dày, cần có giải pháp thích hợp ñối với móng công trình. 2.1..5. ðịa chấn. Thị trấn Ninh Hòa là khu vực báo có ñộng ñất cấp 6 (tài liệu dự báo của Viện Khoa học ðịa Cầu thuộc Viện Khoa học Việt Nam) 2.2. Các ñiều kiện hiện trạng. 2.2.1. Hiện trạng dân số và lao ñộng. - Hiện trạng dân số trong 2009 là 10.866 người. - Mật ñộ dân số trung bình trong khu dân cư khoảng 89 người/ha, 560m2 ñất ở/hộ - Lao ñộng: tổng lao ñộng trong ñộ tuổi của toàn khu vực nghiên cứu là khoảng 2.780 người, chiếm 58% tổng dân số.lao ñộng nông nghiệp chiếm 70%. 2.2.2. Hiện trạng cơ sở kinh tế - kỹ thuật. - Khu vực lập quy hoạch hiện trạng là khu trung tâm xã Ninh Sim với các công trình cơ sở hạ tầng Xã Hội thiết yếu khá ñầy ñủ và ñả ñược ñầu tư xây dựng: chợ, trường học, bưu ñiện… - ðây là khu vực khá tập trung dân cư và các dịch vụ kinh doanh thương mại - Khu vực lập quy hoạch có tuyến quốc lộ 26 ñi ðăk Lăk. ñây là tuyến hành lang huyết mạch ðông – Tây rất quan trọng nối Tây Nguyên (ñặc biệt là ðăk Lăk) với các trung tâm kinh tế và hệ thống cảng biển phía ðông. - Sự hình thành của thủy ñiện Ea – Krong – Ru tạo những nhu cầu mới về dịch vụ và tạo cơ hội phát triển cho trung tâm Xã. - Mô hình kinh tế trang trại ñang phát triển trên ñịa bàn huyện, ñặc biệt là tại các khu vực lân cận cũng tạo ñộng lực phát triển kinh tế dịch vụ và ñô thị hóa cho khu vực này. 2.2.3. Hiện trạng sử dụng ñất. Tổng diện tích ñất tự nhiên toàn khu vực nghiên cứu là 498.7ha, trong ñó diện tích ñất xây dựng là 124.6ha, bình quân 260.6m2/người ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 13 Bảng 2.2. Tổng hợp hiện trạng sử dụng ñất khu vực thiết kế Stt Hạng mục ha % m2/người 1 Tổng diện tích ñất khu vực thiết kế 498.7 100 1.1 ðất xây dựng 124.61 25 260 1.2 ðất các nhóm nhà ở 102.80 20,6 214,2 1.3 ðất công trình dịch vụ công cộng 4.00 0,8 8,3 1.4 ðất cơ quan, văn phòng 0.90 0,2 1,9 1.5 ðất cây xanh, sân chơi 1.70 0,3 3,5 1.6 ðất giao thông khu vực 3.84 0,8 8 1.7 ðất giao thông ñối ngoại 8.97 1,8 1.8 ðất di tích lịch sử văn hóa 2.40 0,5 2 ðất khác 374.07 75,0 2.1 ðất sân bay 13.00 2,6 2.2 ðất nông nghiệp 317.57 63,7 2.3 ðất nghĩa trang, nghĩa ñịa 1.50 0,3 2.4 ðất bằng chưa sử dụng 42.00 8,4 2.2.4. Hiện trạng xây dựng nhà ở và các cơ sở hạ tầng Xã Hội khác. - Nhà ở: Trong khu vực thiết kế có khoảng 1.200 ngôi nhà, chủ yếu là nhà bán kiên cố. - Các công trình dân dụng khác: Trong khu vực thiết kế có một số công trình quan trọng như: Ủy Ban Nhân dân, bưu ñiện, chợ Dục Mỹ, và trường học, tổng diện tích ñất khoảng 4.9 ha. Cụ thể như sau: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 14 Bảng 2.3. Hiện trạng các công trình ngoài nhà ở. Stt Hạng mục ðơn vị Diện tích ñất 1 Công trình công cộng, dịch vụ 40.000 1.1 UBND thị trấn m2 10.000 1.2 Chợ cũ cải tạo m2 9.000 1.3 Trường tiểu học m2 6.000 1.4 Trường phổ thông cơ sở m2 15.000 2 Cơ quan, trường chuyên nghiệp 9.000 3 Hạt ñường bộ m2 9.000 4 Cây xanh 17.000 5 Cây xanh vườn hoa m2 17.000 6 ðất di tích lịch sử, văn hóa 23.450 6.1 Nhà thờ m2 1.050 6.2 Nhà thờ m2 11.300 6.3 ðất chùa m2 11.100 2.2.5. Hiện trạng xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật. - Chuẩn bị kỹ thuật + Khu vực lập quy hoạch có nền ñịa hình tương ñối bằng phẳng, thuận lợi cho xây dựng. ñịa hình bao hồm 2 khu vực, có ñộ dốc nền trung bình từ ( 0.008 ÷ 0.02 ) + Hướng dốc chính của ñịa hình từ Tây sang ðông, từ QL 26 xuống sông Cái theo hướng Bắc và từ Quốc lộ 26 xuống Suối Búng theo hướng Nam, ñộ dốc trung bình từ (0,008 ÷ 0,02), cao ñộ nền toàn khu vực biến thiên trong khoảng (28 ÷ 35)m, cao ñộ trung bình phổ biến từ ( 25 ÷ 30)m. + Hầu hết thị trấn không bị ảnh hưởng lũ sông Cái (trừ một số khu vực ven thềm suối bị ảnh hưởng ngập trong mùa lũ tập trung, tuy nhiên lũ rút nhanh trong vài giờ) + Cao ñộ nền ñường Quốc Lộ 26 – ñoạn qua Thị Trấn – biến thiên trong khoảng (20 ÷ 34)m + Cao ñộ nền xây dựng trung bình khu dân cư phía Bắc và phía Nam dọc theo QL 26 biến thiên từ ( 20 ÷ 35 )m ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 15 -Thoát nước mưa: Thị Trấn Ninh Sim chưa có hệ thống thoát nước hòan chỉnh. nước mưa cháy tràn theo ñộ dốc ñịa hình về các khu vực ñất canh tác, theo các khe tự thủy tự nhiên chảy theo hướng Tây sang ðông và Tây Nam – ðông Bắc về sông Cái và Bắc - Nam về suối Búng Quốc lộ 26, ñoạn sát cầu Dục Mỹ hiện có tuyến cống hộp ñậy nắp ñan với kích thước (600x600) chạy dọc theo ñường với tổng chiều dài cống là 350m, chủ yếu thoát nước mặt cho tuyến ñường (nếu mở rộng QL 26, không thể tận dụng ñược các tuyến cống hiện có). - Giao thông + Giao thông ñối ngoại qua khu vực nghiên cứu có Quốc lộ 26, chiều dài khoảng 4.27 km, mặt ñường rộng 9m, nền rộng 12m. nhìn chung chất lượng ñường vẫn rất tốt, nhưng ñường qua khu vực trung tâm Ninh Sim chưa ñược coi là ñường ñô thị nên không có vỉa hè và chưa có giải pháp ñảm bảo an toàn giao thông phù hợp. + Trong khu vực nghiên cứu thiết kế có một số tuyến ñường dân sinh, bề rộng nền ñường từ 2 – 3,5m, mặt ñường cấp phối và nhiều tuyến là nền ñất, hầu hết không có hệ thống thoát nước bên ñường nên về mùa mưa nước chảy tràn qua ñường gây ảnh hưởng ñến việc ñi lại của người và phương tiện tham gia giao thông. Bảng 2.4. Thống kê hiện trạng giao thông khu vực nghiên cứu Stt Loại ñường Chiều ñi Bề rộng Diện tích Loại vật liệu 1 Giao thông ñối ngoại 4272 21 89712 nhựa 2 ðường nối QL 26 – nông trường thuốc lá cũ 635 10,5 6667,5 ñá 3 Các loại ñường khác 10577 3 31731 cấp phối ñất ñá Tổng 15484 128111 + Do chưa từng ñược nghiên cứu và thiết kế quy hoạch một cách ñồng bộ do vậy hệ thống giao thông ở Ninh Sim phải ñược ñầu tư nghiên cứu, thiết kế quy hoạch một cách ñồng bộ nhằm phục vụ nhu cầu phát triển linh tế - xà hội cũng như nhu cầu phát triển về giao thông của một thị trấn huyện lỵ trong tương lai. Cấp nước: Thị trấn Ninh Sim hiện nay ñã có một trạm xử lý nước nhưng với công suất nhỏ và hiện tại ñã xuống cấp. Dân cư trong khu vực còn sử dụng nguồn nước giếng khơi hoặc giếng khoan mạch nông. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 16 - Cấp ñiện + Khu vực quy hoạch hiện tại ñang ñược cấp ñiện từ hệ thống ñiện quốc gia trực tiếp từ trạm 110kv Ninh Hòa: 110/35/22KV – 1x25MVA nằm tại xã Ninh Phụng - TT Ninh Hòa cách khu ñất thiết kế khoảng 12km. + Lưới ñiện trung áp: Cấp ñiện cho thị trấn Ninh Sim là tuyến 22KV từ trạm 110KV Ninh Hòa. + Trạm ñiện hạ thế: Trong khu vực nghiên cứu có 9 trạm hạ thế với tổng công suất 1.310KVA. + Lưới ñiện hạ thế: Lưới ñiện hạ thế khu vực nghiên cứu chủ yếu là lưới ñiện hạ thế cho khu dân cư nông thôn. ñường dây hạ thế ñi trên cột bê tông ly tâm, cột chữ H, tiết diện phổ biến là AC - 50 và AC -70 + Lưới ñiện chiếu sáng ñèn ñường chưa ñược xây dựng + Nguồn ñiện hiện tại cấp cho huyện nói chung là trạm 110KV Ninh Hòa, l nguồn cấp ñiện lâu dài cho khu vực thiết kế + Lưới ñiện trung áp chỉ có một tuyến 22KV ñộc ñạo, cần xây dựng bổ sung nguồn ñể phục vụ nhu cầu phát triển + Lưới ñiện hạ thế và chiếu sáng chưa ñược ñầu tư ñúng mức. - Thoát nước bẩn - vệ sinh môi trường: Thị trấn Ninh Sim hiện nay chưa có hệ thống thu gom và xử lý nước bẩn. Nước bẩn ñược xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước mưa ra nguồn tiếp nhận. Chất thải rắn chưa ñược thu gom và xử lý hợp vệ sinh, ña số dùng ñể san lấp nền tại chỗ hoặc ñể phân hủy tự nhiên. Tại thị trấn Ninh Sim, ngoài nghĩa trang nhân dân của thị trấn còn nhiều nghĩa trang rải rác theo các cụm dân cư. 2.2.6. ðánh giá chung tình hình hiện trạng - Khu vực lập quy hoạch là khu vực tương ñối tập trung dân cư và dịch vụ phi nông nghiệp, thuận lợi cho quá trình hình thành một thị trấn mới. - ðịa hình tự nhiên tương ñối bằng phẳng, không bị ngập lụt, thuận lợi cho xây dựng. - ðời sống dân cư còn thấp, hệ thống hạ tầng Xã Hội mới chỉ ñáp ứng ñược các nhu cầu tối thiểu. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 17 - Các hoạt ñộng phát triển trong khu vực lân cận (thủy ñiện,TTCN Ninh Xuân, kinh tế trang trại…) ñã bước ñầu có những tác ñộng tích cực ñối với sự phát triển của thị trấn trong tương lai. 2.3. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NƯỚC VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI ðẦU TƯ. Hiện nay trên ñịa bàn xã ñã có hệ thống cấp nước sinh hoạt nhưng với quy mô còn nhỏ và hệ thống xử lý này ñã xuống cấp nên không ñáp ứng ñủ nhu cầu phát triển của Thị Trấn. Thực tế cho thấy khu vực này ñang thiếu thốn và rất khó khăn về nước sinh họat cả về số lượng lẫn chất lượng. Do vậy việc ñầu tư xây dựng một hệ thống cấp nước xã Ninh Sim – huyện Ninh Hòa – tỉnh Khánh Hòa là việc làm thật sự cần thiết. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 18 CHƯƠNG 3. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 ðẶC TÍNH NGUỒN NƯỚC. 3.1.1. Lựa chọn nguồn nước. Qua các khảo sát tầng chứa cho thấy nguồn nước ngầm không dồi dào; mặc khác phần lớn nguồn nước ngầm ñã ñược người dân khai thác ñể phục vụ cho việc sinh hoạt lâu nay. Do vậy nguồn nước ngầm không là giải pháp ñược lựa chọn. ðối với nước mặt, khu vực này giáp với sông Cái Ninh Hòa và Suối Búng, ñặc biệt là sông Cái Ninh Hòa với trữ lượng dồi dào, chất lượng tương ñối ổn ñịnh, phù hợp ñể sử dụng. Với những ñiều kiện thuận lợi kể trên thì sông cái Ninh Hòa là nguồn nuớc mặt rất thích hợp ñể khai thác trong tương lai. 3.1.2. Thành phần tính chất nước nguồn. Bảng 3.1. kết quả phân tích nước mặt sông Cái Ninh Hòa. QCVN 08:2008/BTNMT (Cột A) Stt Chỉ tiêu phân tích ðơn vị Kết quả A2 1 pH - 6.5 6-8.5 2 Nhiệt ñộ oC 20 - 3 ðộ ñục NTU 26 - 4 ðộ kiềm tổng cộng mg/l 54 - 5 ðộ cứng tổng cộng mg/l 21 - 6 ðộ màu Pt-Co 20 - 7 Hàm lượng cặn tổng cộng mg/l 40 - 8 Nitrat mg/l 1.5 5 9 Chất rắn lơ lửng mg/l 132 30 10 ðộ mặn mg/l 85 - 11 Sunfat mg/l 2.4 - 12 E-coli mg/l 18 50 13 Fe mg/l 0.13 1 14 Tổng Coliform MPN/100ml 3300 5000 ( Nguồn: Trung tâm tư vấn công nghệ môi trường và an toàn vệ sinh lao ñộng COSHET) ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 19 Ghi chú: Theo QCVN 08:2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (National technical regulation on surface water quality) thì cột A2 – Dùng cho mục ñích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp, bảo tồn ñộng thực vật thủy sinh, hoặc các mục ñích sử dụng như loại B1 và B2 Kết luận: Chất lượng nước nguồn là yếu tố quan trọng trong việc quyết ñịnh lựa chọn phương án, dây chuyền công nghệ xử lý cũng như tính kinh tế của công trình. Dựa vào bảng kết quả phân tích mẫu nước trên thì ñộ ñục, hàm lượng cặn và chất rắn lơ lửng vượt quá tiêu chuẩn cho phép còn pH và các chỉ tiêu khác ñều nằm trong giới hạn cho phép. Với chất lượng nước như vậy nên ñề xuất dây chuyền công nghệ chủ yếu là khử màu, khử ñục và hàm lượng cặn 3.2 TIÊU CHUẨN NƯỚC CẤP SAU XỬ LÝ Tiêu chuẩn cấp nước sau xử lý cần ñạt QCVN 02:2009/BYT – QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SINH HOẠT. Bảng 3.2. Giới hạn các tiêu chuẩn chất lượng nước sinh hoạt. Stt Chỉ tiêu phân tích ðơn vị Kết quả Kết quả mẫu nước sau xử lý 1 pH - 6.5 6-8,5 2 Nhiệt ñộ oC 20 - 3 ðộ ñục NTU 26 5 4 ðộ kiềm tổng cộng mg/l 54 - 5 ðộ cứng tổng cộng mg/l 21 - 6 ðộ màu Pt-Co 20 - 7 Hàm lượng cặn tổng cộng mg/l 40 - 8 Nitrat mg/l 1.5 - 9 Chất rắn lơ lửng mg/l 132 - 10 ðộ mặn mg/l 85 - 11 Sunfat mg/l 2.4 - 12 E-coli mg/l 18 0 13 Fe mg/l 0.13 0.5 14 Tổng Coliform MPN/100ml 3300 50 ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 20 3.3.LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.3.1 Tổng lượng nước cần cấp cho vùng 3.3.1.1. Lưu lượng nước tính toán cho khu dân cư. - Tiêu chuẩn cấp nước: Hệ thống cấp nước cần phải ñáp ứng nhu cầu dùng nước của các ñối tượng + Nước cấp cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt của nhân dân trong vùng dự án. + Nước cấp cho dịch vụ, công cộng như các cơ quan ñoàn thể, trường học, trạm y tế, một vài cơ sở sản xuất, ... + Nước cấp cho bản thân nhà máy nước. + Ngoài ra còn tính ñến lượng nước rò rỉ, thất thoát trên hệ thống cấp nước. Tổng số dân của Xã Ninh Sim vào năm 2010 là 10.866 người (Nguồn: Niêm giám thống kê Xã Ninh Sim – Huyện Ninh Hòa năm 2009) Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là 1,1%/năm. Ta chọn niên hạn thiết kế cho trạm xử lý nước cấp của xã là 10 năm (tức ñến năm 2020). ðến năm 2020 ta mở rộng nhà máy theo hướng Tây của mặt bằng quy hoạch. Dân số của huyện vào cuối niên hạn thiết kế (năm 2020) là: Ptt = Po x (1+a)n = 10.866 x (1+0,011)10 = 12122 người Trong ñó: +Po : Là số dân hiện tại 10.866 người. + a : Tốc ñộ tăng trưởng dân số: 1,1% năm + n : Niên hạn thiết kế: 10 năm Dựa vào các yếu tố trên và áp dụng tiêu chuẩn dùng nước TCVN 33-06: - Cấp nước cho 90% số dân trong xã có nước sạch. - Tiêu chuẩn dùng nước trong giai ñoạn 2020 là qtc = 100lít/người/ngày. Lưu lượng trung bình ngày: , 90% . 1000 n tc sh tb P qQ ×= (m3/ngày) Trong ñó : + Qsh,tb : lưu lượng trung bình ngày (m3/ngày) + qtc: tiêu chuẩn cấp nước tính theo ñầu người là 100l/người.ngày + N = 90%Pn : dân số tính toán với Pn = 12122 ( người) ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 21 => Qsh,tb = 90% 12.527 100 / .1000 nguoi l nguoi ngay× × = 1.127 (m3/ngày) Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất : max,,max, ngaøytbshsh KQQ ×= (m3/ngày) Trong ñó : + Kngày, max : hệ số không ñiều hòa ngày lớn nhất. Chọn Kngày, max = 1,3 => Qsh,max = 1.127 x 1,3 = 1.465(m3/ngày) 3.3.1.2. Lưu lượng nước dùng cho các mục ñích công cộng (Qcc) Qcc = 10% Qsh,max = 0,1 x 1.465= 146,5 (m3/ngày) 3.3.1.3. Lượng nước rò rỉ, thất thoát (Qrò). Qrò = 12% (Qsh,max + Qcc) = 0,12 x (1.465 + 146,5) = 193,4 ( m3/ngày) 3.3.1.4. Lượng nước cho bản thân nhà máy (Qxl). Qnm = 10% (Qsh,max + Qcc + Qrò) = 0,1(1.465 + 146,5 + 193,4) = 180,5 (m3/ng) Vậy tổng lượng nước sinh hoạt cần cho khu vực là: Q=Qsh,max+Qcc+Qrò +Qnm = 1.465+146,5+193,4+180,5 = 1.985,4 (m3/ng) Chọn công suất của trạm xử lý là 2.000 (m3/ngày.ñêm) Bảng 3.3. Dự báo nhu cầu dùng nước của khu vực ñến năm 2020 Stt ðối tượng tiêu thụ Nhu cầu (m3/ngày) 1 Khu dân cư 1418,3 3 Nước dùng cho dịch vụ , công cộng, tiểu thủ công nghiệp xen kẽ khu dân cư 141,83 4 Nước rò rỉ, thất thoát 187,2 5 Nước cho bản thân nhà máy 174,73 6 Tổng lượng nước cấp vào mạng 1922,06 TỔNG CÔNG SUẤT THIẾT KẾ CỦA TRẠM XỬ LÝ 2.000m3/ngày 3.3.2. ðề xuất quy trình công nghệ xử lý Dựa vào chất lượng nước ñầu vào và yêu cầu chất lượng nước ñầu ra nên ñề xuất phương án xử lý như sau: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 22 H3.1: Phương án 1 Nước sau hồ chứa bùn Chất keo tụ N ướ c hh o àn tu ần Khử trùng Hồ chứa nước thô Trạm bơm cấp 1 Bể trộn ñứng Bể phản ứng có tầng cặn lơ lửng Bể lọc nhanh Bể chứa nước sạch Bể lắng ngang Hồ chứa bùn Cặn lắng Nước sau rửa lọc Hồ sinh học Bùn sau lắng Sân phơi bùn Nước thải Bùn thô Gió rửa lọc Sử dụng ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 23 H3.2: Phương án 2 Cặn lắng Chất keo tụ Gió rửa lọc Chất khử trùng Hồ chứa nước thô Trạm bơm cấp 1 Bể trộn ñứng Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng Bể chứa Sử dụng Hồ chứa bùn Sân phơi bùn Nước sau rửa lọc N ướ c tu ần ho àn Bùn khô Hồ sinh học Nước sau hồ chứa bùn Bể lọc nhanh Bùn sau lắng Nước thải ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 24 3.3.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ Phương án 1: Hồ chứa nước thô: Nước thô từ sông Cái Ninh Hòa ñược dẫn về hồ chứa nước thô trước khi ñi vào xử lý. Hồ có chức năng tạo ñiều kiện thuận lợi cho các quá trình tự sạch như : Lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác ñộng của các ñiều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxy hoá do tác dụng của oxy hoà tan trong nước, và làm nhiệm vụ ñiều hoà lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp cho trạm xử lý. Bể trộn ñứng: Nước từ trạm bơm cấp 1 (trạm bơm nước thô) ñược ñưa về bể trộn ñứng ñể hoà trộn hóa chất cho quá trinh xử lý tiếp theo. Chấ keo tụ ñược sử dụng là phèn nhôm. vôi ñược ñưa vào bể trộn ñứng ñể tăng Ph của nước ñồng thời hỗ trợ qúa trình keo tụ ñược tốt. Bể trộn ñứng thường ñược sử dụng trong trường hợp có dùng vôi sữa ñể kiềm hóa nước vơí công suất bất kỳ. Vì chỉ có bể trộn ñứng mới ñảm bảo giữ cho các phần tử vôi ở trạng thái lơ lửng, làm cho quá trình hòa tan vôi ñược thực hiện triệt ñể . Còn nếu sử dụng các bể trộn khác có thể bị kết tủa trước tầm chắn. Kinh nghiệm cho thấy, diện tích tối ña của 1 bể trộn ñứng không nên lớn hơn 15 m3, vì khi diện tích mặt bằng càng lớn thì khả năng hoà trộn ñều hoá chất với nước càng kém. Nguyên tắc làm việc của bể trộn ñứng: Nước ñưa vào xử lý chảy từ dưới lên trên. Tốc ñộ dòng nước ñưa vào phía ñáy vñ = 1 ÷1,5m/s. với tốc ñộ này sẽ tạo nên dòng chảy rối, làm cho nước trộn ñều với dung dịch chất phản ứng, nứơc vào từ ñáy dâng lên với tốc ñộ nước dâng vd = 25mm/s. sau ñó theo máng vòng quanh bể có ñục lỗ chảy ngập vào máng dẫn tới máng tập trung, từ ñó chảy sang các công trình kế tiếp. tốc ñộ nước chảy trong máng vm = 0,6m/s. thời gian nước lưu lại trong bể không quá 2 phút. Bể phản ứng có tầng cặn lơ lửng: Nước sau khi ñược trộn ñều hoá chất ở bể trộn ñứng ñược dẫn sang ngăn tách khí bể phản ứng ñể tách hết bọt khí tránh tình trạng bọt khí làm phá vỡ bông cặn Bể phản ứng có chức năng hoàn thành nốt quá trình keo tụ, tạo ñiều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa cỏc hạt keo và cặn bẩn trong nước ñể tạo nên những ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 25 bông cặn ñủ lớn và lắng lại trong bể lắng. Sau ñó nước chảy qua tường tràn ngăn cách giữa bể phản ứng và bể lắng ngang. Tốc ñộ nước tràn qua không vượt quá 0,05 m/s. Bể lắng ngang: Nước sau khi qua bể tạo bông, hạt cặn ñã có kích thước lớn ñược dẫn sang bể lắng ngang ñể giữ lại các hạt cặn trong bể lắng này. Quá trình lắng các hạt cặn có khả năng keo tụ trong bể lắng ngang có dòng nước chuyển ñộng theo phương ngang như sau: Các hạt cặn có kích thước và vận tốc lắng khác nhau phân bố ñều trong thể tích nước, khi lắng các hạt cặn có kích thước và trọng lượng lớn hơn rơi với vận tốc lớn hơn, khi rơi va chạm vào các hạt bé lắng chậm hoặc lơ lửng trong nước, dính kết với các hạt bé thành hạt lớn hơn nữa và có tốc ñộ lắng lớn hơn. Hạt cặn rơi với chiều cao h càng lớn và thời gian lắng t càng lớn thì sự xuất hiện các hạt cặn to lắng với tốc ñộ lớn càng nhiều. Tuy nhiên khi hạt cặn ñó dính kết với nhau thành hạt có kích thước lớn, khi lắng chịu lực cản của nước lớn hơn, ñến lúc nào ñó lực cản thành lực cắt ñủ lớn ñể chia hạt cặn có ñường kính to thành nhiều mảnh nhỏ, ñến lượt mình các hạt cặn nhỏ này lại kết dính với nhau hoặc với cỏc hạt khác thành hạt lớn hơn. Vì vậy, hiệu quả lắng các hạt keo tụ phụ thuộc vào vận tốc lắng ban ñầu uo và chịều cao lắng cũng như thời gian lắng t. Cấu tạo của bể lắng ngang có 4 bộ phận chính: bộ phận phân phối nước vào, vùng lắng cặn, hệ thống thu nước ñó lắng, hệ thống thu xả cặn. ðể phân phối nước ñều vào trên toàn bộ diện tích bể lắng cần ñặt các ngăn có ñục lỗ ở ñầu bể có dạng hình vuông hoặc hình tròn ñể thu nước ñều, có thể dùng hệ thống máng thu nước ở cuối bể hay hệ thống ống châm lỗ ở bề mặt bể. nước sau khi lắng ñi qua tường thu có lỗ ñể dẫn sang bể lọc. Hệ thống xả cặn trong bể lắng ngang thường tập trung ở ñầu của bể. Có hai biện pháp xả cặn: biện pháp cơ giới và biện pháp thuỷ lực. ðối với biện pháp xả cặn bằng cơ giới: bể lắng phải thiết kế dung tích vùng chứa và nén cặn theo kích thước của thiết bị xả cặn. ðối với xả cặn bằng thuỷ lực: thiết kế hệ thống thu cặn bằng ống hoặc bằng máng. Bể lọc nhanh Nước sau khi qua bể lắng ñược dẫn sang bể lọc ñể loại bỏ các hạt cặn có kích thước nhỏ chưa ñược tách ra ở bể lắng. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 26 Khi lọc: Nước ñược dẫn từ bể lắng sang, qua máng phân phối vào bể lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi ñỡ vào hệ thống thu nước trong và ñược ñưa về bể chứa nước sạch. Cơ chế của lọc nhanh: Ở bể lọc nhanh, nước ñi qua lớp vật liệu lọc với tốc ñộ tương ñối lớn, nên sức dính kết của của nhiều hạt cặn không ñủ ñể giữ chúng lại trên bề mặt cát lọc. Như vậy hiệu quả lọc là kết quả của hai quá trình ngược nhau: Quá trình kết bám của các hạt cặn trong nước lên bề mặt hạt lọc và quá trình tách cặn bẩn từ bề mặt hạt lọc ñưa vào lớp cát lọc phía dưới. Hai quá trình này diễn ra ñồng thời và lan dần theo chiều sâu lớp vật liệu lọc. Ứng với thời ñiểm ban ñầu của chu kỳ lọc hàm lượng cặn trong nước giảm rất nhanh theo chiều dày lớp cát lọc. ña số cặn bẩn ñược giữ lại ở trên cùng, lúc này quá trình kết bám cặn bẩn diễn ra là chủ yếu. Ở những thời ñiểm sau, ña số các hạt cặn bị ñẩy sâu vào lớp vật liệu lọc ở phía dưới chứng tỏ lúc ñó các hạt cặn không còn khả năng kết bám lên bề mặt hạt lọc. Chiều dày của lớp bão hòa cặn tăng lên ñến khi xấp xỉ bằng chiều dày lớp cát lọc thì lớp cát lọc không còn khả năng giữ cặn nữa. Có bao nhiêu cặn ñi vào lớp vật liệu lọc, thì cũng có bấy nhiêu cặn ñi ra khỏi lớp vật liệu lọc. Khi ñó ta tiến hành rửa lọc. Khi rửa: Mục tiêu của rửa lọc là nhằm ñẩy cặn ra khỏi lớp vật liệu lọc và ñồng thời xới tung lớp vật liệu lọc nhằm giảm tổn thất qua lớp vật liệu lọc. Khi rửa lọc hạ mực nước trong bể xuống thấp hơn mép máng thu nước rửa từ 10 – 20 cm sau ñó sục gió lên với cường ñộ 16l/s.m2 trong vòng 2 phút. khi sục khí từ dưới lên trên các hạt cát chuyển ñộng hỗn loạn trong thể tích nước, làm vỡ vụn các liên kết giữa bùn và hạt lọc tách cặn bẩn ra khỏi bề mặt hạt, ngay lúc ñó xuất hiện các bọt khí ñi lên sục ngay nước rửa với cường ñộ 14l/s.m2 ñủ ñể lấp chỗ trống mà bọt khí vừa ñi qua, nhằm tránh hiện tượng tạo dõng tuần hoàn ñưa bùn cặn và các hạt bé xuống dưới, ñồng thời cũng ñẩy ñược lớp cặn lên trên lớp vật liệu lọc, rửa nước và gió kết hợp trong vòng trong 4 phút, sau ñó ngừng cấp gió và rửa nước thuần tuý với cường ñộ 14l/s.m2 trong vòng 5 phút ñể ñưa cặn ra ngoài. Rửa nước và gió kết hợp loại trừ hoàn toàn ñược hiện tượng bùn vón cục, lớp vật liệu không bị phân huỷ thuỷ lực, các cỡ hạt phân phối với tỷ lệ như nhau trong suốt chiều dày lớp vậy liệu lọc nên loại trừ ñược hiện tượng tạo chân không trong lớp vật lịệu lọc. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 27 Nước rửa ñược bơm từ bể chứa nước sạch bằng máy bơm, nước rửa qua hệ thống phân phối bằng chụp lọc qua lớp sỏi ñỡ, lớp vật liệu lọc và kéo theo cặn bẩn tràn vào máng thu nước rửa, rồi ñựơc xả ra ngoài theo mương thoát nước. Sau khi rửa, nước ñược ñưa vào bể ñến mực nước thiết kế, rồi cho bể làm việc. Do cát mới rửa chưa ñược sắp xếp lại, ñộ rỗng lớn, nên chất lượng nước lọc ngay sau khi rửa chưa ñảm bảo, phải xả lớp lọc ñầu, không ñưa ngay vào bể chứa. Thời gian xả lọc ñầu quy ñịnh là 10 phút. Hiệu quả làm việc của bể lọc phụ thuộc vào chu kỳ công tác của bể lọc tức là phụ thuộc vào khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể. Chu kỳ công tác của bể lọc dài hay ngắn phụ thuộc vào chất lượng nước lọc và trị số tổn thất áp lực ở bể lọc. Do ñó, việc quan trọng của người thiết kế sao cho khi ñạt tới tổn thất áp lực yêu cầu thì ñạt tới ñộ ñục yêu cầu khi ñó bắt ñầu tiến hành rửa lọc. Ở ñầu chu kỳ lọc, do tổn thất áp lực qua lớp vật liệu nhỏ nên tốc ñộ lọc lớn. Ngược lại ở cuối chu kỳ lọc, tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lớn nên tốc ñộ lọc nhỏ. Vì vậy, bể lọc làm việc với công suất luôn luôn thay ñổi trong suốt chu kỳ lọc. ðể tránh tình trạng này, nước lọc sau khi ra bể lọc ñược ñiều chỉnh bằng xi phông ñồng tâm. Bể chứa nứơc sạch Nước sau khi ñược làm sạch cặn bẩn ở bể lọc ñược ñưa về bể chứa nước sạch. Tại ñây nước ñược châm Clo với nồng ñộ thích hợp ñể khử trùng và ñể ñạt tiêu chuẩn về nứơc cấp hoàn thành việc xử lý. Phương án 2: Nước xử lý sau khi trộn ñều với hoá chất ở bể trộn (không qua bể phản ứng), ñược ñưa qua ngăn tách khí nhằm tách hết các bọt khí ñể tránh tình trạng bọt khí chuyển ñộng từ dưới lên trên kéo theo các hạt cặn tràn vào máng thu nước làm giảm chất lượng nước sau khi lắng. Sau ñó nước theo hệ thống máng dẫn và ống phân phối với tốc ñộ thích hợp vào ngăn lắng của bể lắng trong. Tại ñây sẽ hình thành lớp cặn lơ lửng. Nếu xét một hạt cặn trong lớp cặn lơ lửng ta thấy nó chịu tác dụng của lực ñẩy của dòng nứơc hướng lên và trọng lượng của bản thân hướng xuống dưới. khi dòng nước ñi lên có vận tốc thích hợp, thì hạt cặn sẽ tồn tại ở trạng thái lơ lửng hay còn gọi là trạng thái cân bằng ñộng. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 28 Thực ra mỗi hạt cặn ñều không ngừng chuyển ñộng mà nó chuyển ñộng hỗn loạn, nhưng toàn bộ cặn ở trạng thái lơ lửng. Khi ñi qua lớp cặn lơ lửng, các hạt cặn tự nhiên có trong nước sẽ va chạm và kết dính với các hạt cặn lơ lửng và ñược giữ lại. Kết quả là nước ñược làm trong. Khi làm việc như vậy hạt cặn lơ lửng không ngừng biến ñổi về ñộ lớn và hình dạng. Một mặt, do kết dính với các hạt cặn có trong nước nên kích thước lớn dần. Mặt khác, do tác dụng của dòng nước ñi lên và do va chạm lẫn nhau nên hạt cặn bị phá vỡ. Vì vậy, nếu xét ở một thời ñiểm nào ñó, lớp cặn lơ lửng là một hệ phân tán không ñồng nhất. Có thể coi kích thước trung bình các hạt lơ lửng không tăng khi giữ nguyên tốc ñộ của dòng nước ñi lên và tính chất của nước nguồn cũng như liều lượng phèn ñưa vào nước luôn không ñổi. Trong quá trình làm việc, thể tích của lớp cặn lơ lửng không ñược tăng lên. ðể có hiệu quả làm trong nước ổn ñịnh, phải có biện pháp giữ cho thể tích cặn ổn ñịnh. Muốn vậy phải thiết kế có kết cấu hợp lý ñể ñưa cặn thừa ra khỏi thể tích cặn lơ lửng, cặn thừa sẽ tràn qua cửa sổ sang ngăn nén cặn. Ở ñây cặn lắng xuống ñược ñưa ra ngoài còn nước trong ñược thu bằng ống và ñưa sang bể lọc ñể tiếp tục quá trình xử lý. Thông thường ở bể lắng trong tầng cặn lơ lửng gồm hai ngăn: ngăn lắng và ngăn chứa nén cặn. Lớp nước ở phía trên tầng cặn lơ lửng gọi là tầng bảo vệ, nếu không có tầng cặn bảo vệ, lớp cặn lơ lửng sẽ bị cuốn theo dòng nước qua máng tràn làm giảm hiệu quả lắng cặn. Mặt khác, ñể bể lắng trong làm việc ñược tốt, nước ñưa vào bể phải có lưu lượng và nhiệt ñộ ổn ñịnh vì trong lớp cặn lơ lửng các hạt cặn lơ lửng lớn lên rồi bị phá vỡ thành những hạt cặn nhỏ, sau ñó lại hấp phụ và lớn lên. ðể cho hạt cặn lớn lên ñược phải có ñủ thời gian. Nếu lưu lượng nước dao ñộng quá lớn, hạt cặn chưa ñủ lớn sẽ bị kéo ñi. Nếu nhiệt ñộ thay ñổi ñột ngột, lực liên kết giữa các hạt cặn sẽ thay ñổi và những bông cặn sẽ biến dạng, có khi bị phá vỡ. Bể lắng trong có ưu ñiểm so với các bể lắng khác là không cần xây dựng bể phản ứng vì trong quá trình phản ứng tạo bông, kết tủa xảy ra trong ñiều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng. Hiệu quả xử lý cao hơn so với các bể lắng khác và tốn ít ñất xây dựng hơn. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 29 Nước sau khi ñó loại bỏ ñược một phần cặn trong bể lắng ñược dẫn tiếp sang bể lọc và thực hiện các quá trình xử lý tiếp theo như trong phương án 1. 3.4. ðỊA ðIỂM THIẾT KẾ ðịa ñiểm thiết kế ñược ghi chú trong bản vẽ mặt bằng hiện trạng Xã Ninh Sim-Huyện Ninh Hòa-Tỉnh Khánh Hòa ñính kèm ở phụ lục ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 30 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ðƠN VỊ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. 4.1. NHÀ HÓA CHẤT. 4.1.1. Phèn. 4.1.1.1. Phèn ñược dùng ñể keo tụ là phèn nhôm. Hàm lượng phèn nhôm cần thiết: Liều lượng phèn nhôm cần thiết ñược xác ñịnh theo công thức: Pp = 4 M = 4* 20 = 18 (mg/l) (M là ñộ màu của nước, M = 20) Ngoài ra theo hàm lượng cặn trong nước nguồn, xác ñịnh liều lượng phèn ñể xử lý nước có ñục theo bảng 6.3 ñiều 6.11. TCXD – 33:2006 như sau: Bảng 4.1. Liều lượng phèn nhôm tương ứng với hàm lượng cặn. Hàm lượng cặn của nước nguồn (mg/l) Liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3 không chứa nước (mg/l) ðến 100 101 - 200 201 - 400 401 - 600 601 - 800 801 - 1000 1001 - 1500 25 - 35 30 - 40 35 - 45 45 - 50 50 - 60 60 - 70 70 - 80 Hàm lượng cặn của nước nguồn là 40mg/l. Vậy liều lượng phèn là 25-35mg/l, chọn 30mg/l Chọn liều lượng phèn nhôm là P = 30mg/l Dung tích bể hòa trộn và tiêu thụ tính theo công thức: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 31 Whp = 1 * * 10.000* * PQ n P b g Trong ñó: Q: Lưu lượng nước xử lý (m3/h), Q = 83 m3/h n: Thời gian giữa 2 lần hòa trộn phèn, chọn n = 12giờ b1: Nồng ñộ dung dịch phèn trong thùng hoà trộn (%), b1 = 5% g : Khối lượng riêng của dung dịch, g =1 tấn/m3 Pp : Liều lượng phèn cho vào nước, Pp = 30mg/l. => Wt = 3 83*12*30 0,6 10.000*5*1 m= Xây dựng 2 bể hình chữ nhật , mỗi bể có kích thước: 1×1 ×1m trong ñó chiều cao bảo vệ là 0,2m, ñáy bể có ñộ dốc 1% về phía ống thu cặn. 4.1.1.2. Tính hệ thống máy khuấy của bể hòa tan và tiêu thụ phèn. Dùng máy khuấy có gắn cánh khuấy bản 2 cánh (mái chèo) ñể khuấy trộn. ðường kính máy khuấy 1 *1 0,5 2m D m= = Chiều rộng bản cánh khuấy = 1 5 Dm = 1 5 * 0,5 = 0,1m Chiều dài bản cánh khuấy = 1 4 Dm = 1 4 *0,5 = 0,125m Năng lượng cần truyền vào nước: P = G2 ×V× i Trong ñó: G: Cường ñộ cánh khuấy, chọn G = 1000s-1 V: Dung tích bể , V = 0,6 m3 i: ðộ nhớt ñộng học của nước, ở 20oC chọn i = 1,01*10-3Ns/m2 => P = 10002×0,6×0,00101= 600J/s = 0,6kw Hiệu suất ñộng cơ l ç = 0,8, vậy công suất ñộng cơ: P = 0,6 0,75 0,8 kw= => chọn P = 1kw Xác ñịnh số vòng quay của máy khuấy: n Ta có: P = KN ρ n3dk5 ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 32 Trong ñó: KN: Chuẩn số công suất không thứ nguyên ρ : Khối lượng riêng của môi trường chất lỏng, ρ = 100 => n = 1 3 5( ) . .N k P K dρ Chọn cánh khuấy cho bản 2 cánh nghiêng góc 45o, KN = 1 1 3 3 5 750( ) 1*10 *0,5 n⇒ = = 2,9 v/s = 174 v/ pht Kiểm tra số Reynold: NR = 2 2 3 5 3 0,5 *32,9*10 7, 2*10 1,01.10 kd nρ µ − = = > 104 Vậy ñường kính số vòng quay chọn ñạt chế ñộ chảy rối. Chọn bơm ñịnh lượng phèn vào ñầu bể trộn. ðặc tính bơm Q = 100l/h, H = 20m. ðặt 2 bơm: 1 bơm làm việc, 1 bơm dự phòng 4.1.1.3. Kho chứa phèn. Diện tích kho chứa: 0 * * * 10.000 * * *k Q P TF P h G α = Trong ñó: Q: Công suất trạm xử lý, Q = 2.000 m3/ngày ñêm P: Liều lượng phèn tính toán, P =30 mg/l T: Thời gian giữ hoá chất trong kho, T ≥ 15 ngày, chọn T=30 ngày α : Hệ số tính ñến diện tích ñi lại và thao tác trong kho, α = 1,3 Pk: ðộ tinh khiết của phèn, Pk = 70% h: Chiều cao cho phép của hoá chất, ñối với phèn nhôm cục, h = 2m G0: Khối lượng riêng của hoá chất, G0 = 1,1 tấn/m3 => 2 2.000*30*35*1,3 1,8 10.000*70*2*1,1 F m= = Kho chứa phèn cần diện tích : 1m×2m = 2m2 Khu ñiều chế phèn cần diện tích 10m2 = 2m×5m ñặt cạnh kho chứa phèn và có cửa thông với kho chứa phèn. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 33 4.1.2 .Vôi 4.1.2.1. Hàm lượng vôi cần thiết. Liều lượng vôi (tính theo CaO) cần thiết ñể kiềm hoá xác ñịnh như sau: Pv = e1 ( 2 pP e – Kt +1) (mg/l) Trong ñó : Pv : Hàm lượng vôi dùng ñể kiềm hoá (mg/l) Pp : Hàm lượng phèn cần dùng ñể keo tụ (mg/l), Pp = 30mg/l e1, e2 : Trọng lượng ñương lượng của vôi và của phèn (mg/mgñl) + e1 = 28 mg/mgñl (CaO) + e2 = 57 mg/mgñl (Al2(SO4)3) Kt : ðộ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn (mgñl/l), Kt=1,2 Pv = 28*(30* 157 - 1,2 +1) = 9,1mg/l Kiểm tra pH của nước sau khi kiềm hoá: ðộ kiềm của nước sau khi pha phèn và kiềm hoá vôi ở trên : 12 0 e P e P KK kpt +−= Trong ñó : Kt : ðộ kiểm của nước sau khi kiềm hoá Ko : ðộ kiềm của nước nguồn Ko = 1, 2 /meq l= => 30 9,11,2 0,67 57 28t K = − + = mgñl/l Lượng axít cacbonic tự do trong nước sau khi pha phèn: 2 2 0 2 1 ( ) ( ) 44 p kP PCO CO e e   = + −    (CO2)0: nồng ñộ axit cacbonic tự do trong nước nguồn trước khi pha phèn tra theo hình 6-2 ñiều 6.209 TCVN –33 –2006 => (CO2)0 = 8 mg/l 2 30 9,1( ) 8 44 16,8 / 57 28 CO mg l = + − =    Với giá trị này CO2 và ñộ kiềm Kt =0,67mgñl/l tra ngược lại giá trị pH = 6,5 ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 34 Tính toán ñộ ổn ñịnh của nước: ðộ ổn ñịnh nước ñựơc ñánh giá theo chỉ số bão hoà I : I = pHo - pHs Trong ñó :
pHo : ðộ pH của nước pH = 6,5
pHs : ðộ pH của nước sau khi ñã bão hoà cacbonnat ñến trạng thái cân bằng và ñược tính theo công thức : pHs = f1(t) – f2(Ca2+) – f3(K) + f4(P) Trong ñó: f1(t ): Hàm số phụ thuộc nhiệt ñộ, với t = 200C thì f1(t) =2,1 f2(Ca2+): Hàm số phụ thuộc hàm lượng ion Ca2+ trong nước, với Ca2+ = 9,1mg/l thì f2(Ca2+) = 0,95mg/l f3(K): Hàm số ñộ kiềm của nước, với Kt =0,67mg/l thì f3(K) = 0,77 f4(P): Hàm số tổng hàm lượng muối, với P = 150mg/l thì f4(P) = 8,75 => pHs = 2,1 – 0,95 – 0,77 + 8,75 = 9,03 Ta thấy: pH0 =6,5 < pHs = 9,03 ⇒ nước có tính xâm thực, cần thêm vào một lượng vôi ñể kiềm hóa nước. Ứng với I < 0 và pHo < 8,4 <pHs thì liều lượng vôi thêm vào ñược xác ñịnh theo công thức sau: ( )a e X X Kξ ξ= + + Trong ñó: X và ξ : hệ số phụ thuộc vào pH0 và pHs , tra biểu ñồ Hình 15.6_Cấp nước_Trịnh Xuân Lai, ta có χ = 0,7 và ξ = 0,025 K: ñộ kiềm toàn phần của nước K=0,67mg/l => ( )28* 0,7 0,025 0,7*0,025 *0,67 13,9 /a mg l= + + = Vậy tổng lượng vôi cần thiết là: Lv =9,1 + 13,9= 23 mgCaO/l 4.1.2.2. Kích thước bể hoà trộn vôi. Xác ñịnh dung tích bể hoà trộn vôi: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 35 Whv = 3 . . 1000. . pQ n P bγ Trong ñó : Q: Lưu lượng nước xử lý (m3/h), Q = 2.000 m3/nñ = 83m3/h n: Thời gian giữa 2 lần hòa tan vôi, chọn n = 12h Pp: Liều lượng hóa chất cho vào nước, Pp= 23 mgCaO/l b3: Nồng ñộ dung dịch vôi cho vào thùng hoà trộn, b3= 5% γ : Khối lượng riêng của dung dịch, γ = 1T/m3 =>W = 83*12*23 10.000*1*5 = 0,46 m3 Chọn ñường kính thùng dt = 1m thì: Ft = 4 2 tdpi = 2 .1 4 pi = 0,785m2 Chọn ñường kính ñáy dd = 0,2m thì Fd = 0,0314m2 Chiều cao phần ñáy: hd = 2 dt dd − = 1 0,2 2 − = 0,4m Thể tích phần ñáy: Wd = Fd.hd = 0,0314*0,4 = 0.01256m3 Chiều cao phần trên: ht= t dt F WW − = 0,46 0.01256 0,6 0,785 − = m Góc nghiêng " so với mặt phẳng nằm ngang: " = arctg (1 0, 2) / 2 45 0, 4 o− = Chiều cao tòan phần bể hòa tan l,3m trong ñó chiều cao bảo vệ = 0,3m ðáy chóp lắp ống D = 100mm ñể xả cặn. Tính hệ thống cánh khuấy của thùng hòa trộn Dùng máy khuấy có gắn cánh khuấy bản 2 cánh (mái chèo) ñể khuấy trộn ðường kính máy khuấy D ≤ ½ ñường kính bể 1 *1 0,5 2m D m→ = = ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 36 Chiều rộng bản cánh khuấy = 1 5 Dm = 1 5 * 0,5 = 0,1m. Chiều dài bản cánh khuấy = 1 4 Dm = 1 4 *0,5 = 0,125m Năng lượng cần truyền vào nước: P = G2.V.µ Trong ñó: G: Cường ñộ cánh khuấy, chọn G = 1000s-1 V: Dung tích bể hòa trộn, V = 0,46 m3 µ: ðộ nhớt ñộng học của nước, ở 20oC , µ =1,01*10-3Ns/m2 => P = 10002 *0,46 *1,01*10-3 = 465 J/s = 0,465kw Hiệu suất ñộng cơ l ç = 0,8, vậy công suất ñộng cơ: P = 0,46 0,58 0.8 kw= , chọn P = 1kw Xác ñịnh số vòng quay của máy khuấy: n n = 1 3 5( ) . .N k P K dρ Chọn cánh khuấy máy cho bản 2 cánh, KN = 1 1 3 3 5 465( ) 1*10 *0,5 n⇒ = = 2,46 v/s = 148 v/ pht Kiểm tra số Reynold: NR = 2 2 3 5 3 0,5 *2,46*10 6,0*10 1,01.10 kd nρ µ − = = > 104 Vậy ñường kính v số vòng quay chọn ñạt chế ñộ chảy rối. Tính cơ khí : Xác ñịnh bề dày thân thùng hoà trộn : Chọn vật liệu làm thùng hoà trộn bằng thép CT3 . Xác ñịnh áp suất tính toán ở phần dưới của thân ñược tính theo công thức sau: P = g.ñ.H Trong ñó : ñ: Khối lượng của nước, ñ = 1000kg/m3 ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 37 g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 H : Chiều cao cột nước trong thùng hòa trộn, H = 1,1m Vậy : P = 9,81×1000×1,1 = 10791N/m2 = 0,011N/mm2 Tính ứng suất cho phép tiêu chuẩn của thép CT3, thép CT3 có ứng suất cho phép tiêu chuẩn [ĩ* ] = 140 N/mm2, hệ số bền mối hàn ưh = 0,95 Xác ñịnh ứng suất cho phép theo công thức : [ĩ ] = ç [ĩ* ] = 1. 140 = 140 N/mm2 [ ] hp б φ = 140 .0,95 0,011 = 12090 N/mm2 >25 Vậy bề dày thân thiết bị tối thiểu ñuợc tính theo công thức: [ ] 3 , 1*10 *0,011 2 2*140*0,95 t h D pS = = σ φ = 0,04mm Chiều dày thực thân thiết bị tính theo công thức : S = ,S + C (C: Hệ số chọn thêm, C = Ca + Cb + Cc + Co ) Ca: hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học, Ca = 15 năm * 0,06 mm/năm = 0,9 mm (niên hạn sử dụng 10 năm, tốc ñộ ăn mòn = 0,06mm/năm), chọn Ca = 1mm. Cc: hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo Cc = 0 Co: hệ số bồ sung quy tròn kích thước Co = 1,95 Vậy S = 3mm Kiểm tra lại ñiều kiện bền: 3 1 0,002 1000 S Ca D − − = = < 0,1 (thỏa) Xác ñịnh áp suất cho phép bên trong thiết bị theo công thức: [ ] [ ] ( )2 2*140 *0,95*(3 1)( ) 1000 (3 1) h S Cap D S Ca − − = = + − + − σ φ = 0,53N/mm2 >p =0,012N/mm2 Vậy bề dày thiết bị S = 3mm như ñã chọn như trên là thoả mãn. 4.1.2.3. Bể tiêu thụ vôi. Dung tích bể tiêu thụ vôi: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 38 Wtv = 4 * * 10.000 * * PQ n P b g = 3 4 *hvW b b Trong ñó: Q: Lưu lượng nước xử lý (m3/h), Q = 83 m3/h n: Thời gian giữa 2 lần hoà trộn phèn, chọn n = 12giờ b4: Nồng ñộ dung dịch phèn trong bể tiêu thụ , bh = (1 ÷ 5)%, lấy b1 = 5% g : Khối lượng riêng của dung dịch :1 tấn/m3 Pp: Liều lượng phèn cho vào nước, Pp = 30mg/l => Wtv = 0,46*5 5 =0,46m3 = 2Whv Chọn 2 bơm vôi có ñặc tính kỹ thuật : Q = 100l/h, H = 20m Diện tích khu pha vôi cần diện tích như khu pha chế phèn: 10m2 = 2m ×5m 4.1.2.4. Kho chứa vôi. Lượng vôi thị trường với ñộ tinh khiết 70% cần dùng 1 ngày là: L = . 23*2.000 .100 66 1.000. 1.000*70 a Q kg P = = (a: liều lượng vôi dùng ñể kiềm hóa, a = 23 mg/l) Lượng vôi dự trữ trong 30 ngày: G = 30×66 = 1980 kg Vôi mua về l vôi sữa ñóng thành bao có sẵn trên thị trường, có tỷ trọng khi xếp ñống l = 1,2 Vậy thể tích vôi chốn chỗ trong kho l: W = 1,98 1,65 1, 2 = m 3 Thiết kế kho dự trữ vôi cạnh kho dự trữ phèn và có kích thước: B×L×H = 1×1,5×1,5m 4.1.3. Chất khử trùng nước. Dùng clo ñể khử trùng nước Liều lượng clo châm vào nước ñã làm sạch ñể khử trùng là: 3mg/l = 3g/m3 Công suất nhà máy: 2.000 = 83m3/h Lượng Clo dùng trong một giờ: m = a×Q = 0,003×83 = 0,25kg/h ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 39 Dùng Cloratơ ñể châm Clo. Chọn máy châm clo loại 1 kg/h. Dự trữ lượng clo cho 1 tháng là: 2.000m3/ngày×30ngày/tháng×0,003kg/m3 = 180kg/tháng ðặt 2 bình clo loại 90kg, 1 cân bàn loại 0 ÷ 200kg Gian ñặt clo cạnh kho phèn kích thước 2m×4m =8m2 4.2. HỒ CHỨA NƯỚC THÔ. Hồ chứa nước thô dự trữ nước cho trạm bơm cấp 1 trong thời gian 3 ngày Lượng khai thác trong một ngày là: Q = 2.000m3/ngày Dung tích hồ chứa: Wh = 7Q = 3× 2.000 = 6.000m3 Lấy chiều sâu chứa nước H = 3,5m Mặt bằng của hồ chứa là : F = 6.000 3,5 hW H = =1.714m2 chọn F=1.720 m2 Chiều sâu bảo vệ: hbv = 0,5m Kích thước ñào hồ: B×L×H = 20m×25m×4m Bơm cấp 1 làm việc ñiều hòa trong ngày, lưu lượng bơm cấp 1 1à lưu lượng trung bình ngày: Qh = 32000 83 /24 m= h. Áp lực bơm cấp 1 ñược tính căn cứ vào mực nước trên bể trộn ở trạm xử lý và mực nước thấp nhất tại miệng hút của bơm chìm ñặt trong hồ chứa nước thô: Hb = Ztr – Zh + h∑ + Htñ Trong ñó : Ztr : cao ñộ mực nước tại bể trộn : Ztr = 4,7 m Zh : Cao ñộ mực nước thấp nhất tại miệng hút nước tại hồ chứa, Zh = 0,5m h∑ : Tổn thất áp lực trên ống ñẩy-h1, tổn thất cục bộ qua bơm, phụ kiện-h2 h∑ = h1 + h2 h1: Tổn thấp áp lực dọc ñường: q = 23 l/s, chọn ống gang dẻo D = 150, có v = 1,2m/s, i = 5,67, chiều dài ống dẫn nước thô: 0,05 km: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 40 h1 = 5,67×0,05 = 0,3 m Áp lực qua bơm và các phụ tùng lấy h2 = 3m. h∑ = 0,3 + 3 = 3,3m. Áp lực tự do ra khỏi ống vào bể trộn: htñ = 1m hb = 4,7 – 0,3 + 3,3 + 1 = 8,7m Chọn trạm bơm cấp 1 có 2 máy bơm cùng công suất, thông số kỹ thuật của bơm là: Qb = 83m3/h , Hb = 10m, 1 bơm làm việc, 1 bơm dự phòng. 4.3. BỂ TRỘN ðỨNG. Công suất của trạm xử lý là Q = 2.000 m3/ngày ñêm = 83 m3/h = 23l/s. Diện tích tiết diện ngang ở phần trên của bể trộn tính với vận tốc nước dân vd = 25 mm/s = 0,025m/s là: ft = 2 0,023 1 0,025t Q m v = = (vt: vận tốc nước ở phần thân trên, vt = 25 ÷ 28 mm/s. Chọn vt = 25mm/s) Bể trộn phần trên có dạng hình vuông, thì chiều dài mỗi cạnh là: bt = 1 1tf m= = Ống dẫn nước nguồn vào bể trộn với q = 23l/s, Ống dẫn nước thô từ nguồn vào có ñường kính D = 150 mm Vận tốc V trong ống dẫn nước thô: V = 2 2 4 4*0,023 3,14*0,15 q dpi = = 1,3m/s (tiêu chuẩn v = 1 ÷ 1,5 m/s) Diện tích ñáy bể chỗ nối với ống sẽ là: fd = 0,168m×0,168m = 0,028m2 Chọn góc hình nón 400, (30÷ 400), thì chiều cao phần hình tháp là (phần dưới ñáy bể) sẽ là : hd = ( ) ( ) 747,2168,012 1 2 40 cot 2 1 0 −=− gbb dt = 1,44m Thể tích phần hình tháp của bể trộn bằng: Wd = 1 ( ) 3 d t d t d h f f f f+ + 31 *1,44*(1 0,028 1*0,028) 0,53 3 m= + + = ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 41 Thể tích toàn phần của bể với thời gian lưu lại của nước trong bể là 1,5 phút (thời gian lưu nước trong bể trộn không quá 2 phút) sẽ là: W = * 83*1,5 60 60 Q t = = 2,0 m3 Thể tích phần trên hình hộp của bể sẽ là: Wt = W – Wd = 2,0– 0,53 = 1,56 m3 Chiều cao phần trên của bể là: ht = 1,56 1,56 1*1 t t W mf = = Chiều cao toàn phần của bể sẽ là: H = ht + hd + hbv = 1,57 + 1,44 + 0,4= 3,4 m Trong ñó chiều cao bảo vệ hbv = 0,4m Dự kiến thu nước bằng máng vòng có lỗ ngập nước. Nước chảy trong máng ñến chỗ ống dẫn nước ra khỏi bể theo hai hướng ngược nhau. Vì vậy, lưu lượng nước tính toán của mỗi máng sẽ là: qm = 3 83 41,5 / 2 2 Q m h= = Diện tích tiết diện máng với tốc ñộ nước chảy trong máng vm = 0,6m/s sẽ là: 41,5 0,019 0,6*3600 m m m qf v = = = m 2 Chọn chiều rộng máng: bm = 0,2m thì chiều cao lớp nước tính toán trong máng sẽ là: 0,019 0, 2 0,1 m m m fh m b = = = ðộ dốc của máng về phía tháo nước ra lấy bắng 0,02 tổng diện tích các lỗ ngập thu nước ở thành máng với tốc ñộ nước chảy qua lỗ vl = 1 m/s sẽ là: 283 0,023 1*3600l l Qf m v = = =∑ Chọn ñường kính lỗ dl = 30 mm Diện tích của mỗi lỗ: fl = 2 23,14 *0,03 4 4 ldpi = = 0,0007 m2 ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 42 Tổng số lỗ trên thành máng sẽ là: 0,023 32,85 0,0007 l l f n f= = = ∑ lỗ, lấy 33 lỗ Các lỗ ñược bố trí ngập trong nước 70 mm (tính ñến tâm lỗ), chu vi phía trong của máng là : 4 4*1 4m lP b m= = = Khoảng cách giữa các tâm lỗ: e = 4 0,12 33 m P m n = = Khoảng cách giữa các lỗ: e – dl = 0,12 – 0,03 = 0,09 ðường kính ống dẫn sang bể phản ứng D = 200 mm, Vận tốc nước trong ống dẫn sang bể phản ứng: v = 2 2 4 4*0,023 * 3,14*0, 2 q Dpi = = 0,8m/s (quy phạm v = 0,8 ÷ 1 m/s) 4.4. BỂ PHẢN ỨNG TẦNG CẶN LƠ LỬNG. Nước sau khi ñược hoà trộn hóa chất trong bể trộn ñứng ñược ñưa sang bể phản ứng ñể hạt cặn có ñủ thời gian hình thành bông cặn lớn và ñược tách ra ở bể lắng ngang và vào bể lọc phía sau: 4.4.1. Ngăn tách khí. Dung tích ngăn tách khí sẽ là : 383*1,5 * 2,1 60 W Q t m= = = Trong ñó: t: Thời gian lưu nước, theo quy phạm t =1-2 phút, lấy t =1,5 phút Q: Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 83m3/h Diện tích ngăn tách khí: 283 0,77 0,03*3600 QF m v = = = (v: vận tốc dòng nước trong ngăn tách khí, v ≤ 0,05m/s, lấy v = 0,03m/s) Chiều dài ngăn tách khí lấy bằng L = 5m ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 43 Vậy chiều rộng ngăn tách khí là: 0,77 0,15 5 FB m L = = = Chiều cao mực nước trong ngăn tách khí: 2,1 2,72 0.77 Wh m F = = = 4.4.2. Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng. 4.4.2.1. Kích thước bể. Diện tích mặt bằng của bể phản ứng: 283 19,2 1, 2*3,6 qF m v = = = Trong ñó: Q: Lưu lượng nước cần xử lý : Q = 83m3/h v: vận tốc ñi lên của dòng nước trong bể phản ứng, phụ thuộc hàm lượng cặn của nước nguồn, lấy theo Bảng 4.2 Bảng 4.2. Vận tốc nước tương ứng hàm lượng cặn. Tính chất nước nguồn Hàm lượng cặn (mg/l) Vận tốc v (mm/s) Nước có ñộ ñục thấp Nước có ñộ ñục trung bình Nước có ñộ ñục lớn <20 20-50 50-250 250-2500 0,9 1,2 1,6 2,2 Với hàm lượng cặn là 40 mg/l thì v=1,2m/s. Lấy tổng chiều rộng bể phản ứng bằng chiều dài ngăn tách khí B = 5m. Bể phản ứng chia làm 2 ngăn (n =2). Chiều rộng mỗi ngăn: Bn = 5 2 2 B = = 2,5m Chiều dài ngăn phản ứng: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 44 19,2 7,7 2,5 FL m B = = = Lấy chiều cao bể phản ứng bằng: H = 3,2m Thể tích bể phản ứng là: 3 * * 2,5*7,7*3, 2 61,6W B L H m= = = Thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 35 t = 3 3 61,6 *2*60 / 83 / W m phut h Q m h= = 90 phút (tiêu chuẩn t ≥ 20 phút) Chiều cao của ngăn phản ứng: H = 3,2m Trong ngăn phản ứng ñặt 1 tấm chắn hướng dòng, khoảng cách giữa tấm chắn và thành bể : 7,7 3,85 2 m= ( theo quy phạm 3-4m ) 4.4.2.2. Hệ thống phân phối nước. Phân phối nước bằng ống ñục lỗ ñặt ở ñáy ngăn phản ứng. Mỗi ngăn ñặt 1 ống. Tốc ñộ nước trong ống theo quy phạm v = 0,5 ÷ 0,6 m/s. Lấy v = 0,6m/s Tiết diện ống phân phối : F = 283 0,019 2*0,6*3600 Q m v = = ðường kính ống phân phối : D = 4 4*0,019 3,14 F pi = = 0,16m =160mm. Chọn D = 200mm Lấy tổng diện tích lỗ phân phối bằng 30% diện tích ống: Tổng diện tích lỗ trên ống phân phối là : lâf∑ = 20,019*30 0,0057100 m= Chọn ñường kính lỗ phân phối dlỗ = 25mm Diện tích mỗi lỗ: Flỗ = 2 2 23,14 *0,025 0,0004 4 4 lâd mpi = = Tổng số lỗ : n = 0,00057 0,0004 lâ lâ f f = ∑ = 16 lỗ Mỗi bên bố trí 8 lỗ thành 2 hàng so le hai bên thành ống, lỗ hướng xuống phía dưới làm với phương thẳng ñứng một góc 45o ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 45 Khoảng cách giữa các lỗ: e = 6250 400 418 14 mm − = Tổn thất áp lực qua giàn phân phối: h = ( 2 2 2, 2 1) 2 v gK + = 2 2 2,2 0,6( 1) * 0,47 2 *9,810,3 m+ = (K: tỷ số tất cả các lỗ của ống phân phối trên tiết diện ngang của ống phân phối, 30% = 0,03) Tốc ñộ nước từ ngăn phản ứng sang bể lắng lấy vl = 0,05m/s. Chiều cao lớp nước trên vách tràn: Ht = 83 0,09 . 5*0,05*3600t Q m B v = = 4.5. BỂ LẮNG NGANG. 4.5.1. Kích thước bể lắng. Tổng diện tích mặt bằng của bể lắng ngang thu nước bề mặt: 0 * 3,6 * QF u α = Trong ñó : α : Hệ số kể ñến sự ảnh hưởng của thành phần vận tốc rối của dòng nước theo phương thẳng ñứng, phụ thuộc vào tỷ số L/H0, tra theo Bảng 4.3, ứng với L/Ho = 10 =>α = 1,33 và K = 7,5 L: chiều dài vùng lắng cặn H0: chiều cao vùng lắng u0 : Tốc ñộ lắng tự do của hạt cặn nhỏ nhất cần giữ lại, ñược lấy theo bảng 4.4, ứng với hàm lượng cặn của nước nguồn Cn = 40mg/l, ñộ màu M = 20o => chọn uo = 0,45m/s F = 21,33*83 68,1 3,6*0, 45 m= Lấy theo bảng 6.9 TCXDVN 33-2006 Bảng 4.3 L/H0 10 15 20 25 K 7,5 10 12 13,5 α 1,33 1,5 1,67 1,82 ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 46 Lấy theo bảng 6.9 TCXDVN 33-2006 Bảng 4.4 ðặc ñiểm nước nguồn và phương pháp xử lý Tốc ñộ rơi của cặn u0 (mm/s) Xử lý nước có dùng phèn: - Nước ít ñục (hàm lượng cặn < 50 mg/l) - Nước ñục vừa (hàm lượng cặn 50-250 mg/l) - Nước ñục (hàm lượng cặn 250-2500 mg/l) Xử lý nước không dùng phèn, nước ñục: 0,35-0,45 0,45-0,5 0,5-0,6 0,08-0,15 Chiều cao vùng lắng theo quy phạm H0 = 2,5-3,5m. Lấy H0= 2,5m, Số bể lắng N =1 Chiều rộng bể là: 3,6* * *tb o QB v H N = Trong ñó: vtb: Tốc ñộ dòng chảy trong bể lắng, vtb = K*u0 = 7,5*0,45 = 3,4 mm/s => B 83 2,7 3,6*3,4*2,5*1 m= = (tiêu chuẩn cho phép chiều rộng mỗi ngăn không quá 6m) Chiều dài bể: * FL n b = 83 31 1*2,7 m= = Nếu chiều rộng mỗi ngăn b = 2,7m , hàng lỗ cuối cùng nằm cao hơn mức cặn tính toán là 0,3m (Quy phạm 0,3 ÷ 0,5m) thì diện tích công tác (Fn) của mỗi ngăn phân phối nước vào bể ñặt cách ñầu bể 1,5m (Quy phạm 1 ÷ 12m): Fn = b(Ho – 0,3 ) = 2,7(2,5 – 0,3) = 5,9 m2 Lưu lượng nước tính toán qua bể: qn = 3 83 83 / 1 1 Q m h= = = 0,023m3/s 4.5.2. Phân phối nước vào bể lắng ngang. Diện tích cần thiết của các lỗ ở vách ngăn phân phối nước vào là : ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 47 lâ lâ lâ qf v =∑ Trong ñó: vlỗ: vận tốc nước qua các lỗ, vlỗ = 0,2 ÷ 0,3 m/s. Chọn vlỗ = 0,2m/s 20,023 0,012 0,2lâ f m= =∑ Lấy ñường kính lỗ ở vách ngăn phân phối nước d = 0,06m (Quy phạm d = 0,05 ÷0,15m). Diện tích mỗi lỗ flỗ = 0,00285 m2, tổng số lỗ ở vách ngăn phân phối nước: 0,012 4, 2 0,00285 lâ lâ lâ f n f= = = ∑ lỗ, chọn nlỗ = 5 lỗ Thể tích phần lắng: W = F*H0 = 68,1*2,5 = 170,2m3 Thời gian nước lưu trong bể: 170, 2 2,1 83 WT hQ= = = 4.5.3. Thu nước sau bể lắng ngang. Phần thu nước sau bể lắng dùng hệ thống máng ñục lỗ chảy ngập trên mặt nước ñặt ở cuối bể. Chiều dài máng: Lm = 2 2 *31 21 3 3 L m= = Mỗi nhánh bố trí 2 máng thu, khoảng cách giữa các tâm máng : a = 2,7 1,35 2 m= Tốc ñộ máng thu lấy vm = 0,6m/s (Tiêu chuẩn vm = 0,6 ÷ 0,8 m/s) Tiết diện máng thu: 283 0,019 * 2*0,6*3600t m QF m N v = = = Chiều rộng máng: lấy bm = 0,2m Chiều sâu máng: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 48 0,019 0,0095 0, 2 t m m Fh m b = = = Máng dốc 0,01 về phía cuối bể Chiều cao ñầu máng: h1 = 0,4m Chiều cao cuối máng: h2 = h1+L*i = 0,4 + 20*0,01 = 0,6m Tốc ñộ qua lỗ : vlỗ = 1m/s. Tổng diện tích lỗ trên 1 máng thu: 2 * n lâ lâ qf v =∑ (qn: lưu lượng nước trong một ngăn, qn = 3 383 83 / 0,023 /3 1 Q m ngay m s= = = ) => 2 0,023 0,011 2*1lâ f m= =∑ ðường kính lỗ chọn dlỗ = 25mm (quy phạm d ≥ 25mm) Số lỗ trên máng: n = 0,011 22 0,00049 lâ lâ f f = = ∑ lỗ Mỗi bên bố trí 11 lỗ Các lỗ nằm ngang 2 bên máng, lỗ của máng ñặt cao hơn ñáy máng 0,05m (tiêu chuẩn là 0,05 ÷ 0,08m) Khoảng cách giữa các tâm lỗ: e = 22 1,05 21 m= Mép trên của máng, cao hơn mức nước cao nhất trong bể 0,1 m. Thu nước trong bể lắng bằng máng inox hình chữ nhật. Mỗi bể bố trí 2 máng thu. Khoảng cách giữa 2 máng: 2 5 2*0,4 2,1 2 2 m B b a m − − = = = (bm: Chiều rộng máng thu nước, chọn bm = 0,4m) Chiều dài máng: 2 2 *21 14 3 3 l L m= = = ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 49 Tiết diện máng thu: 283 0,019 * 2*0,6*3600t m QF m N v = = = vm: tốc ñộ trong máng thu (theo quy phạm vm= 0,6 ÷ 0,8 m/s) Chiều sâu máng: 0,019 0,05 0, 4 t m m Fh m b = = = Máng dốc 0,01 về phía cuối bể Chiều cao ñầu máng: h1 = 0,4m Chiều cao cuối máng: h2 = h1+L*i = 0,4 + 14*0,01 = 0,54m Nước ñược thu vào máng qua tấm răng cưa inox ñặt dọc theo thành máng 4.5.4. Xả cặn bể lắng ngang. Xả cặn theo chu kì với thời gian giữa hai lần xả cặn là T=24h Thể tích vùng chứa nén cặn của lắng là: max* ( ) * c T Q C C W N δ − = Trong ñó : Wc: Thể tích vùng nén cặn T: Thời gian làm việc giữa 2 lần xả cặn, T = 24h (khi xả cặn bể vẫn làm việc bình thường). Q: Lưu lượng nước ñưa vào bể, Q = 83 m3/h. N: Số bể lắng ngang, N = 1 C: Hàm lượng cặn còn lại sau lắng, C = 10 ÷ 12mg/l, lấy C = 10mg/l Cmax : Hàm lượng cặn lớn nhất ñi vào bể, Cmax = 85mg/l δ : Nồng ñộ trung bình của cặn ñã nén chặt lấy theo bảng 4.5, ứng với Cmax = 85 mg/l => δ = 20.000g/m3 Wc = 3 24*83*(85 10) 7.5 1*20.000 m − = = ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 50 Bảng 4.5. Nồng ñộ trung bình của cặn ñã nén Nồng ñộ trung bình của cặn ñã nén tính bằng g/m3 sau khoảng thời gian Hàm lượng cặn có trong nước nguồn (mg/l) 6h 12h 24h 1) Khi xử lý có dùng phèn ñến 50 trên 50 ñến 100 trên 100 ñến 400 trên 400 ñến 1.000 trên 1.000 ñến 2.500 2) Khi xử lý không dùng phèn 9.000 12.000 20.000 35.000 80.000 28.000 12.000 16.000 32.000 50.000 100.000 250.000 15.000 20.000 40.000 60.000 120.000 300.000 Chiều cao trung bình vùng chứa nén cặn: 7,5 0,11 68,1 c c bâ WH mf= = = Chiều cao trung bình của bể lắng : Hb = Ho + Hc = 2,5 + 0,11 = 2,6m Chiều cao trung bình xây dựng bể có kể chiều cao bảo vệ (0,3 ÷ 0,5m) : Hxd = Hb + Hbv = 2,6 + 0,5 = 3,1m : Thể tích bể lắng là : Wb = F×Hb = 68,1×2,6 = 177 m3 Lượng nước tính bằng phần trăm mất ñi khi xả cặn : *100% . p cK Wp Q t= Trong ñó: Kp: Hệ số pha loãng khi xả cặn bằng thuỷ lực, Kp =1,5 t : Thời gian xả cặn, t = 8 ÷10 phút chọn t = 10 phút => p 1,5*7,5 .100% 1,9% 10*60 = = ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 51 Hệ thống xả cặn làm bằng máng ñục lỗ ở 2 bên và ñặt dọc theo trục mỗi ngăn. Thời gian xả cặn quy ñịnh t = 8 ÷10 phút lấy t = 8 phút. Tốc ñộ nước chảy ở cuối máng không nhỏ hơn 1 m/s. Lưu lượng cặn ở 1 ngăn : qc-n = 3 7,5 0,016 / 8*60 c nW m s t − = = Diện tích của máng xả cặn : vm = 1m/s Fm = 2 0.016 0,016 1 c n m q m v − = = (vm : Tốc ñộ nước chảy trong máng, lấy vm = 1m/s) Kích thước máng. Nếu a = 0,1m thì b = 0,3m. Tốc ñộ nước qua lỗ bằng 1m/s. Chọn ñường kính lỗ dlỗ = 25mm (Quy phạm dlỗ ≥ 25mm) Diện tích mỗi lỗ: Flỗ = 2 4 lâdpi = 23,14*0,025 4 0,00049m2 Tổng diện tích lỗ trên một máng xả cặn: 20,016 0,016 1 c n lâ lâ qf m v − = = =∑ (Với vlỗ : Vận tốc nước qua lỗ, vlỗ = 1m/s) n = 0,016 16 2. 2*0,00049 lâ lâ f f = = ∑ lỗ Bố trí mỗi bên 8 lỗ dọc hai bên thành máng Khoảng cách giữa các lỗ: e = 15 0,54 28 m= ðường kính ống xả cặn: Lấy Dc = 150mm Vận tốc trong ống xả cặn : Vc = 2 2 4* 4*0,016 0,91 / * 3,14*0,15 c n c q m s Dpi − = = 4.6. BỂ LẮNG TRONG CÓ TẦNG CẶN LƠ LỬNG 4.6.1 Ngăn tách khí. Nước từ bể trộn trước khi ñi vào bể lắng cần phải qua ngăn tách khí ñể tránh bọt khí làm phá vỡ bông cặn. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 52 Thời gian nước lưu lại trong ngăn tách khí lấy = 1,5 phút Dung tích ngăn tách khí sẽ là : Wtk = 3 83*1,5 * 2,1 60 Q t m= = Trong ñó: t: Thời gian lưu nước, theo quy phạm t =1-2 phút, lấy t =1,5 phút Q: Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 83m3/h. Diện tích ngăn tách khí: 283 1,5 0,015*3600 QF m v = = = (v: Vận tốc dòng nước trong ngăn tách khí, v ≤ 0,05m/s. Chọn v = 0,015m/s) Chiều dài ngăn tách khí lấy bằng, L = 5m Vậy chiều rộng ngăn tách khí là: 1,5 0,3 5 FB m L = = = Chiều cao mực nước trong ngăn tách khí: 2,1 1,4 1,5 Wh m F = = = Chiều cao tổng cộng của ngăn tách khí Htk = 1,4 + 0,2 = 1,6 m (trong ñó chiều cao dự phòng = 0,2m). 4.6.2. Bể lắng trong. 4.6.2.1. Hàm lượng cặn ñưa vào bể lắng trong Hàm lượng cặn ñưa vào bể lắng trong tính như sau: maxC = max * 0, 25 n C K P M v+ + + (mg/l) Trong ñó: max n C : Hàm lượng cặn nước nguồn (mg/l) P:Hàm lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước (g/m3), p = 30mg/ l K: Hệ số phụ thuộc ñộ tinh khiết của phèn, ñối với phèn nhôm sạch K = 0,55 M: ðộ màu của nước nguồn (ñộ) thang màu platin – côban. M = 20 v: Liều lượng vôi kiềm hoá nước (mg/l), v = 23mg/l. maxC = 40 + 0,55*30 + 0,25 *20 +23 = 85mg/l ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 53 4.6.2.2. Lượng nước xả cặn ra khỏi ngăn nén cặn. Lượng nước dùng ñể xả cặn ra khỏi ngăn nén cặn xác ñịnh theo công thức max( ) .100%pc tb K C c P − = δ Trong ñó: Kp : Hệ số pha loãng của cặn. Lấy Kp = 1,2. Cmax: Hàm lượng cặn lớn nhất cho vào bể lắng kể cả hoá chất, Cmax = 85mg/l c: hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi lắng, c = 10 ÷ 12 mg/l, lấy c = 10mg tbδ : Nồng ñộ trung bình của cặn ñã ñược ép chặt trong vùng chứa nén cặn, phụ thuộc vào thời gian nén cặn và hàm lượng cặn trong nước nguồn ñưa vào lấy theo bảng 4.6 ñiều 6.68 TCXD – 33-2006: Bảng 4.6. Nồng ñộ trung bình của cặn ñã ép Nồng ñộ trung bình của cặn ñã ép chặt tbδ (mg/l) Hàm lượng chất lơ lửng lớn nhất ñưa vào bể (mg/l) 3h 4h 6h 8h 10 ÷ 12h ðến 100 100 ÷ 400 400 ÷ 1.000 1.000 ÷ 2.500 6500 19000 24000 29000 7500 21500 25000 31000 8000 24000 27000 33000 8500 25000 29000 35000 9500 27000 31000 37000 Ứng với hàm lượng cặn Cmax = 85mg/l < 100 mg/l và thời gian lưu cặn T = 12 giờ => tbδ = 9500mg/l. 1,2 * (85 10) *100% 0,9% 9500c P −= = Lưu lượng nước xả cặn: Qxả cặn = Q . Pc = 83 * 0,9% = 0,75 m3/h 4.6.2.3. Tính diện tích ngăn lắng Diện tích ngăn lắng ñược tính theo công thức : * 3,6*l l K QF V = ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 54 Trong ñó: K: Hệ số phân bố lưu lượng giữa phần lắng và phần chứa ép cặn, lấy theo ñiều 6.86 TXD. 33 - 2006 Q: Lưu lượng tính toán, Q = 83m3/h Vt: Vận tốc nước ñi lên trong vùng lắng bằng mm/s lấy theo bảng 6 – 10, ñiều 6.88. TCXD 33 - 2006 Về mùa hè: Fl = 2 0,8*83 31 3,6*0,6 m= Về mùa ñông: Fl = 2 0,6*83 17.3 3,6*0,8 m= Vậy chọn diện ngăn lắng là : Fl = 31 m2 ñể tính toán và chia thành 2 ngăn, diện tích mỗi ngăn = 16 m2 Chiều rộng mỗi ngăn : Lấy B = 3,4m Chiều dài bể: L = 16 4,7 3, 4 lF m B = = chọn L=5m Kích thước toàn bể lắng 2 × 5m × 3,4m 4.6.2.4. Diện tích ngăn nén cặn Diện tích ngăn nén cặn tính theo công thức : Fc = (1 ) * 3,6* l K Q V − * α (α : Hệ số giảm tốc ñộ nước dâng ở ngăn chứa cặn so với ngăn lắng,α= 0,9) => Fc 2 (1 0,8)*83 16,5 3,6*0,6*0,9 m − = = Lấy kích thước mặt bằng bể lắng trong : L * B = 5m * 3,4m Tổng diện tích bể lắng trong : Ftổng = 3 x 5 x 3,4 = 51m2 4.6.2.5. Phân phối nước vào ngăn lắng Nước ñược dẫn từ mương xuống ñáy bể bằng ống nhựa, gồm 5 ống chính có ñường kính D =100mm. Diện tích tiết diện ống: 2 22 00785,0 4 1,0*14,3 4 *14,3 m Df === ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 55 Lưu lượng vào trong mỗi ống chính là: Qc = 3 383 / *1000 / 2,3 / *5 2*5*3600 / Q m h l m l s N s h = = (N: số ngăn lắng, N = 2) Vận tốc nước trong ống chính: 0,0023 0,3 / 0,00785 c c c Q v m sf= = = (thoả mãn vận tốc nước phân phối vào không lớn hơn 0,7 m/s) Khoảng cách giữa các ống chính: 5 1 5 L e m N = = = Mỗi ống chính rẽ thành 2 ống nhánh có ñường kính d = 63mm phân phối ñều theo chiều rộng bể. Diện tích tiết diện ống nhánh: 2 2 23,14 * 3,14 *0,063 0,00311 4 4n df m= = = Vận tốc qua ống nhánh: 0,0023 0,37 / 2* 2*0,00311 c n n Q v m sf= = = Khoảng cách giữa 2 ống nhánh: 3, 4 1,7 2 B e m n = = = (B: bề rộng bể lắng, B = 3,4m; n: số ống nhánh trên ống chính, n = 2) 4.6.2.6. Tính máng thu nước trong ngăn lắng Việc thu nước ñã lắng trong ngăn lắng ñược thực hiện bằng hệ thống máng răng cưa thu dọc 2 bên mỗi ngăn lắng Lưu lượng nước tính cho một máng là: . 2.m K Qq N = ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 56 Trong ñó: qm: Lưu lượng nước tính cho một máng thu N: Số ngăn lắng, N = 2 qm = 3 0,7*83 14,5 / 2*2 m h= = 0,004 m3/s Máng thu có tiết diện hình chữ nhật. Chiều rộng của máng thu xác ñịnh theo công thức thực nghiệm là: b = 0,9 * 0,4 m q = 0,9 . 0,0040,4 = 0,1m Tốc ñộ trong máng lấy vm = 0,6m/s (quy phạm vm = 0,6-0,8 m/s) Chiều cao mực nước trong máng thu: 0,004 0,07 * 0,6*0,1 m m m qh m v b = = = Máng có ñộ dốc 0,01 về phía cuối máng Chọn chiều sâu ñầu máng là: hñ = 0,25m Chiều sâu cuối máng là: hc = hñ + L*i = 0,25 + 5*0,01 =0,3m Nước ñược thu vào máng qua tấm răng cưa inox ñặt dọc theo thành máng Số khe trên một máng ñược xác ñịnh như sau: Lm = n*100 + (n-1)*50 + 2*50 = 5.000mm => n = 33 khe Lưu lượng vào một khe hình chữ V: 4 3 0 0,004 1,2 10 / 33 33 m qq x m s−= = = Chiều cao mực nước qua khe: q0 = 1,4*h5/2 2/52/5 4 0 1, 2 10 0,024 1,4 1, 4 q xh m −   ⇒ = = =       = 24mm < 50mm 4.6.2.7. Tính chiều cao bể lắng. Chiều cao bể lắng ñược tính theo công thức: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 57 Hl = 2 2. 2 l mb b tg − φ Trong ñó : bl : chiều rộng ngăn lắng, bl = 3,4m bm : Chiều rộng máng thu nước, bm = 0,1m. φ : Góc trung tâm tạo bởi ñường thẳng vạch từ tâm ống phân phối nước ñến các ñiểm trên cùng của mép máng thu (φ< 300), chọn φ= 210) => Hl = 0 3, 4 / 2 0,1 2. 10,5tg − = 4,2m Chiều cao lớp nước bảo vệ: h2 = (1,5 ÷ 2m) chọn h2 = 1,7m Chiều cao phần hình tháp : hth = / 2 2 2 lb a tg − α Trong ñó: a: Chiều rộng ngăn lắng ở ñáy bể (a=20÷30cm), chọn a = 25cm = 0,25m. α : Góc tạo thành bởi 2 thành nghiêng của ngăn lắng, α = 50 ÷ 070 . Chọn α= 070 0 3, 4 / 2 0,25 1,0 702 2 thh m tg − = = Chiều cao lớp cặn lơ lửng nằm trên cạnh chuyển tiếp từ tường nghiêng sang tường ñứng. H5 = Hl – h2 – hth = 4,2 – 1,7 - 1,0 = 1,5 m Nằm trong giới hạn cho phép là: 1,0 ÷ 1,5m. Vậy chiều cao bể lắng kể cả dự phòng là: H = Hl + h3 = 4,2 + 0,5 = 4,7m (h3: chiều cao bảo vệ 0,3 ÷ 0,5m. Chọn h3 = 0,5m) Chiều cao lớp cặn lơ lửng tính từ mép dưới cửa sổ thu cặn ñến mặt cắt giới hạn bởi 2 thành nghiêng của bể mà ở ñó có tốc ñộ nước ñi lên v < 2mm/s là h1 = h5 + 2 thh = 1,5 + 1,0/2 = 2,0m ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 58 ðảm bảo (quy phạm = 2 ÷2,3m). Mép trên cửa sổ thu cặn thấp hơn mực nước trong bể lắng là 1,45m. 4.6.2.8. Cửa sổ thu cặn. Diện tích cửa sổ thu cặn ñược xác ñịnh theo lưu lượng nước chảy cùng với cặn thừa sau ngăn nén cặn của bể lắng trong. fcs = (1 ). . c K Q N V − Trong ñó: fcs: Diện tích cửa cửa sổ thu cặn. K: Hệ số phân bố lưu lượng giữa ngăn lắng và ngăn nén cặn K = 0,7 Q: Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 83m3/h N: Số ngăn nén cặn, N = 1. Vcs: Vận tốc nước qua cửa sổ thu cặn (Vcs = 10 ÷ 15mm/s). Chọn Vcs = 0,01m/s => 3 2(1 0,7).83 / 0,7 1.0,01 / .3600 /cs m hf m m s h s − = = Chọn kích thước cửa sổ là : 0,2 ×0,25 = 0,05 m2 thì số cửa sổ thu cặn sẽ là n = 0,05 csf = 0,7 14 0,05 = cái Cửa sổ bố trí dọc 2 bên tường ngăn ép cặn mỗi bên 7 cửa. Khoảng cách giữa 2 tim cửa kề nhau là: e = 5 0,71 7 L m n = = (L là chiều dài bể lắng, L = 5m). Các ô cửa sổ có mái che, mép mái che ngập trong lớp cặn lơ lửng 0,05m ñể tránh thu nước trong sang ngăn nén cặn. 4.6.2.9. Thu nước trong ngăn nén cặn. ðể thu nước từ ngăn chứa nén cặn dùng 2 ống khoan lỗ ñặt ngập 0,2m và cao hơn cạnh trên của cửa sổ thu cặn là 1,2m. Lưu lượng nước qua mỗi ống thu là: (1 ) * 2 xacan lo K Q Q q − − = = 3(1 0,7)*83 0,75 12 / 2 m h− − = = 3,3l/s ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 59 Ống thu nước là ống nhựa ñường kính d=150mm Diện tích tiết diện ống: 2 22 0177,0 4 15,0*14,3 4 *14,3 m df === Vận tốc nước chảy trong ống: 12 0,19 / 3600*0,0177 loqv m sf= = = (tiêu chuẩn v ≤ 0,5 m/s ) Lấy tốc ñộ nước qua lỗ vlỗ = 1,5 m/s ta có: Tổng diện tích các lỗ thu: 2 20,0033 0,0022 22 1,5 lo lõ lõ qf m cm V = = = =∑ Lấy ñường kính lỗ thu nước ở ống là dlỗ = 18mm (tiêu chuẩn dlỗ = 15 ÷20mm). Diện tích tiết diện một lỗ: 2 2 23,14 3,14 *0,018 0,00025434 4 4 lâ l df m= = = = 2,5434cm2 Số lỗ cần thiết : n = 22 9 2,5434 = lỗ Khoảng cách giữa các tâm lỗ : e = 5 0,56 9 L m n = = 4.6.2.10. Dung tích ngăn chứa cặn và tháo cặn. Thể tích vùng chứa và nén cặn ñược xác ñịnh theo công thức: Wc = 3max ( ). ( )Q C c T m− tb δ Trong ñó: T: Thời gian nén cặn trong ngăn chứa cặn, (tiêu chuẩn T = 3 ÷ 12h), lấy T= 12h. Q: Lưu lượng tính toán Q = 83m3/h. Cmax: Hàm lượng vào bể lắng lớn nhất kể cả hàm lượng hoá chất, Cmax = 85mg/l c: Hàm lượng cặn trong nước sau khi lắng (c = 10 ÷15mg/l).Chọn c = 10 mg/l. tb δ : Nồng ñộ trung bình của cặn ñã ñược ép chặt trong vùng chứa nén cặn: => Wc = 3 83*(85 10)*12 8 9500 m − = ðáy ngăn chứa và nén cặn có dốc 3% ra phía ngoài ñể thu cặn. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 60 Khi ra khỏi bể lắng cặn tiếp tục ñược dẫn bằng ñường ống D = 300mm ra mương tập trung thu nước thải và từ ñây cặn ñược dẫn ra hồ lắng bùn. 4.6.2.11. Máng tập trung thu nước sau lắng. Chiều rộng mương lấy theo cấu tạo bmáng = 0,4 ÷ 0,6m chọn bmáng = 0,5m. Lượng nước chảy trong mương là 23l/s. Tốc ñộ nước chảy trong mương vmáng = 0,6m/s. Tết diện mương: mw = 20,023 0,038 0,6 mang mang q m v = = Chiều cao lớp nước trong mương: Hm = 0,038 0,076 0,5 m m m b = = w 4.7. Bể LỌC. 4.7.1 . Kích thước bể lọc. 4.7.1.1. Diện tích bể lọc. Diện tích bể lọc tính theo công thức : Flọc = 1 23,6bt bt Q TV Wt at V− − Trong ñó: Q: Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 2000m3/ngày = 83m3/h Thời gian làm việc của trạm trong một ngày ñêm, T = 12giờ Vbt: Tốc ñộ lọc tính toán ở chế ñộ làm việc bình thường lấy theo bảng 6 – 11 ñiều 6.103 TCXD 33- 2006, vbt = 5,5m/s a: Số lần mỗi bể lọc trong một ngày ñêm ở chế ñộ làm việc bình thường, a = 2 W: Cường ñộ nước rửa (l/s. m2), W = 14l/s.m2 t1: Thời gian rửa lọc, t1 = 0,1h t2: Thời gian ngừng bể lọc ñể rửa, t2 = 0,35h => Flọc = 2 2000 36,1 12*5,5 3,6*14*0,1 2*0,35*5,5 m= − − Trong bể lọc lấy cát lọc có cỡ hạt dtñ = 0,7 ÷ 0,8, hệ số không ñồng nhất ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 61 K = 2 ÷ 2,2, chiều dày lớp cát lọc L = 0,8m (lấy theo bảng 6 – 12 ñiều 6.110 TCXD 33 – 2006) 4.7.1.2. Số ngăn bể lọc. Số ngăn lọc cần thiết xác ñịnh như sau: N = 0,5 0,5 36,1F = = 3,004 Lấy n = 4 ngăn Kiểm tra lại tốc ñộ lọc tăng cường với ñiều kiện ñóng 1 ngăn lọc ñể rửa : 1 . ( / )tc bt N v v m h N N = − Trong ñó: Vtc: Tốc ñộ lọc tăng cường khi ngưng một bể lọc ñể rửa. Vbt: Tốc ñộ lọc ở chế ñộ bình thường, vbt = 5,5m/s. N: Số ngăn trong bể lọc, N = 4 N1: Số ngăn lọc ngừng làm việc ñể sửa chữa hoặc ñể rửa, N1 = 1 Vbt = 45,5. 7,3 / 4 1 m h= − (thỏa tiêu chuẩn vtc = 6 ÷7,5m/h) Diện tích 1 một bể lọc: f = 236,1 9 4 F m N = = Diện tích bể lọc có kích thước là: L×B = 2,5m× 4m 4.7.1.3. Chiều cao bể lọc. Chiều cao toàn phần bể lọc xác ñịnh theo công thức: H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 (m) Trong ñó: h1: Chiều cao tầng hầm thu nước, h1 = 0,6m h2: Chiều dày ñan ñỡ vật liệu lọc, h2 = 0,1m h3: Chiều cao lớp sỏi ñỡ, h3 = 0,3m. + Lớp sỏi ñỡ d = 8 – 16 mm, dày 100mm. + Lớp sỏi ñỡ d = 4 – 8 mm, dày 100mm. + Lớp sỏi ñỡ d = 2 – 4 mm, dày 100mm. h4: Chiều dày lớp cát lọc, theo bảng 6 – 12 ñiều 6.104 TCXD 33 – 2006, h4 = 0,8m ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 62 h5: Chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc, hn = 1,9 m hp: Chiều cao phụ kể ñến việc dâng nước khi ñóng bể ñể rửa, hp = 0,6m Vậy H = 0,6 + 0,1 + 0,3 + 0,8 + 1,9 + 0,6 = 4,3m Khi một bể lọc ngưng hoạt ñộng ñể tiến hành rửa lọc thì ñể ñảm bảo vận tốc lọc không ñổi, chiều cao mực nước trong các bể lọc khác phải tăng lên một ñoạn htc: tc tl Wh f= Σ (W: khối lượng nước tích lũy trong thời gian một lần rửa bể lọc) 3 383 / *20 9,2 3*60 Q m hW t m N = = = (t: thời gian rửa một bể lọc, lấy t =20 phút) ∑f: diện tích tổng cộng của những công trình tích lũy. ∑ftl = (n-1)f = (4-1)*2,5*4= 30m2 Vậy: 9,2 0,31 30tc tl Wh mf= = =∑ < hbv = 0,6m 4.7.2. Xác ñịnh hệ thống phân phối nước rửa lọc. Chọn phương pháp rửa lọc bằng gió, nước kết hợp chế ñộ rửa như sau: Rửa gió với cường ñộ 16l/s.m2 (tiêu chuẩn là 15 – 20l/s.m2) trong 2 phút ñầu tiên (tiêu chuẩn 1-2 phút). Sau ñó rửa kết hợp nước + không khí với cường ñộ không khí là 16l/s.m2 và nước với cường ñộ 14l/s.m2 trong thời gian 4 phút tiếp theo (TC 4 – 5phút). Cuối cùng ngừng bơm không khí và tiếp tục rửa nước thuần túy. 4.7.2.1. Rửa lọc bằng nước. Phân phối nước rửa lọc bằng chụp lọc ñuôi dài, loại 49 cái/m2. Diện tích sàn bể lọc: S = L × B = 4*(2,5*4) = 40m2 Số chụp lọc: N = S* n = 40*49 =1.960 (cái) Lưu lượng nước rửa lọc là: Qr = .1000 f W ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 63 Trong ñó: Qr: lưu lượng nước rửa lọc F: diện tích 1 ngăn lọc, f = 9m2 W: Cường ñộ rửa lọc, W= 14l/s.m2 => Qr = 9*141000 = 0,13 m 3/s = 468m3/h Lấy ñường kính ống dẫn là dn = 300 mm bằng thép Tốc ñộ chảy trong ống: vn = 2 2 4* 4*0,13 * 3,14*0,3 r n Q dpi = = 1,84m/s (trong giới hạn cho phép vn ≤ 2 m/s). 4.7.2.2. Rửa lọc bằng gió: Cường ñộ gió rửa lọc wgio = 16l/s,m2 Lưu lượng gió tính toán là: Qgió = 3 . 16*9 0,14 / 1.000 1.000 gioW f m s= = = 504m3/h Lấy ñường ống dẫn gió có ñường kính Dgió = 100mm Tốc ñộ gió trong ống dẫn ñược tính như sau: Vgió = 2 2 4. 4*0,14 17,8 / 3,14*0,1 gio gio Q m s Dpi = = (tiêu chuẩn 15 ÷ 20 m/s) 4.7.2.3. Tính toán máng phân phối nước lọc và thu nước lọc. Bể có chiều dài là 4m, mỗi bể bố trí một máng thu nước rửa lọc có ñáy hình tam giác. Lượng nước rửa thu vào máng xác ñịnh theo công thức: qm = w.l. b (l/s) Trong ñó: W : Cường ñộ rửa lọc, W = 14l/s.m2. l : Chiều dài của máng, l = 4m. b : Chiều rộng một ngăn lọc, b = 2,5m => qm = 14 * 4 * 2,5 = 140l/s = 0,14m3/s Chiều rộng máng thu tính theo công thức: Bm = K 2 5 3 ( )(1.57 ) mq m a+ ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 64 Trong ñó: a: Tỷ số giữa chiều cao phần hình chữ nhật (hCN) với nửa chiều rộng của máng. Lấy a = 1 (quy phạm a = 1 ÷ 1,5) K : Hệ số, ñối với tiết diện máng hình tam giác K = 2,1 => Bm = 2,1 2 5 3 0,14 0,54(1,57 1) m=+ a = / 2 CN m h B => hcn = . 0,54.1 0,3 2 2 m aB m= = Vậy chiều cao phần máng chữ nhật là: hcn = 0,3m. Lấy chiều cao phần ñáy tam giác là: hd = 0,2 m. ðộ dốc ñáy máng lấy về phía máng tập trung nước: i = 0,01. Chiều dày thành máng lấy là: m =δ 0,1m. Chiều cao toàn phần của máng thu nước là: Hm = hcn + hd + mδ = 0,3 + 0,2 + 0,1 = 0,6m Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc ñến mép trên của lớp vật liệu lọc xác ñịnh theo công thức: Hm = . 0,25( ) 100 L e m+ Trong ñó: L: Chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 0,8 m e: ðộ giãn nở tương ñối của lớp vật liệu lọc, e = 45% lấy theo bảng 6 – 13 ñiều 6.115 TCXD 33 – 2006 Vậy: Hm = 0,8.45 0, 25 100 + =0,61m => lấy Hm = 0,65 Theo quy phạm, khoảng cách giữa ñáy dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải nằm cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu là 0,06m. Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là Hm = 0,6m. ðộ dốc về phía máng tập trung i = 0,01, máng dài 4m nên chiều cao máng ở phía cuối máng: 0,6 + 0,01*4 = 0,64m Vậy tại ñó khoảng cách giữa ñáy dưới cùng của máng và bề mặt lớp vật liệu lọc là: 0,65 – 0,64 = 0,01m => khoảng cách này vẫn thoả mãn tiêu chuẩn. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 65 Nước rửa lọc từ máng thu dẫn ra mương thoát nước bằng ñường ống dẫn Drl = 300mm ñặt ở cuới máng thu. Vận tốc nước trong ống: vrl = 2 4 4*0,14 * 3,14*0,3 rl rl q dpi = = 1,98m/s 4.7.3 .Tổn thất áp lực khi rửa lọc nhanh. Tổn thất áp lực qua bể lọc nhanh tính theo công thức Ht = hp + hñ + hvl + hbm Trong ñó: hp : Tổn thất áp lực qua hệ thống phân phối có chụp lọc là: 2 2 2 2 2 0,815 2 * 1*9,81*0,5p vh m g µ = = = Với: v: tốc ñộ chuyển ñộng của nước và không khí qua khe hở của chụp lọc, v ≥ 1,5m/s, lấy v = 2m/s µ : hệ số lưu lượng của chụp lọc, ñối với chụp lọc có khe hở, µ= 0,5 hñ : Tổn thất áp lực qua lớp sỏi ñỡ: hñ = 0,22Ls*W = 0,22*0,3*14 = 0,92m (Ls : Chiều dày lớp sỏi ñỡ, Ls = 0,3m; W: Cường ñộ nước rửa lọc, W = 14l/s.m2) Tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc: hvl = (a + b*W)L*e Trong ñó: a, b là các thông số phụ thuộc vào kích thước hạt d = 0,5-1,0mm a = 0,76 b = 0,017 e: ñộ giãn lớp vật liệu lọc khi rửa lọc, e = 45% hvl = (0,76+0,017*14)*0,8*0,45=0,36m Hbm: Áp lực ñể phá vỡ kết cấu ban ñầu của lớp cát lọc lấy, hbm = 2m Vậy tổn thất áp lực trong bể lọc là: Ht = 0,815 + 0,92 + 0,36 + 2 = 4,1m 4.7.4. Chọn máy bơm rửa lọc. 4.7.4.1. Bơm nước rửa lọc. ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 66 Rửa lọc kết hợp với gió. Cường ñộ rửa là: 14l/s.m2 Diện tích bể lọc là: 9m2 Lưu lượng nước rửa: Chế ñộ 1: Qr1 = 14 * 9 /1000 = 0,13m3/s Áp lực cần thiết của máy bơm rửa lọc xác ñịnh theo công thức Hr = hhh + hô + hp + hñ + hvl + hbm + hcb Trong ñó: Ht = 4,1m hhh: ðộ cao hình học từ cao ñộ mực nước thấp nhất trong bể chứa ñến mép máng thu nước rửa (m), hhh = 3,5 + 3,4 - 2 + 0,75 = 5,65m + 3,5: Chiều sâu mức nước trong bể chứa (m) + 3,4: ðộ chênh mực nước giữa bể lọc và bể chứa (m) + 2: Chiều cao lớp nước trong bể lọc (m) + 0,75: Khoảng cách từ lớp vật liệu lọc ñến mép máng (m) hô: Tổn thất áp lực trên ñường dẫn nước từ trạm bơm nước rửa ñến bể lọc (m) Chiều dài ống dẫn nước rửa lọc là l = 50m. ðường kính ống dẫn nước rửa lọc D = 200mm, qr = 130l/s. Tra bảng tra thuỷ lực mạng lưới cấp thoát nước, 1000 * i = 11,17 => hô = i * l = 0,01117 * 50 = 0,6m hcb : Tổn thất áp lực cục bộ ở các bộ phận nối ống và van khóa: hcb = 2 2 v g∑ x* Trong ñó: + v: tốc ñộ nước trong ống dẫn nước rửa lọc : v=2m/s + ∑x : Tổng hệ sức kháng cục bộ. Trên ñường ống dẫn nước rửa lọc có bố trí: 2 cút 90o (x=0,98), 1 tê (x=0,92),1 khóa (x=0,26), 2 ống ngắn máy bơm (x=1) => ∑x = 2*0,98 + 0,92 + 0,26 + 2*1 = 5,14 Vậy : hcb = 5,14* 22 2*9,81 = 1,05m Áp lực cần thiết của máy bơm rửa lọc: ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 67 Hr = 5,65 + 0,7 + 4,1 + 1,05 = 11,5m Chọn bơm nước rửa: Chọn 2 bơm, mỗi bơm có ñặc tính kỹ thuật: Qb = 140m3/h, H = 15m 4.7.4.2.Bơm gió rửa lọc. Cường ñộ gió rửa lọc là: qr = 16l/s.m2 Lưu lượng gió cần thiết: Qg = 16 *9 = 144 l/s = 518,4 m3/h Chọn bơm rửa có ñặc tính kỹ thuật: Q = 600 m3/h, H = 15m 4.8. HỒ LẮNG VÀ CHỨA NƯỚC XẢ CẶN. Công suất trạm xử lý: Q = 2000m3/ngày ñêm. Hàm lượng cặn lơ lửng có trong nước thô: C = 40 mg/l. Liều lượng phén ñưa vào bể: Cp = 30 mg/l Lượng cặn lắng trong phèn: 30 %. Liều lượng vôi ñưa vào nước: 23mg/l Lượng cặn lắng trong vôi: 30% Khối lượng cặn thải ra 1 ngày: (40 0,3*30 0,30*23)*2.000 1.000 + + = 112kg/ngày Hồ lắng cặn ñược nạo vét hàng quý (3 tháng 1 lần) Khối lượng cặn chứa trong 3 tháng là : W = 112 * 30 * 3 = 10.080kg Tải trọng hồ lắng bùn lấy là 85 kg/m2 Chiều sâu chứa nước trong hồ là: 1,5m Diện tích hồ là: F = 210.080 118,6 85 85 W m= = ðào 2 hồ giáp nhau có xây tường vách ngăn giữa 2 hồ và xung quanh ñược kè ñá, kích thước mỗi hồ là: Mặt hồ B×L = 10m×10m. ðáy hồ B×L = 6m×8m Chiều sâu hồ là 1,8m, trong ñó chiều sâu chứa nước là: 1,5m ðATN: Thiết kế trạm xử lý nước cấp xã Ninh Sim, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Công suất 2.000(m3/ngày.ñêm) SVTH: Trà Thị Bích Hạnh 68 4.9. SÂN PHƠI BÙN. Bùn trong hồ lắng sau 3 tháng ñược nạo vét 1 lần và ñưa lên sân phơi bùn nhằm làm ráo nước, giảm thể tích cặn, sử dụng vào các mục ñích khác. Tải trọng sân phơi bùn là 100kg/m