Đề tài Tính toán thiết kế nhà máy xử lý nước ngầm khu công nghiệp Phú An Thạnh, công suất 3000 m3/ngày

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - BYT: Bộ Y Tế - KCN: Khu Công Nghiệp - UBND: Uỷ Ban Nhân Dân - QCVN: Quy Chuẩn Việt Nam - TCXD: Tiêu Chuẩn Xây Dựng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: thống kê quy hoạch sử dụng đất toàn khu. 8 Bảng 2.1: Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt. 11 Bảng 2.2: Thành phần có trong nước ngầm, nước mặt. 14 Bảng 3.1: Thành phần các chất ô nhiễm trong nước ngầm tại KCN Phú An Thạnh 31 Bảng 3.2: Phân tích ưu ngược điểm hai phương án 37 Bảng 4.1: Bảng tổng hợp nhu cầu dùng nước 61 Bảng 4.2: Thể tích bể chứa 62 Bảng 4.3: Tóm tắt thông số kích thước của các công trình đơn vị. 66 Bảng 5.1: Dự toán xây dựng và thiết bị trạm xử lý nước ngầm 68 Bảng 5.2: Chi phí hóa chất 74 Bảng 5.3: Chi phí điện 74 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ HÌNH ẢNH Hình 2.1: Tổng quan về vòng tuần hoàn nước cấp. 9 Hình 2.2: Các sơ đồ công nghệ xử lý xử lý với nguồn nước mặt có hàm lượng cặn Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ xử lý với nguồn mặt có hàm lượng cặn >2500 mg/l 23 Hình 2.4: Sơ đồ công nghệ xử lý xử lý với nguồn nước ngầm. 24 Hình 2.5: Sơ đồ công nghệ xử lý nước của công ty cấp thoát nước số 2 24 Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ CNH xử lý nước giếng nhiễm phèn. 24 Hình 2.7: Xử lý nước nhiễm sắt dùng trong sinh hoạt và công nghiệp. 25 Hình 2.8: Sơ đồ xử lý nước ngầm của Tp.HCM. 25 Hình 2.9: Sơ đồ xử lý nước của nhà máy nước Thủ Đức. 26 Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm phương án 1. 34 Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm phương án 2. 35 LỜI MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay Long An đang trong quá trình chuyển đổi từ sản xuất nông nghiệp sang sản xuất công nghiệp, thu hút nhiều loại hình đầu tư trên địa bàn tỉnh, tạo nên những lợi ích to lớn về mặt kinh tế, xã hội, góp phần nâng cao đời sống của người dân. Tuy nhiên việc hình thành và phát triển các nhà máy công nghiệp nằm rải rác, xen lẫn trong khu dân cư và tập trung dọc các trục giao thông chính đã, đang nảy sinh nhiều vần đề gây ảnh hưởng đến môi trường và chất lượng cuộc sống của nhân dân. Vì thế việc hình thành các KCN và cụm công nghiệp sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc kêu gọi đầu tư phát triển công nghiệp cũng như quản lý, kiểm soát, giảm thiểu các vấn đề nói trên. Chính vì vậy UBND tỉnh Long An đã quyết định chuyển đổi khu đất nông trường K45, do Bộ Chỉ huy Quân sự tỉnh Long An quản lý, thuộc xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An thành KCN tập trung và giao cho Trung tâm Phát triển Quỹ đất tỉnh Long An làm chủ đầu tư. KCN này có vị trí địa lý thuận lợi về giao thủy lẫn giao thông đường bộ. Nhận thấy được tiềm năng của vị trí này và phù hợp với kế hoạch phát triển kinh doanh của mình, Công ty cổ phần Phú An Thạnh đã đề nghị và được sự đồng ý của UBND tỉnh Long An về việc làm chủ đầu tư dự án xây dựng KCN Phú An Thạnh tại xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An thay Trung tâm Phát triển Quỹ đất tỉnh Long An. KCN Phú An Thạnh nằm dọc theo đường tỉnh 830, xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An với diện tích: giai đoạn 1 là 307,23 ha, giai đoạn 2 sẽ mở rộng thành quần thể công nghiệp – dân cư và dịch vụ Phú An Thạnh với tổng diện tích: 1.002,23 ha trong đó đất công nghiệp là 692,23 ha và khu dân cư đô thị mới là 310 ha. Hiện nay, đã có nhiều doanh nghiệp lớn nhỏ trong và ngoài nước đến tìm hiểu, ký hợp đồng giữ đất và thuê đất. Trong tương lai gần, KCN Phú An Thạnh giai đoạn 1 sẽ tiếp nhận nhiều nhà đầu tư với đủ các ngành nghề “thân thiện với môi trường” như chủ trương của chủ đầu tư đã cam kết trước đây. Việc đảm bảo cung cấp một lượng nước rất lớn cho hoạt động của các doanh nghiệp thuê đất trong KCN hoạt động hiệu quả ổn định là ưu tiên hàng đầu. Vì vậy Ban Quản Lý KCN đã triển khai công tác xây dựng nhà máy nước cấp cho KCN để phục vụ cho nhu cầu trên. Việc lựa chọn phương án khả thi nhất để mang lại hiệu quả cao cho công tác xây dựng nhà máy cung cấp nước sạch là hết sức cấp thiết . Đây cũng chính là lý do mà đề tài “Tính toán thiết kế nhà máy xử lý nước ngầm KCN Phú An Thạnh, công suất 3000 m3/ngày” được lựa chọn. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Xây dựng một hệ thống xử lý nước cấp đảm bảo phù hợp với thực tế tại KCN Phú An Thạnh, mang tính khả thi cao, có thể nâng cấp nhà máy khi triển khai giai đoạn 2, 3, thích hợp với quan điểm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. NỘI DUNG THỰC HIỆN Nội dung nghiện cứu gồm: Điều tra thu thập số liệu cơ sở về điều kiện tự nhiên, hiện trạng vấn đề cấp nước tại khu vực nghiên cứu. Chọn lựa nguồn nước, các nguồn nước có sẵn trong vùng, thu thập số liệu cơ bản để đánh giá tính chất – thành phần của nguồn chọn cung cấp. Xác định lưu lượng nước cần cung cấp cho khu Công Nghiệp Phú An Thạnh. Lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp cho Trạm xử lý nước cấp cho khu vực. Tính toán thiết kế phương án đã chọn lựa, triển khai chi tiết các công đơn vị trong hệ thống xử lý trên bản vẽ, khái toán chi phí đầu tư, chi phí vận hành của hệ thống. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về KCN, tìm hiểu thành phần, tính chất nước ngầm và các số liệu cần thiết khác. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước cấp cho các KCN qua các tài liệu chuyên ngành. Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm phù hợp. Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước ngầm, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý. Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN Xây dựng trạm xử lý nước ngầm đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được vấn đề cấp nước cho KCN. Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như Ban quản lý KCN. Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP PHÚ AN THẠNH GIỚI THIỆU CHUNG Khu công nghiệp Phú An Thạnh tọa lạc trên tỉnh lộ 830, xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An. Chủ đầu tư: Công ty cổ phần Phú An Thạnh. Quy mô khu công nghiệp Phú An Thạnh. Quần thể công nghiệp – dân cư và dịch vụ Phú An Thạnh đã được quy hoạch với tổng diện tích là 1.002,23ha và được chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: KCN có quy mô 307,23 ha Giai đoạn 2: KCN có quy mô là 385 ha và khu dân cư – dịch vụ 310 ha. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ KCN Phú An Thạnh nằm cách đường cao tốc khoảng 2,5 km và cách Quốc lộ 1A (ngã tư Long Kim) khoảng 6,5 km theo đường Tỉnh 830. Có các mặt giáp giới như sau: Phía Bắc giáp: Kênh Rạch Vong. Phía Nam giáp: Kênh Nước Mục. Phía Tây giáp: Đường Tỉnh 830 và ruộng lúa. Phía Đông giáp: Ruộng lúa. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN Địa hình Khu đất quy hoạch KCN có địa hình tương đối bằng phẳng, nhưng thấp, được chia cắt bởi những bờ đất. Phần lớn là đất trồng mía, còn lại là đất ruộng lúa, kênh rạch và một số nền đất được đào đắp tôn cao.Cao độ bình quân mặt ruộng thấp hơn đường Tỉnh 830 là 1,2 - 1,5 m. Khí hậu thuỷ văn Khí hậu của khu vực dự án mang tính chất nhiệt đới gió mùa, có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 hàng năm. Nhiệt độ Bình quân: 27oC Cao nhất: 38oC Thấp nhất: 13,8oC Độ ẩm Bình quân: 79,5% Cao nhất: 90% (tháng 9) Thấp nhất: 65% (tháng 3) Lượng mưa Trung bình một năm có 159 ngày mưa. Lượng mưa trung bình năm 2.109mm. Lượng mưa tập trung phần lớn vào mùa mưa. Lượng bốc hơi: Lượng bốc hơi trung bình 1.350mm/năm (3,7mm/ngày) Tổng bức xạ mặt trời Trung bình: 11,7 Kcl/cm2/tháng. Cao nhất: 14,2 Kcl/cm2/tháng. Thấp nhất: 10,2 Kcl/cm2/tháng. Gió Mùa khô hướng gió chính Đông Nam, tần suất 30 - 40%, tốc độ bình quân 2 – 3 m/s. Mùa mưa hướng gió chính Tây Nam, tần suất 66%, tốc độ 2 – 3 m/s. Khu vực quy hoạch không bị ảnh hưởng lũ lụt, có ảnh hưởng triều cường trong mùa lũ, tuy nhiên nước không lớn, nước lớn nhất không ảnh hưởng đến đường Tỉnh 830 và thổ cư trong khu vực. ĐỊNH HƯỚNG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP TRONG KCN Công nghiệp sản xuất các sản phẩm phục vụ sản xuất nông nghiệp Sản xuất, chế biến nông hải sản, thực phẩm. Sản xuất, chế biến thức ăn cho gia cầm, gia súc, và chế phẩm thuốc thú y. Sản xuất các chế phẩm phục vụ cho nông nghiệp: thuốc trừ sâu, phân bón. Các ngành công nghiệp cơ khí chính xác, máy móc, thiết bị, công cụ. Công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng trong nước và xuất khẩu: Gia công giập viên, đóng gói và sản xuất thuốc tân dược. Sản xuất dụng cụ và thiết bị y tế. Thiết bị điện, đồ điện gia dụng, thiết bị viễn thông và nguyên phụ liệu, phụ tùng cho ngành công nghiệp điện và viễn thông. Công nghiệp dệt, in ấn và các dịch vụ ngành in. Sản xuất dụng cụ, đồ dùng thể thao, gia đình, thiết bị – dụng cụ văn phòng, đồ chơi trẻ em bằng chất liệu các loại. Chế tác nữ trang, đá quí, sản xuất đồ sứ. Các ngành sản xuất bao bì nhựa, giấy, gỗ. Sản xuất mỹ phẩm. Công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng: Công nghiệp chế biến gỗ gia dụng phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. Sản xuất vật liệu trang trí nội thất, đồ thủ công mỹ nghệ. Sản xuất cấu kiện nhà lắp ghép, tấm lợp, gạch ốp lát, thép hình các loại… PHƯƠNG ÁN PHÁT TRIỂN KHÔNG GIAN KHU CÔNG NGHIỆP Phân cụm chức năng Đất xây dựng các xí nghiệp công nghiệp Gồm 5 cụm chia thành 110 lô: Cụm A: 25 lô, diện tích: 58,81 ha. Cụm B: 26 lô, diện tích: 66,39 ha. Cụm C: 29 lô, diện tích: 52,17 ha. Cụm D: 28 lô, diện tích: 46,59 ha. Cụm E: 02 lô, diện tích: 2,83 ha. Tổng diện tích đất xí nghiệp công nghiệp: 226,76 ha. Mỗi lô có diện tích từ 1 đến 3 ha tùy theo từng lô đất. Mật độ xây dựng 50% (hoặc có thể hơn tùy theo loại hình sản xuất), hệ số sử dụng đất 0,7. Đất công trình điều hành và dịch vụ công cộng Tổ chức khu điều hành quản lý và khu thương mại - dịch vụ cho cụm công nghiệp tại vị trí thuận tiện nhất nằm tại khu vực cổng vào cụm công nghiệp. Diện tích đất 2 khu là 3,38 ha, mật độ xây dựng 30 - 40%. Hệ số sử dụng đất từ 0,6 - 0,7. Đất công trình đầu mối hạ tầng kỹ thuật Đất dự kiến xây dựng các công trình đầu mối gồm 4,33 ha, trong đó xây dựng các công trình : Trạm biến thế: 0,82 ha. Trạm cấp nước: 0,63 ha. Khu xử lý nước thải: 2,10 ha. Bãi rác trung chuyển: 0,78 ha. Bố trí khu xử lý nước thải nằm ở phía Tây Nam khu quy hoạch để thuận tiện cho việc dẫn đường ống thoát nước bẩn ra kênh Nước Mục và dẫn ra sông Vàm Cỏ Đông. nước bẩn phải được xử lý triệt để trước khi thải ra kênh. Bố trí bãi rác phải thuận tiện cho việc vận chuyển đến bãi rác tập trung của huyện hoặc khu vực. Đất giao thông Trục đường chính nối từ đường Tỉnh 830 vào KCN theo hướng Đông Nam và đường nhánh xen kẽ tạo thành mạng giao thông khép kín, thuận tiện quan hệ bên trong cũng như bên ngoài KCN. Diện tích đất đường bộ cụm công nghiệp: 37,22 ha. Mặt đường: 199.305 m2. Vỉa hè: 106.013 m2. Dãy phân cách: 66.882 m2. Đất cây xanh Tổng diện tích đất cây xanh tập trung và công viên là: 35,54 ha. Ngoài các mảng cây xanh tập trung, trong từng xí nghiệp có tỷ lệ cây xanh nhất định (ít nhất 20% diện tích đất). Trong KCN bố trí trồng cây xanh theo 3 loại hình : Trồng cây xanh cách ly giữa các khu vực không cùng chức năng hoặc tính chất sản xuất. Có thể trồng cây xanh bóng mát kết hợp với cách ly. Cây xanh bóng mát, chủ yếu trồng theo đường phố, đường nội bộ trong khu vực hoặc đường nội bộ trong từng nhà máy, xí nghiệp. Cây xanh thảm cỏ trang trí tạo cảnh, chủ yếu trồng tập trung tại những quảng trường, dãy phân cách, trước công trình, xí nghiệp. Có thể kết hợp trồng cây bóng mát với cây trang trí tạo cảnh. Quy hoạch sử dụng đất Bố trí quy hoạch sử dụng đất như sau: Bảng 1.1: thống kê quy hoạch sử dụng đất toàn khu. STT Loại đất Diện tích (ha) Tỷ lệ % 1 Đất công nghiệp 226,76 73,80 2 Đất trung tâm điều hành, dịch vụ 3,38 1,10 3 Đất kỹ thuật, công trình đầu mối 4,33 1,40 4 Đất cây xanh 35,54 11,56 5 Đất giao thông 37,22 12,14 Tổng cộng 307,23 100 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC CẤP Nước là một nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật. Không có nước cuộc sống trên trái đất không tồn tại. Nhu cầu dùng nước của con người là từ 100 - 200 l/ngày.đêm cho các hoạt động bình thường (theo tiêu chuẩn 20 TCN 33 - 85) chưa kể đến hoạt động sản xuất. Lượng nước này thông qua con đường thức ăn nước uống đi vào cơ thể để thực hiện quá trình trao đổi chất, trao đổi năng lượng, sau đó theo đường bài tiết (nước giải, mồ hôi...) thải ra ngoài. Ngày nay với sự phát triển công nghiệp, đô thị và sự bùng nổ dân số đã làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao kiệt và ô nhiễm dần. Vì thế, con người phải xử lý các nguồn nước để có đủ số lượng và đảm bảo đạt chất lượng cho mọi nhu cầu sinh hoạt và sản xuất công nghiệp. Tổng quan về vòng tuần hoàn nước cấp như sau: Các nguồn nước tự nhiên Khai thác và xử lý Thu gom và xử lý Phân phối và sử dụng Hình 2.1 Tổng quan về vòng tuần hoàn nước cấp. Con người khai thác nước từ các nguồn nước tự nhiên, dùng các biện pháp lý, hoá, sinh để xử lý nhằm đạt được số lượng và chất lượng nước mong muốn sau đó cấp đến hệ thống phân phối cho người tiêu dùng. Nước sau khi sử dụng được thu gom và xử lý tại hệ thống xử lý nước thải, rồi trả lại vào các nguồn nước tự nhiên, thực hiện vòng tuần hoàn mới. Ứng dụng của nước cấp Trong sinh hoạt: nước dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng như cứu hoả, phun nước, tưới cây, rửa đường ... Trong công nghiệp: nước dùng làm lạnh, sản xuất như đồ hộp, nước giải khát, rượu bia… Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước như là một nguồn nguyên liệu không gì thay thế trong sản xuất. Tuỳ thuộc vào mức độ phát triển công nghiệp và mức sinh hoạt cao thấp mà nhu cầu về nước với chất lượng khác nhau cũng rất khác nhau. Ở các nước phát triển, nhu cầu về nước có thể gấp nhiều lần so với các nước đang phát triển. Các yêu cầu chung về chất lượng nước Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp trong đó có thể có các chỉ tiêu cao thấp khác nhau, nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh về mặt vi sinh của nước và không có chất độc hại làm nguy hại đến sức khoẻ con người. Thông thường nước cấp cho sinh hoạt cần phải đảm bảo các chỉ tiêu lý học, hoá học cùng các chỉ tiêu vệ sinh an toàn khác như số vi sinh vật trong nước. Nước cấp cho nhu cầu công nghiệp ngoài các chỉ tiêu chung về chất lượng, còn tuỳ thuộc vào từng mục đích sử dụng mà đặt ra những yêu cầu riêng. Trong xử lý nước cấp tuỳ thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước cấp mà quyết định quá trình xử lý để có được chất lượng nước cấp đảm bảo các chỉ tiêu và ổn định chất lượng cấp cho các nhu cầu sử dụng. CÁC NGUỒN NƯỚC TỰ NHIÊN Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác nước từ các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) gồm : Nước mưa. Nước bề mặt: nước sông, hồ,suối.. Nước ngầm. Tuỳ thuộc vào địa hình và các điều kiện môi trường xung quanh mà các nguồn nước tự nhiên có thể có chất lượng khác nhau. Thành phần và chất lượng nước mưa Nước mưa, dân gian còn gọi là nước không rễ được nhiều người coi là nước sạch. Một số người dân thích uống nước mưa không đun sôi vì nhiều lý do: nó chứa ít các loại muối khoáng hoà tan, chứa ít sắt làm cho nước không tanh… người ta còn cho rằng nước mưa, nước tuyết tan không có thành phần nước nặng, nên rất có lợi cho sức khoẻ con người. Thực tế, khi mưa rơi xuống một phần bụi bặm và vi khuẩn sẽ bám vào hạt mưa. Gần những khu vực có nhà máy lớn, các chất khói độc hại thải ra và khí có hại cho sức khoẻ như NOx, SOx,… gây ra mưa axit. Hơn nữa nước mưa được hứng từ mái nhà là nơi tích luỹ rất nhiều chất bẩn. Vì thế không nên uống trực tiếp nước mưa hứng được. Thành phần và chất lượng nước bề mặt Bao gồm nước trong các hồ chứa, sông suối. Do sự kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là: Các chất hoà tan dưới dạng ion, phân tử có nguồn gốc vô cơ hoặc hữu cơ. Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước ao, đầm, hồ chứa ít chất rắn lơ lửng hơn và chủ yếu ở dạng keo) Hàm lượng chất hữu cơ cao. Chứa nhiều vi sinh vật. Có sự hiện diện của nhiều loại tảo. Bảng 2.1 Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt. Chất rắn lơ lửng d>1µm Các chất keo d=0,001 ¸1 µm (chủ yếu 0,05¸0,2 mm) Các chất hoà tan d<0,001 µm -Đất sét -Cát -Keo Fe(OH)3 -Chất thải hữu cơ,vsvật -Vi trùng 1 -10 µm -Tảo -Đất sét -Protein -Silicat SiO2 -Chất thải sinh hoạt hữu cơ -Cao phân tử hữu cơ -Virut 0,03¸0,3 µm - Các ion K+, Na+, Ca2+, NH4+, SO42- ,Cl- , PO43-… - Các chất khí CO2, 02, N2, CH4, H2S… - Các chất hữu cơ - Các chất mùn Nguồn: Hoàng Văn Huệ, Công nghệ môi trường, Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội, 2004. Nước bề mặt là nguồn nước tự nhiên gần gũi với con người nhất và cũng chính vì vậy mà nước bề mặt cũng là nguồn nước dễ bị ô nhiễm nhất. Ngày càng hiếm có một nguồn nước bề mặt nào đáp ứng được chất lượng tối thiểu cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp mà không cần xử lý trước khi đưa vào sử dụng. Do hàm lượng cao của các chất có hại cho sức khoẻ và có nhiều vi sinh vật có khả năng gây bệnh cho con người nên trong nước bề mặt phải giám định chất lượng nguồn nước, kiểm tra các thành phần hoá học, lý học, sinh học, mức độ ô nhiễm phóng xạ nguồn nước và nhất thiết phải khử trùng nếu như nước cấp được dùng cho mục đích sinh hoạt. Đối với nước sông thì chất lượng nước phụ thuộc vào các yếu tố xung quanh như mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân số trong lưu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng thải vào sông. Ngoài ra chất lượng nước sông còn phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, tốc độ dòng chảy, thời gian lưu và thời tiết trong khu vực. Khu vực có mật độ dân số cao, công nghiệp phát triển mà công tác quản lý các dòng thải công nghiệp, dòng thải sinh hoạt không được chú trọng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các hoá chất độc hại, các chất hữu cơ ô nhiễm… nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn, phong hoá dễ dàng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, độ đục cao do các chất huyền phù và các chất rắn, chất mùn có trong nguồn nước. Chất lượng nước hồ phụ thuộc vào thời gian lưu vào các điều kiện thời tiết, sinh thái môi trường và chất lượng các nguồn nước chảy vào hồ, trong đó có cả nguồn nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Nơi thiếu ánh sáng mặt trời, điều kiện lưu thông kém và chất thải hữu cơ nhiều, nước hồ sẽ có lượng oxy hoà tan thấp, điều kiện yếm khí tăng, nước sẽ có mùi vị khó chịu. Nơi có nhiều ánh sáng mặt trời, điều kiện quang hợp dễ dàng, các chất dinh dưỡng tích tụ nhiều sẽ thúc đẩy quá trình phú dưỡng cũng gây tác hại đến chất lượng nước hồ. Thường nước hồ cũng không đảm bảo chất lượng của tiêu chuẩn nước cấp. Tuy nhiên nước sông, hồ vẫn thường xuyên xảy ra quá trình tự làm sạch như quá trình lắng các chất huyền phù trong thời gian lưu, quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ, quá trình nitrat hoá các hợp chất chứa nitơ, quá trình bốc hơi. Thành phần và chất lượng nước ngầm Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết trong các khe nứt có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người. Đặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn nước mặt. Đặc trưng chung của nước ngầm: Độ đục thấp. Nhiệt độ, thành phần hoá học tương đối ổn định. Không có oxi nhưng chứa nhiều H2S và CO2… Chứa nhiều chất khoáng hoà tan chủ yếu là Fe, Mn, Ca, Mg, Flo... Ít sự hiện diện của vi sinh vật. Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành nước ngầm tầng nông và nước ngầm tầng sâu: Nước ngầm tầng nông: thường không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt vì thế thành phần và mực nước biến thay đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt. Loại nước ngầm tầng nông rất dễ bị ô nhiễm. Nước ngầm tầng sâu: thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Theo không gian phân bố, một lớp nước ngầm tầng sâu thường có ba vùng chức năng: vùng thu nhận nước,vùng chuyển tải nước,vùng khai thác nước có áp. Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và vùng dân cư trên thế giới. Do vậy ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường sống của con người. Các tác nhân ô nhiễm và suy thoái nước ngầm gồm: các tác nhân tự nhiên (nhiễm mặn, phèn, hàm lượng Fe, Mn ...). Các tác nhân nhân tạo (nồng độ kim loại nặng cao, hàm lượng NO3-, NO2-, NH4+,PO43-,..) vượt tiêu chuẩn cho phép, ô nhiễm bởi vi sinh vật. Suy thoái trữ lượng nước ngầm giảm bởi công suất khai thác, hạ thấp mực nước ngầm, lún đất. Ngày nay, tình trạng ô nhiễm và suy thoái nước ngầm đang phổ biến. Để hạn chế tác động ô nhiễm và suy thoái nước ngầm cần phải tiến hành đồng bộ các công tác điều tra, thăm dò trữ lượng và chất lượng nguồn nước ngầm, xử lý nước thải và chống ô nhiễm các nguồn nước mặt, quan trắc thường xuyên trữ lượng và chất lượng nước ngầm. Bảng 2.2 Thành phần có trong nước ngầm, nước mặt. Thông số Nước bề mặt Nước ngầm Nhiệt độ Thay đổi theo mùa Tương đối ổn định Hàm lượng chất rắn lơ lửng Thường cao và thay đổi theo mùa Thấp hoặc hầu như không có Chất khoáng hoà tan Thay đổi theo chất lượng đất, lượng mưa Ít thay đổi, cao hơn nước bề mặt ở cùng một vùng Hàm lượng sắt (Fe2+) mangan(Mn2+) Rất thấp, trừ dưới đáy hồ Thường xuyên có Khí CO2 hoà tan Thường rất thấp hoặc gần bằng không Thường xuất hiện ở nồng độ cao Khí 02 hoà tan Thường gần bão hoà Thường không tồn tại Khí NH3 Xuất hiện ở các nguồn nước nhiễm bẩn thường có Khí H2S Không Thường có SiO2 Thường có ở nồng độ trung bình Thường có ở nồng độ cao N03- Thường thấp Thường ở nồng độ cao, do phân bón hoá học Các vi sinh vật Vi khuẩn azotobacter, vk amon hoá, nitrat hoá... Các vi khuẩn sắt như leptothrix ochracea,.. Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thuỷ, Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2000. CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG Các chỉ tiêu vật lý Độ đục Nước nguyên chất là một môi trường trong suốt và có khả năng truyền ánh sáng tốt, nhưng khi trong nước có các tạp chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và cả các hoá chất hoà tan thì khả năng truyền ánh sáng của nước giảm đi. Dựa trên nguyên tắc đó mà người ta xác định độ đục của nước. Có nhiều đơn vị đo độ đục, thường dùng : mg SiO2/l, NTU, FTU. Nước cấp cho ăn uống độ đục không vượt quá 5 NTU. Nước mặt thường có độ đục 20 – 100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500 – 600 NTU. Theo tiêu chuẩn Việt Nam, độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được gọi là độ trong, ở độ sâu đó người ta có thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn. Đối vơi nước sinh hoạt độ đục phải lớn hơn 30 cm. Độ màu Được xác định theo phương pháp so màu với thang độ màu Coban. Độ màu của nước bị gây bởi các hợp chất hữu cơ, các hợp chất sắt và mangan không hoà tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng còn các loại thuỷ sinh tạo cho nước có màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn nước thải công nghiệp hay sinh hoạt có màu đen. Mùi ,vị của nước Các chất khí và các chất hoà tan trong nước làm cho nước có mùi vị. Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng của các hoá chất hoà tan trong nó như mùi clo, amoniac, sunfua hydro… Nước có thể có vị mặn, ngọt, chát… tuỳ theo thành phần và hàm lượng muối hoà tan trong nước. Hàm lượng cặn không tan (mg/l) Được xác định bằng cách lọc một thể tích nước nguồn qua giấy lọc, rồi đem sấy ở (105-110oC) Hàm lượng cặn trong nước ngầm thường nhỏ 30 - 50mg/l, chủ yếu do cát mịn trong nước gây ra. Hàm lượng trong nước sông lớn dao động 20 - 5000 mg/l, có khi lên đến 30.000mg/l. Hàm lượng chất rắn trong nước Gồm có chất rắn vô cơ (các muối hoà tan, chất rắn không tan như huyền phù đất, cát…), chất rắn hữu cơ (gồm các vi sinh vật, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo và các chất rắn hữu cơ vô sinh như phân rác, chất thải công nghiệp…). Trong xử lý nước khi nói đến hàm lượng chất rắn, người ta đưa ra các khái niệm: Tổng hàm lượng cặn lơ lửng TSS (Total Suspended Solid): trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thuỷ rồi sấy khô ở 1030C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l. Cặn lơ lửng SS (Suspended Solid): phần trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít mẫu nước qua phễu, sấy khô ở 1030C-1050C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l. Chất rắn hoà tan DS (Disolved Solid): bằng hiệu giữa tổng lượng cặn lơ lửng TSS và cặn lơ lửng SS. DS = TSS – SS Chất rắn bay hơi VS (Volatile Solid): phần mất đi khi nung ở 5500C trong một thời gian nhất định. Phần mất đi là chất rắn bay hơi, phần còn lại là chất rắn không bay hơi. Các chỉ tiêu hoá học Độ pH của nước pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH có ảnh hưởng đến các quá trình trao đổi chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường Độ kiềm Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat, hydroxyl và anion của các muối axít yếu. Do hàm lượng các muối này rất nhỏ nên có thể bỏ qua. Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước. Độ kiềm là chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Để xác định độ kiềm ta dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric. Độ cứng của nước Là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước. Trong xử lý nước thường phân biệt ba loại độ cứng: Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie có trong nước Độ cứng tạm thời: biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie trong các muối cacbonat (hydrocacbonat canxi, hydrocacbonat magie) có trong nước. Độ cứng vĩnh cửu: biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie trong các muối axit mạnh của canxi và magie. Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và magie phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất, nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Khí hydro sunfua (H2S) Là sản phẩm của quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ, phân rác có trong nước thải. Khí làm cho nước có mùi trứng thối khó chịu. Với nồng độ cao khí mang tính ăn mòn vật liệu. Các hợp chất của nitơ Là kết quả của quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên, các chất thải và các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hoặc gián tiếp đưa vào nguồn nước. Các hợp chất này thường tồn tại dưới dạng amoniac, nitric, nitrat và cả dạng nguyên tố nitơ (N2). Tuỳ theo mức độ có mặt của các hợp chất niơ mà ta có thể biết được mức độ ô nhiễm nguồn nước. Khi nước mới bị nhiễm bẩn bởi phân bón hoặc nước thải, trong nguồn nước có NH3, NO2-, NO3-. Sau một thời gian NH3, NO2- bị oxy hoá thành NO3-. Nếu nước chứa NH3 và nitơ hữu cơ thì coi như nước mới bị nhiễm bẩn và nguy hiểm. Nếu nước chủ yếu có NO2- thì nước đã bị ô nhiễm thời gian dài hơn, ít nguy hiểm hơn. Nếu nước chủ yếu có NO3- thì quá trình oxy hoá đã kết thúc. Ở điều kiện yếm khí NO3- sẽ bị khử thành N2 bay lên. Amoniac là chất gây nhiễm độc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá. Việc sử dụng rộng rãi các nguồn phân bón hoá học cũng làm cho hàm lượng amoniac trong nước tự nhiên tăng lên. Trong nước ngầm và nước đầm lầy hay gặp NO3- và amoniac hàm lượng cao. Nếu trong nước uống chứa hàm lượng cao NO3- thường gây bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ có thể dẫn đến tử vong. Clorua Tồn tại ở dạng Cl-, ở nồng độ cho phép không gây độc hại, nồng độ cao (>250mg/l) nước có vị mặn. Nguồn nước ngầm có thể có hàm lượng clo lên tới 500 ¸1000 mg/l. Sử dụng nước có hàm lượng clo cao có thể gây bệnh thận. Nước chứa nhiều ion Cl- có tính xâm thực đối với bêtông. Ion Cl- có trong nước do sự hoà tan muối khoáng, do quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ. Các hợp chất của axit silic Trong thiên nhiên thường có các hợp chất của axit silic, mức độ tồn tại của chúng phụ thuộc vào độ pH của nước. Ở pH< 8 - 11 silic chuyển hoá dạng HSiO3-, các hợp chất này có thể tồn tại dạng keo hay dạng ion hoà tan. Sự tồn tại của các hợp chất này gây lắng đọng cặn silicat trên thành ống, nồi hơi, làm giảm khả năng vận chuyển và khả năng truyền nhiệt. Sunfat SO42- Ion sunfat thường có nguồn gốc khoáng chất hay nguồn gốc hữu cơ. Nước có hàm lượng sunfat hơn 250mg/l có tính độc hại cho sức khoẻ người sử dụng. Sắt và mangan Trong nước ngầm sắt tồn tại ở dạng Fe2+, kết hợp với gốc SO42-, Cl-. Đôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit humic hoặc silic. Khi tiếp xúc với oxy không khí tạo ra Fe3+dễ kết tủa màu nâu đỏ. Nước mặt thường chứa sắt ở dạng Fe3+, tồn tại keo hữu cơ hoặc cặn huyền phù .Với hàm lượng sắt > 0,5 mg/l: nước có mùi tanh khó chịu, vàng quần áo, hỏng sản phẩm dệt. Mangan có trong nước ngầm dưới dạng Mn2+. Nước có hàm lượng mangan khoảng 1mg/l sẽ gây trở ngại giống như khi sử dụng nước có hàm lượng sắt cao. Công nghệ khử mangan thường kết hợp với khử sắt trong nước. Mangan thường gặp trong nước ngầm nhưng ít hơn sắt nhiều, ít khi lớn hơn 5 mg/l. Các hợp chất photpho Trong nước tự nhiên các hợp chất ít gặp nhất là photphat, khi nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi rác và các chất hữu cơ trong quá trình phân huỷ, giải phóng ion PO43-, có thể tồn tại dưới dạng H2PO4-, HPO42-, PO43-, Na3(PO4)3. Photpho không thuộc loại độc hại với con người nhưng sự tồn tại của chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặt biệt là hoạt động của bể lắng. Các hợp chất của florua Nước ngầm ở giếng sâu hoặc ở các vùng đất có chứa cặn apatit thường có hàm lượng các hợp chất florua cao (2 ¸ 2,5 mg/l), tồn tại dạng cơ bản là canxi florua và magie florua. Các hợp chất florua khá bền vững, khó bị phân huỷ ở quá trình tự làm sạch. Hàm lượng florua trong nước cấp ảnh hưởng đến việc bảo vệ răng. Nếu thường xuyên dùng nước có hàm lượng florua lớn hơn 1,3 mg/l hoặc nhỏ hơn 0,7 mg/l đều dễ mắc bệnh loại men răng. Các chất khí hoà tan Các chất khí hoà tan thường gặp trong nước thiên nhiên là khí cacbonic, oxy và sufurhydro. Trong nước ngầm khi pH <5,5 thì nước chứa nhiều CO2. Hàm lượng CO2 hoà tan trong nước cao thường làm cho nước có tính ăn mòn bêtông ngăn cản sự tăng pH của nước. Trong nước ngầm khí H2S là sản phẩm của quá trình khử diễn ra trong nước. Nó cũng xuất hiện trong nước ngầm mạch nông khi nước ngầm nhiễm bẩn các loại nước thải. Hàm lượng khí H2S hoà tan trong nước nhỏ hơn 0,5 mg/l đã tạo cho nước có mùi khó chịu và làm cho nước có tính ăn mòn kim loại. Các kim loại có tính độc cao Arsen (As) Crom (Cr) Thuỷ ngân ( Hg) Chì (pb) Các chỉ tiêu vi sinh Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng và siêu vi trùng, trong đó có các loại vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm là: kiết lị, thương hàn, dịch tả, bại liệt… việc xác định sự có mặt của các vi trùng gây bệnh này thường rất khó khăn và mất nhiều thời gian. Trong thực tế việc xác định số vi khuẩn trong nước thường là xác định E.coli vi đặc tính của nó có khả năng tồn tại cao hơn các vi trùng gây bệnh khác. Do đó, sau khi xử lý, nếu trong nước không còn phát hiện thấy E.coli chứng tỏ các loài vi trùng khác cũng đã bị tiêu diệt, mặt khác việc xác định loại vi khuẩn này đơn giản và nhanh chóng Vi trùng gây bệnh Vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho mục đích sử dụng nước trong sinh hoạt. Các vi sinh vật này vốn không bắt nguồn từ nước, chúng cần vật chủ để sống kí sinh phát triển và sinh sản. Một số vi sinh vật gây bệnh sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn trong nước thường gây các bệnh về đường ruột như: Vi khuẩn Shigella spp: chủ yếu gây nên các triệu chứng lỵ . Biểu hiện bệnh từ tiêu chảy nhẹ đến nghiêm trọng như đi tiêu ra máu, mất nước, sốt cao và bị co rút thành bụng. Các triệu chứng này có thể kéo dài 12 - 14 ngày thậm chí hơn. Vi khuẩn Salmonella typhii : gây sốt thương hàn. Vi khuẩn Vibrio cholerae: tác nhân gây nên các vụ dịch tả trên toàn thế giới. Dịch tả gây bởi Vibrio cholerae thường được lan truyền rất nhanh qua đường nước. Virus: Các bệnh do virus gây ra thường mang tính triệu chứng và cấp tính với giai đoạn mắc bệnh tương đối ngắn, virut sản sinh với mức độ cao, liều lây nhiễm thấp và giới hạn động vật chủ. Gồm: Virus Adenovirus bệnh khuẩn xâm nhập từ khí quản: virus đậu mùa, thuỷ đậu, virus zona,.. Virus Poliovirus : virus bại liệt Hepatitis -A Virus (HAV) : virus viêm gan siêu vi A Reovirus, rotavirus, norwalk virus :viêm dạ dày ruột Động vật đơn bào ( protozoa): Các loại động vật đơn bào dễ dàng thích nghi với điều kiện bên ngoài nên chúng tồn tại rất phổ biến trong nước tự nhiên. Trong điều kiện môi trường không thuận lợi, các loại động vật đơn bào thường tạo lớp vỏ kén bao bọc (cyst), rất khó tiêu diệt trong quá trình khử trùng. Vì vậy thông thường trong quá trình xử lý nước sinh hoạt cần có công đoạn lọc để loại bỏ các động vật đơn bào ở dạng vỏ kén này. Giardia spp : nhiễm trùng đường ruột Cryptospridium spp : gây bệnh thương hàn, ỉa chảy Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E.coli sinh sống và phát triển. Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác. Do đó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc xác định số lượng số lượng E.coli đơn giản và nhanh chóng. Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước. Các loại rong tảo Rong tảo phát triển trong nước làm nước bị nhiễm bẩn hữu cơ và làm cho nước có màu xanh. Nước mặt có nhiều loại rong tảo sinh sống trong đó có loại gây hại chủ yếu và khó loại trừ là nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào. Hai loại tảo này khi phát triển trong đường ống có thể gây tắc ngẽn đường ống đồng thời làm cho nước có tính ăn mòn do quá trình hô hấp thải ra khí cacbonic. Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống Người ta thường sử dụng nước mặt và nước ngầm để cấp nước uống và sinh hoạt. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt do ít thay đổi hơn theo thời gian và thời tiết, dây chuyễn công nghệ cũng đơn giản hơn, cần ít hoá chất hơn và chất lượng sau xử lý cũng tốt hơn. Tuy nhiên nguồn nước ngầm không phải là vô hạn, nên nếu chỉ sử dụng nước ngầm thì đến một lúc nào đó sẽ gây ảnh hưởng xấu đến địa tầng của khu vực. Nước sau xử lý cần đảm bảo an toàn cho sử dụng. Các tiêu chuẩn phải đảm bảo an toàn về sức khoẻ, mùi vị, thẩm mỹ, và phù hợp càng nhiều càng tốt các tiêu chuẩn quốc tế. Nước cấp sinh hoạt phải đảm bảo không có vi sinh vật gây bệnh, nồng độ các chất độc, các chất gây bệnh mãn tính phải đạt tiêu chuẩn. Độ trong, độ mặn, mùi vị và tính ổn định phải cao. Quy chuẩn kỷ thuật Quốc Gia về chất lượng nước ăn uống: QCVN01:2009/BYT CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC Nguyên tắc lựa chọn nguồn nước và phương pháp xử lý nước Lựa chọn nguồn nước cho mục đích cấp nước Chất lượng nguồn nước có ý nghĩa quan trọng trong xử lý nước, quyết định dây chuyền xử lý. Do vậy trong những điều kiện cho phép, cần chọn nguồn nước có chất lượng tốt nhất để có được hiệu quả cao trong quá trình xử lý. Lựa chọn phương pháp xử lý Xử lý nước là quá trình làm thay đổi thành phần, tính chất nước tự nhiên. Theo yêu cầu của các đối tượng sử dụng phụ thuộc vào thành phần, tính chất của nước nguồn và yêu cầu chất lượng của nước, của đối tượng sử dụng. Cơ sở để lựa chọn công nghệ xử lý nước dựa vào các yếu tố sau: Chất lượng của nước nguồn (nước thô) trước khi xử lý. Chất lượng của nước yêu cầu (sau xử lý) phụ thuộc mục đích của đối tượng sử dụng. Công suất của nhà máy nước. Điều kiện kinh tế kỹ thuật. Điều kiện của địa phương. Các dạng sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp Bể trộn Bểphản ứng Bể lọc nhanh Bể lắng Bể chưá nước sạch Từ trạm bơm cấp I tới Chất kiềm hoá Chất khử trùng Chất keo tụ Đối với nguồn nước mặt có hàm lượng cặn 2500 mg/l Bể trộn Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng Bể lọc nhanh Bể chứa nước sạch Chất keo tụ Từ trạm bơm cấp I tới Chất kiềm hoá Chất khử trùng Bể trộn Bể lọc tiếp xúc Bể chứa nước sạch Từ trạm bơm cấp I tới Chất keo tụ chất kiềm hoá Chất khử trùng Hình 2.2 Các sơ đồ công nghệ xử lý xử lý với nguồn nước mặt có hàm lượng cặn 2500 mg/l. Đối với nguồn nước mặt có hàm lượng cặn >2500 mg/l Chất khử trùng Chất keo tụ Bể chứa nước sạch Bể lắng sơ bộ Bể phản ứng Từ trạm bơm Bể lắng Bể lọc nhanh Bể trộn cấp I tới Chất kiềm hoá Hồ sơ lắng lắng Chất khử trùng Chất keo tụ Trạm bơm Bể Phản ứng Bể lọc nhanh Bể Trộn Bể lắng Chất kiềm hoá Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ xử lý với nguồn mặt có hàm lượng cặn >2500 mg/l `Các sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm Giàn mưa hay thùng quạt gió Bể lắng tiếp xúc Bể lọc nhanh Bể chứa nước sạch Chất khử trùng Từ trạm bơm giếng tới Giàn mưa hay thùng quạt gió Bể lắng tiếp xúc Bể chứa nước sạch Chất khử trùng Từ trạm bơm giếng tới Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ xử lý xử lý với nguồn nước ngầm. Một vài sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp tại Việt Nam. Công ty tư vấn cấp thoát nước số 2 - Trung tâm nghiên cứu khoa học công nghệ cấp thoát nước Dây chuyền công nghệ xử lý nước : đối với nguồn nước ngầm có hàm lượng sắt > 5 mg/l , pH ≥ 6,5 , chất hữu cơ tính theo oxy hoá ≤ 4 mg O2/l. Giếng và trạm bơm giếng Tháp oxy hoá Lọc nổi V= 5m/l Bể chứa nước sạch Clo tiêu thụ Bơm cấp II Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ xử lý nước của công ty cấp thoát nước số 2 Trung tâm khoa học và công nghệ quốc gia – Viện công nghệ hoá học Giếng bơm Bồn lọc Bể chứa nước sạch Bồn chứa nước sạch Bồn xúc tác CNH Bồn xúc tác CNH Bộ khử khí Cung cấp Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ CNH xử lý nước giếng nhiễm phèn. Tháp oxi hoá trên xúc tác KATAWA 1 Nạp bảo hoà không khí bằng hệ AIRWA Nước từ giếng vào Công nghệ KAWATA xử lý nước nhiễm sắt dùng trong sinh hoạt và công nghiệp Tháp lọc hai thành phần Tháp bẫy kết tủa trên KATAWA 2 Nước sạch Hình 2.7 Xử lý nước nhiễm sắt dùng trong sinh hoạt và công nghiệp. Trung tâm khai thác nước ngầm Thành Phố Hồ Chí Minh Bể trộn đứng Giàn mưa Giếng nguồn Nước vôi trạm bơm cấp I Bể lắng tiếp xúc Nước Clor trạm bơm cấp II Cung cấp bể chứa bể lọc nhanh Hình 2.8 Sơ đồ xử lý nước ngầm của Tp.HCM. Nhà máy nước Thủ Đức Nước sông Đồng Nai Bể trộn sơ cấp Bể giao liên Trạm bơm cấp I (Hoá An) Clor Bể phản ứng Clor vôi Dung dịch phèn Flour Dung dịch polime Bể phân phối nước Bể lắng ngang Bể lọc nhanh Bể trộn sơ cấp Clor Bể chứa nước sạch Mạng lưới cấp nước Hình 2.9 Sơ đồ xử lý nước của nhà máy nước Thủ Đức. Các phương pháp xử lý nước thiên nhiên. Trong kỹ thuật xử lý nước người ta thường hay dùng các phương pháp sau: Phương pháp cơ học Ứng dụng các công trình và thiết bị thích hợp để loại bỏ các tạp chất thô trong nước bằng trọng lực: lắng, lọc ... sử dụng quá trình làm thoáng tự nhiên hoặc cưỡng bức để khử sắt trong nước ngầm. Phương pháp hoá học và hoá lý Sử dụng phèn để làm trong và khử màu (quá trình keo tụ) các nguồn nước có độ đục và độ màu cao; sử dụng các tác nhân oxy hoá hoá học để khử sắt, mangan trong nước ngầm, sử dụng clo và các hợp chất của clo để khử trùng nước. Một phương pháp hoá lý khác hiện nay đang trở nên phổ biến là sử dụng các loại nhựa trao đổi ion để làm mềm nước và khử các chất khoáng trong nước. Phương pháp vật Lý Điện phân NaCl để khử muối, dùng các tia tử ngoại để khử trùng, sử dụng các màng lọc chuyên dụng để loại bỏ các ion trong nước. Đối với nước mặt mục đích xử lý chủ yếu là giảm độ đục, độ màu và loại bỏ các ví sinh vật gây bệnh trong nước, do đó công nghệ xử lý nước mặt thường ứng dụng quá trình keo tụ –tạo bông với việc sử dụng phèn nhôm hay phèn sắt để kết tụ các hạt cặn lơ lửng trong nước tạo nên các bông có kích thước lớn hơn, sau đó lắng lọc và khử trùng trước khi phân phối vào mạng cấp nước (sử dụng). Đối với nước ngầm mục đích xử lý chủ yếu là khử sắt và mangan công nghệ xử lý thường là làm thoáng tự nhiên (dàn mưa) hoặc nhân tạo (quạt gió) để oxy hoá các nguyên tố Fe2+, Mn2+ ở dạng hoà tan trong nước thành Fe3+, Mn4+ ở dạng kết tủa sau đó tách ra bằng quá trình lắng lọc và khử trùng. Quá trình keo tụ Trong nước sông suối, hồ ao,.. thường chứa các hạt cặn có nguồn gốc thành phần và kích thước rất khác nhau. Đối với các loại cặn này dùng các biện pháp xử lý cơ học trong công nghệ xử lý nước như lắng lọc có thể loại bỏ được cặn có kích thước lớn hơn 10-4mm. Còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4mm không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biện pháp lí cơ học kết hợp với biện pháp hoá học, tức là cho vào nước cần xử lí các chất phản ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng kết lại với nhau và dính kết các hạt cặn lơ lửng có trong nước, taọ thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể. Để thực hiện quá trình keo tụ người ta cho vào nước các chất phản ứng thích hợp như : phèn nhôm Al2(SO4)3; phèn sắt FeSO4 hoặc FeCl3. Các loại phèn này được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hoà tan. Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ để trung hoà ion H+ thì cần phải kiềm hoá nước. Chất dùng để kiềm hoá thông dụng nhất là vôi CaO. Một số trường hợp khác có thể dùng là Na2CO3 hoặc xút NaOH. Thông thường phèn nhôm đạt được hiệu quả keo tụ cao nhất khi nước có pH = 5,5 ¸ 7,5. Một số nhân tố cũng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ như: các thành phần ion có trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn, môi trường phản ứng, nhiệt độ… Quá trình lắng Lắng nước là giai đoạn làm sạch nước sơ bộ trước khi đưa vào bể lọc. Lắng là quá trình tách khỏi nước cặn lơ lửng hoặc bông cặn hình thành trong giai đoạn keo tụ, tạo bông. Trong công nghệ xử lí nước cấp quá trình lắng được ứng dụng: Lắng cặn phù sa khi nước mặt có hàm lượng phù sa lớn. Lắng bông cặn phèn/ polyme trong công nghệ khử đục và màu nước mặt. Lắng bông cặn vôi – magie trong công nghệ khử cứng bằng hoá chất. Lắng bông cặn sắt và mangan trong công nghệ khử sắt và mangan. Hiệu quả lắng phụ thuộc rất nhiều vào kết quả làm việc của bể tạo bông cặn, để bông cặn tạo ra những hạt cặn to, bền chắc, và càng nặng thì hiệu quả lắng càng cao. Nhiệt độ của nước càng cao, độ nhớt của nước càng nhỏ, sức cản của nước đối với hạt cặn càng giảm làm tăng hiệu quả các quá trình lắng nước. Thời gian lưu nước trong bể lắng là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả của bể lắng. Để đảm bảo lắng tốt thời gian lưu nước trung bình của các phân tử nước trong bể lắng phải đạt từ 70 – 80% thời gian lưu nước trong bể theo tính toán, nếu để cho bể lắng có vùng nước chết, vùng chảy quá nhanh hiệu quả lắng sẽ giảm đi nhiều. Quá trình lọc nước Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị bịt lại làm giảm tốc độ lọc. Để khôi phục khả năng làm việc của bể lọc phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió hoặc bằng nước gió kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Trong dây chuyền xử lý nước ăn uống và sinh hoạt lọc là giai đoạn cuối cùng để làm cho nước sạch triệt để. Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép (nhỏ hơn hoặc bằng 3 mg/l). Vật liệu lọc là bộ phận cơ bản của bể lọc, nó mang lại hiệu quả làm việc và tính kinh tế của quá trình lọc. Vật liệu lọc hiện nay được dùng phổ biến nhất là cát thạch anh tự nhiên. Ngoài ra còn có thể sử dụng một số vật liệu khác như cát thạch anh nghiền, đá hoa nghiền, than antraxit, polymer,… các vật liệu lọc nước cần phải thoả mãn các yêu cầu sau: có thành phần cấp phối thích hợp, đảm bảo đồng nhất, có độ bền cơ học cao, ổn định về hoá học. Trong quá trình lọc người ta có thể dùng thêm than hoạt tính như là một hoặc nhiều lớp vật liệu lọc để hấp thu chất mùi và màu của nước. Các bột than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn chúng có khả năng hấp thụ các chất ở dạng lỏng hoà tan trong nước. Khử sắt và mangan Trong nước mặt sắt tồn tại ở dạng hợp chất Fe3+, thường là Fe(OH)3 không tan ở dạng keo hoặc dạng huyền phù. Hàm lượng sắt trong nước mặt thường không lớn và sẽ được khử trong quá trình làm trong nước. Trong nước ngầm , sắt tồn ở dạng ion, sắt có hoá trị 2 (Fe2+) là thành phần của các muối hoà tan như :bicacbonat Fe(HCO3)2, sunphat FeSO4. Hàm lượng sắt có trong nguồn nước ngầm thường cao. Các phương pháp khử sắt trong nước ngầm: Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng. Khử sắt bằng phương pháp dùng hoá chất. Các phương pháp khử sắt khác. Mangan trong nước ngầm thường tồn tại ở dạng Mn2+ hoà tan hoặc có thể ở dạng keo không tan. Khi Mn2+ bị oxy hoá sẽ chuyển sang dạng Mn3+ và Mn4+ ở dạng hydroxit kết tủa. 2Mn(HCO3)2 + O2 + H2O ® 2Mn(OH)4 +4H+ + 4HCO3-. Trong thực tế việc khử sắt trong nước ngầm thường được tiến hành đồng thời với khử mangan. Làm mềm nước Là khử độ cứng trong nước ( khử các muối Ca, Mg có trong nước). nước cấp cho một số lĩnh vực như công nghiệp dệt, sợi nhân tạo, hoá chất, chất dẻo, giấy,… và nước cấp cho các loại nồi hơi thì phải làm mềm nước. các phương pháp làm mềm nước phổ biến như : phương pháp nhiệt, phương pháp hoá học, phương pháp trao đổi ion. Khử trùng nước Để đảm bảo an toàn về mặt vi sinh vật, nước trước khi cấp cho người tiêu dùng phải được khử trùng. Nó là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước cho sinh hoạt và ăn uống. Có rất nhiều biện pháp khử trùng nước hiệu quả như: khử trùng bằng các chất oxi hoá mạnh, khử trùng bằng các tia vật lý, khử bằng phương pháp siêu âm, khử bằng phương pháp nhiệt, khử bằng phương pháp ion kim loại nặng,…Hiện nay ở Việt Nam đang sử dụng phổ biến nhất là phương pháp khử trùng bằng chất oxi hoá mạnh. Các chất được sử dụng phổ biến nhất là Clo và các hợp chất của Clo vì giá thành thấp, dễ sử dụng, vận hành và bảo quản đơn giản.Quá trình khử trùng của Clo phụ thuộc vào: Tính chất của nước xử lý: số vi khuẩn, hàm lượng chất hữu cơ và chất khử có trong nước. Nhiệt độ của nước. Liều lượng Clo. CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP CHO NHÀ MÁY XỬ LÝ Nhà máy xử lý nước ngầm KCN Phú An Thạnh được quy hoach ở phía Đông Nam KCN … Nhà máy được thiết kế với công suất là 10.000m3/ng.đêm. Được chia ra làm ba giai đoạn, trong đó giai đoạn đầu được xây dựng với công suất 3.000m3/ng.đêm. THÔNG SỐ THIẾT KẾ Công suất nhà máy giai đoạn 1:3000 m3/ng.đêm. Thành phần nước ngầm cần xử lý Thành phần các chất ô nhiễm trong nước ngầm tại KCN Phú An Thạnh được khảo sát và lấy mẫu tại các giếng khoan của khu công nghiệp như sau như sau: Bảng 3.1 Thành phần các chất ô nhiễm trong nước ngầm tại KCN Phú An Thạnh Thông số Đơn vị Kết quả phân tích QCVN01/BYT pH 5,91 6,5 – 8,5 Độ đục NTU 28(nhiều cặn) <2 Độ màu Pt/Co 10 <15 Mùi vị Mùi tanh(sắt) Không mùi Độ cứng mg CaCO3/l 27 <300 Độ mặn mg Cl-/l 1,42 <250 Hàm lượng nitrate mg NO3-/l 0,25 <50 Hàm lượng nitrite mg NO2-/l KPH <3 Hàm lượng sunphate mg SO42-/l 21,7 <250 Hàm lượng sắt mg Fe2+/l 25 <2 Hàm lượng mangan mg Mn2+/l 1,14 0,5 Amoni 0,15 <1,5 Nguồn: Kết quả phân tích mẫu nước viện Pasteur, năm 2008. YÊU CẦU SAU XỬ LÝ Để nước đáp ứng yêu cầu dùng cho sinh hoạt và sản xuất cần loại bỏ các cặn bẩn, các cặn hòa tan trong nước, sắt hòa tan, giúp nước đạt độ tinh khiết cao nhất. Vì vậy nước sau xử lý của nhà máy xử lý nước ngầm KCN Phú An Thạnh phải đạt QCVN01:2009/BYT. MỤC TIÊU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Tiêu chuẩn nước dùng sinh hoạt QCVN01:2009/BYT. Tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng, lắp đặt hệ thống. Chi phí vận hành nhà máy thấp nhất. Vận hành đơn giản, dễ bảo trì, bảo dưỡng. Kiến trúc xây dựng, lắp đặt phù hợp với yêu cầu chung của KCN. Thuận tiện cho việc nâng công suất xử lý của nhà máy khi triển khai giai đoạn II, III. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Để đưa ra giải pháp công nghệ hợp lý cho hệ thống xử lý nước ngầm KCN Phú An Thạnh, đã tiến hành phân tích các chỉ tiêu hóa, lý, sinh của nguồn nước ngầm tại các giếng khoan của KCN và so sánh với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống, đánh giá khả năng mở rộng công suất cho các giai đoạn trong tương lai, khảo sát các vị trí có khả năng đặt trạm xử lý đồng thời đã tham khảo các dây chuyền công nghệ của nhiều hãng nước ngoài. Sau khi phân tích, đánh giá giải pháp công nghệ được lựa chọn là: Phương án 1 Ghi chú: Đường nước xử lý: Đường xử lý bùn: Bể trung gian Tuần hoàn nước nước NaOH, polymer NaOH,Cl2 Nước từ giếng khoan Tháp làm thoáng Bể trộn Xã cặn Nước rửa ngược Bể chứa Bể lắng Máy ép bùn Bồn lọc áp lực Bể nén bùn Thu gom Cl2 Mạng lưới(QCVN01:2009/BYT Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm phương án 1. Thuyết Minh Công Nghệ Xử Lý Nước ngầm để cung cấp cho nhà máy được cấp bởi 3 giếng khoan có công suất mỗi giếng là 1.000 m3/ngày.đêm. Nước ngầm từ giếng khoan được điều chỉnh pH trước khi bơm thẳng lên tháp làm thoáng, tại đây nước được tiếp xúc với O2 được cung cấp bởi quạt gió do đó các ion dạng hòa tan Fe2+,Mn2+ bị oxi hóa thành Fe3+,Mn4+ ở dạng kết tủa Fe(OH)3, MnO2, đồng thời khí CO2 ,H2S có trong nước ngầm cũng được giải phóng ra ngoài, Clo được đưa vào trước tháp làm thoáng với chức năng tăng cường quá trình oxy hóa Fe2+,Mn2+ . Nước ngầm tiếp tục chảy qua bể phản ứng. Tại bể phản ứng hàm lượng Fe2+ vẫn còn cao nên ta tiếp tục oxi hóa Fe2+, đồng thời kết tủa Fe(OH)3, MnO2 tạo thành bằng cách bổ sung vào bể này NaOH và chất keo tụ Polymer để các bông cặn hình thành tạo thành khối lớn và dễ dàng lắng trước khi chảy sang bể lắng. Tại bể lắng các bông cặn sẽ được loại bỏ hoàn toàn theo phương pháp trọng lực, bùn lắng được thu ở đáy và bơm về bể nén bùn, định kỳ bùn tại bể nén được bơm vào máy ép bùn thành những bánh bùn và được thu gom bởi đơn vị có chức năng. Nước trong trên mặt bể lắng được thu bằng máng răng cưa và tiếp tục chảy sang bể trung gian. Bể trung gian được thiết kế với mục đích để ổn định lưu lượng nước trước khi bơm vào hệ thống lọc áp lực. Sau khi nước từ bể lắng chảy qua bể trung gian, tới thời điểm bể trung gian chứa một thể tích nước nhất định theo tính toán thì lượng nước trên sẽ được bơm vào hệ thống lọc áp lực. Khi nước chảy qua lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và than thì các loại cặn không thể lắng được ở bể lắng sẽ được giữ lại, nước sạch ra khỏi bồn được khử trùng bằng Clorin trước khi vào bể chứa nước sạch. Khi tổn thất áp lực trong bồn đạt một giá trị nhất định thì tiến hành rửa ngược, nước sau khi rửa ngược được dẫn về bể nén bùn, phần nước trong thu được sau đó được bơm tuần hoàn lại tháp làm thoáng. Phương án 2 Máy ép bùn Ghi chú: Đường nước xử lý Đường xử lý bùn Mạng lưới QCVN01:2009/BYT Giếng khoan Hệ thống máng tràn Bể trộn Bể lắng NaOH, Clo Bể trung gian Bể lọc áp lực Bể chứa nước sạch NaOH, polymer Clo Bể nén bùn Thu gom Nước rửa ngược Tuần hoàn nước Xã cặn Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm phương án 2. Thuyết minh công nghệ xử lý Nước ngầm để cung cấp cho nhà máy được cấp bởi 3 giếng khoan có công suất mỗi giếng là 1000 m3/ngày.đêm. Nước ngầm từ giếng khoan được điều chỉnh pH trước khi bơm thẳng lên hệ thống máng tràn, tại đây nước được tiếp xúc với O2 được cung cấp bởi môi trường không khí xung quanh do đó các ion dạng hòa tan Fe2+,Mn2+ bị oxi hóa thành Fe3+,Mn4+ ở dạng kết tủa Fe(OH)3, MnO2, đồng thời khí CO2 ,H2S có trong nước ngầm cũng được giải phóng ra ngoài, Clo được đưa vào trước tháp làm thoáng với chức năng tăng cường quá trình oxy hóa Fe2+,Mn2+ . Nước ngầm tiếp tục chảy qua bể phản ứng. Tại bể phản ứng hàm lượng Fe2+ vẫn còn cao nên ta tiếp tục oxi hóa Fe2+, đồng thời kết tủa Fe(OH)3, MnO2 tạo thành bằng cách bổ sung vào bể này NaOH và chất keo tụ Polymer để các bông cặn hình thành tạo thành khối lớn và dễ dàng lắng trước khi chảy sang bể lắng. Tại bể lắng các bông cặn sẽ được loại bỏ hoàn toàn theo phương pháp trọng lực, bùn lắng được thu ở đáy và bơm về bể nén bùn, định kỳ bùn tại bể nén được bơm vào máy ép bùn thành những bánh bùn và được thu gom bởi đơn vị có chức năng. Nước trong trên mặt bể lắng được thu bằng máng răng cưa và tiếp tục chảy sang bể trung gian. Bể trung gian được thiết kế với mục đích để ổn định lưu lượng nước trước khi bơm vào hệ thống bể lọc nhanh. Sau khi nước từ bể lắng chảy qua bể trung gian, tới thời điểm bể trung gian chứa một thể tích nước nhất định theo tính toán thì lượng nước trên sẽ được bơm vào hệ thống lọc áp lực. Khi nước chảy qua lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và than thì các loại cặn không thể lắng được ở bể lắng sẽ được giữ lại, nước sạch ra khỏi bồn được khử trùng bằng Clorin trước khi vào bể chứa nước sạch. Khi tổn thất áp lực trong bồn đạt một giá trị nhất định thì tiến hành rửa ngược bằng gió, nước kết hợp, nước sau khi rửa ngược được dẫn về bể nén bùn, phần nước trong thu được sau đó được bơm tuần hoàn lại tháp làm thoáng. Lựa chọn phương án thích hợp Phân tích ưu nhược điểm của hai phương án Bảng 3.2 Phân tích ưu ngược điểm hai phương án Phương Án Ưu Điểm Nhược Điểm Phương án 1 Hệ thống bao gồm nhiều công trình đơn vị nên đảm bảo khả năng xử lý của toàn hệ hống, tuổi thọ của thiết bị được đảm bảo. Dễ dàng kiểm soát tất cả quá trình xử lý, do đó người vận hành phản ứng nhanh khi hoạt động của hệ thống có sự thay đổi Khi xảy ra sự cố dễ tiến hành khắc phục, tương đối an toàn khi vận hành Hệ thống có thể hoạt động tốt khi nồng độ ô nhiễm đầu vào có sự biến đổi Dể dàng nâng cấp khi Nhà máy vượt công suất Hệ thống hoạt động bán tự động. Cần có sự kiểm soát thường xuyên của người vận hành khi nhà máy đi vào hoạt động Phương án 2 Hệ thống về cơ bản được tự động hóa Hệ thống bao gồm nhiều công trình đơn vị nên đảm bảo khả năng xử lý của toàn hệ hống, tuổi thọ của thiết bị được đảm bảo. Dễ dàng nâng cấp nhà máy khi nhà máy vượt công suất. Hệ thống hoạt động không tốt khi đầu vào có sự biến động về nồng độ, hiệu quả khi nồng độ sắt trong nước thấp, Sử dụng hệ thống máng tràn nên hiệu quả xử lý không cao, do đó rất tốn chi phí hóa chất để vận hành. Bể lắng lamen có hiệu suất tương đối cao, nhưng thực tế chưa được áp dụng nhiều do đó nếu xảy ra sự cố rất khó khăn cho công tác bảo dưỡng. Phải có bơm để đưa nước vào bể nước sạch khi nước ra khỏi bể lọc nhanh Lựa chọn phương án thích hợp cho nhà máy Sau khi phân tích các ưu nhược điểm của 2 phương án trên phương án thứ I được chọn làm phương án đầu tư. Do chất lượng nước nguồn ở đây thay đổi rất lớn vào các mùa trong năm, nồng độ sắt cao không ổn định. nên chọn phương án I có độ an toàn và tự động hóa cao là phù hợp, thêm vào đó một nhà máy công nghệ hiện đại là hoàn toàn phù hợp với sự phát triển sau này của KCN trong tương lai. CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ THÙNG QUẠT GIÓ a. Diện tích thùng quạt gió m2 Trong đó: Q: Công suất trạm, Q = 3000 m3/ngày = 125 m3/h. qm : Cường độ mưa tính toán. Ta chọn vật liệu tiếp xúc là rasiga nên qm = 80 m3/m2.h ( QP: 60 ÷ 90 m3/m2.h ) b. Diện tích 1 thùng quạt gió là m2 Trong đó: N là số thùng quạt gió Đường kính thùng quạt gió: Chôn D = 1,5 m. c. Chiều cao thùng quạt gió Ta có pH nước ngầm là 5,91 do đó độ kiềm của nước là 0.9,với vật liệu tiếp xúc là tre. Tra bảng 5-4 (Nguyễn Ngọc Dung, xử lý nước cấp, trang 181), xác định được Hvltx = 1.5 m = 0,6 + 1,5 + 0,9 = 3,0 m Trong đó: : Chiều cao ngăn thu, = 0,6 m (QP: 0,6 ÷ 1 m) : Chiều cao lớp vật liệu tiếp xúc, = 1,5 m (Do vật liệu tiếp xúc là vòng rasiga và độ kiềm nằm trong khoảng 0,5 ÷ 2) : Chiều cao phun mưa, = 0,9 m (QP ≥ 0,8 m) à Kích thước thùng quạt gió: D x H = 1,5 x 3 m Hệ thống phân phối nước có dạng hình hình xương cá gồm 1 ống chính và các ống nhánh ở 2 bên. Trên ống nhánh có khoan lỗ nghiêng 450 ở phía dưới so với phương ngang: Ống chính Lưu lượng: Q = 125 m3/h = 0.035 m3/s Vận tốc: 2 m/s (QP:1 ÷2 m/s) Đường kính ống chính m Chọn D= 150 mm Ống nhánh QP: 0,25 ÷ 0,3 m) Chọn 5 ống nhánh khoảng cách từ ống nhánh đến thành thúng quạt gió là 0,14 m. Vậy khoảng cách giữa 2 ống nhánh là: Lưu lượng nước mỗi ống: m3/h Chọn vận tốc đi qua ống nhánh là 2m/s Đường kính ống nhánh: m Chọn đường kính ống nhánh: dn = 76 mm Lỗ trên ống nhánh Tiết diện ngang ống chính: m2 Tổng diện tích lỗ lấy bằng 0,35% tiết diện ống chính (QP: 30 ÷ 35%) " Tổng diện tích lỗ trên ống nhánh: m2 Chọn đường kính lỗ dl =15 mm " m2 "Tổng số lỗ trên ống nhánh: lỗ. Chọn 30 lỗ. Số lỗ trên 1 ống nhánh: lỗ Trên mỗi ống nhánh, các lỗ xếp thành 2 hàng so le nhau,hướng xuống phía dưới và nghiêng 450 so với phương ngang. Số lỗ trên mỗi hàng của ống nhánh là 3 lỗ Khoảng cách giữa 2 tim lỗ: a = Lớp vật liệu tiếp xúc: Loại vật liệu tiếp xúc : vòng rasiga Chiều cao : 3 m Đường kính : 1,5 m Kích thước : 1,5 x 3 m Bề mặt riêng (A/V) : 195 m2/m3 Độ rỗng : 0,75 m3/m3 Số vật chêm : 4,6.104 vật chêm/m3 Khối lượng xốp : 600k Sàn thu nước có xi phông Máy quạt gió Lưu lượng gió: Qgió = 10 x Qnước = 10 x 125 = 1250 m3/s= 0,035 m3/s (Với tỷ lệ gió – nước: R = 10) Ap lực gió: Hgió = hvltx +hcb +hs + h máng Trong đó: hvltx : Tổn thất qua vật liệu tiếp xúc, hvltx = 30 x 1,5 = 45 mm hcb : Tổn thất cục bộ, hcb = 20 mm (QP: 15 ÷ 20 mm) hs : Tổn thất qua sàn, hs = 10 mm hmáng : Tổn thất qua ống phân phối, hmáng = 15 mm (QP: 15 ÷20 mm) " Hgió = 45 + 20 +10 +15 = 90 mm = 0,09 m Vậy ta cần chọn máy quạt gió đáp ứng yêu cầu: Qgió ≥ 0,035 m3/s Hgió ≥ 0,09 m Ống cấp gió Ống chính: Số lượng: 1 ống Lưu lượng: Q = 0,035 m3/s Vận tốc ống chính v = 20 m/s m Chọn đường kính: d = 150 mm. Ống nhánh: Chọn 5 ống nhánh khoảng cách từ ống nhánh đến thành thúng quạt gió là 0,14 m. Vậy khoảng cách giữa 2 ống nhánh là: Thỏa QP: 0,25 ÷ 0,3 m Lưu lượng mỗi ống: m3/s Chọn vận tốc khí qua ống nhánh là : v = 15 m/s Đường kính ống nhánh: m Chọn ống dẫn gió nhánh mm Lỗ trên ống nhánh: Tiết diện ngang ống chính: m2 Tổng diện tích lỗ lấy bằng 0,35% tiết diện ống chính (QP: 35 ÷ 40%) " Tổng diện tích lỗ trên ống nhánh: m2 Chọn đường kính lỗ dl = 5 mm " m2 " Tổng số lỗ trên ống nhánh: lỗ. Chọn 320 lỗ. Số lỗ trên 1 ống nhánh: lỗ Trên mỗi ống nhánh, các lỗ xếp thành 2 hàng so le nhau, mỗi hàng 32 lỗ hướng xuống phía dưới và nghiêng 450 so với phương ngang. Khoảng cách giữa 2 lỗ: BỂ TRỘN Thay bằng năng lượng dòng nước, trộn cơ khí dùng năng lượng cánh khuấy để tạo ra dòng chảy rối. Máy khuấy trộn bao gồm động cơ, bộ truyền động, trục,. Trong quá trình khuấy trộn cơ học, cơ năng truyền vào chất lỏng nhờ cánh khuấy Thể tích bể Chọn thời gian lưu nước của bể là 3 phút, Q = 2.08 (m3/phút) V= tQ = 3 2.08 = 6.24(m3) Chọn bể trộn hình vuông: a a h=1.81.82 m Với chiều cao an toàn là 0.2m Vậy kích thước xây dựng bể là: 1.81.82 m Tính toán cánh khuấy Đường kính cánh khuấy D ½ chiều rộng bể, chọn D = 1,8/2 = 0,9 m Máy khuấy đặt cách đáy một khoảng : h = D = 0,9 m Chiều rộng bản cánh khuấy = 1/5 x D = 1/5 x 0,9 = 0,18m = 180mm Chiều dài bản cánh khuấy = ¼ x D = ¼ x 0,9 = 0,23m = 230 mm Vậy năng lượng cần truyền vào nước: P = G2. W. Trong đó: G: Cường độ khuấy trộn, G = 200s-1 (Nguồn: Điều 8.21.9 TCVN 7957 – 2008) W: Thể tích bể, W= 6,48 m3 : Độ nhớt động học của nước, ở 25oC = 0,9.10-3Ns/m2 Hiệu suất động cơ chỉ đạt H= 0,8 nên công suất động cơ: N = 0,3kw Xác định số vòng quay của máy khuấy: n = Trong đó: P: Năng lượng khuấy trộn, P= 291,6J/s K: Hệ số sức cản của nước, chọn cánh khuấy tuabin 4 cánh nghiêng 45o, ta có K= 1,08 : Khối lượng riêng của nước,= 103kg/m3 D: Đường kính cánh khuấy, D = 0,9 m 0,33 vòng/s 19,8 vòng/phút Kiểm tra số Reynold NR= > 10000 Vậy đường kính máy khuấy và số vòng quay đã chọn đạt chế độ chảy rối. Tính toán ống dẫn nước ra khỏi bể trộn Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 0,7m/s Lưu lượng nước: Q = 125 m3/h. Đường kính ống là: D = ==0,25m = 250mm Chọn ống nhựa uPVC có đường kính = 250mm BỂ LẮNG TIẾP XÚC ĐỨNG Xác định kích thước bể lắng Chọn số bể lắng là: N = 2 bể. Thể tích phần lắng (m3) Q: lưu lượng tính toán (m3/giờ). Q = 125 m3/h. t: thời gian lưu nước trong bể lắng (h) . Chọn t = 40 phut Chọn chiều cao phần lắng: (QP 1,5 ÷3,5 m) Chiều cao ống trung tâm lấy bằng 0,9 chiều cao phần lắng Htt=0,9xHl=0,9x2,5= 2,25 m Tốc độ nước dâng trong vùng lắng (mm/s) Hl: chiều cao phần lắng. Hl = 2,5 m. t : thời gian nước lưu trong bể lắng. t = 40 phút Diện tích phần lắng (m2) Trong đó: b: hệ số kể đến việc sử dụng dung tích bể lấy trong giới hạn 1,3 – 1,5. (nếu thì b = 1,3; nếu thì b = 1,5). Q: lưu lượng nước tính toán (m3/giờ).Q = 125 m3/h Vtt: tốc độ tính toán của dòng nước đi lên (mm/s). Vtt = V = 1,04 mm/s N: số bể lắng. N = 2. Diện tích ống trung tâm (m2) Trong đó: Q : lưu lượng tính toán (m3/giờ). Q = 125 m3/ h t: thời gian lưu nước trong ống trung tâm. t = 6 phút.. H: chiều cao ống trung tâm. Htt = 2,25m. Þ Đường kính bể lắng (m) Trong đó: F: diện tich phần lắng (m2). F = 21,7m2. f : diện tích ống trung tâm (m2) . f = 2,8 m2. Đường kính ống trung tâm (m) =1100 mm Đường kính phần loe của ống trung tâm Chiều cao phần ống loe lấy bằng đường kính miệng loe của ống trung tâm: Chiều cao phần hình nón chứa nén cặn: a: góc nghiêng của phần nón so với mặt phẳng nằm ngang.Chọn a = 50o d: đường kính phần đáy hình nón hoặc chóp. Chọn d = 400 mm =0,4m Chiều cao tổng cộng của bể lắng: (m) hl : chiều cao phần lắng. hl =2,5 m hn : chiều cao phần hình nón. hbv: chiều cao bảo vệ từ mặt nước đến thành bể. Chọn Hbv = 0,5m Dung tích phần chứa nén cặn hình nón của bể: (m3) hn : chiều cao phần hình nón (m). hn = 4m D: đường kính của bể lắng (m). D = 5,6 m. d: đường kính phần đáy hình nón hoặc chóp . d = 400 mm. Lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng tính bằng phần trăm lượng nước xử lý: (%) KP : hệ số pha loãng cặn (1,2 – 1,15). Chọn KP = 1,15. WC : thể tích phần chứa cặn của bể (m3). WC = 27,4 m3. Q : lưu lượng tính tóan (m3). Q = 125 m3/h T : Thời gian giữa 2 lần xả cặn (h). Chọn T = 264 h. Máng thu nước Dùng hệ thống máng vòng bố trí vòng theo chu vi và nằm bên trong bể để thu nước đã lắng. Chọn máng thu nước có: Bề rộng của máng thu nước: bmáng = 0,2 m. Chiều cao máng thu nước: hmáng = 0,2 m. D: đường kính của bể lắng. D = 5,6m. Chiều dài máng thu nước: Vận tốc nước chảy trong máng: (m/s) Q: lưu lượng tính toán. Q = 125 m3/h. N: số bể lắng. N = 2 f m : diện tích mặt cắt ngang của máng thu nước. Để đảm bảo cho việc thu đều nước trên toàn bộ chiều dài máng, phía ngoài thành máng bố trí gắn thêm các tấm điều chỉnh chiều cao mép máng được làm bằng thép không gỉ. Tấm điều chỉnh được xẻ khe hình chữ V (máng răng cưa). Chọn máng răng cưa có: Khe tạo góc: 90o. Bề rộng khe: 100mm. Bề rộng răng: 100mm. Chiều cao khe: hkhe = 50mm. Đường kính máng răng cưa: drăng = dmáng = 5,6m. Chiều dài máng răng cưa: lrăng = Lmáng = 17,6 m. Công suất của 1 bể lắng: (m3/giờ) Q: lưu lượng tính toán. Q = 125 m3/giờ. Tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng: (l/s.m) Q’: công suất của bể lắng.Q’ = 17,4 (l/s). l răng: chiều dài máng răng cưa. lrăng = 17,6 m Vậy 1m dài máng phải thu được 0,99 (l/s) . Số răng trên 1m dài máng thu nước: a: khoảng cách giữa các tim răng. a = 0.2 m Lưu lượng nước qua một khe chữ V góc đáy 90o: q: tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng. q = 0,99.10-3 m3/s. n: số răng cưa trên 1m dài máng thu. n = 5 răng Ống dẫn nước vào bể lắng (m) Q : lưu lượng tính toán. Q = 125 m3/h. N : số bể lắng. N = 2. v : nước chảy trong ống dẫn. Chọn v = 0,5 m/s. dống dẫn à Chọn ống dẫn có đường kính dống dẫn = 0,2m (F = 200). Thể tích phần nén cặn Hàm lượng cặn phát sinh tại bể lắng Cặn Fe(OH)3: 2 Fe2+ + HCO3- + ½ O2 + H2O = 2 Fe(OH)3 + 4 CO2 2 x56 2 x (56+51) 25 47,8 mg/l Cặn Mn(OH)4: 2 Mn(HCO3-)2 + O2 + 6H2O = 2 Mn(OH)4 + 4HCO3 2(55 + 2x16) 2(55 +4x17) 1,14 1,82 mg/l Vậy tổng lượng cặn phát sinh trong bể lắng là v = 47,8 + 1,82 = 49,62 mg/l Thời gian giữa hai lần xả cặn: (giờ) N: số lượng bể lắng. N = 2. WC : dung tích phần chứa cặn của bể lắng. WC = 27,4 m3. Q: lưu lượng tính tóan. Q = 125 m3/h. d: nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt, tính bằng g/m3 tùy theo hàm lượng cặn trong nước và thời gian chứa cặn trong bể. d = 25.000 g/m3. C: hàm lượng cặn trong nước trước khi đưa vào bể lắng. C = 49,62 mg/l. m: hàm lượng cặn trong nước sau khi lắng. Chọn C = 10 mg/ (QP 10÷12) ngày - Vậy chọn thời gian xả cặn của bể lắng là 11 ngày. BỂ CHỨA TRUNG GIAN Là nơi lưu nước sau lắng. Nước từ đây sẽ được bơm đến bể lọc áp lực nhằm điều hòa lưu lượng thuận lợi cho quá trình lọc Tính toán kích thước bể Thời gian lưu nước trong bể là 30 phút . Thể tích bể: Chọn kích thước các cạnh của bể: L x B x H Chiều cao : H = 3 m Chiều rộng : B = 4 m Chiều dài : L = 5,5 m Chiều cao bảo vệ = 0,5m Chiều cao xây dựng của bể: Hxd = 3 + 0,3 = 3,3 m Thể tích thực của bể: Vt = 3,3 x 5,5 x 4 = 72,6 m3 Chọn máy bơm Q = 125 m3/h = 0,035 m3/s, cột áp H = 10 m. Công suất bơm N = = 4,3 Kw = 5,8 Hp Trong đó: h : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn h= 0,8 : Khối lượng riêng của nước 1.000 kg/m3 Chọn bơm ngang được thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (6 Hp). Trong đó 1 bơm đủ để hoạt động với công suất tối đa của hệ thống xử lý, 1 bơm còn lại là dự phòng. BỒN LỌC ÁP LỰC Lọc là quá trình làm sạch nước dưới áp lực lớn thông qua lớp vật liệu lọc nhằm tách các hạt cặn lơ lửng còn sót lại sau quá trình xử lý trước nhằm giảm bớt ảnh hưởng của cặn lơ lửng trong các công trình xử lý sau. Xác định kính thước bồn lọc áp lực: Lưu lượng nước vào bồn lọc: (m3/giờ) Trong đó: Qngày-đêm: công suất của trạm cấp nước. Qngày-đêm = 3000m3/ngày-đêm. tngày-đêm: thời gian hoạt động trong 1 ngày của trạm cấp nước. tngày-đêm= 20giờ. n : số bồn lọc. n = 4. m3/h Diện tích bề mặt lọc: (m2) Trong đó: Q: lưu lượng nước vào bồn lọc. Q = 37.5 m3/h. v : vận tốc lọc. Chọn vận tốc lọc: v = 10m/h (QP:10- 15m/h) Đường kính bồn lọc: (m) Trong đó: F : diện tích bồn lọc. F = 6,25m2 à Chọn đường kính bồn lọc: D = 2,2m Chiều cao bồn lọc: (m) Trong đó: hđ: chiều cao lớp sỏi đỡ (m), cỡ hạt của lớp đỡ là 5-2 mm, hđ = 0,2m( bảng 6.12- TCXD33: 2006) hvl: chiều cao lớp vật liệu lọc (m), hvl = 1m. hvl= hcát + hthan=0,6 +0,4=1m hthan: than anthracite =0,4 m. hcat: cát thạch anh=0.6m hn: khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến phễu thu nước rửa lọc (m); (theo điều 6.119 – TCXD33: 2006.) (m) Trong đó: ee : độ nở tương đối vật liệu lọc khi rửa ngược; ee = 0,5 (theo bảng 4.6) Vậy chiều cao làm việc của bồn lọc Chiều cao tổng cộng của bể lọc H= 2 x (0,2x2)=2,4 m Rửa lọc Khi lọc nước qua lớp vật liệu lọc nước sẽ chảy qua các khe rỗng và cặn sẽ bám vào bề mặt hạt dần dần thu hẹp kích thước của các khe rỗng làm cho vận tốc nước qua các khe rỗng tăng lên và sẽ kéo theo các hạt cặn đã bám dính từ trước đi xuống lớp hạt nằm dưới cứ như thế đến chu kỳ lọc cặn có thể bị kéo ra ngoài làm xấu chất lượng nước lọc. - Phương pháp rửa lọc : rửa ngược bằng nước thuần túy. - Thời gian rửa: 6 – 7 phút. Tính toán sơ bộ thời gian của chu kỳ lọc theo khả năng chứa cặn của lớp vật liệu lọc Hàm lượng cặn của nước trước khi vào bồn lọc C = 10mg/l (xem như là cặn vôi làm mềm nước) Þ Độ ẩm cặn = 94% Þ trọng lượng cặn = 6%. Lọc qua lớp cát lọc: Chiều dày lớp cát = 0,6m. Đường kính hiệu quả d10 = 0,65mm. Độ rỗng e = 0,53. Tốc độ lọc: 10m/h Þ thể tích cặn chiếm chỗ trong lỗ rỗng = 1/5 (theo bảng 5) - Thể tích chứa cặn của lớp cát lọc: - Lượng cặn lớp cát lọc có thể giữ lại được: Trọng lượng cặn 6% - Lượng cặn mà lớp cát lọc phải giữ lại trong 1 giờ: (kg/giờ) Trong đó: Q: lưu lượng nước chảy qua bể lọc. Q = 62,5m3/h. C : hàm lượng cặn của nước trước khi vào bồn lọc. C = 10mg/l = 10g/m3. - Chu kỳ lọc: (giờ) Trong đó: G : lượng cặn mà 1m3 cát lọc có thể giữ lại được. G = 23,4kg m : lượng cặn mà lớp cát lọc phải giữ lại trong 1giờ. m = 0,625kg/h. nga y Lọc qua lớp than anthracite: Chiều dày lớp than = 0,4m. Đường kính hiệu quả d10 = 1mm. Độ rỗng e = 0,55. Tốc độ lọc: 10m/h Þ thể tích cặn chiếm chỗ trong lỗ rỗng = 1/5. Thể tích chứa cặn của than: Lượng cặn lớp than có thể giữ lại được: Trọng lượng cặn 6% Lượng cặn mà lớp than phải giữ lại trong 1 giờ: (g/giờ) Trong đó: Q: lưu lượng nước chảy qua bể lọc. Q = 62,5m3/h. C : hàm lượng cặn của nước trước khi vào bồn lọc. C = 10mg/l =10g/m3. Chu kỳ lọc: (giờ) Trong đó: G : lượng cặn mà 1m3 than có thể giữ lại được. G = 16,24kg m : lượng cặn mà lớp than phải giữ lại trong 1h. m = 0,625kg/h. nga y Vậy thời gian bồn lọc cho nước lọc có chất lượng tốt là không quá 25,9 giờ; nếu quá thời gian này thì nước sau quá trình lọc sẽ có chất lượng không đạt. Cường độ rửa ngược: - Chọn cường độ rửa ngược vrửa ngược = 8 (l/s.m2) - Lưu lượng rửa lọc sử dụng cho một bồn lọc: (m3/giờ) Trong đó: vrửa lọc : cường độ rửa lọc. vrửa lọc = 8l/s.m2 = 28,8 m/h. F : diện tích bề mặt bồn lọc. F = 6,25m2. Tính toán tổn thất áp lực khi rửa bể lọc áp lực Áp lực công tác cần thiết cho máy bơm rửa lọc xác định theo công thức: Hr= hhh+ ho + hp+ hd + hvl + hm+ hcb Chọn hhh độ cao hình học từ cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa hhh=5m Chọn tổn thất áp lực trên đường ống dẫn từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc hống = 1m Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối bằng chụp lọc Với sàn gắn 40 chụp lọc /m2 ® chọn tổn thất áp lực qua các chụp lọc trên sàn = 1m Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: m Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc: m Ap lực phá vở kết cấu ban đầu của lớp cát lọc: hbm = 2 m Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ của bộ phận nối ống và van khóa: Giả sử trên đường ống dẫn nước rửa lọc có các thiết bị phụ tùng như: cut 900, 1 van khóa, 2 ống ngắn. Hr = 5 + 1 + 1 + 0,35+ 0,448 + 2 + 0,24=10 m Chọn máy bơm rửa lọc với Qr= 180m3/h =0,05 m3/s, Hr = 10 m Công suất bơm: N = = 6,1 Kw = 8 Hp Trong đó: h : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn h= 0,8 : Khối lượng riêng của nước 1.000 kg/m3 Chọn bơm chìm được thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (8 Hp). Trong đó 1 bơm đủ để hoạt động với công suất tối đa của hệ thống xử lý, 1 bơm còn lại là dự phòng. Hệ thống phân phối nước và thu nước: Nước được dẫn vào bồn bằng ống dẫn nước rồi được phân phối đều trên bề mặt bồn lọc bằng phễu. Nước sau khi lọc được thu bằng hệ thống sàn chụp lọc rồi được dẫn ra khỏi bồn lọc bằng ống dẫn nước. Nước rửa lọc được dẫn vào bồn lọc bằng ống dẫn nước rồi được phân phối đều qua hệ thống sàn chụp lọc sau đó tràn vào phễu thu nước và được dẫn ra ngòai bằng ống dẫn. Ống dẫn nước vào bồn lọc: - Đường kính ống dẫn nước vào bồn lọc: (m) Trong đó: Q: lưu lượng nước vào bồn lọc. Q = 62,5m3/h v: vận tốc nước chảy trong ống (quy phạm v = 0,8 – 1,2m/s). Chọn v =1,2 m/s. à Chọn ống dẫn nước vào bồn lọc là ống PVC có D = 150mm (F150) - Kiểm tra vận tốc nước chảy trong ống dẫn nước lọc: Ống dẫn nước rửa lọc: - Đường kính ống dẫn nước rửa lọc: Chọn ống dẫn nước rửa lọc có đường kính drửa lọc = 150mm (F = 150) - Vận tốc nước chảy trong ống dẫn nước rửa lọc: (m/s) Trong đó: Q: lưu lượng nước rửa lọc. Q = 180m3/h. d : đường kính ống dẫn nước rửa lọc. d = 150mm. Hệ thống phân phối nước - Sử dụng phễu phân phối nước và thu nước rửa lọc. - Vật liệu : thép không gỉ. - Hình dạng : hình nón cụt. - Đường kính đáy nhỏ bằng đường kính ống dẫn nước vào lọc = 200mm. - Đường kính đáy lớn : 350mm. - Chiều cao phễu : 150mm. Hệ thống sàn chụp lọc - Thu nước lọc bằng chụp lọc. - Chụp lọc: Số lượng chụp lọc ≥ 35 – 50 cái cho 1m2 diện tích công tác. (Điều 6.112: TCXD33 – 2006). Chọn số lượng chụp lọc trên 1m2 bể là 40 cái. - Số chụp lọc trong bồn: Với: D : đường kính của bồn lọc. D = 2,8m. F: diện tích bề mặt bồn lọc. (m2) ca i Chọn N = 250 cái - Sàn gắn chụp lọc: +Vật liệu: thép không gỉ dạng tấm. +Đường kính: 2,8m. +Trên sàn có đục 250 lỗ để gắn chụp lọc - Lưu lượng nước rửa lọc qua mỗi chụp lọc: (m3/s) Trong đó: Qr : lưu lượng nước rửa lọc. Qr = 180m3/h. N: số lượng chụp lọc. N = 250 cái. Tính chân đỡ Để chọn chân đỡ thích hợp, trước tiên ta phải tính tải trọng của tòan bồn lọc. Chọn vật liệu làm chân đỡ là thép CT3 (r = 7,85*103 kg/m3) - Khối lượng thân: Trong đó: Dn: đường kính ngoài của bồn lọc. Dn = 3m. Dt: đường kính trong của bồn lọc. Dt = 2,8m. H: chiều cao của bồn lọc. H = 2m. r: khối lượng riêng của nước. r = 103kg/m3. - Khối lượng đáy: Tra bảng XIII.11 trang 384 Sổ tay quá trình và thiết bị (Tập 2). Ta có :Mđ = 163 kg. - Khối lượng nắp: Tương tự theo bảng. Ta có : Mn = 163 kg. - Khối lượng lớp nước trong bồn lọc: Trong đó: Dt: đường kính trong của bồn lọc. Dt =2,8m. rnước: khối lượng riêng của nước. rnước = 103kg/m3. hnước: chiều cao lớp nước trong bồn lọc. hnước = 2m. Khối lượng lớp cát lọc: Trong đó: Dt: đường kính trong của bồn lọc. Dt = 2,8m. rcát: khối lượng riêng của cát. rcát = 2650kg/m3. hcát : chiều cao lớp cát. hcát = 0,6m. - Khối lượng lớp than anthracite: Trong đó: Dt: đường kính trong của bồn lọc. Dt = 2,8m. rthan: khối lượng riêng của than. rthan = 1500kg/m3. hthan : chiều cao lớp cát. hthan = 0,4m. - Khối lượng lớp sỏi đỡ: Trong đó: Dt: đường kính trong của bồn lọc. Dt = 2,8m. rsỏi: khối lượng riêng của cát. rsỏi = 1500kg/m3. hsỏi : chiều cao lớp cát. hsỏi = 0,2m. - Tổng khối lượng của bồn lọc: Trong đó: MT: khối lượng thân bồn lọc. MT = 2030,16kg. Mđ: khối lượng đáy bồn lọc. Mđ = 163kg. Mn : khối lượng nắp bồn lọc. Mn = 163kg. Mnước: khối lượng lớp nước trong bồn lọc. Mnước = 12060,7kg. Mcát: khối lượng lớp cát lọc. Mcát = 7314kg. Mthan; khối lượng lớp than anthracite. Mthan = 3710kg. Msỏi : khối lượng lớp sỏi đỡ. Msỏi = 1846kg. - Trọng lượng của toàn bồn lọc : Trong đó: M: tổng khối lượng của bồn lọc. M = 27286,86kg. g: gia tốc trọng trường. g = 9,81m/s2. Xác định chân đỡ: Chọn bồn lọc có 4 chân đỡ. Như vậy tải trọng lên 1 chân đỡ sẽ là: Theo bảng XIII.35 trang 437 Sổ tay quá trình thiết bị và hóa chất (Tập 2) ta chọn chân đỡ ứng với tải trọng 8*104 N. BỂ CHỨA Bảng 4.1 Bảng tổng hợp nhu cầu dùng nước Giờ trong ngy Lưu lượng nước sinh hoạt Nước tưới cây, tưới đường m3 Nước rị rỉ m3 Nước khu công nghiệp Lưu lượng nước tổng cộng cấp cho mạng lưới cấp nước Kgiờ = 1.7 % m3 m3 % 0 – 1 0.3 3.67 1.239 4.91 0.12 1 – 2 0.3 3.67 1.239 4.91 0.12 2 – 3 0.3 3.67 1.239 4.91 0.12 3 – 4 0.3 3.67 1.239 4.91 0.12 4 – 5 2.3 28,15 9.499 37.65 0.95 5 – 6 6.3 77,11 26.019 136.62 239.75 6.04 6 – 7 6.6 80,78 27.258 136.62 244.66 6.17 7 – 8 4.9 59,97 20,4 20.237 136.62 240.83 6.07 8 – 9 4.6 56,3 20,4 18.998 136.62 235.92 5.95 9 – 10 5.5 67,32 22.715 136.62 226.66 5.71 10 – 11 6.4 78.34 26.432 136.62 241.39 6.08 11 – 12 6.8 83.23 28.084 136.62 247.94 6.25 12 – 13 5.8 70.99 20,4 23.954 136.62 255.57 6.44 13 – 14 4.5 55.08 20,4 18.585 136.62 234.29 5.91 14 – 15 4.3 52.63 20,4 17.759 136.62 231.01 5.82 15 –16 4.9 59.98 20,4 20.237 136.62 240.83 6.07 16 – 17 6.2 75.89 25.606 136.62 238.11 6.00 17 – 18 6.7 82.01 27.671 136.62 246.30 6.21 18 – 19 7.1 86.90 29.323 136.62 252.85 6.37 19 – 20 5.5 67.32 22.715 136.62 226.66 5.71 20 – 21 4.3 52.63 17.759 136.62 207.01 5.22 21 – 22 3.8 46.51 15.694 62.21 1.57 22 – 23 2.0 24.48 8.26 32.74 0.83 23 – 24 0.3 3.67 1.239 4.91 0.12 100 1224 144 413 2186 3967 100 Dung tích bể chứa nước sạch Do trạm bơm cấp I làm việc suốt ngày đêm, trạm bơm cấp II làm việc không điều hòa theo nhu cầu dng nước của mạng lưới theo các giờ trong ngày. Vì vậy bể chứa nước làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II, đồng thời có nhiệm vụ dự trữ lượng nước chữa cháy. Để tìm dung tích của bể chứa ta xác định bằng phương pháp lập bảng. Bảng 4.2: Thể tích bể chứa Giờ trong ngày đêm Chế độ bơm của trạm bơm cấp I (%Qngđ) Chế độ bơm nước của trạm bơm cấp II (%Qngđ) Lượng nước vào bể (%Qngđ) Lượng nước ra bể (%Qngđ) Lượng nước còn lại trong bể (%Qngđ) 1 2 3 4 5 6 0 – 1 4.16 0,12 4,04 13,97 1 2 3 4 5 6 1 – 2 4.16 0.12 4,04 18,01 2 – 3 4.16 0.12 4,04 22,05 3 – 4 4.16 0.12 4,04 26,09 4 – 5 4.16 0.95 3,21 29,3 5 – 6 4.17 6.04 1,87 27,43 6 – 7 4.17 6.17 2 25,43 7 – 8 4.17 6.07 1,9 23,53 8 – 9 4.17 5.95 1,78 21,75 9 – 10 4.17 5.71 1,54 20,21 10 – 11 4.17 6.08 1,91 18.3 11 – 12 4.17 6.25 2,08 16,22 12 – 13 4.17 6.44 2,27 13,95 13 – 14 4.17 5.91 1,74 12,21 14 – 15 4.17 5.82 1,65 10,56 15 –16 4.17 6.07 1,9 8,66 16 – 17 4.17 6.00 1,83 6,83 17 – 18 4.17 6.21 2,04 4,79 18 – 19 4.17 6.37 2.2 2,59 19 – 20 4.17 5.71 1,54 1,05 20 – 21 4.17 5.22 1,05 0 21 – 22 4.16 1.57 2,59 2,59 22 – 23 4.16 0.83 3,33 5,92 23 – 24 4.16 0.12 4,04 9,96 Lượng nước còn lại trong bể lớn nhất: 29,3%Qngđ Lượng nước còn lại trong bể ít nhất : 0.00%Qngđ Dung tích điều hòa bể : 29,3%Qngđ Từ bảng 5.2 xác định dung tích điều hòa của bể chứa: Ta có W = 29,3%Qngđ Dung tích điều hòa của bể: W= 29,3%Qngđ = Dung tích thiết kế của bể: W= W+ W= 879 + 108 = 987 (m3) Tronng đó: W: Lưu lượng nước cần để dập tắt các đám cháy trong 3 giờ. Chọn kích thước bể chứa như sau: 20x10x5m Trong bể chứa xây dựng 3 vách ngăn theo kiểu ziczac để trộn đều Clo trong bể chứa, tường dày 200mm. Bể chứa phải có ống xả kiệt, có nắp đậy và ống thông hơi, đồng thời phải thiết kế 1 cầu thang từ nắp bể xuống đáy bể để tiện cho việc sửa chữa, bảo quản. Bể chứa chính là nơi dự trữ nước để bơm vào mạng lưới cấp nước. Ngoài ra bể chứa là nơi chứa nước sạch nên việc xây dựng bể chứa phải đảm bảo điều kiện vệ sinh. TÍNH TOÁN KHỬ TRÙNG Khử trùng là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt. Trong nước thiên nhiên có rất nhiều vi sinh vật và vi trùng gây bệnh, sau quá trình xử lý cơ học, nhất là khi cho nước qua bể lọc thì phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại. Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh cần phải tiến hành khử trùng nước. Ở đây sử dụng Clorine dạng bột để khử trùng cơ sở của phương pháp này là dùng chất oxi hóa mạnh để oxi hóa men của tế bào vi sinh vật và tiêu diệt chúng. Ưu điểm của phương pháp này là vận hành đơn giản và có hiệu quả. Clo là một chất oxi hóa mạnh dù ở dạng đơn chất hay hợp chất; khi tác dụng với nước đều tạo thành HOCl có tác dụng khử trùng rất mạnh. Phản ứng thủy phân giữa Clo và nước xảy ra như sau: Cl2 + H2O à HCl + HOCl HOCl có thể phân ly thành H+ + OCl Liều lượng Clo hoạt tính cần thiết sử dụng trong một giờ được xác định theo công thức sau: C = (kg/giờ) Trong đó: Q: lưu lượng (m3/h). Q = 125 m3/h. a: liều lượng Clo hoạt tính (mg/l). Theo TCXD 33 – 2006: liều lượng Clo khử trùng nước đối với nước ngầm a = 0,7 – 1 mg/l. Chọn a = 0,8 mg/l = 0,8 g/m3. Þ C = (kg/giờ) Liều lượng Clo cần thiết trong một ngày: M = (kg) Trong đó: C: liều lượng Clo hoạt tính cần thiết trong 1 giờ. C = 0,1 kg/h. t: thời gian hoạt động của trạm cấp nước. t = 20 giờ. b: hàm lượng Clo hoạt tính có trong sản phẩm. b = 70%. Þ M = (kg) BỂ NÉN BÙN Mục đích của bể là làm giảm độ ẩm của bùn để tăng hiệu quả khi tiến hành ép bằng máy ép bùn - Diện tích ướt bể nén bùn: F1 = Trong đó: q là hàm lượng bùn ở bể lắng sinh ra L là tải lượng bể nén bùn 24 – 30 m3/ng.đêm, chọn L = 26 - Diện tích ống trung tâm: F2= m2 Với V2 là tốc độ chuyển động của bùn trong ống trung tâm (28-30mm/s), chọn 28mm/s. t là thời gian bơm bùn trong ngày. Chọn 25 phút Diện tích của bể nén bùn: F1 + F2 =3.18m2 ® Đường kính bể: D1= - Đường kính ống trung tâm: D2 = - Đường kính phần loe của ống trung tâm: Dl = 1.35D2 = 0.6 m - Đường kính phần tấm chắn: Dd = 1.35 Dl = 0.8 m - Chiều cao phần lắng trên của bể: hl = với v1= 0.000475m/s, t là thời gian lắng 114 phút chiều cao phần nón với góc nghiêng 45o: h2 = tg45o với 0.4 là đường kính đáy, 2.01 là đường kính bể ® Chiều cao bể là h = 3.3 + 0.8 + 0.2 = 4.3m. Bảng 4.3 Tóm tắt thông số kích thước của các công trình đơn vị. Tháp làm thoáng Chiều cao bồn m 3 Đường kính bồn m 1.5 Chiều dày vật liệu (thép) mm 5 Bể trộn Chiều dài bể m 1.8 Chiều rộng bể m 1.8 Chiều cao bể m 2 Thời gian lưu nước phút 3 Chiều rộng bản khuấy m 0.08 Chiều dài cánh khuấy m 0.4 Bể Lắng Đứng Đường kín ống trung tâm m 1.1 Đường kính bể m 5.6 Chiều cao bể m 6.1 Đường kính máng thu nước m 0.2 Bể trung gian Chiều dài bể m 5.5 Chiều rộng bể m 4 Chiều cao bể m 3 Bể nén bùn Chiều cao bể m 4.3 Đường kính bể m 1.87 Đường kính đáy thu bùn m 0,4 Bồn lọc áp lực Đường kính bồn m 2.2 Chiều cao bồn m 2.4 Chiều dày vật liệu (inox) mm 5 Bể chứa nước sạch Chiều dài m 20 Chiều rộng m 10 Chiều cao m 5 CHƯƠNG 5 DỰ TOÁN KINH PHÍ XÂY DỰNG, VẬN HÀNH NHÀ MÁY XỬ LÝ GIAI ĐOẠN I Để đảm bảo sự cho hoạt động hiệu quả và ổn định của nhà máy xử lý nước ngầm KCN Phú An Thạnh, ngoài vấn đề về kỹ thuật công nghệ, kinh nghiệm quản lý vận hành thì kinh phí để xây dựng nhà máy là một phần rất quan trọng là không thể thiếu, vì vậy dự toán chi phí đầu tư cho việc xây dựng nhà máy được thể hiện chi tiết được trình bày dưới bảng sau. DỰ TOÁN PHẦN XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ Bảng 5.1 Dự toán xây dựng và thiết bị trạm xử lý nước ngầm STT Hạng Mục ĐVỊ S.L Đơn Giá(VNĐ) Thành Tiền(VNĐ) A PHẦN XÂY DỰNG I PHẦN XÂY DỰNG NHÀ - TƯỜNG RÀO - SÂN - TRẠM BƠM 3,590,000,000 1 Nhà bảo vệ- Qui cách: nhà cấp 4, máy tôn, nền gạch, tường sơn nước, đóng trần, cửa đi, cửa sổ sắt, hệ thống điện chiếu sáng. cái 1 20,000,000 20,000,000 2 Sân để xe- Kiểu nhà vòm - Trụ sắt D114 dày 5mm, lợp tôn màu 4.5 dem, xà gồ C 120, sơn 02 lớp chống sét và 1 lớp sơn màu mỹ quan cụm 1 40,000,000 45,000,000 3 Phòng nghỉ- Qui cách: nhà cấp 4, nền gạch, tường sơn nước, đóng trần, cửa đi, cửa sổ sắt, hệ thống điện chiếu sáng. Đóng cừ tràm dài cái 1 80,000,000 80,000,000 4 Nhà hành chính + Lab- Qui cách: nhà cấp 4, nhà vệ sinh, nền gạch, tường sơn nước, đóng trần, cửa đi, cửa sổ sắt, hệ thống điện chiếu sáng. - Hệ thống cấp nước sinh hoạt cái 1 160,000,000 160,000,000 5 Kho hóa chất- Qui cách: nhà cấp 4, nền gạch, tường sơn nước, đóng trần, cửa đi, cửa sổ sắt, hệ thống điện chiếu sáng. cái 1 60,000,000 60,000,000 6 Phòng điều khiển bơm lọc và bơm hóa chất- Qui cách: nhà cấp 4, máy tôn, nền gạch, tường sơn nước, đóng trần, cửa đi, cửa sổ sắt, hệ thống điện chiếu sáng. cái 1 120,000,000 120,000,000 7 Đường bê tông vỉa hè trong khu xử lý (trừ cụm bể xử lý, kho hóa chất, trạm bơm cấp II, nhà hành chính, phòng thí nghiệm, phòng điều khiển bơm lọc… khu trồng cỏ m2 hệ 300,000,000 8 Nền bê tông đặt bồn lọc cát - bê tông mác 250, 01 lớp thép d 10 cái 1 40,000,000 40,000,000 9 Hệ thống thoát nước mưa và hố ga giai đoạn I hệ 1 15,000,000 15,000,000 10 Hệ thống điện chiếu sáng cụm xử lý giai đoạn I- Trụ đèn cao áp chiều cao 6m dày 3mm kiểu bát giác- đường kính chân trụ 156mm, đỉnh trụ 70mm- đường điện và bóng điện 100W bộ 4 20, 00,000 80,000,000 11 Phòng đặt máy ép bùn và bơm hóa chất- Qui cách: nhà cấp 4, nền gạch, tường sơn nước, đóng trần, cửa đi, cửa sổ sắt, hệ thống điện chiếu sáng. Đóng cừ tràm dài 3.5 - 4m, đường kính 80 - 100 cái 1 60,000,000 60,000,000 12 Tường rào xung quanh trạm xử lý- Cột bê tông, đà kiềng bê tông mác 200- Xây gạch cao 1.5m, song sắt cao 1.5m- Cửa cổng sắt tự động. Đóng cừ tràm dài 3.5 - 4m, đường kính 80 m hệ 400,000,000 II PHẦN XÂY DỰNG CỤM BỂ XỬ LÝ 1 Tháp làm thoáng, Bể phản ứng: - Vật liệu: Bê tông cốt thép, mark 300, tường dày 300 - Cầu thang, lan can lên xuống bể. bể 1 60,000,000 60,000,000 2 Bể lắng - Vật liệu: Bê tông cốt thép , mark 300, tường dày 300- Cầu thang, lan can lên xuống bể bể 2 150,000,000 300,000,000 3 Bể trung gian Vật liệu: Bê tông cốt thép, mark 300,tường dày 300 bể 1 50,000,000 50,000,000 4 Bể chứa nước sạch V= 800m3- Vật liệu: Bê tông cốt thép, mark 250, tường dày 300- Cầu thang lên xuống bể bể 1 1,600,000,000 1,600,000,000 5 Bể chứa bùn - Vật liệu: Bê tông cốt thép, mark 250,tường dày 200 bể 1 120,000,000 120,000,000 6 Hệ thống chống sét đánh thẳng:- Kim thu sét LIAVA - CX040(Rbv= 46m) Hệ 1 80,000,000 80,000,000 B PHẦN THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ 2,031,000,000 1 Phụ kiện thiết bị cho bể lắng ngiêng- Ống lắng trung tâm, máng răng cưa, tấm chắn bọ vật liệu inox dày 3mm. hệ 2 20,000,000 40,000,000 2 pH - Controller (Điều khiển bơm hóa chất) bộ 1 30,000,000 30,000,000 3 ORP - Controller bộ 1 30,000,000 30,000,000 4 Máy ép bùn - Đài loan (Yuanchang)Model: TD1 -750- Công suất: Q=2m3/h, N=1,5KW- Dạng băng tải bề rộng 750mm, khung bằng Inox bộ 1 250,000,000 250,000,000 5 Hệ thống châm hóa chất: - Bồn hóa chất: V = 1000l -Composit - ViệtNam- Motor khuấy N=0.75Kw, 1 HP , 3pha x 380V, 50vòng /phút - Đài loan - Bơm định lượng, Q = 500 - 1000l/hr, H = 30m - Đầu bơm bằng nhựa PP - Màng bơm loai PTFE - Nhà sản xuất: OBL - Italia - Nguồn điện 3 phase/380V/50Hz hệ 4 30,000,000 120,000,000 6 Bơm đẩy Lọc ly tâm trục ngang khối nối rờiĐầu bơm hiệu :EBARA - Nhật bản Nước sản xuất: Inđonesia Model: Động cơ Mitsubishi Nhật (Thái lan SX)phase/380V/50Hz/1450vp cái 2 95,000,000 190,000,000 7 Bơm Rửa Lọc ly tâm trục ngang khối nối rờiĐầu bơm hiệu :EBARA - Nhật Động cơ Mitsubishi Nhật (Thái lan SX)phase/380V/50Hz/1450vp cái 1 115,000,000 115,000,000 8 Bơm chìm tuần hoàn nướcNhà sản xuất: Đức, mới 100% - Hiệu ABS, hệ 1 25,000,000 25,000,000 9 Bơm bùn trục vítNhà sản xuất: Italia, mới 100%, 3 phase/380V/50Hz hệ 4 15,000,000 60,000,000 10 Đồng hồ đo lưu lượng D300 Italia đầu ra cái 1 30,000,000 30,000,000 11 Tủ điện điều khiển + hệ cáp điện Cadivi toàn bộ hệ thống hệ 1 330,000,000 330,000,000 13 Hệ thống ống công nghệ hệ 1 300,000,000 300,000,000 14 Bồn lọc áp lực C/s: 3000m3/ngày (thép không rỉ )- Vật liệu: Inox SuS304 dày 3mm bộ 4 100,000,000 400,000,000 15 Van bướm tay gạt điều khiển hệ lọc áp lực (Singgapo) bộ 20 500,000 10,000,000 16 Vật liệu lọc Cát thạch anh (Việt Nam) m3 7 3,000,000 21,000,000 17 Than atraxit (Việt Nam) m3 7 10,000,000 70,000,000 C CHI PHÍ KHÁC 210,000,000 1 Thiết bị phòng thí nghiệm bộ 1 200,000,000 200,000,000 2 Chi phí hóa chất vận hành chạy thử 10,000,000 Tổng cộng trước thuế (A+ B + C) 5,8,31,000,000 Bằng chữ: năm tỉ tám trăm ba mươi mốt triệu đồng. DỰ TOÁN CHI PHÍ VẠN HÀNH KHI NHÀ MÁY ĐI VÀO HOẠT ĐỘNG Khấu hao hàng năm Niên hạn thiết kế của hệ thống xử lý là 20 năm. Vậy mức khấu hao đơn giản hàng năm là: 5,831,000,000/20 = 291,550,000đ/năm Chi phí hóa chất Bảng 5.2 Chi phí hóa chất STT Hố chất Đơn giá Số lượng Thành tiền 1 Phèn nhơm 10,000đ/kg 50mg/l 150.000kg/ngày 1,500,000 đ 2 xút 6,000đ/kg 38mg/l 114/ ngày 684,000đ 3 Clo 25,000 đ/kg 8.6mg/l 26kg/ ngày 515,000 đ 4 Polymer 90,000 đ/kg 1.25mg/l 3.7 kg/ngày 330,000 đ Chi phí hóa chất cho 1 ngày: 3,029,000 Chi phí năng lượng Bảng 5.3 Chi phí điện Hạng mục thiết bị Số lượng Công suất(KW) Số giờ hoạt động/ngày Điện năng tiêu thụ(KW) Đơn giá/KW Thành tiền Bơm đẩy lọc 2 15 24 360 1000 đ 360,000 đ Bơm rửa ngược 1 30 0.4 12 1000 đ 12,000 đ Cánh khuấy 5 0.75 16 60 1000 đ 60,000 đ Bơm tuần hoàn 1 2.2 0.5 1.1 1000 đ 1,100 đ Bơm bùn 4 0.75 0.25 1 1000 đ 1000 đ Bơm định lượng 5 0.75 16 60 1000 đ 60,000 đ Máy ép bùn 1 1.5 1 1.5 1000 đ 1,500 đ Tổng cộng 495,600 đ Chi phí nhân công Cán bộ kỹ sư: 2 người, lương trung bình 120,000 đ/ngày.người Công nhân: 6 người, lương trung bình 70,000 đ/ngày.người Tổng cộng = 2 x 120,000 + 5 x 70,000 = 590,000 đ/ngày Chi phí cho 1m3 nước sạch Vậy tổng chi phí sử dụng trong 1 ngày: đ. Vậy chi phí để sản xuất 1m3 nước: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Bài báo cáo còn một số thiếu sót, chỉ trong phạm vi KCN Phú An Thạnh nên lợi ích mang đến chưa được xác đĩnh, chưa được đưa vào vận hành nên tính thuyết phục không cao. Việc xây dựng nhà mày xử lý nước ngầm cho KCN Phú An Thạnh là hết sức cần thiết. Khi nhà máy đi vào hoạt động sẽ đảm bảo cung cấp một lượng nước sạch phục vụ cho nhu cầu của các nhà máy trong KCN. Vì vậy nó sẽ là một phần quan trọng không thể thiếu đối với sự phát triển của KCN nói riêng và sự phát triển chung của Tỉnh Long An. Khi xây dựng Nhà máy cần chú ý đến tác động đối với môi trường xung quanh như tiếng ồn, bụi, rác thải… Việc khảo sát để xây dựng Nhà máy là một vấn đề quan trọng đòi hỏi phải thực hiện để tìm ra vị trí thuận lợi nhất để xử lý cũng như để phân phối. Phân tích lựa chọn kỹ nguồn nước để tránh lãng phí tài nguyên và tiền bạc. Tính toán nhu cầu dùng nước của của cả KCN và các nhu cầu khác để đảm bảo cung cấp đầy đủ, tránh tình trạng thiếu nước sạch để sử dụng. KIẾN NGHỊ Nước là một nhu cầu tất yếu của cả KCN. Để đảm bảo KCN luôn hoạt động ổn định cùng với sự phát triển tốt thì việc cung cấp nước sạch là một trong những vấn đề cần quan tâm hàng đầu vì vậy cần vận hành tốt nhà máy xử lý cũng như phải thật đảm bảo tính ổn định của nhà máy. Thường xuyên kiểm tra chất lượng nước để đảm bảo chất lượng trước khi cung cấp ra mạng lưới, tránh trường hợp gây ảnh hưởng xấu đến các nhà máy thành viên, gây tổn thất cho doanh nghiệp. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Dung, Xử lý nước cấp, NXB Xây Dựng, 2005. Trịnh Xuân Lai, Tính toán các công trình xử lý và phân phối nước cấp, NXB Xây dựng Hà Nội, 2008. Trần Hiếu Nhuệ – Cấp thoát nước – NXB Khoa học và kỹ thuật 2007 Lâm Vĩnh Sơn, Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải, 2008. TCXD 33:2006, Cấp nước - Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế, Bộ Xây dựng. PHỤ LỤC BẢN VẼ