Tính toán nâng công suất nhà máy cấp nước số 1 thị xã Bạc Liêu

CHÖÔNG 5 : TÍNH TOAÙN NAÂNG COÂNG SUAÁT NHAØ MAÙY CAÁP NÖÔÙC SOÁ 1 THÒ XAÕ BAÏC LIEÂU Nhu caàu duøng nöôùc: Vieäc ñaàu tö xaây döïng heä thoáng caáp nöôùc nhaèm ñaùp öùng nhu caàu duøng nöôùc sinh hoaït, dòch vuï coâng coäng, saûn xuaát coâng nghieäp, chöõa chaùy, töôùi caây ñeán naêm 2020 theo ñònh höôùng phaùt trieån ñoâ thò cuûa thò xaõ Baïc Lieâu. Tyû leä daân soá ñöôïc caáp nöôùc laø 100% vaø tieâu chuaån duøng nöôùc sinh hoaït döïa vaøo keát quaû ñieàu tra thöïc teá moät soá hoä daân treân ñòa baøn thò xaõ theå hieän döôùi baûng sau: Baûng 5.1 :Baûng ñieàu tra nhu caàu söû duïng nöôùc bình quaân /thaùng Teân chuû hoä Ñòa chæ Soá nhaân khaåu Möùc sinh hoaït bình quaân /thaùng Soá tieàn (ñoàng) Leâ Hoàng Thaéng Khu taäp theå CA tænh ,K5 P1 TXBL 3 16 52.800 Traàn Thò Kim Phöôïng 7 LoâQ khu haønh chaùnh ,K6 P1 TXBL 2 11 36.300 Trònh Thu Trang 1 – K7 – P1 TXBL 3 15 51.000 Huyønh Thò Hoàng Nguyeân 30A Traàn Huyønh K7 P1 TXBL 5 30 103.000 Lyù Thanh Phöông K5 P1 TXBL 4 10 30.000 Phaïm Kieàu Höng 2 Ñ. Voõ Thò Saùu P3 TXBL 7 45 152.500 Phaïm Vaên Heä 13B Traàn Huyønh K7 P1 TXBL 4 30 99.000 Chaâu Thò Thu Nguyeät 251/5 K4 P5 TXBL 5 45 152.500 Leâ Ngoïc Hieån 21 Traàn Phuù P3 TXBL 4 21 69.000 Döông Ngoïc Bình 111 Hai Baø Tröng P3 TXBL 5 35 115.500 Nguyeãn Bình Thaân 26 Lyù Vaên Laâm P5 TXBL 2 9 27.000 Döông Taán Taøi 25 Ñoáng Ña P2 3 18 54.000 Lyù Chí Duõng 125 Ng Th Minh Khai P5 TXBL 4 22 72.500 Löu Minh Thaéng 34A Traàn Phuù P7 TXBL 6 42 140.000 Leâ Hoàng Thaém 144 Ñoaøn Thò Ñieåm P3 TXBL 3 12 36.000 Nguyeãn Quoác Ñaït 23 Leâ Vaên Duyeät P3 TXBL 5 34 112.200 Quaùch Taán Lôïi 58 Hoaøng Dieâu P3 TXBL 4 26 86.000 Leâ Quoác Toaøn 226 Ng Th Minh Khai P5 TXBL 3 16 48.000 Traàn Thaønh Long 6 Cao Vaên Laàu P2 TXBL 6 38 125.500 Nguyeãn Thò Ñaøo 113 Traàn Phuù P7 TXBL 7 41 135.500 Leâ Thaùi Döông 17 Voõ Thi Saùu P3 TXBL 2 9 27.000 Cao Thuyù Höôøng 8 Thoáng Nhaát P2 TXBL 3 16 50.000 Voõ Thanh Toøng 219 Traàn Huyønh 4 22 72.500 Vuõ Thò Nhung 4/14 CMT8 P3 TXBL 3 20 66.000 Tieâu Quang Döôõng 128 Leâ Vaên Duyeät P3 TXBL 5 32 105.500 Höùa Hoaøng Thaùi 9 Cao Vaên Laàu P2 TXBL 2 8 24.000 Nguyeãn Vieät Trung 17 Leâ Th Hoàng Gaám P5 TXBL 6 35 115.500 Quaùch Tuù Anh 138 Hoaøng Dieäu P3 TXBL 4 18 60.000 Traàn Vaên Danh 15 Thoáng Nhaát P2 TXBL 3 14 43.200 Leâ Th Hoàng Haïnh 6 Hai Baø Tröng P3 TXBL 5 29 96.000 Toång 122 719 2.358.000 Trung bình /ngöôøi/thaùng = 719 : 122 = 5,9 m3/ngöôøi /thaùng Trung bình /ngöôøi/ngaøy = 5900 : 30 = 197 lít/ngöôøi/ngaøy Laøm troøn 200 lít/ngöôøi/ngaøy Baûng 5.2 Tieâu chuaån caáp caáp nöôùc Ñoái töôïng tieâu thuï Tieâu chuaån caáp nöôùc Nöôùc sinh hoaït Nöôùc duøng cho coâng nghieäp Nöôùc töôùi caây 200 L/ngöôøi.ngaøy 40 m3/ha 5%Q Xaùc ñònh coâng suaát cuûa nhaø maùy: Löu löôïng nöôùc sinh hoaït tính toaùn: Q (m3/ngaøy) Q = Trong ñoù: qtb laø tieâu chuaån duøng nöôùc sinh hoaït trung bình, qtb = 200 L/ngöôøi.ngaøy N laø daân soá phuïc vuï ñeán naêm 2020, N = 200.000 ngöôøi (theo Ñeà aùn xaây döïng thò xaõ Baïc Lieâu ñaït chuaån ñoâ thò loaïi 3) K laø heä soá khoâng ñieàu hoøa ngaøy lôùn nhaát, K = 1,2 – 1,4 (Baøi giaûng moân hoïc Xöû lyù nöôùc caáp – TS. Nguyeãn Phöôùc Daân), choïn K = 1,4 Q = = 56.000 m3/ngaøy Q = = = 40.000 m3/ngaøy Löu löôïng nöôùc duøng cho coâng nghieäp: Qcn (m3/ngaøy) Qcn = qcn A Trong ñoù: qcn laø löu löôïng nöôùc caáp trung bình cho 1 ha ñaát coâng nghieäp, qcn = 40 m3/ha (theo Quy hoaïch phaùt trieån coâng nghieäp thò xaõ Baïc Lieâu ñeán naêm 2020) A laø dieän tích ñaát coâng nghieäp ñeán naêm 2020, A = 220 ha (theo Quy hoaïch phaùt trieån coâng nghieäp thò xaõ Baïc Lieâu ñeán naêm 2020) Qcn = 40 220 = 8.800 m3/ngaøy Löu löôïng nöôùc töôùi caây, röûa ñöôøng: Qt (m3/ngaøy) Löu löôïng nöôùc töôùi caây, röûa ñöôøng khoâng quaù 8 – 12% tieâu chuaån caáp nöôùc sinh hoaït (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình trong heä thoáng caáp nöôùc saïch – TS. Trònh Xuaân Lai), choïn 5%. Qt = 5% Q= 0,05 40.000 = 2000 m3/ngaøy Coâng suaát cuûa nhaø maùy nöôùc caáp: Qnm = (Q + Qcn + Qt) a b Trong ñoù: a laø heä soá tính ñeán löôïng nöôùc roø ræ, a = 1,1 – 1, choïn a = 1,15 b laø heä soá tính ñeán löôïng nöôùc duøng cho baûn thaân traïm xöû lyù, b = 1,05 – 1,1, choïn b = 1,1 Qnm = (56.000 + 8.800 + 2000) 1,15 1,1 = 84502 m3/ngaøy Tính troøn coâng suaát cuûa nhaø maùy laø 85000 m3/ngaøy = 3542 m3/h Tính Toaùn caùc coâng trình ñôn vò : Caùc thoâng soá ñaàu vaøo : Q=85000m3/ngñ=3542m3/h pH=7.04 mFe(toång Fe2+ vaø Fe3+)=4.78 mg/l choïn Fe toång =5 mg/l =50mg/l Cñ =50 mg/l to=25oC 5.3.1. Tính Toaùn Giaøn möa : Dieän tích giaøn möa : Trong ñoù : Q : löu löôïng nöôùc xöû lyù (m3/h) qm : cöôøng ñoä möa (quy phaïm 10 – 15m3/m2.h) choïn qm = 10(m3/m2.h) Vaäy : Dieän tích 1 ngaên: Trong ñoù F : Dieän tích giaøn möa (m2) N : Soá ngaên cuûa giaøn möa, choïn N = 4 Vaäy choïn f = 90 m2 Choïn kích thöôùc cuûa saøn tung möa 1 ngaên laø B*H= 9m*10m Toång dieän tích beà maët tieáp xuùc : (*) Trong ñoù : K: heä soá khöû khí ,choïn lôùp vaät lieäu tieáp xuùc laø than coác vôùi d = 24mm. Theo bieåu ñoà 5-8 trang 173 saùch Xöû Lyù Nöôùc Caáp cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung ,ta xaùc ñònh k = 0.0875 öùng vôùi t = 250C : löïc ñoäng trung bình cuûa quaù trình khöû khí löôïng CO2 töï do caàn khöû (kg/h) (1) Q : löu löôïng nöôùc caàn xöû lyù C1: löôïng CO2 caàn khöû ñeå pH taêng ñeán 7,5 Cl = 1,64 Fe2+ + (Cd - Ct) (2) Fe2+ : haøm löôïng saét cuûa nöôùc nguoàn (mg/l) 1,64 : löôïng CO2 töï do taùch ra khi thuyû phaân 1mg Fe trong nöôùc nguoàn. Ct : noàng ñoä CO2 öùng vôùi pH = 7.5 vaø ñoä kieàm cuûa nöôùc nguoàn ( Ta choïn ñoä kieàm k=2 laø do nöôùc sau khi laøm thoaùng phaûi ñaït tieâu chuaån ñoä kieàm ≥ 2 ) Trong ñoù : :noàng ñoä CO2 töï do xaùc ñònh theo bieåu ñoà 5-1/tr165 saùch Xöû Lyù Nöôùc Caáp cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung, öùng vôùi pH = 7, k = 2mgñl/l Cbd = 19mg/l :heä soá keå ñeán haøm löôïng muoái hoaø tan trong nöôùc (tra baûng 5-1 trang 173 saùch Xöû Lyù Nöôùc Caáp cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung; öùng vôùi haøm löôïng muoái hoaø tan laø 100mg CaCO3/l = 1.05 : heä soá keå ñeán nhieät ñoä cuûa nöôùc öùng vôùi t=250C = 0.95 Ct = 19*1.05*0.95 = 18.95 (mg/l) (2) Cl = 1,64 * 5 + (50 – 18.95) = 39.25 (1) Löïc ñoäng trung bình cuûa quaù trình khöû khí : Vôùi Cmax=1.64 Fe2+ + Cd Cmax = 1.64*5 + 50 = 58.2 (mg/l) =0.035 (kg/m3) (*) Khoái tích vaät lieäu tieáp xuùc : Trong ñoù ftx : dieän tích tieáp xuùc ñôn vò ,tra baûng 5-3/174 saùch XLNC cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung choïn ftx = 120m2/m3 öùng vôùi than coác coù d=24mm Ftx : toång dieän tích beà maët tieáp xuùc Chieàu cao toång coäng lôùp vaät lieäu tieáp xuùc trong giaøn möa : Thieát keá giaøn möa 3 taàng,vaäy chieàu cao lôùp tieáp xuùc ôû moõi saøn seõ laø 1,068/3= 0.356 (m) (QP=0.3-0.4 m) Vaäy ôû moõi saøn tung möa coù 1 lôùp vaät lieäu tieáp xuùc laø than coác d=24mm daøy 0.356m Chieàu cao cuûa giaøn möa Ta choïn : Khoaûng caùch töø giaøn phaân phoái nöôùc ñeán saøn tung möa treân cuøng laø 1.2m Chieàu cao lôùp than coác ñaët döôùi saøn tung möa laø 0.356m + chieàu ñaøy saøn ñôû treân vaø döôùi = 0.4m Khoaûng caùch töø lôùp than coác cuûa saøn tung möa thöù nhaát ñeán saøn tung möa thöù 2 laø 1m Khoaûng caùch töø saøn tung möa döôùi cuøng ñeán saøn thu nöôùc laø 1.2m Choïn chieàu cao töø giaøn phaân phoái nöôùc ñeán maùi che laø 0,7m. Choïn chieàu cao chaän ñôû laø 6m Choïn ñoä daøy saøn thu nöôùc laø 0.2m H = 0.7+1.2 + (0.4*3) + (1*2)+1.2+0.2+6=12.5 (m) Vaäy kích thöôùc cuûa moõi ngaên giaøn möa laø B*L*H = 9m*10m*12.5m Hình 5.3 : Chi tieát giaøn möa Ñöôøng kính oáng daãn nöùôc leân giaøn möa Choïn vaän toác nöôùc chaûy trong oáng vd=1.2m/s (giôùi haïn cho pheùp laø 0.8 – 1.2m/s) Vaäy choïn 2 oáng daãn nöôùc leân giaøn möa ,moãi oáng coù ñöôøng kính laø 500mm Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc töø saøn thu nöôùc sang beå laéng: Choïn vaän toác chaûy trong oáng xaû v = 1.3m/s(giôùi haïn 1 – 1.5m/s) Choïn 2 oáng daãn nöôùc töø saøn thu nöôùc sang beå laéng coù ñöôøng kính laø 500mm Heä thoáng cöûa chôùp Heä thoáng cöûa chôùp coù caáu taïo baèng beâ toâng vôùi chieàu roäng 200mm, daøy 25mm. Vaäy ta seõ coù 2 loaïi cöûa chôùp: roäng 200mm, daøy 25mm,daøi 9000mm öùng vôùi chieàu roäng 1 ngaên cuûa giaøn möa vaø roäng 200mm, daøy 25mm, daøi 10000mm öùng vôùi chieàu daøi cuûa 1 ngaên giaøn möa. Khoaûng caùch giöõa 2 cuûa chôùp laø 200mm, 2 cöûa chôùp ñöôïc ñaët song song vôùi nhau vaø nghieâng 1 goùc 450 so vôùi phöông thaúng ñöùng. Saøn thu nöôùc: Saøn thu nöôùc ñöôïc laøm baèng beâ toâng coát theùp ,coù ñoä nghieâng (i=0.02) vaø ñöôïc ñaët döôùi caùc saøn tung möa .Sau khi nöôùc ñöôïc laøm thoaùng ,nöôùc ñöôïc thu laïi vaø taäp trung taïi 2 oáng thu nöôùc f500 ôû giöõa giaøn möa.Caùt neáu coù trong nöôùc sau khi phun leân giaøn möa seõ taäp trung nhôø ñoä nghieâng cuûa saøn thu nöôùc vaø oáng thu. Heä thoáng phaân phoái nöôùc cho giaøn möa: Heä thoáng phaân phoái nöôùc cho giaøn möa laø giaøn oáng chính vaø oáng nhaùnh ñöôïc ñaáu vôùi nhau theo daïng xöông caù OÁng chính Choïn toác ñoä nöôùc chaûy trong oáng phaân phoái chính , vc = 1.8m/s (giôùi haïn 1-2m/s) Tieát dieän oáng chính : Ñöôøng kính oáng chính : Choïn 5 oáng phaân phoái chính ,moãi oáng coù ñöôøng kính 150mm Ta choïn khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh treân oáng chính laø 0.3m Vaäy soá oáng nhaùnh ôû moãi ngaên giaøn möa : (oáng) Vaäy treân moái oáng chính seõ coù 60 oáng nhaùnh ñöôïc phaân phoái ñeàu 2 beân. OÁng nhaùnh : Choïn toác ñoä nöôùc chaûy trong oáng nhaùnh , vp = 1m/s (giôùi haïn ≤ 2m/s) Tieát dieän oáng nhaùnh : (m2) Ñöôøng kính oáng nhaùnh : Choïn oáng nhaùnh coù ñöôøng kính 60mm Loã phun: Ñöôøng kính caùc loã phun trong oáng nhaùnh theo quy ñònh d=6-15mm, choïn d=10mm Tieát dieän loã phun : Toång dieän tích caùc loã : Trong ñoù : :heä soá löu löôïng trung bình khi chaûy qua caùc loã phuï thuoäc vaøo tyû soá dieàu kieän loã vaø dl vôùi chieàu daøy thaønh oáng so ,choïn d1/so =1, tra baûng 7-8/241 saùch XLNC-SH-CN cuûa Trònh Xuaân Lai =0.7 H: toån thaát aùp löïc qua loã ñeå ñaûm baûo phaân phoái ñeàu cho 360 oáng nhaùnh nhö mong muoán A: heä soá phuï thuoäc vaøo chæ tieâu phaân phoái ñeàu cho 360 oáng nhaùnh , choïn m=90%. Tra baûng 7-4/tr241 saùch XLNCSHCN cuûa Trònh Xuaân Lai A=10. vc: vaän toác nöôùc chaûy trong oáng chính . vp: vaän toác nöôùc chaûy trong oáng nhaùnh . - Soá loã treân oáng nhaùnh : (loã) - Soá loã treân moãi oáng nhaùnh laø 2675/360 =7.43(loã) ta choïn 8 loã. - Khoaûng caùch giöõa caùc loã : ln :Chieàu daøi 1 oáng nhaùnh.Vì chieàu daøi cuûa giaøn möa laø 10m neáu ta ñaët 5 oáng chính song song theo chieàu roäng cuûa giaøn möa ,oáng nhaùnh gaén ñoái dieän nhau theo 2 beân cuûa oáng chính thì chieàu daøi cuûa oáng nhaùnh laø : Hình 5.4 : Chi tieát heä toáng phaân phoái nöôùc cho giaøn möa Heä thoáng phaân phoái khí cöôõng böùc cho giaøn möa: Löôïng gioù caàn thieát döa vaøo öùng vôùi tieâu chuaån laø 10m3 khoâng khí cho 1m3 nöôùc . Laáy toác ñoä gioù trong oáng daãn gioù chính laø vgío=20m/s(quy phaïm 15-20m/s) - Ñöôøng kính oáng gioù chính : Choïn 4 döôøng oáng phaân phoái khí chính,moõi oáng coù ñöôøng kính laø 200mm Soá oáng nhaùnh ta choïn laø 200 oáng phaân phoái ñeàu 2 beân thaønh cuûa 4 oáng phaân phoái chính . - Löôïng gioù qua moõi oáng nhaùnh - Ñöôøng kính oáng gioù nhaùnh : Vaäy ñöôøng kính oáng gioù nhaùnh laø 60mm - Tieát dieän maët caét ngang cuûa oáng gioù chính laø : Toång dieän tích loã laáy baèng 40% dieän tích tieát dieän ngang oáng gioù chính (quy phaïm 35-40%). Choïn ñöôøng kính loã laø 3mm (quy phaïm 2-5mm) - Dieän tích 1 loã gioù laø : - Toång soá loã gioù : (loã) - Soá loã treân 1 oáng nhaùnh: (loã) Soá loã treân moõi haøng cuûa oáng nhaùnh 36/2=18 loã. - Khoaûng caùch giöõa caùc loã : Trong ñoù :L-(200*4+100*8)/4*2 :chieàu daøi moõi oáng nhaùnh vì ñaët 4 oáng daãn khí chính song theo chieàu roäng cuûa beå,xeùt theo chieàu daøi giaøn möa ta coù 8 khoaûng oáng nhaùnh phaân phoái 2 beân oáng chính . Hình 5.5 : Chi tieát heä toáng phaân phoái khí giaøn möa 5.3.2.Beå laéng ngang: Theo keát quaû thí nghieäm laéng (chöông 4) ta coù caùc soá lieäu sau: Thôøi gian laéng 76 phuùt Chieàu cao vuøng laéng laø 1,9m uo=0.025m/ph Vuøng laéng : Theå tích nöôùc : Vn=Q*t t: thôøi gian löu nöôùc theo keát quaû thí nghieäm laéng Vn= Dieän tích maët baèng cuûa beå laéng: Ta choïn 4 ñôn nguyeân ,dieän tích beà maët cuûa 1 ñôn nguyeân laø Vaäy coù ñôn nguyeân,laáy dieän tích 1 ñôn nguyeân laø 600 m2 ,kích thöôùc moõi ñôn nguyeân seõ laø B*L=15m*40m Heä thoáng phaân phoái nöôùc : Khoaûng caùch ngaên phaân phoái laáy Ln=1 ñeå phaân phoái nöôùc ñeàu trong beå,vaùch ngaên phaân phoái coù caùc loã, toác ñoä nöôùc phaân phoái qua caùc loã theo quy phaïm laø 0.2-0.3m/s choïn v1=0,3m/s Hình 5.6 : Chi tieát beå laéng ngang Tieát dieän oáng phaân phoái ,oáng daãn nöôùc vaøo ,tieát dieän oáng lôùn hôn löu löôïng tính toaùn töø 20-30% choïn tieát dieän oáng phaân phoái lôùn hôn löu löôïng tính toaùn laø 20%. Löu löôïng tính toaùn : Löu löôïng tính toaùn cho moõi ñôn nguyeân: Toång tieát dieän loã phaân phoái nöôùc cho moõi ñôn nguyeân: (quy phaïm vloã1=0.2-0.3m/s) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc vaøo ngaên phaân phoái : Vaäy choïn 4 oáng daãn nöôùc vaøo ngaên phaân phoái ,moãi oáng coù d=300mm Choïn caùc loã phaân phoái hình troøn coù d=100mm(quy phaïm d=0.05-0.15m) Tieát dieän loã : (m2) Soá loã caàn thieát : (loã) Ôû ngaên phaân phoái boá trí thaønh 9 haøng doïc vaø 14 haøng ngang Hình 5.7: Chi tieát ngaên phaân phoái nöôùc beå laéng Khoaûng caùch giöõa caùc truïc loã theo haøng ngang: Haøng loã cuoái cuøng naèm cao hôn möùc caën tính toaùn laø 0.4m(quy phaïm 0.3-0.5m) - Vuøng neùn caën Theå tích vuøng neùn caën: Trong ñoù : T: thôøi gian 2 laàn xaû caën,choïn T=12h(quy phaïm 6-24h) C:haøm löôïng caën coøn laïi sau khi laéng ,choïn C=10mg/l(quy phaïm 10-12mg/l) :noàng ñoä trung bình cuûa caën ñaõ neùn ,tra baûng 3-3/tr78 schs xöû lyù nöôùc caáp cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung,choïn =7500mg/m3 Cv: haøm löôïng caën trong nöôùc ñöa vaøo beå laéng (chöông 4) Cv=50mg/l H: hieäu quaû laéng 80% Chieàu cao vuøng neùn caën : F: dieän tích vuøng laéng (m2) Heä thoáng xaû caën : Theå tích caën cuûa moãi beå laéng caàn xaû sau 12h: Choïn löu löôïng xaû laø 50%Vx (quy phaïm 30-60%) vaø thôøi gian xaû caën laø 20 phuùt (quy phaïm 20-40 phuùt) Löôïng nöôùc caën ñöôïc pha loaõng trong khi xaû : V=K*Vx=1.5*56.67=85.005(m3) K: heä soá pha loaõng ,khi xaû caën baèng thuyû löïc K=1.5 Löu löôïng caën xaû : Choïn vaän toác xaû (vaän toác qua loã) vx=1.5m/s Toång tieát dieän oáng xaû: Ñöôøng kính oáng xaû : Choïn oáng xaû coù ñöôøng kính d=250mm Ñaùy beå coù ñoä doác i=0.02 veà höôùng oáng xaû Heä thoáng thu nöôùc beà maët: Heä thoáng thu nöôùc beà maët ñöôïc thieát keá laø oáng khoan loã,toång dieän tích loã thu treân 1 ñôn nguyeân laéng: (quy phaïm vloã2=0.5m/s) Khoan loã coù ñöôøng kính d=0.08m (m2) Toång soá loã thu cho 1ñôn nguyeân laéng : (loã) Vaän toác nöôùc chaûy qua oáng thu vo=0.6m/s (quy phaïm 0,6-0,8m/s) Ñöôøng kính oáng thu Choïn 3 oáng thu moãi oáng coù ñöôøng kính laø 300mm Ñaët caùc oáng thu coù chieàu daøi baèng 1/3 chieàu daøi vuøng laéng Caùc thoâng soá cuûa 1 ñôn nguyeân laéng : Chieàu daøi Lb=1+40=41(m) Chieàu saâu : H=1.9+(0.02*40)+0.1=2.8(m) Chieàu roäng : B=15m 5.3.3. Beå loïc nhanh : Tính beå loïc Dieän tích beå loïc : Trong ñoù : - T : thôøi gian laøm vieäc ,choïn T=24h - a: soá laàn röûa trong 1 ngaøy ñeâm - vbt: vaän toác loïc tính toaùn ôû cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng ,tra baûng 4-6/tr128 saùch XLNC cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung vtb=10(mm/h) - W: cöôøng ñoä nöôùc röûa loïc ,tra baûng 4-5/tr128 saùch XLNC cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung W=15(l/s.m2) - t1: thôøi gian röûa loïc ,choïn t1=10 phuùt =0.167h - t2: thôøi gian ngöng beå loïc ñeå röûa loïc, choïn t2=30 phuùt =0.5h Trong beå loïc ,choïn beå loïc nhanh coù 2 lôùp vaät lieäu loïc, tra baûng 4-6/tr139 saùch XLNC cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung K=2-2.2 vaø chieàu daøy lôùp vaät lieäu laø 1.3m Soá beå loïc caàn thieát : (beå) Kieåm tra toác ñoä loïc taêng cöôøng khi ñoùng 1 beå (quy ñònh 10-12m/h) Thoaû quy ñònh vtc=10-12m/h Dieän tích 1 beå loïc : Kích thöôùc 1 beå loïc B*L=4.5*8.5 Chieàu cao toaøn phaàn cuûa beå loïc : H=hd+hv+hn+hp(m) Trong ñoù : - hd:chieàu cao lôùp soûi ñôõ,tra baûng 4-7/tr141 saùch XLNC cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung hd=120(mm)=0.12(m) - hv: chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc ,tra baûng 4-6/tr139 saùch XLNC cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung hv=1.3(m) - hn:chieàu cao lôùp nöôùc treân lôùp vaät lieäu loïc ,quy ñònh hn ≥ 2m choïn hn=2.5(m) - hp:chieàu cao phuï keå ñeán vieäc daâng nöôùc khi ñoùng beå ñeå röûa ,hp ≥ 0.3 choïn hp=0.5m H= 0.12+1.3+2.5+0.5 =4.42(m) Hình 5.8 : Chi tieát beå loïc nhanh . Tính toaùn heä thoáng phaân phoái nöôùc röûa loïc : Löu löôïng nöôùc röûa loïc : Trong ñoù : - f: dieän tích 1 beå loïc(m2) - W: cöôøng ñoä röûa loïc ,W=15(l/s.m2) Ñöôøng kính oáng röûa , vc ≤ 0.2m/s Choïn oáng röûa coù ñöôøng kính d=600mm Vaän toác nöôùc röûa loïc (giôùi haïn cho pheùp ≤ 2m/s) Choïn oáng daãn nöôùc röûa loïc coù d=600mm, vc=2m/s Khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh ,quy ñònh 0.25-0.3 ,choïn khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh laø 0.3m Soá oáng nhaùnh trong 1 beå : (oáng ) Löu löôïng nöôùc loïc chaûy qua 1 oáng nhaùnh : Xaùc ñinh ñöôøng kính oáng nhaùnh : Choïn d=0.115m=115mm Kieåm tra laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng nhaùnh : vn =1.85m/s thoaû ñieàu kieän vn=1.8-2m/s Nhö vaäy choïn dc=600mm, dn=115mm cho moãi beå loïc Tieát dieän oáng chính : Toång tieát dieän loã 30-40% tieát dieän oáng chính ,choïn W1=40%W Ñöôøng kính loã (Quy ñònh 10-12mm) choïn dl=10mm Dieän tích moãi loã : Toång soá loã : Moãi oáng nhaùnh coù hai haøng loã so le nhau ,caùc loã höôùng leân treân vaø nghieâng 1 goùc 45o so vôùi maët phaúng naèm ngang. Soá loã treân moãi haøng : Khoaûng caùch giöõa caùc loã : Hình 5.9: Chi tieát oáng nhaùnh röûa loïc Trong ñoù : - L: chieàu daøi 1 beå loïc ,L=8.5m - d: ñöôøng kính ngoaøi oáng chính ,d=0.62m - n: soá loã treân 1 oáng ,n=1442/30=48(loã) Choïn 1 oáng thoaùt khí coù f30mm ñaët cuoái oáng chính coù nhieäm vuï thoaùt hôi khí dö khoûi heä thoáng beå sau quaø trình röûa loïc. Hình 5.10 : Chi tieát heä toáng oáng nhaùnh röûa loïc Tính toaùn heä thoáng gioù röûa loïc : Vaät lieäu loïc 2 lôùp ,ttd=1-1.2mm, choïn Wgioù=20m/s(quy phaïm 15-20m/s) - Löu löôïng gioù : - Toác ñoä gioù trong oáng chính ,quy phaïm 15-20m/s, choïn vgioù=18m/s - Ñöôøng kính oáng gioù chính : - Soá oáng gioù nhaùnh laáy baèng soá oáng nhaùnh nöôùc röûa loïc - Löôïng gío trong 1 oáng nhaùnh - Ñöôøng kính oáng gioù nhaùnh : - Tieát dieän ngang oáng gioù chính : - Toång dieän tích caùc loã baèng 40% dieän tích ngang cuûa oáng gioù chính - Ñöôøng kính loã gioù (quy phaïm 2-5mm) ,choïn dg=3mm - Tieát dieän loã gioù : - Toång soá loã gioù: - Soá loã treân 1 oáng : - Soá loã treân 1 haøng Treân moãi oáng nhaùnh coù 2 haøng loã ,moãi haøng coù - Khoaûng caùch giöõa caùc loã : Trong ñoù : - L: chieàu daøi beå,L=8.5m - D: döôøng kính ngoaøi oáng gioù nhaùnh - N: soá loã treân 1 oáng nhaùnh Chu kyø cuûa beå loïc : - Thôøi gian röûa beå loïc: Trong ñoù : - T: thôøi gian coâng taùc cuûa beå trong 1 ngaøy - N: soá laàn röûa beå loïc trong 1 ngaøy,n=2 - t1: thôøi gian xaû nöôùc loïc ñaàu ,choïn t1=0.25h - t2: thôøi gian röûa nöôùc loïc ñaàu,t2 =0.12h - t3: thôøi gian cheát cuûa beå ,choïn t3=0.33h trong ñoù t1,t2,t3 choïn theo baûng tr155 saùch XLNC cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung Heä thoáng maùng phaân phoái nöôùc loïc vaø thu nöôùc loïc : Moãi beå roäng 4.5m,boá trí 3 maùng thu coù ñaùy tam giaùc. Khoaûng caùch giöõa caùc maùng d=4.5/3=1.5(m),quy ñònh d ≤ 2.2m Löôïng nöôùc thu vaøo moãi ngaøy: Trong ñoù : - W: cöôøng ñoä röûa ,choïn 15(l/m2.s) - d: khoaûng caùch giöõa caùc maùng - l: chieàu daøi maùng Chieàu roäng maùng : Trong ñoù : - K: heä soá vôùi tieát dieän maùng tam giaùc K=2.1 - a: tyû soá chieàu cao hình chöõ nhaät vôùi nöûa chieàu roäng maùng ,qui ñònh 1-1.5; choïn a=1,2 Chieàu cao maùng : Chieàu cao ñaùy : Nhö vaäy choïn : Chieàu cao maùng laø 0.432m Chieàu cao ñaùy laø 0.36m Ñoä doác laáy veà maùng taäp trung Chieàu daøy maùng sm=0.05m Hình 5.11 : Chi tieát maùng phaân phoái nöôùc loïc Chieàu cao toaøn phaàn maùng thu : Hm=hcn+hd+sm = 0.432+ 0.36 +0.05 =0.842(m) Khoaûng caùch töø beà maët vaät lieäu ñeán meùp treân maùng thu : - l: chieàu daøy lôùp vaät lieäu loïc ,l=1.3m - e: ñoä giaõn nôû töông ñoái ,tra baûng 4-5/tr128 saùch XLNC cuûa Nguyeãn Ngoïc Dung ,e=50% Choïn khoaûng caùch giöõa ñaùy cuûa maùng daãn nöôùc cao hôn vaät lieäu laø hkc=0.07m, ta coù chieàu cao toaøn phaàn maùng laø 0.842m, maùng coù ñoä doác i=0.02,moõi maùng thu daøi 8.5m Chieàu cao maùng ôû phía maùng taäp trung Chieàu cao toång coäng maùng taäp trung : Nöôùc röûa loïc töø maùng thu traøn vaø maùng taäp trung. Khoaûng caùch töø ñaùy maùng thu ñeán maùng taäp trung: Trong ñoù : - QM=Qr : löu löôïng nöôùc chaûy vaøo maùng taäp trung - A: chieàu roäng maùng taäp trung ,quy ñònh A ≥ 0.6m, choïn A=0.6m Toån thaát aùp löïc trong heä thoáng phaân phoái baèng giaøn oáng khoan loã: - vo: vaän toác nöôùc chaûy trong ñaàu oáng chính ,v0=2m/s - vn : vaän toác nöôùc chaûy trong ñaàu oáng nhaùnh ,vn=1.85m/s - : heä soá söùc caûn - kW: tyû soá giöõa toång dieän tích caùc loã treân oáng vaø dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng chính ,choïn kW=0.35 ® Toån thaát aùp löïc trong lôùp soûi ñôõ: hd=0.22*Ls*W=0.22*0.12*15=0.396(m)»0.4(m) - Ls: chieàu daøy lôùp soûi ñôõ ,L=0.12m - W: cöôøng ñoä röûa loïc,W=15(l/s.m2) Toån thaát aùp löïc trong lôùp vaät lieäu loïc : - a,b :caùc thoâng soá phuï thuoäc vaøo kích thöôùc haït ,a=0.85 ; b=0.004 - W :cöôøng ñoä gioù röûa loïc 15l/s.m2 - Ls: chieàu daøy lôùp soûi ñôõ, L=0.12m - e :ñoä giaõn nôû töông ñoái Aùp löïc ñeå phaù vôõ lôùp keát caáu ban ñaàu cuûa lôùp vaät lieäu loïc laáy hbm=2m Toån thaát noäi boä cuûa beå loïc : ht=hp+hd+hm+hvl+hbm=4.04+0.4+1+0.055+2=7.495(m) Choïn bôm nöôùc vaø quaït gioù : Ñoä cao hình hoïc töø coät nöôùc möùc thaáp nhaát trong beå chöùa ñeán maùng thu nöôùc röûa loïc : hhh=hmn+hcl+DHm-hn Trong ñoù : - hmn: chieàu saâu cuûa möïc nöôùc trong beå chöùa = hbeå =4.42m - hcl: ñoä cao cheânh leäch giöõa beå loïc vaø beå chöùa ,choïn hcl=3.5m - hn: chieàu cao lôùp nöôùc trong beå loïc .hn=2.5m - DHm: khoaûng caùch vaät lieäu ñeán meùp maùng , DHm=0.9m hhh=4.42+3.5+0.9-2.5=6.32(m) Aùp löïc caàn thieát cuûa bôm: Hr=hhh+ho+hp+hd+hvl+hbm+hm+hcb - ho: toån thaát aùp löïc treân ñöôøng oáng daãn nöôùc töø traïm bôm nöôùc röûa ñeán beå loïc - ho=i*l, ta coù D=600mm, Qr=0.577(m3/s), giaû söû khoaûng caùch töø traïm bôm nöôùc ñeán beå loïc l=100m, döïa vaøo baûng tra thuyû löïc 1000i=9,91 - hcb : toån thaát aùp löïc cuïc boä ôû caùc boä phaän noái vaø van khoaù ( boa goàm 1 van khoaù ,2 oáng ngaén vaø 2 cuùt 900) Cuùt 900®V=0.98 Khoaù ®V=0.26 Oáng ngaén ®V=1 Hr=hhh+ho+ht+hcb=6.32+0.991+7.495+0.86=15.666(m) Choïn bôm : - Maùy bôm nöôùc Qr=0.577(m3/s), Hr=15.666(m) - Maùy bôm gioù Qgioù =0.7693(m3/s),choïn Hgioù=3(m) Töø caùc thoâng soá treân ta seõ löïa choïn ñöôïc bôm phuø hôïp .Ngoaøi maùy bôm röûa loïc ñang coâng taùc caàn phaûi duøng theâm 1 bôm ñeå döï phoøng. Tyû leä nöôùc röûa so vôùi löôïng nöôùc vaøo beå loïc: Trong ñoù : - T : thôøi gian coâng taùc giöõa 2 laàn röûa - Wg: löu löôïng nöôùc röûa (Wg=15l/s.m2) - F :dieän tích 1 beå loïc - N: soá beå loïc. 5.3.4. Beå chöùa : Dung tích beå chöùa baèng 5-10% toång löôïng nöôùc saûn xuaát ,Q=85000m3/ngñ, choïn dung tích beå chöùa baèng 10%Q Dung tích beå chöùa : Choïn chieàu saâu beå chöùa laø 10m Tieát dieän beå : Choïn : - Chieàu daøi beå :34m - Chieàu roäng beå :25m Vaäy kích thöôùc beå chöùa :B*L*H=25m*34m*10m Hình 5.12 : Chi tieát beå chöùa Döï toaùn chi phí giaù thaønh: Phaàn xaây döïng : Baûng 5.3: Baûng tính toaùn phaàn xaây döïng caùc coâng trình Thieát bò Kích thöôùc Giaù tieàn/m2 Soá löôïng Thaønh tieàn Saøn tung möa 9*10 500.000 4 180.000.000 Saøn thu nöôùc 9*10*0.5*0.2 1.400.000 4 50.400.000 Cöûa chôùp 0.2*0.025*10 0.2*0.025*36 2.000.000 2.000.000 2*15 2*15 3.000.000 10.800.000 Chaân giaøn möa 0.5*0.5*5 2.000.000 4 10.000.000 Beå laéng 41*15*2.8 420.000 4 2.892.960.000 Beå loïc 4.5*8.5*4.42*0.2 1.500.000 10 2.535.975.000 Maùng thu nöôùc 8.5*0.676*0.794*0.05 11.500.000 30 78.700.000 Beå chöùa 34*25*10 420.000 1 3.570.000.000 OÁng daãn ,giaù ñôõ,sôn 50.000.000 Toång coäng 9.371.835.000 Phaàn thieát bò : Baûng 5.4: Baûng tính toaùn phaàn thieát bò STT Haïng muïc-quy caùch Soá löôïng Ñôn giaù Thaønh tieàn 1 Maùy bôm nöôùc giaøn möa 1 5.200.000 5.200.000 2 Maùy caáp khí saøn thu nöôùc 1 8.000.000 8.000.000 3 Maùy bôm nöôùc thu caën laéng 1 24.000.000 24.000.000 4 Maùy bôm nöôùc vaøo beå chöùa 1 12.000.000 12.000.000 5 Maùy bôm nöôùc röûa loïc 1 12.000.000 12.000.000 6 Maùy caáp khí röûa beå loïc 1 5.000.000 5.000.000 7 Maùy bôm nöôùc ra maïng löôùi 2 30.000.000 60.000.000 8 OÁng daãn Clo+bôm ñònh löôïng 1 25.000.000 25.000.000 Toång coäng 151.200.000 Toång voán xaây döïng cô baûn : Scb=9.371.835.000+151.200.000=9.523.035.000 (ñoàng) Chi phí nhaân coâng: Tieàn löông coâng nhaân: 10 ngöôøi * 1.500.000 ñ/thaùng * 12 thaùng =180.000.000 ñoàng Tieàn löông caùn boä kyõ thuaät : 3 ngöôøi *2.000.000 ñ/thaùng * 12thaùng =72.000.000 ñoàng Toång chi phí nhaân coâng : 180.000.000 + 72.000.000 = 252.000.000 ñoàng 5.4.4. Chi phí ñieän naêng: Ñieän naêng tieâu thuï theo coâng thöùc : Trong ñoù : - Q: löu löôïng nöôùc bôm ñi trong 1 naêm - H: chieàu cao trung bình cuûa nöôùc bôm ñi, H=4m - m: heä soá höõu ích cuûa bôm .Choïn m=0.85 Chi phí ñieän naêng: 337.552*2000=675.104.000 ñoàng 5.4.5. Chi phí hoaù chaát : Chi phí söû duïng Clo haøng naêm: 1(g/m3) *10-3*85000*365*20.000=620.500.000 (ñoàng) 5.4.6. Toång chi phí quaûn lyù haøng naêm: S=620.500.000 + 675.104.000 + 252.000.000 = 1.547.604.000 (ñoàng) Giaù trò khaáu hao haøng naêm : (ñoàng) Toång chi phí quaûn lyù haøng naêm: (ñoàng) 5.4.7. Toång chi phí ñaàu tö : Toång kinh phí ñaàu tö : ST=Scb+Sql=9.371.835.000+ = 11.022.612.600(ñoàng) Laõi suaát ngaân haøng : i=2.5% So=(1+i)*ST=(1+0.025)*11.022.612.600=11.298.177.915(ñoàng) Giaù thaønh xöû lyù 1m3 nöôùc ñoàng)