CHƯƠNG III: Đề XUấT PHƯƠNG ÁN Xử LÝ VÀ TÍNH TOÁN 1 CÔNG TRÌNH ĐƠN Vị

1. 
   CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ:
   

Chất lượng nguồn nước xử lý và lựa chọn công nghệ:

Thông số thiết kế:

• 
  pH : 6,5
  
• 
  Fe tổng : 20 mg/l
  
• 
  Fe2+ : 16 mg/l
  
• 
  CO₂: 120 mg/l
  
• 
  Độ kiềm: 5 mgCaCO₃/l
  
• 
  Amoni : 12 mg/l
  
• 
  Các chỉ tiêu khác đều nằm trong quy phạm cho phép
  

Do trong nước nguồn hàm lượng Fe cao, độ kiềm thấp do đó ta sẽ phân tích chất lượng nước trong hệ thống xử lý hiện tại đồng thời sử dụng công thức để kiểm tra xem có nên sử dụng thêm hóa chất trong quá trình xử lý hay không.

• 
  Kiểm tra độ kiềm của nước sau khi làm thoáng
  

Trong đó:

K_i0 là độ kiềm ban đầu của nước nguồn, K_i0 = 5

CFe₀²⁺ là hàm lượng Fe của nước nguồn, CFe₀²⁺ = 14,8

 K_i = 5 – 0,036  16 = 4,424

• 
  Kiểm tra hàm lượng CO₂ còn lại trong nước sau khi làm thoáng:
  

Trong đó:

C_(CO2)0: hàm lượng CO₂ của nước nguồn trước khi làm thoáng,

C_(CO2)0 = 120 (mg/l)

a : hiệu quả khử CO₂ của công trình làm thoáng, lảm thoáng bằng giàn mưa a = 0,75  0,8. Lấy a = 0,8

 C_(CO2) = 120  (1 – 0,8) + 1,6  16 =49,6 (mg/l)

- pH của nước sau làm thoáng:

pH = log - 

Trong đó:

C: hàm lượng CO₂ sau làm thoáng = 49,6 mg/l

K_i: độ kiềm sau làm thoáng = 4.064

pH = log =6,96

Do ph=6,96 nên ta có thể dùng vôi để khử sắt.(theo [3] thì ph<6,8 phải dùng kết hợp 2 loại hóa chất để oxi hóa sắt mà nước nguồn của ta có ph >6,8 ta có thể dùng vôi để oxi sắt là được)

Như vậy với chất lượng nước nguồn hiện tại ta sẽ thiết kế hệ thống xử lý khử Fe có hóa chất. Hệ thống xử lý bao gồm:

• 
  Thiết bị pha dung dịch và định lượng hóa chất
  
• 
  Công trình làm thoáng và trộn hóa chất
  
• 
  Bể lắng
  
• 
  Bể lọc
  

Tiến hành làm thoáng trước để khử CO₂, hòa tan O₂ và nâng giá trị pH của nước. Công trình làm thoáng được thiết kế với mục đích chính là khử CO₂ vì lượng CO₂ trong nước cao sẽ làm giảm pH mà môi trường pH thấp không tốt cho quá trình oxy hoá Fe. Sau khi làm thoáng ta sẽ châm hóa chất để khử Fe có trong nước. Hóa chất sử dụng ở đây là CaO. Công trình làm thoáng trong các hệ thống xử lý nước ngầm là giàn mưa và tháp oxy hóa. Sau khi làm thoáng và châm hóa chất thì nước được đưa sang công trình kế tiếp là công trình trộn. Công trình này có mục đích là trộn đều nước và hóa chất để các phản ứng hóa học diễn ra thuận lợi. Các công trình trộn thường được sử dụng là bể trộn cơ khí, máng trộn có vách ngăn, bể trộn đứng. Sau đó nước đuợc tiếp tục đưa sang bể lắng . Bể lắng có nhiệm vụ giữ lại các cặn tạo ra trong quá trình oxy hóa cũng như cặn vôi sau khi các phản ứng xảy ra. Thời gian lưu nước trong bể lắng thường là 90 phút. Và công trình cuối cùng là bể lọc áp lực. Bể lọc này có nhiệm vụ giữ lại các cặn nhỏ mà không thể giữ lại trong bể lắng.

• 
  Trước hết, đối với quá trình làm thoáng có thể sử dụng giàn mưa hoặc tháp oxy hóa.
  
  • 
    Nếu sử dụng giàn mưa thì tốn diện tích cũng như chi phí xây dựng ban đầu nhưng khi hoạt động thì việc quản lý tương đối dễ dàng và thuận tiện. Việc duy tu, bảo dưỡng và vệ sinh định kỳ giàn mưa cũng không gặp nhiều khó khăn. Cần tiến hành vệ sinh thường xuyên do các cặn Fe dễ dàng bám trên các sàn tung làm chít các lỗ dẫn đến giảm hiệu quả giàn mưa.
    
  • 
    Nếu sử dụng tháp oxy hóa thì sẽ tiết kiệm được mặt bằng xây dựng và chi phí xây dựng ban đầu nhưng khi vận hành thì tốn chi phí hơn so với sử dụng giàn mưa (do phải cung cấp điện năng để hoạt động máy thổi khí). Nhưng khi ta sử dụng tháp oxi hóa sẽ oxi hóa triệt để hơn giàn mưa.
    
    • 
      Sau quá trình làm thoáng là châm hóa chất (vôi). Hóa chất được châm ngay sau khi làm thoáng. Cũng có khi hóa chất được châm trước khi làm thoáng nhưng điều này không có lợi. Bởi vì trong nước ngầm thường có một số khí do quá trình phân hủy kị khí trong đất sinh ra (H₂S), nếu cho hóa chất vào trước thì sẽ hao tốn thêm hóa chất để khử các chất này trong khi các chất này thường là các chất khí dễ dàng bị khử qua làm thoáng. mục đích là nâng pH và độ kiềm trong nước tạo môi trường cho phản ứng oxy hóa và thủy phân Fe diễn ra dễ dàng. Lượng hóa chất cho vào phải đảm bảo khử hết Fe²⁺ có trong nước và pH đầu bể lắng khoảng 8 – 8,3.
      
    • 
      Sau đó ta tiến hành trộn đều nước và hóa chất để phản ứng diễn ra thuận lợi. Các công trình dùng để trộn có thể chia ra làm 2 loại là khuấy trộn bằng thủy lực và khuấy trộn bằng cơ học. Ta nên sử dụng bể trộn thủy lực để tiết kiệm diện tích. Sau khi trộn đều với hóa chất, nước được đưa sang công trình kế tiếp là công trình lắng hay lọc tiếp xúc. Mục đích của công trình này là tạo thời gian để các phản ứng diễn ra và thu hồi cặn của các phản ứng này. Đối với hệ thống xử lý nước công suất lớn thì ta nên sử dụng bể lắng tiếp xúc và thời gian lưu trong bể tốt nhất là 90 phút. Bể lắng sử dụng ở đây là bể lắng đứng do lưu lượng tương đối nhỏ.
      
    • 
      Sau khi ra khỏi bể lắng nước tiếp tục sang công trình cuối là bể lọc. Bể lọc có nhiệm vụ giữ lại các cặn còn sót lại. Đối với hệ thống xử lý nước có công suất lớn người ta thường sử dụng bể lọc nhanh với vận tốc lọc khoảng 5 – 8 m/h. Ở đây ta có thể sử dụng bể lọc áp lực với vận tốc > 10 m/h.
      

• 
  Tháp oxi hóa
  
• 
  Bể trộn thuỷ lực
  
• 
  Bể lắng đứng
  
• 
  Bể lọc áp lực
  

2. 
   TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG VÀ LƯỢNG HÓA CHẤT CẦN DÙNG:
   

Vậy số dân tính cho năm 2020 là 3050 người.

Nên: lượng nước cấp cho sinh hoạt là:

Q_sh= = = 452,925m³/ng

Trong đó: q: tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt lấy theo TCXD 33:2006

. N: số dân tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp nước

f: tỷ lệ dân được cấp nước lấy theo TCXD 33:2006

lượng nước phục vụ công cộng:

Q_cc= 10% Q_sh=10% x452,925 =45,29 m³/ng

lượng nước phục vụ công nghiệp dịch vụ:

Q_dv= 10%Q_sh =10% x 452,925 = 45,29m³/ng

lượng nước cấp thất thoát:

Q_tt = 19%(Q_sh + Q_cc + Q_dv) = 19%x(452,925+ 45,29+ 45,29) = 103,27 m³/ng

lượng nước yêu cầu riêng của nhà máy xử lý:

Q_r = 8%(Q_sh + Q_cc + Q_dv + Q_tt)

= 8%x(452,925+ 45,29+ 45,29+ 103,27) = 51,74 m³/ng

Q _{tt ngày} = Q_sh + Q_tt + Q_cc + Q_dv + Q_r

= 452,925+ 45,29+ 45,29+ 103,27+ 51,74 = 698,52 m³/ng

Lưu lượng nước tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất:

Q _max.ngày = Q _{tt ngày} x K _max = 698,52 x 1,4= 977,92 m³/ng

chọn Q _max.ngày = 1000m³/ng

Vậy: lưu lượng để cấp cho số dân này là 1000m³/ng

Lưu lượng nước tính toán trong ngày dùng nước ít nhất:

Q _min.ngày = Q _{tt ngày} x K _min = 698,52 x 0,8 = 558,82 m³/ng

Trong đó:

K:hệ số dùng nước không điều hòa

( k _{max ngày} = 1,2 - 1,4; k _{min ngày} = 0,7 - 0,9 )

Tính toán lượng hóa chất cần dùng trong việc khử sắt là:

CaO = 0,8 x Co₂ + 18 x Fe²⁺

= 0,8 x 120 + 1,8 x 16 = 124,8 g/l

3. 
   ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ:
   

Nguồn

Trạm bơm cấp 1

Tháp oxi hóa

Lắng đứng

Bể trung gian

Lọc áp lực

Chú thích:

Đường nước:

Đường bùn:

Đường nước rửa:

Đường hóa chất:

Trạm bơm cấp 2

Đài nước

Cấp vào mạng lưới

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nước nguồn được bơm từ giếng khoan lên. Sau đó được đưa lên tháp oxi hóa, tại đây được cung cấp oxi nhờ vào máy thổi khí khử được CO₂ và pH được nâng lên tốt cho quá trình khử sắt. Sau quá trình làm thoáng là châm hóa chất (vôi). Hóa chất được châm ngay sau khi làm thoáng. Sau đó ta tiến hành trộn đều nước và hóa chất nhờ vào bể trộn đứng để phản ứng diễn ra thuận lợi. Sau khi trộn đều với hóa chất, nước được đưa sang công trình kế tiếp là bể lắng đứng. Mục đích của công trình này là tạo thời gian để các phản ứng diễn ra và thu hồi cặn của các phản ứng này . sau khi ra khỏi bể lắng nước tiếp tục sang bể lọc áp lực. Bể lọc có nhiệm vụ giữ lại các cặn còn sót lại. Khi qua bể lọc nước được đưa tới bể chứa nước sạch. Trên đường đi tới thì châm clo khử trùng vào để làm sạch vi khuẩn gây bệnh.sau đó nước được bơm lên đài chứa nước rồi cấp vào mạng lưới.

4. 
   Tính toán bể lọc áp lực:
   

Hình3.2 : bồn lọc áp lực và bể lắng đứng(nguồn :đi thực tế ở khu NAM LONG q7 tphcm)

Chiều cao của bể lọc là:

H = H_VL + H_OT + H_TN + H_BV + H_SD

= (400 + 700) + 650 + 150 + 300 + 300 = 2500mm = 2,5m

H_VL : chiều cao lớp vật liệu lọc(Chọn vật liệu lọc: lớp than antraxit 400mm,lớp cát thạch anh là 700mm,theo [2])

H_SD: chiều cao lớp sỏi đở( theo [2] sử dụng sỏi đở dày 150mm cỡ hạt 2-4 mm)

H_OT: chiều cao từ lớp vật liệu đến ống thu nước chọn 650mm(theo [1] H_VL<0,7)

H_BV: chiều cao bảo vệ là 300mm,

H_TN: chiều cao thu nước chọn: 300mm.

Diện tích bể lọc:

F = = = 5,21 m²

Trong đó:

F: diện tích bể lọc (m²)

Q: lưu lượng tính toán (m³/ng)

V: vận tốc lọc trong (theo [1] vận tốc lọc trong từ 8 - 12 m/h chọn v = 8 m/h)

Số bể lọc theo thực nghiệm [1]

N = F = 5,21 = 1,14 nên số bể lọc là 1 nhưng ta chọn 2 bể lọc làm việc cùng lúc.

Diện tích 1 bể lọc:

S = =  = 2,605 m²

Đường kính bể:

D = 4S/ = = 1,85 m

Tốc độ lọc khi bể làm việc ở chế độ tăng cường

V_tc = v _bt x = 8x = 16 m/h

Tổn thất áp lực khi qua hệ thống phân phối có chụp lọc:

H = ^ = ^ = 0,46 m

Tổn thất áp lực qua lớp cát,than và sỏi đở:

H = L + 0,06H _{sỏi đở X}W = 1,1 + 0,06 x 0,15x54 = 1,59m

Trong đó:

L: là lớp vật liệu lọc(than 0,4m cát 0,7m)

W: tốc độ rửa lọc(15l/s.m² = 54 m³/h.m²)

Rửa lọc ta rửa ngược bằng nước thuần túy:tốc độ rửa lọc 14-16 l/s.m² chọn 15 l/sm² thời gian rửa trong 7 phút.

Thể tích lớp cát lọc: V= SxH_C= 2,605x0,7=1,82m³

Thể tích lớp than: V=SxH_T= 2,605x0,4=1,042m³

Thể tích lớp sỏi đở: V=SxH_S= 2,605x0,15=0,39m³

Trong đó:

H_c: chiều cao lớp cát lọc(m³)

H_S: chiều cao lớp than(m³)

H_S: chiều cao lớp sỏi đở(m³)

ống dẫn nước vào và ra bể:

D = = = 0,07m = 70 mm

Chọn đường ống lọc và rửa lọc là D = 750mm.

Ngoài ra : ta thu nước bằng chụp lọc, khoảng cách giửa các chụp lọc lấy bằng 150mm(theo [2] khoảng cách của chụp lọc là 140-180mm)chọn số chụp lọc để thu nước là 69 cái.(theo [2])



hình3.3 :quy tắc vận hành bồn lọc áp lực

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN

Kết luận:

Với hệ thống sử lý nước ngầm như đã thiết kế trên có thể đáp ứng cung cấp nước cho 2500 dân cho đến năm 2020 với tỉ lệ tăng dân là 2% Và lưu lượng 1000m³/ng. được sử dụng ở đô thị cấp II. Với hệ thống làm thoáng bằng tháp oxi hóa sẽ làm tăng khả năng khử CO₂ so với các hệ thống làm thoáng khác và đở tốn diện tích lắp đặt. bể lắng đứng thích hợp với lưu lượng nhỏ thích hợp cho công trình này. Ngoài ra bể lọc áp lực dùng để loại bỏ cặn mà không lắng được ở bể lắng, với yêu cầu cấp nước ngày càng cao thì bể lọc áp lực được lựa chọn nhiều nhất(đối với lưu lượng nhỏ) hơn bể lọc chậm trong các nhà máy xử lý nước.các công trình đơn vị nhỏ gọn như vậy sẽ tiết kiệm được diện tích trạm xử lý và khi sau này có cải tạo nâng cấp cũng có thể dễ thực hiện hơn.

SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ

GVHD: Biện Văn Tranh

Каталог: nonghocbucket -> UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> Công nghệ rfid giới thiệu chung
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> MỤc lục danh mục các chữ viết tắt 3 Danh mục bảng biểu hình vẽ 4
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> LỜi nóI ĐẦu phần I tổng quan về HỆ thống thông tin quang sợI
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> HỌc viện công nghệ BƯu chính viễn thông quản trị sản xuấT
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> Báo cáo đánh giá tác động môi trường Dự án: Nhà máy sản xuất hạt nhựa 3h vina của công ty tnhh 3h vina
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> ĐỀ 24 thi ngày 22/9
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> ĐƯỜng lối ngoại giao củA ĐẢng trong cách mạng dân tộc dân chủ nhân dâN (1945-1954)
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> HiÖn nay gç rõng tù nhiªn ngµy cµng khan hiÕm mµ nhu cÇu sö dông gç ngµy cµng cao
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> Câu 1: Những nội dung cơ bản trong Cương lĩnh chính trị đầu tiên của Đảng Công sản Việt Nam
UploadDocument server07 id1 24230 nh42986 67215 -> Lời nói đầu

tải về 230.13 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: