Đồ án Nghiên cứu thiết kế, cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước ngầm cho công ty giấy tiền Vĩnh Thành bến Lức, Long An

öôùc ñeán möùc baûo hoøa, taïo ñieàu kieän cho Fe2+ chuyeån thaønh Fe3+ döôùi daïng keát tuûa, sau ñoù nöôùc ñöôïc daãn qua ngaên laéng. 6.1.3.4. Beå laéng Nöôùc töø beå tieáp xuùc ñöôïc daãn qua beå laéng theo nguyeân taéc töï chaûy baèng 4 oáng nhöïa PVC Þ90, ñöôïc gaén caùch thaønh treân beå 200 mm. Taïi ñaây moät phaàn Fe3+ sau khi keát tuûa seõ laéng xuoáng, phaàn coøn laïi khoâng theå laéng seõ bò loaïi boû heát sau khi qua beå loïc thoâ vaø beå loïc aùp löïc. Caáu taïo cuûa beå laéng cuõng ñöôïc xaây döïng baèng töôøng gaïch vaø beâ toâng coát theùp vôùi kích thöôùc nhö sau: L x B x H = 3.4 x 1 x 2.5(m) vôùi ñoä daøy töôøng laø 250mm. 6.1.3.5. Beå loïc thoâ Sau khi laéng, nöôùc ñöôïc chuyeån qua beå loïc nhôø vaøo 2 oáng nhöïa PVC Þ90 phaân phoái, nöôùc thaám qua lôùp vaät lieäu loïc vôùi chieàu daøy nhaát ñònh ñeå giöõ laïi treân beà maët hoaëc giöõa caùc khe cuûa lôùp vaät lieäu loïc caùc haït caën trong nöôùc chöa laéng hoaëc khoâng laéng ñöôïc ôû beå laéng ñöa qua. Caáu taïo cuûa beå loïc cuõng ñöôïc xaây döïng baèng töôøng gaïch vaø beâ toâng coát theùp vôùi kích thöôùc nhö sau: L x B x H = 3.6 x 3.3 x 2.5(m) vôùi ñoä daøy töôøng laø 250mm. Döôøi ñaùy beå laø heä thoáng thu nöôùc loïc, tieáp ñoù laø ñeán lôùp vaät lieäu loïc, ñoä daøy cuûa lôùp vaät lieäu loïc nhö sau soûi laø350mm, caùt loïc 600mm. 6.1.3.6. Beå chöùa trung gian Beå chöùa trung gian ñöôïc thieát keá döôùi beå loïc thoâ, nöôùc sau loïc ñöôïc thu vaøo heä thoáng oáng vaø chaûy tröïc tieáp xuoáng beå chöùa trung gian. Nhieäm vuï cuûa noù laø chöùa nöôùc taïm thôøi ñeå bôm caáp loïc bôm vaøo beå loïc aùp löïc. Caáu taïo : L x B x H = 4.6 x 3.5 x 1.7(m) vôùi ñoä daøy töôøng laø 250mm. 6.1.3.7. Beå loïc aùp löïc Nöôùc töø beå chöùa trung gian vaø ñöôïc bôm caáp loïc bôm vaøo beå loïc aùp löïc, trong beå loïc aùp löïc seõ xaûy ra quaù trình giöõ caën saét III döôùi taùc duïng cuûa vaät lieäu giöõ saét laø haït mod. Caáu taïo cuûa beå loïc aùp löïc ñöôïc thieát keá nhö sau: chieàu cao cuûa beå laø 1.5m, ñöôøng kính beå 1.2m, boàn ñöôïc cheá taïo baèng theùp CT3, thaân daøy 5mm, Beân trong boàn sôn phuû 2 loaïi, beân ngoaøi sôn 2 lôùp sôn choáng gæ vaø 2 lôùp sôn maøu xanh. Boàn chòu aùp löïc thöû p= 4kg/cm² vaø aùp löïc laøm vieäc p = 2.5kg/cm². 6.1.3.8. beå chöùa nöôùc saïch Ñöôïc thieát keá beân caïnh beå chöùa trung gian vaø coù L x B x H = 4.6 x 3.5 x 1.7 (m) 6.2. ÑEÀ XUAÁT PHÖÔNG AÙN CAÛI TAÏO 6.2.1. Muïc ñích cuûa vieäc caûi taïo Nguoàn nöôùc gieáng taïi Coâng ty Tieàn Vónh Thaønh coù haøm löôïng saét cao (25mg/l). Do ñoù, laøm cho thôøi gian loïc ngaén, trung bình 10h/ng, Ñieàu naøy laøm haïn cheá thôøi gian loïc, tuoåi thoï cuûa vaät lieäu loïc vaø tieâu toán khoaûng 100 -150 m3/ngaøy duøng cho vieäc röûa loïc, tieâu hao naêng löôïng ñieän vaø thao taùc ñieàu chænh caùc van khi thay ñoåi cheá ñoä laøm vieäc cuûa heä thoáng daãn ñeán tuoåi thoï cuûa caùc van cuõng giaûm. Beân caïnh ñoù, heä thoáng hieän höõu cuûa Coâng ty coøn gaëp moät soá baát caäp nhö beå loïc aùp löïc ñeå khöû löôïng saét coøn laïi sau khi qua beå loïc ñöôïc söû duïng loaïi vaät lieäu coù teân laø Mod, loaïi vaät lieäu naøy chæ khöû saét coù hieäu quaû trong 2 - 3 chu kyø loïc ñaàu tieân vaø khaû naêng giöõ caën keùm daãn ñeán tieâu hao nhieàu nöôùc röûa loïc. Chính ñieàu naøy seõ laøm cho coâng suaát cuûa heä thoáng khoâng ñaït 1.000m3/ngñ. Cho neân caàn caûi taïo laïi beå loïc aùp löïc naøy hay caàn thay theá vaät lieäu loïc khaùc sao cho coù hieäu quaû hôn vaø tieâu toán nöôùc röõa loïc ít. Ngoaøi ra, theo keát quaû phaân tích chaát löôïng nöôùc ñaàu ra cuûa heä thoáng hieän höõu thì caùc chæ tieâu veà Mangan, Clorua, Ñoä cöùng khoâng ñaït tieâu chuaån TCVN 1329/2002/BYT. Tröôùc nhöõng haïn cheá cuûa heä thoáng hieän coù, vieäc caûi taïo heä thoáng nhaèm muïc ñích khaéc phuïc nhöõng haïn cheá neâu treân ñeå coù chaát löôïng nöôùc ñaàu ra ñaït tieâu chuaån TCVN 1329/2002/BYT cung caáp cho quaù trình saûn xuaát vaø sinh hoaït cuûa anh chò em coâng nhaân trong Coâng ty. Vieäc caûi taïo laïi beå loïc aùp löïc khöû saét seõ laøm giaûm thôøi gian röûa loïc, taêng tuoåi thoï vaät lieäu cao hôn, giaûm löôïng nöôùc tieâu toán, haïn cheá naêng löôïng ñieän tieâu hao cho vieäc röûa loïc vaø caùc thao taùc vaän haønh heä thoáng.Vaø vieäc thieát keá moät soá coâng trình môùi nhaèm xöû lyù moät soá chæ tieâu chöa ñaït tieâu chuaån nhö Saét, Mangan, Clorua, Ñoä cöùng laø raát caàn thieát. 6.2.2. Phöông aùn caûi taïo heä thoáng Döïa vaøo thaønh phaàn, tính chaát cuûa nguoàn nöôùc vaø keát quaû xeùt nghieäm maãu nöôùc gieáng, chuùng ta thaáy caàn phaûi xöû lyù caùc chæ tieâu sau: Fe, Mn, Ca, Cl-. Töø ñoù em xin ñöa ra phöông aùn caûi taïo laïi heä thoáng xöû lyù nöôùc caáp coâng suaát 1000m³/ngñ cuûa Coâng ty nhö sau: 6.2.2.1. Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä phöông aùn (trình baøy trang beân) Gieáng khoan Beå tieáp xuùc Beå laéng ngang Beå loïc nhanh Beå chöùa trung gian Boàn loïc aùp löïc Boàn trao ñoåi cation Boàn trao ñoåi anion Beå chöùa nöôùc saïch Maùy thoåi khí Bôm röûa dd NaCl 7-10% dd NaOH 2-5% Hình 6.2. Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä theo phöông aùn caûi taïo 6.2.2.2. Moâ taû coâng ngheä Nguoàn nöôùc thoâ töø 02 gieáng khoan ñöôïc bôm bôm leân giaøn phun möa vôùi löu löôïng khoaûng 42 m³/h nhaèm giaûi phoùng moät phaàn khí CO2 trong nöôùc döôùi taùc duïng cuûa khí trôøi. Phía döôùi giaøn möa laø beå tieáp xuùc coù söû duïng maùy suïc khí cöôõng böùc vôùi muïc ñích cung caáp theâm oxy vaøo nöôùc ñeán möùc baûo hoaø, taïo ñieàu kieän cho Fe2+ chuyeån thaønh Fe3+ döôùi daïng keát tuûa, sau ñoù nöôùc ñöôïc daãn qua ngaên laéng, taïi ñaây moät phaàn Fe3+ sau khi keát tuûa seõ laéng xuoáng, phaàn coøn laïi khoâng theå laéng seõ bò loaïi boû heát sau khi qua beå loïc thoâ vaø beå loïc aùp löïc. Nöôùc sau khi qua ngaên laéng seõ tôùi beå loïc thoâ vaø xuoáng ngaên chöùa trung gian vaø ñöôïc bôm caáp loïc bôm vaøo beå loïc aùp löïc, trong beå loïc aùp löïc seõ xaûy ra quaù trình haáp phuï Mangan vaø giöõ caën Saét III döôùi taùc duïng cuûa vaät lieäu giöõ saét laø than Athranxite vaø haáp phuï mangan laø Ferrolite. Töø beå loïc aùp löïc nöôùc tieáp tuïc qua boàn trao ñoåi ion vôùi vaät lieäu trao ñoåi laø haït cation goác acid maïnh, nöôùc ñi qua trao ñoåi thì haàu heát caùc muoái Ca vaø Mg bò giöõ laïi, luùc naøy ñoä cöùng trong nöôùc coù theå giaûm xuoáng coøn 150mg/l, nöôùc saïch sau khi ñaõ ñöôïc loaïi boû heát caùc taïp chaát seõ theo heä thoáng ñöôøng oáng vaøo boàn trao ñoåi coù chöùa haït anion ñeå loaïi boû tieáp clorua vaø cuoái cuøng vaøo beå chöùa nöôùc saïch vaø ñöôïc bôm ñi phuïc vuï cho nhu caàu sinh hoaït vaø saûn suaát cuûa Coâng ty. Keát thuùc moät chu kyø loïc, tröôùc khi tieán haønh röûa loïc, môû van daãn khí töø maùy thoåi khí vaøo beå loïc aùp löïc ñeå xaùo troän vaät lieäu vôùi thôøi gian 05 phuùt nhaèm muïc ñích taùch caùc haït caën baùm vaøo vaät lieäu theo nguyeân lyù coï xaùt, xong baät bôm röûa loïc khoaûng 05 phuùt bôm nöôùc taïi beå chöùa trung gian ñeå röûa loïc. Ñoái vôùi beå loïc thoâ cuõng tieán haønh röûa töông töï nhö beå loïc aùp löïc nhöng khoâng röûa pha gioù, keát thuùc moät chu kyø loïc cuûa beå loïc thoâ, nöôùc sau röûa loïc seõ ñöôïc gom veà heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa Coâng ty. Sau khoaûng thôøi gian hoaït ñoäng, dung löôïng trao ñoåi cuûa haït nhöïa cation vaø anion gaàn nhö laø baûo hoaø neân caàn phaûi hoaøn nguyeân laïi haït nhöïa baèng dung dòch NaCl 7-10% vaø NaOH 2-5%. 6.2.3. Öôùc tính hieäu quaû xöû lyù qua caùc coâng trình Baûng 6.2. Öôùc tính hieäu quaû xöû lyù qua caùc coâng trình Teân caùc coâng trình GIAØN MÖA Hieäu quaû xöû lyù(%) Chæ tieâu caàn xö ûlyù (mg/l) Fe: 25 Mn:1.6 Cl-:396 Ñoä cöùng:320 BEÅ TIEÁP XUÙC BEÅ LAÉNG BEÅ LOÏC NHANH BEÅ LOÏC AÙP LÖÏC BEÅ TRAO ÑOÅI CATION BEÅ TRAO ÑOÅI ATION Fe: 23.75 Mn:1.6 Cl-:396 Ñoä cöùng:320 Fe:5% Mn: 0% Cl-: 0% Ñoä cöùng: 0% BEÅ CHÖÙA NÖÔÙC SAÏCH Fe: 22.5 Mn:1.44 Cl-:396 Ñoä cöùng:320 Fe: 19.25 Mn:1.28 Cl-:396 Ñoä cöùng:320 Fe: 10 Mn:1.12 Cl-:396 Ñoä cöùng:320 Fe: 0.01 Mn:0.03 Cl-:396 Ñoä cöùng:320 Fe: 0.01 Mn:0.03 Cl-:396 Ñoä cöùng:130 Fe:0.01 Mn:0.03 Cl-:100 Ñoä cöùng:130 Fe: 5% Mn: 5% Cl-: 0% Ñoä cöùng: 0% Fe: 13% Mn: 10% Cl-: 0% Ñoä cöùng: 0% Fe: 37% Mn:10% Cl-:0% Ñoä cöùng: 0% Fe:40.8% Mn:78% Cl-: 0% Ñoä cöùng: 0% Fe: 0% Mn: 0% Cl-:0% Ñoä cöùng: 60% Fe: 0% Mn: 0% Cl-: 75% Ñoä cöùng: 0% 6.3. TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ CAÙC COÂNG TRÌNH 6.3.1.Giaøn möa Caùc thoâng soá thieát keá: Q = 1.000 (m³/ngñ) = 42 (m³/h) = 0.0117 (m³/s) qm = 10 (m³/m² -h) Dieän tích thaùp ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù: qm: Cöôøng ñoä möa tính toaùn (quy phaïm 10 – 15 m³/m²-h) choïn L x B = 3 x 1.5m (thaùp coù maët caét ngang hình chöõ nhaät) Döïa vaøo caùc thoâng soá ôû treân choïn phöông phaùp laøm thoaùng ñôn giaûn baèng daøn oáng hình xöông caù vôùi caùc keát quaû tính toaùn sau: Ñöôøng kính oáng chính: Trong ñoù: V : Vaän toác nöôùc trong oáng = 1.8 – 2m/s (laáy theo quy phaïm) F : Dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng Vaäy ñöôøng kính oáng chính cuûa giaøn möa laø Þ 90. Choïn khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh baèng 0.3m => soá oáng nhaùnh cuûa giaøn möa laø: (oáng) Löu löôïng nöôùc chaûy trong moãi oáng nhaùnh laø: q = Q/10 = 0.0117/10 = 0.0017 m³/s Ñöôøng kính oáng nhaùnh Trong ñoù: V : Vaän toác nöôùc trong oáng nhaùnh = 1.5 – 2m/s (laáy theo quy phaïm) f : Laø dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng. Vaäy ñöôøng kính oáng nhaùnh cuûa giaøn möa laø Þ34. Toång dieän tích loã baèng 35 – 40% dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng chính S1 = 0.35 x 0.00585 = 0.002 (m2) Choïn loã coù ñöôøng kính 3mm thì dieän tích 1 loã laø: Toång soá loã treân giaøn oáng phaân phoái: Soá loã treân moãi oáng nhaùnh: Khoaûng caùch giöõa caùc loã: 6.3.2.Beå tieáp xuùc Ñöôïc giöõ nguyeân thieát keá ban ñaàu cuûa coâng ngheä hieän höõu vôùi L x B x H = 3 x 2.5 x 2.5(m) xaây baèng töôøng gaïch vaø beâ toâng coát theùp. 6.3.3.Beå laéng ngang Q = 1000 m³/ngñ = 42 m³/h Choïn tæ soá L/= 10 theo baûng 3.1(saùch Nguyeãn Ngoïc Dung) ta coù: = 1.33, k = 7.5 Vaän toác trung bình cuûa beå tính theo coâng thöùc: V= k x =7.5 x 0.5 = 3.75(mm/s) Trong ñoù: : Toác ñoä rôi cuûa caën, choïn = 0.5(mm/s) ( Nguoàn theo baûng 3.2 saùch Nguyeãn Ngoïc Dung,2003 ) Dieän tích beå laéng ngang tính theo coâng thöùc: Theå tích nöôùc ñöôïc tính: Vn = Q.t Trong ñoù: t: Thôøi gian löu nöôùc, choïn t = 1giôø = 60phuùt Vn = Q.t = = 42(m3) Chieàu cao vuøng laéng: H0 = Chieàu roäng beå: Chieàu daøi beå laéng: Ll = Tæ soá theo tính toaùn seõ laø(Ñuùng tæ soá ñaõ choïn). Dieän tích caàn thieát cuûa caùc loã ôû ngaên phaân phoái nöôùc vaøo: Vloã choïn theo QP : 0,2 ÷ 0,3m/s Dieän tích cuûa caùc loã vaùch ngaên thu nöôùc cuoái beå Vaùch ngaên ñaët caùch töôøng laø 1.5m vaø Vloã 2 theo QP = 0,5m/s haøng loã cuoái cuøng cuûa vaùch ngaên ñaàu naèm cao hôn möùc caën tính toaùn laø 0,5m (0,3 ÷ 0,5) thì dieän tích cuûa vaùch ngaên 1 laø: f1 = H0 -0.5 = 1.35 – 0.5 = 0.85 (m2) vaø vaùch ngaên 1cuõng ñaët caùch töôøng 1,5m (QP = 1 ÷ 2m) choïn ñöôøng kính loã ôû vaùch ngaên 1 laø d = 0,05m (0,05 ÷ 0,15m) Þ dieän tích moät loã laø Sloã 1 = 0,002m2 Toång soá loã ôû vaùch ngaên phaân phoái thöù nhaát laø: (loã) Ñöôøng kính loã ôû vaùch ngaên 2 laø d = 0.05 Þ dieän tích 1 loã laø S loã 2 = 0.002 (m2) Toång soá loã ôû vaùch ngaên phaân phoái thöù 2 laø: loã Theå tích vuøng chöùa neùn caën: Trong ñoù: T : Thôøi gian giöõa hai laàn xaû caën, T = 8giôø. Q : Löu löôïng, Q = 42m3/h C: Haøm löôïng caën coøn laïi sau khi laéng, C = 12 mg/l C: Haøm löôïng caën trong nöôùc ñöa vaøo beå, C= 250mg/l : Noàng ñoä trung bình cuûa caën ñaõ neùn, choïn = 25000g/m3(laáy theo baûng 3-3, Saùch Nguyeãn Ngoïc Dung) Chieàu cao trung bình cuûa vuøng chöùa neùn caën laø: Þ chieàu cao trung bình cuûa beå laéng Hb = H0 + H caën = 1,35 + 0.15 = 1.5m Chieàu cao xaây döïng beå coù chieàu cao baûo veä (0.3 ÷0.5m) laø: H = 1.5 + 0.5 = 2m Þ theå tích beå laéng: W = L * B * H = 13.5 * 2.3 * 2 6.3.4. Beå loïc nhanh. a) Thieát keá beå loïc nhanh söû duïng moät lôùp caùt. Toång dieän tích loïc cuûa traïm xöû lyù: F = Trong ñoù: Q : Coâng suaát traïm xöû lyù (Q = 1000m3/nñ) T : Thôøi gian laøm vieäc trong moät ngaøy: choïn T = 24h vbt: Toác ñoä loïc tính toaùn ôû cheá ñoä ôû cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng (choïn 6m/h). a : Soá laàn röûa moãi beå loïc trong ngaøy ñeâm ôû cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng choïn a = 2 laàn W: Cöôøng ñoä nöôùc ruõa loïc: choïn W = 12(l/s.m2) t1 : Thôøi gian röõa loïc 0.1giôø t2 : Thôøi gian ngöøng beå loïc ñeå röûa loïc 0.35giôø Vaäy : F = = 7,4m2 Trong beå loïc choïn caùt thaïch anh vôùi ñöôøng kính haït dtñ = 0,7 ¸ 0,8mm. Heä soá khoâng ñoàng nhaát k = 2 ¸ 2,2. Chieàu daøy caùt loïc L = 0,7m Soá beå loïc caàn thieát xaùc ñònh theo coâng thöùc: N = 0,5* = 0,5* = 1.36 (beå), laøm troøn laø 1 beå. Kích thöôùc cuûa beå loïc: L : B = 3 : 2,5 (m) Chieàu cao cuûa beå loïc nhanh. H = hñ + hv + hn + hp (m.) hñ: Chieàu cao lôùp ñôõ(m), choïn 0,15m. hv:Chieàu daøy lôùp vaät lieäu loïc 0,8 m. hn: Chieàu cao lôùp nöùôc treân lôùp vaät lieäu loïc 1.2m hp: Chieàu cao phuï keå ñeán vieäc daâng nöôùc khi ñoùng beå röûa loïc: (hp ³ 0,3m) H = 0,15 + 0,8 + 1.2 + 0,3 = 2.4(m) b) Bieän phaùp röõa loïc baèng gioù vaø nöôùc phoái hôïp, Tính heä thoáng daãn nöôùc röûa loïc Cöôøng ñoä röõa loïc W=15 (l/sm2) Choïn theo quy phaïm Löôïng nöôùc röûa moät beå loïc Qr = = = 0,111 (m3/s) = 111 (l/s) f : Dieän tích beå loïc Duøng oáng theùp ñeå phaân phoái nöôùc röûa beå loïc Vôùi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng laø 1,91 m/s (quy phaïm < 2m/s) Ñöôøng kính d = 250mm (baûng tra thuûy löïc) Soá oáng nhaùnh cuûa moät beå loïc laø m = Laøm troøn: 18 oáng (vôùi 0,28 laø khoaûng caùch giöõa hai oáng nhaùnh) Löu löôïng nöôùc röûa loïc qua moãi oáng nhaùnh qn = 111 / 18 = 6,17(l/s) Choïn ñöôøng kính oáng nhaùnh laø oáng theùp dn = 75 mm , vn = 1,99 m/s < 2 m/s (chaáp nhaän) Vôùi oáng chính d = 250mm thì tieát dieän ngang laø: W = (m2) Toång dieän tích loã laáy baèng 35% tieát dieän ngang cuûa oáng (Quy phaïm 30¸35%) w = 0,35 * 0,090625 = 0,01717 (m2) Choïn loã coù ñöôøng kính dloã = 12mm (Theo quy phaïm 10 ¸12 mm) Dieän tích moät loã laø wloã = m2 Toång soá loã laø: n0 = 0,01717/0,000113 = 608 (loã)Soá loã treân moãi oáng nhaùnh laø : (loã) Treân oáng nhaùnh soá loã phaûi ñöôïc ñaëc thaønh hai haøng so le, höôùng xuoáng phía döôùi vaø nghieâng moät goùc 45o so vôùi truïc naèm ngang cuûa oáng. Soá loã treân moät haøng cuûa oáng nhaùnh: (loã) Khoaûng caùch giöõa caùc loã: Vôùi: 0,525 laø ñöôøng kính ngoaøi cuûa oáng gioù chính (m) 3 : Chieàu daøi beå loïc. c) Tính heä thoáng daãn gioù röûa loïc Choïn cöôøng ñoä gioù röûa loïc Wg = 15 m/s Löu löôïng gioù: qg = m3/s Laáy toác ñoä gioù trong oáng daãn gioù chính laø 15 m/s (quy phaïm 15¸20 m/s) Ñöôøng kính oáng gioù chính nhö sau: dg = = = 0,09m = 90mm dgù = => vg = = = 17,48m/s (chaáp nhaän) Soá oáng gioù nhaùnh laø: Laáy soá oáng gioù nhaùnh baèng oáng nöôùc nhaùnh laø 18 oáng Löôïng gioù trong moãi oáng nhaùnh laø: 0,111/18 = 6,17(l/s) Ñöôøng kính oáng gioù nhaùnh nhö sau: d = = = 0,021 (m) Q: Löu löôïng treân oáng gío nhaùnh vg: Vaän toác treân oáng gío nhaùnh (laáy vg = 15m/s) d = => vg = = = 16,239m/s < 20 m/s (chaáp nhaän) Vôùi ñöôøng kính oáng gioù chính laø: 90mm Dieän tích maët caét ngang cuûa oáng gioù chính laø: Wg = m2 Toång dieän tích loã laáy baèng 40% tieát dieän ngang cuûa oáng gioù chính (quy phaïm 35 ¸ 40%) w = 0,4 * 0,00635 = 0,00254 m2 Choïn loã coù ñöôøng kính dloã = 3mm (theo quy phaïm 2 ¸5 mm) Dieän tích moät loã laø wloã = m2 Toång soá loã gioù laø : m = 0,00254/7*10-6 m2 = 362loã. Soá loã treân moãi oáng gioù nhaùnh laø: (loã) Khoaûng caùch giöõa caùc loã: a= Trong ñoù: 0,22 : Ñöôøng kính ngoaøi cuûa oáng gioù chính 10 : soá loã treân moät haøng (vì loã gioù treân oáng nhaùnh phaûi ñöôïc ñaëc thaønh hai haøng so le vaø nghieâng moät goùc 45o so vôùi truïc thaúng ñöùng cua oáng) L = 3m: Chieàu daøi cuûa beå d) Tính toån thaát aùp löïc khi röõa beå loïc nhanh. Tính toån thaát aùp löïc trong heä thoáng phaân phoái baèng giaøn oáng khoang loã: vo :Toác ñoä nöôùc chaûy ôû ñaàu oáng chính (vo = 1,91m/s) vn :Toác ñoä nöôùc chaûy ôû ñaàu oáng nhaùnh (vn = 1,99m/s) g: Gia toác troïng tröôøng (9,81m/s2) x: Heä soá söùc caûn. x = vôùi KW = 0,35 x = Toån thaát qua lôùp soûi ñôû: hñ = 0,22LsW (m) Ls: Chieàu daøy lôùp soûi ñôû (Ls = 0,7m) W: Cöôøng ñoä röûa loïc (W = 15(l/sm2) hñ = 0,22*0,7*15= 2,31(m) Toån thaát qua lôùp vaät lieäu loïc: hvL = (a + bW)L.e (m) Ñöôøng kính haït: d = 0,7¸0,8mm a = 0,76 b = 0,017 e: Ñoä giaõn nôû töông ñoái (e = 45%) h = (0,76 + 0,017*15)0,8*0,45 = 0,3654 m AÙp löïc ñeå phaù vôû keát caáu ban ñaàu cuûa lôùp vaät lieäu loïc (caùt) laáy baèng: hbm = 2m Vaäy toån thaát noäi boä trong beå loïc laø: ht = hp + hñ + hvl + hbm= 3,726 + 2,31 + 0,3654 + 2 = 8,4m 6.3.5. Beå chöùa trung gian Choïn thôøi gian löu nöôùc trong beå laø 0.4 giôø Vaäy dieän tích beå laø: F = Q x 0.5 = 42 x 0.4 = 16.8m3 L x B x H = 3 x 3 x 2.5 Beå chöùa trung gian ñöôïc thieát keá phía döôùi beå loïc nhanh chìm döôùi ñaát ñeå nhaèm tieát kieäm dieän tích ñaát xaây döïng. 6.3.6.Boàn loïc aùp löïc Q = 1000m³/ngñ = 42m³/h Csaét=10mg/l = 10g/m³ ñöôïc laáy töø keát quaû thí nghieäm chöông V, ñaây laø haøm löôïng saét coøn laïi sau khi qua beå loïc nhanh. Cmangan = 1.6 mg/l Toång haøm löôïng caën C = Csaét + Cmangan = 10 +1,6 = 11.6(mg/l) Choïn vaät lieäu xöû lyù: Vaät lieäu xöû lyù saét laø than Anthracite + Toyolex (tæ leä 30% : 70%) Vaät lieäu xöû lyù Mangan laø Ferrolite. a) Soá laàn röûa loïc trong moät ngaøy ñeâm Ñoái vôùi beå loïc hai lôùp vaø vaät lieäu loïc laø TOYOLEX thì khaû naêng giöõ caën trung bình laø 1.2 kg/m³. Choïn chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc laø 1.2m thì khoái löôïng VLL trong beå loïc laø: Trong ñoù: N: soá beå, choïn N =1 D: ñöôøng kính beå, choïn D = 3m Vaäy khoái löôïng than Anthracite M= 8.478 x 30% = 2,544(m3) Khoái löôïng Toyolex M= 8.478 x 70% = 5,9346(m3) Ñoái vôùi Ferrolite thì khaû naêng giöõ caën trung bình 0,5kg/m3+, choïn chieàu cao lôùp vaät lieäu laø 0,6m thì khoái löôïng lôùp vaät lieäu trong beå laø: Vaäy toång khoái löôïng vaät lieäu trong beå laø: M = +M = 8,478 + 4,24 = 12,718 (m3) Khaû naêng giöõ caën laïi trong lôùp vaät lieäu loïc vôùi thôøi gian moät ngaøy laø w = (x 1,2) + ( x 0.5) = (8,478 x 1,2) + (4,24 x 0,5) = 12,293(kg) Haøm löôïng caën trong 01 ngaøy ñeâm m = C x Q = 11.6 x 1000 = 11600 (gam caën) = 11,6 kg caën Haøm löôïng caën trong moät giôø m1 = m/24 = 11.6/24 = 0.483 kg Thôøi gian röûa loïc cuûa beå loïc aùp löïc laø T1 = w/m1 = 12,293/0.483 = 25 (giôø). Vaäy soá laàn röûa loïc trong moät ngaøy laø a = T/T1 = 24/25 = 0.96 (laàn/ngaøy) Dieän tích boàn loïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù : T : Thôøi gian laøm vieäc cuûa traïm T = 24h a : Soá laàn röûa loïc trong moät ngaøy ñeâm a = 0.96 laàn t1 : Thôøi gian ngöøng ñeå röûa loïc t2 = 0.35 h t : Thôøi gian röûa loïc t1 = 0.25h W : Cöôøng ñoä röûa loïc W = 3l/s – m2 VTB : Toác ñoä loïc ôû cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng VTB = 8m/h ( QP : 8 ÷ 12 m/h ) Soá boàn loïc caàn thieát xaùc ñònh theo CT : (beå) Chieàu cao boàn loïc: H = H+ H+H+H+H+H H = 1.8 + 1 + 0.3 + 0.3 + 0.2 +0.5= 4.1(m) Xaùc ñònh heä thoáng phaân phoái nöôùc röûa loïc Choïn bieän phaùp röûa loïc baèng gioù nöôùc keát hôïp Cöôøng ñoä nöôùc röûa WN = 3 lit/s_m2 Cöôøng ñoä nöôùc röûa WL = 8 lit/s_m2 Cöôøng ñoä gioù röûa WG = 20 lit/s_m2 Löu löôïng nöôùc röûa cuûa moät beå loïc: => Ñöôøng kính oáng chính daãn nöôùc röõa loïc Trong ñoù : V = 1.5 – 2m/s ( laáy theo qui phaïm ) F : dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng Choïn khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh laø 0.3m ( QP = 0.25 -0.3m ) Þ soá oáng nhaùnh cuûa moät boàn loïc laø : oáng Löu löôïng nöôùc röûa loïc chaûy trong moãi oáng nhaùnh laø : Ñöôøng kính oáng nhaùnh laø qn = V * F ó 0.00285 = 1.8 * F (choïn d = 60mm) Toång dieän tích loã = 35% dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng chính(QP = 30 ÷ 35% ) Þ toång dieän tích loã laø : Sloã = 0.35 * 0.045 = 0.016 m2 Choïn loã coù ñöôøng kính 10mm thì dieän tích moät loã laø : Toång soá loã laø : loã Soá loã treân moãi oáng nhaùnh : loã Khoaûng caùch giöõa caùc loã : Vaän toác nöôùc chaûy qua loã Tính heä thoáng daãn gioù röûa loïc : Cöôøng ñoä gioù röûa boàn Wgioù = 20m/s Þ löu löôïng gioù tính toaùn laø : Laáy toác ñoä gioù trong oáng daãn gioù chính laø 20m/s ( QP = 15 ÷ 20 ) Þ ñöôøng kính oáng gioù chính xaùc ñònh theo CT: » 0.09m = 90mm Soá oáng gioù nhaùnh laáy baèng soá oáng nöôùc nhaùnh = 21 Löôïng gioù trong 1 oáng nhaùnh seõ laø : Ñöôøng kính oáng gioù nhaùnh laø : » 21 mm Dieän tích tieát dieän ngang oáng gioù chính laø : Toång dieän tích loã laáy baèng 40% dieän tích tieát dieän ngang oáng gioù chính (QP = 35 ÷ 40%) S loã gioù = 0.4 x 0.00635 = 0.00254(m²) Choïn ñöôøng kính loã gioù laø 3mm (QP = 2 ÷ 5mm) Þ dieän tích moät loã gioù laø : Toång soá loã gioù seõ laø : loã Soá loã treân 1 oáng gioù nhaùnh laø : (loã) Khoaûng caùch giöõa caùc loã gioù laø : Vaän toác gioù qua loã Boàn coù ñöôøng kính 3m, choïn moãi boàn boá trí 4 pheãu thu nöôùc röûa loïc Þ khoaûng caùch giöõa hai pheãu thu seõ laø 2.6/2 = 1,3 m (QP ≤ 2.2m ) Löôïng thu nöôùc röûa cuûa 1 pheãu thu Ñöôøng kính pheãu thu nöôùc röûa loïc : Qp = V * F ó 0.03 = 1.5 * F Þ Vaäy ñöôøng kính pheãu thu trung bình cuõng laø ñöôøng kính oáng daãn nöôùc röûa loïc ra ngoaøi Choïn chieàu cao pheãu thu Hp = 0.3 m (tæ soá L x D = 1.3 ÷ 1.5) Ñöôøng kính nhoû phía döôùi laø : dn = Þ 150 Ñöôøng kính lôùn phía treân laø : dL = Þ 500 Tính toaùn toån thaát aùp löïc khi röûa loïc : Toån thaát aùp löïc trong heä thoáng phaân phoái baèng giaøn oáng khoan loã Trong ñoù : V0 : Toác ñoä nuôùc chaûy trong oáng chính V0 = 1.5m/s Vn : Toác ñoä nuôùc chaûy trong oáng nhaùnh Vn = 1.8m/s G : Gia toác troïng tröôøng g = 9.81 m/s e : Heä soá söùc khaùng e = 18.96 = 2.174 + 0.165 = 2.34m Toån thaát aùp löïc qua lôùp soûi ñôõ hñ = 0.22 * Ls * W Trong ñoù : Ls : Chieàu daøy Ls = 1m W : Cöôøng ñoä röõa loïc W = 8l/s – m2 => hñ = 0.22 x 1 x 8 = 1.76m Toån thaát aùp löïc trong lôùp vaät lieäu loïc: Hvl = (a + b.W ) L.e Kích thöôùc haït d = 0.5-1mm thì a = 0.76 vaø b = 0.0176 => hvl = (0.76 + 0.0176 x 8) 1.2 x 0.4 = 0.432(m) L: Chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc E: Ñoä tröông nôû cuûa vaät lieäu loïc AÙp löïc ñeå phaù vôõ keát caáu ban ñaàu cuûa lôùp vaät lieäu loïc laáy hbm = 2m. Vaäy toån thaát aùp löïc trong noäi boä boàn loïc seõ laø: ht = hp + hñ + hVLL + hbm = 2.34 + 1.76 + 0.432 + 2 = 6.532(m) Löôïng nöôùc duøng ñeå röûa loïc Löu löôïng nöôùc loïc ñöôïc cuûa moät chu kyø loïc laø: QCK = Qh x T1 = 42 x 25 = 1050 m³ Löôïng nöôùc röûa loïc vôùi cöôøng ñoä röûa WN = 3l/s trong 5 phuùt Löu löôïng nöôùc röûa loïc vôùi cöôøng ñoä röûa WL = 8l/s trong 5 phuùt Vaäy % löôïng nöôùc duøng ñeå röûa loïc laø: 6.3.7. Boàn loïc khöû ñoä cöùng Choïn phöông phaùp laøm meàm nöôùc baèng Natricationit. Caùc thoâng soá thieát keá: Q = 1000 (m3/ngñ) Ñoä cöùng toaøn phaàn cuûa nöôùc nguoàn CTP =320mg/l = 16 (mgñl/l) = 16(gñl/m3) a) Toång dieän tích boàn loïc cationit xaùc ñònh theo coâng thöùc Trong ñoù: Q: Löu löôïng coù ích cuûa caùc beå loïc Na – cationit (m3/ngaøy) T: Soá giôø laøm vieäc cuûa traïm trong ngaøy. T =24(giôø) n: Soá laàn hoaøn nguyeân trong ngaøy, choïn n=1(laàn) t: Thôøi gian xôùi lôùp cationit, thöôøng laáy baèng 0.25 giôø. t: Thôøi gian hoaøn nguyeân, thöôøng laáy 25 -30 phuùt töùc laø 0.45 – 0.5 giôø. t: Thôøi gian röûa beå sau khi hoaøn nguyeân 0.75 – 0.83 giôø(50 phuùt) v: Toác ñoä loïc tính toaùn(m/h), ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: v= C: Ñoä cöùng toaøn phaàn cuûa nöôùc nguoàn(ñlg/m3) C:Ñoä cöùng cho pheùp coøn laïi. C= 150(mg/l) = 7.5(ñlg/m3) T: Thôøi gian cuûa moät chu kyø laøm vieäc cuûa beå loïc giöõa 2 laàn hoaøn nguyeân (h) T= = (giôø) d: Ñöôøng kính côõ haït 80%, ñoái vôùi cationit duøng ñeå laøm meàm nöôùc coù theå laáy d= 0.8 1.2mm H: chieàu daøy lôùp cationit trong beå loïc (m) Ñoái vôùi beå loïc Na – cationit aùp löïc H = 2 – 2.5m, choïn H = 2m E: Khaû naêng trao ñoåi caân baèng ôû traïng thaùi laøm vieäc cuûa cationit (ñlg/m3), tính theo coâng thöùc sau: E = Trong ñoù: : Choïn theo baûng 11.5 saùch XLNC cuûa Trònh Xuaân Lai, =0.91 : Choïn theo baûng 11.4 saùch XLNC cuûa Trònh Xuaân Lai, =0.93 E: Choïn theo baûng 11.2 saùch XLNC cuûa Trònh Xuaân Lai, E= 1700 q = 5m3 nöôùc/ 1m3 cationit. Vaäy E= 0.91x0.93x1700 – 0.5x16x5 = 1399(ñlg/m3) Suy ra: v= = Nhö vaäy ta coù: F =(m2) b) Ñöôøng kính boàn loïc Theå tích caàn thieát cuûa cationit xaùc ñònh theo coâng thöùc sau  (m3) Chieàu cao lôùp vaät lieäu laø: (m) Trong ñoù : Q : L