Đồ án Thiết kế hệ thống cấp nước cho thành phố Hải Phòng

tra đảm bảo dập tắt các đám cháy trong giê dùng nước lớn nhất. III-/Xác định chiều dài tính toán của mạng lưới. X¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n cña m¹ng l­íi. 1-/Chiều dài tính toán các đoạn ống ChiÒu dµi tÝnh to¸n c¸c ®o¹n èng lH = 1thực . m Trong đó: m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của các đoạn ống lthực: Chiều dài thực của các đoạn ống. Chiều dài tính toán các đoạn ống Đoạn ống Chiều dài thực Khu vực I Khu vực II m ltt m ltt 1 - 2 940 1 940 2 - 3 770 1 770 3 - 4 1000 1 1000 4 - 5 440 1 440 5 - 6 850 1 850 6 - 7 850 1 850 7 - 8 700 1 700 8 - 9 700 1 700 9 - 10 1000 0,5 500 0,5 500 1 - 10 900 0,5 450 0,5 450 2 - 9 700 1 700 1 - 11 530 0,5 215 0,5 215 11 - 12 1000 1 1000 12 - 13 780 1 780 13 - 14 580 1 580 14 - 15 400 1 400 15 - 16 800 1 800 2 - 12 500 1 500 3 - 13 770 0,5 335 0,5 335 4 - 14 500 1 500 5 - 16 580 1 580 15 - 17 560 1 560 13 - 17 480 0,5 240 0,5 240 17 - 18 870 1 870 12 - 18 340 1 340 3 - 9 900 0,5 450 0,5 450 3 - 7 450 1 450 18 - 19 720 1 720 11 - 20 420 0,5 210 0,5 210 1 - 21 650 1 650 20 - 21 800 0,5 400 19 - 33 650 1 650 20 - 33 250 0,5 125 33 - 34 900 0,5 450 22 - 34 800 0,5 400 18 - 25 500 1 500 22 - 25 200 1 200 17 - 23 600 0,5 300 0,5 300 23 - 24 620 0,5 310 0,5 310 22 - 38 750 0,5 325 15 - 24 550 1 550 24 - 26 940 1 940 16 - 26 530 0,5 265 26 - 30 380 0,5 190 28 - 30 600 0,5 300 28 - 29 450 0,5 225 27 - 36 800 0,5 400 29 - 36 500 0,5 250 24 - 35 620 0,5 310 0,5 310 21 - 31 540 0,5 270 0,5 270 10 - 31 500 0,5 250 10 - 32 800 1 800 31 - 37 700 1 700 32 - 37 650 0,5 325 27 - 38 600 1 600 210 23 - 27 420 0,5 400 23 - 25 400 1 1000 1000 1 17970 1 15345 2-/Lập sơ đồ tính toán mạng lưới LËp s¬ ®å tÝnh to¸n m¹ng l­íi a, Lập hồ sơ tính toán cho trường hợp dùng nước nhiều nhất. Từ bảng tổng hợp lưu lượng nước theo giê trong ngày ta thấy giê dùng nước lớn nhất là giê 7 - 8 và 17 - 18. Lưu lượng tiêu dùng: 6,951%Qngđ = 6,951% x 4,999 = 2919,29 m3/h = 810,914 l/s Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống Qdđ = qđvdđ . ltt (l/s) Trong đó: qđvdđ: Lưu lượng đơn vị dọc đường của các đoạn ống trong khu vực 1 và 2.  1 vµ 2. qIđvdđ = qIIđvdđ = QshImax, QshIImax: Lưu lượng nước sinh hoạt trong khu vực I và khu vực II trong giê dùng nước lớn nhất L­u l­îng n­íc sinh ho¹t trong khu vùc I vµ khu  vùc II trong giê dïng n­íc lín nhÊt qCđv = SQT: Tổng lưu lượng tưới cây rửa đường trong giê dùng nước lớn nhất,  nhÊt, SQT = 340 m3/h SQdp: Lượng nước kể đến các yêu cầu chưa tính đến và lượng nước dò rỉ,  dß rØ, SQdp = (Q = (Qshmax + SQT) . 0,2 = (1882,375 + 340) . 0,2 = 444,475 m3/h qCđv = qIđvdđ = QshImax: Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt trong giê dùng nước lớn nhất đối với khu vực 1, Q nhÊt ®èi víi khu vùc 1, QshImax = 840,72 m3/h qIđvdđ = qIIđvdđ = QshIImax: Lưu lượng nước sinh hoạt trong giê dùng nước lớn nhất ở khu vực II khu vùc II qIIđvdđ = tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống Đoạn ống Khu vực I Khu vực II Chiều dài QIđvdđ QIdđ Chiều dài QIIđvdđ QIIdđ 1 - 2 0,019749 940 0,0256 24,064 2 - 3 770 19,712 3 - 4 1000 19,745 4 - 5 440 8,688 5 - 6 850 16,784 6 - 7 850 16,784 7 - 8 700 13,822 8 - 9 700 13,822 9 - 10 500 9,873 500 12,8 1 - 10 450 8,885 450 111,52 2 - 9 700 17,92 1 - 11 215 4,245 215 5,504 11 - 12 1000 22,6 12 - 13 780 19,968 13 - 14 580 11,452 14 - 15 400 7,898 15 - 16 800 15,796 2 - 12 500 12,8 3 - 13 335 6,615 335 8,576 4 - 14 500 9,873 5 - 16 580 11,452 15 - 17 560 11,057 13 - 17 240 4,739 240 6,144 17 - 18 870 22,272 12 - 18 340 8,704 3 - 7 450 8,885 23 - 25 1000 25,6 3 - 9 450 8,885 450 11,52 18 - 19 720 18,432 11 - 20 210 4,146 210 5,376 1 - 21 650 12,835 20 - 21 400 7,898 19 - 33 650 16,64 20 - 33 125 3,2 33 - 34 450 11,52 22 - 34 400 10,24 18 - 25 500 12,8 22 - 25 200 5,12 17 - 23 300 5,924 300 7,68 23 - 24 310 6,121 310 7,936 22 - 38 325 8,32 15 - 24 550 10,86 24 - 26 940 18,561 16 - 26 265 5,233 26 - 30 190 3,752 28 - 30 300 5,927 28 - 29 225 5,76 27 - 36 400 10,24 29 - 36 250 6,4 24 - 35 310 6,121 310 7,936 28 - 35 270 5,331 270 6,912 21 - 31 250 4,936 10 - 31 800 15,796 10 - 32 700 13,822 31 - 37 325 6,417 32 - 37 600 11,847 27 - 38 210 5,376 23 - 27 400 10,24 Từ lưu lượng dọc đường tính toán lưu lượng nót cho tất các nót trên mạng lưới. Lưu lượng nót bằng lưu lượng dọc đường phân về nót cộng với lưu lượng tập trung tại nót phân bố điểm dùng nước tập trung. Phân bố điểm dùng nước tập trung Trường học 1 1 3,472 Trường học 2 12 3,472 Trường học 3 4 3,472 Trường học 4 19 3,472 Trường học 5 24 3,472 Trường học 6 25 3,472 Bệnh viện 1 2 1,74 Bệnh viện 2 15 1,74 Xí nghiệp 1 21 16,5 Xí nghiệp 2 22 18,212 Bảng tính lưu lượng nót cho tất cả các nót mạng lưới. Tên nót Lưu lượng dọc đường phân về nót l/s Lưu lượng tập trung lấy ra tại nót l/s Lưu lượng nót 1 33,526 3,472 36,998 2 37,248 1,74 38,988 3 41,97 41,97 4 19,153 3,472 22,625 5 18,462 18,462 6 16,784 16,784 7 19,745 19,745 8 13,822 13,822 9 37,41 37,41 10 36,348 36,348 11 22,436 22,436 12 33,536 3,472 37,008 13 28,747 28,747 14 14,612 14,612 15 22,806 1,74 24,546 16 16,241 16,241 17 28,908 28,908 18 31,104 31,104 19 17,536 3,472 21,008 20 10,31 10,31 21 12,835 16,5 29,335 22 11,84 18,212 30,052 23 25,414 25,414 24 28,767 3,472 32,239 25 15,424 3,472 18,896 26 13,772 13,772 27 12,928 12,928 28 11,963 11,963 29 6,08 6,08 30 4,838 4,838 31 13,575 13,575 32 12,834 12,834 33 15,68 15,68 34 10,88 10,88 35 13,15 13,15 36 8,32 8,32 37 9,13 9,13 38 6,848 6,848 734,989 59,024 794,013 Tính toán thuỷ lực mạng lưới Nguyên tắc tính toán: mạng lưới cấp nước năm 2010 dùa trên mạng lưới đã được thiết kế vào năm 2000 , chóng ta chỉ đặt thêm cho các khu dân cư mới được quy hoạch Việc tính toán được thực hiện trên chương trình Lop Thành phố có số tầng nhà n=3 áp lực tự do tại điểm bất lợi nhất là (nót 30) H=4*n + 4 =16 Bảng tính toán thuỷ lưc Trong bảng tính toán thuỷ lực nót 100 là trạm bơm nót 200 là đài nước b, Lập sơ đồ tính toán cho trường hợp có cháy trong giê dùng nước max. Ta phải tính toán kiểm tra sự làm việc của mạng lưới trong trường hợp có cháy xảy ra trong giê dùng nước max. Sử dụng hệ thống chữa cháy áp lực thấp. Áp lực tự do cần thiết tại điểm bất lợi nhất là. HtdCT = 10 m Khi có cháy xảy ra đài không cấp nước. Bơm chữa cháy làm việc đảm bảo cấp nước cho sinh hoạt và chữa cháy. QbCC = Qmax + QCC Lưu lượng lấy ra tại các nót giống trường hợp dùng nước max chỉ khác là các điểm 6, 22 và 30 có thêm lưu lượng dập tắt một đám cháy Nót 6 31,784 l/s 31,784 l/s Nót 22 26,847 l/s 26,847 l/s Nót 30115,397 l/s 115,397 l/s CHƯƠNG IV Thiết kế trạm xử lý I-/Lựa chọn nguồn nước. Lùa chän nguån n­íc. I.1Đánh giá các nguồn nước hiện có của thành phố. §¸nh gi¸ c¸c nguån n­íc hiÖn cã cña thµnh phè. a, Nguồn nước mặt. Xung quanh thành phố có hai con sông bao bọc có thể làm nguồn cấp nước cho thành phố. Lưu lượng nước sông trung bình là 320 m3/s. Lưu lượng của sông đủ khả năng đáp ứng cho mục đích cấp nước trong hiện tại và tương lai. Chất lượng nguồn nước mặt. Theo kết quả phân tích nước sông chảy qua thành phố, ta có một số chỉ tiêu chính sau: - pH 7,2 7,2 - Hàm lượng cặn max 1500 mg/l 1500 mg/l - Hàm lượng cặn min150 mg/l 150 mg/l - Hàm lượng cặn trung bình500 mg/l 500 mg/l - Độ ôxy hoá (KMnO4)4,1 mg/l 4,1 mg/l - Độ kiềm 2,7 mgđl/l 2,7 mg®l/l - Độ cứng2,12 mgđl/l 2,12 mg®l/l - Ôxy hoà tan6,05 6,05 - S1O3- 18 - HCO3- 31,77 31,77 - Cl - 7,2 7,2 - SO4- 9,2 9,2 - NO2- 0,09 - NO3- 2,08 - PO4- 0,25 - Ca2+ 12,04 12,04 - Fe2+ 0,25 0,25 - Mn0,02 0,02 - NH4 0,05 0,05 - Coliforms4 x 10 4 x 103 MPN/100ml b, Nguồn nước ngầm. Theo các tài liệu về địa chất, thuỷ văn và kết quả khoan thăm dò nước ngầm thì tầng chứa nước có trữ lượng khá lớn chiều dày tầng chứa nước khoảng 21,9 m - Đất trồng trọt1,5 m 1,5 m - Đất sét pha3,5 m 3,5 m - Đất sét6,2 m 6,2 m - Đất cát pha5,5 m 5,5 m - Cát đen mịn8,7 m 8,7 m - Cát thô9,5 m 9,5 m - Cát thô lẫn sỏi cuội 12,4 m 12,4 m - Đá cứng Các chỉ tiêu cơ bản của nước ngầm - Độ pH7,1 7,1 - Độ ôxy hoá 2,5 mg/l 2,5 mg/l - Độ cứng 2,72 2,72 - Độ kiềm 2,8 2,8 - Ôxy hoà tan0,4 0,4 - S1O3- 1,2 1,2 - HCO3- 172 172 - Cl - 61,2 61,2 - SO4- 82,4 82,4 - NO2- 0,01 - NO2- 0,05 - Fe2+ 12,5 12,5 - Mn0,5 0,5 - Coliforms40 40 Các chỉ tiêu cần xử lý là : Mn , Fe ,NO II-/Đề ra các phương án cấp nước §Ò ra c¸c ph­¬ng ¸n cÊp n­íc Dùa vào khả năng trừ lượng nước của thành phố ta thấy để cấp nước cho thành phố có thể sử dụng các nguồn nước mặt hoặc nguồn nước ngầm. Với số dân hiện tại là nhu cầu dùng nước của thành phố của khoảng 28000 m3/ngđ đến năm 2010 dân số thành phố là 94026 , khi đó nhu cầu dùng nước vào khoảng 45000 m3/ngđ. Để cung cấp nước cho thành phố chúng ta có thể lấy từ các nguồn nước mặt (sông) hoặc nguồn nước ngầm, cả hai nguồn nước đều đáp ứng yêu cầu về trữ lượng nhưng mỗi nguồn nước đòi hỏi một công nghệ xử lý khác nhau, các phân tích ở trên ta thấy để cấp nước cho thành phố có hai phương án sau. Phương án 1: Khai thác nguồn nước mặt để đáp ứng cho nhu cầu dùng nước của thành phố. Các hạng mục cần xây dựng. - Xây dựng nhà máy xử lý nước mặt. - Xây dựng đài nước. - Xây dựng mạng lưới đường ống cấp nước. Phương án 2: Khai thác nước ngầm, xây dựng tại khu vực giếng khoan thăm dò một nhà máy mới. Các hạng mục cần xây dựng. - Xây dựng giếng khoan. - Xây dựng trạm xử lý nước ngầm. - Xây dựng đài nước. - Xây dựng mạng lưới đường ống. Cả hai phương án đều có các ưu nhược điểm khác nhau. Do nguồn nước mặt có hàm lượng cặn và chỉ số coli lớn nên trong dây chuyền công nghệ xử lý sẽ phải dùng nhiều hoá chất để xử lý. Nhưng nó có ưu điểm là dễ quản lý hơn so với phương án 2. Đối với nước ngầm trong thành phần của nước ngầm cả hai chỉ tiêu Fe2+ và Mn2+ đều cần phải xử lý. Tuy trong dây chuyền công nghệ không cần nhiều hoá chất nh­ phương án 1. Nhưng công nghệ xử lý và việc quản lý tương đối phức tạp. Nếu muốn việc quản lý được đơn giản thì dây chuyền công nghệ xử lý sẽ phải xử lý hai bậc, bậc 1 xử lý Fe2+ sau đó bậc 2 xử lý Mn2+ điều này dẫn tới số lượng các công trình trong dây chuyền tăng lên, không có lợi về mặt kinh tế. Kết luận: Chọn phương án 1 làm phương án cấp nước cho thành phố III-/Nghiên cứu số liệu chọn dây chuyền xử lý. Nghiªn cøu sè liÖu chän d©y chuyÒn xö lý. Công suất trạm giai đoạn 1: 28000 m3/ ngđ. Công suất trạm giai đoạn 2: 42000 m3/ ngđ. Vậy ta tính toán dây chuyền công nghệ xử lý cho giai đoạn i. Giai đoạn 2 khi công suất tăng lên (Qtr = 42000m3/ ngđ) thì xây dựng mở rông dây chuyền công nghệ công suất 26600m3/ ngđ. 1-/Bảng phân tích chất lượng nước mặn. B¶ng ph©n tÝch chÊt l­îng n­íc mÆn. * Các ion cơ bản. - S1O3- 6,05 - HCO3- 18,0 18,0 - Cl - 81,77 81,77 - SO4- 9,2 9,2 - NO2- 0,09 - NO3- 2,08 - PO4- 0,25 - Ca2+ 12,04 12,04 - Fe2++ 0,25 0,25 - Al3+ 0 - Mg2+ 2,26 - Mn2+ 0,02 - NH4+ 0,05 0,05 Các chỉ tiêu khác. pH: 7,2 : 7,2 Hàm lượng cặn max1500 1500 Hàm lượng cặn trung bình500 500 Hàm lượng cặn min150 150 Độ màu, độ Cô ban5 5 Độ oxy hoá (KMnO4)4,1 4,1 Độ cứng toàn phần2,12 2,12 Độ kiềm toàn phần2,7 2,7 Oxy hoà tan6,05 6,05 to 28oC Colifom (MNP/ 100ml)4000 4000 2-/Xác định các chỉ tiêu còn thiếu. X¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu cßn thiÕu. a, Tổng hàm lượng muối. P = S+Me + S-Ac + 1,4 [Fe2+] + 0,5 [HCO3-] + 0,13 [SiO3-] Trong đó: : Tổng Ion dương trong nước nguồn không kể đến Fe2+ : Tổng Ion âm trong nước nguồn không kể đến HCO3- và SiO3- P = [12,04 + 2,26 + 0,02 + 0,05] + [7,2 + 9,2 + 0,09 + 0,25] + [12,04 + 2,26 + 0,02 + 0,05] + [7,2 + 9,2 + 0,09 + 0,25] + + 1,4 . 0,25 + 0,5 . 81,77 + 0,13 . 18 = 76,765 mg/l b, Độ cứng toàn phần. Ctp = c, Xác định hàm lượng CO2 hoà tan Dùa vào nhiệt độ của nước nguồn, tổng hàm lượng muối độ kiềm, độ pH của nước nguồn xác định hàm lượng CO2 (mg/l) Tra biểu đồ được CO2 = 13 mg/l t0 = 28 p = 76,765 Ki = 2,12 pH = 7,2 d, Kiểm tra kiềm hoá theo yêu cầu keo tô Theo công thức Lk = 28 (- Kio + 1) Trong đó: Lp: Liều lượng phèn để keo tụ được xác định dùa vào hàm lượng cặn và độ màu của nước nguồn. + Theo hàm lượng cặn. Cmax = 1500 Þ Lp = 52,5 (mg/l) + Theo độ màu. M = 5 Þ Lp = = = 8,94 (mg/l) Vậy liều lượng phèn để keo tụ là Lp = 52,5 - ep: Đương lượng phèn, ta dùng phèn nhôm Al2(SO4)3, ep = 57 - Kio: độ kiềm của nước nguồn, Kio = 2,12 Lk = 28 x ( Vậy không cần phải kiềm hoá vì Lk < 0 chứng tỏ trong nước nguồn có độ kiềm đủ lớn để trung hoà ion H+ trong quá tình thuỷ phân phèn. e, Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi xử lý. Sau khi đưa phèn vào nước, độ kiềm và pH của nước giảm có khả năng có tính xâm thực vì vậy phải kiểm tra. Trước tiên xác định Ki*, pH*, CO2* Ki* = Kio - = 2,12 - CO2* = CO20 + 44 = 13 + 44 x Từ các chỉ số: t0 = 280C p = 76,765 mg/l tra bảng được pH tra b¶ng ®­îc pH* = 6,52 Ki* = 1,199 mgđl/l CO2* = 53,53 mg/l + Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tô I = pH* - pHs Trong đó: pH* là độ pH của nước sau khi keo tụ, và được xác định ở trên. pHs là độ pH ở trạng thái cân bằng bão hoà CaCO3 của nước sau khi keo tụ và được xác định theo công thức. keo tô vµ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc. pHs = f1 (t0) - f2 (Ca2+) - f3 (Ki*) + f4 (P) f1, f2, f3, f4 là hàm số của nhiệt độ t, nồng độ Ca2+, độ kiềm Ki* và tổng độ muối P của nước sau khi keo tụ và được xác định bằng tra biểu đồ. tæng ®é muèi P cña n­íc sau khi keo tô vµ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng tra  biÓu ®å. t0 = 280Cf f1(t0) = 1,94 Ca2+ = 12,04f f2(Ca2+) = 1,05 Ki* = 1,99f f3(Ki*) = 1,3 P = 76,765f f4(P) = 8,69 pHs = 1,94 - 1,05 - 1,3 + 8,69 = 8,28 Vậy I = pH* - pHs = 6,52 - 8,28 = - 1,76 < 0 Vậy nước sau khi keo tụ cần phải kiềm hoá. Lượng vôi tính theo cao được tính theo công thức: Lv = 28 b Ki* Tra bảng Þ b = 1,05 Lv = 28 . 1,05 . 1,99 = 58,51 mg/l f, Xác định hàm lượng cặn sau khi keo tô Hàm lượng cặn sau khi keo tụ tính theo công thức Cmax = C0max + K x Lp + 0,25 M + Lv Trong đó: C0max: Hàm lượng cặn của nước nguồn. K: Hệ số kể đến độ tinh khiết của phèn, đối với phèn nhôm K = 0,55 M: Độ màu của nước M = 50 Lv: Hàm lượng vôi đưa vào để làm mất tính xâm thực Cmax = 1500 + 0,55 x 52,5 + 0,25 x 5 + 58,51 = 1588,63 mg/l g, Lượng Clo để Clo hoá sơ bộ Do trong nước nguồn có mặt thành phần NO2- NH4+ nên cần phải Clo hoá sơ bộ. Lượng Clo dùng để Clo hoá sơ bộ được tính theo công thức. LCl = 6 [NH = 6 [NH4+] + 1,5 [NO2-] + 2 = 6 x 0,05 + 1,5 x 0,09 + 2 = 2,435 mg/l 3-/Chọn dây chuyền xử lý Chän d©y chuyÒn xö lý Công suất của trạm xử lý giai đoạn 1: Qngđ = 26600 m3/ngđ Qh = Qs = Dùa vào công suất trạm xử lý, các số liệu về nguồn nước và yêu cầu chất lượng nước sau xử lý (đảm bảo theo yêu cầu sinh hoạt) ta lùa chọn dây chuyền xử lý sau: Trén ®øng Ph¶n øng ngang PhÌn Clo L¾ng ngang CaO Läc nhanh BÓ chøa n­íc s¹ch Tr¹m b¬m cÊp II M¹ng l­íi cÊp n­íc * Sơ đồ keo tụ nước bằng phèn. 1 2 3 4 5 1 - Bể hoà trộn phèn3 - Thiết bị định lượng phèn 3 - ThiÕt bÞ ®Þnh l­îng phÌn 2 - Bể tiêu thô4 - Bể trộn đứng 4 - BÓ trén ®øng 5 - Bể phản ứng và các công trình xử lý khác. IV-/Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ. TÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh trong d©y chuyÒn c«ng nghÖ. 1-/Bể điều chế và bể tiêu thụ dung dịch phèn. BÓ ®iÒu chÕ vµ bÓ tiªu thô dung dÞch phÌn. a, Bể điều chế dung dịch phèn. Do công suất của trạm khá lớn nên sử dụng bể hoà phèn dùng khí nén. + Thể tích bể hoà phèn được tính theo công thức. Wb = Trong đó: + Q: Công suất trạm Q = 1108,33 m3/h + Lp: Liều lượng phèn, Lp = 52,5 mg/l + n: Thời gian giữa hai lần hoà trộn. Với công suất Q = 26600 m3/ngđ lấy n = 10n = 10h (theo TCN 33 - 85). + b1: Nồng độ phèn trong thùng hoà trộn, b1 = 15% + g: Tỷ trọng của dung dịch (tấn/m3), lấy bằng tỷ trọng nước. Vậy thể tích bể là: Wb = Thiết kế hai bÓ, thể tích mỗi bể là 1,85 m3 1 - Đường ống cấp nước sạch3 - Đường ống dẫn dung dịch phèn sang bể 3 - §­êng èng dÉn dung dÞch phÌn sang bÓ 2 - Đường ống cấp khí tiêu thụ tiªu thô 4 - Đường ống dẫn phèn sang5 - Sàn đỡ BTCT đục lỗ 5 - Sµn ®ì BTCT ®ôc lç bể trộn. Bể hoà trộn phèn được xây dựng bằng bê tông cốt thép. Bể gồm 2 phần, phần trên là hình hộp có tiết diện ngang là hình vuông, cạnh a = 1m, phần dưới hình tháp nghiên có góc nghiêng a = 450. Để đỡ phèn sd sàn bê tông đục lỗ. Sàn bê tông được để cách đáy hình hộp 0,5m cách mực nước của bể 1m. Khe hở trên sàn BTCT có chiều rộng 15mm. Các ống phân phối khí được làm bằng vật liệu chịu axit nh­ inox hoặc nhựa. Tốc độ khí trong ống lấy bằng 15m/s, đường kính lỗ lấy bằng 4mm, lỗ hướng xuống dưới cường độ khí 8 l/sm2. Đường kính ống xả cặn d = 150 mm. Đáy của bể hoà trộn là hình vuông có cạnh b = 200mm, chiều cao phần tháp nghiêng là: hđ = Chiều cao xây dựng bể: nxd = 1 + 0,5 + hđ + Hbv = 1 + 0,5 + 0,4 + 0,3 = 2,2 m Trong đó: H Hbv - Chiều cao bảo vệ. b, Bể tiêu thụ phèn. + Thể tích bể tiêu thụ được tính theo công thức: Wbtt = Trong đó: Wb: Tổng thể tích bể hoà trộn phèn Wb = 3,9 m3 b1: Nồng độ dung dịch ở bề hoà trộn b1 = 15% b2: Nồng độ dung dịch ở bể tiêu thụ b2 = 5% Wbtt = Thiết kế 2 bể tiêu thụ, thể tích mỗi bể là 5,85 m3 Cường độ khí nén trong bể tiêu thụ là 5 l/sm2, đáy bể tiêu thụ có độ dốc 5 %0 về phía ống xả cặn, ống xả cặn có đường kính 100 mm. Kích thước của bể: 2,1 x 2,1 x 1,33 2-/Bể trộn đứng. BÓ trén ®øng. Bể trộn đứng cấu tạo gồm hai phần: phần trên hình hộp, phần dưới hình tháp nghiêng có tiết diện đáy vuông góc nghiêng phần hình tháp so với phương ngang a = 300 * Các thông số tính toán. + Công suất trạm Q = 1108,33 (m3/h) + Thời gian nước lưu lại trong bể t = 2’ + Vận tốc nước vào phần hình tháp bể v1 = 0,8 m/s = 2880 (m/h) + Vận tốc nước dâng lên phần hình hộp bể v2 = 25mm/s = 90 m/h + Vận tốc nước chảy trong máng vma = 0,4 m/s + Vận tốc nước chảy trong mương vmư = 0,6 m/s + Vận tốc nước chảy sang các công trình đơn vị tiếp theo vra = 1 m/s + Sè lượng bể n = 2 1 - Èng dẫn nước vào4 - ống dẫn nước ra 4 - èng dÉn n­íc ra 2 - Máng thu 25 - Cửa thu nước. 5 - Cöa thu n­íc. 3 - Mương tập trung nước. Thể tích bể được xác định theo công thức Wb = Wb = W1 + W2 Trong đó: W1: Thể tích phần hình tháp bể. W2: Thể tích phần hình hộp bể. W1 = F1,F2: Diện tích tiếp diện ngang dưới và trên của bể. F1 = F2 = F2 = 6,157 (m2) Þ a = F1 = 0,192 (m2) Þ b = + Chọn đường kính ống dẫn nước vào dò = 400 mm, diện tích ống dẫn nước vào bể là: F0 = Vận tốc nước trong ống dẫn nước vào bể. vô = vô = 1,2 m/s (đảm bảo yêu cầu) h1: Chiều cao phần hình tháp. h1 = h1 = 0,5 x 2,042 x 3,73 = 3,8 m + Thể tích phần tháp nghiêng. W1 = W2 = Wb - W1 = 18,47 - 9,42 = 9,05 Chiều cao phần hình hộp. h2 = * Chiều cao xây dựng bể trộn. h = h1 + h2 + h3 = 3,8 + 1,5 + 0,3 = 5,6 m h3: chiều cao bảo vệ. * Máng thu nước. Bể thu nước từ hai phía, lưu lượng chảy qua máng. qma = Diện tích máng. Fm = = Bề rộng của máng là 0,4 m, chiều cao của máng. hm = Độ dốc của máng về phía mương tập trung nước lấy bằng i = 2%. * Mương thu nước. Lưu lượng của mương thu nước tính bằng lưu lượng bể trộn. Qmư = Trong đó: n: Số bể trộn n: Sè bÓ trén Diện tích mương thu. Fmư = Chiều rộng mương là 0,5 m, vậy chiều cao líp nước trong mương h = 3-/Bể phản ứng ziczắc ngang kiểu hành lang. BÓ ph¶n øng zicz¾c ngang kiÓu hµnh lang. 1 - Mương dẫn nước vào ra2 - Mương xả cặn. 2 - M­¬ng x¶ cÆn. 3 - Cửa đưa nước vào4 - Cửa đưa nước ra. 4 - Cöa ®­a n­íc ra. 5 - Van xả cặn6 - Vách ngăn hướng dòng. 6 - V¸ch ng¨n h­íng dßng. Thông số tính toán. + Vận tốc trung bình trong hành lang 0,2 m/s + Thời gian nước lưu 25’ + Độ dốc hướng về phía van xả cặn i = 2% + Chiều cao bể h = 3 (m) + Sè vách ngăn lấy là 9 + Khoảng cách giữa các vách ngăn 1 (m) Thể tích của bể phản ứng Wb = Chiều rộng của bể L = (n + 1) . 1 n: Số vách ngăn 1: Khoảng cách giữa các vách ngăn. L = (9 + 1) . 1 = 10 (m) Diện tích của bể phản ứng Fb = Chiều dài của bể phản ứng. B = 4-/Kiềm hoá xử lý ổn định nước. KiÒm ho¸ xö lý æn ®Þnh n­íc. Sơ đồ kiềm hoá Thïng t«i v«i BÓ pha v«i s÷a BÓ trén Lượng vôi cục tiêu thụ trong 1 ngày. G = Q: Công suất trạm, Q = 28000 m3/ngđ av: Liều lượng vôi, av = 58,51 P: Hàm lượng CaO trong vôi cục, P = 80% g: Tỷ trọng dung dịch. G = Do lượng vôi tiêu thụ Ýt chọn thiết bị tôi vôi theo mẻ, công suất tôi 0,64+/mẻ, ngày tôi 3 lần. Dự trữ vôi cho 15 ngày, chọn biện pháp dự trữ khô trong kho. Lượng vôi chứa trong kho V = 15 . 1,9 = 28,5+ Vôi để thành đống cao 1,2 m diện tích phần chứa vôi. f1 = Diện tích thao tác f2 = 0,3 . f1 = 0,3 x 19,8 = 5,94 m2 Kho vôi xây tường bao quanh có mái, mái che có cửa thông sang phòng pha dung dịch. Vôi cục được đưa sang phòng tôi bằng xe đẩy. Dung tích bể pha vôi sữa 5% chọn phù hợp với thời gian sử dụng hết lượng vôi tôi một lần là 8h. Wv = Bể pha vôi sữa xây bê tông cốt thép có đáy hình chóp cụt với góc ở tâm tạo thành giữa hai thành nghiêng a = 900 Các kích thước cơ bản chiều rộng và dài bể mặt 2 x 2m. Chiều cao phần đáy 1,3m, chiều cao phần thân 2,0 m. Xây 2 bể pha vôi đổi nhau làm việc. Dùng máy để pha vôi tôi thành vôi sữa và giữ cho dng dịch vôi sữa không bị lắng trong bể. Chọn máy khuấy kiểu cách phẳng, tốc độ quay 20 vòng/phút, công suất động cơ 3,0 kW. Máy khuấy đặt trên nắp bể vôi sữa. Dùng bơm định lượng để đưa dung dịch vôi sữa vào nước, công suất bơm định lượng. Qb = Đặt hai máy bơm, một làm việc, một dự phòng. 5-/Tính toán bể lắng ngang. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang. Hàm lượng cặn lơ lửng trước khi vào bể lắng. C = 1588,63 mg/l Tổng diện tích mặt bằng của bể lắng ngang xác định theo công thức: F = Trong đó: + Q: Lưu lượng nước dùa vào bể lắng (m3/h) + a: Hệ số xét đến ảnh hưởng do thành phần thẳng đứng của vận tốc dâng nước, xác định theo công thức: tèc d©ng n­íc, x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: a = - vtb: là tốc độ ngang trung bình của nước chảy trong bể lắng, xác định theo công thức.  ®Þnh theo c«ng thøc. vtb = k . U0 (mm/s) - k: Hệ số kể đến tỷ lệ giữa chiều dài L và chiều sâu trung bình của vùng lắng. vïng l¾ng. Chọn tỷ số giữa chiều dài và chiều cao vùng lắng. theo bảng VI - 10 TCN 3385 Þ K = 7,5 - U0: Tốc độ rơi của cặn trong bể lắng lấy U0 = 0,6 mm/s (theo bảng VI - 9 - TCN 3385) VI - 9 - TCN 3385) vtb = 7,5 x 0,6 = 4,5 mm/s a = = 1,33 F = Chiều rộng bể lắng B = Trong đó: Q: Lưu lượng nước tính toán. Q: L­u l­îng n­íc tÝnh to¸n. vtb: Tốc độ trung bình của dòng chảy trong bể lắng H1: Chiều cao trung bình của vùng lắng, chọn H1 = 2,9 N: Số bể lắng, N = 2 B = Chọn B = 11,8 m Chiều dài vùng lắng L1 = Lấy L1 = 29 m thoả mãn tỷ sè tho¶ m·n tû sè Chia bể lắng làm 4 ngăn. Chiều rộng 1 ngăn b = Cấu tạo bể Ta sử dụng hệ thống xả cặn bằng thuỷ lực. Mỗi ngăn lắng có 1 ống xả cặn 1 - Mương dẫn nước vào bể3 - Máng thu nước 3 - M¸ng thu n­íc 2 - Máng phân phối nước4 - Mương tập trung nước sau lắng. 4 - M­¬ng tËp trung n­íc sau l¾ng. 5 - Cửa đóng, mở nước vào ngăn lắng 6 - ống xả cặn 7 - Van xả cặn. 8 - ống đưa nước sang bể lọc. * Tính dung tích vùng chứa nén cặn. Công thức. WC = Trong đó: Q: Lưu lượng nước vào bể Q = 1108,33 m Q = 1108,33 m3/h T: Thời gian giữa hai lần xả cặn, T = 8 h T = 8 h d: Nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt, tra bảng V.3 sách giáo khoa được  khoa ®­îc d = 36000 C: Nồng độ cặn trước khi vào bể C = 1588,63 mg/l m: Nồng độ cặn sau lắng m = 10 mg/l N: Số bể lắng N = 2 N = 2 WC = Chiều cao vùng nén cặn. HC = Chiều cao xây dựng trung bình của bể. HTB = H1 + HC + Hbv = 2,9 + 0,5 + 0,3 = 3,7 (m) Chiều cao phần đầu bể. Hđ = HTB + i = 4 (m) Chiều cao cuối bể. HC = 3,4 - 0,02 x Trong đó: L: Chiều dài bể L = 26 (m) i: Độ dốc đáy bể về phía thu xả cặn i = 0,02 * Tính toán hệ thống phân phối và thu nước. + Mương phân phối nước. Thiết kế mương rộng 0,8 m cao 1,2 m + Cửa phân phối nước và thu nước. Mỗi ngăn lắng có một cửa phân phối nước. Vận tốc nước qua cửa vc = 0,5 m/s Lưu lượng nước qua cửa qc = Diện tích cửa Fc = Chọn chiều cao cửa hc = 0,2 Chiều rộng cửa bc = Chọn bc = 0,3 m + Máng phân phối nước. Thiết kế máng cao 0,7 m rộng 0,4 m Vận tốc nước trong máng. VM = Thoả mãn. + Cửa thu nước b bc = 0,4 (m), hc = 0,2 (m) + Mương thu nước cao 1,2 m rộng 0,8 m + Máng thu nước cao 0,4 rộng 0,3 m Vm = * Tính hệ thống thu xả cặn. Thực hiện việc thu xả cặn bằng thuỷ lực. Èng xả cặn được đục lỗ đặt ở đáy bể lọc theo chiều dài bể. Trong mỗi ngăn bố trí một ống xả thu cặn. Chiều dài một ống Lô = 29