Đồ án Thiết kế trạm bơm nước thải công suất 180 000 m3/ ngày đêm

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay trước sự phát triển của các ngành công nghiệp,sự tăng nhanh dân số. Dẫn đến nhu cầu dùng nước cho công nghiệp và sinh hoạt của con người tăng nhanh,nếu đã có nhu cầu sử dụng nước thi cũng có nhu cầu thải nước.bên cạnh đó lượng nước thải ra ngoài môi trường rất lớn .Với hàm lượng các chất ô nhiễm cao,lượng chất thải này đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người . Hệ thống thoát nước là một hệ thống kĩ thuật không thể thiếu đối với các khu dân cư và các khu công nghiệp.Nó làm nhiệm vụ thu,vận chuyển,xử lý và xả ra nguồn tiếp nhận lượng nươc đã sư dụng.Trạm bơm là một công trình quan trọng trong hệ thống thoát nước. Vì vậy thiết kế trạm bơm nước thải là một quy trình quan trọng không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải.Trạm bơm nước thải có chức năng và tính chất làm việc khác hẳn so voi trạm bơm cấp nước. TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1.Công trình thu nước –trạm bơm cấp thoát nước(Lê Dung) 2.Thủy lực và cấp thoát nước trong nông nghiệp (TS.Hoang Đức Liêm –TS.Nguyễn Thanh nam) 3.Sổ tay máy bơm(Ths.Lê Dung) 4.Máy bơm và trạm bơm. 5.Bảng tra thủy lực. Đây là bài thuyết trình đồ án đầu tiên và trình độ hiểu biết có hạn nên không tránh khỏi nhiều sai sót,em rất mong được sự góp ý của thầy để những đồ án sau em làm được tốt hơn. Chân thành cảm ơn thầy đã giúp em hoàn thành đồ án. 2.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ BAN ĐẦU: 2.1.1 thống kê lưu lượng: Cho lưu lượng Qngđ=180 000(m3/ngđ) Hệ số không điều hòa K=1.3 L/m=245 Trạm bơm chạy với lưu lượng 4.76%Qngđ trong 17 giờ .từ 5h đến 22h. 7h còn lại bơm chạy với lưu lượng 2,8% Tính toán thiết kế: Có thể chọn trường hợp bơm làm việc theo chế độ bậc thang vì lượng nước chế độ dùng nước không đều hòa nên lượng nước thải ra cũng không đều hòa 2.2.THỐNG KÊ CHẾ ĐỘ DÙNG NƯỚC giờ trong ngày Lưu lượng nước thải % ngđ Lưu lượng nước bơm % ngđ Dung tích bể chứa số máy bơm làm việc K=1.3 lượng nước vaøo% lượng nước ra % Còn lại trong bể chứa % 0-1 3.2 2.8 0.4 2.86 2 1-2 3.1 2.8 0.3 3.16 2 2-3 3.2 2.8 0.4 3.56 2 3-4 3.2 2.8 0.4 3.96 2 4-5 3.2 2.8 0.4 4.36 2 5-6 3.4 4.76 1.36 3 4 6-7 3.8 4.76 0.96 2.04 4 7-8 4.6 4.76 0.16 1.88 4 8-9 5.4 4.76 0.64 2.52 4 9-10 5 4.76 0.24 2.76 4 10-11 4.8 4.76 0.04 2.8 4 11-12 4.8 4.76 0.04 2.84 4 12-13 4.5 4.76 0.26 2.58 4 13-14 4.4 4.76 0.36 2.22 4 14-15 4.4 4.76 0.36 1.86 4 15-16 4.6 4.76 0.16 1.7 4 16-17 4.4 4.76 0.36 1.34 4 17-18 4.3 4.76 0.46 0.88 4 18-19 4.4 4.76 0.36 0.52 4 19-20 4.5 4.76 0.26 0.26 4 20-21 4.5 4.76 0.26 0 4 21-22 4.8 4.76 0.04 0.04 4 22-23 3.8 2.8 1 1.04 2 23-24 3.7 2.28 1.42 2.46 2 Tổng 100% 100% 5.32% 5.32% 3.1Chọn đường kính ống Ta có Qo=180000m3 /ngđ với k=1,3,l=245(m)và Qmax = Ta chọn 6 máy bơm(gồm có 4 bơm công tác và 2 máy bơm dự phòng ) chạy theo 2 bậc : Bậc 1 ;chạy 2 bơm Bậc 2 chạy 4 bơm Hiện có 4 máy bơm công tác và 2 máy bơm dự phòng Bốn máy bơm hoạt động dồng thời thì lưu lượng của 1 bơm là Q1 bơm = 700(l/s) Dùng bảng thủy lực ta có Đường ống đẩy D=700mm V=1.79(m/s) 1000i=5.38 Đường ống hút hơn ống đẩy 1 bậc nên ta có D=800mm V=1.38m/s 1000i=2.7 3.2TÍNH TOAÙN COÄT AÙP : + Toàn thaát treân ñöôøng oáng ñaåy +:Toån thaát treân ñöôøng oáng huùt +Toån thaát aùp löïc treân ñöôøng oáng goùp +:Toån thaát aùp löïc treân ñöôøng oáng ñaåy chung SƠ ĐỒ TĨNH 3.2.1> Toån thaát treân ñöôøng oáng ñaåy : Toån thaát cuïc boä : + Mieäng ra maùy bôm : :đường lính miêng ra của máy bơm,nhỏ hơn đường kính ống hút 1 bâc. + Toån thaát qua coân : = 100 + Toån thaát qua van 1 chieàu : + Toån thaát qua van 2 chieàu : àToån thaát cuïc boä : 3.2.2/ Toån thaát theo chieàu daøi oáng: Lđ = 10 m 1000i = 5.38 3.2.3/ Chieàu cao oáng ñaåy ñòa hình : = 12m Toång toån thaát aùp löïc qua oáng ñaåy laø : 3.3> Toån thaát aùp löïc qua oáng huùt : +) : Toån thaát doïc ñöôøng oáng huùt +) : Toån thaát cuïc boä qua oáng huùt +) : Chieàu cao oáng huùt ñòa hình 3.3.1/ Toån thaát cuïc boä qua oáng huùt : +) Toån thaát qua pheãu : Ta coù : +) Toån thaát qua Crespin: +) Toån thaát qua van 2 chieàu : +) Toån thaát qua coân leäch : +) Toån thaát qua co 900 : +) Toån thaát qua mieäng vaoø maùy bôm : Toång toån thaát cuïc boä treân ñöôøng oáng huùt : 3.3.2) Chieàu cao oáng huùt ñòa hình : Vì maùy bôm ñaët thaáp hôn MNTN 3.3.3) Toån thaát doïc ñöôøng treân ñöôøng oáng huùt : + + 1000i=2.7 s Toån thaát aùp löïc treân oáng huùt laø 3.4) Toån thaát aùp löïc treân ñöôøng oáng goùp : Khoảng cách từ bơm đến trạm xử lí xa nên đường ống đẩy ta dùng ống góp chung để giảm tổn thất trên đường ống và giảm chi phí thi công,quản lí. Đường ống góp chung phải đủ lớn để 5 bơm đồng thời làm việc. Vận tốc nước trong ống đẩy khoảng 1.52.5m/s. Với ,: Tra bảng thủy lực ta có V=1.55m/s(với D=1400mm) Tra bảng thủy lực ta co 1000i = 1.65 3.4.1) Toån thaát treân ñöôøng oáng goùp : + Toàn thaátcuïc boä treân oáng goùp + Toån thaát doïc ñöôøng treân oáng goùp Toån thaát cuïc boä: Toån thaát qua co 900 ta coù : , Trong ñoù : 3.4.2) Toån thaát qua teâ :Khi xuaát hieän caùc tröôøng hôïp xaáu nhaát , 2 máyùy coøn laïi seõ hoaït ñoäng .Goïi löu löôïng cuûa 2maùy coøn laïi: + Taïi vò trí maùy 2: ta coù : Toån thaát cuïc boä treân oáng goùp : 3.4.3) Toån thaát doïc ñöôøng treân oáng goùp : Vaäy toån thaát treân ñöôøng oáng goùp laø: 3.5) Toån thaát aùp löïc treân oáng ñaåy chung : + Choïn hai oáng ñaåy chung : Khi ñoù ta coù : Quaù trình vaän haønh 1 oáng saûy ra söï coá thì oáng thöù 2 phaûi taûi ñöôïc 75% Qmax Vận tốc lúc đó: Ta coù : + : Toån thaát cuïc boä treân oáng ñaåy chung +: Toån thaát doïc ñöôøng treân oáng ñaåy chung 3.5.1) Toån thaát cuïc boä treân ñöôøng oáng ñaåy chung : + Toån thaát qua van hai chieàu : +) Toån thaát qua coân ñeàu : +) Toån thaát ôû mieäng ra : Toån thaát cuïc boä 3.5.2) Toån thaát doïc ñöôøng treân oáng ñaåy chung : + + i = 2.36 Vaäy toån thaát aùp löïc treân ñöôøng oáng ñaåy chung laø : Toån thaát coät aùp cuûa heä maùy bôm: 3.6 TÍNH TOÁN BỂ THU: Theo bảng phân phối lưu lượng,lượng nước còn lại lớn nhất trong bể là: 5.32 Dung tích bể lí thuyết: V = 5.32%Qngđ = 5.32%180000=9576(m) Dung tích bể thực tế phải lớn hơn vì có trường hợp cặn lắng,hoặc trường hợp lượng nước thải tăng. Chọn: chiều rộng bằng 2/3 chiều dài: Chiều rộng: a = 40(m) Chiều dài : b = 60(m) Thành bảo vệ : 1.5 (m) Chiều cao lớp cặn lắng trong bể: 0.5 (m) Chiều cao cua bể: h = 4 + 1.5 + 0.5= 6 (m) TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC : Chọn đường kính mỗi thanh thép: d = 10 mm Khoảng cách giữa 2 thanh: a = 16 mm. Diện tích song chắn rác: K1K2K3 Chọn số cửa thu n = 2 Lưu lượng của công trình: Q = 8586mh) = 2.380m/s Vận tốc nước chảy qua song chắn rác: v = 0.4 (m/s) (lưới chắn phẳng v = 0.40.8m/s nước thải bẩn,tự chảy nên chọn v nhỏ nhất.) K1== =1.625: hệ số co hẹp của thanh thép. K2=1.25:hệ số co hẹp do rác bám vào. K3=1.1 :hệ cố ảnh hưởng của hình dạng song chắn. Vậy diên tích công tác la: : K1K2K3 == 6.65(m) kích thước song chắn rác: Dài : 4.6m Rộng : 3.2m PHỄU HÚT: D: đường kính miệng vào phễu D=(1.31.5)d (d;đường kính ống hút) =>D = 1.5d =1.5m Miệng vào phễu hút đặt sâu hơn mực nước thấp nhất trong bể một khoảng h1 thỏa mãn điều kiên: h1 (h10.5D) =>h1 2.25m Tránh cặn ở đáy miệng vào phễu hút phải đặt cao hơn đáy bể một khoảng h2 thỏa điều kiện: h21D (h20.5m) =>h2 1.5m Khoảng cách giữa hai phễu hút tối thiếu là(1.52D),=>tối thiểu là:2.25m Nếu mực nước trong bể cạn thì miệng phễu hàn tấm chắn chống xoáy. NƯỚC VA: Trạm bơm nước thải bơm nước lên công trình xử lí trên cao.Khi đóng khóa hoặc dùng máy đột ngột thì xảy ra hiện tượng nước va do lưu lượng va vận tốc nước thay đổi đột ngột làm tăng áp suất nhanh. Hiện tượng nước va rất nguy hiểm đối với điều kiện làm việc bình thường cua máy bơm. Áp lực nước va phụ thuộc cột áp công tác và chiều cao địa hình. Các giá trị này càng cao thì áp lưc nước va càng lớn. Nên thiết kế đường ống sao cho giảm tối thiểu độ dốc. Để ngăn ngừa nước va,khi tắt máy phải từ từ đóng khóa trên đường ống đẩy.( thời gian khoảng 3 đến 5 phút) để vận tốc trên ống giảm dần đến bằng 0m/s. Van 1 chiều trên ống đẩy nên đặt van đóng chậm. Nên đặt thêm van giảm áp trên ống đẩy. 3.11 CHỌN MÁY BƠM: + Löu löôïng : =700(l/s) +Coät aùp : ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH MÁY BƠM Choïn maùy bôm loaïi : ETA R 250-500 +n= 960 v/ph + Ñöôøng kính mieäng vaøo : 300 + Ñöôøng kính mieäng ra : 250 + Ñöôøng kính BXCT : + Troïng löôïng : (kg) + Hieäu suaát : = + Coâng suaát höõu ích : +Coâng suaát treân truïc : + Coâng suaát cuûa ñoäng cô: =1.05112.8=118.44(KW) Chương 4: QUẢN LÍ TRẠM BƠM NƯỚC THẢI Do làm việc với nước thải co nhiều cát ,cặn, rác,muối khoáng ăn mòn…nên bánh xe công tác chóng bi mài mòn làm cho lưu lượng va cột áp của máy bơm giảm.Ngoài ra cặn bẩn bám vào bánh xe công tác và đường ống làm tăng dộ nhám bề mặt,co hẹp dòng chảy làm giảm lưu lương và hiệu suất máy bơm.Khi lưu lượng giảm tù 5-8% so với bình thường thì cần dừng máy kiểm tra,sửa chữa va lam sạch bánh xe công tác,ống hút,ống đẩy. Để tránh lắng cặn,thối rửa thì ít nhất 3 ngày rửa bể 1 lần,nước rửa lấy từ hệ thống nước sạch của trạm. Trong bể thu đặt cơ cấu vớt rác,vận chuyển rác va nghiền rác.Ngoài ra vẫn có một song chắn rác vớt rác thủ công phòng trương hợp thiết bị cơ giới bí hỏng. Máy bơm,sonh chắn rác,ống hút,ống đẩy,cơ cấu vớt rác,máy nghiền rác…cần kiểm tra thường xuyên va sửa chữa định kì 1-2 lần hàng năm. CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Sự cố Dự đoác nguyên nhân Biện pháp khắc phục Đóng điện động cơ bị gầm Đứt một pha ở cuộn dây stato Chữa động cơ Đấu dây sai Đấu lại dây Công suát tiêu thụ tăng Bánh xe công tác bị cọ sát vào vỏ bơm Điều chỉnh lại khe hở Ổ bị mòn hoặc hỏng Thay ổ trục Nước bơm lên lẫn nhiều cát Đóng bớt khóa trên ống đẩy hoặc thao rửa giếng Bơm bị giảm lưu lượng Mực nước động bị hạ Thả bơm xuống sâu hơn Bánh xe công tác bị mòn Thay bánh xe công tác Lưới chắn rác của bơm bị bít kín Tháo lưới rửa hoăc thay lưới mới Ống lọc của giếng bị bít Thổi rửa giếng Ống đẩy bị hở Thay thế, sửa chữa Ống đẩy bị đóng cặn Tháo ống tẩy rửa Bánh xe công tác bị bám cặn Tẩy rửa Nước không lên Mực nước độnh hạ xuống, hở lưới chắn rác Hạ bơm Lưới chắn rác bị bịt kín hoàn toàn Cọ rửa hoặc thay lưới Bánh xe công tác bị tháo lỏng Tháo bơm sửa chữa Không đủ áp lực Vỡ ống đẩy Thay thế sửa chữa Một vài bánh xe công tác bị tháo lỏng hoặc bị hỏng Kiểm tra sửa chữa Bơm đang làm việc đột nhiên nước không lên Bể hút bị cạn nước, chổ bơm hoặc phễu hút bị hở ra Phải chờ cho đủ nước, nếu thường xảy ra cần bố trí lại ống hút. Bánh xe công tác bị tháo lỏng Kiểm tra, lắp lại AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG QUẢN LÝ TRẠM BƠM Trong quản lý trạm bơm an toàn lao động cũng là một vấn đề rất quan trọng đòi hỏi người vận hành phải chấp hành tuyệt đối. Có như vậy mới đảm bảo cho người và thiết bị, nâng cao độ tin cậy làm việc và hiệu suất của máy móc thiết bị. Các an toàn về lao động được đưa ra cụ thể cho phần bơm và phần điện. Trong trạm cần có các hướng dẫn thao táckhi vận hành tổ máy lúc làm việc bình thường, lúc xảy ra sự cố, hướng dẫn sửa chữa và quản lí các thiết bị có trong trạm.trong hướng dẫn cần ghi rõ trình tự thực hiện các thao tác, quyền hạn và trách nhiệm của công nhân vận hành. Trước khi mở máy cần phải: Kiểm tra lại các bộ phận là việ, dầu mỡ bôi trơn, hệ thống dẫn nước bôi trơn hoặc làm nguội Kiểm tra động cơ điện và dây nối đất bảo vệ. Mồi bơm Không được vận hành bơm khi không có các bộ phận an toàn như nhiệt kế áp kế, van giảm áp ở các bơm cột áp cao… Thường xuyên kiểm tra xiết chặt các bulong đế, bulong ở các đầu nối ống, khớp nối trục… Phải tắt máy khi thấy bơm làm việc bị rung, ồn hoặc có tiếng động bất thường, nước không lên, nhiệt độ ổ trục và dầu bôi trơn cao quá mức cho phép. Khớp nối trục cần có bộ phận bao che. Sau khi lắp ráp bơm mới hoặc đại tu bơm cũ phải thử nghiệm trước khi đi vào vận hành. Trước khi thực hiện việc vận chuyển, nâng hạ, thiết bị trong gian máy cần kiểm tra kỹ độ an toàn của thiết bị nâng và dây cáp. Khi cẩu, vận chuyển thiết bị phải đảm bảo khoảng cách tối thiểu từ đáy vật nâng đến đỉnh vật cao nhất còn lại tối thiểu là 0.5m. Tốc độ di chuyển theo phương ngang của vật phải dưới 15 m/phút. Chương 5:KẾT LUẬN Trạm bơm nước thải có cấu tạo,chức năng và tính chất làm việc khác hẳn so với trạm bơm cấp nước.Tuy vậy,trạm bơm nước thải là hệ thống kĩ thuật không thể thiếu đối với khu dân cư và khu công nghiêp vi tất yếu nếu có nhu cầu sử dụng nước thì phải có nh cầu thải nước.Nếu lượng nước thải ra được xả trực tiếp vào tự nhiên thì môi trường sẽ thế nào? Qua đó ta thấy được tầm quan trọng cuả trạm bơm nước thải. Đồ án này do em vận dụng hiểu biết và một số tài liêu,tuy nhiên không tránh khỏi nhiều sai sót,rất mong sư góp ý của thầy. Mục lục Bài thuyết minh đồ án trạm bơm nước thải Chương 1 Lời mở đầu……………………………………………trang 1 Chương 2: số liệu thiết kế………………………………...2 số liệu thiết kế ban đầu Thống kê lưu lượng Tính toán thiêt kê Thống kê chế độ dùng nước Chương 3: tính toán kinh tế ………………………………..4 Chọn đường kính ống Tính toán cột áp Tổn thất áp lực trên đường ống hút Tổn thất áp lực trên đường ống góp Tổn thất áp lực trên đường ống đẩy chung Tính toán bể thu Tính toán song chắn rác Phễu hút Nước va Chọn máy bơm Chương 4: Quản lí trạm bơm nước thải…………………….12 Các sự cố thường gặp và cách khắc phục An toàn lao động trong quản lí trạm bơm Chương 5: Kết luận…………………………………………15