Đồ án Thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu dân cư – chợ Hòa Khánh Nam với công suất 300 m3/ngày đêm

nước thường gây các bệnh về đường ruột như + Vi khuẩn Shigella spp: chủ yếu gây nên các triệu chứng lỵ . Biểu hiện bệnh từ tiêu chảy nhẹ đến nghiêm trọng như đi tiêu ra máu, mất nước, sốt cao và bị co rút thành bụng. Các triệu chứng này có thể kéo dài 12-14 ngày thậm chí hơn. + Vi khuẩn Salmonella typhii : gây sốt thương hàn. + Vi khuẩn Vibrio cholerae: tác nhân gây nên các vụ dịch tả trên toàn thế giới. Dịch tả gây bở Vibriocholerae thường được lan truyền rất nhanh qua đường nước. - Virus: Các bệnh do virus gây ra thường mang tính triệu chứng và cấp tính với giai đoạn mắc bệnh tương đối ngắn, virut sản sinh với mức độ cao, liều lây nhiễm thấp và giới hạn động vật chủ. Gồm: + Virus Adenovirus bệnh khuẩn xâm nhập từ khí quản: virus đậu mùa, thuỷ đậu, virus zona,.. + Virus Poliovirus : virus bại liệt + Hepatitis -A Virus (HAV) : virus viêm gan siêu vi A + Reovirus, rotavirus, norwalk virus : viêm dạ dày ruột - Động vật đđơn bào ( protozoa): Các loại động vật đơn bào dễ dàng thích nghi với điều kiện bên ngoài nên chúng tồn tại rất phổ biến trong nước tự nhiên. Trong điều kiện môi trường không thuận lợi, các loại động vật đơn bào thường tạo lớp vỏ kén bao bọc(cyst), rất khó tiêu diệt trong quá trình khử trùng. Vì vậy thông thường trong qúa trình xử lý nước sinh hoạt cần có công đoạn lọc để loại bỏ các động vật đơn bào ở dạng vỏ kén này. + Giardia spp : nhiễm trùng đường ruột + Cryptospridium spp : gây bệnh thương hàn, tiêu chảy Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E. coli sinh sống và phát triển. Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác. Do đó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nước qua việc xác định số lượng số lượng E.coli đơn giản và nhanh chóng. Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước. Các loại rong tảo Rong tảo phát triển trong nước làm nước bị nhiễm bẩn hữu cơ và làm cho nước có màu xanh. Nước mặt có nhiều loại rong tảo sinh sống trong đó có loại gây hại chủ yếu và khó loại trừ là nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào. Hai loại tảo này khi phát triển trong đường ống có thể gây tắc nghẽn đường ống đồng thời làm cho nước có tính ăn mịn do quá trình hô hấp thải ra khí cacbonic. 3.2.1.4 Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống Người ta thường sử dụng nước mặt và nước ngầm để cấp nước uống và sinh hoạt. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt do ít thay đổi hơn theo thời gian và thời tiết, dây chuyền công nghệ cũng đơn giản hơn, cần ít hoá chất hơn và chất lượng sau xử lý cũng tốt hơn. Tuy nhiên nguồn nước ngầm không phải là vô hạn, nên nếu chỉ sử dụng nước ngầm thì đến một lúc nào đó sẽ gây ảnh hưởng xấu đến địa tầng của khu vực. Nước sau xử lý cần đảm bảo an toàn cho sử dụng. Các tiêu chuẩn, quy chuẩn phải đảm bảo an toàn về sức khoẻ, mùi vị, thẩm mỹ, và phù hợp càng nhiều càng tốt các tiêu chuẩn quốc tế. Nước cấp sinh hoạt phải đảm bảo không có vi sinh vật gây bệnh, nồng độ các chất độc, các chất gây bệnh mãn tính phải đạt tiêu chuẩn. Độ trong, độ mặn, mùi vị và tính ổn định phải cao. Một số quy chuẩn về nước ăn uống sinh hoạt được ban hành kèm theo Thông tư số 04:2009/BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009 của Bộ Trưởng Bộ Y tế như QCVN 01:2009/BYT, QCVN 02:2009/BYT… 3.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước ngầm Đối với nguồn nước cần xử lý là nước ngầm, thì quá trình khử sắt trong nước ngầm là chủ yếu. Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại ở dạng ion, sắt có hóa trị II là thành phần của các muối như Fe(HCO3); FeSO4. Hàm lượng sắt có trong các nguồn nước ngầm thường cao và phân bố không đồng đều trong các lớp trầm tích. 3.3.1 Quá trình khử sắt Hiện này có nhiều phương pháp khử sắt của nước ngầm, có thể chia thành 3 nhóm chính sau: Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng. Khử sắt bằng phương pháp dùng hóa chất. Các phương pháp khử sắt khác. Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng Thực chất của phương pháp khử sắt bằng làm thoáng là làm giàu oxy trong nước, tạo điều kiện để Fe2+ oxy hóa thành Fe3+, sau đó thực hiện quá trình thủy phân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3 , rồi bể lọc để giữ lại. Làm thoáng có thể là làm thoáng tự nhiên hay làm thoáng nhân tạo. Trong nước ngầm, sắt II bicacbonat là muối không bền vững, thường phân ly theo dạng sau: Nếu trong nước có oxy hòa tan, quá trình oxy hóa và thủy phân diễn ra như sau: * Các yếu tố ảnh hưởng khi khử sắt bằng phương pháp làm thoáng Quá trình chuyển hóa Fe2+ thành Fe3+ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: pH, O2, hàm lượng sắt của nước ngầm, CO2, độ kiềm , nhiệt độ, thời gian phản ứng. Ngoài ra tốc độ oxy hóa Fe2+ còn phụ thuộc vào thế oxy hóa khử tiêu chuẩns Eo * Các phương pháp làm thoáng + Làm thoáng đơn giản ngay trên bề mặt lớp vật liệu lọc: nước cần khử sắt được làm thoáng bằng giàn phun mưa ngay trên bề mặt lọc. Chiều cao giàn phun thường lấy cao khoảng 0,7m; lỗ phun có đường kính 5–7mm, lưu lượng tưới vào khoảng 10m3/giờ. Lượng oxy hòa tan trong nước sau làm thoáng ở nhiệt độ 25oC lấy bằng 40% lượng oxy hòa tan bão hòa (ở 25oC lượng oxy hòa tan bão hòa bằng 8,1mg/l). + Làm thoáng bằng giàn mưa tự nhiên: nước cần làm thoáng được tưới lên giàn làm thoáng một bậc hay nhiều bậc với các sàn rải sỉ hoặc tre gỗ. Lưu lượng tưới và chiều cao tháp cũng lấy như trường hợp trên. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng lấy bằng 55% lượng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lượng CO2 sau làm thoáng giảm 50%. + Làm thoáng cưỡng bức: có thể dùng tháp làm thoáng cưỡng bức với lưu lượng tưới từ 30–40m3/giờ, lượng không khí tiếp xúc lấy từ 4–6m3 cho 1m3 nước. Lượng oxi hòa tan sau làm thoáng bằng 70% lượng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lượng CO2 sau làm thoáng giảm 75%. b. Khử sắt bằng phương pháp dùng hóa chất + Khử sắt bằng các chất oxy hóa mạnh Các chất oxy hóa mạnh thường sử dụng để khử sắt: Cl2, KMnO4, O3… Khi cho các chất oxy hóa mạnh vào nước, phản ứng diễn ra như sau: Trong phản ứng, để oxy hóa 1 mg Fe2+, cần 0,64 mg Cl2 hoặc 0,94 KMNO4 và đồng thời độ kiềm của nước giảm đi 0,018 mgdl/l. Phương pháp này thường được sử dụng kết hợp đồng bộ với làm thoáng để tăng hiệu quả oxy hóa sắt trong nước. + Khử sắt bằng vôi Phương pháp khử sắt bằng vôi thường không đứng độc lập, mà kết hợp với các quá trình làm ổn định nước hoặc làm mềm nước. Khi cho vôi vào nước, quá trình khử sắt xảy ra theo phản ứng sau: Sắt III hydroxit được tạo thành, dễ dàng lắng lại trong bể lắng và giữ lại hoàn toàn trong bể lọc. c. Các phương pháp khử sắt khác + Khử sắt bằng trao đổi ion: cho nước đi qua lơp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion. Các ion H+ và Na+ có trong thành phần của lớp vật liệu, sẽ trao đổi với các ion Fe2+ có trong nước. Kết quả Fe2+ được giữ lại trong lớp vật liệu lọc. + Khử sắt bằng điện phân: dùng các cực âm bằng sắt, nhôm, cùng các cực dương bằng đồng … và dùng điện cực hình ống trụ hay hình sợithay cho tấm điện cực hình trụ phẳng. + Khử sắt bằng phương pháp vi sinh vật: cấy các mầm khuẩn sắt trong lớp các lọc của bể lọc. Thông qua hoạt động của các vi khuẩn, sắt được loại bỏ khỏi nước. Quá trình lắng Lắng là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước. Trong công nghệ xử lý nước, quá trình lắng xảy ra rất phức tạp, chủ yếu lắng ở trạng thái động. Các hạt cặn không tan trong nước là những tập hợp hạt không đồng nhất (kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng khác nhau) và không ổn định (luôn thay đổi hình dạng, kích thước trong quá trình lắng do chất keo tụ). Theo phương chuyển động của dòng nước qua bể, người ta chia ra các loại bể lắng sau: Lắng tĩnh và lắng theo từng mẻ kế tiếp: thường gặp trong các hồ chứa nước, sau trận mưa nước chảy vào hồ mang theo cặn lắng làm cho nồng độ cặn trong hồ tăng lên, nước đứng yên, cặn lắng tĩnh xuống đáy… Bể lắng có dòng nước chảy ngang cặn rơi thẳng đứng hay còn gọi là bể lắng ngang: cấu tạo bể lắng ngang gồm bốn bộ phận chính: bộ phận phân phối nước vào bể; vùng lắng cặn; hệ thống thu nước đã lắng; hệ thống thu và xả cặn. Căn cứ vào biện pháp thu nước đã lắng, người ta chia bể lắng ngang làm hai loại: bể lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắng ngang thu nước đều trên mặt. Bể lắng ngang thu nước ở cuối thường kết hợp với bể phản ứng có vách ngăn hoặc bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng. Bể lắng ngang thu nước bề mặt thường kết hợp với bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng. Bể lắng có dòng nước đi từ dưới lên, cặn rơi từ trên xuống gọi là bể lắng đứng: bể lắng đứng thường kết hợp với bể phản ứng xoay hình trụ (hay còn gọi là ống trung tâm). Theo chức năng làm việc, bể chia làm hai vùng: vùng lắng có dạng hình trụ hoặc hình hợp ở phía trên và vùng chứa nén cặn có dạng hình nón hoặc hình chóp ở phía dưới. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: trong bể lắng nước đi từ dưới lên qua lớp cặn lơ lửng được hình thành trong quá trình lắng, cặn dính bám vào lớp cặn, nước trong thu trên bềø mặt, cặn thừa đưa sang ngăn nén cặn, từng thời kỳ xả ra ngoài. Bể lắng có lớp cặn lơ lửng dùng bể lắng cặn có khả năng keo tụ. Lắng trong các ống tròn hoặc trong các hình trụ vuông, lục lăng đặt nghiêng so với phương ngang 60o: nước từ dưới đi lên, cặn trượt theo đáy ống từ trên xuống gọi là bể lắng lamen hay còn gọi bể lắng có lớp mỏng, dùng chủ yếu để lắng nước đã trộn phèn. Quá trình lọc Quá trình lọc là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép. Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại, làm tốc độ lọc giảm dần. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, ta phải tiến hành rửa lọc, có thể rửa bằng nước hoặc bằng gió hoặc bằng gió nước kết hợp. a. Theo tốc độ lọc chia ra Bể lọc chậm: có tốc độ lọc 0,1¸ 0,5 m/h. Bể lọc nhanh: có tốc độ lọc 5¸ 15 m/h. Bể lọc cao tốc: có tốc độ lọc 36¸ 100 m/h. b. Theo chế độ dòng chảy chia ra Bể lọc trọng lực: như lọc hở, lọc không áp. Bể lọc áp lực: bể lọc kín, quá trình lọc xảy ra nhờ áp lực nước phía trên vật liệu lọc. Thông số quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng nước lọc là vận tốc lọc và thời gian lọc hiệu quả. Quá trình khử trùng nước Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt. Trong nước thiên nhiên chứa rất nhiều vi sinh vật các loại. Sau các quá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua lọc, phần lớn các vi sinh vật gây bệnh đã được giữ lại. Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước. Hiện nay có rất nhiều biện pháp khử trùng nước hiệu quả như: Khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh: như Clo, Hợp chất của Clo, Ozon, KMnO4. Khử trùng nước bằng tia tử ngoại: là các tia có bước sóng ngắn có tác dụng diệt trùng rất mạnh. Khi chiếu các tia này trong nước, các tia này sẽ tác dụng lên lớp protein của màng tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và khả năng trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt. Khử trùng bằng siêu âm: dùng dòng siêu âm với cường độ có tác dụng trong khoảng thời gian nhỏ nhất là 5 phút, sẽ có thể tiêu diệt toàn bộ vi sinh có trong nước. Khử trùng bằng phương pháp nhiệt: đun sôi nước ở nhiệt độ 100oC sẽ có thể tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có trong nước, trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độ cao õ chuyển sang dạng bào tử. Khử trùng bằng ion bạc: ion bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước. Với hàm lượng 2 đến 10 ion/l đã có tác dụng diệt trùng. Tuy nhiên hạn chế của phương pháp này là: nếu trong nước có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối…thì ion bạc không phát huy được khả năng khử trùng. * Yếu tố ảnh hưởng: hiệu quả khử trùng là một hàm của các yếu tố sau: + Dạng và liều lượng chất khử trùng. + Dạng và nồng độ của vi sinh vật. + Thời gian tiếp xúc trong bể. + Đặc trưng của nước. 3.4 Một số công nghệ xử lý nước ngầm phổ biến tại Việt Nam 3.4.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC TẠI TRẠM CẤP NƯỚC PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG TY HÓA MỸ PHẨM MỸ HẢO HUYỆN BÌNH CHÁNH Sơ đồ công nghệ: Giếng khoan Bùn lắng Clorine Giàn mưa khử sắt Bể lọc Bể lắng Nước rửa lọc Bể chứa + khử trùng Đài nước Mạng lưới Đạt QCVN 01:2009/BYT Sông Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước cấp tại phân xưởng sản xuất công ty hóa mỹ phẩm Mỹ Hảo, huyện Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh. + Ưu điểm của hệ thống : Hệ thống được thiết kế đơn giản nhưng hiệu quả cao, đặc biệt là giàn mưa khử sắt, đáp ứng xử lý được nồng độ Fe đầu vào là 0.5 mg/l. Hệ thống hoạt động ổn định, không tốn nhiều chi phí để bảo trì, bảo dưỡng, không ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của trạm và khả năng cấp nước cho phân xưởng sản xuất. Thiết bị hoạt động hoàn toàn tự động, không cần sử dụng nhiều nhân công. Chi phí hóa chất ít. Giá thành nước cung cấp cho sản xuất là phù hợp. Chất lượng nước sau xử lý được kiểm tra thường xuyên. Các giàn mưa, bể lắng, bể lọc, bơm cấp 2 được thiết kế dạng 02 module song song đảm bảo hệ thống vận hành liên tục khi bảo trì, bảo dưỡng hoặc gặp sự cố cần khắc phục, đảm bảo luôn đủ nước cấp cho sản xuất. + Nhược điểm của hệ thống : Bể lắng không có ống phân phối trung tâm và máng thu nước nên hiệu quả xử lý có thể bị ảnh hưởng. Cần bồ sung hệ thống ống lắng trung tâm để nâng cao hiệu quả xử lý của bể lắng. Chu kỳ thay vật liệu lọc của bể lọc từ 3 – 5 năm, cần thay vật liệu lọc theo chu kỳ ngắn hơn (1-2 năm), bổ sung vật liệu lọc thường xuyên. Cần có bể chứa và xử lý cặn từ bể lắng và lọc, việc xả cặn trực tiếp vào sông có thể sẽ gây ô nhiễm nguồn nước mặt. 3.4.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC TẠI TRẠM CẤP NƯỚC HÀ LAN XÃ TRƯỜNG BÌNH, HUYỆN CẦN GIUỘC Bể chứa nước sạch Bồn nâng pH Bồn lọc áp lực Giếng khoan Mạng lưới cấp nước Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước tại trạm cấp nước Hà Lan, xã Trường Bình, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An + Ưu điểm : Hạn chế đến mức tối thiểu việc sử dụng hóa chất trong quy trình xử lý. Tiết kiệm diện tích xây dựng nhà máy. Chi phí vận hành thấp. Dễ lắp đặt, khi cần thiết có thể di chuyển hệ thống xử lý đi nơi khác dễ dàng. Chất lượng nước đầu ra luôn đạt tiêu chuẩn và ổn định. Hệ thống xử lý nước đã được tự động hóa do đó trong quá trình vận hành không cần nhiều nhân viên. + Nhược điểm : Do không sử dụng hóa chất khử trùng nên nguy cơ bị nhiễm vi sinh trên mạng lưới cấp nước có thể xảy ra. CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN, ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP CHO KHU DÂN CƯ – CHỢ HÒA KHÁNH NAM 4.1 Thành phần, tính chất nước ngầm tại xã Hòa Khánh Nam Bảng 4.1. Thành phần, tính chất nước ngầm tại xã Hòa Khánh Nam STT Thông số phân tích Đơn vị Giới hạn cho phép QCVN 01/2009BYT Hàm lượng 1 pH 6,5-8,5 5,2 2 Độ màu Pt – Co 15,0 0 3 Độ cứng(CaCO3) mg/l 300 65,00 4 Chất rắn tổng số mg/l 1000 450 5 Asen mg/l 0,001 0,001 6 Clorua mg/l 200-300 200 7 Nitrat (NO3-) mg/l 50,0 <0,001 8 Chì mg/l 0,01 <0,001 9 Xianua mg/l 0,07 <0,001 10 Sắt tổng mg/l 0,3 38 11 Sunfat(SO42-) mg/l 250 40 12 Đồng mg/l 1 <0,001 13 Mangan mg/l 0,3 32 14 Thuỷ ngân mg/l 0,001 <0,001 15 Crôm (IV) mg/l 0,05 <0,001 16 Cadimi mg/l 0,003 <0,003 17 Florua mg/l 1,5 0,06 18 Kẽm mg/l 3 0,011 19 Hợp chất phenol mg/l 1 <0,001 20 Selen mg/l 0,01 0,002 (Nguồn: Kết quả kiểm nghiệm của Phòng phân tích Liên đoàn quy hoạch và điều tra tài nguyên nước Miền Nam, năm 2010) Qua bảng trên, có thể thấy một số chỉ tiêu nằm ngoài giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 01:2009 pH : 5,2 Sắt tổng : 38 Mangan : 32 Từ kết quả phân tích trên ta thấy chất lượng nước có 3 thành phần cần xử lý là pH, Fe, Mn. Nước có hàm lượng sắt, mangan cao làm cho nước có mùi tanh và có màu vàng, gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nước ăn uống sinh hoạt, sản xuất, đòi hỏi cần được loại bỏ trước khi sử dụng. 4.2 Đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm khu dân cư – chợ Hòa Khánh Nam * Phương án 1 Nước giếng thô Dàn mưa Bể lắng tiếp xúc Bể lọc áp lực Bể chứa nước sạch Trạm bơm cấp 2 Sân phơi bùn Sông Bể chứa trung gian Vôi Clo Bùn lắng Nước cấp rửa lọc Nước rửa lọc Clo * Phương án 2 Nước giếng Thùng quạt gió Bể lắng tiếp xúc Bồn lọc áp lực Bể chứa nước sạch Trạm bơm cấp 2 Sân phơi bùn Sông Bể chứa trung gian Clo Vôi Bùn lắng Nước cấp rửa lọc Nước rửa lọc Clo 4.3 So sánh, lựa chọn dây chuyền công nghệ phù hợp với khu dân cư chợ Hòa Khánh Nam STT Các chỉ tiêu so sánh PA 1: Làm thoáng tự nhiên – lắng tiếp xúc PA 2: Làm thoáng cưỡng bức – Lắng tiếp xúc 1 Hàm lượng sắt của nước nguồn ≤ 25mg/l < 25mg/l 2 Khả năng lắng Tốt Tốt 3 Chi phí xây dựng Tương đương Tương đương 4 Khả năng vận hành Đơn giản Đơn giản 5 Độ bền của công trình Cao Cao 6 Diện tích mặt bằng trạm Cao Chấp nhận được 7 Mỹ quan Tốt Tốt Sau khi phân tích ưu nhược điểm của hai dây chuyền công nghệ khử sắt như trên ta thấy phương án 2 dùng cho các trạm xử lý có hàm lượng sắt cao nên khả năng oxy hóa sắt tốt. Đồng thời khi dùng thùng quạt gió sẽ giải phóng được 85 ÷ 90% lượng CO2 hòa tan trong nước. Trong khi dùng công trình làm thoáng tự nhiên (giàn mưa) chỉ có thể áp dụng cho các trạm xử lý có hàm lượng nước nguồn ≤ 25mg/l. Vì vậy lựa chọn phương án 2: làm thoáng cưỡng bức để làm bước xử lý sắt trong dây chuyền xử lý nước ngầm cho khu dân cư – chợ Hòa Khánh Nam. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ 5.1 Tính toán công suất thiết kế cho hệ thống cấp nước A. Khu dân cư Trong đó : : tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (lấy theo bảng 3.1/5 TCXD 33: 2006) : số dân tính toán tính ứng với tiêu chuẩn cấp nước :tỷ lệ dân được cấp nước (lấy theo bảng 3.1 /5 TCXD 33: 2006) D: lượng nước phục vụ công cộng, dịch vụ, công nghiệp, thất thoát, nước cho nhà máy xử lý nước và lượng nước dự phòng (lấy 5-10% tổng lưu lượng nước phục vụ ăn uống). + Tiêu e3nh hoạt (a) : Nội đô : 120 lít /người.ngày + Tỷ lệ dân được cấp nước (a,) : Nội đô : 85% + Nước công trình công cộng (b) : 25% x a + Nước tưới cây, rửa đường ( c) : 10 % x a + Nước thất thoát (d) : 25% x (a+b+c) + Nước dự trữ phòng cháy, chữa cháy cho 2 đám cháy xảy ra trong 3h với lưu lượng 10 l/s = 108 m3 +Nước dự phòng : 10% x a - Số dân Nn = 1500 dân. - Nước dùng cho ăn uống sinh hoạt: m3/ngày-đêm - Nước công trình công cộng : m3/ngày-đêm - Nước tưới cây rửa đường: m3/ngày-đêm - Nước thất thoát : m3/ngày-đêm - Nước dự phòng: m3/ngày-đêm m3/ngày-đêm à Qngay.TBm3/ngày-đêm Vậy chọn công suất của trạm là 300 m3/ngày-đêm 5.2 Thùng quạt gió a. Diện tích thùng quạt gió m2 Trong đó: Q: Công suất trạm, Q = 300 m3/ngày = 12,5 m3/h. Chọn Qtk= 13 m3/h qm : Cường độ mưa tính toán. Ta chọn vật liệu tiếp xúc là rasiga nên qm = 75 m3/m2.h ( QP: 60 ÷ 90 m3/m2.h ) b. Diện tích 1 thùng quạt gió là m2 Trong đó: N là số thùng quạt gió à Như vậy ta thiết kế thùng quạt gió có tiết diện ngang là hình vuông, cạnh tiết diện ngang a = . Chọn kích thước xây dựng là 0.45 m c. Chiều cao thùng quạt gió = 0,8 + 2+ 0.8= 3,6 m Trong đó: : Chiều cao ngăn thu, = 0,8 m (QP: 0,6 ÷ 1 m) : Chiều cao lớp vật liệu tiếp xúc, = 2 m (Do vật liệu tiếp xúc là vòng rasiga và độ kiềm nằm trong khoảng 2 ÷ 4) : Chiều cao phun mưa, = 0.8 m (QP ≥ 0,8 m) à Kích thước thùng quạt gió: H x a x a = 3,6 x 2 x2 m Hệ thống phân phối nước có dạng hình hình xương cá gồm 1 ống chính và các ống nhánh ở 2 bên. Trên ống nhánh có khoan lỗ nghiêng 450 ở phía dưới so với phương ngang: A. Ống chính Lưu lượng: Q = 13m3/h = 0,004 m3/s Vận tốc: 1.5m/s (QP:1 ÷2 m/s) Đường kính ống chính m Chọn D= 60mm B. Ống nhánh Khoảng cách giữa 2 tim ống kề nhau là 0,275m (QP: 0,25 ÷ 0,3 m) Số lượng ống nhánh ống. Chọn 15 ống Lưu lượng mỗi ống m3/h Chọn vận tốc đi qua ống nhánh là 1.5m/s Đường kính ống nhánh m Chọn đường kính ống nhánh: d = 15 mm C. Lỗ trên ống nhánh Tiết diện ngang ống chính m2 Tổng diện tích lỗ lấy bằng 0,35% tiết diện ống chính (QP: 30 ÷ 35%) " Tổng diện tích lỗ trên ống nhánh: m2 Chọn đường kính lỗ dl =12 mm " m2 "Tổng số lỗ trên ống nhánh: lỗ Số lỗ trên 1 ống nhánh: lỗ Trên mỗi ống nhánh, các lỗ xếp thành 2 hàng so le nhau, hướng xuống phía dưới và nghiêng 450 so với phương ngang. Số lỗ trên mỗi hàng của ống nhánh là 5 và 6 lỗ Khoảng cách giữa 2 tim lỗ: a= Lớp vật liệu tiếp xúc: Loại vật liệu tiếp xúc : vòng rasiga Chiều cao : 2 m Kích thước : 25 x 25 x 3 mm Bề mặt riêng (A/V) : 195 m2/m3 Độ rỗng : 0,75 m3/m3 Số vật chêm : 4,6.104 vật chêm/m3 Khối lượng xốp : 600k Sàn thu nước có xi phông Máy quạt gió Lưu lượng gió: Qgió = 10 x Qnước = 10 x 13 = 130 m3/h= 0,04 m3/s (Với tỷ lệ gió – nước: R = 10) Aùp lực gió: Hgió = hvltx +hcb +hs + h máng Trong đó: hvltx : Tổn thất qua vật liệu tiếp xúc, hvltx = 20x2 = 40 mm hcb : Tổn thất cục bộ, hcb = 17.5 mm (QP: 15 ÷ 20 mm) hs : Tổn thất qua sàn, hs = 10 mm hmángâ : Tổn thất qua ống phân phối, hmáng = 17.5 mm (QP: 15 ÷20 mm) " Hgió = 40 + 17.5 +10 +17.5 =85 mm = 0,085 m Vậy ta cần chọn máy quạt gió đáp ứng yêu cầu: Qgió ≥ 0,04 m3/s Hgió ≥ 0,085 m Ống cấp gió: Ống chính: Số lượng: 1 ống Lưu lượng: Q = 0,04 m3/s Vận tốc ống chính v = 20 m/s m Chọn đường kính: d = 50 mm. Chọn đường kính ngoài ống chính là 60 mm Ống nhánh: Khoảng cách giữa 2 tim ống kề nhau: 0,275 m (QP: 0,25 ÷ 0,3 m) " Số lượng ống nhánh: ống Lưu lượng mỗi ống: m3/s Đường kính ống nhánh: d = 50 mm " vn = 17.5 m/s (QP: 15 ÷ 20 m/s) Lỗ trên ống nhánh: Tiết diện ngang ống chính: m2 Tổng diện tích lỗ lấy bằng 0,35% tiết diện ống chính (QP: 35 ÷ 40%) " Tổng diện tích lỗ trên ống nhánh: 0098m2 Chọn đường kính lỗ dl =