Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho khu dân cư Sơn Tịnh – Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi công suất 20.000 m3/ ngày đêm

döïng vaø quaûn lí vaän haønh. Tuy nhieân, noù coù nhöôïc ñieåm laø khoái löôïng xaây döïng lôùn do coù nhieàu vaùch ngaên vaø beå phaûi coù ñuû chieàu cao ñeå thoaû maõn toån thaát aùp löïc trong toaøn beå. 3) Beå phaûn öùng coù lôùp caën lô löûng: Beå phaûn öùng coù lôùp caën lô löûng thöôøng ñöôïc ñaët ngay trong phaàn ñaàu cuûa beå laéng ngang. Beå thöôøng ñöôïc chia thaønh nhieàu ngaên doïc, ñaùy coù tieát dieän hình pheãu vôùi caùc vaùch ngaên ngang, nhaèm muïc ñích taïo doøng nöôùc ñi leân ñeàu, ñeå giöõ cho lôùp caën lô löûng ñöôïc oån ñònh. Öu ñieåm cuûa beå naøy laø caáu taïo ñôn giaûn, khoâng caàn maùy moùc cô khí, khoâng toán chieàu cao xaây döïng. 4) Beå phaûn öùng cô khí: Nguyeân lí laøm vieäc cuûa beå laø quaù trình taïo boâng keát tuûa dieãn ra nhôø söï xaùo troän cuûa doøng nöôùc trong beå baèng bieän phaùp cô khí. Beå coù öu ñieåm laø coù khaû naêng ñieàu chænh cöôøng ñoä khuaáy troän theo yù muoán. Tuy nhieân, noù coù nhöôïc ñieåm laø caàn maùy moùc, thieát bò cô khí chính xaùc vaø ñieàu kieän quaûn lí vaän haønh phöùc taïp, toán nhieàu ñieän naêng neân chæ thích hôïp ñoái vôùi nhöõng traïm coù coâng suaát lôùn. Keát luaän: qua phaân tích nhö treân ta choïn beå phaûn öùng coù lôùp caën lô löûng. 6.3.4 Beå laéng: 1) Beå laéng ngang: Duøng beå laéng ngang thu nöôùc beà maët baèng caùc maùng ñuïc loã, beå ñöôïc xaây döïng keá tieáp ngay sau beå phaûn öùng. Ñöôïc söû duïng trong caùc traïm xöû lí coù coâng suaát lôùn hôn 3000 m3/ngaøy ñeâm ñoái vôùi tröôøng hôïp xöû lí nöôùc coù duøng pheøn. Caên cöù vaøo bieän phaùp thu nöôùc ñaõ laéng, ngöôøi ta chia beå laéng ngang laøm hai loaïi: beå laéng ngang thu nöôùc ôû cuoái vaø beå laéng ngang thu nöôùc ñeàu treân beà maët. Beå laéng ngang thu nöôùc ôû cuoái thöôøng ñöôïc keát hôïp vôùi beå phaûn öùng coù vaùch ngaên hoaëc beå phaûn öùng coù lôùp caën lô löûng. Beå laéng ngang thu nöôùc ñeàu treân beà maët thöôøng keát hôïp vôùi beå phaûn öùng coù lôùp caën lô löûng. 2) Beå laéng ñöùng: Trong beå laéng ñöùng nöôùc chuyeån ñoäng theo phöông thaúng ñöùng töø döôùi leân treân, coøn caùc haït caën rôi ngöôïc chieàu vôùi chieàu chuyeån ñoäng cuûa doøng nöôùc töø treân xuoáng. Laéng keo tuï trong beå laéng ñöùng coù hieäu quaû laéng cao hôn nhieàu so vôùi laéng töï nhieân do caùc haït caën coù toác ñoä rôi nhoû hôn toác ñoä doøng nöôùc bò ñaåy leân treân, chuùng ñaõ keát dính laïi vôùi nhau vaø taêng daàn kích thöôùc, cho ñeán khi coù toác ñoä rôi lôùn hôn toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa doøng nöôùc seõ rôi xuoáng. Tuy nhieân hieäu quaû laéng trong beå laéng ñöùng khoâng chæ phuï thuoäc vaøo chaát keo tuï, maø coøn phuï thuoäc vaøo söï phaân boá ñeàu cuûa doøng nöôùc ñi leân vaø chieàu cao vuøng laéng phaûi ñuû lôùn thì caùc haït caën môùi keát dính vôùi nhau ñöôïc. 3) Beå laéng lôùp moûng: Beå laéng lôùp moûng coù caáu taïo gioáng nhö beå laéng ngang thoâng thöôøng, nhöng khaùc vôùi beå laéng ngang laø trong vuøng laéng cuûa beå laéng lôùp moûng ñöôïc ñaët treân caùc baûn vaùch ngaên baèng theùp khoâng gæ hoaëc baèng nhöïa. Do coù caáu taïo caùc baûn vaùch ngaên nghieâng, neân beå laéng lôùp moûng coù hieäu suaát cao hôn so vôùi beå laéng ngang. Vì vaäy kích thöôùc beå laéng lôùp moûng nhoû hôn beå laéng ngang, tieát kieäm dieän tích ñaát xaây döïng vaø khoái löôïng xaây döïng coâng trình. Tuy nhieân do phaûi ñaët nhieàu baûn vaùch ngaên song song ôû vuøng laéng, neân vieäc laép raùp phöùc taïp vaø toán vaät lieäu laøm vaùch ngaên. Maët khaùc do beå coù cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh, neân ñoøi hoûi nöôùc ñaõ hoaø troän chaát phaûn öùng cho vaøo beå phaûi coù chaát löôïng töông ñoái oån ñònh. Hieän nay beå laéng lôùp moûng coøn ít söû duïng ôû Vieät Nam, do trong phaàn caáu taïo cuûa beå coøn moät soá vaán ñeà chöa ñöôïc nghieân cöùu hoaøn chænh, nhaát laø vaán ñeà thu xaû caën, maëc duø hieäu suaát laéng cuûa beå cao. 4) Beå laéng trong coù lôùp caën lô löûng: Beå laéng trong coù öu ñieåm laø khoâng caàn xaây döïng beå phaûn öùng, bôûi vì trong quaù trình phaûn öùng vaø taïo boâng keát tuûa xaûy ra trong ñieàu kieän keo tuï tieáp xuùc ngay trong lôùp caën lô löûng cuûa beå laéng. Hieäu quaû xöû lyù cao hôn caùc beå laéng khaùc vaø toán ít dieän tích xaây döïng hôn. Nhöng noù coù nhöôïc ñieåm laø keát caáu phöùc taïp, cheá ñoä quaûn lyù chaët cheõ, ñoøi hoûi coâng trình laøm vieäc lieân tuïc suoát ngaøy ñeâm vaø raát nhaïy caûm vôùi söï dao ñoäng löu löôïng vaø nhieät ñoä cuûa nöôùc. Chæ aùp duïng beå laéng trong coù lôùp caën lô löûng khi nöôùc ñöa vaøo coâng trình coù löu löôïng ñieàu hoaø hoaëc thay ñoåi daàn daàn trong phaïm vi khoâng quaù ± 15% trong 1 giôø vaø nhieät ñoä nöôùc ñöa vaøo thay ñoåi khoâng quaù ± 10C trong 1 giôø. Vì vaäy vôùi trình ñoä quaûn lyù vaän haønh chöa cao thì khoâng neân duøng beå laéng trong. Ngoaøi caùc loaïi beå laéng treân coøn coù beå laéng li taâm vaø xyclon thuyû löïc. Nhöng caùc loaïi beå naøy raát ít ñöôïc söû duïng trong thöïc teá. Keát luaän: qua phaân tích nhö treân ta duøng beå laéng ngang thu nöôùc ñeàu treân beà maët. 6.3.5 Beå loïc: Loïc nöôùc laø quaù trình xöû lí tieáp theo quaù trình laéng, noù coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc haït caën nhoû hôn trong nöôùc khoâng laéng ñöôïc ôû beå laéng, do ñoù laøm trong nöôùc moät caùch trieät ñeå hôn, vôùi möùc ñoä cao hôn vaø laøm giaûm ñaùng keà löôïng vi truøng trong nöôùc. 1) Beå loïc chaäm: Beå loïc chaäm coù öu ñieåm laø chaát löôïng nöôùc loïc cao, khoâng ñoøi hoûi nhieàu maùy moùc, thieát bò phöùc taïp, coâng trình ñôn giaûn, toán ít oáng vaø thieát bò thi coâng deã, quaûn lí vaø vaän haønh ñôn giaûn. Tuy nhieân, noù coù nhöôïc ñieåm laø dieän tích lôùn, giaù thaønh xaây döïng cao, chieám nhieàu ñaát do coù vaän toác loïc nhoû, khoù cô khí hoaù vaø töï ñoäng hoaù quaù trình röûa loïc vì vaäy phaûi quaûn lí baèng thuû coâng naëng nhoïc. Vì vaäy beå loïc chaäm thöôøng aùp duïng cho caùc nhaø maùy nöôùc coù coâng suaát ñeán 1000 m3/ngaøy vôùi haøm löôïng caën ñeán 50 mg/l vaø ñoä maøu ñeán 500. 2) Beå loïc nhanh: Beå loïc nhanh ñöôïc söû duïng laø beå loïc nhanh hôû phoå thoâng, laø loaïi beå loïc nhanh moät chieàu, doøng nöôùc loïc ñi töø treân xuoáng döôùi, coù moät lôùp vaät lieäu loïc laø caùt thaïch anh vaø laø loïc troïng löïc, ñöôïc söû duïng trong daây chuyeàn xöû lí nöôùc maët coù duøng chaát keo tuï. Öu ñieåm cuûa beå loïc nhanh laø coù toác ñoä loïc lôùn gaáp vaøi chuïc laàn so vôùi beå loïc chaäm. Do toác ñoä loïc nhanh (töø 6 – 15 m/h) neân dieän tích xaây döïng beå nhoû vaø do cô giôù hoaù coâng taùc röûa beå neân laøm giaûm nheï coâng taùc quaûn lyù vaø noù ñaõ trôû thaønh loaïi beå loïc cô baûn, ñöôïc söû duïng phoå bieán trong caùc traïm caáp nöôùc treân theá giôùi hieän nay. Tuy nhieân noù coù nhöôïc ñieåm laø toán oáng vaø thieát bò, taêng chi phí quaûn lyù (nhaát laø chi phí ñieän naêng cho vieäc röûa beå). Keát luaän: qua phaân tích nhö treân ta duøng beå loïc nhanh phoå thoâng . 6.3.6 Beå chöùa: Choïn beå chöùa coù maët baèng hình chöõ nhaät, ñaët nöûa chìm nöûa noåi ñeå thuaän tieän cho vieäc boá trí beå loïc. Beân treân beå coù naép ñaäy, oáng thoâng hôi vaø lôùp ñaát troàng caây coû ñeå giöõ cho nöôùc khoûi noùng. 6.3.7 Traïm bôm caáp 2: Maùy bôm caáp 2 ñöôïc choïn laép ñaët laø bôm ly taâm truïc ngang. Maùy bôm ñöôïc gaén thieát bò bieán taàn ñeå cho pheùp thay ñoåi löu löôïng cuûa maùy bôm tuyø theo nhu caàu söû duïng khaùc nhau cuûa caùc giôø trong ngaøy. 6.3.8 Maïng chuyeån taûi phaân phoái: Choïn maïng löôùi voøng ñeå chuyeån taûi phaân phoái nöôùc. Maïng löôùi voøng coù theå cung caáp nöôùc cho baát kyø moät ñieåm naøo töø hai phía. Noù coù öu ñieåm laø caáp nöôùc lieân tuïc nhöng khoù tính toaùn vaø ñaét hôn maïng löôùi cuït. Tuy nhieân, noù laøm giaûm nhaû höôûng söùc va thuyû löïc laø öu ñieåm hôn haún maïng löôùi cuït. Vaø noù ñöôïc söû duïng roäng raõi hieän nay. 6.4 KEÁT LUAÄN: Nöôùc soâng Haäu Coâng trình thu, Traïm bôm caáp 1 Beå troän ñöùng Beå phaûn öùng, Beå laéng Beå loïc nhanh Maïng chuyeån taûi phaân phoái Beå chöùa nöôùc saïch Traïm bôm caáp 2 Caùc hoä tieâu thuï voâi Pheøn, voâi Clo Ngaên taùch khí Qua phaân tích nhö tr`eân, ta choïn sô ñoà coâng ngheä caáp nöôùc nhö sau: Beân caïnh ñoù, daây chuyeàn coâng ngheä naøy ñaõ ñöôïc aùp duïng taïi nhaø maùy nöôùc Tröôøng An – Vónh Long coâng suaát 10.000 m3/ngaøy (Uùc vieän trôï), nhaø maùy nöôùc Long Xuyeân coâng suaát 40.000 m3/ngaøy, … Ñoù laø nhöõng nôi cuõng coù ñieàu kieän veà nguoàn nöôùc thoâ vaø quy moâ coâng suaát töông töï. Keát quaû laø trong quaù trình hoaït ñoäng chaát löôïng nöôùc sau xöû lyù luoân ñaït tieâu chuaån vaø oån ñònh ngay caû khi coù söï thay ñoåi veà chaát löôïng vaø löu löôïng cuûa nguoàn nöôùc thoâ. 6.5 THUYEÁT MINH DAÂY CHUYEÀN COÂNG NGHEÄ: Töø traïm bôm caáp 1, nöôùc soâng Haäu ñöôïc ñöa ñeán beå troän cuûa nhaø maùy xöû lyù qua heä thoáng oáng daãn nöôùc thoâ D500 baèng 2 bôm ly taâm truïc ngang. Nöôùc ôû beå troän luoân ñöôïc giöõ ôû möùc oån ñònh nhaát ñeå coù theå taïo doøng töï chaûy cho caùc coâng trình phía sau. Taïi beå troän, caùc hoaù chaát nhö pheøn, voâi ñöôïc chaâm vaøo vôùi lieàu löôïng tuyø thuoäc vaøo ñieàu kieän nöôùc nguoàn. Nöôùc sau khi ñaõ ñöôïc troän ñeàu vôùi hoaù chaát seõ chaûy qua ngaên taùch khí cuûa beå phaûn öùng nhaèm ñaûm baûo taùch ñöôïc boït khí, naâng cao hieäu quaû laéng vaø hieäu quaû cuûa caùc coâng trình phía sau. Nöôùc töø ngaên taùch khí ñöôïc phaân phoái vaøo 8 ngaên phaûn öùng baèng 8 maùng phaân phoái. Vaän toác nöôùc daâng trong beå phaûn öùng laø 1,6 mm/s. Ta söû duïng heä thoáng oáng ñöùng ñeå ñöa nöôùc xuoáng ñaùy beå. Moãi beå coù 6 oáng ñöùng PVC, D100 vôùi vaän toác nöôùc trong oáng laø 0,6 m/s. Phaân phoái nöôùc vaøo beå baèng caùc oáng D50 vôùi vaän toác nöôùc trong oáng laø 1,13 m/s. Beå phaûn öùng ñöôïc xaû caën ñònh kyø baèng caùc oáng D150. Nöôùc töø beå phaûn öùng chaûy traøn qua töôøng chaén höôùng doøng sang beå laéng ngang vôùi toác ñoä laø 0,03 m/s, chieàu cao lôùp nöôùc treân töôøng laø 0,5 m. Sau töôøng chaén höôùng doøng cuoái cuøng ta ñaët 1 vaùch höôùng doøng ngaäp 2,6 m trong nöôùc vaø caùch töôøng chaén höôùng doøng 0,75m. Beå laéng ngang thu nöôùc beà maët chia laøm 4 ngaên, ñöôïc tính toaùn vôùi vaän toác laéng caën laø 0,5 mm/s. Trong beå laéng ngang coù ñaët heä thoáng xích caøo caën vaø caën ñöôïc thu veà moät hoá thu ôû ñaàu beå laéng vaø xaû ra ngoaøi baèng 2 oáng xaû caën D300. Thu nöôùc sau laéng baèng caùc maùng thu nöôùc raêng cöa inox coù ñaùy maùng ñaët naèm ngang. Moãi beå söû duïng 3 maùng thu nöôùc, chieàu daøi moãi maùng laø 14 m. Nöôùc töø beà laéng ñöôïc ñöa ñeán 8 beå loïc nhanh chia thaønh 2 daõy baèng oáng daãn D500 vaø phaân phoái vaøo moãi beå loïc baèng caùc maùng phaân phoái ñeå nöôùc ñöôïc phaân phoái ñeàu. Beå loïc coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc haït caën nhoû vaø vi khuaån maø beå laéng khoâng coù khaû naêng giöõ. Vaät lieäu loïc ñöôïc duøng laø caùt thaïch anh 1 lôùp, coù ñöôøng kính haït töø 0,5 ñeán 1,25 mm. Nöôùc sau khi qua lôùp vaät lieäu loïc, lôùp soûi ñôõ vaøo heä thoáng chuïp loïc vaø ñöôïc thu vaøo heä thoáng oáng thu nöôùc loïc vaø ñöa ñeán beå chöùa. Röûa beå loïc baèng gioù vaø nöôùc keát hôïp. Nöôùc röûa ñöôïc thu vaøo caùc oáng D400 ñöa ra heä thoáng thoaùt. Nöôùc sau khi qua beå loïc ñöôïc daãn ñeán beå chöùa nöôùc saïch. Taïi ñaây, löôïng Clo ñöôïc chaâm vaøo ñuû ñeå khuû truøng nöôùc vaø ñaûm baûo löôïng Clo dö ñaït tieâu chuaån trong maïng löôùi nöôùc caáp . Nöôùc ñöôïc ñöa ñeán hoá huùt, chia laøm 6 ngaên cho mieäng huùt cuûa 6 maùy bôm (5 maùy bôm caáp 2, 1 maùy bôm röûa loïc). Nöôùc töø hoá huùt ñöôïc caùc bôm bieán taàn ôû traïm bôm caáp 2 huùt vaø caáp vaøo maïng löôùi tieâu thuï. CHÖÔNG 7 PHAÂN TÍCH, LÖÏA CHOÏN VAØ TÍNH TOAÙN COÂNG TRÌNH THU, TRAÏM BÔM CAÁP 1 7.1 LÖÏA CHOÏN COÂNG TRÌNH THU, TRAÏM BÔM CAÁP 1: Coù theå coù 2 phöông aùn ñeå xaây döïng coâng trình thu - traïm bôm caáp 1 nhö sau: 7.1.1 Phöông aùn 1: Coâng trình thu vaø traïm bôm caáp 1 ñöôïc keát hôïp laøm moät vaø xaây döïng ngoaøi loøng soâng caùch bôø 35 m. Öu, nhöôïc ñieåm cuûa phöông aùn naøy nhö sau: * Öu ñieåm: Coâng trình thu, traïm bôm caáp 1 naèm ngoaøi soâng neân toán ít chi phí ñeàn buø, giaûi toaû. Thi coâng khoâng phaûi ñaøo hoá moùng saâu. * Nhöôïc ñieåm: Traïm bôm caáp 1 naèm ngoaøi soâng coù kích thöôùc lôùn, neân ít nhieàu aûnh höôûng ñeán giao thoâng ñöôøng thuûy. Ñoä an toaøn cuûa coâng trình thaáp hôn so vôùi xaây döïng trong bôø. Khoù khaên trong thi coâng do phaûi thöïc hieän treân maët nöôùc. 7.1.2 Phöông aùn 2: Coâng trình thu vaø traïm bôm caáp 1 ñöôïc xaây döïng taùch rôøi nhau. Traïm bôm caáp 1 naèm trong bôø, coâng trình thu goàm tuyeán oáng huùt noái töø traïm bôm caáp 1 ra mieäng huùt naèm ngoaøi soâng (caùch bôø 30 m). Öu, nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy nhö sau: * Öu ñieåm: Ñoä an toaøn, tính beàn vöõng cuûa coâng trình lôùn. Vieäc quaûn lyù, vaän haønh ñôn giaûn, thuaän tieän hôn. Thi coâng xaây döïng deã daøng hôn so vôùi phöông aùn 1. * Nhöôïc ñieåm: Caàn nhieàu dieän tích ñeå xaây döïng hôn phöông aùn 1 neân toán chi phí ñeàn buø giaûi toaû. 7.2 SOÁ LIEÄU CÔ SÔÛ PHUÏC VUÏ CHO TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ: Theo soá lieäu thu thaäp ñöôïc vaø keát quaû khaûo saùt thöïc ñòa taïi vò trí döï kieán xaây döïng coâng trình thu – traïm bôm caáp 1 cho thaáy: Cao ñoä maët ñaát bôø soâng : + 4,7 m Möïc nöôùc soâng thaáp nhaát : - 0,5 m Möïc nöôùc soâng trung bình : + 1,8 m Möïc nöôùc soâng cao nhaát : + 4,9 m Vò trí ñuû ñoä saâu ñeå ñaët coâng trình thu caùch bôø khoaûng 30 m ñeán 35 m. Coâng trình thu – traïm bôm caáp 1 ñöôïc xaây döïng ñaùp öùng coâng suaát 20.000 m3/ngaøy, nhöng cuõng coù döï truø ñeå môû roäng coâng suaát vaøo giai ñoaïn sau, döï kieán naâng coâng suaát toång coäng laø 40.000 m3/ngaøy. 7.3 TÍNH TOAÙN COÂNG TRÌNH THU – TRAÏM BÔM CAÁP 1: 7.3.1 Phöông aùn 1: * Voû bao che traïm bôm: Traïm bôm caáp 1 ñöôïc xaây döïng treân caùc heä coïc beâ toâng coát theùp ñoùng xuoáng loøng soâng, saøn, khung, maùi baèng beâ toâng coát theùp ñoå taïi choã, töôøng xaây gaïch. Dieän tích maët baèng nhaø traïm: B x L = 6 m x 16 m, trong ñoù: Gian ñaët tuû ñieàu khieån kích thöôùc maët baèng: B x L = 6 m x 4,0 m Gian ñaët maùy bôm kích thöôùc maët baèng: B x L = 6 m x 12 m Saøn nhaø traïm bôm caáp 1 naèm treân ñaàu coïc beâ toâng coát theùp ôû cao ñoä +5,3 m. Taïi ñaây maùy bôm nöôùc thoâ ñöôïc laép ñaët laø bôm ly taâm truïc ñöùng, huùt nöôùc tröï tieáp töø loøng soâng ôû phía döôùi, xung quanh vò trí huùt cuûa maùy bôm coù bao löôùi theùp B40 ñeå chaén raùc. Oáng ñaåy cuûa bôm caáp 1 ñaët theo caàu daãn vaøo bôø vaø ñeán nhaø maùy xöû lyù. Trong traïm bôm laép ñaët daàm caàu truïc (1,5 taán) phuïc vuï cho coâng taùc laép ñaët, thay theá söõa chöõa vaø vaän haønh maùy bôm. Caàu coâng taùc noái töø bôø soâng ra traïm bôm caáp 1 roäng 4,0 m, bao goàm: Haønh lang ñi laïi quaûn lyù vaø ñaët tuyeán oáng nöôùc thoâ. Keát caáu ñôõ caàu coâng taùc laø heä coïc vaø daàm beâ toâng coát theùp, saøn laø beâ toâng coát theùp ñoå taïi choã. Ñieän caáp cho tuû ñieän cuûa traïm bôm caáp 1 ñöôïc laáy töø traïm bieán aùp vaø maùy phaùt ñieän döï phoøng ñaët trong bôø. Caùc haïng muïc phuï trôï goàm: coång, haøng raøo, san neàn, ñöôøng noäi boä. Voû bao che traïm bôm ñöôïc döï truø ñeå coù theå laép ñaët ñuû maùy bôm cho coâng suaát 40.000 m3/ngaøy. * Maùy bôm caáp 1 laép ñaët: Löu löôïng maùy bôm caáp 1: Coâng suaát yeâu caàu laø 20.000 m3/ngaøy (840 m3/h), söû duïng maùy bôm truïc ñöùng, laép ñaët 3 maùy bôm(2 chaïy, 1 döï phoøng) vôùi löu löôïng moãi maùy bôm laø: Qb = = 420 m3/h Aùp löïc caàn thieát cuûa maùy bôm: xaùc ñònh theo coâng thöùc: Hb = Hhh + Hdd + Hcb + Hdö Trong ñoù: Hhh : Ñoä cheânh cao ñoä giöõa möïc nöôùc thaáp nhaát ôû soâng Chaâu Ñoác vaø möïc nöôùc coâng taùc ôû beå troän cuûa nhaø maùy xöû lyù. Cao ñoä möïc nöôùc thaáp nhaát treân soâng Chaâu Ñoác : -0,5 m Cao ñoä maët ñaát san neàn taïi nhaø maùy xöû lyù : +5,3 m Cao ñoä möïc nöôùc taïi beå troän cuûa nhaø maùy xöû lyù : +10,3 m Þ Hhh = 10,3 – (-0,5) = 10,8 m Hdd : Toång toån thaát aùp löïc ñöôøng daøi treân ñöôøng oáng chuyeån taûi nöôùc thoâ (chieàu daøi oáng chuyeån taûi 900 m). Vôùi coâng suaát traïm xöû lyù laø: Q = 20.000 (m3/ngaøy) = 840 (m3/h) = 233,4 (l/s) Döïa vaøo baûng II trang 51 – Caùc baûng tính toaùn thuyû löïc – ThS Nguyeãn Thò Hoàng, choïn ñaët oáng D = 500 mm, v = 1,12 m/s, 1000i = 3.20 Þ = 2,9 (m) Hcb : Toång toån thaát aùp löïc cuïc boä trong noäi boä traïm bôm vaø treân ñöôøng oáng chuyeån taûi nöôùc thoâ laáy baèng 50% Hdd. Þ Hcb = 0,5 x 2,9 = 1,5 m Hdö : Aùp löïc töï do caàn thieát : laáy baèng = 4 m Vaäy aùp löïc caàn thieát cuûa maùy bôm caáp 1 laø: Hb = 10,8 + 2,9 + 1,5 + 4 = 19,2 m » 20 m Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa maùy bôm caáp 1 ñöôïc laép ñaët : q = 420 m3/h, H = 20 m 7.3.2 Phöông aùn 2: 1) Coâng trình thu: Tuyeán oáng huùt nöôùc thoâ coù chieàu daøi tính töø traïm bôm caáp 1 tôùi mieäng huùt laø 41 m. Söû duïng 2 oáng theùp daãn nöôùc thoâ vôùi löu löôïng qua moãi oáng laø: q = = 116,7 (l/s). Döïa vaøo baûng II trang 48 – Caùc baûng tính toaùn thuyû löïc – ThS Nguyeãn Thò Hoàng, choïn oáng coù D500; v = 0,56 m/s, 1000i = 0,91 Tuyeán oáng huùt ñöôïc ñaët ôû cao ñoä +1,95 (tim oáng), oáng huùt ñöôïc ñaët doác ra ngoaøi mieäng huùt vôùi ñoä doác I = 0,0005. Phaàn oáng naèm ngoaøi soâng ñöôïc ñôõ treân caùc ñaø giaèng cuûa heä coïc beâ toâng coát theùp. Mieäng huùt ñöôïc ñaët ôû cao ñoä -2,0 m, saâu hôn möïc nöôùc thaáp nhaát laø 1,5 m vaø cao hôn ñaùy soâng laø 2 m. Ñeå baûo veä mieäng huùt nöôùc thoâ, xaây döïng heä thoáng coïc bao quanh vaø löôùi theùp B40 ñeå chaén raùc. Phía treân maët nöôùc khu vöïc mieäng huùt coù boá trí heä thoáng côø, bieån baùo, ñeøn tín hieäu. 2) Traïm bôm caáp 1: Traïm bôm caáp 1 xaây nöûa noåi, nöûa chìm, saøn ñaët maùy bôm ôû cao ñoä +1,5 m. Voû bao che traïm bôm caáp 1: Khu ñaát xaây döïng traïm bôm caáp 1 coù dieän tích 1.050 m2 (30 m x 35 m), ñöôïc san neàn leân ñeán cao ñoä + 5,3 m. Phaàn bôø soâng ñöôïc keø ñaù hoïc treân heä coïc, giaèng beâ toâng coát theùp ñeå choáng saït lôû. Traïm bôm caáp 1 ñöôïc xaây döïng caùch bôø soâng 9 m. Dieän tích nhaø traïm coù kích thöôùc maët baèng laø B x L = 6 m x 20 m, ñöôïc chia laøm 2 phaàn: phaàn ñaët tuû ñieàu khieån vaø quaûn lyù coù kích thöôùc maët baèng laø:4 m x 6 m, noåi treân maët ñaát. Phaàn saøn ñaët maùy bôm coù kích thöôùc maët baèng laø: 6 m x 16 m, chìm saâu trong maët ñaát san neàn: 3,8 m. Caùc haïng muïc phuï trôï: Goàm coång, haøng raøo, ñöôøng noäi boä, nhaø bao che maùy bieán aùp, maùy phaùt ñieän döï phoøng vaø phoøng quaûn lyù ( kích thöôùc 6 m x 12 m) Maùy bôm caáp 1: Maùy bôm nöôùc thoâ laép ñaët laø bôm ly taâm truïc ngang. Coâng suaát yeâu caàu laø 20.000 m3/ngaøy, laép ñaët 3 maùy bôm (2 chaïy, 1 döï phoøng) moãi bôm coù thoâng soá kyõ thuaät tính toaùn töông töï nhö phöông aùn 1: q = 420 m3/h, H = 20 m * Keát luaän veà löïa choïn phöông aùn: Qua vieäc phaân tích, tính toaùn ta thấy phương án 2 có độ an toàn, tính bền vững của công trình lớn. Việc quản lý, vận hành đơn giản, thuận tiện hơn, thi công xây dựng dễ dàng hơn so với phương án 1. Vì vậy ta choïn phöông aùn 2 ñeå xaây döïng. CHÖÔNG 8 TÍNH TOAÙN CAÙC HAÏNG MUÏC HEÄ THOÁNG CAÁP NÖÔÙC 8.1 TÍNH TOAÙN LIEÀU LÖÔÏNG HOAÙ CHAÁT: 8.1.1 Pheøn: Pheøn ñöôïc söû duïng laø pheøn nhoâm (Al2(SO4)3). * Lieàu löôïng pheøn nhoâm caàn thieát: Caên cöù vaøo haøm löôïng caën cuûa nöôùc nguoàn laø 80 mg/l ® theo baûng 2-1 : Lieàu löôïng pheøn ñeå xöû lyù nöôùc ñuïc – Xöû lyù nöôùc caáp – TS.Nguyeãn Ngoïc Dung trang 18, ta chon lieàu löôïng pheøn caàn thieát laø 30 mg/l. Caên cöù vaøo ñoä maøu cuûa nöôùc nguoàn laø 300, xaùc ñònh löôïng pheøn nhoâm theo coâng thöùc (2.1) – Xöû lyù nöôùc caáp - TS.Nguyeãn Ngoïc Dung trang 19: PAl = 4 = 4 = 22 (mg/l) So saùnh 2 lieàu löôïng pheøn tính toaùn ôû treân ta choïn PAl = 30 (mg/l). 8.1.2 Voâi: * Lieàu löôïng chaát kieàm hoaù: Pk = e1 x (-Kt + 1) x Trong ñoù: Pk : Haøm löôïng chaát kieàm hoaù (mg/l) Pp : Haøm löôïng pheøn caàn thieát duøng ñeå keo tuï (mg/l) e1, e2 : Troïng löôïng ñöông löôïng cuûa chaát kieàm hoaù vaø cuûa pheøn, (mg/mgñl), choïn: e1 = 28 (ñoái vôùi CaO), e2 = 57 (ñoái vôùi Al2(SO4)3 Kt : Ñoä kieàm nhoû nhaát cuûa nöôùc nguoàn (mgñl/l) Kt = =1,1 (mgñl/l) 1 : Ñoä kieàm döï phoøng cuûa nöôùc (mgñl/l) c : Tyû leä chaát kieàm hoaù nguyeân chaát coù trong saûn phaåm söû duïng (%), c = 60% Þ Pk = 28 x (- 1,1 +1) x = 20 (mg/l) * Tính oån ñònh nöôùc: Ñoä kieàm cuûa nöôùc nguoàn sau khi pha pheøn: Trong ñoù: : Ñoä kieàm cuûa nöôùc nguoàn tröôùc khi pha pheøn (mgñl/l) = = 1,3 (mgñl/l) ap : Lieàu löôïng pheøn tính theo löôïng hoaït tính cuûa saûn phaåm khoâng ngaäm nöôùc (mg/l) e : ñöông löôïng cuûa pheøn, e = 57 (mg/mgñl) Þ = 1,3 - = 0,8 (mgñl/l) Ñoä pH cuûa nöôùc sau khi pha pheøn: pHs = f1(t) – f2(Ca2+) – f3(Kt) + f4(P) Trong ñoù: f1(t0) : haøm soá nhieät ñoä cuûa nöôùc f2(Ca2+) : Haøm soá haøm löôïng cuûa ion Ca2+ trong nöôùc f3(Kt) : Haøm soá ñoä kieàm cuûa nöôùc f4(P) : Haøm soá toång haøm löôïng muoái cuûa nöôùc Vôùi nhieät ñoä cuûa nöôùc t = 280C Þ f1(t0) = 1,95 f2(Ca2+) = 1,5 vôùi Ca2+ = 30 (mg/l) f3(Kt) = 0,9 f4(P) = 8,76 vôùi P = 180 (mg/l) Þ pHs = 1,95 – 1,5 – 0,9 + 8,76 = 8,31 Chæ soá baûo hoaø cuûa nöôùc: I = pH0 – pHs = 7,5 – 8,31 = -0,81 Þ Nöôùc coù tính xaâm thöïc Trong tröôøng hôïp naøy: pH0 =7,5 < pHs = 8,31 neân ta söû duïng coâng thöùc 15.23 trang 532 – Caáp nöôùc taäp 2 – Trònh Xuaân Lai a = e Trong ñoù: c vaø x : Heä soá phuï thuoäc vaøo pH0 vaø pHs cuûa nöôùc nguoàn Theo bieåu ñoà (15.6) trang 531 – Caáp nöôùc taäp 2 – Trònh Xuaân Lai vôùi: pH0 = 7,5 Þ c = 0,1 pHs = 8,31 Þ x = 0,001 Þ a = 28(0,1 + 0,001 + 0,1 x 0,001) x 0,8 x = 3,8 (mg/l) Vaäy toång löôïng voâi duøng ñeå kieàm hoaù vaø naâng pH laø: P = 20,0 + 3,8 = 23,8 (mg/l) Löôïng voâi söû duïng tính theo CaO nguyeân chaát: Pv = 23,8 x=14,3 (mg/l) 8.1.3 Clo: Lieàu löôïng Clo loûng söû duïng vôùi haøm löôïng toái ña laø 3 mg/l = 3 g/m3 (theo TCVN 33:1985) Löôïng Clo söû duïng trong 1 giôø: LClo = 840 x 3 = 2,52 (kg/h) Löôïng Clo söû duïng trong 1 thaùng: LClo = 2,52 x 24 x 30 = 1814 (kg/thaùng) 8.2 TÍNH TOAÙN CAÙC HAÏNG MUÏC TIEÂU THUÏ HOAÙ CHAÁT: 8.2.1 Pheøn: Pheøn ñöôïc chaâm vaøo vôùi lieàu löôïng trung bình laø 30 mg/l Dung tích beå hoaø troän: Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc xöû lyù (m3/h) n: Thôøi gian giöõa 2 laàn hoaø tan pheøn, n = 24 giôø Pp : Lieàu löôïng pheøn döï tính cho vaøo nöôùc (g/m3) bh : Noàng ñoä dung dòch pheøn trong thuøng hoaø troän (%), choïn bh = 5% : Khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch, = 1 taán/m3 Þ Wh = = 12 (m3) Choïn thieát keá 2 beå hoaø troän keát hôïp vôùi tieâu thuï pheøn, dung tích moãi beå laø 12 (m3), moãi ngaøy pha 1 beå (24 giôø). Kích thöôùc moãi beå: L x B x H = 2,5m x 2,5m x 1,92 (+0,3)m Vaäy theå tích xaây döïng moãi beå laø V = 14 (m3) Ñeå hoaø tan pheøn cuïc thaønh dung dòch 5% thì duøng maùy khuaáy loaïi caùnh quaït phaúng coù: Soá voøng quay laø: 30 voøng/phuùt Soá caùnh quaït laø: 2 caùnh Chieàu daøi caùnh khuaáy tính töø truïc quay laáy = 0,45 chieàu roäng beå: lcaùnh khuaáy = 0,45 x 2,5 = 1,125 (m) Þ Chieàu daøi toaøn phaàn cuûa caùnh quaït laø: 2,25 (m) Dieän tích baûn caùnh laáy baèng 0,1 m2/m3 dung tích beå: Sbc = 0,1 x 12 = 1,2 (m2) Chieàu roäng moãi caùnh quaït: bcq == 0,27 (m) Coâng suaát ñoäng cô cuûa maùy khuaáy: N = 0,5 x x h x n3 x d4 x z (KW) Trong ñoù: : Troïng löôïng theå tích cuûa dung dòch ñöôïc khuaáy troän , = 1000 kg/m3 h: Chieàu cao caùnh quaït, h = 0,27 (m) n: Soá voøng quay cuûa caùnh quaït trong moät giaây, n = 30 : 60 = 0,5 (voøng/giaây) d: Ñöôøng kính cuûa voøng troøn do ñaàu caùnh quaït taïo ra khi quay, d = 2,25 (m) z: Soá caùnh quaït treân truïc caùnh khuaáy, z = 1 : Heä soá höõu ích cuûa ñoäng cô truyeàn ñoäng, choïn = 80% Þ N = = 5 (KW) Duøng bôm ñònh löôïng ñeå ñöa dung dòch pheøn vaøo beå troän Löu löôïng dung dòch pheøn caàn thieát ñeå ñöa vaøo nöôùc trong 1 giôø: q = Trong ñoù: Q : Coâng suaát nhaø maùy = 840 (m3/h) a : Lieàu löôïng pheøn caàn thieát (mg/l) p : Noàng ñoä pheøn ôû beå tieâu thuï (%) Þ q = = 504 (l/h) = 0,5 (m3/h) Choïn 2 maùy bôm ñònh löôïng pheøn (1 coâng taùc, 1 döï phoøng) coù thoâng soá kyõ thuaät: q = 0,5 (m3/h), H = 50 m Hình 8.1 Beå hoaø troän keát hôïp vôùi tieâu thuï pheøn Löôïng pheøn söû duïng trong 1 thaùng: Lp = 840 x 30 x 24 x 30 = 18.144 (Kg) Theå tích pheøn söû duïng trong 1 thaùng: Wp = = = 16,5 (m3) Trong ñoù: 1,1 laø khoái löôïng rieâng cuûa pheøn (taán/m3) Neáu chieàu cao chaát ñoáng pheøn laø 2 m, thì dieän tích kho pheøn caàn thieát laø 9 m2 (khoâng keå loái ñi). 8.2.2 Voâi: Löôïng voâi söû duïng trong 1 giôø: V1 = 840 m3/h x 23,8 g/m3 = 20 (kg/h) Löông voâi söû duïng trong 1 ngaøy (tính theo voâi thöông phaåm): V2 = 20 x 24 = 480 (kg/ngaøy) Duøng voâi boät ñeå hoaø troän vaø tieâu thuï Dung tích beå hoaø troän: Wv = Trong ñoù: : Löu löôïng nöôùc tính toaùn (m3/h) n : Soá giôø