Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp Chợ Lầu, thị trấn Chợ Lầu, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận công suất 18000m3/ngày đêm

5 (mm/s). Nước dâng lên sẽ chảy tràn vào máng thu và dẫn tới máng tập trung, từ đĩ chảy sang cơng trình tiếp theo. Tốc độ nước chảy trong máng vm=0.6 (m/s). Thời gian nước lưu lại trong bể khơng vượt quá 2 phút. dơc 2/ Tính tốn và thiết kế bể trộn đứng: 2.1/ Xác định dung tích bể trộn: ư Thể tích tồn phần của bể trộn đứng được xác định theo cơng thức: - Trong đĩ: + Q: lưu lượng nước cần xử lý. Q=0.209 (m3/s). + t: thời gian lưu nước trong bể trộn. Chọn t=1.5 phút. - Vậy: ư Chọn phương án xây dựng 2 bể trộn đứng với thể tích của 1 bể là: w=18.81/2=9.405 (m3). ư Diện tích tiết diện ngang ở phần trên của mỗi bể trộn được xác định theo cơng thức: - Trong đĩ: + Q1: lưu lượng nước vào mỗi bể trộn. Q1=Q/2=0.209/2=0.1045 (m3/s). + vd: vận tốc nước dâng từ dưới lên. Chọn vd=25 (mm/s)=0.025 (m/s). - Vậy: ư Chọn mặt bằng phần trên của bể trộn cĩ dạng hình vuơng; khi đĩ, chiều dài mỗi cạnh là: (m). ư Chọn đường kính ống dẫn nước vào mỗi bể trộn là D=300 (mm). ư Diện tích đáy bể (chỗ nối ống): f2=b2*b2=0.4*0.4=0.16 (m2). ư Chọn gĩc nĩn thì chiều cao phần hình tháp (phần phía dưới bể trộn) là: ư Thể tích phần hình tháp của bể trộn: ư Thể tích phần trên của bể trộn: ư Khi đĩ, chiều cao phần trên của bể trộn là: . Chọn h1=1.33 (m). ư Chiều cao bể trộn theo lý thuyết: ư Chiều cao tồn phần của bể trộn là: (với h3=0.3-0.5m). dơc 2.2/ Tính tốn máng thu nước: ư Chọn hình thức thu nước bằng máng vịng, nước chảy tràn từ bể trộn vào máng. Nước chảy trong máng đi qua 2 cửa tràn, được dẫn đến ngăn tiếp nhận và chảy vào mỗi bể phản ứng thơng qua ống nối bằng thép cĩ d=250 (mm). ư Lượng nước chảy vào máng theo hai chiều ngược nhau, do đĩ: . ư Diện tích tiết diện của máng với tốc độ nước chảy trong máng vm=0.6 (m/s) sẽ là: . ư Chọn tiết diện máng: bm*hm=0.25*0.35=0.09 (m2). ư Với tốc độ nước chảy tràn là vt=1 (m/s) thì diện tích cửa tràn cho nước sang ngăn tiếp nhận là: ư Chọn tiết diện cửa tràn: bt*ht=0.27*0.2=0.054 (m2). ư Xây dựng một mương dẫn nước dọc theo chiều dài 2 bể trộn để phân phối nước sang các bể phản ứng. Mương dẫn nước cĩ kích thước: L*B*H=5.7*0.5*0.6 (m3). ư Ngồi ra trước mỗi bể trộn, ta cịn thiết kế một ống dẫn nước bằng thép cĩ D=300 (mm) dẫn nước chảy thẳng vào mương để đưa nước sang các bể phản ứng mà khơng cần qua bể trộn. Theo TCXD 33-2006: khơng cần thiết kế bể trộn dự phịng nhưng cần cĩ đường ống dẫn tắt khơng qua bể trộn. ư Chi tiết về bể trộn đứng được thể hiện trong bản vẽ số 04. ư Sau đây là bản vẽ mặt cắt bể trộn đứng: dơc  VI/ TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỂ PHẢN ỨNG CĨ LỚP CẶN LƠ LỬNG 1/ Sơ lược bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng 2/ Tính tốn bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng  VI/ TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỂ PHẢN ỨNG CĨ LỚP CẶN LƠ LỬNG 1/ Sơ lược bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng: ư Loại bể này thường được đặt ngay trong phần đầu của bể lắng ngang. Bể cĩ chiều rộng bằng chiều rộng của bể lắng ngang. ư Bể được chia làm nhiều ngăn dọc, đáy cĩ tiết diện hình phễu với các vách ngăn ngang nhằm mục đích tạo cho dịng nước đi lên đều để giữ cho lớp cặn lơ lửng được ổn định. ư Nước sau khi được hịa trộn phèn sẽ đi xuống phía đáy bể bằng ống phân phối. Vận tốc nước chảy trong ống là v=0.5-0.6 (m/s). dơc 2/ Tính tốn bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng: ư Diện tích mặt bằng của bể phản ứng được xác định: - Trong đĩ: + N: số bể phản ứng. Chọn N=3 bể. + v: tốc độ đi lên của dịng nước trong bể phản ứng ở phần trên. Ứng với hàm lượng cặn của nước nguồn là 228 (mg/l), chọn v=1.6 (mm/s). - Do đĩ: ư Lấy chiều rộng bể phản ứng bằng chiều rộng bể lắng ngang: B=4 (m). ư Chiều dài mỗi bể phản ứng: . Chọn L=11 (m). ư Với độ màu của nước nguồn là 70o, chọn thời gian nước lưu lại trong bể phản ứng là t=30 phút. Do đĩ, thể tích bể phản ứng: ư Chiều cao bể phản ứng chọn: H=3.5 (m). (kể cả chiều cao dự phịng là 0.3m). ư Trong mỗi bể phản ứng xây dựng 3 tấm chắn bằng Bê tơng Cốt thép để hướng dịng chảy. Như vậy, khoảng cách giữa các tấm chắn hoặc khoảng cách từ tấm chắn tới thành bể là: - Tấm chắn cĩ f=b*h=4*2 (m2). - Lưu lượng nước vào mỗi bể phản ứng: - Chọn ống dẫn nước vào mỗi bể phản ứng cĩ d=250 (mm), v=1.32 (m/s). ư Nước từ bể phản ứng sang bể lắng ngang chảy qua tường tràn ngăn cách giữa hai bể. Sau tường tràn cĩ một vách ngăn treo lơ lửng cũng được xây dựng bằng Bê tơng Cốt thép, ngập xuống 1/4 chiều cao bể lắng để hướng dịng nước chảy xuống phía dưới. - Chiều cao của vách ngăn: . Chọn hn=0.9 (m). - Với tốc độ nước chảy từ bể phản ứng sang bể lắng là vt=0.05 (m/s) thì chiều cao lớp nước trên vách tràn: (m). - Với tốc độ nước chảy tràn giữa tường ngăn bể phản ứng với vách ngăn bể lắng là vn=0.03 (m/s) thì khoảng cách giữa tường bể phản ứng và vách ngăn bể lắng: (m). ư Để phân phối đều nước trong bể, dùng các ống phân phối nước khoan lỗ đặt dọc theo đáy bể. Thực tế, khi quản lý vận hành, bể chỉ làm việc hiệu quả trong một đến hai tháng đầu vì sau đĩ các lỗ trên ống bị cặn dính bám làm tắc lỗ ống nên khơng thể phân phối đều nước. Để loại trừ hiện tượng này, chọn phương án thay thế các ống bằng máng phân phối nước đặt dọc theo chiều dài của bể, sử dụng các ống phân phối nước từ tên xuống. ư Ngồi nhiệm vụ phân phối nước ra thì máng cịn làm nhiệm vụ tách khí. Theo TCXD 33-2006, thời gian tách khí: t1 phút. Chọn t=1.5 phút. ư Do đĩ, thể tích máng: w= ư Chọn máng nước cĩ L*B*H=11*1.2*0.5=6.6(m3) để phân phối nước vào mỗi bể phản ứng. ư Trên mỗi máng phân phối, chọn các ống PVC cĩ: d=100 mm, q=7.8 (l/s), v=0.95(m/s) để đưa nước từ máng xuống đáy bể. Mỗi ống đi xuống sẽ phân phối lượng nước ra 2 ống nhánh cĩ: d=100 mm, v=0.47 (m/s), q=3.8 (l/s). (Theo quy định, vận tốc nước đi vào bể từ 0.3-0.6 (m/s)). - Mỗi bể phản ứng gồm cĩ 3 ngăn với chiều dài mỗi ngăn là: l1=2.75 m. Như vậy, số ống chính cần thiết để phân phối nước vào mỗi ngăn là: (ống). Chọn n=3 (ống). - Khoảng cách giữa các tim ống: (m). Theo quy định, khoảng cách này từ 0.8-1 (m). ư Chi tiết về bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng được thể hiện trong bản vẽ số 05. ư Sau đây là bản vẽ mặt cắt bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng:  dơc  VII/ TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỂ LẮNG NGANG 1/ Sơ lược bể lắng ngang 1.1/ Nhiệm vụ 1.2/ Cấu tạo bể lắng ngang 2/ Tính tốn bể lắng ngang 2/.1/ Xác định dung tích bể 2.2/ Hệ thống xả cặn 2.3/ Tính tốn máng thu nước  VII/ TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỂ LẮNG NGANG 1/ Sơ lược bể lắng ngang: 1.1/ Nhiệm vụ: ư Bể lắng cĩ nhiệm vụ làm sạch sơ bộ nguồn nước trước khi đưa nước vào bể lọc để hồn thành quá trình làm trong nước. ư Tại bể lắng, cặn bẩn được lắng xuống đáy gần như hồn tồn trước khi nước đi qua bể lọc. dơc 1.2/ Cấu tạo bể lắng ngang: ư Bể lắng ngang thường cĩ dạng hình chữ nhật, cĩ thể xây bằng gạch hoặc Bê tơng cốt thép. Cấu tạo gồm cĩ 4 bộ phận chính sau: - Bộ phận phân phối nước vào bể. - Vùng lắng cặn. - Hệ thống thu nước đã lắng. - Hệ thống thu nước xả cặn. ư Căn cứ vào biện pháp thu nước đã lắng, người ta chia bể lắng ngang làm 2 loại: - Bể lắng ngang thu nước ở cuối bể: thường được kết hợp với bể phản ứng cĩ vách ngăn hoặc bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng. - Bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt thường kết hợp với bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng. ư Bể lắng ngang được chia làm nhiều ngăn. Chiều rộng mỗi ngăn từ 3-6 m. Chiều dài bể khơng quy định, nhưng khi bể cĩ chiều dài quá lớn cĩ thể cho nước chảy xoay chiều. Để giảm bớt diện tích bề mặt xây dựng, ở một số nước người ta xây dựng bể lắng nhiều tầng (cĩ thể 2, 3 tầng). ư Với quy mơ cơng suất của trạm xử lý là 18000 (m3/ng.đ), cùng với chất lượng nước phải xử lý bằng keo tụ, chọn bể lắng là bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt để làm phương án thiết kế. dơc 2/ Tính tốn bể lắng ngang: 2.1/ Xác định dung tích bể: ư Với cơng suất là 18000(m3/ng.đ)=750 (m3/h), hàm lượng cặn lơ lửng là 228(mg/l), độ màu 700, diện tích mặt bằng của bể được xác định theo cơng thức sau: Trong đĩ: - : là hệ số kể đến sự ảnh hưởng của thành phần vận tốc rối của dịng nước theo phương thẳng đứng. =1. - uo: tốc độ lắng tự do của các hạt cặn nhỏ nhất cần giữ lại. Theo TCXDVN 33-2006, đối với nước đục vừa thì lấy uo=0.6 (m/s). ư Chiều cao của vùng lắng cặn: chọn H0=2.8 (m) (theo TCXDVN 33-2006 là từ 2.5-3.5(m)). ư Với diện tích bề mặt bể lắng F=347 (m2), chọn 3 bể lắng ngang: - Chiều rộng mỗi bể: . Chọn B=4 (m). + Trong đĩ: vtb lấy tương ứng với uo như sau: uo=0.6 => vtb=7-10 (mm/s). Chọn vtb=7 (mm/s) + Theo TCXDVN 33-2006 thì bề rộng mỗi ngăn là B=3-6(m), vậy B=4(m). - Chiều dài của một bể lắng ngang: . Chọn L=29 (m). ư Nước chảy từ bể phản ứng vào bể lắng, lượng nước tính tốn qua mỗi bể: dơc 2.2/ Hệ thống xả cặn: ư Việc xả cặn dự kiến tiến hành theo hai chu kỳ với thời gian giữa hai lần xả cặn là T=24(h). Thể tích của một vùng chứa nén cặn là: - Trong đó: + T: thời gian giữa hai lần xả cặn, khi xả cặn bể vẫn làm việc bình thường. Chọn T=24 (h). + Q: lưu lượng nước đưa vào bể. Q=750 (m3/h). + N: số bể lắng ngang. N=3 bể. + C: hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi lắng là từ 10-12 (mg/l). Ta chọn C=12 (mg/l). + δ: nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt, lấy theo hàm lượng cặn trong nước nguồn, chọn bằng 30000 (g/m3)= 30000 (mg/l). + Cmax: hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể được tính như sau: Cmax=Cn+K*P+0.25*M+v (mg/l) — Cn: hàm lượng cặn trong nước nguồn. Cn= 228 (mg/l). — P: liều lượng phèn tính toán theo sản phẩm không ngậm nước (g/m3). Ta có P=43 (mg/l). — K: phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn sử dụng. Vì tính cho phèn nhôm không sạch, lấy K=1.0 — M: độ màu của nước nguồn, 700 — V: liều lượng vôi kiềm hoá nếu có. - Vậy: Cmax=228+1.0*43+0.25*70+0=288.5 (mg/l). - Thể tích của một vùng chứa nén cặn là: ư Diện tích mặt bằng của một bể lắng: ư Chiều cao trung bình của vùng chứa nén cặn: . Chọn Hcặn=0.4 (m). ư Chiều cao trung bình của bể lắng: Htb=H0+0.4=2.8+0.4=3.2 (m). ư Chiều cao xây dựng kể cả chiều cao bảo vệ: Hxd=3.2+0.3=3.5(m). Với 0.3 là chiều thành cao hơn mực nước trong bể, theo TCXDVN 33-2006 ít nhất là 0.3m. ư Tổng chiều dài bể lắng kể cả máng thu nước ở cuối bể: Lb=29+1.5=30.5 (m). ư Vậy thể tích chứa nước thực tế của một bể lắng là: Wb=Lb*Hb*B=29*3.2*4=371.2 (m3). ư Để xả kiệt được bùn trong bể lắng, xây dựng bể lắng có độ dốc i=2% về phía đầu bể và khi xả cặn thì kết hợp với vòi rồng để phun nước làm sạch bể. ư Khi xả cặn một bể, mực nước trong bể hạ xuống: ư Lượng nước mất đi trong bể khi xả cặn: Trong đó: Kp là hệ số pha loãng khi xả cặn bằng thuỷ lực. Kp =1.5. dơc 2.3/ Tính toán máng thu nước: ư Nước từ bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng chuyển sang bể lắng qua vách ngăn sát thành tràn, ngập sâu và hướng dòng nước chảy xuống phân bố đều trên bể và tránh xáo động bề mặt bể. - Chiều cao nước trên thành tràn: (m) + Trong đó: vt: vận tốc nước chảy qua thành tràn. Chọn vt=0.05 (m/s). + Vậy (m) ư Phần thu nước sau khi lắng dùng hệ thống máng răng cưa để thu nước chảy đều trên bề mặt bể. ư Chiều dài máng thu nước bằng 2/3 chiều dài bể, theo TCXD 33-2006: Lm=2/3*Lbể=2/3*29=19.3(m). - Mỗi bể bố trí 2 máng thu nước, khoảng cách giữa các tâm máng: a=B/2=4/2=2(m). - Khoảng cách từ tâm máng đến thành bể: . ư Tốc độ nước trong máng thu lấy theo TCXDVN 33-2006 là: 0.6-0.8 (m/s). Chọn Vm=0.7 (m/s). - Tiết diện của một máng thu: + Chiều rộng của máng: chọn bm=0.25 (m). + Chiều sâu của máng: + Máng thu có độ dốc i=1% về phía cuối bể lắng. ư Sử dụng máng dạng răng cưa để thu nước đều trên bề mặt. Phía ngoài thành máng có gắn tấm điều chỉnh chiều cao mép máng bằng thép không gỉ và có xẻ khe hình chữ V. - Mỗi bể lắng ngang có 2 máng thu nước. Lượng nước mỗi máng thu được: - Tấm xẻ khe hình chữ V có góc đáy 90o để thu nước: + Chiều cao hình chữ V là: h=5 (cm). + Đáy chữ V là: b=10 (cm). - Chọn chiều cao mực nước h trong khe chữ V là hv=3 (cm)=0.03 (m). Khi đó: lưu lượng nước qua một khe chữ V là: - Số khe cần thiết để thu nước trên mỗi máng: (khe) + Mỗi bên máng thu bố trí n1=n/2=160/2=80 (khe). + Khoảng cách giữa các đỉnh khe: l= (m). ư Chi tiết về bể lắng ngang được thể hiện trong bản vẽ số 06. ư Sau đây là hình vẽ chi tiết máng thu nước: VIII/ TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỂ LỌC NHANH 1/ Sơ lược bể lọc nhanh 1.1/ Nhiệm vụ 1.2/ Cấu tạo bể lọc 2/ Tính toán bể lọc nhanh 2.1/ Tính diện tích bể lọc 2.2/ Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc 2.3/ Tính hệ thống dẫn gió rửa lọc 2.4/ Tính toán máng thu nước rửa lọc 2.5/ Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh 2.6/ Chọn máy bơm rửa lọc và bơm gió rửa lọc 2.7/ Tính toán lượng nước mất đi khi rửa bể lọc 2.8/ Điều chỉnh tốc độ lọc 2.9/ Các trang bị khác của bể lọc 3/ Bố trí cao độ cho các bể  VIII/ TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỂ LỌC NHANH 1/ Sơ lược bể lọc nhanh: 1.1/ Nhiệm vụ: ư Nước đi từ bể lắng sang bể lọc. Bể lọc có nhiệm vụ lọc sạch cặn bẩn còn lại trong nước trước khi đi vào bể chứa. ư Tuỳ theo yêu cầu của các đối tượng dùng nước mà chất lượng nước lọc cũng khác nhau. dơc 1.2/ Cấu tạo bể lọc: ư Bể lọc bao gồm vỏ bể, lớp vật liệu lọc, hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa lọc, hệ thống dẫn nước vào bể lọc và thu nước rửa lọc. ư Trong phương án thiết kế: bể lọc được sử dụng là bể lọc nhanh một chiều, một lớp vật liệu lọc. - Khi lọc: dòng nước đi từ bể lắng sau khi đi qua máng phân phối nước được dẫn vào bể lọc, qua lớp vật liệu lọc là cát thạch anh, qua lớp sỏi đỡ rồi đi vào hệ thống thu nước và được đưa về bể chứa nước sạch. - Khi rửa: thời gian làm việc hiệu quả của bể lọc là khoảng thời gian từ lúc bắt đầu lọc cho tới khi lượng nước lọc vượt qua chiều cao lớp nước giới hạn cho phép trong bể lọc thì lúc đó ta cho bể ngừng làm việc để tiến hành rửa lọc . + Chu trình rửa lọc được kết hợp giữa rửa gió và rửa bằng nước sạch từ bể chứa đều do bơm cung cấp. Nước sẽ qua hệ thống phân phối nước rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ, lớp vật liệu lọc và kéo theo cặn bẩn vào máng thu nước, đổ về máng tập trung rồi xả ra ngoài theo mương thoát nước. + Sau khi rửa lọc xong, nước từ bể lắng được đưa vào bể đến mực nước thiết kế, rồi cho bể làm việc. Do cát mới rửa chưa được sắp xếp lại nên độ rỗng của lớp vật liệu lọc lớn, ảnh hưởng đến chất lượng nước khi lọc lần đầu tiên. Do đó để đảm bảo chất lượng nước đầu ra thì cần phải xả nước lọc đầu, thời gian xả nước lọc đầu quy định là 10 phút. 2II/ Tính toán bể lọc nhanh: 2.1/ Tính diện tích bể lọc: ư Tổng diện tích bể lọc nhanh của trạm xử lý được tính theo công thức: (m2) - Trong đó: + Q: công suất của trạm xử lý 18000 (m3/ng.đ). + T: thời gian làm việc của trạm trong 1 ngày đêm. T=24 h. + vbt: tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường. vbt=5.5 m/h. + a: số lần rửa mỗi bể trong 1 ngày đêm ở chế độ làm việc làm việc bình thường. Chọn a=1. + W: cường độ rửa lọc. Chọn W=8 (l/s.m2). Theo TCXDVN 33-2006, khi rửa gió kết hợp với nước thì cường độ nước rửa lọc từ 5-8 (l.s.m2). + t1: thời gian rửa lọc. Chọn t1=7 phút=0.12 h. + t2: thời gian ngừng bể lọc để rửa. t2=0.35 h. - Khi đó : ư Số bể lọc cần thiết xác định theo công thức. (bể) - Diện tích của mỗi bể sẽ là: . Chọn f=24 (m2). - Chọn kích thước của mỗi bể là: L*B=6*4=24 (m2). ư Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng một bể để rửa: - Tốc độ lọc ở chế độ làm việc bình thường: vbt=5.5-6 (m/h), ta chọn vbt=5.5(m/h). Tốc độ lọc cho phép ở chế độ làm việc tăng cường: vtc=6-7.5(m/h). - Ta có: (m/h) là thỏa yêu cầu. ư Bể lọc nhanh được sử dụng có hệ thống phân phối trở lực lớn bằng chụp lọc. Do đó trong bể lọc, chọn lớp vật liệu lọc là cát thạch anh có đường kính cỡ hạt dtd= 0.7-0.8(mm); chiều dày của lớp cát lọc L=0.7-0.8(m), chọn 0.8(m). Lớp sỏi đỡ có cỡ hạt từ 5-10(mm), chiều dày lớp sỏi đỡ Ls=0.15 (m). Hệ số không đồng nhất k=2-2.2. ư Chiều cao toàn phần của bể lọc được xác định: H= ht+hs+hđ+hv+hn+hp (m). - Trong đó: + ht: chiều cao vùng chứa nước đã lọc, chọn ht=0.7 (m). + hs: chiều cao lớp Bê tông sàn thu nước, lấy hs=0.11(m). + hđ: chiều cao lớp sỏi đỡ, lấy hđ=0.15 (m). + hv: chiều cao lớp vật liệu lọc, lấy hv=0.8(m). + hn: chiều cao lớp nước trên, lấy hn=2(m). + hp: chiều cao phụ, lấy hp=0.34(m), (theo quy phạm 0.3(m). - Khi đó: H=0.7+0.11+0.15+0.8+2+0.34=4.1(m). dơc 2.2/ Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc: ư Nước rửa lọc lấy từ bể chứa nước sạch được máy bơm rửa lọc bơm lên và cấp vào hệ thống rửa lọc. ư Sử dụng biện pháp rửa lọc bằng gió và nước kết hợp thông qua hệ thống phân phối trở lực lớn bằng chụp lọc. Chụp lọc được lắp trên sàn Bê tông Cốt thép. - Chọn cường độ nước rửa lọc là W=8(l/s.m2) với mức độ giãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc là 20% thì lượng nước rửa của một bể lọc là: - Chọn ống bằng thép có đường kính ống phân phối chính theo Qr và tốc độ nước chảy trong ống cho phép. - Chọn đường kính ống chính: dc=400 (mm), vc=1.5 (m/s), theo TCXDVN 33-2006: v=1.5-2 (m/s) là được. dơc 2.3/ Tính hệ thống dẫn gió rửa lọc: ư Chọn cường độ gió rửa lọc là wgió =15(m/s), theo TCXDVN 33-2006 thì wgió=15-20(m/s). Lưu lượng gió tính toán cho một bể sẽ là: ư Vậy, đường kính ống gió chính: - Theo TCXDVN 33-2006 thì đường kính ống gió chính lấy từ 100-200mm. Chọn Dgió =175mm. - Diện tích của ống gió chính: (m2) dơc 2.4/ Tính toán máng thu nước rửa lọc: ư Bể lọc có chiều dài 6m, mỗi bể ta bố trí 3 máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác, khoảng cách giữa các tâm máng là 2(m) (theo TCXDVN 33-2006 không được lớn hơn 2.2(m)). ư Khoảng cách từ tâm máng đến tường là 1m. ư Lượng nước thu rửa vào mỗi máng xác định theo công thức: Qm=w*d*L (l/s). - Trong đó: + w: cường độ nước rửa lọc: w=8 (l/s.m2). + d: khoảng cách giữa các tâm máng: d=2 (m). + L: chiều dài của máng L=4 m. - Khi đó: Qm=8*2*4=64 (l/s)=0.064 (m3/s). ư Chiều rộng máng tính theo công thức: (m) - Trong đó: + a: tỉ số giữa chiều cao phần hình chữ nhật với nửa chiều rộng của máng: lấy a=1.3 (theo tiêu chuẩn từ 1-1.5). + K: hệ số đối với tiết diện máng tam giác, chọn K=2.1 - Do đó: . Chọn Bm=0.4 (m). mà . Do đó: - Với chiều cao hcn=0.26m, lấy chiều cao đáy hình tam giác là: - Độ dốc của máng lấy về phía máng thu tập trung là: i=0.01, chiều dày thành máng lấy - Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là: Hm=hcn+hđáy tam giác+=0.26+0.2+0.08=0.54 (m). ư Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên của máng thu nước được xác định theo công thức: (không thỏa yêu cầu) - Trong đó: + L: chiều dày của lớp vật liệu lọc, L=0.8(m). + e là độ giản nở của lớp vật liệu lọc, e=20%. - Theo quy phạm khoảng cách từ đáy dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu là ltt=0.07(m). Chọn ltt=0.4 (m). - Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là hm=0.54 m, máng có độ dốc về phía máng tập trung là i=0.01, máng dài 4 m. - Chiều cao của máng ở phía máng tập trung là: 0.54+0.01*4=0.58 (m). - Do đó DH cần phải lấy là: 0.58+0.4=0.98 (m). ư Nước rửa lọc từ máng thu tràn vào máng tập trung, khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy máng tập trung xác định theo công thức: (m) - Trong đó: + : là lưu lượng nước chảy vào máng tập trung (m3/s), vì có 3 máng thu nước chảy vào máng tập trung nên: qm=3*0.064=0.192 (m3/s). + g: gia tốc trọng trường, g=9.81(m/s2). + A: chiều rộng của máng tập trung, chọn A=0.6 (m), theo quy phạm thì A³0.6(m). - Khi đó: .  dơc 2.5/ Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh: ư Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối có chụp lọc xác định theo công thức sau: (m) - Trong đó: + v: tốc độ chuyển động của hỗn hợp nước và không khí qua khe chụp lọc, (m/s). Chọn v=1.8 (m/s). +: hệ số lưu lượng của chụp lọc. Đối với chụp lọc có xẻ khe: =0.5 - Do đó: (m). ư Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: ư Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc: Hvl=(a+b*w)*L*e (m). - Trong đó: + a,b: các thông số phụ thuộc vào kích thước hạt: d=0.5-1.25(mm). Vì vậy, ta có: a=0.76, b=0.017. + e: độ giản nở tương đối của lớp vật liệu lọc: e=20%=0.2 + L: bề dày lớp vật liệu lọc, L=0.8(m). - Khi đó: Hvl=(0.76+0.017*11)*0.8*0.2=0.15(m). - Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc: chọn hbđ=2(m) theo tiêu chuẩn. - Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ bể là: Hnb= Hpp+Hđ+Hvl+hbđ=0.66+0.264+0.15+2=3.1 (m). dơc 2.6/ Chọn máy bơm rửa lọc và bơm gió rửa lọc: ư Áp lực cần thiết của máy bơm rửa lọc được xác định: Hbr=hhh+hống+hnb+hcb - Trong đó: + hhh: chiều cao hình học từ cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa. — Cốt mực nước tại phễu thu của máy bơm nước rửa lọc: -2.50 (m). — Cốt cao độ tại mép trên của máng thu nước rửa: +2.38 (m). — Khi đó, hhh=2.38+2.5=4.88 (m). + Hống: tổn thất áp lực trên đường ống dẫn nước từ máy bơm nước rửa đến bể lọc (m). ư Với chiều dài đường ống dẫn nước rửa lọc là: 30(m), đường kính ống dẫn d=400(mm), Qr=0.192 (m3/s)=192 (l/s), tra bảng thuỷ lực ta được độ dốc thuỷ lực 1000i=6.92. - Khi đó: hống=i*L=0.00692*30=0.2076 (m). Chọn hống=0.2 (m). - hcb: tổn thất áp lực cục bộ ở các bộ phận nối ống và van khoá. Chọn hcb=0.8 (m). ư Vậy: Hbr= 4.88+0.2+3.1+0.8=8.98 (m). ư Chọn máy bơm có Qr=200 (l/s) và Hbr=10 (m). ư Máy thổi khí có Qgió=360 (l/s), vì nhà điều khiển các hoạt động của bể lọc nằm ở trên cao nên ống dẫn khí cũng được đặt cao hơn mặt đất là 4.14 (m). dơc 2.7/ Tính toán lượng nước mất đi khi rửa bể lọc: ư Tỉ lệ lượng nước rửa so với lượng nước vào bể tính theo công thức : - Trong đó: + w: cường độ nước rửa lọc, w=8 (l/s.m2). + f : diện tích một bể, f=24 (m2). + t1 : thời gian rửa lọc t1=0.12 (h). + N: số bể lọc, N=3 bể. + Q: công suất trạm xử lý, Q=750 (m3/h). + T0: thời gian công tác giữa hai lần rửa (h). T0= + T: thời gian công tác của bể lọc trong một ngày, T=24 h. + n: số lần rửa bể lọc trong một ngày. Chọn n=1. + t1,t2,t3 : thời gian rửa, thời gian xả nước đầu lọc, thời gian chết của bể, ta đều lấy theo TCXDVN 33-2006. t1=0.12 (h), t2=0.6 (h), t3=0.35 (h). - Khi đó: ư Vậy dơc 2.8/ Điều chỉnh tốc độ lọc: ư Sử dụng hệ thống điều chỉnh tốc độ lọc bằng Xiphông đồng tâm. ư Hệ thống này có nhiều ưu điểm hơn so với các hệ thống điều chỉnh khác như: không có bộ phận truyền động, trọng lượng nhỏ, điều chỉnh chính xác và đều độ chênh áp trước và sau bể lọc, chế tạo đơn giản và quản lý dễ dàng. ư Sau đây là hình vẽ chi tiết Xiphông đồng tâm: dơc 2.9/ Các trang bị khác của bể lọc: ư Ống xả nước lọc đầu: có d=200 mm, nối trực tiếp với ống dẫn nước trong ra khỏi bể lọc, trên ống có lắp van khóa. Nước lọc ban đầu có chất lượng chưa tốt nên được xả ra hệ thống thoát nước. ư Ống xả kiệt bể: được bố trí ở đáy bể và cũng có van khóa để quản lý. Ống xả kiệt bể có D=100 (mm). Đáy bể lọc có độ dốc i=0.005 về phía ống xả. ư Ống xả khí: để tránh không khí có thể đọng lại trong hệ thống phân phối nước rửa lọc, ở mỗi bể ta đặt một ống đứng xả khí có d=32 (mm). ư Cửa thăm: xây dựng cửa thăm có d=600 (mm). ư Chi tiết về bể lọc nhanh được thể hiện trong bản vẽ số 07. dơc 3/ Bố trí cao độ cho các bể: ư Tổn thất áp lực qua từng công trình (kể cả tổn thất qua các ống và mương dẫn nươ