Đồ án Tính toán thiết kế trạm xử lý nước cấp huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận, công suất 15.000 m 3 /ngđ

ược bơm về trạm xử lý bằng trạm bơm cấp 1 bơm . Nước từ trạm bơm cấp 1 sẽ được dẫn vào bể trộn, nước đi từ dưới lên sẽ được trộn đều với phèn nhôm Al2(SO4)3, Clo (dùng để clo hóa sơ bộ). Nước được các máy khuấy hòa trộn đều với hóa chất rồi chảy sang bể phản ứng ở đây năng lượng của các cánh khuấy tạo ra sự xáo trộn của dòng chảy, thực hiện quá trình kết dính, tạo bông cặn. Tại bể lắng, nước tập trung tại hệ thống mương phân phối đầu bể lắng, sau đó phân phối đều cho các bể. Dòng nước chuyển động theo phương nằm ngang ở trong chế độ chảy tầng và hạt cặn ngừng chuyển động khi chạm đáy bể. Lớp cặn sẽ được tập trung lại nhờ cấu tạo vát dốc bể và được xả ra ngoài theo chu kỳ. Nước sau lắng sẽ được phân phối đều vào bể lọc cát nhanh nhằm loại bỏ hết phần cặn lơ lửng còn lại. Nước đi từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc, sau đó tập trung tại hầm thu, tại đây hệ thống ống thu nước lọc dẫn nước sang bể chứa. Đồng thời nước sẽ được khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn có hại còn hiện diện trong nước. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -47- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 Tại bể chứa, nước được bơm vào hệ thông phân phối. Trạm bơm cấp 2 sẽ bơm nước từ bể chứa vào mạng lưới phân phối nước của các xã, thị trấn để phân phối nước đến từng hộ gia đình. Bùn cặn từ bể lắng, quá trình rửa lọc sẽ được dẫn đến hồ lắng bùn. 4.1.2 Tính toán các công trình đơn vị 4.1.2.1 Công trình thu  Tính toán song chắn rác : Diện tích công tác của song chắn rắc được xác định theo công thức : 1 2 3. Q k k k v n   Trong đó : + Q- Lưu lượng cần xử lý 15000(m3/ng.đ)= 0,17(m3/s) Hình 4.1 Song chán rác + v-Vận tốc nước chảy qua song chắn (theo TCVN 33-2006 nên lấy trong khoảng 0,1÷ 0,3(m/s). Chọn 0,3(m/s) + k1- Hệ số co hẹp do các thanh thép , tính theo công thức : 1 a dk a  + a- là khoảng cách giữa các thanh thép từ 40 ÷ 50mm chọn a=50 +d- đường kính thanh thép,chọn thép tròn có d (8÷ 10 mm) chọn d= 10mm 1 50 10 1,2 50 k   + k2-Hệ số co hẹp do rác bám vào.Thường lấy k2=1,25 + k3- Hệ số kể đến ảnh hưởng của hình dạng thanh thép, do thanh thép có tiết diện vuông nên k3=1,25. + n- Số cửa thu nước (n=2) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -48- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 Vậy tiết diện song chắn: 2 0,17 1, 2 1, 25 1, 25 0,54( ) 0,3 2 m     Gọi h là chiều cao, b là bề rộng của song chắn rác: b x h = 0,8 x 0,7 m  Tính toán đoạn ống tự chảy : Ta có Q = 173(l/s).Dựa vào bảng tra thuỷ lực chọn 2 ống tự chảy D = 300(mm) với v = 1,13 (m/s) 1000i = 6,33  Tính ngăn thu nước Trong công trình thu ta chọn 1 ngăn thu và 1 ngăn hút. Trong ngăn thu ta bố trí song chắn rác, thang lên xuống. Trong ngăn hút bố trí lưới chắn rác, ống hút của máy bơm cấp I, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa. Trong gian quản lý bố trí thiết bị nâng, thiết bị điều khiển, tẩy rửa, thiết bị vớt rác và song chắn rác, lưới chắn rác dự trữ. Phần dưới ngăn thu là ngăn lắng cát, chọn diện tích ngăn thu theo diện tích ngăn lắng cát. Để giữ lại hạt cát có kích thước : d = 0.5 (mm), thì vận tốc lắng Uo = 0.06 (m/s), ứng với vận tốc ngang dòng chảy là 0.3(m/s). Diện tích ngăn lắng cát là : 0 0,17 2,8 0,06 QF U    (m2) Trong đó: + Q là lưu lượng xử lý bằng 15.000 (m3/ng.đ)= 0,17(m3/s) + U0 là vận tốc lắng, U0= 0,06(m/s) - Diện tích ngăn lắng cát là 2,8(m2) - Vậy diện tích ngăn thu là 2,8(m2) - Kích thước ngăn thu B x L=1,2 x 2,4 (m) Ngăn thu và ngăn ngăn hút hợp khối với phòng bơm nên chọn kích thước ngăn hút bằng với kích thước ngăn thu và bằng B x L = 1,2 x 7,6m Chiều sâu ngăn thu và ngăn hút tính theo mực nước thấp nhất của sông ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -49- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 + Mực nước cao nhất tại sông là: +80,2(m) + Mực nước thấp nhất tại sông là: +72,2 (m) + Mực nước thấp nhất tại ngăn hút có cao độ là: +70,60(m) + Chiều sâu ngập miệng hút hm= 0,3 (m) + Chiều sâu từ miệng hút đến đáy ngăn thu hd = 0,4 (m) + Đáy ngăn thu có cao độ là : 70,60 – 0,4 = 70,2 (m) - Sàn ngăn thu và ngăn hút cao hơn mực nước cao nhất là 2m, cao độ mặt sàn : 80,2+ 2 = 82,2 (m). Độ sâu ngăn hút đến mặt sàn là : Hs = 82,2 – 70,2 = 12 (m).  Tính toán cửa thông nước từ ngăn thu sang ngăn hút Lưới chắn rác phẳng : Diện tích của cửa thông nước được tính theo công thức: 1 2 3. Q k k k v n   Trong đó + Q : lưu lượng nước cần xử lý, Q =15000 (m3/ngđ) = 0,17 (m3/s). + V : là vận tốc chảy qua lưới chắn rác , V = 0.3 (m/s). + n là số lượng cửa đặt lưới =2 Hình 4.2 Lưới chắn rác + K là hệ số co hẹp xác định theo công thức: K1 = 2 2)( a da  a :là kích thước mắt lưới , a = 5 (mm). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -50- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 d : là đường kính dây đan lưới, d = 1 (mm). = > K1 = 2 2 5 )15(  =1,44 + K2 : là hệ số co hẹp do ảnh hưởng của rác bám vào lưới, K2 = 1.5 + K3 : là hệ số ảnh hưởng của hình dạng, K3 = 1.15 ÷ 1.5 => chọn K3 = 1.15 => F = 1,44 1,5 1,5 0,17 0.9 0.3 2x     (m2) - Chọn 2 cửa thông, kích thước 1 cửa thu : 0,6x 1,5 (m). 4.1.2.2 Tính toán trạm bơm cấp 1  Chọn máy bơm cấp I : - Bơm cấp I làm việc điều hoà trong ngày lưu lượng bơm cấp I là lưu lượng trung bình trong ngày : 3 15000 625( / ) 24b Q m h  - Áp lực trạm bơm cấp I được tính căn cứ vào mực nước trên bể trộn ở trạm xử lý và mực nước thấp nhất trong ngăn hút : Hb = (Ztr - Zh ) + h + Htd Trong đó : + Ztr : Là cao trình mực nước tại bể trộn. Ztr = 87,80 (m). + Zh : là cao độ mực nước thấp nhất tại ngăn hút. Zh = 70,60(m). + h : tổn thất áp lực trên ống đẩy (h1) và tổn thất cục bộ qua bơm và các phụ tùng (h2) : h = h1 + h2 +h1 : là tổn thất dọc đường. Q = 625 (m3/h) = 173(l/s) chọn thép : D = 500 mm, V = 0,83 m/s, 1000i = 1,83 - Chọn chiều dài tuyến ống dẫn nước thô là : L = 20 (m). => h1 = L x i = 20 x 2,38 = 0.036 (m). h2 : là áp lực qua bơm và các phụ tùng, lấy h2 = 5 (m). => h = 5 + 0,012= 5,012(m). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -51- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 htd : là áp lực tự do ra khỏi tuyến ống vào bể trộn : lấy htd = 1 (m).  Hb = (87,80 – 70,60 )+1 +5,012 = 23,212(m). Chọn Hb = 25m  Phần lắp đặt thiết bị: Bơm cấp 1 sử dụng bơm trục đứng. Phần trên của công trình thu là nhà điều hành, được xây dựng chắc chắn, tường bao quanh, có trang bị tủ điều khiển, palăng để đưa bơm lên xuống dễ dàng. Trạm bơm cấp 1 bố trí 3 bơm. Thông số các bơm như sau: Q = 350m3/h, H = 25m. Đặt tủ điện điều khiển bơm. Đặt các thiết bị báo mực nước, đồng hồ lưu lượng, áp lực và các loại van khóa, phụ tùng khác. 4.1.2.3 Tính toán lượng hóa chất được sử dụng  Tính toán lượng phèn : Loại phèn sử dụng là phèn nhôm AL2(SO4)3.18H2O. Cơ sở để xác định lượng phèn cần thiết là dựa vào hàm lượng chất rắn và độ màu của nguồn nước. Hàm lượng phèn xác định như sau : Liều lượng phèn để xử lý nước đục theo bảng sau: Bảng 4.1: Liều lượng phèn để xử lý độ đục Hàm lượng cặn của nước nguồn (mg/l) Liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3 Không chứa nước (mg/l) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -52- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 Đến 100 101-200 201-400 401-600 601-800 801 -1000 1001 -1500 25-35 30-40 35-45 45-50 60-70 60-70 70-80 (Nguồn bảng 6-3, TCVN 33:2006) - Ứng với hàm lượng cặn nước nguồn là 38mg/l chọn lượng phèn P=25mg/l - Theo độ màu của nước : 4 4 30 21,9( / )P M mg l     Trong đó : +M = 30 (TCU) : Là độ màu của nguồn nước - So sánh hai lượng phèn chọn P= 25mg/l - Ta có lượng phèn tiêu thụ trong 1 ngày là : 1000 15000 25 1000 375( / ) 1000000 1000000ng Q PP kg ngày      =11250(kg/tháng) =135000(kg/năm) Trong đó : + P = 25(mg/l) Là hàm lượng phèn + Q=15000(m3/ngày) : Là công suất trạm xử lý - Giả sử phèn chất cao 1,5m ta có diện tích chứa phèn trong 1 tháng : 11250 7,5( ) 1,5 1000 S m  - Chọn kích thước gian chứa phèn là: 3 x 2,5 m 4.1.2.4 Tính toán thiết bị pha chế và định lượng phèn  Tính toán bể hòa trộn : Ta có dung tích bể hoà trộn được tính toán theo công thức sau :  31 . . 625 8 25 0,7310000 10000 17 1h q n pW m b       ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -53- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 Trong đó: + q-lưu lượng nước xử lí (m3/h) + p- liều lượng hóa chất tính cho vào nước (g/m3) + n- số giời giữa 2 lần hòa tan (theo TCVN 33:2006, n= 8-12 giờ đối với trạm có công suất từ 10000 – 50000m3/ngđ) + bh- nồng độ dung dịch hóa chất trong thùng hòa trộn tính bằng % (Theo TCVN 33:2006 nồng độ dung dịch phèn trong bể hòa trộn lấy bằng 10- 17%) - Khối lượng riêng của dung dịch lấy bằng 1 T/m3 - Chọn bể có kích thước 0 ,8m x 0,8m x 1,5m = 1m3 - Diện tích bể là 0,8 x 0,8 =0,64 m2 - Lượng gió thường xuyên thổi vào bể là : Qh = 0,06 x W x F= 0,06 x 10 x 0,64=0,38(m3/pht) +với W= 10(l/s.m2) là cường độ sục khí trong bể hoà trộn - Chọn chiều cao an tòan của bể hòa trộn và bể tiêu thụ là 0,3 ÷ 0,5m Chọn hệ thống cấp khí là máy quạt gió  Tính toán bể tiêu thụ : - Dung tích bể tính theo công thức:  312 0,73 17 1, 210ht W bW m b    Trong đó: bt - nồng độ dung dịch hóa chất trong bể tiêu thụ tính bằng % (Theo TCVN 33:2006 nồng độ dung dịch phèn trong bể tiêu thụ là 4-10%) - Chọn bể tiêu thụ, dung tích mỗi bể là: 1m x 1m x 1,2m =1,2 m3 - Hoá chất sau khi được pha chế sẽ được hoà trộn vào nước với liều lượng cần thiết bằng thiết bị gọi là bơm định lượng. - Diện tích thùng tiêu thụ là 1 x 1 =1 m2. - Lượng gió thổi vào bể tiêu thụ là : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -54- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 Qt =0,06 x W x F =0,06 x 5 x 1=0,3(m3/pht) - Với W=3-5 (l/s.m2) là cường độ sục khí trong bể tiêu thụ (Theo TCVN 33 :2006) => Vậy tổng lưu lượng gió đưa vào trong bể tiêu thụ và bể hoà trộn là : Qgio = Qt + Qh = 0,3+ 0,38 = 0,68 (m3/phút) - Đường ống dẫn gió chính : Dc= 4 4 0,68 0,031( ) 32( ) 15 3,14 60 giĩQ m mm V        V= 10÷15(m/s) là vận tốc không khí trong ống dẫn,chọn V = 15(m/s) - Đường kính dẫn gió đến thùng hoà trộn : Dh= )(23)(023,06014,315 38,044 mmm V Qh     Chọn Dh = 27 (mm) - Ống dẫn gió đến đáy thùng hoà trộn : D h = )(16)(016,026014,315 38,04 2 4 mmm V Qgiĩ     Chọn Dđh = 21mm Đường kính ống nhánh dẫn khí vào thùng hoà trộn : Chọn 2 nhánh ,ta có lưu lượng khí của một nhánh là: Qnhanh = 0032,0602 38,0  (m 3/s) - Đường kính ống nhánh: Dnhanh= )(16)(016,06014,315 0032,044 mmm V Qnhánh     Chọn Dnhnh = 21mm Tổng lỗ khoan tr ên giàn ống dẫn gió ở bể hòa trộn : Theo quy phạm thì đường kính và vận tốc trong lỗ là : d1= 3 ÷ 4 (mm) V = 20÷ 30 (m/s) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -55- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 Vậy chiều dài ,đường kính ,vận tốc ống nhánh là: ln=0,8(m),d1=3(mm),V1=25(m/s) - Diện tích lỗ: )(1006,7 4 003.014,3 4 26 2 1 2 1 m df   - Tổng diện tích lỗ : )(00013,0 250 0032,0 2 1 1 mV Qf n  - Số lỗ trên 1 ống nhánh : )(18 1006,7 00013,0 6 1 1 lơ f f n    - Ta sẽ khoan 2 bên ống do vậy khoảng cách giữa các lỗ là : )(20)(02,0 182 8,0 182 mmmLl   Hệ thống cánh khuấy và động cơ khuấy trộn - Đối với bể hòa trộn: Sử dụng 01 cánh khuấy mái chèo (bản 2 cánh), số vòng quay là 30 vòng/phút. Chiều dài cánh khuấy tính từ trục quay: r = 0,4 x Đường kính bể = 0,4 x 0,8 = 0,32 (m)  Vậy đường kính cánh khuấy là : d = 0,64 m Diện tích bản cánh khuấy bằng 0,1m2/m3 thể tích bể: S = 0,1 x 0.73 = 0,073 (m2) Chiều rộng bản cánh khuấy: b = 0,073 0,64 S d  = 0,11 (m) Công suất động cơ khuấy trộn: N = 0,5 x   x h x n3 x d4 x z Trong đó: ▪  : trọng lượng thể tích của dung dịch khuấy trộn;  = 1000 (kg/m3) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -56- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 ▪ h: chiều cao cánh khuấy (m) ▪ n: số vòng quay của cánh khuấy trong 1 giây; n = 0,5 (vòng/giây) ▪ d: đường kính của vòng tròn do đầu cánh khuấy tạo ra khi quay (m) ▪ z: số cánh khuấy trên trục khuấy, z = 1 ▪  : hệ số hữu ích của cơ cấu truyền động;  = 80%  1)28,1()5,0(24,0 80 10005,0 43 N = 0,5 (KW) - Đối với bể tiêu thụ (tính tóan tương tự bể hòa trộn) Sử dụng 01 cánh khuấy mái chèo (bản 2 cánh), số vòng quay là 30 vòng/phút. Chiều dài cánh khuấy tính từ trục quay: r = 0,4 x đường kính bể d= 0,4 x 1 = 0,4 (m)  Vậy đường kính cánh khuấy là : d = 0,8 m Diện tích bản cánh khuấy bằng 0,1m2/m3 thể tích bể: S = 0,1 x 1,2 = 0,12 (m2) Chiều rộng bản cánh khuấy: b = 0,12 1, 2 S d  = 0,1 (m) Công suất động cơ khuấy trộn theo: N = 0,5 x   x h x n3 x d4 x z Trong đó: ▪  : trọng lượng thể tích của dung dịch khuấy trộn;  = 1000 (kg/m3) ▪ h: chiều cao cánh khuấy (m) ▪ n: số vòng quay của cánh khuấy trong 1 giây; n = 0,5 (vòng/giây) ▪ d: đường kính của vòng tròn do đầu cánh khuấy tạo ra khi quay (m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -57- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 ▪ z: số cánh khuấy trên trục khuấy, z = 1 ▪ : hệ số hữu ích của cơ cấu truyền động;  = 80%  1)2,1()5,0(19,0 80 10005,0 43 N = 0,31 (KW)  Chọn bơm dung dịch phèn và bơm định lượng : - Bơm dung dịch phèn + Dung tích từ bể hoà trộn theo định kì 10h bơm lên bể tiêu thụ một lần,chọn thời gian bơm t = 2h (sau mỗi lần bơm sục khí ở bể hoà tan 3h liên tục ,2h bơm và 1h pha chế đến nồng độ bh = 5% ở bể tiêu thụ). +Lượng phèn cần thiết cho một lần bơm : 1 625 25 10G Q a n       156 (kg) + Nồng độ hoà tan bão hòa của phèn theo Al2(SO4)3 “theo bảng 4.1 Sách Xử Lý Nước tập 2 của Trịnh Xuân Lai” thường từ 33÷36 ( ứng với nhiệt độ nước từ 10 ÷ 200c). Vì nồng độ bão hòa thay đổi theo nhiệt độ nên trước mỗi lần bơm phải xác định nồng độ phèn ở bể hoà tan để xác định thời gian bơm cần thiết . Khi chế độ quản lý độ ổn định nên lập biểu đồ thay đổi nồng độ theo nhiệt độ để tra thời gian bơm. Nếu nồng độ dung dịch phèn bão hòa ở bể hòa tan P = 34%. + Thì thể tích dung dịch phèn cần trong 10h là : 1 1 100 156 100 458( ) 34 GV l P     Trong đó : G1 : Là lưu lượng phèn cần dùng trong 10 h Nếu bơm trong 2h là : 458 229( ) 3,8( / ) 2 Q l l phút   ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -58- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 + Chọn máy bơm chịu axit có lưu lượng là :Q= 3,8(l/phút), H = 10(m)cột nước, trong trạm đặt hai bơm . - Bơm định lượng : Lưu lượng phèn 5% cần thiết đưa vào nước trong 1 giờ: 625 25 100 312( / ) 1000 1000 5h Q Pq l h b       Trong đó : + Q : Là lưu lượng trạm xử lý + P : Là liều lượng phèn + bh: Là nồng độ dung dịch phèn trong bể tiêu thụ Chọn bơm định lượng kiểu Pittông có lưu lượng thay đổi từ 0,5 ÷ 0,6 m3/h,áp lực đẩy H= 60mH2O Trong trạm bơm bố trí 2 máy,1 máy làm việc , 1máy dựï phòng.  Tính toán lượng Clo : - Ta có liều lượng Clo châm vào nước để khử trùng đối với nước mặt là (2 ÷ 3 mg/l), ta chọn liều lượng là 2mg/l. Nồng độ Clo dư trong bể chứa là 0,3÷ 0,5 (mg/l). - Lượng Clo hoạt tính mà trạm xử lý cần trong mỗi giờ là: 625 2 1,25( / ) 1000 1000h Q aC kg h    =30(kg/ngày) = 900(kg/tháng) = 10800(kg/năm) Trong đó : + Q : L công suất trạm xử lý + a : Là liều lượng Clo để khử trùng - Lượng Clo được dự trữ trong 1 tháng là : 900 (kg/tháng), .Để pha Clo vào nước ta dùng bình đựng Clo lỏng ở áp suất cao,khi giảm áp suất Clo biến thành hơi và hoà tan vào nước. Dùng thiết bị châm Clo l máy châm Clorator. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -59- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022  Tính toán lượng vôi cần thiết : Công thức xác định: Pk = c K e Pe tP 1001 2 1      Trong đó: ▪ Pk: liều lượng hóa chất kiềm hóa (mg/l) ▪ PP: liều lượng vôi lớn nhất trong thời gian kiềm hóa; bảng 6.3, trang 34, TCVN 33:06 tra được PP = 30 mg/l ▪ e1,e2 : đương lượng của chất kiềm hóa và của phèn (không chứa nước) Đối với chất kiềm hóa là vôi (CaO) : e1 = 28 mg/mgđl Đối với phèn nhôm Al2(SO4)3 : e2 = 57 mg/mgđl ▪ Kt : độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn; Kt = 50 32 = 0,64 mgđl/l ▪ 1 : độ kiềm dự phòng của nước. ▪ c : tỷ lệ chất kiềm hóa nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng; c = 60%  Pk = 60 100164,0 57 3028     = 41,36 (mg/l) = 41,36 (g/m3)  Tính toán thiết bị pha chế định lượng vôi: Ta có lượng vôi cho vào nước hàng ngày là: 41,36 15000 620, 4( / ) 1000 1000 ng v a QL kg ngay    =18615(kg/tháng)=223380 (kg/năm) Giả sử vôi chất cao 1,5m thì diện tích kho chứa vôi trong 1 tháng là : 18615 12, 41 1,5 1000 S   (m 2) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -60- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 Chọn kích thước gian chứa vôi là : 3m × 5m Ta có lượng vôi đưa vào nước dưới dạng vôi sữa, do đó giai đoạn đầu tiên phải là tôi vôi. Ta có công thức xác định thùng tôi : 11000 Q CM B   Trong đó : + Q = 625(m3/h): Lưu lượng trạm xử lý + C = 50(mg/l) : Liều lượng vôi cho vào nước tính theo sản phẩm tinh khiết. b=70% : Là tỉ lệ vôi tinh khiết Cao trong vôi cục 625 41,36 3,3( / ) 11000 70 M T h   Bể pha vôi sữa : Dung tích bể pha vôi sữa được xác định theo công thức : 1000 Q n PW b      Trong đó : + Q = 625(m3/h): Lưu lượng trạm xử lý + n= 8h là số giờ giữa hai lần pha trộn + P = 50(mg/l) : Liều lượng vôi cho vào nước tính theo sản phẩm tinh khiết. + b = 5% : Nồng độ vôi sưã + =1(T/m3) : Khối lượng riêng của dung dịch vôi sữa 625 12 41,36 7, 212 1000 5 1 W     (m 3) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -61- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 Chọn 2 bể hòa trộn đặt trong trạm. Bể có dạng hình tròn, đáy hình chóp (tường đáy nghiêng tạo 1 góc 450) để xả cặn. Kích thước mỗi bể: đường kính 1,7 m, chiều cao phần trụ 1,7 m, chiều cao phần chóp 0,8 m. Dùng máy khuấy trộn để tôi vôi thành vôi sữa và giữ cho dung dịch vôi sữa không bị lắng cặn trong bể . Chọn máy khuấy cánh phẳng ,với tốc độ quay 20 vòng/phút. Máy khuấy đặt trên nắp bể . Trục khuấy đặt theo phương thẳng đứng. Dùng bơm định lượng để đưa vôi sữa vào nước. Công thức xác định bơm định lượng: b WQ n  Trong đó : + W = 7,212(m3) : Dung tích bể pha + n= 8h là số giờ giữa hai lần pha trộn 3106 13, 25( / ) 8b Q m h  4.1.2.5 Tính toán bể trộn cơ khí  Nhiệm vụ: - Hòa trộn đều phèn nhôm 5% với nước. Quá trình xáo trộn được tiến hành rất nhanh trong khoảng thời gian ngắn, gây ra do cánh khuấy quay với tốc độ cao nhằm đảm bảo điều kiện phèn phân tán nhanh, đều vào toàn bộ khối lượng nước.  Tính toán: Thể tích bể trộn: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -62- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 30,17 70 12( )V Q t m     Trong đó: + Q: là lưu lượng nước vào bể. + t: là thời gian lưu nước trong bể. Theo TCVN 33-2006 thì t lấy từ 45-90s Chọn 2 bể có tiết diện hình vuông, Kích thước mỗi bể là BxLxH= 1,2x1,2x4,2 Tại cuối bể ta bố trí mương tràn dẫn nước sang công trình tiếp theo. Mương có chiều ngang 1,5 m, cao 4,2 m, dài= 4m. Ống dẫn nước vào ở giữa bể, dung dịch phèn cho vào ngay cửa ống dẫn vào bể, nước được hòa trộn với phèn rồi được dẫn sang bể phản ứng. Kết quả thí nghiệm cho thấy bông cặn keo tụ, kết bông và lắng tốt nhất ở các điều kiện : - Nhiệt độ trung bình của nước t = 250C. - Giá trị gradient vận tốc trung bình G = 50s-1. - Thời gian lưu nước cho quá trình tạo bông là t = 25 phút. - Giá trị G.t nên đạt trong khoảng 50.000 – 100.000. - Tải trọng bề mặt cho quá trình lắng LA= 250 m3/m2.ngày. Giả sử motour – hộp số có sẵn trên thị trường gồm các dạng sau : Bảng 4.2 Công suất motour Tốc độ quay (vòng/phút) Công suất (kW) 30, 45, 70, 110, 175 45, 70, 110, 175 45, 110, 175 45, 110, 175 70, 110, 175 0.37 0.56 0.75 1.12 1.5 Lưu lượng bơm bằng lưu lượng trung bình giờ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Cấp Huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận.Công Suất 15.000 m3/ngđ SVTH : PHẠM XUÂN HÀO -63- GVHD : LÂM VĨNH SƠN MSSV : 09B1080022 3625( / )hb tbQ Q m h  Chọn motor có tốc độ vòng quay n = 70 vòng/phút và công suất Pm = 0,37 kW. Với hiệu suất truyền 75%, năng lượng truyền vào nước thực sự là : 0,75 0,75 370 278( )mP P W    =1000(J/s) Giả sử chọn G = 1000 s-1 Đường kính cánh khuấy: D  0,5a = 0,5x 1,2 = 0,6 m. Chọn D = 0,6 m Số vòng quay của máy khuấy: 1/3 1/3 5 5