Luận văn Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3 /ngày đêm tại xã Long Thới 1, huyện Nhà Bè, thành phố Hồ Chí Minh

m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 49 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 Vậy:b=10% x a= 242401,01,0  a m3/ngày.đêm  Xác định nước thất thoát (c) Vậy: 88,44)24240(17,0)(*17,0  bac m3/ngày.đêm  Nước cho nhu cầu riêng của nhà máy (d) Vậy: 622,21)88,4424240(07,0)(07,0  cbad m3/ngày.đêm  Nước dự phòng (e) 242401,01,0  ae m3/ngày.đêm 502,11424622,2188,4424⇒ D m3/ngày.đêm  Qngày.TB = 502,354502,114240  (m3/ngày.đêm) 4.1.1.2 Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất Qmax.ngày và ít nhất Qmin.ngày max.ngàyTB.ngày 3 ngày.max xKQ)đêmngày/m(Q  min.ngàyTB.ngày 3 ngày.min xKQ)đêmngày/m(Q   Trong đó:  ngàyK hệ số dùng nước không điều hòa ngày phụ thuộc đến cách tổ chức đời sống xã hội, chế độ làm việc và sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa. . .  Đối với Thành phố Hồ Chí Minh, có thể áp dụng ngàyK như sau: max.ngàyK = 1.1 – 1.2; min.ngàyK = 0.8 – 0.9. Chọn max.ngàyK = 1.2; min.ngàyK = 0.9 Vậy Qmax.ngày = 402,4252,1502,354  (m3/ngày.đêm) 425 (m3/ngày.đêm) Qmin.ngày = 052,3199,0502,354  ( m3/ngày.đêm) Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 50 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 4.1.1.3 Lưu lượng tính toán trong 1 giờ phải được xác định theo công thức 24 Q *Kq max.ngàymax.giờmax.giờ  ; 24 Q *Kq min.ngàymin..giờmin.giờ   Trong đó:  K: dùng số dùng nước không điều hòa giờ. maxmaxmax.giờ .K  minminmin.giờ .K    : hệ số kể đến chế dộ tiên nghi, chế độ làm việc của công trình . . max = 1,2 – 1,5. Chọn max = 1,2 min = 0,4 – 0,6. Chọn min = 0,4   : hệ số kể đến số dân sống trong khu dân cư ( lấy theo bảng 3.2/6 TC33-2006) 2.500 dân: max = 1,75; min = 0,1625 Vậy: maxmaxmax.giờ .K  1,275,12,1  minminmin.giờ .K  065,01625,04,0   qgiờ.max = 1875,37 24 425 1,2  (m3/giờ)  qgiờ.min = 15,1 24 425 065,0  (m3/giờ) Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 51 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 4.1.1.4 Tính toán công suất thiết kế giếng Công suất thiết kế giếng được tính theo công thức sau: )giờ/m( T Q Q 3ngày.maxgiếng.kế.thiết  25,2120 425  (m3/giờ)  Trong đó: + Qmaxngđ: lưu lượng ngày lớn nhất = 425 (m3/ngày-đêm). + T: thời gian bơm cấp I hoạt động, dự kiến bơm hoạt động 20 giờ / ngày đêm. Công suất thiết kế giếng: Qthiết kế giếng = 21,25 (m3/giờ)  22 (m3/giờ) 4.1.2 Thiết kế công trình khai thác nước dưới đất 4.1.2.1 Yêu cầu nước và chế độ dùng nước Công suất thiết kế: 22 m3/giờ = 440 m3/ngày-đêm . Khả năng cấp nước thực tế:  Qmaxngđ: lưu lượng ngày lớn nhất = 425 (m3/ngày-đêm).  P: dân số sử dụng nước thực tế = 2.500 dân.  qtb: tiêu chuẩn dùng nước trung bình = 120 lít/người /ngày-đêm  Kmaxngđ: hệ số không điều hòa ngày lớn nhất =1,2. 4.1.2.2 Số lượng giếng dự phòng Giếng dự phòng được lấy theo bảng 5.1/13 TC33-2006. Trong đó: bậc tin cậy của hệ thống cấp nước lấy theo bảng 1.1/2 TC33-2006 Bài toán thiết kế của luận văn có bậc tin cậy của hệ thống cấp nước là II  Trạm thiết kế 1 giếng làm việc  không cần có giếng dự phòng. Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 52 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 4.1.2.3 Chọn tầng chứa nước và thiết kế giếng khai thác Toàn khu vực công trình có đặc tính địa chất thủy văn có cấu trúc tốt, tầng chứa nước cách ly tốt với nước mặt tại điểm thi công. Theo tài liệu khoan thăm dò cho thấy các thông số về trữ lượng của tầng này là rất tốt. Hơn nữa việc thi công giếng đúng các quy trình, quy phạm kỹ thuật do đó trong quá trình khai thác không gây ô nhiễm các giếng xung quanh. - Cấu tạo địa tầng: 0 – 28 m : Sét bột nhão có dấu vết thực vật. 28 – 55 m : Sét pha cát. 55 – 64 m : Cát trung thô. 64 – 81 m : Sét trắng xám dẻo. 81 – 98 m : Sét pha. 98 – 124 m : Cát mịn màu xám. 124 – 134 m : Sét pha lẫn ít sỏi cuội. 134 – 194 m : Cát trung, mịn, chủ yếu hạt trung. 194 – 200 m : Sét vàng dẻo. - Giếng khai thác: số liệu của giếng như sau: + Độ sâu giếng:200 m + Đường kính khoan: Þ 400 + Kết cấu giếng: - Đường kính giếng : Þ219 - Ống chống PVC Þ 219: 154 mét - Ống chống PVC Þ 127: 41 mét Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 53 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 - Ống lọc inox Þ 127: 15 mét - Ống lắng PVC Þ 127: 06 mét. + Thông số giếng : - Mực nước tĩnh: 16,5m - Mực nước động: 40 m - Lưu lượng khai thác: 22 m3/giờ 4.1.2.4 Quy trình thi công, hoàn thiện giếng - Quy trình thi công khoan:  Sử dụng phương pháp khoan xoay theo đúng quy trình và quy phạm về khoan và lấy mẫu nhằm xác định địa tầng và cỡ hạt bằng thiết bị khoan công suất lớn, khả năng khoan với đường kính lớn nhất là 600mm, độ sâu tối đa 300m.  Đường kính lỗ khoan kết thúc giếng là 500mm. - Quy trình hoàn thiện giếng:  Chèn sỏi đường kính 3-5 mm từ đáy giếng lên đến độ sâu 154 m nhằm chức năng tạo khe hở cho giếng thu nước tốt hơn.  Thực hiện công tác trám cách ly nhiễm bẩn bằng ximăng vào khe hở giữa thành ống chống với lỗ khoan từ độ sâu 154m lên đến mặt đất.  Thực hiện công tác thổi rửa lỗ khoan bằng bơm cao áp và máy nén khí công suất lớn nhằm làm sạch và tăng hiệu suất, lưu lượng giếng. Công tác được làm tới khi nước trong. Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 54 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 4.2 THÁP GIẢI NHIỆT 4.2.1 Nguyên tắc hoạt động Tháp giải nhiệt được sử dụng với mục đích cung cấp oxi cho nước, tạo điều kiện cho Fe2+ oxi hóa thành Fe3+,sau đó Fe3+ thực hiện quá trình thủy phân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3. Đồng thời việc cung cấp oxi góp phần nay CO2 có trong nước ngầm, nâng pH. Nguyên tắc hoạt động: Nước từ giếng khoan được bơm lên theo đường ống đi vào thiết bị giải nhiệt từ dưới lên qua ống chia nước. Phía trên tháp giải nhiệt có gắn quạt hút, hút không khí đi qua các lưới hồi gió đi từ dưới lên. Nước rơi từ trên xuống, gió đi từ dưới lên tạo điều kiện cho quá trình oxi hoá xảy ra tốt nhất. Sau đó, nước sẽ được thu ra theo một đường nước riêng tiếp tục dẫn qua bể lắng. Ưu điểm: Dây chuyền công nghệ khử sắt bằng tháp giải nhiệt có các ưu điểm sau:  Diện tích xây dựng nhỏ, công trình gọn nhẹ.  Không khí được hút bằng quạt hút, nên rất chủ động, diện tích tiếp xúc lớn nên tốc độ oxi hoá Fe2+ và các chất hữu cơ diễn ra nhanh chóng. Các khí cản trở quá trình ôxi hoá Fe2+ như: CO2, H2S, NH3,.. thoát ra dễ dàng với tỉ lệ cao.  Có khả năng công nghệ hoá trong xây dựng, thi công nhanh gọn. 4.2.2 Tính toán và lựa chọn tháp giải nhiệt - Chọn số lượng tháp giải nhiệt là 1 tháp. - Lưu lượng nước qua 1 tháp giải nhiệt: )/(1,6)/(22 3 slhmQtb  - Đường kính tháp giải nhiệt: Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 55 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 )(88 13600 2244 mm v Q D tb     Trong đó - v: vận tốc nước đi vào tháp giải nhiệt (m/s)  Chọn v = 1m/s. - Lưu lượng gió đưa vào: lưu lượng gió cần thiết đưa vào ứng với tiêu chuẩn là 10m3 không khí cho 1m3 nước: )/(×10= 3' giờmQQ TBgio  Qgió = 10 x 22 = 220 (m3/giờ) = 3,67 (m3/phút)  Dựa vào lưu lượng nước vào tháp, ta tra bảng bảng 4.1  chọn tháp giải nhiệt Rinki kiểu FRK 40. Bảng 4.1- Các thông số chuẩn của tháp giải nhiệt Rinki Kiểu Lưu lượng KÍCH THƯỚC (mm) ĐƯỜNG KÍNH ỐNG (mm) QUẠT ĐỘNG CƠ TRỌNG LƯỢNG (KG) ĐỘ ỒN FRK (L/s) m h H D In Out Of Dr Fv Qs Lưu lượng (m3/phút) Þ (mm) Kw Khô Ướt dBA 8 1,63 170 950 1640 930 40 40 25 25 15 86 630 0,18 54 185 46 10 2,17 170 1085 1780 930 40 40 25 25 15 86 630 0,18 58 195 50 15 3,25 170 990 1890 1170 50 50 25 25 15 140 760 0,37 70 295 50,5 20 4,4 170 1170 1890 1170 50 50 25 25 15 180 760 0,37 80 305 54 25 5,4 180 1130 1932 1400 80 80 25 25 15 220 760 0,55 108 400 55 30 6,5 180 1230 2032 1400 80 80 25 25 15 220 760 0,55 114 420 56 40 8,67 200 1230 2052 1580 80 80 25 25 15 300 940 0,75 155 500 57 50 10,1 200 1200 2067 1910 80 80 25 25 15 333 940 1,1 230 800 57,5 60 13 270 1410 2417 1910 100 100 25 25 20 420 1200 1,5 285 1100 58,5 80 17,4 270 1480 2487 2230 100 100 25 25 20 570 1200 1,5 340 1250 59,5 90 19,5 270 1480 2487 2230 100 100 25 25 20 620 1200 2,2 355 1265 61 100 21,7 270 1695 2875 2470 125 125 25 25 20 700 1500 2,2 510 1850 60,5 125 21,7 270 1740 3030 2900 125 125 50 50 20 830 1500 2,2 610 2050 61 150 32,4 270 1740 3030 2900 150 150 50 50 20 950 1500 2,2 680 2120 61,5 175 38 350 1740 3100 3400 150 150 50 50 25 25 1250 1960 4,00 760 2600 62,5 200 43,4 350 1840 3200 3400 150 150 50 50 25 25 1250 1960 4 780 2750 62,5 225 48,5 350 1840 3200 3400 150 150 50 50 25 25 1380 1960 4 795 2765 56,5 250 54,2 590 2060 4100 4120 200 200 80 80 32 32 1750 2400 5,5 1420 2950 57,5 300 65 680 2160 4290 4730 200 200 80 80 32 32 2200 2400 7,5 1510 3200 61 350 76 680 2160 4290 4730 200 200 80 80 32 32 2200 2400 7,5 1810 3790 61 400 86,7 710 2180 4340 5600 200 200 80 80 32 32 2600 3000 11 2100 4080 62,5 500 109 710 2180 4340 5600 250 250 100 100 50 50 2600 3000 11 2880 7380 62 600 130 840 2450 5560 6600 250 250 100 100 50 50 3750 3400 15 3750 9500 66 700 152 840 2450 5560 6600 250 250 100 100 50 50 3750 3400 15 3850 9600 66 800 174 940 3270 6480 7600 300 300 100 100 80 80 5000 3700 22 5980 14650 74 1000 217 940 3270 6480 7600 300 300 100 100 80 80 5400 3700 22 6100 14790 74 Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 56 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987  Trong đó: m: chiều cao môtơ. h: chiều cao vỏ tháp. H: chiều cao tổng thể của tháp. D: chiều rộng tháp. In: đường nước vào. Out: đường nước ra Of: xả tràn Dr: xả đáy Fv: van phao Qs: bù nước Þ: đường kính cánh quạt 4.3 BỂ LẮNG ĐỨNG 4.3.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bể lắng đứng Bể lắng đứng thường có mặt bằng hình vuông hoặc hình tròn và được sử dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ (đến 3000m3/ngày đêm). Bể lắng đứng hay bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy hình trụ (hay còn gọi là ống trung tâm). Bể có thể xây bằng gạch hoặc làm bằng bê tông cốt thép. Nguyên tắc làm việc: Đầu tiên nước chảy vào ống trung tâm ở giữa bể, rồi đi xuống qua bộ phân hãm nhằm làm triệt tiêu chuyển động xoáy rồi vào bể lắng. Trong bể lắng đứng, nước chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên xuống đáy bể và được thải ra ngoài theo chu kỳ bằng ống và van xả cặn. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh thành bể và được đưa sang bể lọc. 4.3.2 Tính toán bể lắng đứng 4.3.2.1 Hàm lượng cặn trong nước khi đưa vào bể lắng đứng )l/mg( VM25,0PkCC n  Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 57 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987  Trong đó:  Cn: Hàm lượng cặn nước nguồn (mg/l). Cn = 0mg/l  P: liều lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước (g/m3).  Khi xử lý nước có màu: MP 4 (mg/l).  K: hệ số với phèn sạch lấy = 0,5; phèn không sạch = 1,0; sắt clorua = 0,7.  M: độ màu của nước nguồn tính bằng độ (thang màu platin – côban).  V: liều lượng vôi (nếu có) cho vào nước (mg/l). Hàm lượng cặn sinh ra do sự hình thành Fe(OH)3 từ Fe2+ của nước nguồn: 4Fe2+ + 8HCO3- + H2O + O2  4Fe(OH)3 4x56 mg/lFe2+ 4x107mg/l Fe(OH)3 15 mg/lFe2+ a mg/lFe(OH)3 a = hàm lượng Fe(OH)3 = 564 107415   = 28,66 (mg/l) Ở đây ta không sử dụng phèn và vôi để xử lý nước. )/( 66,28 lmgC  4.3.2.2 Xác định thể tích phần lắng bể lắng - Chọn số bể lắng đứng N = 2 bể - Lưu lượng nước qua một bể: Qtt = 2 Q = 2 22 = 11 (m3/giờ) - Thể tích phần lắng của một bể lắng: tQW tt ×= (m 3)  Trong đó:  Q: lưu lượng tính toán (m3/giờ)  Q= 11 (m3/giờ )  t: thời gian lưu nước trong bể lắng (giờ ). Chọn t = 1,5 giờ = 90 phút Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 58 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 W = 11 x 1,5 = 16,5 (m3) - Chọn chiều cao vùng lắng H1 = 2,7 m - Chiều cao ống trung tâm lấy bằng 0,9 chiều cao phần lắng: )(5,27,29,09,0 1 mHH tt  - Chiều cao vùng lắng bằng 0,8 chiều cao hình trụ. Do đó, chiều cao hình trụ là: Htrụ = m H l 375,3 8,0 7,2 8,0  4.3.2.3 Tốc độ nước dâng trong vùng lắng t HV l (m/giờ)  Trong đó:  Hl : chiều cao phần lắng. Hl = 2,7 m.  t: thời gian lưu nước trong bể lắng (giờ ). Chọn t = 1,5 giờ = 90 phút 2,7= = 1,8 ( / ) = 0,5 ( / ) 1,5 V m giờ mm giây 4.3.2.4 Diện tích phần lắng )( 2m H W F   F = 7,2 5,16 = 6,1 (m2) 4.3.2.5 Tính toán ngăn phản ứng - Tốc độ nước trong ống trung tâm: Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 59 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 )/( phútm t H V ttpu   Trong đó:  Htt: Chiều cao ống trung tâm, Htt = 2,5  t: thời gian lưu nước trong bể lắng, t =15÷20 phút, chọn t = 20 phút  phút/m125,0 20 5,2Vpư  - Diện tích ngăn phản ứng đặt trong bể: )m( h60 tQf 2 pư   Trong đó:  Q: lưu lượng tính toán (m3/h). Q = 11 m3/giờ.  t: thời gian lưu nước trong ống trung tâm, t = 20 giờ  H: chiều cao ống trung tâm. Htt = 2,5 m.  f = 5,260 2011   = 1,467 (m2) 4.3.2.6 Đường kính bể lắng ( ) π 4×+= fFD (m)  Trong đó:  F: diện tiùch phần lắng (m2). F = 6,1 m2.  f : diện tích ngăn phản ứng (m2) . f = 1,467 m2. 1,3 4)467,11,6(  D (m) Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 60 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 4.3.2.7 Đường kính ống trung tâm Ddtt ×2,0= (m) Trong đó: D: đường kính bể lắng, D = 3,1 m. mdtt 62,01,32,0  4.3.2.8 Đường kính phần loe của ống trung tâm ttloe dd  35,1 (m) Trong đó: dtt: đường kính ống trung tâm, dtt = 0,62 m )(837,062,035,1 mdloe  4.3.2.9 Chiều cao phần ống loe lấy bằng đường kính miệng loe của ống trung tâm )(837,0 mdh loeloe  4.3.2.10 Đường kính tấm hắt loeh dd  3,1 (m2) )1,088(837,03,1 mdh  Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o 4.3.2.11 Chiều cao phần hình nón chứa nén cặn    0n 90tg2 dDh (m)  Trong đó:  D: đường kính của bể lắng (m). D = 3,1 m.  : góc nghiêng của phần nón so với mặt phẳng nằm ngang.Chọn  = 450 Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 61 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987  d: đường kính phần đáy hình nón hoặc chóp (lấy bằng đường kính ống xả cặn). Chọn d = 90 mm. )(505,1 )4590(2 09,01,3 m tg h oon    4.3.2.12 Chiều cao tổng cộng của bể lắng bvntgl hhhHH  (m)  Trong đó:  H1: chiều cao phần lắng. Hl = 2,7 (m)  htg: chiều cao trung gian giữa vùng lắng vùng chứa cặn. Chọn htg = 0,3m.  hn: chiều cao phần hình nón. hn = 1,505(m)  hbv: chiều cao bảo vệ từ mặt nước đến thành bể. Chọn hbv = 0,3 (m) )(5805,43,0505,13,07,2 mH  4.3.2.13 Ống phân phối nước vào bể lắng νN Q d dẫnống ×× ×4= π (m)  Trong đó:  Q: lưu lượng tính toán. Q = 22 m3/h.  N: số bể lắng. N = 2.  v: nước chảy trong ống dẫn. Chọn v = 0,5 m/s. md danong 088,05.0π36002 224⇒    Chọn ống dẫn có đường kính dống dẫn = 0,09m ( = 90). Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 62 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 4.3.2.14 Thể tích vùng chứa cặn      43 22 dDdDh W nC  (m3)  Trong đó:  hn: chiều cao phần hình nón (m). hn = 1,505 (m)  D: đường kính của bể lắng (m). D = 3,1 m.  d: đường kính phần đáy hình nón hoặc chóp (lấy bằng đường kính ống xả cặn). Chọn d = 90 mm. )(9,3 4 09,01,309,01,3 3 505,1 3 22 mWC       4.3.2.15 Thời gian giữa hai lần xả cặn ( )mCQ NW T c δ × ×× = (giờ)  Trong đó:  N: số lượng bể lắng. N = 2.  WC: dung tích phần chứa cặn của bể lắng. WC = 3,9 m3.  Q: lưu lượng tính toán. Q = 22 m3/h.  : nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt, tính bằng g/m3 tùy theo hàm lượng cặn trong nước và thời gian chứa cặn trong bể.  = 15.000 g/m3 (lấy theo bảng 4.2).  m: hàm lượng cặn sau khi lắng, 10 – 12 mg/l. Chọn 10 mg/l. Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 63 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 Bảng 4.2 – Nồng độ trung bình của cặn đã nén Hàm lượng cặn trong nước nguồn Nồng độ trung bình của cặn đã nén tính bằng g/m3 sau thời gian 6h 12h 24h Đến 50 Trên 50 đến 100 Trên 100 đến 400 Trên 400 đến 1.000 Trên 1.000 đến 1.500 (Khi xử lý không dùng phèn) Khi làm mềm nước (có độ cứng Magiê nhỏ hơn 25% độ cúng toàn phần) bằng vôi hoặc vôi với sođa. Như trên, nước có độ cứng Magiê lớn hơn 75% độ cứng toàn phần. 9.00 12.00 20.000 35.000 80.000 200.000 28.000 12.000 16.000 32.000 50.000 100.000 250.000 32.000 15.000 20.000 40.000 60.000 120.000 300.000 35.000 (Nguồn: TCXD 33 – 2006: Bảng 6.8)   88,11285(h)1066,2822 000.1529,3   T ngày. Vậy chọn thời gian xả cặn của bể lắng là 12 ngày. 4.3.3 Tính toán máng thu nước Vì diện tích một bể là F = 16,25m2 nên việc thu nước đã lắng được thực hiện bằng hệ thống máng vòng xung quanh bể. - Chọn máng thu nước có:  Bề rộng của máng thu nước: bmáng = 0,2 m.  Chiều cao máng thu nước: hmáng = 0,2 m.  Đường kính máng thu nước: dmáng = D = 3,1 m. (với D: đường kính của bể lắng. D = 3,1m).  Chiều dài máng thu nước: mángmáng dL ×= π Trong đó: dmáng: đường kính của máng thu nước, dmáng = 3,1m. Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 64 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987  Lmáng = 739,91,3  m - Vận tốc nước chảy trong máng: mfN Qv × = (m/giây)  Trong đó:  Q: lưu lượng tính toán. Q = 22 m3/h.  N: số bể lắng. N = 2  f m : diện tích mặt cắt ngang của máng thu nước. 204,0=2,0×2,0=×= mhbf mángmángm 076,0 04,036002 22⇒ v (m/s) Để đảm bảo cho việc thu đều nước trên toàn bộ chiều dài máng, phía ngoài thành máng bố trí gắn thêm các tấm điều chỉnh chiều cao mép máng được làm bằng thép không gỉ. Tấm điều chỉnh được xẻ khe hình chữ V (máng răng cưa). - Chọn máng răng cưa có:  Khe tạo góc: 90o.  Bề rộng khe: 60mm.  Bề rộng răng: 30mm.  Chiều cao khe: hkhe = 25mm.  Đường kính máng răng cưa: drăng = dmáng = 3,1m.  Chiều dài máng răng cưa: lrăng = Lmáng = 9,739 m. Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 65 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 - Công suất của 1 bể lắng: 2 Q'Q  (m3/giờ)  Trong đó: Q: lưu lượng tính toán. Q = 22 m3/giờ.  Q’ = 2 22 = 11 (m3/giờ) = 3,056 (l/s) - Tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng: răngl 'Qq  (l/s.m)  Trong đó:  Q’: công suất của bể lắng.Q’ = 3,056 l/giây.  l răng: chiều dài máng răng cưa. lrăng = 9,739 m )./(314,0 739,9 056,3 mslq  Vậy 1m dài máng phải thu được 0,314 m3/giây. - Số răng trên 1m dài máng thu nước: a 1n   Trong đó: a: khoảng cách giữa các tim răng. a = 0.2 m 5 2.0 1n  - Lưu lượng nước qua một khe chữ V góc đáy 90o: Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 66 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 n qqo  )s/m( 3  Trong đó:  q: tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng. q =0,314 m3/giây.  n: số răng cưa trên 1m dài máng thu. n = 5 răng )/(0628,0 5 314,0⇒ slqo   Tóm tắt các thông số của bể lắng đứng: Đường kính bể lắng 3,1m Đường kính ống trung tâm 0,62m Chiều cao bể lắng 5m Ống dẫn nước từ tháp giải nhiệt vào bể lắng 90 Ống xả cặn 90 Máng thu nước 0,2m x 0,2m 4.4 BỂ CHỨA TRUNG GIAN - Thể tích bể chứa nước trung gian được xác định như sau: )m(W%30V 3  Trong đó: W: dung tích bể lắng, W= 22 m3/giờ x 1,5 giờ = 33 (m3)  V= 9,9 (m3) - Chọn kích thước bể chứa trung gian: L x B x H = 2,5(m) x2 (m) x 2(m) - Chọn chiều cao bảo vệ là 0,2(m) - Vậy kích thước thật của bể là: L x B x H =2,5(m) x 2(m) x 2,2(m) Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 67 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 4.5 BỒN LỌC ÁP LỰC 4.5.1 Nguyên tắc hoạt động Bể lọc áp lực là một loại bể lọc nhanh kín, thường được chế tạo bằng thép có dạng hình trụ đứng (cho công suất nhỏ) và hình trụ ngang (cho công suất lớn). Do bể làm việc dưới áp lực, nên nước cần xử lí được đưa trực tiếp từ trạm bơm cấp I vào bể, rồi đưa trực tiếp vào mạng lưới không cần trạm bơm cấp II Bể lọc áp lực có thể chế tạo sẵn trong xưởng. Khi không có điều kiện chế tạo sẵn có thể dùng thép tấm hàn, ống thép,.. để chế tạo bể. Nguyên tắc hoạt động của bể: Nước được đưa vào bể qua 1 phễu bố trí ở đỉnh bể, qua lớp cát lọc, lớp đỡ vào hệ thống nước trong, đi vào đáy bể và phát vào mạng lưới. Khi rửa bể, nước từ ống áp lực chảy ngược từ dưới lên trên qua lớp cát lọc và vào phểu thu, chảy qua ống thoát nước rửa xuống mương thoát nước. Ngoài ra, bể lọc áp lực còn trang bị ống xả khí nối với đỉnh bể, van xả khí đặt ở nóc bể để thoát khí đọng ở nóc bể. Bố trí các áp lực kế trên ống dẫn nước vào và ra khỏi bể để kiểm tra tổn thất áp lực qua bể. Bể chế tạo có tai để dễ dàng cẩu, lắp và có nắp đậy với bulông xiết chặt để có thể tháo mở khi thau rữa cát lọc hoặc sữa chữa. 4.5.2 Tính toán bồn lọc cát áp lực 4.5.2.1 Diện tích và chiều cao bể lọc áp lực - Lưu lượng nước là Q = 22 (m3/giờ) - Số lượng bể lọc áp lực là 1 bể - Lưu lượng một bể: Q = 22 (m3/giờ) - Vận tốc lọc: v= 4 ÷20 (m/giờ), chọn v= 20 m/giờ - Diện tích bề mặt lọc: Thiết kế trạm cấp nước tập trung công suất 440 m3/ngày đêm tại xã Long Thới 1- huyện Nhà Bè- Tp.HCM. GVHD: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG 68 SVTH: HUỲNH CẨM TÚ – MSSV: 90402987 As = 20 22 v Q = 1,1 (m2) - Đường kính bể lọc: )(18,1π 1,14 π 4 m A D s  - Chọn đường