Luận văn Thiết kế trạm xử lý nước cấp khu công nghiệp Trảng Bàng, Tây Ninh, công suất 5000m3/ngày

ònh theo coâng thöùc : Pp = 4 Trong ñoù : M laø ñoä maøu cuûa nöôùc, M = 20 Pp = 4*= 18 (mg/l) Ngoaøi ra theo haøm löôïng caën trong nöôùc nguoàn, xaùc ñònh lieàu löôïng pheøn ñeå xöû lyù nöôùc coù ñuïc theo baûng 6.3 ñieàu 6.11. TCXD – 33:1985 nhö sau : Baûng 4.1 Haøm löôïng caën cuûa nöôùc nguoàn (mg/l) Lieàu löôïng pheøn nhoâm Al2(SO4)3 khoâng chöùa nöôùc (mg/l) Ñeán 100 101 - 200 201 - 400 401 - 600 601 - 800 801 - 1000 1001 - 1400 1401 - 1800 1801 - 2200 2201 – 2500 25 - 35 30 - 45 40 - 60 45 - 70 55 - 80 60 - 90 65 - 100 75 - 115 80 - 125 90 - 130 Haøm löôïng caën cuûa nöôùc nguoàn laø 40mg/l. Vaäy lieàu löôïng pheøn laø 25-35mg/l, choïn 30mg/l Vaäy choïn lieàu löôïng pheøn nhoâm laø P =30mg/l 4.1.1.2. Kích thöôùc beå hoaø tan vaø tieâu thuï pheøn : Dung tích beå hoaø troän vaø tieâu thuï ïtính theo coâng thöùc: Whp = Trong ñoù : Q : Löu löôïng nöôùc xöû lyù (m3/h), Q = 208 m3/h n : Thôøi gian giöõa 2 laàn hoaø troän pheøn, vôùi löôïng Q = 5000 m3/ngaøy thì n = 12giôø b1 : Noàng ñoä dung dòch pheøn trong thuøng hoaø troän (%), bh = 5% : Khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch :1 taán/m3 Pp : Lieàu löôïng pheøn cho vaøo nöùôc, Pp = 30mg/l. Wt = Xaây döïng hai beå hình chöõ nhaät , moãi beå coù kích thöôùc : 1×1 ×1 trong ñoù chieàu cao baûo veä laø 0,2m, ñaùy beå coù ñoä doác 1% veà phía oáng thu caën. 4.1.1.3. Tính hệ thống máy khuấy của bể hoà tan vaø tieâu thuï pheøn: - Duøng maùy khuaáy coù gaén caùnh khuaáy baûn 2 caùnh (maùi cheøo) ñeå khuaáy troän Đường kính máy khuấy Chiều rộng bản cánh khuấy = Dm = * 0,5 = 0,1m Chiều dài bản cánh khuấy = Dm = *0,5 = 0,125m - Năng lượng cần truyền vào nước: P = G2.V.μ Trong đó: G :cường độ cánh khuấy, chọn G = 1000s-1 V :dung tích bể , V = 0,75 m3 μ: độ nhớt động học của nước, ở 25oC chọn : = 1*10-3Ns/m2 P = 10002 x 0,75 x 0,001 = 750J/s = 0,75kw Hiệu suất động cơ là η = 0,8, vậy công suất động cơ: P = ==> chọn P = 1kw - Xác định số vòng quay của máy khuấy: n Töø coâng thöùc P = KNn3dk5 Trong ñoù : KN Chuaån soá coâng suaát khoâng thöù nguyeân) : Khoái löôïng rieâng cuûa moâi tröôøng chaát loûng, =1000 n = Chọn cánh khuấy mái chèo bản 2 cánh nghiêng góc 45o, KN = 1 = 3,1 v/s = 186 v/ phút Kiểm tra số Reynold: NR = > 104 Vậy đường kính và số vòng quay đã chọn đạt chế độ chảy rối. Choïn bôm ñònh löôïng pheøn vaøo ñaàu beå troän. Ñaëc tính bôm Q = 200l/h, H = 20m. Ñaët 2 bôm : 1 bôm laøm vieäc, 1 bôm döï phoøng 4.1.1.4. Kho chöùa pheøn: Dieän tích kho chöùa: Trong ñoù: - Q: coâng suaát traïm xöû lyù, Q = 5.000 m3/ngaøy ñeâm - P: lieàu lôïng pheøn tính toaùn, P =30 mg/l - T: thôøi gian giöõ hoaù chaát trong kho, T15 ngaøy, choïn T=30 ngaøy - : heä soá tính ñeán dieän tích ñi laïi vaø thao taùc trong kho, = 1,3 - Pk : ñoä tinh khieát cuûa pheøn, Pk = 70% - h: chieàu cao cho pheùp cuûa hoaù chaát, ñoái vôùi pheøn nhoâm cuïc: h=2m - G0 : khoái löôïng rieâng cuûa hoaù chaát, G0 = 1,1 taán/m3 Kho chöùa pheøn caàn dieän tích : 1,1m ×4m = 4,4m2 Khu ñieàu cheá pheøn caàn dieän tích 22m2 = 5,5m ×4m ñaët caïnh kho chöùa pheøn vaø coù cöûa thoâng vôùi kho chöùa pheøn 4.1.2 .Voâi 4.1.2.1. Haøm löôïng voâi caàn thieát : Lieàu löôïng voâi (tính theo CaO) caàn thieát ñeå kieàm hoaù xaùc ñònh nhö sau: Pv = e1 (– Kt +1) (mg/l) Trong ñoù : Pv : Haøm löôïng voâi duøng ñeå kieàm hoaù (mg/l) Pp : Haøm löôïng pheøn caàn duøng ñeå keo tuï (mg/l), Pp = 30mg/l e1, e2 : Troïng löôïng ñöông löôïng cuûa voâiù vaø cuûa pheøn (mg/mgñl) + e1 = 28 mg/mgñl ( CaO ) + e2 = 57 mg/mgñl ( Al2(SO4)3 ) Kt : Ñoä kieàm nhoû nhaát cuûa nöôùc nguoàn (mgñl/l), Kt = Pv = 28*(30* - 0,88 +1) = 18mg/l Kieåm tra pH cuûa nöôùc sau khi kieàm hoaù: Ñoä kieàm cuûa nöôùc sau khi pha pheøn vaø kieàm hoaù voâi ôû treân : Trong ñoù : Kt : Ñoä kieåm cuûa nöôùc sau khi kieàm hoaù Ko : Ñoä kieàm cuûa nöôùc nguoàn Ko = mgñl/l Löôïng axít cacbonic töï do trong nöôùc sau khi pha pheøn : (CO2)0 : noàng ñoä axit cacbonic töï do trong nöôùc nguoàn tröôùc khi pha pheøn tra theo hình 6-2 ñieàu 6.209 TCVN –33 –1985 => (CO2)0 = 8 mg/l Vôùi giaù trò naøy CO2 vaø ñoä kieàm Kt =1mgñl/l tra ngöôïc laïi giaù trò pH = 7,2 Tính toaùn ñoä oån ñònh cuûa nöôùc: Ñoä oån ñònh nöôùc ñöïôc ñaùnh giaù theo chæ soá baõo hoaø I : I = pHo - pHs Trong ñoù : pHo : Ñoä pH cuûa nöôùc = pH = 7,2 pHs : Ñoä pH cuûa nöùôc sau khi ñaõ baõo hoaø cacbonnat ñeán traïng thaùi caân baèng vaø ñöôïc tính theo coâng thöùc : pHs = f1(t) – f2(Ca2+) – f3(K) + f4(P) Trong ñoù: - f1(t : Haøm soá phuï thuoäc nhieät ñoä, vôùi t = 250C thì f1(t) =2 - f2(Ca2+) :Haøm soá phuï thuoäc haøm löôïng ion Ca2+ trong nöôùc, vôùi Ca2+ = 18mg/l thì f2(Ca2+) = 1,2mg/l - f3(K) : Haøm soá ñoä kieàm cuûa nöôùc, vôùi Kt =1mg/l thì f3(K) = 1 f4(P): Haøm soá toång haøm löôïng muoái, vôùi P = 150mg/l thì f4(P) = 8,75 Vaäy : pHs = 2 – 1,2 – 1 + 8,75 = 8,55 Ta thaáy : pH0 =7,2 < pHs = 8,55 nöôùc coù tính xaâm thöïc, caàn theâm vaøo moät löôïng voâi ñeå kieàm hoaù nöôùc. ÖÙng vôùi I < 0 vaø pHo < 8,4<pHs thì lieàu löôïng voâi theâm vaøo ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: Trong ñoù: X vaø : heä soá phuï thuoäc vaøo pH0 vaø pHs , tra bieåu ñoà Hình 15.6_Caáp nöôùc_Trònh Xuaân Lai, ta coù = 0,18 vaø = 0,001 K: ñoä kieàm toaøn phaàn cuûa nöôùc K=1mg/l Vaäy toång löôïng voâi caàn thieát laø: Lv =18 + 5= 23 mgCaO/l 4.1.2.2. Kích thước bể hoà trộn vôi: - Xác định dung tích bể hoà trộn vôi: Whv = Trong đó : Q: Lưu lượng nước xử lý (m3/h), Q = 5.000 m3/nđ = 208m3/h n: Thời gian giữa 2 lần hoà tan vôi, Q = 5.000m3/nđ, nên n = 12h Pp: Liều lượng hoá chất cho vào nước, Pp= 23 mgCaO/l b3: Nồng độ dung dịch vôi cho vào thùng hoà trộn, bv= 10% : Khối lượng riêng của dung dịch, = 1T/m3 W == 0,6 m3 Chọn đường kính thùng dt = 1m thì: Ft = = = 0,785m2 Chọn đường kính đáy dd = 0,2m thì Fd = 0,0314m2 Chiều cao phần đáy : hd = == 0,4m - Thể tích phần đáy: Wd = Fd.hd = 0,0314*0,4 = 0.01256m3 - Chiều cao phần trên: ht==m - Góc nghiêng " so với mặt phẳng nằm ngang: " = arctg Chiều cao toàn phần bể hoà tan là 1,5m trong đó chiều cao bảo vệ = 0,3m Đáy chóp lắp ống D = 100mm để xả cặn. Tính hệ thống cánh khuấy của thùng hoà trộn - Duøng maùy khuaáy coù gaén caùnh khuaáy baûn 2 caùnh (maùi cheøo) ñeå khuaáy troän Đường kính máy khuấy D ½ đường kính bể Chiều rộng bản cánh khuấy = Dm = * 0,5 = 0,1m Chiều dài bản cánh khuấy = Dm = *0,5 = 0,125m - Năng lượng cần truyền vào nước: P = G2.V.µ Trong đó : G : Cường độ cánh khuấy, chọn G = 1000s-1 V : Dung tích bể hoà trộn, V = 0,6 m3 µ : Ñoä nhớt động học của nước, ở 25oC , µ =1*10-3Ns/m2 P = 10002 *0,6 *1*10-3 = 600 J/s = 0,6kw Hiệu suất động cơ là η = 0,8, vậy công suất động cơ: P =, chọn P = 1kw - Xác định số vòng quay của máy khuấy: n n = Chọn cánh khuấy mái chèo bản 2 cánh, KN = 1 = 2,6 v/s = 156 v/ phút Kiểm tra số Reynold: NR = > 104 Vậy đường kính và số vòng quay đã chọn đạt chế độ chảy rối. Tính cô khí : Xaùc ñònh beà daøy thaân thuøng hoaø troän : Choïn vaät lieäu laøm thuøng hoaø troän baèng theùp CT3 . Xaùc ñònh aùp suaát tính toaùn ôû phaàn döôùi cuûa thaân ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: P = g.ρ.H Trong ñoù : ρ: Khoái löôïng cuûa nöôùc, ρ = 1000kg/m3 g: Gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 m/s2 H : Chieàu cao coät nöôùc trong thuøng hoaø troän, H = 1,1m Vaäy : P = 9,81*1000*1,2 = 11200N/m2 = 0,012N/mm2 Tính öùng suaát cho pheùp tieâu chuaån cuûa theùp CT3, theùp CT3 coù öùng suaát cho pheùp tieâu chuaån [σ* ] = 140 N/mm2, heä soá beàn moái haøn φh = 0,95 Xaùc ñònh öùng suaát cho pheùp theo coâng thöùc : [σ ] = η [σ* ] = 1. 140 = 140 N/mm2 Tính = = 6650 N/mm2 >25 Vaäy beà daøy thaân thieát bò toái thieåu ñuôïc tính theo coâng thöùc : = 0,05mm Chieàu daøy thöïc thaân thieát bò tính theo coâng thöùc : S = + C Vôùi : C : Heä soá choïn theâm, C = Ca + Cb + Cc + Co Ca : heä soá boå sungdo aên moøn hoaù hoïc, Ca = 15 naêm * 0,06 mm/naêm = 0,9 mm( nieân haïn söû duïng 10 naêm, toác ñoä aên moøn = 0,06mm/naêm), choïn Ca = 1mm Cc : heä soá boå sung do sai leäch khi cheá taïo Cc = 0 Co : heä soá boà sung quy troøn kích thöôùc Co = 1,95 Vaäy S = 3mm Kieåm tra laïi ñieàu kieän beà : 0,1 (thoaû) Xaùc ñònh aùp suaát cho pheùp beân trong thieát bò theo coâng thöùc : = 0,53N/mm2 >p = 0,012N/mm2 Vaäy beà daøy thieát bò S = 3mm nhö ñaõ choïn nhö treân laø thoaû maõn. 4.1.2.3 .Beå tieâu thuï voâi Dung tích beå tieâu thuï voâi: Wtv = = Trong ñoù : Q : Löu löôïng nöôùc xöû lyù (m3/h), Q = 208 m3/h n : Thôøi gian giöõa 2 laàn hoaø troän pheøn, vôùi löôïng Q = 5.000 m3/ngaøy thì n = 12giôø b4 : Noàng ñoä dung dòch pheøn trong beå tieâu thuï , bh = (1 ÷ 5)%, laáy b1 = 5% : Khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch :1 taán/m3 Pp : Lieàu löôïng pheøn cho vaøo nöùôc, Pp = 30mg/l Wtv = =1,2m3 = 2Whv Làm hai bể hoà trộn hình tròn có kích thước và ở mỗi bể cũng được khuấy trộn như ở bể hòa tan Choïn 2 bôm voâi coù ñaëc tính kyõ thuaät : Q = 200l/h, H = 20m - Dieän tích khu pha voâi caàn dieän tích nhö khu pha cheá pheøn 22m2 = 5,5m*4m 4.1.2.4. Kho chứa vôi: - Lượng vôi thị trường với độ tinh khiết 70% cần dùng 1 ngày là: L = Với a: liều lượng vôi dùng để kiềm hoá, a = 23 mg/l - Lượng vôi dự trữ trong 30 ngày: G = 30 * 164 = 4920 kg = 4,92 tấn Vôi mua về là vôi sữa đóng thành bao có sẵn trên thị trường, có tỷ trọng khi xếp đống là γ = 1,2 - Vậy thể tích vôi choán chỗ trong kho là : W = m3 Thiết kế kho dự trữ vôi cạnh kho dự trữ phèn và có kích thước : B×L×H = 4×1×1,1 4.1.3. Chaát khöû truøng nöôùc : Duøng clo ñeå khöû truøng nöôùc Lieàu löôïng clo chaâm vaøo nöôùc ñaõ laøm saïch ñeå khöû truøng laø : 3mg/l = 3g/m3 Coâng suaát nhaø maùy : 5.000 = 208m3/h Löôïng Clo duøng trong moät giôø: m = a*Q = 0,003*208 = 0,624kg/h Duøng Cloratô ñeå chaâm Clo. Choïn maùy chaâm clo loaïi 1 kg/h. Döï tröõ löôïng clo cho 1 thaùng laø : 5.000m3/ngaøy*30ngaøy/thaùng*0,003kg/m3 = 450kg/thaùng Ñaët 5 bình clo loaïi 90kg, 1 caân baøn loaïi 0 ÷ 200kg - Gian ñaët clo caïnh kho pheøn kích thöôùc 4m ×4m =16m2 4.2. Hoà chöùa nöùôc thoâ Hoà chöùa nöôùc thoâ döï tröõ nöôùc cho traïm bôm caáp 1 trong thôøi gian 7 ngaøy Löôïng khai thaùc trong moät ngaøy laø : Q = 5.000m3/ngaøy Dung tích hoà chöùa : Wh = 7 * Q = 7 * 5.000 = 35.000m3 Laáy chieàu saâu chöùa nöôùc H = 3,5m Maët baèng cuûa hoà chöùa laø : F = =10. 000m2 Chieàu saâu baûo veä : hbv = 0,5m Kích thöôùc ñaøo hoà : B × L × H = 100m × 100m ×4m Tính toaùn bôm nöôùc thoâ: Bôm caáp 1 laøm vieäc ñieàu hoaø trong ngaøy, löu löôïng bôm caáp 1 1aø löu löôïng trung bình ngaøy : Qh = h. Aùp löïc bôm caáp 1 ñöôïc tính caên cöù vaøo möïc nöôùc treân beå troän ôû traïm xöû lyù vaø möïc möïc nöôùc thaáp nhaát taïi mieäng huùt cuûa bôm chìm ñaët trong hoà chöùa nöôùc thoâ: Hb = Ztr – Zh + + Htñ Trong ñoù : Ztr : cao ñoä möïc nöôùc taïi beå troän : Ztr = 5,1 m Zh : Cao ñoä möïc nöôùc thaáp nhaát taïi mieäng huùt nöôùc taïi hoà chöùa Zh = 0,5m : Toån thaát aùp löïc treân oáng ñaåy (h1) vaø toån thaát cuïc boä qua bôm vaø caùc phuï tuøng (h2) = h1 + h2 h1 : Toån thaáp aùp löïc doïc ñöôøng : q = 58 l/s, choïn oáng gang deûo D = 250, coù v = 1,2m/s, i = 9,45, chieàu daøi oáng daãn nöôùc thoâ : 0,05 km : h1 = 9,45 * 0,05 = 0,5 m AÙp löïc qua bôm vaø caùc phuï tuøng laáy h2 = 3m. = 0,5 + 3 = 3,5m. - AÙp löïc töï do ra khoûi oáng vaøo beå troän : htñ = 1m hb = 5,1 – 0,5 + 3,5 + 1 = 9,1m Choïn traïm bôm caáp 1 coù 2 maùy bôm cuøng coâng suaát, thoâng soá kyõ thuaät cuûa bôm laø : Qb = 220m3/h , Hb = 10m, 1 bôm laøm vieäc, 1 bôm döï phoøng. 4.3. Beå troän ñöùng : Coâng suaát cuûa traïm xöû lyù laø Q = 5.000 m3/ngaøy ñeâm = 208 m3/h = 58l/s. Dieän tích tieát dieän ngang ôû phaàn treân cuûa beå troän tính vôùi vaän toác nöôùc daâng vd = 25 mm/s = 0,025m/s laø : ft = Trong ñoù vt laø vaän toác nöôùc ôû phaàn thaân treân (vt = 25 ÷ 28 mm/s), choïn vt = 25mm/s Beå troän phaàn treân coù daïng hình vuoâng, thì chieàu daøi moãi caïnh laø : bt = , laáy bt = 1,6m OÁng daãn nöôùc nguoàn vaøo beå troän vôùi q = 58l/s, OÁng daãn nöôùc thoâ töø nguoàn vaøo coù ñöôøng kính D = 250 mm Vaän toác nöùôc trong oáng daãn nöôùc thoâ : V = 1,2m/s => thoaû(tieâu chuaån v = 1 ÷ 1,5 m/s) fd = 0,277m × 0,277m = 0,076m2 Choïn goùc hình noùn α = 400, (α = 30÷ 400), thì chieàu cao phaàn hình thaùp laø (phaàn döôùi ñaùy beå) seõ laø : hd = = Theå tích phaàn hình thaùp cuûa beå troän baèng : Wd = Theå tích toaøn phaàn cuûa beå vôùi thôøi gian löu laïi cuûa nöôùc trong beå laø 1,5 phuùt (thôøi gian löu nöôùc trong beå troän khoâng quaù 2 phuùt)seõ laø: W = = 5,2 m3 Theå tích phaàn treân hình hoäp cuûa beå seõ laø : Wt = W - Wd = 5,2 – 1,8 = 3,4 m3 Chieàu cao phaàn treân cuûa beå laø : ht = Chieàu cao toaøn phaàn cuûa beå seõ laø : H = ht + hd + hbv = 1,3 + 1,8 + 0,4= 3,5 m Trong ñoù chieàu cao baûo veä hbv = 0,4m Döï kieán thu nöôùc baèng maùng voøng coù loã ngaäp nöôùc. Nöôùc chaûy trong maùng ñeán choã oáng daãn nöôùc ra khoûi beå theo hai höôùng ngöôïc nhau, vì vaäy löu löôïng nöôùc tính toaùn cuûa moãi maùng seõ laø : qm = Dieän tích tieát dieän maùng vôùi toác ñoä nöôùc chaûy trong maùng vm = 0,6m/s seõ laø : m2 Choïn chieàu roäng maùng : bm = 0,2m thì chieàu cao lôùp nöôùc tính toaùn trong maùng seõ laø : Ñoä doác cuûa maùng veà phía thaùo nöôùc ra laáy baéng 0,02 toång dieän tích caùc loã ngaäp thu nöôùc ôû thaønh maùng vôùi toác ñoä nöôùc chaûy qua loã vl = 1 m/s seõ laø : Choïn ñöôøng kính loã dl = 30 mm Dieän tích cuûa moãi loã : fl = = 0,0007 m2 . Toång soá loã treân thaønh maùng seõ laø : loã, laáy 84 loã Caùc loã ñöôïc boá trí ngaäp trong nöôùc 70 mm (tính ñeán taâm loã), chu vi phía trong cuûa maùng laø : Khoaûng caùch giöõa caùc taâm loã : e = Khoaûng caùch giöõa caùc loã : e - dl = 0,057 – 0,03 = 0,04 Ñöôøng kính oáng daãn sang beå phaûn öùng D = 300 mm, Vaän toác nöôùc trong oáng daãn sang beå phaûn öùng : v = 0,82m/s (quy phaïm v = 0,8 ÷ 1 m/s) Beå phaûn öùng taàng caën lô löûng Nöôùc sau khi ñöôïc hoaø troän hoaù chaát trong beå troän ñöùng ñöôïc ñöa sang beå phaûn öùng ñeå haït caën coù ñuû thôøi gian hình thaønh boâng caën lôùn vaø ñöôïc taùch ra ôû beå laéng ngang vaø beå loïc phía sau : 4.4.1. Ngaên taùch khí: Dung tích ngaên taùch khí seõ laø : Trong ñoù : t :Thôøi gian löu nöôùc, theo quy phaïm t =1-2 phuùt, laáy t =1,5 phuùt Q : Löu löôïng nöôùc caàn xöû lyù, Q = 208m3/h Dieän tích ngaên taùch khí: Vôùi v: Vaän toác doøng nöôùc trong ngaên taùch khí, theo quy phaïm v 0,05m/s, laáy v = 0,03m/s Chieàu daøi ngaên taùch khí laáy baèng chieàu roäng beå phaûn öùng, L = 6,8m Vaäy chieàu roäng ngaên taùch khí laø: Chieàu cao möïc nöôùc trong ngaên taùch khí: 4.4.2. Beå phaûn öùng coù lôùp caën lô löûng: 4.4.2.1. Kích thöôùc beå: Dieän tích maët baèng cuûa beå phaûn öùng: Trong ñoù: - Q: Löu löôïng nöôùc caàn xöû lyù : Q = 208m3/h - v: vaän toác ñi leân cuûa doøng nöôùc trong beå phaûn öùng, phuï thuoäc haøm löôïng caën cuûa nöôùc nguoàn, laáy theo Baûng 4.4.2.1 BAÛNG 4.4.2.1 Tính chaát nöôùc nguoàn Haøm löôïng caën (mg/l) v (mm/s) Nöôùc coù ñoä ñuïc thaáp Nöôùc coù ñoä ñuïc trung bình Nöôùc coù ñoä ñuïc lôùn <20 20-50 50-250 250-2500 0,9 1,2 1,6 2,2 Vôùi haøm löôïng caën laø 40 mg/l thì v=1,2m/s. Laáy toång chieàu roäng beå phaûn öùng baèng beå laéng ngang B = 6,8m. Beå phaûn öùng chia laøm 3 ngaên (n =3). Chieàu roäng moãi ngaên : Bn = = 2,3m Chieàu daøi ngaên phaûn öùng: Laáy chieàu cao beå phaûn öùng baèng chieàu cao beå laéng ngang: H = 3,2m Theå tích beå phaûn öùng laø: Thôøi gian löu nöôùc trong beå, choïn t = 35 t = 40 phuùt => thoaû ( tieâu chuaån t 20 phuùt) Chieàu cao cuûa ngaên phaûn öùng: H = 3,2m Trong ngaên phaûn öùng ñaët 1 taám chaén höôùng doøng, khoaûng caùch giöõa taám chaén vaø thaønh beå : ( theo quy phaïm 3-4m ) 4.4.2.2. Heä thoáng phaân phoái nöôùc : Phaân phoái nöôùc baèng oáng ñuïc loã ñaët ôû ñaùy ngaên phaûn öùng. Moãi ngaên ñaët 1 oáng. Toác ñoä nöôùc chaûy trong oáng theo quy phaïm v = 0,5 ÷ 0,6 m/s. Laáy v = 0.6m/s Tieát dieän oáng phaân phoái : F = Ñöôøng kính oáng phaân phoái : D = 0,202m =202mm =>choïn D = 200mm Laáy toång dieän tích loã phaân phoái baèng 30% dieän tích oáng: Toång dieän tích loã treân oáng phaân phoái laø : = Choïn ñöôøng kính loã phaân phoái dloã = 25mm Dieän tích moãi loã: Floã = Toång soá loã : n = = 24 loã Moãi beân boá trí 12 loã thaønh 2 haøng so le hai beân thaønh oáng, loã höôùng xuoáng phía döôùi laøm vôùi phöông thaúng ñöùng moät goùc 45o Khoaûngcaùch giöõa caùc loã : e = Toån thaát aùp löïc qua giaøn phaân phoái : h = ( Trong ñoù: K : tyû soá taát caû caùc loã cuûa oáng phaân phoái treân tieát dieän ngang cuûa oáng phaân phoái, 30% = 0,03 H = Toác ñoä nöôùc töø ngaên phaûn öùng sang beå laéng laáy vl = 0,05m/s. Chieàu cao lôùp nöôùc treân vaùch traøn : Ht = 4.5. Beå laéng ngang: 4.5.1. Kích thöôùc beå laéng: Toång dieän tích maët baèng cuûa beå laéng ngang thu nöôùc beà maët: Trong ñoù : - : Heä soá keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa thaønh phaàn vaän toác roái cuûa doøng nöôùc theo phöông thaúng ñöùng, phuï thuoäc vaøo tyû soá L/H0, tra theo Baûng 4.5.1, öùng vôùi L/Ho = 10 => = 1,33 vaø K = 7,5 + L: chieàu daøi vuøng laéng caën + H0: chieàu cao vuøng laéng - u0 : Toác ñoä laéng töï do cuûa haït caën nhoû nhaát caàn giöõ laïi, ñöôïc laáy theo baûng 4.5.2, öùng vôùi haøm löôïng caën cuûa nöôùc nguoàn Cn = 40mg/l, ñoä maøu M = 20o => choïn uo = 0,45m/s F = BAÛNG 4.5.1 L/H0 10 15 20 25 K 7,5 10 12 13,5 1,33 1,5 1,67 1,82 BAÛNG 4.5.2 Ñaëc ñieåm nöôùc nguoàn vaø phöông phaùp xöû lyù Toác ñoä rôi cuûa caën u0 (mm/s) Xöû lyù nöôùc coù duøng pheøn: _ Nöôùc ít ñuïc ( haøm löôïng caën < 50 mg/l ) _ Nöôùc ñuïc vöøa ( haøm löôïng caën 50-250 mg/l) _ Nöôùc ñuïc ( haøm löôïng caën 250-2500 mg/l) Xöû lyù nöôùc khoâng duøng pheøn, nöôùc ñuïc 0,35-0,45 0,45-0,5 0,5-0,6 0,12-0,15 Chieàu cao vuøng laéng theo quy phaïm H0 = 2,5-3,5m. Laáy H0= 2,5m, Soá beå laéng N =1 Chieàu roäng beå laø: Trong ñoù : - vtb : Laø toác ñoä doøng chaûy trong beå laéng: vtb = K*u0 = 7,5*0,45 = 3,4 mm/s B Beå laéng ñöôïc chia laøm n = 3 ngaên, chieàu roäng moãi ngaên laø : b = ( tieâu chuaån cho pheùp chieàu roäng moãi ngaên khoâng quaù 6m) Chieàu daøi beå: Neáu chieàu roäng moãi ngaên b = 2,3m , haøng loã cuoái cuøng naèm cao hôn möùc caën tính toaùn laø 0,3m, (Quy phaïm 0,3 ÷ 0,5m) thì dieän tích coâng taùc (Fn) cuûa moãi ngaên phaân phoái nöôùc vaøo beå ñaët caùch ñaàu beå 1,5m (Quy phaïm 1 ÷ 12m) seõ laøø : Fn = b.(Ho – 0,3 ) = 2,3*(2,5 – 0,3) = 5,1 m2 Löu löôïng nöôùc tính toaùn qua moãi ngaên cuûa beå laø : qn = = 0,0194m3/s 4.5.2. Phaân phoái nöôùc vaøo beå laéng ngang Dieän tích caàn thieát cuûa caùc loã ôû vaùch ngaên phaân phoái nöôùc vaøo laø : Trong ñoù : vloã : vaän toác nöôùc qua caùc loã tieâu chuaån cho pheùp vloã = 0,2 ÷ 0,3 m/s, choïn vloã = 0,2m/s Laáy ñöôøng kính loã ôû vaùch ngaên phaân phoái nöôùc d = 0,06m (Quy phaïm d = 0,05 ÷0,15m). Dieän tích moãi loã floã = 0,00285 m2, toång soá loã ôû vaùch ngaên phaân phoái nöôùc laø : loã, choïn nloã = 35 loã Caùc loã ñöôïc boá trí thaønh 7 haøng doïc vaø 5 haøng ngang Khoaûng caùch giöõa truïc caùc loã theo haøng doïc laø : (2,5 –0,3) : 5 = 0,525m Khoaûng caùch caùc truïc loã boá trí theo haøng laø : 2,3 : 7 =0,33m Theå tích phaàn laéng: W = F*H0 = 171*2,5 = 427,5m3 Thôøi gian nöôùc löu trong beå: 4.5.3. Thu nöôùc sau beå laéng ngang : Phaàn thu nöôùc sau beå laéng duøng heä thoáng maùng ñuïc loã chaûy ngaäp treân maët nöôùc ñaët ôû cuoái beå Chieàu daøi maùng : Lm = Moãi nhaùnh boá trí 2 maùng thu, khoaûng caùch giöõa caùc taâm maùng : a = Toác ñoä maùng thu laáy vm = 0,6m/s (Tieâu chuaån vm = 0,6 ÷ 0,8 m/s) Tieát dieän maùng thu: Chieàu roäng maùng : laáy bm = 0,2m Chieàu saâu maùng: Maùng doác 0,01 veà phía cuoái beå Chieàu cao ñaàu maùng: h1 = 0,4m Chieàu cao cuoái maùng: h2 = h1+L*i = 0,4 + 20*0,01 = 0,6m Toác ñoä qua loã : vloã = 1m/s. Toång dieän tích loã treân 1 maùng thu : Vôùi qn : löu löôïng nöôùc trong moät ngaên qn = Ñöôøng kính loã choïn dloã = 25mm (quy phaïm d ≥ 25mm) Soá loã treân maùng : n = loã Moãi beân boá trí 10 loã Caùc loã naèm ngang 2 beân maùng, loã cuûa maùng ñaët cao hôn ñaùy maùng 0,05m (tieâu chuaån laø 0,05 ÷ 0,08m) Khoaûng caùch giöõa caùc taâm loã : e = Meùp treân cuûa maùng, cao hôn möùc nöôùc cao nhaát trong beå 0,1 m . Thu nöôùc trong beå laéng baèng maùng inox hình chöõ nhaät. Moãi beå boá trí 2 maùng thu. Khoaûng caùch giöõa 2 maùng: Vôùi bm : Chieàu roäng maùng thu nöôùc, choïn bm = 0,4m Chieàu daøi maùng: , choïn l=17m. Tieát dieän maùng thu: vm : toác ñoä trong maùng thu ( theo quy phaïm vm= 0,6-0,8 m/s) Chieàu saâu maùng: Maùng doác 0,01 veà phía cuoái beå Chieàu cao ñaàu maùng: h1 = 0,4m Chieàu cao cuoái maùng: h2 = h1+L*i = 0,4 + 17*0,01 = 0,57m Nöôùc ñöôïc thu vaøo maùng qua taám raêng cöa inox ñaët doïc theo thaønh maùng 4.5.4.Xaû caën beå laéng ngang: Xaû caën theo chu kì vôùi thôøi gian giöõa hai laàn xaû caën laø T=24h Theå tích vuøng chöùa neùn caën cuûa laéng laø: Trong ñoù : -Wc : theå tích vuøng neùn caën - T : Thôøi gian laøm vieäc giöõa 2 laàn xaû caën, T = 24h ( khi xaû caën beå vaãn laøm vieäc bình thöôøng). - Q : Löu löôïng nöôùc ñöa vaøo beå, Q = 208 m3/h. - N : Soá beå laéng ngang, N = 1 - C : Haøm löôïng caën coøn laïi trong nöôùc sau khi laéng, C = 10 ÷12mg/l, laáy C = 10mg/l - Cmax : Haøm löôïng caën lôùn nhaát ñi vaøo beå, Cmax = 85mg/l - δ : Noàng ñoä trung bình cuûa caën ñaõ neùn chaët laáy theo baûng 4.5.4, öùng vôùi Cmax = 85 mg/l =>δ = 10.000g/m3 Wc = Baûng 4.5.4 Noàng ñoä trung bình cuûa caën ñaõ neùn Haøm löôïng caën coù trong nöôùc nguoàn (mg/l) Noàng ñoä trung bình cuûa caën ñaõ neùn tính baèng (g/m3) sau khoaûng thôøi gian 6h 8h 12h 24h 1) Khi xöû lyù coù duøng pheøn ñeán 50 treân 50 ñeán 100 treân 100 ñeán 400 treân 400 ñeán 1.000 treân 1.000 ñeán 2.500 2) Khi xöû lyù khoâng duøng pheøn 6.000 8.000 24.000 27.000 34.000 - 6.500 8.500 25.000 29.000 36.000 - 7.500 9.300 27.000 31.000 38.000 8.000 10.000 30.000 35.000 41.000 150.000 Chieàu cao trung bình vuøng chöùa neùn caën: Chieàu cao trung bình cuûa beå laéng : Hb = Ho + Hc = 2,5 + 0,2 = 2,7m Chieàu cao trung bình xaây döïng beå coù keå chieàu cao baûo veä (0,3 ÷ 0,5m) : Hxd = Hb + Hbv = 2,7 + 0,5 = 3,2m : Theå tích beå laéng laø : Wb = F .Hb = 171*2,7 = 462m3 Löôïng nöôùc tính baèng phaàn traêm maát ñi khi xaû caën : Trong ñoù: - Kp : Heä soá pha loaõng khi xaû caën baèng thuyû löïc, Kp =1,5 - t : Thôøi gian xaû caën, t = 8 ÷10 phuùt choïn t = 10 phuùt p Heä thoáng xaû caën laøm baèng maùng ñuïc loã ôû 2 beân vaø ñaët doïc theo truïc moãi ngaên. Thôøi gian xaû caën quy ñònh t = 8 ÷10 phuùt laáy t = 8 phuùt. Toác ñoä nöôùc chaûy ôû cuoái maùng khoâng nhoû hôn 1 m/s. Dung tích chöùa caën cuûa 1 ngaên laø : Wc-n = Löu löôïng caën ôû 1 ngaên : qc-n = Dieän tích cuûa maùng xaû caën : vm = 1m/s Fm = (vm : Toác ñoä nöôùc chaûy trong maùng, laáy vm = 1m/s) Kích thöôùc maùng. Neáu a = 0,1m thì b = 0,26m. Toác ñoä nöôùc qua loã baèng 1m/s. Choïn ñöôøng kính loã dloã = 25mm (Quy phaïm dloã ≥ 25mm) Dieän tích moãi loã: Floã = = 0,00049m2 Toång dieän tích loã treân moät maùng xaû caën : (Vôùi vloã : Vaän toác nöôùc qua loã, vloã = 1m/s) n = loã => choïn n = 28 loã Boá trí moãi beân 14 loã doïc hai beân thaønh maùng Khoaûng caùch giöõa caùc loã : e = Ñöôøng kính oáng xaû caën: Laáy Dc = 150mm Vaän toác trong oáng xaû caën : Vc = Toån thaát trong heä thoáng xaû caën : H = (ξd + Trong ñoù : ξd : Laø heä soá toån thaát qua caùc loã ñuïc cuûa maùng, laáy baèng 11,4 : Laø heä soá toån thaát cuïc boä trong maùng, laáy baèng 0,5 fc : Dieän tích oáng xaû caën, fm : Dieän tích maùng xaû caën : fm = 0,25m2 vc : Toác ñoä xaû caën :, baèng 1,1m/s g : Gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 H = (11,4 + + 0,5) = 0,7m 4.6. Beå laéng trong coù taàng caën lô löûng 4.6.1 Ngaên taùch khí : Nöôùc töø beå troän tröôùc khi ñi vaøo beå laéng caàn phaûi qua ngaên taùch khí ñeå traùnh boït khí laøm phaù vôõ boâng caën. Thôøi gian nöôùc löu laïi trong ngaên taùch khí laáy = 1,5 phuùt Dung tích ngaên taùch khí seõ laø : Wtk = Trong ñoù : t :Thôøi gian löu nöôùc, theo quy phaïm t =1-2 phuùt, laáy t =1,5 phuùt Q : Löu löôïng nöôùc caàn xöû lyù, Q = 208m3/h Dieän tích ngaên taùch khí: Vôùi v: Vaän toác doøng nöôùc trong ngaên taùch khí, theo quy phaïm v 0,05m/s, laáy v = 0,015m/s Chieàu daøi ngaên taùch khí laáy baèng chieàu roäng beå laêng trong, L = 10,2m Vaäy chieàu roäng ngaên taùch kh