LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I - PHẦN MỞ ĐẦU 2
CHƯƠNG II - XÁC ĐỊNH QUY MÔ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG. 6
CHƯƠNG III - TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CHO THÀNH PHỐ 24
CHƯƠNG IV - THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ 39
CHƯƠNG V - TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THU, TRẠM BƠM CẤP I 67
CHƯƠNG VI - TÍNH TOÁN TRẠM BƠM CẤP II 77
CHƯƠNG VII - TÍNH TOÁN KINH TẾ 88
93 trang |
Chia sẻ: huong.duong | Lượt xem: 2955 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tính toán công trình thu, trạm bơm cấp I, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
có cháy xảy ra đài không cấp nước.
Bơm chữa cháy làm việc đảm bảo cấp nước cho sinh hoạt và chữa cháy.
QbCC = Qmax + QCC
Lưu lượng lấy ra tại các nút giống trường hợp dùng nước max chỉ khác là các điểm 22 và 16 có thêm lưu lượng dập tắt một đám cháy
Nút 22 36,927 l/s
Nút 16 42,014 l/s
b -/ tính toán mạng lưới (giai đoạn) năm 2010.
I -/ VạCH TUYếN MạNG LƯớI.
1-/ Cơ sở để vạch tuyến.
Dân cư thành phố có xu hướng phát triển về Nam, Đông Nam và Đông Bắc.
Mạng lưới cấp nước năm 2000 giữ nguyên ta chỉ đặt thêm đường ống cho phần dân cư mở rộng.
2-/ Vạch tuyến mạng lưới.
Dựa vào mạng lưới năm 2000 đã có ta đặt thêm các đoạn ống tại các khu dân cư mới hình thành.
ii-/ Xác định các trường hợp tính toán.
Đài đặt ở các đầu mạng lưới do đó, ta phải tính toán hai trường hợp:
+ Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất.
+ Kiểm tra đảm bảo dập tắt các đám cháy trong giờ dùng nước lớn nhất.
III-/ Xác định chiều dài tính toán của mạng lưới.
1-/ Chiều dài tính toán các đoạn ống
lH = 1thực . m
Trong đó:
m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của các đoạn ống
lthực: Chiều dài thực của các đoạn ống.
Chiều dài tính toán các đoạn ống
Đoạn ống
Chiều dài thực
Khu vực I
Khu vực II
m
ltt
m
ltt
1 - 2
940
1
940
2 - 3
770
1
770
3 - 4
1000
1
1000
4 - 5
440
1
440
5 - 6
850
1
850
6 - 7
850
1
850
7 - 8
700
1
700
8 - 9
700
1
700
9 - 10
1000
0,5
500
0,5
500
1 - 10
900
0,5
450
0,5
450
2 - 9
700
1
700
1 - 11
530
0,5
215
0,5
215
11 - 12
1000
1
1000
12 - 13
780
1
780
13 - 14
580
1
580
14 - 15
400
1
400
15 - 16
800
1
800
2 - 12
500
1
500
3 - 13
770
0,5
335
0,5
335
4 - 14
500
1
500
5 - 16
580
1
580
15 - 17
560
1
560
13 - 17
480
0,5
240
0,5
240
17 - 18
870
1
870
12 - 18
340
1
340
3 - 9
900
0,5
450
0,5
450
3 - 7
450
1
450
18 - 19
720
1
720
11 - 20
420
0,5
210
0,5
210
1 - 21
650
1
650
20 - 21
800
0,5
400
19 - 33
650
1
650
20 - 33
250
0,5
125
33 - 34
900
0,5
450
22 - 34
800
0,5
400
18 - 25
500
1
500
22 - 25
200
1
200
17 - 23
600
0,5
300
0,5
300
23 - 24
620
0,5
310
0,5
310
22 - 38
750
0,5
325
15 - 24
550
1
550
24 - 26
940
1
940
16 - 26
530
0,5
265
26 - 30
380
0,5
190
28 - 30
600
0,5
300
28 - 29
450
0,5
225
27 - 36
800
0,5
400
29 - 36
500
0,5
250
24 - 35
620
0,5
310
0,5
310
21 - 31
540
0,5
270
0,5
270
10 - 31
500
0,5
250
10 - 32
800
1
800
31 - 37
700
1
700
32 - 37
650
0,5
325
27 - 38
600
1
600
210
23 - 27
420
0,5
400
23 - 25
400
1
1000
1000
1
17970
1
15345
2-/ Lập sơ đồ tính toán mạng lưới
a, Lập hồ sơ tính toán cho trường hợp dùng nước nhiều nhất.
Từ bảng tổng hợp lưu lượng nước theo giờ trong ngày ta thấy giờ dùng nước lớn nhất là giờ 7 - 8 và 17 - 18.
Lưu lượng tiêu dùng: 6,951%Qngđ = 6,951% x 4,999
= 2919,29 m3/h = 810,914 l/s
Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống
Qdđ = qđvdđ . ltt (l/s)
Trong đó:
qđvdđ: Lưu lượng đơn vị dọc đường của các đoạn ống trong khu vực 1 và 2.
qIđvdđ =
qIIđvdđ =
QshImax, QshIImax: Lưu lượng nước sinh hoạt trong khu vực I và khu vực II trong giờ dùng nước lớn nhất
qCđv =
SQT: Tổng lưu lượng tưới cây rửa đường trong giờ dùng nước lớn nhất, SQT = 340 m3/h
SQdp: Lượng nước kể đến các yêu cầu chưa tính đến và lượng nước dò rỉ, SQdp = (Qshmax + SQT) . 0,2
= (1882,375 + 340) . 0,2 = 444,475 m3/h
qCđv =
qIđvdđ =
QshImax: Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt trong giờ dùng nước lớn nhất đối với khu vực 1, QshImax = 840,72 m3/h
qIđvdđ =
qIIđvdđ =
QshIImax: Lưu lượng nước sinh hoạt trong giờ dùng nước lớn nhất ở khu vực II
qIIđvdđ =
tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống
Đoạn ống
Khu vực I
Khu vực II
Chiều dài
QIđvdđ
QIdđ
Chiều dài
QIIđvdđ
QIIdđ
1 - 2
0,019749
940
0,0256
24,064
2 - 3
770
19,712
3 - 4
1000
19,745
4 - 5
440
8,688
5 - 6
850
16,784
6 - 7
850
16,784
7 - 8
700
13,822
8 - 9
700
13,822
9 - 10
500
9,873
500
12,8
1 - 10
450
8,885
450
111,52
2 - 9
700
17,92
1 - 11
215
4,245
215
5,504
11 - 12
1000
22,6
12 - 13
780
19,968
13 - 14
580
11,452
14 - 15
400
7,898
15 - 16
800
15,796
2 - 12
500
12,8
3 - 13
335
6,615
335
8,576
4 - 14
500
9,873
5 - 16
580
11,452
15 - 17
560
11,057
13 - 17
240
4,739
240
6,144
17 - 18
870
22,272
12 - 18
340
8,704
3 - 7
450
8,885
23 - 25
1000
25,6
3 - 9
450
8,885
450
11,52
18 - 19
720
18,432
11 - 20
210
4,146
210
5,376
1 - 21
650
12,835
20 - 21
400
7,898
19 - 33
650
16,64
20 - 33
125
3,2
33 - 34
450
11,52
22 - 34
400
10,24
18 - 25
500
12,8
22 - 25
200
5,12
17 - 23
300
5,924
300
7,68
23 - 24
310
6,121
310
7,936
22 - 38
325
8,32
15 - 24
550
10,86
24 - 26
940
18,561
16 - 26
265
5,233
26 - 30
190
3,752
28 - 30
300
5,927
28 - 29
225
5,76
27 - 36
400
10,24
29 - 36
250
6,4
24 - 35
310
6,121
310
7,936
28 - 35
270
5,331
270
6,912
21 - 31
250
4,936
10 - 31
800
15,796
10 - 32
700
13,822
31 - 37
325
6,417
32 - 37
600
11,847
27 - 38
210
5,376
23 - 27
400
10,24
Từ lưu lượng dọc đường tính toán lưu lượng nút cho tất các nút trên mạng lưới. Lưu lượng nút bằng lưu lượng dọc đường phân về nút cộng với lưu lượng tập trung tại nút phân bố điểm dùng nước tập trung.
Phân bố điểm dùng nước tập trung
Trường học 1
1
3,472
Trường học 2
12
3,472
Trường học 3
4
3,472
Trường học 4
19
3,472
Trường học 5
24
3,472
Trường học 6
25
3,472
Bệnh viện 1
2
1,74
Bệnh viện 2
15
1,74
Xí nghiệp 1
21
16,5
Xí nghiệp 2
22
18,212
Bảng tính lưu lượng nút cho tất cả các nút mạng lưới.
Tên nút
Lưu lượng dọc đường phân về nút l/s
Lưu lượng tập trung lấy ra tại nút l/s
Lưu lượng nút
1
33,526
3,472
36,998
2
37,248
1,74
38,988
3
41,97
41,97
4
19,153
3,472
22,625
5
18,462
18,462
6
16,784
16,784
7
19,745
19,745
8
13,822
13,822
9
37,41
37,41
10
36,348
36,348
11
22,436
22,436
12
33,536
3,472
37,008
13
28,747
28,747
14
14,612
14,612
15
22,806
1,74
24,546
16
16,241
16,241
17
28,908
28,908
18
31,104
31,104
19
17,536
3,472
21,008
20
10,31
10,31
21
12,835
16,5
29,335
22
11,84
18,212
30,052
23
25,414
25,414
24
28,767
3,472
32,239
25
15,424
3,472
18,896
26
13,772
13,772
27
12,928
12,928
28
11,963
11,963
29
6,08
6,08
30
4,838
4,838
31
13,575
13,575
32
12,834
12,834
33
15,68
15,68
34
10,88
10,88
35
13,15
13,15
36
8,32
8,32
37
9,13
9,13
38
6,848
6,848
734,989
59,024
794,013
Tính toán thuỷ lực mạng lưới
Nguyên tắc tính toán: mạng lưới cấp nước năm 2010 dựa trên mạng lưới đã được thiết kế vào năm 2000 , chúng ta chỉ đặt thêm cho các khu dân cư mới được quy hoạch
Việc tính toán được thực hiện trên chương trình Lop
Thành phố có số tầng nhà n=3
áp lực tự do tại điểm bất lợi nhất là (nút 30)
H=4*n + 4 =16
Bảng tính toán thuỷ lưc
Trong bảng tính toán thuỷ lực nút 100 là trạm bơm
nút 200 là đài nước
b, Lập sơ đồ tính toán cho trường hợp có cháy trong giờ dùng nước max.
Ta phải tính toán kiểm tra sự làm việc của mạng lưới trong trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước max. Sử dụng hệ thống chữa cháy áp lực thấp. áp lực tự do cần thiết tại điểm bất lợi nhất là.
HtdCT = 10 m
Khi có cháy xảy ra đài không cấp nước.
Bơm chữa cháy làm việc đảm bảo cấp nước cho sinh hoạt và chữa cháy.
QbCC = Qmax + QCC
Lưu lượng lấy ra tại các nút giống trường hợp dùng nước max chỉ khác là các điểm 6, 22 và 30 có thêm lưu lượng dập tắt một đám cháy
Nút 6 31,784 l/s
Nút 22 26,847 l/s
Nút 30 115,397 l/s
CHƯƠNG IV
Thiết kế trạm xử lý
I-/ Lựa chọn nguồn nước.
I.1 Đánh giá các nguồn nước hiện có của thành phố.
a, Nguồn nước mặt.
Xung quanh thành phố có hai con sông bao bọc có thể làm nguồn cấp nước cho thành phố.
Lưu lượng nước sông trung bình là 320 m3/s. Lưu lượng của sông đủ khả năng đáp ứng cho mục đích cấp nước trong hiện tại và tương lai.
Chất lượng nguồn nước mặt.
Theo kết quả phân tích nước sông chảy qua thành phố, ta có một số chỉ tiêu chính sau:
- pH 7,2
- Hàm lượng cặn max 1500 mg/l
- Hàm lượng cặn min 150 mg/l
- Hàm lượng cặn trung bình 500 mg/l
- Độ ôxy hoá (KMnO4) 4,1 mg/l
- Độ kiềm 2,7 mgđl/l
- Độ cứng 2,12 mgđl/l
- Ôxy hoà tan 6,05
- S1O3- 18
- HCO3- 31,77
- Cl - 7,2
- SO4- 9,2
- NO2- 0,09
- NO3- 2,08
- PO4- 0,25
- Ca2+ 12,04
- Fe2+ 0,25
- Mn 0,02
- NH4 0,05
- Coliforms 4 x 103 MPN/100ml
b, Nguồn nước ngầm.
Theo các tài liệu về địa chất, thuỷ văn và kết quả khoan thăm dò nước ngầm thì tầng chứa nước có trữ lượng khá lớn chiều dày tầng chứa nước khoảng 21,9 m
- Đất trồng trọt 1,5 m
- Đất sét pha 3,5 m
- Đất sét 6,2 m
- Đất cát pha 5,5 m
- Cát đen mịn 8,7 m
- Cát thô 9,5 m
- Cát thô lẫn sỏi cuội 12,4 m
- Đá cứng
Các chỉ tiêu cơ bản của nước ngầm
- Độ pH 7,1
- Độ ôxy hoá 2,5 mg/l
- Độ cứng 2,72
- Độ kiềm 2,8
- Ôxy hoà tan 0,4
- S1O3- 1,2
- HCO3- 172
- Cl - 61,2
- SO4- 82,4
- NO2- 0,01
- NO2- 0,05
- Fe2+ 12,5
- Mn 0,5
- Coliforms 40
Các chỉ tiêu cần xử lý là : Mn , Fe ,NO
II-/ Đề ra các phương án cấp nước
Dựa vào khả năng trừ lượng nước của thành phố ta thấy để cấp nước cho thành phố có thể sử dụng các nguồn nước mặt hoặc nguồn nước ngầm.
Với số dân hiện tại là nhu cầu dùng nước của thành phố của khoảng 28000 m3/ngđ đến năm 2010 dân số thành phố là 94026 , khi đó nhu cầu dùng nước vào khoảng 45000 m3/ngđ.
Để cung cấp nước cho thành phố chúng ta có thể lấy từ các nguồn nước mặt (sông) hoặc nguồn nước ngầm, cả hai nguồn nước đều đáp ứng yêu cầu về trữ lượng nhưng mỗi nguồn nước đòi hỏi một công nghệ xử lý khác nhau, các phân tích ở trên ta thấy để cấp nước cho thành phố có hai phương án sau.
Phương án 1: Khai thác nguồn nước mặt để đáp ứng cho nhu cầu dùng nước của thành phố.
Các hạng mục cần xây dựng.
- Xây dựng nhà máy xử lý nước mặt.
- Xây dựng đài nước.
- Xây dựng mạng lưới đường ống cấp nước.
Phương án 2: Khai thác nước ngầm, xây dựng tại khu vực giếng khoan thăm dò một nhà máy mới.
Các hạng mục cần xây dựng.
- Xây dựng giếng khoan.
- Xây dựng trạm xử lý nước ngầm.
- Xây dựng đài nước.
- Xây dựng mạng lưới đường ống.
Cả hai phương án đều có các ưu nhược điểm khác nhau. Do nguồn nước mặt có hàm lượng cặn và chỉ số coli lớn nên trong dây chuyền công nghệ xử lý sẽ phải dùng nhiều hoá chất để xử lý. Nhưng nó có ưu điểm là dễ quản lý hơn so với phương án 2.
Đối với nước ngầm trong thành phần của nước ngầm cả hai chỉ tiêu Fe2+ và Mn2+ đều cần phải xử lý. Tuy trong dây chuyền công nghệ không cần nhiều hoá chất như phương án 1. Nhưng công nghệ xử lý và việc quản lý tương đối phức tạp. Nếu muốn việc quản lý được đơn giản thì dây chuyền công nghệ xử lý sẽ phải xử lý hai bậc, bậc 1 xử lý Fe2+ sau đó bậc 2 xử lý Mn2+ điều này dẫn tới số lượng các công trình trong dây chuyền tăng lên, không có lợi về mặt kinh tế.
Kết luận: Chọn phương án 1 làm phương án cấp nước cho thành phố
III-/ Nghiên cứu số liệu chọn dây chuyền xử lý.
Công suất trạm giai đoạn 1: 28000 m3/ ngđ.
Công suất trạm giai đoạn 2: 42000 m3/ ngđ.
Vậy ta tính toán dây chuyền công nghệ xử lý cho giai đoạn i.
Giai đoạn 2 khi công suất tăng lên (Qtr = 42000m3/ ngđ) thì xây dựng mở rông dây chuyền công nghệ công suất 26600m3/ ngđ.
1-/ Bảng phân tích chất lượng nước mặn.
* Các ion cơ bản.
- S1O3- 6,05
- HCO3- 18,0
- Cl - 81,77
- SO4- 9,2
- NO2- 0,09
- NO3- 2,08
- PO4- 0,25
- Ca2+ 12,04
- Fe2++ 0,25
- Al3+ 0
- Mg2+ 2,26
- Mn2+ 0,02
- NH4+ 0,05
Các chỉ tiêu khác.
pH : 7,2
Hàm lượng cặn max 1500
Hàm lượng cặn trung bình 500
Hàm lượng cặn min 150
Độ màu, độ Cô ban 5
Độ oxy hoá (KMnO4) 4,1
Độ cứng toàn phần 2,12
Độ kiềm toàn phần 2,7
Oxy hoà tan 6,05
to 28oC
Colifom (MNP/ 100ml) 4000
2-/ Xác định các chỉ tiêu còn thiếu.
a, Tổng hàm lượng muối.
P = S+Me + S-Ac + 1,4 [Fe2+] + 0,5 [HCO3-] + 0,13 [SiO3-]
Trong đó:
: Tổng Ion dương trong nước nguồn không kể đến Fe2+
: Tổng Ion âm trong nước nguồn không kể đến HCO3- và SiO3-
P = [12,04 + 2,26 + 0,02 + 0,05] + [7,2 + 9,2 + 0,09 + 0,25] +
+ 1,4 . 0,25 + 0,5 . 81,77 + 0,13 . 18 = 76,765 mg/l
b, Độ cứng toàn phần.
Ctp =
c, Xác định hàm lượng CO2 hoà tan
Dựa vào nhiệt độ của nước nguồn, tổng hàm lượng muối độ kiềm, độ pH của nước nguồn xác định hàm lượng CO2 (mg/l)
Tra biểu đồ được CO2 = 13 mg/l
t0 = 28
p = 76,765
Ki = 2,12
pH = 7,2
d, Kiểm tra kiềm hoá theo yêu cầu keo tụ
Theo công thức
Lk = 28 (- Kio + 1)
Trong đó:
Lp: Liều lượng phèn để keo tụ được xác định dựa vào hàm lượng cặn và độ màu của nước nguồn.
+ Theo hàm lượng cặn.
Cmax = 1500 ị Lp = 52,5 (mg/l)
+ Theo độ màu.
M = 5 ị Lp = = = 8,94 (mg/l)
Vậy liều lượng phèn để keo tụ là Lp = 52,5
- ep: Đương lượng phèn, ta dùng phèn nhôm Al2(SO4)3, ep = 57
- Kio: độ kiềm của nước nguồn, Kio = 2,12
Lk = 28 x (
Vậy không cần phải kiềm hoá vì Lk < 0 chứng tỏ trong nước nguồn có độ kiềm đủ lớn để trung hoà ion H+ trong quá tình thuỷ phân phèn.
e, Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi xử lý.
Sau khi đưa phèn vào nước, độ kiềm và pH của nước giảm có khả năng có tính xâm thực vì vậy phải kiểm tra.
Trước tiên xác định Ki*, pH*, CO2*
Ki* = Kio - = 2,12 -
CO2* = CO20 + 44 = 13 + 44 x
Từ các chỉ số:
t0 = 280C
p = 76,765 mg/l tra bảng được pH* = 6,52
Ki* = 1,199 mgđl/l
CO2* = 53,53 mg/l
+ Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tụ
I = pH* - pHs
Trong đó:
pH* là độ pH của nước sau khi keo tụ, và được xác định ở trên.
pHs là độ pH ở trạng thái cân bằng bão hoà CaCO3 của nước sau khi keo tụ và được xác định theo công thức.
pHs = f1 (t0) - f2 (Ca2+) - f3 (Ki*) + f4 (P)
f1, f2, f3, f4 là hàm số của nhiệt độ t, nồng độ Ca2+, độ kiềm Ki* và tổng độ muối P của nước sau khi keo tụ và được xác định bằng tra biểu đồ.
t0 = 280C f1(t0) = 1,94
Ca2+ = 12,04 f2(Ca2+) = 1,05
Ki* = 1,99 f3(Ki*) = 1,3
P = 76,765 f4(P) = 8,69
pHs = 1,94 - 1,05 - 1,3 + 8,69 = 8,28
Vậy I = pH* - pHs = 6,52 - 8,28 = - 1,76 < 0
Vậy nước sau khi keo tụ cần phải kiềm hoá.
Lượng vôi tính theo cao được tính theo công thức:
Lv = 28 b Ki*
Tra bảng ị b = 1,05
Lv = 28 . 1,05 . 1,99 = 58,51 mg/l
f, Xác định hàm lượng cặn sau khi keo tụ
Hàm lượng cặn sau khi keo tụ tính theo công thức
Cmax = C0max + K x Lp + 0,25 M + Lv
Trong đó:
C0max: Hàm lượng cặn của nước nguồn.
K: Hệ số kể đến độ tinh khiết của phèn, đối với phèn nhôm K = 0,55
M: Độ màu của nước M = 50
Lv: Hàm lượng vôi đưa vào để làm mất tính xâm thực
Cmax = 1500 + 0,55 x 52,5 + 0,25 x 5 + 58,51 = 1588,63 mg/l
g, Lượng Clo để Clo hoá sơ bộ
Do trong nước nguồn có mặt thành phần NO2- NH4+ nên cần phải Clo hoá sơ bộ.
Lượng Clo dùng để Clo hoá sơ bộ được tính theo công thức.
LCl = 6 [NH4+] + 1,5 [NO2-] + 2 = 6 x 0,05 + 1,5 x 0,09 + 2
= 2,435 mg/l
3-/ Chọn dây chuyền xử lý
Công suất của trạm xử lý giai đoạn 1: Qngđ = 26600 m3/ngđ
Qh =
Qs =
Dựa vào công suất trạm xử lý, các số liệu về nguồn nước và yêu cầu chất lượng nước sau xử lý (đảm bảo theo yêu cầu sinh hoạt) ta lựa chọn dây chuyền xử lý sau:
Trộn đứng
Phản ứng ngang
Phèn
Clo
Lắng ngang
CaO
Lọc nhanh
Bể chứa nước sạch
Trạm bơm cấp II
Mạng lưới cấp nước
* Sơ đồ keo tụ nước bằng phèn.
1
2
3
4
5
1 - Bể hoà trộn phèn 3 - Thiết bị định lượng phèn
2 - Bể tiêu thụ 4 - Bể trộn đứng
5 - Bể phản ứng và các công trình xử lý khác.
IV-/ Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ.
1-/ Bể điều chế và bể tiêu thụ dung dịch phèn.
a, Bể điều chế dung dịch phèn.
Do công suất của trạm khá lớn nên sử dụng bể hoà phèn dùng khí nén.
+ Thể tích bể hoà phèn được tính theo công thức.
Wb =
Trong đó:
+ Q: Công suất trạm Q = 1108,33 m3/h
+ Lp: Liều lượng phèn, Lp = 52,5 mg/l
+ n: Thời gian giữa hai lần hoà trộn. Với công suất Q = 26600 m3/ngđ lấy n = 10h (theo TCN 33 - 85).
+ b1: Nồng độ phèn trong thùng hoà trộn, b1 = 15%
+ g: Tỷ trọng của dung dịch (tấn/m3), lấy bằng tỷ trọng nước.
Vậy thể tích bể là:
Wb =
Thiết kế hai bể, thể tích mỗi bể là 1,85 m3
1 - Đường ống cấp nước sạch 3 - Đường ống dẫn dung dịch phèn sang bể
2 - Đường ống cấp khí tiêu thụ
4 - Đường ống dẫn phèn sang 5 - Sàn đỡ BTCT đục lỗ
bể trộn.
Bể hoà trộn phèn được xây dựng bằng bê tông cốt thép. Bể gồm 2 phần, phần trên là hình hộp có tiết diện ngang là hình vuông, cạnh a = 1m, phần dưới hình tháp nghiên có góc nghiêng a = 450. Để đỡ phèn sd sàn bê tông đục lỗ. Sàn bê tông được để cách đáy hình hộp 0,5m cách mực nước của bể 1m. Khe hở trên sàn BTCT có chiều rộng 15mm. Các ống phân phối khí được làm bằng vật liệu chịu axit như inox hoặc nhựa. Tốc độ khí trong ống lấy bằng 15m/s, đường kính lỗ lấy bằng 4mm, lỗ hướng xuống dưới cường độ khí 8 l/sm2.
Đường kính ống xả cặn d = 150 mm. Đáy của bể hoà trộn là hình vuông có cạnh b = 200mm, chiều cao phần tháp nghiêng là:
hđ =
Chiều cao xây dựng bể:
nxd = 1 + 0,5 + hđ + Hbv = 1 + 0,5 + 0,4 + 0,3 = 2,2 m
Trong đó: Hbv - Chiều cao bảo vệ.
b, Bể tiêu thụ phèn.
+ Thể tích bể tiêu thụ được tính theo công thức:
Wbtt =
Trong đó:
Wb: Tổng thể tích bể hoà trộn phèn Wb = 3,9 m3
b1: Nồng độ dung dịch ở bề hoà trộn b1 = 15%
b2: Nồng độ dung dịch ở bể tiêu thụ b2 = 5%
Wbtt =
Thiết kế 2 bể tiêu thụ, thể tích mỗi bể là 5,85 m3
Cường độ khí nén trong bể tiêu thụ là 5 l/sm2, đáy bể tiêu thụ có độ dốc 5 %0 về phía ống xả cặn, ống xả cặn có đường kính 100 mm. Kích thước của bể: 2,1 x 2,1 x 1,33
2-/ Bể trộn đứng.
Bể trộn đứng cấu tạo gồm hai phần: phần trên hình hộp, phần dưới hình tháp nghiêng có tiết diện đáy vuông góc nghiêng phần hình tháp so với phương ngang a = 300
* Các thông số tính toán.
+ Công suất trạm Q = 1108,33 (m3/h)
+ Thời gian nước lưu lại trong bể t = 2’
+ Vận tốc nước vào phần hình tháp bể v1 = 0,8 m/s = 2880 (m/h)
+ Vận tốc nước dâng lên phần hình hộp bể v2 = 25mm/s = 90 m/h
+ Vận tốc nước chảy trong máng vma = 0,4 m/s
+ Vận tốc nước chảy trong mương vmư = 0,6 m/s
+ Vận tốc nước chảy sang các công trình đơn vị tiếp theo vra = 1 m/s
+ Số lượng bể n = 2
1 - ống dẫn nước vào 4 - ống dẫn nước ra
2 - Máng thu 2 5 - Cửa thu nước.
3 - Mương tập trung nước.
Thể tích bể được xác định theo công thức
Wb =
Wb = W1 + W2
Trong đó:
W1: Thể tích phần hình tháp bể.
W2: Thể tích phần hình hộp bể.
W1 =
F1,F2: Diện tích tiếp diện ngang dưới và trên của bể.
F1 =
F2 =
F2 = 6,157 (m2) ị a =
F1 = 0,192 (m2) ị b =
+ Chọn đường kính ống dẫn nước vào dò = 400 mm, diện tích ống dẫn nước vào bể là:
F0 =
Vận tốc nước trong ống dẫn nước vào bể.
vô =
vô = 1,2 m/s (đảm bảo yêu cầu)
h1: Chiều cao phần hình tháp.
h1 =
h1 = 0,5 x 2,042 x 3,73 = 3,8 m
+ Thể tích phần tháp nghiêng.
W1 =
W2 = Wb - W1 = 18,47 - 9,42 = 9,05
Chiều cao phần hình hộp.
h2 =
* Chiều cao xây dựng bể trộn.
h = h1 + h2 + h3 = 3,8 + 1,5 + 0,3 = 5,6 m
h3: chiều cao bảo vệ.
* Máng thu nước.
Bể thu nước từ hai phía, lưu lượng chảy qua máng.
qma =
Diện tích máng.
Fm = =
Bề rộng của máng là 0,4 m, chiều cao của máng.
hm =
Độ dốc của máng về phía mương tập trung nước lấy bằng i = 2%.
* Mương thu nước.
Lưu lượng của mương thu nước tính bằng lưu lượng bể trộn.
Qmư =
Trong đó: n: Số bể trộn
Diện tích mương thu.
Fmư =
Chiều rộng mương là 0,5 m, vậy chiều cao lớp nước trong mương
h =
3-/ Bể phản ứng ziczắc ngang kiểu hành lang.
1 - Mương dẫn nước vào ra 2 - Mương xả cặn.
3 - Cửa đưa nước vào 4 - Cửa đưa nước ra.
5 - Van xả cặn 6 - Vách ngăn hướng dòng.
Thông số tính toán.
+ Vận tốc trung bình trong hành lang 0,2 m/s
+ Thời gian nước lưu 25’
+ Độ dốc hướng về phía van xả cặn i = 2%
+ Chiều cao bể h = 3 (m)
+ Số vách ngăn lấy là 9
+ Khoảng cách giữa các vách ngăn 1 (m)
Thể tích của bể phản ứng
Wb =
Chiều rộng của bể L = (n + 1) . 1
n: Số vách ngăn
1: Khoảng cách giữa các vách ngăn.
L = (9 + 1) . 1 = 10 (m)
Diện tích của bể phản ứng
Fb =
Chiều dài của bể phản ứng.
B =
4-/ Kiềm hoá xử lý ổn định nước.
Sơ đồ kiềm hoá
Thùng tôi vôi
Bể pha vôi sữa
Bể trộn
Lượng vôi cục tiêu thụ trong 1 ngày.
G =
Q: Công suất trạm, Q = 28000 m3/ngđ
av: Liều lượng vôi, av = 58,51
P: Hàm lượng CaO trong vôi cục, P = 80%
g: Tỷ trọng dung dịch.
G =
Do lượng vôi tiêu thụ ít chọn thiết bị tôi vôi theo mẻ, công suất tôi 0,64+/mẻ, ngày tôi 3 lần.
Dự trữ vôi cho 15 ngày, chọn biện pháp dự trữ khô trong kho. Lượng vôi chứa trong kho V = 15 . 1,9 = 28,5+
Vôi để thành đống cao 1,2 m diện tích phần chứa vôi.
f1 =
Diện tích thao tác
f2 = 0,3 . f1 = 0,3 x 19,8 = 5,94 m2
Kho vôi xây tường bao quanh có mái, mái che có cửa thông sang phòng pha dung dịch. Vôi cục được đưa sang phòng tôi bằng xe đẩy.
Dung tích bể pha vôi sữa 5% chọn phù hợp với thời gian sử dụng hết lượng vôi tôi một lần là 8h.
Wv =
Bể pha vôi sữa xây bê tông cốt thép có đáy hình chóp cụt với góc ở tâm tạo thành giữa hai thành nghiêng a = 900
Các kích thước cơ bản chiều rộng và dài bể mặt 2 x 2m. Chiều cao phần đáy 1,3m, chiều cao phần thân 2,0 m. Xây 2 bể pha vôi đổi nhau làm việc. Dùng máy để pha vôi tôi thành vôi sữa và giữ cho dng dịch vôi sữa không bị lắng trong bể. Chọn máy khuấy kiểu cách phẳng, tốc độ quay 20 vòng/phút, công suất động cơ 3,0 kW.
Máy khuấy đặt trên nắp bể vôi sữa. Dùng bơm định lượng để đưa dung dịch vôi sữa vào nước, công suất bơm định lượng.
Qb =
Đặt hai máy bơm, một làm việc, một dự phòng.
5-/ Tính toán bể lắng ngang.
Hàm lượng cặn lơ lửng trước khi vào bể lắng.
C = 1588,63 mg/l
Tổng diện tích mặt bằng của bể lắng ngang xác định theo công thức:
F =
Trong đó:
+ Q: Lưu lượng nước dựa vào bể lắng (m3/h)
+ a: Hệ số xét đến ảnh hưởng do thành phần thẳng đứng của vận tốc dâng nước, xác định theo công thức:
a =
- vtb: là tốc độ ngang trung bình của nước chảy trong bể lắng, xác định theo công thức.
vtb = k . U0 (mm/s)
- k: Hệ số kể đến tỷ lệ giữa chiều dài L và chiều sâu trung bình của vùng lắng.
Chọn tỷ số giữa chiều dài và chiều cao vùng lắng.
theo bảng VI - 10 TCN 3385 ị K = 7,5
- U0: Tốc độ rơi của cặn trong bể lắng lấy U0 = 0,6 mm/s (theo bảng VI - 9 - TCN 3385)
vtb = 7,5 x 0,6 = 4,5 mm/s
a = = 1,33
F =
Chiều rộng bể lắng
B =
Trong đó: Q: Lưu lượng nước tính toán.
vtb: Tốc độ trung bình của dòng chảy trong bể lắng
H1: Chiều cao trung bình của vùng lắng, chọn H1 = 2,9
N: Số bể lắng, N = 2
B =
Chọn B = 11,8 m
Chiều dài vùng lắng
L1 =
Lấy L1 = 29 m thoả mãn tỷ số
Chia bể lắng làm 4 ngăn. Chiều rộng 1 ngăn
b =
Cấu tạo bể
Ta sử dụng hệ thống xả cặn bằng thuỷ lực. Mỗi ngăn lắng có 1 ống xả cặn
1 - Mương dẫn nước vào bể 3 - Máng thu nước
2 - Máng phân phối nước 4 - Mương tập trung nước sau lắng.
5 - Cửa đóng, mở nước vào ngăn lắng
6 - ống xả cặn
7 - Van xả cặn.
8 - ống đưa nước sang bể lọc.
* Tính dung tích vùng chứa nén cặn.
Công thức.
WC =
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước vào bể Q = 1108,33 m3/h
T: Thời gian giữa hai lần xả cặn, T = 8 h
d: Nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt, tra bảng V.3 sách giáo khoa được d = 36000
C: Nồng độ cặn trước khi vào bể C = 1588,63 mg/l
m: Nồng độ cặn sau lắng m = 10 mg/l
N: Số bể lắng N = 2
WC =
Chiều cao vùng nén cặn.
HC =
Chiều cao xây dựng trung bình của bể.
HTB = H1 + HC + Hbv = 2,9 + 0,5 + 0,3 = 3,7 (m)
Chiều cao phần đầu bể.
Hđ = HTB + i = 4 (m)
Chiều cao cuối bể.
HC = 3,4 - 0,02 x
Trong đó:
L: Chiều dài bể L = 26 (m)
i: Độ dốc đáy bể về phía thu xả cặn i = 0,02
* Tính toán hệ thống phân phối và thu nước.
+ Mương phân phối nước. Thiết kế mương rộng 0,8 m cao 1,2 m
+ Cửa phân phối nước và thu nước. Mỗi ngăn lắng có một cửa phân phối nước. Vận tốc nước qua cửa vc = 0,5 m/s
Lưu lượng nước qua cửa
qc =
Diện tích cửa
Fc =
Chọn chiều cao cửa hc = 0,2
Chiều rộng cửa bc =
Chọn bc = 0,3 m
+ Máng phân phối nước.
Thiết kế máng cao 0,7 m rộng 0,4 m
Vận tốc nước trong máng.
VM = Thoả mãn.
+ Cửa thu nước bc = 0,4 (m), hc = 0,2 (m)
+ Mương thu nước cao 1,2 m rộng 0,8 m
+ Máng thu nước cao 0,4 rộng 0,3 m
Vm =
* Tính hệ thống thu xả cặn.
Thực hiện việc thu xả cặn bằng thuỷ lực.
ống xả cặn được đục lỗ đặt ở đáy bể lọc theo chiều dài bể. Trong mỗi ngăn bố trí một ống xả thu cặn.
Chiều dài một ống Lô = 29 (m)
Lưu lượng nước xả
q = k
Trong đó:
k: hệ số pha loãng cặn k = 1,8
Wc: dung tích vùng chứa cặn.
t: Thời gian xả cặn t = 10’
q =
Lưu lượng nước xả qua ống xả cặn.
qô =
Vận tốc cặn xả trong ống vô = 1,6 m/s
Dô =
Chọn Dô = 350 mm
Tổng diện tích lỗ khoan trên ống Sf1 = 70% Fô
Sf1 =
Chọn đường kính lỗ khoan d1 = 25 mm
F1 =
Số lỗ đục N =
Lưu lượng qua một lỗ
q1 =
Vận tốc nước qua lỗ
v1 =
v1 = Thoả mãn quy phạm.
Khoảng cách giữa các tâm lỗ trên một hàng lỗ. Khoan 2 hàng lỗ trên 1 ống thu cặn. Mỗi hàng có 69 lỗ. Chiều dài ống 29000 (mm).
Khoảng cách giữa lỗ đầu tiên và cuối cùng cách tường 250 (mm).
Khoảng cách giữa tâm hai lỗ kề nhau trên một hàng.
Thoả mãn quy phạm.
6-/ Tín
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DAN164.doc