Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cụm cấp nước An Lạc 2

Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cụm cấp nước An Lạc 2 quận Bình Tân, thành phố Hồ

Chí Minh, công suất 700m3/ngày

GVHD: TS Đặng Viết Hùng SVTH: Huỳnh Minh Trí MSSV: 90704545 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI LUẬN VĂN

1 Đặt vấn đề

Hiện nay tại thành phố Hồ Chí Minh công suất cấp nước của các công ty cấp nước

thành phố ( Sawaco) là hơn 1,2 triệu m3/ngày với tỉ lệ dân số được cấp nước khoảng 70%

và tập trung chủ yếu ở nội thành. Riêng các quận, huyện ngoại thành hệ thống cấp nước

của thành phố chưa có hoặc có cũng rất hạn chế. Người dân sử dụng nước giếng hoặc

mua nước với giá cao từ những xe chở nước.

Nhu cầu dùng nước là rất cần thiết cho cuộc sống sinh hoạt hằng ngày cũng như vui

chơi giải trí. Nước sạch là một trong những chỉ tiêu để đánh giá đô thị văn minh hiện đại.

Tại phường An Lạc A quận Bình Tân nguồn nước sử dụng cho các hộ dân ở đây

chủ yếu là các giếng đào, giếng khoan với chất lượng nước không đảm bảo vệ sinh,

nhiễm phèn. Khoan giếng không có kế hoạch chủ trương dễ dẫn đến việc gây ô nhiễm

nguồn nước ngầm.

2 Tính cấp thiết của đề tài

Theo chỉ thị 200 TTg ngày 20/04/1994 của thủ tướng chính phủ thì “ đảm bảo nước

sạch, bảo vệ môi trường ở nông thôn là trách nhiệm của mọi ngành, chính quyền các cấp,

mọi tổ chức, mọi công dân. Các ngành, các địa phương phải có trách nhiệm và chỉ đạo cụ

thể đẻ thực hiện được chương trình đã xác định. Đây là vấn đề hết sức cấp bách, phải

được tổ chức hực hiện nghiêm túc và thường xuyên”. Và theo chỉ đạo của UBND trên

thành phố đến năm 2010 phải đảm bảo 90% dân số thành phố phải được sử dụng nước

sạch.

3 Nhiệm vụ luận văn

Luận văn tốt nghiệp được thực hiện nhằm thiết kế, tính toán các công trình xử lý

nước cấp của cụm cấp nước An Lạc 2 – Bình Tân – TP HCM.

Tổng quan về khu dân cư An Lạc và nhu cầu cấp nước.

Lựa chọn nguồn nước và các công nghệ xử lý.

Đề xuất đưa ra quy trình công nghệ xử lý cho phù hợp.

Tính toán kích thước công trình và các thiết bị trong hệ thống.




Khái toán giá thành đầu tư hệ thống và chi phí xử lý 1 m3 nước.

Đưa hệ thống vào hoạt động và quản lý vận hành hệ thống.

Thực hiện các bản vẽ thiết kế chi tiết.

4 Nội dung luận văn

Thực hiện nhiệm vụ luận văn và trình bày có hệ thống.




CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯỜNG AN LẠC A, QUẬN BÌNH TÂN

2.1 Điều kiện tự nhiên

Phường An Lạc A thuộc Quận Bình Tân, thành phố Hồ Chí Minh. Quận Bình Tân

là đô thị mới được thành lập bao gồm 10 phường theo nghị định 130/NĐ-CP ngày

05/11/2003 của Chính Phủ, từ Thị trấn An Lạc, xã Bình Hưng Hoà, xã Bình Trị Đông và

xã Tân Tạo của huyện Bình Chánh trước đây. Trong những năm gần đây tốc độ đô thi

hoá diễn ra khá nhanh, có phường hầu như không còn đất nông nghiệp. Hiện nay nhiều mặt kinh tế-xã hội của quận phát triển nhanh theo hướng đô thị.

2.1.1 Vị trí địa lý quận Bình Tân

Diện tích tự nhiên là 5188,02 ha. Phía đông giáp các quận Tân Phú, Quận 6 và Quận

8. Phía tây giáp huyện Bình Chánh mới. Phía nam giáp quận 8 và huyện Bình Chánh mới. Phía bắc giáp Quận 12 và huyện Hóc Môn.

Phường An Lạc A là trung tâm của quận Bình Tân ( trước đây thuộc thị trấn An Lạc huyện Bình Chánh).




Hình 2.1 bản đồ phường An Lạc A

2.1.2 Địa hình, thổ nhưỡng địa chất công trình

- Địa hình quận Bình Tân thấp dần theo hướng Đông Bắc- Tây Nam, được chia làm hai vùng:

Vùng 1: Vùng cao dạng địa hình bào mòn sinh tụ, cao độ từ 3-4m, độ dốc 0-4m

tập trung ở phường Bình Trị Đông, phường Bình Hưng Hoà.

Vùng 2: Vùng thấp dạng địa hình tích tụ bao gồm: phường Tân Tạo và phường An

Lạc.

- Về thổ nhưỡng quận Bình Tân có 03 loại chính:

Đất xám nằm ở phía Bắc thuộc các phường Bình Hưng Hoà, Bình Trị Đông thành

phần cơ học là đất pha thịt nhẹ kết cấu rời rạc.

Đất phù sa thuộc phường Tân Tạo và một phần của phường Tân Tạo A.

Đất phèn phân bố ở An Lạc và một phần phường Tân Tạo

Nhìn chung vị trí địa lý thuận lợi cho việc hình thành phát triển đô thị mới

2.2 Đặc điểm dân số và nguồn nhân lực

Theo kết quả điều tra ngày 1/4/2009 dân số quận Bình Tân là 572.796 người, mật

độ 11039 người/km2 là đơn vị có dân số lớn thứ hai trong số các đơn vị hành chánh cấp

huyên cả nước, chỉ sau thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. Dân số quận tăng rất nhanh, chủ yêu do dân nhập cư từ các địa phương khác đến sinh sống.

Dân số quận Bình Tân trung bình năm 2003 là 265.411 người, trong đó nữ chiếm

52,55% nam chiếm 47,45%. Do tác động của quá trình đô thị hoá, dân số quận Bình Tân

Tăng rất nhanh trong thời gian qua, tốc độ tăng dân số bình quân năm giai đoạn 1999-2003 là 16,17%.

Mật độ dân cư bình quân năm 2003 là 5.115 người/km2, nơi có mật độ dân cư đông

nhất là phường An Lạc A 16.680 người/km2 và thấp nhất là phường Tân Tạo 1.592

người/km2. Dân cư phân bố không đồng đều, chủ yếu tập trung vào các phường có tốc độ

đô thị hoá nhanh như: An Lạc A, Bình Hưng Hoà A, Bình Trị Đông.

Việc cung cấp nước sạch ở đây rất cần thiết.

2.3 Đặc điểm kinh tế

2.3.1 Tăng trưởng và cơ cấu kinh tế




Quy mô tăng trưởng theo nhóm ngành. Khu vực nông nghiệp, thuỷ sản có quy mô

rất nhỏ trên địa bàn quận năm 2003. Nguyên nhân chính của sự sụt giảm trong họat động

sản xuất nông nghiệp, thuỷ sản là do tốc độ đô thị hoá ngày càng mạnh trên địa bàn quận

những năm gần đây khiến quỹ đất giành cho hoạt động sản xuất nông nghiệp ngày càng

giảm.

Khu vực công nghiệp- tiểu thủ công nghiệp-xây dựng là động lực tăng trưởng

chính của kinh tế trên địa bàn quận.

Khu vực thương mại-dịch vụ (TM-DV) gồm các ngành thương nghiệp, khách sạn

nhà hàng, tài chính tín dụng, vận tải kho bãi, bưu chính viễn thông, kinh doanh bất

động sản, khoa học công nghệ, công tác đảng, đoàn thể, quản lý nhà nước…

Nhìn chung, sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế trên địa bàn quận Bình Tân theo hướng

ngày càng tăng tỷ trọng của khu vực CN-TTCN-XD và giảm dần tỷ trọng của khu vực

nông nghiệp, thuỷ sản. Khu vực thương mại dịch vụ có tỷ trọng tương đối ổn định. Sự

chuyển dịch cơ cấu theo hướng công nghiệp-thương mại, dịch vụ-nông nghiệp này là

đúng hướng và phù hợp với xu thế công nghiệp hoá- hiện đại hoá và quá trình hiện đại

hoá nhanh của một quận đô thị mới.

hình 2.2 khu công nghiệp Pouyuen

- Khu công nghiệp do thành phố quản lý:

Trên địa bàn quận Bình Tân hiện có hai khu công nghiệp do Ban quản lý các khu

công nghiệp Thành Phố quản lý là khu công ngiệp Tân Tạo và khu công nghiệp Vĩnh Lộc

(Văn phòng BQL đặt tại phường Bình Hưng Hoà). Riêng khu công nghiệp giày da




POUYUEN là khu công nghiệp 100% vố nước ngoài chuyên sản xuất giày da, diện tích

58 ha.

Khu công nghiệp Tân Tạo: Được thành lập theo quyết định số 906/TTg của Thủ

tướng Chính Phủ ngày 30/11/1996 với diện tích theo giấy phép là 181 ha (giai

đoạn 1). Sau đó được mở rộn thêm với diện tích 262 ha (giai đoạn II).

Khu công nghiệp Vĩnh Lộc: Được thành lập theo quyết định số 81/TTg của Thủ

Tướng Chính Phủ ngày 05/02/1997 với diện tích theo giấy phép là 207 ha.

- Cụm công nghiệp do Quận quản lý:

Hiện trên quận Bình Tân có 4 cụm công nghiệp do quận quản lý với tổng diện tích

31,4 ha. Tất cả 4 cụm công nghiệp trên địa bàn quận đều hình thành tự phát do các doanh

nghiệp (chủ đầu tư) tự đứng ra đầu tư cơ sở hạ tầng như giao thông, điện, nước, hệ thống

nước thải… rồi cho các doanh nghiệp khác thuê lại để sản xuất kinh doanhtheo phương

thức khai thác đến đâu, mở rộng đến đó.

2.3.2 Hiện trạng ngành du lịch, khách sạn-nhà hàng quận Bình Tân

Hiện nay, trên địa bàn quận chưa có khu du lịch, điểm vui chơi lớn nhằm mục đích

thu hút khách du lịch từ các địa bàn khác đến tham quan. Tuy nhiên, một số hộ dân đã

phát triển hình thức câu lạc bộ câu cá ở phường Bình Hưng Hoà cũng thu hút khách

không chỉ tại địa phương mà còn từ các quận nội thành đến, góp phần tăng doanh thu

ngành. Ngoài ra, quận cũng quan tâm chỉnh trang và phát triển dịch vụ ở các công viên

phục vụ vui chơi giải trí của người dân

Trong xu thế phát triển đô thị, hoạt động ngành khách sạn- nhà hàng cũng sôi động

hơn. Việc phát triển khách sạn- nhà hàng thời gian qua tập trung chủ yếu dọc theo tuyến

đường Kinh Dương Vương và các khu quy hoạch dân cư được duyệt chủ yếu do khu vực

tư nhân đầu tư.

2.4 Hiện trạng cấp nước ở Bình Tân

Tình trạng cấp nước ở Bình Tân còn nhiều bất cập. Tình trạng thiếu nước thường

xảy ra, mùa mưa lẫn mùa khô. Nước bị đục, bẩn. Người dân phải mua nước giá cao từ

những xe chở nước của Sawaco. Cầu nhiều hơn cung trong việc cấp nước sạch cho người

dân. Với tình trạng như trên, việc thiết kế hệ thống xử lý nước cấp trạm An Lạc 2 rất cần

thiết , nhằm cải thiện khả năng cấp nước sạch cho người dân khu vực này.

2.5 Lựa chọn nguồn nước

2.5.1 Tổng quan về nước ngầm




Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá

tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá,

được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của

nguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài

chục mét, hay hàng trăm mét.

Đối với các hệ thống cấp nước cộng đồng thì nguồn nước ngầm luôn luôn là

nguồn nước được ưa thích. Bởi vì, các nguồn nước mặt thường hay bị ô nhiễm và

lưu lượng khai thác phải phụ thuộc vào sự biến động theo mùa. Nguồn nước ngầm ít chịu

ảnh hưởng bởi các tác động của con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất

lượng nước mặt nhiều. Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay các hạt lơ

lửng, và vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp.

Bảng 2.1 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt

Thông số Nước ngầm Nước mặt

Nhiệt độ Tương đối ổn định Thay đổi theo mùa

Chất rắn lơ lửng Rất thấp, hầu như không có Thường cao và thay đổi

theo mùa

Chất khoáng hoà tan Ít thay đổi, cao hơn so với

nước mặt.

Thay đổi tuỳ thuộc chất

lượng đất,

lượng mưa.

Hàm lượng Fe2+,

Mn2+ Thường xuyên có trong nước

Rất thấp, chỉ có khi nước

ở sát dưới

đáy hồ.

Khí CO2 hoà tan Có nồng độ cao Rất thấp hoặc bằng 0

Khí O2 hoà tan Thường không tồn tại Gần như bão hoà

Khí NH3 Thường có Có khi nguồn nước bị

nhiễm bẩn

Khí H2S Thường có Không có




SiO2 Thường có ở nồng độ cao Có ở nồng độ trung bình

NO3- Có ở nồng độ cao, do bị

nhiễm bởi phân bón hoá học Thường rất thấp

Vi sinh vật Chủ yếu là các vi trùng do sắt

gây ra.

Nhiều loại vi trùng, virut

gây bệnh

và tảo.

Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyên nhân

gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất

hoà tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trình phong hoá

và sinh hoá trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hoá tốt, có nhiều chất bẩn

và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan,

các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa thấm vào đất.

Ngoài ra, nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người. Các

chất thải của con người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học, và việc

sử dụng phân bón hoá học… tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm vào

nguồn nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Đã có không ít nguồn nước

ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ,

các vi khuẩn gây bệnh, nhất là các hoá chất độc hại như các kim loại nặng, dư lượng

thuốc trừ sâu và không loại trừ cả các chất phóng xạ.

Ưu – nhược điểm khi sử dụng nước ngầm

2.5.2 Ưu điểm

- Nước ngầm là tài nguyên thường xuyên, ít chịu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu như

hạn hán.

- Chất lượng nước tương đối ổn định, ít bị biến đổi theo mùa như nước mặt.

- Chủ động hơn trong vấn đề cấp nước cho vùng xa, hẻo lánh. Nhất là trong hoàn cảnh

hiện nay, nước ngầm có thể khai thác ở nhiều công suất khác nhau.

- Để khai thác nước ngầm có thể sử dụng nhiều thiết bị: máy bơm, máy nén khí hoạc bơm

tay. Ngoài ra nước ngầm còn được khai thác tập trung ở các nhà máy xử lý tập trung, các

khu công nghiệp hoặc từng hộ dân. Đây là ưu điểm nổi bậc của nước ngầm trong vấn đề

cấp nước ở nông thôn.




- Giá thành xử lý nước ngầm nhìn chung là rẻ hơn nước mặt.

2.5.3 Nhược điểm

- Một số nguồn nước ngầm ở tầng sâu được hình thành từ hàng ngàn năm, ngày nay được

sụ bổ cập của nguồn nước mưa. Và tầng nước này nói chung không thể tái tạo hoặc khả

năng tái tạo rất hạn chế. Do vậy trong tương lai cần phải tìm nguồn nước khác thay thế

khi nguồn nước này bị cạn kiệt.

- Việc khai thác nước ngầm với quy mô và tần suất lớn làm cho hàm lượng muois trong

nước tăng lên. Từ đó dẫn đến việc tăng chi phí cho khâu xử lý. Mặc khác làm cho mực

nước ngầm hạ thấp xuống, kéo theo làm cho đất nền bị võng xuống, gây hư hại cho các

công trình xây dựng.

- Khi nước ngầm được khai thác không đúng cách, khai thác một cách bừa bãi dễ dẫn tới

tình trạng ô nhiễm nước ngầm.

Nước ngầm là nguồn nước được lựa chọn đầu vào

Hình 2.3 địa tầng và nước ngầm dưới mặt đất




CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC NGẦM

Về nguyên tắc nước chứa hàm lượng tạp chất ở dạng nào lớn hơn giới hạn cho phép phải

được xử lý trước khi đưa vào sử dụng. Ở đây, nguồn nước ngầm bị nhiễm sắt với hàm

lượng cao, các chỉ tiêu khác nằm trong quy chuẩn cho phép. Công nghệ ở đây nói về xử

lý sắt trong nước ngầm.

3.1 Làm thoáng khử sắt

Phương pháp khử sắt bằng làm thoáng là làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện để Fe2+

oxy hóa thành Fe3+

, sau đó thực hiện quá trình thủy phân để tạo thành hợp chất ít tan

Fe(OH)3 được giữ lại ở bể lắng, một phần ở bể lọc. Làm thoáng có 2 loại: làm thoáng tự

nhiên bằng giàn mưa, làm thoáng cưỡng bức.

Trong nước ngầm, sắt(II) bicacbonat là muối không bền vững, thường phân ly theo dạng

sau: Fe(OH)2= Fe2+

+ 2HCO3-

Nếu trong nước có oxy hòa tan, quá trình oxy hóa diễn ra như sau:

4Fe2+

+ O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+

Đồng thời xảy ra phản ứng phụ:

H+ + HCO3

- = H2O + CO2

Tốc độ phản ứng oxy hóa được biểu thị theo phương trình sau:

2 2

2d Fe Fe Ov K

dt H

(phương trình Just)

Trong đó: v: tốc độ oxy hóa

2d Fe

dt

: sự biến thiên nồng độ Fe2+

theo thời gian t

2Fe , 2O , H : nồng độ các chất

K là hằng số tốc độ phản ứng, phụ thuộc nhiệt độ và chất xúc tác

Các phương pháp làm thoáng:




Làm thoáng đơn giản trên bề mặt vật liệu lọc: khử sắt bằng giàn phun mưa ngay trên bề

mặt lọc. Chiều cao giàn phun mưa thường lấy cao khong 0,7m; lỗ phun mưa có đường

kính từ 5-7mm, lưu lượng tưới khoang 10m3/h. Lượng oxy hòa tan trong nước sau làm

thoáng ở 250C lấy bằng oxy bão hòa.

Làm thoáng bằng giàn phun tự nhiên: nước được tưới lên giàn mưa một bậc hay nhiều

bậc với các sàn thường làm bằng các tấm bằng kim loại. Lưu lượng tưới và chiều cao

tháp cũng lấy trong trường hợp trên. Lượng oxy hòa tan bằng 55% luongj oxy bão hòa.

Lượng CO2 giảm 50%.

Làm thoáng cưỡng bức: có thể dùng tháp làm thoáng cưỡng bức với lưu lượng từ

30-40 m3/h, lượng không khí tiếp xúc lấy từ 4-6m

3 cho 1m

3 nước. Lượng oxy làm thoáng

bằng 70% lượng oxy bão hòa. Hàm lượng CO2 sau làm thoáng giảm 75%.

Một số sơ đồ làm thoáng thường gặp:

3.1.1 làm thoáng đơn giản- lọc

Hình 3.1 sơ đồ làm thoáng đơn giản – lọc

Công nghệ này áp dụng khi nguồn nước có [Fe2+

] < 10 mg/l, độ oxy hóa= 0,15[Fe2+

]x5

mg/l O2 , NH4+ < 1mg/l, H2S < 0,5 mg/l, pH làm thoáng đạt 6,8, hệ thống này khử được

30-35% CO2 trong nước.

Ưu điểm:

+ Có thể áp dụng bất kỳ công suất nào.

+ Công trình đơn giản, hiệu quả xử lý hiệu quả cao, ổn định.

+ Cho chu kỳ lọc lọc dài do tổn thất áp lực của vật liệu tăng chậm.

3.1.2 Làm thoáng tự nhiên – lắng tiếp xúc – lọc

Giếng Bể chứa

nước

sạch

Phun mưa

lên bề mặt

lọc

Bể lọc

nhanh

Bể chứa Giàn mưa

Chất khử

trùng




Hình 3.2 sơ đồ làm thoáng cưỡng bức, lắng tiếp xúc, lọc nhanh

Công nghệ này áp dụng cho nước ngầm có đặc tính sau: chứa sắt có nồng độ nhỏ hơn

25mg/l, độ kiềm < 2mg/l, H2S< 0,2 mg/l, NH4+ < 1mg/l

Ưu điểm:

+ Có thể dùng với bất kỳ công suất nào

+ Công trình gọn, dễ vận hành, ổn định.

3.1.3 Làm thoáng cưỡng bức – lắng – lọc trong

Hình 3.3 sơ đồ làm thoáng cưỡng bức, lắng tiếp xúc, lọc

Công nghệ này thường áp dụng cho trường hợp nước ngầm có đặc tính sau: pH thấp ( dao

động trong khoảng rộng, Fe < 6 mg/l, Mn < 1mg/l, CO2 dao động trong khoảng rộng.

Ưu điểm:

+ có thể giải phóng 85- 90% lượng CO2 hòa tan, lượng oxy hòa tan lấy bằng 70% lượng

oxy bão hòa.

Giàn

mưa

Bể

lắng

tiếp

xúc

Bể lọc

nhanh

Bể chứa

nước

sạch

Quạt

gió

Bể

lắng

tiếp

xúc

Bể lọc

nhanh

Bể chứa

nước

sạch

Chất khử

trùng

Chất khử

trùng




+ diện tích xây dựng nhỏ

+ không khí được cấp bằng quạt gió nên chủ động về thời gian

+ tốc độ oxy hóa Fe2+

diễn ra nhanh chóng, đồng thời các khí hòa tan trong nước nhu H2S,

CO2, NH3,…cũng thoát ra dễ dàng với tỷ lệ cao.

3.2 Lắng

Lắng là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm

trong nước. Trong công nghệ xử lý nước, quá trình lắng diễn ra rất phức tạp. chủ yếu lắng

ở trạng thái động( trong quá trình lắng nước luôn chuyển động). trong quá trình lắng các

hạt cặn, hat lơ lửng có trọng lượng riêng lớn sẽ sa xuống đáy và được giữ lại

Các loại cặn lắng

trong thực tế thường gặp 3 loại lắng sau

Cặn rắn: các hạt phân tán riêng lẻ, có trọng lượng riêng lớn, hình dáng và bề mặt không

thay đổi trong quá trình lắng. Tốc độ lắng không phụ thuộc vào chiều cao lắng và nồng

độ cặn, có thể xem tốc độ lắng không thay đổi theo thời gian

Cặn lơ lững: có bề mặt thay đổi, có khả năng kết dính và keo tụ với nhau trong quá trình

lắng. làm cho kích thước và tốc độ lắng của bông ặn tầng dưới tăng dần theo thời gian và

chiều cao lắng.

Các bông cặn: có khả năng kết dính với nhau, khi nồng độ lớn hơn 1000 mg/l tạo thành

các đám cặn. Khi các đám cặn lắng xuống, nước từ dưới đi lên qua các khe rỗng giữa cá

bông cặn tiếp xúc với nhau, lực ma sát tăng lên làm hạn chế tốc độ lắng của đám bông

cặn nên được gọi là lắng hạn chế. Tốc độ lắng của đám bông cặn phụ thuộc vào tính chất

và nồng độ của hạt cặn.

3.2.2 Các loại bể lắng

Bể lắng ngang là bể lắng có dòng chảy ngang cặn rơi thẳng đứng: bề mặt là hình chữ nhật

hoặc hình tròn thường dùng để lắng cặn thô hoặc cặn keo tụ.

Bể lắng đứng: nước đi từ dưới lên, cặn rơi từ trên xuống, bề mặt thường là hình vuông

hoặc hình tròn

Bể lắng trong có lớp cặn lơ lững: nước đi từ dưới lên qua lớp cặn lơ lững được hình thành

trong quá trình lắng, cặn dính bám vào lớp cặn, nước trong thu trên bề mặt, cặn thừa đưa




sang ngăn nén cặn từng thời kỳ sẽ được xả ra ngoài. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lững

dùng để lắng cặn có khả năng keo tụ.

Bể lắng tiếp xúc( bể lắng Lamella): cũng giống như bể lắng thường, gồm 3 vùng

Vùng phân phới nước

Vùng lắng

Vùng tập trung và chứa cặn

3.3 Lọc

Lọc là quá trình làm sạch nước bằng cách cho nước đi qua các lớp vật liệu lọc nhằm giữ

lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc, các hạt cặn lơ lững và 1 phần vi

sinh được giữ lại. Kết quả là nước sau lọc đạt tiêu chuẩn về cả vật lý lẫn sinh học

Vật liệu lọc có thể là than, sỏi, cát,… Trong đó, cát được sử dụng rộng rãi nhất do giá

thành rẻ và hiệu suất lọc cao. Có thể sử dụng nhiều lớp vật liệu lọc kết hợp nhằm tăng

hiệu quả lọc. Sau một thời gian làm việc, các khe giữa các lớp vật liệu lọc bị lấp đầy làm

giảm tốc độ lọc. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc ta phải tiến hành rửa lọc

bằng khí hoặc nước hoặc khí kết hợp với nước.

Để thực hiện quá trình lọc nước ta có thể sử dụng một số loại bể lọc sau:

3.3.1 Chia theo vận tốc lọc

- Bể lọc chậm: tốc độ lọc 0,1-0,5 m/h

- Bể lọc nhanh: tốc độ lọc 2-15 m/h

- Bể lọc cực nhanh: trên 25 m/h

3.3.2 Chia theo chế độ dòng chảy

- Bể lọc trọng lực: lọc hở, lọc không áp

- Bể lọc áp lực: bể lọc kín, quá trình lọc xảy ra nhờ áp lực nước từ phía trên lớp vật liệu

lọc.

3.3.3 Chia theo chiều của dòng nước

- Bể lọc xuôi: là bể có dòng chảy qua lớp vật liệu lọc từ trên xuống như bể lọc chậm, lọc

nhanh




- Bể lọc ngược: nước chảy qua lớp vật liệu từ dưới lên như bể lọc tiếp xúc

3.3.5 Chia theo số lượng lớp vật liệu lọc

Bể lọc một lớp vật liệu

Bể lọc 2 hay nhiều lớp vật liệu lọc

Chia theo cấu tạo của vật liệu lọc:

+ Bể lọc có vật liệu lọc ở dạng hạt: cát, than

+ Bể lọc có vật liệu lọc ở dạng lưới: lưới kim loại

+ Bể lọc dàng màng: nước lọc đi qua màng được tạo thành trên bề mặt lưới đỡ hay lớp

vật liệu rỗng.

3.4 Khử trùng

Khử trùng là một khâu quan trọng , bắt buộc và là khâu cuối cùng trong xử lý nước ăn

uống và sinh hoạt. Đây là một quá trình nhằm tiêu diệt, làm mất khả năng haotj động của

các vi sinh vật gây bệnh.

Hiện nay có nhiều phương pháp khử trùng như sau:

+ Khử trùng bằng các tia vật lý

+ Khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh: chlorine, chloramines, chlorine dioxide, ozon, ..

+ Khử trùng bằng siêu âm

+ Khử trùng bằng phương pháp nhiệt

Hiên nay, ở nước ta thường khử trùng bằng các chất oxy hóa mạnh, chủ yếu là chlorine

Cơ chế khử trùng: có 3 cơ chế khử trùng chính trong nước cấp

+ Phá hủy hoặc làm suy giảm cấu trúc tế bào

+Làm cản trở quá trình trao đổi chất và năng lượng.

+ Làm cản trở quá trình sinh tổng hợp và phát triển.

Quá trình khử trùng chính là sự kết hợp của 3 cơ chế này, tùy thuộc vào tác nhân khử

trùng và dạng vi sinh vật trong nước. Trong xử lý nước cấp, khả năng oxy hóa các tế bào




sinh học và khuếch tán qua thành tế bào là cần thiết cho bất kỳ một tác nhân khử trùng

nào.

Yếu tố ảnh hưởng: hiệu quả khử trùng phụ thuộc các yếu tố sau

+ Dạng và liều lượng chất khử trùng

+ Dạng và nồng độ của vi sinh vật

+ Thời gian tiếp xúc trong bể

+ Đặc trưng của nước

3.5 Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm

3.5.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại trạm cấp nước Tam Bình 2

Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại trạm cấp nước Tam Bình 2, khu phố 3 phường Tam

Bình quận Thủ Đức công suất 600m3/ng.d do trung tâm nước sinh hoạt và vệ sinh môi

trường nông thôn quản lý

Hình 3.4 sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại nhà máy Tam Bình 2

Đặc trưng nguồn nước: pH : 5,5 ; Fe <5mg/l

Nhận xét: công nghẹ này sử dụng thiết bị làm thoáng cưỡng bức, tnagw hiệu suất khử

CO2 trong nước đạt 80-90% và lượng õi hòa tan bằng 70% lượng õi bão hòa. Công nghẹ

này thường áp dụng cho trạm có công suất vừa và lớn

bể chứa

nước

sạch

bòn

lọc áp

lực

bể

điều

hòa

bể

phản

ứng

Giếng

khoan

deairat

o

chlorine




3.5.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại phường Hiệp Bình Chánh, Thủ Đức,

thành phố Hồ Chí Minh

Hình 3.5 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại phường Hiệp Bình Chánh, Thủ Đức

Nhận xét

Nước từ giếng khoan sau khi qua bơm cấp 1 sẽ được đưa vào thiết bị Deairator. Trong

thiết bị Deairator hệ thống quạt gió sẽ tạo điều kiện thận lợi cho quá trình oxi hóa Fe2+

thành Fe3+

, sau đó được đưa vào bể lắng ở phía dưới. Tại bể lắng các hạt cặn sắt phần lớn

được loại bỏ ở đây. Nước tiếp tục đưa vào bể chứa trung gian trước khi dẫn tới hệ thống

lọc áp lực. Các hạt cặn còn lại sẽ được giữ tại đâynhờ các lớp vật liệu lọc. Nước được đưa

vào bể chứa, trong khi clo được châm vào theo đường ống. Nước được bơm lên đài nước

và đưa vào mạng lưới.

3.5.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại trạm Quy Đức 2, huyện Bình Chánh,

công suất 480m3/ngày

Bể

chứa

nước

sạch

Bể lọc

áp lực

Bể

chứa

trung

gian

Bể

lắng

đứng

Thiết bị

deairato

r

Giếng

khoan

- bơm

cấp 1

chlorine

Bể

chứa

nước

sạch

Bể lọc

áp lực

Bể

lắng

đứng

Giàn

mưa

khử

sắt

Giếng

khoan

- bơm

cấp 1

chlorine




Hình 3.6 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm tại trạm Quy Đức 2, huyện Bình Chánh

Thuyết minh công nghệ

+ Nước được khai thác và bơm lên giàn mưa khử sắt. Giàn mưa có hệ thống đục lỗ đẻ

phân phối nước, tạo sự tếp xúc tốt giữa oxi và nước, nâng cao hiệu quả quá trình oxi hóa.

Giàn mưa được thiết kế thành bậc đẻ việc oxi hóa triệt để

+ Nước từ giàn mưa được rơi xuống bể lắng đứng, phần cặn được lắng xuống đáy bể và

được xả bỏ định kỳ. Phần nước trong theo ống thu nước qua bể lọc.

+ Khi nước trong máng thu đầy, nước sẽ tràn sang ngăn lọc đẻ loại bỏ các cặn không thẻ

lắng được.

+ Hệ thống giàn mưa, bể lắng, bể lọc được thiết kế theo 2 module song song nhằm đảm

bảo công suất của trạm và trạm vẫn hoạt động khi có sự cố hoặc bảo trì, bảo dưỡng.

+ Nước từ bể lọc được dẫn qua bể chứa, tại đây clo được châm vào để khử trùng và lưu

trên đường ống. Hàm lượng clo dư tại đầu nguồn đạt 0,7-1 mg/l.

+ Cuối cùng nước được bom lên đài cấp nước để đưa vào mạng lưới. Đài nước được thiết

kế đạt tiêu chuẩn 1329/2002/BYT.




CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

4.1 Đặc tính nguồn nước được lựa chọn

Theo kết quả điều tra địa chất thủy văn và địa chất công trình miền Nam. Địa chất

chính là trầm tích bở rời Kainozoi vùng thành phố Hồ Chí Minh có 4 phân vị chứa nước

chủ yếu: nước lổ hổng trong trầm tích Holocen, Pleistocen, nước lổ hổng trong trầm tích

sản phẩm Pliocen muộn và Pliocen sớm.

Sau đây là sự mô tả sơ lược phân vị chứa nước dùng để cấp cho nhà máy

Tầng chứa nước lỗ rỗng trong các trầm tích Pliocen trên (N22)

Các trầm tích Pliocen trên phân bố rộng khắp thành phố Hồ Chí Minh, chìm ở độ

sâu 50-60m về phía bắc( Củ Chi, Hóc Môn); 70-100m về phía tây nam ( Bình Chánh) và

sâu hơn nữa 110-150m ở khu vực Nhà Bè qua Cần Giờ. Chiều dày trầm tích cũng thay

đổi theo chiều hướng tương tự( phía tây bắc chỉ dày 40-60 m, dần xuống phía nam chiều

dày tăng dần đến 100m). Thành phần đất đá chứa nước là cát nhiều cỡ hạt lẫn sỏi sạn,

phân nhịp tương đối rõ rang: trên cùng là lớp sét, sét bột chứa cacbonat màu sắc loang lổ

có khả năng cách nước tốt, dày 10- 25m. Đây là tầng chứa rất giàu nước và là đối tượng

tìm kiếm thăm dò, khai thác quy mô lớn cho thành phố.

Tầng chứa nước lổ rỗng trong trầm tích Pliocen trên rất phong phú, có khả năng đáp

ứng nhu cầu cung cấp rất lớn cho thành phố. Tầng chứa nước Pliocen dưới là một đối

tượng có triển vọng cung cấp nước có quy mô vừa và lớn. Tuy nhiên từ trước tới nay,

tầng chứa nước này chưa phải là đối tượng điều tra chính, nên các giai đoạn tìm kiếm,

thăm dò trước đây đều ít đầu tư công trình để nghiên cứu chi tiết. Do đó mức độ nghiên

cứu còn sơ lược, chưa đánh giá hết khả năng và triển vọng của tầng chứa nước này.

Một điều có thể khẳng định rằng: nước dưới đất trong trầm tích Pliocen dưới là

nguồn dự trữ rất quan trọng trong tương lai, cần phải đầu tư đích đáng để nghiên cứu chi

tiết hơn. Đặc biệt đối với vùng khai thác các tầng chứa nước bên trên, nước trong tầng

Pliocen dưới là nguồn bổ sung trữ lượng rất quan trọng khi cần mở rộng khai thác quy

mô lớn.

4.2 Kết quả phân tích mẫu nước

Mẫu được lấy trực tiếp tại miệng giếng theo yêu cuầ kỹ thuật của lấy mẫu. Kết quả

được xét nghiệm tại phòng thí nghiệm khoa Môi trường, trường Đại học Bách Khoa tp

HCM vào ngày 30/05/2008 và trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm.




- Nơi lấy mẫu: trạm xử lý nước cấp An Lạc 2

- Địa chỉ: 119/8 Phùng Tá Chu, khu phố 7, phường An Lạc A, quận Bình Tân

- Loại mẫu: nước khoan giếng số 1

Bảng 4.1 kết quả phân tích nước ngầm tại trạm xử lý An Lạc 2

Stt Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả QCVN 02/2009

BYT

1 pH - 6,0 6,0-8,5

2 Độ cứng tổng cộng mg CaCO3/ l 69 350

3 Clorua Cl-

mg/l 65 300

4 N-NO2-

mg/l 0,05

5 N-NO3-

mg/l 0,05

6 SO42-

mg/l 2,9

7 N-NH4+

mg/l KPH 3

8 PO43-

- 0,05

9 Fe tổng mg/l 4,0 0,5

10 Kiềm tổng - 26

11 Chất hữu cơ ( tính theo

KMnO4) -

KPH 4

12 Escherchia Coli MNP/100ml 0 0

13 Coliform MNP/100ml 0 50

4.3 Tiêu chuẩn cấp nước

Nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt phải không màu, không mùi lạ, không chứa các

chất độc hại, vi sinh vật và tác nhân gây bệnh. Hàm lượng các chất hòa tan không vượt

quá tiêu chuẩn cho phép. Các hệ thống xử lý nước cấp ở nước ta hiện nay đang áp dụng

tiêu chuẩn “tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống” theo QCVN 02/2009 BYT.

Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt ( đô thị loại I –ngoại vi) : 120 l/người/ngày (bảng

3.1/5 TCXD 33-2006).

4.4 Yêu cầu thiết kế




Chất lượng nước đầu ra phải đạt chuẩn nước cấp chi ăn uống và sinh hoạt theo

QCVN 02/2009 BYT.

Lưu lượng nước phải đảm bảo cho nhu cầu sử dụng nước của người dân.

Áp lực nước phải mạnh, đảm bảo đủ áp lực cho cho từng hộ dân.

Công nghệ xử lý đơn giản, dễ vận hành, hạn chế thấp nhất các sự cố có thể xảy ra.

Một số lưu ý cần biết đến khi lựa chọn công nghệ

Địa điểm: đặt ở đâu, diện tích như thế nào. Có đủ mặt bằng để xây dựng giàn mưa.

Đặc tính: pH nước thấp, hàm lượng sắt cao, cần châm NaOH để nâng pH,

Dựa trên bảng phân tích chỉ tiêu nước ngầm đầu vào: pH thấp, hàm lượng sắt vừa đề xuất

công nghệ như sau

4.5 Đề xuất công nghệ

Đối với quá trình làm thoáng có thể sử dụng giàn mưa hoặc thùng quạt gió ( tháp

oxy hóa).

Sau khi qua giàn mưa nước được đưa sang bể lắng.

Sau khi ra bể lắng, nước tới bể lọc. Bể lọc làm nhiệm vụ giữ lại tất cả các cặn bã

còn lại sau bể lắng. Đối với hệ thống xử lý nước với công suất lớn người ta thường sử

dụng bể lọc nhanh với tốc độ lọc 8-30 m/h. Ở đây ta có thể sử dụng bể lọc áp lực với tốc

độ 15m/h

Chọn bể chứa dạng hình chữ nhật, nửa chìm nữa nổi. Phía trên có nắp đậy, ống

thông hơi.




Sơ đồ công nghệ 1

Hình 4.1 sơ đồ công nghệ 1

Giàn mưa

Bể lắng

ngang

Bồn lọc áp

lực

Bể chứa

nước sạch

Giếng thu

nước ( trạm

bơm cấp 1)

Bể xử lý

bùn

Nước sạch

rửa lọc

Nước sau

rửa lọc

Chôn lắp

Xả ra cống

thoát nước

Trạm bơm

cấp 2

Bồn chứa

clo

Bơm định lượng






Giếng thu

nước ( trạm

bơm cấp 1)

Thùng quạt gió

Bể lắng

đứng

Bồn lọc áp

lực

Bể chứa

nước sạch

Nước sạch

rửa lọc

Nước sau

rửa lọc

Xả ra cống

thoát nước

Trạm bơm

cấp 2

Bồn chứa

clo





Phân tích ưu nhược điểm 2 công nghệ

Công nghệ 1:

Ưu điểm:

- giàn mưa khi hoạt động thì việc quản lý tương đối dễ dàng và thuận tiện. Việc

duy tu, bảo dưỡng và vệ sinh định kỳ giàn mưa cũng tương đối đơn giản. Cần tiến

hành vệ sinh thường xuyên do các cặn Fe dễ dàng bám trên các sàn làm bít các lổ

dẫn đến giảm hiệu quả của giàn mưa.

- Bể lắng ngang lắng với hiêu quả cao.

Nhược điểm:

- Chi phí xây dụng dàn mưa tốn kém, tốn nhiều diện tích xây dựng. Hiệu quả làm

thoáng không cao, phải có thời gian phản ứng cần thiết để lắng cặn.

- Bể lắng ngang tốn nhiều diện tích đất. Thanh gạt bùn có thể làm bùn nổi trước

máng thu nước.

- Chi phí cho bể xử lý bùn.

Công nghệ 2

Ưu điểm

- Thùng quạt gió hiệu quả làm thoáng, oxi hòa tan đạt mức bão hòa. Không tốn quá

nhiều diện tích đất, chi phí mua vật liệu không lớn.

- Bể lắng đứng: không tốn nhiều diện tích đất xây dựng.

Nhược điểm

- Thùng quạt gió: chi phí vận hành cao, để duy tu bảo dưỡng đòi hỏi phải hiểu kỹ

- Bể lắng đứng: hiệu quả xử lý thấp hơn so với bể lắng ngang.

4.6 Lựa chọn công nghệ

Đề tài này thiết kế dựa trên công nghệ 2






Giếng thu

nước ( trạm

bơm cấp 1)

Thùng quạt gió

Bể lắng

đứng

Bồn lọc áp

lực

Bể chứa

nước sạch

Nước sạch

rửa lọc

Nước sau

rửa lọc

Xả ra cống

thoát nước

Trạm bơm

cấp 2

Bồn chứa

clo





Chương 5 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

5.1 Giếng khoan

5.1.1 Lưu lượng tính toán cho hệ thống cấp nước tập trung được xác định theo công

thức

D

000.1

f.N.q

)ñeâmngaøy/m(Qnn

n

3

TB.ngaøy

Trong đó :

nq = tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (lấy theo bảng 3.1/5 TCXD 33: 2006)

nN = số dân tính toán tính ứng với tiêu chuẩn cấp nước

nq

nf = tỷ lệ dân được cấp nước (lấy theo bảng 3.1 /5 TCXD 33: 2006)

D = lượng nước phục vụ công cộng, dịch vụ, công nghiệp, thất thoát, nước cho

bản thân nhà máy xử lý nước và lượng nước dự phòng (lấy 5-10% tổng lưu lượng nước

phục vụ ăn uống).

- Đô thị loại I :

+ Tiêu chuẩn nước sinh hoạt (a) : Nội vi : 160 lít /người.ngày

- Tỷ lệ dân được cấp nước (a) : Nội vi : 85%

+ Nước phục vụ công cộng (b) : 10% x a

+ Nước thất thoát (c) : 17% x (a+b)

+ Nước cho nhu cầu riêng của trạm : 7% x (a+b+c)

+Nước dự phòng: 10% x a

- Số dân Nn = 2800 dân.

- Nước dùng cho ăn uống sinh hoạt: 160*2800*0,85

380,81000

a m3/ngày-đêm

- Nước phục vụ công cộng : 0,1* 0,1*380,8 38,08b a m3/ngày-đêm




- Nước thất thoát :

0,17*( ) 0,17*(380,8 38,08) 71,21c a b m3/ngày-đêm

- Nước cho nhu cầu riêng của nhà máy:

0,07*( ) 0,07*(380,8 38,08 71,21) 34,31d a b c m3/ngày-đêm

- Nước dự phòng:

0,1* 0,1*380,8 38,08e a m3/ngày-đêm

38,08 71,21 34,31 38,08 181,68D m3/ngày-đêm

Qngày.TB 380,8 181,68 562,48 m3/ngày-đêm

5.1.2 Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất Qmax.ngay và ít nhất

Qmin.ngay

max.ngaøyTB.ngaøy

3

ngaøy.maxxKQ)ñeâmngaøy/m(Q

min.ngaøyTB.ngaøy

3

ngaøy.minxKQ)ñeâmngaøy/m(Q

Trong đó:

+ngaøy

K 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 ngaøy

K như sau :

max.ngaøyK = 1,1 –1,2 chọn

max.ngaøyK = 1,2

min.ngaøyK = 0,8 – 0,9. Chọn

min.ngaøyK = 0,9

Qmax.ngày = 562,48 * 1,2 = 674,98 m3/ngày đêm

Qmax.ngày = 562,48 * 0,9 = 506,23 m3/ngày đêm

5.1.3 Lưu lượng tính toán trong 1 giờ phải được xác định theo công thức




24

Q

*Kqmax.ngaøy

max.giôømax.giôø ;

24

Q

*Kqmin.ngaøy

min..giôømin.giôø

Trong đó:

K : dùng số dùng nước không điều hòa giờ.

maxmaxmax.giôø.K 92,16,1*2,1

minminmin.giôø.K 08,02,0*4,0

: hệ số kể đến chế độ tiên nghi, chế độ làm việc của công trình ….

- max

= 1,2 – 1,5

- min

= 0,4 – 0,6

: hệ số kể đến số dân sống trong khu dân cư 2800 dân:

max = 1,6 ;

min = 0,2 (lấy theo bảng 3.2/6 TCXD 33: 2006).

qgiờ max3674,98

1,92* 54( / )24

m h

qgiờ min3674,98

0,08* 2,25( / )24

m h

5.1.4 Tính toán công suất thiết kế giếng

Công suất thiết kế giếng được tính theo công thức sau

)giôø/m(

T

Q

Q3ngaøy.max

gieáng.keá.thieát

Trong đó :

Qmaxngđ : lưu lượng ngày lớn nhất = 674,98 (m3/ngày-đêm).

T : thời gian bơm cấp 1 hoạt động, dự kiến bơm hoạt động 20 giờ / ngày đêm.




Qthiếtkếgiếng3 3674,98

33,75( / ) 35( / )20

m h m h

5.1.5 Thiết kế công trình khai thác nước dưới đất

a) Yêu cầu nước và chế độ dùng nước

+ Công suất thiết kế: 35 m3/giờ = 700 m

3/ngày-đêm .

+ Khả năng cấp nước thực tế:

- Qmaxngđ : lưu lượng ngày lớn nhất = 674,98 (m3/ngày-đêm ).

- P: dân số sử dụng nước thực tế = 2.800 dân.

- qtb : tiêu chuẩn dùng nước trung bình = 160 lít/người /ngày-đêm

- Kmaxngđ: hệ số không điều hòa ngày lớn nhất = 1,2.

b) 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 III Trạm

thiết kế 1 giếng làm việc không cần có giếng dự phòng.

c) 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

00 – 23,5 m: cát hạt trung

25,5 – 44,5 m : đất sét

44,5- 58,4 cát hạt trung




58,4- 74,5 đất sét

74,5- 100m: cát hạt vàng

Giếng khai thác

số liệu của giếng như sau

+ Độ sâu giếng : 100 m

+ Đường kính khoan : 400

+ Kết cấu giếng :

- Đường kính giếng : 300

- Ống chống PVC 300 : 82 mét

- Ống lọc PVC 240 : 12 mét

- Ống lắng PVC 240 : 03 mét.

+ Thông số giếng :

- Mực nước tĩnh : 29m

- Mực nước động : 38m

- Tỷ lưu : q = 35 / (38-29) = 3,89 (m3/m.h)

- Lưu lượng khai thác : 35 m3/giờ

d) 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 600 mm, độ sâu tối đa 300 m.

+ Đường kính lỗ khoan kết thúc giếng là 400 mm.

- Quy trình hoàn thiện giếng :




+ Chèn sỏi đường kính 3 – 5 mm từ đáy giếng lên đến độ sâu 100m nhằm chức

năng tạo khe hở cho giếng thu nước tốt hơn.

+ Thực hiện công tác trám cách ly nhiễm bẩn bằng sét Bentonite vào khe hở giữa

thành ống chống với lỗ khoan từ độ sâu 100m 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.

5.1.6 Chọn bơm chìm

Tính toán cột áp bơm

H= Hthả giếng + Hbể lắng đứng+ Hquạt gió + Htổn thất (m)

Trong đó :

+ thaûgieáng

H = độ sâu mực nước động lớn nhất + 2 mét = 52 mét

+ ùngbeålaéngñö

H = chiều cao bể lắng đứng = 7 mét

+ Hquạt gió chiều cao dàn mưa = 0,6 + 0,6*3 = 2,4 mét

+ Htổn thất , lấy Htổn thất = 2 mét

52 7,2 2,7 2 63,9 ( )H m

*Lưu lượng bơm : )giôø/(m 35Q3

bôm




Hình 5.1 hình ảnh và thông số máy bơm




Hình 5.2 đồ thị lưu lượng và cột áp của bơm

Chọn bơm chìm FRANKLIN, MODEL : 150TS6 PERFORMANCE với các thông

số sau :

- Bơm chìm 3 phases 380V – 15 Hp

- Lưu lượng lớn nhất : 45 m3/giờ .

- Cột áp lớn nhất : 135 mét.

- Theo biểu đồ đường cong bơm :

+ ở lưu lượng 35 m3/giờ , cột áp đạt được 90 mét.

+ ở lưu lượng 40 m3/giờ , cột áp đạt được 75mét.

5.2 Thùng quạt gió

5.2.1 Nhiệm vụ

Thùng quạt gió là công trình làm thoáng nhân tạo hay còn gọi là làm thoáng cưỡng

bức.




5.2.2 Cấu tạo, chức năng

- Thùng quạt gió được làm bằng composite, tiết diện tròn. Cấu tạo thùng quạt gió

gồm các bộ phận như bản vẽ chi tiết.

- Hệ thống phân phối nước: có dạng hình xương cá giống như hệ thống phân phối

trở lực lớn trong bể lọc. Các ống nhánh có khoan lỗ nghiêng 450 ở phía dưới đường kính

d = 10 – 20mm, cường độ mưa lấy từ 40 – 50m3/m

2.h

- Sàn thu nước có xi phông. Mục đích không cho không khí của quạt gió vào ống

dẫn nước xuống mà chỉ đi được từ dưới lên trên thùng quạt gió.

- Máy quạt gió có nhiệm vụ đưa không khí đi từ dưới lên ngược chiều với chiều rơi

của nước.

Hình 5.3 thùng quạt gió

5.2.3 Các thông số kỹ thuật

a) Diện tích thùng quạt gió




2350,875

40m

QF m

q

Trong đó: Q = 35m3/h

qm = 40m3/m

2.h: cường độ mưa tính toán (qui phạm = 40 - 50m

3/m

2.h)

Đường kính thùng quạt gió:

4 4 0,8751,056 1,1

3,14

FD m

b) Chiều cao thùng quạt gió

H = Htn + Hvào + Htx + Hra = 0,5 + 0,5 + 1+ 0,7= 2,7m

Trong đó: Htn : Chiều cao ngăn thu nước ở đáy

Hvào: Chiều cao không khí đi vào

Htx: chiều cao lớp vật liệu tiếp xúc

Hra: chiều cao không khí đi ra




Hình 5.4 đường đi của nước và không khí trong thùng quạt gió

c) Đường kính ống dẫn nước

4 4 35

0,1243,14 0,8 3600

C

C

Qd m

V

Trong đó: Vc = 0,8 m/s là tốc độ chảy trong ống chính < 2m/s

Chọn dường kính ống dẫn nước: m114

Vc= 0,95 m/s

Số ống nhánh: 02

d) Lưu lượng nước qua mỗi ống

Htn

Hvào

Htx

Hra




q = 33517,5 /

2

Qm h

m

e) Đường kính ống nhánh

4 4 17,5

0,0643,14 3,14 1,5 3600

n

n

qd m

V

Trong đó: Vn = 1,5m/s là vận tốc nước chảy trong ống nhánh (Quy phạm: 1,5 -2 m/s).

Chọn dường kính ống dẫn nước: 60mm

=> Vn= 1,7

f) Diện tích ngang của ống chính

2 2

23,14 0,1140,01

4 4

Coc

df m

Tổng diện tích lỗ lấy = 0,35 diện tích ngang của ống chính ( Quy phạm: 0,3-0,35)

lf = 0,35 x foc = 0,35 x 0,01 = 0,0035 m2

Diện tích 1 lỗ. Chọn đường kính lỗ dlỗ = 10 mm:

flỗ = 2 2

5 23,14 0,017,85*10

4 4

ldm

g) Tổng số lỗ

5

?

0,003544

7,85*10

l

n

l

fn

f

lỗ

h) Số lỗ trên mỗi ống nhánh

4422

2nn lỗ

Trên mỗi ống nhánh các lỗ xếp thành 2 hàng so le nhau, hướng xuống phía dưới và

nghiêng 1 góc 450 so với mặt phẳng ngang




i) Số lỗ trên mỗi hàng của ống: 22

112

hn lỗ

j) Khoảng cách giữa hai lỗ: a = 40mm

5.3 Bể lắng đứng

5.3.1 Nhiệm vụ

Lắng là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá

trình làm trong nước. Trong quá trình lắng, dưới tác dụng của lực trọng trường các hạt lơ

lửng có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của nước sẽ lắng xuống đáy và bị giữ

lại.

5.3.2 Cấu tạo, chức năng

- Bể lắng đứng thường có hình tròn và được sử dụng cho những trạm xử lý có công

suất nhỏ.

- Bể xây dựng bằng bê tông cốt thép.

- Ống trung tâm bằng bê tông cốt thép.

- Máng thu nước có vách ngăn bằng răng cưa.


5.3.3.1 Hàm lượng cặn trong nước khi đưa vào bể lắng đứng

VCCCsaétn (mg/l)

Trong đó:

Cn: hàm lượng cặn nước nguồn (mg/l).Cn = 0mg/l.

Csắt: hàm lượng cặn sắt. (mg/l)

V: liều lượng vôi (nếu có) cho vào nước. V = 0mg/l.

Hàm lượng cặn sinh ra do sự hình thành Fe(OH)3 từ Fe2+

của nước nguồn

4Fe2+

+ 8HCO3- + H2O + 3/2 O2 4Fe(OH)3 + 8 CO2

4*56 mg/lFe2+

4*107mg/l Fe(OH)3

4 mg/lFe2+

a mg/lFe(OH)3




3

4*4*107 ( ) 7,64 ( / )

4*56a hamluong Fe OH mg l

7,64 /C mg l

5.3.3.2 Xác định kích thước bể lắng

5.3.3.2.1 Thể tích phần lắng

t*QW (m3)

Trong đó: Q: lưu lượng tính toán (m3/giờ). Q = 35m

3/giờ.

t: thời gian lưu nước trong bể lắng (h) . Chọn t= 1,5h

335*1,5 52,5W m

- Chọn chiều cao phần lắng: 3lH m

Chiều cao ống trung tâm lấy bằng 0,9 chiều cao phần lắng:

0,9* 0,9*3 2,7tt lH H m

5.3.3.2.2 Tốc độ nước dâng trong vùng lắng

t

HV l (m/giờ)

Trong đó:

Hl: chiều cao phần lắng. Hl = 3 m.

t : thời gian nước lưu trong bể lắng. t = 1,5 giờ .

32( / ) 0,56( / )

1,5V m h mm s

5.3.3.2.3 Diện tích phần lắng

NV

QF

tt **6,3* (m

2)

Trong đó:




: hệ số kể đến việc sử dụng dung tích bể lấy trong giới hạn 1,3 – 1,5.

(nếu 1

H

D

thì = 1,3; nếu 5,1

H

D

thì = 1,5).

Q: lưu lượng nước tính toán (m3/giờ).Q = 35m

3/giờ.

Vtt: tốc độ tính toán của dòng nước đi lên (mm/s). Vtt = V = 0,56mm/s.

N: số bể lắng. N = 1.

D: đường kính bể lắng

H: chiều cao vùng lắng

2351,5* 26( )

3,6*0,56*1F m

5.3.3.2.4 Diện tích ống trung tâm

NH

tQf

**60

* (m

2)

Trong đó:

Q : lưu lượng tính toán (m3/giờ). Q = 35m

3/giờ.

t: thời gian lưu nước trong ống trung tâm. t = 15phút..

H: chiều cao ống trung tâm. Htt = 2,7m.

235*153,24

60*2,7*1f m

5.3.3.2.5 Đường kính bể lắng

4*fFD

(m)

Trong đó:

F: diện tich phần lắng (m2). F = 26m

2.




f : diện tích ống trung tâm (m2) . f = 3,24m

2.

26 3,24 *46D m

5.3.3.2.6 Đường kính ống trung tâm

*42tt

fD m

5.3.3.2.7 Đường kính phần loe của ống trung tâm

ttloed*35,1d

Với: do: đường kính ống trung tâm. dtt = 1,1m.

1,35*1,1 1,5loed m




Hình 5.5 bể lắng đứng

5.3.3.2.8 Chiều cao phần ống loe lấy bằng đường kính miệng loe của ống trung tâm

1,5loe loeh d m

5.3.3.2.9 Đường kính tấm hắt

loeh dd *3,1

Với: dloe: đường kính phần loe của ống trung tâm. dloe = 1,35m.

1,3*1,5 1,95 ( )hd m

Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o

Phần loe Tấm hắt

Chiều cao ống

trung tâm

Chiều cao

phần loe




5.3.3.2.10 Chiều cao phần hình nón chứa nén cặn

0902tg

dDhn (m)

Trong đó:

D: đường kính của bể lắng (m). D = 6m.

: góc nghiêng của phần nón so với mặt phẳng nằm ngang.Chọn = 50o

d: đường kính phần đáy hình nón hoặc chóp. Chọn d = 0,2m.

6 0,23,4

2 (90 50 )n o o

h mtg

5.3.3.2.11 Chiều cao tổng cộng của bể lắng

bvntgl hhhHH (m)

Trong đó:

Hl: chiều cao phần lắng. Hl = 3m.

Htg: chiều cao trung gian giữa vùng lắng vùng chứa cặn. Chọn htg = 0,3m.

hn : chiều cao phần hình nón. hn = 3,4m.

hbv: chiều cao bảo vệ từ mặt nước đến thành bể. Chọn Hbv = 0,3m

3 0,3 3,4 0,3 7H m

5.3.3.2.12 Dung tích phần chứa cặn hình nón của bể

4

*

3

* 22 dDdDhW n

C

(m

3)

Trong đó:

hn : chiều cao phần hình nón (m). hn = 3,4m

D: đường kính của bể lắng (m). D = 6m.

d: đường kính phần đáy hình nón hoặc chóp . d = 0,2m .




2 23*3,4 6 0,2 6*0,2

33 ( )3 4

CW m

Thời gian bơm xả cặn

5.3.3.3 Máng thu nước

Dùng hệ thống máng vòng bố trí vòng theo chu vi và nằm bên trong bể để thu

nước đã lắng.

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 = 5,2m.

Chiều dài máng thu nước: maùngmaùng

d*L

Trong đó:

dmáng: đường kính của máng thu nước. dmáng = 5,2m.

m336,162,5*Lmaùng

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: 100mm.

Bề rộng răng: 100mm.

Chiều cao khe: hkhe = 50mm.

Đường kính máng răng cưa: drăng = dmáng = 5,2m.

Chiều dài máng răng cưa: lrăng = Lmáng = 16,336m.

5.3.3.4 Ống dẫn nước vào bể lắng

v**N

Q*4d

daãnoáng

(m)




Trong đó:

Q : lưu lượng tính toán. Q = 35m3/h.

N : số bể lắng. N = 1.

v : nước chảy trong ống dẫn. Chọn v = 0,8 m/s.

4*350,124

1* *3600*0,8ongdand

m

Chọn ống dẫn có đường kính dống dẫn = 0,114m ( = 114 mm).

=> 2*0,114 *3600

1 /35*4

v m s

5.3.3.5 thời gian bơm xả cặn giữa 2 lần

T =

* *

*

cW N

Q C m

=

3,125*1*15.000

36* 7,64 3,82 = 304h = 14 ngày

Trong đó:

N: số lượng bể lắng. N = 1

WC: dung tích phần chứa cặn của bể lắng

Q : lưu lượng tính toán. Q = 35m3/giờ.

: 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.

C : hàm lượng cặn trong nước trước khi đưa vào bể lắng. C = 7,64mg/l.

m : hàm lượng cặn trong nước sau khi lắng. Chọn C = 3,82 mg/l.

5.4 Bồn lọc áp lực

5.4.1 Nhiệm vụ

- Lọc là một quá trình làm sạch nước bằng cách cho nước đi qua lớp vật liệu lọc

nhằm giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn lơ lững và

vi sinh vật ra khỏi nước. Kết quả là sau khi lọc nước sẽ có hàm lượng cặn đạt tiêu chuẩn

cho phép nước sẽ có chất lượng tốt hơn cả về mặt vật lý, hóa học, sinh học.

5.4.2 Cấu tạo của bồn lọc

Vật liệu chế tạo : thép CT3




Vật liệu lọc:

Cát thạch anh (góc cạnh) : đường kính hiệu quả 0,6mm, hệ số không đều K=1,5

Than anthracite nghiền (góc cạnh) : đường kính hiệu quả 1mm, hệ số không đều

K=1,6

Sỏi đỡ cỡ hạt 2 – 4mm chiều dày 0,15m.

Suất giản nở của vật liệu lọc : 50%.


5.4.3.1 Xác định kính thước bồn lọc áp lực

5.4.3.1.1 Lưu lượng nước vào bồn lọc

n*t

Q

Q

ñeâmngaøy

ñeâmngaøy

(m

3/giờ)

Trong đó:

Qngày-đêm: công suất của trạm cấp nước. Qngày-đêm = 700m3/ngày-đêm.

tngày-đêm: thời gian hoạt động trong 1 ngày của trạm cấp nước. tngày-đêm= 20/giờ.

n : số bồn lọc. n = 2.

)giôø/3

m( 5,17

2*20

700Q

5.4.3.1.2 Diện tích bề mặt lọc

v

QF (m

2)

Trong đó:

Q: lưu lượng nước vào bồn lọc. Q = 17,5 m3/h.

v : vận tốc lọc. Chọn vận tốc lọc: v = 15m/h.

217,51,2 ( )

15F m

5.4.3.1.3 Đường kính bồn lọc




FD

*4 (m)

Trong đó: F : diện tích bồn lọc. F = 1,2m2

4*1,21,24D m

Chọn đường kính bồn lọc: D = 1,3m

5.4.3.1.4 Diện tích bề mặt bồn lọc áp lực

22* *1,31,3

4 4

DF

(m

2)

Trong đó:

D : đường kính của bồn lọc. D = 1,3m.

5.4.3.1.5 Vận tốc lọc nước của bồn lọc 17,5

13,461,3

Qv

F )giôø/m(

3

Trong đó:

Q: lưu lượng nước vào bồn lọc. Q = 17,5 m3/h.

F : diện tích bề mặt của bồn lọc. F = 1,3m2.

5.4.3.1.6 Chiều cao bồn lọc

H= hđ + hs + hvl + hn + hnắp

Trong đó:

Hđ: chiều cao phần đáy bồn chọn 0,3m

hđ: chiều cao lớp sỏi đỡ (m), cỡ hạt của lớp đỡ là 2 – 4 mm, hđ = 0,15m.

Bảng 5.1 – Lựa chọn lớp sỏi đỡ (Nguồn: TCXD 33: 2006 – Bảng 6.12)

Cỡ hạt của lớp đỡ (mm) Chiều dày của lớp đỡ (mm)




40 – 20 Mặt trên của lớp này cao bằng mặt trên của ống phân phối

nhưng phải cao hơn lỗ phân phối ít nhất 100 mm

20 – 10 100 – 150

10 – 5 100 – 150

5 - 2 50 – 100

hvl: chiều cao lớp vật liệu lọc (m), hvl = 1m.

Gồm 2 lớp vật liệu lọc: cát thạch anh (0,6 m) và than anthracite (0,4 m).

hn: khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến phễu thu nước rửa lọc (m); (theo

điều 6.119 – TCXD33: 2006.)

3,0e*hhevln (m)

Trong đó:

ee : độ nở tương đối vật liệu lọc khi rửa ngược; ee = 0,5 (theo bảng 5.2)

)m( 8,03,05,0*1hn

hnắp phần phía trên chụp thu nước lọc đến nắp bồn lấy 0,4m

Bảng 5.2 – Độ nở tương dối của vật liệu lọc và cường độ rửa lọc (Nguồn: TCXD 33:

2006 – Bảng 6.12 & 6.13)

Lọai vật liệu lọc và bể lọc

Độ nở tương đối

của vật liệu lọc

(%)

Cường độ rửa

bể lọc (l/s-m2)

Thời gian rửa

bể lọc (phút)

Bể lọc nhanh 1 lớp vật lọc:

deff = 0,6 – 0,65

deff = 0,75 – 0,85

deff = 0,9 – 1,1

45

30

25

12 – 14

14 – 16

16 – 18

6 – 5

6 – 5




Bể lọc nhanh 2 lớp vật liệu lọc:

deff = 0,6 – 0,65 (cát)

deff = 0,9 – 1,1 (than)

50

14 – 16

7 – 6

- Vậy chiều cao của bồn lọc

2,65H m




Hình 5.6 bồn lọc áp lực

5.4.3.2 Rửa lọc

Khi lọc nước qua lớp vật liệu lọc nước sẽ chảy qua các khe rỗng và cặn sẽ bám

vào bề mặt hạt dần dần thu hẹp kích thước của các khe rỗng làm cho vận tốc nước qua

các khe rỗng tăng lên và sẽ kéo theo các hạt cặn đã bám dính từ trước đi xuống lớp hạt

nằm dưới cứ như thế đến chu kỳ lọc cặn có thể bị kéo ra ngoài làm xấu chất lượng nước

lọc.

- Phương pháp rửa lọc : rửa ngược bằng nước thuần túy.

- Thời gian rửa: 6 – 7 phút.

5.4.3.2.1 Thời gian của chu kỳ lọc theo khả năng chứa cặn của lớp vật liệu lọc

Lọc qua lớp cát lọc

Chiều dày lớp cát = 0,6m.

Tốc độ lọc: 13,5m/h

Chu kỳ lọc: T = 48h = 02ngày

Lọc qua lớp than anthracite

Chiều dày lớp than = 0,4m.

Tốc độ lọc: 13,5m/h

Chu kỳ lọc: T = 36h = 1,5ngày

Vậy thời gian bồn lọc cho nước lọc có chất lượng tốt là không quá 36 giờ; nếu quá

thời gian này thì nước sau quá trình lọc sẽ có chất lượng không đạt.

5.4.3.2.2 Cường độ rửa ngược - Chọn cường độ rửa ngược vrửa ngược = 15 (l/s.m

2)

- Lưu lượng rửa lọc sử dụng cho một bồn lọc

F*vQloïcröûaloïcröûa (m

3/giờ)

Trong đó:

vrửa lọc : cường độ rửa lọc. vrửa lọc = 15l/s.m2 = 54 m

3/h.m

2




F : diện tích bề mặt bồn lọc. F = 1,3m2.

54*1,3 70rualocQ (m3/giờ)

5.4.3.3 Hệ thống phân phối nước và thu nước

Nước được dẫn vào bồn bằng ống dẫn nước rồi được phân phối đều trên bề mặt

bồn lọc bằng phễu. Nước sau khi lọc được thu bằng hệ thống sàn chụp lọc rồi được dẫn ra

khỏi bồn lọc bằng ống dẫn nước.

Nước rửa lọc được dẫn vào bồn lọc bằng ống dẫn nước rồi được phân phối đều

qua hệ thống sàn chụp lọc sau đó tràn vào phễu thu nước và được dẫn ra ngòai bằng ống

dẫn.

5.4.3.3.1 Ống dẫn nước vào bồn lọc

- Đường kính ống dẫn nước vào bồn lọc

v*

Q*4D

(m)

Trong đó:

Q: lưu lượng nước vào bồn lọc. Q = 17.5m3/h

v: vận tốc nước chảy trong ống (quy phạm v = 0,8 – 1,2m/s). Chọn v =1,2 m/s.

m072,0

5,17**3600

5,17*4D

Chọn ống dẫn nước vào bồn lọc là ống PVC có D = 73mm (73)

- Kiểm tra vận tốc nước chảy trong ống dẫn nước lọc:

)s/m( 16,1

073,0**3600

5,17*4

d*

Q*4V

22

5.4.3.3.2Ống dẫn nước sau khi lọc

- Đường kính ống dẫn nước ra bồn lọc




v*

Q*4D

(m)

Trong đó:

Q: lưu lượng nước vào bồn lọc. Q = 17.5m3/h

v : vận tốc nước chảy trong ống (quy phạm v = 1– 1,5m/s). Chọn v = 1,2 m/s.

)m( 072,0

5,17**3600

5,17*4D

Chọn ống dẫn nước vào bồn lọc là ống PVC có D = 0,073mm (73)

- Kiểm tra vận tốc nước chảy trong ống dẫn nước lọc

2 2

4* 4*17,5

* *0,073

QV

D = 1,16 m/s

5.4.3.3.3 Ống dẫn nước rửa lọc

- Đường kính ống dẫn nước rửa lọc

Chọn ống dẫn nước rửa lọc có đường kính drửa lọc = 114mm ( =114)

- Vận tốc nước chảy trong ống dẫn nước rửa lọc

2

loïcröûad*

Q*4v

(m/s)

Trong đó:

Q: lưu lượng nước rửa lọc. Q = 70m3/h.

d : đường kính ống dẫn nước rửa lọc. d = 114mm.

2

4*701,9 /

3600* *0,114v m s

Quy phạm 1,5-2 m/s điều 6.120 TCVN 33-2006

5.4.3.4 Hệ thống phân phối nước




- Sử dụng phễu phân phối nước và thu nước rửa lọc.

- Vật liệu : thép không gỉ.

- Hình dạng : hình nón cụt.

- Đường kính đáy nhỏ bằng đường kính ống dẫn nước vào lọc = 73mm.

- Đường kính đáy lớn : 219mm.

- Chiều cao phễu : 150mm.

5.4.3.5 Hệ thống sàn chụp lọc

Hình 5.7 sàn đỡ chụp lọc và chụp lọc

- Thu nước lọc bằng chụp lọc.

- Chụp lọc: Số lượng chụp lọc ≥ 35 – 50 cái cho 1m2 diện tích công tác. ( điều 6.112:

TCXD33 – 2006).




Chọn số lượng chụp lọc trên 1m2 bể là 40 cái.

- Số chụp lọc trong bồn

F*40N

Với:

D : đường kính của bồn lọc. D = 1,3m.

F: diện tích bề mặt bồn lọc. 2 2

2* *1,31,33

4 4

DF m

40*1,33 53N (cái)

Chọn N = 53 cái

5.4.3.6 Tính bơm

5.4.3.6.1 Bơm dẫn nước vào

Bảng 5.3 công suất máy bơm Pentax







Hình 5.8 đồ thị lưu lượng và cột áp bơm Pentax

Cột áp bơm: Hb = 10m

Lưu lượng bơm : Q = 35 m3/giờ

Chọn bơm ly tâm trục ngang Pentax, Model : CS 200/2 với các thông số sau :

+ Lưu lượng Q lớn nhất = 55(m3/giờ)

+ Cột áp bơm lớn nhất : H = 13,5 mét

+ Công suất: N = 2,1 KW = 2,9 Hp

+ Điện thế : 3 pha 380V

+ Số vòng quay : 1450 rpm

Tại công suất 35 m3/h cột áp đạt 11m

5.4.3.6.2 Bơm rửa lọc

Cột áp bơm : Hb = 13m

Lưu lượng bơm : Q = 70 m3/giờ




Hình 5.9 đồ thị lưu lượng và cột áp bơm Pentax

Chọn bơm ly tâm trục ngang hiệu Pentax, Model : CST 540/4 với các thông số sau :

+ Lưu lượng Q lớn nhất = 95 (m3/giờ)

+ Cột áp bơm lớn nhất : H = 17 mét

+ Công suất: N = 5 KW = 7Hp

+ Điện thế : 3 phases 380V

+ Số vòng quay : 1450 rpm

Tại lưu lượng 38 m3/h cột áp đạt 15m

5.5 Khử trùng

5.5.1 Nhiệm vụ




- Khử trùng là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh họat.

Trong nước thiên nhiên có rất nhiều vi sinh vật và vi trùng gây bệnh, sau quá trình xử lý

cơ học, nhất là khi cho nước qua bể lọc thì phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại. Song để

tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh cần phải tiến hành khử trùng nước.

5.5.2 Cấu tạo

- Clorine dạng bột được sử dụng để khử trùng, cơ sở của phương pháp này là dùng

chất oxi hóa mạnh để oxi hóa men của tế bào vi sinh vật và tiêu diệt chúng. Ưu điểm của

phương pháp này là vận hành đơn giản và có hiệu quả.

- Clo là một chất oxi hóa mạnh dù ở dạng đơn chất hay hợp chất khi tác dụng với

nước đều tạo thành HOCl có tác dụng khử trùng rất mạnh.

Phản ứng thủy phân giữa Clo và nước xảy ra như sau:

Cl2 + H2O HCl + HOCl

HOCl có thể phân ly thành H+ và OCl

-

HOCl H+ + OCl

-


a) Liều lượng Clo hoạt tính cần thiết sử dụng trong một giờ được xác định theo công

thức sau:

1000

a*QC (kg/giờ)

Trong đó:

Q : lưu lượng (m3/h). Q = 35 m

3/giờ.

a : liều lượng Clo họat tính (mg/l).

Theo TCXD 33-2006: liều lượng Clo khử trùng nước đối với nước ngầm a = 0,7 –

1 mg/l. Chọn a = 0,8 mg/l = 0,8 g/m3.




)giôø/kg( 028,0

1000

8,0*35C

b) Liều lượng Clo cần thiết trong một ngày:

b

t*CM (kg)

Trong đó:

C: liều lượng Clo hoạt tính cần thiết trong 1 giờ. C = 0,028kg/h.

t: thời gian hoạt động của trạm cấp nước. t = 20giờ.

b: hàm lượng Clo hoạt tính có trong sản phẩm. b = 70%.

)kg( 8,0

7,0

20*028,0M

5.6 Bể chứa nước sạch

5.6.1 Nhiệm vụ

- Bể chứa nước sạch dùng để điều hòa giữa lượng nước đưa vào mạng và chế độ làm

việc của trạm xử lý. Bể chứa thực hiện quá trình tiếp xúc giữa nước với dung dịch Clo để

loại bỏ vi trùng trước khi nước được cấp vào mạng lưới tiêu thụ. Ngoài ra, bể chứa còn

để dự trữ cho chữa cháy, rửa bể lọc, pha hóa chất và phục vụ cho bản thân trạm xử lý.


a) Dung tích bể chứa nước sạch

btccñhchöùabeåWWWW

(m3)

Trong đó :

Wđh : dung tích điều hòa của bể chứa.

Wcc : dung tích dự trữ cho chữa cháy.

Wbt : dung tích dự trữ dùng cho trạm xử lý.

b) Dung tích điều hòa của bể chứa




b1. Dung tích điều hoà tối thiểu của bể chứa

Cloñhttt*QW (m

3)

Trong đó:

Q : lưu lượng tính toán. Q = 35m3/h.

tClo: thời gian lưu nước để tiếp xúc với Clo từ 15 – 20 phút. Chọn tClo = 20 phút.

)m( 67,11

60

20*35W

3

ñhtt

Dung tích điều hòa của bể chứa được xác định theo phương pháp bảng thống kê

Bảng 5.3 – Bảng xác định dung tích điều hoà của bể

Giờ trong

ngày

Nước tiêu thụ

% ngày.đêm

Nước bơm

%ngày.đêm

Nước vào

%ngày.đêm

Nước ra

%ngày.đêm

Nước còn lại

%ngày.đêm

0-1 1,4 0,00 1,4 4,20

1-2 1,4 0,00 1,4 2,80

2-3 1,4 0,00 1,4 1,40

3-4 1,4 0,00 1,4 0,00

4-5 2,5 5,56 3,06 3,06

5-6 2,5 5,55 3,05 6,11

6-7 4,6 5,56 0,96 7,07

7-8 5,7 5,55 0,15 6,92

8-9 6,2 5,56 0,64 6,28

9-10 6,2 5,55 0,65 5,63

10-11 6,2 5,56 0,64 4,99

11-12 6,2 5,55 0,65 4,34




12-13 5,2 5,56 0,36 4,70

13-14 5,2 5,55 0,35 5,05

14-15 5,2 5,56 0,36 5,41

15-16 5,9 5,55 0,35 5,06

Giờ trong

ngày

Nước tiêu thụ

% ngày.đêm

Nước bơm

%ngày.đêm

Nước vào

%ngày.đêm

Nước ra

%ngày.đêm

Nước còn lại

%ngày.đêm

16-17 5,9 5,56 0,34 4,72

17-18 5,9 5,55 0,35 4,37

18-19 5,5 5,56 0,06 4,43

19-20 4,6 5,55 0,95 5,38

20-21 4,2 5,56 1,36 6,74

21-22 3,2 5,56 2,36 9,10

22-23 2,1 2,1 7,00

23-24 1,4 1,4 5,60

b2. Dung tích điều hòa của bể chứa

ñeâmngaøyñhQ%1,9W (m

3)

Trong đó:

Qngày-đêm : công suất của trạm cấp nước. Qngày-đêm = 700 m3

)m( 7,63700*%1,9W3

ñh

c) Dung tích dự trữ cho chữ cháy

cccccct*qW

Trong đó:




qcc : lưu lượng nước sử dụng chữa cháy cho 1 đám cháy . qcc= 10 l/s = 36 m3/h.

tcc : thời gian xảy ra đám cháy. Giả sử t = 3 giờ

)m( 1083*36W3

cc

d) Dung tích dự trữ dùng cho trạm xử lý

ñeâmngaøybtQ%5W

Trong đó:

Qngày-đêm : công suất của trạm cấp nước. Qngày-đêm = 700 m3

3

btm35700*%5W

- Dung tích của bể chứa:

33

chöùabeåm210m7,206351087,63W

- Chọn kích thước của bể chứa:

L x B x H = 10m x 6m x 3,2m

- Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,3m H’ = H + hbv =3,2 + 0,3 = 3,5 m.

- Kích thước xây dựng bể chứa:

L x B x H’ = 10m x 6m x 3,5m




Chương 6: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ LÝ

6.1 DỰ TOÁN PHẦN XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ

Bảng 6.1 – Bảng thống kê các một số hạng mục chính

STT Tên hạng mục công

trình

Vật

liệu

Đơn

vị

Số

lượng

Đơn giá

(đồng )

Thành tiền

(đồng )

CHI PHÍ THIẾT BỊ VÀ XÉT NGHIỆM NƯỚC 227.165.500

1. Chi phí thiết bị 223.323.500

1

Bơm chìm Franklin 3

pha 380v-15Hp. Q=

45m3/h, H = 135m

Bộ 1 60.218.000 60.218.000

2

Quạt thùng quạt gió

công suất 2kw 1pha –

220v

Bộ 1 5.000.000 5.000.000

2

Bơm đẩy cấp 2 Pentax

3 –3 pha 380v- 15hp.

Q= 72m3/h, H= 32m

Bộ 2 40.000.000 80.000.000

3

Bơm lọc Pentax 3 pha-

380v – 2,1kw. Q=

55m3/h, H= 13,5m

Bộ 2 6.000.000 12.000.000

4

Bơm rửa lọc Pentax 3

pha 380v-5kw . Q=

95m3/h. H= 17m

Bộ 1 12.000.000 12.000.000

4 Bơm định lượng Bộ 2 3.000.000 6.000.000

5 Bộ dàn khuấy Bộ 2 2.000.000 4.000.000

6 Hộp xét nghiệm clo dư Hộp 1 775.000 775.000

7 Phụ kiện lắp đặt bơm

và điện Bộ 1 2.000.000 2.000.000




8 Bồn Composite 4m3

Bồn 2 10.000.000 20.000.000

10 Vật dụng trạm Bộ 1 1.650.000 1.650.000

11 Tủ điều khiển bơm đẩy Bộ 1 4.500.000 4.500.000

12 Tủ điều khiển bơm

chìm Bộ 1 4.410.000 4.410.000

13 Van tổng 150 Gang Bộ 1 1.711.500 1.711.500

14 Đồng hồ tổng 150 Bộ 1 5.859.000 5.859.000

15 Bình chữa cháy Bộ 1 1.200.000 1.200.000

16 Đồng hồ điện Bộ 1 2.000.000 2.000.000

2. Xét nghiệm nước 1.921.000

17 Hóa lý mẫu 2 245.000 490.000

18 Vi sinh mẫu 2 240.000 480.000

19 Kim loại nặng mẫu 1 651.000 651.000

20 Phenol mẫu 1 300.000 300.000

GIÁ TRỊ XÂY LẮP

Giá trị xây lắp 1.759.133.90

0

1 Giếng khoan 244.555.375

2 Bể chứa nước sạch 320.289.474

3 Thủy đài 50.959.452

4 Nhà Quản lý 41.283.332

5 Hàng rào – nền 74.786.880

6 Hệ thống đường ống 1.027.259.38




7

Chi phí khác 300.000.000

Tổng cộng 2.286.299.40

0

6.2 CHI PHÍ XỬ LÝ 1M3 NƯỚC CẤP

6.2.1 Chi phí nhân sự

- Số lượng nhân viên của trạm xử lý bao gồm: 3 công nhân và 1 kỹ sư.

- Thu nhập bình quân : 3.500.000VNĐ/tháng.

- Tổng chi phí nhân sự trong 1 năm: 4*3.500.000*12 168.000.000 vnđ

6.2.2 Chi phí điện năng

- Chi phí điện năng sử dụng cho (tính trong 1 ngày) :

Bơm cấp1 : 11.52 kW * 20giờ = 230,4 kWh /ngày

Bơm lọc = 2kW * 20 giờ = 40 kWh/ngày

Bơm rửa lọc = 5 kW * 0,1 giờ = 0,5 kWh/ngày

Bơm định lượng + Máy khuấy hóa chất = 0,2 kW * 20 giờ = 4 kWh/ngày

Bơm cấp 2 = 11 kW * 10giờ = 110 kWh/ngày

Điện sử dụng cho các nhu cầu khác của trạm xử lý : 5 kWh/ngày

Tổng điện năng sử dụng trong 1 ngày = 390 kWh/ngày

Tổng điện năng sử dụng trong 1 tháng = 11700kWh.

Tổng điện năng sử dụng trong 1 năm = 140400 kWh.

Chi phí điện năng sử dụng trong 1 năm= 140400 * 2061 đồng = 289.364.400 đồng

6.2.3 Chi phí hóa chất

a) Chi phí sử dụng xút trong 1 năm:

Lượng xút sử dụng trong 1 năm:




naêm.kg2,14

1000

365*)ngaøy/g(89,38

Chi phí sử dụng xút trong 1 năm:

)ñoàng( 000.71)kg/VNÑ(000.5*)naêm.kg(2,14

b) Chi phí sử dụng Clorine trong 1 năm

Lượng Clorine sử dụng trong 1 năm:

naêm.kg292365*)ngaøy.kg(8,0

Chi phí sử dụng Clorine trong 1 năm

)ñoàng(000.068.23)kg/VNÑ(000.79*)naêm.kg(292

Chi phí hoá chất sử dụng trong 1 năm = 23.139.000 đồng

6.2.4 Chi phí quản lý và vận hành

- Chi phí in ấn hóa đơn + thu tiền = 500đồng/tơ * 700 hộ* 12tháng = 4.200.000

đồng.

- Các chi phí bảo dưỡng + quản lý khác = 30.000.000 đồng/năm

6.2.5 Giá thành sản phẩm

Bảng 6.2 – Bảng tính toán giá thành sản phẩm

STT Loại chi phí Thành tiền (VNĐ)

1 Lương nhân viên 168.000.000

2 Chi phí điện năng 289.364.400

3 Chi phí hoá chất 23.139.000

4 Chi phí quản lý + vận hành 34.200.00

5 Chi phí khác (= 1% tổng các chi phí trên) 5.147.000

- Tổng chi phí vận hành trong 1 năm = 519.850.000 đồng




- Số lượng nước bán cho dân là = 384 m3/ngày-đêm*360ngày = 138.240 m

3/năm

- Giá thành 1 m3 nước =

519.850.0003.760

138.240

đồng/m3




Chương VII QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG

7.1 Vận hành hệ thống

7.1.1 Công tác chuẩn bị

- Hệ thống xử lý bao gồm các công trình: giếng, thùng quạt gió, bể lắng đứng, bể chứa

trung gian, bồn lọc áp lực và bể chứa nước sạch.

- Trước khi đưa hệ thống vào hoạt động cần phải kiểm tra các hạng mục công trình, làm

vệ sinh bồn chứa clo.

- Kiểm tra hệ thống điện của trạm đảm bảo hoạt động tốt.

- Kiểm tra tình trạng đóng mở của các van trong hệ thống, kiểm tra các đoạn ống nối đã

khít chưa.

- Các công trong trạm xử lý chủ yếu được vận hành bằng tay. Do vậy phải kiểm tra và

thoe dõi thường xuyên của trạm xử lý.

- Cho hệ thống vận hành không có hóa chất để cho các thiết bị hoạt động ổn đỉnh rồi sau

đó mới làm sạch nước bằng hóa chất.

- Chuẩn bị NaOH, clo đầy đủ đảm bảo cho trạm hoạt động liên tục với liều lượng như đã

tính toán.

- Đối với máy bơm cấp 1: sau khi thao tác lắp đặt kết thúc cần chạy thử để kiểm tra xem

việc lắm đặt máy có sai sót gì không, máy làm việc êm có bị cọ xát giữa phần quay vàn

phần đứng yên hay không.

+ Thử máy chia làm 2 giai đoạn: thử không tải và có tải. Thử không tải nước bơm lên

được xả đi. Khi thử không tải cần đảm bảo các yêu cầu sau

Máy làm việc êm

Không có sự rò rỉ nước trên đường ống

+ Quá trình thử không tải kết thúc nếu máy làm việc bình thường và ổn định về lưu lượng

sau 2 giờ.

+ Cuối cùng là thử có tải.




+ Cho máy làm việc trong hệ thống với lưu lượng và áp lực công tác liên tục trong 4 giờ.

Nếu máy làm việc bình thường và đáp ứng các thông số kỹ thuật quy định thì cho phép

đưa máy bơm vào vận hành.

7.1.2 Trình tự vận hành

Đưa trạm xử lý vào hoạt động theo trình tự

- Mở các van đưa nước lên thùng quạt gió.

- Đưa trạm bơm giếng vào hoạt động.

- Mở van đưa nước xuống bể lắng.

- Mở van châm NaOH vào ống trung tâm bể lắng nếu pH nước đầu sau khi qua

thùng quạt gió còn quá thấp.

- Quan sát nước qua bể lắng.

- Cho nước tự chảy qua bể chứa trung gian.

- Dùng bơm bơm nước vào bể lọc áp lực.

- Xả nước lọc đầu.

- Mở van đưa nước vào bể chứa nước sạch.

- Châm Clo vao đầu bể chứa để khử trùng nước.

- Đưa trạm bơm 2 vào hoạt động.

- Thí nghiệm mẫu nước.

7.2 Thao tác vận hành và bảo dưỡng

7.2.1 Trạm bơm cấp 1

Thao tác vận hành

- Xả khí trên đường ống đẩy.

- Đóng van đồng hồ áp lực.

- Đóng van trên đường ống đẩy.

- Đóng van trên đường ống xả.

- Cho động cơ hoạt động.

- Mở van trên đường ống xả.

- Sau 2 phút xả mở van trên đường ống đẩy.

- Mở van đồng hồ áp lực.

- Điều chỉnh van trên đường ống đẩy căn cứ vào

+ Lưu lượng khai thác.

+ Áp lục yêu cầu.




- Nếu các thông số này đảm bảo phải kiểm tra lại một trong những nguyên nhân

+ Điện áp nguồn.

+ Công suất của bơm lắp đặt.

+ Độ sâu đặt ống hút của bơm.

+ Khả năng khai thác của giếng.

+ Ngừng bơm đang hoạt động theo trình tự

+ Từ từ đóng van trên đường đẩy.

+ Tắt động cơ máy bơm.

Quy định cho giếng hoạt động lại sau khi sửa chữa đường ống nước thô có xả hết

nước trong ống. Khi có sự cố trên đường ống nước thô phải ngưng giếng sửa chữa và

xả hết nước trong đường ống. Công nhân trực giếng phải lưu ý sau khi xả hết nước

trên đường ống, công nhân phải mở hết các van xả khí của cụm chống va. Nếu việc

sửa chữa kéo dài sang ca khác thì công nhân ca mới khi cho giếng hoạt động phải

kiểm tra các van xả khí này, đảm bảo các van xả khí được mở hết.

7.2.1.1 Quy trình bảo dưỡng giếng khoan

Bảo dưỡng định kỳ: 2 năm 1 lần

Các bước bảo dưỡng

Bước 1: ngừng bơm và tắt các thiết bị liên quan.

Bước 2: tháo bơm và các thiết phị phụ trợ của bơm trong giếng khoan.

Bước 3: dùng bơm khí nén để thổi rửa giếng khoan, làm sạch cặn bẩn trong ống lọc,

ống lắng và thong tắc tầng chứa nước sau 1 thời gian làm việc.

Bước 4: kiểm tra ống chống, ống lọc, ống lắng. Nếu có dấu hiệu hư hỏng phải gia cố

nếu cần thiết hoặc thay thế.

Bước 5: lắp đặt bơm và các thiết bị trở lại ban đầu.

Bước 6: kiểm tra lại các thiết bị Và mực nước trong giếng trước khi vận hành trở lại.

Bước 7: vận hành lại bơm giếng theo quy đúng quy trình.




7.2.1.2 quy trình bảo dưỡng bơm cấp 1

Bảo dưỡng định kỳ: 6 tháng 1 lần


Bước 1: tắt toàn bộ hệ thống bơm và nguồn điện liên quan đến bơm và các thiết bị

phụ trợ khác.

Bước 2: kiểm tra và tháo các thiết bị phụ kiện cần bảo dưỡng chỉnh sửa của bơm và

trên đường ống.

Bước 3: phân loại các chi tiết và phụ kiện theo yêu cầu bảo dưỡng được săp xếp và

một nhóm.

Bước 4: bảo dưỡng từng nhóm thiết bị như

+ Lau chùi các thiết bị và phụ kiện bị bám bụi.

+ Tra dầu các thiết bị dễ bị hen gỉ và làm việc trong điều kiện chịu ma sát.

+ Thay thế các thiết bị hỏng hóc hoặc làm việc không đảm bảo khả năng yêu cầu.

+ Kiểm tra lại toàn bộ các thiết bị vừa bảo dưỡng để khắc phục các sai sót và thay thế

các phụ kiện không đạt yêu cầu nếu có.

Bước 5: lắp các thiết bị và phụ kiện lại như ban đầu, siết chặt bu long đai ốc tại các

khớp nối.

Bước 6: kiểm tra lại các thiết bị và của cả hệ thống để chắc chắn hệ thống có thể hoạt

động bình thường. Đặt biệt là hệ thống cách điện.

Bước 7: vận hành thử bơm và trạm bơm theo các thông số.

Bước 8 chuẩn bị cho trạm bơm tiếp tục làm việc chu kỳ mới.

7.2.2 thùng quạt gió

7.2.2.1 Vận hành

Mở van trên đường ống dẫn nước thô lên thùng quạt gió.

Quá trình hoạt động của thùng quạt gió cần phải vệ sinh thường xuyên trên trục

máy, 4 cánh quạt để giữ ổn định lượng không khí cấp vào. Ống chia nước, lỗ khoan




nhằm tránh tình trạng cặn, cát lắng động hoạt nhiêu trên bề mặt gây cản trở dong chảy

và giảm hiệu quả hoạt động.

7.2.2.2 Quy trình bảo dưỡng thùng quạt gió

Bảo dưỡng định kỳ: 3 tháng 1 lần


Bước 1: đóng van trên đường ống cấp lên thùng quạt gió.

Bước 2: dùng chổi sắt cùng nước rửa sạch các cánh quạt, ống chia nước. Dùng que sắt

thông tắc các lỗ của ống chia nước.

Bước 3: phơi khô cánh quạt và ống chia nước.

Bước 4: mở van trên ống dẫn nước thô vào thùng quạt gió. Cho thùng quạt gió làm

việc lại bình thường.

7.2.3 Bể lắng đứng

7.2.3.1 Vận hành

Quá trình hoạt động của bể lắng ngoài việc xả rửa định kỳ, cần thiết phải xả cặn

thường xuyên tại bể lắng( khi thấy có nhiều cặn bi cuốn theo nước sang bể lọc). Chu

kỳ xả rửa phụ thuộc vào chất lượng nước thô( khi thấy việc xả cặn thường xuyên

không còn đạt hiệu quả, cặn vẫn sang bể lọc nhiều).

Thường xuyên theo dõi chất lượng nước đầu vào và sau lắng, bông cặn của bể.

7.2.3.2 Quy trình bảo dưỡng bể lắng đứng

Bảo dưỡng định kỳ: 6 tháng 1 lần.


Bước 1: đóng hoàn toàn van trên đường ống dẫn nước vào bể.

Bước 2: cho nước tiếp thụ sang bể chứa trung gian đến khi nước không tự chảy được

thì đóng van trên đường ống dẫn nước sang bể trung gian lại.

Bước 3: xả cặn bể lắng bằng phương pháp thủy lực và dùng bơm bơm cạn ra khỏi bể.

Bước 4 kiểm tra lại các thiết bị của bể lắng và phơi khô bể.




Bước 5: mở van cho nước vào bể và kiểm tra lại các hoạt động của thiết bị.

7.2.4 Bồn lọc áp lực

7.2.4.1 Vận hành

- Điều kiện cho bể lọc làm việc tốt là nước đưa vào bể đảm bảo chi tiêu sau:

+ Hàm lượng sắt nhỏ hơn hoặc bằng 0,3 mg/l

+ pH nằm trong khoảng 6,5 đến 8,5

Trước khi bơm nước vào bồn lọc áp lực thì cần khóa các van: xả nước rửa lọc,

van dẫn nước vào bể chứa, van dẫn nước rửa lọc. Đồng thời mở van: van dẫn nước vào,

van xả nước rửa lọc( xả nước lọc đầu). Sau đó mở van xả hết nước lọc đầu, sau khi

thấy nước đầu ra trong, đạt chất lượng thì đóng van xả nước lọc đầu đồng thời mở van

thu nước sau lọc sang bể lắng.

Trong quá trình lọc thường xuyên theo dõi mực nước trong bể và điều chỉnh van

xả khí để có chế độ lọc hợp lý.

Trong quá trình hoạt động của bể lọc, cặn bẩn lắng đọng trong lớp vật liệu lọc

làm khả năng lọc giảm dần, tổn thất áp lực tăng lên. Khi tổn thất áp lực đạt tới giá trị

tới hạn, lưu lượng nước sau lọc bắt đầu giảm thì tiến hành rửa lọc.

Khi rửa lọc cần lưu ý

+ Đóng van dẫn nước từ bể lắng vào ngăn chứa trung gian.

+ Đóng van thu nước ở bể lọc và cho bơm rửa lọc hoạt động với cường độ 8l/m2.s.

Rửa trong thời gian 7 phút.

+ Mở van xả nước rửa lọc.

+ Thời gian từng pha rửa lọc sẽ được điều chỉnh theo thực tế quan sát chất lượng nước

ra ở bể lọc.

+ Mở van đưa nước từ bể trung gian vào bể lọc và bắt đầu lại quy trình lọc.

+ Sau 20-30 phút lọc, đóng van thu nước sạch, mở van xả nước lọc đầu xả 10- 15 phút

thấy nước trong thì đóng lại.

+ Đóng van xả nước lọc đầu và mở van đưa nước vào bể chứa nước sạch.




+ Khoảng thời gian của từng pha rửa lọc có thể điều chỉnh theo thực tế quan sát chất

lượng nước bể lọc.

+ Lớp vật liệu lọc bị xáo trộn

+ Chụp lọc hoặc sàn lọc bị hư hỏng cần tiến hành kiểm tra và có biện pháp sửa chữa

ngay.

Tốc độ lọc phải được giữ trong suốt quá trình lọc. Trong trường hợp cần thiết

muốn thay đổi tốc độ locjcaanf phải thay đổi từ từ, không được phép thay đổi đột ngột.

Khi bắt đầu 1 chu kỳ lọc giữ giá trị tốc độ lọc 2- 3m/h. Sau đó trong khoảng 10-

15 phút tăng dân tốc độ đạt mức thiết kế.

Vật liệu lọc sau một thời gian hoạt động có thể bị hao hụt, phải bổ sung cho đủ

chiều dày làm việc theo thiết kế ban đầu.

7.2.3.2 Quy trình bảo dưỡng bồn lọc áp lực

Bảo dưỡng định kỳ: 1 tháng 1 lần.


Bước 1: đóng hoàn toàn van trên đường ống dẫn nước vào bồn lọc.

Bước 2: cho nước tiếp tục sang bể chứa đến khi nước không tự chảy ra được thì đóng

van trên đường ống dẫn nước sang bể chứa.

Bước 3: xả kiệt nước bồn lọc.

Bước 4: lấy hết vật liệu lọc và sỏi đỡ ra khỏi bồn lọc sau đó rửa sạch và phơi khô.

Dùng chổi sắt cọ rửa thành bồn.

Bước 5: kiểm tra lại các thiết bị của bồn lọc sau khi bảo dưỡng và phơi khô bồn lọc.

Bước 6: đóng van xả kiệt nước, đổ sỏi đỡ và vật liệu lọc theo thứ tự và đúng chiều cao

thiết kế.

Bước 7: mở van cho nước vào bồn lọc, đóng van qua bể chứa, mở van xả nước lọc

đầu khoảng 15 phút. Sau đó mở van cho nước chảy qua bể chứa nước sạch.

7.2.5 bể chứa nước sạch




7.2.5.1 các thao tác vận hành

Lắp đặt các hệ thống thiết bị trên bể chứa như các đường ống và van. Các thiết bị

van điện điều khiển tự động và các thiết bị khác nếu có.

Dùng nước sạch để rửa toàn bộ bên trong bể và bơm hết nước ra khỏi bể.

Đóng hoàn toàn van trên đường hút của trạm bơm cấp 2 và mở van trên đường

ống dẫn nước vào bể chứa.

Kiểm tra hoạt động của các thiết bị lắp đặt trên bể khi bể nước trong bể dâng lên

dần.

Vận hành bơm cấp 2 hoạt động.

7.2.5.2 Quy trình bảo dưỡng bể chứa nước sạch

Bảo dưỡng định kỳ: 1 năm 1 lần


Bước 1: đóng hoàn toàn van trên đường ống dẫn nước vào bể.

Bước 2: cho bơm cấp 2 hoạt động đến mức nước chết ( mực nước thấp nhất).

Bước 3: dùng bơm bơm sạch nước trong bể chứa còn lại. hút cặn và nạo vét đáy bể

chứa.

Bước 4: bảo dưỡng các thiết bị trên bể chứa. Lau chùi sạch sẽ các thiết bị, tra dầu các

chi tiết bảo dưỡng, xiết chặt các bu long đai ốc.

Bước 5: kiểm tra lại các thiết bị của bể chứa.

Bước 6: mở van cho nước vao bể và kiểm tra hoạt động của các thiết bị.

7.2.6 Trạm bơm cấp 2

7.2.6.1 Các thao tác khi vận hành bơm cấp 2

- Kiểm tra các thiệt bị trước khi vận hành bơm.

- Chọn bơm làm việc ( bơm 1 hoặc bơm 2).




- Đóng các van 2 chiều trên đường ống đẩy và các van hai chiều trân ống hút. Mở van

nước mồi đến khi đầy nước buồng bơm thì đóng van lại.

- Kiểm tra các chỉ số của dòng điện cấp cho bơm.

- Bật công tắc khởi động bơm.

- Từ từ mở các van hai chiều trên ống đẩy các các bơm cùng làm việc đến khi mở

hoàn toàn.

- Theo dõi quá trình vận hành của trạm bơm để xử lý các sự cố kịp thời nếu có.

- Khi ngừng làm việc thì tiến hành theo trình tự ngược lại

- Đóng từ từ các van hai chiều trên ống đẩy các bơm cho đến khi đóng hoàn toàn.

- Tắt công tắc vận hành bơm.

- Kiểm tra các phụ kiện và chờ quá trình vận hành ngược lại.

7.2.6.2 Quy trình bảo dưỡng bơm cấp 2

Bảo dưỡng định kỳ: 1 năm 1 lần.


Bước 1: tắt toàn bộ hệ thống bơm và nguồn điện liên quan đến bơm và các thiết bị

phụ trợ khác.

Bước 2: kiểm tra và tháo các thiết bị phụ kiện cần bảo dưỡng. Chỉnh sửa bơm và trên

đường ống của bơm.

Bước 3: phân loại các chi tiết và phụ kiện theo yêu cầu bảo dưỡng để dễ dangfcho

việc bảo dưỡng. Các thiết bị và phụ kiện khác có cùng yêu cầu bảo dưỡng được sắp

xếp vao một nhóm.

Bước 4: bảo dưỡng từng nhóm thiết bị

+ Lau chùi các thiết bị và phụ kiện bị bám bụi.

+ Tra dầu các thiết bị dễ bị hen gỉ và làm việc trong điều kiện chịu ma sát.

+ Thay thế các thiết bị hỏng hóc hoặc làm việc không đảm bảo khả năng yêu cầu.




+ Kiểm tra lại toàn bộ các thiết bị vừa bảo dưỡng để khắc phục các sai sót và thay thế

các phụ kiện không đạt yêu cầu nếu có.

Bước 5: lắp các thiết bị và phụ kiện như ban đầu, xiết chặt bu long đai ốc tại các khâu

nối.

Bước 6: kiểm tra lại các thiết bị và của cả hệ thống để chắc chắn hệ thống có thể hoạt

động bình thường. Đặc biệt hệ thống cách điện.

Bước 7: vận hành thử bơm và trạm bơm theo các thông số: lưu lượng, áp lực cần thiết.

Bước 8: chuẩn bị cho trạm bơm tiếp tục làm việc theo chu kỳ mới.

7.3 Một số lưu ý khi vận hành hệ thống

- Cần kiểm tra các thông số công nghệ sau

- Theo dõi lưu lượng nước( nước nguồn, nước đã xử lý, nước rửa lọc).

- Theo dõi chất lượng nước vào và ra bể lắng, kiểm tra độ đầy của cặn trong ngăn

chứa cặn để xả kịp thời

- Thường xuyên theo dõi chất lượng nước sau lọc của từng bồn, kiểm tra vận tốc lọc,

tổn thất áp lực trong bể lọc.

- Kiểm tra độ pH, hàm lượng sắt, hàm lượng clo của nước ở bể chứa, hàm lượng clo

dư.

- Ngoài ra, các thông số công nghệ đòi hỏi phải kiểm tra trực tiếp và đảm bảo bởi các

phương tiện kỹ thuật tương ứng.

7.4 Sự cố và biện pháo khắc phục

Sự cố Dự đoán nguyên nhân Biện pháp khắc phục

Giếng khoan

Hàm lượng cặn trong nước

tăng rõ rệt.

Ống lọc bị thủng hoặc nứt

vỡ.

Cát đầy trong ống lắng.

Ngừng bơm và kiểm tra

ống lọc.

Thổi rửa giếng khoan.

Mực nước động hạ thấp

hơn sơ vói thiết kế

Ống lọc bị tắc do cát lấp

đầy vào các khe của ống

lọc.

Ngừng bơm và thổi rửa

giếng khoan.

Chất lượng nước bị xấu:

nước bị đục, hàm lượng Cl-

ống vách bị thủng, nứt làm

nước có chất lượng xấu ở

Kiểm tra ống vách.




tăng đột biến. tầng trên chảy vào giếng.

Bơm cấp 1

Công suất tiêu thụ tăng. Bánh xe công tác bị cọ xát

vào vỏ bơm.

Ống bị mòn hoặc hỏng.

Nước bơm lên có nhiều

cát.

Điều chỉnh lại khe hở.

Thay ổ trục.

Đóng bớt khóa trên ống

đẩy hoặc rửa giếng.

Bơm bị giảm lưu lượng Mức nước động bị hạ.

Bánh xe công tác bị ăn

mòn.

Ống lọc của giếng bị bịt.

ống đẩy bị hở.

ống đẩy bị đóng cặn.

bánh xe công tác bị bám

cặn.

Thả bơm xuống sâu hơn.

Thay bánh xe công tác.

Tẩy rửa, sửa chữa.

Bơm không lên nước Nước trong giếng không

tới bơm.

Động cơ hoặc cánh bơm bị

kẹt

Kiểm tra mực nước trong

giếng trước khi vận hành

bơm.

Ngừng bơm để kiểm tra và

khắc phục hỏng hóc.

Thùng quạt gió

Áp lực bơm nước tăng và

lưu lượng nước cấp vào

thùng quạt gió giảm.

ống phân phối bị tắc do

cặn sắt bám vào làm bịt

các lỗ phun mưa.

Dùng chổi sắt cọ rửa và

thông tắc các lỗ phun mưa.

Nước tràn qua thùng quạt

gió.

Vận hành lâu ngày cặn kết

tủa bám dính lại trên các lỗ

làm cho nước bị ngẹt.

Vệ sinh thường xuyên

bằng vòi phun áp lực.

Bể lắng

Nước thu sau bể lắng còn

rất đục

Các hạt cặn không lắng

được, lớp cặn dưới đáy

đầy; lưu lượng vào lớn hơn

lưu lượng thiết kế.

Kiểm tra và xả cặn nếu

cần; kiểm tra thời gian lưu

nước, giảm tốc độ nước

vào bể lắng điểu chỉnh

theo như thiết kế.

Bể lọc áp lực

Nước sau lọc còn bị đục Tốc độ lọc vượt quá giới

hạn thiết kế.

Quá trình lọc bị nghẽn.

Điều chỉnh lạo tốc độ lọc,

giảm lưu lượng.

Tăng thời gian rửa lọc.

Vật liệu lọc bị thất thoát

nhiều

Cường độ rửa lọc cao. Giảm bớt cường độ rửa

lọc.

Bể chứa

Nước tràn bể Van phao bị hỏng. Kiểm tra và khắc phục.




Bể chứa bị khô cạn hoặc

không có nước

Bể bị nứt, rò rỉ.

Đầu nước ra bị rò rỉ, vỡ.

Nước ra nhiều hơn nước

vào.

Không có nước từ bể lọc

chảy sang hoặc có ít do bể

lọc bị tắc.

Dùng sơn chống thấm hào

với xi măng quét vào

những nơi nứt nẻ, nghi ngờ

bị rò rỉ.

Rửa lọc.

Bể chứa nước bị nhiễm

bẩn, nhiều bùn cặn

Tầng lọc của bể lọc làm

việc không tốt làm cho

nước sau lọc không đạt

tiêu chuẩn.

Quá lâu chưa thay rửa bể.

Rửa lọc, kiểm tra và bổ

sung vật liệu lọc.

Rửa bể.

Bơm cấp 2

Nước không lên Nước trong bể chứa nước

cạn.

Nước mồi chưa đủ hoặc

van đáy hở.

ống hút bị hở.

Kiểm tra nước trong bể

chứa.

Kiểm tra van đáy và mồi

đủ nước.

Kiểm tra và sửa chữa ống

hút.

Bơm rung và bị kêu khi

vận hành

Trục máy bơm bị lệch hoặc

cánh bơm bị vênh.

Cánh bơm bị mòn, giảm

công suất.


sửa chữa.


thay thế cánh quạt.

Lưu lượng vào cột áp giảm Điện áp cấp cho máy bơm

thấp hơn giá trị chuẩn.

Ngừng bơm để kiểm tra.

Bổ sung ổn áp nếu sự cố

xảy ra thường xuyên.

Cột áp máy bơm tăng ống đẩy bị tắc. Kiểm tra ống đẩy và khắc

phục.

Hệ thống điện

Điện chập chờn, không ổn

định

Lắp máy biến áp tại trạm

xử lý.

Hệ thống đường ống dẫn nước

Đường ống dẫn nước

không có nước

Bị vỡ hoặc bị rò rỉ trên

đường ống dẫn.

Bị tắc đường ống( cặn,

khí).

Bể lọc bị tắc hoặc không

hoạt động.

Dùng vật liệu không thấm

nước hoặc thấm ít bọc lại

chỗ ống bị rò rỉ, vỡ, buộc

lại.

Cắt bỏ đoạn ống bị rò rỉ,

vỡ thay thế bằng đoạn ống

mới.

Rửa lọc.

Nước không tới nơi tiêu Đường ống bị tắc, ống bị Kiểm tra và thông tắc, xúc




thụ đóng cặn; bị vỡ hoặc rò rỉ. xả, kiểm tra từng nơi bị rò

rỉ hàn kín lại hoặc thay đổi

ống mới nếu cần.

Áp lực đầu vòi không đều Điện áp cung cấp cho máy

bơm không ổn định

Kiểm tra lại điện cho máy

bơm.

Không điều khiển được

van, khóa

Gãy tay van.

Ren tay van bị nhờn.

Ngắt nước tại vị trí có van,

tháo van ra đem đi sửa

chữa hoặc thay thế mới.

Đồng hồ đo nước không

quay

Đồng hồ đã cũ mòn, hỏng

bên trong.

Bị kẹt cặn có trong nước.

Tháo ra để kiểm tra hoặc

thay thế mới.

Vòi nước bị hỏng Vặn vòi không tác dụng

đóng mở.

Bị gãy tay của vòi nước do

người sử dụng vặn quá

mạnh.

Bị rò rỉ do đĩa đồng trong

van bị mòn, cong hở.

Tay cưa vòi bị nhờn.

Thay thế vòi mới.




CHƯƠNG 8 KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN

8.1 kiến nghị

8.1.1 Ưu điểm:

Công nghệ xử lý nước ngầm của đề tài này có thể đáp ứng yêu cầu của việc xử lý

nguồn nước có thành phần, tính chất như đã phân tích với công suất 700 m3/ngày đêm.

Nước nguồn sau xử lý đạt tiêu chuẩn cấp nước QCVN 02/2009 của Bộ Y tế dành cho

nước sinh hoạt. Mặt khác công nghệ này đã được áp dụng khá phổ biến đối với những

trạm xử lý nước ngầm có công suất nhỏ, dễ dàng lắp đặt và quản lý vận hành hệ thống

cũng tương đối đơn giản.

Giá thành sản phẩm tương đối thấp (3760đ/m3) phù hợp với khả năng chi trả của

người dân tại địa phương. Nguồn vốn đầu tư cho công trình này không lớn nhưng lại

mang lại nhiều lợi ích thiết thực: giải quyết tình trạng thiếu nước sạch, góp phần tích cực

vào việc nâng cao chất lượng cuộc sống, giảm thiểu bệnh tật do việc sử dụng nước kém

vệ sinh gây ra.

8.1.2 Khuyết điểm:

Hàm lượng sắt tổng tại Trạm nước cấp tương đối thấp (4mg/l) nên có thể sử dụng

công trình đơn vị giàn mưa thay cho thùng quạt gió. Điều này có thể tiết kiệm được điện

năng và công tác bảo dưỡng cho động cơ quạt gió.

Đề tài còn thiếu phần hệ thống xử lí bùn cặn do bể lắng và nước rửa 2 bồn lọc áp

lực thoát ra, mà xả thẳng ra cống thoát.

8.2 Kết luận

Hiện trạng cấp nước sinh hoạt tại thành phố Hồ Chí Minh còn rất nhiều khó khăn

vẫn còn rất nhiều khu vực vẫn chưa có đủ nước sạch để sử dụng. Vì vậy, giải pháp xây

dựng trạm cấp nước tập trung để cung cấp nước cho nhu cầu sinh hoạt và ăn uống của

người dân tại khu vực địa phương là hoàn toàn hợp lý. Một mặt việc xây dựng các trạm

cấp nước tập trung giúp người dân có nguồn nước sạch để sử dụng, mặt khác làm giảm

bớt áp lực lên mạng lưới cấp nước vốn đã quá tải của thành phố.

Từ những điểm ưu việt của hệ thống xử lý đã trình bày ở phần bên trên: thiết bị

đơn giản, dễ chế tạo, tính cơ động cao, hiệu quả xử lý cao, đồng thời khi cần thiết nâng

cấp công suất của trạm xử lý thì cũng dễ dàng thích hợp với các trạm xử lý có công suất

nhỏ, lại ít chiếm diện tích. Ta nhận thấy công nghệ này có khả năng cung cấp nước sạch




cho dân cư những vùng ngoại thành, vùng ven, nông thôn,… góp phần cải thiện chất

lượng cuộc sống của nhân dân.




TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]Bộ xây dựng Công ty nước và môi trường Việt Nam (2006), TCXD 33-2006 Cấp

nước – Mạng lưới đường ống công trình tiêu chuẩn thiết kế.

[2] TS.Nguyễn Ngọc Dung (2005),Xử lý nước cấp. Nhà xuất bản Xây dựng.

[3] Trần Đức Hạ, Đỗ Văn Hải (2002), Cơ sở hóa học quá trình xử lý nước cấp Nhà xuất

bản khoa học kỹ thuật Hà Nội.

[4] TS.Trịnh Xuân Lai (2002), Cấp Nước. Tập 2: Xử lý nước cấp cho Sinh hoạt và Công

nghiệp. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

[5] TS.Trịnh Xuân Lai (2003), Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống cấp nước

sạch. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

[6] Nguyễn Thị Thu Thủy (2005), Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp. Nhà xuất

bản khoa học kỹ thuật.

[7] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khương, Hồ Lê Viên, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ

hoá chất Tập 2. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

[8] Hồ Lê Viên (1999), Thiết kế và tính toán các chi tiết thiết bị hóa chất kỹ thuật, Nhà

xuất bản khoa học và kỹ thuật.

[9] Dữ liệu do Trung tâm Nước Sinh hoạt và Vệ sinh môi trường nông thôn, Trạm cấp

nước An Lạc 3 – Bình Tân – TP.HCM cấp.

Documents

Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cụm cấp nước An Lạc 2