Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm nhiễm phèn tại Huyện Hóc Môn, cung cấp nước sạch với công suất 300 m3/ngày đêm

ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT<br /> <br /> GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ Việc khai thác nƣớc ngầm đƣa vào sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất một cách ồ ạt không theo quy hoạch và thiếu sự quản lý của các cơ quan chức năng đã làm cho tầng nƣớc ngầm trong thành phố bị nhiễm phèn một cách trầm trọng, thậm chí có nơi không thể sử dụng đƣợc nữa. Do đó, nƣớc nhiễm phèn là mối quan tâm của đa số ngƣời sử dụng nƣớc giếng. Tầng chứa nƣớc đƣợc khai thác nhiều nhất thƣờng phân bố từ độ sâu 25 tới 40 m ở khu vực nội thành và sâu hơn ở rìa thành phố. Mực áp lực đo đƣợc trong những năm 1980 dao động từ 3 tới 6 m, còn hiện nay, do khai thác quá nhiều áp lực ở nhiều nơi đã tụt xuống 14-15 m. Nhiều chỉ tiêu hóa học nƣớc thay đổi, ranh giới mặn - nhạt, phèn - không phèn cũng biến đổi mạnh. Hiện nay, do mức độ khai thác nƣớc ngầm dƣới đất tăng mạnh nên xuất hiện những nhân tố mới hình thành nƣớc phèn, làm biến đổi ranh giới nƣớc nhiễm phèn trƣớc đây, tăng khả năng thấm xuyên từ các tầng khác bị phèn trƣớc đó hoặc do nƣớc thấm xuyên qua các tầng cách nƣớc có chứa các tích tụ phèn. Hiện tƣợng này thƣờng gặp ở khu vực Hóc Môn, Gò Vấp... Sự hạ thấp mực áp lực tầng nƣớc ngầm cũng tạo điều kiện kéo ranh giới nhiễm phèn vào sâu trong nội thành. Ngay từ bây giờ, nếu không có hƣớng xử lý và giải quyết thì sẽ đe dọa lớn đến chất lƣợng nguồn nƣớc ngầm và trực tiếp gây ảnh hƣởng xấu đến ngƣời sử dụng. Xuất phát từ vấn đề thực tế nhóm quyết định chọn đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc ngầm nhiễm phèn tại Huyện Hóc Môn, cung cấp nƣớc sạch với công suất 300 m3/ngày đêm” với mục đích góp một phần nhỏ tham gia xông việc xử lý nguồn nƣớc đem lại cuộc sống sinh hoạt thoải mái cho ngƣời dân khu vực Hóc Môn, TP.HCM. M Đ ĐỀ T Xây dựng một hệ thống xử lý nƣớc cấp đảm bảo ph hợp với thực tế tại khu vực Hóc Môn, mang tính khả thi cao. N UN T ỆN<br /> <br /> Nội dung nghiên cứu gồm: - Điều tra thu thập số liệu cơ sở về điều kiện tự nhiên, hiện trạng vấn đề cấp nƣớc tại khu vực nghiên cứu. - Chọn lựa nguồn nƣớc, các nguồn nƣớc có sẵn trong vùng, thu thập số liệu cơ bản để đánh giá tính chất – thành phần của nguồn chọn cung cấp. - Xác định lƣu lƣợng nƣớc cần cung cấp. - ựa chọn công nghệ xử lý ph hợp cho Trạm xử lý nƣớc cấp cho khu vực. - Tính toán thiết kế phƣơng án đã chọn lựa, triển khai chi tiết các công đơn vị trong hệ thống xử lý trên bản vẽ, khái toán chi phí đầu tƣ, chi phí vận hành của hệ thống.<br /> <br /> Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375<br /> <br /> 1<br /> <br /> ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT<br /> <br /> GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH<br /> <br /> M CL C<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ..........................................................................................................................................1 M Đ H ĐỀ T I.......................................................................................................................1 HIỆN........................................................................................................................1<br /> <br /> N I DUNG TH<br /> <br /> M C L C................................................................................................................................................2 HƢƠNG 1. ĐẶ ĐIỂM T 1.1 NHIÊN VÀ NGUỒN NƢỚC Ở KHU V C HÓC MÔN ......................4<br /> <br /> Đặc điểm tự nhiên ....................................................................................................................4 Vị trí địa lý .......................................................................................................................4 Thời tiết khí hậu ...............................................................................................................5 Hiện trạng nƣớc cấp ở khu vực Hóc Môn ........................................................................5<br /> <br /> 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2<br /> <br /> Chất lƣợng nguồn nƣớc ở khu vực Hóc Môn ...........................................................................5 Á PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ ....................................7<br /> <br /> HƢƠNG 2. NƢỚC NHIỄM PHÈN SẮT V 2.1<br /> <br /> Nƣớc nhiễm phèn, đặc điểm và ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn...........................................7 Nƣớc nhiễm phèn là gì? ...................................................................................................7 Đặc điểm của nƣớc bị nhiễm phèn ...................................................................................7 Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn ....................................................................................7 ác phƣơng pháp xử lý nƣớc nhiễm phèn sắt ..........................................................................8 Khử sắt bằng phƣơng pháp làm thoáng ............................................................................8 Khử sắt bằng phƣơng pháp hóa chất ................................................................................9 ác phƣơng pháp khử sắt khác...................................................................................... 10<br /> <br /> 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3<br /> <br /> HƢƠNG 3. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ................................................................................. 11 3.1 3.2 Thiết kế hệ thống nƣớc nhiễm phèn ...................................................................................... 11 Đề xuất công nghệ ................................................................................................................. 12 Phƣơng án 1................................................................................................................... 12 Phƣơng án 2................................................................................................................... 13 Phƣơng án 3................................................................................................................... 14<br /> <br /> 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3<br /> <br /> Lựa chọn công nghệ .............................................................................................................. 14 ÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ C PHƢƠNG ÁN 1.......... 16<br /> <br /> HƢƠNG 4. T NH TOÁN THIẾT KẾ Á 4.1<br /> <br /> Giàn mƣa ............................................................................................................................... 16 Nhiệm vụ ....................................................................................................................... 16 Cấu tạo giàn mƣa........................................................................................................... 16 Tính toán giàn mƣa....................................................................................................... 17<br /> <br /> 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2<br /> <br /> Bể lắng tiếp xúc ..................................................................................................................... 21<br /> <br /> Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375<br /> <br /> 2<br /> <br /> ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3<br /> <br /> GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH<br /> <br /> Nhiệm vụ ....................................................................................................................... 21 Tính toán bể lắng tiếp xúc ............................................................................................. 21 Tính kích thƣớc máng thu nƣớc .................................................................................... 23 Tính lƣợng bùn tích lại ở bể lắng .................................................................................. 24<br /> <br /> Bể lọc nhanh .......................................................................................................................... 26 Nhiệm vụ ....................................................................................................................... 26 Tính toán bể lọc nhanh .................................................................................................. 26 Xác định hệ thống phân phối nƣớc rửa lọc ................................................................... 27 Tính toán máng phân phối nƣớc và thu nƣớc rửa lọc .................................................... 29 Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh ...................................................................... 31 Tính bơm khí rửa lọc ..................................................................................................... 32<br /> <br /> 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.4<br /> <br /> Bể chứa nƣớc sạch................................................................................................................. 35<br /> <br /> HƢƠNG 5. HI PH V GIÁ TH NH ............................................................................................ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................................... 40<br /> <br /> Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375<br /> <br /> 3<br /> <br /> ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT<br /> <br /> GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH<br /> <br /> ƢƠN<br /> <br /> 1. ĐẶ Đ ỂM T NHIÊN VÀ NGUỒN NƢỚC Ở KHU V C HÓC MÔN<br /> <br /> 1.1 Đặc điểm tự nhiên<br /> 1.1.1 Vị trí địa lý Hóc Môn là huyện ngoại thành ở phía Tây Bắc của Thành phố Hồ hí Minh<br />   <br /> <br /> Phía Bắc giáp huyện Củ Chi. Phía Nam giáp Quận 12, thành phố Hồ Chí Minh. Phía Đông giáp huyện Thuận An của tỉnh Bình Dƣơng, ranh giới là sông Sài Gòn. Phía Tây giáp huyện Đức Hòa của tỉnh Long An, Huyện Bình Chánh và Quận Bình Tân.<br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Bản đồ vị trí địa lý Huyện Hóc Môn.<br /> <br /> Diện tích: 109,18 km2 Dân số: 254.598 ngƣời (năm 2006) Các xã, thị trấn: Huyện Hóc Môn có 11 xã là: Tân Thới Nhì, Tân Hiệp, Thới Tam Thôn, Đông Thạnh, Nhị Bình, Xuân Thới Sơn, Xuân Thới Thƣợng, Bà Điểm, Tân Xuân, Trung Chánh, Xân Thới Đông.<br /> <br /> Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375<br /> <br /> 4<br /> <br /> ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM PHÈN SẮT<br /> <br /> GVHD: TS. NGUYỄN THẾ VINH<br /> <br /> 1.1.2 Thời tiết khí hậu Về khí hậu, TP H M có 2 m a rõ rệt: m a mƣa từ tháng 5 đến tháng 11, m a khô từ tháng 12 – 4 năm sau. Trung bình TP H M có 160 đến 270 giờ nắng một tháng, nhiệt độ trung bình 270 , cao nhất lên đến 400 ,thấp nhất xuống 13,80 . ƣợng mƣa trung bình đạt 1.949 mm/năm. ũng nhƣ lƣợng mƣa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào m a mƣa và xuống thấp vào m a khô,trung bình độ ẩm không khí đạt 79,5%. 1.1.3 Hiện trạng nƣớc cấp ở khu vực Hóc Môn hƣơng trình sử dụng nƣớc sạch nông thôn ở thành phố đƣợc triển khai từ năm 1997. Do đặc điểm của khu vực nghiên cứu là dân cƣ phân tán trên địa bàn rộng nên hệ thóng cấp nƣớc của thành phố hầu nhƣ không có. Để khắc phục tình trạng này thành phố đã dành nguồn vốn ngân sách (chiếm chủ yếu trong các nguồn vốn) để phát triển viếng lẻ bơm tay và đặc biệt là các trạm cấp nƣớc tập trung ở các khu dân cƣ tập trung. Hiện nay trên địa bàn huyện Hóc Môn có 13 trạm cấp nƣớc tập trung với công suất khoảng 3.000 m3/ngày đêm do Trung tâm Nƣớc Sinh hoạt và Vệ sinh môi trƣờng nông thôn quản lý. Theo thống kê năm 2006 nguồn nƣớc sử dụng ở nông thôn nhƣ sau: Số hộ dân sử dụng nƣớc sạch: Sử dụng nƣớc máy: Sử dụng nƣớc giếng: Sử dụng nƣớc mƣa: Sử dụng nguồn nƣớc khác: 87,5% (toàn thành là 97,1%) 25,53% số hộ 60,7% số hộ 3,08% số hộ 3,69% số hộ<br /> <br /> 1.2 Chất lƣợng nguồn nƣớc ở khu vực Hóc Môn<br /> (Nguồn: Theo xét nghiệm của Trung Tâm Y Tế Dự Phòng - Sở Y Tế TP.Hồ Chí Minh 06/2001) STT Các chỉ tiêu Đơn vị Nƣớc nguồn 5,2 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 18 10,63 0,3 0,2 2,0 QCVN 01/ 2009 / BYT 6,5-8,5 300 250 1 10 250<br /> <br /> 1 2 3 4 5 6<br /> <br /> pH Độ cứng ClNO2NO-3 SO4-<br /> <br /> Châu Ngọc Tiên 91003355 Lê Minh Tiến 91003375<br /> <br /> 5<br /> <br />