Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước sông Đuống có hàm lượng cặn lơ lửng lớn để cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh, đạt yêu cầu theo quy chuẩn QCVN 01:2009/BYT.
HÀ NỘI, NĂM 2017
LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI, NĂM 2017
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Hoài Nam
: Tạ Thanh Tùng Tên tôi là
Mã số học viên :1581520320012
: 23KTMT11 Lớp
Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi trường
: 60520320 Mã số
: K23 (2015 - 2017) Khóa học
Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn
của TS. Nguyễn Hoài Nam với đề tài nghiên cứu “ Nghiên cứu thiết kế công trình
cấp nước sinh hoạt sử dụng nước sông Đuống cấp cho khu dân cư phía Tây, huyện
Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh”
Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước
đây, do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào. Nội dung của luận văn được
thể hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong
luận văn đều được trích dẫn nguồn.
Nếu xảy ra vấn đề gì với nôi dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trách
nhiệm theo quy định.
Hà Nội, Ngày 25 tháng 06 năm 2017
Tác giả luận văn
Tạ Thanh Tùng
Trong suốt thời gian học tập, thực tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp tôi đã
nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô, bạn bè, các đồng nghiệp, gia đình.
Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Hoài Nam,
người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi tận tình, chu đáo trong suốt quá trình nghiên
cứu và thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Thủy lợi nói chung
và các thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật môi trường nói riêng, đã tận tình dạy bảo, hướng
dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại trường để hoàn
thành khóa học.
Cuối cùng tôi xin được cảm ơn toàn thể bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua.
Xin chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...............................................................................................
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU .............................................. 6
1.1. Tổng quan về huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh ................................................ 6
1.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................................. 6 1.1.2. Đặc điểm địa hình .................................................................................................. 7
1.1.3. Đặc điểm khí hậu ................................................................................................... 7
1.1.4. Đặc điểm dân cư, kinh tế, xã hội ........................................................................... 9
1.1.5. Nhu cầu sử dụng nước tại khu vực nghiên cứu ................................................... 11
1.2. Hiện trạng tài nguyên nước khu vực nghiên cứu .................................................. 13
1.2.1. Hiện trạng tài nguyên nước mặt. ......................................................................... 13 1.2.2. Hiện trạng tài nguyên nước ngầm ....................................................................... 13 1.3. Tổng quan về phương pháp xử lý nước có hàm lượng cặn lơ lửng lớn ................. 14 1.3.1. Xử lý nước bằng phương pháp cơ học ................................................................ 14 1.3.2. Xử lý nước bằng phương pháp hóa học .............................................................. 16 CHƯƠNG II: CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC ............................... 19 2.1. Tính toán, xác định quy mô, công suất ................................................................... 19 2.1.1. Nhu cầu dùng nước sinh hoạt của khu dân cư ..................................................... 19 2.1.2. Lưu lượng cho các công trình khác ..................................................................... 19 2.1.3. Công suất cấp nước của trạm .............................................................................. 20 2.2. Đánh giá chất lượng nước ...................................................................................... 20 2.2.1. Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt khu dân cư ................................................. 20 2.2.2. Đánh giá chất lượng nước sông Đuống. .............................................................. 21 2.3. Lựa chọn vị trí xây dựng hệ thống xử lý ................................................................ 22 2.5. Nghiên cứu thực nghiệm ........................................................................................ 23 2.5.1. Cơ sở lý thuyết ..................................................................................................... 23 2.5.2. Thực nghiệm ........................................................................................................ 24 2.6. Sơ đồ dây chuyền công nghệ lựa chọn ................................................................... 34 2.6.1. Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ .................................................................... 34 2.6.2. Mô tả sơ đồ công nghệ ........................................................................................ 35 CHƯƠNG III. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP .............................................. 38
3.1. Chất lượng nước sau xử lý ..................................................................................... 38
3.1.1. Chất lượng nước yêu cầu sau xử lý ..................................................................... 38
3.1.2. So sánh các chỉ tiêu ............................................................................................. 39
3.1.3. Xác định mức độ kiềm hóa .................................................................................. 39
3.2. Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ ........................................... 40
3.2.1. Công trình thu ...................................................................................................... 40
3.2.2. Lượng hóa chất cần dùng. ................................................................................... 47
3.2.3. Bể hòa trộn và bể tiêu thụ phèn ........................................................................... 47
3.2.4. Bể trộn cơ khí ...................................................................................................... 50
3.2.5. Bể phản ứng cơ khí .............................................................................................. 52
3.2.6. Bể lắng li tâm ....................................................................................................... 55
3.2.7. Bể lọc nhanh trọng lực......................................................................................... 61
3.2.8. Khử trùng ............................................................................................................. 69
3.2.9. Bể chứa nước sạch ............................................................................................... 70
3.2.10. Hồ lắng – sân phơi bùn ...................................................................................... 71
3.3. Trạm bơm cấp II ..................................................................................................... 72
3.3.1. Ống hút, ống đẩy ................................................................................................. 72 3.3.2. Bơm cấp nước sinh hoạt ...................................................................................... 72 3.4. Quy trình vận hành hệ thống .................................................................................. 74 CHƯƠNG IV. KHÁI TOÁN KINH TẾ........................................................................ 76 4.1. Chi phí xây dựng công trình ban đầu ..................................................................... 76 4.1.1 Chi phí xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I ............................................ 76 4.1.2. Chi phí xây dựng trạm xử lý ................................................................................ 76 4.1.3. Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II. ..................................................................... 77 4.1.4. Tổng chi phí xây dựng ban đầu ........................................................................... 78 4.2. Suất đầu tư xây dựng dự án .................................................................................... 78 4.3. Các chi phí khác ..................................................................................................... 78 4.3.1. Chi phí khấu hao: ................................................................................................. 78 4.3.2. Chi phí công nhân ................................................................................................ 78 4.3.3. Chi phí điện năng tiêu thụ: .................................................................................. 78 4.3.4. Chi phí hóa chất sử dụng: .................................................................................... 79 4.3.5. Tổng chi phí quản lý vận hành hàng năm: .......................................................... 80 4.3.6. Giá thành xử lý 1m3 nước: ................................................................................... 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 81 Kết luận .......................................................................................................................... 81 Kiến nghị ....................................................................................................................... 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 83
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. Bản đồ hành chính huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh .................................... 6 Hình 2. Diễn biến BOD5 trên sông Đuống .................................................................... 21 Hình 3. Diễn biến Coliform trên sông Đuống ............................................................... 21
Hình 4. Diễn biến DO trên sông Đuống ........................................................................ 22
Hình 5. Bản đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh .............. 23
Hình 6: Lấy mẫu nước sông Đuống .............................................................................. 25
Hình 7. Dàn máy khuấy thí nghiệm Jartest ................................................................... 26
Hình 8. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi
pH .................................................................................................................................. 28
Hình 9. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý của độ màu, SS và sự thay
đổi hàm lượng phèn nhôm ............................................................................................. 29
Hình 10. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi
1
pH .................................................................................................................................. 30 Hình 11. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi hàm lượng PAC ............................................................................................................. 31 Hình 12. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi pH .................................................................................................................................. 32 Hình 13. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý độ màu, SS và sự thay đổi hàm lượng phèn sắt ........................................................................................................ 33 Hình 14. Sơ đồ công nghệ xử lý nước sinh hoạt từ nước sông Đuống ......................... 33 Hình 15: Mô hình kênh dẫn nước từ sông vào hồ sơ lắng ............................................ 41 Hình 16. Tấm lắng lamen .............................................................................................. 56 Hình 17. Sơ đồ tính toán ống lắng ................................................................................. 56 Hình 18. Kích thước ống lắng ....................................................................................... 57 Hình 19. Mô hình bể lọc và quá trình rửa lọc ............................................................... 62 Hình 20: Bể chứa và khử trùng nước ............................................................................ 69
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Nhiệt độ không khí bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh. .......................... 7
Bảng 2. Độ ẩm bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh ................................................ 7
Bảng 3. Lượng bốc hơi bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh ................................... 8
Bảng 4. Phân phối lượng mưa trung bình nhiều năm tại huyện Thuận Thành ............... 8
Bảng 5. Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế xã hội giai đoạn 2000-2010 ............................ 9
Bảng 6. Thống kê công trình cấp nước sạch và VSMT huyện Thuận Thành[6] .......... 12
Bảng 7. Mực nước trung bình tháng, năm tại trạm Bến Hồ .......................................... 13
Bảng 8. Các chỉ tiêu phân tích đánh giá chất lượng nước sông .................................... 25
Bảng 9. Kết quả xác định pH tối ưu .............................................................................. 27
Bảng 10. Kết quả xác định liều lượng phèn tối ưu ........................................................ 28
Bảng 11. Kết quả xác định pH tối ưu ............................................................................ 30
Bảng 12. Kết quả xác định liều lượng PAC tối ưu ........................................................ 30
Bảng 13. Kết quả xác định pH tối ưu ............................................................................ 32
Bảng 14. Kết quả xác định liều lượng phèn sắt tối ưu ................................................. 32 Bảng 15. Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng[3] ................................................................ 38 Bảng 16. So sánh các chỉ tiêu nước đầu vào và đầu ra ................................................. 39 Bảng 17. Thông số máy bơm ......................................................................................... 46 Bảng 18. Các thông số thiết kế của bể hòa trộn phèn ................................................... 47 Bảng 19. Các thông số thiết kế của bể tiêu thụ phèn ..................................................... 49 Bảng 20. Các thông số thiết kế của bể trộn đứng .......................................................... 51 Bảng 21. Các thông số thiết kế của bể phản ứng cơ khí................................................ 55 Bảng 22. Các thông số thiết kế của bể lắng lamen ........................................................ 61 Bảng 23. Các thông số thiết kế của bể lọc ..................................................................... 69 Bảng 24. Các thông số thiết kế của bể chứa nước sạch ................................................. 71 Bảng 25. Các thông số thiết kế của sân phơi bùn .......................................................... 72 Bảng 26. Thông số máy bơm ......................................................................................... 74 Bảng 27. Bảng tính giá thành mua sắm trang thiết bị trong công trình thu nước và trạm bơm cấp I. ...................................................................................................................... 76 Bảng 28. Bảng tính giá thành mua sắm trang thiết bị trong công trình trạm xử lý nước. ....................................................................................................................................... 77 Bảng 29. Bảng giá thành các trang thiết bị trong trạm bơm câp II ............................... 77 Bảng 30. Chi phí điện trạm bơm ................................................................................... 79 Bảng 31. Chi phí hóa chất sử dụng ................................................................................ 80 Bảng 32: Tổng hợp các hạng mục công trình của hệ thống xử lý nước cấp từ nước
2
sông Đuống .................................................................................................................... 81
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BOD: Biochemical oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hoá
BVTV: Bảo vệ thực vật
BYT: Bộ Y tế
COD: Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học
DO: Lượng oxy hoà tan trong nước
GDP: Gross Domestic Product – Tổng sản phẩm quốc nội
HVS: Hợp vệ sinh
MNCN: Mực nước cao nhất
MNTN: Mực nước thấp nhất
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
3
RO: Reverse Osmosis – Thẩm thấu ngược SS: Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng STT: Số thứ tự TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam THCS: Trung học cơ sở TSS: Total Suspended Solids - Tổng chất rắn lơ lửng VSMT: Vệ sinh môi trường XDCB: Xây dựng cơ bản
MỞ ĐẦU
Thuận Thành là một huyện nằm ở phía Nam tỉnh Bắc Ninh ven dòng sông Đuống
(sông Thiên Đức xưa). Thuận Thành nằm cách trung tâm thành phố Bắc Ninh khoảng
hơn 10 km, cách trung tâm thủ đô Hà Nội 25 km về phía tây nam. Phía bắc giáp với
huyện Quế Võ và huyện Tiên Du được ngăn cách bởi sông Đuống, phía đông Thuận
Thành giáp với huyện Gia Bình và huyện Lương Tài, phía nam Thuận Thành giáp với
tỉnh Hải Dương.
Với dân số trong huyện là 144.536 người (2009) và người dân trong vùng chủ
yếu sử dụng nguồn nước ngầm và nước mưa cho sinh hoạt hàng ngày. Huyện đã có nhà máy cấp nước sinh hoạt tại thị trấn Hồ công suất ~1000m3/ngày.đêm nhưng cũng chỉ đủ để cung cấp cho dân cư trong thị trấn. Trong những năm gần đây diễn biến thời
tiết rất phức tạp, lũ bão gia tăng trong mùa mưa và hạn hán kéo dài trong mùa khô. Đồng thời, tình hình phát triển kinh tế xã hội của huyện có những biến động mạnh
như: quá trình đô thị hoá mạnh, dân số tăng nhanh, nhiều khu công nghiệp mới được
xây dựng gây ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước ngầm và nước mưa. Cùng với đó, việc phát triển nghề thủ công và lượng rác thải sinh hoạt phát sinh ngày càng nhiều khiến cho nguồn nước sinh hoạt của người dân nơi đây càng có dấu hiệu ô nhiễm. Mặt khác với nguồn nước mặt tương đối dồi dào vì hệ thống sông ngòi dày đặc và trên địa bàn huyện có sông Đuống chảy qua với chất lượng nước tương đối đảm bảo. Qua đánh giá của Trung tâm Tài nguyên nước & Môi trường – Viện Khoa học Thủy lợi, nước sông Đuống có hàm lượng chất lơ lửng khá cao, dao động trong khoảng từ 25,3- 375,7mg/l. Mùa mưa nước sông chứa nhiều phù sa nên tổng lượng chất rắn lơ lửng thường cao hơn mùa khô. Với tình hình cấp bách về nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân trong huyện và đặc điểm của nước sông Đuống, em xin đề xuất đề tài:“Nghiên cứu thiết kế công trình cấp nước sinh hoạt sử dụng nước sông Đuống cấp cho khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh”. Khi hệ thống cấp nước được đưa vào sử dụng, không chỉ đáp ứng nhu cầu và mong muốn của người dân trong khu vực mà còn góp phần giảm thiểu các bệnh liên quan đến nước sạch và vệ sinh môi trường, cải thiện sức khỏe cộng đồng, điều kiện sống của người dân, tạo ra môi trường xanh, sạch, đẹp, bộ mặt nông thôn ngày càng khởi sắc.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước sông Đuống có hàm lượng cặn lơ lửng lớn để cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh,
4
đạt yêu cầu theo quy chuẩn QCVN 01:2009/BYT.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn Đối tượng nghiên cứu
Nước sông Đuống và hệ thống xử lý nước sinh hoạt từ nước sông Đuống có hàm
lượng cặn lơ lửng cao.
Phạm vi nghiên cứu Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước sinh hoạt từ nước sông Đuống để cấp cho
khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh.
Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp nghiên cứu được áp dụng bao gồm:
- Phương pháp thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu: Tìm hiểu, thu thập, phân tích
số liệu, các công thức và mô hình dựa trên các tài liệu có sẵn và từ thực tế.
- Điều tra khảo sát thực địa: Khảo sát hiện trạng sử dụng nước khu dân cư và
đoạn sông Đuống chảy qua khu vực phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh.
- Phương pháp thống kê: Thu thập và xử lý các số liệu về điều kiện khí tượng,
thủy văn, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu.
- Phương pháp so sánh: So sánh với các chỉ tiêu trong QCVN, TCVN hiện hành. - Phương pháp nghiên cứu phân tích tại phòng thí nghiệm: Làm các thí nghiệm
để lựa chọn vật liệu và các điều kiện tối ưu cho hệ thống xử lý.
Kết cấu của luận văn
Mở đầu - Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu - Chương 2: Cơ sở lý thuyết đề xuất công nghệ xử lý nước - Chương 3: Thiết kế trạm xử lý nước cấp - Chương 4: Khái toán kinh tế cho hệ thống Kết luận và kiến nghị.
Ý nghĩa của luận văn
- Giải quyết vấn đề nước sạch và sức khỏe cộng đồng. Đảm bảo được an toàn vệ
sinh, giảm được các bệnh liên quan như: tiêu chảy, đau mắt hột, sốt rét…
- Làm tiền đề cho các doanh nghiệp tư nhân và ngoài tư nhân với vốn ban đầu
5
thấp có thể tự thiết kế và áp dụng hệ thống xử lý này góp phần nâng cao mức sống.
1.1. Tổng quan về huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh
1.1.1. Vị trí địa lý
Thuận Thành là huyện đồng bằng, cách trung tâm tỉnh 15 km về phía Bắc, cách thủ đô
Hà Nội 25 km về phía Tây. Với toạ độ địa lý: - Từ 20059’11” đến 21006’00” vĩ độ Bắc. - Từ 1060 59’’00” đến 106008’00” kinh độ Đông. Phía Bắc giáp huyện Tiên Du và Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh.
Phía Nam giáp huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên và huyện Cẩm Giàng, tỉnh Hải Dương. Phía Đông giáp huyện Gia Bình và Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh.
Phía Tây giáp huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội.
Hình 1. Bản đồ hành chính huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh
6
Giới hạn vùng nghiên cứu Huyện Thuận Thành bao gồm toàn bộ 17 xã và một thị trấn thuộc huyện Thuận Thành với tổng diện tích tự nhiên là 11.971 ha, dân số đến năm 2010 là 147.538 người. Trong đó, vùng nghiên cứu phía Tây huyện bao gồm các xã: Trí Quả, Xuân Lâm và Hà Mãn với tổng diện tích tự nhiên là 1377,9 km2, dân số đến năm 2010 là 20677 người[6].
1.1.2. Đặc điểm địa hình
Địa hình tương đối bằng phẳng, nghiêng từ tây sang đông được thể hiện qua các
dòng chảy mặt đổ về sông Đuống. Mức độ chênh lệch địa hình không lớn, với vùng đồng bằng thường có cao độ từ 2,1÷5,9m[6].
Với dạng địa hình trên Thuận Thành có điều kiện thuận lợi phát triển đa dạng các
loại cây trồng, vật nuôi, luân canh nhiều cây trồng và canh tác nhiều vụ trong năm.
Song cũng có khó khăn là phải xây dựng các công trình tưới, tiêu cục bộ và đòi hỏi lựa
chọn cơ cấu cây trồng vật nuôi thích hợp đối với vùng mới phát huy được hết tiềm
năng đất đai của huyện.
1.1.3. Đặc điểm khí hậu 1.1.3.1.Nhiệt độ
Huyện Thuận Thành có nền nhiệt độ khá cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng 230÷270C. Tháng có nhiệt độ trung bình lớn nhất thường rơi vào tháng VI và tháng VII, nhiệt độ trung bình hai tháng này từ 28÷330C. Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là tháng I nhiệt độ trung bình tháng này chỉ từ 16÷200C.
Nhiệt độ lớn nhất quan trắc được tại trạm Bắc Ninh là 39,70C vào ngày 20/VII/2001. Biến động nhiệt độ trong vùng rất lớn, chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất thường trên 350C. Nhiệt độ thấp nhất quan trắc được tại trạm Bắc Ninh chỉ là 2,80C vào ngày 30/XII/1975[6].
Bảng 1. Nhiệt độ không khí bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh. Đơn vị: 0C
II VI VII VIII IX X IV V III
XI XII Năm I 16,2 17,5 20,3 23,9 26,0 28,8 29,1 28,4 27,3 24,9 21,0 17,9 23,4
1.1.3.2. Độ ẩm Độ ẩm không khí có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ không khí và lượng mưa. Vào các tháng mùa mưa độ ẩm có thể đạt 80÷90%. Các tháng mùa khô độ ẩm chỉ từ 70÷80%. Độ ẩm không khí thấp nhất quan trắc được trạm Bắc Ninh là 15% vào ngày 2/I/1960[6].
Bảng 2. Độ ẩm bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh Đơn vị: %
II VI VII VIII IX X IV V III
I XI XII Năm 79,3 83,3 86,7 87,1 84,1 83,2 83,0 85,9 84,4 81,5 77,8 77,8 82,8
1.1.3.3. Bốc hơi Do có nền nhiệt độ khá cao kết hợp với tốc độ gió cũng tương đối lớn nên lượng bốc hơi ở đây tương đối cao, trung bình nhiều năm đạt 937,8mm/năm. Lượng bốc hơi
7
lớn nhất quan trắc được là 1348mm năm 2003 tại trạm Bắc Ninh. Lượng bốc hơi nhỏ
nhất vào tháng II đến tháng IV với lượng bốc hơi khoảng 56÷62 mm/tháng, lượng bốc hơi tháng lớn nhất vào tháng VI ÷VII đạt 93,6÷94,8mm/tháng[6].
Bảng 3. Lượng bốc hơi bình quân tháng, năm tại trạm Bắc Ninh Đơn vị: mm
II VI VII VIII IX X IV V III
I XI XII Năm 71,0 56,4 57,1 61,9 88,1 93,6 94,8 77,7 78,1 88,9 86,9 83,2 937,8
1.1.3.4. Đặc trưng mưa
Mùa mưa ở Thuận Thành thường bắt đầu vào V và kết thúc vào tháng X. Mùa
khô bắt đầu từ tháng XI và kết thúc vào tháng IV năm sau. Lượng mưa trong 6 tháng mùa mưa chiếm 84÷85% tổng lượng mưa năm còn lại 6 tháng mùa khô lượng mưa chỉ từ 15÷16% tổng lượng mưa năm[6].
Bảng 4. Phân phối lượng mưa trung bình nhiều năm tại huyện Thuận Thành
X(mm) 17,8 23,7 42,3 85,9 155,3 221,4 239,4 259,4 186,7 122,0 54,1 15,5 1423,4
Thành (1960-
K (%) 1,25 1,66 2,97 6,03 10,91 15,55 16,82 18,22 13,12 8,57 3,80 1,09 100,0
2008)
Hai tháng mưa nhiều nhất đó là tháng VII và tháng VIII, tổng lượng mưa hai tháng này chiếm khoảng 35% tổng lượng mưa năm, lượng mưa tháng của các tháng này đều từ 200÷300mm/tháng số ngày mưa lên tới 15÷20 ngày, trong đó có tới 9 đến 10 ngày mưa có mưa dông với tổng lương mưa đáng kể, thường gây úng. 1.1.3.5.Mạng lưới sông ngòi a. Sông lớn chảy qua vùng
Sông Đuống: Sông Đuống là phân lưu của sông Hồng, chiều dài 67 km, bắt nguồn từ làng Xuân Canh, chảy theo hướng từ Tây sang Đông và đổ vào sông Thái Bình tại Kênh Phố (Chí Linh) hai bờ có đê bao khá vững chắc. Đoạn đầu sông Đuống chỉ rộng 200÷300m, đoạn cuối mở rộng dần từ 1.000÷2.500m. Đoạn sông Đuống chảy qua địa phận huyện Thuận Thành dài 14,8km. Hàng năm sông Đuống chuyển tải từ sông Hồng sang sông Thái Bình một lượng nước khá lớn, ước tính khoảng 29 tỷ m3 nước, tương ứng 25,7% tổng lượng nước của sông Hồng tính đến Sơn Tây, vì vậy nó đã ảnh hưởng rất lớn tới chế độ dòng chảy ở hạ du sông Thái Bình[6]. b. Sông nội địa
Sông Dâu – Lang Tài: Sông Dâu bắt nguồn từ Đại Trạch huyện Thuận Thành
8
đến Liễu Khê thì sông hợp với sông Đình Dù (từ Như Quỳnh tới Nhiễu Khê) thành
sông Lang Tài, sông chảy qua Văn Lâm về Cẩm Giàng rồi chảy tiếp vào sông Tràng
Kỷ dài 22 km, đây là trục tiêu lớn nhất của vùng Gia Thuận
Sông Đình Dù: Là sông dẫn nước cấp cho trạm bơm Văn Lâm và Như Quỳnh.
Sông Đông Côi - Đại Quảng Bình: Là trục sông đào trong hệ thống thuỷ nông Bắc -
Hưng - Hải được xây dựng vào năm 1957, sông dài 23,8 km, sông bắt đầu từ Đại Trạch
huyện Thuận Thành và kết thúc tại Ngọc Quan huyện Lương Tài. Sông Đông Côi - Đại
Quảng Bình là trục tiêu tự chảy của khu vực Đại Đồng Thành, An Bình (Thuận Thành),
Đại Bái - Quảng Phú - Bình Định (Gia Bình và Lương Tài) đổ ra sông Tràng Kỷ[6].
1.1.4. Đặc điểm dân cư, kinh tế, xã hội 1.1.4.1. Dân số
Theo số liệu thống kê hiện tại dân số toàn huyện đến hết năm 2010 là 147.538
người trong đó nam giới là 76.655 người, nữ giới là 72.506 người. Dân số ở khu vực
thành thị là 11.853 người chiếm 8,03% dân số toàn vùng, ở khu vực nông thôn là
135.685 người. Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên toàn huyện ở mức 1,511%. Mật độ dân cư toàn huyện là 1.226 người/km2, chủ yếu tập trung đông ở các khu vực thành thị như thị trấn, thị tứ còn lại sống ở khu vực nông thôn[6]. 1.1.4.2. Nền kinh tế chung của huyện.
Huyện Thuận Thành trong thời gian qua nhờ thực hiện công cuộc đổi mới đã thu được một số kết quả đáng phấn khởi. Nền kinh tế từng bước ổn định hơn, có những mặt tăng trưởng khá, đời sống nhân dân cả về vật chất lẫn tinh thần ngày càng được cải thiện. Cơ cấu kinh tế đã có sự chuyển dịch để tăng thu nhập cho xã hội[6]. Bảng 5. Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế xã hội giai đoạn 2000-2010 2009 Chỉ tiêu Đơn vị 2000 2005 2010
1. Tổng sản phẩm trong tỉnh GDP Tỷ đồng 307,5 499,8 891,0 935,8
Tỷ đồng 160,36 197,76 300,0 270,4 Nông – Lâm nghiệp
Tỷ đồng 70,02 152,95 305,3 342,5 Công nghiệp – XDCB
Tỷ đồng 77,16 149,10 285,7 322,9 Dịch vụ
100 100 100 100 2. Cơ cấu tổng sản phẩm
50,74 39,56 33,7 28,9 Nông – Lâm nghiệp %
23,56 30,62 34,3 36,6 Công nghiệp – XDCB %
25,70 29,82 32,1 34,5 Dịch vụ %
2,85 5,26 9,8 10,4 4. GDP bình quân đầu người Triệu đồng
Ghi chú:( Giá cố định năm 1994)
GDP bình quân đầu người đạt 20.000.000 đ/ năm (giá hiện hành)
1.1.4.3. Tình hình xã hội trên địa bàn huyện
a. Giao thông
9
* Mạng lưới giao thông
Mạng lưới giao thông trong vùng phát triển rộng khắp trong vùng. Có đường ô tô
đến tận trung tâm xã và thậm chí đến nhiều xóm nhỏ, toàn huyện hiện có 2.747 km
đường huyện, đường đô thị và 78,46km đường xã.
* Giao thông thủy
Trên địa bàn huyện Thuận Thành có con sông Đuống chảy qua, sông này có thể
cho các phương tiện thủy có tải trọng 200 - 400 tấn đi qua.
b. Y tế
Mạng lưới y tế trên địa bàn huyện phát triển rộng khắp cả về số lượng và chất
lượng. Tính đến năm 2010 là 100% số xã, thị trấn huyện Thuận Thành được công nhận
đạt chuẩn quốc gia về y tế.
c. Giáo dục
Quy mô hệ thống giáo dục – đào tạo giữ vững và phát triển. Công tác phổ cập
giáo dục tiểu học và giáo dục THCS tiếp tục được củng cố vững chắc, công tác phổ
cập giáo dục trung học được triển khai tích cực. Các trung tâm học tập cộng đồng tại
18 xã, thị trấn được củng cố kiện toàn và hoạt động đạt kết quả tốt. Chất lượng giáo dục có sự chuyển biến toàn diện, đồng đều và thực chất hơn. Học sinh xếp loại đạo đức tốt, khá chiếm tỷ lệ cao. Kết quả học sinh giỏi hàng năm đạt tốp đầu của tỉnh Bắc Ninh, học sinh thi đỗ vào đại học và cao đẳng năm sau cao hơn năm trước[6]. 1.4.1.4. Đánh giá chung về hiện trạng kinh tế xã hội a. Thuận lợi
Là huyện có nhiều làng nghề truyền thống: Tranh Đông Hồ, nuôi tằm, dệt vải,
Thuận thành là huyện có vị trí địa lý tương đối thuận lợi cách thủ đô Hà Nội trung tâm văn hoá chính trị của cả nước khoảng 25km. Có hệ thống giao thông tương đối thuận lợi nối với trung tâm thành phố Hà Nội. sản xuất màn...
Đội ngũ cán bộ khoa học về phục vụ cho huyện ngày một đông, trình độ cao. Trình độ dân trí của người dân trong vùng tương đối cao, một bộ phận dân cư có
trình độ sản xuất hàng hoá, năng động với cơ chế thị trường.
Cơ sở hạ tầng ngày càng được phát triển, giao thông, mạng lưới điện, cơ sở y tế, giáo dục, truyền thanh…đã được đầu tư nâng cấp, ngày càng đáp ứng tốt hơn đời sống vật chất cũng như tinh thần của nhân dân.
Một số dự án xây dựng và phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp đã và đang được đầu tư xây dựng. Việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng vật nuôi trong nông nghiệp đã góp phần xoá đói, giảm nghèo, đời sống của người dân trong tỉnh ngày càng được nâng cao. b. Khó khăn
10
Tài nguyên khoáng sản ít, mật độ dân số cao, đất nông nghiệp ít.
Cơ cấu kinh tế còn có bộ phận chuyển dịch chậm, chưa đồng bộ, nhất là cơ cấu
lao động. Một số hoạt động thuộc lĩnh vực thương mại, du lịch-dịch vụ, văn hoá, văn
nghệ còn yếu.
Ứng dụng tiến bộ khoa học, kỹ thuật và công nghệ mới vào sản xuất còn ít, chưa
hình thành được ngành kinh tế mũi nhọn, sản phẩm chiếm ưu thế tiêu thụ trên thị
trường trong nước và xuất khẩu chưa nhiều.
Đời sống nhân dân tuy có được cải thiện nhưng chênh lệch mức sống giữa các
tầng lớp dân cư rất lớn và tiếp tục tăng.
Lực lượng lao động đông đảo nhưng lao động được đào tạo cơ bản, có tay nghề
cao chưa đủ đáp ứng cho nhu cầu phát triển nhanh, hiện đại, nhất là đang thiếu các
doanh nhân, các tổng công trình sư, các nhà quản lý giỏi.
1.1.5. Nhu cầu sử dụng nước tại khu vực nghiên cứu 1.1.5.1. Cấp nước đô thị
Hiện tại Thị trấn Hồ đang tiến hành xây dựng nhà máy nước. Tổng số dân thị
trấn được cấp nước hợp vệ sinh 91,6% từ giếng khoan, giếng đào[6]. 1.1.5.2. Cấp nước nông thôn
Số dân nông thôn được dùng nước hợp vệ sinh đến tháng 5 năm 2010 của huyện Thuận Thành đạt 93,4% tổng số dân nông thôn toàn huyện. Trong tổng số các loại hình cấp nước, loại hình cấp nước bằng giếng khoan chiếm đa số, tiếp đến là các loại hình cấp nước bằng giếng đào, bể chứa nước mưa, loại hình cấp nước tập trung bằng nước máy dẫn nước bằng đường ống. Ngoài ra còn một số hộ sử dụng nước sông, hồ, ao, suối và nguồn khác[6].
* Cấp nước sạch tập trung nông thôn Tổng số dân hiện được cấp nước tập trung thực tế 4.247 người đạt 2,9% dân số
nông thôn toàn huyện.
* Cấp nước phân tán Gồm: giếng khoan lắp bơm tay, giếng đào, bể, lu chứa nước mưa. + Giếng khoan: Toàn vùng có 121.259 người sử dụng nước giếng khoan hợp vệ sinh trên địa bàn huyện chiếm 89,4% dân số nông thôn, chủ yếu do các hộ tự đầu tư kinh phí xây dựng.
+ Giếng đào: Toàn vùng có 709 người được cấp nước hợp vệ sinh chiếm 0,5%
dân số nông thôn toàn huyện.
+ Bể lu chứa nước mưa: chiếm 1,53% dân số nông thôn toàn huyện. Tổng số dân nông thôn được cấp nước hợp vệ sinh là 128.471 người đạt 94,5%
dân số nông thôn.
Tổng số dân được cấp nước hợp vệ sinh trên địa bàn huyện là 139.152 người đạt
11
93,4 % dân số toàn huyện[6].
Bảng 6. Thống kê công trình cấp nước sạch và VSMT huyện Thuận Thành[6]
Mão Điền
11976
11596
338
338
1864
96,8
1
43
10
10
1985
1985
9689
0
0
0
0
8718
8299
95,2
321
83
105
1942
1924
7978
0
0
0
0
0
0
0
Hoài Thượng
2
Song Hồ
5723
5468
95,5
3
71
19
23
1206
1206
5388
4
0
9
4
0
0
0
Gia Đông
9061
9009
99,4
4
0
0
0
2171
2103
9009
0
0
0
0
0
0
0
An Bình
7521
7492
99,6
5
1
1
1
1908
1886
7358
31
31
133
0
0
0
0
Trạm Lộ
7844
7782
99,2
6
28
9
9
1900
1878
7748
4
0
6
4
0
0
0
Ninh Xá
8571
8177
95,4
7
18
7
7
1995
1995
8159
0
0
0
0
0
0
0
8140
7831
96,2
4
2
7
1848
1801
7827
0
0
0
0
0
0
0
Nghĩa Đạo
8
Nguyệt Đức
8072
7847
97,2
9
0
0
0
1883
1883
7847
0
0
0
0
0
0
0
Đại Đồng Thành
11090
9766
88,1
10
27
11
11
2302
2302
9694
0
0
0
0
19
19
45
Đình Tổ
11073
10226
92,4
11
16
7
8
1640
1640
10210
0
0
0
0
0
0
0
Trí Quả
8128
8008
98,5
12
127
29
41
843
843
3634
0
0
0
0
0
1145
4247
Thanh Khương
6466
6252
96,7
13
24
6
6
1327
1322
6226
1
0
2
1
0
0
0
5547
5168
93,2
0
0
0
1091
1091
5167
1
0
1
1
0
0
0
Hà Mãn
14
Ngũ Thái
7122
6478
91,0
15
23
20
13
1612
1558
6445
4
0
10
3
0
0
0
Xuân Lâm
6502
5594
86,0
16
6
2
2
1516
1516
5582
1
0
6
1
0
0
0
Song Liễu
4131
3298
79,8
17
0
0
0
942
743
3298
0
0
0
0
0
0
0
91,6
18
104
89
0
81
0
0
0
Thị trấn Hồ
11853
10861
317
2826
2488
10228
81
316
12
1.2. Hiện trạng tài nguyên nước khu vực nghiên cứu 1.2.1. Hiện trạng tài nguyên nước mặt
Sông Đuống là sông lớn chảy qua địa bàn huyện Thuận Thành có biên độ dao
động mực nước trong năm khá lớn giữa mùa lũ và mùa kiệt. Sự biến đổi mực nước trong
năm có quan hệ chặt chẽ với lượng mưa, cho đến khi các công trình hồ chứa ở thượng
lưu tham gia điều tiết dòng chảy cùng với các công trình lấy nước trên các sông trục
chính hoạt động thì biên độ mực nước đã có sự thay đổi so với dòng chảy tự nhiên
nhưng không lớn lắm.
Bảng 7. Mực nước trung bình tháng, năm tại trạm Bến Hồ Đơn vị:cm
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Bến Hồ
(61-07) 115 96 89 113 179 342 521 541 437 323 232 150 262
a. Chất lượng nước sông Đuống
Sông Đuống có hàm lượng phù sa nhiều vào mùa mưa trung bình cứ 1 m3 nước có 2,8 kg phù sa tạo nên cánh đồng phù sa bồi tụ phì nhiêu màu mỡ ven sông thuộc các huyện Tiên Du, Từ Sơn, Quế Võ, Thuận Thành, Gia Bình, Lương Tài. Thành phần hoá học của nước phù sa sông Đuống có đầy đủ các chất dinh dưỡng phục vụ rất tốt cho cây trồng sinh trưởng và phát triển[6]. b. Chất lượng nước sông nội vùng
Chất lượng nước các sông ngòi nội địa nhìn chung đã và đang bị ô nhiễm nhất là đối với các sông Đông Côi, sông Dâu Đình Dù. Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước chủ yếu là nước thải sản xuất sinh hoạt từ các làng nghề như: Sông Đông Côi tại Đại Bái có hàm lượng các chất gây ra ô nhiễm chất lượng nước rất cao: DO = 3,82 mg/l, COD = 38,2 mg/l, BOD = 21,4 mg/l, Coliform = 13.000 Coli/100ml, … Nguồn nước mặt sông Đình Dù tại trạm bơm Như Quỳnh trên hệ thống Bắc Hưng Hải bị ô nhiễm do nhận nước thải từ các khu công nghiệp Như Quỳnh A, Như Quỳnh B nước thải từ các khu dân cư tại thị trấn Như Quỳnh với hàm lượng các chất gây ô nhiễm rất - = 0,072 mg/l, cao như: DO = 4,59 mg/l, COD = 36,6 mg/l, BOD = 21,5 mg/l, NO2 Coliform = 10.200 Coli/100ml v.v…[6].
1.2.2. Hiện trạng tài nguyên nước ngầm a. Trữ lượng nước ngầm
Nước dưới đất là khoáng sản đặc biệt. Về trữ lượng nó giống khoáng sản rắn (trữ lượng tĩnh tự nhiên) nhưng có phần đặc biệt mà khoáng sản rắn không có (trữ lượng động tự nhiên, trữ lượng cuốn theo...). Chính phần đặc biệt này góp phần quyết định
trong đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất, đặc biệt là trữ lượng động và trữ
13
lượng cuốn theo.
Tài nguyên nước dưới đất của một vùng lãnh thổ được thể hiện bằng trữ lượng
khai thác tiềm năng và trữ lượng khai thác dự báo.
Vùng hệ thống Nam Đuống nói chung và huyện Thuận Thành nói riêng là một
trong những vùng thuộc lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình đã được tìm kiếm - thăm
dò và đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất. Kết quả xác định được trữ lượng cấp A: 535.096 m3/ng, cấp B: 450.600 m3/ng, cấp C1: 632.670 m3/ng. Trong đó trữ lượng công nghiệp (cấp A + B) là 985.696 m3/ng, riêng vùng Hà Nội là 848.980 m3/ng[6]. b. Chất lượng nước ngầm
Mục đích sử dụng nước khác nhau đòi hỏi chất lượng nước khác nhau. Trong
phạm vi khu vực chỉ nêu các yêu cầu chung nhất về chất lượng nước. Nhìn chung mọi
yêu cầu sử dụng nước đều đòi hỏi nước đảm bảo yêu cầu về các mặt: Tính chất vật lý
(trong, không mùi, không vị, không màu, nhiệt độ thích hợp); độ pH của nước không
cao quá và cũng không thấp quá (6,5÷8,5); Tổng độ khoáng hoá của nước không lớn
quá (M ≤ 1 g/l), ở vùng hiếm nước cho phép đến 1,5 g/l, nếu dùng cho chăn nuôi hay
tưới cây cho phép đến 3 g/l, còn nuôi trồng thủy sản cao hơn nhưng tuỳ thuộc vào loại con giống. Khi sử dụng nước cho yêu cầu vệ sinh (về sinh vật) và hạn chế hàm lượng các chất độc hại khác[6].
- Đa số các mẫu nước ngầm ở khu vực huyện Thuận Thành đảm bảo các chỉ tiêu vật lý, không màu, không mùi và độ trong đạt yêu cầu. Độ tổng khoáng hoá thường dưới giới hạn cho phép (< 1g/l).
Tuy nguồn nước ngầm tại huyện Thuận Thành tương đối phong phú tuy nhiên để sử dụng nước ngầm làm nước cấp sinh hoạt cho một khu dân cư cần phải có đánh giá chi tiết về trữ lượng, để đạt được chất lượng nước tốt cũng cần phải chiều sâu khai thác lớn, cần khoan nhiều giếng. Dẫn đến chi phí thăm dò, khảo sát, đánh giá về trữ lượng cũng như chất lượng tương đối cao. Vì vậy, luận văn chọn nguồn nước sông Đuống có trữ lượng dồi dào, ổn định, khai thác thuận lợi, an toàn để làm nguồn nước cấp sinh hoạt cho khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh.
1.3. Tổng quan về phương pháp xử lý nước có hàm lượng cặn lơ lửng lớn
Trong quá trình xử lý nước cấp cần phải áp dụng các biện pháp xử lý như sau:
– Biện pháp cơ học:Sử dụng cơ học để giữ lại cặn không tan trong nước như:
lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc,
– Biện pháp hóa học: Dùng phèn làm chất keo tụ, , cho clo vào nước để khử
trùng, dùng hóa chất để diệt tảo.
– Sử dụng công nghệ lọc nước: thẩm thấu ngược RO, Nano…
14
1.3.1. Xử lý nước bằng phương pháp cơ học 1.3.1.1. Hồ chứa và lắng sơ bộ
Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô (nước mặt) là: tạo điều kiện thuận
lợi cho các quá trình tự làm sạch như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác
động của các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxy hóa do tác dụng của
oxy hòa tan trong nước, và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn
nước vào và lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà máy xử lý
nước.
1.3.1.2. Bể lắng cát
Ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l sau lưới chắn, các
hạt cặn lơ lửng vô cơ, có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng, có khả năng
lắng nhanh được giữ lại ở bể lắng cát.
Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát có kích thước
lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5; để loại trừ hiện tượng
bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại trong bể tạo
bông và bể lắng [2]
1.3.1.3. Lắng
Bể lắng có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước. Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng.
Trong bể lắng ngang, dòng nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 16,3 mm/s. Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 3.000 m3/ngày. Đối với bể lắng đứng, nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc 0,3-0,5 mm/s. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 đến 20%.
Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng ngang thông thường, nhưng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không gỉ hoặc bằng nhựa. Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 450 ÷ 600 so với mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau. Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu suất cao hơn so với bể lắng ngang. Diện tích bể lắng lớp mỏng giảm 5,26 lần so với bể lắng ngang thuần túy.
Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng. Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn. Tuy nhiên, bể lắng trong có cấu tạo phức tạp, kỹ thuật vận hành cao. Vận tốc nước đi từ dưới lên ở vùng lắng nhỏ hơn hoặc bằng 0,85 mm/s và thời gian lưu nước khoảng 1,5 – 2 giờ[2].
15
1.3.1.4. Lọc
Bể lọc được dùng để lọc một phần hay toàn bộ cặn bẩn có trong nước tùy thuộc
vào yêu cầu đối với chất lượng nước của các đối tượng dùng nước. Quá trình lọc nước
là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề
mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước.
Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại, làm tăng tổn thất áp lực, tốc độ
lọc giảm dần. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng
nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Tốc độ lọc là
lượng nước được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thời
gian (m/h). Chu kỳ lọc là khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T (h).
Để thực hiện quá trình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc có nguyên tắc
làm việc, cấu tạo lớp vật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau. Thiết bị lọc có thể
được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên
tục; theo dạng của quá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc
như lọc chân không (áp suất 0,085 MPa), lọc áp lực (từ 0,3 đến 1,5 MPa) hay lọc dưới
áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng; …[2].
Trong các hệ thống xử lý nước công suất lớn không cần sử dụng các thiết bị lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt. Vật liệu lọc có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi nghiền, thậm chí cả than nâu hoặc than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện địa phương. Quá trình lọc xảy ra theo những cơ chế sau:
– Sàng lọc để tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học; – Lắng trọng lực; – Giữ hạt rắn theo quán tính; – Hấp phụ hóa học; – Hấp phụ vật lý; – Quá trình dính bám; – Quá trình lắng tạo bông. Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở dao động trong khoảng 1-2 m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1 m.
1.3.2. Xử lý nước bằng phương pháp hóa học 1.3.2.1. Keo tụ – tạo bông
Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 đến 10 m. Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số
diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất
16
quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực
hút VanderWaals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay
khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra do chuyển động
Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán keo, các
hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện,
có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong
dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được
bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện.
Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá
trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên
kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng
xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông. Quá trình thủy phân các chất keo
3 + H+
Me(OH)2+ HOH + + H+
tụ và tạo thành bông cặn xảy ra theo các giai đoạn sau: Me3+ Me(OH)2+ + HOH Me(OH)+ + H+ + Me(OH)+ + HOH Me(OH) Me3+ + HOH Me(OH)3 + 3H+
Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như: - Al2(SO4)3, Al2(SO4)2.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O,
NH4Al(SO4)2.12H2O
- FeCl3, Fe2(SO4)2.2H2O, Fe2(SO4)2.3H2O, Fe2(SO4)2.7H2O
1.3.2.2. Muối nhôm
Trong các loại phèn nhôm, Al2(SO4)3 được dùng rộng rãi nhât do có tính hòa tan tốt trong nước, chi phi thấp và hoạt động có hiệu quả trong khoảng pH = 5,0 – 7,5. Quá trình điện ly và thủy phân Al2(SO4)3 xảy ra như sau:
Al3+ + H2O = AlOH2+ + H+ AlOH+ + H2O = Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)3(s) + H+ Al(OH)3 + H2O = Al(OH)4- + H+ Ngoài ra, Al2(SO4)3 có thể tác dụng với Ca(HCO3)2 trong nước theo phương trình
phản ứng sau:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2 Trong phần lớn các trường hợp, người ta sử dụng hỗn hợp NaAlO2 và Al2(SO4)3
theo tỷ lệ (10:1) – (20:1). Phản ứng xảy ra như sau:
6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O. 8Al(OH)3 + 2Na2SO4 Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi
trường cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông. [5]
17
1.3.2.3. Muối sắt
Các muối sắt được sử dụng làm chất keo tụ có nhiều ưu điểm hơn so với các muối
nhôm do:
– Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp;
– Có khoảng giá trị pH tối ưu của môi trường rộng hơn;
– Độ bền lớn; – Có thể khử mùi H2S. Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược điểm là tạo thành phức hòa tan có màu do
phản ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ. Quá trình keo tụ sử dụng muối sắt xảy ra
do các phản ứng sau:
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + HCl Fe2(SO4)3 + 6H2O Fe(OH)3 + 3H2SO4 Trong điều kiện kiềm hóa: 2FeCl3 + 3Ca(OH)2 Fe(OH)3 + 3CaCl2 FeSO4 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3CaSO4 [5]
1.3.2.4. Chất trợ keo tụ
Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ (flucculant). Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ keo tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose, dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O).
Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n. Tùy thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dương như polyacrylic acid (CH2CHCOO)n hoặc polydiallyldimetyl-amon [5]. Liều lượng chất keo tụ tối ưu sử dụng trong thực tế được xác định bằng thí
18
nghiệm Jartest.
CHƯƠNG II: CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC
2.1. Tính toán, xác định quy mô, công suất
Khu vực nghiên cứu phía Tây huyện Thuận Thành bao gồm 3 xã: Trí Quả, Xuân Lâm và Hà Mãn với tổng diện tích tự nhiên là 1377,9 km2, dân số đến năm 2010 là 20677 người.
Dự báo dân số đến năm 2030: Pn = P0 ( 1 + r )n = 20677 (1 + 1,1%)20 = 25734 (người) Trong đó:
- Pn là dân số năm thứ n kể từ năm chọn làm gốc (năm 2030). - P0 là dân số năm chọn làm gốc (chọn năm 2010). - r là tỷ lệ tăng dân số (r = 1,1%)
- n là số năm tính toán (so với năm chọn làm gốc).
Khu vực phía Tây huyện Thuận Thành thuộc nông thôn nên tỷ lệ người dân được
cấp nước sinh hoạt là 90% [10]: 25734 × 90% = 23161 (người)
2.1.1. Nhu cầu dùng nước sinh hoạt của khu dân cư
à
𝑞0×𝑁
𝑦.𝑚𝑎𝑥
1000
𝐾𝑛𝑔
- Qngày. max =
q0 : Tiêu chuẩn dùng nước tính theo đầu người ngày trung bình trong năm (l/người.ngđ). Đối với thành phố, thị xã vừa hoặc nhỏ, khu công nghiệp nhỏ thì có thể lấy như sau: q0 = 100 (l/người.ngày)[10].
- K ngày max : Hệ số dùng nước không điều hoà ngày, kể đến cách tổ chức đời sống xã hội, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa, cách lấy như sau: Kngày max = 1,2 ÷ 1,4 (l/người.ngày)
- N là số dân của khu vực 23161 người Lưu lượng nước cần thiết cấp cho mục đích sinh hoạt là:
=
100 ×23161
3
= 2779.29 ( ) Qngày. max SH =
1000
𝑞0×𝑁 1000
𝑚 /𝑛𝑔đ
2.1.2. Lưu lượng cho các công trình khác 𝐾𝑛𝑔à𝑦.𝑚𝑎𝑥 1.2 × 2.1.2.1. Bệnh viện
=
= 8 m3/ngđ.
Hiện nay tại địa bàn nghiên cứukhông có trạm y tế cấp huyện và có 4 trạm y tế cấp xã với tổng số giường bệnh khoảng 16 giường. Giả sử số giường bệnh từ nay đến năm 2030 (14 năm) tăng lên gấp đôi, với tiêu chuẩn dùng nước cho một giường bệnh là q0 = 250÷300 (l/người)[10] thì lưu lượng cần thiết cho việc cấp nước ở bệnh viện là:
𝑞0×𝑁
250 ×32
1000
1000
Qngày. max YT=
19
N : số giường bệnh = 32 giường q0 : tiêu chuẩn dùng nước cho 1 giường bệnh, chọn q0 = 250 (l/người.ngđ)
2.1.2.2. Trường học.
Khu vực nghiên cứu gồm 4 xã, mỗi xã có 3 cấp học với dự báo năm 2030 tổng số
học sinh + giáo viên và bảo vệ khoảng 7000 người
𝑞0×𝑁
20 ×7000
= = 140(m3/ngđ) Qngày. max TH =
1000
1000
q0 : Tiêu chuẩn dùng nước cho một người là 15 - 20 (l/người.ngày)[10]. Chọn q0
= 20(l/người.ngày).
N : Số học sinh + giáo viên + bảo vệ.
2.1.2.3. Lưu lượng nước tưới cây[10]
Nước tưới cây, rửa đường
3
⇒ Vậy lưu lượng nước tưới cây, rửa đường là Qtcr = 10%Qsh
Trong đó:Lưu lượng nước tưới cây Qt = 40% Qtcr. /ngđ) 𝑄𝑡𝑐𝑟 = 10% x 2814,34 = 281,434 (𝑚
3
Lưu lượng nước tưới cây được xác định:
Cây xanh được tưới vào các giờ 5,6,7 và 16,17,18 giờ trong ngày (tổng cộng 6 𝑄𝑡 = 40% x 281,434 = 125,57(𝑚 /ngđ)
giờ)
125,57 6
= 18,76(m3/h) ⇒ Vậy lưu lượng nước tưới cây 1 giờ trong ngày là: Qt =
2.1.3. Công suất cấp nước của trạm Q = ( aQSH + QTH+Qt)bc Trong đó: - a : hệ số kể đến lượng nước dùng cho công nghiệp địa phương và tiểu thủ công
nghiệp, các dịch vụ khác nằm xen kẽ trong khu dân cư (a = 1,05 - 1,1, lấy a = 1,1).
- b : hệ số kể đến lượng nước rò rỉ đối với hệ thống cấp nước mới (b= 1,1÷1,15). - c : hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm cấp nước (rửa các bể lắng,
bể lọc..). c = 1,05 ÷ 1,1 (trị số lớn khi công suất nhỏ và ngược lại).
Vậy công suất cấp nước của trạm cấp nước là: Q = ( 1,1 × 2779,29 + 140 + 125,57)× 1,15 × 1,05 = 4012,27 (m3/ngđ) Chọn công suất cấp nước của trạm là 4100 (m3/ngđ).
2.2. Đánh giá chất lượng nước 2.2.1. Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt khu dân cư Hiện nay người dân trong huyện đang sử dụng nguồn nước chính từ các nguồn
20
như đã nêu trên, chủ yếu là nước mưa và nước ngầm. Tuy các nguồn nước đang sử
dụng có các chỉ tiêu đáp ứng được chất lượng nước sinh hoạt nhưng với nền kinh tế
phát triển mạnh, thực trạng công nghiệp hóa, hiện đại hóa dẫn đến các khu công
nghiệp trong khu vực được xây dựng ngày càng nhiều làm cho ô nhiễm môi trường
không khí, đất và nước cũng tăng cao. Vì vậy, nguồn nước người dân sử dụng hiện tại
sẽ bị ảnh hưởng trong tương lai gần, biện pháp giải quyết vấn đề trên là xây dựng nhà
máy xử lý nước sinh hoạt cấp cho người dân.
2.2.2. Đánh giá chất lượng nước sông Đuống
Chất lượng nguồn nước mặt sông Đuống tại các vị trí khảo sát thông qua kết quả
khảo sát, đo đạc là tương đối tốt, sông bị ô nhiễm cục bộ tại các vị trí sông nội địa đổ
ra sông, gián tiếp nhận nguồn nước thải từ các làng nghề, khu dân cư.
+ (0,07mg/l – 0,18mg/l), NO3
Tuy nhiên, do lòng sông rộng, nguồn nước bổ cập nhiều nên khả năng tự làm
sạch của sông tốt, hiện tượng ô nhiễm chỉ xảy ra cục bộ và tùy vào từng thời điểm, hầu -(1,2mg/l – hết các chỉ tiêu: pH (7,13 – 7,39), NH4 3- (0,05mg/l – 0,1mg/l), COD (3,2mg/l – 12,8mg/l), TSS (trừ mẫu 23 tại 4,38mg/l), PO4 xã Lãng Ngâm – huyện Gia Bình) đều nằm trong quy chuẩn chất lượng nước mặt loại A2[7]… Tuy nhiên nguồn nước vẫn bị ô nhiễm cục bộ do hàm lượng Coliform, BOD5 -, khá cao, có vị trí gần tới giới hạn cho phép loại B2 (xem hình 2, 3).Hàm lượng NO2 E.Coli có những vị trí vượt quy chuẩn cho phép loại B2.
Hình 2. Diễn biến BOD5 trên sông Đuống
21
Hình 3. Diễn biến Coliform trên sông Đuống
Hình 4. Diễn biến DO trên sông Đuống
Về các kim loại nặng như Cu, Mn, Zn, Cd, chất hoạt động bề mặt, tổng dầu mỡ,
hóa chất BVTV, hóa chất trừ cỏ, tổng hoạt độ phóng xạ α, tổng hoạt độ phóng xạ
β…các kết quả phân tích đều thấy có tồn tại một lượng nhất định trong các mẫu nước
sông nhưng với nồng độ nhỏ, không ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước.
Nhìn chung sông Đuống là nguồn nước mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước
phục vụ sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp[7].
2.3. Lựa chọn vị trí xây dựng hệ thống xử lý
Vị trí trạm xử lý được lựa chọn gần sông, dựa trên các yêu cầu: - Phù hợp quy hoạch chung của huyện. - Đảm bảo cho việc quản lý, vận hành dễ dàng. - Đặt nơi khô ráo, không bị ngập lụt hoặc lún sụt để đảm bảo sự làm việc ổn định
của các công trình trong trạm xử lý.
- Có khả năng phát triển trong tương lai để xây dựng thêm công trình hoặc thay
đổi công trình trong quá trình cải tạo và nâng cấp.
- Có địa hình thuận lợi cho việc bố trí cao trình trạm xử lý, tránh đào đắp nhiều. - Đảm bảo điều kiện vệ sinh là tốt nhất, đặt xa các nguồn hoặc các cơ sở gây ô
nhiễm.
- Đảm bảo địa chất tốt, gần nơi cung cấp điện, gần đường giao thông, ở đầu
hướng gió chính về mùa hè để tránh bụi và hơi độc ảnh hưởng tới.
22
- Theo các tiêu chí trên vị trí xây dựng thuận lợi thuộc địa bàn xã Trí Quả, huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh. Vì theo bản đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Thuận Thành, xã Trí Quả đáp ứng đủ các tiêu chí đã nêu trên.
g
ONT
n
è
DDT
ONT
u
luc
NTD
ONT
g §
n
«
NTD
S
BHK
ONT
BHK
dv h
S
SKX
ONT
«
nts
ttn
n
DDT
g
ONT
§
ONT
nts
u
BHK
è
ttn
SKC
n
bc s
SKC
g
S«ng §uèng
ttn
ONT dgd
BHK
s k c
luc
SKX
BHK
ONT
ONT
SKX
SKC
BHK
X· §¹i §ång Thµnh
ttn
BHK
ttn
MNC
luc
nts
luc
ont
ONT
SKX
BHK
BHK
ONT
SKX
BHK
dv h
ttn
MNC
c ts
MNC
dv h
c ln
ONT
ont
BHK
luc
MNC
ODT
SKX
luc
NTD
MNC
s k c
s k c
luc
dv h
ttn
nts
ONT
ont
s k
X· §×nh Tæ
SKC
luc
luc
mnc
ttn
ont
ont
DDT
ont
c ts
dv h
luc
ont
ttn
ONT
c qp
nts
ont
c
nts
luc
ont
dgd
luc
SKC
ont
NKH
ttn
luc
ont
luc
ttn
NTD
ttn
ont
dv h
ont
ont
ont
luc
luc
luc
luc
s k
dgd
luc
BHK
luc
nts
luc
NTD
X· Song Hå
luc
ont
n
nts
BHK
luc
nts
ONT
ont
3 8 .2 L T
SKC
ONT
ONT
X· TrÝ Qu¶
dv h
luc
luc
luc
luc
luc
SKC
dgd
ONT
NKH
ont
ONT
NKH
luc
DRA
ONT
ttn
ONT
luc
luc
s k k
ONT
NKH
nts
ONT
NKH
dv h
ONT
NKH
NKH
NKH
ONT
luc
bc s
ONT
SKX
luc
BHK
luc
ttn
X· Thanh Kh¬ng dv h ONT
SKC
ont
ONT
DDT
luc
bhk
ONT
dgd
NTD s k c
luc
dgd
SKC
ttn
ont
luc
dv h
DRA
ONT
dc h
ont
dgd
ONT
DDT
luc
ONT
bhk
BHK
ont
SKC
NTD
s k c
dv h
ont
DDT
ONT
CAN
NTD
cln
luc
luc
s k c
SKC
luc
luc
c ln
SKk
ONT
cts
luc
ONT
cts
ont
NTD
DDT
ont
SKk
ONT
ont
luc
ONT
luc
ONT
luc
ont
ont
luc
ont
ont
SKC
luc
ONT
nts
ttn
SKC
SKk
luc
SKC
NTD
SKC
luc
SKk
ont
ONT dv h
luc
luc
Khu CN Xu©n L©m
DTL
ONT
luc
luc
dv h
luc
dv h
NKH
ONT
ONT
o
ttn
luc
luc
SKk
luc
luc
SKk
ONT
MNC
luc
BHK
NKH
SKk
luc
luc
Hình 5. Bản đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Thuận Thành – tỉnh Bắc Ninh
2.4. Nghiên cứu thực nghiệm 2.4.1. Cơ sở lý thuyết
Mục đích của quá trình keo tụ là xác định loại chất keo tụ sử dụng, pH và liều lượng phèn tối ưu của quá trình keo tụ tạo bông để hổ trợ cho quá trình khử màu, chất rắn lơ lửng.
Xử lý bằng phương pháp keo tụ là cho vào nước một loại hoá chất là chất keo tụ có thể đủ làm cho các hạt rất nhỏ tạo thành các hạt lớn hơn và lắng xuống. Thông thường quá trình keo tụ tạo bông xảy ra 2 giai đoạn sau:
- Bản thân chất keo tụ phát sinh thuỷ phân, quá trình hình thành dung dịch keo và
ngưng tụ.
- Trung hoà hấp phụ lọc các tạp chất trong nước. Để thực hiện quá trình keo tụ, người ta cho vào nước các chất keo tụ thích hợp như phèn nhôm Al2(SO4)3, phèn sắt FeSO4 hoặc FeCl3, PAC. Các phèn này được đưa vào nước dưới dạng hoà tan.
Hàm lượng chất keo tụ đưa vào nước phải cần xác định bằng thực nghiệm. Liều
lượng chất keo tụ dựa vào các yếu tố sau:
23
- Dạng và nồng độ chất bẩn - Loại chất keo tụ - Biện pháp hoà trộn chất keo tụ với nước
- Ảnh hưởng của chất keo tụ đến quá trình làm sạch tiếp theo và quá trình xử lý
cặn.
Hiệu suất quá trình keo tụ phụ thuộc vào giá trị pH. Để keo tụ bằng phèn nhôm,
pH tối ưu từ 4.5- 8.0 hoặc nếu dùng phèn sắt( FeSO4) phải duy trì pH từ 7.0-10[8].
Việc chọn hoá chất, liều lượng tối ưu và thứ tự cho vào nước, xác định lượng cặn
tạo thành phải được tiến hành thí nghiệm.
Nước dùng cho sinh hoạt và ăn uống để có thể đạt được tiêu chuẩn thì cần phải
giải quyết hai vấn đề sau:
- Loại được hầu hết các cặn bẩn trong nước.
- Đảm bảo không chứa các loại vi sinh gây bệnh.
Quá trình keo tụ để loại bỏ cặn bẩn: cặn bẩn trong nước thiên nhiên thường là các
hạt cát, sét, bùn, sinh vật phù du, sản phẩm phân huỷ các chất hưu cơ, …Ngoài các cặn
lớn có thể loại bỏ cặn bằng cách lắng tĩnh điện, còn có các cặn bé tồn tại lơ lửng cần
được xử lý.
- Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo bông: + pH của nước sau khi cho chất keo tụ ( phèn nhôm ) vào: + Lượng dùng chất keo tụ: + Nhiệt độ của nước: + Tốc độ hỗn hợp của nước và chất keo tụ : + Tạp chất trong nước: + Môi chất tiếp xúc:
2.4.2. Thực nghiệm
Thời gian lấy và phân tích mẫu nước sông Đuống được tiến hành vào ngày 05/9/2016. Quá trình lấy và phân tích mẫu được tuân thủ chặt chẽ theo quy trình như sau:
a. Chai chứa mẫu: sạch, bằng nhựa. b. Vị trí lấy mẫu: Mẫu được lấy tại giữa dòng cách bờ 5m tại khu vực xã Đình Tổ, lấy mẫu ở độ sâu cách mặt nước 0,1m.
c. Cách lấy: - Rửa sạch chai nhiều lần bằng nước nguồn. - Cho nước vào đầy chai. Đậy kín nắp. - Bảo quản trong thùng xốp ở nhiệt độ 0 – 5oC trong khi đưa đến phòng xét nghiệm.
d. Dung tích mẫu: Tùy theo các chỉ tiêu xét nghiệm mà tính toán lượng mẫu cần lấy.
24
- Xét nghiệm hóa lý: 1 lít nước mẫu. - Xét nghiệm vi sinh: 0,5 lít mẫu giữ lạnh (không quá 24 giờ).
e. Bảo quản mẫu : Mẫu phải được chuyển ngay đến phòng thí nghiệm để tránh các phản ứng sinh hóa xảy ra làm sai lệch kết quả.
Bảng 8. Các chỉ tiêu phân tích đánh giá chất lượng nước sông STT Đơn vị Kết quả phân tích 1 Chỉ tiêu pH 7.2
2 COD mg/l 2.5
3 BOD5 mg/l 1.8
4 As mg/l 0.004
5 mg/l 0.0008
6 mg/l 0
7 mg/l 0.48
8 mg/l 0.03
9 Cd Fe3+ + NH4 NO2- SS mg/l 56
10 Độ màu TCU 278
Sau khi có kết quả phân tích mẫu, ngày 15/9/2016 tiến hành lấy nước sông Đuống để tiến hành thực nghiệm lựa chọn phèn phù hợp cho hệ thống.
Hình 6: Lấy mẫu nước sông Đuống
Thí nghiệm Jartest xác định các điều kiện keo tụ tối ưu ứng dụng trong quá trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt từ nguồn nước sông.
Thời gian tiến hành thực nghiệm : 15/9/2016 – 01/11/2016. Tại phòng thí nghiệm Khoa Môi trường - trường Đại học Thủy lợi công tác thực
nghiệm được tiến hành trên máy khuấy Jartest 6 vị trí. Thiết bị gồm 6 cánh khuấy quay
25
cùng tốc độ. Nhờ hộp số tốc độ quay có thể điều chỉnh được ở khoảng cách 10- 200
vòng/ phút. Cánh khuấy dạng turbine gồm 2 bản nằm cùng mặt phẳng đứng.Cánh
khuấy đặt trong 6 beaker với thể tích 1 lít.
Hình 7. Dàn máy khuấy thí nghiệm Jartest 2.4.2.1. Hoá chất:
- NaOH 0.5M; HCl 0.5M - Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O 5%, PAC 5%, phèn sắt FeSO4 10%
2.4.2.2. Dụng cụ:
- 6 beaker 1000ml. - Đũa thuỷ tinh. - Quả bóp cao su. - Pipet 1ml, 5ml, 10ml
2.4.2.3. Thiết bị:
- Máy đo pH Máy quang phổ - Máy Jartest
Các bước tiến hành:
Trong quá trình tiến hành thí nghiệm lần lượt thay đổi các chất keo tụ khác nhau cụ thể: sử dụng phèn nhôm, PAC và phèn sắt (FeSO410%) nhằm tìm ra chất keo tụ thích hợp cho hệ thống xử lý để đạt hiệu quả cao nhất cũng như mang lại mang lại hiệu quả kinh tế. Thông thường ta xác định pH tối ưu ứng với một liều lượng phèn nhất định, sau đó từ pH tối ưu đã xác định ta xác định liều lượng phèn tối ưu nhằm ưu tiên về kinh tế, tiết kiệm chi phí hóa chất. Trong quá trình thí nghiệm với các loại phèn khác nhau thì các bước tiến hành được thực hiện tương tự nhau. Cụ thể như sau:
Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu Cố định hàm lượng phèn (chọn trước hàm lượng phèn)
Biến thiên giá trị pH (điều chỉnh pH bằng dung dịch NaOH 0.5M hoặc HCl
26
0.5M) trong một khoảng từ 4 - 9.
Trình tự thí nghiệm như sau :
Lấy 01 lít nước sông cho vào beaker 1 lít, cho lượng phèn đã chọn trước vào.
Dùng dung dịch NaOH 0.5M hoặc dung dịch HCl 0.5M để chỉnh pH dung dịch đến
các giá trị pH khác nhau. Ghi nhận thể tích các dung dịch đã dùng.
Đưa 06 beaker vào giàn Jartest, bật máy khuấy ở tốc độ 120 vòng / phút trong 02
phút.
Sau đó cho khuấy chậm trong 20 phút ở tốc độ 20 vòng / phút.
Tắt máy khuấy, để lắng tĩnh 30 phút và theo dõi sự hình thành bông cặn, sau đó
lấy mẫu( sử dụng pipet hút dưới mặt nước 1 cm) tiến hành đem đi xác định các chỉ
tiêu.
pH tối ưu là pH tương ứng với mẫu nước có độ màu với SS thấp nhất. Thí nghiệm 2: Xác định liều lượng phèn tối ưu ở pH tối ưu
Cố định giá trị pH (đã xác định ở thí nghiệm 1) bằng cách cho thêm dung dịch
NaOH 0.5M hay HCl 0.5M
Biến thiên hàm lượng phèn trong một khoảng
Trình tự thí nghiệm như sau :
Chuẩn bị 06 beaker, cho vào mỗi cốc 01 lít nước sông. Thêm vào mỗi cốc các lượng phèn khác nhau. Sau đó thêm các thể tích dung dịch NaOH 0.5M hay HCl 0.5M để đạt pH tối ưu
(đã xác định ở thí nghiệm 1).
Đưa 06 beaker vào giàn Jartest, bật máy khuấy ở tốc độ 140 vòng / phút trong 02
phút.
Sau đó cho khuấy chậm trong 20 phút ở tốc độ 20 vòng / phút. Tắt máy khuấy, để lắng tĩnh 30 phút và theo dõi sự hình thành bông cặn, sau đó lấy mẫu( sử dụng pipet hút dưới mặt nước 1 cm) tiến hành đem đi xác định các chỉ tiêu. Lượng phèn tối ưu là lượng phèn tương ứng với mẫu nước có độ màu với SS thấp nhất. 2.4.2.4. Kết quả thí nghiệm: I - Kết quả đối với chất keo tụ là phèn nhôm: a - Kết quả xác định pH tối ưu:
Để xác định pH tối ưu khi sử dụng phèn nhôm làm chất keo tụ, thí nghiệm đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L). Thực hiện điều chỉnh pH dung dịch trước khi cho keo tụ bằng các dung dịch tương ứng gồm NaOH và HCl 0,5M. Kết quả thực nghiệm thu được như sau:
Bảng 9. Kết quả xác định pH tối ưu
27
Cốc thí pH Độ màu Hiệu suất Cặn lơ lửng Hiệu suất
nghiệm 1 (Pt-Co) 50 4 (%) 82,0 (mg/L) 9 (%) 83,9
2 5 58 79,1 11 80,3
3 6 20 92,8 2 96,4
4 7 4 0 98,5 100
5 8 5 1
6 9 5 98,2 98,2 0 98,2 100
Hình 8. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi pH Nhận xét: ta thấy ở pH = 7, với hàm lượng phèn là 25 mg/l, hiệu quả xử lý của
mẫu nước đối với SS là 100 % và độ màu là 98,5 %. Như vậy pH= 7 là pH tối ưu cần
tìm.
b - Kết quả xác định liều lượng phèn tối ưu
Để xác định lượng phèn nhôm tối ưu khi đã xác định được pH tối ưu, thí nghiệm đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/l). Thực hiện điều chỉnh hàm lượng phèn nhôm trước khi tiến hành thí nghiệm ở giá trị pH đã được xác định tại thí nghiệm trên. Kết quả thực nghiệm thu được như sau:
Bảng 10. Kết quả xác định liều lượng phèn tối ưu
28
Cặn lơ Cốc thí Phèn nhôm Độ màu Hiệu Hiệu suất pH lửng nghiệm 5%(mg/l) (Pt-Co) suất (%) (%) (mg/L)
1 7 10 31 88,85 4 92,86
2 15 7 12 95,68 2 96,43
3 20 7 7 97,48 1 98,21
4 25 7 3 0
5 30 7 6 98,92 97,84 1 100 98,21
6 35 7 5 98,2 1 98,21
Hình 9. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý của độ màu, SS và sự thay đổi hàm lượng phèn nhôm Nhận xét: ta thấy ở pH = 7 và hàm lượng phèn là 25 mg/l thì hiệu xuất xử lý của
mẫu nước đối với độ màu là 98,92 % và SS của nước là 100% tương ứng với hàm lượng phèn tối ưu là 25 mg/l. Vậy lượng phèn 25 mg/l là liều lượng phèn tối ưu.
So sánh TCXDVN 33-2006: “Cấp nước – mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế” thấy rằng hàm lượng phèn tìm được khi thực nghiệm gần tương ứng với liều lượng phèn trong tiêu chuẩn. Hơn nữa ta thấy hiệu suất xử lý độ màu và SS giảm khi hàm lượng phèn từ 30mg/l trở lên do khi keo tụ hệ keo, điện thế ؏ của các hạt keo giảm dần có khi đến 0. Nhưng nếu tăng nồng độ phèn vào nước quá mức cần thiết có thể gây ra quá trình tích điện lại đối với hạt keo, khi đó điện tích của hạt keo đổi dấu và thế năng ؏ của hạt lại tăng lên, gây cản trở quá trình keo tụ. II - Kết quả đối với chất keo tụ là PAC: a - Kết quả xác định pH tối ưu
Để xác định pH tối ưu khi sử dụng phèn PAC làm chất keo tụ, thí nghiệm đã sử
29
dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L).
Thực hiện điều chỉnh pH dung dịch trước khi cho keo tụ bằng các dung dịch tương
ứng gồm NaOH và HCl 0,5M. Kết quả thực nghiệm thu được như sau:
Bảng 11. Kết quả xác định pH tối ưu
pH
Cốc thí nghiệm 1 4 Độ màu (Pt-Co) 35 Hiệu suất (%) 87,41 Cặn lơ lửng (mg/L) 8 Hiệu suất (%) 85,71
2 5 28 89,93 6 89,29
3 6 22 92,09 5 91,07
4 7 7 2
5 8 23 5 97,48 91,73 96,43 91,07
6 9 27 90,29 7 87,5
Hình 10. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi pH Nhận xét: ta thấy ở pH = 7 hiệu quả xử lý độ màu là 97,48% và SS là 96,43 %.
Vậy ở pH = 7 là pH tối ưu đối với hệ thống xử lý với chất keo tụ là PAC. b - Kết quả xác định liều lượng PAC tối ưu
Để xác định lượng phèn PAC tối ưu khi đã xác định được pH tối ưu, thí nghiệm đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L). Thực hiện điều chỉnh hàm lượng phèn trước khi tiến hành thí nghiệm ở giá trị pH đã được xác định tại thí nghiệm trên. Kết quả thực nghiệm thu được như sau:
Bảng 12. Kết quả xác định liều lượng PAC tối ưu
30
Cốc thí Phèn PAC pH Độ màu Hiệu Cặn lơ Hiệu suất
nghiệm 5%(mg/l) (Pt-Co) suất (%) (%)
lửng (mg/L)
1 25 7 13 95,32 2 96,43
2 50 7 8 1
3 75 7 14 97,12 94,96 2 98,21 96,43
4 100 7 18 93,53 4 92,86
5 125 7 20 92,81 7 87,5
6 150 7 46 83,45 9 83,93
Hình 11. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi hàm lượng PAC
Nhận xét: Nhìn vào bảng kết quả và độ thị biểu diễn sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và liều lượng PAC cho vào mẫu nước khi ở cùng 1 giá trị pH = 7 và lượng PAC là 50mg/l thấy rằng hiệu xuất xử lý của mẫu nước đối với độ màu là 97,12 % và SS của nước là 98,21% tương ứng với hàm lượng phèn tối ưu là 50 mg/l. Vậy lượng phèn 50 mg/l là liều lượng phèn tối ưu. III - Kết quả đối với chất keo tụ là phèn sắt: a - Kết quả xác định pH tối ưu: Để xác định pH tối ưu khi sử dụng phèn sắt làm chất keo tụ, thí nghiệm đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L).
Thực hiện điều chỉnh pH dung dịch trước khi cho keo tụ bằng các dung dịch tương
31
ứng gồm NaOH và HCl 0,5M. Kết quả thực nghiệm thu được như sau:
Bảng 13. Kết quả xác định pH tối ưu
pH
Cốc thí nghiệm 1 4 Độ màu (Pt-Co) 87 Hiệu suất (%) 68,71 Cặn lơ lửng (mg/L) 13 Hiệu suất (%) 76,79
2 5 66 76,26 8 85,71
3 6 84 69,78 13 76,79
4 7 23 1
5 8 115 11 91,73 78,63 98,21 80,36
6 9 135 51,44 25 55,36
Hình 12. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi pH Nhận xét: ta thấy ở pH = 7 hiệu quả xử lý độ màu là 91,73% và SS là 98,21%.
Vậy ở pH = 7 là pH tối ưu đối với hệ thống xử lý với chất keo tụ là phèn sắt. b - Kết quả xác định lượng phèn sắt tối ưu: Để xác định lượng phèn sắt tối ưu khi đã xác định được pH tối ưu, thí nghiệm đã sử dụng mẫu nước sông có độ màu là 278 (Pt-Co) và hàm lượng cặn lơ lửng là 56 (mg/L). Thực hiện điều chỉnh hàm lượng phèn trước khi tiến hành thí nghiệm ở giá trị pH đã được xác định tại thí nghiệm trên. Kết quả thực nghiệm thu được như sau:
32
Bảng 14. Kết quả xác định liều lượng phèn sắt tối ưu
Cốc thí Phèn sắt Độ màu Hiệu Hiệu suất pH Cặn lơ lửng nghiệm 5%(mg/l) (Pt-Co) suất (%) (%) (mg/L)
1 7 75 27 90,29 1 98,21
2 100 7 20 1
3 125 7 23 92,81 91,73 1 98,21 98,21
4 150 7 34 87,77 1 98,21
5 175 7 240 73,67 12 78,571
6 200 7 252 59,35 27 61,79
Hình 13. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa hiệu quả xử lý độ màu, SS và sự thay đổi hàm lượng phèn sắt
Nhận xét: Nhìn vào bảng kết quả và độ thị biểu diễn sự tương quan giữa hiệu quả xử lý SS, độ màu và sự thay đổi hàm lượng phèn sắt cho vào mẫu nước khi ở cùng 1 giá trị pH = 7 và lượng phèn sắt (5%) là 100 mg/l ta thấy rằng thì hiệu xuất xử lý của mẫu nước đối với độ màu là 92,81 % và SS của nước là 98,21%. Vậy lượng phèn 100 mg/l là liều lượng phèn tối ưu.
Quá trình thí nghiệm với các chất keo tụ khác nhau gồm phèn nhôm 5%, PAC
33
5% và phèn sắt 5% (FeSO4)có thể rút ra một số nhận xét như sau:
- Về mặt năng lực keo tụ ion nhôm (và cả sắt(III)), nhờ điện tích 3+, có nănglực keo tụ thuộc loại cao nhất (quy tắc Shulz-Hardy) trong số các loại muối ít độc hại, sẵn
có trên thị trường và khá rẻ;
- Công nghệ keo tụ bằng phèn nhôm là công nghệ tương đối đơn giản, dễ kiểm
soát, phổ biến rộng rãi tuy nhiên sẽ làm giảm pH của nước.
- Với chất keo tụ phèn sắt (III) sẽ có nhược điểm là ăn mòn đường ống mạnh hơn
phèn nhôm (vì trong quá trình phản ứng tạo ra axit).
- Với chất keo tụ là PAC thì giá thành trên thị trường khá cao nên cần phải tính
đến hiệu quả kinh tế.
Như vậy, đánh giá về hiệu quả xử lý và lợi nhuận kinh tế thấy rằng đối với hệ
thống xử lý sử dụng chất keo tụ là phèn nhôm sẽ cho hiệu quả cao nhất về cả kỹ thuật
cũng như kinh tế. Với các lý do đó, luận văn đã lựa chọn chất keo tụ phèn nhôm để sử dụng cho hệ thống xử lý nước sông Đuống với liều lượng 25 mg/l.
2.6. Sơ đồ dây chuyền công nghệ lựa chọn 2.6.1. Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ
Quá trình xử lí nước phải qua nhiều công đoạn, mỗi công đoạn thực hiện trong
các công trình đơn vị khác nhau. Tập hợp các công trình đơn vị theo trình tự từ đầu
đến cuối gọi là dây chuyền công nghệ xử lí nước. Căn cứ vào các chỉ tiêu phân tích
của nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước sử dụng có thể xây dựng các sơ đồ công
nghệ khác nhau.
Muốn đưa ra một công nghệ xử lý nước cấp có hiệu quả cao trước hết ta phải
xem xét thành phần, tính chất của nguồn nước, công suất xử lý yêu cầu. Đối với nguồn
nước là nước mặt thì thành phần quan tâm nhiều nhất đó là hàm lượng cặn SS, vì hàm
lượng cặn này có ý nghĩa rất là quan trọng và có thể dựa vào hàm lượng cặn này mà
quyết định đưa ra sơ đồ công nghệ xử lý có hiệu quả. Đối với chất lượng nguồn nước
thô của đề tài là nước sông Đuống có hàm lượng SS là 56 mg/l vào mùa khô ta có thể
34
sơ bộ đưa ra dây chuyền công nghệ xử lý nước sơ bộ như sau:
Bể chứa nước sạch
Nước sông Đuống
Trạm bơm cấp II
Mạng lưới
Hồ sơ lắng
lọc
Chất keo tụ Châm Clo
trình
Bể nhanh
Bể phản ứng cơ khí
Công thu
Bể trộn cơ khí
Hồ lắng
Nguồn tiếp nhận
Sân phơi bùn
lắng Bể lamen
Hình 14. Sơ đồ công nghệ xử lý nước sinh hoạt từ nước sông Đuống
2.6.2. Mô tả sơ đồ công nghệ
Nước thô được dẫn từ sông vào hồ sơ lắng qua một kênh dẫn nước nhỏ. Kênh
này có cửa và lưới chắn rác trước khi vào hồ sơ lắng. Cửa kênh được mở ra vào mùa
mưa và đóng lại vào mùa khô. Khi cửa kênh đóng, nước sông ở hố thu (phía trước của
kênh) được bơm vào hồ sơ lắng bằng một bơm hút đặt phía trên kênh. Điều này đảm
bảo cho mực nước ở hồ sơ lắng luôn ổn định trong cả hai mùa. Sau đó nước được bơm
vào bể nước thô làm nhiệm vụ điều hoà lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn vào và từ
lưu lượng tiêu thụ cho trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà máy. Một phần đất cát và
cặn lơ lửng có kích thước lớn sẽ được lắng tại đây. Hàm lượng oxy tăng, nâng cao thế
oxy hoá khử của nước để thực hiện quá trình oxy hoá các chất hữu cơ.
Sau đó các chất keo tụ được chọn vào nước và được hoà trộn đều với nước tại
bể trộn. Quá trình trộn phải được tiến hành rất nhanh chóng trong 1 khoảng thời gian
ngắn trước lúc tạo thành những bông kết tủa. Cánh khuấy được sử dụng trong bể trộn
để tạo ra dòng chảy rối, làm cho chất phản ứng trộn đều với nước.
Nước và chất phản ứng sau khi đã được trộn đều trong bể trộn cơ khí sẽ được
đưa sang bể phản ứng. Bể phản ứng có chức năng hoàn thành nốt quá trình keo tụ, tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các hạt keo và cặn bẩn trong
nước để tạo nên những bông cặn đủ lớn và được giữ lại trong bể lắng. Bể phản ứng cơ
khí được chia làm nhiều ngăn với mặt cắt ngang dòng chảy có dạng hình vuông. Dung
tích bể tính theo thời gian lưu nước lại 10-30 phút. Theo chiều dài, mỗi ngăn lại được
35
chia thành nhiều buồng bằng các vách ngăn hướng dòng theo phương thẳng đứng.
Trong mỗi buồng đặt một guồng khuấy. Các guồng khuấy được cấu tạo sao cho có
cường độ khuấy trộn giảm dần từ buông đầu tiên đến buồng cuối cùng, tương ứng vơi
sự lớn dần lên của bông cặn.
Nước sau khi tạo thành bông cặn đủ lớn ở bể tạo bông nước được dẫn sang bể
lắng li tâm. Tại đây, các bông cặn được tách ra khỏi nước nhờ quá trình lắng trọng lực.
Phần các hạt cặn chưa lắng được ở bể lắng sẽ tiếp tục được loại bỏ hoàn toàn
khỏi nước trong bể lọc trọng lực. Quá trình lọc nước là quá trình cho nước đi qua lớp
vật liệu lọc với một chiều dày nhất định để giữ lại trên bề mặt hoặc lớp khe hở của lớp
vật liệu lọc các hạt cặn và một phần vi sinh vật có trong nước. Sau một thời gian làm
việc, lớp vật liệu lọc bị trít lại, làm tốc độ lọc giảm. Để phục hồi lại khả năng làm việc
của bể lọc, phải tiến hành rửa lọc để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc.
Giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nước là khử trùng, chất khử trùng được dùng
là Clo dạng lỏng cùng với nước được chứa và trộn đều bằng các vách ngăn trong bể
nước sạch và phân phối ra mạng lưới cấp nước nhờ trạm bơm cấp II.
2.6.2.1. Bể trộn và Bể phản ứng tạo bông cặn
Hiện nay việc áp dụng tự động cơ giới hóa tại các nhà máy xử lý nước cấp ngày
càng phổ biến nên bể trộn và bể phản ứng cơ khí được lựa chọn với nhiều ưu điểm hơn
so với phương pháp thủy lực: có thể điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn, thời
gian khấy trộn ngắn nên dung tích bể trộn nhỏ, tiết kiệm được vật liệu xây dựng.
2.6.2.2.Bể lắng
Sử dụng bể lắng Lamen cho hệ thống sử lý nước cấp từ nước sông Đuống do
hiệu suất lắng cao so với các bể lắng khác và diện tích bể lắng nhỏ, có thể tiết kiệm
diện tích cho toàn bộ công trình. Hơn nữa, công nghệ lắng Lamen là công nghệ đã
được sử dụng phổ biến trên thế giới từ nhiều năm nay và đã thể hiện được tính ưu việt
trong xử lý nước cấp có hàm lượng cặn lớn.
2.6.2.3. Bể lọc
Bể lọc nhanh được sử dụng là bể lọc nhanh phổ thông, là loại bể lọc nhanh một
chiều, dòng nước lọc đi từ trên xuống dưới, có một lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và
là lọc trọng lực, được sử dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dùng chất keo tụ.
Ưu điểm của bể lọc nhanh là tốc độ lọc lớn gấp vài chục lần so với bể lọc chậm.
36
Do tốc độ lọc nhanh (từ 6 – 15 m/h) nên diện tích xây dựng bể nhỏ và do cơ giớ hóa
công tác rửa lọc nên làm giảm nhẹ công tác quản lý và nó đã trở thành loại bể lọc cơ
bản, được sử dụng phổ biến trong các trạm cấp nước trên thế giới hiện nay.
2.6.2.4 Bể chứa
Chọn bể chứa có mặt bằng hình chữ nhật, đặt nửa chìm nửa nổi để thuận tiện
cho việc bố trí bể lọc. Bên trên bể có nắp đậy, ống thông hơi và lớp đất trồng cây cỏ để
giữ cho nước khỏi nóng.
2.6.2.5 Trạm bơm cấp II
Máy bơm cấp II được chọn lắp đặt là bơm ly tâm trục ngang. Máy bơm được
gắn thiết bị biến tần để cho phép thay đổi lưu lượng của máy bơm tùy theo nhu cầu sử
37
dụng khác nhau của giờ trong ngày
CHƯƠNG III. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP
3.1. Chất lượng nước sau xử lý 3.1.1. Chất lượng nước yêu cầu sau xử lý
Chất lượng nước sau xử lý phải đạt quy chuẩn về nước ăn uống của bộ y tế: Quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống (Ban hành kèm theo Quyết định
của bộ trưởng Bộ y tế số QCVN 01:2009/BYT ngày 16/9/2009). Lấy theo giới hạn tối
đa cho phép I áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước.
Dưới đây là một số chỉ tiêu chính:
Bảng 15. Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng[3]
Phương pháp thử Tên chỉ tiêu Đơn vị ST T Mức độ giám sát Giới hạn tối đa cho phép
I. Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ
Màu sắc(*) TCU 15 A 1.
Mùi vị(*) - A 2.
Không có mùi, vị lạ
Độ đục(*) NTU 2 A 3.
- pH(*) A 4.
Trong khoảng 6,5-8,5
Hàm lượng Nitrat mg/l A 50 5.
Hàm lượng Nitrit mg/l A 3 6.
7. COD mg/l C 0,4
8. mg/l C 0,6 BOD5
9. Hàm lượng Amoni mg/l A 3
38
10. A Chất rắn lơ lửng mg/l TCVN 6185 - 1996 (ISO 7887 - 1985) hoặc SMEWW 2120 Cảm quan, hoặc SMEWW 2150 B và 2160 B TCVN 6184 - 1996 (ISO 7027 - 1990) hoặc SMEWW 2130 B TCVN 6492:1999 hoặc SMEWW 4500 - H+ TCVN 6180 - 1996 (ISO 7890 -1988) TCVN 6178 - 1996 (ISO 6777-1984) TCVN 6184 – 1996 (ISO 7027 - 1990) TCVN 6184 – 1996 (ISO 7027 - 1990) TCVN 6185 - 1996 (ISO 7887 - 1985) TCVN 6185 - 1996 (ISO 7887 - 1985)
Phương pháp thử Tên chỉ tiêu Đơn vị ST T Mức độ giám sát Giới hạn tối đa cho phép
11. A 15 Độ màu TCU
12. 0,5 Hàm lượng sắt III (Fe3+) mg/l A
13. Hàm lượng Asen 0.01 A mg/l
Coliform tổng số 0 A 14.
Vi khuẩn/1 00ml
A 0 15. E.coli hoặc Coliform chịu nhiệt Vi khuẩn/1 00ml
TCVN(6185-1996) (ISO 7887 - 1985) TCVN6185-1996) (ISO 7887 - 1985) TCVN6185-1996) (ISO 7887 - 1985) TCVN 6187 - 1,2 :1996) (ISO 9308 - 1,2 - 1990) hoặc SMEWW 9222 TCVN6187 - 1,2 : 1996) (ISO 9308 - 1,2 - 1990) hoặc SMEWW 9222
3.1.2. So sánh các chỉ tiêu
Bảng 16. So sánh các chỉ tiêu nước đầu vào và đầu ra
Chỉ tiêu Đơn vị
Sông Đuống
Kết quả phân tích 7,2 2,5 1,8 0,004 0,0008 0 0,48 0,03 56 278 Giới hạn so sánh (QCVN 01) 6 – 8,5 4 4 0,01 0,005 0,5 3 0,01 15 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l TCU pH COD BOD5 As Cd Fe3+ + NH4 NO2- SS Độ màu
3.1.3.Xác định mức độ kiềm hóa
Trong quá trình keo tụ nước bằng phèn nhôm thì độ kiềm trong nước giảm, trong nước sẽ xuất hiện các ion H+, các ion này sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước. Nếu như độ kiềm tự nhiên của nước nhỏ không đủ để trung hòa ta phải tiến hành kiềm hóa nước bằng vôi CaO.
39
Kiểm tra độ kiềm của nước theo yêu cầu keo tụ xác định[10]
=
−
+
(
K
K
/ ) mg l
D K
t
P P e
1
Trong đó:
- DK: Liều lượng hoá chất để kiềm hoá (mg/l).
- e : Đương lượng của phèn không chứa nước. Đối với Al2(SO3), e = 57
- PP : Liều lượng phèn lớn nhất trong thời gian kiềm hóa PP = 25 (mg/l).
- K : Đương lượng gam đối với vôi (theo CaO) K = 28.
- Kt : Độ kiềm nhỏ nhất của nước Kt = 2 (mg/l).
25 =>Không phải kiềm hóa. 57
– 2 + 1) = -15,72< 0 Dk = 28 (
3.2. Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ 3.2.1. Công trình thu
Công suất trạm xử lý nước cấp cho khu vực phía Tây huyện Thuận Thành là 4100m3/ngày đêm. Để cung cấp nước cho trạm xử lý nước, ta sẽ xây dựng công trình
thu và trạm bơm cấp I trên lưu vực sông Đuống. Công trình thu được lấy nước trực
tiếp từ nguồn nước của sông Đuống.
Theo thiết kế, toàn bộ lượng nước sử dụng trong trạm xử lý do trạm bơm cấp I này cung cấp là 4100 m3/ngày đêm. Ta tính toán công suất trạm bơm cung cấp nước cho trạm xử lý theo công suất 4100 m3/ngày đêm.
Ta phải xây dựng công trình thu cho trạm bơm cấp I nhằm cung cấp nước cho
trạm xử lý nước cung cấp nước cho toàn bộ nhu cầu dung nước của khu vực phía Tây
huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh.
- Vị trí của công trình thu:
Nguồn nước lựa chọn để cấp cho 4 xã phía Tây huyện Thuận Thành được lấy từ
nguồn nước mặt sông Đuống.
Đặc điểm của vị trí đặt công trình thu[1]:
+ Lưu lượng nước sông Đuống ở địa điểm lấy nước đảm bảo được nhu cầu dung
nước của trạm bơm cấp I. Chất lượng nước đảm bảo cho việc vận hành sử dụng các
công trình trong trạm xử lý.
+ Công trình thu nằm ở vị trí có địa điểm ổn định, độ sâu mực nước gần bờ đủ
40
lớn để có thể khai thác. Do đó ta có thể sử dụng công trình thu nước gần bờ.
+ Vị trí đặt công trình thu không gây cản trở cho giao thông đường sông.
Theo phân tích số liệu khảo sát ở trên ta thấy vị trí đặt trong công trình thu có nền
đất cứng có đá cứng ở độ sâu từ 4 – 6m, bờ ổn định không có khả năng sụt lún.
Vậy ta chọn công trình thu nước xa bờ kiểu kết hợp. Máy bơm đặt cao hơn công
trình thu.
3.2.1.1. Tính toán công trình thu:
1. Hồ sơ lắng
Hồ sơ lắng được chia 2 ngăn để nước sông sau khi sơ lắng ở ngăn thứ nhất sẽ
tràn sang ngăn thứ 2 và đợi bơm lên bể lọc. Trong thời gian này quá trình sơ lắng lại
tiếp tục ở ngăn thứ 2 làm cho nước trong hơn.
Hình 15: Mô hình kênh dẫn nước từ sông vào hồ sơ lắng Thể tích 1 ngăn của hồ sơ lắng
V = t×Q
Lấy t = 3 giờ = 10800s
Công suất trạm xử lý là 4100(m3/ngày đêm)
Q = 4100 (m3/ngày đêm) = 170,833(m3/h) = 0,0475(m3/s) V = 10800 × 0,0475= 513 (m3)
Chọn chiều sâu hồ H= 3m
Vậy kích thước của 1 ngăn hồ sơ lắng là:
L×B×H = 17,1 × 10,0 × 3,0
41
2. Song chắn rác.
Song chắn rác gồm các thanh thép có tiếp diện tròn đường kính 8 mm đặt song
song nhau, cách nhau một khoảng a = 50 mm. Song chắn rác được nâng lên hạ xuống
nhờ ròng rọc máy. Hai bên song có thanh trượt. Song chắn rác phải phù hợp với hình
2
=ω
(
.
)
. . mkkk 2 1
3
Q v Trong đó:
dạng cửa thu nước. Hình dạng song chắn rác là hình chữ nhật. Diện tích công tác của song chắn rác được tính như sau:
d
a
=
k 1
+ a
+ Q: là lưu lượng tính toán. Q = 4100 (m3/ngđ) = 170,833 (m3/h) = 0,0475(m3/s). + v: là là vận tốc nước qua song chắn rác (lấy v = 0,4 m/s) [10] + k1: là hệ số co hẹp do các thanh thép.
=
=
1,16
k 1
+ 50 8 50
Với : a: khoảng cách giữa các thanh thép, a = 50 mm. d: đường kính thanh thép, d = 8 mm.
+ k2: là hệ số so hẹp do rác bám vào song, k2 = 1,25 + k3: là hệ số kể ảnh hưởng của hình dạng thanh thép, thanh tiết diện tròn k3 =
2
2
×
=
×
× 1,16 1, 25 1,1 0,189(
) ~ 0, 20(
)
m
m
ω = s
0, 0475 0, 4
1,1
sω = 0,20 m2
Thiết kế 1 ngăn thu diện tích song chắn rác.
Chọn kích thước cửa đặt song chắn rác H × L = 400 × 500 mm.
3. Lưới chắn rác
- Chọn lưới chắn rác kiểu lưới chắn phẳng đặt giữa ngăn thu và ngăn hút. - Cấu tạo: lưới được đan thép không rỉ có đường kính d = 1 (mm), kích thước mắt lưới là a × a = 4 × 4 (mm). Mặt ngoài của lưới đặt thêm một tấm lưới nữa có kích thước mắt lưới 25 × 25 (mm) và đường kính dây thép đan D = 3 (mm) để tăng khả năng chịu lực cho lưới.
2
=ω
.
(
)
mkkk . . 2 1
3
Q v Trong đó:
- Diện tích công tác của lưới chắn rác được xác định theo công thức:
42
+ Q: là lưu lượng tính toán.
2
(
)
a
=
+
(1
p)
k 1
d 2
+ a
Q = 4100 (m3/ngđ) = 170,833 (m3/h) = 0,0475(m3/s). + v: là là vận tốc nước qua song chắn rác (lấy v = 0.4 m/s)[10]. + k1: là hệ số co hẹp do các thanh thép xác định theo công thức;
Với :
a: khoảng cách giữa các thanh thép, a = 4 mm.
d: đường kính thanh thép, d = 1,0 mm.
p: tỉ lệ giữa phần diện tích bị khung và các kết cấu khác chiếm so với diện tích
2
=
+
=
(1 0, 05)
1,64
k 1
+ (4 1) 2 4
công tác của lưới, lấy p = 0,05.
+ k2: là hệ số so hẹp do rác bám vào song, k2 = 1,25 + k3: là hệ số kể ảnh hưởng của hình dạng thanh thép, thanh tiết diện tròn k3 =
2
ω =
×
×
=
× 1, 64 1, 25 1,15 0, 28(
m
)
0, 0475 0, 4
1,15
Thiết kế 1 ngăn thu diện tích song chắn rác.ω = 0,28 m2 Chọn kích thước cửa đặt song chắn rác H × L = 500 × 560 mm.
4. Ngăn thu.
Chiều rộng ngăn thu tính theo công thức: Bt = Bs + 2×e Trong đó: + Bs: chiều rộng lưới chắn rác, Bs = 560 (mm) = 0,56 (m) + e: khoảng cách từ mép song đến mép ngăn thu theo quy phạm thì e ≥ 0,5 m Bt ≥ 0,56 + 2×0,5 Bt ≥ 1,56 (m) - Chọn chiều dài ngăn thu At = 1,6 (theo quy phạm chiều dài ngăn thu nằm trong
khoảng 1,6÷3m).
- Trong ngăn thu bố trí song chắn rác, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa.
5. Ngăn hút
43
- Chiều rộng ngăn hút tính theo công thức: Bh ≥ 3 Dp Trong đó: + Dp: đường kính phễu thu, Dp = (1,3 – 1,5)Dh, lấyDp = 1,4Dh
+ Dh: đường kính ống hút. Dh = 600 (mm), dung ống thép khi đó vận tốc chảy
trong ống hút là V = 1,10 m/s.
Dp = 1.4 Dh = 1,4 × 0,6 = 0,84 m. Bh ≥ 3 × 0,84 = 2,52 m. Do Bh, Bt tính toán chênh nhau không nhiều để dễ thi công ta lấy Bh = Bt = 2,5 (m). Với kích thước này mới đảm bảo thuận lợi cho việc lên xuống ngăn thu ngăn hút
bằng thang.
- Chiều dài ngăn hút chọn Ah = 2,5 m (theo quy phạm thì Ah = 1,5 ÷ 3 m). - Khoảng cách từ dưới cửa thu nước đế đáy sông chọnh1 = 0,7 (m)( h1≥0,5 m)
[10].
- Khoảng cách từ mép dưới đặt lưới đến đáy công trình thu chọn h2 = 0,7
(m)(theo quy phạm là từ 0,5 ÷ 1 m).
- Khoảng cách từ mực nước thấp nhất đến mép trên cửa thu chọn h3 = 0,75
(m)(theo quy phạm quy định là h3 ≥ 0,5 m).
- Khoảng cách từ mực nước thấp nhất đến miệng vào phễu hút: hp ≥ 1,5 ×Dp = 1,5 × 0,7 = 1,05 (m)vàhp ≥ 0,5 (m) Chọn hp = 1,75 (m) - Khoảng cách từ đáy ngăn hút đến miệng vào phễu hút h5 ≥ 0,5 (m)và h5 ≥ 0,8 × Dp = 0,8 × 0,7 = 0,56 (m). Chọn h5 = 0,9 (m) - Khoảng cách từ mực nước cao nhất đến sàn công tác: h4 = 1 (m)(theo quy
phạm quy định h4 ≥ 0,5 m).
- Đáy công trình thu có độ dốc 3% về phía hố thu cặn. Hố thu cặn kích thước
300-300 (mm), sâu 250 (mm).
- Chiều cao gian quản lý: H = 3,5 m
6. Tính toán cao trình mặt nước trong ngăn thu và ngăn hút.
44
- Cao trình mặt nước tại vị trí lấy nước của trạm bơm cấp I: + MNCNS là + 4,90 (m) + MNTNS là + 1,35 (m) Sơ bộ lấy tổn thất qua song chắn rác là hs = 0,1 m, qua lưới chắn rác h1= 0,15 m. - Cao trình mặt nước trong ngăn thu: + Mực nước cao nhất:MNCNNT = MNCNS - hs MNCNNT = 4,9 – 0,1 = 4,8(m) + Mực nước thấp nhất:MNTNNT = MNTNS- hs MNTNNT= 1,35 – 0,1 = 1,25 (m) - Cao trình mặt nước trong ngăn hút:
+ Mực nước cao nhất: MNCNNH = MNCNNT – h1 MNCNNH = 4,9 – 0,15 = 4,75 (m) + Mực nước thấp nhất: MNTNNH = MNTNNT– h1 MNTNNH= 1,35 – 0,15 = 1,20 (m)
3.2.1.2. Trạm bơm cấp I
Trạm bơm cấp I làm việc theo chế độ điều hòa, nên ta có thể xác định lưu lượng
100%
ngdQ
=
4,167%
24
của trạm bơm trong 1 giờ (lưu lượng các giờ đều nhau):
1. Lưu lượng:
Trạm bơm cấp một cung cấp toàn bộ lượng nước phục vụ cho trạm xử lý nước
của khu đô thị. Do đó, lưu lượng nước mà trạm bơm cấp I phải đảm bảo cung cấp một lưu lượng là 4100 m3/ngày đêm.
QI = 4,167% x Qngđ = 4,167% x 4100 = 170,847 m3/h = 47,45 l/s Ta chọn 2 bơm, 1 bơm làm việc 1 bơm trữ. Nước từ trạm bơm cấp I dẫn về trạm xử lý nước theo tuyến đường giao thông liên xã từ xã Đình Tổ về đến xã Trí Quả với tổng chiều dài tuyến ống dẫn nước thô về trạm xử lý là 3000m. Đường kính ống dẫn nước thô D200, nước được dẫn về trạm với vận tốc 6-7m/s để tránh lắng cặn trong đường ống. 2. Cột áp: Cột áp bơm.
Bơm cấp I có nhiệm vụ khai thác nước từ sông lên bể trộn cho trạm xử lý. - Cột áp bơm cấp I xác định theo công thức: Hb = Hhh + ∑ hh + ∑ hđ + Hdt Trong đó: + Hhh : là chiều cao hình học, chính là hiệu cao trình từ mực nước cao nhất ở
trạm xử lý và mực nước thấp nhất trong ngăn hút. Hhh = 4,90 – (-1,2) = 6,1 (m).
×∑ξ
∑ hh = i.lh +
+ ∑ hh: là tổng tổn thất trong ống hút tính từ miệng vào phễu hút đến máy bơm.
2 vh .2 g
(m)
=
⇒
=
250(
)
3, 25
D
mm
1000 i
⇒ = i
3, 25 1000
=
0, 70(
/ ).
m s
v h
ξ∑ : là tổng hệ số tổn thất qua các thiết bị trên ống hút.
45
Trong đó: lh: là chiều dài ống hút sơ bộ lấy l = 55 (m). Với lưu lượng qua ống hút Q = 47.45(l/s) tra bảng với đường kính ống hút
1 côn thu ζ = 0,1
1 khóa ζ = 1
2
+
+ +
+
×
=
(0,1 1 0,5 0,5)
0, 206(
)
m
∑ = hh
× 3, 25 55 1000
0, 70 × 2 9,81
1 phễu thu ζ = 0,5 1 cút 900 ζ = 0,5
i
l
ξΣ+ .
+ ∑ hđ: là tổng tổn thất trong ống đẩy tính từ máy bơm đến trạm xử lý.
×=∑ h đ
đ
2 v d .2 g
(m)
Trong đó: lđ: là chiều dài ống đẩy từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý, lđ = 3000m chạy dọc
đường giao thông liên xã từ xã Đình Tổ đến xã Trí Quả
=
⇒
=
=
D
200(
mm
)
i 1000
9, 69;
1, 08(
m s
/ ).
v đ
ξ∑ là tổng hệ số cục bộ qua các thiết bị lắp đặt trên ống đẩy.
2
+ + +
+
×
=
(1 2 0, 25 1, 7)
29,36(
)
m
∑ = đh
Với lưu lượng qua ống đẩy Q = 47,45 (l/s), chọn đường kính ống đẩy D200
1, 08 × 2 9,81
1 côn mở ξ = 0,25 2 khóa ξ = 2×1 = 2 1 van 1 chiều ξ = 1,7 2 cút 900 ξ= 2 × 0,5 = 1 × 9, 69 3000 1000
Hb = 36,166 (m)
Hdt: áp lực dự trữ, lấy Hdt = 0,5 m. Vậy Hb = Hhh + Ʃhh + Ʃhđ + Hdt Hb = 6,1 + 0,206 + 29,36 + 0,5 =36,166(m) Chọn bơm: Ta chọn bơm có: Qb = 47.45 (l/s) = 0,0475 m3/s Với các thông số trên ta chọn được bơm là SAER IR80-200A
Bảng 17. Thông số máy bơm
46
Model Công suất Đường kính Hút-Đẩy Điện áp Lưu lượng nước Cột áp Bảo hành IR80-200A 37 Kw / 50 HP 100-80 3 phase/ 380V 1333 ~ 4583 lít/phút ( 80 ~ 275 m3/giờ ) 58,7 ~ 35 m 12 tháng chính hãng
Hãng sản xuất Xuất xứ SAER Italia
Ta lắp 2bơm trong trạm bơm trong đó có 1bơm làm việc 1 bơm dự trữ.
3.2.2. Lượng hóa chất cần dùng.
Chất keo tụ
Từ kết quả trong quá trình thực nghiệm đối với các loại chất keo tụ, đồng thời do nước nguồn không cần phải khử cứng nên ta có thể chọn phèn nhôm Al2(SO4)3 làm hóa chất dùng để keo tụ.
−
3
×
=
×
=
Q
P
× 4100 25 10
102, 5
/
Với độ màu của nước nguồn là 278, lượng phèn nhôm cần dùng là 25 mg/l Lượng phèn nhôm dùng trong ngày:
AL
ng đ .
kg nga y #
mAL2(SO4)3 = max
3.2.3. Bể hòa trộn và bể tiêu thụ phèn
Bể hòa trộn phèn:
3
=
=
=
0,513
m
Dung tích bể hòa trộn [10]
× × 170,833 12 25 × × 10000 10 1
tb Q n p . . h b γ . 10000. h
tb
Wh
Trong đó: hQ : lưu lượng nước cần xử lý = 170,833 (m3/h). n: thời gian giữa hai lần khuấy (lấy 12h với trạm công suất 4100m3/ng.đ). p: Liều lượng phèn cần thiết lớn nhất tính theo sản phẩm không ngậm nước Al2
(SO4)3= 25(g/m3).
bh: Nồng độ dung dịch phèn trong thùng pha, lấy bằng 10-17%, chọn = 10%γ: khối lượng riêng của dung dịch (lấy γ = 1 T/m3).
𝑏ℎ
Chọn bể hòa trộn phèn là thùng nhựa với kích thước: L × B × H = 0,8 × 0,8 × 0,8(m) Bể được đặt với tường đáy nghiêng góc 150 so với mặt phẳng ngang. Ống xả cặn
và xả kiệt có đường kính 100 mm.
Bảng 18. Các thông số thiết kế của bể hòa trộn phèn
Số lượng 01 Đơn vị bể Vật liệu Nhựa Thông số Bể hòa trộn phèn
m - 0,8
Chiều dài Chiều rộng m - 0,8
Chiều cao bể m - 0,8
47
Bể tiêu thụ phèn:
Có nhiệm vụ pha loãng dung dịch phèn đưa từ bể hòa trộn sang đến nồng độ cho
phép. Nồng độ phèn trong bể tiêu thụ lấy bằng 4 ÷ 10% tính theo sản phẩm không
ngậm nước [10]. Ta chọn là 5%.
Để hòa trộn đều dung dịch phèn trong bể tiêu thụ dùng máy khuấy. Ta chọn
phương pháp dùng không khí nén với cường độ sục khí trong bể tiêu thụ là 3 ÷ 5 L/sm2.
Bể tiêu thụ cũng được thiết kế giống như bể hòa trộn phèn nhưng không cần có
ghi đỡ phèn cục.
Các công trình chuẩn bị dung dịch phèn cần bố trí ở nơi thuận tiện cho việc vận
chuyển, hòa trộn và vệ sinh. Thông thường được bố trí ở gần bể trộn. Kho phèn đặt
liền ngay nhà pha phèn để tiện việc vận chuyển.
3
=
=
=
1, 026
m
W t
× 0.513 10% 5%
W b . h h b t
Dung tích bể tiêu thụ[10]
tW : Dung tích bể hòa trộn (m3)
Trong đó:
bh: nồng độ dung dịch hóa chất bể trộn (lấy 10%) bh: nồng độ dung dịch hóa chất trong bể tiêu thụ (lấy 5%) Chọn xây dựng 1 bể (mỗi bể có dung tích 1,026 m3) với kích thước như kích
thước:
L × B × H = 1 × 1 × 1.5 (m) Để hòa tan phèn cục thành dung dịch 10%, dùng máy khuấy loại cánh quạt phẳng
có:
=
=
0, 0625
m
62,5
cm
+ Số vòng quay là: 100 vòng/phút + Số cánh quạt là: 2 cánh + Chiều dài dài cánh khuấy tính từ trục quay lấy = 0,45 chiều rộng bể: Lcánh khuấy = 0,45 × 0.5 = 0,225(m) Chiều dài toàn phần của cánh quạt là: 0,45 (m) + Diện tích bản cánh lấy bằng 0,1 m2/m3 dung tích bể: Sbc = 0,1 × 0,45 = 0,045(m2) + Chiều rộng mỗi cánh quạt:
0, 045 0,36
bcp =0,5 ×
48
Công suất động cơ của máy khuấy
3
4
=
×
××
×
×
nh
d
z
5.0
Nmaykhuây
ρ η
1690 80
= 0,5 × ×0,1×1,673×0,454×1= 0,2 (kW)
ρ: Trọng lượng thể tích của dung dịch được khuấy trộn, ρ= 1690 kg/m3
Trong đó:
h : Chiều cao cánh quạt, h = 0,1(m)
n : Số vòng quay của cánh quạt trong một giây, n = 1,67 (vòng/giây)
d : Đường kính vòng tròn do đầu cánh quạt tạo ra khi quay, d = 0,45(m)
η : Hệ số hữu ích của động cơ truyền động, chọn η = 80%
z : Số cánh quạt trên trục cánh khuấy, z = 1
Vậy tại bể hòa trộn và bể tiêu thụ phèn, mỗi bể trang bị một động cơ khuấy trộn
có công suất N = 200W.
=
=
85, 42( /
l h
)
× Q a × 1000
p
170,833 25 × 1000 5%
Dùng bơm định lượng để đưa dung dịch phèn vào bể trộn Lưu lượng dung dịch phèn cần thiết để đưa vào nước trong một giờ: × qphèn =
Trong đó: Q : công suất nhà máy = 170,833 (m3/h) a: Liều lượng phèn cần thiết (mg/l) p : Nồng độ phèn ở bể tiêu thụ (%), lấy bằng 5% Chọn 1 máy bơm định lượng phèn có thông số kỹ thuật: q = 86 (l/h),
Kho dự trữ phèn
=
102,5
Lượng phèn dùng trong 1 ngày:
× 25 4100 1000
(kg/ngày). mv = 25 (mg/l) =
Lượng phèn sử dụng trong một tháng:
PV = mv×30 = 102,5 ×30 = 3075kg/tháng
− 3
3
=
×
=
W
10
1,82
m
3075 1, 69
Thể tích phèn sử dụng trong một tháng:
Trong đó: 1,69 là khối lượng riêng của phèn (tấn/m3) Nếu chiều cao chất đống là 1,5m, thì diện tích kho phèn cần thiết là 1,2 m2
(1,2m×1,0m)(không kể lối đi).
49
Bảng 19. Các thông số thiết kế của bể tiêu thụ phèn
Thông số Bể tiêu thụ phèn Số lượng 01 Đơn vị bể Vật liệu Nhựa
1,0 m -
Chiều dài Chiều rộng 1,0
Chiều cao bể 1,5 m -
3.2.4. Bể trộn cơ khí
- Công suất trạm xử lý là 4100(m3/ngày đêm) (ngày làm việc 24 giờ) : Q = 4100 (m3/ngày đêm) = 170,833(m3/h) = 0,0475(m3/s)
Thể tích bể trộn :
V = t×Q
Lấy t = 2 phút = 120 s V = 120 × 0,0475= 5,7(m3)
+ Bể trộn có dạng hình vuông của bể :
L×B×H = 1,5 × 1,5 × 2,5
+ Ống dẫn nước vào ở đỉnh bể, dung dịch phèn cho vào ngay ở cửa ống dẫn vào
nước.
+ Dùng máy khuấy tuabin 2 cánh khuấy.
+ Điều kiện cánh khuấy: D ≤ 1/2 B = 1/2 × 1,5 = 0,75 (m)
Chọn D = 0,75 (m)= 750(mm)
+ Cánh khuấy đặt cách đáy một khoảng :
h = D = 0,75 (m)
+ Chiều rộng: r = 1/5D = 1/5 × 1 = 0.2 (m) = 200 (mm)
+ Chiều dài: l = 1/4D = 1/4 × 1 = 0.25 (m) = 250 (mm)
+ Trong bể đặt 4 vách ngăn để ngăn chuyển động xoáy của nước
Các thông số của vách ngăn :
Số vách ngăn là : 4
Chiều rộng vách ngăn là : Wb = 0.1D = 0.1 × 0,75 = 0,075(m) = 75(mm)
Chiều cao vách ngăn: 2200 mm.
+ Năng lượng cần truyền vào nước:
P = G2× V ×µ
Trong đó:
50
G : Cường độ khuấy. G =750s-1
V : Thể tích bể . V = 5,7 (m3) µ : Độ nhớt động lực nước. µ = 0,001 (N.s/m2)
P = 7502 × 5,7 × 0,001 = 4283,55 (J/s) = 4,284 (Kw)
+ Hiệu suất động cơ : n = 0,8
+ Công suất của động cơ : 4,284/0,8 = 5,35 (kW)
→ Chọn động cơ có công suất 6 kW.
3/1
+ Xác định số vòng quay của máy khuấy:
4283,55 5 1×1000×1
K
P 5×× ρ D
1/3
ρ
2 1
=
=
>>
=
1824789,19
10.000
N
N = = = 1,624 vòng/s = 97 vòng/phút
R
− 3
2 . . D n µ
× × 97 / 60 1000 × 0,89 10
Kiểm tra số Reynold:
=
=
=
0, 246(
m
)
246(
mm
)
Đạt chế độ chảy rối. + Đường kính ống dẫn nước nguồn vào bể :
Q ×4 V π ×
0, 0475×4 1×3,14
D =
Ứng với Q =0,0475 (m3/s) thì V = 1 (m/s) (tức là nằm trong giới hạn cho phép từ
1 – 1,5 m/s)
=> Đường kính ngoài của ống dẫn nước vào bể là 250 mm.
+ Chiều cao xây dựng của bể tính cả chiều cao bảo vệ (chọn chiều cao bào vệ là
0,4m (quy phạm từ 0,3 – 0,5 m)).
Hxd = h + 0,4 = 2,5 + 0,4 = 2,9 (m)
=
=
=
0, 275(
m
)
275(
mm
)
+ Đường kính ống dẫn nước từ bể trộn sang bể phản ứng:
×4 Q V π ×
0, 0475×4 0,8×3,14
Dr =
Với v là tốc độ chuyển động nước. v = 0,8 – 1 (m/s)
Chọn đường kính ống dẫn nước sang bể phản ứng là Dr = 280 mm
Bảng 20. Các thông số thiết kế của bể trộn đứng
Thông số Bể trộn cơ khí Số lượng 01 Đơn vị bể Vật liệu Bê tông cốt thép
1,5 m -
1,5 m -
51
2,5 m - Chiều dài Chiều rộng Chiều cao bể
Thông số Số vách ngăn Số lượng 4 Đơn vị cái Vật liệu
Chiều cao vách ngăn 2,2 m
Chiều dài cánh khuấy 0,75 m -
250 mm PVC
Đường kính ống dẫn nước vào bể Đường kính ống dẫn nước ra 280 mm PVC
3.2.5. Bể phản ứng cơ khí
Trong quá trình xử lý nước bằng các chất keo tụ, sau khi phèn đã được trộn đều
với nước và kết thúc giai đoạn thủy phân sẽ bắt đầu giai đoạn hình thành bông cặn.
Cần xây dựng các bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầu kết dính để tạo ra
bông cặn.
Nguyên lý làm việc của bể là quá trình tạo bông kết tủa diễn ra nhờ sự xáo trộn
của dòng nước trong bể bằng biện pháp cơ khí. Bộ phận chính của bể là các cánh
khuấy, cánh khuấy thường có dạng bản phẳng, đặt đối xứng qua trục quay. Kích thước
bản cánh được tính với tỉ lệ tổng diện tích bản cánh với mặt cắt ngang bể là 15-20%.
Các cánh khuấy được lắp vào trục quay tạo thành guồng khuấy. Mỗi ngăn đặt một
guồng khuấy. Lấy tốc độ lớn cho ngăn đầu và giảm dần ở những ngăn sau. Nhờ sự
điều chỉnh tốc độ khuấy trộn này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các bông cặn tạo thành
ngày càng lớn. Khi vận hành xử lý nước sông cần chú ý điều chỉnh tốc độ cánh khuấy
và thời gian lưu nước trong bể khác nhau giữa mùa mưa và mùa khô.
Chọn bể tạo bông khuấy trộn bằng cánh guồng, trục ngang, dòng chảy ngang.
=
=
×
=
W
30 85, 42
Dung tích của bể được tính theo công thức sau:
× Q t 60
170,833 60
m3
Trong đó:
Q-Lưu lượng cần xử lý. Q = 4100 m3/ ngày đêm = 170,833 m3/giờ
t- thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 30 phút (qui phạm 10-30 phút)
Chia bể làm 3 ngăn, chọn kích thước chiều rộng và chiều cao của mỗi ngăn là:
h = b = 2,5 m. Tiết diện ngang của một ngăn: f = h.b = 2,5× 2,5 =6,25 m2
=
=
=
Chiều dài bể:
L
13, 667
W f
85, 42 6, 25
52
m
=
=
4,556
l =
L 3
13, 667 3
Chiều dài mỗi ngăn: m
Các ngăn được ngăn cách với nhau bằng các vách hướng dòng theo phương
thẳng đứng.
Dung tích mỗi ngăn: 2.5×2.5×4,6 = 28,75 m3
Cấu tạo guồng khuấy gồm trục quay và bốn bản cánh khuấy đặt đối xứng qua
trục, toàn bộ đặt theo phương ngang.
-Tổng diện tích bản cánh lấy bằng 20% diện tích mặt cắt ngang bể (qui phạm: 15-
20%)
fc = f × 0,2 = 6.25 × 0,2 = 1,25 m2
Diện tích một bản cánh là:
fc/4 = 1,25/4 = 0,3 m2
Chọn chiều dài cánh là: lc = 2 m
Nên chiều rộng cánh là: bc = 0,15m
Các bản cánh đặt ở khoảng cách tính từ mép ngoài đến tâm trục quay là:
R1 = 0,9 m và R2 = 0,6 m.
Chọn tốc độ quay của guồng khuấy ở ngăn đầu là 5 vòng/phút, ngăn giữa là 4
vòng/phút, ngăn cuối là 3 vòng/phút [5].
Tốc độ chuyển động của bản cánh khuấy so với mặt nước bằng 75% vận tốc của
0, 75
=
×
=
=
v
0, 75
R n
0, 0785
× (m/s)
v k
p
π× × × 2 R n 60
bản thân đầu bản cánh.
× × × ρ
× × × ρ
C
A
v
C
A
v
D
2 p
D
3 p
.
=
×
=
P
v
-Nhu cầu năng lượng cho xáo trộn:
p
2
2
( W )
Trong đó:
=
≈
CD: Hệ số trở lực của nước, phụ thuộc vào tỉ lệ giữa chiều dài và chiều rộng
20
l b
2 14,0
bản cánh: với → CD = 1,5
53
A: Diện tích cánh khuấy, A = fc = 1,25 m2 ρ: khối lượng riêng của dung dịch, ρ ≈ 1000 kg/m3
3
ρ× × ×
+
C
A
(
v
v
)
×
×
×
×
×
+
3 1,5 1.25 1000 0, 0785
n
(
)
2
D
3 1 p
3 p
3
3
3 R 1
3 R 2
×
=
=
=
+
P
× 0.45 (0.9
3 0, 6 )
n
2
2
Với 2 bản cánh, R1 = 0,9 m và R2 = 0,6 m
Vậy: P = 0.425×n3
Ở ngăn thứ nhất, n = 5 vòng/phút P1 = 0,425 × 53 = 53,125 W
Ngăn thứ hai, n = 4 vòng/phút P2 = 0,425 × 43 = 27,2 W
Ở ngăn cuối, n = 3 vòng/phút P3 = 0,425 × 33 = 11,47 W
=
G
-Giá trị gradient vận tốc:
P .µ ngV
(s-1)
Trong đó:
P - Nhu cầu năng lượng (W) Vng- thể tích của một ngăn tạo bông, V = 28,75 m3 µ - Độ nhớt động học của nước, ở 300C, µ = 0,798×10-3 N.s/m2
=
=
Vậy, ở ngăn đầu, P1 = 47,25 W, ta có
48,12
G 1
3
53,125 − × ×
0, 798 10
28, 75
s-1
=
=
Ngăn giữa, P2 = 24,19 W,
34, 43
G 2
27, 2 − 3
×
×
0, 798 10
28, 75
s-1
=
=
Ngăn cuối, P3 =10,21W,
22,36
G 3
11, 47 − 3 × ×
0, 798 10
28, 75
s-1
=
=
=
0, 275(
m
)
275(
mm
)
+ Đường kính ống dẫn nước từ bể phản ứng sang bể lắng:
×4 π
Q v×
0, 0475×4 0,8×3,14
Dr =
Với v là tốc độ chuyển động nước. v = 0,8 – 1 (m/s)
54
Chọn đường kính ống dẫn nước sang bể lắng là Dr = 280mm
Bảng 21. Các thông số thiết kế của bể phản ứng cơ khí
Thông số Bể phản ứng cơ khí Số lượng 01 Đơn vị bể Vật liệu Bê tông cốt thép
Số ngăn Ngăn Bê tông cốt thép 3
4,6 m -
2,5 m -
2,5 m - Chiều dài 1 ngăn Chiều rộng 1 ngăn Chiều cao 1 ngăn
Mỗi bể đặt một Chiều dài cánh khuấy 2,0 m cánh khuấy
3.2.6. Bể lắng Lamen
Sử dụng bể lắng Lamen cho hệ thống sử lý nước cấp từ nước sông Đuống do hiệu suất lắng cao so với các bể lắng khác và diện tích bể lắng nhỏ, có thể tiết kiệm diện tích cho toàn bộ công trình. Hơn nữa, công nghệ lắng Lamen là công nghệ đã được sử dụng phổ biến trên thế giới từ nhiều năm nay và đã thể hiện được tính ưu việt trong xử lý nước cấp có hàm lượng cặn lớn.
a) Cơ sở tính toán: Bể lắng lamen cũng giống như bể lắng thường và cũng gồm 3 vùng: - Vùng phân phối nước, - Vùng lắng - Vùng tập trung và chứa cặn Vùng lắng được chia thành nhiều lớp mỏng với khoảng không gian nhỏ hẹp, nhờ các tấm được đặt nghiêng. Khi dùng các tấm lượn sóng hoặc tấm phẳng thì tiện lắp ráp và quản lý hơn. Dùng các ống thì chắc chắn hơn và đảm bảo kích thước được đồng đều hơn và tốc độ dòng chảy có thể tăng hơn nhưng lại chóng bị lắng cặn, tăng khối lượng công tác tẩy rửa. Khu vực lắng được lắp các mô-đun dạng khối hộp chữ nhật. Các mô đun này tạo nên bởi sự lắp ghép của các tấm Lamella nghiêng ( 60o ). Những tấm Lamella này bằng nhựa PVC chất lượng cao.
55
Nước từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ chuyển động giữa các bản vách ngăn nghiêng theo hướng từ dưới lên và cặn lắng xuống đến bề mặt bản vách ngăn nghiêng sẽ trượt xuống theo chiều ngược lại và ở dạng tập hợp lớn tập trung về hố thu cặn, từ đó theo chu kỳ xả đi. Chất nổi được tập trung về khoang trống giữa các tầng và dẫn đi theo máng chìm. Khi giảm chiều cao lắng thì giảm độ chảy rối của dòng chảy tự do, giảm được dao động của thành phần tốc độ thẳng đứng của dòng nước. Kết quả là tăng hệ số sử dụng dung tích và giảm được thời gian lắng( chỉ cần một vài phút). Khi vận hành cần chú ý vệ sinh tấm lắng thấy hình thành rong rêu.
Hình 16. Tấm lắng lamen
Tính toán bể Lamen Theo sơ đồ tính toán, trong khoảng thời gian lắng T, hạt cặn chuyển động từ A đến B. Quỹ đạo AB có thể phân tích thành chuyển động từ A đến C với tốc độ vtb của dòng nước và từ C đến D với tốc độ rơi cặn u0. Có thể xác lập các tương quan:
56
Hình 17. Sơ đồ tính toán ống lắng
ϕ
ϕ
𝐻𝑜
𝑠𝑖𝑛
AC= = vtb × T
ℎ × = u0 × T 𝑡𝑔 ϕ
ℎ
cos
ϕ
ϕ
ϕ
CD =
=
Do đó:
𝜐𝑡𝑏 𝐻0 = cotgϕ × ( ℎ × 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑢0
× 𝑐𝑜𝑠
𝜐𝑡𝑏
𝑢0
Hay ϕ) + 𝑐𝑜𝑡𝑔
𝐻0 ℎ + 𝑐𝑜𝑠
Nếu gọi diện tích bề mặt lắng là F và lưu lượng nước xử lý là Q, tốc độ của dòng
ϕ
=
𝜐0 = υtb: Tốc độ trung bình của dòng nước đi lên theo vách ngăn nghiêng.
𝜐𝑡𝑏 𝑠𝑖𝑛
𝑄 𝐹
nước đi lên theo phương thẳng đứng υ0 là:
ϕ
𝑄
𝐹 × 𝑠𝑖𝑛
Vậy:
𝜐𝑡𝑏 =
ϕ
ϕ
𝑢0 =
×
𝑄 𝐹
𝑐𝑜𝑠
)
ℎ Trong đó h có giá trị bằng 0,05 - 0,15m và H0=1-1,5m. Từ phương trình trên cho (𝐻0 + ℎ × 𝑐𝑜𝑠 thấy cùng với lưu lượng nước xử lý và vùng tốc độ lắng cặn u0, bể lắng lamella với dòng chảy ngược chiều sẽ có diện tích bề mặt bé hơn so với bể lắng ngang.
Thay υtb vào công thức trên ta có:
Khi tính toán bể lắng Lamella cũng dựa trên 2 chỉ tiêu cơ bản ban đầu là tốc độ lắng cặn u0 và góc nghiêng của các vách ngăn song song (thường lấy từ 450-600). Để đảm bảo đủ không gian phân phối nước đều vào các ô lắng, khoảng cách phần dưới các vách ngăn lấy là 1,0-1,2m. Chiều cao vùng chứa cặn thường lấy từ 1,0-1,5m. Lớp nước trên bề mặt tính từ mép các vách ngăn nghiêng lấy lớn hơn 0,5m để đảm bảo thu nước đều. Nước bể lắng có diện tích mặt lớn cần phải thiết kế hệ thống thu nước bề mặt bằng các máng hoặc ống.
Tính toán kích thước công trình:
b) Chọn các thông số cơ bản: Tấm mỏng: Chọn loại tấm nhựa, có phần lượn sóng hình lục giác, khi ghép các tấm lại với nhau thành khối sẽ tạo thành các hình ống. Với chiều cao h= 52mm, d=60mm. Chiều dài mỗi tấm L=1m.
Hình 18. Kích thước ống lắng
57
Tiết diện hình ống: f= 52×30 + 52×15 = 2340 (mm2) = 0,00234 (m2) Chu vi ướt: c = 6 × 30 = 180mm = 0,18m
Chiều dài ống: L0 = 1m Góc nghiêng α chọn α = 60o Vận tốc lắng uo, chọn uo = 0,45 mm/s [10] - Chiều cao khối trụ lắng: H= L.sin α = 1×0,867 = 0,867(m)
Theo đó, ta có: Công suất nước đi vào bể lắng: QL= α × Q Trong đó: -QL : Công suất nước vào bể lắng Q: Công suất thiết kế. Q = 4100 m3/ngđ α: Hệ số dự phòng. Chọn α = 1,05 Vậy ta có QL = 1,05 × 4100 = 4305 m3/ngđ = 0.05 m3/s Diện tích mặt bằng bể lắng:
𝑢0 = × ℎ 𝑐𝑜𝑠𝛼(𝐻0 + ℎ × 𝑐𝑜𝑠𝛼) 𝑄 𝐹
uo : Tốc độ lắng của hạt cặn; uo = 0,45mm/s = 4,5.10-4m/s h: Kích thước tiết diện ống lắng. H: Chiều cao khối trụ lắng α = 60o; cos α = 0,5 Ta có:
0.05
ℎ
−4
2
2 (0,867×0,5+0,052 ×0,5
4,5 × 10
0,052 Chọn số bể lắng là 2 đơn nguyên. Diện tích mặt bằng 1 bể là F1 = 6,47 m2 ~ 6,5 𝐹 =
𝑄 𝑢𝑜 =
m2
𝛼) ×
) ×
(𝐻𝑐𝑜𝑠𝛼+ℎ ×𝑐𝑜𝑠 m2; Chọn chiều rộng 1 bể là 2 m
= 12,94
Chiều dài bể lắng: L1= 6,5 / 2 = 3.25 m. Làm tròn L1= 3.5m. Diện tích thực tế của bể lắng: F1 = 3.5 × 2 = 7 (m2). Chiều dài phần phân phối nước đầu bể và khu vực bố trí máy gạt cặn cuối bể, chọn theo cấu tạo và kích thước máy gạt cặn. Chọn chiều dài phần phân phối L2 = 2m; phần cuối bể L3 = 3m (vùng thu cặn)s. Tổng chiều dài xây dựng của bể lắng:
L = L1+L2+L3 = 3.5 + 2 + 3 = 8,5 (m) Phần đầu bể bố trí máng thu bọt và rong tảo (nếu có). Chiều rộng máng B= 0,5 m Tốc độ Uo thực tế của các hạt cặn:
ℎ
0,052
−4
(m/s)
𝑐𝑜𝑠𝛼(𝐻0+ℎ ×𝑐𝑜𝑠𝛼) ×
0,5(0,867+0,052 ×0,5) ×
𝑄 𝐹 =
0.05 2 ×7 = 4,16 × 10
=
=
=
− 3 4,12.10 (
m s / )
v o
Q F α .sin
0, 05 × 14 0,867
58
𝑢0 = Vận tốc nước chảy trong các ống lắng:
=
=
=
R
m
0, 0013(
)
f c
0, 00234 0,18
Bán kính thủy lực:
=
Trong đó: f: Tiết diện ống lắng
eR
Hệ số Reynold:
=
=
=
R
< 4, 09 500
c: Chu vi ướt ống lắng × ov R v Trong đó: vo - Vận tốc nước chảy trong ống lắng. R - Bán kính thủy lực v - Hệ số nhớt động học của nước. Lấy v = 1,31.10-6
− 6
− 3 × 4,12 10 .0, 0013 1,31.10
× ov R v
Vậy:
−
2
− 3
− 5
=
=
>
=
× 1,33 10
10
Fr
Nước trong ống lắng chảy ở chế độ chảy tầng
3 2 (4,12.10 ) 9,81.0, 0013
ov . G R
Chuẩn số Froude:
Như vậy dòng chảy trong ống lắng là ổn định.
Chiều cao bể lắng: Chiều cao phần nước trong trên các ống lắng: h1 = 1,2 m; Chiều cao đặt tấm lắng nghiêng: h 2 = 0,867 ~ 0,9 m Chiều cao phần không gian phân phối nước dưới các ống lắng nghiêng: h 3 = 2,5 m (lắp đặt thiết bị gạt cặn cơ khí). Xả cặn: Ta dùng phương pháp gạt cặn bằng cơ khí và xả cặn bằng thuỷ lực. Thể
−
.
)
m
3
=
(
)
m
W c
.( T Q C max Nδ .
tích vùng chứa cặn của 1 bể được xác định theo công thức:
Trong đó: Chu kỳ giữa hai lần xả cặn, lấy T = 8 (h). Q: lưu lượng nước vào bể lắng (m3/h). Q = 4100 (m3/ngđ) = 170,833(m3/h). Cmax = 56 (mg/l). Đây là hàm lượng cặn của nước nguồn sau khi đã cho hoá chất vào.
m: Lượng cặn còn lại sau bể lắng. Theo quy phạm lấy m = 10 (mg/l). δ: Nồng độ trung bình của cặn khi được gạt về hố thu cặn. Với T = 8h ta lấy δ=
10000 (g/m3).
×
−
3
=
=
3,14(
m
)
W c
× 8 170,833 (56 10) × 10000 2
59
N: Số lượng bể lắng. N=2
Tại mỗi bể lắng sẽ bố trí 02 hình chóp để thu cặn. Thể tích hữu ích mỗi hình chóp Wc = 3,14/2 = 1,57(m3). Kích thước đáy mỗi hình chóp chọn là 0,5× 0,5m(dễ hợp khối với bể lắng).
=
=
=
1, 23(
)
m
cH
×
×
W n × 2 (0,8 0,8)
1,57 × 2 (0,8 0,8)
Chiều cao vùng chứa cặn:
Với hố thu cặn đáy có kích thước 0,8×0,8×1,23 m.
Chiều cao xây dựng bể lắng:
- Phần cuối bể : HXD = h1+ h2+ h3+ Hc+ HDT = 1 + 0,9 + 2,5 + 1,23+0,5 = 6,13m Trong đó: h1 : Chiều cao phần nước trong trên các khối tấm lắng lamella. h2 : Chiều cao khối tấm lắng lamella. h3 : Chiều cao vùng lắng dưới các tấm lamella. Hc : Chiều cao vùng chứa cặn bể lắng HDT : chiều cao dự trữ, lấy bằng 0,5 (m). Phần đầu bể: HXD = h1+ h2+ h3+ HDT = 1 + 0,9 + 2,5 +0,5 = 4,9 (m) Tính toán lưu lượng nước xả cặn bể lắng: Lượng nước dùng cho việc xả cặn 1 bể lắng tính bằng phần trăm lưu lượng nước
Kp
c N
=
P
.100%
.W . q T .
xử lý, được xác định theo công thức:
×
=
=
P
.100 0,5514%
× 1, 2 3,14 2 × 170,833 8
Trong đó: + Wc: Thể tích vùng chứa và nén cặn. Wc = 3,14 (m3). + KP: Hệ số pha loãng cặn. Gạt cặn bằng cơ khí chọn Kp = 1,2. + N: số lượng bể lắng. N = 2. + T: thời gian giữa 2 lần xả cặn (h). T= 6 (h). + q: Lưu lượng nước tính toán (m3/h). q = 170,833 (m3/h)
=
×
=
0,5514% 4100
22, 61
Vậy lưu lượng nước dùng cho việc xả cặn 2 bể lắng, tính theo thể tích nước giữa
XC BLV
( m3) các lần xả (6h) là:
×
3
=
=
67,824(
)
m
XC BLV
22, 61 24 8
60
Vậy lưu lượng nước dùng cho việc xả cặn 2 bể lắng trong một ngày đêm là:
V
=
=
=
0, 0063(
3 / ) m s
Chọn thời gian xả cặn của bể lắng là t = 30 phút.
ă ng n 1 Q xa
22, 61 × × 2 30 60
ăng n 1 xa t
x a
Lưu lượng một lần xả là:
=
=
=
0, 073(
)
D
m
Đường kính ống xả cặn là:
xa
4 0, 0063 ×
× π
1,5
ăQ ng n 1 × 4 xa × Vπ xa
(chọn vận tốc xả Vxả =1,5m/s)
N
=
=
V
1, 254(
m s / )
Chọn Dxả= 80(mm).
xa
2
1 Q 4. Dπ .
Vận tốc xả thực tế là:
Bảng 22. Các thông số thiết kế của bể lắng lamen
Thông số Bể lắng lamen Số lượng 02 Đơn vị bể Vật liệu Bê tông cốt thép
6,13 m -
Chiều cao đầu bể Chiều cao cuối bể 4,9 m -
Tổng chiều dài bể 8,5 m Thép
Chiều rộng bể 2,0 m Thép
3.2.7. Bể lọc nhanh trọng lực Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Dùng bể lọc nhanh hở 1 lớp vật liệu là cát thạch anh, có đường kính hạt d=0,5÷1,25 (mm). Chiều dầy lớp vật liệu lọc 0.8 (m), hệ số không đồng nhất K=1,5÷1,7 ; đường kính tương đương 0,7 ÷ 0.8 mm.
Đường kính d = 2 ÷ 8 mm, chiều dày d = 0,2 m Đường kính d = 8 ÷ 16 mm, chiều dày d = 0,2 m
Vật liệu đỡ dùng sỏi có: Khi lọc: Nước được dẫn từ bể lắng sang, qua máng phân phối vào bể lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong và được đưa về bể chứa nước sạch. Khi rửa: Nước rửa do bơm cung cấp, qua hệ thống phân phối nước rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ, các lớp vật liệu lọc và kéo theo các cặn bẩn tràn vào máng thu nước rửa ở giữa chảy về cuối bể và xả ra ngoài theo mương thoát nước. Quá trình rửa được tiến hành đến khi nước rửa hết đục thì ngưng. Chu kỳ rửa bể không cố định, khi bể bị tắc sẽ tiến hành rửa lọc.
Sau khi rửa, nước được đưa vào bể đến mực nước thiết kế, rồi cho bể làm việc. Do cát mới rửa chưa được sắp xếp lại, độ rỗng lớn nên chất lượng nước lọc ngay sau rửa chưa đảm bảo, phải xả nước lọc đầu, không đưa ngay vào bể chứa. Thời gian xả
61
lọc đầu quy định là 10 phút.
lớp vật liệu lọc
lớp vật liệu đỡ
hầm thu nước
Hình 19. Mô hình bể lọc và quá trình rửa lọc
=
F
Tính toán: Tổng diện tích bể lọc của trạm xử lý xác định theo công thức:
−
Q .6,3 tW
T.v
1 −
. btvta . 2
bt
Trong đó :
62
Q : Công suất trạm xử lý (m3/ngày đêm), Q = 4100m3/ ngày đêm T : Thời gian làm việc của trạm trong một ngày đêm (giờ). T=24giờ
vbt : Tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường (m/h), ở đây bể lọc
nhanh có 1 lớp vật liệu lọc, chọn vbt =5,5m/h [10].
a : Số lần rửa mỗi bể trong một ngày đêm ở chế độ làm việc bình thường.
Chọn a=1, điều kiện rửa lọc hoàn toàn tự động
W : Cường độ nước rửa lọc [10]. Chọn bằng W = 13 l/s.m2. t1 : Thời gian rửa lọc (giờ), Chọn bằng 6 phút =0,1 giờ t2 : Thời gian ngừng bể lọc để rửa (giờ) t2 = 0,35 giờ
=
F =
36, 78
Vậy ta tính được tổng diện tích bể lọc của trạm xử lý là :
× ×
− ×
×
−
×
4100 24 5,5 3, 6 13 0,1 1 0,35 5,5
m2 ~ 37 m2
=
=
=
N
0, 5
F
0, 5. 36, 78
3, 033
Số bể lọc cần thiết xác định theo công thức:
Chọn N = 4 bể (N không được nhỏ hơn 4 để khi một bể ngưng làm việc thì
vận tốc trong các bể còn lại không vượt quá 1,5 lần bình thường).
=
×
(m/h)
v tc
v bt
N − N N 1
Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng một bể để rửa :
=
×
×
=
=
7,3 /
5,5
m h
v bt
v tc
Trong đó :
4 − 4 1
N − N N 1
vtc : Tốc độ lọc tăng cường (m/h) N1: Số bể lọc ngừng làm việc để sửa chữa .
Nằm trong khoảng (6 – 7,5m), → đảm bảo.
Diện tích mỗi bể lọc là:
H = hđ + hv + hn + hp + 1 + 0,1
Fbể = 37/4 = 9,25 m2 Chọn kích thước bể là L x B = 3,05×3,05 m Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh xác định theo công thức: Trong đó :
63
hp : Chiều cao lớp bảo vệ của bể lọc (0,3 ÷ 0,5m), lấy hp = 0,5m hd: Chiều cao lớp sỏi đỡ, lấy hd = 0,4m hn : Chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc, lấy hn = 1,5m[10] hv : Chiều dày lớp vật liệu lọc cát thạch anh, hv= 0,8m. 1m: chiều cao từ đáy bể đến sàn đỡ chụp lọc.
0,1 m: chiều cao sàn đỡ chụp lọc.
Vậy chiều cao bể là :
H = hd + hv + hn + hp = 0,4+ 0,8 + 1,5 + 0,5+ 1 + 0,1 = 4,3 m.
V = F × H= 36,78 × 4.3 = 158,154 m3 Tính đường ống từ bể lắng sang bể lọc nhanh
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc töø beå laéng sang caùc beå loïc nhanh
=
D
× Q 4 × vπ
ñöôïc tính theo coâng thöùc:
Vôùi: Q =170,833 m3/h. v: Vaän toác nöôùc trong ñöôøng oáng, choïn v = 1 m/s.
×
=
=
=
D
0, 246 m
× 4 Q × vπ
4 170,833 × × 3,14 1 3600
Thay caùc giaù trò vaøo coâng thöùc treân ta coù:
Vaäy choïn oáng daãn nöôùc töø beå laéng sang maùng phaân phoái
nöôùc cuûa beå loïc coù ñöôøng kính laø D = 250mm.
Xác định hệ thống phân phối nước lọc: Nước từ bể lắng được phân phối vào bể lọc qua máng có kích thước là: Lưu lượng qua máng là: qm = 170,833 (m3/h) = 0,0475 (m3/s) Chọn chiều rộng máng là bm = 0,35m Ta có: qm = bm×hm×vm ↔ 0,0475 = 0,35×hm×vm Chiều cao lớp nước trong máng hm = 0,35 (m); vm = 0,35 (m) Sau đó nước được phân phối tiếp vào phía đầu của mỗi bể lọc. nước lần lượt
được phân phối qua máng 1, máng 2 theo chiều rộng của mỗi bể.
3
=
=
=
=
0,12035 m /
s
120, 25 /
l s
Q r
× f W 1000
× 9, 25 13 1000
Rửa lọc: Xác định hệ thống phân phối nước rửa Phân phối nước và gió rửa lọc bằng hệ thống chụp lọc đuôi dài gắn trên sàn đỡ. Cường độ nước rửa lọc W = 13 l/s.m2 [10]. Lưu lượng nước rửa của một bể lọc là :
Chọn đường có kính ống D = 200 mm bằng thép thì tốc độ nước chảy trong ống
là vc = 1,5 m/s (nằm trong giới hạn cho phép ≤ 2 m/s).
64
Tính toán chụp lọc:
Thiết kế sàn chụp lọc bằng bê tông cốt thép đúc sẵn dưới dạng tấm vuông dày
100mm.
=
×
×
×
H
H
dH
0.6
san
loploc
v dv
P e − 3 2, 2
1 + × 2
P e
Tổn thất qua sàn chụp lọc khi rửa:
=
×
×
H
m
0,6
0,8
= 0,115 1,94
san
0,3 × 3-2,2 0,3
1 1,5 + × 2 0, 05
Trong đó:
Pe : độ rỗng lớp cát khi rửa lọc, Pe = 30% Hloploc: tổn thất qua lớp lọc khi rửa (lấy bằng chiều dày lớp cát lọc),
=
= × 1
0,115 m
h
γ= n
2 ν × 2
21,5 19, 6
g
Hloploc = 0,8 (m). Áp lực tốc độ (áp lực động).
Ở cuối bể và hai bên bể, áp lực tốc độ này biến thành áp lực tĩnh vì v = 0. Do đó độ chênh áp dưới sàn bể dH = 1,25 Nếu chọn dộ phân phối diều là 95% tức vận tốc nước qua sàn chênh nhau dv =
5% = 0,05.
Chọn 50 chụp lọc/ 1m2, chiều rộng khe chọn 0,4 mm [10], lưu lượng nước đi qua
=
=
=
0, 26 l /
q
s
120, 25 × 9, 25 50
rQ × f
n
một chụp lọc:
× f W
3
=
=
=
=
Q
s
l s
0,13875 m /
138, 75 /
gio
gio 1000
× 9, 25 15 1000
Chọn chụp lọc có đặc tính thủy lực: q= 0,3 l/s. Htổn thất = 1,94m. Tính hệ thống dẫn gió rửa lọc Lưu lượng gió tính toán là:
Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió là 15 m/s (quy phạm 15 ÷ 20 m/s), đường kính
gio
=
=
=
=
D
0,11 m
110 mm
gio
× Q 4 × vπ
× 4 0,13875 × 3,14 15
gio
ống dẫn gió được tính như sau:
Tính toán máng thu nước rửa lọc Vì kích thước của bể là 3,05x 3,05m nên ta chỉ bố trí một máng thu ở giữa bể, mép trên của máng thu thẳng và nằm ngang, đáy máng có độ dốc 0,01 về phía cuối
máng, đáy có hình tam giác
65
Chiều rộng máng tính theo công thức :
=
×
5
K
(
)
B m
3 m
2 q m +
a
( 1,57
)
Trong đó :
a : Tỉ số giữa chiều cao phần chữ nhật (lấy a = 1,3 (Quy phạm a = 1 ÷ 1,5) qm: Lưu lượng nước rửa qua máng, cũng chính là lượng nước rửa cho mỗi
rQ = 0,12035m3/s
bể lọc, qm =
K: Hệ số, đối với tiết diện máng hình tam giác K = 2,1
2
=
×
=
×
=
5
5
2,1
0, 26 m
K
B m
û
3
3
2 q m +
a
Vậy chiều rộng máng được tính là:
0,12035 ( + 1,57 1,3
×
a
=
=
=
0,1689 m
a
⇒ = h CN
B m 2
× 0, 26 1,3 2
h CN B m 2
Suy ra : Chiều cao máng chữ nhật là
0, 05
m
Lấy chiều cao phần đáy tam giác hđ = 0,2 m. Độ dốc đáy máng lấy về phía máng tập trung nước là i = 1%,
δ = m
Chiều dày thành máng lấy là :
Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là :
Hm = hCN + hđ + mδ = 0,1689 + 0,2 + 0,05 = 0,4189 m
Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước được xác
×
e
∆
=
+ ×
0 25 m
H
(
)
m
L vl 100
định theo công thức :
Trong đó :
Lvl: Chiều dày lớp vật liệu lọc, Lvl = 0,8 m e : Độ giản nở tương đối của lớp vật liệu lọc, e = 50%
×
e
∆
=
+
=
+
=
0, 25
0, 25 0, 65 m
H
m
L vl 100
× 0,8 50 100
Vậy ta tính được :
Theo quy phạm, khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng dẩn nước rửa phải
nằm cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu là 0,07 m.
Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa Hm = 0,4189 m, vì máng dốc i =
1%, dài 2.3 m nên chiều cao máng ở phía cửa ra là:
66
Vậy Hm + i.B = 0,4189 + 2,3×0,01 = 0,4419 m phải lấy bằng: mH∆
mH∆
=0,4419 + 0,07 = 0,5119 m
Hệ thống ống thu nước rửa lọc dùng ống có đường kính D200 (v = 2,39, 1000i =
46,8).
Ống xả nước lọc đầu chọn D100.
Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh:
Tổn thất qua sàn chụp lọc khi rửa: sanH = 1,94 (m)
Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: Hd = 0,22 × Ls × W = 0,22 × 0,4× 13 = 1,1 m Trong đó:
Ls : Chiều dày lớp sỏi đỡ, Ls = 0,4 m W : Cường độ rửa lọc, W = 13 l/sm3
Tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc:
hvl = (a + bW) × L × e = (0,76 + 0,017 × 13) × 0,8 × 0,5 = 0,39 m
Trong đó:
+ Với kích thước hạt d = 0,5 ÷ 1,25 mm thì: a =0,76 ; b = 0,017 + W: Cường độ rửa lọc W = 13 l/sm2 + L: Chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 0,8 m + e: Độ giãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc, e = 50% Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc, lấy hbđ = 1,5 m Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ bể lọc sẽ là:
sanH + Hd + hvl + hbđ = 1,94 + 1,1 + 0,39 + 1,5 = 4,93 (m)
ht =
×
×
W f
100
=
=
=
p
4,335 %
× × ×
N 60 1000
× × 13 9, 25 6 60 4 100 × 170,833 23,38 1000
× × × t 1 × × Q t 0
Tỷ lệ lượng nước rửa so với lượng nước lọc củabể [2]
=
−
=
=
−
+
+
t
h
(0,1 0,17 0,35)
)
23,38
+ + t 2
t ( 1
T 0
3
T n
Trong đó:
W: Cường độ rửa lọc, W = 13 l/sm 2 f: Diện tích một bể lọc, F = 9,25 m2 N: Số bể lọc, N = 4 Q: Công suất trạm xử lý, Q = 170,833 m3/h T0: Thời gian công tác của bể giữa hai lần rửa (giờ) 24 1
T: Thời gian công tác của bể lọc trong một ngày, T = 24 giờ
67
n: Số lần rửa bể lọc trong một ngày, n = 1
t1,t2,t3,:Thời gian rửa, xả nước lọc đầu và thời gian chết của bể, t1 = 0,1 giờ; t2 = 0,17 giờ; t3 = 0,35 giờ
Tính toán bơm rửa lọc:
Áp lực cần thiết của máy bơm rửa lọc
Hb =hhh + ho + ht + hcb
Trong đó:
hhh: độ cao hình học đưa nước tính từ mức nước thấp nhất trong bể chứa
đến mép máng thu nước rửa lọc (m)
hhh = 4,5 + 3,5 – 2 + 0,65 = 6,65 4,5: Chiều sâu mực nước trong bể chứa (m)
3,5: Độ chênh mực nước giữa bể lọc và bể chứa (m)
2: Chiều cao lớp nước trong bể lọc (m)
0,65: Khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng (m) ho : Tổn thất áp lực trên đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể
lọc (m)
ho =i.lVới đường kính ống dẫn là 200mm, Q= 170,833l/s (vc =1,5
m/s), tra bảng hệ số tổn thất ta được 1000i =14. Giả sử ống dài 100m, ta có
ho = 0,014×100 = 1,4 m
ht = hp + hđ + hvl + hbm = 4,93 m
2
ξ∑=
hcb
v 2
g
ht : tổn thất áp lực trong nội bộ bể lọc, đã tính ở trên hcb: Tổn thất cục bộ của bộ phận nối ống và van khoá
= ×
+
=
+ 2 (0,98 0, 26 1)
0,5
m
cbh
21,5 × 2 9,81
Giả sử trên đường ống có các thiết bị phụ như 2 cút 900, 2 van khoá, 2 ống ngắn
Qrửa = W×f×N = 15×9,25×4 = 555 l/s = 0,555 m3/s
γ
×
×
=
=
=
95, 22(
KW
N
)
f: Diện tích một bể lọc (m2), f =9,25 m2 N: Số bể lọc, N=4
1000 0,555 14 × 102 0,8
Vậy Hbơm = 6,65 + 1,4 + 4,93 + 0,5 = 13,48 ≈ 14m -Lưu lượng nước rửa lọc: Với: W: Cường độ nước rửa lọc (l/s.m2), W=15 l/s.m2 -Công suất bơm: × × Q H × η 102
68
Trong đó:
Q- Lưu lượng bơm, Q = 0,555m3/s H- áp lực của bơm, Hbơm= 14m γ- Khối lượng riêng của nước, γ=1000 kg/m3 η-hiệu suất của bơm, lấy η=80% - Chọn hai bơm, một làm việc, một dự phòng.
Thông số Bể lọc N Bảng 23. Các thông số thiết kế của bể lọc Đơn vị bể Số lượng 04 Vật liệu Bê tông cốt thép
3,05 m -
3,05 m -
4,3 m -
250 mm Thép
110 mm -
Chiều rộng bể B Chiều dài bể L Chiều cao bể HXD Ống dẫn nước từ bể lắng sang Ống dẫn gió Số máng thu nước rửa lọc 01 máng -
260 mm -
419 mm - Chiều rộng máng Bm Chiều dài máng Lm
3.2.8. Khử trùng
Hình 20: Bể chứa và khử trùng nước Sử dụng Clo dạng lỏng để khử trùng nước. Clo được nén với áp suất cao sẽ hóa lỏng và được chứa trong các bình thép. Tại trạm xử lý phải đặt thiết bị chuyên dụng để đưa Clo vào nước (Cloratơ).
69
Lượng clo đưa vào để khử trùng, Lclo = 2 mg/l [10]
=
=
= 0,342 (kg/h)
𝑄×𝐿𝑐𝑙𝑜
4100 × 2
1000×24
1000×24
clo = Qh
clo× 24 = 0,342× 24 = 8,2 (kg/ngày)
clo× 30 = 8,2× 30 = 246(kg/tháng)
clo = Qng
ℎ + Lượng clo dùng trong 1 ngày : 𝑄𝑐𝑙𝑜 Qng + Lượng clo dùng trong 1 tháng: Qng - Lượng nước tính toán cho Cloratơ làm việc lấy bằng 0,6 m3/kg Clo[4] ⇒ Lưu
+ Liều lượng clo dùng trong 1 giờ:
lượng nước cấp cho trạm clo trong 1 giờ :
= 0,6× 0,342= 0,21 (m3/h) Qclo = 0,6× ℎ Clo được châm vào đường ống đi vào bể chứa nước sạch. 𝑄𝑐𝑙𝑜 3.2.9. Bể chứa nước sạch Lưu lượng nước điều hoà của bể được xác định :
3
=
×
=
=
)
410(
10%
m
Q tt
dh W b
× 10 4100 100 Lượng nước dùng cho bản thân nhà máy. Nước dùng riêng cho bản thân nhà máy chọn 8%[10] Ta có: Wbtmn = 8% x Qtt = 0,08 x 4100 = 328 (m3/ngd) Vậy dung tích của bể chứa được xác định :
+
W
Chọn sơ bộ bể chứa có dung tích từ 10% công suất của trạm xử lý
B
btmn
dh = W W b Chọn bể dạng hình chữ nhật có : L x B x H= 20 x 7,4 x 5 = 740 (m3) Chiều cao toàn phần của bể là H = 5 + 0,4 = 5,4 m Với 0.4 m là chiều cao dự trữ của bể - Ta xây dựng bể chứa nước sạch có mặt bằng hình chữ nhật. Trong bể có thể ngăn thành nhiều ngăn hướng dòng để tạo sự lưu thông của nước có trong bể không có góc chết và tạo điều kiện cho chất khử trùng là Clo tiếp xúc với nhau ít nhất là 30 phút.
= 410 + 328 = 738 (m3)
- Ta dự tính xây dựng bể chứa bằng bê tông cốt thép để tạo khả năng chịu lực tốt.
Đáy bể chôn sâu dưới mặt đất.
- Đáy bể chứa được thiết kế dốc về phía hố thu nơi đặt ống hút của máy bơm để
tận dụng dung tích tối đa của bể chứa. - Bể chứa được trang bị :
Ống dẫn nước được đặt cao bằng mực nước thiết kế trong bể và có côn mở rộng
70
hướng về phía trên.
Ống hút của máy bơm được đặt về phía hố thu, miệng hút có dạng hình côn,
hướng xuống dưới để máy bơm không phải mồi, hoặc nếu phải mồi nước cho máy
bơm phải lắp crêpin và có kết cấu đỡ chắc chắn.
Ống tràn : được nối với xiphông để đảm bảo vệ sinh cho nước. Miệng ống tràn
hình côn hướng lên trên cao hơn mực nước thiết kế trong bể 50÷100mm. Đường kính
ống tràn bằng đường kính ống dẫn nước vào. Phía dưới ống tràn nối vào mạng lưới
thoát nước.
Ống xả cặn :dùng để xả nước cặn khi thau rửa bể, ống xả cặn được đặt sát đáy bể
và đổ vào mạng lưới thoát nước. Đường kính ống xả cặn d=100÷200mm tuỳ thuộc
theo dung tích bể .
Ống thông hơi: dùng để thông hơi cho bể. Số lượng ống thông hơi tuỳ thuộc
vào dung tích bể. Sơ bộ ta có thể chọn 2 ống . Ống thông hơi phải đặt cao hơn lớp đất
trên bề mặt bể ≥0.7m và có mũ che để nước mưa và côn trùng không vào bể .
- Lớp đất phủ: Thường có chiều dày 0.5m đắp trên nắp bể và thường có lớp cỏ bao phủ. Lớp đất phủ có nhiệm vụ chống đẩy nổi bể do mực nước ngầm dâng cao và ổn định nhiệt độ trong bể. Ta chống thấm cho nắp bể và có hệ thống thoát nước cho nắp .
- Ta cần lưu ý đến điều kiện địa chất nơi xây dựng bể và tính toán kết cấu bể hợp lý để tránh hiện tượng lún ,và rạn nứt trong quá trình sử dụng vì bể có khối tích và tải trọng lớn.
Bảng 24. Các thông số thiết kế của bể chứa nước sạch
Thông số Bể chứa N Số lượng 01 Đơn vị bể Vật liệu Bê tông cốt thép
7,4 m -
20 m -
5,0 m -
×
Chiều rộng bể B Chiều dài bể L Chiều cao bể HXD 3.2.10. Sân phơi bùn a. Lượng bùn tích lại bể lọc sau 1 ngày
𝑄
G2 =
(𝐶1−𝐶2) 1000
×
Trong đó: - G2: trọng lượng cặn khô tích lại ở bể lắng sau 1 ngày (kg) - Q: lượng nước xử lý = 4100 m3/ngđ - C2: hàm lượng cặn trong nước đi ra khỏi bể lọc, lấy = 3 (g/m3) [10]. - C1: hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lọc, lấy bằng lượng Cmax = 61,5 g/m3
4100
(61,5−3)
1000
(kg) G2 =
71
= 239,85
Vậy lượng cặn khô trung bình xả ra trong 1 ngày là:
G = 239,85 (kg)
Tính sân phơi bùn có khả năng giữ bùn trong vòng 1 tháng
Lượng bùn tạo thành trong 1 tháng là: Gnén = 239,85 x 30 = 7195,5(kg) = 7,1955 (tấn) Trong thực tế cặn tạo thành đưa ra sân phơi nằm trong hỗn hợp với nước có độ
ẩm là 95% nên tổng bùn loãng xả ra là: Gloãng = G/5% = 143,91 (tấn/tháng) Lấy tỉ trọng bùn ở độ ẩm 95% là 1,02 (t/m3), thể tích bùn loãng xả ra trong một
ã
ngày là:
𝑛𝑔
ã 𝐺𝑙𝑜
𝑛𝑔
𝛾𝑙𝑜
V = = 141,09 (m3)
Chọn chiều cao sân phơi bùn là Hb = 2 m => Diện tích: S = V/H = 70,54 (m2) Chia làm 2 ô, Diện tích mỗi ô là 35,27 m2 Chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,4m => H = 2 + 0,4 = 2,4 m Kích thước một ô sân phơi bùn: L x B = 5m x 7m
Bảng 25. Các thông số thiết kế của sân phơi bùn
Thông số Sân phơi bùn Số lượng 02 Đơn vị Sân Vật liệu Bê tông
5,0 m -
7,0 m -
2,4 m -
Chiều rộng B Chiều dài L Chiều cao HXD 3.3.Trạm bơm cấp II Ta phải xây dựng trạm bơm cấp II để cung cấp toàn bộ lượng nước vào mạng
lưới cấp nước.
3.3.1.Ống hút, ống đẩy a. Đối với ống hút: Thiết kế 2 ống hút bằng thép, chiều dài mỗi ống là 20m, đường kính Dh = 200 b. Đối vói ống đẩy: Thiết kế 2 ống đẩy bằng thép, chiều dài mỗi ống là 1000m chạy dọc đường nội
bộ của khu đô thị, đường kính Dđ = 150
72
3.3.2. Bơm cấp nước sinh hoạt Lưu lượng nước cấp vào mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất trong ngày: Q1 = 6,77%Qm = 0,0677 × 4100 Q1 = 277,57 (m3/h) = 77,103 (l/s).
Xác định cột áp của máy bơm sinh hoạt:
Chiều cao cột áp bơm được tính như sau: HB = ZB + Hhh + Hh + Hđ + Hdt + Hyc (m). Trong đó: + ZB: cốt mặt đất tại nơi xây dựng trạm bơm, ZB = 4,9 (m). + Hyc: áp lực yêu cầu cung cấp vào mạng lưới tại điểm đầu tuyến. Hyc = 23,46 m + Hhh: chiều cao hút hình học tính từ mực nước thấp nhất trong bể chứa đến độ
cao mặt đất tại trạm bơm cấp II.
ξ∑ ×
∑ hh = i×lh +
2 hv × (m) 2
g
Hhh = Zđ – MNTNBC = 2,40 –(-0.50) = 2,90 (m). + Hdt: áp lực dự trữ láy Hdt = 0,5 (m). + Hh, Hđ: tổn thất áp lực trong đường ống hút và đẩy của trạm bơm. Trên ống hút:
Trong đó: lh: là chiều dài ống hút sơ bộ lấy lh = 20 (m). vh: Vận tốc nước trong ống hút. Với lưu lượng phát vào mạng lưới trong giờ dùng nước cao nhất 77,103 l/s thì
=
=
38,552( / ) l s
ôngQ 1
lưu lượng qua mỗi đoạn ống là:
77,103 2
Q1 ống =
Theo thiết kế ta dùng 2 ống hút đường kính D200. Khi đó ta có 1000i = 6,67; vh = 0,89 (m/s) ξ∑ là tổng hệ số cục bộ qua các thiết bị.
2
+
+ +
+
+
×
=
=
(0,1 2 0,5 1,5 0,5)
0, 2(
)
m
hh
0,89 × 2 9,81
× 6, 67 20 1000
1 côn mở ξ = 0,1 2 khóa ξ = 2×1 = 2 1 phễu thu ξ = 0,5 1 tê, ξ = 1,5 2 cút 900 ξ= 2 × 0,5 = 1
ξ
∑ = × + Σ × l
i
Trên ống đẩy:
h đ
đ
2 v d × 2
g
(m)
73
Trong đó:
lđ: là chiều dài ống đẩy dẫn nước từ trạm bơm cấp II đến điểm đầu tuyến của
mạng lưới cấp nước, lđ = 1000m chạy dọc đường nội bộ khu đô thị.
Vđ: vận tốc nước trong ống đẩy. Lưu lượng qua mỗi ống đẩy là 38,552 l/s từ trạm bơm cấp II về điểm đầu mạng
ξ∑ là tổng hệ số cục bộ qua các thiết bị lắp đặt trên ống đẩy.
lưới cấp nước. đường kính mỗi ống D150. Khi đó ta có 1000i = 28,5; vđ = 1,56(m/s)
1 côn mở ξ = 0,25
2
+ + +
+
×
=
(1 2 0, 25 1, 7)
4,15(
)
m
⇒ = đh
2 khóa ξ = 2×1 = 2
1,56 × 2 9,81
1 van một chiều ξ = 1,7 2 cút 900 ξ= 2 × 0,5 = 1 × 28,5 1000 1000
Hb = 36,11(m)
Vậy ta có: Hh + Hđ = 0,2 + 4,15 = 4,35 (m) Như vậy ta có: HB = 4,9 + 2,90 + 4,35 + 0,5 + 23,46 = 36,11 (m) Chọn bơm: Ta chọn bơm có: Qb = 47,45 (l/s) = 0,0475 m3/s Với các thông số trên ta chọn được bơm ly tâm dạng xoáy NTP HVS3150-130 20
(40 HP)
Bảng 26. Thông số máy bơm
NTP HVS3150-130 20 (40 HP) Model
Công suất Đường kính Hút-Đẩy Điện áp Lưu lượng tiêu chuẩn Cột áp tiêu chuẩn Bảo hành Hãng sản xuất Xuất xứ 30 Kw / 40 HP 100-80 3 phase/ 380V 4950 lít/phút ( 297 m3/giờ ) 40m 12 tháng chính hãng NTP Đài Loan
Ta lắp 3 bơm trong trạm bơm trong đó có 2 bơm làm việc 1 bơm dự trữ.
3.4. Quy trình vận hành hệ thống Nước được thu tại công trình thu, qua các họng thu, dẫn vào âu thu bằng các ống
dẫn nước tự chảy. Tại đây nước được bơm vào ống dẫn nước thô bơm về khu xử lý
74
bằng các máy bơm chìm.
Nước thô về cụm bể lắng – lọc. Nước vào bể trộn được trộn phèn với liều lượng
đã được tính toán và được pha trộn một cách nhanh chóng và hiệu quả nhờ vào thiết kế
dòng chảy rối. Sau đó hỗn hợp nước thô và phèn nhôm được phân phối vào các bể
lắng kết hợp với ngăn các phản ứng. Nước theo ống đi ra tại đầu ống dạng côn thu theo
cơ chế tự chảy. Dòng nước từ ngăn phản ứng đi dần xuống cuối ngăn đi vào vùng lắng.
Tại đây xảy ra quá trình kết bông nhờ một lực tiếp theo tác động đến các hạt gọi là lực
của vanderWaal. Khi các hạt kết hợp cùng nhau, chúng trở thành bông kết tủa và được lắng ra khỏi nước. Bông cặn lắng xuống tạo thành bùn và được xả định kỳ sang bể
bùn. Hiệu quả của quá trình lắng này làm giảm độ đục xuống.
Nước trong sau lắng đi lên trên qua máng răng cưa được chảy vào máng góp và
chuyển sang bể lọc. Quá trình xử lý nước tại cụm lắng lọc là quá trình làm trong nước,
là khâu rất quan trọng trong trạm xử lý nước cấp, toàn bộ quá trình hoạt động theo
nguyên lý tự chảy, điều khiển hoạt động quá trình bằng hệ thống các van điều khiển vì
75
vậy trong quá trình hoạt động cần điều chình các van để khống chế tốc độ lọc, tốc độ lắng cho phù hợp. Nước sau bể lọc được chảy sang bể chứa, ống dẫn Clo đã được định lượng được bơm trực tiếp vào dòng nước tạo sự xáo trộn đều, quá trình Clo hóa tại đây nhằm khử trùng tiêu diệt các vi sinh vật tại chỗ và tạo lượng Clo dư để khử trùng duy trì trong mạng ống vừa có tác dụng diệt khuẩn tĩnh chống lại sự hồi sinh của các vi sinh vật đồng thời diệt vi khuẩn xâm nhập ở các thời điểm nước đi trên hệ thống ống dẫn.Cuối cùng tại Trạm bơm cấp 2, nước sạch từ bể chứa được bơm ra mạng cấp.
CHƯƠNG IV. KHÁI TOÁN KINH TẾ
4.1. Chi phí xây dựng công trình ban đầu
- Chi phí xây dựng công trình trạm bơm cấp I. - Chi phí xây dựng trạm xử lý (bao gồm cả bể chứa). - Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II. - Chi phí xây dựng các công trình phụ trợ khác. 4.1.1 Chi phí xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I
Để cung cấp nước cho trạm xử lý nước, ta phải xây dựng một trạm bơm cấp I.
Bảng chi phí thiết bị trong trạm bơm cấp I như sau (bao gồm bao gồn cả hệ thống ống
dẫn nước từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý nước):
Bảng 27. Bảng tính giá thành mua sắm trang thiết bị trong công trình thu nước và trạm bơm cấp I.
Loại thiết bị Số lượng Đơn giá Thành tiền
(tr.đ)
02 cái 98.460.000 đ/cái 196,92
Bơm Ebara MD 65 – 160/11 Công suất: 11 kW /15 Hp
Ống thép D250 55 m 0,785 tr.đ/m 43,175
Ống thép D200 3000 m 0,628 tr.đ/m 1884
Van D250 02 cái 18,82 tr.đ/cái 37,64
Van D200 10 cái 15,45 tr.đ/cái 154,5
Các thiết bị phụ trợ khác 10% Tổng giá thành 241,87
2562,105 Tổng
- Giá thành mua sắm trang thiết bị là GTB = 2562,105 (tr.đ) chiếm 60% tổng giá
thành xây dựng.
- Giá thành xây dựng công trình trong trạm bơm cấp I bằng 40% tổng giá trị xây
×
40
2562
40
=
=
1708, 07(
tr đ . )
dựng trạm bơm cấp I.
TBG 60
,105 0 6
GXDCT =
- Tổng giá thành xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I của trạm xử lý nước:
GCTT-TB1 = GTB + GXDCT
GCTT-TB1 = 2562,105 + 1708, 07 = 4270,175 (tr.đ)
4.1.2. Chi phí xây dựng trạm xử lý
76
Để phục vụ nhu cầu dùng nước của khu vực, ta xây dựng một trạm xử lý nước với quy mô công suất ở giai đoạn một là 4100 m3/ngày đêm. Chi phí đầu tư cho trạm xử lý như sau:
Bảng 28. Bảng tính giá thành mua sắm trang thiết bị trong công trình trạm xử lý nước.
Thể tích (m3) Đơn giá (tr.đ/m3) Thành tiền (tr.đ)
Tên công trình Bể trộn cơ khí 5,7 4,5 25,65
Bể phản ứng cơ khí 85,42 4,5 384,39
Bể lắng lamen 104,21 4,5 468.945
Bể lọc nhanh 158,154 3,0 474,462
Bể nước sạch 840,32 3,5
Tổng 2941,12 4294.567
Chi phí xây dựng các công trình khác lấy bằng 30% tổng giá thành xây dựng các
công trình chính.
Tổng giá thành xây dựng trạm xử lý là: G = 4294.567 × 1,3 = 5582,937(tr.đ).
4.1.3. Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II. Chi phí mua sắm trang thiết bị
Ta có bảng chi phí mua sắm các trang thiết bị trong trạm bơm cấp II như sau (kể cả
đường ống dẫn nước từ trạm xử lý đến điểm đầu mạng lưới cấp nước):
Bảng 29. Bảng giá thành các trang thiết bị trong trạm bơm câp II
STT Loại thiết bị Số lượng Đơn giá Thành tiền (tr.đ)
03 cái 1 395,16 Bơm Ebara NTP HVS3150- 130 20 (40 HP) 131,72 tr.đ/cái
2 Ống hút D200 2×20 m 0,628 tr.đ/m 25,12
3 Ống đẩy D150 2×1000 m 0,525 tr.đ/m 1050
4 Van D200 11 cái 15,45 tr.đ/cái 169,95
5 Van D150 2 cái 12,85 tr.đ/cái 25,7
6 Van 1 chiều D 2 cái 17,57 tr.đ/cái 35,14
7 Các thiết bị phụ trợ 20% Tổng giá thành 179,821
Tổng 1880,89
TB = 1880,89 (tr.đ)
Tổng chi phí mua sắm thiết bị ở trạm bơm cấp II là:
GTBII
Chi phí thiết bị bằng 60% tổng chi phí xây dựng trạm bơm cấp II. Chi phí cho
×
40
=
=
1253,93(
tr đ . )
XD =
phần xây dựng.
TBG 60
1880,89 40 60
GTBCII
77
Tổng chi phí xây dựng trạm bơm cấp II. GTBCII = 1880,89 + 1253,93 = 3134,82 (tr.đ)
3
= 3167788 đ/𝑚
/𝑛𝑔à𝑦
=
𝑆 = Tổng vốn đầu tư
12987932000 Hoàn vốn công trình trong vòng 10 năm, như vậy giá thành xây dựng cho 1 m3 4100
4.1.4. Tổng chi phí xây dựng ban đầu GXD = GCTT-TBI + GTXL + GTBII GXD = 4270,175 + 5582,937 + 3134,82 GXD = 12987.932(tr.đ) 4.2. Suất đầu tư xây dựng dự án
6
10
=
=
=
867,9
S
XD
Công suất thiết kế nước là:
S XD × 365 10
× 2,17 10 × 365 10
(đồng/ m3)
4.3. Các chi phí khác 4.3.1. Chi phí khấu hao: (chọn thời gian khấu hao là 20 năm)
Skh = 12987932000/20 = 649396600(đ)
4.3.2. Chi phí công nhân
Chi phí công nhân được tính với mức lương bình quân 5000000 đồng/người.tháng
và 20% bảo hiểm xã hội.
Nhân viên quản lý hệ thống bao gồm: Trạm bơm cấp I : 3 Trạm xử lý : 3 Mạng lưới đường ống : 5 Bộ phận quản lý hành chính : 3 Tổng cộng có : 14 người Chi phí công nhân = 5000000 ×14 × 12 = 840(triệu)
4.3.3. Chi phí điện năng tiêu thụ:
Chi phí điện năng Chi phí điện năng cho sản xuất trong 1 năm được xác định theo công thức
=
×
×
g
365
G D
D
× × Q H T × × × η η 102 3, 6 b dc
tổng quát sau:
(đ)
Trong đó:
Q: Lưu lượng trạm bơm (m3/h).
H: Cột áp của máy bơm (m).
78
T: Thời gian công tác của máy bơm trong 1 ngày (h).
ηb: Hiệu suất của máy bơm(%).
gĐ: Đơn giá điện cho sản xuất gĐ = 2000(đ/KW). Chi phí sản xuất điện được tính cho các trạm bơm cấp I và cấp II của các nhà
máy. Tính cho cả các công trình hiện trạng và công trình được xây dựng giai đoạn I.
Bảng 30. Chi phí điện trạm bơm
Thành Q H T gd ηβ ηδχ tiền STT Trạm bơm
(m3/ngđ) (m) (ngđ) % % (đ/KW) (Tr.đồng)
1 Cấp I 4100 36,466 1 0,85 0,90 2000 388,53
2 Cấp II 4100 36,11 1 0,85 0,90 2000 384,74
+ Chi phí điện bơm nước rửa lọc cho nhà máy nước.
Công suất bơm đã tính: N = 18,14 kW
=> Giá điện: 95,22 x (6/60) x 2 x 365 x 2000 = 13,9 (triệu đồng)
+ Chi phí điện cho máy khuấy ở bể trộn Công suất đã tính : P = 0,86 kW Tiền điện: GĐ = 33,61 x 24 x 365 x 2000 = 588,85 (triệu đồng)
Tổng chi phí điện cơ bản cho sản xuất:
GĐSX = GTBI+ GTBII+ GĐTR+ GĐ GĐSX = 388,53 + 384,74 + 13,9 + 588,85= 1376 (triệu đồng)
+ Các chi phí khác gồm:
- Chi phí điện cho thắp sáng - Chi phí điện cho bơm hút bùn - Chi phí điện cho bơm mồi - Chi phí điện cho bơm nước rò rỉ - Chi phí điện cho định lượng vôi, phèn - Chi phí bơm cấp nước sạch cho clorator - Chi phí điện cho bơm cấp gió rửa lọc
- Chi phí điện cho bơm nước hố móng Các chi phí này lấy bằng 10% chi phí cho các thiết bị chính. GK = 10%×GĐSX = 0,1×1376 = 137,6 (tr.đồng).
=> Tổng chi phí điện năng
GĐ = GĐSX + GK = 1376+ 137,6= 1513,6 (triệu.đồng).
4.3.4. Chi phí hóa chất sử dụng:
Liều lượng phèn sử dụng: 25 mg/l
79
Liều lượng Clo sử dụng: 2 mg/l
Bảng 31. Chi phí hóa chất sử dụng Đơn vị: triệu đồng
STT Tên công trình
Lượng tiêu Đơn giá (đ) Thành tiền trđ/1năm
thụ/năm (kg)
1 36900 7,500 276,75 Lượng phèn tiêu thụ
2 2952 11,000 32.472 Lượng clo tiêu thụ
309,222 Tổng cộng
4.3.5. Tổng chi phí quản lý vận hành hàng năm:
6
=
×
=
10
2213,3
Sql = 649,4 + 840 + 1513,6 + 309,222= 3312,222 (triệu)
QLS × 365 3000
3312, 222 × 365 4100
= (đồng/ m3). S1QL = Giá thành quản lý 1m3 nước QLG Q
4.3.6. Giá thành xử lý 1m3 nước:
+ Giá thành sản xuất 1m3 nước:
S = SXD1 + S1QL = 867,9 +2213,3 = 3081,2 (đồng/ m3).
+ Giá bán 1m3 nước có tính thuế và phí thoát nước: Sb = S x( 1 + L + T + Pt) = 3081,2×(1+0,03+0,05+0,05) = 3481,76(đ/m3) ~ 3482 (đ/m3).
Trong đó:
L: lãi định mức của nhà máy. L= 3% T: thuế VAT đối với kinh doanh nước sạch. T = 5%
80
Pt : Phí thoát nước (5%) Vậy giá thành 1m3 nước là Sn= 3482 (đồng/m3).
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Qua thời gian thực hiện luận văn, rút ra được một số kết luận như sau:
- Đã thu thập, khảo sát được các số liệu về thành phần và tính chất đặc trưng của
nguồn nước sông Đuống với hàm lượng cặn lơ lửng là 56 mg/l và độ màu là 278.
- Từ các thông số của nguồn nước sông Đuống đã tiến hành công tác thực nghiệm
để lựa chọn được phèn nhôm là phèn phù hợp với hệ thống với hàm lượng 25mg/l và đưa ra được sơ đồ công nghệ xử lý phù hợp;
- Đã tiến hành tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị và phát triển bản vẽ
chi tiết cho toàn bộ hệ thống xử lý với các thông số của các hạng mục công trình như
sau:
Bảng 32: Tổng hợp các hạng mục công trình của hệ thống xử lý nước cấp từ nước sông Đuống
STT
Số lượng bể 2 Số ngăn Chiều dài (m) 17,1 2 Chiều rộng (m) 10,0 Chiều cao (m) 3,0 1 Hạng mục công trình Hồ sơ lắng
1 1 0,8 2 Bể hòa trộn phèn 0,8 0,8
1 1 1,0 1,0 1,5 3 Bể tiêu thụ phèn
1 1 1,5 1,5 2,5 4 Bể trộn cơ khí
1 3 4,6 2,5 2,5 5 Bể phản ứng cơ khí
1 2 8,5 2,0 6,13 6 Bể lắng lamen
4 1 3,05 3,05 4,3 7 Bể lọc nhanh
1 1 20 7,4 5,0 8 Bể chứa nước sạch
2 1 7,0 5,0 2,4 9 Sân phơi bùn
- Đã lập dự toán chi tiết chi phí xây dựng, vận hành cho toàn bộ hệ thống xử lý với từng hạng mục cụ thể. Đồng thời ước tính giá thành xây dựng cho 1 m3 nước là 3482 đồng/m3. Kiến nghị
Qua thời gian thực hiện luận văn, em xin có một số kiến nghị như sau:
- Veà maët quy trình coâng ngheä ñeà xuaát thöïc hieän laø quy trình
phoå bieán, khoâng quaù phöùc taïp veà maët kyõ thuaät. Quy trình naøy
hoaøn toaøn coù theå ñaûm baûo vieäc xöû lyù nöôùc ñaït tieâu chuaån caáp nước.
81
- Về công tác thực nghiệm: đề tài đã lựa chọn được phèn thông qua quá trình thực nghiệm, tuy nhiên khi thực hiện cũng gặp khó khăn về thiết bị, hóa chất. Vì vậy, kính mong các thầy cô lãnh đạo Khoa, lãnh đạo Nhà trường quan tâm để các đề tài
nghiên cứu khoa học bằng thực nghiệm ngày càng phát triển về số lượng cũng như chất lượng.
82
- Kết quả thực hiện của đề tài cần được mở rộng nghiên cứu và hoàn thiện để có thể áp dụng vào triển khai thực tế xây dựng hệ thống cấp nước cho khu dân cư phía Tây huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh đáp ứng nhu cầu dùng nước sạch của người dân.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lê Dung. Công trình thu nước và trạm bơm cấp thoát nước. NXB Xây dựng :
Hà Nội, 1999.
[2]. Nguyễn Ngọc Dung. Xử lý nước cấp. NXB Xây dựng : Hà Nội, 2008.
[3]. Bộ Y tế. Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 01:2009/BYT. Quy chuẩn kỹ
thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống, 2009.
[4]. Hoàng Huệ. Giáo trình cấp thoát nước. NXB Xây dựng : Hà Nội, 1993. [5]. Trịnh Xuân Lai. Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp . NXB Xây
dựng, Hà Nội, 2004.
[6]. Trung tâm nước sạch và VSMT tỉnh Bắc Ninh. Đánh giá kết quả thực hiện
chương trình mục tiêu Quốc gia nước sạch và VSMT nông thôn từ năm 1997 đến
2010. 2010.
[7]. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh. Phân tích diễn biến chất lượng
nước mặt tỉnh Bắc Ninh. 2016.
[8]. Nguyễn Công Thành. Xử lý nước thiên nhiên. NXB Hà Nội, 1992. [9]. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4513:1988. Cấp nước bên trong - Tiêu chuẩn
thiết kế. 1988.
[10]. Bộ Xây dựng. Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 33:2006. Cấp nước - Mạng
83
lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế, 2006.
