TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
KHOA MÔI TRƯỜNG
HỌC PHẦN : XỬ LÝ NƯỚC SINH HOẠT
ĐỀ
ĐỀ
TÀI
TÀI
THIẾT KẾ MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM SẮT
MỤC LỤC
Chương mở đầu
Chương 1 : Tổng quan về thị trấn Xuân Lộc
Chương 2 : Tìm hiểu nguồn nước ngầm
Chương 3 : Cơ sở lựa chọn qui trình xử lý
Chương 4 : Tính toán thiết kế các công trìnhChương mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
con người cần phải biết cách xử lý các nguồn nước cấp đề đáp ứng cả về chất lượng
lẫn số lượng cho sinh hoạt hằng ngày và sản xuất công nghiệp.
Chương mở đầu
2. Mục tiêu của đề tài
•
Xây dựng một qui trình xử lý nước ngầm đáp ứng được về số lượng và chất lượng
phục vụ nhu cầu của người dân quanh vùng.
3. Nội dung của đề tài
•
Nêu lên cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý nước ngầm sau đó đưa ra một số qui trình
-Nước ngầm: trữ lượng lớn, lưu lượng mỗi giếng đạt từ 40-50 m3/h với chiều sâu trung
bình từ 60-100 m
Chương 2 : Tìm hiểu nguồn nước
ngầm
2.1 Thành phần tính chất nước ngầm
2.1.1 Khái niệm : Nước ngầm( nước dưới đất) là nước được hình thành do nước mưa
thấm qua các lớp đất đá trong lòng đất và được giữ lại ở các tầng chứa nước bên
dưới bề mặt đất ở các độ sâu khác nhau
2.1.2 Phân loại :
-
Nước ngầm tầng nôn
-
Nước ngầm tầng sâu chứa trong các tầng chứa nước ở độ sâu trên 40m
2.2 Ưu và nhược điểm khi sừ dụng nước ngầm :
2.2.1 Ưu điểm
-Nước ngầm là tài nguyên thường xuyên, ít chịu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu như
hạn hán.
-Chất lượng nước tương đối ổn định, ít bị biến động theo mùa như nước mặt …
2.2.2. Nhược điểm
-Việc khai thác nước ngầm với qui mô và nhịp điệu quá cao cũng sẽ làm cho hàm lượng
muối trong nước tăng lên từ đó dẫn đến việc tăng chi phí cho việc xử lý nước trước
khi đưa vào sử dụng
-Khai thác nước ngầm một cách bừa bãi cũng dễ dẫn tới tình trạng ô nhiễm nguồn nước
ngầm …
Chương 2 : Tìm hiểu nguồn nước
ngầm
Chương 3 : Cơ sở lựa chọn qui trình
xử lý
3.3 Các nghiên cứu ngoài nước
Qui trình xử lý nước ngầm của City of Hamilton (USA)
Chương 3 : Cơ sở lựa chọn qui trình
xử lý
•
Quy trình xử lý nước ngầm tại Town of Normal
Chương 3 : Cơ sở lựa chọn qui trình
xử lý
3.4 Các quy trình xử lý nước ngầm tiêu biểu tại Khu Xuân Thành
3.4.1 Qui trình 1 :
3.4.2 Qui trình 2:
Chương 3 : Cơ sở lựa chọn qui trình
xử lý
3.4.3 Qui trình 3: dùng xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao ( 4 – 10 mg/l)
Ưu điểm: chất lượng nước đầu ra tốt đủ tiêu chuẩn đưa vào
mạng lưới cấp nước, thích hợp cho nguồn nước ngầm có hàm
lượng sắt cao
Nhược điểm: chi phí xây dựng và vận hành cao .
→Do tính chất nước ngầm tại khu Xuân Thành nên quy trình 3
thích hợp nhất cho xây dựng nhà máy.
Chương 4 : Tính toán thiết kế các
công trình
Chọn sàn tung là các tấm inox có kích thước 1x1m. Cần sử dụng 4 tấm inox cho một
sàn tung. Trên mỗi tấm inox khoảng 20 x 20 = 400 lỗ
2
1000
4,2( )
24 10
m
Q
S m
q
= = =
×
Chương 4 : Tính toán thiết kế các
công trình
•
Hệ thống thu, thoát khí, ngăn nước:
•
Sàn thu nước:
•
Hệ thống thu nước và xả cặn: tốc dòng nước theo quy phạm từ 1-1,5 m/s, chọn vận
tốc này là 1m/s.diện tích ống dẫn nước là:
•
Đường kính ống dẫn :
•
Chọn ống có đường kính 120 mm. Kiểm tra lại vận tốc nước chảy :
•
Ống xả cặn :
•
Hệ thống phân phối nước:
0,08
86400 2
4
Q
v m s
S
π
= = =
×
× ×
Chương 4 : Tính toán thiết kế các
công trình
•
Trên mỗi giàn mưa ta bố trí một ông phân phối nước chính có chiều dài bằng chiều
rộng giàn mưa. Chọn vận tốc nước chảy trong ống là 1m/s. Đường kính ống phân
phối chính là:
•
Chọn đường kính ống phân phối chính là 90 mm, kiểm tra lại vận tốc nước chảy
trong ống :
•
Chọn khoảng cách giữa cách ống nhánh là 300 mm (theo quy pạhm khoảng cách
này được lấy từ 250-300 mm). số ống nhánh trên một ống phân phối chính sẽ là:
4 4 1000
0,086( )
86400 2 1 1
Q
D m
v
π π
•
Chọn ống nhánh đường kính 21 mm. Kiểm tra lại vận tốc nước trong các ống nhánh:
•
Tổng diện tích lỗ trên các ống nhánh theo quy phạm chọn từ 30-35 % diện tích tiết
diện ngang của ống chính, chọn tỷ lệ này là 30 %, tổng diện tích lỗ phun là:
•
Tổngdiệntíchlỗ= 0,3x S ống chính=0.3x(πx0.09x0.09):4=1.908x10-3(m
2
)
4 3
1000
7,23 10 ( / )
86400 2 1 8
nhanh
q m s
−
= = ×
× × ×
4
4
4 7,23 10
0,021( ) 21( )
2
nhanh
nhanh
q
d m mm
v
π π
−
=24.3 (lỗ)
Các lỗ được bố trí thành hai hàng so le nhau ở hai bên thành ống nhánh
•
Kiểm tra thời gian làm thoáng của nước: thời gian làm thoáng nước tính sơ bộ theo
thời gian nươc rơi trên toàn bộ chiều cao của giàn mưa (bỏ qua thời gian nước đọng
lại trên sàn ) :
2 2 2,1
0,654( )
9,81
h
t s
g
× ×
= = =
Chương 4 : Tính toán thiết kế các
công trình
•
4.2 THIẾT BỊ TRỘN
•
Sử dụng thiết bị trộn ống dẫn
•
Nhiệm vụ: đưa các phần tử hóa chất vào trạng thái phân tán dều trong môi trường
nước.
•
Hóa chất được cho vào trong đường ống dẫn sang bể lắng. Sau điểm cho hóa chất
thay một đoạn ống dẫn nước nguồn đến bể lắng bằng đoạn ống có đường kính nhỏ
hơn, vận tốc dòng nước 1,5 (m/s), theo quy phạm vận tốc này từ 1,2-1,5 (m/s)
•
Đường kính đoạn ống trộn là:
•
4.3 BỂ LẮNG NGANG
•
Nhiệm vụ
•
Cấu tạo: bể lắng ngang thu nước ở cuối.
•
Nguyên lý hoạt động:
•
Dung tích bể lắng
•
Trong đó, Q: công suất xử lý của trạm (m3/h)
•
T: thời gian lưu nước trong bể (h). Chọn T = 2h.
•
Chọn chiều cao vùng lắng H = 3 m (theo quy phạm chiều cao này từ 2-3,5 m).
Diện tích mặt bằng bể lắng:
•
Chọn hệ thống xử lý gồm một bể lắng chia thành hai ngăn lắng, mỗi ngăn xem
như một bể lắng nhỏ. Chọn chiều rộng bể lắng là 4 m, chiều rộng mỗi ngăn lắng
là 2 m (theo quy phạm chiều rộng này lấy không quá 6 m). Chiều dài của bể lắng
là:
3
1000
w=QT= 2 83,33( )
24
m
× =
2
1
F
L m
B
= = =
× ×
7 4 3
2( )
1000
24
V
T h
Q
× ×
= = =
0,029
11,6
0,05 0,05
= =
×
1000
0,2( )
86400 2 11 0,05 0,05
m s
= =
× × × ×
Chương 4 : Tính toán thiết kế các
công trình
•
Chiều cao hữu ích của vách phân phối chính bằng chiều cao vùng lắng trong bể.
4 0,006
0,098( )
0,8
ong
Q
m
v
π π
×
×
= = =
× ×
Chương 4 : Tính toán thiết kế các
công trình
•
Chọn đường kính ống 100mm kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống thu:
•
Trên các ống thu khoang lỗ đường kính d = 25 mm, vận tốc nước chảy qua lỗ 1m/s
(chọn theo quy phạm).Tổng diện tích các lỗ trên một ống thu:
•
S lỗ
2
1000 86400
0,73( )
0,1
2 1
4
Q
v m s
= =
Chương 4 : Tính toán thiết kế các
công trình
•
Tính chiều cao bể lắng
•
Chiều cao từ mực nước đến sàn công tác là 0,3 m (theo quy phạm chiều cao này
0,3-0,5 m). Chọn phương pháp xả cặn bằng thủy lực, chọn chiều cao vùng chứa cặn
1m, chiều cao từ lớp cặn đến vùng lắng 0,3m. Chiều cao bể lắng là:
•
H= HI + Hcc + Hct = 3 + 1,3 + 0,3 = 4,6 m
•
Hệ thống thu xả cặn: sử dụng ống thu xả cặn đặt ở trung tâm bể lắng dọc theo chiều
dài bể.
•
Thể tích của cặn là: V cặn = 2 x 1 x 5,5 = 11( m3)
•
Tính toán ống xả cặn sao cho lượng cặn cần xả là 60 % trong thời gian 30 phút.
Lượng cặn cần phải xả bằng 0,6 x 11 = 6,6 m
3
(3.67x10-3 (m3/s)) Chọn vận tốc xả
cặn trong ống xả 1 m/s. Đường kính ống xả cặn là:
D
2
xảcặn = (4x0.00367)/(πx1)=4.67x10
-3
→ D = 0.068 (m)
Chọn ống xả cặn loại ống PVC đường kính 70 mm, chiều dài 5,5 m.
•
B H
= = =
× × × × ×
3
1000
1,3 0,015( )
86400
m s
= × =
2
0,015
0,013( )
2 0,6
thu
Q
S m
v
= = =
×