Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
Đồ án xử lý nước
cấp - Xử lý nước
cấp cho 2500 dân
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 1
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
MỤC LỤC
Đồ án xử lý nước cấp - Xử lý nước cấp cho 2500 dân 1
MỤC LỤC 2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP
I. CÁC NGUỒN CẤP NƯỚC Ở NƯỚC TA:
Năm 1896, hệ thống xử lý nước đầu tiên của Hà Nội được chính thức đưa vào vận
hành. Hiện nay, hệ thống cấp nước của thành phố Hà Nội đã được cải tạo và xây dựng
mới với trang thiết bị hiện đại, nâng công suất lên 390 000 m3/ngày. Đối với các
thành phố khác ở miền Bắc, nhiều hệ thống cấp nước cũng đã được cải tạo và phát
triển.
Ở miền Nam, các hệ thống cấp nước cho các đô thị lớn cũng được cải tạo và nâng cấp.
Nhiều nhà máy nước xây dựng từ thời thuộc Pháp đã được cải tạo, thay đổi công nghệ
xử lý. Hiện nay, ở thành phố Hồ Chí Minh, nhà máy nước Thủ Đức I có công suất 700
000 m3/ngày đang hoạt động, nhà máy nước Tân Hiệp, nhà máy nước ngầm Hóc Môn
và nhà máy nước Thủ Đức II có công suất 300 000 m3/ngày đang khởi công xây dựng
đảm bảo cung cấp nước sạch sinh hoạt và sản xuất của toàn thành phố.
Trong thời điểm hiện nay, nhiều trạm cấp nước đã được xây dựng mới, áp dụng những
công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia, Singapore,
…Các loại công trình xử lý như bể lắng ngang có các tấm lamen, bể lắng kiểu
accelator, kiểu pulsator, bể lọc sử dụng vật liệu nổi, bể lọc kiểu Aquazuz V đã được
áp dụng ở nhiều nơi. Trong công nghệ xử lý nước ngầm, áp dụng ejector thu khí, tháp
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ

chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá, được tạo
thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của nguồn nước
mặt nước mưa…nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục mét, hay
hàng trăm mét. Đối với các hệ thống cấp nước cộng đồng thì nguồn nước ngầm luôn
là nguồn nước được ưa thích. Bởi vì, các nguồn nước nặt thường bị ô nhiễm và lưu
lượng khai thác phải phụ thuộc vào sự biến động theo mùa. Nguồn nước ngầm ít chịu
ảnh hưởng bởi các tác động của con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn
chất lượng nước mặt nhiều. Trong nước ngầm hầu như: không có các hạt keo hay các
hạt lơ lửng, và vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp.
Thông số Nước ngầm Nước bề mặt
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 3
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
Nhiệt độ Tương đôi ổn định
Chất rắn lơ lửng Rất thấp, hầu như không
có(30-50 mg/l)
Thường cao và thay đổi
theo mùa(hàm lượng dao
động lớn có khi lên tới
3000m/l)
Chất khoáng hoà tan Ít thay đổi, cao hơn so với
nước mặt
Thay đổi tuỳ thuộc chất
lượng đất, lượng
mưa.
Hàm lượng Fe2+, Mn2+ Thường xuyên có trong
nước.hàm lượng tùy thuộc
vào địa chất của mạch
nước

con người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học, và việc sử dụng phân
bón hoá học…tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm vào nguồn
nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Đã có không ít nguồn nước ngầm
do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ, các
vi khuẩn gây bệnh, nhất là các hoá chất độc hại như các kim loại nặng, dư lượng thuốc
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 4
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
trừ sâu và không loại trừ cả các chất phóng xạ. pH nước ngầm khá thấp, thường dao
động từ 3 - 6
2. Thành phần nước mặt:
a. Nhiệt độ:
là yếu tố liên quan đến sự tồn tài và phát triển của các sinh vật thủy sinh, đồng thời là
nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước,
ảnh hưởng đến nồng độ oxy hòa tan. Qua đó ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của
nguồn nước tự nhiên nên những thay đổi của nhiệt độ ảnh hưởng nhiều mặt đến chất
lượng nước. Nhiệt độ là yếu tố quyết định loài sinh vật nào chiếm ưu thế trong môi
trường nước.(ở việt nam nhiệt độ nước dao động từ 13-34
o
C “theo trịnh xuân lai”)
Theo độ sâu, nhiệt độ phân thành 3 tầng rõ rêt:Tầng mặt, tầng chuyển tiếp và tầng
đáy.
Trong tầng mặt: nước có nhiệt độ cao nên tỷ khối thấp. Do ảnh hưởng của gió nên
nước trong tầng mặt xáo trộn mạnh làm cho nhiệt độ tương đối đồng đều, nồng độ
ôxy hòa tan cao, tiếp nhận ánh sáng tốt nên quang hợp diễn ra mạnh mẽ. Tầng này rất
thuận lợi cho quá trình phân hủy sinh học.
Tầng chuyển tiếp: có nhiệt độ giảm rõ rệt theo độ sâu
Tầng đáy, nước không bị khuấy đảo và tách biệt với tầng mặt bởi tầng chuyển tiếp nên
nồng độ oxy hòa tan thấp, ánh sáng mặt trời không xuyên tới. Trong tầng này, quá

d. Mùi vị
Nước ô nhiễm có mùi do các hợp chất hóa học chủ yếu các hợp chất hữu cơ hay các
sản phẩm từ phân hủy vật chất. Nước bị ô nhiễm nặng do các chất hữu cơ có mùi hôi
thối rất khó chịu do các khí độc hại như SO
2
, H
2
S sản phẩm từ phân hủy yếm khí.
e. Độ dẫn điện
Độ dẫn điện tăng theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước và dao động
theo nhiệt độ. Dùng để đánh giá tổng lượng các chất khoáng hòa tan trong nước. nước
tinh khiết ở 20
o
c là 4,2 µs/m
f. Tính phóng xạ
Tính phóng xạ do sự phân hủy các thành phần có chất phóng xạ trong nước tạo nên.
Xác định thông qua tổng hoạt độ phóng xạ ampha và beta.
g. Tổng số chất rắn
Tống số chất rắn là toàn bộ các chất có mặt trong nước, xác định bằng cách sấy mẫu
nước ở nhiệt độ 103 – 105 độ, sau khi nước bay hơi hết, phần còn lại là chất rắn. Các
chất rắn có mặt trong nước gồm chất rắn hòa tan và lơ lửng, trong đó quan trọng nhất
là chất rắn lơ lửng
h. Chất rắn lơ lửng
Lượng chất rắn lơ lửng là thông số đánh giá cường độ nước thải, hiệu quả của thiết bị
xử lý. Xác đinh dùng phương pháp lọc mẫu nước bằng chén Gút, sau đó đo khối
lượng chất rắn có trong màng lọc của chén (mg/l)
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 6
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân

2. Song chắn rác và lưới chắn rác:
Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ loại trừ
vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả
làm sạch của các công trình xử lý. Vật nổi và vật lơ lửng trong nước có thể có kích
thước nhỏ như que tăm nổi, hoặc nhành cây non khi đi qua máy bơm vào các công
trình xử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng hàm lượng cặn và độ màu của
nước. Song chắn rác có cấu tạo gồm các thanh thép tiết diện tròn cỡ 8 hoặc 10, hoặc
tiết diện hình chữ nhật kích thước 6 x 50 mm đặt song song với nhau và hàn vào
khung thép. Khoảng cách giữa các thanh thép từ 40 ÷ 50 mm. Vận tốc nước chảy qua
song chắn khoảng 0,4 ÷ 0,8 m/s. Song chắn rác được nâng thả nhờ ròng rọc hoặc tời
quay tay bố trí trong ngăn quản lý. Hình dạng song chắc rác có thể là hình chữ nhật,
hình vuông hoặc hình tròn. Lưới chắn rác phẳng có cấu tạo gồm một tấm lưới căng
trên khung thép. Tấm lưới đan bằng các dây thép đường kính 1 ÷ 1,5 mm, mắt lưới 2 x
2 ÷ 5 x 5 mm. Trong một số trường hợp, mặt ngoài của tấm lưới đặt thêm một tấm
lưới nữa có kích thước mặt lưới 25 x 25 mm đan bằng dây thép đường kính 2 – 3 mm
để tăng cường khả năng chịu lực của lưới. Vận tốc nước chảy qua băng lưới lấy từ
0,15 ÷ 0,8 m/s. Lưới chắn quay được sử dụng cho các công trình thu cỡ lớn, nguồn
nước có nhiều. Cấu tạo gồm một băng lưới chuyển động liên tục qua hai trụ tròn do
một động cơ kéo. Tấm lưới gồm nhiều tấm nhỏ nối với nhau bằng bản lề. Lưới được
đan bằng dây đồng hoặc dây thép không gỉ đường kính từ 0,2 ÷ 0,4. Mắt lưới kích
thước từ 0,3 x 0,3 mm đến 0,2 x 0,2 mm. Chiều rộng băng lưới từ 2 ÷ 2,5 m. Vận tốc
nước chảy qua băng lưới từ 3,5 ÷ 10 cm/s, công suất động cơ kéo từ 2 ÷ 5 kW.
3. 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.
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ

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; …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
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 9
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
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.
IV. XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ
1. Làm thoáng
Bản chất của quá trình làm thoáng là hòa tan oxy từ không khí vào nước để oxy hóa
sắt hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt hóa trị III, mangan hóa trị IV tạo thành các

Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
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 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 tụ và tạo thành bông cặn xảy ra
theo các giai đoạn sau:
Me
3+
+ HOH Me(OH)
2+
+ H
+
Me(OH)
2+
+ HOH Me(OH)
+
+ H
+
+ Me(OH)

)
2
.12H
2
O,
NH
4
Al(SO
4
)
2
.12H
2
O, FeCl
3
, Fe
2
(SO
4
)
2
.2H
2
O, Fe
2
(SO
4
)
2
.3H

O = AlOH
2+
+ H
+
AlOH
+
+ H
2
O = Al(OH)
2+
+ H
+
Al(OH)
2+
+ H
2
O = Al(OH)
3
(s) + H
+
Al(OH)
3
+ H2O = Al(OH)
4-
+ H
+
Ngoài ra, Al
2
(SO
4

)
3
theotỷ
lệ (10:1) – (20:1). Phản ứng xảy ra như sau:
6NaAlO
2
+ Al
2
(SO
4
)
3
+ 12H
2
O 8Al(OH)
3
+ 2Na
2
SO
4
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.
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 12
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
b. 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;

+ 3Ca(OH)
2
= Fe(OH)
3
+ 3CaCl
2
+FeSO
4
+ 3Ca(OH)
2
2Fe(OH)
3
+ 3CaSO
4
c. 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 (C
6
H
10
O
5
)
n
, các ete,
cellulose, dioxit silic hoạt tính (xSiO
2
.yH

2
O HOCl + HCl
Hoặc có thể ở dạng phương trình phân ly:
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 13
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
Cl
2
+ H
2
O H+ + OCl
-
+ Cl
-
Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:
Ca(OCl)
2
+ H
2
O = CaO + 2HOCl +2HOCl 2H
+
+ 2OCl
-
b. Dùng ozone để khử trùng
Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối với
con người. Ơ trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử.
Ozone có tính hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất
nhiều lần. Thời gian tiếp xúc rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây
mùi vị khó chịu trong nước kể cả khi trong nước có chứa phênol.

; FeSO
4
…hàm lượng sắt có trong các nguồn
nước ngầm thường cao và phân bố không đồng đều trong các lớp trầm tích dưới đất
sâu. Nước có hàm lượng sắt cao, làm cho nước co mùi tanh và có màu vàng, gây ảnh
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 14
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
hưởng không tốt đến chất lượng nước ăn uống sinh hoạt và sản xuất. Do đó, khi mà
nước có hàm lượng sắt cao hơn giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn thì chúng ta phải
tiến hành khử sắt
Các hợp chất vô cơ của ion sắt hoá trị II
Các hợp chất vô cơ của ion sắt hoá trị II
FeS, Fe(OH)
2
, FeCO3, Fe(HCO
3
)
2
, FeSO
4
, v.v…
Các hợp chất vô cơ của ion sắt hoá trị III:
Fe(OH)
3
, FeCl
3
…trong đó Fe(OH)
3

lắng, bể lọc tiếp xúc và bể lọc trong.
2. Các phương pháp khử sắt trong xử lý nước
a. Phương pháp oxy hoá sắt
Nguyên lý của phương pháp này là oxy hoá (II) thành sắt (III) và tách chúng ra khỏi
nước dưới dạng
hyđroxyt sắt (III). Trong nước ngầm, sắt (II) bicacbonat là một muối không bền, nó dễ
dàng thuỷ phân thành sắt (II)hyđroxyt theo phản ứng:
Fe(HCO)
3
)
2
+ 2H
2
O → Fe(OH)
2
+ 2H
2
CO
3
Nếu trong nước có oxy hoà tan, sắt (II) hyđroxyt sẽ bị oxy hoá thành sắt (III) hyđroxyt
theo phản ứng:
4Fe(OH)
2
+ 2H
2
O + O
2
→ 4Fe(OH)
3
↓

3
/m
2
Lượng ôxy hoà tantrong nước sau khi làm thoáng ở
nhiệt độ 25
0
C lấy bằng 40% lượng ôxy hoà tan bão hoà (ở 25
0
C lượng ôxy bão hoà
bằng 8,1 mg/l).
 Làm thoáng bằng giàn mưa tự nhiên
Nước cần làm thoáng được tưới lên giàn làm thoáng một bặc hay nhiều bặc với các
sàn rải xỉ hoặc tre gỗ.Lưu lượng tưới và chiều cao tháp cũng lấy như trường hợp trên.
Lượng ôxy hoà tan sau làm thoáng bằng 55% lượng ôxy hoà tan bão hoà. Hàm lượng
CO2 sau làm thoáng giảm 50%.
 Làm thoáng cưỡng bức
Cũng có thể dùng tháp làm thoáng cưỡng bức với lưu lượng tưới từ 30 đến 40 m
3
/h.
Lượng không khí tiếpxúc lấy từ 4 đến 6 m
3
cho 1m
3
nước. Lượng ôxy hoà tan sau làm
thoáng bằng 70% hàm lượng ôxy hoà tan bão hoà.Hàm lượng CO
2
sau làm thoáng
giảm 75%.
c. Khử sắt bằng hoá chất
Khi trong nước nguồn có hàm lượng tạp chất hữu cơ cao, các chất hữu cơ sẽ tạo ra

3
)
2
+ Cl
2
+ Ca(HCO
3
)
2
+ 6H
2
O → 2Fe(OH)
3
CaCl
2
+ 6H+ + 6HCO
3-
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 16
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
 Biện pháp khử sắt bằng Kali Permanganat (KMnO
4
)
Khi dùng KMnO
4
để khử sắt, qua trình xảy ra rất nhanh vì cặn mangan (IV) hyđroxyt
vừa được tạo thành sẽ
là nhân tố xúc tác cho quá trình khử. Phản ứng xảy ra theo phương trình sau:
5Fe

CHƯƠNG III: Đề XUấT PHƯƠNG ÁN Xử LÝ VÀ TÍNH TOÁN 1
CÔNG TRÌNH ĐƠN Vị
I. CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ:
Thông số Đơn vị TCVN 5502
PH - 6,5 6 – 8,5
Độ đục NTU 6 5
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 17
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
Độ màu Mg/l pt 10 15
Độ kiềm 5 -
Hàm lượng cặn
nguồn
9 -
Tổng hàm lượng
các muối hòa tan
300 -
Hàm lượng sắt tổng m/l 20 0,5
Sắt II 16 -
Độ oxi hóa 3 -
Hàm lượng CO
2
120 -
Amoni m/l 12 3
Nhiệt độ 22 -
Bảng 3.2: bảng chỉ tiêu nước nguồn
Chất lượng nguồn nước xử lý và lựa chọn công nghệ:
Thông số thiết kế:
• pH : 6,5

K
i0
là độ kiềm ban đầu của nước nguồn, K
i0
= 5
CFe
0
2+
là hàm lượng Fe của nước nguồn, CFe
0
2+
= 14,8
⇒ K
i
= 5 – 0,036 × 16 = 4,424
- Kiểm tra hàm lượng CO
2
còn lại trong nước sau khi làm thoáng:
C
(CO2)
= C
(CO2)0
× (1 – a) + 1,6 × CFe
0
2+
(theo [3])
Trong đó:
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 18
Đồ án xử lý nước cấp

có hóa chất. Hệ thống xử lý bao gồm:
- Thiết bị pha dung dịch và định lượng hóa chất
- Công trình làm thoáng và trộn hóa chất
- Bể lắng
- Bể lọc
Công nghệ xử lý được mô tả như sau:
Tiến hành làm thoáng trước để khử CO
2
, hòa tan O
2
và nâng giá trị pH của
nước. Công trình làm thoáng được thiết kế với mục đích chính là khử CO
2
vì lượng
CO
2
trong nước cao sẽ làm giảm pH mà môi trường pH thấp không tốt cho quá trình
oxy hoá Fe. Sau khi làm thoáng ta sẽ châm hóa chất để khử Fe có trong nước. Hóa
chất sử dụng ở đây là CaO. Công trình làm thoáng trong các hệ thống xử lý nước
ngầm là giàn mưa và tháp oxy hóa. Sau khi làm thoáng và châm hóa chất thì nước
được đưa sang công trình kế tiếp là công trình trộn. Công trình này có mục đích là
trộn đều nước và hóa chất để các phản ứng hóa học diễn ra thuận lợi. Các công trình
trộn thường được sử dụng là bể trộn cơ khí, máng trộn có vách ngăn, bể trộn đứng.
Sau đó nước đuợc tiếp tục đưa sang bể lắng . Bể lắng có nhiệm vụ giữ lại các cặn tạo
ra trong quá trình oxy hóa cũng như cặn vôi sau khi các phản ứng xảy ra. Thời gian
lưu nước trong bể lắng thường là 90 phút. Và công trình cuối cùng là bể lọc áp lực. Bể
lọc này có nhiệm vụ giữ lại các cặn nhỏ mà không thể giữ lại trong bể lắng.
Lựa chọn các công trình trong hệ thống xử lý
 Trước hết, đối với quá trình làm thoáng có thể sử dụng giàn mưa hoặc
tháp oxy hóa.

và thu hồi cặn của các phản ứng này. Đối với hệ thống xử lý nước công suất lớn thì ta
nên sử dụng bể lắng tiếp xúc và thời gian lưu trong bể tốt nhất là 90 phút. Bể lắng sử
dụng ở đây là bể lắng đứng do lưu lượng tương đối nhỏ.
 Sau khi ra khỏi bể lắng nước tiếp tục sang công trình cuối là bể lọc. Bể lọc
có nhiệm vụ giữ lại các cặn còn sót lại. Đối với hệ thống xử lý nước có công suất lớn
người ta thường sử dụng bể lọc nhanh với vận tốc lọc khoảng 5 – 8 m/h. Ở đây ta có
thể sử dụng bể lọc áp lực với vận tốc > 10 m/h.
Tóm lại hệ thống xử lý của nhà máy bao gồm:
- Tháp oxi hóa
- Bể trộn thuỷ lực
- Bể lắng đứng
- Bể lọc áp lực
II. TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG VÀ LƯỢNG HÓA CHẤT CẦN DÙNG:
Giả sử khu vực cấp nước nằm ở đô thị loại II và trong nội ô
năm N
i
N
i+1
N
i+1/2
N
i+1**
tốc độ tăng
trưởng
thời gian so với
2010
2010 2500 2500 2500 2500 2% 0
2011 2500 2550 2525 2550.5 2% 1
2012 2500 2600 2550 2602 2% 2
2013 2500 2650 2575 2654.5 2% 3

=10% x452,925 =45,29 m
3
/ng
lượng nước phục vụ công nghiệp dịch vụ:
Q
dv
= 10%Q
sh
=10% x 452,925 = 45,29m
3
/ng
lượng nước cấp thất thoát:
Q
tt
= 19%(Q
sh
+ Q
cc
+ Q
dv
) = 19%x(452,925+ 45,29+ 45,29) = 103,27 m
3
/ng
lượng nước yêu cầu riêng của nhà máy xử lý:
Q
r
= 8%(Q
sh
+ Q
cc

max
= 698,52 x 1,4= 977,92 m
3
/ng
chọn Q
max.ngày
= 1000m
3
/ng
Vậy: lưu lượng để cấp cho số dân này là 1000m
3
/ng
Lưu lượng nước tính toán trong ngày dùng nước ít nhất:
Q
min.ngày
= Q
tt ngày
x K
min
= 698,52 x 0,8 = 558,82 m
3
/ng
Trong đó:
K:hệ số dùng nước không điều hòa
( k
max ngày
= 1,2 - 1,4; k
min ngày
= 0,7 - 0,9 )
Tính toán lượng hóa chất cần dùng trong việc khử sắt là:

2
và pH được nâng lên tốt cho
quá trình khử sắt. Sau quá trình làm thoáng là châm hóa chất (vôi). Hóa chất được
châm ngay sau khi làm thoáng. Sau đó ta tiến hành trộn đều nước và hóa chất nhờ vào
bể trộn đứng để phản ứng diễn ra thuận lợi. Sau khi trộn đều với hóa chất, nước được
đưa sang công trình kế tiếp là bể lắng đứng. Mục đích của công trình này là tạo thời
gian để các phản ứng diễn ra và thu hồi cặn của các phản ứng này . sau khi ra khỏi bể
lắng nước tiếp tục sang bể lọc áp lực. Bể lọc có nhiệm vụ giữ lại các cặn còn sót lại.
Khi qua bể lọc nước được đưa tới bể chứa nước sạch. Trên đường đi tới thì châm clo
khử trùng vào để làm sạch vi khuẩn gây bệnh.sau đó nước được bơm lên đài chứa
nước rồi cấp vào mạng lưới.
IV. Tính toán bể lọc áp lực:
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 23
Bể trung gian
Lọc áp lực
Trạm bơm
cấp 2
Đài nước
Bể chứa
nước sạch
Cấp vào
mạng lưới
Nước Rửa
ngược
Chú thích:
Đường nước:
Đường bùn:
Đường nước rửa:
Đường hóa chất:

: chiều cao bảo vệ là 300mm,
H
TN
: chiều cao thu nước chọn: 300mm.
Diện tích bể lọc:
F = = = 5,21 m
2

Trong đó:
F: diện tích bể lọc (m
2
)
Q: lưu lượng tính toán (m
3
/ng)
V: vận tốc lọc trong (theo [1] vận tốc lọc trong từ 8 - 12 m/h chọn v = 8 m/h)
Số bể lọc theo thực nghiệm [1]
N = F = 5,21 = 1,14 nên số bể lọc là 1 nhưng ta chọn 2 bể lọc làm việc cùng
lúc.
Diện tích 1 bể lọc:
S = = = 2,605 m
2
Đường kính bể:
SVTH: Nguyễn Hoàng Sĩ
GVHD: Biện Văn Tranh 24
Đồ án xử lý nước cấp
Thiết kế hệ thống xử lý nước cho 2500 dân
D =
∏
xS4

2
chọn 15 l/sm
2

thời gian rửa trong 7 phút.
Thể tích lớp cát lọc: V= SxH
C
= 2,605x0,7=1,82m
3
Thể tích lớp than: V=SxH
T
= 2,605x0,4=1,042m
3
Thể tích lớp sỏi đở: V=SxH
S
= 2,605x0,15=0,39m
3
Trong đó:
H
c
: chiều cao lớp cát lọc(m
3
)
H
S
: chiều cao lớp than(m
3
)
H
S