MỤC LỤC
Chương 1:Tổng quan – Giới thiệu 4
1.1.Mục tiêu của đồ án 4
1.2.Nội dung thiết kế của đồ án 4
1.3.Các tiêu chuẩn môi trường liên quan 4
1.4.Thành phần, tính chất của nước thô: 4
Chương 2 Lựa chọn công nghệ xử lý 6

2.1 Tổng quan vê các công trình đang được áp dụng trong xử lý nước ngâm 6
2.1.1 Công trình thu nước ngầm 6
2.1.2 Công trình làm thoáng 6
2.1.3 Bể lắng 7
2.1.4 Bể lọc 9
2.1.5 Khử trùng 11
2.1.6 Bể chứa nước sạch 11
2.2 Lựa chọn phương án xử lý 11
2.2.1 Đề xuất phương án xử lý 11
Chương 3 thiết kế tính toán hệ thống xử lý nước cấp 17
3.1 giếng khoan 17
3.2 Giàn mưa 17
3.3 Bể đứng tiếp xúc 20
3.4 Bể lọc nhanh 22
3.5 Tháp hấp thụ bằng vật liệu cationit 31
3.6 khử trùng 33
3.7 Bể chứa nước sạch 35
3.8 Sân phơi bùn 36
Chương 4 Kết luận 37
Tài liệu tham khảo 40

trường của trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường đã giúp em xin hoàn thành Đồ án
công nghệ mang tên: thiết kế và tính toán các công trình chính cho một hệ thống xử
lý nước ngầm với công suất 12000 m
3
/ngày đêm.
Với lượng kiến thức của bản than và thực tế chưa nhiều, nên trong quá trình làm đồ án
không thể tránh khỏi những sai sót trong bài.
Rất mong các thầy cô xem xét và chỉ bảo để em hoàn thành đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!!!
Chương 1
Tổng quan – Giới thiệu
1.1Mục tiêu của đồ án:
• Nghiên cứu lựa chọn phương án xây dựng trạm xử lý nước mang tính khả thi cao,
phù hợp với phương án bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
• Cung cấp đủ nước cho các nhu cầu sinh hoạt, công nghiệp, tưới tiêu, thương mại,
dịch vụ và chữa cháy theo yêu cầu cấp nước của đồ án.
• Biết cách tính toán 1 công trình xử lý nước cấp.
1.2.Nội dung thiết kế của đồ án:
• Lựa chọn công nghệ thích hợp với thông số chất lượng nước đầu vào và thuyết
minh dây truyền sử lý.
• Thiết kế chi tiết các công trình xử lý
• Vẽ bản 2 bản vẽ:
• Mặt bằng trạm xử lý
• Sơ đồ công nghệ trạm xử lý
.
1.3.Các tiêu chuẩn môi trường liên quan
1. Tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 33-2006)
2. Quy chuẩn quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt, ăn uống (quy chuẩn do Bộ Y tế
ban hành: QCVN 02/2009)
3. Quy chuẩn quốc gia về chất lượng nguồn nước.

vượt ngưỡng gấp gần 12,5 lần  phải được xử lý. Mangan trong dây truyền
xử lý thì được sử lý cùng với Fe.
4. Hàm lượng NH
4
: vượt ngưỡng so với TCXD33-2006 là 7 lần phải được xử
lý. Được xử lý bằng tháp hấp thụ với vật liệu cationit.
Chương 2
Lựa chọn công nghệ xử lý
2.1 Tổng quan vê các công trình đang được áp dụng trong xử lý nước ngâm:
2.1.1 Công trình thu nước ngầm:
Công trình thu nước ngầm có thể chia thành các loại sau:
• Giếng khoan: là công trình thu nước nằm mạch sâu. Độ sâu giếng khoan phụ
thuộc vào độ sâu của tầng chứa nước, thường nằm trong khoảng 20-200m, đôi khi
có thể lớn hơn. Giếng khoan được sử dụng rộng rãi trong mọi trạm xử lý.
Cấu tạo của giếng khoan gồm:
o Miệng giếng
o ống vách để gia cố và bảo vệ giếng
o ống lọc
o ống lắng
• Giếng khơi: là công trình thu nước ngầm mạch nông, thường không áp đôi khi áp
lực yếu chỉ áp dụng với các điểm dùng nhỏ lẻ hoặc hộ gia đình.
• Đường hầm thu nước: được áp dụng để thu nước ngầm mạch nông, độ sâu tầng
chứa nước không quá 8m, cung cấp cho những điểm cung cấp cho những điểm
dùng nước với lưu lượng nhỏ.
• Công trình thu nước ngầm mạch lộ thiên
• Công trình thu nước thấm.
2.1.2 Công trình làm thoáng
Mục đích của làm thoáng là làm giàu O2 và tăng pH nước. Làm thoáng để khử
CO
2

• Thùng quạt gió: làm thoáng tải trọng cao (làm thoáng cưỡng bức)
nghĩa là gió và nước đi ngược chiều.
Cấu tạo gồm
+ hệ thống phân phối nước
+ lớp vật liệu tiếp xúc
2.1.3 Bể lắng
Mục đích của bể lắng là nhằm lắng cạn trong nước, làm sach sơ bộ trước khi đưa nước
vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước.
Tùy vào công suất và chất lượng nước thì người ta thường dùng các bể lắng sau:
• Bể lắng ngang: nước chuyển động theo chiều ngang từ đầu bể đến cuối bể. Bể
lắng ngang được sử dungjtrong các trạm có công suất lớn hơn 3000 m
3
/ngày đêm.
Cấu tạo gồm 4 thành phần chính:
1. Bộ phận vùng phân phối nước vào bể
2. Vùng lắng cặn
3. Hệ thống thu nước đã lắng
4. Hệ thống thu xả cặn
• Bể lắng đứng: nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên còn
các hạt cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước từ trên xuống.
bể lắng đứng sử dụng cho trạm sử lý nước có công suất nhỏ từ 3000 m
3
/ngày đêm
trở xuống.
Bể lắng đứng được chia làm 2 vùng:
1. Vùng lắng có dạng hình trụ hoặc hình hộp ở phía trên
2. Vùng chứa nén cặn có dạng hình nón hoặc hình chóp ở phía dưới.
• Bể lắng lớp mỏng: có cấu tạo giống bể lắng ngang thông thường nhưng khác vói
bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm
các vách ngăn bắng thép không rỉ hoặc bằng nhựa.

• Bể lắng tiếp xúc: có chức năng lưu lại nước trong bể từ 30-45 phút tạo điều kiện
cho quá trình oxi hóa và thủy phân sắt được sảy ra hoàn toàn, đồng thời giữ lại
một phần bông cặn nặng trước khi đưa sang bể lọc.
o Bể lắng đứng tiếp xúc: có cấu tạo như bể lắng đứng dùng để xử lý
nước mặt và nước ngầm có công suất trạm xủa lý nhỏ hơn 30.000
m
3
/ngày.
o Bể lắng ngang tiếp xúc: dùng cho trạm xử lý nước mặt và nước
ngầm có công suất lớn hơn 30.000m
3
/ngày.
2.1.4 Bể lọc
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. Trong dây truyền xử lý nước ăn uống sinh hoạt, lọc là giai đoạn cuối cùng để
làm trong nước triệt để. Hàm lượng cặn trong nước sau khi đi qua bể lọc phải đạt tiêu
chuẩn cho phép (nhỏ hơn hoặc bằng 3 mg/l)
Các loại bể lọc thường dùng trong sử lý nước:
• Bể lọc chậm: có hình chữ nhật hoặc vuông, bể rộng mỗi ngăn của bể không được
lớn hơn 6m và bể dài không lớn hơn 60m. Nhờ có màng lọc mà hiệu quả xử lý đạt
được rất cao 95-99% cặn bẩn và vi trùng có trong nước bị giữ lại trên lớp màng
lọc. Ngoài ra bể lọc chậm dùng để xử lý dùng để xử lý nước không phèn, không
đòi hỏi sử dụng nhiều máy móc, thiết bị phức tạp, quản lý và vận hành đơn giản.
Tuy nhiên bể lọc chậm có diên tích lớn do vận tốc lọc nhỏ, khó cơ khí hóa và tự
động hóa trong quá trình rửa lọc vài vậy phải quản lý bằng thủ công nặng nhọc.
Bể lọc chậm thường áp dụng cho những nhà máy có công suất đến 1000 m
3
/ngày
đêm với hàm lượng cặn đến 50 mg/l và độ màu đến 50

/ngày và dùng khí nén cho công suất
bất kì.
• Bể lọc tiếp xúc
Là loại bể lọc được sử dụng trong dây truyền công nghệ xử lý nước mặt có dùng
hóa chất phản ứng với nguồn nước có hàm lượng cặn đến 150 mg/l, độ màu đến
150
o
(thường là nước hồ) với công suất bất kỳ hoặc khử sắt trong nước ngầm có
công suất xử lý lên đến 10.000 m
3
/ngày đêm. Khi dùng bể lọc tiếp xúc, dây truyền
xứ lý nước mặt sẽ không cần có bể phản ứng và bể lắng. Hỗn hợp nước phèn sau
khi qua bể trộn vào thẳng bể lọc tiếp xúc, còn dây truyền sử lý săt và mangan sẽ
không cần có bể lắng tiếp xúc, nước ngầm sau khi qua giàn mưa hoặc thùng quạt
gió vào thẳng bể lọc tiếp xúc.
Ưu điềm của bể lọc tiếp tiếp xúc: khả năng chứa cặn cao, chu kì làm việc kéo dài.
Đơn giản hóa dây truyền công nghệ xử lý nước.
Nhược điểm: tốc độ lọc bị hạn chế, nhất là trường hợp trong nước chứa nhiều sinh
vật và phù du rong tảo.
2.1.5 Khử trùng
Khử trùng nước là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt.
Trong nước tự nhiên chứa rất nhiều VSV và vi trùng. Sau quá trình xử lý cơ học, nhất là
nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại. Song để tiêu diệt hoàn toàn
các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước.
Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả như:
• Khử trùng bằng các chất OXH mạnh
• Khử trùng bằng các tia vật lý
• Khử trùng bằng siêu âm
• Khử trùng bằng phương pháp nhiệt
• Khử trùng bằng các ion kim loại năng…

Nước đã
qua rửa
Nước rửa
lọc
Tháp hấp thụ
bằng vật liệu
cationit
clo
Trạm bơm cấp
2

PA2:
Nước ngầm
(bơm từ giếng khoan)
Cặn
Thùng quạt gió
Bể lọc nhanh
Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng
Cặn
clo
tháp thiết bị dùng than hoạt tính(khử NH4)
Khử trùng
Bể chứa nước sạch
Hồ cô dặc và sân phơi bùn
So sánh 2 phương án:
So sánh PA1 PA2
Ưu điểm • Giàn mưa:
+ Dễ vận hành
+ Việc duy tu, bảo dưỡng và
vệ sinh định kì giàn mưa cũng

trình chiếm diện tích lớn.
• Thùng quạt gió vận hành khó
hơn giàn mưa, khó cải tạo khi
chất lượng nước đầu vào thay
đổi, tốn diện tích khi vận hành.
Khi tăng công suất phải xây
dựng thêm thùng quạt gió chứ
không thể cải tạo
• Bể lắng trong có lớn cặn lơ
lửng xây dựng và vận hành
phức tạp, rất nhạy cảm với sự
dao động về lưu lượng và nhiệt
độ nguồn nươc, khó khăn khi
tăng giảm lưu lượng nước đầu
vào.
• Chi phí xây dựng cao.
Qua việc so sánh trên ta thấy phương án 1 là hợp lý vì các lý do sau:
Thứ 1: PA1 xử lý được triệt để các thông số ô nhiễm đầu vào của nguồn nước.
Thứ 2: khi sử dụng PA1 vận hành đơn giản, dễ dàng cho việc duy tu và sữa chữa khi gặp
sự cố.
Thứ 3: khi tăng hoặc giảm công suất với giá trị nhỏ thì vẫn có thể đáp ứng yêu câu.
Thứ 4: chi phí ban đầu cho xây dựng và thiết kế là nhỏ hơn PA2
 Chọn PA1 để tính toán và thiết kế dây truyền xử lý nước ngầm.
Chương 3: Thiết kế tính toán hệ thống xử lý nước cấp
3.1 Giếng khoan
Do lượng nước cần cho sinh hoạt là 12000m3/ngày là lớn nên chọn lấy nước từ 4
giếng khoan mỗi giếng có công suất 3000 m
3
/ngày.
Mỗi giếng có độ sâu khoảng 70m, cấu tạo của giếng khoan gồm:

F = (CT 5-3 tài liệu 1)
Với Q là lưu lượng nước xử lý (m
3
/h), Q = 12.00 m
3
/ngày đêm = 500 m
3
/h
q là cường độ nước mưa lấy: 10 – 15(m
3
/ m
2
/h), chọn q= 10 m
3
/ m
2
/h (TCXDVN33-2006)
F
tổng
50 m
2
Xây dựng 4 giàn mưa với công suất nước cấp lên mỗi giàn là 3000 m
3
/s
Diện tích của 1 giàn mưa là : F = 50/4 = 12,5 m
2
• Diện tich mỗi ngăn của1 giàn mưa:
f (CT 5-4 tài liệu 1) chọn N = 8
= 12,5/8 = 1,5625 m
2

2+
chính là hàm lượng sắt của nguồn nước = 30 mg/l
C
d
= 45 mg/l
C
t
= C
bd
. (mg/l)
ứng với pH= 7; k = 2 mgdl/l tra biểu đồ hình (5-1) (tài liệu 1) tìm được C
bd
= 19 mg/l
Căn cứ vào lượng muối hòa tan trong nước là 300mg/l tra bảng (5-1) (tài liệu 1) tìm được
. = 0,96
Vậy C
l
= 1,64. 30 + 45 – 17,5 = 76,7 (mg/l)
G = = 38 (kg/h)
Lực động trung bình của quá trình khử khí:
tb
= (kg)
Mà C
max
= 1,64. Fe
2+
+ C
d
= 1,64.30 + 45 = 94,2 (mg/l)
tb

Chiều cao vật liệu của từng giàn là 5,0056/4 = 1.25 m
Thiết kế 1 giàn mưa gồm 4 tầng (4 sàn). tổng chiều cao1 giàn mưa là 3,5 m, chiều cao
mỗi ngăn là 0,8m, chiều cao ngăn thu 0,3 m. Lấy chiều cao lớp tiếp xúc ở mỗi sàn là :
1,25/4 = 0,31m (QP 0,3-0,4m ). lưu lượng lên mỗi ngăn của1 giàn mưa là:
q= = = 15,625 (m
3
/h)
chọn đường kinh ống dẫn nước lên giàn mưa bằng thép d= 150 mm ứng với v= 0,89 m/s
(nằm trong giới hạn cho phép 0,8 – 1,2 m/s) ống dẫn nước từ sàn thu xuống bể lắng d =
125mm ứng với v = 1,26 m/s (quy phạm 1,0 – 1,5 m/s). Bố trí 4 vòi phun nước rửa sàn d
= 20mm nằm về 1 phía của giàn mưa, với khoảng cách phục vụ xa nhất là 10m. Trang bị
8 ống thoát nước sàn d = 100 mm để xả nước thau giàn mưa. (theo TCXDVN33-2006).
Chú ý:
• Đối với giếng khoan thu nước mạch sâu cần tự động hoá việc ngắt máy
bơm khi mực nước trong giếng hạ thấp xuống dưới giá trị cho phép.
• Trong công trình thu nước ngầm, việc điều khiển máy bơm cần được thiết
kế tự động hoá theo mực nước động trong giếng (trong bể tập trung) hoặc
điều khiển từ xa từ trạm điều khiển trung tâm.
Nước khi qua giàn mưa thì đạt được các mục tiêu sau:
• Thu được lượng oxi hòa tan = 50%, giúp cho quá trình khử Fe, Mn. NH
4
• Khử được 75 – 80 % lượng CO2 có trong nươc
• Khử được hàm lượng Fe , Mn khoảng 70 – 80% tức là khử được Fe = 21 mg/l,
Mn= 7 mg/l và khử được 1 phần NH4.
3.3 Bể lắng đứng tiếp xúc.
Bể lắng đứng tiếp xúc được thiết kế cùng với giàn mưa. Dựa theo yêu cầu và công suất
cho như đề bài thiết kế 4 giàn mưa ứng với 4 bể lắng đúng tiếp xúc.
Nguyên lý làm việc: nước từ sàn thu nước của giàn mưa đi qua ống dẫn nước vào bể
lắng tiếp xúc nước được đi qua ống trung tâm ở đây các cặn được lắng xuống dước bể
lắng và nước không chứa cặn được đấy lên trên đi qua ống dẫn sang bể lọc.

)
Chia làm 4 bể, diện tích của từng bể là:
f = = = 34,75 m
2
lưu lượng nước qua mỗi bể:
q = = = 125,0 m
3
/h = 34,7 l/s
chọn tốc độ nước chảy qua ống trung tâm là 1,01 l/s đường kính ống trung tâm sẽ là
=200mm
Tổng diện mỗi bể kể cả ống trung tâm là:
f + = 34,70 + = 35 m
2
chọn bể lắng với kích thước 6 x 6 = 36 m
2
. chiều cao vùng lắng = 0,8 chiều cao phần
hình trụ (TCXDVN 33-2006)
H
trụ
= = = 3,0 m
Chiều cao phần hình nón là :
H
nón
= = 3,5 m
(0,4 là chiều rộng hố thu cặn ở đáy)
Lấy chiều cao lớp bảo vệ = 0,5 m
Tổng chiều cao của bể lắng tiếp xúc sẽ là :
H = H
trụ
+ H