Thiết kế trạm xử lý nước thiên nhiên

THUYẾT MINH I. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC 1. Xác định các chỉ tiêu còn lại trong nhiệm vụ thiết kế và đánh giá mức độ chính xác các chỉ tiêu nguồn nước a. Tổng hàm lượng muối Tổng hàm lượng muối trong nước nguồn được tính theo công thức sau: P= Trong đó: - : Tổng hàm lượng các ion dương - : Tổng hàm lượng các ion âm Ta có: =153,1 hay: (mg/l) hay: Như vậy: P = 153,1+ 135,9 + 1,4 5+ 0,5317,1 + 0,13 2,18  P = 454,83 (mg/l) b. Xác định lượng CO2 tự do có trong nước nguồn Lượng CO2 tự do có trong nước nguồn phụ thuộc vào P, t0, Ki, PH và được xác định theo biểu đồ Langlier Với: P =454,83 (mg/l) t0 =220C PH = 7,6 Ki0 = 5,2 (mg/l) Tra biểu đồ ta xác định được hàm lượng [CO2] tự do là 12 (mg/l) c. Kiểm tra độ Kiềm toàn phần Do PH = 7,6 nên độ Kiềm toàn phần của nước chủ yếu là do [HCO3-], ta xác định được: Kitf  =5,2 (mg/l) Như vậy độ Kiềm toàn phần bằng độ cứng Cacbonat = 4,56 (mg/l) nên số liệu tính toán là chính xác. 2. Đánh giá chất lượng nguồn nước Dựa theo TIÊU CHUẨN VỆ SINH NƯỚC ĂN UỐNG (Ban hành kèm theo Quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002 của Bộ Y tế) và các chỉ tiêu chất lượng nước nguồn ta thấy nguồn nước sử dụng có các chỉ tiêu sau đây chưa đảm bảo yêu cầu: 1. Độ Oxy hoá Pemaganat = 4 (mgO2/l) > 2 (mgO2/l) 2. Hàm lượng Fe2+ = 5(mg/l) > 0,5 (mg/l) 3. Hàm lượng H2S = 0,1 (mg/l) > 0,05 (mg/l) 4. Hàm lượng Ca2+ = 120,2 (mg/l) > 100 (mg/l) 5. Hàm lượng cặn lơ lửng = 8 (mg/l) > 3 (mg/l) 6. Chỉ số Ecôli = 720 (con) >2 0 (con) 3. Sơ bộ lựa chọn dây chuyền công nghệ Do hàm lượng Fe2+ = 5(mg/l), công suất trạm Q = 12500 (m3/ngđ) nên để xử lý sắt ta dùng phương pháp làm thoáng tự nhiên. a. Kiểm tra xem trước khi xử lý có phải Clo hoá sơ bộ hay không Ta phải Clo hoá sơ bộ trong 2 trường hợp sau: - [O2]0 > 0,15[Fe2+] + 3 - Nước nguồn có chứa NH3, NO2 Do [O2] = 4 (mg/l) < 0,15[Fe2+] + 3 = 0,155 + 3 = 3,75 (mg/l) nên truớc khi đưa đến công trình làm thoánag ta cho clo hóa sơ bộvới lưu lượng Clo là. Tuy nhiên, trong nước nguồn có chứa NH3 (ở dạng NH4+) và NO2- nên ta phải Clo hoá dơ bộ. Liều lượng Clo dùng để Clo hoá sơ bộ tính theo công thức: LCl = 6,5[o2] =0,5.4=2 (mg/l) b. Xác định các chỉ tiêu sau khi làm thoáng  Độ kiềm sau khi làm thoáng: Ki* = Ki0  0,036[Fe2+] Trong đó: - Ki0 : Độ kiềm của nước nguồn = 5,2 (mg/l)  Ki* = 5,2 - 0,0365 = 5,02 (mgđ g/l)  Hàm lượng CO2 sau khi làm thoáng: CO2* = (1-a)CO20 + 1,6[Fe2+] Trong đó: - a : Hệ số kể đến hiệu quả khử CO2 bằng công trình làm thoáng. Chọn phương pháp làm thoáng tự nhiên  a = 0,5 - CO20 : Hàm lượng khí Cácbonic tự do ở trong nước nguồn = 12(mg/l)  CO2* = (1-0,5)12 + 1,62 = 14 (mg/l)  Độ PH của nước sau khi làm thoáng: Từ biểu đồ quan hệ giữa PH, Ki, CO2,t0 ứng với các giá trị đã biết: Ki* = 5,02 CO2* = 14 (mg/l) t0 = 22 0C P = 454,83(mg/l) Tra biểu đồ quan hệ giữa lượng PH, Ki, CO2 ,t0 ta có PH* = 7,5  Hàm lượng cặn sau khi làm thoáng: Hàm lượng cặn sau khi làm thoáng được tính theo công thức: C*max = C0max + 1,92[Fe2+] + 0,25M (mg/l) Trong đó: - C0max : Hàm lượng cặn lơ lửng lớn nhất trong nước nguồn trước khi làm thoáng = 12 (mg/l) - M : Độ mầu của nước nguồn - tính theo độ Cobal  C*max = 12 + 1,925 + 0,258= 23,6 (mg/l) Vì C*max > 20 (mg/l) và công suất trạm xử lý = 12500 (m3/ngđ) nên ta dùng bể lắng tiếp xúc ngang. c. Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi làm thoáng Sau khi làm thoáng, độ PH trong nước giảm nên nước có khả năng mất ổn định, vì vậy ta phải kiểm tra độ ổn định của nước. Độ ổn định của nước được đặc trưng bởi trị số bão hoà I xác định theo công thức sau: I= PH* - PHs Trong đó: - PH* : Độ PH của nước sau khi làm thoáng, theo tính toán ở trên ta đã can - PH* = 7,5 - PHs : Độ PH ở trạng thái cân bằng bão hoà CaCO3 của nước sau khi khử Fe2+, được xác định theo công thức sau: PHs¬ =f1(t0)- f2(Ca2+)- f3(Ki*)+ f4(P) Trong đó: - f1(t0): Hàm số nhiệt độ của nước sau khi khử sắt - f2(Ca2+): Hàm số nồng độ ion Ca2+ trong nước sau khi khử sắt - f3(Ki*): Hàm số độ kiềm Ki* của nước sau khi khử sắt - f4(P) : Hàm số tổng hàm lượng muối P của nước sau khi khử sắt Tra biểu đồ Langlier ta được: - t0 = 22 0C => f1(t0) = 2,05 - [Ca2+] = 120,2 (mg/l) => f2 (Ca2+) = 2,08 - Ki* = 5,02 (mgđl/l) => f3(Ki*) = 1,71 - P = 454,83 (mg/l) => f4(P) = 8,855 Như vậy, PHs = 2,05  2,08  1,71 + 8,855= 7,115  I = PH*  PHs = 7,5– 7,115 = 0,385 Nhận thấy rằng I > 0 nên nick can tin lắnag cặn. Từ các tính toán như trên ta chọn lựa các công trình chính trong dây chuyền: II. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ, CẤU TẠO VÀ CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

doc24 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 18/06/2013 | Lượt xem: 2938 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế trạm xử lý nước thiên nhiên, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
™™™ thuyÕt minh ˜˜˜ I. Lùa chän c«ng nghÖ xö lý n­íc 1. X¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu cßn l¹i trong nhiÖm vô thiÕt kÕ vµ ®¸nh gi¸ møc ®é chÝnh x¸c c¸c chØ tiªu nguån n­íc a. Tæng hµm l­îng muèi Tæng hµm l­îng muèi trong n­íc nguån ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: P= Trong ®ã: - : Tæng hµm l­îng c¸c ion d­¬ng - : Tæng hµm l­îng c¸c ion ©m Ta cã: =153,1 hay: (mg/l) hay: Nh­ vËy: P = 153,1+ 135,9 + 1,4´ 5+ 0,5´317,1 + 0,13 ´2,18 Þ P = 454,83 (mg/l) b. X¸c ®Þnh l­îng CO2 tù do cã trong n­íc nguån L­îng CO2 tù do cã trong n­íc nguån phô thuéc vµo P, t0, Ki, PH vµ ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu ®å Langlier Víi: P =454,83 (mg/l) t0 =220C PH = 7,6 Ki0 = 5,2 (mg/l) Tra biÓu ®å ta x¸c ®Þnh ®­îc hµm l­îng [CO2] tù do lµ 12 (mg/l) c. KiÓm tra ®é KiÒm toµn phÇn Do PH = 7,6 nªn ®é KiÒm toµn phÇn cña n­íc chñ yÕu lµ do [HCO3-], ta x¸c ®Þnh ®­îc: Kitf »=5,2 (mg/l) Nh­ vËy ®é KiÒm toµn phÇn b»ng ®é cøng Cacbonat = 4,56 (mg/l) nªn sè liÖu tÝnh to¸n lµ chÝnh x¸c. 2. §¸nh gi¸ chÊt l­îng nguån n­íc Dùa theo tiªu chuÈn vÖ sinh n­íc ¨n uèng (Ban hµnh kÌm theo QuyÕt ®Þnh sè 1329/2002/BYT/Q§ ngµy 18/4/2002 cña Bé Y tÕ) vµ c¸c chØ tiªu chÊt l­îng n­íc nguån ta thÊy nguån n­íc sö dông cã c¸c chØ tiªu sau ®©y ch­a ®¶m b¶o yªu cÇu: §é Oxy ho¸ Pemaganat = 4 (mgO2/l) > 2 (mgO2/l) Hµm l­îng Fe2+ = 5(mg/l) > 0,5 (mg/l) Hµm l­îng H2S = 0,1 (mg/l) > 0,05 (mg/l) Hµm l­îng Ca2+ = 120,2 (mg/l) > 100 (mg/l) Hµm l­îng cÆn l¬ löng = 8 (mg/l) > 3 (mg/l) ChØ sè Ec«li = 720 (con) >2 0 (con) 3. S¬ bé lùa chän d©y chuyÒn c«ng nghÖ Do hµm l­îng Fe2+ = 5(mg/l), c«ng suÊt tr¹m Q = 12500 (m3/ng®) nªn ®Ó xö lý s¾t ta dïng ph­¬ng ph¸p lµm tho¸ng tù nhiªn. KiÓm tra xem tr­íc khi xö lý cã ph¶i Clo ho¸ s¬ bé hay kh«ng Ta ph¶i Clo ho¸ s¬ bé trong 2 tr­êng hîp sau: [O2]0 > 0,15´[Fe2+] + 3 N­íc nguån cã chøa NH3, NO2 Do [O2] = 4 (mg/l) < 0,15´[Fe2+] + 3 = 0,15´5 + 3 = 3,75 (mg/l) nªn truíc khi ®­a ®Õn c«ng tr×nh lµm tho¸nag ta cho clo hãa s¬ bévíi l­u l­îng Clo lµ. Tuy nhiªn, trong n­íc nguån cã chøa NH3 (ë d¹ng NH4+) vµ NO2- nªn ta ph¶i Clo ho¸ d¬ bé. LiÒu l­îng Clo dïng ®Ó Clo ho¸ s¬ bé tÝnh theo c«ng thøc: LCl = 6,5´[o2] =0,5.4=2 (mg/l) X¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu sau khi lµm tho¸ng §é kiÒm sau khi lµm tho¸ng: Ki* = Ki0 - 0,036´[Fe2+] Trong ®ã: Ki0 : §é kiÒm cña n­íc nguån = 5,2 (mg/l) Þ Ki* = 5,2 - 0,036´5 = 5,02 (mg® g/l) Hµm l­îng CO2 sau khi lµm tho¸ng: CO2* = (1-a)´CO20 + 1,6´[Fe2+] Trong ®ã: a : HÖ sè kÓ ®Õn hiÖu qu¶ khö CO2 b»ng c«ng tr×nh lµm tho¸ng. Chän ph­¬ng ph¸p lµm tho¸ng tù nhiªn Þ a = 0,5 CO20 : Hµm l­îng khÝ C¸cbonic tù do ë trong n­íc nguån = 12(mg/l) Þ CO2* = (1-0,5)´12 + 1,6´2 = 14 (mg/l) §é PH cña n­íc sau khi lµm tho¸ng: Tõ biÓu ®å quan hÖ gi÷a PH, Ki, CO2,t0 øng víi c¸c gi¸ trÞ ®· biÕt: Ki* = 5,02 CO2* = 14 (mg/l) t0 = 22 0C P = 454,83(mg/l) Tra biÓu ®å quan hÖ gi÷a l­îng PH, Ki, CO2 ,t0 ta cã PH* = 7,5 Hµm l­îng cÆn sau khi lµm tho¸ng: Hµm l­îng cÆn sau khi lµm tho¸ng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: C*max = C0max + 1,92´[Fe2+] + 0,25M (mg/l) Trong ®ã: C0max : Hµm l­îng cÆn l¬ löng lín nhÊt trong n­íc nguån tr­íc khi lµm tho¸ng = 12 (mg/l) M : §é mÇu cña n­íc nguån - tÝnh theo ®é Cobal Þ C*max = 12 + 1,92´5 + 0,25´8= 23,6 (mg/l) V× C*max > 20 (mg/l) vµ c«ng suÊt tr¹m xö lý = 12500 (m3/ng®) nªn ta dïng bÓ l¾ng tiÕp xóc ngang. KiÓm tra ®é æn ®Þnh cña n­íc sau khi lµm tho¸ng Sau khi lµm tho¸ng, ®é PH trong n­íc gi¶m nªn n­íc cã kh¶ n¨ng mÊt æn ®Þnh, v× vËy ta ph¶i kiÓm tra ®é æn ®Þnh cña n­íc. §é æn ®Þnh cña n­íc ®­îc ®Æc tr­ng bëi trÞ sè b·o hoµ I x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: I= PH* - PHs Trong ®ã: PH* : §é PH cña n­íc sau khi lµm tho¸ng, theo tÝnh to¸n ë trªn ta ®· can PH* = 7,5 PHs : §é PH ë tr¹ng th¸i c©n b»ng b·o hoµ CaCO3 cña n­íc sau khi khö Fe2+, ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: PHs =f1(t0)- f2(Ca2+)- f3(Ki*)+ f4(P) Trong ®ã: f1(t0): Hµm sè nhiÖt ®é cña n­íc sau khi khö s¾t f2(Ca2+): Hµm sè nång ®é ion Ca2+ trong n­íc sau khi khö s¾t f3(Ki*): Hµm sè ®é kiÒm Ki* cña n­íc sau khi khö s¾t f4(P) : Hµm sè tæng hµm l­îng muèi P cña n­íc sau khi khö s¾t Tra biÓu ®å Langlier ta ®­îc: t0 = 22 0C => f1(t0) = 2,05 [Ca2+] = 120,2 (mg/l) => f2 (Ca2+) = 2,08 Ki* = 5,02 (mg®l/l) => f3(Ki*) = 1,71 P = 454,83 (mg/l) => f4(P) = 8,855 Nh­ vËy, PHs = 2,05 - 2,08 - 1,71 + 8,855= 7,115 Þ I = PH* - PHs = 7,5– 7,115 = 0,385 NhËn thÊy r»ng I > 0 nªn nick can tin l¾nag cÆn. Clo Lµm tho¸ng nh©n t¹o L¾ng tiÕp xóc ngang Läc nhanh Khö trïng N­íc nguån BÓ chøa n­íc s¹ch Tõ c¸c tÝnh to¸n nh­ trªn ta chän lùa c¸c c«ng tr×nh chÝnh trong d©y chuyÒn: II. TÝnh to¸n c«ng nghÖ, cÊu t¹o vµ c¸c c«ng tr×nh trong d©y chuyÒn c«ng nghÖ C«ng tr×nh lµm tho¸ng tù nhiªn §Ó lµm tho¸ng tù nhiªn ta sö dông giµn m­a, sau ®©y ta sÏ ®i tÝnh giµn m­a. TÝnh diÖn tÝch giµn m­a DiÖn tÝch mÆt b»ng giµn m­a ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: F = (m2) Trong ®ã: Q: C«ng suÊt Tr¹m xö lý (m3/h) qm: C­êng ®é m­a tÝnh to¸n. Theo quy ph¹m ta cã = 10 ¸ 15 (m3/m2-h). Chän qm = 12,5 (m3/m2-h) ta cã: Theo thiÕt kÕ, Q = 12500 (m3/ng®) = 520,8 (m3/h) Þ F = = 41,664 » 42 (m2) ThiÕt kÕ hai giµn m­a, diÖn tÝch mçi thïng lµ: f = = 21 (m2) ThiÕt kÕ mçi ng¨n giµn m­a víi a = 6 (m) Þ b = = 3,5 (m). VËy mçi ng¨n giµn m­a ®­îc thiÕt kÕ = 6´ 3,5 (m) Tæng diÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc cÇn thiÕt x¸c ®Þnh nh­ sau: Ftx = Trong ®ã: G : L­îng CO2 tù do cÇn khö (kg/h) ®­îc tÝnh nh­ sau: §Ó tÝnh tãan l­îng co2 cÇn khö ta tÝnh n­íc sau khi lµm tho¸ng khö CO2 tù do ®Õn giíi h¹n t¹i PH=7,5 .Trong t­êng hîp tÝnh tãan cña chóng ta n­íc sau khi lµm tho¸ng ®· ®¹t PH=7,5 nh­ vËy ®· ®¹t tiªu chuÈn =>kh«ng cÇn bè trÝ líp vËt liÖu tiÕp xóc , chØ cÇn ph©n bè 1 sµn ®Ëp vµ thu nø¬c. S¬ ®å: b. TÝnh giµn èng phun m­a Q = = = 260,4 (m3/h) Chän cèng chÝnh Chän vËn tèc n­íc ch¶y trong giµn èng chÝnh lµ V = 1 (m/s) ta cã: Q = w´ V = ´ V Þ d = = = 0,3035 (m) Ta lÊy dchÝnh = 0,31(m) = 310 (mm) Chän èng nh¸nh VËn tèc ®¶m b¶o trong kho¶ng 1,2 ¸ 2 (m/s) ThiÕt kÕ 22 èng nh¸nh, ®­êng kÝnh mçi èng lµ fnh¸nh = 50 (mm), l­u l­îng nh¸nh lµ: Qnh¸nh = = 3,288´ 10-3 (m3/s) DiÖn tÝch ngang èng nh¸nh lµ: w = = = 1,9625´ 10-3 (m2) Þ Vn = = = 1,68 (m/s) Þ tho¶ m·n ®iÒu kiÖn. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c èng nh¸nh lµ: x = = 0,54 (m) Trªn c¸c èng nh¸nh ®ôc c¸c lç f10 thµnh 2 hµng h­íng xuèng d­íi vµ nghiªng so víi ph­¬ng n»m ngang mét gãc 450. DiÖn tÝch mét lç lµ: F1lç = = = 7,85´ 10-5 (m2) MÆt kh¸c, theo quy ph¹m ta cã: = 0,25 ¸ 0,5. LÊy tû sè = 0,5 ta cã: Fèng chÝnh = = = 0,07065(m2) Þ S Flç = 0,5´ 0,07065 = 0,035325 (m2) S lç ph¶i khoan lµ: n = = = 20 (lç) Mçi hµng ®ôc 10 lç, khi ®ã kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç lµ: R = = 152,78 (mm) S¬ ®å giµn m­a ®­îc bè trÝ nh­ trªn. TÝnh to¸n bÓ l¾ng tiÕp xóc ngang a. DiÖn tÝch bÓ l¾ng Dïng bÓ l¾ng ngang thu n­íc ë cuèi bÓ, diÖn tÝch mÆt b»ng bÓ lµ: F = (m2) Q : C«ng suÊt tr¹m , Q = 520,8 (m3/s) a = (1) lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña dßng ch¶y rèi trong vïng l¾ng. Trong ®ã: u0 : Tèc ®é l¾ng cÆn, lÊy b»ng 0,35 (mm/s) Vtb : VËn tèc trung b×nh chuyÓn ®éng ngang cña dßng n­íc. Vtb = K´u0 Víi K: hÖ sè phô thuéc vµo tû sè chiÒu dµi vµ chiÒu cao cña bÓ l¾ng. Chän = 15Þ K = 10ÞVtb = 10´ 0,35 = 3,5 (mm/s). thay l¹i c«ng thøc (1) ta cã: a = = 1,5 Nh­ vËy, F = =620 (m2) b. ChiÒu réng bÓ l¾ng ChiÒu réng cña bÓ l¾ng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: B = Trong ®ã: H: ChiÒu cao vïng l¾ng, H = 2,5 (m) N: Sè bÓ l¾ng, lÊy N = 2 bÓ. Khi ®ã: B = =8,267 (m) Chia mçi bÓ thµnh 2 ng¨n, chiÒu réng cña mét ng¨n lµ bn = = = 4,134 (m) (m) Tháa m·n c. ChiÒu dµi bÓ l¾ng Theo c¸ch chän nh­ trªn, chiÒu dµi bÓ l¾ng lµ: L = = =37,5 (m)=15H Chän hai v¸ch ng¨n ®Æt c¸ch t­êng 1,5 (m). Sö dông ph­¬ng ph¸p cÆn tr­ît vÒ phÝa ®Çu bÓ (hè thu cÆn ®Æt ë phÝa ®Çu bÓ). TÝnh hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµo bÓ §Ó ph©n phèi vµ thu n­íc ®Òu trªn toµn bé diÖn tÝch bÒ mÆt bÓ l¾ng ta ®Æt c¸c v¸ch ng¨n cã ®ôc lç ë ®Çu vµ cuèi bÓ. ThiÕt kÕ hµng l«c cuèi cïng n»m cao h¬n møc cÆn tÝnh to¸n lµ 0,3 (m)  – theo quy ph¹m lµ 0,3¸0,5 (m). §Æt v¸ch ng¨n ph©n phèi n­íc vµo bÓ c¸ch ®Çu bÓ mét kho¶ng 1,5 (m). DiÖn tÝch cña v¸ch ng¨n ph©n phèi n­íc vµo bÓ lµ: Fng¨n = bn´ (H0 - 0,3) = 4,2´ (2,5 - 0,3) = 9,24 (m2) L­u l­îng n­íc tÝnh to¸n qua mçi ng¨n cña bÓ lµ: qn == 130,2 (m3/h) = 0,0362 (m3/s) DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña c¸c lç ë v¸ch ng¨n ph©n phèi n­íc vµo lµ: Sflç 1 = = = 0,12 (m2) DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña c¸c lç ë v¸ch ng¨n thu n­íc ë cuèi bÓ lµ: Sflç 2 = = = 0,0724 (m2) LÊy ®­êng kÝnh lç ë v¸ch ng¨n ph©n phèi thø nhÊt d1 = 0,06 (m), diÖn tÝch mét lç lµ f1lç = 0,00283 (m2) Þ Tæng sè lç ë v¸ch ng¨n thø nhÊt lµ: n1 = = = 43 (lç) chän 44(lç) LÊy ®­êng kÝnh lç ë v¸ch ng¨n thu n­íc d2 = 0,05 (m), diÖn tÝch mét lç lµ f1lç = 0,00196 (m2) Þ Tæng sè lç ë v¸ch ng¨n thø nhÊt lµ: n1 = = = 37 (lç) chän 38(lç) TÝnh diÖn tÝch vïng chøa cÆn ThÓ tÝch vïng chøa cÆn ®­îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc: W0 = (m3) Trong ®ã: T: Thêi gian gi÷a hai lÇn x¶ cÆn, do hµm l­îng cÆn nhá nªn lÊy T = 12 (giê) Q: L­u l­îng n­íc vµo bÓ l¾ng, Q = 520,8 (m3/h) m: Hµm l­îng cÆn trong n­íc sau khi l¾ng, m = 10 (mg/l) dc: Nång ®é trung b×nh cña cÆn nÐn sau thêi gian T, lÊy dc = 7500 (g/m3) Mc: Tæng hµm l­îng cÆn trong n­íc ®­a vµo bÓ l¾ng, Mc = 23,6 (mg/l) Þ W0 = = 5,67 (m3) f. ChiÒu cao vïng chøa vµ nÐn cÆn DiÖn tÝch mÆt b»nag 1 bÓ F1b===310(m2) ChiÒu cao vïng chøa vµ nÐn cÆn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: hc = = = 0,018 (m) g. ChiÒu cao bÓ l¾ng ChiÒu cao bÓ l¾ng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: HbÓ = HL + hc + hb¶o vÖ Trong ®ã: HL : ChiÒu cao vïng l¾ng n­íc, HL =2,5 (m) hb¶o vÖ : ChiÒu cao b¶o vÖ, lÊy = 0,5 (m) hc : ChiÒu cao tÇng cÆn HbÓ = 2,5 + 0,018 + 0,5 = 3,018 (m) Tæng chiÒu dµI bÓ l¾nag kÓ c¶ 2 ng¨n ph©n phèi n­íc Lb=37,5+2.1,5=40,5(m) 1,5 m 1,5 m i = 0,03 3. TÝnh bÓ läc nhanh träng lùc BÓ läc ®­îc tÝnh to¸n víi 2 chÕ ®é lµm viÖc lµ b×nh th­êng vµ t¨ng c­êng. Dïng vËt liÖu läc lµ c¸t th¹ch anh víi c¸c th«ng sè tÝnh to¸n: dmax = 1,6 (mm) dmin = 0,7 (mm) dt­¬ng ®­¬ng =0,8 ¸1,0 (mm) HÖ sè d·n në t­¬ng ®èi e = 30%, hÖ sè kh«ng ®ång nhÊt k = 2,0. ChiÒu dµy líp vËt liÖu läc = 1,2 (m) HÖ thèng ph©n phèi n­íc läc lµ hÖ thèng ph©n phèi trë lùc lín b»ng chôp läc ®Çu cã khe hë. Tæng diÖn tÝch ph©n phèi lÊy b»ng 0,8% diÖn tÝch c«ng t¸c cña bÓ läc (theo quy ph¹m lµ 0,8 ¸ 1,0 m). Ph­¬ng ph¸p röa läc: Giã n­íc kÕt hîp. ChÕ ®é röa läc nh­ sau: B¬m kh«ng khÝ víi c­êng ®é 18 (l/s.m2) thæi trong 2 phót sau ®ã kÕt hîp khÝ vµ n­íc víi c­êng ®é n­íc 2,5 (l/s.m2) sao cho c¸t kh«ng bÞ tr«i vµo m¸ng thu n­íc röa trong vßng 5 phót. Cuèi cïng ngõng b¬m kh«ng khÝ vµ tiÕp tôc röa n­íc thuÇn tuý víi c­êng ®é 12 (l/s.m2) trong 5 phót. §­êng èng dÉn n­íc th« tíi bÓ läc DÉn n­íc läc vÒ bÓ chøa n­íc s¹ch èng x¶ n­íc röa läc §­êng èng dÉn n­íc s¹ch röa läc S¬ bé tÝnh to¸n chu kú läc Thùc tÕ ®é rçng cña líp c¸t läc th­êng b»ng 0,41 ¸ 0,42, lÊy 0,41. ChiÒu dµy líp c¸t läc lÊy b»ng 1,2 (m) VËn tèc läc n­íc tra theo b¶ng lÊy V= 7 (m/h) KhÝ ®ã thÓ tÝch chøa cÆn cña 1 (m3) c¸t läc lµ: V=´ 0,41´ 1= 0,1025 (m3) Träng l­îng cÆn trong 1 (m3) vËt liÖu läclµ: Träng l­îng cÆn chiÕm 4% thÓ tÝch chøa cÆn, tøc lµ G = 40 kg/m3 ´ 0,1025 m3 = 4,1 (kg) Tèc ®é läc 7 (m/h), líp c¸t dµy 1,2 (m), mçi khèi c¸t 1 giê ph¶i gi÷ l¹i ®­îc: 7´10= 70 (g) hay b»ng 0,07 (kG) §Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng n­íc, chu kú läc lµ: TchÊt l­îng = = 58,57 (giê) , LÊy chu kú läc nhá h¬n TchÊt l­îng b»ng 48 (giê), tøc lµ 2 (ngµy). Tæng diÖn tÝch mÆt b»ng cña bÓ Tæng diÖn tÝch mÆt b»ng cña bÓ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: F = (m2) Trong ®ã: Q: C«ng suÊt tr¹m xö lý, Q = 12500 (m3/ng®) Vbt : VËn tèc ë chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng, tra theo b¶ng lÊy Vbt = 7 (m/h) n : Sè lÇn röa bÓ läc trong mét ngµy ®ªm ë chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng, theo tÝnh to¸n ë trªn cã n= 0,5(lÇn/ng®) vµ röa läc hoµn toµn b»ng ®iÒu khiÓn tù ®éng. T: Tæng thêi gian lµm viÖc cña bÓ läc trong mét ngµy ®ªm, lÊy T = 24 giê W: C­êng ®é n­íc röa läc lÊy theo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm t­¬ng øng víi tõng lo¹i vËt liÖu läc, lÊy = 14 (l/s.m2) - TCVN 33.85 t1 : Thêi gian röa läc, t1 = 6’ = 0,1 (giê) t2 : Thêi gian ngõng lµm viÖc ®Ó röa läc, t2 = 0,35 (giê) Þ F = » 77,3 (m2) Sè bÓ läc ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: N = 0,5´ = 0,5´ = 4,4 (bÓ) Þ LÊy 4 bÓ, khi ®ã diÖn tÝch cña mét bÓ lµ: f = = » 19,33 (m3) Vµ diÖn tÝch x©y dùng bÓ lµ 4,4´ 4,4 (m2). KÝch th­íc x©y dùng bÓ lµ:F1b=4,42=19,36(m2). 4,4 m 1,2 m 2,0 m 1,2 m 4,4 m TÝnh to¸n kiÓm tra tèc ®é läc t¨ng c­êng Tèc ®é läc tÝnh to¸n ë chÕ ®é lµm viÖc t¨ng c­êng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Vtc = Vtb´ = 7´ = 9,33 (m/h) ThÊy r»ng 8 < Vtc<10 (m/h) nªn ®¶m b¶o yªu cÇu. TÝnh to¸n m¸ng thu n­íc röa läcgiã n­íc kÕt hîp Chän ®é dèc ®¸y m¸ng theo chiÒu n­íc ch¶y i = 0,001. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c t©m m¸ng lµ 2,0 (m) < 2,2 (m) Kho¶ng c¸ch tõ t©m m¸ng ®Õn t­êng lµ 1,2 (m) < 1,5 (m) L­u l­îng n­íc röa mét bÓ läc lµ: qr = F1b´ W (l/s) Trong ®ã: W: C­êng ®é n­íc röa läc, W = 14 (l/s.m2) F1b: DiÖn tÝch cña mét bÓ: F1b = 19,36 (m2) Þ qr = 14´ 19,36= 271,04 (l/s) = 0,271 (m3/s) Do mét bÓ bè trÝ hai m¸ng thu nªn l­u l­îng n­íc ®i vµo mçi m¸ng lµ: q1m = =0,1355 (m3/s) Chän m¸ng h×nh tam gi¸c, ta ®i tÝnh to¸n m¸ng d¹ng nµy. ChiÒu réng cña m¸ng §­îc tÝnh theo c«ng thøc: Bm = K ´ Trong ®ã: qm : §· tÝnh to¸n ë trªn = 0,1355 (m3/s) a: Tû sè gi÷a chiÒu cao h×nh ch÷ nhËt vµ mét nöa chiÒu réng m¸ng, a = 1,5 (quy ph¹m lµ 1¸1,5) K: hÖ sè phô thuéc vµo h×nh d¹ng cña m¸ng, víi m¸ng cã tiÕt diÖn ®¸y h×nh tam gi¸c ta lÊy K = 2,1 Þ Bm= 2,1´ » 0,48 (m) ChiÒu cao cña phÇn m¸ng ch÷ nhËt H1 = = = 0,36 (m) ChiÒu cao cña m¸ng H2 = H1 + 0,5´ Bm = 0,36+ ´ 0,48 = 0,6 (m) ChiÒu cao toµn bé m¸ng Hm = H2 + dm (m) Trong ®ã: dm lµ chiÒu dµy ®¸y m¸ng, lÊy dm = 0,1 (m) Do ®ã Hm = 0,1 + 0,6 = 0,7(m) KiÓm tra kho¶ng c¸ch tõ bÒ mÆt líp vËt liÖu läc tíi mÐp trªn cña m¸ng thu n­íc ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: h = + 0,25 (m) Trong ®ã: e : §é tr­¬ng në cña vËt liÖu läc khi röa, e = 30% H: ChiÒu cao líp vËt liÖu läc (m) => h = + 0,25 (m) = 0,61 (m) Theo quy ph¹m, kho¶ng c¸ch gi÷a ®¸y d­íi cïng cña m¸ng dÉn n­íc röa ph¶i n»m cao h¬n líp vËt liÖu läc tèi thiÓu lµ 0,07 (m). ChiÒu cao toµn phÇn cña m¸ng thu n­íc röa lµ: Hm = 0,7 (m) . V× m¸ng dèc vÒ phÝa m¸ng tËp trung 0,01, m¸ng dµi 4,4 (m) nªn chiÒu cao m¸ng ë phÝa m¸ng tËp trung lµ: 0,7 + 0,044 = 0,744 (m) Do ®ã kho¶ng c¸ch gi÷a mÐp trªn líp vËt liÖu läc ®Õn mÐp d­íi cïng cña m¸ng thu DHm ph¶i lÊy b»ng: DHm = 0,744 + 0,07 = 0,814 (m) 0,5B 0,75B B Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y m¸ng thu tíi ®¸y m­¬ng tËp trung n­íc ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: hm = 1,75´ + 0,2 (m) Trong ®ã: qm : L­u l­îng n­íc ch¶y vµo m¸ng tËp trung n­íc; qm =qr = 0,271 ( m3/s) Bttm: ChiÒu réng cña m¸ng tËp trung , Theo quy ph¹m, chän Bttm = 0,7 (m) g : Gia tèc träng tr­êng, g = 9,81 m/ s2 VËy: hm = 1,75´ + 0,2 (m) Þ hm = 0,63 (m) Chän vËn tèc n­íc ch¶y trong m­¬ng khi röa läc lµ 0,8 (m /s) TiÕt diÖn ­ít cña m­¬ng khi röa lµ: Fm­¬ng = ( m2) Fm­¬ng == 0,338 ( m2) ChiÒu cao n­íc trong m­¬ng tËp trung khi röa lµ: h = = = 0,483 (m) Theo TTVN 33.85 ®¸y èng thu n­íc s¹ch Ýt nhÊt ph¶i c¸ch mùc n­íc trong m­¬ng khi röa lµ 0,3m, vËy ta ph¶i bè trÝ èng thu n­íc s¹ch cã cèt ®¸y èng c¸ch ®¸y m­¬ng mét kho¶ng 0,783 (m) . TÝnh to¸n hÖ thèng röa läc BÓ ®­îc sö dông hÖ thèng ph©n phèi n­íc trë lùc lín lµ sµn chôp läc. Röa läc b»ng giã vµ n­íc kÕt hîp. Quy tr×nh röa bÓ: §Çu tiªn, ng­ng cÊp n­íc vµo bÓ. Khëi ®éng m¸y sôc khÝ nÐn, víi c­êng ®é 18 (l/s.m2), cho khÝ nÐn sôc trong vßng 2 phót. Cung cÊp n­íc röa läc víi c­êng ®é 2,5 (l/s.m2), kÕt hîp víi sôc khÝ trong vßng 5 phót. KÕt thóc sôc khÝ, röa n­íc víi c­êng ®é 8 (l/s.m2) trong vßng 5 phót. Cung cÊp n­íc vµo bÓ tiÕp tôc qu¸ tr×nh läc vµ x¶ n­íc läc ®Çu. TÝnh to¸n sè chôp läc Sö dông lo¹i chôp läc ®u«i dµi, lo¹i chôp läc nµy cã khe réng 1 (mm). S¬ bé chän 50 chôp läc trªn 1 (m2) sµn c«ng t¸c, tæng sè chôp läc trong mét bÓ lµ: N = 50´ F1b = 50´ 19,36= 968 (c¸i) Sau pha röa giã n­íc ®ång thêi, c­êng ®é röa n­íc thuÇn tuý lµ W = 12 (l/s.m2) L­u l­îng n­íc ®i qua mét chôp läc lµ: q = = = 0,24 (l/s) = 2,4´ 10-4 (m3/s) LÊy diÖn tÝch khe chôp läc b»ng 0,8% tæng diÖn tÝch sµn c«ng t¸c, tæng diÖn tÝch khe chôp läc trong mét bÓ = = 0,1588(m2) DiÖn tÝch khe hë cña mét chôp läc lµ: f1 khe = = 1,5´ 10-4 (m2) VËn tèc n­íc qua khe cña mét chôp läc khi ®ã lµ: V = = = 1,6 (m/s) ®¶m b¶o theo quy ph¹m. VËy chän 50 chôp läc trong 1m2 bÓ, kho¶ng c¸ch gi÷a t©m c¸c chôp läc theo chiÒu ngang vµ chiÒu däc bÓ ®Òu lµ 14,12 (cm). Tæn thÊt qua hÖ thèng ph©n phèi b»ng chôp läc lµ: hPP = (m) (Theo 6.114 TCVN 33.85) Trong ®ã : VK : VËn tèc n­íc qua chôp läc; VK = 1,6 (m/s) m : HÖ sè l­u l­îng cña chôp läc, v× dïng chôp läc cã khe hë nªn m =0,5 g : Gia tèc träng tr­êng, g = 9,81 (m/s2) hPP = = 0,26 (m) TÝnh to¸n c¸c ®­êng èng kü thuËt §­êng èng dÉn n­íc röa läc C«ng thøc: dr = (m) Trong ®ã: qr : L­u l­îng n­íc röa mét bÓ läc, qr = 0,271 (m3 /s) Vr: VËn tèc n­íc trong ®­êng èng, Vr = 1,6 (m/s) => dr = = 0,46 (m) Ta chän ®­êng kÝnh èng lµ 0,46 (m) HÖ thèng cÊp khÝ C­êng ®é röa giã thuÇn tuý lµ: W = 18 (l/s.m2) VËn tèc cña giã trong èng lµ: V = 20 (m/s) (quy ph¹m lµ 15 ¸ 20 m/s) Þ L­u l­îng giã cung cÊp cho mét bÓ lµ: qgiã = W´ F1b = 18 ´ 19,36= 348,48 (l/s) = 0,348 (m3/s) §­êng kÝnh èng dÉn giã chÝnh: dd = = = 0,15(m) Chän èng dÉn giã cã ®­êng kÝnh lµ: 0,15 (m) §­êng èng thu n­íc s¹ch tíi bÓ chøa Sö dông mét ®­êng èng chung thu n­íc tõ 4 bÓ läc vÒ bÓ chøa. §­êng èng ®­îc ®Æt ë trªn cao trong khèi bÓ läc vµ xuèng thÊp khi ra khái khèi bÓ läc. §­êng kÝnh èng tõ mét bÓ ra èng thu n­íc s¹ch chung lµ 0,15 (m). VËn tèc n­íc cña èng thu n­íc s¹ch chung lµ 1,2 (m/s) §­êng kÝnh èng chung: Dchung = (m) Trong ®ã: Q : L­u l­îng n­íc toµn tr¹m, Q = 12500 (m3/ng®) = 520,8(m3/h) = 0,1446 (m3/s) Vc : VËn tèc n­íc ch¶y trong èng, Vc = 1,2 (m/s) Dchung = = = 0,39(m) Chän ®­êng kÝnh èng lµ 0,4 (m). KiÓm tra l¹i tèc ®é n­íc ch¶y: Vc = = = 1,21 (m/s) > 1,2 (m/s) Nh­ vËy, ®­êng kÝnh èng lµ 0,4m lµ hîp lý. §­êng èng x¶ kiÖt LÊy ®­êng kÝnh èng lµ D100 (mm). §­êng èng x¶ röa läc LÊy ®­êng kÝnh èng lµ D500 (mm). TtÝnh to¸n tæng tæn thÊ t¸p lùc khi röa bÓ läc Tæng tæn thÊt qua sµn chôp läc Theo tÝnh to¸n ë trªn lµ: 0,26 (m) Tæng tæn thÊt qua líp vËt liÖu ®ì h®ì = 0,22´ L®ì´ W (m) Trong ®ã: L®ì :ChiÒu dµy líp sái ®ì dµy = 0,2 (m) W : C­êng ®é n­íc röa läc = 14 (l/s.m2) VËy h®ì = 0,22´ 0,2´ 14 = 0,616 (m) Tæn thÊt ¸p lùc bªn trong líp vËt liÖu läc hVLL = ( a+ b ´ W) ´ hL Trong ®ã: a,b lµ c¸c th«ng sè phô thuéc ®­êng kÝnh t­¬ng ®­¬ng cña líp vËt liÖu läc, víi dt® = 0,9 (mm) => a = 0,16; b = 0,017 hL : ChiÒu cao líp vËt liÖu läc = 1,2 (m) VËy hVLL = ( 0,16+ 0,017 ´ 14) ´ 1,2 = 0,4272 (m) Tæng tæn thÊt trªn ®­êng èng dÉn n­íc röa läc åh = hdd + åhCB Trong ®ã: hdd: Tæn thÊt trªn chiÒu dµi èng tõ tr¹m b¬m n­íc röa ®Õn bÓ chøa. S¬ bé chän b»ng 100 (m). Theo tÝnh to¸n ë trªn ta cã l­u l­îng n­íc ch¶y trong èng Q = 0,1446 ( m3/s), ®­êng kÝnh èng Dchung = 400 (mm). Tra b¶ng ta cã 1000 i = 4,64 hdd = i ´ L = 4,64 ´ = 0,464 (m) åhCB : Tæn thÊt ¸p lùc côc bé trªn van kho¸, s¬ bé chän åhCB = 0,3 (m) VËy åh = 0,464+ 0,3 = 0,764 (m) TÝnh to¸n chän b¬m röa läc ¸p lùc cÇn thiÕt cña b¬m röa läc ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: hB = Dh +åhr+åhdt + hdl (m) Trong ®ã: Dh : §é chªnh lÖch h×nh häc gi÷a mùc n­íc thÊp nhÊt trong bÓ chøa n­íc s¹ch tíi cao ®é m¸ng thu n­íc, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Dh = ÑM§- + hK + hS + h® + hl + DHm + Hm Víi ÑM§ : Cèt mÆt ®Êt t¹i tr¹m xö lý; ÑM§= 0 (m) : Cao ®é mùc n­íc thÊp nhÊt trong bÓ chøa, = 0,5 (m) hK : ChiÒu cao hÇm ph©n phèi n­íc: hK = 1 (m) hS : ChiÒu dµy sµn chôp läc, hS = 0,1 (m) h® : ChiÒu cao líp vËt liÖu ®ì; h® =0,2 (m) hl : ChiÒu cao líp vËt liÖu läc; hl = 1,2 (m) DHm : Kho¶ng c¸ch tõ mÐp d­íi cña m¸ng ph©n phèi ®Õn líp vËt liÖu läc, DHm = 0,814 (m) Hm : ChiÒu cao m¸ng thu n­íc röa läc; Hm = 0,6 (m) => Dh = 0 - 0,5 + 1 + 0,1 + 0,2 + 1,2 + 0,814+ 0,7 = 3,514 (m) åhr : Tæng tæn thÊt ¸p lùc khi röa läc: åhr = hPP + hVLL+ h® (m) Theo tÝnh to¸n ë trªn ta cã: åhr = 0,26 + 0,4272+0,616 = 1,3032 (m) åh: Tæng tæn thÊt trªn ®­êng èng dÉn n­íc röa läc: åh = 0,764 (m) hdt : ¸p lùc dù tr÷ ®Ó ph¸ vì kÕt cÊu ban ®Çu cña h¹t vËt liÖu läc, lÊy hdt = 2 (m) Tãm l¹i: hB= 3,514 + 1,3032 +0,764 + 2 = 7,5812 (m) §Ó tiÖn cho tÝnh to¸n, lÊy hB = 7,6 (m). VËy chän b¬m n­íc röa läc cã Qr = 0,271 ( m3/s) vµ ¸p lùc Hr = 7,6 (m) ChiÒu cao x©y dùng bÓ läc ChiÒu cao x©y dùng bÓ läc ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Hxd = hk + hS + hd + hl +hn + hBV Trong ®ã: hk , hS , hd , hl : lµ c¸c hÖ sè ®· ®­îc tr×nh bµy ë trªn hBV = 1 (m) hn : chiÒu cao líp n­íc trªn vËt liÖu läc 2 (m) Hxd = 1+ 0,1+ 0,2 + 1,2 + 2 + 1 Þ Hxd = 5,5 (m) 5500 1000 100 200 1200 2000 1000 Líp n­íc trªn vËt liÖu läc Líp vËt liÖu läc Líp vËt liÖu ®ì 4400 Sµn chôp läc 760 HÇm thu n­íc 4. TÝnh to¸n s©n ph¬i vËt liÖu läc Sè l­îng bïn tÝch l¹i ë bÓ l¾ng sau mét ngµy ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: G1 = (kg) Trong ®ã: G1: Träng l­îng cÆn kh« tÝch l¹i ë bÓ l¾ng sau mét ngµy, (kg) Q: L­îng n­íc xö lý, Q = 12500 (m3/ng®) C2 : Hµm l­îng cÆn trong n­íc ®i ra khái bÓ l¾ng, lÊy b»ng 10 (g/m3) C1 : Hµm l­îng cÆn trong n­íc ®i vµo bÓ l¾ng, sau lµm tho¸ng hµm l­îng cÆn trong n­íc lµ: C1 = 23,6 (mg/l) VËy nªn G1 = = 170 (kg) Sè l­îng bïn tÝch l¹i ë bÓ läc sau mét ngµy ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: G2 = (kg) Trong ®ã: G2: Träng l­îng cÆn kh« tÝch l¹i ë bÓ läc sau mét ngµy, (kg) Q: L­îng n­íc xö lý, Q = 12500 (m3/ng®) C2 : Hµm l­îng cÆn trong n­íc ®i ra khái bÓ läc, lÊy b»ng 3 (g/m3) (tiªu chuÈn lµ kh«ng nhá h¬n 3 g/m3) C1 : Hµm l­îng cÆn trong n­íc ®i vµo bÓ läc, lÊy b»ng l­îng cÆn ®i ra khái bÓ l¾ng, C1 = 10 (g/m3) VËy nªn G2 = = 87,5 (kg) VËy tæng l­îng cÆn kh« trung b×nh x¶ ra trong mét ngµy lµ G = G1 + G2= 257,5(kg) TÝnh s©n ph¬i bïn cã kh¶ n¨ng gi÷ bïn l¹i trong vßng 3 th¸ng. L­îng bïn kh« t¹o thµnh sau 3 th¸ng lµ: GnÐn = 257,5´ 30´ 3 = 23175 (kg) ThiÕt kÕ s©nph¬i h×nh ch÷ nhËt cã tæng diÖn tÝch lµ 150 (m2). Sau khi ph¬i, bïn ®¹t ®Õn ®é Èm 60% nªn khèi l­îng bïn kh« sau khi ph¬i lµ: gkh« = ´ 100 = 57937,5 (kg) LÊy tû träng bïn ë ®é Èm 60% lµ 1,2 (t/m3), thÓ tÝch bïn kh« lµ: Vkh« = = = 48,28 (m3) ChiÒu cao bïn kh« trong s©n lµ: hkh« = = = 0,32 (m) Trong thùc tÕ cÆn t¹o thµnh ®­a ra s©n ph¬i n»m trong hçn hîp víi n­íc cã ®é Èm 95% nªn tæng l­îng bïn lo·ng x¶ ra tõ khèi bÓ l¾ng vµ läc trong mét ngµy lµ: glo·ng = ´ 100 = 5510 (kg/ng®) LÊy tû träng bïn ë ®é Èm 95% lµ 1,02 (t/m3), thÓ tÝch bïn lo·ng x¶ ra trong mét ngµy lµ: Vlo·ng = = = 5,4 (m3) ChiÒu cao bïn lo·ng trong s©n lµ: hlo·ng = = = 0,036 (m) VËy chiÒu dµy cña líp bïn trong s©n ph¬i lµ: Hs©n = hkh« + hlo·ng = 0,356» 0,36 (m) LÊy chiÒu cao dù tr÷ = 0,22 (m), chiÒu dµy líp sái ë ®¸y h®¸y = 0,3 (m) khi ®ã chiÒu cao thµnh m¸ng cña s©n ph¬i lµ 0,36 + 0,22 + 0,3 = 0,88 (m). ThiÕt kÕ 2 s©n ph¬i bïn cã chiÒu dµy 0,9 (m), chiÒu dµi b»ng 3 lÇn chiÒu réng, diÖn tÝch mçi s©n 75 (m2), kÝch th­íc:15´ 5 (m2). 5.TÝnh to¸n bÓ ®iÒu hoµ vµ b¬m tuÇn hoµn n­íc röa läc L­u l­îng tuÇn hoµn §Ó ®¶m b¶o khi b¬m tuÇn hoµn lµm viÖc gi¸n ®o¹n, kh«ng ¶nh h­áng ®Ðn chÕ ®é thuû lùc cña c¸c c«ng tr×nh xö lý, qth ph¶i n»m trong kho¶ng < qth < 5%Qtr¹m. Cã 5%Qtr¹m = ´ 502,8 = 25,14 (m3/h) L­îng n­íc röa läc trong mét ngµy Do röa giã n­íc ®ång thêi, pha röa giã n­íc víi c­êng ®é 2,5 (l/s.m2) trong 5 phót, pha sau röa n­íc víi c­êng ®é 12 (l/s.m2) trong vßng 5 phót nªn thÓ tÝch n­íc röa mét bÓ lµ: Vr1 bÓ = = 4,35F (m3) Theo trªn ta cã chu kú röa läc lµ mét ngµy röa 2 bÓ nªn l­u l­îng n­íc röa trong mét ngµy: W = 4,35´ 19,36´ 2 = 168,432 (m3) Þ = = 7,018 (m3/h) VËy chän l­u l­îng n­íc tuÇn hoµn qth = 10 (m3/h) ThÓ tÝch bÓ ®iÒu hoµ l­u l­îng n­íc röa ThÓ tÝch bÓ ®iÒu hoµ n­íc röa ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: V = n´ Vr1 bÓ - n´ qth´ t = 2´ 4,35´ 19,36 - 2´ 10´ 1 = 148,43 (m3) (chän thêi gian gi÷a hai lÇn röa c¸c bÓ kÕ tiÕp nhau lµ t = 1 giê) ThiÕt kÕ bÓ trßn cao 3,5 (m), ®­êng kÝnh bÓ 7,35 (m), diÖn tÝch mÆt b»ng 42,4 (m2). 6.TÝnh to¸n bÓ chøa n­íc s¹ch cho tr¹m xö lý ThiÕt kÕ bÓ chøa n­íc s¹ch cã dung tÝch = 20% Qtr¹m do ®ã dung tÝch bÓ: QbÓ = ´ 12500 = 2500 (m3/ng®) ThiÕt kÕ 2 bÓ, mçi bÓ cã dung tÝch 1250 (m3/ng®) víi chiÒu cao mçi bÓ lµ 4,5 (m) Trong ®ã chiÒub cao b¶o vÖ 0,5m DiÖn tÝch mét bÓ lµ: F1bÓ = = 312,5 (m2) VËy kÝch th­íc 1 bÓ lµ 17,7´ 17,7 = 313,29 (m2) 7.TÝnh to¸n khö trïng n­íc TÝnh l­îng Clo cÇn dïng Ph­¬ng ph¸p khö trïng n­íc b»ng Clo láng, sö phông thiÕt bÞ phan phèi Clo b»ng Clorator. L­îng Clo dïng ®Ó khö trïng lÊy b»ng 1,3 (mg/l) VËy tæng l­îng Clo bao gåm cat l­îng Clo ®· dïng ®Ó Clo ho¸ s¬ bé lµ: LCl = LKT + Ls¬ bé = 1,3 + 2 = 3,3 (mg/l) = 3,3´ 10-3 (kg/m3) L­îng Clo cÇn dïng trong mét giê lµ: qCL2 = Q ´ LCl Trong ®ã: Q: C«ng suÊt tr¹m xö lý, Qtr¹m = 520,8 (m3/h) LCl : §­îc x¸c ®Þnh ë trªn = 3,3´ 10-3 (kg/m3) VËy qCL2 = 520,8´ 3,3´ 10-3 = 1,72 (kg/h) N¨ng suÊt bèc h¬i cña mét b×nh ë nhiÖt ®é kh«ng khÝ 200C lµ Cs = 0,7 (kg/h) Do ®ã sè b×nh Clo dïng ®ång thêi lµ: N = = = 2,4. VËy dïng 2 b×nh Clo sö dông ®ång thêi. L­îng n­íc tÝnh to¸n cho Clorator lµm viÖc lÊy b»ng 0,6 (m3/ kg.Clo) L­u l­îng n­íc cÊp cho tr¹m clo lµ: QcÊp = 0,6 ´ qCL2 = 0,6 ´ 1,72 = 1,032 (m3/h) = 0,287 l/ s) §­êng kÝnh èng: D = = 0,025 (m) Víi 0,6 (m/s) lµ tèc ®é n­íc ch¶y trong èng. L­îng Clo dïng trong mét ngµy: QCl2 = 24´ qCL2 = 41,28 (kg/ng®) L­u l­îng n­íc tiªu thô trong mét ngµy lµ: QcÊp =1,032´ 24 = 24,768 (m3) Do ®Æc thï vÒ vÞ trÝ ®Þa lý cña tr¹m xö lý gÇn khu vùc s¶n xuÊt Clo nªn chän sè b×nh Clo dù tr÷ trong tr¹m ®ñ dïng trong 30 ngµy. L­îng clo dïng cho 30 ngµy lµ : QCl2 = 30´ 41,28 = 1238,4 (kg) Clo láng cã tû träng riªng lµ 1,43 (kg/l) nªn tæng l­îng dung dÞch Clo lµ: QlángCl2 = = 866 (l) Chän 3 b×nh clo lo¹i 400 (l), 2 b×nh ho¹t ®éng vµ mét b×nh ®Ó dù tr÷. Chän thiÕt bÞ ®Þnh l­îng clo lo¹i PC5, 2 Clorator cã c«ng suÊt 1,28 ¸20,5 (kg/l). Trong ®ã cã mét Clorator dù tr÷ . CÊu t¹o nhµ tr¹m Tr¹m clo ®­îc x©y cuèi h­íng giã Tr¹m ®­îc x©y dùng 2 gian riªng biÖt: 1 gian ®ùng Clorato, 1 gian ®Æt b×nh clo láng, c¸c gian cã cöa tho¸t dù phßng riªng. Tr¹m ®­îc x©y c¸ch ly víi xung quanh b»ng c¸c cöa kÝn, cã hÖ thèng th«ng giã th­êng xuyªn b»ng qu¹t víi tÇn suÊt b»ng 12 lÇn tuÇn hoµn giã. Kh«ng khÝ ®­îc hót ë ®iÓm thÊp. Trong tr¹m cã giµn phun n­íc ¸p lùc cao, cã bÓ chøa dung dÞch trung hoµ Clo, khi cã sù cè dung tÝch b×nh ®ñ ®Ó trung hßa. §­êng kÝnh èng cao su dÉn Clo: dCl =1,2´ Trong ®ã: Q: L­u l­îng gi©y lín nhÊt cña khÝ Clo láng Q = = 1,91´ 10-6 (m3/s) V: VËn tèc trong ®­êng èng, lÊy V= 0,8 (m/s) dCl = 1,2´= 1,85(mm) èng cao su ®­îc ®Æt trong èng lång cã ®é dèc 0,01 ®Õn thïng ®ùng Clo láng, èng kh«ng cã mèi nèi.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế trạm xử lý nước thiên nhiên.DOC
Luận văn liên quan