MỤC LỤC:
GIỚI THIỆU CHUNG 1
A. Đặt vấn đề. 1
B. Mục đích của đề tài. 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CỨNG 3
1.1. Khái niệm chung về nước cứng: 3
1.2. Phân loại. 3
1.3. Các đơn vị đo độ cứng. 4
1.4. Các vấn đề của nước cứng. 4
1.5. Các phương pháp khử cứng. 5
1.6. Tiêu chuẩn nước đầu ra. 5
Chương 2: THIẾT KẾ HTCN SINH HOẠT KHỬ CỨNG VỚI CÔNG SUẤT 20000m3/ngày đêm. 6
2.1. Lựa chọn nguồn nước. 6
2.2. Các thông số thiết kế. 6
2.3. Lựa chọn công nghệ. 6
2.4. Thuyết minh quy trình. 8
2.5. Tính toán lượng hóa chất. 10
2.6. Thuyết minh tính toán. 12
2.6.1. Tính toán công trình thu. 12
2.6.2. Tính toán thiết bị làm thoáng. 12
2.6.3. Tính toán bể trộn 15
2.6.4. Tính toán bể lắng tiếp xúc. 16
2.6.5. Tính toán bể tái cacbonic. 22
2.6.6. Tính toán bể lọc nhanh. 24
2.6.7. Tính toán bể chứa. 34
2.6.8. Khử trùng nước. 34
2.6.9. Xử lý bùn cặn. 35
2.6.10. Máy ép bùn dây đai 35
2.6.11. Tính toán các thiết bị phụ trợ. 36
Chương 3: TÍNH KINH TẾ. 41
3.1. Khái toán kinh phí xây dựng trạm xử lý. 41
3.2. Kinh phí vận hành. 42
44 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2658 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế htcn sinh hoạt khử cứng với công suất 20000m3/ngày, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
GIÔÙI THIEÄU CHUNG
Ñaët vaán ñeà:
Nöôùc, moät nhu caàu thieát yeáu cho toaøn boä söï soáng treân traùi ñaát, khoâng coù nöôùc, cuoäc soáng treân traùi ñaát khoâng theå toàn taïi ñöôïc. Haøng ngaøy cô theå ngöôøi caàn töø 3 ñeán 10 lít nöôùc cho caùc hoaït ñoäng bình thöôøng. Löôïng nöôùc naøy thoâng qua con ñöôøng thöùc aên, nöôùc uoáng ñi vaøo cô theå ñeå thöïc hieän caùc quaù trình trao ñoåi chaát, trao ñoåi naêng löôïng, sau ñoù theo con ñöôøng baøi tieát maø thaûi ra ngoaøi.
Ñoái vôùi caây troàng, nöôùc laø nhu caàu thieát yeáu ñoàng thôøi coøn coù vai troø ñieàu tieát caùc cheá ñoä nhieät, aùnh saùng, chaát dinh döôõng, vi sinh vaät, ñoä thoaùng khí trong ñaát, ñoù laø nhöõng nhaân toá quan troïng cho söï phaùt trieån cuûa thöïc vaät.
Trong sinh hoaït, nöôùc caáp duøng cho nhu caàu aên uoáng, veä sinh, caùc hoaït ñoäng giaûi trí, caùc hoaït ñoäng coâng coäng nhö cöùu hoaû, phun nöôùc, töôùi caây röûa ñöôøng,…trong caùc hoaït ñoäng coâng nghieäp, nöôùc caáp ñöôïc duøng cho caùc quaù trình laøm laïnh, saûn xuaát thöïc phaåm nhö ñoà hoäp, nöôùc giaûi khaùt, röôïu bia…haàu heát moïi ngaønh coâng nghieäp ñeàu söû duïng nöôùc caáp nhö laø moät nguoàn nguyeân lieäu khoâng gì thay theá ñöôïc trong saûn xuaát.
Caáp nöôùc saïch vaø ñaày ñuû laø nhöõng ñieàu kieän tieân quyeát ñeå caûi thieän söùc khoeû coäng ñoàng vaøphaùt trieån kinh teá xaõ hoäi.
Ngaøy nay, vôùi söï phaùt trieån coâng nghieäp, ñoâ thò vaø söï buøng noå daân soá ñaõ laøm cho nguoàn nöôùc töï nhieân bò hao kieät vaø oâ nhieãm daàn. Vì theá, con ngöôøi phaûi bieát khaùm phaù vaø xöû lyù caùc nguoàn nöôùc môùi ñeå coù theå ñaùp öùng ñuû nöôùc saïch cho coäng ñoàng vaø nhu caàu cuoäc soáng ngaøy caøng cao cuûa ngöôøi daân.
Muïc ñích cuûa ñeà taøi:
Baøi vieát naøy giôùi thieäu sô löôïc veà nöôùc cöùng, qua ñoù ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù nöôùc cöùng töø nguoàn nöôùc ngaàm.
Trong xöû lyù nöôùc caáp, tuyø thuoäc vaøo chaát löôïng nguoàn nöôùc vaø yeâu caàu veà chaát löôïng nöôùc caáp maø ngöôøi ta quyeát ñònh quaù trình xöû lyù ñeå coù ñöôïc chaát löôïng nöôùc caáp ñaûm baûo caùc chæ tieâu vaø oån ñònh chaát löôïng nöôùc caáp cho nhu caàu söû duïng.
Tuyø thuoäc vaøo möùc ñoä phaùt trieån coâng nghieäp vaø möùc sinh hoaït cao caáp cuûa moãi coäng ñoàng maø nhu caàu veà nöôùc vôùi chaát löôïng khaùc nhau cuõng raát khaùc nhau. ÔÛ caùc nöôùc phaùt trieån, nhu caàu duøng nöôùc coù theå gaáp nhieàu laàn so vôùi caùc nöôùc ñang phaùt trieån.
Moãi quoác gia ñeàu coù nhöõng tieâu chuaån rieâng veà chaát löôïng nöôùc caáp, trong ñoù coù theå coù caùc chæ tieâu cao thaáp khaùc nhau, nhöng nhìn chung caùc chæ tieâu naøy phaûi ñaït tieâu chuaån an toaøn veà sinh veà soá vi truøng coù trong nöôùc, khoâng coù chaát ñoäc haïi laøm nguy haïi ñeán söùc khoeû cuûa con ngöôøi vaø nhaát laø phaûi ñaït ñöôïc caùc tieâu chuaån cuûa toå chöùc söù khoeû theá giôùi hoaëc cuûa coäng ñoàng chaâu aâu. Thoâng thöôøng, nöôùc caáp cho caùc nhu caàu sinh hoaït phaûi ñaûm baûo chæ tieâu veà ñoä pH, noàng ñoä oxy hoaø tan, ñoä ñuïc, maøu saéc, haøm löôïng saét, mangan, ñoä cöùng, muøi vò…ngoaøi ra, nöôùc caáp sinh hoaït caàn phaûi oån ñònh veà maët lyù hoïc, hoaù hoïc cuõng nhö caùc chæ tieâu veä sinh an toaøn khaùc nhö soá vi truøng trong nöôùc.
Nöôùc caáp cho nhu caàu coâng nghieäp ngoaøi caùc chæ tieâu chung veà chaát löôïng, coøn tuyø thuoäc vaøo töøng muïc ñích söû duïng maø ñaët ra nhöõng yeâu caàu rieâng. Ví duï nöôùc caáp noài hôi ôû caùc quaù trình söû duïng hôi nöôùc caàn phaûi ñöôïc laøm meàm tröôùc khi söû duïng, nöôùc caáp cho caùc quaù trình saûn xuaát thöïc phaåm phaûi ñaûm baûo tuyeät ñoái an toaøn veà maët veä sinh.
ÔÛ ñaây, em xin trình baøy veà heä thoáng caáp nöôùc sinh hoaït khöû cöùng vôùi coâng suaát 20000m3/ngaøy.
Chöông 1:
TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC CÖÙNG
Khaùi nieäm chung veà nöôùc cöùng:
Ion canxi vaø magieâ laø nguyeân nhaân chính gaây neân ñoä cöùng trong nöôùc. Ngoaøi ra, söï hieän dieän cuûa caùc cation kim loaïi cuûa saét, natri, mangan vaø stronti coù theå laø nguyeân nhaân gaây neân ñoä cöùng. Caùc cation naøy hieän dieän vôùi caùc anion nhö laø HCO3-, SO42-, Cl-, NO3- vaø SiO42-.
Phaân loaïi:
Ñoä cöùng taïm thôøi (ñoä cöùng coù cacbonat)
Caùc cacbonat vaø bicacbonat cuûa canxi, magieâ vaø natri ñöôïc goïi laø ñoä cöùng coù cacbonat hoaëc ñoä cöùng taïm thôøi, noù coù theå ñöôïc loaïi boû baèng caùch ñun soâi nöôùc.
Ñoä cöùng vónh cöûu (ñoä cöùng khoâng coù cacbonat):
Ñoä cöùng khoâng coù cacbonat hay ñoä cöùng vónh cöûu ñöôïc taïo bôûi chloride vaø sulfate keát hôïp vôùi caùc cation hoaù trò 2. Chính ñoä cöùng naøy laø nguyeân nhaân gaây ñoùng caën vaø aên moøn ñöôøng oáng vaø caùc noài naáu, noài chöng caát.
Ñoä cöùng toaøn phaàn:
BAÛNG PHAÂN LOAÏI NÖÔÙC CÖÙNG
Phaân loaïi ñoä cöùng
Mg/l CaCO3
US
Quoác teá
Meàm
Töông ñoái meàm
Hôi cöùng
Töông ñoái cöùng
Cöùng
Raát cöùng
0 – 60
61 – 120
121 – 180
> 180
0 – 50
51 – 100
101 – 150
151 – 200
201 – 300
>300
Ñoä cöùng toaøn phaàn cuûa nöôùc baèng toång haøm löôïng cuûa ion canxi vaø magieâ coù trong nöôùc. Ngöôøi ta chia ñoä cöùng toaøn phaàn ra: ñoä cöùng cacbonat (ñoä cöùng taïm thôøi) tính baèng toång haøm löôïng ion Ca2+ vaø Mg2+ trong muoái cacbonat vaø hydrocacbonat canxi, hyñrocacbonat magieâ. Ñoä cöùng khoâng cacbonat (ñoä cöùng vónh cöûu) tính baèng toång haøm löôïng ion Ca2+ vaø Mg2+ trong caùc muoái axit maïnh cuûa Canxi vaø Magieâ .
Neáu nhö trong nöôùc haøm löôïng cuûa ion HCO3- > Ca2+ + Mg2+ (mgdl/l) thì trò soá cuûa ñoä cöùng cacbonat baèng toång haøm löôïng cuûa ion canxi vaø magieâ. Löôïng dö HCO3- laø cacbonat natri (Na2CO3) vaø cacbonat kali (K2CO3).
Neáu nhö trong nöôùc haøm löôïng cuûa ion HCO3- < Ca2+ + Mg2+ (mgdl/l) thì trò soá cuûa ñoä cöùng cacbonat baèng toång noàng ñoä ion HCO3-.
Neáu bieåu thò noàng ñoä ion Ca2+, Mg2+ vaø HCO3- baèng mg/l thì ñoä cöùng toång vaø caùc ñoä cöùng thaønh phaàn ñöôïc tính theo caùc coâng thöùc sau ( tính baèng mili ñöông löôïng gam trong moät lít nöôùc, mgñl/l)
Ñoä cöùng toaøn phaàn:Co
Ca2+ Mg2+
Co = +
20,04 12,16
Ñoä cöùng cacbonat: Ck_
Ca2+ Mg2+ HCO3-
Khi + >
20,04 12,16 61,02
HCO3-
( Ck =
61,02
Ca2+ Mg2+ HCO3-
Khi + <
20,04 12,16 61,02
Ca2+ Mg2+
( Ck = Co = +
20,04 12,16
Ñoä cöùng phi cacbonat (ñoä cöùng vónh cöûu)
Cv = Co - Ck
Ñoä cöùng canxi:
Ca2+
CCa =
20,04
Ñoä cöùng Magieâ:
Mg2+
CMg =
12,16
Giôùi haïn cho pheùp cuûa ñoä cöùng trong nöôùc aên uoáng, sinh hoaït theo quy phaïm khoâng vöôït quaù 7mgñl/l.
Caùc ñôn vò ño ñoä cöùng:
Ñoä Ñöùc: (dH = 10mg CaO hoaëc 7,14 mg MgO hoaø tan trong 1 lít nöôùc.
Ñoä Phaùp: (f = 10mg CaO hoaø tan trong 1 lít nöôùc.
Ñoä Anh: (e = 10mg CaO hoaø tan trong 0,7lít nöôùc.
Vieät Nam duøng ñôn vò ño ñoä cöùng laø mili ñöông löôïng trong 1 lít (mgñl/l)
1mgñl/l = 2,8(dH
Caùc vaán ñeà cuûa nöôùc cöùng:
Maëc duø nöôùc cöùng khoâng aûnh höôûng ñeán söùc khoûe con ngöôøi. Nhöng khi söû duïng, nöôùc cöùng thöôøng gaây neân nhieàu taùc haïi cho ngöôøi söû duïng: laøm toán nhieàu xaø phoøng vaø chaát taåy, taïo ra caën keát baùm vöõng chaéc beân trong ñöôøng oáng, thieát bò coâng nghieäp laøm giaûm khaû naêng hoaït ñoäng vaø tuoåi thoï cuûa chuùng. Khöû cöùng (laøm meàm nöôùc) thöïc chaát laø quaù trình xöû lyù giaûm haøm löôïng canxi vaø magieâ nhaèm haï ñoä cöùng cuûa nöôùc xuoáng ñeán möùc cho pheùp.
Caùc phöông phaùp khöû cöùng (laøm meàm nöôùc): coù 4 phöông phaùp khöû cöùng:
+ Phöông phaùp hoùa hoïc :
Laøm meàm nöôùc baèng hoùa chaát baèng caùch pha caùc hoùa chaát khaùc nhau vaøo nöôùc ñeå keát hôïp vôùi ion Ca2+ vaø Mg2+ taïo thaønh caùc hôïp chaát khoâng tan trong nöôùc.
+ Phöông phaùp nhieät: ñun noùng hoaëc chöng caát nöôùc.
+ Phöông phaùp trao ñoåi ion: loïc nöôùc caàn laøm meàm qua lôùp cationit coù khaû naêng trao ñoåi ion Na+ hoaëc H+ coù trong thaønh phaàn cuûa haït cationit vôùi ion Ca2+ vaø Mg2+ hoøa tan trong nöôùc vaø giöõ chuùng laïi treân beà maët cuûa caùc haït lôùp vaät lieäu loïc.
+ Phöông phaùp toång hôïp: laø phöông phaùp phoái hôïp hai trong ba phöông phaùp keå treân (phöông phaùp thöù nhaát vaø thöù hai, hoaëc thöù nhaát vaø thöù ba…).
+ Loïc qua maøng baùn thaám, thaåm thaáu ngöôïc (RO).
Tieâu chuaån nöôùc ñaàu ra:
Tieâu chuaån veä sinh ñoái vôùi chaát löôïng nöôùc caáp cho aên uoáng vaø sinh hoaït.
(Tieâu chuaån taïm thôøi ban haønh keøm theo QÑ soá 505 BYT/QÑ ngaøy 13.4.1992)
Caùc chæ tieâu veà chaát löôïng nöôùc
Ñoái vôùi caùc ñoâ thò
Ñoä trong, sneller (cm)
Ñoä maøu, thang maøu cobalt (ñoä)
Muøi, vò (ñaäy kín sau khi ñun 40( - 50()
Haøm löôïng caën khoâng tan (mg/l)
Haøm löôïng caën saáy khoâ (mg/l)
Ñoä pH
Ñoä cöùng toaøn phaàn (mñlg)
Nitrat (mg/l)
Nitrit (mg/l)
Muoái maën(mg/l)
Vuøng ven bieån
Vuøng noäi ñòa
Saét (mg/l)
Mangan(mg/l)
Canxi (mg/l)
Clo dö (mg/l) :
Ñaàu nguoàn
Cuoái nguoàn
>30
<10
Khoâng
( 3
<1000
6,5 – 8,5
5
<6
0
<400
70 – 100
<0,3
<0,2
75 -100
0,5 – 1
>0,05
Chöông 2:
THIEÁT KEÁ HTCN SINH HOAÏT KHÖÛ CÖÙNG VÔÙI COÂNG SUAÁT 20.000m3/ngaøy ñeâm.
Löïa choïn nguoàn nöôùc:
Nöôùc ngaàm : ñöôïc khai thaùc töø caùc taàng chöùa nöôùc döôùi ñaát, chaát löôïng nöôùc ngaàm phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn khoaùng hoùa vaø caáu truùc ñòa taàng maø nöôùc thaám qua. Do vaäy, nöôùc chaûy qua caùc ñòa taàng chöùa caùt vaø granit thöôøng coù tính axít vaø chöùa ít chaát khoaùng. Khi nöôùc ngaàm chaûy qua ñòa taàng chöùa ñaù voâi thì nöôùc thöôøng coù ñoä cöùng vaø ñoä kieàm hyñrocacbonat khaù cao. Ngoaøi ra ñaëc tröng chung cuûa nöôùc ngaàm laø:
Ñoä ñuïc thaáp;
Nhieät ñoä vaø thaønh phaàn hoùa hoïc töông ñoái oån ñònh;
Khoâng coù oxy nhöng coù theå chöùa nhieàu khí nhö: CO2, H2S….
Chöùa nhieàu khoaùng chaát hoøa tan chuû yeáu laø saét, mangan, canxi, magieâ, flo.
Khoâng coù hieän dieän cuûa vi sinh vaät.
Caùc thoâng soá thieát keá:
Thoâng soá
Ñôn vò
Giaù trò
t(
(C
25
pH
5.5
Ca2+
mg/l
250
Mg2+
mg/l
50
Fe2+
mg/l
5
HCO3-
mg/l
150
SO42-
mg/l
336
Cl-
mg/l
125,67
Na+
mg/l
28.06
CO2
mg/l
22
Löïa choïn coâng ngheä:
ÔÛ ñaây, khöû cöùng ñeå caáp nöôùc sinh hoaït ta söû duïng phöông phaùp hoùa chaát. Laøm meàm nöôùc baèng voâi vaø soña laø phöông phaùp coù hieäu quaû ñoái vôùi thaønh phaàn ion baát kyù cuûa nöôùc. Khi cho voâi vaøo nöôùc khöû ñöôïc ñoä cöùng canxi vaø magieâ ôû möùc töông ñöông vôùi haøm löôïng cuûa ion hyñrocacbonat trong nöôùc. Neáu cho theâm voâi vaøo nöôùc sau khi ñaõ chuyeån taát caû CO2 vaø ion hyñrocacbonat thaønh ion cacbonat vaø ñeå laéng xuoáng döôùi daïng hôïp chaát CaCO3 thì tuy trong nöôùc coù taïo ra caën khoâng tan Mg(OH)2 laøm giaûm ñoä cöùng magieâ, nhöng toång ñoä cöùng luùc ñoù khoâng giaûm vì Ca2+ cuûa voâi môùi cho vaøo thay ion Mg2+ keát hôïp vôùi anion cuûa caùc axít maïnh taïo thaønh muoái canxi cuûa caùc axit maïnh tan trong nöôùc.
Ñoä cöùng toaøn phaàn:
Ca2+ Mg2+ 250 50
Co = + = + =16,6(meq/l)
20,04 12,16 20,04 12,16
Ñieàu kieän:
Ca2+ Mg2+
+ = 16,6 (meq/l)
20,04 12,16
HCO3- 150
= = 2,46 (meq/l)
61,02 61,02
Ca2+ Mg2+ HCO3-
( + >
20,04 12,16 61,02
Suy ra ñoä cöùng cacbonat:
HCO3-
Ck = = 2,46 (meq/l)
61,02
Ñoä cöùng canxi:
Ca2+
CCa = = 12,5 (meq/l)
20,04
Ñoä cöùng Magieâ:
Mg2+
CMg = = 4,1(meq/l)
12,16
Trong tröôøng hôïp naøy, caùc ion Ca2+ vaø Mg2+ coøn dö naèm trong daïng keát hôïp vôùi anion cuûa axít maïnh, ngoaøi voâi phaûi cho theâm vaøo nöôùc hoùa chaát coù chöùa ion CO32- ñeå chuyeån löôïng ion dö Ca2+ cuûa voâi thaønh hôïp chaát khoâng tan CaCO3. Trong thöïc teá xöû lyù nöôùc thöôøng duøng soña Na2CO3.
Khi cho Na2CO3 vaøo nöôùc ion Ca2+ coøn dö seõ chuyeån thaønh caën theo phaûn öùng:
CaSO4 + Na2CO3 ( CaCO3( + Na2SO4
CaCl2 + Na2CO3 ( CaCO3( + 2NaCl
Coøn Magieâ chuyeån thaønh caën do cho theâm voâi vaøo theo phaûn öùng:
MgSO4 + Ca(OH)2 ( Mg(HO)2( + CaSO4
MgCl2 + Ca(OH)2 ( Mg(HO)2( + CaCl2
Quy trình coâng ngheä
Thuyeát minh quy trình:
Ñoái vôùi quy trình khöû cöùng nguoàn nöôùc ngaàm cho sinh hoaït, ôû ñaây ta choïn xöû lyù baèng hoùa chaát vì yeâu caàu khöû cöùng trong nöôùc caáp sinh hoaït khoâng cao khoaûng 500mg/l CaCO3 vaø xöû lyù baèng hoùa chaát reû tieàn vaø khaù hieäu quaû. Trong quaù trình naøy, ñaàu tieân, chuùng ta coù theå söû duïng giaøn möa hoaëc thaùp oxy hoaù ñeå khöû saét, mangan, caùc loaïi khí vaø muøi coù trong nöôùc ngaàm.
Neáu söû duïng giaøn möa thì toán dieän tích cuõng nhö chi phí xaây döïng ban ñaàu nhöng khi ñi vaøo hoaït ñoäng thì vieäc quaûn lyù töông ñoái deã daøng vaø thuaän tieän. Vieäc duy tu, baûo döôõng vaø veä sinh ñònh kyø giaøn möa cuõng khoâng gaëp nhieàu khoù khaên, caàn tieán haønh veä sinh thöôøng xuyeân do caùc caën saét deã daøng baùm treân caùc saøn tung laøm chít caùc loã daãn ñeán laøm giaûm hieäu quaû giaøn möa.
Neáu söû duïng thaùp oxy hoùa thì ngöôïc laïi laø ta seõ tieát kieäm ñöôïc maët baèng xaây döïng, chi phí xaây döïng ban ñaàu nhöng khi vaän haønh thì toán chi phí nhieàu hôn so bôùi söû duïng giaøn möa (do phaûi cung caáp ñieän naêng ñeå hoaït ñoäng maùy thoåi khí trong thaùp oxy hoùa), quaûn lyù cuõng gaëp khoù khaên hôn, vieäc duy tu, baûo döôõng cuõng khoù khaên do laâu ngaøy caën saét deã baùm chít treân lôùp vaät lieäu tieáp xuùc (hoaëc saøn tieáp xuùc), luùc naøy phaûi ngöøng hoaït ñoäng cuûa thaùp ñeå tieán haønh veä sinh.
Vì vaäy, trong quy trình naøy söû duïng giaøn möa ñeå khöû saét, CO2 vaø khueách taùn Oxy vaøo nöôùc.
Sau quaù trình laøm thoaùng laø quaù trình chaâm hoùa chaát ( ôû ñaây söû duïng clo vaø voâi). Hoùa chaát thöôøng ñöôïc chaâm ngay sau khi laøm thoaùng cuõng coù khi hoùa chaát ñöôïc chaâm tröôùc khi laøm thoaùng nhöng ñieàu naøy thöôøng khoâng coù lôïi bôûi vì trong nöôùc ngaàm thöôøng coù moät soá khí do quaù trình phaân huûy kò khí trong ñaát sinh ra nhö H2S… neân neáu cho hoùa chaát vaøo tröôùc khi laøm thoaùng thì seõ hao toán theâm hoùa chaát ñeå khöû caùc chaát naøy, trong khi caùc hoùa chaát naøy thöôøng laø caùc chaát khí deã daøng bò khöû qua laøm thoaùng. Clo cho vaøo nöôùc nhaèm muïc ñích laø oxy hoùa Fe2+ thaønh Fe3+ thuûy phaân thaønh Fe(OH)3, coøn voâi cho vaøo nöôùc muïc ñích ñeå naâng pH vaø naâng ñoä kieàm trong nöôùc taïo moâi tröôøng cho phaûn öùng oxy hoaù vaø thuûy phaân saét dieãn ra deã daøng vaø ñoàng thôøi ñeå khöû ñoä cöùng magieâ trong giai ñoaïn naøy (ôû ñaây ñoä cöùng toaøn phaàn khoâng giaûm do khöû 1 ion Mg2+ thì taïo 1 ion Ca2+). Nhöng löôïng hoùa chaát ôû ñaây cho vaøo phaûi ñaûm baûo khöû heát Fe2+ coù trong nöôùc vaø ñaûm baûo pH ( 10.8 ñeå taïo ñieàu kieän cho Mg(OH)2 vaø CaCO3 keát tuûa.
Sau khi cho hoùa chaát vaøo thì ta phaûi tieán haønh troän ñeàu nöôùc vaø hoùa chaát ñeå phaûn öùng dieãn ra thuaän lôïi. Caùc coâng trình duøng ñeå troän hoùa chaát coù theå chia laøm hai loaïi laø: khuaáy troän baèng cô hoïc vaø khuaáy troän baèng thuûy löïc vaø coù caùc loaïi coâng trình nhö sau: beå troän söû duïng caùnh khuaáy, troän ngay treân ñöôøng oáng, beå troän ñöùng, beå troän coù taám chaén khoan loã, beå troän coù vaùch ngaên thu heïp… trong caùc coâng trình duøng khuaáy troän hoùa chaát nhö treân thì neân söû duïng beå troän cô khí vì coâng suaát xöû lyù ôû ñaây khaù lôùn vaø thôøi gian löu nöôùc trong beå troän cô khí khoâng cao neân theå tích cuûa beå nhoû deã vaän haønh, coøn neáu söû duïng beå troän ñöùng thì thôøi gian troän voâi trong beå laâu hôn vaø theå tích beå khaù lôùn neân khoù vaän haønh. Vì vaäy, söû duïng beå troän cô khí trong heä thoáng xöû lyù naøy laø hoaøn toaøn hôïp lyù.
Sau khi troän ñeàu vôùi hoùa chaát, nöôùc ñöôïc ñöa sang coâng trình keá tieáp laø coâng trình laéng tieáp xuùc. Muïc ñích cuûa coâng trình naøy laø taïo thôøi gian ñeå caùc phaûn öùng dieãn ra vaø ñoàng thôøi thu hoài caùc caën cuûa caùc phaûn öùng naøy.
Ñoái vôùi xöû lyù nöôùc coâng suaát lôùn, thì ta neân söû duïng beå laéng tieáp xuùc vaø thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng toát nhaát laø khoaûng 1 – 4h. Vôùi beå laéng tieáp xuùc duøng ñeå khöû cöùng thì thôøi gian nhö theá môùi ñuû ñaûm baûo cho phaûn öùng dieãn ra vaø ñaûm baûo thôøi gian cho caùc caën keát tuûa laéng trong beå. Ta choïn coâng trình söû duïng keá tieáp sau beå troän ñöùng laø beå laéng tieáp xuùc.
Sau khi ra khoûi beå laéng tieáp xuùc nöôùc tieáp tuïc ñi sang coâng trình cuoái cuøng trong heä thoáng xöû lyù ñoù laø beå loïc. Beå loïc coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc caën coøn soùt laïi sau beå laéng ñoàng thôøi giöõ laïi moät phaàn CaCO3, Mg(OH)2 baõo hoaø. Ñoái vôùi heä thoáng xöû lyù nöôùc coù coâng suaát lôùn ngöôøi ta thöôøng söû duïng beå loïc nhanh vôùi vaän toác loïc khoaûng 5 – 8 m/h. ÔÛ ñaây, ta cuõng coù theã söû duïng beå loïc aùp löïc vôùi vaän toác loïc > 10m/h nhöng neáu söû duïng beå loïc naøy seõ toán chi phí ñaàu tö cao ñoàng thôøi chi phí baûo trì, söûa chöõa cuõng laø moät vaán ñeà, loaïi beå naøy thöôøng ñöôïc söû duïng ôû nhöõng nôi thieáu dieän tích. Beå loïc aùp löïc do beå loïc kín, khi röûa khoâng quan saùt ñöôïc neân khoâng khoáng cheá ñöôïc löôïng caùt maát ñi, beå loïc laøm vieäc keùm hieäu quaû daàn, vaø khi maát ñieän ñoät ngoät, neáu van moät chieàu bò hoûng hay roø nöôùc, xaûy ra tình traïng röûa ngöôïc, ñöa caùt loïc veà bôm. Vì vaäy, ôû ñaây ta neân söû duïng beå loïc nhanh ñeå loïc nöôùc cuoái cuøng vì heä thoáng xöû lyù ñôn giaûn, deã quaûn lyù, chi phí ñaàu tö thaáp.
Nöôùc xöû lyù ñöôïc chaâm Clo tröôùc khi ñöa vaøo beå chöùa vôùi muïc ñích khöû truøng.
Tính toaùn löôïng hoùa chaát:
Tính noàng ñoä CO2 coøn laïi sau khi laøm thoaùng:
Khöû CO2 – trò soá K2t theo keát quaû thöïc nghieäm ôû baûng (9.3 saùch Xöû lyù nöôùc thieân nhieân caáp cho sinh hoaït vaø coâng nghieäp cuûa TS Trònh Xuaân Lai), coù K2t toaøn daøn laø: K2t – trò soá khöû khí CO2, haáp thuï khí Oxy.
K2t = K2t1 + 2 x K2t2 = 0,357 + 2 x 0,431 = 1,219.
Löôïng CO2 coøn laïi trong nöôùc sau laøm thoaùng :
C = CS – (CS – CO) e-K2t ;
Trong ñoù:
CS: noàng ñoä hoøa tan baõo hoøa cuûa khí CO2; CS = 1 mg/l.
CO: noàng ñoä CO2 ban ñaàu; CO = 22 mg/l
C = 1 – ( 1 – 22)e-1,219 = 7,2 mg/l = 0,33(meq/l)
Hieäu quaû laøm thoaùng khí CO2:
CO – C 22 – 7,2
R = = = 67,3%
CO 22
Tính toaùn löôïng hoùa chaát sau khi laøm thoaùng:
Ca2+=250mg/l = 12,5 (meq/l)
Mg2+=50 mg/l =4,1(meq/l)
HCO3- =150 mg/l = 2,46 (meq/l)
SO42- =336mg/l =7(meq/l)
Cl- =125,67mg/l = 3,54(meq/l)
Na+ = 32,2mg/l = 1,4 (meq/l)
CO2 =0,33meq/l
Yeâu caàu ñaàu ra cuûa nöôùc laø : ñoä cöùng = 5meq/l, Ca2+ = 5meq/l, Mg2+ = 0meq/l.
Löôïng Ca2+ caàn xöû lyù laø: 12,5 – 5 = 7,5meq/l
0,33 0,51 7,83 11,93 13,3
CO2
Fe
Ca2+
Mg2+
Na+
HCO3-
SO42-
Cl-
0,33 2,79 9,79 13,3
0,33CO2 + 0,33 CaO ( 0,33 CaCO3(
0,18(Fe + 2HCO3) + 0,18 CaO ( 0,18 Fe(oH)3(
2,28 (Ca + 2HCO3) + 2,28 CaO ( 2,28 CaCO3(
5,22 (Ca + SO4) + 5,22 Na2CO3 ( 5,22 CaCO3( + 5,22 (2Na + SO4)
1,78 (Mg + SO4) + 1,78CaO ( 1,78Mg(OH)2(+ 1,78 (Ca + SO4)
1,78(Ca + SO4) + 1,78Na2CO3 ( 1,78 CaCO3( + 1,78 (2Na + SO4)
2,32(Mg + 2Cl) + 2,32 CaO ( 2,32 Mg(OH)2(+ 2,32(Ca + 2Cl)
2,32 (Ca + 2Cl) + 2,32 Na2CO3 ( 2,32 CaCO3( + 2,32(2Na + 2 Cl)
Löôïng voâi dö = 1,25 meq/l ( ñeå naâng pH = 10,8)
Löôïng CO2 ñeå trung hoøa löôïng voâi dö:
1,25 (Ca + OH) + 1,25 CO2 ( 1,25 CaCO3(
Do yeâu caàu nöôùc ñaàu ra neân giöõ haøm löôïng ñoä cöùng canxi ôû 40mg CaCO3 /l (thaáp nhaát) ñeå taïo lôùp phuû beà maët oáng giaûm tính aên moøn oáng.
Noàng ñoä CaCO3 vaø Mg(OH)2 sau xöû lyù baõo hoøa khoâng tan coù haøm löôïng nhö sau: CaCO3 = 40 mg CaCO3/l= 0,8 meq/l vaø Mg(OH)2 = 10mg CaCO3/l = 0,2meq/l.
Trong ñoù coù 25 mgCaCO3/l CaCO3 = 0,5 meq/l chuyeån hoùa thaønh Ca(HCO3)2 ,CaCO3 coøn laïi vôùi haøm löôïng caân baèng 15mgCaCO3/l = 0,3 meq/l do pH xuoáng pH = 8.3.
0,2 Mg(OH)2 + 0,4 CO2 ( 0,2Mg(HCO3)2
0,5 CaCO3 + 0,5 CO2 ( 0,5 Ca(HCO3)2
Toång löôïng hoùa chaát:
Voâi = 0,33 + 0,18 + 2,28 + 1,78 + 2,32 = 6,89meq/l = 6,89 eq/m3
Soña = 5,22 + 1,78 + 2,32 = 9,32 meq/l = 9,32 eq/m3
CO2 = 1,25 + 0,4 + 0,5 = 2,15 meq/l = 2,15 eq/m3
Löôïng hoùa chaát söû duïng moãi ngaøy:
Voâi = 6,89 eq/m3 x 28 g/eq x 20000 m3/ngaøy x 1kg/ 1000g = 3858,4 kg/ngaøy.
Soña = 9,32 eq/m3 x 53 g/eq x 20000 m3/ngaøy x 1 kg/ 1000g = 9879,2 kg/ngaøy.
CO2 = 2,15 eq/m3 x 22 g/eq x 20000 m3/ngaøy x 1 kg/ 1000g =946 kg/ngaøy.
Chaát raén saûn sinh:
CaCO3 = 0,33 + 2,28 + 5,22 + 1,78 + 2,32 + 1,25 – 0,8 =12,38 meq/l = 12,38 eq/m3
Mg(OH)2 = 1,78 + 2,32 – 0,2 = 3,9 meq/l = 3,9 eq/m3
Fe(OH)3 =0,18 eq/m3
Toång chaát raén sinh ra moãi ngaøy:
CaCO3 =12,38 eq/m3 x 50g/eq x 20000 m3/ngaøy x 1 kg/ 1000g =12380 kg/ngaøy.
Mg(OH)2 = 3,9 eq/m3 x 29 g/eq x 20000 m3/ngaøy x 1 kg/ 1000g =222 kg/ngaøy.
Fe(OH)3 =0,18eq/m3x35,67g/eq x 20000m3/ngaøyx1kg/1000g =128,412 kg/ngaøy.
( (M = 12830 + 222 + 128,412 = 12730,412 kg/ngaøy.
Lieàu löôïng chaát pheøn FeCl3:
Dp =33 C
C: löôïng caën taïo thaønh khi laøm meàm; C = 12,38 x 50 + 3,9 x 29 = 732,1 (g/m3)
Dp =33 732,1 = 27,04 (g/m3)
Lieàu löôïng pheøn FeCl3 caàn trong moät ngaøy:
Gp = 27,04 x 20000 x 1 kg/1000g = 540,8(kg/ngaøy) = 0,5408(taán/ngaøy).
Thuyeát minh tính toaùn:
Tính toaùn coâng trình thu:
Löu löôïng caàn thieát: Q = 20000m3/ngaøy = 231,5 l/s
Giaû söû möïc nöôùc ngaàm saâu 30m so vôùi maët ñaát.
Cao trình giaøm möa cao: 7,9m
Chieàu cao coät nöôùc tónh : Hs = 30 + 7,9 = 37,9m.
Giaû söû chieàu daøi tuyeán oáng leân giaøn möa khoaûng L = 450m.
Choïn bôm :
Hai bôm coù Q1 = 70 l/s, D = 200mm, H1 = 22,5m/km = 0,0225m/m
Coâng suaát bôm:
P1 = 20 x Q x (Hs + H1x L)
P1 = 20 x 70 x (37,9 + 0,0225 x 450) = 67235w = 67,235kw.
Hai bôm coù Q2 = 50 l/s, D = 200mm, H2 = 11,7m/km = 0,0117m/m
P2 = 20 x 50 x(37,9 + 0,0117 x 450) = 43165 w = 41,165kw.
Tính toaùn thieát bò laøm thoaùng:
Choïn giaøn möa laø thieát bò laøm thoaùng. Coâng suaát thieát keá: Q = 20000m3/ngaøy.
Choïn cöôøng ñoä töôùi cuûa giaøn möa: qm= 10 m3/m2_h
Dieän tích giaøn möa:
Q 20000
F = = = 83,33 (m2)
qm 10 x 24
Chia giaøn möa thaønh N = 10 ngaên, dieän tích cuûa moãi ngaên giaøn möa seõ laø:
F 83.33
f = = = 8.333 (m2)
N 10
Choïn kích thöôùc moãi ngaên giaøn möa laø : 3 x 2,8 = 8,4 (m2)
Choïn chieàu cao lôùp tieáp xuùc cuûa moãi saøn : htx = 0,3m (quy phaïm laø : 0,3 - 0,4 m)
Thieát keá giaøn möa ba taàng
Chieàu cao toång coäng cuûa lôùp vaät lieäu tieáp xuùc:
Htx = (htx = 0,3 x 3 = 0,9m
Khoái tích lôùp vaät lieäu tieáp xuùc:
W = Htx x f = 0,9 x 84 = 75,6 m2
Toång dieän tích beà maët tieáp xuùc:
Ftx = ftx x W
Trong ñoù:ftx dieän tích beà maët ñôn vò (m2/ m3) cuûa than coác ñöôøng kính d=24mm theo baûng 5.3/174 saùch “Xöû lyù nöôùc caáp” (ts Nguyeãn Ngoïc Dung):
ftx = 120 m2/m3
Ftx = 120 x 75,6 = 9072m2.
Chieàu cao cuûa moãi taàng laø: 0,8m
Chieàu cao cuûa ngaên thu laø : 0,6m
Chieàu cao toång coäng moãi ngaên: 0,8 +0,8 +0,8 +0,6 = 3m
Tính toaùn ñöôøng oáng daãn leân nöôùc leân giaøn möa:
Löu löôïng nöôùc leân moãi ngaên cuûa giaøn möa laø:
Q 833,33
q = = = 83,33 (m3/h) = 23,51(l/s)
N 10
Choïn ñöôøng kính oáng daãn nöôùc leân giaøn möa baèng theùp.
Theo quy phaïm toác ñoä nöôùc chaûy trong oáng daãn nöôùc chaûy trong oáng laø :
v = 0,8 - 1,2 (m/s) choïn v =1 m/s
Suy ra: ñöôøng kính oáng daãn nöôùc leân giaøn möa :
4 x q 4x83,33
d = = = 0,172m
( x v (x1x 3600
Choïn ñöôøng kính oáng daãn nöôùc leân giaøn möa laø: d = 170mm
Kieåm tra laïi vaän toác trong oáng daãn:
4 x q 4 x 83,33
v = = = 1,02 m/s
( x d2 ( x 0,172 x 3600
v =1,02m/s naèm trong quy phaïm cho pheùp, neân ñöôøng kính oáng daãn nöôùc leân giaøn möa d =170mm laø hôïp lyù.
Heä thoáng phaân phoái nöôùc:
Maùng phaân phoái bao goàm:
1 maùng chính coù tieát dieän hình chöõ nhaät: roäng 0,4 m.
Coù caùc maùng phuï vuoâng goùc vôùi maùng chính coù tieát dieän hình chöõ V vôùi caùc raêng cöa ôû meùp treân cuûa maùng ñeå phaân phoái nöôùc.
Khoaûng caùch giöõa caùc maùng phuï laø: Lp = 0,3m
Chieàu saâu maùng phuï laø: hp = 220mm
Chieàu roäng cuûa maùng phuï : bp = 250mm
Suy ra: tieát dieän maùng phuï laø:
Chieàu daøi moät ngaên giaøn möa laø: L = 3m = 3000mm
Soá maùng phuï trong moät ngaên giaøn möa laø:
L 3000
Np = - 1 = - 1 = 9 maùng
Lp 300
Maùng ñöôïc boá trí nhö hình veõ.
Toång tieát dieän caùc maùng phuï: (fp = 9 x 0,0275 = 0,2475(m2)
Kieåm tra vaän toác trong maùng phuï:
q 83,33
v = = = 0,094(m/s)
(fp 3600x0,2475
Saøn tung nöôùc:
Ñaët döôùi maùng phaân phoái vôùi khoaûng caùch laø: 0,6m
Saøn tung ñöôïc laøm baèng vaùn goã roäng 20cm ñaët caùch nhau 10cm
Saøn ñoå lôùp vaät lieäu tieáp xuùc:
Saøn ñoå lôùp vaät lieäu tieáp xuùc naèm phía döôùi saøn tung nöôùc.
Choïn saøn ñoå lôùp vaät lieäu tieáp xuùc laøm baèng toân hay beâ toâng ñuïc loã. Tæ leä loã chieám 30 - 40% dieän tích saøn.
Ñöôøng kính loã d = 2cm =20mm
( x d2 3,14 x 202
( Tieát dieän cuûa loã: SL = = = 314 mm2
4 4
Dieän tích saøn: S = 8,4m2= 8,4.106 (mm2)
Choïn soá loã treân saøn laø: N = 9000 loã
Kieåm tra tæ soá toång dieän tích loã treân dieän tích saøn:
9000 x 314
x 100 = 33,64%
8,4.106
Tæ soá dieän tích loã treân dieän tích saøn chieám 33,64% naèm trong quy phaïm cho pheùp neân soá loã treân saøn ñaõ choïn laø hôïp lyù.
Heä thoáng thu, thoaùt khí vaø ngaên nöôùc:
Ñeå coù theå thu oâxi cuûa khí trôøi, keát hôïp vôùi vieäc ñuoåi khí CO2 ra khoûi giaøn möa, ñoàng thôøi ñaûm baûo nöôùc khoâng baén ra ngoaøi, nöôøi ta thieát keá heä thoáng cöûa chôùp. Caùc cöûa chôùp coù theå laøm baèng beâ toâng coát theùp hoaëc baèng goã. Goùc nghieäng giöõa cöûa choáp vôùi maët phaúng naèm ngang laø 45(.
Khoaûng caùch giöõa 2 cöûa chôùp keá tieáp laø 200mm vôùi chieàu toäng moãi cöûa laø 200mm. Caùc cöûa chôùp ñöôïc boá trí ôû xung quanh treân toaøn boä chieàu cao cuûa giaøn möa, nôi coù beà maët tieáp xuùc vôùi khoâng khí.
Saøn vaø oáng thu nöôùc:
Saøn thu nöôùc ñöôïc ñaët döôùi ñaùy giaøn möa. Coù ñoä doác töø 0,02 - 0,05 veà phía oáng daãn nöôùc xuoáng beå troän.
Theo quy phaïm vaän toác nöôùc xuoáng beå troän laø: v = 1 - 1,5m/s, choïn v = 1,2m/s.
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc töø saøn thu xuoáng beå troän:
4 x Q 4 x 83,33
D = = = 0,157(m)
( x v ( x 1,2 x 3600
Choïn D = 150mm töông öùng vôùi v = 1,3 m/s naèm trong quy phaïm cho pheùp 1- 1,5 m/s.
Boá trí 5 voøi phun nöôùc röûa saøn: d = 20mm naèm veà 1 phía cuûa giaøn möa, vôùi khoaûng caùch phuïc vuï xa nhaát laø 10m.
Trang bò 10 oáng thoaùt nöôùc saøn: d = 100mm ñeà xaû nöôùc thau röûa saøn thu nöôùc.
Tính toaùn beå troän :
Söû duïng beå troän cô khí: beå troän cô khí söû duïng naêng löôïng cuûa caùnh khuaáy ñeå taïo ra doøng chaûy roái.
Thôøi gian khuaáy: Tk = 20s
T = 25(C
G = 1000s-1.
Tính kích thöôùc beå troän:
Theå tích beå troän caàn:
Qxt 833,333 x 20
V = = = 4,6m3
3600 3600
Choïn chieàu cao beå troän: H = 3m
Ñöôøng kính beå troän:
4 x V 4 x 4,6
D = = = 1,4m
( x H 3,14 x 3
Trong beå ñaët taám chaën ñeå ngaên chuyeån ñoäng xoay cuûa nöôùc.
Chieàu cao taám chaén: hc = 3m
Chieàu roäng taám chaén: bc = 0,14m
Tính toaùn maùy khuaáy:
Duøng maùy khuaáy turbin 4 caùnh nghieâng goùc 45( höôùng leân treân ñeå ñöa nöôùc töø döôùi leân.
Ñöôøng kính maùy khuaáy : Dk ( 0,5D = 0,5 x 1,4 =0.7(m)
Choïn ñöôøng kính maùy khuaáy: Dk = 0,6(m)
Maùy khuaáy ñaët caùch ñaùy: hk = Dk = 0,6(m)
Chieàu roäng caùnh khuaáy: Bk = 0,2Dk = 0,2 x 0,6 = 0,12(m)
Chieàu daøi caùnh khuaáy: Lk = 0,25Dk = 0,25 x 0,6 = 0,15(m)
Naêng löôïng caàn chuyeån vaøo nöôùc:
P = G2xVx(
Trong ñoù:
G: cöôøng ñoä khuaáy troän (s-1): G = 1000(s-1)
V: theå tích beå khuaáy (m3): V = 4,6m3
(: ñoä nhôùt ñoäng löïc cuûa nöôùc (Nm2/s)
ÔÛ t = 25(C , ( = 0,894.10-3(Nm2/s), ( = 998,1(kg/m3)
P = 10002 x 4,6 x 0,894.10-3 = 4112,4(W)
Hieäu suaát cuûa ñoäng cô: (=0,8.
Coâng suaát cuûa ñoäng cô: P : ( = 4112,4 : 0,8 =5140,5(W)
Xaùc ñònh soá voøng quay cuûa maùy khuaáy:
P = K. (. Nk3.D5
Trong ñoù:
P: laø naêng löôïng caàn chuyeån vaøo nöôùc: P = 4112,4W
(: khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc ôû t = 25(C, ( = 998,1(kg/m3)
Nk: soá voøng quay cuûa maùy khuaáy trong 1 giaây (v/s)
Dk: ñöôøng kính caùnh khuaáy (m)
K: heä soá söùc caûn cuûa nöôùc, phuï thuoäc vaøo kieåu caùnh khuaáy, laáy theo soá lieäu cuûa Ruston.
Caùnh khuaáy chaân vòt 3 caùnh K = 0,32
Caùnh khuaáy chaân vòt 2 caùnh K = 1
Turbin 6 caùnh phaúng ñaày vuoâng K = 6,3
Turbin 4 caùnh nghieâng 45( K = 1,08
Turbin kieåu quaït 6 caùnh K = 1,65
Turbin 6 caùnh ñaàu troøn cong K = 4,8
Caùnh khuaáy gaén 2(6 caùnh doïc truïc K =1,7.
Soá voøng quay cuûa maùy khuaáy:
P 4112,4
Nk =3 = 3 = 3,66(v/s) = 219,65 (v/phuùt)
Kx ( xD5 1,08x998,1x0,65
Phaûi coù hoäp giaûm toác cho ñoäng cô.
Tính toaùn beå laéng tieáp xuùc:
Nhieäm vuï: löu nöôùc laïi trong beå taïo ñieàu kieän cho quaù trình khöû cöùng dieãn ra hoaøn toaøn ñoàng thôøi giöõ laïi moät phaàn boâng caên naëng tröôùc khi sang beå loïc.
Caùc thoâng soá thieát keá beå laéng tieáp xuùc theå hieän trong baûng nhö sau:
Thoâng soá
Giaù trò
G cho ngaên taïo boâng
GT cho ngaên taïo boâng
Thôøi gian xaùo troän nhanh
G cho ngaên xaùo troän nhanh
Thôøi gian löu nöôùc cuûa ngaên taïo boâng Thôøi gian löu nöôùc cuûa ngaên laéng
Taûi troïng ngaên laéng boâng caën pheøn
Chieàu cao lôùp nöôùc
Goùc cuûa vaùch ngaên tieáp xuùc
(theo phöông ngang)
Toång dieän tích caùnh khuaáy
Vaän toác daøi cuûa ñænh caùnh khuaáy
20 – 80 s-1
50.000 – 100.000
10 – 30s
600 – 1000 s-1
10 – 30 phuùt
1.0 – 2.0 giôø
50 – 75 m3/m2. ngaøy
2.4 – 4.5
45 – 60o
15 – 20% toång dieän tích maët caét ngang phaàn taïo boâng
0.1 – 0.9 m/s
Baûng: Giaù trò CD cuûa baûng caùnh khuaáy
Tæ soá Daøi: Roäng
CD
5
20
(
1.2
1.5
1.9
Choïn G = 50s-1.
Thôøi gian löu nöôùc cuûa ngaên taïo boâng: t = 25 phuùt
Suy ra: Gt = 50 x 25 x 60 = 75000
Giaù trò Gt naèm giöõa 50000 – 100000, vaäy choïn thôøi gian löu nöôùc t = 25 phuùt laø hôïp lyù.
Ta tieán haønh xaây döïng 6 beå laéng tieáp xuùc.
Löu löôïng nöôùc ñi qua moät beå laø: q = Q/6 = 139m3/h.
Tính toaùn ngaên taïo boâng:
Theå tích ngaên taïo boâng cuûa moãi beå:
833,33 x 20
VTB = Q. t = = 57,87 m3
6 x 60
Theå tích ngaên taïo boâng ñöôïc tính toaùn theo coâng thöùc sau:
1
VTB = x ( x h x ( RTB2 + rTB2+ rTBx RTB)
3
Trong ñoù:
RTB = baùn kính ñaùy döôùi cuûa phaàn taïo boâng, m.
rTB = baùn kính ñaùy treân cuûa phaàn taïo boâng, m.
( = goùc nghieâng cuûa vaùch,(
h
RTB = + rTB.
tg(
B = dieän tích ñaùy döôùi, m2.
h = chieàu cao ngaên taïo boâng, m. Choïn chieàu cao ngaên taïo boâng h = 3,5m.
Choïn goùc nghieâng cuûa vaùch, ( = 60(.
3,5
( RTB = + r = 2 + r
tg60(
Baùn kính ñaùy treân cuûa ngaên taïo boâng.
1
VTB = x ( x h x ( 4 + 4rTB + rTB2 + rTB2 + 2 rTB + rTB2)
1
= x ( x h x (3 rTB 2 + 6 rTB +4)
3
( 3 rTB 2 + 6r + 4 = 15,8
( rTB = 1,22m.
Baùn kính ñaùy döôùi cuûa ngaên taïo boâng.
RTB = 2 + 1,22 = 3,22m.
Choïn guoàng maùy khuaáy goàm 6 caùnh (n = 6), vò trí ñaët moãi caùnh khuaáy caùch taâm guoàng khuaáy laàn löôït laø: r1 = 1m; r2 = 0,7m; r3 = 0,4m.
Moãi baûn coù kích thöôùc: roäng W = 0,13m, daøi L = 3m.
Toång dieän tích caùnh khuaáy:
(fc = W. L .n = 0,13 x 3x 6 = 2,34 m2.
Dieän tích maët caét ngang ngaên taïo boâng:
F = (R TB + rTB) x h = (3,22 + 1,22) x 3,5 = 15,54m2.
Tæ leä phaàn traêm giöõa dieän tích caùnh khuaáy vaø dieän tích maët caét ngang cuûa ngaên taïo boâng:
(fc 2,34
x 100 = x 100 = 15,06%
F 15,54
Tæ soá treân naèm giöõa 15 – 20%, nhö vaäy choïn kích thöôùc treân laø hôïp lyù.
Naêng löôïng khuaáy troän P:
P = (G2V
Trong ñoù:
V = theå tích ngaên taïo boâng, m3.
G = Gradient vaän toác, s-1.
( = ñoä nhôùt ñoäng löïc hoïc, N.s/m2. ÔÛ nhieät ñoä 25(C, ( = 0,894.10-3 N.s/m2.
( P = 0,894.10-3 x 502 x 57,87 = 129,34(w).
Giaû söû hieäu quaû truyeàn naêng löôïng laø 80%, vaäy coâng suaát cuûa motour laø:
Pm = P/0,8 = 129,34/0,8 = 161,675(W)
Naêng löôïng caùnh khuaáy thöù i coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc sau:
vi3
P = CDAi. (.
2
Trong ñoù:
CD = heä soá keùo
Ai = dieän tích caùnh, m2; A1 = A2 = A3 = A = 0,13 x 3 = 0,39m2.
vi = vaän toác töông ñoái cuûa caùnh thöù i so vôùi nöôùc.
= 0,6 – 0,75 vaän toác daøi cuûa ñænh caùnh khuaáy, m/s.
= khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc, ôû nhieät ñoä 25(C , ( = 997 kg/m3.
Tæ soá L/W = 3/0,13 = 23. Vaäy heä soá keùo CD = 1,5.
Vaän toác töông ñoái cuûa caùnh thöù i so vôùi nöôùc:
2( ri n
vi = 0,75 = 0,0785 ri n.
60
Trong ñoù:
ri = baùn kính cuûa guoàng thöù i, m. ( i = 1 – 3).
n = soá voøng quay, voøng/phuùt.
Naêng löôïng guoàng caùnh khuaáy:
v13 v23 v33
P = CDA1. (. + CDA2. (. + CDA3. (.
2 2 2
CD.A.(
P = (v13 + v23 + v33)
2
1,5 x 0,39 x 997
P = x ( 0,0785)3 x n3 x (13 + 0,73 + 0,43)
2
129,34 = 0,1985 n3.
n3 = 651,64 ( n = 8,67 voøng/ phuùt.
Vaän toác caùnh khuaáy ngoaøi cuøng:
v1 = 0,0785 r1n = 0,0785 x 1 x 8,67= 0,68m/s < 0,9m/s.
Nhö vaäy thieát keá caùnh khuaáy ñaït yeâu caàu.
Tính toaùn phaàn laéng:
Choïn goùc thaønh beå laéng laø 60(, theo phöông thaúng ñöùng:
Choïn thôøi gian löu nöôùc laø HRT = 1,5 h.
Theå tích phaàn laéng ôû moät beå laø:
VL = q x HRT = 139 x 1,5 = 208,5 m3.
Theå tích höõu ích cuûa moät beå laéng laø:
VI = VL + VTB = 208,5+ 57,87 = 266,37 m3.
Theå tích höõu ích cuûa beå laéng coù theå tính:
1
VI = x ( x h x (R2 + r2 + Rr)
3
Trong ñoù:
R = baùn kính ñaùy lôùn (ôû treân) cuûa phaàn laéng.
r = baùn kính ñaùy döôùi cuûa phaàn laéng.
( = goùc thaønh beå theo phöông thaúng ñöùng. ( = 60(.
h = chieàu cao phaàn höõu ích cuûa beå laéng, coi h = hTB = 3,5 m.
h 3,5
R = + r = + r = 2 + r
tg( tg60
1
( VI = x ( x h x (R2 + r2 + Rr)
3
266,37 = 1,05 x 3,5 x (3r2 + 6r + 4 )
3r2 + 6r – 68,5 = 0
r = 3,88m.
R = 5,88 m.
Dieän tích beà maët höõu ích:
AI = (R2 = 3,14 x 5,882 = 108,56m2
Dieän tích beà maët phaàn taïo boâng:
ATB = ( rTB2 = 3,14 x 1,222 = 4,674m2.
Dieän tích beà maët phaàn laéng:
AL = AI – AL = 108,56 – 4,674 =103,886m2.
Taûi troïng beà maët phaàn laéng:
LA = q/AL = 139 x 24 /103.886 = 32,112 m3/m2.ngaøy < 50 m3/m2.ngaøy.
Vieäc xaû caën döï kieán tieán haønh theo chu kyø vôùi thôøi gian giöõa hai laàn xaû caën laø T = 24h.
Theå tích vuøng chöùa caën cuûa beå laéng laø:
T x q x (Cmax – Co)
WC =
(C
Trong ñoù:
(C: noàng ñoä caën ñaõ neùn sau 24h. (C = 85000 (ñoä cöùng magieâ < 25% ñoä cöùng toång coäng).
Noàng ñoä caën ñi vaøo beå laéng:
Cmax = 12,38 x 50 + 3,9 x 2,9 + 0,18 x 35,67 = 738,53 g/m3.
Noàng ñoä caën ñi ra khoûi beå laéng:Co = 10 g/m3.
24 x 139 x (738,53 – 10)
WC = = 28,6 (m3)
85000
Theå tích phaàn laéng ôû moät beå laø:
VL = q x HRT = 139 x 1,5 =208,5 m3.
Tæ leä theå tích phaàn laéng vaø vuøng neùn buøn laø: VL / WC = 208,5 /28,6 = 7,29.
Coi chieàu cao phaàn laéng baèng chieàu cao phaàn beå höõu ích: HL = 3,5 m.
( Chieàu cao vuøng neùn buøn laø: Hbuøn = HL/7,29 = 3,5/ 7,29 = 0,48m.
Chieàu cao toång coäng cuûa beå laéng laø:
H = HI + Hbuøn + HBV + H1
HBV : laø chieàu cao baûo veä töø lôùp nöôùc ñeán thaønh beå; HBV = 0,4m.
H1 : chieàu cao lôùp trung gian giöõa vuøng caën vaø vuøng laéng, H1 = 0,3m.
H = 3,5 + 0,48 + 0,4 + 0,3 = 4,68m.
Löôïng nöôùc duøng cho vieäc xaû caën beå laéng:
KP . WC
P = x 100%
q. T
Kp : heä soá pha loaõng, khi xaû caën baèng thuûy löïc KP = 1,5.
1,5 . 28,6
P = x 100% = 1,286%
139. 24
Thôøi gian xaû caën quy ñònh t = 8 – 10 phuùt. Choïn t = 10 phuùt.
Löu löôïng buøn caàn xaû laø:
QC = WC/t = 28,6/(10 x60) = 0,0477m3/s.
Choïn vaän toác huùt buøn laø: v = 1,5m/s.
Ñöôøng kính oáng huùt buøn:
4 x QC 4 x 0,0477
Doáng = = = 0,2m
( ( x v ( 3,14 x 1,5
Heä thoáng maùng thu nöôùc:
Ñeå thu nöôùc ñaõ laéng, duøng heä thoáng maùng voøng chaûy traøn xung quanh thaønh beå vaø 6 maùng hình nan quaït chaûy taäp trung vaøo maùng chính (do dieän tích 1 beå laéng laø 37,05m2). Nöôùc chaûy trong maùng vôùi vaän toác v = 0,6 - 0,7m/s. ñöôøng kính oáng xaû laáy baèng 150 - 200mm.
Nöôùc chaûy theo 2 chieàu, neân dieän tích maët caét ngang cuûa maùng voøng ñöôïc tính nhö sau: q 0,03858
Fv = = = 0,03215m2
2.v 2 x 0,6
Trong ñoù:
q = 0,03858 m3/s
v: vaän toác nöôùc chaûy trong maùng, v = 0,6(m/s)
0,03858
Fv = = 0,03215m2
2 x 0,6
Thieát keá maùng coù tieát dieän: (0,17 x 0,19)m = 0,0323m2
Tieát dieän ngang cuûa maùng nan quaït:
Q 0,03858
Fq = = = 0,0107 m2
6 x 0,6 6 x 0,6
Choïn tieát dieän maùng : (0,12 x 0,09)m
Tröôøng hôïp khoâng cho chaûy traøn maø ñuïc loã quanh maùng laáy dloã = 20 - 30mm vaø vloã =1m/s.
Baûng noàng ñoä trung bình caën ñaõ neùn
Ñaëc tính cuûa nöôùc thoâ vaø phöông phaùp xöû lyù
Noàng ñoä caën ñaõ neùn (c (g/m3) sau T (giôø) döôùi lôùp nöôùc chieàu cao Ho cuûa beå laéng.
2
4
6
8
12
>24
Caën taïo ra khi laéng nöôùc ñaõ ñaùnh pheøn coù haøm löôïng.
Töø 10 -100mg/l
5000
7000
8000
8500
9500
10000
Töø 100 – 500mg/l
17000
20000
24000
25000
27000
30000
Töø 500 – 1000mg/l
20000
25000
27000
29000
31000
35000
Caën taïo ra khi laøm meàm nöôùc baèng voâi vaø soña.
25000
32000
34000
36000
38000
40000
Coù ñoä cöùng magieâ nhoû hôn 25% ñoä cöùng toaøn phaàn.
60000
72000
75000
78000
80000
85000
Coù ñoä cöùng magieâ lôùn hôn 25% ñoä cöùng toaøn phaàn.
20000
25000
28000
30000
32000
35000
Caën taïo ra khi khöû saét baèng voâi.
26000
30000
32000
34000
38000
40000
Beå taùi cacbonic:
Söû duïng beå troän khí neùn (CO2)
Choïn thôøi gian löu nöôùc trong beå laø t = 30s.
Dung tích cuûa beå laø:
Choïn chieàu cao beå laø H = 3m.
Beå coù kích thöôùc = 1,5 x 1,55m. Suy ra F = 1,5 x 1,55 = 2,325m3.
Theå tích thöïc cuûa beå laø : Vthöïc = 3 x 1,5 x1,55 = 6,975m3.
Löu löôïng CO2 caàn = 964kg/ngaøy.
Naêng löôïng do boït khí truyeàn vaøo nöôùc ñeå khuaáy troän:
Trong ñoù:
K – haèng soá, K = 1.689.
Qq – löu löôïng khí ôû aùp löïc khí trôøi (m3/phuùt)
h – Ñoä ngaäp cuûa loã oáng phaân phoái (m), h = 3 – 1 = 2m. (1m laø khoûang caùch ñaùy beå).
(( - khoái löôïng rieâng cuûa khí ôû aùp suaát khí quyeån, ôû 20(C, ( = 1,85kg/m3.
Cöôøng ñoä khuaáy troän:
Trong ñoù:
G – gradient vaän toác (s-1).
( - ñoä nhôùt ñoäng löïc hoïc cuûa nöôùc (N.s/m2). ( = 0,894.10-3 (N.s/m2).
P – naêng löôïng tieâu hao toång coäng (J/s). (1W = 1J/s)
V – dung tích beå taùi caùcbonic.
Khí CO2 ñöôïc phaân phoái ñeàu baèng daøn oáng khí ñaët ôû döôùi ñaùy beå, daøn oáng khoan loã D5 höôùng xuoáng ñeå traùnh taéc ngheõn ñöôøng oáng do buøn, caën laéng ñoïng.
Choïn vaän toác phaân phoái khí qua loã 20m/s (quy phaïm töø 15 – 20 m/s).
Vaän toác khí trong oáng daãn laø 15 m/s, quy phaïm 10 – 15m/s.
Tính ñöôøng kính oáng daãn khí laø:
Choïn ñöôøng kính oáng daãn khí laø 25mm.
Löu löôïng khí qua moãi loã phaân phoái laø:
Soá loã caàn thieát laø:
Choïn soá loã treân oáng daãn khí laø 15 loã.
Chieàu daøi beå laø 1,55m, suy ra chieàu daøi ñöôøng oáng daãn khí laø 1,55 – 2 x 0,025 = 1,5m.
Choïn khoaûng caùch giöõa caùc oáng daãn khí laø 0,5m
Soá oáng daãn khí caàn thieát ñöôïc boá trí theo chieàu roäng beå laø: 1,5/0,5 = 3 oáng.
Soá loã treân moãi oáng laø: 15/3 = 5 loã.
Khoaûng caùch giöõa caùc loã treân ñöôøng oáng daãn laø:
Vaän toác nöôùc ñi vaøo beå laø:
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc vaøo beå.
Choïn ñöôøng kính beå D = 1,75m.
Vaäy ñöôøng kính oáng daãn nöôùc vaøo töø moät beå laéng laø.
D = 300mm.
Tính toaùn beå loïc nhanh:
Söû duïng beå loïc nhanh 2 lôùp vaät lieäu loïc goàm:
Lôùp phía döôùi laø caùt thaïch anh, ñöôøng kính d = 0,5 - 1,2mm coù ñöôøng kính töông ñöông laø dtñ = 0,7 - 0,75 mm. Heä soá khoâng ñoàng nhaát K = 2. Chieàu daøy lôùp caùt loïc laáy baèng L1 = 400 - 500mm.
Lôùp phía treân laø lôùp than angtraxit nghieàn nhoû coù côõ haït lôùn hôn d = 0,8 - 1,8mm coù ñöôøng kính töông ñöông laø dtñ = 1,1 - 1,2 mm. Heä soá khoâng ñoàng nhaát K = 2. Chieàu daøy lôùp caùt loïc laáy baèng L2 = 400 -- 500mm.
Nhö vaäy, chieàu daøy toång coäng cuûa lôùp vaät lieäu loïc laø: L = L1 + L2 = 800 - 1000mm.
Nhôø coù lôùp vaät lieäu loïc phía treân coù côõ haït lôùn hôn neân ñoä roãng lôùn hôn. Do ñoù söùc chöùa caën baån cuûa beå taêng leân töø 2 - 2,5 laàn so vôùi beå loïc nhanh phoå thoâng. Vì vaäy coù theå taêng toác ñoä loïc cuûa beå vaø keùo daøi chu kì laøm vieäc cuûa beå.
Tuy nhieân, khi röûa beå loïc nhanh 2 lôùp vaät lieäu loïc thì caùt vaø than raát deã xaùo troän laãn nhau. Do ñoù söû duïng bieän phaùp röûa baèng gioù tröôùc 4 – 5 phuùt vôùi cöôøng ñoä röûa 16 l/s.m2, sau ñoù röûa nöôùc ñeå röûa beå loïc nhanh 2 lôùp vaät lieäu loïc, ñeå ñaûm baûo vaät lieäu loïc khoâng bò xaùo troän. Cöôøng ñoä röûa nöôùc laáy töø 15 - 16 l/s.m2. Thôøi gian röûa töø 6 - 8 phuùt vôùi möùc ñoä tröông nôû cuûa lôùp vaät lieäu loïc e=50%.
Tính toaùn soá beå loïc vaø dieän tích moãi beå loïc:
Dieän tích cuûa caùc beå loïc ñeå xöû lyù coâng suaát 20000m3/ngaøy.
Q
F = (m2)
T.vbt – 3,6. W. t1 – a.t2. vbt
Trong ñoù:
Q: coâng suaát traïm xöû lyù (m3/ngaøy): Q = 20000 m3/ngaøy.
T: thôøi gian laøm vieäc bình thöôøng cuûa moät traïm trong moät ngaøy ñeâm (h):T = 24h
vbt: toác ñoä loïc tính toaùn ôû cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng (m/h).
Theo quy phaïm vbt = 8 - 10 m/h. Choïn vbt =8m/h.
a: soá laàn röûa moãi beå trong moät ngaøy ñeâm ôû cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng.a = 1 laàn.
W: cöôøng ñoä nöôùc röûa loïc (l/sm2).
Laáy W = 15(l/sm2).
t1 : thôøi gian röûa (phuùt): t1=7 phuùt =0,117(h)
t2 : thôøi gian ngöøng beå loïc ñeå röûa (h): t2 = 0,35 (h)
Q 20000
F = = = 109,4(m2)
T.vbt – 3,6. W. t1 – a.t2. vbt 24x8 – 3,6x15x0,117 – 1x 0,35x8
Soá beå loïc caàn thieát : N = 0,5 F = 0,5 109,4 = 5,23
Choïn soá beå loïc laø: N = 5, trong ñoù 4 beå laøm vieäc vaø 1 beå röûa ngöôïc.
F 109,4
Dieän tích moãi beå loïc laø: f = = = 27,35m
N 4
Kieåm tra laïi toác ñoä loïc taêng cöôøng vôùi ñieàu kieän 1 beå ñoùng ñeå röûa: n =1
N 4
vtc = vbt = 8 x = 10,67(m/h)
N – n 4 – 1
(Naèm trong quy phaïm cho pheùp vtc = 10 (12 m/h)
Kích thöôùc maët baèng cuûa moãi beå laø: daøi x roäng: 5,5m x 5m = 27,5m2.
Chieàu cao toaøn phaàn cuûa beå loïc nhanh xaùc ñònh theo coâng thöùc:
H = hñ + hv + hn + hp (m)
Trong ñoù:
hñ: Chieàu cao lôùp soûi ñôõ, laáy theo baûng 4.7; hñ = 0,7m
Choïn chieàu daøy lôùp ñôõ:
Ñöôøng kính haït soûi d16 - 32 laø 400mm (maët treân lôùp naøy cao hôn tim loã 100mm)
8 – 16 = 100
4 – 8 = 100
2 – 4 = 100
Toång chieàu daøy lôùp ñôõ: hñ = 0,7m
hv: Chieàu daøy lôùp vaät lieäu loïc, hv = 0,5 + 0,5 = 1m
hn: Chieàu cao lôùp nöôùc treân lôùp vaät lieäu loïc: hn ( 2m, choïn hn = 2m.
hp: Chieàu cao phuï keå ñeán vieäc daâng nöôùc khi ñoùng beå ñeå röûa hp ( 0,3m, hp = 0,3m
Vaäy: H = 0,7 + 1 + 2 + 0,3 = 4m.
Tính toaùn heä thoáng phaân phoái nöôùc röûa loïc:
Quy trình röûa loïc baèng nöôùc keát hôïp vôùi gioù.
Löu löôïng nöôùc caàn thieát ñeà röûa loïc:
fxW
QR = (m3/s)
1000
Trong ñoù:
f: dieän tích cuûa moãi beå loïc(m2). f = 27,5 m2.
W: cöôøng ñoä nöôùc röûa loïc. W = 15 (l/sm2).
fxW 27,5 x 15
QR = = = 0,4125(m3/s)
1000 1000
Thôøi gian röûa: t1 = 0,117 (h).
Choïn toác ñoä nöôùc chaûy trong oáng theo quy phaïm laø vR =1, 2m/s
Tieát dieän oáng daãn nöôùc röûa ñeán beå loïc:
QR 0,4125
S = = = 0,344 (m2).
vR 1,2
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc leân beå loïc laø:
4 x S 4x0,344
D = = = 0,662 (m)
( 3,14
Choïn ñöôøng kính oáng daãn nöôùc ñeán beå loïc laø: D = 670mm.
Ñöôøng kính ngoaøi oáng chính: d = 700mm.
Kieåm tra laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng daãn nöôùc röûa ñeán beå loïc:
QR 0,4125
vc = = = 1,17 m/s < 2 m/s.
S ( x( 0,672 / 4)
(naèm trong quy phaïm)
OÁng nhaùnh haøn vaøo tim oáng chính, chieàu cao töø ñaùy beå ñeán tim oáng nhaùnh laø: 700/2 = 350m
Khoaûng caùch giöõa caùc truïc cuûa oáng nhaùnh laáy baèng 250 - 300mm: choïn 250mm.
Khoaûng caùch giöõa caùc tim loã laø 200 - 300mm.
Soá oáng nhaùnh trong moät beå loïc laø:
B
m = x 2
a
Trong ñoù:
B: chieàu roäng cuûa moät beå loïc; B = 5m
a: khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh; a = 0,25m
5
m = x 2 = 40 oáng nhaùnh.
0,25
Löu löôïng nöôùc röûa loïc chaûy trong moãi oáng nhaùnh laø:
QR 0,4125
Qn = = = 0,01031m/s
m 40
Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng nhaùnh cho pheùp laø: v = 1,8 - 2 m/s. Choïn v = 1,8m/s.
Ñöôøng kính oáng nhaùnh:
Choïn ñöôøng kính oáng nhaùnh laø: Dnhaùnh = 85mm, thì toác ñoä nöôùc chaûy trong oáng nhaùnh laø vn = 1,82m/s (naèm trong giôùi haïn cho pheùp).
Chieàu daøi moät oáng nhaùnh:
5,5 – 0,7
Ln = = 2,4m
2
Vôùi oáng chính laø 670mm, tieát dieän ngang cuûa oáng seõ laø:
( x D2 3,14x 0,672
( = = = 0,3524(m2)
4 4
Toång dieän tích loã laáy baèng 30% dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng chính. (Quy phaïm cho pheùp 30 - 35% tieát dieän ngang cuûa oáng chính).
Toån thaát aùp löïc qua loã treân heä thoáng oáng phaân phoái ñeå ñaûm baûo phaân phoái ñeàu 95% = m tính theo coâng thöùc:
vc2 vn2
H = A + 1,25A
2g 2g
Tra baûng 7.6 trang 290 saùch xöû lyù nöôùc thieân nhieân caáp cho sinh hoaït vaø coâng nghieäp cuûa TS. Trònh Xuaân Lai. A = 12
1,172 1,822
H = 12. + 1,25x12x = 3,37m
2x9,81 2x9,81
Ñöôøng kính loã dL = 12mm. (Quy phaïm laø 10(12mm)
Dieän tích moät loã seõ laø:
3,14 x 0,00122
floã = = 0,000113(m2)
4
Dieän tích loã f = 0,000113mm2 .
Chieàu daøy thaønh oáng (oâ = 8mm.
Tæ soá : dL /(oâ = 12/8 = 1,5 ( (TB = 0,65 (tra baûng 7.7 trang 290 saùch Xöû lyù nöôùc thieân nhieân caáp cho sinh hoaït vaø coâng nghieäp cuûa TS. Trònh Xuaân Lai).
Toång dieän tích loã treân heä thoáng oáng:
Q
(f =
(TB 2gH
Trong ñoù:
Q: löu löôïng nöôùc trong heä thoáng phaân phoái (m3/s); Q = 0,4125m3/s.
H: toån thaát aùp löïc qua loã ñeå ñaûm baûo ñoä phaân phoái ñeàu 95%.
Toång soá loã caàn thieát:
(f 0,078
N = = = 690 loã
F 0,000113
Soá loã treân moät nhaùnh: 690/40 = 17 loã.
Khoaûng caùch tim caùc loã:
2,4
a = = 0,16m
17
Loã khoan treân oáng nhaùnh thaønh hai haøng sole nhau, tim loã höôùng xuoáng döôùi laøm thaønh moät goùc 45( so vôùi phöông thaúng ñöùng. Khoaûng tim loã treân moät haøng:
Lo = 2a = 2x0,16 =0,32m = 320mm
Ñeå ñaåy khoâng khí ra khoûi heä thoáng phaân phoái, cuoái oáng chính haøn oáng thoâng khí D30, ñaàu nhoâ cao hôn möïc nöôùc trong beå loïc.
Tính toaùn maùng thu nöôùc röûa loïc:
Beå coù chieàu daøi 5,5m.
Choïn moãi beå boá trí 3 maùng thu nöôùc röûa loïc coù ñaùy hình tam giaùc, khoaûng caùch giöõa caùc maùng seõ laø d = 5,5/3 = 1,83m (quy phaïm khoâng ñöôïc lôùn hôn 2,2m).
Löu löôïng nöôùc röûa ñi vaøo moät maùng:
qm = QR /3 = 0,4125/3 =0,1375 (m3/s)
Maùng coù ñaùy hình tam giaùc, tyû leä chieàu cao phaàn chöõ nhaät cuûa maùng ñoái vôùi nöûa chieàu roäng cuûa maùng laáy baèng a=1,3 (quy phaïm a = 1 - 1,5)
K: heä soá, ñoái vôùi tieát dieän hình tam giaùc K = 2,1.
Chieàu roäng maùng xaùc ñònh theo coâng thöùc:
qm2 0,13752
B = K 5 = 2,15 = 0,5m.
(1,57 + a)3 (1,57 + 1,3)3
Chieàu cao phaàn chöõ nhaät:
HCN = (1,3/2)B =(1,3/2) x 0,5 = 0,3m
Laáy chieàu cao phaàn maùng ñaùy tam giaùc laø Hñ = 0,2m. Ñoä doác ñaùy maùng laáy veà phía maùng taäp trung nöôùc laø i = 0,01. Chieàu daøy thaønh maùng laø: (m = 0,08m.
Chieàu cao toaøn boä maùng:
Hm = HCN + Hñ + (m = 0,5 + 0,3 + 0,08 = 0,58m.