CHƯƠNG MỞ ĐẦU
ĐẶT VẤN ĐỀ
1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
Nước là một nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật trên trái đất. Không có nước, cuộc sống trên trái đất không thể tồn tại. Nhu cầu sử dụng nước của con người cho các hoạt động bình thường cũng là khá lớn chưa kể đến các hoạt động sản xuất khác.
Nước cấp dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, ngoài ra nước còn sử dụng cho các hoạt động khác như: Cứu hoả, phun nước, tưới cây, rửa đường Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều cần đến nước cấp như một nguồn nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất.
Ngày nay, phát triển sản xuất đã góp phần cải thiện cuộc sống. Nhưng bên cạnh đó cũng tạo ra những nguồn thải trực tiếp hay gián tiếp làm ô nhiễm những nguồn nước cấp cho chính con người. Mặt khác, nguồn nước tự nhiên không đảm bảo hoàn toàn đạt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp và tính ổn định không cao.
Vấn đề được đặt ra là làm thế nào cung cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất một cách tốt nhất và hiệu quả bên cạnh đó phải thích hợp về mặt kinh tế đồng thời không gây ra những tác động ảnh hưởng đến môi trường.
Do đó, đề tài :”Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm cho Doanh Nghiệp Tư Nhân (DNTN) giấy Tùng Phát – Long An” là rất cần thiết. Đề tài thực sự cần thiết để đạt được những mục tiêu về vệ sinh môi trường với mức ý nghĩa về kinh tế thích hợp với những Doanh nghiệp, Công ty, Cơ quan, Cụm dân cư vừa và nhỏ ở Long An (nói riêng), Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) (nói chung).
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:
2.1 MỤC TIÊU TRƯỚC MẮT
Nghiên cứu - phân tích nước ngầm tại các giếng của DNTN giấy Tùng Phát
Khảo sát tình hình sử dụng nước, từ đó tính toán mức tiêu thụ tại Doanh nghiệp.
Tính toán lựa chọn và thiết kế mô hình công nghệ có tính kinh tế và hiệu quả để xử lý nguồn nước ngầm, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt và sản xuất giấy tại Doanh nghiệp.
2.2 MỤC TIÊU LÂU DÀI
Đẩy mạnh hai tiêu chí: Thích hợp về kinh tế và hiệu quả về chất lượng nhằm triển khai rộng rãi để các doanh nghiệp, đặc biệt là khu vực miền Tây Nam Bộ có thể áp dụng và khai thác trên phương diện lớn hơn.
Giải quyết vấn đề vệ sinh môi trường, nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất.
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:
Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu, thiết kế và triển khai với quy mô vừa và nhỏ. Thích hợp với các doanh nghiệp tư nhân, ngoài tư nhân hoặc cấp nước cho một cụm dân cư trong một vùng nhất định.
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:
Thu thập kế thừa và phát triển các số liệu, thông tin, cơ sở dữ liệu về điều kiện - tự nhiên, kinh tế - xã hội liên quan đến nội dung đề tài trong khu vực thực hiện.
Nghiên cứu tính toán lựa chọn và thiết kế triển khai công nghệ xử lý có tính kinh tế và phù hợp với sinh hoạt và sản xuất của Doanh nghiệp.
So sánh các giải pháp công nghệ về tính kinh tế, hiệu quả xử lý từ đó đưa ra phương án mang tính khả thi nhất.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:
5.1 PHƯƠNG PHÁP LUẬN:
Xuất phát từ nhu cầu cấp nước sạch cho doanh nghiệp và một phương án cung cấp nước sạch có tính hiệu quả về kinh tế phù hợp với các doanh nghiệp vừa và nhỏ.
Xuất phát từ mối quan hệ giữa các thành phần trong tự nhiên, hệ sinh thái môi trường và con người là chủ thể, sự tồn tại và phát triển của con người (nói riêng) và xã hội (nói chung) đều có sự tác động của các yếu tố tự nhiên như: Đất, nước, không khí Vì vậy đề tài nghiên cứu phục vụ con người là nghiên cứu các điều kiện tác động tới con người.
5.2 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN:
Phương pháp thu thập, phân tích và kế thừa tài liệu hiện có (Điều kiện -Tự nhiên, Kinh tế – Xã hội, và các mô hình xử lý nước).
Tổng quan về tình hình cấp nước và sử dụng nước tại địa phương nơi thực hiện đề tài.
Thu thập, nghiên cứu và phân tích hiện trạng chất lượng nguồn nước tại địa phương.
Đo đạt ngoài hiện trường: Sử dụng các thiết bị đo nhanh để xác định một số chỉ tiêu: Ly,Ù Hóa, Vi sinh tại nguồn.
Kết quả phân tích và chay mô hình thou nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm khoa Môi trường và Công Nghệ Sinh Học (MT&CNSH) của trường ĐHDL Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM.
Phương pháp phân tích, lấy mẫu và so sánh dựa vào TCVN 1329/BYT.
Đánh giá chất lượng nguồn nước và những tác hại đến sức khỏe cộng đồng.
6. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI:
Việc thực hiện đề tài làm tiền đề thúc đẩy các hoạt động sản xuất, nâng cao sản lượng sản xuất về mọi mặt. Góp phần phát triển kinh tế của cả nước.
Giải quyết vấn đề nước sạch và sức khỏe của cộng đồng. Đảm bảo được an toàn vệ sinh, giảm được các bệnh liên quan như: Tiêu chảy, đau mắt hột, sốt rét
Làm tiền đề cho các doanh nghiệp tư nhân và ngoài tư nhân với vốn ban đầu thấp có thể tự thiết kế và áp dụng hệ thống xử lý này nâng cao mức sống của họ.
123 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1860 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước ngầm cho Doanh Nghiệp Tư Nhân (DNTN) giấy Tùng Phát – Long An, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
quaù thaáp, haøm löôïng ammonia thaáp.
Hoaù chaát – duïng cuï
1. Caùc hoaù chaát vaø duïng cuï trong baøi xaùc ñònh saét trong nöôùc
2. Thuøng nhöïa 60L, chaäu nhöïa
3. Thöôùc daây 2m.
4. Moâ hình daøn möa vaø coät loïc nhanh.
Giaøn möa
Coät Loïc
Caùc böôùc tieán haønh
Chuaån bò:
Kieåm tra vaø röûa saïch caùc moâ hình (vaän haønh baèng nöôùc maùy ). Ñoái vôùi giaøn möa, xaû saïch baèng van 1, van 2. Duøng chaäu nhöïa nhoû ñeå höùng nöôùc röûa.
Xaùc ñònh vaø can khoái löôïng muoái saét (II) caàn thieát ñeå pha thaønh 60L nöôùc nhieãm saét noàng ñoä 10mg/L.
Hoaø troän löôïng muoái saét naøy vôùi nöôùc maùy ñeå ñöôïc löôïng nöôùc nhieãm saét nhö mong muoán (hoaø tan trong bình ñònh möùc tröôùc, sau ñoù ñöa vaøo thuøng nhöïa, traùnh taïo boït khí.
Laáy maãu nöôùc (M1) ñi xaùc ñònh saét toång vaø saét (II)
4.3.2 CHAÏY THÖÛ NGHIEÄM MOÂ HÌNH
+ Giaøn möa:
Baät bôm 1, bôm nöôùc leân giaøn möa, chænh löôïng baèng van 3 sao cho Q = 2L/ phuùt. Ñænh cuûa neâm theùp truøng vôùi vaïch 2LPM cuûa löu löôïng keá.
Sau khi bôm heát löôïng möa trong thuøng nhöïa, laáy maãu nöôùc (M2) ôû khoang chöùa döôùi giaøn möa ñi xaùc ñònh saét (II)
+ Coät loïc
Kieåm tra caùc van
- Ñoùng: Van 4, van 2, hai van laáy maãu 8, 9.
- Môû : Van 1, van 3, hai van ño aùp 6, 7.
Baät bôm 2, bôm nöôùc töø khoang chöùa qua coät loïc, chænh löu löôïng baèng van 5 sao cho Q = 3 L/ phuùt. Ñænh cuûa neâm thaùp truøng vôùi vaïch 3LPM cuûa löu löôïng keá.
Sau khoaûng 4 -5 phuùt, laáy maãu nöôùc ñaàu ra. Laáy caùch quaõng 3 phuùt moät maãu (M31, M32, M33) ñi xaùc ñònh saét toång. Ño cheânh leäch möïc nöôùc ôû hai oáng nhöïa ño aùp.
Veä sinh moâ hình
- Röûa caùc moâ hình baèng nöôùc saïch
- Xaû heát nöôùc ôû giaøn möa (môû van 1,2)
Giöõ nöôùc ñaày trong coät loïc baèng caùch ñoùng van 3, bôm nöôùc vaø theo doõi möïc nöôùc trong coät qua oáng ño aùp phía treân. Khi möïc nöôùc tôùi ñænh coät, ñoùng van 1, ñoàng thôøi taét bôm. Sau ñoù ñoùng hai van ño aùp 6,7.
4.3.1.2 Cô sôû lyù thuyeát cuûa quaù trình khöû Mangan
Mangan trong nöôùc ngaàm thöôøng cuøng toàn taïi vôùi saét ôû daïng ion hoaù trò hai vaø daïng keo höõu cô trong nöôùc beà maët. Do vaäy, quaù trình khöû Mangan thöôøng ñöôïc tieán haønh ñoàng thôøi vôùi quaù trình khöû saét.
Mangan (II) hoaø tan khi bò oxi hoaù seõ chuyeån daàn thaønh Mangan (III) vaø Mangan (IV) ôû daïng Hydroxit keát tuûa. Quaù trình oxy hoaù xaûy ra theo phaûn öùng sau:
2Mn(HCO) + O + 6HO 2Mn(OH)+ 4H + 4 HCO
Nhö vaäy quaù trình khöû mangan phuï thuoäc vaøo pH cuûa nöôùc, pH caøng cao töùc laø noàng ñoä ion Hcaøng thaáp, toác ñoä oxy hoaù vaø thuyû phaân Mangan caøng lôùn vaø quaù trình oxy hoaù mangan seõ ñaït hieäu quaû cao nhaát ôû moät giaù trò pH naøo ñoù.
Xeùt phöông trình bieåu dieãn theá oxy hoaù khöû Mangan sau:
E = 1,23 – 0,12pH – 0,03 lg a
Trong ñoù
a - hoaït ñoä cuûa ion trong nöôùc
a = f . C
f - heä soá hoaït ñoä
C - noàng ñoä ion trong nöôùc
Trong moâi tröôøng nöôùc, heä soá hoaït ñoä f thöôøng coù giaù trò 0,6. neáu muoán giaûm haøm löôïng Mangan xuoáng coøn 2,2 mg/l theo tieâu chuaån veä sinh, ta coù:
a + 0,6 x 0,2 mg/l
Theá oxy hoaù khöû caàn thieát seõ laø :
E = 1,23 – 0,12 pH = 0,03lg 2,2.10 = 1,29 – 0,12pH
Trong thöïc teá, sau laøm thoaùng quaù trình oxy hoaù xaûy ra ngay vôùi caùc chaát deã bò oxy hoaù, do vaäy ñeán Mangan, theá oxy hoaù khöû caùc nöôùc thöôøng chæ coøn laïi khoaûng 0,2 V.
Thay vaøo phöông trình tính E noùi treân ta thaáy raèng, ñaõ ñöa haøm löôïng Mangan xuoáng ñeán 0,2 mg/l, pH cuûa nöôùc phaûi coù giaù trò saáp xæ 9.
Keát quaû thöïc nghieäm cho thaáy , khi pH < 8 vaø khoâng coù chaát xuùc taùc thì quaù trình oxy hoaù Mangan (III) thaønh Mangan (IV) dieãn ra raát chaäm. Ñoä pH toái öu cho quaù trình thöôøng trong khoaûng 8,5 – 9,5.
Töông töï vôùi saét, quy trình xöû lyù mangan cô baûn cuõng bao goàm caùc khaâu laøm thoaùng, laéng vaø loïc. Trong quaù trình loïc, lôùp vaät lieäu loïc ñöôïc phuû daàn moät lôùp Mangan hyñroxit Mn(OH)tích ñieän aâm, lôùp Mn(OH)coù taùc duïng laøm chaát xuùc taùc haáp thuï caùc ion Mn vaø oxy hoaù Mntheo phaûn öùng sau:
Mn(OH) + Mn(OH) Mn(OH)
4 Mn(OH) + O +2HO Mn(OH)
Lôùp phuû Mn(OH)môùi taïo thaønh laïi tham gia vaøo phaûn öùng môùi vaø cöù nhö vaäy taïo ra moät chu trình phaûn öùng lieân tuïc. Nhö vaäy, hieäu quaû khöû Mangan phuï thuoäc vaøo lôùp phuû Mn(OH) do chính baûn thaân quaù trình taïo ra beà maët haït vaät lieäu hoïc. Khi chöa coù lôùp xuùc taùc, hieäu quaû khöû chæ ñaït ñöôïc vôùi pH lôùn hôn 9, khi coù xuùc taùc, phaûn öùng coù hieäu quaû ngay ôû pH = 8,2.
Trong thöïc teá, ñeå sôùm ñöa beå loïc vaøo cheá ñoä hoaït ñoäng oån ñònh, caàn pha theâm vaøo nöôùc dung dòch KMnO vôùi haøm löôïng 1 ñeán 3 mg/l trong vaøi ngaøy ñaàu, hoaëc naâng giaù trò pH cuûa nöôùc leân treân 9.
4.4 NOÄI DUNG VAØ PHÖÔNG PHAÙP THÍ NGHIEÄM
4.4.1 DUÏNG CUÏ, THIEÁT BÒ VAØ HOAÙ CHAÁT
4.4.1.1 Duïng cuï
- Bình tam giaù 250 ml
- Bình ñònh möùc 100 ml
- OÁng ñong 50ml
- Coác thuyû tinh : 100ml, 200ml
- Pipette 1ml, 5ml, 10ml, 20ml..
- Ñuõa thuyû tinh
- Boùp cao su
- Burette
- Erlen 100ml, 150ml
4.4.1.2 Thieát bò
- Beáp ñieän
- Maùy ño pH
- Maùy ño quang phoå
4.4.1.3 Hoaù chaát
- Phenalthroline
- HSO
- Dung dòch Hydroxylamine Chlohydrate
- Dung dòch NHCHO
- Dung dòch saét chuaån
- Dung dòch ñieän pH = 10
- Chæ thò maøu Eriochrome Black T (EBT)
- Dung dòch CaCO (0,01M)
- Dung dòch EDTA (0,01M)
- Dung dòch NaOH (0,1N)
- NaOH (0,02N)
- Dung dòch xuùc taùc
- (NH)SO: Amonoum persunfat
- Dung dòch Mangan tinh theå chuaån.
- Dung dòch khöû chaát caûn trôû.
4.4.2 TRÌNH TÖÏ THÍ NGHIEÄM
Trình töï thí nghieäm nhaèm muïc ñích naâng pH, khöû Fe vaø Mn ñeå ñaït ñöôïc nöôùc saïch cung caáp cho sinh hoaït khoâng saûn xuaát taïi doanh nghieäp.
Baûng 4.1 Moät soá chæ tieâu ño ñöôïc töø nöôùc nguoàn
STT
CAÙC CHÆ TIEÂU
ÑVT
KEÁT QUAÛ XEÙT NGHIEÄM
TCVN 5502: 2003
Ñ/v Ñoâ thò
Ñ/v noâng thoân
1
pH
5,8
6,0 – 8,5
2
CO2
26,4
0
3
Ñoä cöùng toång coäng
mgCaCO3/l
148
≤ 300
4
Fetc
mg/l
26
≤ 0,3
≤ 0,8
5
Mntc
mg/l
4,5
≤ 0,2
≤ 0,3
4.4.2.1 Thí nghieäm 1 :Xaùc ñònh pH
Duøng maùy ño pH, xaùc ñònh taïi nguoàn (khi môùi laáy maãu ta phaûi ño vì chæ tieâu naøy deã bò thay ñoåi)
4.4.2.2 Thí nghieäm 2 :Xaùc ñònh CO
- Laáy 50 ml maãu cho vaøo 2 bình tam giaùc.
- Bình 1: Ñem ñun noùng khoaûng 3 phuùt
- Bình 2: Khoâng phaûi ñun noùng
Ñem 2 bình ñi ñònh phaân baèng dung dòch NaOH 0,02N. Cho ñeán khi chuyeån maøu keát quaû.
VNaOH (ñun noùng) = V’NaOH ( khoâng ñun noùng )
CO=
= x 0,02 x 44 x 20
4.4.2.3 Thí nghieäm 3:Xaùc ñònh saét toång coäng
- Laéc ñeàu maãu ñoàng thôøi chuaån bò caùc dung dòch cho ñöôøng chuaån
- Laáy 50ml maãu (Hay 1 theå tích thích hôïp roài pha loaõng)vaøo coác + 2ml HCl + 1ml NHOH.HCl.
- Theâm vaøi vieân bi ñun soâi ñeán khi theå tích coøn 15ml (Neáu ñun soâi ñeán caïn hoaø tan trong 2ml HCl vaø 5ml nöôùc caát). Ñeå khi nguoäi ñeán nhieät ñoä phoøng pha thaønh 50ml nöôùc caát.
- Theâm 5ml dung dòch ñeäm NHCHO + 2ml phenalthroline.
- Ñaäy nuùt, laéc ñeàu ñôïi 10 – 15 phuùt
- Ño ôû = 510 nm
Ñöôøng chuaån
STT
1
2
3
4
5
6
ml dd Fe chuaån
0
5
10
15
20
25
ml nöôùc caát
25
20
15
10
5
0
dd ñeäm acetate
5ml/oáng
dd phenalthroline
2ml/oáng (laéc ñeàu) ñôïi 10 phuùt
Cg/oáng
0
10
20
30
40
50
mg/l
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
Keát quaû : Fe (mg/ l) =
Töø phöông trình ñöôøng chuaån: y = 0,3627x – 0,0144 (y A: Maät ñoä quang).
A = 0,3627x – 0,0144
x = ( vôùi A ño ñöôïc: 9,4158)
Fe(mg / l) = x = = 26
4.4.2.4 Thí nghieäm 4 : Xaùc ñònh Mangan toång coäng
- Laáy 100ml maãu ( hay 1 theå tích maåu thích hôïp roài pha loaõng thaønh 100ml) cho vaøo coác.
- Theâm 5 ml dung dòch xuùc taùc, ñun soâi coøn khoaûng 90ml.
- Theâm 1g (NH)SO, ñun soâi theâm 1 phuùt
- Ñeå nguoäi ñeán nhieät ñoä phoøng.
- Theâm nöôùc caát cho vöøa ñuû 100ml .
- Ño maät ñoä quang A vôùi = 525nm
Ñöôøng chuaån
STT
0
1
2
3
4
5
6
ml dd chuaån
0
1
2,5
5
7,5
10
15
ml nöôùc caát
100
99
97,5
95
92,5
90
85
(NH)SO
1 g/ oáng
C()
0
10
25
50
75
100
150
Keát quaû: Mn (mg/l) =
Töø phöông trình chuaån tính toaùn töông töï ta thu ñöôïc keát quaû:
Mn(mg/l) = 4,5
4.4.2.5 Thí nghieäm 5: Xaùc ñònh ñoä cöùng (baèng phöông phaùp EDTA)
- Laáy 50ml maåu nöôùc cho vaøo bình tam giaùc
- Theâm 2ml dung dòch ñeäm pH = 10
- Theâm 1 ml Hydroxyl amine Hydrochloride
- Cho 1 muoãng (0,01g) hoån hôïp chæ thò maøu EBT, laéc ñeàu
- Ñònh phaân ngay baèng dung dòch chuaån EDTA 0,01M. Laéc thaät ñeàu cho ñeán khi dung dòch töø maøu ñoû röôïu vang maøu xanh lô.
Keát quaû: Ñoä cöùng EDTA mg CaCO/l =
Trong ñoù : A: ml EDTA tham gia phaûn öùng maåu
B : mgCaCO töông töï (1ml) EDTA ñònh phaân
B = DCaCO x 1 x N
= 50 x 1 x 0,02 =1
Ñoä cöùng EDTA =
= A x 20 ( vôùi A = 7,4 ml)
Ñoä cöùng EDTA = 7,4 x 20
= 148 mg CaCO/l
4.5 KEÁT QUAÛ NGHIEÂN CÖÙU QUA NHIEÀU LAÀN THÍ NGHIEÄM
Chæ tieâu
Đầu vào
Sau giàn mưa
Sau beå troän
Sau beå laéng
Cuối cùng
Fe
24,78
20
17.0
10
0,31
25
20,2
18
12.5
0,25
22
16,3
14
12
0,2
24,85
21,81
16
11.5
0,177
26
22,2
18
14
0,2
Mn
4,5
4,01
3.2
2.1
0,013
5
4,5
4.5
3.2
0,07
6
4
3.5
3.0
0,5
5,21
4,3
3.51
2.4
0,06
5
4,8
4.0
3.0
0,3
pH
5,84
7,0
5,84
6,99
5,81
7,07
5,8
7,0
5,8
7,1
4.6 ÑAÙNH GIAÙ CHUNG VEÀ HIEÄU QUAÛ CUÛA MOÂ HÌNH THÍ NGHIEÄM
Töø keát quaû phaân tích qua nhieàu laàn thí nghieäm (ôû baûng treân) ta coù theå veõ ra ñöôïc caùc ñoà thò theå hieän moái quan heä giöõa caùc chæ tieâu khi qua töøng coâng ñoaïn xöû lyù cuûa moâ hình, cuï theå nhö sau:
Ñoái vôùi saét
+ Nöôùc nguoàn qua sau khi qua khoûi giaøn möa haøm löôïng Fetc giaûm töø 4.0 – 5.5mg/l töông ñöông 15 – 20%.
+ Nöôùc sau khi qua khoûi beã troän (hoaù chaát laø NaOH) haøm löôïng Fetc giaûm töø 2,0 – 4.5mg/l töông ñöông 10 – 20%
+ Nöôùc sau khi qua beå laéng haøm löôïng giaûm khoaûng 10 – 15%.
+ Maãu sau cuøng laø maåu qua vaät lieäu loïc ODM, chaát löôïng Fetc ñaït chæ tieâu veà nöôùc uoáng, sinh hoaït vaø saûn xuaát theo TCVN.
Hình 4.1: Moái quan heä cuûa quaù trình khöû Saét khi chay moâ hình
Ñoái vôùi Mangan
Cuõng töông töï nhö chæ tieâu saét, ôû ñaây haøm löôïng mangan sau cuøng cuõng ñaït theo tieâu chuaån cho pheùp cuûa TCVN.
Hình 4.2 Moái quan heä cuûa quaù trình khöû Mangan trong chay moâ hình
Ñoái vôùi pH
Hình 4.3: Moái quan heä giöõa pH tröôùc vaø sau xöû lyù
Töø keát quaû treân, ta keát luaän: Moâ hình xöû lyù nöôùc baèng coâng ngheä ñang söû duïng trong ñeà taøi ñaõ mang laïi keát quaû nhö mong muoán.
CHÖÔNG V
ÑEÀ XUAÁT PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ
5.1 CHAÁT LÖÔÏNG NÖÔÙC NGUOÀN
STT
Chæ tieâu
Ñôn vò
Keát quaû
1
pH
5,8
2
Ñoä cöùng
mgCaCO/l
148
4
Saét toång coäng
mg/l
26
5
Mn toång coäng
mg/l
4,5
6
CO
26,4
Töø keát quaû cuûa nöôùc nguoàn treân heä thoáng caàn xöû lyù:
- pH
- Saét toång coäng
- Mangan toång coäng
- CO2
5.2 PHÖÔNG AÙN 1
Gieáng
Giaøn möa
Beå phaûn öùng
Beå laéng ñöùng
Beå chöùa sau laéng
Beå loïc aùp löïc (1)
Beå loïc aùp löïc (2)
Beå chöùa
Quaït gioù NaOH 3% Pheøn nhoâm 5%
*) Thuyeát minh sô ñoà coâng ngheä
Nöôùc nguoàn ñöôïc bôm töø gieáng cuûa Doanh nghieäp qua giaøn möa, taïi ñaây giaøn möa ñöôïc söï hoå trôï cuûa quaït gioù seõ khöû CO2, laøm giaøu oxi cho nöôùc ñoàng thôøi taïo ñieàu kieän ñeå Fe2+ oxy hoaù thaønh Fe3+. Treân giaøn möa coù heä thoáng oáng chính vaø oáng nhaùnh. Nöôùc töø oáng chính seõ phun ra ngoaøi qua caùc loã treân oáng nhaùnh vaø rôi xuoáng qua saøn tung nöôùc. Nöôùc töø saøn tung di chuyeån daàn xuoáng döôùi do troïng löïc baûn thaân vaø taäp trung taïi saøn thu nöôùc. Taïi ñaây nöôùc seõ chaûy sang oáng thu ñeå sang coâng trình tieáp theo laø beå phaûn öùng.
Taïi beå phaûn öùng (ñoàng thôøi laø hoá thu), nhôø caùc caùnh khuaáy seõ hoaø troän hoaù chaát ñeàu vaøo nöôùc. Hoaù chaát goàm 2 loaïi: NaOH 3% vaø pheøn nhoâm 5% qua heä thoáng bôm ñònh löôïng chaâm tröïc tieáp vaøo beå. Caùc hoaù chaát coù nhieäm vuï kieàm hoaù, oån ñònh nöôùc vaø keo tuï. Sau ñoù nöôùc ñöôïc ñöa qua beå laéng ñöùng.
Trong beå laéng ñöùng nöôùc seõ ñöôïc ñieàu hoaø moät caùch hôïp lyù vaø laéng caùc caën töông ñoái ñôn giaûn, kích thöôùc lôùn, sau moät thôøi gian löu nöôùc seõ qua coâng trình tieáp theo nhôø vaøo heä thoáng maùng raêng cöa ñaët theo daïng voøng treân beà maët beå laéng ñöùng. Tieáp theo nöôùc seõ qua beå chöùa sau laéng nhaèm oån ñònh löu löôïng vaø sau ñoù ñöôïc bôm leân hai beå loïc aùp löïc ñaët song song nhau.
Trong beå loïc aùp löïc ta söû duïng vaät lieäu loïc laø ODM nhaèm muïc ñích khöû trieät ñeå haøm löôïng caën coù kích thöôùc töông ñoái nhoû, haøm löôïng Saét vaø haøm löôïng Mangan maø khoâng xöû lyù ñöôïc ôû caùc coâng trình tröôùc. Nöôùc sau khi ra khoûi hai beå loïc aùp löôïc naøy seõ ñaït chaát löôïng theo TCVN veà sinh hoaït vaø saûn xuaát vaø ñöôïc ñöa ñeán beå chöùa ñeå söû duïng.
*) Tính toaùn caùc coâng trình
1. Giaøn möa
Ta coù: Q = 200 m / ngaøy ñeâm = 10 m3/ h = 0.0028 m3/s (ngaøy hoaït ñoäng 20h)
Dieän tích giaøn möa ñöôïc tính theo coâng thöùc: F = (m)
Trong ñoù : Q = 10m /h
qm = 4 m/ m- h
Suy ra: F = = 2,5 (m)
Do löu löôïng thieát keá nhoû, daãn ñeán dieän tích giaøn möa cuõng nhoû neân ta choïn loaïi giaøn coù 1 ngaên.
Choïn kích thöôùc: Lx B = 1,8 x 1.4 (Vôùi: L – Chieàu daøi giaøn möa; B – Chieàu roäng)
Ñeå hieäu quaû xöû lyù cuûa giaøn möa ñaït hieäu quaû cao ñoàng thôøi tieát kieäm maët baèng neân ta thieát keá giaøn möa ñaët phía treân beå tieáp xuùc. Ñoàng thôøi taïo aùp löïc maïnh hôn cho beå tieáp xuùc.
Chieàu cao thaùp: H = HBKH + HD=2 +1 = 3(m).
Ñöôøng kính oáng chính ñöôïc tính baèng coâng thöùc: Q = V x F
Trong ñoù: Q = 10m/h = 0,0028 m/s
V = Vaän toác böôùc choïn :1,2 m/s
F == (F: Tieát dieän ngang oáng chính).
Maø F = (= 3,14)
d = 0,054
d 54, choïn d = 60.
Vaäy oáng chính coù ñöôøng kính = 60.
Choïn vaät lieäu thieát keá laø Inox.
Choïn khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh = 200 mm = 0,2 m
Soá oáng nhaùnh laø: m = = 8 (oáng).
Löu löôïng nöôùc chaûy trong 1 oáng nhaùnh laø: q = 0,00035 m/s
Ñöôøng kính oáng nhaùnh: q = v . f f =
Trong ñoù: v : Vaän toác nöôùc trong oáng nhaùnh choïn = 1,0 m/s
f == 0,00035
maø f = =
d = 0,0020
dnhaùnh =20.
Vaäy oáng nhaùnh coù ñöôøng kính =20.
Toång dieän tích loã baèng 35% - 40% dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng chính.
Ta coù: = 0,4 x 0,0023 = 0,00092 (m) (Choïn baèng 40% = 0,4)
= 0,000005(m)
Toång soá loã treân daøn möa: loã = (loå).
Soá loã treân moãi oáng nhaùnh: n = =(loå)
Choïn soá loå treân oáng nhaùnh baèng: 23 (loå)
Vaän toác nöôùc qua loå (oáng nhaùnh): V =
= 3,04 m/s
Do haøm löôïng Fe vaø COcuûa nguoàn nöôùc khaûo saùt töông ñoái lôùn neân trong heä thoáng xöû lyù khi qua khoûi giaøn möa ta coøn boá trí heä thoáng quaït gioù nhö sau:
Löôïng gioù caàn thieát ñöa vaøo öùng vôùi tieâu chuaån 10mkhoâng khí /1 mnöôùc (phaàn 4/180 Saùch Xöû Lyù Nöôùc Caáp – TS Nguyeãn Ngoïc Dung)
Qgioù = 10 x10 =100m/h
=0,028 m/s.
Aùp löïc gioù : Hgioù = saøn +maùng.
Trong ñoù: cb : Toån thaát cuïc boä, laáy baèng 15 mm
saøn :Toån thaát qua saøn phaân phoái laáy = 10 mm
maùng : Toån thaát qua oáng phaân phoái gioù laáy =10 mm.
: Toån thaát qua lôùp vaät lieäu tieáp xuùc = 30 . 2 = 60 mm
Hgioù = 60 + 15 + 10 + 5
Hgioù = 95mm
Choïn maùy quaït gioù döïa vaøo 2 thoâng soá:
Qgioù = 100m/h = 0,03m/s
Hgioù = 95mm
*) Hieäu suaát xöû lyù cuûa giaøn möa:
+ Khöû saét:
HFe(%) = = 18.5%
Trong ñoù:
- Keát quaû phaân tích ñaàu vaøo: 24.78 mg/l
- Keát quaû phaân tích sau khi ra khoûi giaøn möa (Moâ hình PTN): 20,2 mg/l
Löôïng Fe maø giaøn möa xöû lyù ñöôïc: CFe = (24.78* 18,5%) = 4,58 (mg/l)
+ Khöû Mangan:
HMn(%) = = 11%
Trong ñoù :
- Keát quaû phaân tích nöôùc nguoàn: 4.5mg/l
- Keát quaû phaân tích sau khi ra khoûi giaøn möa (Moâ hình PTN): 4.01mg/l
Löôïng Mn maø giaøn möa xöû lyù ñöôïc: CMn = (4.01 * 11%) = 0,44 (mg/l)
*) Toång hôïp soá lieäu cuûa giaøn möa:
- Giaøn möa laøm baèng vaät lieäu inox ; 2,5 mm.
- Caùc thoâng soá: L x B x H =1,8 x1,4 x 3
- Ñöôøng kính oáng chính: = 60
- Soá oáng nhaùnh: 8 oáng
- Ñöôøng kính oáng nhaùnh = 20
- Toång soá loã treân giaøn oáng phaân phoái 184 loã
- Soá loã treân moãi oáng = 23 loã
- Vaän toác nöôùc qua loã = 3,04 m/s
- Qgioù = 100 m/h =0,028 m/s
- Hgioù =95mm
2. Beå Tieáp Xuùc
Do trong nöôùc nguoàn coù haøm löôïng caën töông ñoái lôùn, vaø pH cuõng thaáp neân trong beå tieáp xuùc seõ ñöôïc chaâm them hai loaïi hoaù chaát laø: NaOH (3%) vaø Pheøn nhoâm (5%) nhôø vaøo heä thoáng bôm ñònh löôïng tröïc tieáp.
Dung tích beå : ; Vôùi: Q = 10 m3/h
Choïn thôøi gian löu nöôùc t = 20phuùt (quy phaïm 10 30 phuùt)
Maët caét beå: (Choïn daïng beå coù beà maët daïng vuoâng, L = B =1,3)
Chieàu cao beå: hbtx = = = 1,94 m
Choïn
Caáu taïo guoàng khuaáy goàm truïc vaø 2 caùnh khuaáy chaân vòt.
Choïn toång tieát dieän baûn khuaáy = 15%F (quy phaïm )
Tieát dieän moät baûn khuaáy
Choïn ñöôøng kính caùnh khuaáy nhoû hôn chieàu roäng 0,3m (quy phaïm m)
Ñöôøng kính caùnh khuaáy :
Baùn kính caùnh khuaáy :
Chieàu saâu caùnh khuaáy caùch ñaùy beå laø 0,3m :
Chieàu roäng 1 caùnh khuaáy:
Choïn toác ñoä quay cuûa caùnh khuaáy: n=10 voøng / phuùt (thöïc nghieäm)
Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa caùnh khuaáy so vôùi nöôùc
Trong ñoù:
R: Baùn kính chuyeån ñoäng cuûa caùnh khuaáy, tính töø meùp ngoaøi cuûa caùnh ñeán taâm truïc quay (m).
n: Soá voøng quay (voøng /phuùt)
Khi caùnh khuaáy chuyeån ñoäng trong nöôùc, nöôùc seõ bò cuoán theo vôùi toác ñoä baèng ¼ toác ñoä cuûa caùnh khuaáy.
Naêng löôïng caàn thieát ñeå quay caùnh khuaáy: (Theo CT: 2 – 19/trang 61 – Saùch XLNC – TS. Nguyeãn Ngoïc Dung)
Trong ñoù: C: Heä soá trôû löïc cuûa nöôùc, phuï thuoäc vaøo tyû leä chieàu daøi L vaø chieàu roäng B baûn caùnh quaït, = 7,69
Theo trang 61 – Saùch XLNC – TS. Nguyeãn Ngoïc Dung
Choïn C =1,2
F: Toång tieát dieän baûn caùnh quaït = 0,26m
Vaäy :
Naêng löôïng tieâu hao cho vieäc khuaáy troän nöôùc.
Giaù trò giañien vaän toác cuûa beå: (s)
Trong ñoù:
: Ñoä nhôùt ñoäng löïc hoïc cuûa nöôùc ôû 25
P = G.T = 58.1200 = 69600 (thoaû ñieàu kieän P<200000)
(T: thôøi gian löu nöôùc 20 phuùt = 1200giaây).
3. Beå laéng ñöùng.
Dieän tích tieát dieän ngang cuûa vuøng laéng cuûa beå laéng ñöùng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
Trong ñoù:
: Löu löôïng nöôùc tính toaùn , =200m/ngñ=10 m3/h =0,0028m3/s
: Vaän toác tính toaùn cuûa doøng nöôùc ñi leân (mm/s)
Döïa vaøo baûng toác ñoä rôi cuûa haït caën. Giaû söû haøm löôïng caën cuûa nöôùc nguoàn laø 320mg/l. Theo baûng 3.2 (Trang 77 – xöû lyù nöôùc caáp: TS. Nguyeãn Ngoïc Dung)
Thì ta coù : = 0,53
: Soá beå laéng ñöùng, choïn = 1(beå)
: heä soá keå ñeán vieäc söû duïng dung tích beå choïn = 1,5(quy phaïm:1,31,5)
Tæ soá :
Dieän tích ngaên phaûn öùng xoaùy hình truï: f =
Trong ñoù:
Q: löu löôïng tính toaùn = 10m3/h
n = 1: soá beå laéng ñöùng
t: Thôøi gian löu trong ngaên choïn baèng 15 (quy phaïm 15 20 phuùt )
H: chieàu cao laáy baèng 0,9 chieàu cao vuøng laéng (h coù theå baèng 2,6 5m, choïn chieàu cao coät laéng baèng 3,5 suy ra h = 0,9 *3,5 = 3,15)
Neân f = = 0,79 m
Ñöôøng kính cuûa beå laéng ñöôïc xaùc ñònh:m2
Vaäy tyû soá : ñaït yeâu caàu
Thôøi gian laøm vieäc giöõa hai laàn xaû caën theo coâng thöùc (3 - 31 XLNC – TS Nguyeãn Ngoïc Dung) T=
Trong ñoù: Wc = (m3)
Vôùi: hn = (m), Choïn = 50o
d: Ñöôøng kính phaàn ñaùy hình noùn hoaëc choáp laáy baèng ñöôøng kính oáng xaû caën choïn = 200 mm = 0,2 m.
hn: Chieàu cao vuøng laéng hn=
Vaäy: Wc = m3
maø Cmax= Cn + KP + 0,25M + v (mg/l) (3-27 trang 78 – XLNC – Nguyeãn Ngoïc Dung)
Trong ñoù :
Cn= 320mg/l : Haøm löôïng caën cuûa nöôùc nguoàn (mg/ lít)
P=50: Lieàu löôïng pheøn tính theo saûn phaåm khoâng ngaäm nöôùc g /m3 (baûng 2.1 trang 18 – XLNC – TS Nguyeãn Ngoïc Dung)
K: heä soá phuï thuoäc vaøo ñoä tinh khieát choïn K = 0,25 (trang 78 XLNC – TS Nguyeãn Ngoïc Dung)
M: ñoä maøu cuûa nöôùc nguoàn choïn M =20
v: lieàu löôïng voâi kieàm hoaù nöôùc ( khoâng söû duïng ) mg /l
: (Theo baûng 3-3 trang 78 XLNC – TS Nguyeãn Ngoïc Dung)=24000 g/ m3
Neân: Cmax = 320 + 0,55* 50 + 0,25 *20 = 350 mg/l.
Suy ra: T = (h)
P =
Vôùi Kp: Heä soá pha loaõng caën choïn Kp = 1,15
Suy ra *100% =1,6%
Ñeå thu nöôùc ñaõ laéng, duøng heä thoáng maùng voøng chaûy traøn xung quanh thaønh
Dieän tích maët caét ngang cuûa maùng voøng tính nhö sau:
Fv= = = 0,0023 (m2) (choïn v = 0,6m /s)
Caùc thoâng soá cuûa maùng raêng cöa thu nöôùc choïn :
H = 300mm; P = 200mm
4. Beå chöùa sau laéng
Ñeå ñaûm baûo thu nöôùc töø beå laéng vaø phaân phoái cho coâng ñoaïn xöû lyù tieáp theo:
Choïn beå coù theå tích baèng ½ löu löôïng tính toaùn.
Choïn beå chöùa coù kích thöôùc : L* B * H = 2,5 * 1 * 2 = 5m3
5. Boàn loïc aùp löïc:
Ñeå thuaän tieän trong vieäc vaän chuyeån, thieát keá 2 boàn loïc aùp löïc coù coâng suaát nhö nhau laø 5m3/h.
Löïa choïn beå loïc 1 lôùp.
Choïn toác ñoä loïc : v = 10 m/ h ( luùc bình thöôøng )
Dieän tích beà maët loïc: F = = = 0,5m2.
Ñöôøng kính beå: Db = = 0,8 m
Caùc thoâng soá ñöôïc choïn nhö sau:
Ñöôøng kính haït nhoû nhaát dmin = 0,5 mm
Ñöôøng kính haït lôùn nhaát dmax = 1.2 mm
Ñöôøng kính haït töông ñöông dtñ = 0.7 – 0.9mm
Heä soá khoâng ñoàng nhaát : k = 2,0 – 2,2
Chieàu daøy lôùp vaät lieäu loïc: 800 – 900mm
Vaän toác cho pheùp ôû cheá ñoä laøm vieäc taêng cöôøng vtc = 15 m/h
Chieàu cao lôùp nöôùc treân beà maët vaät lieäu loïc: hn = 200mm
Chieàu cao döï tröõ töø lôùp thaønh ñeán beà maët nöôùc: hdt = 0,2 m
Chieàu cao lôùp soûi ñôõ hñ = 0,2m.
Chieàu cao töø saøn ñôõ ñeán ñaùy beå: hs = 0,4 m
Chieàu cao chaân ñôõ, hcñ = 400mm.
Chu kyø loïc: Choïn t = 6h.
Vaäy chieàu cao toång coäng:
H = L + hn + hdt + dñ+ hs + hcñ
= 0,8 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,4 + 0,4 = 2,2(m)
Choïn beå coù hình truï baèng theùp (daøy 4mm)
Heä thoáng phaân phoái nöôùc loïc vaø thu nöôùc röûa loïc.
+ Ñöôøng kính oáng nöôùc vaøo beå:
D0 = m, Choïn D0 = 42mm.
(Choïn vaän toác trong oáng v= 1m/s, quy phaïm 0,8 – 1,2 m/s)
Choïn pheåu phaân phoái nöôùc coù ñaëc ñieåm sau:
D = 180mm, d = 42mm, h = 150mm
*) Heä thoáng phaân phoái nöôùc röûa loïc.
- Röûa baèng nöôùc
- Thôøi gian röûa loïc choïn t = 5 phuùt (quy phaïm 5 7 phuùt)
- Cöôøng ñoä nöôùc röûa loïc W = 16 l/s.m2 (quy phaïm 1416 l/s.m2)
- Ñoä giaûn nôû töông ñoái 45%
Löu löôïng nöôùc röûa Qr =m3/s.
Ñöôøng kính oáng nöôùc daãn nöôùc röûa loïc : D = = = 0,1 m
( vaän toác chaûy trong oáng phaân phoái chính, laáy v = 1 m/s. quy phaïm 1 1,2 m/s)
Choïn ñöôøng kính oáng chính D = 100mm
- Tieát dieän ngang cuûa oáng chính : fc = r2 * 3,14 = 0,052 * 3,14 = 0,008 m2
Choïn heä thoáng röûa kieåu xöông caù, khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh choïn laø 85 mm, vaäy soá oáng nhaùnh: n = 8
Löu löôïng trong oáng nhaùnh : qn == 0,001 m3/s
Ñöôøng kính oáng nhaùnh: dn = =0,025m
( Vaän toác cho pheùp trong oáng nhaùnh choïn v = 2m/ s, quy phaïm 1,8 2 m/s)
Choïn ñöôøng kính oáng nhaùnh dn = 25 mm
Choïn toång dieän tích loã phaân phoái = 35 %fc (quy phaïm 35 40%)
Vaäy toång dieän tích loã phaân phoái : = 0,0028 m2
Choïn ñöôøng phaân phoái dpp = 5mm
Tieát dieän loã phaân phoái : fL == 140 loã.
Soá loã treân moãi nhaùnh: = 17,5 choïn soá loã treân moãi nhaùnh laø 18 loã.
Treân moãi nhaùnh saép xeáp caùc loã theo hai haøng so le nhau, vaø nghieâng moät goùc 450 so vôùi truïc thaúng ñöùng cuûa oáng.
Khoaûng caùch giöõa caùc loã laáy baèng 85mm.
Daøn oáng phaân phoái nöôùc röûa loïc ñaët caùch nay beå röûa loïc 300mm.
Toån thaát aùp löïc cuûa heä thoáng phaân phoái röûa laáy baèng 4 m ( quy phaïm: 3 5m).
Theå tích nöôùc röûa loïc trong 5 phuùt (1 beå loïc): VL = Q* t = 0,008 * 5 * 60 = 2,4m3.
Toån thaát aùp löïc khi röûa:
Toån thaát aùp löïc trong heä thoáng baèng giaøn oáng khoan loã:
h1 = = 19*= 4,84 m
+ 1 = + 1 = 19
Trong ñoù:
Kw: Tyû soá giöõa toång dieän tích caùc loã treân oáng vaø dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng chính, Kw = 35% = 35.
: Heä soá söùc caêng.
Vo: Toác ñoä nöôùc chaûy ôû ñaàu oáng chính (m/s) = 1m/s
Vn: Toác ñoä nöôùc chaûy ôû ñaàu oáng nhaùnh (m/s) = 2m/s
g: Gia toác troïng tröôøng baèng 9,81 m/s2
Toån thaát aùp löïc qua lôùp vaät lieäu loïc:
h2 = (a + bw).L.e = (0,76 + 0,017.16).0,8.0,45 = 0,37 m
Trong ñoù:
a,b: Thoâng soá phuï thuoäc kích thöôùc haït d = 0,8 ; a = 0,45; b = 0,017
L: Chieàu daøy lôùp vaät lieäu L = 0,8m
e:Ñoä giaûn nôû töông ñoái 45%.
w: Cöôøng ñoä röûa loïc 16 l/s.m2
Toån thaát aùp löïc qua lôùp soûi ñôõ.
h3 = 0,22.Ls.w = 0,22 . 0,2 . 16 = 0,7m.
AÙp löïc ñeå phaù vôõ keát caáu ban ñaàu cuûa lôùp caùt loïc.
Choïn h4 = 2m.
Vaäy toån thaát aùp löïc noäi boä cuûa beå loïc:
hb = h1 + h2 + h3 + h4 = 4,84 + 0,37 + 0,7 + 2 = 7, 91m
Choïn maùy bôm röûa loïc:
Hr = hñc + h0 + hb + hcb.
hñc : Ñoä cao töø coät möïc nöôùc thaáp nhaát trong beå chöùa, choïn hñc = 2m.
ho : Toån thaát aùp löïc treân ñöôøng oáng
Theo coâng thöùc Manning: ho = i.l
i: Toån thaát aùp löïc treân moät ñôn vò chieàu daøi oáng.
i= 6,35 (n.v)2.d-4/3
i= 6,35 (0,01.1,5)2 . 0,1-4/3 = 0,03.
Vôùi: d: Ñöôøng kính oáng röûa loïc, d = 100m.
v: Vaän toác trung bình chaûy trong oáng, v = 1,5m/s
g: Gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 m/s
n: Heä soá nhaùm, OÁng PVC choïn n = 0,01 (Quy phaïm: 0,0090,013)
l: Chieàu daøi ñöôøng oáng, choïn l= 3m.
h0= 0,03.3 = 0,09m.
hcb: Toån thaát cuïc boä ôû caùc boä phaän noái oáng vaø van (giaû söû ñöôøng oáng nöôùc röûa loïc cho moät beå loïc coù caùc thieát bò phuï nhö: 2 co 90o, 1 van khoaù, 1 noái, 1 chaïc ba phaân nhaùnh, 2 oáng ngaén).
co 90 = 1,1 ; khoaù = 2,06; oáng ngaén = 1; noái = 0,45; chaïc ba = 2,3.
hcb = = (2. 1,1 + 2,06 + 2.1 + 0,45 + 2,3). = 7m.
Toån thaát toång coäng: Hr = 2 + 0,09 + 7,91 + 7 = 17m.
Choïn maùy bôm coù aùp löïc 17m.
Coâng thöùc tieâu thuï ñieän cuûa maùy bôm:
N = = = 1,4 kw.
Trong ñoù:Q: Löu löôïng nöôùc röûa, Q = 0,008 m3/s
Hr: Toån thaát toång coäng, Hr = 14m.
: Troïng löôïng theå tích cuûa nöôùc, = 1000 Kg/m3
g: Gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 m/s
: Hieäu suaát, choïn = 80%
Choïn ñöôøng kính oáng daãn nöôùc xaû loïc ñaàu dxaû = 100 mm.
Treân ñaàu beå ñaët moät van xaû khí coù d = 20 mm vaø coù naép ñoùng môû.
5. Beå chöùa nöôùc saïch:
Löôïng nöôùc saûn xuaát ra trong giôø ñöôïc bôm cung caáp ñeàu trong ngaøy, choïn theå tích beå chöùa baèng 5% toång löôïng nöôùc trong ngaøy saûn xuaát cao nhaát (quy phaïm 510%)
Vc = 5% Q
Vaø theå tích beå chöùa phaûi thoaû ñieàu kieän röûa loïc, dung tích caàn röûa loïc:
WL = 2,4 *2 = 4,8 m3
Vaäy theå tích beå chöùa: VC = = 12 m3 ( thoaû ñieàu kieän WL)
Kích thöôùc beå : B * L * H = 2 * 4 * 2 (m)
5.3 Phöông aùn 2:
Quaït gioù NaOH 3% Pheøn nhoâm 5%
Gieáng
Giaøn möa
Beå keát hôïp
(Ngaên phaûn öùng & Ngaên laéng vaùch nghieâng)
Beå chöùa sau laéng
Beå loïc aùp löïc (1)
Beå loïc aùp löïc (2)
Beå chöùa
Thuyeát minh sô ñoà coâng ngheä:
Nöôùc nguoàn ñöôïc bôm töø gieáng cuûa Doanh nghieäp qua giaøn möa, taïi ñaây giaøn möa ñöôïc söï hoå trôï cuûa quaït gioù seõ khöû CO2, laøm giaøu oxi cho nöôùc ñoàng thôøi taïo ñieàu kieän ñeå Fe2+ oxy hoaù thaønh Fe3+. Treân giaøn möa coù heä thoáng oáng chính vaø oáng nhaùnh. Nöôùc töø oáng chính seõ phun ra ngoaøi qua caùc loã treân oáng nhaùnh vaø rôi xuoáng qua saøn tung nöôùc. Nöôùc töø saøn tung di chuyeån daàn xuoáng döôùi do troïng löïc baûn thaân vaø taäp trung taïi saøn thu nöôùc. Taïi ñaây nöôùc seõ chaûy sang oáng thu ñeå sang coâng trình tieáp theo laø beå keát hôïp
Taïi beå keát hôïp, ñöôïc chia thaønh hai ngaên laø: Ngaên phaûn öùng vaø ngaên laéng vaùch nghieâng. Töø ngaên phaûn öùng nöôùc seõ khuaáy troän nhôø caùc caùnh khuaáy vaø quaù trình hình thaønh boâng caën seõ dieãn ra. Nöôùc töø ngaên phaûn öùng seõ qua ngaên laéng vaùch nghieâng ñöa nöôùc töø döôùi leân, ôû ñaây caën laéng xuoáng ñeán beà maët vaùch nghieâng thì tröôït xuoáng, caën seõ ñöôïc thu vaø xaû baèng van xaû ôû döôùi ñaùy.
Tieáp theo nöôùc seõ qua beå chöùa sau laéng nhaèm oån ñònh löu löôïng vaø sau ñoù ñöôïc bôm leân hai beå loïc aùp löïc ñaët song song nhau.
Trong beå loïc aùp löïc ta söû duïng vaät lieäu loïc laø ODM nhaèm muïc ñích khöû trieät ñeå haøm löôïng caën coù kích thöôùc töông ñoái nhoû, haøm löôïng Saét vaø haøm löôïng Mangan maø khoâng xöû lyù ñöôïc ôû caùc coâng trình tröôùc. Nöôùc sau khi ra khoûi hai beå loïc aùp löôïc naøy seõ ñaït chaát löôïng theo TCVN veà sinh hoaït vaø saûn xuaát vaø ñöôïc ñöa ñeán beå chöùa ñeå söû duïng.
Tính toaùn phöông aùn 2:
1. Giaøn möa
Ta coù: Q = 200 m / ngaøy ñeâm = 10 m3/ h = 0.0028 m3/s (ngaøy hoaït ñoäng 20h)
Dieän tích giaøn möa ñöôïc tính theo coâng thöùc: F = (m)
Trong ñoù : Q = 10m /h
qm = 4 m/ m- h
Suy ra: F = = 2,5 (m)
Do löu löôïng thieát keá nhoû, daãn ñeán dieän tích giaøn möa cuõng nhoû neân ta choïn loaïi giaøn coù 1 ngaên.
Choïn kích thöôùc:Lx B = 1,8 x 1.4 (Vôùi: L – Chieàu daøi giaøn möa; B – Chieàu roäng)
Ñeå hieäu quaû xöû lyù cuûa giaøn möa ñaït hieäu quaû cao ñoàng thôøi tieát kieäm maët baèng neân ta thieát keá giaøn möa ñaët phía treân beå tieáp xuùc. Ñoàng thôøi taïo aùp löïc maïnh hôn cho beå tieáp xuùc.
Chieàu cao thaùp: H = H+ HÑ =2 +1 = 3(m).
Ñöôøng kính oáng chính ñöôïc tính baèng coâng thöùc: Q = V x F
Trong ñoù: Q= 10m/h = 0,0028 m/s
V = Vaän toác böôùc choïn :1,2 m/s
F == (F: Tieát dieän ngang oáng chính).
Maø F = (= 3,14)
d = 0,054
d 54, choïn d = 60.
Vaäy oáng chính coù ñöôøng kính = 60.
Choïn vaät lieäu thieát keá laø Inox.
Choïn khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh = 200 mm = 0,2 m
Soá oáng nhaùnh laø: m = = 8 (oáng).
Löu löôïng nöôùc chaûy trong 1 oáng nhaùnh laø: q = 0,00035 m/s
Ñöôøng kính oáng nhaùnh: q = v . f f =
Trong ñoù: v : Vaän toác nöôùc trong oáng nhaùnh choïn = 1,0 m/s
f == 0,00035
maø f = =
d = 0,0020
dnhaùnh =20.
Vaäy oáng nhaùnh coù ñöôøng kính =20.
Toång dieän tích loã baèng 35% - 40% dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng chính.
Ta coù: = 0,4 x 0,0023 = 0,00092 (m) (Choïn baèng 40% = 0,4)
= 0,000005(m)
Toång soá loã treân daøn möa: loã = (loå).
Soá loã treân moãi oáng nhaùnh: n = =(loå)
Choïn soá loå treân oáng nhaùnh baèng: 23 (loå)
Vaän toác nöôùc qua loå (oáng nhaùnh): V =
= 3,04 m/s
Do haøm löôïng Fe vaø COcuûa nguoàn nöôùc khaûo saùt töông ñoái lôùn neân trong heä thoáng xöû lyù khi qua khoûi giaøn möa ta coøn boá trí heä thoáng quaït gioù nhö sau:
Löôïng gioù caàn thieát ñöa vaøo öùng vôùi tieâu chuaån 10mkhoâng khí /1 mnöôùc (phaàn 4/180 saùch Xöû Lyù Nöôùc Caáp –TS Nguyeãn Ngoïc Dung)
Qgioù = 10 x10 =100m/h
= 0,028 m/s.
Aùp löïc gioù : Hgioù = saøn +maùng.
Trong ñoù: cb : Toån thaát cuïc boä, laáy baèng 15 mm
saøn :Toån thaát qua saøn phaân phoái laáy = 10 mm
maùng : Toån thaát qua oáng phaân phoái gioù laáy =10 mm.
: Toån thaát qua lôùp vaät lieäu tieáp xuùc = 30 . 2 = 60 mm
Hgioù = 60 + 15 + 10 + 5
Hgioù = 95mm
Choïn maùy quaït gioù döïa vaøo 2 thoâng soá:
Qgioù = 100m/h = 0,03m/s
Hgioù = 95mm
*) Hieäu suaát xöû lyù cuûa giaøn möa:
+ Khöû saét:
HFe(%) = = 18.5%
Trong ñoù:
- Keát quaû phaân tích ñaàu vaøo: 24.78 mg/l
- Keát quaû phaân tích sau khi ra khoûi giaøn möa (moâ hình PTN): 20,2 mg/l
Löôïng Fe maø giaøn möa xöû lyù ñöôïc: CFe = (24.78* 18,5%) = 4,58 (mg/l)
+ Khöû Mangan:
HMn(%) = = 11%
Trong ñoù :
- Keát quaû phaân tích nöôùc nguoàn: 4.5mg/l
- Keát quaû phaân tích sau khi ra khoûi giaøn möa (moâ hình PTN): 4.01mg/l
Löôïng Mn maø giaøn möa xöû lyù ñöôïc: CMn = (4.01 * 11%) = 0,44 (mg/l)
*) Toång hôïp soá lieäu cuûa giaøn möa:
- Giaøn möa laøm baèng vaät lieäu inox , 2,5 mm.
- Caùc thoâng soá: L x B x H =1,8 x1,4 x 3
- Ñöôøng kính oáng chính: = 60
- Soá oáng nhaùnh: 8 oáng
- Ñöôøng kính oáng nhaùnh = 20
- Toång soá loã treân giaøn oáng phaân phoái 184 loã
- Soá loã treân moãi oáng = 23 loã
- Vaän toác nöôùc qua loã = 3,04 m/s
- Qgioù = 100 m/h =0,028 m/s
- Hgioù =95mm.
2. Beå keát hôïp: Bao goàm ngaên phaûn öùng & Ngaên laéng vaùch nghieâng
2.1 Ngaên phaûn öùng
Tieát dieän oáng daãn nöôùc vaøo: S = = 0,0027 m2
( Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng v =1m /s).
Ñöôøng kính oáng nöôùc vaøo: D = = = 0,058 m
Choïn D = 60 mm
Choïn thôøi gian löu nöôùc t = 10 phuùt ( quy phaïm 1030 phuùt)
Dung tích beå : Wb = Q * t == 1,6 m3
Choïn chieàu cao ngaên phaûn öùng baèng chieàu cao ngaên laéng baèng 2,2m
hb = 2,2 m
Choïn chieàu roäng ngaên phaûn öùng baèng chieàu roäng ngaên laéng.
B = 0,85 m
Maët caét ngaên: F = = 0,72 m2
Chieàu daøi ngaên phaûn öùng: Lb = = 0,85 m2
Caáu taïo guoàng khuaáy goàm truïc vaø 2 caùnh khuaáy chaân vòt.
Choïn toång tieát dieän baûn khuaáy = 15%F (quy phaïm 1520 %)
Tieát dieän moät baûn khuaáy: fb = = 0,054 m2
Choïn ñöôøng kính caùnh khuaáy nhoû hôn chieàu roäng 0,3 m (quy phaïm 0,30,4 m)
Ñöôøng kính khuaáy : DC = 0,85 – 0,3 = 0,55 m
Choïn ñöôøng kính khuaáy: DC = 0,6 m
Baùn kính caùnh khuaáy : RC = 0,3 m
Chieàu saâu caùnh khuaáy caùnh ñaùy ngaên 0,3 m :hc = 2,2 – 0,3 = 1,9m
Chieàu roäng caùnh khuaáy : BC = = 0,09 m
Choïn toác ñoä quay cuûa caùnh khuaáy : n=10 voøng / phuùt ( thöïc ngieäm)
Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa caùnh khuaáy so vôùi nöôùc:
VK = = 0,314 m/s.
Toác ñoä chuyeån ñoäng töông ñoái cuûa caùnh khuaáy so vôùi nöôùc :
V = 0,75 vk = 0,75 * 0,314 = 0,24m /s
Naêng löôïng caàn thieát ñeå quay caùnh khuaáy.
N = 51 * C * F * v3
Trong ñoù:
C : Heä soá trôû löïc cuûa nöôùc, phuï thuoäc vaøo tyû leä chieàu daøi vaø chieàu roäng baûn caùnh quaït, l/b = 6,6. Choïn C = 1,2
F : toång tieát dieän baûn caùnh quaït = 0,054 *2 = 0,108 m2
Vaäy : N = 51 * 1,2 * 0,108 * (0,24)3 = 0,108 m2.
Naêng löôïng tieâu hao cho vieäc khuaáy troän 1 m3 nöôùc.
Z = = 0,03 w / m3
Giaù trò giañien vaän toác cuûa beå :G = 10=10 = 10s
Trong ñoù:
: ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa nöôùc ôû 200C, = 0,0092 kGm/s
P = G * t = 18 * 600 = 10800 ( thoaû ñieàu kieän P < 200000)
( t : thôøi gian löu nöôùc 10 phuùt = 600 giaây)
2.2 Ngaên laéng vaùch nghieâng
*) Vuøng laéng:
Choïn khoaûng caùch giöõa hai vaùch ngaên nghieâng h = 0,1 m (quy phaïm 0,050,1 m)
Vaùch ñaët nghieâng = 600
Chieàu cao vuøng laéng choïn Ho = 1,3 m moâi tröôøng (quy phaïm 11,5 m)
Thôøi gian löu nöôùc t = 45 phuùt
Vaäy dieän tích vuøng laéng: F = = = 5.8 ( m2)
Chieàu daøi vuøng laéng: L = K* Vtb*h / uocos
Vaän toác trung bình cuûa nöôùc ñi leân theo vaùch nghieâng.
Vtb = = = 9.08 m/h (Theo 6-8 saùch XLNC)
Toác ñoä laéng trong khoaûng giöõa 2 taám vaùch nghieâng
Choïn uo = 0,5 mm/s = 1,8m/h (quy phaïm 0,450,5mm/s )
K : heä soá chaûy roái, choïn K = 1,5 (quy phaïm 1,31,5 m)
Vaäy chieàu daøi vuøng laéng: L = = 1,5m
Chieàu roäng ngaên :B == 0,85 m
Chieàu daøi vaùch nghieâng : Lvn = Ho/sin = = 1,5 m
Toång soá vaùch nghieâng : nvn = 7 ( baèng plastic daøy 3 mm)
Kích thöôùc baûn cuûa moät vaùch nghieâng : L*B = 0,85 * 1,5 m =1,275 m2
*) Heä thoáng phaân phoái.
Choïn oáng phaân phoái khoang loã naèm theo chieàu daøi ngaên laéng, naèm phía döôùi vaùch nghieâng.
Toác ñoä nöôùc qua loã phaân phoái choïn: vL = 0,3 m/s (quy phaïm 0,20,3m/s)
Toång tieát dieän loã phaân phoái vaøo : SL = = = 0,0093 m2
Khoan loã coù ñöôøng kính: DL = 10mm , S = 78,5mm2
Toång soá loã : nL = SL /S = = 118,4 choïn n = 120 (loã)
Tieát dieän oáng phaân phoái, choïn tieát dieän oáng phaân phoái lôùn hôn löu löôïng tính toaùn 20% (quy phaïm 2030%)
Vaäy löu löôïng thöïc teá ñeå choïn oáng: Qtt = + Q = 12 m3
Tieát dieän oáng phaân phoái: SPP = = 0,011 m2
Ñöôøng kính oáng phaân phoái vaøo ngaên Do = 0,118 m , choïn Do= 120 mm
Chieàu daøi oáng baèng chieàu daøi ngaên, Lo = 1,5m
3. Beå chöùa sau laéng
Ñeå ñaûm baûo thu nöôùc töø beå laéng vaø phaân phoái cho coâng ñoaïn xöû lyù tieáp theo:
Choïn beå coù theå tích baèng ½ löu löôïng tính toaùn.
Choïn beå chöùa coù kích thöôùc : L* B * H = 2,5 * 1 * 2 = 5m3
4. Boàn loïc aùp löïc:
Ñeå thuaän tieän trong vieäc vaän chuyeån, thieát keá 2 boàn loïc aùp löïc coù coâng suaát nhö nhau laø 5m3/h.
Löïa choïn beå loïc 1 lôùp.
Choïn toác ñoä loïc : v = 10 m/ h ( luùc bình thöôøng )
Dieän tích beà maët loïc: F = = = 0,5m2.
Ñöôøng kính beå: Db = = 0,8 m
Caùc thoâng soá ñöôïc choïn nhö sau:
Ñöôøng kính haït nhoû nhaát dmin = 0,5 mm
Ñöôøng kính haït lôùn nhaát dmax = 1.2 mm
Ñöôøng kính haït töông ñöông dtñ = 0.7 – 0.9mm
Heä soá khoâng ñoàng nhaát : k = 2,0 – 2,2
Chieàu daøy lôùp vaät lieäu loïc: 800 – 900mm
Vaän toác cho pheùp ôû cheá ñoä laøm vieäc taêng cöôøng vtc = 15 m/h
Chieàu cao lôùp nöôùc treân beà maët vaät lieäu loïc: hn = 200mm
Chieàu cao döï tröõ töø lôùp thaønh ñeán beà maët nöôùc: hdt = 0,2 m
Chieàu cao lôùp soûi ñôõ hñ = 0,2m.
Chieàu cao töø saøn ñôõ ñeán ñaùy beå: hs = 0,4 m
Chieàu cao chaân ñôõ, hcñ = 400mm.
Chu kyø loïc: Choïn t = 6h.
Vaäy chieàu cao toång coäng:
H = L + hn + hdt + dñ+ hs + hcñ
= 0,8 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,4 + 0,4 = 2,2(m)
Choïn beå coù hình truï baèng theùp (daøy 4mm)
Heä thoáng phaân phoái nöôùc loïc vaø thu nöôùc röûa loïc.
+ Ñöôøng kính oáng nöôùc vaøo beå:
D0 = m, Choïn D0 = 42mm.
(Choïn vaän toác trong oáng v= 1m/s, quy phaïm 0,8 – 1,2 m/s)
Choïn pheåu phaân phoái nöôùc coù ñaëc ñieåm sau:
D = 180mm, d = 42mm, h = 150mm
*) Heä thoáng phaân phoái nöôùc röûa loïc.
- Röûa baèng nöôùc
- Thôøi gian röûa loïc choïn t = 5 phuùt (quy phaïm 5 7 phuùt)
- Cöôøng ñoä nöôùc röûa loïc W = 16 l/s.m2 (quy phaïm 1416 l/sm2)
- Ñoä giaûn nôû töông ñoái 45%
Löu löôïng nöôùc röûa Qr =m3/s.
Ñöôøng kính oáng nöôùc daãn nöôùc röûa loïc : D = = = 0,1 m
( vaän toác chaûy trong oáng phaân phoái chính, laáy v = 1 m/s. quy phaïm 1 1,2 m/s)
Choïn ñöôøng kính oáng chính D = 100mm
- Tieát dieän ngang cuûa oáng chính : fc = r2 * 3,14 = 0,052 * 3,14 = 0,008 m2
Choïn heä thoáng röûa kieåu xöông caù, khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh choïn laø 85 mm, vaäy soá oáng nhaùnh: n = 8
Löu löôïng trong oáng nhaùnh : qn == 0,001 m3/s
Ñöôøng kính oáng nhaùnh: dn = =0,025m
( vaän toác cho pheùp trong oáng nhaùnh choïn v = 2m/ s, quy phaïm 1,8 2 m/s)
Choïn ñöôøng kính oáng nhaùnh dn = 25 mm
Choïn toång dieän tích loã phaân phoái = 35 %fc (quy phaïm 35 40%)
Vaäy toång dieän tích loã phaân phoái : = 0,0028 m2
Choïn ñöôøng phaân phoái dpp = 5mm
Tieát dieän loã phaân phoái : fL == 140 loã.
Soá loã treân moãi nhaùnh: = 17,5 choïn soá loã treân moãi nhaùnh laø 18 loã.
Treân moãi nhaùnh saép xeáp caùc loã theo hai haøng so le nhau, vaø nghieâng moät goùc 450 so vôùi truïc thaúng ñöùng cuûa oáng.
Khoaûng caùch giöõa caùc loã laáy baèng 85mm.
Daøn oáng phaân phoái nöôùc röûa loïc ñaët caùch nay beå röûa loïc 300mm.
Toån thaát aùp löïc cuûa heä thoáng phaân phoái röûa laáy baèng 4 m ( quy phaïm: 3 5m).
Theå tích nöôùc röûa loïc trong 5 phuùt(1 beå loïc): VL = Q* t = 0,008 * 5 * 60 = 2,4m3.
*) Toån thaát aùp löïc khi röûa:
Toån thaát aùp löïc trong heä thoáng baèng giaøn oáng khoan loã:
h1 = = 19*= 4,84 m
+ 1 = + 1 = 19
Trong ñoù:
Kw: Tyû soá giöõa toång dieän tích caùc loã treân oáng vaø dieän tích tieát dieän ngang cuûa oáng chính, Kw = 35% = 35.
: Heä soá söùc caêng.
Vo: Toác ñoä nöôùc chaûy ôû ñaàu oáng chính (m/s) = 1m/s
Vn: Toác ñoä nöôùc chaûy ôû ñaàu oáng nhaùnh (m/s) = 2m/s
g: Gia toác troïng tröôøng baèng 9,81 m/s2
*) Toån thaát aùp löïc qua lôùp vaät lieäu loïc:
h2 = (a + bw).L.e = (0,76 + 0,017.16) . 0,8 . 0,45 = 0,37 m
Trong ñoù:
a,b: Thoâng soá phuï thuoäc kích thöôùc haït d = 0,8 ; a = 0,45; b = 0,017
L: Chieàu daøy lôùp vaät lieäu L = 0,8m
e:Ñoä giaûn nôû töông ñoái 45%.
w: Cöôøng ñoä röûa loïc 16 l/s.m2
*) Toån thaát aùp löïc qua lôùp soûi ñôõ.
h3 = 0,22.Ls.w = 0,22 . 0,2 . 16 = 0,7m.
AÙp löïc ñeå phaù vôõ keát caáu ban ñaàu cuûa lôùp caùt loïc.
Choïn h4 = 2m.
Vaäy toån thaát aùp löïc noäi boä cuûa beå loïc:
hb = h1 + h2 + h3 + h4 = 4,84 + 0,37 + 0,7 + 2 = 7, 91m
Choïn maùy bôm röûa loïc:
Hr = hñc + h0 + hb + hcb.
hñc : Ñoä cao töø coät möïc nöôùc thaáp nhaát trong beå chöùa, choïn hñc = 2m.
ho : Toån thaát aùp löïc treân ñöôøng oáng
Theo coâng thöùc Manning: ho = i.l
i: Toån thaát aùp löïc treân moät ñôn vò chieàu daøi oáng.
i= 6,35 (n.v)2.d-4/3
i= 6,35 (0,01.1,5)2 . 0,1-4/3 = 0,03.
Vôùi: d: Ñöôøng kính oáng röûa loïc, d = 100m.
v: Vaän toác trung bình chaûy trong oáng, v = 1,5m/s
g: Gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 m/s
n: Heä soá nhaùm, OÁng PVC choïn n = 0,01 (Quy phaïm: 0,0090,013)
l: Chieàu daøi ñöôøng oáng, choïn l= 3m.
h0= 0,03.3 = 0,09m.
hcb: Toån thaát cuïc boä ôû caùc boä phaän noái oáng vaø van (giaû söû ñöôøng oáng nöôùc röûa loïc cho moät beå loïc coù caùc thieát bò phuï nhö: 2 co 90o, 1 van khoaù, 1 noái, 1 chaïc ba phaân nhaùnh, 2 oáng ngaén).
co 90 = 1,1 ; khoaù = 2,06; oáng ngaén = 1; noái = 0,45; chaïc ba = 2,3.
hcb = = (2. 1,1 + 2,06 + 2.1 + 0,45 + 2,3). = 7m.
Toån thaát toång coäng: Hr = 2 + 0,09 + 7,91 + 7 = 17m.
Choïn maùy bôm coù aùp löïc 17m.
*) Coâng suất tieâu thuï ñieän cuûa maùy bôm:
N = = = 1,4 kw.
Trong ñoù:Q: Löu löôïng nöôùc röûa, Q = 0,008 m3/s
Hr: Toån thaát toång coäng, Hr = 14m.
: Troïng löôïng theå tích cuûa nöôùc, = 1000 Kg/m3
g: Gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 m/s
: Hieäu suaát, choïn = 80%
Choïn ñöôøng kính oáng daãn nöôùc xaû loïc ñaàu dxaû = 100 mm.
Treân ñaàu beå ñaët moät van xaû khí coù d = 20 mm vaø coù naép ñoùng môû.
5. Beå chöùa nöôùc saïch:
Löôïng nöôùc saûn xuaát ra trong giôø ñöôïc bôm cung caáp ñeàu trong ngaøy, choïn theå tích beå chöùa baèng 5% toång löôïng nöôùc trong ngaøy saûn xuaát cao nhaát (quy phaïm 510%)
Vc = 5% Q
Vaø theå tích beå chöùa phaûi thoaû ñieàu kieän röûa loïc, dung tích caàn röûa loïc:
WL = 2,4 *2 = 4,8 m3
Vaäy theå tích beå chöùa: VC = = 12 m3 ( thoaû ñieàu kieän WL)
Kích thöôùc beå : B * L * H = 2 * 4 * 2 (m)
CHÖÔNG VI
TÍNH KINH TEÁ SO SAÙNH VAØ
LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ
6.1 PHÖÔNG AÙN 1:
6.1.1 THIEÁT BÒ:
STT
TEÂN THIEÁT BÒ
SOÁ LÖÔÏNG
ÑÔN GIAÙ
THAØNH TIEÀN
1
Maùy bôm nöôùc nguoàn leân giaøn möa
1
15.000.000ñ
15.000.000
2
Inox 2mm laøm giaøn möa
1
1.000.000
1.000.000
3
Thuøng quaït gioù
1
2.000.000
2.000.000
4
Heä thoáng khuaáy beå phaûn öùng
1
2.500.000
2.500.000
5
Bôm ñònh löôïng (pheøn & NaOH)
2
1.800.000
3.600.000
6
Maùy bôm loïc (5m3/h)
2
4.000.000
8.000.000
7
Maùy bôm röûa loïc
1
4.000.000
4.000.000
8
Heä thoáng van, ñöôøng oáng vaø caùc loaïi phuï kieän
5.000.000
5.000.000
9
Vaän chuyeån, laép ñaët vaø vaän haønh
15.000.000
15.000.000
TOÅNG COÄNG: 56.100.000ñ
6.1.2 XAÂY DÖÏNG:
STT
HAÏNG MUÏC – QUY CAÙCH
SOÁ LÖÔÏNG
ÑÔN GIAÙ
THAØNH TIEÀN
1
Giaøn möa
1
1.000.000
1.000.000
2
Beå tieáp xuùc
1
4.000.000
4.000.000
3
Beå laéng ñöùng
1
7.000.000
7.000.000
4
Beå chöùa sau laéng
1
5.000.000
5.000.000
5
Beå loïc aùp löïc (5m3/h)
2
15.000.000
30.000.000
6
Beå chöùa nöôùc saïch (12m3)
1
12.000.000
12.000.000
TOÅNG COÄNG 59.000.000ñ
Vaäy toång voán ñaàu tö xaây döïng cô baûn:
Scb = 56.100.000ñ + 59.000.000ñ = 115.100.000ñ
6.1.3. CHI PHÍ QUAÛN LYÙ & VAÄN HAØNH:
Chi phí nhaân coâng:
Nhaân vieân vaän haønh: 2ngöôøi * 1.500.000ñ/thaùng * 12 thaùng = 36.000.000ñ
Chi phí ñieän naêng :
Ñieän naêng tieâu thuï tính theo coâng thöùc: E =
Trong ñoù:
Q: laø löu löôïng nöôùc bôm trong 1 naêm baèng: Q = 10*20*30*12 = 72.000 m3 /naêm
H: Chieàu cao ñöa nöôùc trung bình cuûa bôm, choïn H = 40m
Heä soá höõu ích cuûa bôm, choïn = 0,85
E = = 7691 Kwh
Toång giaù trò ñieän naêng keå caû giaù trò ñieän naêng khaùc, laáy baèng 120%E
Vaäy : = 120* = 9229 Kwh.
Chi phí ñieän naêng tieâu thuï : 600 * 9229 = 5.537.520 (ñoàng)
Chi phí hoaù chaát:
Ta coù: Qn = 72000 m3/naêm
Khoái löôïng pheøn nhoâm trung bình söû duïng cho 1 naêm: 10.800 (kg)
Khoái löôïng NaOH trung bình söû duïng cho 1 naêm: 2160 (kg)
STT
Hoaù chaát
Haøm löôïng (mg/l)
Ñoä tinh khieát (%)
Khoái löôïng (kg/naêm)
Ñôn giaù (ñoàng/kg)
Thaønh tieàn
1
Pheøn nhoâm
150
99
10.800
2.500
27.000.000
2
NaOH
30
99
2.160
5000
10.800.000
Toång coäng 37.800.000
Toång chi phí quaûn lyù vaän haønh haøng naêm:
Sql = 36.000.000 + 5.537.520 + 37.800.000 = 79.337.520 (ñoàng)
Giaù trò khaáu hao haøng naêm: (Choïn thôøi gian khaáu hao laø :20 naêm)
Skh = = 5.755.000 (ñoàng)
6.1.4 GIAÙ THAØNH XÖÛ LYÙ 1 M3 NÖÔÙC:
Voán ñaàu tö xaây döïng ñöôïc vay töø ngaân haøng vôùi laõi suaát 0.93%/thaùng*12 = 11.16%/naêm trong 20 naêm.
Vaäy laõi suaát haøng naêm laø: Sngaânhaøng = 115.100.000ñ * 11,16% =12.845.160 (ñoàng)
Giaù saûn xuaát 1m3 nöôùc saïch: Ssx =
=
= 1.342 (ñoàng/m3)
Nöôùc sau khi xöû lyù coù giaù thaønh laø 1.342 (ñoàng/m3)
6.2 PHÖÔNG AÙN 2:
6.2.1 THIEÁT BÒ:
STT
TEÂN THIEÁT BÒ
SOÁ LÖÔÏNG
ÑÔN GIAÙ
THAØNH TIEÀN
1
Maùy bôm nöôùc nguoàn leân giaøn möa
1
15.000.000ñ
15.000.000
2
Inox 2mm laøm giaøn möa
1
1.000.000
1.000.000
3
Thuøng quaït gioù
1
2.000.000
2.000.000
4
Heä thoáng khuaáy ngaên phaûn öùng
1
2.500.000
2.500.000
5
Bôm ñònh löôïng (pheøn & NaOH)
2
1.800.000
3.600.000
6
Maùy bôm loïc (5m3/h)
2
4.000.000
8.000.000
7
Maùy bôm röûa loïc
1
4.000.000
4.000.000
8
Heä thoáng van, ñöôøng oáng vaø caùc loaïi phuï kieän
5.000.000
5.000.000
9
Vaän chuyeån, laép ñaët vaø vaän haønh
15.000.000
15.000.000
TOÅNG COÄNG: 56.100.000ñ
6.2.2 XAÂY DÖÏNG:
STT
HAÏNG MUÏC – QUY CAÙCH
SOÁ LÖÔÏNG
ÑÔN GIAÙ
THAØNH TIEÀN
1
Giaøn möa
1
1.000.000
1.000.000
2
Beå tieáp xuùc
1
4.000.000
4.000.000
3
Beå laéng keát hôïp
1
4.400.000
4.400.000
4
Beå chöùa sau laéng
1
3.000.000
5.000.000
5
Beå loïc aùp löïc (5m3/h)
2
15.000.000
30.000.000
6
Beå chöùa nöôùc saïch (12m3)
1
10.000.000
12.000.000
TOÅNG COÄNG 54.600.000ñ
Vaäy toång voán ñaàu tö xaây döïng cô baûn:
Scb = 56.100.000ñ + 54.600.000ñ = 110.700.000ñ
6.2.3. Chi phí quaûn lyù & vaän haønh:
Chi phí nhaân coâng:
Nhaân vieân vaän haønh: 2ngöôøi * 1.500.000ñ/thaùng * 12 thaùng = 36.000.000ñ
Chi phí ñieän naêng :
Ñieän naêng tieâu thuï tính theo coâng thöùc: E =
Trong ñoù:
Q: laø löu löôïng nöôùc bôm trong 1 naêm baèng: Q = 10*20*30*12 = 72.000 m3 /naêm
H: Chieàu cao ñöa nöôùc trung bình cuûa bôm, choïn H = 40m
Heä soá höõu ích cuûa bôm, choïn = 0,85
E = = 7691 Kwh
Toång giaù trò ñieän naêng keå caû giaù trò ñieän naêng khaùc, laáy baèng 120%E
Vaäy : = 120* = 9229 Kwh.
Chi phí ñieän naêng tieâu thuï : 600 * 9229 = 5.537.520 (ñoàng)
Chi phí hoaù chaát:
Ta coù: Qn = 72000 m3/naêm
Khoái löôïng pheøn nhoâm trung bình söû duïng cho 1 naêm: 10.800 (kg)
Khoái löôïng NaOH trung bình söû duïng cho 1 naêm: 2160 (kg)
STT
Hoaù chaát
Haøm löôïng (mg/l)
Ñoä tinh khieát (%)
Khoái löôïng (kg/naêm)
Ñôn giaù (ñoàng/kg)
Thaønh tieàn
1
Pheøn nhoâm
150
99
10.800
2.500
27.000.000
2
NaOH
30
99
2.160
5000
10.800.000
TOÅNG COÄNG 37.800.000
Toång chi phí quaûn lyù vaän haønh haøng naêm:
Sql = 36.000.000 + 5.537.520 + 37.800.000 = 79.337.520 (ñoàng)
Giaù trò khaáu hao haøng naêm: (Choïn thôøi gian khaáu hao laø :20 naêm)
Skh = = 5.535.000 (ñoàng)
6.2.4 GIAÙ THAØNH XÖÛ LYÙ 1 M3 NÖÔÙC
Voán ñaàu tö xaây döïng ñöôïc vay töø ngaân haøng vôùi laõi suaát 0.93%/thaùng*12 = 11.16%/naêm trong 20 naêm.
Vaäy laõi suaát haøng naêm laø: Sngaânhaøng = 110.700.000ñ * 11,16% = 12.354120 (ñoàng)
Giaù saûn xuaát 1m3 nöôùc saïch: Ssx =
=
= 1.332 (ñoàng/m3)
Nöôùc sau khi xöû lyù coù giaù thaønh laø 1.332 (ñoàng/m3)
6.3 SO SAÙNH VAØ LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN:
Cheânh leäch giaù thaønh giöõa hai phöông aùn:
= 1342 – 1332 = 10 ñoàng/m3
Nhö vaäy phöông aùn ñöôïc choïn laø phöông aùn 2, vôùi caùc öu ñieåm hôn so vôùi phöông aùn 1:
Voán ñaàu tö thaáp.
Quaù trình laép ñaët, quaûn lyù vaø vaän haønh töông ñoái ñôn giaûn.
Giaù thaønh thaáp
Tieát kieäm ñöôïc dieän tích xaây döïng.
CHÖÔNG VII
KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ
7.1 KEÁT LUAÄN:
Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, ngöôøi daân chuû yeáu söû duïng nguoàn nöôùc ngaàm phuïc vuï cho muïc ñích sinh hoaït vaø haàu heát hoï ñeàu haøi loøng vôùi chaát löôïng nöôùc ñang söû duïng. Vôùi coâng ngheä xöû lyù vaø quy moâ naøy thì seõ raát thích hôïp cho caùc Doanh nghieäp, cô sôû tö nhaân vaø ngoaøi tö nhaân vöøa vaø nhoû coù theå aùp duïng maø khoâng sôï toán keùm. Ngoaøi ra heä thoáng coøn coù theå aùp duïng cho caùc khu daân cö hoaëc cuïm daân cö ôû khu vöïc mieàn Taây Nam Boä (noùi chung) vaø tænh Long An (noùi rieâng).
Nguoàn nöôùc ngaàm theo khaûo saùt taïi ñòa phöông vaø caùc vuøng laân caän, coù moät tröû löôïng raát phong phuù, ñaëc bieät tình hình söû duïng gieáng khoan ñang ngaøy caøng ñöôïc nhaân roäng bôûi caùc chæ tieâu veà chaát löôïng ôû ñaây nhö: pH, Nitrit, Nitrat laø raát toát. Tuy nhieân haøm löôïng Mangan vaø Fe ôû ñaây coøn khaù cao nhöng vieäc xöû lyù chuùng cuõng khaù deã daøng neáu nhö chuùng ta aùp duïng ñuùng coâng ngheä vaø kyõ thuaät, tieâu bieåu laø phöông aùn coâng ngheä maø ñoà aùn naøy ñaõ neâu ôû phaàn tröôùc.
Heä thoáng xöû lyù naøy khi ñöa vaøo hoaït ñoäng coù theå giuùp cho ngöôøi daân vaø doanh nghieäp coù ñöôïc nguoàn nöôùc saïch ñaûm baûo veä sinh vôùi giaù thaønh töông ñoái thaáp chæ hôn 1300 ñ/m3. Heä thoáng xöû lyù ñöôïc aùp duïng cho töøng gieáng rieâng leû vaø coù theå aùp duïng ôû nhieàu nôi mieãn sao nguoàn ñoù laø nguoàn coù nhieãm Fe vaø Mangan.
7.2 KIEÁN NGHÒ:
Qua quaù trình tìm hieåu vaø nghieân cöùu veà khu vöïc cuõng nhö caùc vuøng laân caän, em xin pheùp ñöôïc ñöa ra nhöõng kieán nghò cuûa rieâng mình:
Nhaø nöôùc vaø caùc ngaân haøng caàn quan taâm hôn ñeán tình traïng thieáu nöôùc vaø vaán ñeà khai thaùc nöôùc ñoái vôùi caùc Doanh nghieäp, cuïm daân cö … Hoaëc ít nhaát laø nhöõng hoã trôï veà maët kyõ thuaät ñeå hoï coù theå töï ñöùng ra laøm laáy maø söû duïng.
Caàn ñaàu tö nghieân cöùu ñeå coù caùc phöông aùn cung caáp nöôùc cuï theå cho töøng ñòa phöông.
Chính quyeàn, ñòa phöông caàn phaûi chuû ñoäng trong vieäc tìm caùc nguoàn hoã trôï ñaàu tö cho caùc coâng trình xöû lyù nöôùc ngaàm nhieàu hôn ñoái vôùi daân cö ñaëc bieät laø khu vöïc mieàn Taây Nam Boä.
Tuyeân truyeàn giaùo duïc ngöôøi daân trong vieäc baûo veä taøi nguyeân moâi tröôøng nhaát laø taøi nguyeân nöôùc.