Đề tài Thiết kế cải tạo và mở rộng hệ thống cấp nước thị xã Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long

øp biÕn tÇn b¾t kÞp tèc ®é hiÖn thêi cña ®éng c¬, _Tù ®éng t¨ng tèc gi¶m tèc tr¸nh qu¸ t¶i hoÆc qóa ®iÖn ¸p khi khëi ®éng, _B¶o vÖ ®­îc ®éng c¬ khi : ng¾n , m¹ch, mÊt pha lÖch pha, qu¸ t¶i, qu¸ dßng, qu¸ nhiÖt, _KÕt nèi víi m¸y tÝnh ch¹y trªn hÖ ®iÒu hµnh Windows, _KÝch th­íc nhá gän kh«ng chiÕm diÖn tÝch trong nhµ tr¹m, _M« men khëi ®éng cao víi chÕ ®é tiÕt kiÖm n¨ng l­îng, _DÔ dµng l¾p ®Æt vËn hµnh, _HiÓn thÞ c¸c th«ng sè cña ®éng c¬ vµ biÕn tÇn. Tõ nh÷ng ­u ®iÓm trªn cña thiÕt bÞ biÕn tÇn ta lùa chän ph­¬ng ¸n l¾p m¸y biÕn tÇn cho tr¹m b¬m cÊp II thay thÕ cho viÖc x©y dùng ®µi n­íc trªn m¹ng l­íi nh»m tiÕt kiÖm chi phÝ trong x©y dùng vµ vËn hµnh qu¶n lý. VI.4.3.Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt bÞ biÕn tÇn cho tr¹m b¬m cÊp II thiÕt kÕ míi. VI.4.3.1. C¸c tµi liÖu cÇn thiÕt ®Ó tÝnh to¸n: _ Tµi liÖu vÒ m¸y b¬m : Bao gåm c¸c chñng lo¹i b¬m, c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña m¸y b¬m, c¸c kÝch th­íc cña tæ m¸y. _ Tµi liÖu vÒ biÕn tÇn : Lo¹i biÕn tÇn, c«ng suÊt kÝch th­íc c¬ khÝ, c¸c th«ng sè kü thuËt, tiªu chuÈn b¶o vÖ… _ Tµi liÖu vÒ c¶m biÕn ¸p lùc vµ l­u l­îng. _ Tµi liÖu vÒ tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¹ng l­íi cÊp n­íc. _ Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 20TCN33-83 _ Tiªu chuÈn qu¶n lý vËn hµnh 20TCN66-91. VI.4.3.2. C¸c b­íc tÝnh to¸n thiÕt kÕ: _ TÝnh to¸n chän m¸y b¬m. §Ó lùa chän ®­îc thiÕt bÞ biÕn tÇn cho tr¹m b¬m cÊp II lµ ®Ó nh»m môc ®Ých ®iÒu khiÓn tr¹m b¬m trªn c¬ së chÕ ®é tiªu thô n­íc trªn m¹ng l­íi. §Ó lùa chän ®­îc m¸y b¬m th× ta ph¶i biÕt ®­îc l­u l­îng vµ ¸p lùc cña m¸y b¬m: ë ®©y ta chØ tÝnh to¸n thiÕt bÞ biÕn tÇn cho c¸c b¬m sinh ho¹t, cßn c¸c b¬m ch÷a ch¸y ta kh«ng l¾p v× thêi gian ho¹t ®éng cña b¬m ch÷a ch¸y rÊt Ýt vµ thêi gian cung cÊp n­íc cho ch÷a ch¸y kh«ng l©u nªn kh«ng cÇn ®iÒu chØnh vÒ l­u l­îng vµ ¸p lùc trong giê cã ch¸y. Dùa vµo cét ¸p vµ l­u l­îng cña c¸c b¬m trong hai giai ®o¹n ta sÏ lùa chän ®­îc biÕn tÇn phï hîp. a.TÝnh to¸n chän m¸y biÕn tÇn cho tr¹m b¬m cÊp II trong giai ®o¹n I +Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn phÇn trªn cu¶ tr¹m b¬m cÊp II trong giai ®o¹n I ta chän ®­îc b¬m Omega 150-360B víi c¸c th«ng sè lµm viÖc nh­ sau: Qb= 88,38 (l/s) Hb=31,025 (m) _Lùa chän thiÕt bÞ biÕn tÇn: Khi chän ®­îc m¸y b¬m ta sÏ biÕt c«ng suÊt trªn trôc cña m¸y b¬m.Tõ ®ã ta tÝnh c«ng suÊt cña ®éng c¬ theo c«ng thøc: N®c = k x Ntrôc (KW) k: hÖ sè dù tr÷ c«ng suÊt, lÊy k = 1,1 Ntrôc: c«ng suÊt trªn trôc b¬m (KW), Ntrôc= 35 (KW) N®c: c«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ (KW). N®c = 1,1x 35= 38,5 (KW) ThiÕt bÞ biÕn tÇn ®­îc chän sao cho tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: NVSD N®c Dùa vµo tµi liÖu thiÕt bÞ biÕn tÇn ta lùa chän thiÕt bÞ biÕn tÇn VLT6000 HVAC cã c¸c th«ng sè c¬ b¶n nh­ sau: Nguån cÊp ®iÖn chÝnh: 3x380 V Lo¹i VLT: VLT6075 C«ng suÊt ®Æc tr­ng ®Çu trôc:55 KW, Träng l­îng IP20: 121 kg, HiÖu suÊt t¹i tÇn sè ®Þnh møc: 0,96 – 0,97 % KÝch th­íc c¬ khÝ (mm):lo¹i IP20 380-460V Type C b.TÝnh to¸n chän m¸y biÕn tÇn cho tr¹m b¬m cÊp II trong giai ®o¹n II +Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn phÇn trªn cu¶ tr¹m b¬m cÊp II trong giai ®o¹n II ta chän ®­îc b¬m Omega 200-420B víi c¸c th«ng sè lµm viÖc nh­ sau: Qb= 157,94 (l/s) Hb=50,73 (m) _Lùa chän thiÕt bÞ biÕn tÇn: Khi chän ®­îc m¸y b¬m ta sÏ biÕt c«ng suÊt trªn trôc cña m¸y b¬m.Tõ ®ã ta tÝnh c«ng suÊt cña ®éng c¬ theo c«ng thøc: N®c = k x Ntrôc (KW) k: hÖ sè dù tr÷ c«ng suÊt, lÊy k = 1,1 Ntrôc: c«ng suÊt trªn trôc b¬m (KW), Ntrôc= 98 (KW) N®c: c«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ (KW). N®c = 1,1x 98 = 107,8 (KW) ThiÕt bÞ biÕn tÇn ®­îc chän sao cho tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: NVSD N®c Dùa vµo tµi liÖu thiÕt bÞ biÕn tÇn ta lùa chän thiÕt bÞ biÕn tÇn VLT6000 HVAC cã c¸c th«ng sè c¬ b¶n nh­ sau: Nguån cÊp ®iÖn chÝnh: 3x380 V Lo¹i VLT: VLT6150 C«ng suÊt ®Æc tr­ng ®Çu trôc:110 KW, Träng l­îng IP20: 161 kg, HiÖu suÊt t¹i tÇn sè ®Þnh møc: 0,96 – 0,97 % Tæn thÊt c«ng suÊt t¶i cùc ®¹i : 2380 W, KÝch th­íc c¬ khÝ (mm):lo¹i IP20 380-460V Type E _ Lùa chän ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn c¸c m¸y b¬m b»ng biÕn tÇn: Trªn c¬ së ph©n tÝch chÕ ®é lµm viÖc cña c¸c m¸y b¬m vµ c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña m¸y trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ trong kÕt qu¶ tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng l­íi mµ ta cã thÓ chän lùa h×nh thøc ®iÒu khiÓn cña biÕn tÇn lµ: + §iÒu khiÓn theo mùc n­íc. + §iÒu khiÓn theo ph­¬ng thøc chñ ®éng/thô ®éng. + §iÒu khiÓn theo ph­¬ng thøc biÕn tÇn ®iÒu khiÓn mét b¬m. Tõ ba h×nh thøc ®iÒu khiÓn trªn ta chän ®iÒu khiÓn b»ng biÕn tÇn theo ph­¬ng thøc mçi biÕn tÇn l¾p cho mét b¬m. Khi ®ã c¸c b¬m sÏ lµm viÖc linh ho¹t vµ tuæi thä lµm viÖc cña c¸c b¬m sÏ gièng nhau ®¶m b¶o cho tr¹m vËn hµnh an toµn vµ thao t¸c vËn hµnh ®¬n gi¶n. Nh­ vËy sè biÕn tÇn sö dông trong mçi giai ®o¹n lµ 4 m¸y víi c¸c ®Æc tÝnh ®· chän ë trªn. _ Lùa chän c¶m biÕn ¸p lùc vµ l­u l­îng: Trªn c¬ së kÕt qu¶ tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng l­íi cÊp n­íc ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc kho¶ng dao ®éng cña chÕ ®é l­u l­îng vµ ¸p lùc trªn m¹ng l­íi khi lµm viÖc. Tõ c¸c th«ng sè nµy tra tµi liÖu vÒ c¶m biÕn ®Ó chän lo¹i c¶m biÕn cho phï hîp. Th«ng th­êng c¸c tr¹m b¬m cÊp n­íc cña ViÖt Nam hiÖn nay cét ¸p cÊp trªn èng ®Èy th­êng < 6 bar.Do ®ã c¶m biÕn ¸p lùc cã thÓ chän lo¹i HUBA PRESURE SENSOR sªri 500 víi ph¹m vi ®o 06 bar. C¶m biÕn l­u l­îng cã thÓ chän lo¹i MAG1100 MAG6000 cña h·ng Denfoss. Chương VII : TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ VII.1. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CHO GIAI ĐOẠN I (đến năm 2015) VII.1.1. Chi phí xây dựng các công trình trong hệ thống cấp nước Chi phí xây dựng mạng lưới đường ống. Chi phí xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I Chi phí xây dựng trạm xử lý (bao gồm cả bể chứa). Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II Chi phí xây dựng các công trình phụ trợ khác. Chi phí xây dựng mạng lưới đường ống Bảng VII.1. Bảng tính toán giá thành xây dựng mạng lưới đường ống STT Loại ống Đường kính Chiều dài (m) Đơn giá (tr.đồng/m) Thành tiền (triệu đồng) 1 Thép 450 2160 1.38 2980.8 2 Thép 400 460 1.2 552 3 Gang 350 540 1.02 550.8 4 Gang 300 2440 0.9 2196 5 Gang 250 5610 0.72 4039.2 6 Gang 200 3960 0.576 2280.96 7 Gang 150 6360 0.48 3052.8 8 Gang 100 2520 0.38 957.6 Tổng: 16610.16 Phụ tùng và phụ kiện (lấy = 20% chi phí ống) 3322.03 Xây dựng và lắp đặt (lấy = 35% chi phí ống) 5813.56 Tổng 25745.75 Chi phí xây dựng công trình thu - trạm bơm cấp I Chi phí xây dựng công trình thu GCTT = FCTT x gCTT = 115 x 6 = 690 (tr.đồng) Trong đó: FCTT: diện tích xây dựng công trình thu, FCTT = 115 (m2) gCTT : đơn giá xây dựng công trình thu, gCTT = 6 (triệu đồng/m2) Chi phí thiết bị trạm bơm cấp I: Chi phí cho thiết bị chính: GTBC = N x gB = 3 x 500 = 1500 (tr.đồng) Trong đó: + gb: giá thành 1 tổ máy bơm ( bao gồm cả lắp đặt), gB = 500 (triệu đồng). + N: số tổ máy bơm trong trạm, N = 3. Chi phí cho các thiết bị khác (đường ống, côn, cút, tê, van, khoá… ) GTB¹ = 10% GTBC = 0,1 x 1500 = 150 (tr.đồng) Tổng chi phí thiết bị: GTB = GTBC + GTB¹ = 1500+ 150 = 1650 (tr.đồng) Tổng chi phí xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I: GCTT+TBI = GCTT + GTB = 690 + 1650 = 2340 (tr.đồng) Chi phí xây dựng trạm xử lý Chi phí xây dựng các công trình chính Bảng VII.2. Bảng tính toán chi phí xây dựng cho các hạng mục trong trạm xử lý Tªn h¹ng môc ThÓ tÝch §¬n gi¸ Thµnh tiÒn (m3) (tr.®ång/m3) (tr.®ång) BÓ trén c¬ khÝ 5.22 1.8 9.39 BÓ ph¶n øng 208.33 1.8 375 BÓ l¾ng ngang 1736.04 0.84 1458.27 BÓ läc nhanh träng lùc 340.55 6 2043.3 BÓ chøa n­íc s¹ch 5500 1.2 6600 BÓ ®iÒu hoµ n­íc röa läc 138.6 1.2 166.32 BÓ l¾ng nÐn bïn ®øng 60.06 2.4 144.14 S©n ph¬i bïn 1560 1.8 2808 Tæng 13604.42 Chi phí xây dựng các công trình khác lấy bằng 30% tổng giá thành xây dựng các công trình chính. Tổng giá thành xây dựng trạm xử lý: GTXL = 13604.42 x 1,3 = 17685,75 (tr.đồng) Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II Trạm bơm cấp II được thiết kế phần vỏ cho giai đoạn II, khi cải tạo chỉ thêm chi phí thay thế thiết bị. Chi phí xây dựng nhà trạm (phần vỏ) GTBINT = FTBINT x gTBINT = 260 x 0,6 = 156 (tr.đồng) Trong đó: + FTBINT: diện tích xây dựng nhà trạm, FTBINT = 260 (m2). + gTBINT: đơn giá xây dựng, gTBINT = 0,6 (triệu đồng/m2). Chi phí thiết bị trạm bơm cấp II Chi phí cho thiết bị chính: (triệu đồng) = 2928 (triệu đồng) Trong đó: + gb: giá thành 1 tổ máy bơm ( bao gồm cả lắp đặt). + N: số tổ máy bơm trong trạm Bơm sinh hoạt:(triệu đồng), . Bơm chữa cháy: (triệu đồng), . Bơm rửa lọc: (triệu đồng), . Chi phí cho các thiết bị khác (đường ống, côn, cút, tê, van, khoá… ) (triệu đồng) Tổng chi phí thiết bị: Gtb = 2928 + 585,6 = 3513,6 (triệu đồng) Tổng chi phí cho trạm bơm cấp II: 156 + 3513,6 = 3669,6 (tr.đồng) Tổng cho phí xây dựng cơ bản Bảng VII.3. Bảng tính toán tổng chi phí xây dựng cơ bản Stt Tên hạng mục Chi phí Phần vỏ Phần thiết bị % Thành tiền % Thành tiền 1 Mạng lưới 25745.75 3 CTT + TB I 2340 60 1404 40 936 4 Trạm xử lý 17685.75 60 10611.45 40 7074.3 5 TB II 3669.6 60 2201.76 40 1467.84 Tổng : 49441.1 14217.1 9478.14 Tổng chi phí xây dựng ban đầu: GXDI = GML + GCTT-TBI + GTXL + GTBII = 49441,1 (tr.đồng) = 49,4 (tỷ đồng). VII.1.2 Chi phí quản lý hệ thống cấp nước Chi phí điện năng Chi phí điện cho trạm bơm trong 1 năm : (tr.đồng) Trong đó: + Qb: lưu lượng trạm bơm (m3/ngđ). + Hb: cột áp toàn phần của bơm (m). + T : thời gian bơm hoạt động (ngđ). + gd : giá 1kW điện, gd = 1200 (đồng/kW). + hĐC : hiệu suất động cơ điện (%). + hb : hiệu suất bơm (%). Bảng VII.4. Tổng chi phí điện cho sản xuất STT Trạm bơm Q H T hb hĐC gd Thành tiền (m3/ngđ) (m) (ngđ) (%) ( đ/kW) (tr . đồng) 1 Cấp I 15000 18.81 1 82 80 1200 513.04 2 Cấp II 14246.88 31.025 1 82 80 1200 803.71 3 Bơm rửa lọc 543.6 11 0.0315 68 80 1200 0.41 4 Bơm gió 176256 8 0.0243 82 82 1200 60.81 Bơm tuần hoàn nước rửa lọc 1049.76 10 0.4583 80 80 1200 8.97 Tổng chi phí điện cho sản xuất: 1386.93 Chi phí điện thắp sáng bằng 10% chi phí điện sản xuất: GK=10%GSX = 10%.1386,93 = 138,69 (tr.đồng) Tổng chi phí điện năng: GĐ = GSX + GK = 1386,93 + 138,69 = 1525,62 (tr.đồng) Chi phí hoá chất Chi phí Clo Lượng Clo dùng trong 1 ngày: Qclo = 109,68 (kg/ngày). Đơn giá Clo : (triệu đồng/kg). Chi phí Clo trong 1 năm: (triệu đồng). Chi phí phèn. Liều lượng phèn đưa vào nước: Lp = 43 (g/m3) = 0,043 (kg/m3). Lượng phèn dùng trong 1 ngày: (kg/ng) Đơn giá phèn nhôm: (triệu đồng/kg). Chi phí phèn trong 1 năm: (triệu đồng). Chi phí vôi Liều lượng vôi cho vào nước: 123,97 (g/m3) =0,124(kg/m3). Lượng vôi dùng trong 1 ngày: (kg/ng) Đơn giá vôi:(triệu đồng/kg). Chi phí vôi trong 1 năm: (triệu đồng) Tổng chi phí hóa chất là: Ghc = Gclo + Gp +Gv = 480,4 + 565,02 + 814,68 = 1860,1 (tr.đồng). Chi phí lương và bảo hiểm xã hội cho công nhân Với công suất trạm Q = 15.000 m3/ngày, số công nhân và cán bộ cần thiết cho trạm xử lý là 15 ngườị Mức lương bình quân: 2,5 (triệu đồng/ngườịtháng). Chi phí trả lương trong 1 năm: (triệu đồng) Chi phí bảo hiểm xã hội bằng 20% lương: (triệu đồng) Tổng chi phí lương và bảo hiểm: (triệu đồng). Chi phí khấu hao cơ bản và sửa chữa lớn Bảng VII.5. Tổng chi phí khấu hao cơ bản và chi phí sửa chữa lớn Loại tài sản Giá trị KH cơ bản KH sửa chữa lớn Tổng cộng cố định tr. đồng % Thành tiền % Thành tiền tr. đồng Thiết bị 9418.14 10 941.81 5 470.91 1412.71 Nhà và vỏ 14217.1 5 710.86 2.5 355.42 1066.28 Trạm xử lý 13604.42 6 816.26 3 408.13 1224.39 Tổng 37239.66 2468.93 1234.46 GKH = 3703.38 Chi phí khác Chi phí quản lý xí nghiệp : bằng 0,85% khấu hao cơ bản và sửa chữa lớn GQLXN = 0,85%GKH = 0,85% x 3703,38 = 31,48 (tr. đồng) Chi phí phân xưởng: bằng 27,5% chi phí quản lý xí nghiệp GPX = 27,5%GQLXN = 27,5% x 31,48 = 8,66 (tr.đồng) Tổng các chi phí khác : G¹ = GQLXN + GPX = 31,48 + 8,66 = 40,14 (tr.đồng) Tổng chi phí quản lý hàng năm GQL = GĐ + GHC + GL-BH + GKH + G¹ = 1525,62 +1860,1 + 540 + 3703,38 + 40,14 = 7669,24 (tr.đồng) . VII.1.3. Tính giá thành 1m3 nước Giá thành xây dựng 1m3 nước. gXD = GXD / Q = 49441,1 x 106/ 15000 = 3296073 (đồng/ m3). Sau 10 năm công trình sẽ được hoàn vốn giá thành xây dựng 1m3 nước là: gXD1 = gXD / 365 x 10 = 3296073/ 365 x 10 = 903,03 (đồng/ m3). Giá thành quản lý 1m3 nước. gQL = GQL / Q =(903,03 / 15000.365)x106 = 1649,4 (đồng/ m3). Giá thành 1m3 nước: g = gXD1 + gQL = 903,03 + 1649,4 = 2552,43 (đồng/ m3). Giá bán 1m3 nước có tính thuế: gb = g ( 1 + L + T ) L: lãi định mức của nhà máy, L = 5%. T: thuế VAT đối với kinh doanh nước sạch, T = 5%. gb = 2552,43 (1 + 0,05 + 0,05) = 2807,6 2800(đồng/ m3). VII.2. Các chỉ tiêu kinh tế cho giai đoạn II (2015-2025) VII.2.1. Chi phí nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước hệ thống cấp nước Chi phí cải tạo và mở rộng mạng lưới đường ống Chi phí thay thế và lắp thêm thiết bị trong công trình thu và trạm bơm cấp I Chi phí xây dựng thêm một đơn nguyên trạm xử lý (gồm cả bể chứa) Chi phí thay thế thiết bị trong trạm bơm cấp II Chi phí xây dựng mạng lưới đường ống Bảng VII.6. Giá thành xây dựng mạng lưới đường ống STT Loại ống Đường kính Chiều dài Đơn giá Thành tiền (mm) (m) (tr.đồng/m) (triệu đồng) 1 Gang 300 1010 0.9 909 2 Gang 250 1760 0.72 1267.2 3 Gang 200 1420 0.576 817.92 4 Gang 150 1500 0.48 720 5 Gang 100 1160 0.38 440.8 Tổng 4154.92 Phụ tùng và phụ kiện (lấy = 20% chi phí ống) 830.98 Xây dựng và lắp đặt (lấy = 35% chi phí ống) 1454.22 Tổng 6440.12 Chi phí xây dựng công trình thu - trạm bơm cấp I Công trình thu và trạm bơm cấp I được thiết kế phần nhà trạm cho cả 2 giai đoạn nên khi cải tạo chỉ lắp đặt thêm thiết bị . Chi phí thiết bị trạm bơm cấp I Chi phí cho thiết bị chính: (triệu đồng) Trong đó: + gb: giá thành 1 tổ máy bơm ( bao gồm cả lắp đặt), (triệu đồng). + N: số tổ máy bơm phải lắp đặt thêm, N = 1. Chi phí cho các thiết bị khác (đường ống, côn, cút, tê, van, khoá… ) (triệu đồng) Tổng chi phí thiết bị: (triệu đồng) Chi phí xây dựng thêm một đơn nguyên trạm xử lý. Chi phí xây dựng các công trình chính. Ngoài bể chứa nước sạch, các công trình khác đều được xây dựng thêm một đơn nguyên. ë giai ®o¹n II ta cho x©y dùng thªm mét d©y chuyÒn míi c«ng suÊt 15 000m3/ng® Chi phÝ b»ng chi phÝ giai ®o¹n I Chi phí xây dựng các công trình khác lấy bằng 30% tổng giá thành xây dựng các công trình chính. Tổng giá thành xây dựng trạm xử lý: GTXL = 13604,42 x 1,3 = 17658,75 (tr.đồng) Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II Trạm bơm cấp II được thiết kế phần vỏ cho giai đoạn II, khi cải tạo chỉ thêm chi phí thay thế thiết bị. Chi phí thay thế thiết bị trạm bơm cấp IỊ Chi phí cho thiết bị chính: (triệu đồng) Trong đó: + gb: giá thành 1 tổ máy bơm (bao gồm cả lắp đặt). + N: số tổ máy bơm trong trạm. Giai đoạn II thay thế cả bơm chữa cháy và bơm sinh hoạt. Như vậy, cần thay thế 7 bơm (5 sinh hoạt và 2 chữa cháy) + Bơm sinh hoạt: (triệu đồng), . Bơm chữa cháy: (triệu đồng), . = 3250 (triệu đồng) Chi phí mua máy biến tần: Xác định công suất của máy bơm: N = = = 37,54 (kW). Do công suất của máy bơm N = 37,54 kW nên giá thành một máy biến tần là 134 triệụ ở phương án này ta sử dụng 3 bơm có máy biến tần trong đó có 2 bơm công tác và một bơm dự phòng. Vậy tổng số tiền chi phí để mua biến tần là: GBT = 3 x 134 = 402 (tr.đồng). Chi phí cho các thiết bị khác (đường ống, côn, cút, tê, van, khoá… ) (triệu đồng). Tổng chi phí thiết bị: (triệu đồng). Tổng cho phí nâng cấp, cải tạo Bảng VII.7. Tổng chi phí nâng cấp, cải tạo Stt Tên hạng mục Chi phí Phần vỏ Phần thiết bị % Thành tiền % Thành tiền 1 Mạng lưới 6440.12 3 CTT + TB I 674.4 60 404.64 40 269.76 4 Trạm xử lý 16215.9 60 9729.54 40 6486.36 5 TB II 4302 60 2581.2 40 1720.8 Tổng : 27632.42 12715.38 8476.92 Tổng chi phí xây dựng cải tạo: = GML + GCTT-TBI + GTXL + GTBII = 27632,42 (tr.đồng) = 27,632(tỷ đồng) VII.2.2. Chi phí quản lý hệ thống cấp nước Chi phí điện năng Chi phí điện cho trạm bơm trong một năm: GĐiện = (tr.đồng) Trong đó: + Qb: lưu lượng trạm bơm cung cấp vào mạng (m3/h). + Hb: Cột áp toàn phần của máy bơm (m). + T: thời gian hoạt động của bơm (h). + gĐiện: giá 1 Kw điện, gĐiện = 1000 (đồng/Kw) + : hiệu suất động cơ điện (%). + : hiệu suất bơm (%). Chi phí điện cho một máy bơm làm việc suốt ngày đêm: GĐiện = = 1183,78 (tr.đồng). Chi phí điện cho 2 máy bơm sử dụng máy biến tần: = (1,395 x 28429,2)/100 = 400 (m3/h). GĐiện = = 612,52(tr.đồng). Tổng chi phí điện cho toàn trạm là: GĐiện = 1183,78 + 612,52 = 1796,3 (tr.đồng). Chi phí điện thắp sáng bằng 10% chi phí điện sản xuất: GK=10%GSX = 10%.1796,3 = 179,63 (tr.đồng) Tổng chi phí điện năng: GĐ = GSX + GK = 1796,3 + 179,63 = 1975,93 (tr.đồng) Chi phí hoá chất Chi phí hóa chất gấp 2 lần giai đoạn 1 Tổng chi phí hóa chất giai đoạn 2: Ghc = 2 × 1860,1 = 3720,2 (triệu đồng). Chi phí lương và bảo hiểm xã hội cho công nhân Với công suất trạm Q = 30000 m3/ngày, số công nhân và cán bộ cần thiết cho trạm xử lý là 30 người. Mức lương bình quân: 2,5 (triệu đồng/ngườịtháng). Chi phí trả lương trong 1 năm: GL= 30 × 2,5 × 12 = 900 (triệu đồng) Chi phí bảo hiểm xã hội bằng 20% lương: GBH = 20% ×GL = 0,2 × 900 = 180 (triệu đồng). Tổng chi phí lương và bảo hiểm: GL+BH = 900 + 180 = 1080 (triệu đồng). Chi phí khấu hao cơ bản và sửa chữa lớn Bảng VII.8. Tổng chi phí khấu hao cơ bản và chi phí sửa chữa lớn Loại tài sản Giá trị KH cơ bản KH Sửa chữa lớn Tổng cộng cố định (triệu đồng) % Thành tiền % Thành tiền (tr . đồng) Tài sản hiện có 49441,1 6 2966.47 3 1438.24 4404.71 Thiết bị 8476.92 10 847.69 5 423.846 1271.55 Nhà và vỏ 12715.38 5 635.76 2.5 317.8845 953.65 Đường ống 6440.12 6 386.41 3 193.21 579.62 Tổng 77073.52 4836.34 2373.18 GKH = 7209.53 Chi phí khác Chi phí quản lý xí nghiệp : bằng 0,85% khấu hao cơ bản và sửa chữa lớn GQLXN = 0,85%GKH = 0,85% x 7209,53 = 61,28 (tr. đồng) Chi phí phân xưởng: bằng 27,5% chi phí quản lý xí nghiệp GPX = 27,5%GQLXN = 27,5% x 61,28 = 16,85 (tr .đồng) Tổng các chi phí khác : G¹ = GQLXN + GPX = 16,85 + 61,28= 78,13 (tr.đồng) Tổng chi phí quản lý hàng năm GQL = GĐ + GHC + GL-BH + GKH + G¹ = 1975,93 + 3720,2 + 1080 + 7209,53 + 78,13 = 14063,79 (tr.đồng) g) Tính giá thành 1m3 nước Giá thành xây dựng 1m3 nước. gXD = GXD / Q = 27632,42 x 106/ 30000 = 921080 (đồng/ m3). Sau 10 năm công trình sẽ được hoàn vốn giá thành xây dựng 1m3 nước là: gXD1 = gXD / 365 x 10 = 921080/ 365 x 10 = 252,35 (đồng/ m3). Giá thành quản lý 1m3 nước. gQL = GQL / Q =(14063,79/ 30000.365)x106 = 1284,36(đồng/ m3). Giá thành 1m3 nước: g = gXD1 + gQL = 252,35 + 1284,36 = 1536,71 (đồng/ m3). Giá bán 1m3 nước có tính thuế: gb = g ( 1 + L + T ) L: lãi định mức của nhà máy, L= 5%. T: thuế VAT đối với kinh doanh nước sạch, T = 5%. gb = 1536,71(1 + 0,05 + 0,05) = 1700 (đồng/ m3). PHÇN 3 :THIÕT KÕ Kü THUËT C¸C C¤NG TR×NH Ch­¬ng VIII:ThiÕt kÕ kü thuËt c¸c c«ng tr×nh viii.1. BÓ trén c¬ khÝ VIII.1.1. KÝch th­íc bÓ ThiÕt kÕ sè bÓ trong tr¹m lµ 1 bÓ cho giai ®o¹n I. ThiÕt kÕ bÓ h×nh vu«ng trªn mÆt b»ng cã kÝch th­íc lµ 1,4x1,4m, bÓ x©y dùng hîp khèi víi bÓ ph¶n øng c¬ khÝ, bÒ dµy t­êng 200 (mm), t­êng b»ng bªt«ng cèt thÐp. ChiÒu cao x©y dùng bÓ: 3,3 (m) Trong ®ã: ChiÒu cao c«ng t¸c: 2,8 (m). ChiÒu cao b¶o vÖ: 0,5 (m). VIII.1.2 HÖ thèng ph©n phèi èng dÉn n­íc vµo, dïng èng D = 450 (mm). èng dÉn ho¸ chÊt vµo, dïng èng D = 50 (mm). DÉn n­íc ra b»ng m­¬ng dÉn sang bÓ ph¶n øng, kÝch th­íc m­¬ng dÉn b x h = 800 x 600mm VIII.1.3 CÊu t¹o kÝch th­íc cña m¸y khuÊy: Trong bÓ ®Æt 4 tÊm ch¾n ®Î ng¨n chuyÓn ®éng xoay cña n­íc, chiÒu cao tÊm ch¾n 3 m , chiÒu réng 0,14 m b»ng 1/10 ®­êng kÝnh bÓ. M¸y khuÊy ®Æt c¸ch ®¸y mét kho¶ng h = D (®­êng kÝnh c¸nh khuÊy) ChiÒu réng b¶n c¸nh khuÊy b»ng 1/5 ®­êng kÝnh c¸nh khuÊy. ChiÒu dµi b¶n c¸nh khuÊy b»ng 1/4 ®­êng kÝnh m¸y khuÊy. §­êng kÝnh c¸nh khuÊy lÊy b»ng 0,7 m VIII.2 bÓ ph¶n øng c¬ khÝ : VIII.2.1 KÝch th­íc bÓ Trong tr¹m cã 2 bÓ, bè trÝ hîp khèi víi nhau. BÓ x©y b»ng bªt«ng cèt thÐp, bÒ dµy t­êng 200 (mm), kÝch th­íc bÓ trªn mÆt b»ng 3,4´10,2 (m). ChiÒu cao x©y dùng bÓ lµ 3,5 (m). Trong ®ã: ChiÒu cao c«ng t¸c: 3,0 (m). ChiÒu cao b¶o vÖ: 0,5 (m). VIII.2.2 HÖ thèng m­¬ng m¸ng ThiÕt kÕ 1 m¸ng thu n­íc chung cho 2 bÓ : TiÕt diÖn m¸ng b´h = 800´400 (mm). M¸ng thiÕt kÕ vµo phÝa trong thµnh bÓ b»ng bªt«ng cèt thÐp. VIII.2.3 HÖ thèng ph©n phèi Dïng v¸ch ng¨n ®ôc lç.Trªn v¸ch ng¨n ta bè trÝ 11 hµng lç mçi hµng cã 9 lç. Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 t©m lç theo chiÒu ®øng lµ: 250 mm, theo chiÒu ngang lµ 340mm. T©m lç c¸ch mÐp trªn 500 mm vµ c¸ch ®¸y 200 mm, c¸ch hai mÐp t­êng 150mm . VIII.2.4 KÝch th­íc cÊu t¹o m¸y khuÊy: Chän m¸y khuÊy ®­êng kÝnh D= 3,6 m, tuabin 4 c¸nh nghiªng 450 h­íng xuèng d­íi. §éng c¬ ®Æt trªn hµnh lang m¸y khuÊy ®Æt c¸ch ®¸y h= 0,3m. VIII.3 thiÕt kÕ bÓ l¾ng ngang thu n­íc cuèi bÓ VIII.3.1 KÝch th­íc bÓ Ta x©y dùng hai bÓ l¾ng ngang träng lùc cho giai ®o¹n I, kÝch th­íc trªn mÆt b»ng cña mét bÓ lµ: a x b = 36,5 x 7 m Trong ®ã chiÒu dµi ng¨n ph©n phèi lµ 1,5 m ,chiÒu dµi ng¨n thu n­íc lµ 1,5 m, chiÒu dµi vïng l¾ng lµ 36,5m. Trong mçi bÓ chia ra lµm hai ng¨n mçi ng¨n cã chiÒu réng lµ 3,5m. ChiÒu cao x©y dùng bÓ lµ 3,4m Trong ®ã ChiÒu cao vïng l¾ng lµ 2,6m. ChiÒu cao b¶o vÖ 0,5m. chiÒu cao vïng chøa cÆn 0,3m VIII.3.2 HÖ thèng ph©n phèi M­¬ng ph©n phèi chung cã kÝch th­íc lµ: b x h = 800 x 500 mm. M­¬ng ph©n phèi vµo tõng bÓ cã kÝch th­íc lµ: b x h = 800 x 500 mm. M­¬ng thu n­íc cuèi bÓ cã kÝch th­íc lµ: b x h = 800 x 500 mm. Hai èng dÉn n­íc ra ®­êng èng chung dÉn sang bÓ läc cã ®­êng kÝnh lµ: D= 450mm. ë v¸ch ng¨n ph©n phèi bè trÝ thµnh 9 hµng däc vµ 4 hµng ngang, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç theo hµng däc lµ: Ddäc = = 0,575 (m) Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç theo hµng ngang lµ: Dngang = = 0,39 (m) §­êng kÝnh lç lµ 0,08 m ë v¸ch ng¨n thu n­íc bè trÝ thµnh 5 hµng däc vµ 4 hµng ngang, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç theo hµng däc lµ: Ddäc = = 0,575(m) Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç theo hµng ngang lµ: Dngang = = 0,7 (m) §­êng kÝnh lç lµ 0,07m Mçi ng¨n bÓ l¾ng ta bè trÝ hai ng¨n thu cÆn kÝch th­íc mçi ng¨n lµ 4,5 x 4,5 m.§é dèc cña ng¨n thu cÆn i = 1,®é dèc ®¸y vÒ ng¨n thu cÆn lµ i= 0,01. VIII.4 Khèi bÓ läc nhanh träng lùc VIII.4.1 KÝch th­íc bÓ Trong tr¹m cã 6 bÓ bè trÝ thµnh 2 d·y ®èi xøng nhau, mçi d·y cã 3 bÓ. Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 d·y bÓ lµ: 4,0 (m). BÓ x©y b»ng bªt«ng cèt thÐp, bÒ dµy t­êng 200 (mm). BÓ cã d¹ng h×nh vu«ng víi kÝch th­íc a´a = 3,9´4,2 (m). ChiÒu cao x©y dùng bÓ 5 (m). Trong ®ã: ChiÒu cao kho¶ng kh«ng tõ ®¸y bÓ ®Õn sµn g¾n chôp läc lµ: 1 (m). BÒ dµy sµn g¾n chôp läc lµ: 0,1 (m). ChiÒu dµy líp vËt liÖu ®ì: 0,2 (m). ChiÒu dµy líp vËt liÖu läc: 1,2 (m). ChiÒu dµy líp n­íc trªn mÆt líp vËt liÖu läc: 2 (m). ChiÒu cao b¶o vÖ: 0,5 (m). VËt liÖu läc lµ c¸t th¹ch anh, cã c¸c th«ng sè: dmin = 0,7 (mm). dmax = 1,6 (mm). dt® = 0,9 (mm). Tèc ®é läc b×nh th­êng: Vbt = 7 (m/h). Tèc ®é läc t¨ng c­êng: Vtc =9 (m/h). VIII.4.2. HÖ thèng m­¬ng m¸ng Mçi bÓ thiÕt kÕ 2 m¸ng ph©n phèi vµ thu n­íc röa läc. M¸ng cã mÆt c¾t lµ h×nh ngò gi¸c víi ®¸y lµ h×nh tam gi¸c. Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 tim m¸ng lµ 1600 (mm), kho¶ng c¸ch gi÷a tim m¸ng vµ mÐp bÓ lµ 800 (mm). ChiÒu réng m¸ng: 0,41 (m). ChiÒu cao phÇn h×nh tam gi¸c: 0,18 (m). BÒ dµy thµnh m¸ng: 60 (mm). BÒ dµy ®¸y m¸ng: 100 (mm). M­¬ng tËp trung thiÕt kÕ ë ®Çu bÓ, chiÒu réng m­¬ng: 0,7 (m). Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y m¸ng ph©n phèi vµ thu n­íc röa läc ®Õn ®¸y m­¬ng tËp trung lµ: 0,52 (m). VIII.4.3 HÖ thèng ph©n phèi HÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ giã röa läc, dïng chôp läc ®u«i dµi. Sè chôp läc trªn 1 m2 sµn ®ì lµ 62 (chiÕc). èng dÉn n­íc röa läc, dïng èng D = 400 (mm). èng dÉn giã röa läc, dïng èng D = 150 (mm). èngng dÉn n­íc tõ bÓ l¾ng tíi, dïng èng D = 500 (mm),ph©n phèi vµo hai khèi bÓ läc b»ng 2 èng D = 400 (mm). èng x¶ kiÖt, dïng èng D = 150 (mm). èng x¶ n­íc röa läc, dïng èng D = 400 (mm). èng dÉn n­íc s¹ch vÒ bÓ chøa, dïng èng 2 èng thu n­íc tõ c¸c bÓ läc D = 350 (mm), sau ®ã thu chung vµo mét èng ®­a vÒ bÓ chøa n­íc s¹ch víi D = 500 (mm). VIII.5 C«ng tr×nh thu – tr¹m b¬m cÊp I V.5.1 C«ng tr×nh thu a. KiÓu c«ng tr×nh thu ThiÕt kÕ c«ng tr×nh thu n­íc kiÓu ven bê lo¹i kÕt hîp. Tr¹m b¬m cÊp I ®Æt cao h¬n c«ng tr×nh thu. b. C¸c bé phËn chÝnh Song ch¾n r¸c KÝch th­íc cña song ch¾n r¸c lµ: H =1000(mm) L = 800 (mm) KÝch th­íc cöa ®Æt song ch¾n r¸c: L´H = 800´1000 (mm). Song ch¾n b»ng c¸c thanh thÐp tiÕt diÖn trßn cã ®­êng kÝnh Æ8, ®Æt c¸ch nhau mét kho¶ng a = 50 (mm). c. L­íi ch¾n r¸c L­íi ch¾n r¸c ®­îc ®an b¨ng thÐp kh«ng gØ cã ®­êng kÝnh Æ1, kÝch th­íc m¾t l­íi a´a = 5´5 (mm). KÝch th­íc l­íi: HL = 1200 (mm) HC =1000(mm) LL = 800 (mm) LC = 1000 (mm) MÆt ngoµi cã l­íi ch¾n phô víi kÝch th­íc m¾t l­íi a´a = 25´25 (mm), ®­êng kÝnh d©y thÐp ®an Æ3. d. Ng¨n thu – ng¨n hót Sè ng¨n thu b»ng sè ng¨n hót b»ng 3 ng¨n. KÝch th­íc ng¨n thu AT´BT = 3´3 (m). KÝch th­íc ng¨n hót: AH´BH = 3´3 (m). Trong c¸c ng¨n bè trÝ thang lªn xuèng, thiÕt bÞ tÈy röa. VIII.6 Tr¹m b¬m cÊp I Theo phần thiết kế sơ bộ chương 8 đã lựa chọn bơm cấp một là loại bơm Eta R 250 –500. Số lượng tổ máy tính cho cả hai giai đoạn là 3 tổ, trong đó có một tổ máy dự phòng. Bơm Eta R 250 –500, có các thông số như sau: Qb = 175,0 (l/s) Hb = 23,3 (m) Đường kính bánh xe công tác: 420 (mm). Hiệu suất: h = 79,0%. Độ dự trữ chống xâm thực: NPSH = 3,6 (m). Công suất trên trục: P = 50 (kw). Số vòng quay: n = 960 (v/ph). Các kích thước của bơm: Loại bơm Kích thước đầu nối Kích thước máy bơm 250 – 500 DN1 DN2 a e f h1 h2 x 300 250 225 425 720 500 500 200 Chọn động cơ điện có công suất động cơ là 50(kW), ta có kích thước bản đế Loại động cơ b1 b2 b3 b4 g h4 l1 l2 V 070 1050 770 650 425 M20 x400 668 2050 1350 305 VIII.6.1 X©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh tæng hîp cña m¸y b¬m vµ ®­êng èng X¸c ®Þnh ®iÓm lµm viÖc cña hÖ thèng:Ta dùng ®­êng ®Æc tÝnh èng vµ ®­êng dÆc tÝnh b¬m tõ ®ã x¸c ®Þnh ®iÓm lµm viÖc cña b¬m theo c¸c giai ®o¹n kh¸c nhau cña tr¹m b¬m. §­êng ®Æc tÝnh b¬m ta x©y dùng theo cuèn sæ tay m¸y b¬m cña TH.S Lª Dung. Ph­¬ng tr×nh x¸c ®Þnh ®Æc tÝnh èng: H« = H®h + S.Q (m). H®h : ChiÒu cao b¬m n­íc ®Þa h×nh, H®h = 11,76 (m). Q« : L­u l­îng n­íc ch¶y trong èng ®Èy, Q« = 173,6 (l/s). S : Søc kh¸ng toµn phÇn cña èng ®Èy. S = = = 2,3.10-4 Khi èng t¶i mét l­u l­îng Q«x th×: H«x = H®h + S.Q (m). Q«x (l/s) 0 40 80 120 160 200 240 H«x (m) 11,76 12,13 13,23 15,07 17,65 20,96 25,00 Từ bảng trên ta vẽ được đường đặc tính của một ống. Đường đặc tính bơm và ống giai đoạn I ( đến năm 2015) Đường đặc tính ống cắt đường đặc tính bơm tại điểm A, điểm A chính là điểm làm việc của hệ thống. Kết quả tính toán và vẽ đồ thị được thể hiện hình vẽ trên. Từ biểu đồ ta thấy điểm làm việc của hệ thống có QB = 175 (l/s). Tính toán sai số giữa lưu lượng dóng trên biểu đồ làm việc và lưu lượng thực tế ta thấy DQ = [sai số cho phép]. Do đó ta chọn loại bơm trên là phù hợp. - Sang giai đoạn II, do công suất của trạm bơm cấp I tăng gấp đôi giai đoạn I nên ta đặt thêm một bơm có cùng chủng loại và các thông số như bơm đã chọn ở giai đoạn I. Đường đặc tính bơm và đường ống giai đoạn II ( đến năm 2025) VIII.6.2 TÝnh to¸n cèt trôc m¸y b¬m Cèt trôc m¸y b¬m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Zmb = H + Z (m) Trong ®ã: H: ChiÒu cao hót h×nh häc cña m¸y b¬m. H £ Víi: : ¸p suÊt khÝ quyÓn ë ®iÒu kiÖn lµm viÖc.T¹i vÞ trÝ ®Æt m¸y b¬m cã cao tr×nh mÆt ®Êt lµ 3,2 m .Tra b¶ng 3 trang 7,trong cuèn sæ tay m¸y b¬m TH.S Lª Dung ta cã : = (m) hbh : ¸p suÊt bèc h¬i b·o hoµ cña n­íc ë ®iÒu kiÖn lµm viÖc, ë nhiÖt ®é 23°C tra b¶ng 3 trang 7 ta cã: hbh = 0,3 (m) Shh : Tæn thÊt ¸p lùc trªn èng hót, Shh = 0,68 (m). NPSHA : §é dù tr÷ chèng x©m thùc cho phÐp (m). NPSHA ³ NPSH + s (m). Trong ®ã: NPSH : §é dù tr÷ chèng x©m thùc yªu cÇu, NPSH = 2,6 (m). s : §é dù tr÷ an toµn, s = 0,5 (m). Þ NPSHA ³ 2,6+ 0,5 = 3,1 (m). Þ H £ 10 - 0,3 - 0,68 – 3,1 = 5,92 (m). Zmb £ 5,92 + (- 1,31) = 4,61 (m). Chän Zmb= 2,0 m VIII.7 Tr¹m b¬m cÊp II VIII.7.1 Giai ®o¹n 1 PhÇn nhµ tr¹m cña tr¹m b¬m cÊp II ta thiÕt kÕ lu«n cho giai ®o¹n 2. KÝch th­íc nhµ tr¹m: 27´9 (m). PhÇn m­¬ng dÆt èng thiÕt kÕ víi sè liÖu tÝnh to¸n èng hót vµ èng ®Èy cña giai ®o¹n 2. M­¬ng ®Æt èng hót cã kÝch th­íc: bh´hh = 1,2´1 (m). M­¬ng ®Æt èng ®Èy cã kÝch th­íc: b®´h® = 1,1´0,9 (m). PhÇn bÖ b¬m ta còng thiÕt kÕ víi bÖ b¬m cho giai ®o¹n 2. KÝch th­íc bÖ b¬m: 1960´1000 (mm). Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 bÖ b¬m: 1200 (mm). Kho¶ng c¸ch gi÷a bÖ b¬m ngoµi cïng vµ t­êng nhµ tr¹m: 1200 (mm). Cöa ra vµo vµ cöa sæ cã kÝch th­íc lµ: b´h = 3´2,5 (m) vµ 1,6´1,2 (m). T­êng nhµ tr¹m x©y b»ng g¹ch dµy 220 (mm). M¸i ®æ b»ng dµy 100 (mm), t¹o ®é dèc vÒ phÝa èng tho¸t n­íc m­a. M¸c b¬m sinh ho¹t(3 b¬m): Omega 150 – 360B). Víi c¸c th«ng sè cña b¬m nh­ sau: Qb = 88,38 (l/s). HB = 31,025 (m). §­êng kÝnh b¸nh xe c«ng t¸c: 325 (mm). C«ng suÊt trªn trôc: P = 35(kw). M¸c b¬m ch÷a ch¸y(1 b¬m): Omega 250 – 370B. Víi c¸c th«ng sè cña b¬m nh­ sau: Qb = 335 (l/s). HB = 38,5 (m). §­êng kÝnh b¸nh xe c«ng t¸c: 389 (mm). C«ng suÊt trªn trôc: P = 130 (kw). Sè b¬m n­íc röa läc: 2 b¬m. Trong ®ã 1 b¬m ho¹t ®éng vµ 1 b¬m dù phßng. M¸c b¬m: Eta R250 – 300. Qb = 543,6 (m3/h). HB = 11 (m). §­êng kÝnh b¸nh xe c«ng t¸c: 245 (mm). C«ng suÊt trªn trôc: P = 27 (kw). VIII.7.2 Giai ®o¹n 2 PhÇn nhµ tr¹m ®­îc gi÷ nguyªn. Thay thÕ toµn bé b¬m n­íc sinh ho¹t cò b»ng b¬m Omega 200 – 420B, víi c¸c th«ng sè cña b¬m: Qb = 157,94 (l/s). HB = 50,73 (m). §­êng kÝnh b¸nh xe c«ng t¸c: 415 (mm). C«ng suÊt trªn trôc: P = 98 (kw). B¬m ch÷a ch¸y sö dông b¬m Omega 300 – 435B víi c¸c th«ng sè cña b¬m: Víi c¸c th«ng sè trªn ta chän b¬m Omega 250 – 600B, cã c¸c th«ng sè nh­ sau: Q1b = 550 (l/s). Hb = 67 (m). §­êng kÝnh b¸nh xe c«ng t¸c: 506 (mm). C«ng suÊt trªn trôc: P = 450 (kw). B¬m n­íc röa l¾p ®Æt thªm 1 b¬m Eta R200 – 250, víi c¸c th«ng sè b¬m nh­ giai ®o¹n 1. VIII.8 bÓ chøa BÓ chøa cã d¹ng h×nh vu«ng trªn mÆt b»ng, ®­îc x©y dùng nöa næi nöa ch×m. KÕt cÊu bÓ b»ng bªt«ng cèt thÐp. PhÇn ch×m d­íi mÆt ®Êt lµ 2,5 (m), phÇn næi trªn mÆt ®Êt lµ 2 (m) trong ®ã chiÒu cao b¶o vÖ lµ 0,5 (m). èng dÉn n­íc vµo bÓ, dïng èng D = 500 (mm). Trong bÓ chøa cã bè trÝ èng hót, èng trµn, èng x¶ cÆn, èng th«ng h¬i. Trªn mÆt bÓ cã mét líp ®Êt phñ dµy 0,5 (m) bªn trªn trång cá tranh nh»m chèng ®Èy næi vµ æn ®Þnh nhiÖt ®é n­íc trong bÓ. KÝch th­íc bÓ trªn mÆt b»ng lµ 33´33 (m) (giai ®oan1).28x28 (giai ®o¹n 2). PHÇN 4:CHUY£N §Ò Ch­¬ng IX :Chuyªn ®Ò tù ®éng hãa ®iÒu khiÓn C«ng nghÖ läc vµ röa läc Trong xö lý n­íc cÊp IX.1 Giíi thiÖu chung vÒ c«ng nghÖ läc vµ röa läc IX.1.1 C«ng nghÖ läc trong bÓ läc 1) Kh¸i niÖm chung BÓ läc lµ bÓ dïng ®Ó läc mét phÇn hay toµn bé cÆn bÈn cã trng n­íc tïy thuéc vµo yªu cÇu ®èi víi chÊt l­îng n­íc cña c¸c ®èi t­îng dïng n­íc. BÓ läc gåm cã vá bÓ ,líp vËt liÖu läc,hÖ thèng thu n­íc läc vµ ph©n phèi n­íc röa,hÖ thãng dÉn n­íc vµo bÓ läc vµ thu n­íc röa läc H×nh 9.1. S¬ ®å cÊu t¹o bÓ läc nhanh träng lùc Chó thÝch: 1 - Máng phân phối nước lọc và nước quét bề mặt khi rửa lọc. 2 - Lớp cát lọc. 3 - Máng thu nước rửa lọc 4 - Lớp sỏi lọc. 5 - Lớp đỡ chụp lọc 6 - Ống cấp nước rửa lọc. 7 - Ống cấp gió rửa lọc. 8 - Sàn công tác Tèc ®é läc tÝnh b»ng m/h3 lµ ®¹i l­îng biÓu thÞ sè l­îng n­íc ( m3 ) läc qua 1m2 diÖn tÝch cña líp vËt liÖu läc trong thêi gian 1h. tèc ®é läc ®­îc x¸ ®Þnh b»ng c¸ch chia l­u l­îng n­íc ®I vµo bÓ läc Q (m3/h) cho diÖn tÝch F N­íc ®­îc läc qua bÓ läc do hiÖu sè ¸p lùc ë cöa vµo vµ cöa ra cña bÓ. Tæn thÊt ¸p lùc t¹i thêi ®iÓm khi bÓ läc b¾t ®Çu lµm viÖc gäi lµ tæn thÊt ban ®Çu ,b»ng víi tæn thÊt khi läc n­íc s¹ch qua líp vËt liÖu s¹ch.Tæn thÊt nµy phô thuéc vµo tèc ®é läc ,®é nhít cña n­íc ,kÝch th­íc vµ h×nh d¹ng cña cña c¸c lç rçng trong vËt liÖu läc ,chiÒu dµy líp vËt liÖu läc.Líp vËt liÖu läc cã thÓ lµ c¸c h¹t hoÆc l­íi cøng ,mµng läc hoÆc g¹ch xèp 2) C¸c thµnh phÇn c«ng nghÖ c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh läc n­íc trong bÓ läc nhanh a) VËt liÖu läc Th­êng dïng c¸t th¹ch anh ë c¸c b·i s«ng hay ë c¸c má c¸t lé thiªn,th¹ch anh nghiÒn,®¸ hoa nghiÒn,macnetit (Fe3O4)….lµm vËt liÖu trong bÓ läc h¹t §é bÒn c¬ häc lµ mét chØ tiªu chÊt l­îng rÊt quan träng cña vËt liÖu läc,nÕu vËt liÖu läccã ®é bÒn c¬ häc kh«ng ®¹t yªu cÇu th× khi röa läc,c¸c h¹t n»m trongt×nh tr¹ng chuyÓn ®éng hçn lo¹n ,va ch¹m vµo nhau bÞ bµo mßn vµ vì vôn ,c¸c m¶nh vôn do ph©n lo¹i thñy lùc khi röa sÏ dån lªn mÆt líp vËt liÖu lµm t¨ng tæn thÊt ¸p lùc khi läcvµ dÉn ®Õn rót ng¾n thêi gian cña chu k× läc .MÆt kh¸c c¸t bÞ bµo mßn,m¶nh vôn sÏ bÞ cuèn theo dßng n­íc röa ra ngoµI,dÉn ®Õn vËt liÖu läc khong cßn ®ñ chiÒu dµy quy ®Þnh lµm cho chÊt l­¬ng n­íc xÊu ®i §é bÒn hãa häc lµ mét chØ tiªu quan träng,nã ®¶m b¶o cho n­íc läc khong bÞ nhiÔm bÈn bëi c¸c chÊt cã h¹i cho søc kháe cña ng­êihoÆc ®Õn cong nghÖ cña s¶n phÈm khi dïng n­íc b) VËt liÖu ®ì Líp vËt liÖu ®ì ®Æt gi÷a líp vËt liÖu läc vµ hÖ thèng thu n­íc läc,ph©n phèi n­íc röa.Chøc n¨ng cña vËt liÖu ®ì lµ ng¨n kh«ng cho h¹t vËt liÖu läcchui qua lç cña hÖ thãng èng thu n­íc läc, ngoµi ra vËt liÖu ®ì cßn cã t¸c dôngph©n phèi ®Òu n­íc röa theo diÖn tÝch cña bÓ läc VËt liÖu ®ì th­êng lµ sái hoÆc ®¸ d¨m 3) Lý thuyÕt c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh läc trong bÓ läc nhanh -Khi läc n­íc qua líp vËt liÖu läc ,cÆn bÈn bÞ líp vËt liÖu gi÷ l¹i cßn n­íc ®­îc lµm trong,cÆn tÝch lòy dÇn trong c¸c lç rçng lµm t¨ng tæn thÊt thñy lùc cña líp läc - Sù t¸ch cÆn bÈn ra khái n­íc vµ dÝnh kÕt chóng lªn bÒ mÆt h¹t cña líp läc x¶y ra do t¸c dông cña lùc dÝnh kÕt .CÆn bÈn l¾ng ®äng trong líp vËt liÖu läc cã cÊu tróc kh«ng bÒn v÷ng , d­íi t¸c dông cña thñy ®éng häc khi n­íc chuyÓn ®éng qua lç rçng cña líp vËt liÖu ,cÊu tróc cña cÆn bÞ ph¸ vì vµ mét phÇn sÏ bÞ t¸ch ra ®i theo n­íc xuèng c¸c líp n»m ë phÝa d­íi,ë ®ã do lùc dÝnh kÕt lín h¬n lùc thñy ®éng nh÷ng cÆn bÈn nµy l¹i dÝnh kÕt vµo bÒ mÆt h¹t läc míi - Thêi gian läc t¨ng lªn , sè l­îng cÆn tÝch lòy trong líp vËt liÖu läc t¨ng lªn, sè l­îng cÆn ®· b¸m vµo bÒ mÆt cña c¸c h¹t c¸t läc bÞ dßng n­íc ®Èy xuèng d­íi còng ngµy cµng t¨ng vµ vai trß cña c¸c líp vËt liÖu n»m gÇn s¸t bÒ mÆt trong qua tr×nh läc n­íc gi¶m - .Sau mét thêi gian lµm viÖc c¸c líp nµy bÞ b·o hßa bëi cÆn bÈn b¸m vµo vµ chóng mÊt hoµn toµn kh¶ n¨ng läc n­íc , ®Õn mét thêi ®iÓm khi toµn bé chiÒu dµy cña líp vËt liÖu läc cã trong bÓ kh«ng ®ñ ®Ó läc n­íc ®Õn ®é trong ®· quy ®Þnh ,nång ®é cÆn trong n­íc läc t¨ng lªn, ttæn thÊt qua líp vËt liÖu läc t¨ng lªn è ®©y lµ lóc b¨t ®Çu qu¸ tr×nh röa läc IX.1.2 .C«ng nghÖ röa läc trong bÓ läc Sau mét chu kú lµm viÖc , ®Õn thêi ®iÓm tæn thÊt ¸p lùc trong líp vËt liÖu läc ®¹t ®Õn trÞ sè giíi h¹n ,hay chÊt l­îng n­íc b¾t ®Çu xÊu ®i, khi nhËn ®­îc tÝn hiÖu nµy( b»ng quan sathoÆc b»ng ®iÖn tö) hÖ thèng c¸c van ,b¬m röa loc,m¸y nÐn khÝ (nÕu lµ röa läc n­íc giã kÕt hîp)sÏ ®­îc kÝch ho¹t, vµ nh­ vËy qu¸ tr×nh röa läc b¾t ®Çu Môc ®Ých cña qu¸ tr×nh röa läc - T¸ch cÆn b¸m ra khái bÒ mÆt h¹t c¸t läc b»ng lùc ma s¸t vµ lùc c¾t do dßng n­íc víi c­êng ®é lín ®I qua bÒ mÆt h¹t t¹o ra - lµm gi·n në líp läc ®Ó t¨ng thÓ tÝch c¸c khe rçng, t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi chi c¸c h¹t cÆn ®· t¸ch khái bÒ mÆt h¹t c¸t chuyÓn ®éng lªn trªn cïng víi n­íc ®Ó th¸o ra ngoµi Nguyªn lý röa läc N­íc (hoÆc c¶ n­íc vµ giã ) theo hÖ thèng èng ph©n phèi ®Òu theo diÖn tÝch bÓ theo h­íng tõ d­íi lªn víi c­êng ®é ®¶m b¶o chuyÓn ®éng cña c¸c líp vËt liÖu ë tr¹ng th¸i l¬ löng Khi líp vËt liÖu n»m trong tr¹ng th¸i l¬ löng c¸c h¹t kh«ng ngõng chuyÓn ®éng hçn lo¹n va ch¹m vµo nhau lµm cho cÆn bÈn b¸m trªn bÒ mÆt h¹t bÞ t¸ch ra,®I theo n­íc röa trµn vµo m¸ng thu råi x¶ ra ngoµi bÓ läc BÓ läc ®­îc röa cho ®Õn khi n­íc trµn vµo m¸ng thu trë nªn trong C¸c ph­¬ng ph¸p röa läc Theo thùc tÕ ,hiÖn nay ë ViÖt Nam cã ba ph­¬ng ph¸p röa läc: Röa läc b»ng n­íc thuÇn tóy Röa läc b»ng giã tr­íc n­íc sau Röa läc giã n­íc kÕt hîp ®ång thêi ë thêi gian ®Çu ,sau ®ã röa b»ng n­íc thuÇn tóy Röa läc b»ng n­íc thuÇn tóy Trong suèt qua tr×nh röa läc ,n­íc ®­îc b¬m vµo bÓ theo ph­¬ng tõ d­íi lªn Khi röa läc b»ng n­íc thuÇn tóy x¶y ra hiÖn t­îng ph©n lo¹i thñy lùc,h¹t bÕ chuyÓn ®éng phÝa trªn h¹t lín n»m phÝa d­íi H×nh 9.2. Röa läc b»ng n­íc thuÇn tóy Röa läc b»ng giã tr­íc n­íc sau Khi röa läc , h¹ thÊp mùc n­íc trong bÓ xuèng thÊp h¬n mÐp m¸ng thu n­íc röa tõ 10-12cm sau ®ã sôc giã tõ d­íi lªn víi c­êng ®é 50-60m3/m2 h trong vßng 4-5phót Khi sôc giã c¸c h¹t chuyÓn ®éng hçn lo¹n trong thÓ tÝch n­íc cßn l¹i,lµm vì c¸c liªn kÕt gi÷a cÆn vµ h¹t vËt liÖu läc, khi c¸c bät khÝ lªn trªn kÐo theo n­íc vµ c¸c h¹t c¸t lªn theot¹o ra dßng tuÇn hoµn ®­a bïn cÆn vµ c¸c h¹t bÐ xuèng d­íi. §Ó bïn cÆn ®· t¸ch ra ra khái h¹t läc nh­ng cßn n»m trong toµn bé chiÒu dµy líp läc sau khi sôc giã ph¶I röa tiÕp b»ng dßng n­íc ng­îc víi c­êng ®é 40-45m3/m2 h H×nh 9.3. Röa läc b»ng giã Röa läc giã n­íc kÕt hîp ®ång thêi ë thêi gian ®Çu ,sau ®ã röa b»ng n­íc thuÇn tóy §Ó tr¸nh hiÖn t­îng t¹o dßng tuÇn hoµn vµ cÆn khi röa giã thuÇn tóy ,khi bät khÝ næi lªn cÊp ngay mät l­îng n­íc ®ñ ®Ó lÊp chç trèng mµ bät khÝ võa ®I qua,nh­ thÕ võa kh«ng t¹o ra dßng tuÇn hoµnvõa ®Èy ®­îc cÆn lªn trªn líp vËt liÖu läc.Ngay sau khi thæi gÝ víi c­êng ®é 50-60 m3/m2 h më ngay van n­íc ®Ó cÊp n­íc ®ång thêi 5-7 m3/m2 h n­íc.Röa giã n­íc kÕt hîp trong 4-6 phót,sau ®ã ngõng cÊp giã vµ röa n­íc thuÇn tóy víi c­êng ®é 15-20 m3/m2 h ®Ó ®­a cÆn ra ngoµi Röa giã n­íc kÕt hîp lo¹i trõ ®­îc hoµn tµn hiÖn t­îng bïn vãn côc,líp vËt liÖu kh«ng bÞ ph©n lo¹i thñy lùc,c¸c c÷ h¹t ph©n phèi víi tû lÖ nh­ nhañtong suèt chiÒu dµy líp läc nªn lo¹i trõ ®­îc hiÖn t­îng t¹o ch©n kh«ng trong líp läc H×nh 9.4. Röa läc b»ng giãn­íc kÕt hîp IX.2 Giíi thiÖu chung vÒ c«ng nghÖ ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh läc vµ röa läc IX.2.1 C«ng nghÖ ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh läc trong bÓ läc 1) Ph©n phèi n­íc ®Òu vµo c¸c bÓ läc Trong nhµ m¸y n­íc cã nhiÒu bÓ läc ,viÖc ph©n phèi ®Òu n­íc th« vµo c¸c bÓ läc lµ c«ng viÖc b¾t buéc vµ thùc tÕ ®· ¸p dông nguyªn t¾c sau: + Cè ®Þnh mùc n­íc trongng¨n tiÕp nhËn tr­íc ®Ëp trµn hö vµo mçi bÓ läc 9 cã thÓ dïng m¸ng tam gi¸c , hoÆc ph­¬ng ph¸p èng xiph«ng 2) §iÒu chØnh tèc ®é läc a) Lý thuyÕt ®iÒu chØnh tèc ®é läc Tèc ®é läc n­íc qua líp vËt liÖu läc phô thuéc vµo hiÖu sè mùc n­íc trªn mÆt c¸t läc vµ mùc n­íc trong m¸ng dÉn vÒ bÓ chøa n­íc s¹ch .§é chªnh ¸p lùc cña cña bÓ läc kh«ng ®æi ,tán thÊt trªn c¸c èng vµ thiÕt bÞ còng kh«ng ®æi,cßn tæn thÊt qua líp vËt liÖu läc th× t¨ng dÇn theo thêi gian cña chu kú läc NÕu kh«ng ®iÒu chØnh tèc ®é läc th× trong thêi gian ®Çu cña mçi chu kú läc( ngay sau khi röa läc) bÓ läc sÏ lµm viÖc víi tèc ®é lín h¬n vµ sau mét thêi gian líp c¸t bÞ bÈn,tán thÊt qua c¸c líp vËt liÖu läc t¨ng lªn,bÓ läc sÏ lµm viÖc víi tèc ®é gi¶m dÇn.Nh­ vËy bÓ läc sÏ lµm viÖc víi c«ng suÊt lu«n lu«n thay ®æi trong suèt mét chu kú läc, ®iÒu nµy lµ kh«ng thÓ ®­îc bëi trong nhµ m¸y n­íc c¸c c«ng tr×nh kh¸c trong d©y chuyÒn xö lý kh«ng thay ®æi c«ng suÊt è do ®ã cÇn ph¶i ®iÒu chØnh tèc ®é läc kh«ng ®æi trong suèt chu kú läc. Cã thÓ ®iÒu tiÕt ®é më cña c¸c khãa trªn ®­êng èng thu n­íc läc ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é läc.Thùc tÕ cña viÖc ®iiÒu chØnh tèc ®é läc lµ ®iÒu chØnh ¸p lùc.¸p lùc lµm viÖc toµn phÇn cña bÓ läc b»ng hiÖu sè cèt mùc n­íc trªn mÆt bÓ läc vµ cèt mîc n­íc trong èng dÉn vÒ bÓ chøa cã thÓ biÓu diÔn b»ng: = h1 + h2 + h3 = h»ng sè h1 : Tæn thÊt qua løp vËt liÖu s¹ch (sau khi röa bÓ läc) h2 : Tæn thÊt ¸p lùc qua líp vËt liÖu bÈn h3 : Tæn thÊt ¸p lùc t¹i van ®iÒu chØnh h1 ®èi víi mçi bÓ läc lµ trÞ sè cè ®iÞnh vµ cã gi¸ trÞ rÊt bÐ ,cßn trÞ sè h2 vµ h3 lµ c¸c trÞ sè thay ®æi.NÕu gi÷ tèc ®é läc kh«ng ®æi,®Ó ®¶m b¶o c©n b»ng ¸p lùc th× tÊt c¶ ¸p lùc d­ ( v× ®Çu chu kú läc h2 ~ 0 ) ph¶i ®­îc chi phÝ trªn van ®iÒu chØnh,tøc lµ t¨ng h3 b»ng c¸ch ®ãng van trªn èng thu n­íc läc.§é nhiÔm bÈn cña líp vËt liÖu läct¨ng lªn,tæn thÊt h2 còng t¨ng lªn,®Ó gi÷ nguyªn tèc ®é läc ®ßi hái ë tõng thêi ®iÓmvan ph¶i më réng dÇn ®Ó gi¶m h3 tõ ®ã ®¶m b¶o ®­îc tèc ®é läc. §Õn mét thêi ®iÓm khi Van trªn èng thu n­íc läc d· më hÕt mµ tèc ®é läc v©n kh«ng ®¶m b¶o th× qua tr×nh röa läc b¾t ®Çu b) C¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é läc * Dïng tay vÆn c¸c van khãa trªn ®­êng èng ®Èy: Ph­¬ng ph¸p nµy cã nhiÒu nh­îc ®iÓm C«ng suÊt läc bÞ gi¶m,l­îng n­íc bÞ gi¶m gi÷a hai lÇn ®iÒu chØnh tèc ®é läc Tai thêi ®iÓm më réng thªm vanthu n­íc läc,tèc dé läc t¨ng nh¶y vät,cã thÓ kÐo theo cÆn bÈn ®i qua líp vËt liÖu läc vµo n­íc sau läc,®Æc biÖt khi läc n­íc chøa lo¹i cÆn bÐ kh«ng bÒn v÷ng * ThiÕt bÞ ®iÒu chØnh tèc ®é läc lµm viÖc tù ®éng Ph­¬ng ph¸p nµy cã thÓ tr¸nh ®­îc nh­ng khuyÕt ®iÓm do ph­¬ng ph¸p ®iiÒu chØnh b»ng tay g©y ra.Yªu cÇu ®èi víi thiÕt bÞ ®iÒu chØnh ®¶m b¶o gi÷ cè ®Þnh tèc ®é läc( cho phÐp dao ®éng kh«ng qu¸ 3%-5% so víi trÞ sè tÝnh to¸n).ThiÕt bÞ ®iÒu chØnh tãc ®é läc cã thÓ thay ®æi mét c¸ch tù ®éng vµ vµ ®Òu ®Æn tèc ®é läc trong tÊt c¶ c¸c bÓ läc khi thay ®æi tæng l­îng n­íc nguån ®­a vµo läc. ThiÕt bÞ ®¬n gi¶n nhÊt ®Æt trong c¸c bÓ läc hë lµ van b­ím Khi l¾p ®Æt thiÕt bÞ ph¶i ®iÒu chØnh c¸nh b­ím lËp thµnh mét gãc sao cho qua van b­ím thu ®­îc mét l­îng n­íc läc t­¬ng øng víi tèc ®é läctÝnh tãn khi mùc n­íc trong bÓ ë cèt thiÕt kÕ vµ líp c¸t cßn s¹ch.Qua mét thêi gian lµm viÖc,tæn thÊt qua l­íp c¸t t¨ng lªntèc ®é läc gi¶m xuèngtrong khi ®ã l­îng n­íc läc ch¶y vµo bÓ kh«ng thay ®æinªn mùc n­íc d©ng lªn theo.hÖ thèng ®iÒu khiÓn sÏ tù ®éng ®iÒu chØnh më réng van b­ím ®Ó gi¶m tæn thÊt è tèc ®é läc sÏ t¨ng lªn gi¸ trÞ tÝnh to¸n IX.2.2 C«ng nghÖ ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh röa läc trong bÓ läc §èi víi mçi h×nh thøc röa läc kh¸c nhau ta sÏ cÇn nh÷ng trangthiÕt bÞ phô kiÖn kh¸c nhau Röa läc b»ng n­íc thuÇn tóy CÇn cã m¸y b¬m n­íc röa loc, n­íc ®­îc lÊy tõ bÓ chøa n­íc s¹ch trong tr¹m xö lý, hÖ thèng èng dÉn Röa läc b»ng giã tr­íc n­íc sau CÇn cã m¸y b¬m n­íc röa loc,vµ thªm m¸y nÐn khÝ, n­íc ®­îc lÊy tõ bÓ chøa n­íc s¹ch trong tr¹m xö lý, hÖ thèng èng dÉn Röa läc giã n­íc kÕt hîp ®ång thêi ë thêi gian ®Çu ,sau ®ã röa b»ng n­íc thuÇn tóy CÇn cã m¸y b¬m n­íc röa loc, m¸y nÐn khÝ, n­íc ®­îc lÊy tõ bÓ chøa n­íc s¹ch trong tr¹m xö lý, hÖ thèng èng dÉn Khi líp vËt liÖu läc kh«ng cßn ®¶m b¶o cho qua tr×nh läc n­íc,chÊt l­îng n­íc läc xÊu ®I,mùc n­íc trong bÓ läc t¨ng lªn khi hÖ thèng ®iÒu chØnh tèc ®é läc ®· lµm viÖc hÕt c«ng suÊt thiÕt kÕ th× qua tr×nh röa läc b¾t ®Çu - M¸y b¬m hay m¸y nÐn khÝ sÏ lµm viÖc víi c«ng suÊt ®· ®­îc thiÕt kÕ ®Ó ®¶m b¶o líp vËt liÖu läc phôc håi tr¹ng th¸i vµ chøc n¨ng ban ®Çu IX.3 ¸p dông tù ®éng hãa vµo c«ng nghÖ läc röa läc trong bÓ läc nhanh träng lùc HiÖn nay t¹i c¸c nhµ m¸y n­íc viÖc tù ®éng hãa c¸c c«ng ®o¹n ®iÒu chØnh tèc ®é läc,röa läc lµ rÊt phæ biÕn . H×nh thøc tù ®éng hãa qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn tèc ®é läc b»ng hÖ thèng c¬ häc kh«ng ®­îc ¸p dông do thiÕt bÞ kh¸ cång kÒnh ,ph¶i b¶o d­ìng th­êng xuyªn, g©y rÊt nhiÒu khã kh¨n cho viÖc qu¶n lý.Víi lý do ®ã hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng ®iÖn tö ®­îc ­u tiªn l­a chän, nhê sù linh ho¹t trong vËn hµnh,b¶o d­ìng ,c¸c thiÕt bÞ nh­ ®Çu ®o mùc n­íc (Water level sensor), ®Çu ®o chÊt l­îng n­íc sau läc(Conductivity sensor, Turbidity senssor) hay PLC ( programable logic controller ) ®­îc rÊt nhiÒu h·ng s¶n xuÊt, HÖ thèng nµy cã thÓ phï hîp víi mäi lo¹i c«ng suÊt bÓ läc nhanh vµ c¸c chÕ ®é röa läc kh¸c nhau IX.3.1 M« h×nh tù ®äng hãa qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn tèc ®é läc b»ng van b­ím vµ röa läc víi chÕ ®é giã n­íc kÕt hîp trong bÓ läc * ¦u ®iÓm bÓ läc nhanh träng lùc BÓ läc nhanh tËp hîp tÊt c¶ c¸c nguyªn lý lµm viÖc tèt cña mét thiÕt bÞ läc vµ röa hiÖu qu¶: -N­íc läc ®­îc cÊp liªn tôc tõng phÇn hoÆc toµn bé vµo bÓ läc trong c¶ thêi gian röa ®Ó ®¶m b¶o quÐt n­íc bÒ mÆt. C¸c bÓ läc kh¸c kh«ng chÞu sù t¨ng l­u l­îng vµ vËn tèc läc trong thêi gian röa bÓ. -ChiÒu s©u líp n­íc trªn bÒ mÆt bÓ läc 1.2-1,5 m nªn tiÕt kiÖm chiÒu cao x©y dùng c«ng tr×nh, gi¶m kÝch th­íc x©y dùng c«ng tr×nh. -BÓ läc phï hîp víi tèc ®é läc cao ,. c¸t läc cã chiÒu cao tõ 1-2 m th«ng th­êng lµ 1,3m. - Nã gi÷ mét ¸p suÊt d­¬ng trªn tÊt c¶ bÒ dÇy cña c¸t vµ kÐo dµi trong tÊt c¶ chu tr×nh läc. -ViÖc röa läc víi t¸c dông cña dßng n­íc quÐt bÒ mÆt lµm t¨ng hiÖu qu¶ röa läc còng nh­ tiÕt kiÖm n­íc röa. - Tæn thÊt ¸p lùc khi röa läc lµ tèi thiÓu ( do cã dßng n­íc quÐt trªn bÒ mÆt,dßng n­íc phun ra tõ c¸c lç trªn m¸ng ph©n phèi) nªn ¸p lùc b¬m röa läc kh«ng cÇn cao, tiªu hao n¨ng l­îng Ýt. 1) M« h×nh vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng a) M« h×nh H×nh 9.5. M« h×nh tù ®«ng hãa ®iÒu khiÓnqu¸ tr×nh läc, röa läc cña mét bÓ läc b) Nguyªn t¾c ho¹t ®éng. * §iÒu chØnh tèc ®é läc - Do sau khi röa läc tæn thÊt qua líp vËt liÖu läc nhá, tèc ®é läc rÊt nhanh, mùc n­íc sÏ kh«ng ®¹t mùc n­íc thiÕt kÕ , ®Çu ®o mùc n­íc göi tÝn hiÖu vÒ PLC ,PLC sÏ ®iÒu khiÓn van b­ím V6 cã ®é më thÝch hîp ®Ó lµm t¨ng tæn thÊt è gi¶m vËn tèc läc è mùc n­íc sÏ t¨ng lªn - Trong qu¸ tr×nh läc , do viÖc gi÷ l¹i c¸c h¹t cÆn trong n­íc , tæn thÊt qua líp vËt liÖu läc sÏ t¨ng dÇn, mùc n­íc sÏ t¨ng dÇn lªn qua mùc n­íc thiÕt kÕ ,®Çu ®o mùc n­íc g­i tin hiÖu vÒ PLC, PLC sÏ ®iÒu chØnh van b­ím V6 cã ®é më thÝch hîp ,®ãng tõ tõ van ®iÒu tiÕt n­íc vµo bÓ V1 ®Ó gi¶m tæn thÊt trªn thu n­íc sau läc, tæn thÊt gi¶m, sÏ kÐo mùc n­íc xuèng vµ nh­ vËy mùc n­íc sÏ lu«n d÷ ë møc thiÕt kÕ - HÕt chu kú läc, ®Õn thêi ®iÓm van b­ím trªn èng thu n­íc sau läc ®· më hÕt , mµ n­íc trong bÓ läc vÉn t¨ng lªn .§Çu ®o ®é ®ôc n­íc sÏ göi th«ng tin vÒ chÊt l­îng n­íc sau läc lóc nµy vÒ PLC , khi v­ît qua tiªu chuÈn PLC sÏ ®­a tÝn hiÖu tíi b¬m röa läc ,m¸y nÐn khÝ ®Ó b¾t ®Çu qu¸ tr×nh röa läc. * §iÒu khiÓn qua tr×nh röa läc - PLC g­Ø tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®ãng van ®iÒu tiÕt n­íc vµo bÓ V1,®ãng van trªn èng thu n­íc sau läc V5 , më van trªn èng thu n­íc röa läc ®Ó mùc n­íc trong bÓ gi¶m xuèng thÊp h¬n mÐp m¸ng thu n­íc röa läc - §Õn lóc mùc n­íc trong bÓ ®¹t yªu cÇu , ®Çu ®o mùc n­íc sÏ göi tÝn hiÖu vÒ PLC ,PLC sÏ göi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn khëi ®éng m¸y nÐn khÝ, cho xôc khÝ vµo bÓ theo h­íng tõ d­íi lªn - Tïy vµo thêi gian khëi ®éng b¬m röa läc mµ PLC chän thêi ®iÓm göi tÝn hiÖu khëi ®éng ®Õn b¬m ®ã . Khi b¬m röa läc b¾t ®Çu ho¹t ®éng cïng víi m¸y nÐn khÝ ®Ó ch¹y theo ph­¬ng ph¸p giã n­íc kÕt hîp ,PLC sÏ më van ®iÒu tiÕt n­íc vµo bÓ ,cho n­íc ch¶y vµo bÓ víi l­u l­îng x¸c ®Þnh ,qua m­¬ng ph©n phèi råi qua lç trªn thµnh m­¬ng t¹o dßng ch¶y ngang quÐt bÒ mÆt - HÕt thêi gian quy ®Þnh cña pha röa giã n­íc .PLC sÏ göi tÝn hiÖu dõng m¸y nÐn khÝ, m¸y b¬m röa läc tiÕp tôc lµm viÖc trong pha röa n­íc sau cïng - Thêi gian röa läc kÕt thóc PLC sÏ g­i tÝn hiÖu ngõng b¬m vµ b¾t ®Çu ®iÒu khiÓn chu kú läc míi 2) Chän thiÕt bÞ a) §Çu ®o mùc n­íc (Water level sensor) Yªu cÇu kÜ thuËt cña ®Çu ®o §é s©u ®o cña ®Çu ®o ph¶i lín h¬n chiÒu dµy líp n­íc trong bÓ läc ChÊt liÖu cÊu t¹o nªn th©n ®Çu ®o phai thÝch hîp víi m«I tr­êng n­íc trong bÓ läc è Tõ nh÷ng yªu cÇu trªn ta chän ®­îc ®Çu ®o mùc n­íc WL400, §é s©u ®o ®­îc lµ tõ 3’ ®Õn 250’ C¸c th«ng sè vµ kÝch th­íc ®Çu ®o tr×nh bµy ë trang sau. WL400 Cảm biến tử: Silicone Diaphragm, ướt / ướt transducer Pressure Range: 0-3', 0-15', 0-30', 0-60', 0-120', 0-250', 0-500'Linearity and Hysteresis: ±0.1% FSLinearity và Hysteresis: ± 0,1% FS Accuracy: ±0.1% of full scale at constant temperature, ±0.2% over 35°F to 70°F range Độ chính xác: ± 0,1% của toàn bộ quy mô luôn ở nhiệt độ, ± 0,2% lên 35 ° F đến 70 ° F Overpressure: Not to exceed 2 x full scale rangeResolution: Infinitesimal (Analog)Outputs: 4-20 mA or 0.5 to 2.5 VDC across 125 ohmsSupply Voltage: 8 to 36 VDCCung cấp điện áp: 8 đến 36 VCurrent Draw: Same as sensor outputWarm Up Time: 3 seconds recommendedOperating Temperature: -40° to +185°FNhiệt độ hoạt động: -40 ° to 185 ° F Compensation: Uses dynamic temperature compensation 30-70 F.  Automatic barometric pressure compensation Weight: 1/2 lb (227 g)tjlksdhsn b) §Çu ®o chÊt l­îng n­íc sau läc Cã hai lo¹i chØ tiªu chÊt l­îng n­íc ®ã lµ ®é dÉn ®iÖn ,vµ ®é ®ôc V× vËy ta còng cã hai lo¹i ®Çu ®o hai chØ tiªu nµy Khi chän lo¹i ®Çu ®o cÇn chó ý - Gi¸ trÞ chÊt l­îng n­íc sau läc t¹i thêi ®iÓm bÓ läc cÇn ®­îc röa pph¶I n»m trong kho¶ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ - ChÊt liÖu cÊu t¹o nªn th©n ®Çu ®o phai thÝch hîp víi m«i tr­êng n­íc trong bÓ läc è Tõ nh÷ng yªu cÇu trªn ta chän ®­îc ®Çu ®o ®é ®ôc cña n­íc WQ720 Gi¸ trÞ ®é ®ôc ®o ®­îc lµ 0-1000NTU C¸c th«ng sè vµ kÝch th­íc ®Çu ®o tr×nh bµy ë trang sau. WQ720 Phạm vi: Sensor = 0-50 NTU và 0-1000 NTU; Meter = 0-50 NTU hoặc 0-1000 NTU Accuracy: + 1% of full scale Độ chính xác: + 1% của toàn bộ quy mô Meter Resolution: 12 bit Output: 4-20mA (Sensor, both ranges), LED screen (Meter) Kết quả: 4-20mA (Sensor, phạm vi của cả hai Operating Voltage: 10-36 VDC @ 40 MS (Sensor); Internal 9VDC battery (Meter) Điện áp hoạt động: 10-36 VDC Current Draw: 30 mA plus sensor output (Sensor) c) PLC ( programable logic controller ) Khi chän PLC cÇn ph¶i cã sè ®Çu ra vµ ®Çu vµo ®ñ, thÝch hîp Víi m« h×nh h×nh 9.5 PLC cÇn tèi thiÓu 3 ®Çu vµo vµ 9 ®Çu ra Tõ nh÷ng yªu cÇu trªn ta chän ®­îc PLC HI0 139, cã 3 ®Çu vµo vµ 9 ®Çu ra C¸c th«ng sè vµ kÝch th­íc ®Çu ®o tr×nh bµy ë trang sau. TÀI LIỆU THAM KHẢO Cấp nước – Tập 1 – GS.TS Nguyễn Văn Tín ( chủ biên) – NXB KHKT 2001 Cấp nước – Tập 2 – Trịnh Xuân Lai ( chủ biên ) – NXB KHKT 2002 Xử lý nước cấp – TS Nguyễn Ngọc Dung – NXB XD 2003 Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp - Nguyễn Thị Thu Thủy Cấp thoát nước – GS.TS Trần Hiếu Nhuệ ( chủ biên ) – NXB KHKT 2003 Công trình thu nước, trạm bơm cấp thoát nước – Ths Lê Dung – NXB XD 2003 Máy bơm và các thiết bị cấp thoát nước – Ths Lê Dung, GS.TS Trần Đức Hạ - NXB XD 2002 Sổ tay máy bơm – Ths Lê Dung – NXB XD 2001 Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học mạng lưới cấp nước – Ths Nguyễn Thị Hồng – NXB XD 2001 Các bảng tính thủy lực – Ths Nguyễn Thị Hồng – NXB XD 2001 Tiêu chuẩn nghành cấp nước mạng lưới bên ngoài công trình 20TCN 33 – 85 – NXB XD 1989 Dự thảo tiêu chuẩn 20TCN 33 – 2005 Đánh giá hiện trạng xử lý nước mặt độ đục cao – Nghiên cứu và đề xuất một số công nghệ xử lý phù hợp – Luận văn thạc sĩ kĩ thuật – KS Nguyễn Thị Mỹ Hạnh - 2005 MỤC LỤC