Đề tài Tính toán thiết kế nhà máy xử lý nước cấp cho huyện Tánh Linh – Tỉnh Bình Thuận với công suất 18000 m3/ngày đêm

giữa các tấm chắn là 1,7 (m). Trong bể phản ứng đặt 3 máng phân phối nước vào đều đặt dọc theo trên diện tích bề mặt bể có các ống đứng dẫn nước từ máng xuống đáy bể. Chọn chiều rộng máng bm = 0,4 (m), vận tốc nước chảy trong máng là 0,05m/s. Lưu lượng nước qua mỗi máng: Chọn mỗi ngăn có 10 ống đứng đưa nước xuống đáy bể Lưu lượng nước qua mỗi ống Dựa vào bảng tra thủy lực chọn ống uPVC D = 90 mm, v = 0,54 m/s Mỗi ống đứng phân bố ra 2 ống nhánh, lưu lượng qua mỗi ống nhánh Dựa vào bảng tra thủy lực chọn ống uPVC D = 60 mm, v = 0,54 m/s Nước được đưa từ bể phản ứng sang bể lắng ngang bằng tường tràn. Tốc độ nước từ ngăn phản ứng sang bể lắng vt = 0,05 m/s. Chiều cao lớp nước trên vách tràn: Bảng 4.8 - Các thông số thiết kế của bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Bể phản ứng N 01 bể Bê tông cốt thép Chiều rộng bể B 4.6 m - Chiều dài bể L 9.5 m - Chiều cao bể HXD 4.6 m - Số lượng máng phân phối 05 máng - Chiều dài máng phân phối Lm 9.5 m - Chiều rộng máng phân phối bm 0.4 m - Chiều sâu máng phân phối hm 0.5 m - Đường kính ống trong máng 90 mm uPVC Số lượng ống 10 ống uPVC 4.4.4 Bể lắng ly tâm (phương án 1) Diện tích bề mặt của bể có thể xác định theo công thức thực nghiệm sau: = 140 (m2) Trong đó: Q : lưu lượng nước tính toán (m3/h), Q = 250(m3/h) uo : tốc độ lắng tính toán (mm/s). uo được xác định trên cơ sở thực nghiệm, uo = 0,4-1,5mm/s, chọn uo = 1mm/s f : diện tích vùng xoáy bể lắng được tính theo công thức : f = л rx2 (m2) Diện tích vùng xoáy được xác định theo bán kính vùng xoáy: rx = rp + 1 = 2 +1 = 3(m) Trong đó rp là bán kính ngăn phân phối nước hình trụ, có thể lấy rp = 2-4m, chọn rp = 2m Vậy : f = л rx2 = 3,14 32 = 28,25 (m2) Bán kính của bể là: = 5 (m) Vậy đường kính bể là D = 2R =10 (m) Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng Trong đó: t: Thời gian lắng, t = 1,5 giờ ( điều 6.5.6 TCXD-33-06). V: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, V = 0,0005 (m/s) (điều 6.5.6 TCXD-33-06). Chiều cao phần hình nón của bể lắng được xác định: Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hoà (m) h3: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể D: đường kính của bể lắng, D = 5 (m) dn: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,5 m : góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, không nhỏ hơn 500, chọn =500 Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng lắng và bằng 2,7 m. Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm: , chọn Đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng: Góc nghiêng của bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng nghiêng lấy bằng 170 Chiều cao tổng cổng của bể lắng đứng sẽ là: Trong đó: hbv: khoảng cách từ mặt nước đến thành bể, hbv = 0,3 (m) Tính ngăn phân phối nước: Ngăn phân phối nước được thiết kế hình trụ có khoan lỗ trên vách ngăn. Mép dưới vách ngăn ngập nước trong bể ở độ sâu bằng chiều sâu bể lắng tại thành bể (h=1,5m) Diện tích xung quanh của ngăn phân phối = 18,84 (m2) Trong đó d là đường kính ngăn phân phối, d = 2rp=4m Tổng diện tích các lổ trên vách ngăn: = 0,07 (m2) (vl = 1m/s) Chọn đường kính lỗ : d = 40mm nên fl = 0,00126 (m2) (quy phạm d =36-40mm) Số lỗ: = 56 lỗ Khoảng cách giữa các tâm lỗ theo chiều đứng: = 250mm Chu vi ngăn phân phối: = 12,56m Khoảng cách giữa các tâm lỗ theo chiều ngang = 1,3m Tính máng thu nước: Để tính máng thu nước đã lắng, thiết kế các lỗ ngập trên máng chảy vòng theo chu vi bể, tổng diện tích các lỗ là: = 0,09m2 (vl = 0,8m/s) Đường kính 1 lỗ: d = 40mm nên fl = 0,00126 (m2) Tổng số lỗ: = 72 lỗ Chiều dài máng: = 31,5m Khoảng cách giữa các tâm lỗ = 694mm Bảng 4.9 - Các thông số thiết kế của bể lắng ly tâm Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Số lượng bể N 01 bể Bê tông cốt thép Đường kính bể D 10 m - Chiều dài máng thu Lm 31,5 m - Chiều cao bể HXD 5 m - 4.4.5 Bể lắng ngang (phương án 2) Lắng nước là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong nước. Trong công nghệ xử lý nước quá trình lắng xảy ra rất phức tạp, chủ yếu lắng ở trạng thái động (trong quá trình lắng nước luôn chuyển động), các hạt cặn không tan trong nước là tập hợp hạt không đồng nhất kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng khác nhau) và không ổn định (luôn thay đổi hình dạng, kích thước trong quá trình lắng do dùng chất keo tụ). Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật làm bằng bê tông cốt thép, sử dụng trong các trạm có công suất lớn. Cấu tạo bể lắng ngang gồm bốn bộ phận chính Bộ phận phân phối nước vào bể. Vùng lắng cặn. Hệ thống thu nước đã lắng. Hệ thống thu xả cặn. Để lắng ngang làm việc có hiệu quả, trước tiên phải xác định được kích thước vùng lắng một cách hợp lí dựa vào lý thuyết lắng cặn trong bể lắng ngang đã được nghiên cứu. Chọn tốc độ lắng tự do của hạt cặn nhỏ nhất cần giữ lại u0 = 0,5 mm/s (quy phạm 0,5 ÷ 0,6 mm/s). U0 được xác định theo tài liệu thí nghiệm hay theo kinh nghiệm quản lý các công trình đã có trong điều kiện tương tự lấy vào mùa không thuận lợi nhất trong năm, với yêu cầu hàm lượng cặn của nước đã lắng không quá 12 mg/L. Chọn chiều cao vùng lắng H0 = 3,0 m (quy phạm 2,5 ÷ 3,5 m) Chọn tỉ số L/H0 = 10; từ đó ta có Hệ số phụ thuộc vào chiều dài và chiều sâu của vùng lắng K = 10 Hệ số kể đến sự ảnh hưởng của thành phần vận tốc rối của dòng nước theo phương thẳng đứng µ = 1 Vận tốc trung bình của dòng nước trong bể Diện tích mặt bằng bể Chọn số bể lắng ngang là N = 1 bể (đối với 1 đơn nguyên) Chiều rộng bể là Chiều dài bể lắng sẽ là Tỉ số L/H0 theo tính toán sẽ là 30/3 = 10 đúng bằng tỉ số đã chọn. Thời gian lưu nước trong bể lắng (giờ) Khi hạt cặn lắng trong dòng chảy ngang, hạt cặn chịu ảnh hưởng của hai hệ số Reynold của bản thân hạt cặn và của dòng chảy ngang của bể lắng. Trong kỹ thuật xử lý nước, hệ số Reynold của hạt lắng rất nhỏ và hạt lắng luôn trong trạng thái chảy tầng không cần xét đến, chỉ có hệ số Reynold của dòng chảy ngang trong bể là cần xét đến. Khi Re 2000 dòng chảy ngang trong bể là dòng chảy rối. Trong thực tế không thể cấu tạo bể lắng để có dòng chảy tầng, vì thế quá trình lắng cặn trong bể lắng xảy ra chậm hơn trong ống nghiệm do chuyển động rối, với sự xuất hiện của thành phần tốc độ của dòng chảy theo hướng thẳng đứng và ngang. Vì thế tại mỗi thời điểm trị số thực và hướng tốc độ chuyển động của hạt cặn trong quá trình lắng là vector tổng hợp của ba vector thành phần: thành phần chuyển động ngang, thành phần thẳng đứng và tốc độ lắng của hạt dưới tác dụng của trong lực. Vì vậy để bể lắng ngang có thể hoạt động hiệu quả thì hệ số Reynold của dòng chảy không được quá lớn đủ để phá vỡ các đám mây bông cặn hình thành trong quá trình lắng. Do đó bằng nhiều thực nghiệm các nhà khoa học đã tìm ra được hệ số Re cho bể lắng ngang là không lớn hơn 20000. Vận tốc nước chảy trong bể Bán kính thủy lực Độ nhớt động học ===> (chấp nhận) Kiểm tra chuẩn số Fr, nếu Fr <10-5 trong bể sẽ xuất hiện hiện tượng ngắn dòng, tạo ra vùng nước chết trong bể. Fr > 10-5 , đảm bảo điều kiện ổn định dòng. Thiết kế cấu tạo vùng phân phối nước vào bể: Việc phân phối nước vào trên toàn bộ mặt cắt ngang của bể là điều kiện cực kỳ quan trọng bởi vì nếu phân phối không đều nước vào sẽ gây ra hiện tượng ngắn dòng và tạo ra các xoáy nước nhỏ làm cho dòng chảy trong vùng lắng không ổn định, có thể làm các bông cặn bị phá vỡ. Biện pháp có hiệu quả nhất là đặt tấm phân phối khoan lỗ có kích thước bằng mặt cắt ngang của bể. Vận tốc qua lỗ từ 0,2-0,3m/s. Chọn vlỗ = 0,2m/s, vậy tổng diện tích lỗ cần thiết trên tường chắn là: Chọn đường kính 1 lỗ phân phối là 0,1m, vậy tổng số lỗ cần thiết là: (lỗ) Các lỗ bố trí cách nhau 0,42m theo chiều ngang và 0,45m theo chiều dọc, do đó tổng số lỗ lấy là 48 lỗ. Tổn thất qua lỗ: (m) Tính toaùn maùng thu nöôùc: Trong moãi beå laéng ta ñaët moät maùng thu nöôùc raêng cöa, maùng ñöôïc ñaët doïc theo chieàu daøi cuûa beå. Chieàu daøi maùng thu nöôùc : Tốc độ trong máng thu lấy vm = 0,6 m/s (quy phạm 0,6 ÷ 0,8 m/s) Bố trí 3 máng thu theo chiều dọc của bể lắng. Khoảng cách giữa các tâm máng Tiết diện của máng thu Chiều rộng máng chọn bm = 0,25 m Chiều sâu máng: Chieàu cao maùng thu cuoái beå : 0,15 + 0,01 x 20 = 0,35m. Tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng (l/s.m) Maùng traøn goàm nhieàu raêng cöa hình chöõ V. Coâng thöùc tính löu löôïng qua moãi raêng hình chöõ V Trong ñoù : : goùc ôû ñænh tam giaùc, choïn = 90o g : gia toác troïng tröôøng H : chieàu cao coät nöôùc treân ñænh tam giaùc, choïn H = 0.03 m Cd : heä soá löu löôïng, Choïn Cd=0,6 Soá raêng cöa treân moät maùng Choïn maùng coù 344 raêng. Moãi beân cuûa maùng coù 172 raêng. Khoaûng caùch giöõa caùc raêng cöa ñöôïc thieát keá baèng nhau vaø baèng 1/2 chieàu roäng cuûa moät raêng cöa Chieàu roäng cuûa moät raêng: Việc xả cặn dự kiến tiến hành theo chu kì với thời gian giữa hai lần xả cặn T = 24 giờ. Thể tích vùng chứa nén cặn của bể lắng là Trong đó: T : thời gian làm việc giữa hai lần xả cặn. T = 24 giờ. Q : lưu lượng nước đưa vào bể. Q = 250 m3/h. C : hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi lắng 10 ÷ 12 mg/L. Chọn C = 12 mg/L. d : nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt. d = 10000 g/m3. N : số lượng bể lắng ngang; N = 1 bể. Cmax : hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể lắng. Trong đó: Cn : hàm lượng cặn nước nguồn. Cn = 216 mg/L. P : liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước. P = 40 g/m3. K : hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn sử dụng. Đối với phèn nhôm sạch K = 0,55 Đối với phèn nhôm không sạch K = 1.0 Đối với phèn sắt clorua K = 0,8 M : độ màu của nước nguồn theo thang màu PtCo. M = 700 PtCo. v : liều lượng vôi kiềm hóa nước. v = 19 mg/L. Chiều cao trung bình của vùng chứa nén cặn là: . Chọn Hc = 1 m Chiều cao trung bình của bể lắng: Chiều cao xây dựng của bể có kể chiều cao bảo vệ (0,3 ÷ 0,6 m) là: Mương thu nước từ máng thu của bể lắng chọn bề rộng Bmương = 0,7 m; chiều dài mương bằng chiều rộng bể Lmương = B = 4,6 m; chiều sâu của mương hmương = 1,2 m. Tổng chiều dài bể lắng kể cả mương thu nước: Thể tích bể lắng: Lượng nước tính bằng phần trăm mất đi khi xả cặn ở bể là: Với Kp: hệ số pha loãng khi xả cặn bằng thủy lực. Kp = 1,5 Thời gian xả cặn quy định t = 8 ÷ 10 phút; lấy t = 10 phút. Lưu lượng cặn ở bể: Đường kính ống xả cặn với qc = 0,27 m3/s; chọn dc = 450 mm ứng với vc = 2,76 m/s. Khi xả cặn mực nước trong bể hạ xuống: Bảng 4.10 - Các thông số thiết kế của bể lắng ngang Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Bể lắng ngang N 01 bể Bê tông cốt thép Chiều rộng bể B 4,6 m - Chiều dài bể L 30 m - Chiều cao bể HXD 4,6 m - Số lượng máng thu 04 máng Thép Chiều dài máng thu Lm 20 m - Chiều rộng máng thu bm 0,25 m - Chiều sâu máng thu hm 0,15 m - Chiều cao mương thu hmương 1,2 m Bê tông cốt thép Chiều rộng mương thu Bmương 0,7 m - Chiều dài mương thu Lmương 4,6 m - Đường kính ống xả cặn dc 450 mm Thép 4.4.6 Bể lọc nhanh Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Hàm lượng cặn trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép (nhỏ hơn hoặc bằng 3 mg/L). Sau một thời gian làm việc lớp vật liệu lọc bị khít lại làm tốc độ lọc giảm dần. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Bể lọc luôn luôn phải hoàn nguyên. Chính vì vậy quá trình lọc nước được đặc trưng bởi hai thông số cơ bản là tốc độ lọc và chu kỳ lọc. Xác định kích thước bể lọc Chọn loại bể lọc cho trạm xử lý là loại bể lọc nhanh một lớp vật liệu lọc là cát thạch anh với cỡ hạt khác nhau. Lớp vật liệu lọc có: Đường kính nhỏ nhất: 0.5 mm. Đường kính lớn nhất: 1.25 mm. Đường kính tương đương: dtd = 0.7 ÷ 0.8 mm. Hệ số không đồng nhất: K = 2 ÷ 2.2 Mức độ nở tương đối của lớp vật liệu lọc là 45% Chiều dày lớp vật liệu lọc: 700 ÷ 800 mm. Tốc độ lọc làm việc ở chế độ bình thường vbt = 5.5 ÷ 6 m/h. Tốc độ lọc cho phép ở chế độ lọc tăng cường: vtc = 6 ÷ 7.5 m/h. Tổng diện tích bể lọc của 1 đơn nguyên xử lý Trong đó: Q : lưu lượng xử lý; Q = 6000 m3/ngđ (cho 1 đơn nguyên) T : thời gian làm việc của trạm trong 01 ngày đêm; T = 24 giờ. Vtb : tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường; vbt = 6 m/h. W : cường độ nước rửa lọc; W = 12 L/sm2. A : số lần rửa mỗi bể trong một ngày đêm ở chế độ làm việc bình thường; a=1. t1 : thời gian rửa lọc; t1 = 0.1 giờ. t2 : thời gian ngừng bể lọc để rửa; t2 = 0.35 giờ. Số bể lọc cần thiết (cho 1 đơn nguyên) Kiểm tra lại tốc độ lọc tăng cường với điều kiện đóng 1 bể để rửa nằm trong khoảng (6 ÷ 9) ==> đảm bảo. Diện tích 1 bể lọc là Chọn kích thước bể là: L x B = 4.9 x 3 = 14.7 (m2) Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh Trong đó: hđ : chiều cao lớp sỏi đỡ; hv = 0.7 m. hv : chiều dày lớp vật liệu lọc; hv = 0.8 m. hn : chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc; hn = 2 m. hp : chiều cao phụ; hp = 0.5 m. hs : chiều cao từ đáy bể đến sàn đỡ chụp lọc; hs = 1 m. hc : chiều cao sàn đỡ chụp lọc; hc = 0.1 m. Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc Chọn biện pháp rửa bể bằng gió, nước phối hợp. Chọn cường độ nước rửa lọc W = 14 l/s.m2 (quy phạm là 12 ÷ 14 l/s.m2 ứng với mức độ nở tương đối của lớp vật liệu lọc là 45%). Cường độ gió rửa lọc Wgió = 15 l/s.m2 (quy phạm cho phép Wgió = 15 ÷ 25 l/s.m2). Lưu lượng nước rửa của 01 bể lọc là Vaän toác chaûy trong oáng chính cho pheùp , choïn ® Ñöôøng kính oáng chính: Chọn đường kính ống chính là Dc = 400 mm bằng thép không rỉ. Ñeå phaân phoái nöôùc vaø gioù röûa loïc ta duøng heä thoáng chuïp loïc Choïn chuïp loïc coù khe roäng 0,6mm < dtd = 0,9mm. Tra baûng ta coù toång dieän tích caùc khe hôû treân chuïp loïc laø Fk = 0,0001 m2. Toång dieän tích caàn thieát cuûa caùc khe hôû treân toaøn boä beå: F = Trong ñoù: qr : laø löu löôïng nöôùc röûa moät beå, qr = 0,176 (m3/s) Vk: laø vaän toác nöôùc chaûy qua khe chuïp loïc, Vk = 2m/s F = 0,176/2 = 0,088m2 Vaäy toång soá chuïp loïc treân toaøn boä beå laø: N= F/ Fk = 0,088/0,0001 = 880 (chuïp) Soá chuïp loïc treân moät beå loïc: n = N/f = 1530/9 = 170 (chuïp) Ta boá trí caùc chuïp loïc treân saøn ñôõ chuïp loïc thaønh 10 haøng vaø moãi haøng coù 17 chuïp loïc. Tính hệ thống dẫn gió rửa lọc Chọn cường độ gió rửa lọc bể là: Wgió = 15 m/s thì lưu lượng gió tính toán là Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió chính là 15 m/s (quy phạm 15 ¸ 20 m/s); đường kính ống gió chính tính như sau Chọn . Số ống gió nhánh cũng lấy bằng 29. Lượng gió trong 01 ống gió nhánh sẽ bằng: Đường kính ống gió nhánh là . Chọn Đường kính ống gió chính là 140 mm, diện tích mặt cắt ngang của ống gió chính sẽ là Tổng diện tích các lỗ lấy bằng 40% diện tích tiết diện ngang của ống gió chính (quy phạm là 35 ¸ 40%) sẽ là Chọn đường kính lỗ gió là 03 mm (quy phạm là 2 ¸ 5 mm), diện tích 01 lỗ gió là: (m2) Tổng số lỗ gió sẽ là (lỗ) Số lỗ trên 01 ống gió nhánh sẽ là: (lỗ) Khoảng cách giữa các lỗ là (0.19 là đường kính ngoài của ống gió chính; 24 là số lỗ trên 01 hàng; vì lỗ gió trên ống nhánh phải được đặt thành 02 hàng so le và nghiêng một góc 450 so với trục thẳng đứng của ống) Tính toán máng phân phối nước lọc và thu nước rửa lọc Bể có chiều dài là L = 4.9m, chiều rộng là B = 3m; chọn mỗi bể bố trí 2 máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác; khoảng cách giữa các máng sẽ là d = (quy phạm không được lớn hơn 2.2m) Lượng nước rửa thu vào mỗi máng xác định theo công thức Trong đó W : cường dộ rửa lọc; W = 14 L/s.m2 d : khoảng cách giữa các tâm máng; d = 1.5 m l : chiều dài máng; l = 4.9 m Chiều rộng máng tính theo công thức Trong đó a: tỉ số giữa chiều cao phần chữ nhật (hCN) với nửa chiều rộng của máng. Lấy a = 1.3 (quy phạm a = 1 ¸ 1.5) K: hệ số, đối với tiết diện máng hình tam giác K = 2.1 Vậy chiều cao phần máng chữ nhật là hCN = 0.3 m. Lấy chiều cao phần đáy tam giác là hđ = 0.2 m. Độ dốc đáy máng lấy về phía tập trung nước là i = 1%. Chiều dày thành máng lấy là = 0.08 m. Chiều cao của máng thu nước rửa là Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước xác định theo công thức (m) Trong đó L: chiều dày lớp vật liệu lọc; L = 0.8m e: độ giãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc; e = 45% Theo quy phạm khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải nằm cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu là 0.07m Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là Hm = 0.5 m, vì máng dốc về phía tập trung nước là i = 0.01 và máng dài 4.9 m nên DHm sẽ phải lấy bằng: Nước rửa lọc từ máng thu tràn vào ngăn tập trung nước. Khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy ngăn tập trung xác định theo công thức Trong đó qM : lưu lượng nước chảy vào ngăn tập trung nước; qM = 0.07 m3/s A : chiều rộng của ngăn tập trung nước. Chọn A = 0.75 (quy phạm không được nhỏ hơn 0.6m) g : gia tốc trọng trường bằng 9.81 m/s2 Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: Trong đó Ls: chiều dày lớp sỏi đỡ; Ls = 0.5m W: cường độ rửa lọc; W = 14 L/s.m2 Tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc (với kích thước hạt d = 0.5 ÷ 1mm; a = 0.76; b = 0.017) Toån thaát qua heä thoáng phaân phoái baèng chuïp lọc h = Trong ñoù: Vk: laø vaän toác nöôùc qua khe chuïp loïc, Vk = 2m/s : laø heä soá löu lượng cuûa chụp loïc, loaïi coù xeû khe = 0,5 h = = 0,41m Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc lấy hbm = 2m Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ bể lọc sẽ là Áp lực công tác cần thiết của máy bơm rửa lọc xác định theo công thức Trong đó hhh : là độ cao hình học từ cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa đến mép máng thu nước rửa (m) (m) 4 : chiều sâu mức nước trong bể chứa (m) 3.5 : độ chênh mực nước giữa bể lọc và bể chứa (m) 2 : chiều cao lớp nước trong bể lọc. 0.61 : khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến mép máng (m) hố : tổn thất áp lực trên đường ống dẫn nước từ trạm bơm nước rửa đến bể lọc Đường kính ống dẫn nước rửa lọc D = 400mm, Qr = 0.206 m3/s. Tra bảng được 1000i = 6.42 Vậy hô = i.L = 0.00642 x 100 = 0.642 (m) (Giả sử chiều dài đường ống dẫn nước rửa lọc là L = 100m) hcb : tổn thất áp lực cục bộ ở các bộ phận nối ống và van khóa, xác định theo công thức Giả sử trên đường ống dẫn nước rửa lọc có các thiết bị phụ tùng như sau: 02 cút 900, 01 van khóa, 02 ống ngắn. Vậy Hr = 6.11 + 0.642 + 7.08 + 0.64 = 14.472 (m) Với Qr = 206 L/s, Hr = 14.472 m chọn được máy bơm nước rửa lọc phù hợp. Ngoài 01 máy bơm rửa công tác, phải chọn 01 máy bơm dự phòng. Với Qgió = 220 L/s, Hgió = 3m sẽ chọn được máy bơm gió phù hợp. Tỉ lệ lượng nước rửa so với lượng nước vào bể lọc tính theo công thức W : cường độ nước rửa lọc (L/s.m2); W = 14 L/s.m2 f : diện tích 1 bể lọc (m2), f = 14.7 m2 N : số bể lọc; N = 3 bể Q : công suất trạm xử lý (m3/h); Q = 750 m3/h T0 : thời gian công tác của bể giữa 2 lần rửa (giờ) T : thời gian công tác của bể lọc trong 1 ngày (giờ) n : số lần rửa bể lọc trong 1 ngày t1, t2, t3: thời gian rửa, xả lọc đầu và thời gian chết của bể (giờ) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc röûa loïc: Lưu lượng nước rửa của 01 bể lọc là Vaän toác chaûy trong oáng chính cho pheùp , choïn ® Ñöôøng kính oáng chính: Chọn đường kính ống chính là Dc = 400 mm bằng thép không rỉ. Tính oáng thu nöôùc loïc Nước sau khi lọc được đưa về bể chứa dự trữ. Vận tốc nước của ống thu nước sạch chung là 1.2m/s. . Chọn đường kính ống là 300mm Trong đó: Q: lưu lượng nước cho 1 đơn nguyên, Q=0.07m3/s Vc:vận tốc nước chảy trong ống, vc=1.2m/s Ñöôøng kính oáng xaû nöôùc röûa loïc: Vôùi löu löôïng nöôùc röûa loïc cuûa 1 beå laø 0.206m3/s, vaän toác chaûy trong oáng cho pheùp laø . Ñöôøng kính oáng xaû nöôùc röûa loïc: Chọn đường kính ống là Dc = 400 mm bằng thép không rỉ. Bảng 4.11 - Các thông số thiết kế của bể lọc Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Bể lọc N 3 bể Bê tông cốt thép Chiều rộng bể B 3 m - Chiều dài bể L 4.9 m - Chiều cao bể HXD 5.1 m - Ống dẫn nước rửa lọc 400 mm Thép Ống dẫn gió 150 mm - Ống thu nước lọc 300 mm - Ống xả nước rửa lọc 400 mm Thép Số máng trong 1 bể lọc 2 máng - Chiều rộng máng Bm 0.5 m - Chiều dài máng Lm 4.9 m - Chiều sâu máng Hm 0.5 m - 4.4.7 Bể chứa nước sạch Nước trong bể chứa nước sạch được dùng để rửa bể lọc, pha hóa chất, phục vụ vệ sinh, dự trữ cứu hỏa, thể tích nước cần thiết cho tiếp xúc khử trùng, dung tích nước điều hòa cho mạng lưới… được chứa trong bể chứa nước sạch. Dung tích và vị trí của bể chứa được xác định theo yêu cầu chung của toàn hệ thống cấp nước. Bể chứa nước sạch nên đặt gần bể lọc và trạm bơm cấp II. Cốt mực nước được chọn phù hợp với địa hình, cao độ mực nước ngầm và có thể tự mồi cho các máy bơm đợt II. Bể có hình dạng là hình hộp chữ nhật bằng bê tông cốt thép có nắp đậy phía trên. Thể tích bể chứa Trong đó: Q : lưu lượng thiết kế; Q = 6000 m3/ngày đêm = 0.07 m3/s ( cho 1 đơn nguyên) t : thời gian nước lưu lại trong bể chứa; chọn t = 45 phút (quy phạm 30 ¸ 45 phút) 60 : chỉ số chuyển đổi phút thành giây Chọn bể chứa có dung tích 200 m3, xây dựng 1 bể chứa hình hộp chữ nhật cho 1 đơn nguyên, bể được xây dựng nửa chìm nửa nổi trên mặt đất. Chọn chiều cao của bể chứa H = 4 m Chiều rộng của bể chứa L = 4 m Vậy chiều rộng của bể chứa Tính đường kính ống dẫn nước vào và dẫn nước ra Nước sau khi lọc được đưa về bể chứa dự trữ, nước từ bể chứa được đưa về trạm bơm cấp II. Vận tốc nước của ống thu nước sạch chung là 1.2m/s, vậy đường kính ống vào bằng đường kính ống ra . Chọn đường kính ống là 300mm Trong đó: Q: lưu lượng nước cho 1 đơn nguyên, Q=0.07m3/s Vc:vận tốc nước chảy trong ống, vc=1.2m/s Bảng 4.12 - Các thông số thiết kế của bể chứa nước sạch Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Bể chứa N 01 bể Bê tông cốt thép Chiều rộng bể B 4 m - Chiều dài bể L 12,5 m - Chiều cao bể HXD 4 m - 4.4.8 Bể thu hồi Bể thu hồi là bể dùng để tuần hoàn lại 1 phần nước rửa lọc của bể lọc và phần nước của hỗn hợp bùn – nước xả ra sân phơi bùn của bể lắng ngang và bể phản ứng. Bể này có chức năng tương tự như bể lắng sơ bộ. Nước rửa lọc và nước thu hồi từ sân phơi bùn sẽ được cho lắng sơ bộ trong bể sau đó dùng bơm chìm bơm trả trở về bể trộn. Lưu lượng nước trung bình cho 1 lần rửa 1 bể lọc Trong đó Q : cường độ nước rửa lọc; q = 12 L/s.m2 Sbể : diện tích bề mặt 1 bể lọc; Sbể = 14.7 m2 T : thời gian rửa bể lọc bằng nước; T = 6 phút Lượng nước lọc được sau 1 chu kỳ Trong đó vlọc : vận tốc lọc trung bình trong các bể lọc; v = 6 m/h Sbể : diện tích bề mặt của 1 bể lọc; Sbể = 14.7 m2 Tlọc : chu kỳ trung bình của bể lọc; T = 23.38 giờ Hàm lượng cặn trong nước rửa lọc của 1 bể lọc Lượng nước rửa lọc của trạm xử lý trong 1 ngày Thể tích vùng chứa cặn Vì lượng nước rửa lọc ra không liên tục (tùy theo thời gian rửa lọc) nên ta sẽ không sử dụng bể lắng mà sẽ thiết kế hồ lắng tĩnh để thu hồi lượng nước rửa lọc này. Chọn thời gian lắng đối với nước của 1 lần rửa lọc là 1 giờ. Nước rửa lọc được đưa vào hồ lắng và để cho lắng trong 1 giờ sau đó sẽ được bơm trở lại bể trộn, còn cặn được xả ra sân phơi bùn. thiết kế bể có thể chứa được 2 lần rửa lọc liên tiếp. Thể tích của bể thu hồi Cho xây dựng bể có hình dạng chữ nhật với kích thước là L x H x B = 10 x 4 x 6 (m) Choïn löu löôïng bôm tuaàn hoaøn, qth = 50 m3/h. Bể có vách ngăn để lượng bùn lắng xuống và được bơm ra ngoài, vách ngăn có chiều cao bằng 3/4H = 3m, vách ngăn vật liệu là bê tông cốt thép đá 1x2 mác 250. Löôïng nöôùc bôm leân töø saân phôi buøn ñöôïc laáy baèng 10%Q = 0.007m3/s, ñöôøng kính oáng vaøo töø saân phôi buøn laø: . Chọn đường kính ống là 100mm Đường kính ống dẫn về bể trộn: . Chọn đường kính ống là 300mm Đường kính ống từ bể lọc vào là D = 400mm Bảng 4.13 - Các thông số thiết kế của bể thu hồi Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Bể thu hồi 01 bể Bê tông cốt thép Chiều rộng bể B 6 m - Chiều dài bể L 10 m - Chiều cao bể HXD 4 m - 4.4.9 Sân phơi bùn Sân phân bùn phải có dung tích đủ chứa lượng bùn từ nhà máy nước xả ra trong 4 đến 6 tháng mùa lũ. Đáy sân có độ dốc 1% về phía cửa tháo nước ra. Thành và đáy sân lát bêtông tấm, miết mạch bằng vữa xi măng atsfan để chống xói lở và ngăn không cho nước bẩn thấm vào nguồn nước ngầm. Đáy sân đổ lớp sỏi cỡ hạt 16 – 32 mm, dày 200 mm. Trên lớp sỏi đổ hai lớp sỏi nhỏ, lớp thứ nhất đường kính 4 – 8 mm, dày 100 mm; lớp thứ hai đường kính 1 – 2 mm, dày 100 mm. Chung quanh sân có đường ôtô đi lại để vận chuyển bùn, chiều rộng 1 làn xe tải là 5m. Lượng cặn khô từ bể lắng xả ra hàng ngày Trong đó G : trọng lượng cặn khô (kg) Q : lượng nước xử lý (m3/ngày); Q = 18000 m3/ngày C1 : hàm lượng cặn trong nước ra khỏi bể lắng (g/m3); C1 = 12 g/m3 C2 : hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lắng (g/m3) C0 : hàm lượng cặn trong nước thô (g/m3); C0 = 216 g/m3 ap : hàm lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước (g/m3); a = 40 g/m3 K : hệ số tạo cặn từ phèn; đối với phèn nhôm sạch k = 0.55 M : độ màu của nước nguồn (ptCo); M = 70 ptCo B : lượng cặn không tan trong hóa chất kiềm hóa (g/m3); B = 7 g/m3 Lượng cặn xả khô từ bể lọc xả ra hàng ngày Tổng lượng cặn xả ra 1 ngày của trạm xử lý Lượng bùn cần nén trong 6 tháng mùa mưa Diện tích mặt sân cần thiết Bùn chứa trong sân 6 tháng, đến mùa khô rút nước ra khỏi sân để phơi bùn trong 3 tháng, nồng độ bùn khô đạt 25%, tỷ trọng bùn g = 1.2 t/m3 Thể tích bùn khô trong sân Chiều cao bùn khô trong sân Lượng cặn khô xả ra hàng ngày G1 = 4500 kg, nồng độ cặn 0.4%, tỷ trọng g = 1.011 t/m3 Trọng lượng dung dịch cặn xả ra hàng ngày Thể tích bùn loãng xả ra trong 1 ngày Chiều cao bùn loãng trong sân Chiều sâu phần chứa cặn Nếu chiều sâu của sân là Trong đó hđáy : gồm chiều cao 3 lớp sỏi đỡ = 0.4 m hdự trữ : chiều cao dự trữ = 0.3 m Chọn sân phơi bùn hình chữ nhật: chiều dài bằng 4 lần chiều rộng 4B2 = 7491 m2 ===> B = 43 (m) Để thuận tiện cho việc phơi khô và xử lý bùn ta chọn xây dựng hệ thống gồm 8 sân phơi bùn với kích thước là L x H x B = 24 x 3 x 6 (m) Löôïng nöôùc bôm leân töø đáy saân phôi buøn ñöôïc laáy baèng 10%Q = 0.007m3/s, ñöôøng kính oáng vaøo töø saân phôi buøn laø: . Chọn đường kính ống là 100mm Bảng 4.14 - Các thông số thiết kế của sân phơi bùn Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Sân phơi bùn 08 sân đá Chiều rộng sân B 6 m - Chiều dài sân L 24 m - Chiều cao sân HXD 3 m - 4.4.10 Trạm bơm cấp II Máy bơm cấp II được chọn lắp đặt là bơm ly tâm trục ngang. Máy bơm được gắn thiết bị biến tần để cho phép thay đổi lưu lượng của máy bơm tuỳ theo nhu cầu sử dụng khác nhau của các giờ trong ngày. Coâng suaát traïm xöû lyù laø Q =18000 m3/ngñ = 750 m3/h = 0,208 m3/s Chọn số máy bơm trong trạm cấp II là 4 máy, bao gồm 3 máy hoạt động và 1 máy dự phòng. Coâng suaát của mỗi bôm ñöôïc tính nhö sau: = - Trong ñoù: +: hieäu suaát maùy bôm (80%), =0,8 + f: khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc, f=1000 (kg/m3). + g: gia toác troïng tröôøng, g=9,81 (m/s2). + Hb: coät aùp cuûa bôm (m), choïn Hb = 50 (m). Bảng 4.15 – Vận tốc nước trong đường ống hút và ống đẩy Ñöôøng kính oáng (mm) Vaän toác nöôùc chaûy (m/s) Trong oáng huùt Trong oáng ñaåy Döôùi 250 0.6-1.0 0.8-2.0 300-800 0.8-1.5 1.0-3.0 Treân 800 1.2-2.0 1.5-4.0 (Nguồn: bảng 7.3 – TCXDVN 33 – 2006) Tính toaùn ñöôøng oáng huùt: Với công suất và cột áp bơm như trên, chọn 4 maùy bôm caáp II bôm nöôùc ra maïng löôùi: 3 bôm hoaït ñoäng, 1 bôm döï phoøng: Söû duïng 2 ñöôøng oáng huùt baèng theùp, moãi oáng coù dh=350 (mm), vh=1.02 (m/s). Ñöôøng kính pheãu huùt: dp=1.4350= 490 (mm). Tính toaùn ñöôøng oáng ñaåy: OÁng ñaåy goàm 2 phaàn: phaàn naèm trong nhaø traïm vaø phaàn naèm ngoaøi nhaø traïm. Caû hai phaàn oáng naøy ta ñeàu söû duïng oáng baèng theùp. Söû duïng hai ñöôøng oáng ñaåy ñeå cung caáp nöôùc ra maïng löôùi. Moãi oáng ñaåy coù dd=300 (mm), coù vd=1.4 (m/s). Treân moãi ñöôøng oáng ñaåy ñaët moät ñoàng hoà ño löu löôïng ñeå ño löu löôïng nöôùc caáp vaøo maïng. Boá trí caùc toå maùy bôm truïc ngang theo kieåu moät daõy vuoâng goùc vôùi nhaø traïm. Vieäc boá trí nhö vaäy seõ ñaûm baûo cho caùc maùy bôm laøm vieäc chaéc chaén, hieäu quaû, quaûn lyù thuaän tieän vaø chieàu roäng nhaø traïm seõ khoâng lôùn. Ngoaøi caùc bôm caáp II duøng ñeå bôm nöôùc ra maïng löôùi, ta coøn boá trí caùc maùy bôm khaùc nhö: 1 maùy bôm nöôùc röûa loïc, 1 bôm thoåi khí röûa loïc, 1 bôm thu nöôùc roø ræ. Khu vöïc nhaø traïm ñöôïc xaây döïng theo kieåu nöûa chìm, vôùi keát caáu xaây döïng baèng Beâ toâng Coát theùp ñeå ñaûm baûo tính chaéc chaén vaø an toaøn. Trong nhaø traïm boá trí caùc tuû ñieän, tuû ñieàu khieån hoaït ñoäng cuûa caùc maùy bôm, vaø caùc thieát bò phoøng chaùy chöõa chaùy. Bảng 4.16 - Các thông số thiết kế của trạm bơm cấp II Thông số Số lượng Đơn vị Vật liệu Số máy bơm 04 cái - Công suất bơm 56 HP - Cột áp bơm 50 m - Đường kính ống hút 350 mm Thép Vận tốc trong ống hút 1,02 m/s - Đường kính ống đẩy 300 mm Thép Vận tốc trong ống đẩy 1,4 m/s - 4.5 BỐ TRÍ MẶT BẰNG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP Trên khu đất đã được phê duyệt để xây dựng trạm xử lý sẽ được sắp xếp, bố trí các công trình chính, các công trình phục vụ và các công trình phụ. Ngoài ra còn bố trí các đường ống kĩ thuật, đường ống cấp nước cho bản thân trạm, ống thoát nước, mương thoát nước, hệ thống cấp điện cho trạm bơm, điện chiếu sáng… Tất cả các công trình, thiết bị và đường ống cần sắp xếp hợp lý, đảm bảo các điều kiện kĩ thuật và mĩ quan công trình. Khi bố trí mặt bằng trong trạm xử lý nước cần dựa vào các nguyên tắc thiết kế sau: Cần ưu tiên bố trí các công trình chính trong dây chuyền công nghệ xử lý nước. Đảm bảo cho các công trình chính làm việc hợp lý và thuận tiện nhất. Các công trình cần được sắp xếp gọn gàng, chiếm ít diện tích và tiết kiệm đất. Triệt để lợi dụng địa hình, kết hợp bố trí mặt bằng với thiết kế cao trình trạm xử lý để giảm công tác đất, giảm chiều sâu công trình, tạo điều kiện thoát nước và xả cặn dễ dàng. Khi bố trí các công trình trên mặt bằng, phải dự kiến trước các vị trí các công trình sẽ được xây dựng ở giai đoạn sau, tạo điều kiện thuận lợi thiết kế mở rộng nhà máy, tránh đập phá công trình và đường ống phải đi đường vòng quá xa. Các công trình phụ trợ cần đặt ở gần các công trình chính mà nó phụ thuộc để giảm công tác vận chuyển. Các phòng quản lý, trực ban,… nên bố trí ở gần nới làm việc, tránh tập trung đông người. Các công trình gây nhiễm bẩn, độc hại nên bố trí riệng biệt, xa các công trình chính, cuối hướng gió và ít người qua lại. Trong điều kiện địa chất cho phép nên bố trí hợp khối công trình để tiết kiệm đất xây dựng và giá thành. Trạm biến thế điện nên đặt gần nới sử dụng điện nhiều nhất và gần đường nội bộ. Bảo đảm điều kiện vệ sinh, hệ thống thoát nước phải đảm bảo thoát nước tốt, có biện pháp trồng cây xanh, hoa cỏ để đảm bảo không khí trong sạch. Các đường giao thông nội bộ phải bố trí hợp lý, thuận tiện đến từng công trình với chiều rộng đường ô tô có thể ra vào thuận tiện. Phải đảm bảo điều kiện mĩ quan toàn nhà máy. Chương 5: DỰ TOÁN KINH TẾ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO HUYỆN TÁNH LINH-TỈNH BÌNH THUẬN 5.1 Mô tả các công trình chuẩn bị hóa chất 5.2 Mô tà công trình xử lý đơn vị 5.3 Dự toán chi phí xây dựng cơ bản 5.1. DỰ TOÁN GIÁ THÀNH XÂY DỰNG CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO PHƯƠNG ÁN 1 Coâng taùc khaùi toaùn chi phí xaây döïng nhaø maùy nöôùc Taùnh Linh ñöôïc döïa theo taøi lieäu “Ñôn giaù döï toaùn xaây döïng coâng trình – phaàn xaây döïng caùc coâng trình trong nhaø maùy xöû lyù nöôùc”, nhaø xuaát baûn xaây döïng, naêm 2009. Sau ñaây laø baûng thoáng keâ giaù thaønh cuï theå cho töøng coâng trình ñôn vò trong nhaø maùy nöôùc Taùnh Linh (giaù thaønh vaät lieäu coù theå thay ñoåi). 5.1.1. Dự toán chi phí xây dựng cơ bản Phần xây dựng Baûng 5.1: Dự toaùn chi phí phaàn xaây döïng STT Công trình Số lượng Vật liệu Thể tích Đơn vị Đơn giá (106 VND/1đv) Thành tiền (106 VND) 1 Bể pḥa trộn phèn 1 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 9 m3 2.2 19.8 2 Bể tiêu thụ phèn 1 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 9 m3 2.2 19.8 3 Rọ tôi vôi, kích thước 0.5x0.4x0.4m 1 Theùp khoâng gæ 08K,queùt sôn choáng thaám beân trong - cái 1.5 1.5 4 Bể tiêu thụ vôi sữa 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 5.5 m3 2.2 36.3 5 Song chắn rác, kích thước 0.9x0.9m 1 Theùp khoâng gæ 08K,queùt sôn choáng thaám beân trong - cái 6 6 6 Ngăn lắng cát 2 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 112.2 m3 2.2 493.68 7 Ngăn hút – ngăn bơm 2 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 112.2 m3 2.2 493.68 8 Bể trộn vách ngăn 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 8.4 m3 2.2 55.44 9 Bể phản ứng vách ngăn 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 84 m3 2.2 554.4 10 Bể lắng ly tâm 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 392.5 m3 2.2 2590.5 11 Bể lọc nhanh 9 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 74.97 m3 2.2 1484.406 12 Bể chứa nước sạch 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 189 m3 2.2 1247.4 13 Bể thu hồi 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 240 m3 2.2 1584 14 Sân phơi bùn 8 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 432 m3 2.2 7603.2 15 Nhà điều hành 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 120 m2 2.6 312 16 Nhà bảo vệ 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 12 m2 2.6 31.2 17 Nhà để xe 1 Cột sắt, maùi lôïp toân 50 m2 0.5 25 18 Phòng thí nghiệm 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 50 m2 2.6 130 19 Trạm bơm cấp I 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 750 m2 2.6 1950 20 Nhà hóa chất 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 453.6 m2 2.6 1179.36 21 Kho xưởng 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 200 m2 2.6 520 22 Trạm biến áp 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 10 m2 2.6 26 23 Phòng bơm cấp II 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 816 m2 2.6 2121.6 Tổng cộng 22485.27 Phần thiết bị Baûng 5.2: Döï toaùn chi phí phaàn thieát bò STT Thiết bị Số lượng Đơn vị Đơn giá (106 VND/1đv) Thành tiền (106 VND) 1 Song chắn rác, kích thước 0.9x0.9m 2 cái 5 10 2 Lưới chắn rác, kích thước 0.9x0.9m 2 cái 3 6 3 Bơm phèn 40KW 2 cái 8 16 4 Bơm định lượng phèn 16W 3 cái 22 66 5 Máy thổi khí 40KW 2 cái 18 36 6 Bơm vôi 18KW 2 cái 8 16 7 Bơm định lượng vôi 16W 3 cái 22 66 8 Máy khuấy 2.2KW 3 cái 15 45 9 Cát lọc 9 ´ 20 m3 0.9 162 10 Chụp lọc 9 ´ 17´ 9 cái 0.2 275.4 11 Sỏi đỡ 9 ´ 21 m3 0.5 94.5 12 Siphong điều chỉnh lọc 9 cái 10 90 13 Bơm nước rửa lọc 29KW 1 cái 8 8 14 Bơm khí rửa lọc 36KW 1 cái 12 12 15 Bôm chìm bôm nöôùc tuaàn hoaøn 18KW 4 caùi 102 408 16 Bôm chìm bôm nöôùc phôi buøn 20KW 4 caùi 150 600 17 Motor thanh gạt bùn lắng ly tâm 29KW 3 caùi 300 900 18 Siphong huùt buøn laéng ly taâm 3 caùi 90 270 19 Giaøn caøo buøn 3 caùi 35 105 20 Clorator chân không 1.7l/h 2 cái 35 70 21 Quạt hút 0.75KW 2 cái 1 2 22 Bơm nước thô 42.5KW 3 cái 350 1050 23 Bơm nước sạch 42.5KW 4 cái 400 1600 24 Hệ thống cào bùn bể lắng 3 cái 30 90 25 Hệ thống điều khiển bể lọc 9 cái 14 126 26 Ống thép F450 dẫn nước sang bể phản ứng 20 m 2 40 27 Ống thép F450 dẫn nước sang bể chứa 20 m 2.4 48 28 Nhân công lắp đặt hệ thống 3 Đơn nguyên 180 540 29 Chi phí vận chuyển 1 Chuyến 50 50 30 Hệ thống điện điều khiển 1 Bộ 180 180 Tổng cộng 6981.9 Toång kinh phí dự toán ñaàu tö xaây döïng cơ bản: T = Chi phí xaây döïng + Chi phí thieát bò, maùy moùc = 22.485.270.000 + 6.981.900.000 = 29.467.170.000 VND 5.1.2. Dự toán chi phí vận hành hệ thống Chi phí nhaân coâng Coâng nhaân vaän haønh 7 ngöôøi chia laøm 3 ca laøm vieäc. Baûo veä vaø nhaân vieân veä sinh coâng coäng: 2 ngöôøi. Giaû söû möùc löông trung bình laø 120.000 ñoàng/ngöôøi/ngaøy Toång chi phí nhaân coâng: TN = 120.000 x 9 = 1.080.000VNÑ/ngaøy Chi phí ñieän naêng Baûng 5.3 : Baûng tieâu thuï ñieän STT Thieát bò Coâng suaát(Kw) Soá löôïng(caùi) Soá maùy hoaït ñoäng Thôøi gian hoaït ñoäng(h/ngaøy) Toång ñieän naêng tieâu thuï(Kwh/ngaøy) 1 Maùy khuaáy voâi, pheøn 2.2 3 3 24 158.4 2 Bôm chìm nöôùc tuaàn hoaøn 18 4 4 8 576 3 Bôm chìm bôm buøn 20 4 4 8 640 4 Bơm nước rửa lọc 29 1 1 8 232 5 Bơm khí rửa lọc 36 1 1 8 288 6 Bơm định lượng phèn 16 3 3 24 1152 7 Bơm định lượng vôi 16 3 3 24 1152 8 Motor gạt bùn 29 3 3 24 2088 9 Quạt hút 0.75 2 2 24 36 10 Bơm nước thô 42.5 3 3 24 3060 11 Bơm nước sạch 42.5 4 3 24 3060 12 Các thiết bị thắp sáng, điều khiển và thiết bị khác 40 - - 24 960 TOÅNG COÄNG 14346.4 Laáy chi phí cho 1 Kwh = 1.300VNÑ Vaäy chi phí ñieän naêng cho moät ngaøy vaän haønh: TÑ = 14346.4 x 1300 = 18.650.320 (VNÑ/ngaøy) Chi phí söûa chöõa vaø baûo döôõng Chieám 1% chi phí xaây döïng vaø chi phí thieát bò: TS = 29.467.170.000 x 1% = 294.671.700 (VNÑ/naêm) = 807.320 (VNÑ/ngaøy) Chi phí hoaù chaát Chi phí söû duïng pheøn Al 2057 (kg/ngaøy) x 365 (ngaøy/naêm) = 750805(kg/naêm). 750805(kg/naêm) x 8000 (VNÑ/kg) = 6.006.440.000 (VNÑ/naêm) = 16.456.000 (VNÑ/ngaøy) Chi phí söû duïng voâi 342 (kg/ngaøy) x 365 (ngaøy/naêm) = 124830(kg/naêm). 124830(kg/naêm) x 1800 (VNÑ/kg) = 224.694.000 (VNÑ/naêm) = 615.600 (VNÑ/ngaøy) Chi phí söû duïng clo 54 (kg/ngaøy) x 365 (ngaøy/naêm) = 19710(kg/naêm). 19710(kg/naêm) x 11500 (VNÑ/kg) = 226.665.000 (VNÑ/naêm) = 621.000 (VNÑ/ngaøy) Vaäy chi phí söû duïng hoùa chaát: TH = 16.456.000 + 615.600 + 621.000 = 17.692.600(VNÑ/ngaøy) Chi phí khaáu hao Chi phí xaây döïng cô baûn ñöôïc khaáu hao trong 20 naêm, chi phí maùy moùc thieát bò khaáu hao trong 10 naêm: TKH = 22.485.270.000 /20 + 6.981.900.000/10 TKH = 1.822.453.500 (VNÑ/naêm) = 4.993.023 (VNÑ/ngaøy) 5.1.3. Dự toán chi phí cho 1m3 nước cấp (phương án 1) Vaäy chi phí cho 1 ngaøy vaän haønh nöôùc caáp: TC = TN + TÑ + TS + TH + TKH = 1.080.000 + 18.650.320 + 807.320 + 17.692.600 + 4.993.023 = 43.223.263 (VNÑ/ngaøy) TC = 43.223.263(VNÑ/ngaøy)/18000(m3/ngaøy) = 2400 (VNÑ/m3) 5.2. DỰ TOÁN GIÁ THÀNH XÂY DỰNG CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO PHƯƠNG ÁN 2 5.2.1. Dự toán chi phí xây dựng cơ bản Phần xây dựng Baûng 5.1: Dự toaùn chi phí phaàn xaây döïng STT Công trình Số lượng Vật liệu Thể tích Đơn vị Đơn giá (106 VND/1đv) Thành tiền (106 VND) 1 Bể pḥa trộn phèn 1 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 9 m3 2.2 19.8 2 Bể tiêu thụ phèn 1 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 9 m3 2.2 19.8 3 Rọ tôi vôi, kích thước 0.5x0.4x0.4m 1 Theùp khoâng gæ 08K,queùt sôn choáng thaám beân trong - cái 1.5 1.5 4 Bể tiêu thụ vôi sữa 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 5.5 m3 2.2 36.3 5 Song chắn rác, kích thước 0.9x0.9m 1 Theùp khoâng gæ 08K,queùt sôn choáng thaám beân trong - cái 6 6 6 Ngăn lắng cát 2 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 112.2 m3 2.2 493.68 7 Ngăn hút – ngăn bơm 2 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 112.2 m3 2.2 493.68 8 Bể trộn vách ngăn 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 8.4 m3 2.2 55.44 9 Bể phản ứng lớp cặn lơ lửng 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 84 m3 2.2 554.4 10 Bể lắng ngang 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 634.8 m3 2.2 4189.7 11 Bể lọc nhanh 9 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 74.97 m3 2.2 1484.406 12 Bể chứa nước sạch 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 189 m3 2.2 1247.4 13 Bể thu hồi 3 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 240 m3 2.2 1584 14 Sân phơi bùn 8 BTCT #200, queùt sôn choáng thaám beân trong 432 m3 2.2 7603.2 15 Nhà điều hành 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 120 m2 2.6 312 16 Nhà bảo vệ 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 12 m2 2.6 31.2 17 Nhà để xe 1 Cột sắt, maùi lôïp toân 50 m2 0.5 25 18 Phòng thí nghiệm 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 50 m2 2.6 130 19 Trạm bơm cấp I 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 750 m2 2.6 1950 20 Nhà hóa chất 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 453.6 m2 2.6 1179.36 21 Kho xưởng 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 200 m2 2.6 520 22 Trạm biến áp 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 10 m2 2.6 26 23 Phòng bơm cấp II 1 Töôøng xaây gaïch, maùi lôïp toân 816 m2 2.6 2121.6 Tổng cộng 22082.27 Phần thiết bị Baûng 5.2: Döï toaùn chi phí phaàn thieát bò STT Thiết bị Số lượng Đơn vị Đơn giá (106 VND/1đv) Thành tiền (106 VND) 1 Song chắn rác, kích thước 0.9x0.9m 2 cái 5 10 2 Lưới chắn rác, kích thước 0.9x0.9m 2 cái 3 6 3 Bơm phèn 40KW 2 cái 8 16 4 Bơm định lượng phèn 16W 3 cái 22 66 5 Máy thổi khí 40KW 2 cái 18 36 6 Bơm vôi 18KW 2 cái 8 16 7 Bơm định lượng vôi 16W 3 cái 22 66 8 Máy khuấy 2.2KW 3 cái 15 45 9 Cát lọc 9 ´ 20 m3 0.9 162 10 Chụp lọc 9 ´ 17´ 9 cái 0.2 275.4 11 Sỏi đỡ 9 ´ 21 m3 0.5 94.5 12 Siphong điều chỉnh lọc 9 cái 10 90 13 Bơm nước rửa lọc 29KW 1 cái 8 8 14 Bơm khí rửa lọc 36KW 1 cái 12 12 15 Bôm chìm bôm nöôùc tuaàn hoaøn 18KW 4 caùi 102 408 16 Bôm chìm bôm nöôùc phôi buøn 20KW 4 caùi 150 600 17 Clorator chân không 2 cái 35 70 18 Quạt hút 0.75KW 2 cái 1 2 19 Bơm nước thô 42.5KW 3 cái 350 1050 20 Bơm nước sạch 42.5KW 4 cái 400 1600 21 Hệ thống cào bùn bể lắng 3 cái 30 90 22 Hệ thống điều khiển bể lọc 9 cái 14 126 23 Ống thép F450 dẫn nước sang bể phản ứng 20 m 2 40 24 Ống thép F450 dẫn nước sang bể chứa 20 m 2.4 48 25 Nhân công lắp đặt hệ thống 3 Đơn nguyên 180 540 26 Chi phí vận chuyển 1 Chuyến 50 50 27 Hệ thống điện điều khiển 1 Bộ 180 180 Tổng cộng 5706.9 Toång kinh phí dự toán ñaàu tö xaây döïng cơ bản: T = Chi phí xaây döïng + Chi phí thieát bò, maùy moùc = 22.082.270.000 + 5.706.900.000 = 27.789.170.000 VND 5.2.2. Dự toán chi phí vận hành hệ thống Chi phí nhaân coâng Coâng nhaân vaän haønh 7 ngöôøi chia laøm 3 ca laøm vieäc. Baûo veä vaø nhaân vieân veä sinh coâng coäng: 2 ngöôøi. Giaû söû möùc löông trung bình laø 120.000 ñoàng/ngöôøi/ngaøy Toång chi phí nhaân coâng: TN = 120.000 x 9 = 1.080.000VNÑ/ngaøy Chi phí ñieän naêng Baûng 5.3 : Baûng tieâu thuï ñieän STT Thieát bò Coâng suaát(Kw) Soá löôïng(caùi) Soá maùy hoaït ñoäng Thôøi gian hoaït ñoäng(h/ngaøy) Toång ñieän naêng tieâu thuï(Kwh/ngaøy) 1 Maùy khuaáy voâi, pheøn 2.2 3 3 24 158.4 2 Bôm chìm nöôùc tuaàn hoaøn 18 4 4 8 576 3 Bôm chìm bôm buøn 20 4 4 8 640 4 Bơm nước rửa lọc 29 1 1 8 232 5 Bơm khí rửa lọc 36 1 1 8 288 6 Bơm định lượng phèn 16 3 3 24 1152 7 Bơm định lượng vôi 16 3 3 24 1152 9 Quạt hút 0.75 2 2 24 36 10 Bơm nước thô 42.5 3 3 24 3060 11 Bơm nước sạch 42.5 4 3 24 3060 12 Các thiết bị thắp sáng, điều khiển và thiết bị khác 40 - - 24 960 TOÅNG COÄNG 12346.4 Laáy chi phí cho 1 Kwh = 1.300VNÑ Vaäy chi phí ñieän naêng cho moät ngaøy vaän haønh: TÑ = 12346.4 x 1300 = 16.050.320 (VNÑ/ngaøy) Chi phí söûa chöõa vaø baûo döôõng Chieám 1% chi phí xaây döïng vaø chi phí thieát bò: TS = 27.789.170.000 x 1% = 277.891.700(VNÑ/naêm) = 761.347 (VNÑ/ngaøy) Chi phí hoaù chaát Chi phí söû duïng pheøn Al 2057 (kg/ngaøy) x 365 (ngaøy/naêm) = 750805(kg/naêm). 750805(kg/naêm) x 8000 (VNÑ/kg) = 6.006.440.000 (VNÑ/naêm) = 16.456.000 (VNÑ/ngaøy) Chi phí söû duïng voâi 342 (kg/ngaøy) x 365 (ngaøy/naêm) = 124830(kg/naêm). 124830(kg/naêm) x 1800 (VNÑ/kg) = 224.694.000 (VNÑ/naêm) = 615.600 (VNÑ/ngaøy) Chi phí söû duïng clo 54 (kg/ngaøy) x 365 (ngaøy/naêm) = 19710(kg/naêm). 19710(kg/naêm) x 11500 (VNÑ/kg) = 226.665.000 (VNÑ/naêm) = 621.000 (VNÑ/ngaøy) Vaäy chi phí söû duïng hoùa chaát: TH = 16.456.000 + 615.600 + 621.000 = 17.692.600(VNÑ/ngaøy) Chi phí khaáu hao Chi phí xaây döïng cô baûn ñöôïc khaáu hao trong 20 naêm, chi phí maùy moùc thieát bò khaáu hao trong 10 naêm: TKH = 22.082.270.000 /20 + 5.706.900.000 /10 TKH = 1.674.803.500 (VNÑ/naêm) = 4.588.502 (VNÑ/ngaøy) 5.2.3. Dự toán chi phí cho 1m3 nước cấp (phương án 2) Vaäy chi phí cho 1 ngaøy vaän haønh nöôùc caáp: TC = TN + TÑ + TS + TH + TKH = 1.080.000 + 16.050.320 + 761.347 + 17.692.600 + 4.588.502 = 40.172.769 (VNÑ/ngaøy) TC = 40.172.769 (VNÑ/ngaøy)/18000(m3/ngaøy) = 2232 (VNÑ/m3) Chương 6: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP PHÙ HỢP CHO HUYỆN TÁNH LINH-TỈNH BÌNH THUẬN 6.1. Phân tích ưu nhược điểm về hoạt động 6.2. Phân tích về chi phí xây dựng và giá thành 1m3 nước 6.3. Kết luận 6.1. PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM VỀ HOẠT ĐỘNG 6.1.1. Phương án 1 Sử dụng bể phản ứng vách ngăn: Thường được xây dựng kết hợp với bể lắng ngang. Nguyên lí cấu tạo cơ bản của bể là dùng các vách ngăn để tạo ra sự đổi chiều liên tục của dòng nước. Bể có ưu điểm là đơn giản trong xây dựng và quản lí vận hành. Tuy nhiên, nó có nhược điểm là khối lượng xây dựng lớn do có nhiều vách ngăn và bể phải có đủ chiều cao để thoả mãn tổn thất áp lực trong toàn bể. Bể lắng ly tâm Ưu điểm: nhờ có thiết bị gạt bùn, nên đáy bể có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng, do có chiều cao công tác của bể nhỏ nên thích hợp xây dựng ở những khu vực có mực nước ngầm cao. Bể vừa làm việc vừa xả cặn liên tục nên khi xả cặn bể vẫn làm việc bình thường. Nhược điểm: bể lắng ly tâm có hiệu quả lắng kém hơn so với các loại bể lắng khác do bể có đường kính lớn, tốc độ dòng nước chuyển động chậm dần từ trong ra ngoài, ở vùng trong do tốc độ lớn, cặn khó lắng đôi khi xuất hiện chuyển động khối. Mặt khác nước trong chỉ có thể thu vào bằng hệ thống máng vòng xung quanh bể nên thu nước khó đều. Ngoài ra hệ thống gạt bùn có cấu tạo phức tạp và làm việc trong điều kiện ẩm ướt nên dễ bị hư hỏng. 6.1.2. Phương án 2 Sử dụng bể phản ứng có tầng cặn lơ lửng Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng thường được đặt ngay trong phần đầu của bể lắng ngang. Bể thường được chia thành nhiều ngăn dọc, đáy có tiết diện hình phễu với các vách ngăn ngang, nhằm mục đích tạo dòng nước đi lên đều, để giữ cho lớp cặn lơ lửng được ổn định. Ưu điểm của bể này là cấu tạo đơn giản, không cần máy móc cơ khí, không tốn chiều cao xây dựng. Bể lắng ngang Dùng bể lắng ngang thu nước bề mặt bằng các máng răng cưa, bể được xây dựng kế tiếp ngay sau bể phản ứng. Được sử dụng trong các trạm xử lí có công suất lớn hơn 3000 m3/ngày đêm đối với trường hợp xử lí nước có dùng phèn. Bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt thường kết hợp với bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng. 6.2. PHÂN TÍCH VỀ CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ GIÁ THÀNH 1M3 NƯỚC Theo tính toán ở chương 5 thì tổng chi phí xây dựng cơ bản và quản lý vận hành cho phương án 2 thấp hơn phương án 1, (40.172.769 (VNÑ/ngaøy) so với 43.223.263 (VNÑ/ngaøy)), vì vậy giá thành 1m3 nước ở phương án 2 cũng thấp hơn (phương án 1 là 2400 (VNÑ/m3),phương án 2 là 2232 (VNÑ/m3). 6.3. KẾT LUẬN So với phương án 1 thì phương án 2 có nhiều ưu điểm hơn, heä thoáng laøm vieäc oån ñònh vaø vaän haønh ñôn giaûn hơn. Giá thành xây dựng và chi phí quản lý thấp hơn, giá thành 1m3 nước cũng thấp hơn. Vì vậy chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp ở phương án 2 là sơ đồ công nghệ phù hợp cho huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận. KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 2. Kiến nghị 1. KEÁT LUAÄN Qua thời gian 12 tuần thực hiện những nội dung mà đồ án làm được bao gồm: - Đã thu thập, khảo sát được các số liệu về thành phần và tính chất đặc trưng của nguồn nước sông La Ngà ở huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận. - Đã đưa ra được các sơ đồ công nghệ để lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp. Đã tiến hành tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị, và triển khai bản vẽ chi tiết cho toàn bộ hệ thống xử lý. - Ước tính được giá thành cho 1m3 nước - Sau khi phân tích ưu nhược điểm của từng phương án, giá thành cho 1m3 nước, đã đề xuất công nghệ xử lý nước hợp lý và thích hợp với tính chất đặc trưng của nước nguồn. 2. KIEÁN NGHÒ Ñeå heä thoáng xöû lyù nöôùc hoaït ñoäng coù hieäu quaû vaø oån ñònh moät soá ñeà xuaát maø ban quaûn lyù traïm xöû lyù caàn löu yù bao goàm: - Thöïc hieän toát caùc vaán ñeà veà qui hoaïch, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc caáp sao cho phuø hôïp vôùi qui hoaïch chung cuûa huyeän vaø coâng suaát ñaùp öùng nhu caàu phaùt trieån trong töông lai. - Khi thi coâng caàn coù bieän phaùp thi coâng an toaøn, ñaûm baûo chaát löôïng cuûa vaät lieäu xaây döïng ñuùng theo yeâu caàu kyõ thuaät. - Baûo ñaûm coâng taùc quaûn lyù vaø vaän haønh ñuùng theo höôùng daãn kyõ thuaät. - Thöôøng xuyeân quan traéc chaát löôïng nöôùc caáp xöû lyù ñaàu vaøo ñeå kieåm tra xem löu löôïng vaø chaát löôïng coù ñaït ñieàu kieän xöû lyù ñaûm baûo chaát löôïng ñaàu ra phuø hôïp theo quy chuaån. - Naâng cao yù thöùc söû duïng nöôùc tieát kieäm ñuùng muïc ñích, choáng thaát thoaùt. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO N.N. Dung(2003). Xöû lyù nöôùc caáp. Nhaø xuaát baûn xaây döïng Haø Noäi. N.N. Dung(2003). Caáp nöôùc ñoâ thò. Nhaø xuaát baûn xaây döïng Haø Noäi. N.T. Hoàng(2001). Caùc baûng tính toaùn thuûy löïc. Nhaø xuaát baûn Xaây Döïng, Haø Noäi. T.X. Lai( 2002). Caáp nöôùc – Taäp 2: xöû lyù nöôùc thieân nhieân caáp cho sinh hoaït vaø coâng nghieäp. Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät, Haø Noäi Tieâu chuaån xaây döïng 33:2006 Caáp nöôùc – Maïng löôùi beân ngoaøi coâng trình – Tieâu chuaån thieát keá. Boä Xaây Döïng, Haø Noäi.