Đồ án Nghiên cứu về các quy trình thu nước từ nguồn nước ngầm và nguồn nước mặt đưa lên trạm xử lý hoặc bể chứa

LỜI MỞ ĐẦU Trong caùc đô thị và các vùng đô thị hóa hệ thống thoát nước và hệ thống cấp nước là một trong những hệ thống cơ sở hạ tầng rất quan trọng, không thể thiếu được. trong hệ thống cấp nước và hệ thống thoát nước thì công trình thu nước trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp thoát nước là những công trình chủ yếu và rất quan trọng. ở đồ án trạm bơm cấp I sẽ nghiên cứu về các quy trình thu nước từ nguồn nước ngầm và nguồn nước mặt đưa lên trạm xử lý hoặc bể chứa. Việc thực hiện đò án này rất là bổ ích cho các sinh viên, nó sẽ giúp các sinh viên tự tìm tòi học hỏi, và hiểu ra nhiều quy trình cấp thoát nước và cách vận hành của nó, từ đó sẽ làm nền tảng và nguồn kiến thức dồi dào cho các sinh viên khi hoạt động trong các công tác chuyên ngành của mình và các hoạt động trong đời sống về lĩnh vực thiết kế, thi công, quản lý hệ thống cấp nước……………………………………………………p CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG Ở đồ án này em sẽ nghiên cứu về trạm bơm cấp I kết hợp với công trình thu. Trạm bơm cấp I sẽ có 2 phần: nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Nguồn nước mặt là nguồn nước chảy lộ thiên trên mặt đất, bao gồm: ao, hồ, sông, suối ….. Nguồn nước ngầm là nguồn nước nằm sâu trong lòng đất. Ngoài ra còn có nước mưa nó là nguồn nước bổ cập cho nước mặt và nước ngầm. Ơ phần trình bày sau đây em sẽ nghiên cứu về nguồn nước ngầm. nước ngầm được thấm từ trên xuống hoặc có thể chảy từ nơi xa về, chất lượng nước ngầm thường rất sạch vì nó thấm qua nhiều tầng của vỏ trái đất, trừ lượng nước ngầ khá lớn là một lượng nước dồi dào cho việc cấp nước ở các đô thị và nông thôn. Nước ngầm thường có lưu lượng ổn định có chứa các thành phần sau: CO2, TDS, Fe2+ .. hàm lượng CO2 cao vì trong đất có chứa nhiều chât hữu cơ, chất hửu cơ này sẽ bị vi sinh vật phân hủy, tạo ra CO2 + H2 + NH3 + PO43+ + vi sinh vật mới. Bò nhiễm sắt, độ Ph giãm vì có CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = H+ + HCO3 2- HCO3 = H+ + CO32- Vì có môi trường Ph thấp nên các chất khoáng dễ hòa tan, tan trong môi trường tốt. Nước ngầm có khắp mọi nơi trừ ở vùng cao, hoặc ở vùng bị nhiễm độc. Nói về nước ngầm càn có khái niệm về tầng chứa nước và tầng ản nước. tầng cản nước thường được cấu tạo bởi sét, cát kết , cuội kết… Nước không di chuyển qua tầng cản nước này. Tầng chứa nước thường được cấu tạo bởi các thành phần từ cát cuội sỏi… có cỡ hạt và các thành phần khoáng khac nhau. * Các trang thaí tồn tại của nước ngầm: + thể khí + thể bám chặt + thể màng mỏng + nước mâu dẫn + nước trọng lực hay nước thấm - để cấp nước cho một khu đô thi với - để cấp nước cho một khu đô thị với lưu lượng là Q = 16000m3/ngđ, ∆H = 560 (m) trạm bơm sẽ được thiết kế và vận hành như sau CHƯƠNG II SỐ LIỆU THIẾT KẾ LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC ở đồ án này ta sẽ nghiên cứu nước ngầm, nhưng tại so ta phải khai thác nước ngầm mà không dùng nước khác để khai thác như nước mưa, nước biển, nước mặt… đối với nước mưa: việc thực sự lấy lượng nước mưa rất là khó khăn, tốn nhiều chi phí công sức, không đáp ứng đủ yêu cầu dùng nước của từng vùng, lượng nước mưa thì không ổn định, phải lấy theo mùa, nước mưa còn chúa nhiều tạp chất như : bụi, chất độc hại như mủa axit và chất ô nhiểm khác tốn nhiều chi phí xử lý. Đối với nước biển: là nguồn tài nguyên vô cùng dồi dào nhưng lại không dùng được vì nó chứa một lượng Nacl rất lớn, rất nặng, nếu sử dụng để cấp nước thì việc xử lý rất khó khăn và tốn kém. Đối với nước mặt: là một nguồn nước cũng rất dồi dào, có thể đáp ứng được nhu cầu phục vụ cho đời sống và sản xuất. nước mặt được dùng để cấp nước nhưng cũng có một vài khuyết điểm là có nhiều chất lơ lửng, cặn và nhiều tạp chất gây hại khác. Tốn nhiều chi phí cho việc xử lý nước. Đối với nước ngầm: lượng nước có thể đáp ứng đủ nhu cầu dùng nước cho cho sản xuất và đời sông người dân. Nước ngầm tương đối tốt sạch vì nó được lọc qua nhiều tầng đất, nó nằm sâu trong lòng đất, ít bị ảnh hưởng bởi các chất ô nhiễm bên ngoài, có lưu lượng lớn ổn định. SỐ LIỆU BAN ĐẦU Tầng đất trồng 10m Tầng đất sét 20m Tầng cát 20m Tầng đất 20m Tầng cuội sỏi 40m Tầng sét 20m Q=16000m3/ngd ∆H= 18 (m) L= 560 (m) Tầng địa chất: CHÖÔNG III TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ OÁNG LOÏC Q= 16000 m3/ngñ = 666,6 (m3/h) =185(l/s) Sau khi khoan thaêm doø khai thaùc, qua khaûo saùt ta seõ tieán haønh thu nöôùc ôû taàng cuoäi soûi ta tính ñöïôc K = 300 ( m/ngñ) V = 60 = 401 ( m) L = 80% x 40 = 32 (m) => D = = = 0.39 (m) Trong ñoù : D: laø ñöôøng kính oáng loïc L: laø chieàu daøi coâng taùc cuûa oáng loïc ( m) V: vaän toác nöôùc chaûy qua oáng loïc vaøo mieäng gieáng K: heä soá thaám cuûa taàng chöùa nöùôc (m/ngñ) Dieän tích xung quanh phaàn coâng taùc cuûa oáng loïc : W = p x 0.39 x 32 = 39.2 (m2) Do laø taàng cuoäi soûi neân ta choïn oáng loïc kieåu khung xöông, noù ñöôïc caáu taïo töø caùc thanh theùp doïc coù ñöôøng kính töø 10-16mm, ñaët caùch nhau 20-40mm, thanh ngang laø caùc voøng ñôõ beân trong, caùch nhau 200-300mm. Tuyø côõ haït soûi maø ta coù theå boïc löôùi hoaëc ñieàu chænh caùc thanh cho phuø hôïp. Oáng loaïi naøy coù öu ñieåm laø dieän tích loïc lôùn vaø tieát kieäm kim loaïi. Baùn kính aûnh höôûng : R = 1500 m TOÅN THAÁT MÖÏC NÖÔÙC QUA OÁNG LOÏC ñoä haï möïc nöoc khi bôm S = lg= * Aùp duïng coâng thöùc thöïc nghieäm Abramoáp Ta coù toån thaát möïc nöôùc qua oáng loïc laø: DS = 17=27,4 Trong ñoù : DS : toån thaát möïc nöôùc qua oáng loïc Q : löu löôïng khaùi thaùc cvuûa gieáng (m3/ngñ) S : ñoä haï möïc nöùôc trong gieáng khi bôm (m) a : heä soá phuï thuoäc keát caáu oáng loïc W : dieän tích xung quanh oáng loïc (m2) M : chieàu daøi taàng chöùa nöùôc 2. OÁNG LAÉNG : Coù ñöôøng kính bqaèng ñöôøng kính oáng loïc DL = 0,39 m. Chieàu daøi oáng laéng ta seõ laáy laø 8m. ñaàu döôùi oáng ñöôïc bòt kín vaø naèm saâu trong taàng ñaát seùt laø 5m. OÁNG VAÙCH Ta choïn oáng vaùch laøm baèng daây theùp ñen ñeå thieát keá thi coâng, chieàu daøi cuûa thaønh oáng laø 10mm. ñöôøng kính trong cuûa oáng vaùch : 390 + 50 = 440 (mm) Ñöôøng kính ngoaøi cuûa oáng vaùch: 440 + 10 = 450 4. MIEÄNG GIEÁNG: laø moät lôùp beâ toâng, ñöôïc xaây kính khi khai thaùc, ñaët cao hôn saøn nhaø traïm laø 0,3m 5. LÖU LÖÔÏNG KHAI THAÙC CUÛA GIEÁNG QKT = = = 16185 (m/ngñ) Chieàu saâu möïc nöôùc tónh H tính deán ñaùy caùch thuyû cuûa taàng chöùa H = = 90 (m) + Ñoä haï möïc nöôùc S = H – h => Chieàu saâu möïc nöôùc ñoäng h = H – S = 90 - 1,92 = 88,08 (m) Vaäy ñoä saâu ñaët bôm nöôùc möïc nöôùc ñoäng laø töø 2 – 5m. ta choïn DHb = 5m. Ñoä haï möïc nöùôc giôùi haïn : SGh = H – 0,4m - DS - DHb = 90 – 0,4x40 – 27,4 – 5 = 41,6 (m) Löu löôïng moät bôm Löu löôïng bôm laøm vieäc vôùi K = 1, ñieàu hoaø Qñh = 4,17% QKT = = 667,2 (m3/h) Qñh = 185 (l/s) Maùy bôm chaïy ôû cheá ñoä ñieàu hoaø, ñeå baûo ñaûm cung caáp ñuû löôïng nöôùc ta phaûi döøng maùy sôùm hôn ôû giôø cuoái laø T = = 58,85 (phuùt) Q1b = = 92,5 (l/s) 6. TOÅN THAÁT TOAØN PHAÀN COÄT AÙP Tra baûng tính toaùn thuyû löïc vôùi loaïi oáng theùp Q = 185 l/s D = 400 mm V = 1,37 m/s 1000i = 6,36() => i = 6,36.10-3 Toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi oáng laø : Hl = L . I = 560 x 6,36.10-3 = 3,56 (m) Ta coù: H = Hhh + Hh + Hñ + Hhh : cung chính laø DH, chieàu cao bôm nuôùc hình hoïc (m) + Hh , Hñ : toån thaát thuyû löïc treân oáng huùt vaø oáng dñÈy cuûa maùy bôm. Caùc toån thaát bao goàm toån thaát doïc ñöôøng, toån thaát cuïc boä h = Hl + Hcb + Toån thaát qua coân môû Hcb4 = ( 3 2 ) = 0,25. 2 = 0,024 + Toån thaát cuïc boä vôùi cuùt 900, (3 caùi cut 900) Hcb1 = 3(z2) = 3(0,52) = 0,1436 + Toån thaát van 1 chieàu Hcb2 = 1,72 = 0,16 + Toån thaát van 2 chieàu Hcb3 = z2 = 12 = 0,095 Vaäy => H = Hl + DH + Hcb1 + Hcb2 + Hcb3 H= 3,56 + 18 + 0,1436 + 0,16 + 0,095 + 0,024 = 21,98 (m) 7. choïn maùy bôm Maõ bôm 56002. bôm vaø ñoäng cô 380v : D200 – 2 + U122 - Coâng suaát ñònh möùc Pn = 28 kw Coâng suaât môû maùy Pm = 33kw L = 2028 mm A = 1520 mm B = 2230 mm C = 1360 mm E = 457 mm n = 1450 voøng/phuùt Maxf = 355 mm Bôm + ñoäng cô = 489 kg Oáng bao 250 kg Ñöôøng kính trong ñaàu noái oáng huùt DN1 = 200 Ñöôøng kính trong ñaàu noái oáng ñaåy DN2 = 200 Ñöôøng kính baùnh xe coâng taùc D = 340 mm Nhaø traïm: coù 3 gieáng ta seõ xaây 3 nhaø traïm . baùn kính aûnh höôûng laø 1500m chieàu cao nhaø traïm 8m, chieàu roäng nhaø traïm 6m, chieøu daøi nhaø traïm 6m, dieän tích nhaø traïm 36m2 Ñöôøng ñaët tính cuûa maùy bôm CHÖÔNG 4 CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Sự cố Dự đoác nguyên nhân Biện pháp khắc phục Đóng điện động cơ bị gầm Đứt một pha ở cuộn dây stato Chữa động cơ Đấu dây sai Đấu lại dây Công suát tiêu thụ tăng Bánh xe công tác bị cọ sát vào vỏ bơm Điều chỉnh lại khe hở Ổ bị mòn hoặc hỏng Thay ổ trục Nước bơm lên lẫn nhiều cát Đóng bớt khóa trên ống đẩy hoặc thao rửa giếng Bơm bị giảm lưu lượng Mực nước động bị hạ Thả bơm xuống sâu hơn Bánh xe công tác bị mòn Thay bánh xe công tác Lưới chắn rác của bơm bị bít kín Tháo lưới rửa hoăc thay lưới mới Ống lọc của giếng bị bít Thổi rửa giếng Ống đẩy bị hở Thay thế, sửa chữa Ống đẩy bị đóng cặn Tháo ống tẩy rửa Bánh xe công tác bị bám cặn Tẩy rửa Nước không lên Mực nước độnh hạ xuống, hở lưới chắn rác Hạ bơm Lưới chắn rác bị bịt kín hoàn toàn Cọ rửa hoặc thay lưới Bánh xe công tác bị tháo lỏng Tháo bơm sửa chữa Không đủ áp lực Vỡ ống đẩy Thay thế sửa chữa Một vài bánh xe công tác bị tháo lỏng hoặc bị hỏng Kiểm tra sửa chữa Bơm đang làm việc đột nhiên nước không lên Bể hút bị cạn nước, chổ bơm hoặc phễu hút bị hở ra Phải chờ cho đủ nước, nếu thường xảy ra cần bố trí lại ống hút. Bánh xe công tác bị tháo lỏng Kiểm tra, lắp lại  CHÖÔNG 5 KEÁT LUAÄN ÔÛ traïm bôm naøy,ta söû duïng 2 gieáng ñeå khai thaùc,vaø 1 bôm döï phoøng. Trong quản lý trạm bơm an toàn lao động cũng là một vấn đề rất quan trọng đòi hỏi người vận hành phải chấp hành tuyệt đối. Có như vậy mới đảm bảo cho người và thiết bị, nâng cao độ tin cậy làm việc và hiệu suất của máy móc thiết bị. Các an toàn về lao động được đưa ra cụ thể cho phần bơm và phần điện. Trong trạm cần có các hướng dẫn thao táckhi vận hành tổ máy lúc làm việc bình thường, lúc xảy ra sự cố, hướng dẫn sửa chữa và quản lí các thiết bị có trong trạm.trong hướng dẫn cần ghi rõ trình tự thực hiện các thao tác, quyền hạn và trách nhiệm của công nhân vận hành. Trước khi mở máy cần phải: Kiểm tra lại các bộ phận là việ, dầu mỡ bôi trơn, hệ thống dẫn nước bôi trơn hoặc làm nguội Kiểm tra động cơ điện và dây nối đất bảo vệ. Mồi bơm Không được vận hành bơm khi không có các bộ phận an toàn như nhiệt kế áp kế, van giảm áp ở các bơm cột áp cao… Thường xuyên kiểm tra xiết chặt các bulong đế, bulong ở các đầu nối ống, khớp nối trục… Phải tắt máy khi thấy bơm làm việc bị rung, ồn hoặc có tiếng động bất thường, nước không lên, nhiệt độ ổ trục và dầu bôi trơn cao quá mức cho phép. Khớp nối trục cần có bộ phận bao che. Sau khi lắp ráp bơm mới hoặc đại tu bơm cũ phải thử nghiệm trước khi đi vào vận hành. Trước khi thực hiện việc vận chuyển, nâng hạ, thiết bị trong gian máy cần kiểm tra kỹ độ an toàn của thiết bị nâng và dây cáp. Khi cẩu, vận chuyển thiết bị phải đảm bảo khoảng cách tối thiểu từ đáy vật nâng đến đỉnh vật cao nhất còn lại tối thiểu là 0.5m. Tốc độ di chuyển theo phương ngang của vật phải dưới 15 m/phút. * Taøi Lieäu Đã Tham Khaûo MAÙY BÔM VAØ CAÙC THIEÁT BÒ CAÁP THOAÙT NÖÔÙC – Ths Leâ Dung – Ts Traàn Ñöùc Haï – NXB Xaây Döïng. COÂNG TRÌNH THU NÖÔÙC – TRAÏM BÔM CAÁP THOAÙT NÖÔÙC – Ths Leâ Dung NXB Xaây Döïng. CAÙC BAÛNG TÍNH TOAÙN THUYÛ LÖÏC – Ths Nguyeãn Thò Hoàng – NXB Xaây Döïng. SOÅ TAY MAÙY BÔM – Ths Leâ Dung – NXB Xaây Döïng.