Đồ án Thiết kế cải tạo và mở rộng hệ thống cấp nước thành phố Hà Tĩnh

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC Công suất trạm đến năm 2020 là 65.000 m3/ngđ 6.1. NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU – CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 6.1.1. Kết quả thành phần tính chất nước nguồn Bảng 6.1. Thành phần và tính chất nước Hồ Bộc Nguyên STT Các chỉ tiêu cơ bản Đơn vị Tiêu chuẩn nước sinh hoạt Hàm lượng 1 PH 6,5 – 8,5 7,36 2 Độ màu Độ cô ban <10 40 3 Độ dẫn điện s/ cm 141 4 SiO2- mg/l 5,76 5 Hàm lượng cặn mùa mưa mg/l <3 171 6 Hàm lượng cặn mùa khô mg/l <3 120 7 Độ oxy hoá KMnO4 mg/l 0,5 – 2 0 8 Độ kiềm toàn phần mgđl/l 2,3 9 Độ cứng toàn phần mgđl/l 3,1 10 Độ cứng cacbonat mgđl/l 2,3 11 H2S mg/l ≤ 0,05 0 12 Cl- mg/l ≤ 250 11,36 13 SO42- mg/l 0 14 NO2- mg/l ≤ 3 0,02 15 NO3- mg/l ≤ 50 0,22 16 PO43- mg/l ≤ 250 0,05 17 Ca2+ mg/l ≤ 100 40,08 18 Mg2+ mg/l 0,2 13,38 19 Hàm lượng sắt tổng (Fe2+) mg/l <0,3 1,09 20 Mn2+ mg/l <0,2 0,11 21 NH4+ mg/l ≤ 1,5 0,18 2 HCO-3 mg/l 140,3 23 Nhiệt độ 0C 23,9 24 Oxy hòa tan mg/l 7 25 AL+3 mg/l ≤ 0,2 1,2 26 Na+ mg/l 0 0 (Theo số liệu khảo sát tháng 2 và tháng 3 năm 2004) 6.1.2. Xác định các chỉ tiêu còn thiếu của nước nguồn. 6.1.2.1. Xác định hàm lượng muối (P): P = SMe+ + SA- + 1,4(Fe2+) + 0,5(HCO3-) + 0,13(SiO32-) Trong đó: + SMe+: Tổng nồng độ ion dương không kể đến (Fe2+) SMe+ = (Ca2+) + (Na+) + (Mg2+) + (NH4+) = 40,08 + 0 + 13,38 + 0,18 = 53,64 (mg/l) + SA-: Tổng nồng độ ion âm không kể đến (HCO3-) và (SiO32-). SA- = (Cl-) + (NO2-) + (NO3-) + (SO42-) + (PO43-) = 11,36 + 0,02 + 0,22 + 0 + 0,05 = 11,65 (mg/l). Vậy: P = SMe+ + S A- + 1,4(Fe2+) + 0,5(HCO3-) + 0,13(SiO32-) = 53,64 + 11,65 + 1,4´ 1,09 + 0,5 ´ 140,3 + 1,13´5,76 = 143,47 (mg/l). 6.1.2.2. Xác định lượng CO2 tự do có trong nước nguồn: Hàm lượng C02 tự do tra theo biểu đồ Langlier căn cứ vào: nhiệt độ t0 = 23,90C, K0 = 2,3 (mgđl/l) và hàm lượng muối P = 143,47 (mg/l) ta tra biểu đồ (hình 6-2 trang 90 TCN 33-2006) được [C02] = 6,8 (mg/l). 6.1.3. Đánh giá chất lượng nước nguồn + Kiểm tra mức độ chính xác của các chỉ tiêu: - Độ kiềm toàn phần: - Độ cứng toàn phần: = 3,1 (mg/l) + Như vậy các chỉ tiêu tính toán là chính xác. 6.1.4. Xác định liều lượng hoá chất đưa vào 6.1.4.1. Xác định liều lượng phèn dùng để keo tụ. + Lượng phèn nhôm cần thiết tính theo độ màu của nguồn nước: Căn cứ vào độ màu của nước nguồn bằng 400 , theo TCVN 33-2006 ta có công thức xác định lượng phèn nhôm như sau: (1) Trong đó: PAl : Liều lượng phèn nhôm tính theo sản phẩm không chứa nước (mg/l). M: Độ màu của nước nguồn tính bằng độ theo thang màu côban, M = 400. + Lượng phèn nhôm tính theo hàm lượng cặn của nguồn nước. Căn cứ theo hàm lượng cặn tính toán của nước nguồn ta lấy trị số cao nhất trong mùa mưa là 171 mg/l, tra bảng 6-3 TCN33-2006, (trang 39) thì liều lượng phèn không chứa nước dùng để xử lý với hàm lượng cặn Cmax = 171 (mg/l) thì P = 30¸40 (mg/l). Chọn P= 35 (mg/l). (2) So sánh hàm lượng phèn cần thiết để xử lý nước theo độ màu (1) và theo độ đục (2) thì ta chọn giá trị lớn hơn làm giá trị tính toán là PAl = 35 (mg/l). 6.1.4.2. Xác định mức độ kiềm của nước theo yêu cầu keo tụ. Khi độ kiềm hóa của nước thấp cần kiềm hóa nước. Liều lượng chất kiềm hóa tính theo công thức: Chọn chất kiềm hoá là vôi Ca0. . Trong đó: + PK1: Liều lượng hoá chất để kiềm hoá (mg/l). + e1: Đương lượng gam của chất kiềm hoá, đối với vôi (CaO): e1 = 28. + e2: Trọng lượng đương lượng phèn, với phèn nhôm e2 = 57. + PAL: Liều lượng phèn cho vào nước (tính theo phèn tinh khiết- mg/l). PAL = 35 (mg/l). + Kt: Độ kiềm của nước, Kt = 2,3 (mg-đl/l). Theo kết quả tính toán P < 0 điều đó có nghĩa là độ kiềm tự nhiên của nước đủ đảm bảo cho quá trình thuỷ phân phèn. Nên ta không cần phải kiềm hoá nước nguồn trước khi cho phèn vào. 6.1.4.3. Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tụ. Sau khi cho phèn vào, độ kiềm và độ PH của nước đều giảm, khả năng nước có tính xâm thực, vì vậy cần kiểm tra lại chỉ số ổn định của nước theo công thức: I = pH* - pHS Theo quy phạm I = -0,5 ¸ 0,5 thì nước coi là ổn định. Trong đó: + PH*: Độ PH của nước sau khi keo tụ, được xác định trên biểu đồ theo tiêu chuẩn 20 TCN 33 – 2006; PH* phụ thuộc vào độ kiềm và hàm lượng CO2 của nước sau khi keo tụ. - Độ kiềm của nước sau khi keo tụ (K1 ) được tính theo công thức: K1 = K0 - (mg-đl/l). Trong đó: + K0: Độ kiềm của nước nguồn, K0 = 2,3 (mg-đl/l). + PAl: Liều lượng phèn cho vào nước, PAl = 35 (mg/l). - Hàm lượng C02 của nước sau khi keo tụ (C02*) được tính theo công thức: C02* = C0 + Trong đó: + C0 : Hàm lượng C02 tự do của nước nguồn ban đầu; [CO2] = 6,8 (mg/l) - Từ t0 = 23,90C; K1 = 1,686 (mg-đl/l); C02* = 32,82 (mg/l); P = 143,47 (mg/l). Tra biểu đồ Langlier (hình 6-2 trang 90 TCN 33-2006) được PH* = 6,7. - PHS bằng trị số PH tương ứng trong trạng thái cân bằng của các hợp chất axit cacbonnic và được tính theo công thức: pHS = f1(t0) - f2(Ca2+) - f3(K1) + f4(P) Trong đó: + f1(t0), f2(Ca2+), f3(K1), f4(P): Là các hàm số của nhiệt độ, nồng độ Ca2+, độ kiềm và độ muối tổng hợp. (Xác định theo biểu đồ hình 6-1, trang 88 TCN 33-2006). + Với t0 = 23,90 Þ f1 (23,90C) = 2,02. + Với Ca2+ = 40,08 (mg/l) Þ f2(40,08) = 1,61. + Với K1 = 1,686 (mg-đl/l) Þ f3 (1,686) = 1,22. + Với P = 143,47 (mg/l) Þ f4 (143,47) = 8,745. Þ pHs = f1(t0) - f2(Ca2+) - f3(K1) + f4(P) = 2,02 – 1,61 – 1,22 + 8,745 = 7,935. Vậy: I = pH0 - pHs = 6,7 – 7,935 = - 1,235. Với chỉ số I vừa tính = -1,235 < - 0,5 . Kết luận: Nước không ổn định, có hàm lượng CO2 lớn hơn giá trị cân bằng. Nước có tính xâm thực, cần phải kiềm hoá bằng vôi. * Xác định liều lượng vôi đưa vào kiềm hoá. Với pH* < pHs < 8,4 thì theo bảng 6.20 tiêu chuẩn TCN 33-2006, ta có lượng vôi được tính theo công thức: DK = b.K (mg/l)). Trong đó: + K: Độ kiềm của nước trước khi đưa vào xử lý ổn định. + b: Hệ số phụ thuộc độ ổn định I và PH* của nước với I = -1,235; PH0 = 6,7. Tra biểu đồ Hình-4 trong (TCVN 33-85) ta được b = 0,3. Þ DK = 0,6 ´ 1,686 = 1,0116 Để tính chuyển DK thành đơn vị trọng lượng sản phẩm kỹ thuật (mg/l) ta dùng công thức : DK= DK.e2. Trong đó : + e2 : Đương lượng của hoạt chất trong kiềm mg/mgdl. Đối với vôi tính theo CaO = 28. + CK : Hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật (%). Liều lượng Sôđa tính theo Na2CO3 (mg/l) phải lấy bằng 3-3,5 lần lớn hơn liều luợng vôi tính theo CaO, lấy CK = 100% (chỉ dùng vôi). Vậy hàm lượng vôi đưa vào để kiềm hóa: DK = 1,0116.28 = 28,32 (mg/l). 6.1.5. Hàm lượng cặn lớn nhất trong nước sau khi đưa hoá chất vào: - Hàm lượng cặn lớn nhất trong nước sau khi đưa hoá chất vào để kiềm hoá và keo tụ được tính theo công thức sau: C= C + K.PAL + 0,25M + DK (mg/l). Trong đó: + C: Hàm lượng cặn lớn nhất ban đầu; Cmax = 171 (mg/l). + K: Hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn sử dụng. Đối với phèn nhôm không sạch K = 0,55. + PAL: Lượng phèn đưa vào để keo tụ, PAL = 35 (mg/l). + M: Độ màu cô ban của nước, M = 400. + DK: Liều lượng vôi đưa vào để kiềm hoá, DK = 28,32 (mg/l). Þ Cmax = 171 + 0,55 ´ 35 + 0,25 ´ 40 + 28,32 = 228,57(mg/l). 6.1.6. Xác định lượng Clo dùng để Clo hoá sơ bộ: Do hàm lượng [NH4+] = 0,18 (mg/l), [NO2-] = 0,02 (mg/l) đều nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép nên ta không cần phải clo hoá sơ bộ nước trước khi xử lý. 6.1.7. Đánh giá chất lượng nước nguồn, chọn biện pháp xử lý 6.1.7.1. Đánh giá chất lượng nước nguồn Nguồn nước là nước hồ có độ màu lớn, hàm lượng cặn khá lớn. Vì vậy cần phải xử lý bằng cách phèn keo tụ. Chọn phèn xử lý là phèn nhôm Al2(SO4)3. PH = 7,36; đạt tiêu chuẩn cho phép với nước cấp cho sinh hoạt (PH=6,5-8,5). Nước không ổn định, có hàm lượng CO2 lớn hơn giá trị cân bằng. Nước có tính xâm thực, cần phải kiềm hoá bằng vôi. 6.1.7.2. Chọn biện pháp xử lý a, Hiện trạng các công trình xử lý Nhà máy nước đặt tại khu trường Đoàn xã Thạch Điền huyện Thạch Hà, có cao độ nền khu xử lý là 12 m. Hiện trạng các công trình trong khu xử lý bao gồm: bể trộn, bể phản ứng, bể lắng ngang, bể lọc nhanh, bể chứa, nhà hoá chất, trạm bơm cấp II. Cụm xử lý công suất 11.000 m3/ngày: Bể trộn, bể phản ứng và bể lắng ngang được xây dựng hợp khối, kết cấu bê tông cốt thép với kích thước: 40.2m x 10.2m x 4.7m, diện tích khoảng 405 m2. Bể trộn được thiết kế xây dựng theo kiểu bể trộn đứng, kích thước mặt bằng: a x b = 2.2m x 2.2m cao h = 4.2m. Bể phản ứng được thiết kế xây dựng theo kiểu bể phản ứng có vách ngăn chia làm 2 bể kích thước mỗi bể là: a x b = 7.5m x 5.2m cao h = 3.8m. Bể lắng được thiết kế theo kiểu bể lắng ngang thu nước bề mặt chia làm 2 bể, kích thước mỗi bể: a x b = 17.6m x 5.2m cao 3.5m Bể chứa và trạm bơm cấp II Bể chứa bê tông cốt thép có dung tích 2.000 m3 được xây dựng nửa nổi nửa chìm, kích thước 24m x 24m x 4.2m. Trạm bơm cấp II được xây dựng kết cấu hệ khung bê tông cốt thép, mái bằng đổ bê tông và tường xây gạch, kích thước 7.2m x 28.8m x 4.5m. Trạm bơm cấp II xây dựng để cho giai đoạn II đến năm 2020, hiện trong trạm chưa lắp đặt máy bơm cấp II, mới chỉ lắp đặt máy bơm rửa lọc và máy bơm công tác. Máy bơm rửa lọc gồm hai máy Q = 1.350 (m3/h), H = 6 m. Máy bơm công tác gồm hai bơm Q = 90 (m3/h), H = 55 m. Nước sạch hiện nay tự chảy từ bể chứa trong nhà máy xử lý nước về trạm tăng áp cách khoảng 7 km. b, Sơ đồ dây chuyền công nghệ Căn cứ vào các số liệu đã tính toán ở phần trên, hiện trạng trạm xử lý hiên có đồng thời với chất lượng nước nguồn có hàm lượng căn: C = 117 (mg/l), Độ màu M=400 côban. PH = 7,36. Lưu lượng ổn định. Nhiệt độ giao động nhỏ. Công suất trạm xử lý là 65000 m3/ngđ Như vậy công suất Trạm xử lý cần thiết kế thêm là:Q = 54000 m3/ngđ Dựa vào các số liệu trên ta đưa ra 2 dây chuyền công nghệ cho trạm xử lý nước mặt với nguồn nước từ hồ Bộc Nguyên như sau: * Phương án 1: Vôi Phèn Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng kết hợp bể lắng ngang thu nước bề mặt Nước từ trạm bơm cấp 1 Bể trộn đứng Bể lọc nhanh Mạng lưới Bể chứa nước sạch Trạm bơm cấp II ` Clo * Phương án 2: Vôi Phèn Bể lắng Lamen Nước từ trạm bơm cấp 1 Bể phản ứng cơ khí Bể trộn cơ khí Bể lọc Aquarurv Mạng lưới Bể chứa nước sạch Trạm bơm cấp II ` Clo Với chất lượng nước nguồn như trên thì cả 2 dây chuyền công nghệ mà ta đưa ra đều hợp lý. Nhưng để có một dây chuyền công nghệ hoàn chỉnh, hiệu quả xử lý cao nhất, quản lý vận hành thuận tiện đơn giản và kinh tế thì ta cần phải có sự đánh giá để lựa chọn. So sánh các ưu và nhược điểm của mỗi phương án cho thấy như sau: * Phương án 1: Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng kết hợp bể lắng ngang thu nước bề mặt. Ưu điểm: + Ngăn tách khí, bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng có thể xây dựng hợp khối nên giải pháp kết cấu đơn giản, chiều cao xây dựng giảm nên tiết kiệm chi phí. + Quản lý dễ dàng Nhược điểm: + Có khối tích xây dựng công trình lớn hơn, tốn diện tích mà hiệu quả xử lý thấp hơn. + Không điều chỉnh được cường độ khuấy trộn trong bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng. + Thường lớp cặn lơ lửng chỉ được hình thành và làm việc có hiệu quả sau 3-4 h làm việc, yêu cầu không được dao động về lưu lượng trong khoảng 15% và nhiệt độ không quá 10 C trong 1 h. + Bể lắng ngang có kích thước công trình lớn mà hiệu quả lắng lại kém hơn so với bể lắng Lamela + Bể lọc nhanh trọng lực có kết cấu đơn giản song tốc độ lọc chậm hơn so với bể lọc AquaruzV. Mặt khác hiệu quả rửa lọc cũng không cao. *Phương án 2: Bể phản ứng cơ khí kết hợp bể lắng Lamen Ưu điểm : + Có khối tích xây dựng công trình nhỏ, tiết kiệm diện tích. + Hiệu quả xử lý và hiệu suất lắng của bể lắng lamen cao hơn bể lắng ngang. + Giảm được lượng hoá chất sử dụng trong quá trình xử lý. + Bể phản ứng cơ khí có khả năng điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn nên thời gian hoà trộn ngắn và tăng hiệu quả của quá trình khuấy trộn. + Bể lọc Aquaruzv có tốc độ lọc nhanh hơn so với bể lọc nhanh và hiệu quả rửa lọc tốt hơn nên đó có thể rút ngắn được thời gian rửa lọc. + Mức độ cơ giới hoá cao nên giảm bớt sức lao động của công nhân. + Thích hợp khi xây mới Nhược điểm: + Cần có máy móc thiết bị chính xác và đội ngũ công nhân tay nghề cao vì vận hành quản lý phức tạp hơn. + Tốn nhiều điện năng. + Việc lắp đặt các tấm lamen song song ở vùng lắng phức tap, dễ bị cong vênh. Từ các nhận xét so sánh ở trên, thấy rằng phương án 2 có ưu điểm hơn, phù hợp với sự phát triển của thị xã Hà Tĩnh trong giai đoạn tương lai. + Là phương án có công nghệ xử lý áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật có ưu điểm là công trình tự động hoá, đảm bảo chất lượng nước sau khi xử lý ổn định, hiệu quả lắng cao, vận hành đơn giản, thu nhỏ kích thước công trình nhiều lần. + Diện tích chiếm đất ít. + Công trình bố trí gọn, dễ mở rộng công suất. Đề xuất phương án xử lý nước theo dây chuyền 2 làm phương án thi công xây dựng. 6.2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 6.2.1. Bể hòa phèn và bể tiêu thụ phèn * Các thông số tính toán lấy theo tiêu chuẩn 20 TCN 33–2006 (ở mục 6.20÷6.30). - Nồng độ phèn dung dịch: + ở bể pha trộn lấy bằng 10-17%; ta chọn 15% + ở bể tiêu thụ lấy bằng 4-10%, ta chọn 8%. - Cường độ thổi khí: + Để hòa tan phèn ở bể pha trộn: Q = 8-10 (l/s.m2), chọn Q= 10 l/s.m2. + Để trộn đều khi pha loãng ở bể tiêu thụ ở bể tiêu thụ: Q = 3-5 (l/s.m2), chọn Q= 5 l/s.m2 - Vận tốc không khí trong ống, V = 10 ¸ 15(m/s), chọn VKô = 15(m/s). - Vận tốc không khí qua lỗ khoan 20 ¸ 30(m/s), chọn VKl = 25 (m/s). - Đường kính lỗ khoan d = 3 ¸ 4 (mm). Khoan chếch 450 - Để hoà tan phèn, cường độ không khí 8 ¸ 10(l/s); nước trong ống cấp vận tốc [ 2(m/s). Công trình chuẩn bị dung dịch phèn ta chọn bố trí theo sơ đồ dùng máy bơm định lượng: 6.2.1.1. Tính toán bể pha trộn phèn Căn cứ tính toán hàm lượng tính toán nước nguồn là 171 mg/l, liều lượng phèn nhôm ta chọn là PAl = 35 (mg/l). Dung tích bể pha trộn được tính theo công thức: Trong đó: + q: Lưu lượng nước xử lý (m3/h); ta có Q = 54000 (m3/ngđ) = 2250 (m3/h) + p: Liều lượng hoá chất dự tính cho vào nước (g/m3), p = 35 g/m3. + n: Số giờ giữa 2 lần hoà phèn; theo mục 6.19 TCXDVN 33-2006 Với Q = 54000 (m3/ngđ) chọn n = 6 (h) + bh: Nồng độ dung dịch hoá chất trong thùng hoà trộn tính bằng 15%. g: Khối lượng riêng của dung dịch lấy bằng 1T/m3. = Thiết kế 2 bể hoà phèn, mỗi bể có dung tích là: . - Chọn kích thước bể: B ´ L ´ H = 1,2 ´ 1,2 ´ 1,1(m). Lấy chiều cao bảo vệ là 0,4(m). - Cấu tạo của bể gồm: + Bể được làm bằng bê tông cốt thép phía trong trát vữa chống ăn mòn và lát gạch men chống ăn mòn Axít, lớp sàn đỡ bằng xà gỗ tiết diện (100 x 150) mm xếp cách nhau 10 (mm). + Ống xả đáy lấy D = 200(mm) bằng nhựa PVC. + Bể được hoà trộn bằng dàn ống đục lỗ sục khí dưới sàn đỡ phèn, dàn ống cấu tạo bằng nhựa PVC. + Đáy bể được làm thành hình chóp, tường đáy của bể hoà trộn được xây dựng nghiêng một góc 450 so với mặt phương ngang, chiều cao đáy nghiêng là 0,6(m). + Ống dẫn dung dịch phèn sang bể tiêu thụ là ống D = 60(mm). Dung dịch sang bể tiêu thụ bằng phương pháp tự chảy. * Thiết bị định liều lượng phèn: Thiết bị định liều lượng phèn có nhiệm vụ điều chỉnh tự động lượng phèn cần thiết đưa vào nước cần xử lý theo yêu cầu. Dùng bơm định lượng để bơm dung dịch phèn công tác vào bể trộn. Lượng phèn cần dùng cho một ngày = = 1,89 (T/ngđ) Bơm định lượng phải bơm dung dịch phèn công tác 8%. à Lưu lượng bơm: q = = 0,273.10-3 (m3/s) = 0,273 (l/s). γ: khối lượng riêng của dung dịch, γ = 1 T/m3. * Tính toán hệ thống dẫn khí nén bể pha trộn - Tính ống chính cung cấp khí cho 2 bể pha trộn: + Lượng khí cần thổi vào 2 bể pha trộn là: QKC = qK ´ 2FP = 10 ´ 2 ´ (1,2 ´ 1,2) = 28,8 (l/s). Trong đó: + qK: Cường độ khí nén ở bể pha phèn. Theo TCN-33-2006, qK = 8 ¸ 10 (l/s.m2). Chọn qK = 10(l/s.m2). + FP: Diện tích một bể pha phèn. - Tiết diện ống khí chính: Trong đó: +: Vận tốc gió trong ống chính, theo TCN 33-2006, lấy như trên. - Đường kính ống khí chính: D = - Chọn ống dẫn khí chính có: DKC = 50 (mm). - Thử lại vận tốc: Vgc = Vậy đảm bảo theo quy phạm. - Ống cấp khí nhánh đến đáy thùng hoà trộn: + Lưu lượng không khí (QKN): QKN = qK ´ FP = 10´ (1,2 ´ 1,2) = 14,4(l/s). + Tiết diện ống khí nhánh: Trong đó: + : Vận tốc khí trong ống nhánh, VKN = 15(m/s). + Đường kính ống khí nhánh cấp khí đến đáy thùng hoà trộn : DĐKN = - Chọn DĐKN = 35(mm), thử lại vận tốc: = - Ống nhánh cấp khí vào thùng hoà trộn: Đường kính ống nhánh dẫn gió vào thùng hoà trộn thiết kế 2 nhánh vào Qnh = Đường kính ống: Dnh = + : Vận tốc khí trong ống nhánh, Vnh = 15(m/s). Chọn Dnh = 25 (mm), thử lại vận tốc: = Vậy đường kính ống chọn là hợp lý. Trên ống nhánh khoan các lỗ phân phối hướng xuống dưới, chọn Dlỗ = 3(mm), các lỗ khoan chếch 450 (Theo TCN33-2006, Dlỗ = 4mm). Chiều dài ống nhánh: Lnh = 1,2 (m); chọn dl = 3 (mm); vl = 25(m/s) - Diện tích 1 lỗ: flỗ = - Tổng diện tích các lỗ trên 1 ống nhánh: Fl = - Tổng số lỗ khoan trên 1 nhánh là: n = (lỗ) - Chọn n = 40 (lỗ). - Nếu khoan 1 hàng lỗ thì khoảng cách giữa các lỗ là: (mm) - Nếu khoan 2 hàng lỗ thì khoảng cách giữa các hàng là l = 60 (mm) - Ống cấp nước cho bể hoà trộn phèn: + Có 2 bể hoà trộn phèn ta sử dụng 2 ống cấp nước cho 2 bể . + Chọn đường kính ống cấp chính: DC = 60 (mm). + Chọn đường kính ống cấp nhánh: DN = 50 (mm). - Chọn đường kính ống xả cặn của bể tiêu thụ và bể hoà trộn phèn DXả = 200(mm). Ống dẫn dung dịch đã pha chế đặt cách đáy bể 100 ¸ 200 (mm). 6.2.1.2. Tính toán bể tiêu thụ - Dung tích bể tiêu thụ được tính theo công thức sau: Trong đó: + bt = Nồng độ dung dịch hoá chất trong thùng tiêu thụ, tính bằng 8 %. + Wh: dung tích bể pha trộn, Wh= 3,15m3. + bh: Nồng độ dung dịch hoá chất trong thùng hoà trộn tính bằng 15%. Vậy dung tích bể tiêu thụ là: Wt = = 5,906 (m3). Thiết kế 2 bể, mỗi bể dung tích W = 2,953 (m3) - Chọn kích thước 1 bể là: B ´ L ´ H = 1,5 ´ 1,5 ´ 1,3(m). - Đáy bể tiêu thụ có độ dốc i = 2% về phía nước ra. Chọn đường kính ống xả D = 200 (mm). - Bể xây dựng bằng bê tông cốt thép trát vữa có hoá chất chống ăn mòn axít, ốp gạch men chống ăn mòn axít, ống dẫn dung dịch được đặt cách đáy 10 cm với quả phao nổi để giữ cho cột nước đến đầu ống dẫn luôn ổn định. * Tính toán các đường ống kỹ thuật: * Ống cấp khí chính: - Theo TCN 33-2006, cường độ không khí qK = 3 ¸ 5 (l/s.m2), chọn qK = 5 (l/s.m2). - Lượng khí qua ống chính: QKC = qK ´ Ftt = 5 ´ 2 ´ 1,5 ´ 1,5 = 22,5(l/s). Trong đó: + Ftt : Diện tích 2 bể tiêu thụ trên mặt bằng theo kích thước đã chọn. - Tiết diện ống khí chính: Trong đó: + : Tốc độ không khí trong ống 10 ¸ 15 (m/s), chọn = 15(m/s). - Đường kính ống khí chính: Chọn ống dẫn khí chính có: DKC = 45(mm). - Kiểm tra lại vận tốc với DKC = 45(mm) ta có: Vậy: 10(m/s) < VKC < 15 (m/s), nên chọn DKC = 45(mm) là hợp lý. * Ống cấp khí nhánh. Qnh = qK ´ F = 5 ´ 1,5´ 1,5 = 11,25(l/s). Trong đó: + F: Diện tích 1 bể tiêu thụ trên mặt bằng. - Tiết diện ống khí nhánh: Trong đó: + : Vận tốc khí trong ống nhánh, = 14(m/s). - Đường kính ống khí nhánh: Chọn: DKN = 30 (mm). * Ống chung cấp khí cho bể hoà tan và bể tiêu thụ: Q = Q + Q = 28,8 + 22,5 = 51,3(l/s). - Tiết diện ống chung cấp khí cho 2 bể: = +: Vận tốc khí trong ống chung, = 15 (m/s). - Đường kính ống cấp khí chung: = Chọn = 65(mm). * Phần tính toán số lỗ khoan được khoan hướng xuống cho bể tiêu thụ, chọn dlỗ = 4(mm) (theo TCN33-2006), dlỗ = 3 ¸ 4(mm). - Tổng diện tích lỗ: Flỗ = Trong đó: + : Là vận tốc ống khí qua ống nhánh ở bể tiêu thụ, = 20 ¸ 30(m/s)(theo TCN 33-2006), chọn = 25 (m/s). - Diện tích 1 lỗ: flỗ = - Tổng số lỗ khoan là: n = (lỗ). Chọn: n = 36(lỗ). Chiều dài bể tiêu thụ là L = 1,5m; do vậy khoảng cách giữa các lỗ là: - Thiết bị định lượng đưa dung dịch phèn sang bể trộn dùng bơm định lượng. 6.2.2. Công trình chuẩn bị dung dịch vôi sữa * Sơ đồ tính toán: Ta sử dụng vôi ở dạng vôi sữa, hoà vôi vào nước để được dung dịch vôi sữa. Liều lượng vôi đưa vào là: DK = 28,32 (mg/l) * Lượng vôi tiêu thụ trong