Đồ án Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho côngty TNHH Hùng Vương- KCN Mỹ Tho - tỉnh Tiền Giang

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ Thông số đầu vào: Công suất: Q= 500 m3/ngàyđêm= 62,5 m3/h = 0,0174 m3/s pH = 7.35 Độ đục: 210 NTU Độ màu: 640 Pt.Co SS = 363 mg/l T0 = 25oC Phân tích và đề xuất công nghệ: Để có một công nghệ xử lý nước có hiệu quả cho công ty, trước hết ta phải xem xét thành phần cũng như chất lượng của nguồn nước cần xử lý. Mặt khác công nghệ xử lý cũng mang lại giá trị kinh tế cho công ty. Nguồn Bể chứa nước sạch Phèn nhôm Vôi Bể trộn cơ khí Bể lắng vách ngiêng Bể phản ứng Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc Clo Rửa ngược Sử dụng nguồn nước cấp là nước mặt sông Tiền. Nhìn chung các chỉ tiêu đánh giá chất lượng mặt sông Tiền đều vượt quá tiêu chuẩn chất lượng yêu cầu. Nước nguồn có độ đục cao, so với tiêu chuẩn thì độ đục cao gấp 105 lần, độ màu của nước cũng vượt quá tiêu chuẩn 6,4 lần. Hàm lượng SS cũng tương đối cao, đối với nguồn nước cấp là nước mặt thì hàm lượng SS có một ý nghĩa rất quan trọng trong việc lựa chọn công nghệ xử lý. Nếu như hàm lượng SS lớn hơn 2500 mg/l thì ta phải cho nước qua một bể lắng sơ bộ trước khi cho vào bể trộn. Ở đây SS của nước nguồn bằng 363 mg/l thì ta không cần xử lý sơ bộ mà nước từ trạm bơm cấp I được bơm vào bể trộn. Qua đánh giá chất lượng nguồn nước cũng như kết quả của việc chạy mô hình thí nghiệm Jartest ta đưa ra 2 phương án khác nhau để lựa chọn. Phương án 1: Sơ đồ 5.1: sơ đồ công nghệ phương án 1 Nguồn Bể chứa nước sạch Phèn nhôm Vôi Bể trộn cơ khí Bể lắng đứng Bể phản ứng Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc Clo Rửa ngược Phương án 2: Sơ đồ 5.2: Sơ đồ công nghệ phương án 2 Trong dây chuyền sơ đồ công nghệ của phương án 1 và phương án 2 chỉ khác nhau ở bể lắng( phương án 1 ta sử dụng bể lắng nghiêng kết hợp với bể tạo bông, ở phương án 2 thay bể lắng ngang bằng bể lắng đứng kết hợp với ngăn phản ứng xoáy hình trụ). Nói về 2 loại bể lắng này thì hiệu quả lắng nước đều đạt yêu cầu và phù hợp với yêu cấu chất lượng nguồn nước của công ty. Để lựa chọn được sơ đồ công nghệ vừa mang lại hiệu quả xử lý vừa mang lại tính kinh tề cao. Lựa chọn một trong hai phương án đưa ra phải tính toán xem phương án nào có tính khả thi về mặt kinh tế khi đó sẽ đưa ra phương án phù hợp nhất cho hệ thống xử lý của công ty. Ước lượng hiệu quả xử lý của dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp cho công ty TNHH Hùng Vương Bể trộn Bể lắng Bể lọc Độ đục: 100 % Độ màu:75 % SS: 90% Độ đục: 99,5% Độ màu:98,6% SS: 96,3 % Độ đục: 5 % Độ màu:7% SS: 10 % Độ đục: 2 % Độmàu:3 % SS: 2 % Độ đục: 1 Độ màu: 8 SS: 11,85 mg/l Độ đục: 195,5 Độ màu: 577,344 SS: 320,17 mg/l Độ đục: 205,8 Độ màu 620,8 SS: 355,74 mg/l Độ đục: 210 Độ màu 640 SS: 363 mg/l Bể phản ứng Bể chứa Độ đục: 0 Độ màu: 2 SS: 2 mg/l Độ đục: 0% Độ màu:2 % SS: 2 % Đầu vào Dây chuyền công nghệ Hiệu quả xử lý Sơ đồ 5.3: Sơ đồ ước lượng hiệu quả xử lý của dây chuyền công nghệ Lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý của nhà máy: Tính toán phương án 1: Phương án 1: Nguồn Bể chứa nước sạch Phèn nhôm Vôi Bể trộn cơ khí Bể lắng nghiêng Bể phản ứng Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc Clo Thuyết minh sơ đồ công nghệ: nước sông được khai thác bằng công trình thu với trạm bơm cấp 1 bơm nước thô cung cấp vào bể trộn. Tại đây đồng thời dung dịch phèn và dung dịch trợ keo tụ polime sẽ được đưa vào nước thô và hoà trộn với nhau trong bể trộn nhờ năng lượng của cánh khuấy trước khi vào bể phản ứng, tại bể phản ứng xẩy ra quá trình thuỷ phân và keo tụ phèn tạo bông cặn. Nước chứa bông cặn sẽ lắng xuống đáy khi qua bể lắng, phần nước lắng trong trên bề mặt bể được thu dẫn sang bể lọc. Phần cặn bẩn còn lại trong nước sẽ được giữ lại trong bể lọc sau khi đi qua lớp vật liệu lọc, nước lọc được khử trùng và dẫn vào bể chứa trước khi đưa vào mạng lưới phân phối. Tính toán các công trình chính: Bể trộn thuỷ lực: Nhiệm vụ: Bể trộn có nhiệm vụ trộn đều nước và hoá chất. Cấu tạo và hoạt động: Bể trộn cơ khí là dùng năng lượng cánh khuấy để tạo ra dòng chảy rối. Cánh khuấy thường có nhiều dạng khác nhau: cánh khuấy chân vịt, tuabin 6 cánh phẳng đầu vuông, tuabin 4 cánh nghiêng 450, tuabin kiểu quạt 6 cánh, …Khuấy trộn thường được tiến hành trong bể trộn hình vuông hoặc hình tròn, với tỉ lệ giữa chiều cao và chiều rộng là 2: 1. Ống dẫn nước được đưa vào đỉnh hoặc đáy bể, hoá chất cho vào ngay cổng dẫn nước vào. Cánh khuấy có thể là cánh tuabin hoặc phẳng gắn trên trục quay. Tuỳ theo chiều sâu của bể mà có thể gắn một tầng hay nhiều tầng quay trên một trục. Tốc độ quay của trục phụ thuộc vào kiểu cấu tạo và kích thước của cánh khuấy. Cánh khuấy có thể làm bằng hợp kim hoặc thép không gỉ hoặc có thể làm bằng gỗ. Tính toán: Để quá trình keo tụ có hiệu quả, phèn phải được trộn đều vào nước xử lý với liều lượng chính xác trong thời gian ngắn nhất. Do việc định lượng phèn khô trực tiếp vào nước khá phức tạp nên phải pha thành dung dịch trước khi cho vào nước. Công suất trạm xử lý là : Q = 500 m3/ngàyđêm = 62,5 m3 /h = 0,0174 m3/s. Thể tích của bể trộn: V = t* Q Trong đó: Qt: lưu lượng nước qua một bể, Qt = 62,5 m3/h = 0,0174 m3/s t: thời gian khuấy trộn, t= 60s. Ta có: V= 0,0174 * 60 = 1 m3 Bể trộn có dạng hình vuông, kích thước của bể: L x B x H = 0,8 x 0,8 x 1,6 m Ống dẫn nước vào ở đỉnh bể, dung dịch phèn cho vào ngay ở cửa ống dẫn nước vào. Dùng máy khuấy tuabin 2 cánh phẳng Đường kính cánh khuấy: D £ 1/2 B £ 1/2* 0,8 £ 0,4m. Chọn D= 0,4 m = 400 mm. Cánh khuấy đặt cách đáy một khoảng: h = D = 0,4 m. Chiều rộng bản cánh khuấy: r = 1/5D = 1/5 * 0,4 = 0,08 m = 80 mm. Chiều dài bản cánh khuấy : l = 1/4D = ¼ * 0,4 = 0,1 m = 100 mm Năng lượng cần truyền vào nước: P = G2*V*m Trong đó: G: Cường độ khuấy, G = 1000s-1 V: thể tích của bể, V = 1 m3 m: độ nhớt động lực của nước, m = 0,001 N.s/m2 Ta có: P = 10002 * 0,001* 1 = 1000 J/s = 1 kW Hiệu suất động cơ: h= 0,8, công suất của động cơ: 1/ 0,8 = 1,5 kW. Xác định số vòng quay của máy khuấy: N= vg/s = 300 vg/ phút Đường kính ống dẫn nước nguồn vào bể: D = m = 150 mm Ứng với Q =0,0174 m3/s thì v = 1 m/s ( tức là nằm trong giới hạn cho phép từ 1¸1,5m/s) Þ Đường kính ngoài của ống dẫn nước vào bể là 150 mm. Chiều cao xây dựng của bể tính cả chiều cao bảo vệ, chọn chiều cao bảo vệ là 0,4m [ Quy phạm 0,3 - 0,5 m] Hxd=h + 0,4= 1,6 + 0,4 = 2 m Đường kính ống dẫn nước tứ bể trộn sang bể phản ứng: Dr = m = 190 mm Với v là tốc độ chuyển động của nước, v = 0,8 - 1 m/s Chọn đường kính ống dẫn nước sang bể trộn là Dr = 190 mm Bảng 5.1: Các thông số tính toán của bể trộn thuỷ lực Các thông số Kí hiệu Số lượng Đơn vị Vật liệu Số bể N 1 bể Bê tông cốt thép Lưu lượng nước của 1 bể Qt 0,0174 m3/s Diện tích mặt bằng bể Ft 0,64 m2 Đường kính ống dẫn nước vào Dv 150 mm Thép Chiều cao xây dựng của bể Hxd 2 m Chiều rộng bể B 0,8 m Thời gian lưu nước T 1 Phút Đường kính cánh khuấy D 400 mm Thép không gỉ Số vòng quay cánh khuấy n 300 Vg/phút Bể phản ứng tạo bông cặn cơ khí: Nhiệm vụ: Bể phản ứng có chức năng hoàn thành tốt quá trình keo tụ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc, kết dính giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước để tạo nên những bông cặn đủ lớn và được giữ lại trong bể lắng. Cấu tạo và hoạt động Bể phản ứng cơ khí là dùng năng lượng cánh khuấy chuyển động trong nước để tạo ra sự xáo trộn trong dòng chảy. Cánh khuấy thường có dạng hình phẳng đối xứng qua trục quay và toàn bộ được đặt theo phương nằm ngang hay phương thẳng đứng. Kích thước của cánh khuấy được chọn phụ thuộc vào kích thước và cấu tạo của bể. Tính toán Thể tích bể phản ứng. Wb = Q *t Trong đó: Q: công suất trạm xử lý Q = 500 m3/ng.đ = 62,5 m3/h = 0,0174 m3/s T: thời gian nước lưu lại trong bể chọn t = 20 phút. Wb = = = 21m3 Diện tích mặt bằng bể phản ứng Căn cứ theo sơ đồ cao trình xử lý. Chọn Hb = 3,5(lấy bằng chiều cao bể lắng ngang). Fb = = = 6 m2 Trong đó: Wb : thể tích của bể Wb = 21 m3 Hb : chiều cao của bể Hb = 3,5 m Kích thước của bể: L x B = 3m x 2 m Trong bể đặt một cánh khuấy với đường kính cánh khuấy : D = 1/2L = 1/2 *3= 1,5 m. Chiều rộng cánh khuấy = 1/5D = 1/5* 1,5 = 0,3 m Chiều dài bản cánh khuấy = 1/4 D= 1/4* 1,5 = 0,4 m Cánh khuấy đặt cách đáy một khoảng h: h= D = 1,5 m Bể gồm một ngăn. Thể tích nước khuấy trộn của máy: V = 3 x 2 x 3,5 = 21 m3 Công suất tiêu thụ của máy khuấy: P = G2*V*m Trong đó: G:Cường độ khuấy, G = 600s-1 V: thể tích của bể, V = 21 m3 m: độ nhớt động lực của nước, m = 0,001 N.s/m2 Ta có: P = 6002 * 0,001 * 21= 7560 J/s = 7,6 kW. Vòng quay của động cơ: N = v/s = 20 v/phút. Hiệu suất động cơ: 0,8 Công suất động cơ: 7,6/0.8= 5,9 kW Ở tâm các buồng khuấy đặt theo phương thẳng đứng, cấu tạo guồng khuấy gồm một trục quay và 2 bản cánh đặt đối xứng nhau qua trục. Bảng 5.2:Các thông số tính toán bể phản ứng cơ khí Các thông số Kí hiệu số lượng Đơn vị Vật liệu Số bể phản ứng N 1 bể Bê tông cốt thép Diện tích ngăn phản ứng Fb 6 m2 Chiều rộng bể B 2 m Chiều dài bể L 3 m Chiều cao xây dựng bể Hxd 3,5 m Đường kính cánh khuấy D 1,5 m Lưu lượng nước vào bể Qb 0,0174 m3/s Thép không gỉ Tốc độ khuấy n 20 Vòng/phút Bể lắng vách nghiêng Nhiệm vụ: Lắng nước là giai đoạn làm sạch nước sơ bộ trước khi đưa vào bể lọc. Quá trình lắng xẩy ra phức tạp. Lắng là quá trình tách khỏi những cặn lơ lửng hoặc bông cặn hình thành trong giai đoạn keo tụ tạo bông. Cấu tạo và hoạt động: Bể lắng có dạng hình chữ nhật có thể làm bằng gạch hoặc bê tông cốt thép. Cấu tạo bể lắng ngang gồm 4 bộ phận chính: Bộ phận phân phối nước vào bể Vùng lắng cặn Hệ thống thu nước đã lắng Hệ thống thu xả cặn Bể lắng nghiêng là đưa vào vùng lắng của bể lắng ngang các ống hình trụ vuông, trục lăng đặt nghiêng so với phương ngang 600 làm tăng diện tích bề mặt đáy bể lắng. Nước đi từ dưới lên, cặn trượt theo đáy ống từ trên xuống vùng thu cặn ở bể. Nước trong đi lên vùng thu nước chảy vào máng thu đưa ra ngoài. Tính toán: Tính toán các thông số cho thiết kế Trong bể lắng đặt các ống hình trụ vuông cạnh 0,05 x 0,05 m, chiều dài ống lắng l= 1m, đặt nghiêng 600 , chiều cao khối trụ lắng: h= l*sina = 1* 0,897 = 0,897 m. Vận tốc lắng u0 = 0,15 mm/s. Công suất nước đi vào bể lắng: QL = a *Q = 1,33 * 62,5 = 83 m3/h = 0,023 m3/s Diện tích mặt bằng cần thiết của bể lắng: u0 = Trong đó: u0 : tốc độ lắng của hạt, u0 = 1,5.10-4 m/s W = 0,05 m, a = 600, cosa = 0,5 H : chiều cao khối trụ lắng, H = 0,867m Ta có: F = m2 Kích thước của bể: Chiều dài bể: L = 10 m Chiều rộng bể B = 2 m Nhà máy xây dựng một bể lắng với diện tích là 20 m2 Tốc độ u0 của các hạt: u0 = m/s Vận tốc nước chảy trong ống: v0 = m/s Khoảng cách giữa các tấm chắn: tấm chắn dặt nghiêng 600 so với phương ngang. Chiều rộng giữa các tấm chắn: l = H* cosa = 1* cos600 = 0,5 m Số tấm chắn : n = 10 :0,5 = 20 tấm. Hệ thống thu nước và phân phối nước đầu bể Đầu bể lắng có thiết kế một một tường chắn để phân phối dòng nước vào bể, tường phân phối cách tường đầu bể 1 m.[ Quy phạm 1 -2 m] Sử dụng máng thu nước đặt suốt chiều dài bể lắng, máng thu cả 2 phía. Chiều dài máng thu L = 2x 10 = 20 m Tải trọng thu nước trên một mét dài mép máng: q = l/s.m Chọn tấm xẻ khe hình chữ V, chiều cao mực nước trong khe chữ V = 0,25 m, khoảng cách giữa các đỉnh là 60 mm, Số khe trên mỗi máng 100 khe, mỗi bên 50 khe. Tính toán vùng chứa cặn: Việc xả cặn dự kiến tiến hành theo chu kỳ với thời gian giữa 2 lần xả cặn T=16 giờ. Thể tích vùng chứa nén cặn của bể lắng là: Wc = Trong đó: T: thời gian giữa 2 lần xả cặn. Chọn T = 24giờ. C: hàm lượng cặn còn lại sau khi lắng. Chọn C = 10mg/l Q: lưu lượng nước đưa vào bể (m3/h). d: nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt. Dựa vào thời gian lắng 24 giờ, tra bảng 3-3 Þ d = 30000g/m3. Cmax: hàm lượng cặn trong nước dựa vào bể lắng Cmax = Cn + KP + 0,25M + v (mg/l). Trong đó: Cn: hàm lượng cặn nước nguồn (mg/l), Cn = 363 mg/l P: liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước, P = 175 mg/l K: hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn sử dụng, chọn K=1. M: độ màu của nước nguồn (độ) thang màu platin– coban, M= 640 Pt.Co v: liều lượng vôi kiềm hoá nước (nếu có), v = 48 mg/l Þ Cmax = 363 + (1 * 175) + (0,25 * 640) + 48 = 746 (mg/l). Ta có: Wc = m3. Chiều cao trung bình của vùng chứa cặn: Hc = m. Chiều cao phần nước trong trên ống lắng h1 = 1,1 m Chiều cao phần không gian phân phối nước dưới các ống lắng nghiêng h2= 0,6 m chiều cao đạt ống lắng nghiêng h3 = 1 m Tổng chiều cao bể lắng: Hb = h1 +h2 +h3 + Hc = 1,1 + 0,6 + 1 + 0,5 = 3,2 (m). Chiều cao xây dựng bể có kể chiều cao bảo vệ (0,3 ¸ 0,5m) là: HXD =3,2 + 0,3 = 3,5 (m). Thể tích của bể lắng là: Wb = Lb * Hb * B = 10 * 3,2 * 2 = 64 m3. Lượng nước tính bằng phần trăm mất đi khi xả cặn: P = Trong đó: KP: hệ số pha loãng, khi xả cặn bằng thuỷ lực bằng 1,2 Wc: thể tích vùng chứa cặn Q: lưu lượng nước đưa vào bể (m3/h) T: thời gian giữa hai lần xả cặn T= 24giờ. Ta có: P= Lưu lượng cặn: qc-n = (m3/s) Với t là thời gian một lần xả cặn, chọn t = 10 phút [ Quy phạm 8 - 10 phút] Hệ thống thu xả cặn: Sử dụng hệ thống thu xả cặn bằng thuỷ lực, sử dụng ống thu xả cặn ở trung tâm bể lắng, dọc theo chiều dài bể. Tính toán ống xả cặn sao cho lượng cặn cần xả( khi cặn đầy thể tích chứa cặn) là 60% trong thời gian là 30 phút. Vậy lượng cặn cần xả là: 0,6 x 24,5 = 14,5 m3 trong 30 phút hay = 0,0082 m3/s. Chọn vận tốc xả cặn là 1 m/s. Đường kính ống xả cặn: DC = Trong đó: Q: lưu lượng cặn cần xả, Q = 0,0082 m3/s. v: vận tốc xả cặn, v= 1 m/s. Ta có: DC = m = 100 mm Chọn DC = 100 mm, ống xả cặn làm bằng PVC, có chiều dài làm việc bằng chiều dài bể lắng, chiều dài của ống là 10 m Theo quy phạm khoảng cách các lỗ xả cặn là 300 - 500 mm, ta chọn khoảng cách giữa các lỗ là 500 mm. Vậy trên ống xả cặn có tổng cộng: ( lỗ) Các lỗ xả cặn bố trí thành 2 hàng sole với nhau ở 2 bên thành ống xả cặn, với 38 lỗ thì mỗi bên thành ống có 19 lỗ, chọn đường kính ống xả cặn là 25mm. Đáy bể lắng ngang có độ dốc theo chiều dọc là 0,02 theo chiều ngược với chiều nước chảy và tốc độ ngang từ thành bể về phía ống thu cặn là 450 Khi xả cặn thì mực nước trong bể hạ xuống: DH = Trong đó: qn-c: lưu lượng cặn trong bể lắng, qn-c = 0,04 m3 qn: lưu lượng nước trong bể lắng, qn = 0,0174 m3/s Ln: chiều dài bể lắng, Ln = 10 m Ta có: DH = m Tổn thất áp lực trong hệ thống xả cặn: H = Trong đó: xd: hệ số tổn thất qua lỗ đục trên ống, x = 11,4 fc: diện tích ống xả cặn, fc= 0,008 m2 fm: diện tích máng xả cặn, fm = 0,04 m2 vc: vận tốc xả cặn ,vc = 1 m/s Sx: hệ số tổn thất cục bộ trong ống, lấy = 0,5 G: gia tốc trọng trường, g= 9,81 m/s2 Ta có: H= m Bảng 5.3: Các thông số kích thước của bể lắng ngang Các thông số Kí hiệu Số lượng Đơn vị Vật liệu Số bể lắng N 1 bể Bê tông cốt thépp Lưu lượng nước qua bể Q 62,5 m3/h Diện tích mặt bằng bể F 20 m2 Chiều rông bể B 2 m Chiều dài bể L 10 m Chiều cao xây dựng của bể Hxd 3,5 m Thời gian lưu nước T 120 Phút Lưu lượng nước của ngăn lắng Qn 0,0174 m3/s Thể tích cặn trong ngăn lắng Wc 24,5 m3 Số tấm chắn nghiêng trong bể n 20 tấm Thể tích bể lắng Wb 64 m3 Đường kính ống xả cặn Dc 100 mm PVC Tổn thất trong hệ thống xả cặn H 0,6 m Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc: Nhiệm vụ: 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 cá khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và các vi trùng có trong nước. Trong dây chuyền xử lý nước ăn uống và sinh hoạt lọc là giai đoạn cuối cùng làm trong nước triệt để. Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép. Cấu tạo và hoạt động: Nước được dẫn từ bể lắng sang qua màng phân phối vào bể lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong và được đưa vào bể chứa nước sạch.Bể lọc nhanh thường được sử dụng là bể lọc nhanh một chiều vởi dòng nước lọc đi từ trên xuống dưới, có một lớp vật liệu lọc là cát thạch anh. Bể lọc nhanh thường được sử dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt có dung chất keo tụ hay trong dây chuyền khử sắt của nước ngầm. Bể được cấu tạo bởi các bộ phận như: vỏ bể, lớp vật liệu lọc, hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa lọc, hệ thống dẫn nước vào bể lọc và thu nước rửa lọc. Tính toán Chọn bể lọc nhanh một lớp vật liệu lọc là cát thạch anh ( Các thông số được tra theo bảng 4.5 trang 128 và 4,6 trang 129 tài liệu [1] Đường kính hạt, d = 0,5 ¸ 125 mm Đường kính tương đương, dtd = 0,7 ¸ 0,8 mm Hệ số không đồng nhất , K= 2 Chiều dày lớp vật liệu lọc, 700 ¸ 800 mm Vận tốc làm việc bình thường, vbt = 5,5 - 6 m/h Vận tốc làm việc tăng cường, vtc = 6- 7,5 m/h. Tổng diện tích bể lọc: F= Trong đó: Q: Công suất 500 m3/ng.đ T: thời gian làm việc của trạm trong một ngày đêm T = 8 giờ Vbt: Tốc độ lọc tính chế độ làm việc bình thường, chọn vtb =6 m/h a: Số lần rửa mỗi bể trong một ngày đêm theo chế độ bình thường. Chọn a= 1 lần W:Cường độ rửa lọc, Chọn W= 12 l/m2 t1: Thời gian rửa lọc, thời gian rửa khí là 6 phút và thời gian rửa nước là 6 phút. Toàn bộ thời gian rửa lọc là 12 phút= 0,2 h t2: Thời gian ngừng bể lọc để rửa t2 = 0.35 giờ Ta có: F= m3 Số bể lọc cần thiết: N = 0,5= 0,5= 2 bể Diện tích mỗi bể: f = m2 [ Quy phạm < 100 m2] Diện tích mặt bằng của bể lọc là 7 m2 Kích thước của bể: L x B = 3 x 2,4 m Kiểm tra lại vận tốc lọc trong hệ thống xử lý: Vtb= m/s nằm trong quy phạm cho phép. Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh: H = hđ + hv + hn + hp Trong đó: hđ: Chiều cao lớp cát lọc. Lấy hđ = 0,4 m hv: Chiều cao lớp vật liệu lọc , hv = 0,8 m hn: chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc. hn = 2m (Quy phạm hn ³ 2m) hp: chiều cao phụ. hp = 0.5m (Quy phạm hp ³ 0.3m) Ta có: H = 0,4 + 0,8 + 2 + 0,5 = 3,7 m Hệ thống phân phối nước rửa và thu bắng sàn chụp lọc Hệ thống chụp lọc gắn trên sàn đỡ phân phối nước và gió khi rửa bể, chụp lọc thường làm bằng nhựa cứng hoặc inox, đầu chụp lọc xẻ các khe song song với chiều rộng 0,7 - 1mm để phân phối gió nước. Đường kính ống dẫn nước rửa lọc: Lưu lượng nước rửa bể lọc Qr = Trong đó: Qr: lưu lượng nước rửa bể lọc ( m3/s) W: cường độ nước rửa lọc, W = 12 l/sm2 f: diện tích mặt bằng bể Ta có: Qr = ( m3/s) = 90 l/s Tiết diện ống dẫn nước đến bể lọc: Sống = Trong đó: v: vận tốc nước chảy trong ống, v= 2 m/s Ta có: Sống= m2 Đường kính ống dẫn nước rửa lọc: Dống = m= 170 mm Þ Chọn đường kính ống dẫn nước rửa là Dống= 200 mm. Xác định đường kính ống phân phối khí rửa lọc: Lưu lượng gió tính toán: Qgió = Trong đó: Wgió:cường độ gió thổi khí rửa lọc, Wgió = 15 l/s.m2 F: diện tích bể lọc Ta có: Qgió = m3/s = 110 l/s Đường kính ống dẫn khí chính: Dgió = m = 97 mm Þ Chọn đường kính ống dẫn khí chính là Dgió = 100 mm Với v là vận tốc gió thổi trong ống chính, chọn v= 15 m/s [ Quy phạm 15 - 20 m/s] Xác định số chụp lọc cần thiết: Rửa lọc bằng nước và khí kết hợp: qnc = 90 l/s, qkhí = 110 l/s Chọn chụp lọc có đặc tính: Lưu lượng nước qua 1 chụp lọc, q = 0,752 l/s, h= 1,01 m Số chụp lọc trên một bể lọc: N = ( cái) Số chụp lọc trên 1 m2: n = ( cái) Với f là diện tích bể lọc, f = 7,2 m2 Máng thu nước rửa lọc: Lượng nước rửa thu vào mỗi máng: qm = W * d * L ( l/s) Trong đó: W: cường độ rửa lọc, W = 12 l/s.m2 d: khoảng cách giữa các tâm máng, d = 2,2m [ Quy phạm 2 - 2,2 m] L: chiều dài máng, L = 3m Ta có: qm = 12 * 2,2 * 3 = 79,2 ( l/s) = 0,0792 (m3/s) Chiều rộng máng: Bm = K Trong đó: a: tỉ số giữa chiều cao hình chữ nhật với nửa chiều rộng của máng, chọn a =1 [ Quy phạm 1 - 1,5] K: hệ số đối với tiết diện máng, chọn K= 2,1 Ta có: Bm = 2,1 m Chiều cao mánh hình chữ nhật: hcn = m Chiều cao phần đáy tam giác: hd = 0,1 m Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa lọc: Hm = hcn + hd + dm = 0,22 + 0,1 + 0,08 = 0,4 m Với dm là chiều dày thanh máng, chọn dm= 0,08 Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu đến mép trên máng thu nước rửa: DHm = Trong đó: L: chiều dày lớp vật liệu lọc , L= 0,8 m e: độ giãn tương đối của lớp vật liệu lọc, chọn e = 45% Ta có DHm = m Theo quy phạm khoảng cách giữa đáy dưới cùng