Đồ án Tính toán thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu vực phía Bắc huyện Tân Uyên– Bình Dương với công suất Q = 20.000 m 3 /ngày ñêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO KHU VỰC PHÍA BẮC HUYỆN TÂN UYÊN - BÌNH DƯƠNG VỚI CÔNG SUẤT Q = 20000 M3/NGÀY ðÊM NGÀNH : MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH : KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : ThS. VŨ HẢI YẾN SINH VIÊN THỰC HIỆN : THÁI NGUYỄN MINH PHƯƠNG MSSV: 09B1080054 LỚP:09HMT2 TP. Hồ Chí Minh, 2011 1. ðầu ñề ðồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước cấp cho khu vực phía Bắc huyện Tân Uyên– Bình Dương với công suất Q = 20.000 m3/ngày ñêm 2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban ñầu): - Tìm hiểu về nhu cầu cấp nước ở huyện Tân Uyên – Bình Dương. - Tìm hiểu về quy trình xử lý nước cấp. - Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp. - Tính toán kinh tế. - Vẽ bản vẽ. 3. Ngày giao ðồ án tốt nghiệp: 1/11/2010 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 23/1/2011 5. Họ tên người hướng dẫn Phần hướng dẫn 1/ ThS. Vũ Hải Yến Toàn bộ 2/ ....................................................... ............................................................. Nội dung và yêu cầu LVTN ñã ñược thông qua Bộ môn. Ngày tháng năm 20 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO ðẠI HỌC KTCN TPHCM CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ------------------------ KHOA:………………………… BỘ MÔN:……………………… NHIỆM VỤ ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHÚ Ý: SV phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyết minh HỌ VÀ TÊN : Thái Nguyễn Minh Phương MSSV : 09B1080054 NGÀNH : Môi trường LỚP : 09HMT2 PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ):................................................. ðơn vị:................................................................................ Ngày bảo vệ:....................................................................... ðiểm tổng kết: .................................................................... Nơi lưu trữ ðồ án tốt nghiệp: ............................................. LỜI CAM ðOAN ðược sự chấp thuận của các thầy cô trong khoa Môi trường và Công nghệ sinh học - Trường ðại học Kỹ thuật Công nghệ cho tôi thực hiện ðồ án tốt nghiệp với nội dung “Tính toán thiết kế trạm xử lý nuớc cấp cho khu vực phía Bắc huyện Tân Uyên – Bình Dương với công suất Q = 20000 m3/ngày ñêm”. Cùng với sự giúp ñỡ của giáo viên hướng dẫn ThS. Vũ Hải Yến ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện xây dựng ñồ án. Tôi cam ñoan các số liệu của ðồ án tốt nghiệp “Tính toán thiết kế trạm xử lý nuớc cấp cho khu vực phía Bắc huyện Tân Uyên – Bình Dương với công suất Q = 20000 m3/ngày ñêm” ñược thu thập từ các cơ quan có liên quan trên ñịa bàn tỉnh Bình Dương, các số liệu ñược sử dụng làm cơ sở ñể thiết kế. Nội dung ðồ án do tôi tự thực hiện, không sao chép dưới bất kỳ hình thực nào, các số liệu trích dẫn trong ñồ án là trung thực và tôi chịu trách nhiệm về lời cam ñoan của mình. LỜI CAM ƠN Lời ñầu tiên cho em ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới các Thầy, Cô trong khoa Môi trường & Công nghệ sinh học và các khoa khác của trường ðại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM ñã hướng dẫn , dạy dỗ, giúp ñỡ tận tình trong suốt thời gian học tập tại trường và quá trình làm khóa luận. ðể hoàn thành khóa luận này em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất ñến cô hướng dẫn ThS. Vũ Hải Yến – người ñã trực tiếp hướng dẫn cho em trong suốt quá trình thực hiện ñề tài. Ngoài ra, em xin cảm ơn gia ñình ñã tạo những ñiều kiện thuận lợi nhất dành cho em trong suốt những năm dài học tập. ðồng thời cũng xin cảm ơn tất cả những người thân và bạn bè ñã gắn bó cùng học tập và giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian qua cũng như trong suốt quá trình thực hiện ñề tài tốt nghiệp này. TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Thái Nguyễn Minh Phương NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm i MU

C LU

C Phần mở ñầu ............................................................................................................ 1 1. ðặt vấn ñề .................................................................................................. 2 2. Tính cấp thiết của ñề tài ............................................................................. 3 3. Mục tiêu của ñề tài ..................................................................................... 3 4. Phương pháp nghiên cứu............................................................................ 3 5. Nội dung thực hiện..................................................................................... 4 6. Ý nghĩa ñề tài ............................................................................................. 4 7. Cấu trúc luận văn ....................................................................................... 5 Chương 1: Tổng quan về huyện Tân Uyên tỉnh Bình Dương ............................... 6 1.1 ðiều kiện tự nhiên...................................................................................... 7 1.1.1 Vị trí ñịa lý .................................................................................... 7 1.1.2 ðịa hình......................................................................................... 8 1.1.3 Khí hậu .......................................................................................... 8 1.1.4 Tài nguyên nước............................................................................ 8 1.1.5 Tài nguyên ñất............................................................................... 9 1.1.6 Tài nguyên rừng ............................................................................ 9 1.1.7 Tài nguyên khoáng sản ................................................................. 9 1.2 Dân số và lao ñộng.................................................................................... 10 1.2.1 Dân số........................................................................................... 10 1.2.2 Lao ñộng....................................................................................... 10 1.3 Thực trạng phát triển kinh tế – xã hội ....................................................... 11 1.3.1 Tăng trưởng kinh tế và phân tích tăng trưởng ............................. 11 1.3.2 Cơ cầu kinh tế .............................................................................. 11 1.4 Hiện trạng phát triển các ngành – lĩnh vực ............................................... 12 1.4.1 Ngành công nghiệp - xây dựng .................................................... 12 1.4.2 Khu vực dịch vụ ........................................................................... 12 ii 1.4.3 Ngành nông lâm thủy sản............................................................. 12 1.4.4 Hệ thống kết cầu hạ tầng.............................................................. 13 1.4.5 Văn hóa – xã hội .......................................................................... 14 1.4.6 Quốc phòng an ninh ..................................................................... 15 1.5 Nhận xét chung ......................................................................................... 16 1.5.1 ðiểm mạnh ................................................................................... 16 1.5.2 ðiểm yếu ...................................................................................... 16 Chương 2: Tổng quan về nước cấp và các biện pháp xử lý nước ........................ 17 2.1 Tầm quan trọng của nước cấp................................................................... 18 2.2 Các loại nguồn nước ................................................................................. 20 2.2.1 Nước mặt...................................................................................... 20 2.2.2 Nước ngầm................................................................................... 22 2.2.3 Nước biển..................................................................................... 24 2.2.4 Nước lợ......................................................................................... 24 2.2.5 Nước khoáng ................................................................................ 25 2.2.6 Nước chua phèn ........................................................................... 25 2.2.7 Nước mưa..................................................................................... 25 2.3 Các chỉ tiêu về nước cấp ........................................................................... 26 2.3.1 Chỉ tiêu vật lý ............................................................................... 26 2.3.2 Chỉ tiêu hóa học ........................................................................... 27 2.3.3 Chỉ tiêu vi sinh ............................................................................. 31 2.4 Các tiêu chuẩn cấp nước ........................................................................... 32 2.4.1 Chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt ........................... 32 2.4.2 Chất lượng nước cấp cho sản xuất ............................................... 32 2.5 Tổng quan về các quá trình xử lý nước..................................................... 32 2.5.1 Hồ chứa và lắng sơ bộ.................................................................. 33 2.5.2 Song chắn rác và lưới chắn .......................................................... 33 2.5.3 Bể lắng cát.................................................................................... 33 2.5.4 Xứ lý nước tại nguồn bằng hóa chất ............................................ 34 iii 2.5.5 Quá trình làm thoáng.................................................................... 34 2.5.6 Clo hóa sơ bộ................................................................................ 34 2.5.7 Quá trình khuấy trộn hóa chất...................................................... 35 2.5.8 Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông cặn ................................. 35 2.5.9 Quá trình lắng............................................................................... 36 2.5.10 Quá trình lọc................................................................................. 37 2.5.11 Flo hóa.......................................................................................... 39 2.5.12 Khử trùng nước ............................................................................ 39 2.5.13 Ổn ñịnh nước................................................................................ 39 2.5.14 Làm mềm nước ............................................................................ 39 2.6 Một vài sơ ñồ công nghệ xử lý nước cấp.................................................. 40 Chương 3: Lựa chọn - tính toán công trình thu – trạm bơm cấp I...................... 43 3.1 Nguồn cấp nước thô .................................................................................. 44 3.1.1 Hiện trạng nguồn nước mặt.......................................................... 44 3.1.2 Hiện trạng nguồn nước ngầm....................................................... 46 3.1.3 Lựa chọn nguồn nước thô ............................................................ 47 3.2 Nguồn cấp ñiện ......................................................................................... 48 3.3 ðịa ñiểm xây dưng công trình thu – trạm bơm cấp I ................................ 49 3.4 Lựa chọn công trình thu – trạm bơm cấp I................................................ 49 3.4.1 Số liệu cơ sở phục vụ cho tính toán thiết kế ................................ 49 3.4.2 Phương án 01 ............................................................................... 50 3.4.3 Phương án 02 ............................................................................... 52 3.4.4 Kết luận về lựa chọn phương án .................................................. 53 3.5 Tính toán các công trình ñơn vị trong trạm bơm cấp I ............................. 53 3.5.1 Họng thu nước.............................................................................. 53 3.5.2 Song chắn rác ............................................................................... 53 3.5.3 Ống tự chảy dẫn nước vào ngăn thu ............................................ 55 3.5.4 Ngăn lắng cát (ngăn thu) .............................................................. 57 3.5.5 Ngăn hút – ngăn bơm................................................................... 58 iv Chương 4: phân tích – lựa chọn – tính toán dây chuyền công nghệ xử lý .......... 59 4.1 ðề xuất công nghệ xử lý ................................................................................ 60 4.2 Phân tích – lựa chọn công nghệ xử lý............................................................ 61 4.2.1 Bể trộn.......................................................................................... 61 4.2.2 Ngăn tách khí ............................................................................... 61 4.2.3 Bể phản ứng ................................................................................. 61 4.2.4 Bể lắng ......................................................................................... 62 4.2.5 Bể lọc ........................................................................................... 64 4.2.6 Bể chứa......................................................................................... 65 4.2.7 Trạm bơm cấp II........................................................................... 65 4.3 Thuyết minh công nghệ xử lý ................................................................... 65 4.4 Tính toán lượng hóa chất cần dùng........................................................... 69 4.4.1 Phèn nhôm.................................................................................... 69 4.4.2 Công trình chuẩn bị dung dịch phèn ............................................ 70 4.4.3 Vôi................................................................................................ 76 4.4.4 Công trình chuẩn bị dung dịch vôi............................................... 77 4.4.5 Khử trùng nước ............................................................................ 80 4.5 Tính toán các công trình ñơn vị trong cụm xử lý...................................... 82 4.5.1 Bể trộn ñứng................................................................................. 82 4.5.2 Bể lắng ngang............................................................................... 85 4.5.3 Bể phản ứng có tầng cặn lơ lửng.................................................. 90 4.5.4 Bể lọc nhanh................................................................................. 92 4.5.5 Bể chứa nước sạch ......................................................................100 4.5.6 Bể thu hồi ....................................................................................101 4.5.7 Hồ cô ñặc, nén và phơi khô bùn..................................................103 4.6 Bố trí mặt bằng trạm xử lý nước cấp .......................................................105 Chương 5: Tính toán kinh tế ................................................................................107 5.1 Mô tả các công trình chuẩn bị hóa chất ..................................................108 5.2 Mô tả công trình xử lý ñơn vị .................................................................109 v 5.3 Dự toán chi phí xây dựng cơ bản ............................................................111 Kết luận & kiến nghị..............................................................................................115 Tài liệu tham khảo Phụ lục vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : (Biological Oxygen Demand) Nhu cầu oxy sinh học BTCT : Bê tông cốt thép BTNMT : Bộ Tài nguyên môi trường BVTV : Bảo vệ thực vật BYT : Bộ y tế COD : (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa học MPN : (Most Probable Number per 100 liters) Mật ñộ khuẩn lạc NTU : (Nepheometic Turbidity Unit) ðơn vị ño ñộ ñục NXB : Nhà xuất bản QCVN : Quy chuẩn Việt Nam SS : (suspended solids) Chất rắn lơ lửng STT : Số thứ tự TCVN : Tiêu cuẩn Việt Nam TCXD : Tiêu chuẩn Bộ xây dựng TDS : (Total dissoleved solids) Tổng chất rắn hòa tan UBND : Ủy ban nhân dân XLNC : Xử lý nước cấp vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 - Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước mặt ......................... 21 Bảng 2.2 - Các ñặc tính của nước mặt và nước ngầm ................................ 23 Bảng 3.1 - Bảng kết quả xét nghiệm mẫu nước thô sông ðồng Nai .......... 45 Bảng 3.2 - Chất lượng nước ngầm tại huyện Tân Uyên - Bình Dương...... 46 Bảng 4.1 - Liều lượng phèn ñể xử lý nước ñục .......................................... 69 Bảng 4.2 - Các thông số thiết kế của bể hòa trộn phèn .............................. 73 Bảng 4.3 - Các thông số thiết kế của bể tiêu thụ phèn ............................... 76 Bảng 4.4 - Số vòng quay và công suất máy khuấy..................................... 79 Bảng 4.5 - Các thông số thiết kế của bể tiêu thụ vôi .................................. 79 Bảng 4.6 - Các thông số thiết kế của bể trộn ñứng..................................... 85 Bảng 4.7 - Các thông số thiết kế của bể lắng ngang................................... 90 Bảng 4.8 - Các thông số thiết kế của bể lắng ngang................................... 92 Bảng 4.9 - Các thông số thiết kế của bể lọc .............................................. 100 Bảng 4.10 - Các thông số thiết kế của bể chứa nước sạch .......................... 101 Bảng 4.11 - Các thông số thiết kế của bể thu hồi .................................