Luận văn Nghiên cứu đề xuất phương án tăng cường xử lý nước ở Nhà máy nước Thủ Đức
ƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Luận văn
Đề tài: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT
PHƯƠNG ÁN TĂNG CƯỜNG XỬ LÝ
NƯỚC Ở NHÀ MÁY NƯỚC THỦ
ĐỨC
1
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Mục lục
3........................................................................................................................CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
3 ..................................................................................................................................I.1. Đặt vấn đề
3..........................................................................................................................................NƯỚC CẤP
3.......................................................................................................................II.1. Giai đoạn kết tủa
4...............................................................................................................................II.2. Giai đoạn lắng
4.............................................................................................................................II.3. Giai đoạn lọc
6................................................................................................................................NƯỚC THỦ ĐỨC
6 ..................................................................III.1. KHÁI QUÁT VỀ HỌAT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY
7.................................................................................................................III.2. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
10.................................................III.3. CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG
10......................................................................................................III.3.1. Trạm bơm cấp I (Hóa An)
10.........................................................................................................III.3.1.1. Quy trình hoạt động
12..............................................................................................III.3.2.Bể giao liên (Junction chamber)
13 ......................................................................III.3.3. Máy đo lưu lượng nước sông (Flow metering)
14.................................................................................III.3.4. Bể trộn sơ cấp (Primary mixing basins)
15.........................................................................................III.3.5. Bể phản ứng (Flocculation basins)
16 ...........................................................................................III.3.8. Kênh phân phối (Tapered flume)
16.....................................................................III.3.9. Bể lắng ngang (Horizontal sedimention basins)
17.........................................................................................III.3.10. Bể lọc nhanh (Rapid sand filters)
23 .........................................................................III.3.11. Bể trộn thứ cấp (Secondary mixing basins)
24.....................................................................III.3.12. Bể chứa nước sạch (Treated water reservoirs)
24...................................................................................................................III.3.12. Trạm bơm cấp II
25 ................................................................................................................III.4. Các kết quả phân tích
25 ................................................................................III.4.1. Kết quả chất lượng nước tháng 03/2009
27..........................................................................III.4.3. Kết quả đo pH ngày 01/08/2008 (mùa mưa)
32...........................................................................................................IV.2.3. Bể tạo bông và bể lắng
34................................................................................................................................IV.3. Các đề xuất
35................................................................................................................CHƯƠNG V: KIẾN NGHỊ
37..................................................................................................................TÀI LIỆU THAM KHẢO
2
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
I.1. Đặt vấn đề
Nước là nguyên liệu sản xuất không thể thay thế và là nguồn sống rất đặc
biệt.
Ngày nay, cùng với sự phát triển về kinh tế, xã hội, nhu cầu về nước cho
sinh họat, công nghiệp tăng nhanh cả về sản lượng lẫn chất lượng. Vì thế con
người phải biết xử lý các nguồn nước cấp để phục vụ cho mình.
Trong kỹ thuật xử lý nước cấp, tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu
cầu về chất lượng nước cấp mà người ta quyết định quá trình xử lý để có được
chất lượng nước cấp đảm bảo các chỉ tiêu và ổn định chất lượng nước cấp cho
các nhu cầu sử dụng.
Thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm thương mại lớn, có mật độ dân cư
đông nhất nước thì vấn đề cung cấp nước sạch và liên tục cũng là mối quan tâm
hàng đầu. Điều đó đòi hỏi phải có một công nghệ xử lý nước với quy mô lớn,
đảm bảo chất lượng và ổn định.
Nhà máy nước Thủ Đức đã đáp ứng nhu cầu đó với công suất xử lý ổn định
là 750.000m3/ngày đêm, chất lượng đầu ra đạt tiêu chuẩn. Công nghệ xử lý
nước mặt của Nhà máy còn được xem là tiêu biểu và hòan chỉnh nhất ở nước ta
hiện nay.
3
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
CHƯƠNG II:TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC TRONG
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP
II.1. Giai đoạn kết tủa
Giai đoạn này được thực hiện khi nguồn nước quá đục (nước sông có nhiều
chất lơ lửng) để tăng hiệu quả lắng, giảm khối tích của các công trình làm sạch,
tuy nhiên nó tốn nhiều chi phí quản lý (phèn)
Khi cho phèn vào nước thì phản ứng xảy ra như sau:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)
3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2
Các loại phèn thường dùng là phèn nhôm Al2(SO4)3 và phèn sắt FeSO3,
FeCl3.
II.2. Giai đoạn lắng
Thực hiện trong các bể lắng, giữ lại phần lớn (gần 60%) các hạt cặn lơ lửng
trong nước. Bể lắng hoạt động dựa trên các nguyên tắc sau:
Nước chảy từ từ qua bể lắng, dưới tác dụng của trọng lực bản thân, các bông
cặn trong quá trình di chuyển tới cuối bể sẽ rơi dần xuống đáy bể. thực nghiệm
cho thấy rằng việc lắng cặn chậm dần so với thời gian, lúc đầu cặn lắng nhanh
hơn, các hạt cặn rơi trước đến một lúc nào đó ( 1- 1,5giờ) có thể coi như cặn
lắng không rơi nữa.
II.3. Giai đoạn lọc
Là giai đoạn kết thúc của quá trình làm trong nước và được thực hiện trong
các bể lọc. Các bể lọc có nhiệm vụ giữ lại các hạt cặn nhỏ và một số vi khuẩn
coà lại sau giai đoạn lắng. Việc lọc nước được thực hiện bằng cách cho nước
chảy qua một lớp vật liệu lọc thường là cát thạch anh có cỡ hạt 0,5- 1mm hoặc
than Antraxit có kích thước tương tự. Chiều dày lớp vật liệu lọc khỏang 0,7-
4
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
1,2m. Ngòai ra để giữ cho cát không chui vào ống thu, trong bể lọc còn có đặt
các vật liệu đổ cát như cuội, sỏi, đá dăm,… có độ lớn tăng dần theo chiều nước
chảy khi lọc nước.
Khử trùng nước
Sau khi qua bể lắng, bể lọc, phần lớn vi trùng trong nước (khỏang 90%) bị
giữ lại và tiêu diệt. Tuy nhiên để đảm bảo hòan tòan vệ sinh người ta tiếp tục
khử trùng cho đến khi đạt tới giới hạn cho phép (< 20 con E.Coli/1lít nước).
Phương pháp khử trùng thường dùng nhất là clorua hóa, tức cho Clo hơi
hoặc Clorua vôi (25- 30%) vào nước dưới dạng dung dịch để khử trùng. Khi
cho Clorua vôi (CaCl2) vào nước, phản ứng diễn ra như sau:
2CaCl2
Ca(OCl)2 + CO2 + H2O
HOCl HCl + O
Ca(OCl)2 + CaCl2 (tự phân hủy)
CaCO3 + 2HOCl (CO2 có sẳn trong nước)
Oxi tự do sẽ oxi hóa các chất hữu cơ và giết chết vi trùng. Để phản ứng xảy
ra hòan tòan thì thời gian tiếp xúc giữa dung dịch Clo và nước tối thiểu là 30
phút. Clo và Clorua vôi thường cho vào đường ống dẫn nước từ bể lọc sang bể
chứa, liều lượng Clo có thể bằng 0,5- 1mg/l để tránh cho nước có mùi Clo
5
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
CHƯƠNG III: QUI TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP
TẠI NHÀ MÁY NƯỚC THỦ ĐỨC
III.1. KHÁI QUÁT VỀ HỌAT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY
Trụ sở giao dịch chính của Nhà máy nước Thủ Đức đặt tại số 02 Lê Văn Chí,
phừơng Linh Trung, quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
Là đơn vị trực thuộc Tổng công ty cấp nước Sài Gòn (doanh nghiệp Nhà
nước)
Nhà máy nước Thủ Đức là đơn vị cấp nước sạch chủ lực của Tổng công ty
Cấp nước Sài Gòn cũng như Thành phố.
Công suất hoạt động của Nhà máy là 750.000m3/ngày đêm.
Ngoài ra mỗi ngày bổ sung thêm 100.000m3 của Công ty Cấp nước Bình An.
Vậy tổng lượng nước sạch của Nhà máy nước Thủ Đức cung cấp cho Thành
phố với lưu lượng ổ định là 850.000m3/ngày đêm.
6
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
III.2. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
Nước sông
Đồng Nai
Trạm bơm
Bể giao liên
Đồng hồ
đo lưu
Bể trộn sơ
cấp
cấp I
Polyme
Clo
Phèn
Clo
Bể lọc
nhanh
Bể lắng
ngang
Kênh phân
Bể phản
ứng
phối
Bể trộn
thứ cấp
Bể chứa
nước sạch
Đồng hồ
đo lưu
Trạm bơm
cấp II
Clo Fluor
Vôi
Cty cấp
TP. HCM
nước Bình
Thuyết minh quy trình công nghệ
Từ trạm bơm cấp I Hóa An, nước sông Đồng Nai qua công trình thu gồm 2
ống bê tông 2000mm cách bờ 34m, sâu 4m, bơm vào ống truyền tải nước thô
2400mm dẫn về Nhà máy nước Thủ Đức.
Tại Nhà máy, nước sông được nhận từ bể giao liên, mực nước ở đây luôn
được duy trì độ cao nhất định tạo dòng tự chảy qua các công trình xử lý tiếp
theo.
Rời bể giao liên nước được dẫn qua ống ngầm, tiếp đó có lắp đồng hồ đo lưu
lượng nước sông nối tiếp với kênh dẫn hở, tại đầu kênh dẫn hở này có đặt ống
7
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
châm dung dịch phèn, tận dụng dòng nước chảy rối trong kênh dẫn để dung
dịch phèn và nước sông được hòa trộn. Kênh dẫn nước sông chia nước vào 2 bể
trộn sơ cấp, trên mỗi bể trộn sơ cấp có lắp 2 máy khuấy 30kW – 105 vòng/phút
để tăng cường độ khuấy trộn đều nước sông và dung dịch phèn, tạo điều kiện
thuận lợi cho phản ứng thủy phân phèn ở bể phản ứng, sau đó nước sông qua bờ
tràn dẫn vào 2 bể phản ứng. Tại ngõ ra bể trộn sơ cấp có gắn hệ thống châm
dung dịch polymer (chất trợ lắng). Thời gian lưu nước tại bể trộn này là 70-80
giây. Hệ thống châm polymer chỉ sử dụng tăng cường vào mùa mưa khi nước
có độ đục cao.
Nước sông vào 2 bể phản ứng với thời gian lưu nước 19 phút, trên mỗi bể
phản ứng lắp đặt 32 máy khuấy phân bố đều suốt chiều dài bể, tại mỗi bể phản
ứng dung dịch phèn được thủy phân thành dung dịch keo mang điện tích dương
có khả năng hấp thụ các hạt lơ lửng trong nước mang điện tích trái dấu để tạo
thành các bông cặn. Các hạt keo được cánh khuấy tương tác trở nên năng động,
tạo điều kiện tiếp xúc với các hạt lơ lửng để thêm cặn nhiều và lớn hơn.
Rời bể phản ứng, nước đi qua 1 kênh dẫn hình thang để phân phối đều cho 7
bể lắng ngang. Tại kênh phân phối này đặt hệ thống thổi hơi ở đáy bể giữ cho
cặn không lắng xuống.
Trong giai đoạn này, nước sẽ chảy từ từ qua bể, dưới tác dụng của trọng
lượng bản thân, các bông cặn sẽ chìm dần xuống đáy bể. Giai đoạn này giữ lại
phần lớn các hạt lơ lửng trong nước (80%), cặn lắng xuống nhiều nhất ở khoảng
¼ chiều dài của bể. Thời gian lưu nước trong bể lắng khoảng 2 giờ, phần lớn
nước trong trên mặt sẽ tràn qua máng phẳng thu nước (bể lắng lớn có 6 máng
thu và bể lắng nhỏ có 2 máng thu). Lượng bùn lắng tích tụ nhiều sẽ ảnh hưởng
đến cơ chế thủy lực trong bể, vì vậy trung bình 3 tháng bể lắng được xả cạn để
8
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
rửa bùn. Nước ra khỏi bể lắng được đưa vào 1 kênh dẫn chung, phân phối nước
cho 20 bể lọc.
Mỗi bể lọc có diện tích 132,6m2, tốc độ lọc trung bình 13m/h và công suất là
37.500m3/ngàyđêm. Hồ lọc có khoang thu nước ở đáy, phía trên là lớp đan đỡ
vật liệu lọc, đan có lỗ gắn chụp lọc nhựa đuôi dài. Lớp vật liệu lọc được sắp xếp
thành 2 lớp: lớp sỏi đỡ dày 100mm, lớp cát dày 950mm. Các bể lọc có nhiệm
vụ giữ lại các hạt cặn nhỏ và vi khuẩn mà hồ lắng không thể giữ lại được để làm
trong nước. Theo trọng lực nước đi qua lớp vật liệu lọc, các hạt cặn, bông cặn
được giữ lại và cho lớp nước trong vào khoang thu nước dẫn ra ngoài. Sau thời
gian lọc trung bình 24 giờ, bể lọc bị nghẽn lọc, tồn thất áp lực tại lớp vật liệu
lọc đạt 1,5m; hệ thống lọc báo nghẹt và phát tín hiệu yêu cầu rửa. Khi bể lọc
rửa, hoạt động lọc tạm ngưng, hệ thống điều khiển tác động vào các van hồ lọc
thực hiện 3 giai đoạn của quá trình rửa lọc: rửa gió, rửa gió kết hợp với nước và
rửa nước với tổng thời gian rửa lọc mất 21 phút và lượng nước rửa lọc là
500m3/hồ lọc.
Từ hồ lọc nước được thu vào 1 mương chung dẫn đến bể trộn thứ cấp, bể có
trang bị 2 máy khuấy 50HP. Tại đây có đường ống châm vôi, Clo và Fluor, đưa
vào bể trộn các hóa chất này đạt hàm lượng cho phép, đảm bảo tiêu chuẩn nước
ăn uống sinh hoạt. Các máy khuấy trộn tại bể thứ cấp trộn đều dung dịch hóa
chất và nước lọc trước khi theo kênh dẫn vào bể chứa nước sạch.
Nước từ các bể chứa nước sạch được dẫn vào trạm bơm cấp II bằng 1
mương dẫn nước ngầm. Trên mương có gắn 1 thiết bị Ventury đo lưu lượng
nước lọc, tại đây dung dịch Clo được châm vào nước 1 lần nữa để đảm bảo hàm
lượng Clo dư đạt tiêu chuẩn trong mạng lưới cấp nước. Từ trạm bơm cấp II,
nước được bơm cấp cho Thành phố qua đường ống 2000mm, dài 12,4km (đến
9
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
trạm phân phối cầu Điện Biên Phủ) và phân phối đến các hộ dân qua mạng lưới
cấp nước Thành phố.
III.3. CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG
III.3.1. Trạm bơm cấp I (Hóa An)
III.3.1.1. Quy trình hoạt động
Hệ thống
lưới lược rác
Hệ thống
lọc nước
Sông
Đồng Nai
Chỗ hút
Hệ thống
bơm nước
Hệ thống bơm
nước giải nhiệt
động cơ
Hệ thống
nước rửa lưới
lược rác
Hệ thống
châm Clo
Hệ thống xử
lý nước
III.3.1.2. Thiết bị cung cấp nước sông
10
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Hình 3.1: Cửa thu nước tại Trạm bơm Hóa An
Hình 3.2: 3 Máy lược rác tại Trạm bơm Hóa An
Hình 3.3: Bơm trục đứng tại trạm bơm Hóa An
Số
Lưu
lượng
bơm hoạt
động
Cột áp
Hiệu
lượng
(m)
quả (%)
(m3/ngày)
1 bơm
2 bơm
3 bơm
4 bơm
5 bơm
6 bơm
207.360
397.440
565.920
705.024
816.480
902.880
34,4
36,9
40
76
85,5
83,3
85,5
86
43
46,3
49
85,5
(Nguồn: Nhà máy nước Thủ Đức)
Bảng 3.1: Bơm hoạt động với đường ống D2400mm
Ở cột áp 46,3m, 5 bơm hoạt động cùng lúc sẽ đạt hiệu quả cao nhất.
11
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
III.3.2.Bể giao liên (Junction chamber)
Chức năng: tiêu năng, đảm bảo cao trình mực nước để duy trì chế độ dòng tự
chảy. Chiều cao mực nước: 7,56m.
Ống lót tường: sắt đúc
Cổng: sắt đúc
Vật liệu
Bề mặt: Mn-Cu
Chêm: Cu
Ống: thép nguyên chất
Theo chỉ dẫn của nhà sản xuất
Bảo
dưỡng
Vận hành cổng để kiểm tra hiện
trạng
3 tháng
6 tháng
Kiểm tra tình trạng bị ăn mòn của
cổng, chùi rửa và bôi trơn coång
12 tháng Kiểm tra đai ốc và thay mới nếu hư
Bảng 3.2: Chi tiết vật liệu và thời gian bảo dưỡng bể giao liên
12
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Hình 3.4: Bể giao liên
Kích thước bể giao liên:
Số lượng bể
01
14
Chiều dài (m)
Chiều rộng (m) 11
Chiều sâu (m)
9
III.3.3. Máy đo lưu lượng nước sông (Flow metering)
Máy đo siêu âm dùng để đo lưu lượng nước sông, được lắp đặt ở điểm cuối
cùng của đường ống 2400mm. Tại đây, việc lấy mẫu nước để kiểm tra đánh
giá chất lượng nước đầu vào. Đo lượng nước vào từ Trạm bơm Hoá An đến
Nhà máy nước Thủ Đức để xem lượng nước thất thoát.
Phạm vi đo
Độ chính xác
0-1.368.025 m3/ngày
0,5 % giá trị đo
Số lượng
1
Năng lượng cung cấp
120 VAC, 48-63 Hz
Kiểm tra thiết bị đo lưu lượng,
Bảo dưỡng hàng tuần đảm bảo không có nước vào bên
trong và thiết bị sạch khô.
Bảng 3.3: Chi tiết đồng hồ đo lưu lượng
13
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
III.3.4. Bể trộn sơ cấp (Primary mixing basins)
Từ bể giao liên, nước theo kênh dẫn vào bể trộn sơ cấp. Tại đầu kênh dẫn có
lắp đặt ống châm dung dịch phèn, tận dụng dòng chảy rối trong kênh để hoà
trộn dung dịch phèn vào nước sông.
Có hai bể trộn sơ cấp. Mỗi bể có lắp hai máy khuấy 36 KW-105 vòng/phút
để tăng cường độ khuấy trộn nước sông và dung dịch phèn.
Vận tốc nước trung bình là 0,6 – 0,7 m/s.
Thời gian lưu nước trong bể trộn sơ cấp là 70 giây.
Muốn kiểm tra hoặc sửa chữa thì có thể cho 1 bể này hoạt động riêng lẻ
trong khi xả bể kia.
Các bể trộn có tốc độ không đổi và được điều khiển bằng tay bởi các công
tắc điện. Các công tắc này được đặt ở bảng kiểm soát trong phòng kiểm soát và
tại nơi bể trộn.
Kích thước bể trộn sơ cấp như sau:
Số lượng
2 bể
12m
Chiều dài mỗi bể
Chiều rộng mỗi bể
Chiều sâu mỗi bể
Thể tích hai bể
6,2m
4,5m
631,8 m3
Thiết bị khuấy nhanh ở bể trộn sơ cấp
Đường kính cánh
1.625 mm
khuấy
14
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Tốc độ
Năng suất bơm
Số lượng
105 vòng/phút
252,6m/ph
4
Vật liệu
Cánh khuấy
Trục
SS316
SS316
Hộp số
sắt đúc
Công suất mô tơ
36KW
440V, 3Pha,
50Hz
Năng lượng cung cấp
III.3.5. Bể phản ứng (Flocculation basins)
Tạo bông là khuấy trộn nhẹ nhàng nước đã được thêm đúng phân lượng hóa
chất để giúp thực hiện các phản ứng làm kết tụ lại các chất và tạo điều kiện
thuận lợi cho các vật thể đông lại tạo thành các khối lớn và bao lấy các vật rắn
nổi lơ lửng trong nước.
Hình 3.6:
Các máy
khuấy trên
bể
phản ứng
Kích
thước bể
phản ứng
như sau:
15
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Số lượng bể
Số lượng máy khuấy/bể
Số buồng/bể
2
32
8
Chiều dài một bể
Chiều dài mỗi buồng
Chiều rộng mỗi buồng
Chiều sâu
96m
12m
12m
4,5m
10.368 m3
Thể tích hai bể
III.3.8. Kênh phân phối (Tapered flume)
Nước từ các bể phản ứng được thu về một kênh hình thang để phân phối đều
cho các bể lắng. Vận tốc nước vào các bể là như nhau. Ở đáy kênh có bố trí 20
ống sục khí (khoảng cách giữa các ống là 5m) để các bông cặn không thể lắng
lại trong kênh mà chỉ ở trạng thái lơ lửng. Lượng khí nén được cung cấp rất
quan trọng bởi vì khí nén quá ít có thể khiến cho việc lắng đọng xảy ra trong
đường ống, còn khí nén quá nhiều sẽ làm vỡ các khối bông cặn.
III.3.9. Bể lắng ngang (Horizontal sedimention basins)
Chức năng của bể lắng ngang là loại trừ ra khỏi nước các hạt bông cặn có
khả năng lắng xuống đáy bể nhờ trọng lực bản thân để làm giảm độ đục của
nước
Luồng nước chảy nhanh vào các bể lắng có thể làm giảm lượng chất rắn sẽ
được lắng đọng và các chất rắn có thể được đưa đến các bể lọc. Ở đó, nó sẽ
được loại ra nhưng kết quả là các bể lọc làm việc kém hiệu quả. Tại Nhà máy
nước Thủ Đức, việc cân bằng lưu lượng nước cho các bể lắng được thực hiện
một cách tự động nhờ hệ thống “điều khiển luồng nước vào” của các bể lọc cát
nhanh.
16
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Hình 3.7: Máng thu nước ở bể lắng
Kích thước bể lắng:
Bể lớn
Bể nhỏ
Số lượng bể
Chiều dài (m)
5
140
21
5
2
140
5,6
5
Chiều rộng mỗi bể (m)
Chiều sâu (m)
Diện tích bề mặt 1 bể
(m2)_
2950
734
Thể tích 1 bể (m3)
Tổng thể tích 7 bể (m3)
13.270
3.303
72.956
III.3.10. Bể lọc nhanh (Rapid sand filters)
Hệ thống lọc sử dụng các bể lọc nhanh bằng cát để làm giảm thêm nữa các
chất bẩn lơ lửng, chất đục và vi trùng trong nước đã được lắng. Bể lọc nhanh
bằng cát hoạt động tốt sẽ lọc nước trong khoảng từ 48 đến 72 giờ, trước khi
luồng nước ra trở thành xấu hoặc bẩn đến độ nước sẽ không chảy ngang qua bể
lọc ở tốc độ mong muốn. Nếu trường hợp trên xảy ra thì phải rửa sạch bể lọc.
17
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Muốn lọc thỏa đáng thì tốc độ luồng nước qua bể lọc phải giống nhau giữa các
bể lọc khác nhau và phải đáp ứng các sự thay đổi tốc độ luồng nước vào.
Kích thước bể lọc:
Tổng số bể
20
Chiều dài mỗi bể (m)
12,8
Chiều rộng mỗi bể (m) 10,36
Diện tích bề mặt/bể
132,6
(m2)
Tổng diện tích 20 bể
2.652
(m2)
Hình 3.8: Chụp
lọc bằng
nhựa
Số liệu của
các tấm đan
như sau:
Số tấm đan của 1 bể
Chiều dài của 1 tấm đan
(mm)
110
1140
975
Chiều rộng của 1 tấm đan
(mm)
18
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Số lỗ trên 1 tấm đan
Tổng số lỗ
63
6930
Kích thước của 1 lỗ
9
7
Lớp vật liệu lọc gồm có sỏi và cát: lớp sỏi đỡ dày 100mm, lớp cát dày
950mm, đường kính hạt cát bé nhất là 0,8mm, đường kính hạt cát lớn nhất là
2mm, hệ số đồng đều của cát là 1,6.
Mỗi bể lọc có các van chính có ký hiệu và đặc tính như sau:
Ghi
Loại van
Ký hiệu
Đặc tính
chú
Van bửng kích thước dài cao
Van nước
AV21 đến
=1400
1000, đóng mở bằng
khí nén
Van cánh bướm đường kính
Mới
vào (Inlet)
AV40
Van nước
AV01 đến
D500, đóng mở bằng khí, được Mới
ra (Eff)
AV20
điều tiết tự động
Van nước
rửa
AV61 đến
Van cánh bướm đường kính
Cũ
AV80
1050mm, đóng mở bằng nước
(Backwash)
Van xả
AV41 đến
Van cánh bướm đường kính
Cũ
1200mm, đóng mở bằng nước
nước rửa
(Drain)
Van cấp
gió (2
AV60
AV81a,b
đến
Van cánh bướm đường kính
Mới
250mm, đóng mở bằng khí
van/bể)
AV100a,b
AV101 đến
AV120
Van xả gió
Van đóng mở bằng khí nén
Mới
19
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Van xả cạn
Van cổng, vận hành bằng tay
Cũ
bể
• Van nước ra (Eff) được nối với ống siphông trước khi đi vào Flum thu
nước
Mỗi bể có các thiết bị kiểm soát sau:
Loại thieát bị
Ký hiệu
Đặc tính
Đo mực nước của bể lọc
Đo mực nước điều
chỉnh lọc
LT01 đến LT20 đang hoạt động để điều
tiết van nước ra.
Đo độ chênh lệch áp lực
PDT01 đến
để xác đinh mức độ bẩn
PDT20
Đo độ chênh lệch áp lực
của bể
Đo dò mực nước khi
LSL21 đến
Đo dò mực nước trong
quá trình rửa bể
rửa bể
LSL40
Hệ thống ghi tín hiệu
Hệ thống bể lọc cung cấp cho người kiểm soát nguồn tín hiệu về năng suất
bể lọc. Hệ thống gồm có 2 bộ ghi tín hiệu bể lọc và buồng ghi nhận.
Các máy phát sẽ truyền các tín hiệu tốc độ dòng nước và mức giảm áp suất
của mỗi bể lọc vào buồng ghi nhận. Từ buồng này, các tín hiệu về tốc độ luồng
nước, mức giảm áp suất, số thứ tự bể lọc lại được chuyển đến 2 bộ máy ghi tín
hiệu.
Súc rửa bể lọc
20
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Hoạt động “súc rửa” sẽ loại bỏ các chất cặn bẩn đóng lại trong bể lọc. Rửa
ngược kết hợp khí và nước. Một lượng lớn nước rửa ngược được đưa vào đáy
bể lọc, chảy hướng lên trên, làm nới rộng sàn cát để làm sạch sàn. Trung bình
cần khoảng 500m3 nước sạch cho một lần rửa ngược 1 bể lọc. Rửa gió (6 phút),
gió kết hợp nước (8 phút), rửa nước (6 phút) và 1 phút ổn định. Tổng thời gian
rửa lọc là 21 phút.
Các máy móc thiết bị phụ
❖ Hệ thống thổi gió
• Chế độ hoạt động và điều khiển:
- Khi rửa hồ chỉ có 2 máy hoạt động, còn 1 máy ngưng.
- Ở chế độ tự động một cặp máy chạy thay đổi luân phiên thứ tự
được điều khiển bởi PLC. Nếu một máy nào bị hư hoặc ngưng thì
cặp máy đó sẽ bị bỏ qua.
- Đèn tín hiệu báo trạng thái hoạt động (máy nào chạy sẽ sáng lên)
và đèn báo máy bị sự cố được đặt tại tủ điều khiển kiểm soát chung
tại phòng điều hành.
- Nguồn điện cung cấp cho 3 máy được lấy từ tủ MCC 2A, tại mỗi
máy có tủ điều khiển riêng có gắn relay bảo vệ. Trong điều kiện
bình thường 3 máy được đóng điện và đặt ở chế độ tự động.
❖ Hệ thống hơi ép
• Chế độ hoạt động và điều khiển
- 02 máy được hoạt động chế độ tự động luân phiên khi áp lực khí
trong bình chứa xuống thấp. Nếu thiếu khí nhiều thì 2 máy sẽ cùng
hoạt động.
21
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
- Hệ thống hơi ép này được nối mạng chung với hệ thống hơi ép
của nhà máy để phòng khi 2 máy bị hư hỏng hoặc ngưng thì khi đó
đóng mở van để sử dụng hơi ép của hệ thống hơi ép chung nhà
máy.
- Đèn báo trạng thái hoạt động của mỗi máy (máy nào chạy thì
đèn sáng), đèn báo máy hơi ép bị sự cố và đèn báo của đầu dò thiếu
áp lực được đặt tại tủ điều khiển kiểm soát chung tại phòng điều
hành.
- Nguồn điện cung cấp cho 2 máy được lấy từ tủ MCC 2A, tại mỗi
máy có tủ điều khiển có gắn relay bảo vệ.
❖ Hệ thống rửa hồ
- Chế độ hoạt động:
+ Chế độ Manual (không tự động), ở chế độ này chạy ngưng
bằng tay.
+ Chế độ Auto (tự động), ở chế độ này 2 bơm sẽ chạy tự động
luân phiên, khi mực nước bể chứa hạ xuống đến vị trí cài đặt sẵn
(mức 1) thì một bơm chạy, hạ xuống đến vị trí (mức 2) thấp hơn
nữa thì 2 bơm cùng chạy (số liệu mực nước được điều chỉnh theo
yêu cầu, hiện nay cài đặt mức 1 = 17,8m và mức 2 =15,8m).
• Bể chứa nước rửa
- Bể chứa nước rửa lọc gồm 02 bể được đặt tại nóc của tòa nhà
hóa chất. Bể chứa nước rửa lọc có đặc điểm sau:
Số bể
02
Thể tích một bể 606m3
Tổng thể tích 2 112m3
Kích thước mỗi
9m x 10m
22
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
bể
bể
Cao độ đáy
Cao trình mực
nước
40m
Độ sâu nước
6,7m
9m
46,7m
Độ sâu của bể
Bảng 3.15: Đặc điểm bể chứa nước rửa lọc
- Hai bể thông với nhau bằng 1 van bửng chận.
❖ Tủ kiểm soát điều khiển từng bể lọc
- Gồm có 05 tủ, mỗi tủ điều khiển kiểm soát cho 04 bể lọc được đặt
tại hành lang bể lọc. Mỗi tủ có 2 mặt, chia làm 4 ngăn, mỗi ngăn bên
trong có chứa các relay,… quan trọng nhất là bộ PLC TSX17 (mỗi bể
1 bộ), mặt ngoài tủ (trên cánh tủ) là các hệ thống đèn báo hiệu trạng
thái, các nút nhấn và công tắc.
- Việc trao đổi truyền dữ liệu, thông tin để kiểm soát điều khiển giữa
PLC trung tâm và PLC của từng bể được nối qua mạng Unitelway.
III.3.11. Bể trộn thứ cấp (Secondary mixing basins)
Nước từ 20 bể lọc được thu vào mương dẫn để đến bể trộn thứ cấp. Vôi, Clo,
Fluor được châm vào bể trộn thứ cấp để ổn định hóa nước và khử trùng nước
trước khi nước được dẫn qua bể chứa nước sạch. Có 2 bể trộn thứ cấp, mỗi bể
được trang bị 2 máy khuấy công suất 50HP = 33,3KW để trộn đều vôi, Clo,
Fluor. Thời gian lưu nước trong bể trộn thứ cấp là 66 giây.
Kích thước bể trộn thứ cấp:
14,
Chiều dài (m)
6
23
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Chiều rộng (m)
Chiều cao (m)
7,9
3
III.3.12. Bể chứa nước sạch (Treated water reservoirs)
Có 04 bể chứa nước sạch, với tổng thể tích chứa là 270.000m3 (02 bể lớn với
dung tích chứa 90.000 m3/bể và 02 bể nhỏ với dung tích chứa 45.000 m3/bể.
Bể chứa nước sạch của Nhà máy là công trình ngầm dưới mặt đất, trên bể có
nắp đậy, ống thoát khí và thang lên xuống bể. Bể chứa có trang bị ống nước
vào, ống nước ra, ống xả cặn và ống tràn. Bể chứa có thước báo tại chỗ hay
truyền tín hiệu vào phòng điều khiển trung tâm.
Kích thước bể chứa nước sạch:
Chiều dài
(m)
Chiều
rộng (m)
73
Chiều sâu Mực nước
Bể
(m)
8,65
8,65
8,65
8,65
(m)
6,2
6,2
6,2
6,2
1
2
3
4
112,5
112,5
225
73
73
225
73
III.3.12. Trạm bơm cấp II
Trạm bơm cấp II có 05 bơm chính trục ngang lắp song song nối vào ống góp
2000mm và nối tiếp với đường ống truyền tải nước sạch 2000mm. Hai bơm
có công suất lớn P = 2000HP, Q = 8200m3/h và cột áp 52,2m; ba bơm chính có
công suất bé hơn P = 1500HP, Q = 6800m3/h và cột áp 46m. Trong đó, vận
hành theo chế độ 04 bơm hoạt động và 01 bơm dự phòng. Ngoài ra, còn có 01
đường ống đi tắt có van 48” được điều khiển mở cho nước tự chảy về mạng
lưới khi trạm bơm mất điện.
24
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Hình 3.9: Hình tổng quát trạm bơm cấp II
III.4. Các kết quả phân tích
III.4.1. Kết quả chất lượng nước tháng 03/2009
Tiêu
Tiêu
chuẩn
khỏi nhà cho phép
chuẩn
Nước ra
Nước nước mặt
STT Chỉ tiêu phân tích
sông
(A)
TCVN
5942-1995
6-8,5
máy
1329/2002
BYT-QĐ
1
2
pH
7,01
30,0
7,77
-
6,5-8,5
-
Nhiệt độ, oC
Độ kiềm,
-
3
21
-
23
-
mgCaCO3/l
Clo dư, mg/l
Độ mặn, mgCl-/l
Độ cứng,
4
5
6
0,22
5,1
19
-
-
-
0,91
7,3
26
0,3-0,5
250
300
25
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
mgCaCO3/l
7
8
9
Độ đục, NTU
Độ màu, TCU
13
84
-
0,43
0
2
-
15
-
Cặn lơ lửng, mg/l
13
20
0
10 Oxi hòa tan, mg/l
5,6
4,5
0,34
6
6,6
0,2
0,01
0,002
0,2
-
11
12
COD, mg/l
>10
2
Sắt, mg/l
1
0,5
13 Nitrit, mgN-NO2/l 0,003
0,01
3
14 Nitrat, mgN-NO3/l
0,4
0,17
0,026
0,14
10
50
Amonia, mgN-
15
0,05
0,01
0,001
0,02
1,5
0,5
-
NH3/l
16
17
Mangan, mg/l
0,1
-
Tổng photphat,
3-
mgPO4 /l
18
19
20
21
Đồng, μgCu/l
Chì, μgPb/l
4,0
0
0,1
0
2
0,05
0
0
0,01
Nhôm, mgAl/l
Kẽm, mgZn/l
0,01
0,02
0,2
0,2
< 3
-
1
0
22 Độ dẫn điện, μs/cm 48,0
-
69,6
0,005
9
23
Sulfide, mgS2-/l
0,010
-
-
-
-
0,05
2-
24 Sulfate, mgSO4 /l
1
-
250
25
26
Fluor, mg/l
Jartest, mg/l
Vi sinh,
0,5
-
0,7-1,5
-
13,7
27
2300
5000
0
0
coliform/100ml
(Nguồn: Nhà máy nước Thủ Đức)
26
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
Nhận xét: Chỉ tiêu Ammonia, Oxi hoà tan không đạt tiêu chuẩn nước mặt
loại (A) 5942 – 1995/TCVN
III.4.2. Mẫu thử ngày 06/04/2009
Độ
pH
đục
Nước thô
Nước sau lắng
Nước ra
7,6
19
1,6
6,64
7,92
0,37
III.4.3. Kết quả đo pH ngày 01/08/2008 (mùa mưa)
- Nước thô: 6,6
- Nước sau lắng: 6,16
- Nước ra: 7,52
Độ dục nước thô: 78 NTU
Thành phần, tính chất nước sông Đồng Nai
- Tổng hàm lượng chất rắn thấp
- Chất rắn lơ lửng ít thay đổi, chủ yếu thay đổi vào mùa mưa
- Có nhiều chất kiềm tự nhiên
- pH = 6,8 – 7,2
- Độ đục dao động theo mùa từ 20 đến 30 NTU. Mùa mưa có thể lớn hơn
100 NTU
Ưu điểm
- Chất lượng nước sông đạt tiêu chuẩn 5942 – 1995, đạt yêu cầu để cung
cấp nước cho sinh hoạt nếu qua xử lý
27
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
- Trữ lượng lớn
- Độ kiềm tự nhiên cao: khoảng 6,8
- Dao động mực nước thấp nhất và cao nhất thấp hơn so với các con sông
khác.
CHƯƠNG IV: CÁC SỰ CỐ THƯỜNG XẢY RA VÀ CÁC ĐỀ XÚÂT
NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
IV.1. Quàn lí vận hành
IV.1.1. Máy đo lưu lượng nước vào
- Kiểm soát xem các đường ống dẫn nước, các mối nối, từ thiết bị Venturi
đến bộ phận truyền lưu lượng nước có bị nghẹt không. Nếu có thì cần làm sạch
ống, khi lắp lại các đường ống không được thay đổi các điểm nối.
- Tìm hư hỏng của các bộ phận truyền động và bộ phận nhận lưu lượng.
IV.1.2. Bể trộn sơ cấp
- Theo dõi lưu lượng và chất lượng nước thô để điều chỉnh lượng hoá chất
xử lý nước cần sử dụng.
- Thường xuyên kiểm tra đường ống dẫn hoá chất, kịp thời phát hiện chỗ rò
rỉ, chỗ tắc nghẽn và thông rửa thường xuyên những chỗ có thể gây đóng cặn.
- Kiểm tra và điều chỉnh cường độ khuấy trộn của máy khuấy theo chất
lượng nước thô.
IV.1.3. Bể trộn sơ cấp
- Cho hệ thống tạo bông lắng đọng hoạt động. Chú ý liên hệ với nhân viên
bảo trì để chắc rằng thiết bị đã được vô dầu mỡ và tu bổ đúng mức.
28
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
- Quan sát sự hình thành và kích thước của các bông cặn nếu thấy có hiện
tượng bất thường thì cần kiểm tra lượng phèn châm vào và cường độ của máy
khuấy. Phòng kiểm nghiệm sẽ kiểm tra và điều chỉnh lượng hóa chất.
- Kiểm tra thường xuyên việc phân phối nước vào các bể và vớt các váng
nổi lên. Kiểm tra và loại trừ rong rêu bám vào thành bể.
- Định kỳ 6 tháng cách ly từng ngăn bể, tháo khô bể và làm sạch đáy bể
không cho bùn đóng vào đáy lâu ngày gây hiện tượng phân hủy yếm khí sinh ra
váng nổi và làm giảm chất lượng nước.
- Phòng kiểm nghiệm hàng ngày làm thí nghiệm Jartest để xác định lượng
phèn và cường độ khuấy trộn tối ưu.
IV.1.4. Bể lắng ngang
- Kiểm tra chi tiết thiết bị trong bể.
- Kiểm tra việc phân phối đều nước vào các bể lắng và trên toàn bộ tiết
diện ngang của toàn bể lắng.
- Kiểm tra sự xuất hiện rong rêu, tảo ở bể lắng và nước thu trên bề mặt có
nhiều bông cặn không.
- Theo định kỳ 3 tháng rửa bể lắng và xả cặn.
IV.1.5. Bể lọc
- Đưa bể lọc vào hoạt động
- Cô lập bể
- Rửa bể lọc
Mục đích: sau thời gian hoạt động bể lọc đã bị dơ cần phải tiến hành rửa bể.
Khi bể bị dơ thì hiển thị bởi:
29
TIỂU LUẬN NƯỚC CẤP
CAO THỊ THÚY NGA
- Đồng hồ chỉ độ chênh áp tại tủ điều khiển kiểm soát của từng bể, kim chỉ
trên mức 1,5m.
- Đèn báo dơ tại tủ kiểm soát điều khiển chung (mỗi đèn chỉ thị cho 4 bể)
báo sáng và còi báo động hoạt động. Báo dơ được cài đặt trong PLC theo thứ tự
ưu tiên sau:
• Khi độ chênh áp của bể đạt ở mức 1,5m.
• Khi đủ 48 giờ hoạt động mà độ chênh áp chưa ở mức 1,5m.
- Đèn báo trạng thái bể lọc dơ ở bảng báo trạng thái của mỗi bể tại tủ điều
khiển kiểm soát của từng bể cháy sáng.
Cần chú :
- Lập kế hoạch kiểm tra định kỳ các bộ phân của bể lọc.
- Kiểm tra chiều dày của lớp vật liệu lọc và quan sát bề mặt lớp lọc.
- Tốc độ lọc phải được giữ không đổi trong suốt chu kỳ làm việc của bể
lọc.
- Chú ý các hiện tượng bất thường xảy ra trên bề mặt nước lọc.
- Kiểm tra, theo dõi thường xuyên chất lượng nước sau khi lọc.
IV.2. Sự cố - cách khắc phục
IV.2.1. Trạm bơm cấp I (Hóa An)
➢Các sự cố:
- Bơm chạy không xả nước
- Lưu lượng nước ra thấp
- Áp suất xả thấp
- Vận hành có tiếng khua
30
Tải về để xem bản đầy đủ
39 trang
23/12/2024
380
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Nghiên cứu đề xuất phương án tăng cường xử lý nước ở Nhà máy nước Thủ Đức", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- luan_van_nghien_cuu_de_xuat_phuong_an_tang_cuong_xu_ly_nuoc.doc
