Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính toán hệ thống máng thu nước trên bề mặt bể

Tính toán hệ thống máng thu nước trên bề mặt bể

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

Tải trọng máng thu kiểm tra lại:



Thỏa mãn quy phạm đối với tải trọng máng thu nước: 1 – 3 l/s.m

Cứ mỗi bể bố trí 2 máng thu cách thành bể 0,5 m. Vận tốc nước trong máng thu:

vm = 0,6 m/s. (6.84. TCXD 33-2006 v m = 0.6-0.8 m/s )

 Tiết diện của máng thu:



 Chiều rộng máng: Chọn bm = 0,21 m



 Khoảng cách giữa các tâm máng :

3,3 - (0,21 + 0,5x2) = 2,09 m (thỏa quy phạm < 3m)



 Chiều sâu máng:

 Chiều dài mỗi máng:



Lưu lượng nước mỗi máng thu được :



Hai bên máng gắn máng răng rưa chữ V làm bằng tấm inox dày 20 mm, đáy

chữ V rộng 10 cm, chiều cao khổ chữ V : Hl = 5 cm.

Chọn chiều cao mực nước h trong khe chữ V là hv = 2,5 cm = 0,025 m.

Khi đó : Lưu lượng qua khe chữ V : qo = 1,4H2,5 = 1,4.0,0252,5 = 1,4.10-4 m3/s.



 Tổng số khe chữ V trên máng răng cưa :



Mỗi bên máng thu bố trí : n1 = n/2 = 132/2 = 66 khe.

Khoảng cách giữa các đỉnh khe : l = 10/66 = 0,15 m.

Để đảm bảo khi lưu lượng tăng lên, nước không bị tràn ra ngoài => Chọn chiều cao

cho mỗi chữ V là 5 cm, đáy 10 cm, tấm xe khe hình chữ V có góc đáy 90o.



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

Kiểm tra lại:



=> Cặn không bị cuốn.

Máng răng cưa được bắt dính với máng thu nước bê tông bằng bulông qua các

khe dịch chuyển. Khe dịch chuyển có đường kính 10 mm, bulong được bắt cách mép

dưới máng răng cưa 50mm và cách đáy chữ V là 50 mm. Hai khe dịch chuyển cách

nhau 2 m.

 Tổng số khe dịch chuyển : 10/2 = 5 khe.

 Hệ thống máng dẫn nước sang bể lọc

Chọn lm = 15 m là chiều dài máng thu tập trung nước.



 Tải trọng máng thu kiểm tra lại:



Thỏa mãn quy phạm đối với tải trọng máng thu nước: 1 – 3 l/s.m

Chọn chiều rộng mương chung : 1 m, chiều cao 1,4 m.



 Vận tốc nước từ máng thu sang mương chung :



 Đường kính ống dẫn nước từ mương vào bể lọc :

Chọn D = 600mm



Bảng 4.4 - Thông số thiết kế bể lắng ngang

Thông số

Số lượng bể N



Số lượng



Đơn vị



1



m



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

Diệ n tí ch F



97



m2



Chiều rộng bể B



3,3



m



Chiều dài bể L



30,5



m



Chiều cao bể



4



m



Chiề u dà i má ng thu

nướ c



10



m



Chiề u rộ ng má ng

chung



1



m



19,8



m3



Thể tí ch vù ng chứ a

cặ n



4.6.



BỂ LỌC NHANH :

 Tính kích thước bể lọc :

 Diện tích các bể lọc nhanh một lớp



(CT 6-20 mục 6.103 TCXDVN 33 – 2006)



Trong đó:

-



Q: là công suất hữu ích của trạm (m3/ngày) Q = 3200 (m3/ngày đêm)

T: là thời gian làm việc của trạm 1 ngày đêm (h) T = 24(h)

là tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường.



Tra bảng 6.11 – TCXDVN 33:2006 ta có lớp vật liệu lọc có dmax = 2 (mm); dmin = 0.8

(mm); dtương đương = 0,9  1,0 (mm); Độ đồng nhất K = 1.2 – 1.4; Chiều dày L=1300

- 1500 mm thì vbt = 6m/h.

-



-



a: là số lần rửa mỗi một bể lọc trong một ngày đêm ở chế độ làm việc bình

thường, Chọn a = 2

W: Cường độ nước rửa W = 16(1/s – m2)

: thời gian rửa (h) = 6 phút = 0.1(h) (Bảng 6.13 TCXDVN 33 – 2006)

: thời gian ngừng bể lọc để rửa = 0.35(h).



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

 Số bể lọc cần thiết :

N = 0.5 x = 0.5 x = 2,5 bể . Chọn 2 bể

Kiểm tra tốc độ lọc khi làm việc tăng cường với điều kiện ngừng 1 bể để rửa

= . = 6 . = 12 (m/h) (Không đạt yêu cầu quy phạm 7 – 9,5 m/h)

Ta có :

Vậy 7 bể

3 bể

Vậy số bể đảm bảo tốc độ lọc tăng cường không vượt quá 20%, khi 1 bể rữa thì các bể

còn lại vẫn hoạt đợng bình thường : N = 3 ÷ 7 bể.

Chọn xây dựng 4 bể khi 1 bể rữa thì 3 bể còn lại vẫn hoạt động với Vtc = 8 m/h

→ đảm bảo không bị cuốn cặn



 Diện tích mỗi bể:



Chọn kích thước mỗi bể lọc: L x B = 2,5 x 2,5 = 6,25



 Chiều cao của bể lọc nhanh :

H = + + = 0,5 + 1,5 + 2 + 0,3 = 4,3 m

-



-



: chiều cao của lớp sỏi đỡ (lấy theo bảng 4.7 sách XLNC – Nguyên Ngọc

Dung); lấy = 0,5 m;

: chiều cao lớp vật liệu lọc = 1,5 (m) (TCXD 33- 2006);

: chiều cao lớp nước trên vật liệu lọc; (hn ≥ 2m);

: chiều cao phụ kể đến việc dâng nước khi đóng bể để rữa; hp=0,3 ( ≥ 0.3).



Để thuận tiện cho việc xây dựng ta chọn Hxd = 5 m.

 Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc :

Nhiệm vụ: phân phối đều nước rửa trên toàn bộ diện tích bể lọc



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với cơng śt

3.200m3/ngày đêm

Chọn biện pháp rửa lọc bằng gió, nước kết hợp.

Cường độ nước rửa lọc Wn = 16 l/s.m2 , độ trương nở của lớp vật liệu lọc là 30%

(Bàng 4.11/ slide bài giảng PGS.TS.Lê Hồng Nghiêm). Cường đợ gió rửa lọc Wgió =

16 l/s.m2. ( Sách xử lý nước cấp của Nguyễn Ngọc Dung)



 Lưu lượng nước rửa của 1 bể lọc



Nước rửa lọc được dẫn vào mỗi bể bằng ống dẫn chính. Vận tốc chảy trong ống

chính cho phép chọn v = 2 m/s.( TCVN 33:2006: v = 1.5-2m/s)



 Đường kính ớng dẫn nước rửa lọc chính

Chọn ống chính bằng thép khơng rỉ, có đường kính D = 250 mm

Lấy khoảng cách giữa các ống nhánh là 0,3m (quy phạm cho phép 0,25÷0,3m), thì số

ống nhánh của một bể là:



 Lưu lượng nước rửa lọc chảy trong mỗi ớng nhánh :

Chọn vận tốc dòng chảy trong ống nhánh là vn = 1,9 m/s (giới hạn cho phép 1,82,0 m/s), thì đường kính ống nhánh là :



Chọn dn = 70 mm bằng thép.

Với đường kính ống chính là 250 mm, thì tiết diện ngang của ống là :



Tổng diện tích lỗ lấy bằng 35% diện tích tiết diện ngang của ống chính (quy phạm

cho phép 30 ÷ 35%), tổng diện tích lỗ tính được :

Ω = 0,35 x 0,05 = 0,0175 m2

Chọn lỗ có đường kính 12mm (quy phạm 10 ÷ 12mm), diện tích 1 lỗ là :



 Tổng số lỗ :



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

Số lỗ trên mỗi ống nhánh :



Trên mỗi ống nhánh, các lỗ xếp thành 2 hàng so le nhau, hướng xuống phía dưới và

nghiêng 1 góc 45o so với mặt phẳng nằm ngang.

Số lỗ trên mỗi hàng của ống nhánh là : 10/2 = 5 lỗ.



Khoảng cách giữa các lỗ :



-



Với : Đường kính ngoài của ống chính là 0,25 m



Hình 4.2 – Minh họa giàn ống phân phối nước rửa lọc.

Giàn ống phân phối được đặt trong lớp sỏi ở sát đáy bể.

Chọn 1 ống thoát khí ø20mm đặt ở cuối ống chính.

 Kiểm tra tỉ lệ nước rửa lọc :

Tỉ lệ nước rửa lọc so với lượng nước vào bể lọc :



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với cơng śt

3.200m3/ngày đêm

(thỏa P  5÷10%)Trong

đó :

-



-



Wn : cường đợ rửa lọc = 16 l/s.m3

f : diện tích một bể lọc (m2); f = 6,25 m2

N : số bể lọc

Q : công suất trạm xử lý (m3/h)

To : thời gian công tác của bể giữa 2 lần rửa (giờ)

t1, : thời gian rửa lọc (phút); t2 : thời gian xả nước lọc đầu (phút); t3 : thời gian

ngừng để rửa bể (giờ)

n : số lần rửa bể lọc trong một ngày



 Tính toán máng phân phối và thu nước rửa lọc

Bể có chiều rợng là 3,3 m. Chọn mỗi bể bố trí 2 máng thu nước rửa lọc có đáy

hình tam giác. Khoảng cách giữa các tâm máng là d = 2,5/2 = 1,25 m (TCVN

33:2006: d≤2.2m).



 Lượng nước rửa thu vào mỗi máng :

qm = Wn x d x l (l/s)= 16 x 1,25 x 2,5 = 50 (l/s) = 0,05 (m3/s)

Trong đó:

+ Wn



: cường độ rửa lọc 16 (l/s.m3).



+d



: khoảng cách giữa các tâm máng



+l



: chiều dài của máng l = 2,5 m



 Chiều rộng máng :

(theo 6.117 /TCXD 33-2006)

Chọn = 330 mm

Trong đó:

+ a: tỉ số giữa chiều cao phần chữ nhật với ½ chiều rợng máng. a = 1.5 (Theo

TCVN 33:2006: a = 1 – 1.5)

+ k: hệ số đối với tiết diện máng hình tam giác k = 2,1



 Chiều cao phần hình chữ nhật



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

Vậy chọn chiều cao máng thu nước là hcn = 0,25m. Lấy chiều cao của đáy tam giác

hd = 0.2 m. Độ dốc của máng lấy về phía máng nước tập trung là i = 0,01; chiều dày

thành máng là δm = 0,05 m.

 Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa:

Hm = hcn + hd + δm = 0,25 + 0.2+ 0,05 = 0,5 m

Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước xác định

theo công thức:

Trong đó:

L: chiều cao lớp vật liệu lọc H = 1,5 m

e: độ giãn nở tương đối ở lớp vật liệu lọc; e = 30%



Theo quy phạm khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải

nằm cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu 0.07 m. Chiều cao toàn phần của máng thu nước

là: Hm = 0,5 m. Vì máng dốc về phía máng tập trung i = 0.01, máng dài 2,5 m

→ Chiều cao ở máng tập trung là: 0,5 + 0,01 x 2,5 = 0,525 m

Vậy ∆Hm sẽ phải lấy bằng:

∆Hm = 0,5 + 0,07 0,57 m

Nước rửa lọc từ máng thu nước tập trung.

Khoảng cách từ đáy máng thu đến máng tập trung xác định theo công thức:

hm = + 0,2



(CT 6-26/TCXDVN 33:2006)



Trong đó:

qm: lưu lượng nước chảy vào máng tập trung nước qm = 0,1 m3/s

∆: chiều rộng của máng tập trung ∆ = 0,7m (Theo TCXDVN 33:2006: chiều rộng

máng tập trung không nhỏ hơn 0,6 m)

g = 9.81 m/s2 gia tốc trọng trường



 Tính ống thu nước lọc



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

Nước sau khi lọc được đưa về bể chứa dự trữ. Vận tốc nước của ống thu nước

sạch chung là 1,2 (m/s)



 Đường kính ớng dẫn nước đã lọc tập trung sang bể chứa :

Chọn D = 250 mm

Trong đó:

- Q : lưu lượng nước

- v : vận tốc nước chảy trong ống v = 1,2(m/s)

 Đường kính ớng xả rửa lọc

Nước rửa lọc được xả qua 1 ống. Đường kính mỗi ống:

Trong đó:

- : lưu lượng nước rửa lọc của 1 bể là Q = 0,1 (m3/s)

- : vận tốc chảy trong ống. Chọn = 2 (m/s)

Chọn đường kính ống là = 250 (mm) bằng thép không rỉ.



 Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh

 Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối nước bằng ống khoan lỗ của bể lọc

cần xác định theo công thức :

(theo 6.111 /TCXD 33- 2006)



Trong đó :

Vc : tốc độ ở đầu ống chính (m/s) vc= 2 (m/s)

Vn : tốc độ ở cuối ống nhánh (m/s) Vn= 1,9 (m/s)

: hệ số sức cản

Với là tỉ số giữa tổng diện tích các lỗ trên ống của máng và diện tích tiết diện

ngang của ống chính máng (quy phạm 35%- 40%) chọn 35 %

= 18,96

 Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ:

-



hd = 0,22.Ls.W= 0,22 x 0,5 16 = 1,76 m

Trong đó:

Ls: chiều dày của lớp sỏi đỡ: 0,5 m

W: cường độ rửa lọc; W = 16 l/s.m2

 Tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc :

-



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

Hvl = (a + bW).L.e = (0,76 + 0,017x16) x 1,5 x 0,3 = 0,4644 (m)

Trong đó:

-



a và b là hệ số phụ thuộc vào kích thước hạt vật liệu lọc. Ứng với kích thước hạt



d = 0.5-1 mm; a = 0,76; b = 0,017 (Xử lý nước cấp – Nguyên Ngọc Dung).

e: độ giãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc e = 0,30

L: chiều dày lớp cát lọc L = 1,5 m

 Áp lực phá vỡ kết cấu ban đầu của lớp cát lọc lấy hbm = 2 m

Vậy tổn thất áp lực trong nội bộ bể lọc là :

Hn = hp + hvl + hd + hbm = 4,05 + 0,4644 + 1,76 + 2 = 8,3044 (m)



Bảng 4.5 - Thông số thiết kế bể lọc nhanh

Thông số



Số lượng



Đơn vị



4



Bể



Chiều rộng bể B



2,5



m



Chiều dài bể L



2,5



m



Chiều cao bể



4,5



m



Ống dẫn nước rửa lọc



250



mm



Ống thu nước lọc



250



mm



Ống xả nước rửa lọc



250



mm



Số máng trong 1 bể



2



máng



Chiều rông máng



0.33



m



Chiều dài máng



2.5



m



Số bể lọc N



Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước cấp.

Thiết kế hệ thống xử lý nước mặt cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư với công suất

3.200m3/ngày đêm

Chiều cao máng



4.7.



0.5



m



BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH



Chức năng của bể chứa nước sạch: điều hòa lưu lượng giữa trạm bơm cấp 1 và

trạm bơm cấp 2, nó còn có nhiệm vụ dự trữ lượng nước chữa cháy, nước xả cặn bể

lắng, rửa bể lọc và nước dùng cho nhu cầu khác của nhà máy nước

Tại bể xảy ra quá trình tiếp xúc giữa nước cấp với dung dịch Clo (30 phút) để

loại bỏ những vi trùng còn lại trước khi cấp nước vào mạng lưới cấp nước.

 Tính toán dung tích bể chứa

Qua kiểm tra ta xác định được dung tích điều hòa của bể chứa (tính toán ở phần

cấp nước) là: 20% Qngđ



 Thể tích bể chứa được tính theo công thức :

WBC = WĐH + WCC + WBT

Trong đó :

WĐH : thể tích điều hòa của bể chứa (m3)

WĐH = 20% Qngđ = 20%  3200 = 640 (m3)

WCC : dung tích dự trữ cho chữa cháy trong vòng 3 giờ liền (m3)

1 10 60 60 3

1000

WCC = n qcc 3h =

= 108 (m3) (9.3 TCXD33-2006)



qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy (m3), qcc = 10 l/s

WBT : lượng nước dự trữ cho bản thân trạm xử lý

WBT = (4 ÷ 6) % Qngđ



chọn WBT = 6% Qngđ



WBT = 6%  3200 = 192 (m3)

Vậy thể tích bể chứa :

WBC = 640 + 108 + 192 = 940 (m3)

Bố trí 2 bể chứa, mỗi bể có dung tích: W = 470 m3.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính toán hệ thống máng thu nước trên bề mặt bể

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×