Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
Sàn thu nước được làm bằng bê tông cốt thép, có độ nghiêng (i= 0.02 -
0,05), chọn i = 0,02 về phía ống dẫn nước xuống bể lắng tiếp xúc và được đặt
dưới các sàn tung mưa. Sau khi nước được làm thoáng ,nước được thu lại và tập
trung tại 1 ống thu nước có D = 200mm ở giữa giàn mưa. Cát nếu có trong nước
sau khi phun lên giàn mưa sẽ tập trung nhờ độ nghiêng của sàn thu nước và ống
thu.
− Hệ thống phân phối nước cho giàn mưa:
Hệ thống phân phối nước cho giàn mưa là giàn ống chính và ống nhánh
được đấu với nhau theo dạng xương cá
− Ống chính
Chọn tốc độ nước chảy trong ống phân phối chính, v
c
= 1,5m/s (giới hạn 1 -
2m/s)
− Tiết diện ống chính:
5,1*3600
5,137
==
c
c
V
Q
f
= 0,0255 (m
2
)
− Đường kính ống chính:
ππ
0255,0*4
4
==
c
c
f
D
= 0,1802 (m
2
) = 180,2 (mm)
Chọn 2 ống phân phối chính, mỗi ống có đường kính 90 mm
Ta chọn khoảng cách giữa các ống nhánh trên ống chính là 0,25m
Vậy số ống nhánh ở mỗi ngăn giàn mưa:
N =
25,0
B
=
25,0
3,1
= 5,2 (ống) chọn N = 6 ống
Vậy trên mỗi ống chính sẽ có 12 ống nhánh được phân phối đều 2 bên. Mỗi
bên đấu nhau 6 ống
− Ống nhánh:
Chọn tốc độ nước chảy trong ống nhánh, v
p
= 1m/s (giới hạn 1
÷
2m/s)
Tiết diện ống nhánh:
SVTH: Triệu Linh Phương 71
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
===
24*1*3600
5,137
n
n
n
V
Q
f
1,5914
×
10
-3
(m
2
)
Lưu lượng nước chảy qua 1 ống nhánh:
24
Q
Q
n
=
=
24
5,137
= 5,7292 (m
3
/h) = 1,5914
×
10
-3
(m
3
/s)
Đường kính ống nhánh:
=
×
==
−
ππ
3
105914,1*4
4
n
n
f
D
0,045 (m) = 45mm
Chọn ống nhánh có đường kính 45mm
Thử lại:
2
4
n
n
n
D
Q
v
π
=
=
2
045,0**24*3600
5,137*4
π
= 1,0006 (m/s)
→
thỏa tiêu chuẩn (1
÷
2
m/s)
− Lỗ phun:
Đường kính các lỗ phun trong ống nhánh theo quy đònh d = 6 - 15mm, chọn
d=10mm
Tiết diện lỗ phun:
)(10*85.7
4
01.0*14.3
4
*
25
2
2
m
d
F
l
l
−
===
π
Tổng diện tích các lỗ:
)(
**2*
2
m
Hg
Q
F
tb
l
µ
=Σ
Trong đó:
tb
µ
: Hệ số lưu lượng trung bình khi chảy qua các lỗ phụ thuộc vào
tỷ số diều kiện lỗ và d
l
với chiều dày thành ống σ
o
, chọn d
1
/σ
o
=1, tra bảng 7-8/241 sách
XLNC - SH - CN của Trònh Xuân Lai
tb
µ
=0,7
H: Tổn thất áp lực qua lỗ để đảm bảo phân phối đều cho 24 ống
nhánh như mong muốn
)(
2
**25.1
2
*
2
2
m
g
v
A
g
v
AH
p
c
+=
SVTH: Triệu Linh Phương 72
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
A: Hệ số phụ thuộc vào chỉ tiêu phân phối đều cho 360 ống nhánh,
chọn m = 90%. Tra bảng 7 - 4/tr241 sách XLNCSHCN của Trònh Xuân Lai
A=10.
v
c
: Vận tốc nước chảy trong ống chính
v
p
: Vận tốc nước chảy trong ống nhánh
H = 10 *
+
81,9*2
5,1
2
1,25 * 10 *
81,9*2
1
2
= 1,7839 (m)
7839,1*81,9*2*7,0*3600
5,137
=Σ
l
F
= 9,2229
×
10
-3
(m
2
)
- Số lỗ trên ống nhánh:
l
l
l
F
F
n
Σ
=
=
5
3
10854,7
102229,9
−
−
×
×
≈
118 (lỗ)
- Số lỗ trên mỗi ống nhánh là 118/24 =4,9167 (lỗ) ta chọn 5 lỗ.
Hệ thống phân phối khí cưỡng bức cho giàn mưa:
Lượng gió cần thiết đưa vào ứng với tiêu chuẩn là 10m
3
không khí cho 1m
3
nước.
3600
5,137
*10*10
==
QQ
g
= 0,3819 (m
3
/s)
Lấy tốc độ gió trong ống dẫn gió chính là v
gío
= 20m/s (quy phạm 15-20m/s)
- Đường kính ống gió chính:
===
20*
3819,0*4
4
ππ
g
g
g
v
Q
D
0,1559 (m)
≈
160 (mm)
Chọn 2 đường ống phân phối khí chính, mỗi ống có đường kính là 80 mm
Số ống nhánh ta chọn là 50 ống phân phối đều 2 bên thành của 2 ống phân
phối chính.
- Lượng gió qua mỗõi ống nhánh:
===
50
3819,0
n
Q
Q
g
n
7,638
×
10
-3
( m
3
/s)
- Đường kính ống gió nhánh:
SVTH: Triệu Linh Phương 73
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
=
×
==
−
20*
10638,7*4
4
3
ππ
n
n
n
v
Q
D
0,0221 (m) = 22,1 (mm)
Vậy chọn đường kính ống gió nhánh là 23mm
- Tiết diện mặt cắt ngang của ống gió chính là:
===Ω
4
08,0*
4
*
2
2
π
π
c
g
d
5,0265
×
10
-3
(m
2
)
Tổng diện tích lỗ lấy bằng 40% diện tích tiết diện ngang ống gió chính (quy
phạm 35-40%).
*4,0
=
l
S
5,0265
×
10
-3
= 2,0106
×
10
-3
(m
2
)
==Ω→
lg
S*2
2* 2,0106
×
10
-3
= 4,0212
×
10
-3
(m
2
)
Chọn đường kính lỗ là 3mm (quy phạm 2-5mm)
- Diện tích 1 lỗ gió là:
===
4
003,0*
4
*
2
2
π
π
gio
gio
d
f
7,0685 * 10
-6
(m
3
)
- Tổng số lỗ gió:
m=
6
3
100685,7
100212,4
−
−
×
×
=
g
g
f
ω
= 568,89 (lỗ)
→
chọn m= 569 lỗ
- Số lỗ trên 1 ống nhánh:
12
50
569
≈
(lỗ)
Số lỗ trên mõi hàng của ống nhánh 12/2= 6 lỗ.
6.1.2 Bể trộn đứng :
Công suất của trạm xử lý là Q = 3300 m
3
/ngày đêm = 137,5 m
3
/h = 0,0382
m
3
/s = 38,2 l/s.
Diện tích tiết diện ngang ở phần trên của bể trộn tính với vận tốc nước dâng
v
d
= 25 mm/s = 0,025m/s là:
f
t
=
d
v
Q
=
025,0
0382,0
= 1,528 ( m
2
)
Trong đó v
t
là vận tốc nước ở phần thân trên (v
t
= 25 ÷ 28 mm/s),
SVTH: Triệu Linh Phương 74
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
chọn v
t
= 25 mm/s
Bể trộn phần trên có dạng hình vuông, thì chiều dài mỗi cạnh là:
b
t
=
f
t
=
528,1
= 1,2361 m, lấy b
t
= 1,3 m
Ống dẫn nước nguồn vào bể trộn với q = 38,2 l/s
Ống dẫn nước thô từ nguồn vào có đường kính D = 200 mm
Vận tốc nứơc trong ống dẫn nước thô:
V =
2
*
4
d
q
π
=
2
2,0*
0382,0*4
π
= 1,2159 m/s
Thoả tiêu chuẩn v = 1 ÷ 1,5 m/s
Đường kính ngoài của ống dẫn nước vào bể là: 227 mm
Do đó diện tích đáy bể:
f
d
= 0,227m × 0,227m = 0,0515 m
2
Chọn góc hình nón α = 40
0
, (α = 30÷ 40
0
), thì chiều cao phần hình tháp là
(phần dưới đáy bể) sẽ là:
h
d
=
0
1 40
( ) * cot
2 2
t d
b b g−
=
2
1
(1,3 – 0,227) * 2,7474 = 1,474 m
Thể tích phần hình tháp của bể trộn bằng:
W
d
=
1
( )
3
d t d t d
h f f f f+ +
=
3
1
* 1,474* (1,528 + 0,0515 +
0515,0*528,1
)
= 0,9139 m
3
Thể tích toàn phần của bể với thời gian lưu lại của nước trong bể là 1,5 phút
(thời gian lưu nước trong bể trộn không quá 2 phút) sẽ là:
W =
60
* tQ
=
60
5,1*5,137
= 3,4375 m
3
Thể tích phần trên hình hộp của bể sẽ là:
W
t
= W - W
d
= 3,4375 - 0,9139 = 2,5236 m
3
SVTH: Triệu Linh Phương 75
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
Chiều cao phần trên của bể là:
h
t
=
528,1
5236,2
=
t
t
f
W
= 1,6516 m
Chiều cao toàn phần của bể sẽ là:
H = h
t
+ h
d
+ h
bv
= 1,6516 + 1,474 + 0,5= 3,6256 m
Trong đó chiều cao bảo vệ h
bv
= 0,5m
Dự kiến thu nước bằng máng vòng có lỗ ngập nước. Nước chảy trong máng
đến chỗ ống dẫn nước ra khỏi bể theo hai hướng ngược nhau, vì vậy lưu lượng
nước tính toán của mỗi máng sẽ là:
q
m
=
2
Q
=
2
5,137
= 68,75 m
3
/h
Diện tích tiết diện máng với tốc độ nước chảy trong máng v
m
= 0,6m/s sẽ là:
m
m
m
v
q
f
=
=
3600*6,0
75,68
= 0,0318 m
2
Chọn chiều rộng máng: b
m
= 0,2m thì chiều cao lớp nước tính toán trong
máng sẽ là:
==
m
m
m
b
f
h
2,0
0318,0
= 0,159 m
Độ dốc của máng về phía tháo nước ra lấy bằng 0,02 tổng diện tích các lỗ
ngập thu nước ở thành máng với tốc độ nước chảy qua lỗ v
l
= 1 m/s sẽ là:
==Σ
l
l
v
Q
f
3600*1
5,137
= 0,0382 m
2
Chọn đường kính lỗ d
l
= 30 mm
Diện tích của mỗi lỗ:
f
l
=
2
2
3,14 *0,03
4 4
l
d
π
=
= 0,0007 m
2
.
Tổng số lỗ trên thành máng sẽ là:
N=
=
Σ
l
l
f
f
0007,0
0382,0
= 54,5714 lỗ, chọn N= 55 lỗ
SVTH: Triệu Linh Phương 76
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
Các lỗ được bố trí ngập trong nước 70 mm (tính đến tâm lỗ), chu vi phía
trong của máng là:
tm
bP *4
=
= 4*1,3 = 5,2 m
Khoảng cách giữa các tâm lỗ:
e =
n
P
m
=
55
2,5
= 0,0945 m
Khoảng cách giữa các lỗ:
e - d
l
= 0,0945 – 0,03 = 0,0645 m
Chọn đường kính ống dẫn sang bể lắng D = 250 mm,
Vận tốc nước trong ống dẫn sang bể lắng:
v =
2
4
d
q
π
=
2
25,0*
0382,0*4
π
= 0,8 m/s
→
thỏa (quy phạm v = 0,8 ÷ 1 m/s)
6.1.3 Bể lắng ngang
Có dạng hình chữ nhật, bằng gạch hoặc bằng bêtông cốt thép được sử dụng
với trạm xử lí có công suất Q > 3000 m
3
/ng. Có cấu tạo gồm 4 phần:
− Vùng lắng cặn
− Hệ thống phân phối nước vào bể
− Hệ thống thu xả cặn
− Hệ thống thu nước đã lắng
Tính toán:
• Vùng lắng cặn
- Vì nước ít đục, hàm lượng cặn < 50mg/l
→
chọn
o
U
= 0,4 mm/s. Theo bảng 3-2 trang 77 Sách XLNC của Nguyễn
Ngọc Dung
- Chọn tỉ số
15
=
o
H
L
. Theo bảng 3-1 có K= 10,
α
= 1,5
SVTH: Triệu Linh Phương 77
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
→
Vận tốc trung bình của dòng nước trong bể tính theo công thức (3-
21/trang 76)
44,0*10**
30
1
*1
===
+
=
oo
o
o
tb
UKU
H
L
H
L
V
(mm/s)
- Diện tích mặt bằng của bể:
F =
2292,143
4,0*6,3
5,137
*5,1
*6,3
*
==
o
U
Q
α
(m
2
)
- Chọn chiều cao vùng lắng
mH
o
5,2
=
, (quy phạm 2,5m
÷
3,5m)
- Ta chọn 2 bể lắng
- Diện tích bề mặt 1 bể lắng:
f=
6146,71
2
2292,143
2
==
F
(m
2
)
Vậy 2 bể kích thước mỗi bể B*L = 6,5m*11m
• Hệ thống phân phối nước vào bể
- Khoảng cách ngăn phân phối nước lấy L
n
= 1m để phân phối
nước cho bể, vách ngăn phân phối có các lỗ, tốc độ nước qua các lỗ theo quy
phạm (0,2 – 0,3 m/s)
Chọn
l
v
=0,3 m/s
- Tiết diện ống phân phối, ống dẫn nước vào, tiết diện ống lớn hơn lưu
lượng tính tóan từ 20- 30%. Chọn tiết diên ống phân phối lớn hơn lưu lượng tính tóan 20%.
- Lưu lượng tính tóan:
1655,137
100
20*5,137
100
20*
=+=+=
Q
Q
Q
tt
(m
3
/h)
- Tổng tiết diện lỗ phân phối khí:
1528,0
3,0*3600
165
===
l
tt
pp
v
Q
S
(m
2
)
SVTH: Triệu Linh Phương 78
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
- Đường kính ống dẫn nước vào ngăn phân phối:
D =
4411,0
1528,0*4
*4
==
ππ
pp
S
(m) = 441,1 (mm)
Vậy ta chọn 2 ống dẫn nước vào ngăn phân phối, mỗi ống có D = 225mm.
- Chọn cáclỗ phân phối hình tròn có d = 50 mm, (tiêu chuẩn 50
÷
150mm)
→
tiết diện lỗ:
3
22
109635,1
4
05,0*
4
*
−
×===
ππ
d
S
l
(m
2
)
- Số lỗ cần thiết:
n =
78
109635,1
1528,0
3
≈
×
=
−
l
pp
S
S
(lỗ)
- Ở ngăn phân phối bố trí thành 6 hàng ngang và 13 hàng dọc.
- Khỏang cách giữa các trục lỗ theo hàng dọc:
( )
3667,063,05,2
=÷−=
e
d
(m) = 366,7 (mm)
0,3m: Hàng lỗ cuối cùng nằm cao hơn mức cặn tính tóan (quy phạm 0,3
÷
0,5m)
- Khỏang cách giữa các trục lỗ theo hàng ngang:
28,464
14
5,6
14
===
B
e
n
(m)
≈
465 (mm)
• Vùng nén cặn:
- Thể tích vùng nén cặn:
( )
δ
*
**
max
N
CCQT
W
c
−
=
(m
3
)
Trong đó: T: Thời gian giữa 2 lần xả cặn, chọn T= 24h (quy phạm T= 6
÷
24h)
C: Hàm lượng cặn còn lại sau khi lắng, chọn C = 10 mg/l (quy
phạm 10
÷
12mg/l)
N: Số bể lắng, N=2
SVTH: Triệu Linh Phương 79
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vónh Sơn
Thiết kế hệ thống xử lý ngầm cho Xã Gia Lộc, Huyện Trảng Bàng – Tỉnh Tây Ninh
δ
: Nồng độ trung bình của cặn đã nén, tra bảng 3-3/78 sách
XLNC của Nguyễn Ngọc Dung
δ
→
= 150000 (g/m
3
) ( vì xử lí không dùng phèn)
max
C
: Hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể lắng, xác đònh
theo công thức:
vMKPCC
n
+++=
*25,0
max
(mg/l)
Trong đó:
:
n
C
Hàm lượng căn nước nguồn: 5mg/l
P: Hàm lượng phèn tính theo sản pẩm không ngập nước
(g/m
3
) = 0 ( không dùng phèn)
K: Hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn sử dụng
M: Độ màu của nguồn nước thang màu platin-côban= 3
v: Liều lượng vôi dùng để kiềm hóa nước = 5,6 (mg/l)
35,116,53*25,00*05
max
=+++=→
C
(mg/l)
( )
0149,0
150000*2
1035,11*5,137*24
=
−
=→
c
W
(m
3
)S
- Chiều cao vùng nén cặn:
×===
0806,2
6146,71
0149,0
f
W
h
c
c
10
-4
(m) = 0,2081 (mm)
- Lượng nước tính bằng phần trăm mất đi khi xả cặn ở 1 bể:
P =
%1355,0
24*5,137
100*2*0149,0*5,1
100*
*
**
==
TQ
NWK
cp
Trong đó:
:
p
K
Hệ số pha loãng, xả bằng thủy lực
5,1
=
p
K
T: Thời gian giữa 2 lần xả cặn, T=24h
• Hệ thống xả cặn
Thời gian xả cặn quy đònh 8
÷
10 phút. Lấy t = 10p,
Thể tích cặn của mỗi bể lắng cần xả sau 24h
×===
45,7
2
0149,0
2
c
x
W
V
10
-3
(m
3
)
SVTH: Triệu Linh Phương 80
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét