Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp từ nước mặt cho khu đô thị chánh mỹ, phường chánh mỹ, thành phố thủ dầu một, bình dương.

1. Đồ án tốt nghiệp
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Huyện Ý Yên là một huyện trực thuộc tỉnh Nam Định, được thành lập năm
2007.Huyện Ý Yên có 23995,58 ha diện tích tự nhiên với dân số 241.139 người
(theo thống kê năm 2008).
Ý Yên là một huyện nằm trong chủ trương của Nhà Nước xây dựng thành
trung tâm của vùng đồng bằng sông Hồng nên rất có lợi thế trong quá trình thực
hiện công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước. Trong kế hoạch Ý Yên sẽ xây dựng
một thị xã về công nghiệp tiểu thủ công nghiệp và có một đến hai thị trấn trên địa
bàn huyện.
Một trong những mục tiêu đang được nhà nước và nhân dân quan tâm hàng đầu
làviệc hoàn chỉnh hệ thống cung cấp nước sạch để đảm bảo cấp nước sạch đến từng
hộ dân.
Hiện nay xã Yên Phú và các xã lân cận: xã Yên Phương, Yên Nghĩa, Yên
Thọ, Yên Thành, Yên Hưng, thôn Đoan Vĩ (thuộc xã Thanh Hải, huyện Thanh
Liêm, tỉnh Hà Nam) là những xã liền kề chưa có nước máy với tổng dân số trên
35000 nhân khẩu đều dùng nguồn nước sinh hoạt lấy từ giếng khoan sông ngòi, ao
hồ và nguồn nước mưa.
Do ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt và việc sử dụng các loại thuốc bảo vệ
thực vật làm cho nguồn nước mặt bị ô nhiễm trầm trọng. Ngoài ra, hàm lượng arsen
cùng với phèn mặn cao trong các giếng khoan đã ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe của
người dân: tỷ lệ người nhiễm bệnh đau mắt hột, bệnh ngoài da, bệnh đường tiêu
hóa, bệnh phụ khoa cao, ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển thể chất, trí tuệ của trẻ
em, thanh thiếu niên và lớp người kế tiếp của xã hội.
Hưởng ứng “chương trình mục tiêu quốc gia nước sạch và vệ sinh môi
trường nông thôn“ mang lợi ích cộng đồng, nâng cao chất lượng cuộc sống cộng

2. Đồ án tốt nghiệp
2
đồng, việc xây dựng trạm xử lý nước cấp cho cả 06 xã của huyện Ý Yên, tỉnh Nam
Định và các vùng phụ cận là rất cần thiết. Đó cũng là lý do hình thành đề tài “Tính
toán và thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất 10.000 m3/ngàyđêm cho một số xã
thuộc huyện Ý Yên – tỉnh Nam Định”.
2. Mục đích nghiên cứu
Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất 10.000 m3/ngàyđêm cho
một số xã thuộc huyện Ý Yên – tỉnh Nam Định từ nguồn nước mặt hiện có, nhằm
đảm bảo cung cấp nước sạch cho nhu cầu dùng nước đến năm 2020, góp phần bảo
vệ sức khỏe người dân, phát triển kinh tế xã hội của vùng.
3. Nội dung nghiên cứu
 Điều tra thu thập các tài liệu:
 Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội.
 Phương hướng phát triển của huyện Ý Yên
 Trữ lượng và chất lượng các nguồn nước trong khu vực.
 Tính qui mô công suất trạm xử lý
 Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp với tính chất nguồn nước lựa chọn để xử lý
và quy chuẩn nước đầu ra.
 Tính toán các công trình đơn vị trong các dây chuyền xử lý nước cấp đề xuất
và thực hiện các bản vẽ.
 Khái toán giá thành xử lý cho các phương ánvà lựa chọn phương án phù hợp.
4. Phương pháp nghiên cứu
 Phương pháp điều tra, thu thập số liệu
Khảo sát, đánh giá hiện trạng thực tế của khu vực, thu thập số liệu liên quan đến
nguồn cấp và các chỉ tiêu lý, hóa, sinh phục vụ cho việc thiết kế.
 Phương pháp tham khảo, tổng hợp tài liệu

3. Đồ án tốt nghiệp
3
Tham khảo các giáo trình xử lý nước cấp và các thông tin liên quan từ các nguồn
khác (giáo viên hướng dẫn, internet).Sau đó tiến hành tổng hợp lại các số liệu cần
thiết.
 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Lập bảng thống kê lại các số liệu đã thu thập được, phân tích - xử lý các số liệu
đó để tìm ra phương án xử lý nước cấp hợp lý. Phân tích và xử lý số liệu dựa trên
các tiêu chuẩn hay các quy định về chất lượng nước mặt.
 Phương pháp so sánh
So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý
nước phù hợp, cho kết quả xử lý tốt nhất mà vẫn đáp ứng được yêu cầu về kinh tế.
 Phương pháp toán
Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử
lý nước cấp, dựa vào số liệu tính toán để tiến hành thiết kế, dự toán chi phí xây
dựng, vận hành trạm xử lý.
 Phương pháp bản đồ
Căn cứ vào bản đồ địa hình khu vực xây dựng trạm xử lý để có thể chọn các
công trình phù hợp với diện tích xây dựng cho phép mà vẫn đáp ứng được yêu cầu
xử lý, đồng thời giúp cho việc bố trí các công trình trong dây chuyền một cách hợp
lý.
 Phương pháp đồ họa
Việc thực hiện các bản vẽ nhằm giúp cho những người thi công, vận hành có thể
hình dung một cách dễ dàng và nhanh chóng hình dáng, cao trình, vị trí, trình tự
hoạt động của các công trình trong công nghệ và thuận lợi cho việc bảo dưỡng.
5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước cấp công suất 10.000
m3/ngàyđêm cho một số xã thuộc huyện Ý Yên – tỉnh Nam Định.

4. Đồ án tốt nghiệp
4
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Xây dựng trạm xử lý nước cấp giải quyết được vấn đề thiếu nước sạch trong sinh
hoạt của người dân.
Góp phần nâng cao đời sống của người dân, xúc tiến phát triển kinh tế của vùng.
Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp,
sinh viên tham quan, học tập.
7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
 Mở đầu
 Chương 1: Tổng quan về huyện Ý Yên – tỉnh Nam Định
 Điều kiện tự nhiên
 Điều kiện kinh tế- xã hội
 Qui hoạch vùng dự án
 Chương 2: Tổng quan về nước cấp và các biện pháp xử lý
 Tổng quan về chất lượng nước
 Chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt
 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước
 Chương 3: Quy mô công suất trạm xử lý (TXL) – Đề xuất công nghệ xử lý
 Quy mô công suất trạm xử lý
 Đánh giá chất lượng nguồn nước – lựa chọn nguồn nước đề xử lý
 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý
 Chương 4: Tính toán các công trình đơn vị trong 2 dây chuyền xử lý nước
cấp đề xuất
 Tính toán liều lượng hoá chất cần dung
 Công trình thu và trạm bơm cấp 1
 Hệ thống cấp phèn
 Hệ thống cấp vôi
 Bể trộn đứng

5. Đồ án tốt nghiệp
5
 Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng
 Bể lắng ngang thu nước bề mặt
 Bể lọc nhanh 2 lớp vật liệu lọc
 Bể chứa nước sạch
 Khử trùng nước
 Trạm bơm cấp 2
 Bể lắng bùn
 Sân phơi bùn
 Bể trộn cơ khí
 Bể phản ứng cơ khí
 Chương 5: Khái toán giá thành cho từng dây chuyền xử lý đề xuất và lựa
chọn phương án phù hợp
 Khái toán giá thành cho phương án 1
 Khái toán giá thành cho phương án 2
 Lựa chọn phương án phù hợp
 Kết luận – Kiến nghị

6. Đồ án tốt nghiệp
6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HUYỆN Ý YÊN –TỈNH NAM ĐỊNH
1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Huyện Ý Yên nằm ở phía tây của thành phố Nam Định
- Phía Tây Bắc giáp tỉnh Hà Nam.
- Phía Tây Nam giáp tỉnh Ninh Bình.
- Phía Đông giáp huyện Vụ Bản.
- Phía Đông Nam giáp huyện Nghĩa Hưng.
Là vùng đất hình thành sớm trong vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng
Huyện nằm ở hữu ngạn sông Đáy, chính giữa là ngã ba giao sông Vân đổ vào
sông Đáy. Khoảng cách từ trung tâm huyện tới thành phố Nam Định trên dưới 20
km
Có vị trí thuận lợi: nằm giữa hai trung tâm kinh tế, chính trị của 2 tỉnh (Nam
Định và Ninh Bình), lại có hệ thống giao thông đường sắt, đường quốc lộ 10 và
đường cao tốc Cầu Giẽ chạy qua.
Hình 1.1. Bản đồ huyện Ý Yên – tỉnh Nam Định

7. Đồ án tốt nghiệp
7
1.1.2. Địa hình
Huyện Ý Yên nằm ở vùng đất trũng, địa hình lại không đều, có vùng rất cao
lại có vùng rất thấp nên sản xuất nông nghiệp luôn gặp những khó khăn nhất định.
Song, chính những vùng vốn gây bất lợi cho sản xuất nông nghiệp thì nay lại
trở thành lợi thế và đang ngày càng được khai thác hiệu quả. Nhờ đó, nông nghiệp
Ý Yên những năm qua đã đạt được nhiều thành tựu về năng suất, sản lượng, giá trị
kinh tế.
1.1.3. Khí hậu
Cũng như các tỉnh trong vùng đồng bằng Bắc Bộ, Ý Yên mang khí hậu nhiệt
đới gió mùa nóng ẩm.
Nhiệt độ trung bình trong năm từ 23 – 24°C. Tháng lạnh nhất là các tháng 12
và tháng 1, với nhiệt độ trung bình từ 16 – 17°C. Tháng 7 nóng nhất, nhiệt độ
khoảng trên 29°C.
Lượng mưa trung bình trong năm từ 1.750 – 1.800 mm, chia làm 2 mùa rõ
rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa ít mưa từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau.
Số giờ nắng trong năm: 1.650 – 1.700 giờ. Độ ẩm tương đối trung bình: 80 – 85%.
Mặt khác, do nằm trong cùng vịnh Bắc Bộ nên hàng năm Ý Yên thường chịu
ảnh hưởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới, bình quân từ 4 – 6 cơn/năm.
1.1.4. Thủy văn
Là vùng đất nằm giữa hạ lưu hai con sông lớn của đồng bằng Bắc Bộ là sông
Hồng và sông Đáy.
Sông Hồng chảy vào Nam Định từ xã Mỹ Trung, huyện Mỹ Lộc qua thành
phố Nam Định và các huyện Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường, Giao Thuỷ rồi
đổ ra biển Đông ở cửa Ba Lạt, tạo thành địa giới tự nhiên phía đông bắc giữa Nam
Định với tỉnh Thái Bình.

8. Đồ án tốt nghiệp
8
Sông Đáy chảy vào địa phận Nam Định từ xã Yên Phương, huyện Ý Yên qua
huyện Nghĩa Hưng rồi đổ ra biển ở cửa Đáy, trở thành địa giới tự nhiên giữa Nam
Định với Ninh Bình.
Dòng chảy của sông Hồng và sông Đáy kết hợp với chế độ nhật triều đã bồi
tụ tại vùng cửa hai sông tạo nên 2 bãi bồi lớn ven biển là Cồn Lu, Cồn Ngạn (Giao
Thuỷ) và vùng Cồn Trời, Cồn Mờ (Nghĩa Hưng). Ngoài hai con sông lớn, trong tỉnh
còn có những chi lưu của sông Hồng chảy sang sông Đáy hoặc đổ ra biển. Từ Bắc
xuống Nam có sông Đào làm địa giới quy ước cho hai vùng Nam Bắc tỉnh, sông
Ninh Cơ đổ ra cửa Lác (thường gọi là Gót Chàng), sông Sò (còn gọi là sông Ngô
Đồng) đổ ra cửa Hà Lạn.
1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
1.2.1. Dân số
Huyện Ý Yên có 32 đơn vị hành chính bao gồm: 1 thị trấn Lâm (huyện lỵ) và
31 xã: Yên Thọ, Yên Thành, Yên Trung, Yên Nghĩa, Yên Phương, Yên Tân, Yên
Chính, Yên Phú, Yên Hưng, Yên Phong, Yên Bình, Yên Minh, Yên Dương, Yên
Xá, Yên Hồng, Yên Quang, Yên Tiến, Yên Bằng, Yên Thắng, Yên Cường, Yên
Đồng, Yên Mỹ, Yên Dương, Yên Khánh, Yên Ninh, Yên Khang, Yên Lộc, Yên
Phúc, Yên Trị, Yên Nhân, Yên Lương.
Diện tích tự nhiên 23.995,58 ha với dân số 247.718 người (theo thống kê
năm 2008)
1.2.2. Nông nghiệp
Trong những năm qua, thành tựu lớn nhất trong quá trình chuyển dịch cơ cấu
kinh tế nông nghiệp huyện Ý Yên là đã sử dụng hiệu quả quỹ đất thứ nhất (đất cát
pha, đất thịt nhẹ) để sản xuất cây vụ đông và phát triển cây công nghiệp, cây thực
phẩm có giá trị kinh tế cao. Trên diện tích 5 - 6 nghìn ha, nông dân 8 xã phía nam
và một số đất thuộc các xã miền Trung huyện đã được hướng dẫn luân canh các loại
cây vừa có giá trị kinh tế cao vừa có tác dụng bồi dưỡng đất như lạc, khoai tây,...

9. Đồ án tốt nghiệp
9
đồng thời đưa các cây vụ đông vào canh tác như cà chua, dưa chuột bao tử, dưa
chuột to xuất khẩu
Ý Yên là một trong số ít huyện đầu tiên trong tỉnh đã ký hợp đồng tiêu thụ sản
phẩm cây vụ đông với Nhà máy chế biến thực phẩm Tam Điệp và Nhà máy chế
biến cà chua xuất khẩu Hải Phòng với cơ chế chắc chắn cho người dân ở mức giá
trần, ký kết với Viện khoa học kinh tế Việt Nam về việc chuyển giao tiến bộ khoa
học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp.
Diện tích đất vùng trũng có khoảng 3.000 ha, nếu phát triển thêm ra ao bờ thì
khoảng 7.200 ha. Vùng đất này trước kia đã từng làm cho Ý Yên nghèo đói vì cảnh
mất mùa quanh năm đến nay lại là lợi thế để phát triển mô hình lúa cá. Các giống cá
rô phi đơn tính, cá trắm, cá trôi,... được đưa vào nuôi xen trong những ruộng thấp
trồng lúa. Huyện đã xây dựng đề án quy hoạch khai thác và xây dựng cơ sở vật chất
nuôi trồng thuỷ sản cho vùng đất trũng, tiến hành xây dựng trại sản xuất giống lợn
siêu nạc (hiện đã sản xuất và đang cung cấp giống cho cả tỉnh phục vụ chương trình
nạc hoá đàn lợn phục vụ xuất khẩu của tỉnh và cả nước), xây dựng chương trình
giống bò sữa, bò thịt nhằm khai thác vùng đất cao, đất bãi ven đê để trồng cỏ nuôi
bò. Hệ thống thuỷ nông với những công trình lớn được xây dựng từ những năm
1960 ngày càng củng cố, mở rộng và hoàn thiện phục vụ tốt cho tưới tiêu trên toàn
diện tích canh tác.
Nhờ chuyển dịch cơ cấu cây trồng vật nuôi hợp lý, nên dù diện tích nông nghiệp
giảm nhưng giá trị sản xuất lại tăng với tốc độ bình quân 3.5%. Nông nghiệp phát
triển một cách toàn diện và bền vững. Chăn nuôi hiện đã hình thành các trang trại
nuôi công nghiệp, bán công nghiệp với 36 trang trại theo chuẩn mực quốc gia.
1.2.3. Công nghiệp và dịch vụ
Đột phá trong sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp, làng nghề. với nhiều
nghề thủ công truyền thống, làng nghề Ý Yên phát triển mạnh mẽ với trên 27 nghề
các loại: từ thêu ren, nghề may, nghề xây,... trong đó có một số nghề chính phát
triển có quy mô và đóng góp lớn cho xã hội đó là nghề đúc kim loại: đúc đồng Vạn

10. Đồ án tốt nghiệp
10
Điểm, đúc gang, nhôm ở Tống Xá, nghề chạm khắc gỗ ở La Xuyên, nghề sơn mài ở
Cát Đằng, Yên Tiến và nghề xây dựng Phúc Chỉ (Yên Thắng).
Giá trị sản xuất của các làng nghề trong huyện chiếm gần 70% tổng giá trị sản
xuất công nghiệp toàn huyện. Số cơ sở công nghiệp của huyện là 3733 cơ sở và 164
doanh nghiệp (công ty cổ phần, công ty trách nhiệm hữu hạn, công ty tư nhân,...).
Áp dụng một cách linh hoạt cơ chế, chính sách của Nhà nước vào thực tiễn địa
phương, Ý Yên đã khẳng định được chính mình bằng nội lực vốn có. Số liệu của
Cục Thống kê Nam Định cho thấy, Công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp- xây dựng
đạt 35% ( tăng 0.86% so với năm 2008); thương mại – dịch vụ đạt 24.5% (tăng 0.54
% so với năm 2008). Những thành tựu đã đạt được càng thể hiện tính đúng đắn
trong từng quyết sách của lãnh đạo cấp uỷ, chính quyền Ý Yên trong sự nghiệp phát
triển kinh tế - xã hội của địa phương.
Các khu công nghiệp và cụm công nghiệp dự kiến phát triển huyện Ý Yên:
 Cụm công nghiệp La Xuyên:
- Vị trí: xã Yên Ninh, huyện Ý Yên tỉnh Nam Định.
- Diện tích: 18.076m2 .
- Cơ quan chủ quản: Ban Quản lý các khu công nghiệp tỉnh Nam Định.
- Thuận lợi: có lực lượng lao động lành nghề.
 Khu công nghiệp Hồng Tiến
- Vị trí: Thuộc địa bàn 2 xã Yên Hồng và Yên Tiến, huyện Ý Yên.
- Diện tích: 150 ha.
- Thuận lợi: cách thành phố Nam Định khoảng 25km, cách thành phố Ninh
Bình khoảng 6km, nằm gần cảng Ninh Phúc (Ninh Bình), cạnh tuyến
đường cao tốc Cầu Giẽ - Ninh Bình, và tuyến đường sắt Bắc Nam. KCN
Hồng Tiến có thể mở rộng với quy mô khoảng 250ha. Khu công nghiệp
đã được Tập đoàn Dầu khí Việt Nam đăng ký đầu tư kinh doanh hạ tầng.
- Cơ quan chủ quản: Ban Quản lý các khu công nghiệp tỉnh Nam Định.
 Khu công nghiệp Trung Thành
- Vị trí: Thuộc địa bàn huyện Ý Yên.

11. Đồ án tốt nghiệp
11
- Diện tích: 150 ha.
- Cơ quan chủ quản: Ban Quản lý các khu công nghiệp tỉnh Nam Định.
1.2.4. Văn hóa xã hội
Bên cạnh các kế hoạch phát triển kinh tế, các mặt văn hoá xã hội cũng được
quan tâm phát triển. Các chỉ tiêu phấn đấu về điện - đường - trường - trạm đến năm
2005 và 2010 đặt ra từ đầu nhiệm kỳ Đại hội Đảng bộ huyện lần thứ XX (2001 -
2005) đến nay cơ bản hoàn thành đúng tiến độ.
Nông thôn Ý Yên cơ bản đã được đổi mới, văn minh, người Ý Yên được sử
dụng điện lưới quốc gia, nước sạch và được hưởng các chế độ chăm sóc sức khoẻ
đầy đủ với mạng lưới y tế từ huyện đến thôn, xóm được đầu tư cơ sở vật chất, bác sĩ
và trang thiết bị tương đối hiện đại. Các chương trình y tế dự phòng được triển khai
sâu rộng đạt hiệu quả nên nhiều năm qua trên địa bàn không xảy ra dịch lớn, 100 %
trẻ em được uống Vitamin A và 6 loại vắcxin phòng bệnh.
Các phong trào văn hoá, văn nghệ, thể dục thể thao, phát thanh truyền hình được
tổ chức sôi nổi trong địa bàn huyện, vừa tham gia tuyên truyền, giáo dục chủ
trương, chính sách của Đảng, Nhà nước, vừa từng bước nâng cao đời sống tinh thần
cho nhân dân.
Về giáo dục, Ý Yên vốn là vùng đất hiếu học, thời xa xưa có nhiều nhân tài
cống hiến cho đất nước. Ý Yên đã từng dẫn đầu chương trình "Bình dân học vụ",
còn ngày nay Ý Yên cũng vẫn là đất học, học giỏi.
An ninh chính trị, an ninh nông thôn ổn định, trật tự an toàn xã hội được đảm
bảo.
1.3. Qui hoạch vùng dự án
1.3.1. Qui hoạch tổng thể
Huyện Ý Yên là đầu mối giao thông nằm giữa hai trung tâm kinh tế, chính trị
của 2 tỉnh Nam Định và Ninh Bình.
Có hệ thống đường sắt, đường quốc lộ 10 và đường cao tốc Cầu Gĩe.

12. Đồ án tốt nghiệp
12
Nguồn lực phát triển chính của vùng:
 Phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp.
 Phát triển thương mại, dịch vụ, đầu tư khai thác tốt hiệu quả kinh tế.
 Nông nghiệp phát triển mạnh, chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp
đạt được thành tựu cao, sử dụng hiệu quả quỹ đất thứ nhất (đất cát pha, đất thịt nhẹ)
để sản xuất cây vụ đông và phát triển cây công nghiệp, cây thực phẩm có giá trị
kinh tế cao.
1.3.2. Định hướng về cấp nước và vệ sinh môi trường
Dự kiến ưu tiên phát triển mạng lưới cấp nước cho 06 xã bao gồm xã Yên Thọ, Yên
Nghĩa, Yên Phú, Yên Phương,Yên Hưng và Yên Thành, đảm bảo yêu cầu cấp nước
sinh hoạt cho dân cư khu vực.
 Nhu cầu dùng nước sinh hoạt
 Đến năm 2015: Tiêu chuẩn dùng nước 80 l/người.ngày. Tỷ lệ dân số cấp
nước là 80%.
 Đến năm 2020: Tiêu chuẩn dùng nước 100 l/ngày. Tỷ lệ dân số cấp nước
là 90%.
 Nhu cầu cho công cộng
 Năm 2015 nhu cầu cấp nước công cộng lấy bằng 10% nhu cầu cấp nước
sinh hoạt.
 Năm 2020 nhu cầu này lấy bằng 10% nhu cầu cấp nước sinh hoạt.
 Nhu cầu cho dịch vụ và tiểu thủ công nghiệp
 Năm 2015 nhu cầu cấp nước dịch vụ và tiểu thủ công nghiệp lấy bằng
30% nhu cầu cấp nước sinh hoạt.
 Năm 2020 nhu cầu này lấy bằng 40% nhu cầu cấp nước sinh hoạt.
 Nước cho tưới cây tưới đường
 Năm 2015 nhu cầu cấp nước cho tưới cây, tưới đường lấy bằng 10% nhu
cầu cấp nước sinh hoạt
 Năm 2020 nhu cầu này lấy bằng 10% nhu cầu cấp nước sinh hoạt.

13. Đồ án tốt nghiệp
13
 Nước thất thoát rò rỉ
 Khoảng 15% lượng nước cung cấp vào mạng đường ống.
 Nhu cầu cho bản thân trạm cấp nước
 Lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý lấy 10% tổng sản lượng nước
sản suất.
1.3.3. Hiện trạng sử dụng nguồn nước tại khu vực
Hiện nay, cả 6 xã liền kề nhau của huyện Ý Yên bao gồm các xã Yên Thọ, Yên
Nghĩa, Yên Phú, Yên Phương, Yên Thành, Yên Hưng, thôn Đoan Vĩ (thuộc xã
Thanh Hải, huyện Thanh Liêm, tỉnh Hà Nam) đều chưa có nước sạch sinh hoạt nên
nhân dân khu vực này đang sử dụng nguồn nước mưa, nước ngầm mạch nông.
Tuy nhiên, nguồn nước ngầm mạch nông ngày càng bị ô nhiễm nặng do việc sử
dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật. Đặc biệt, hàm lượng arsen cùng với độ phèn,
độ mặn cao trong các giếng khoan đã ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe của người dân.
Vào mùa khô nguồn nước mưa dự trữ cạn kiệt, toàn khu vực đang bị thiếu nước
sinh hoạt trầm trọng, do vậy người dân sẵn sàng chi trả một mức phí hợp lý để được
sử dụng một nguồn nước antoàn trong sinh hoạt hàng ngày.

14. Đồ án tốt nghiệp
14
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ
LÝ NƯỚC MẶT
2.1. Tổng quan về chất lượng nước
2.1.1. Tính chất lý học của nước
 Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lí nước. Sự thay
đổi nhiệt độ của nước phụ thuộc vào từng loại nguồn nước.Nhiệt độ của nguồn
nước mặt dao động rất lớn (từ 4  400C) phụ thuộc vào thời tiết và độ sâu nguồn
nước.Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn định (từ 17  270C).
 Hàm lượng cặn không tan
Được xác định bằng cách lọc một đơn vị thể tích nước nguồn qua giấy lọc,
rồi đem sấy khô ở nhiệt độ (105  1100oC).
Hàm lượng cặn là một trong những chỉ tiêu cơ bản để chọn biện pháp xử lí
đối với các nguồn nước mặt.Hàm lượng cặn của nước nguồn càng cao thì việc xử lí
càng tốn kém và phức tạp.
 Độ màu của nước
Đơn vị đo độ màu thường dùng là Platin – Coban.Nước thiên nhiên thường
có độ mầu thấp hơn 200PtCo. Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ
lửng trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để
loại bỏ màu thực của nước (do các chất hòa tan tạo nên) phải dùng các biện pháp
hóa lý kết hợp.
 Mùi và vị của nước

15. Đồ án tốt nghiệp
15
Nước có mùi là do trong nước có các chất khí, các muối khoáng hoà tan, các
hợp chất hữu cơ và vi trùng, nước thải công nghiệp chảy vào, các hoá chất hoà
tan,…Nước có thể có mùi bùn, mùi mốc, mùi tanh, mùi cỏ lá, mùi clo, mùi phenol,
… Vị mặn, vị chua, vị chát, vị đắng, …
Độ đục thường được đo bằng máy so màu quang học dự trên cơ sở thay đổi
cường độ ánh sáng khi đi qua lớp nước mẫu. Đơn vị đo độ đục xác định theo
phương pháp này Là NTU (Nepheometric Turbidity Unit) 1NTU tương ứng 0.58
mg foomazin trong một lít nước.
 Độ dẫn điện
Nước có độ dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20oC có độ dẫn điện là 4.2
µS/m (tương ứng điện trở 23.8 mΩ/cm. Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng
các chất khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ.
2.1.2. Tính chất hóa học của nước
 Độ pH
PH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được
dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
Khi pH =7 nước có tính trung tính
pH<7 nước co tính axit
pH>7 nước co tính kiềm
Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí
hòa tan trong nước. Ở độ pH<5, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, trong một số
nguồn nước có thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hòa tan và một số loại khí như
CO2, H2S tồn tại ở dạng tự do trong nước.

16. Đồ án tốt nghiệp
16
 Độ kiềm
Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của cá ion bicacbonat, cacbonat,
hydroxyt và anion của các muối của các axit yếu. Do hàm lượng các muối này có
trong nước rất nhỏ nên có thể bỏ qua.
Độ kiềm bicacbonat và cacbonat góp phần tạo nên tính đệm cho dung dịch
nước. Nguồn nước có tính đệm cao, nếu trong quá trình xử lý có dùng thêm các hóa
chất như phèn thì độ pH của nước cũng ít thay đổi nên sẽ tiết kiệm được các hóa
chất dùng để điều chỉnh pH.
 Độ cứng
Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magie có
trong nước.
Nước có độ cứng cao gây trở ngại cho sinh hoạt và sản xuất: giặt quần áo tốn
xà phòng, nấu thức ăn lâu chín, gây đóng cặn nồi hơi, giảm chất lượng sản phẩm, …
 Độ oxy hoá
Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá hết các hợp chất hữu cơ có trong nước.Chỉ
tiêu oxy hoá là đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Độ
oxy hoá của nguồn nước càng cao, chứng tỏ nước bị nhiễm bẩn và chứa nhiều vi
trùng.
 Clorua
Clorua làm cho nươc có vị mặn. Ion này thâm nhập vào nước qua sự hòa tan
các muối khoáng hoặc bọ ảnh hưởng từ quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước
ngầm hay ở đoạn sông gần biển. Việc dùng nước có hàm lượng clorua cao có thể
gây ra mắc bệnh về thận. Ngoài ra, nước chứa nhiều clorua có tính xâm thực đối với
bê tông.

17. Đồ án tốt nghiệp
17
 Sunfat
Ion sunfat thường có trong nước có nguồn gốc khoáng chất hoặc nguồn gốc
hữu cơ.Với hàm lượng sunfat cao hơn 400 mg/l, có thể gay mất nước trong cơ thể
và làm tháo ruột. Ngoài ra, nước có nhiều ion clorua và sunfat sẽ làm xâm thực bê
tông.
 Florua
Nước ngầm từ cá vùng đất chưa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có
hàm lượng florua cao đến 10mg/l. trong nước thiên nhiên, các hợp chất của florua
khá bền vững và khó loại bỏ trong quá trình xử lý thông thường. Ơ nồng độ thấp, từ
0.5 mg/l dến 1mg/l, florua giúp bảo vệ men răng
 Hàm lượng sắt
Sắt tồn tại trong nước dưới dạng sắt (II) hoặc sắt (III).Trong nước ngầm, sắt
thường tồn tại dưới dạng sắt (II) hoà tan của các muối bicacbonat, sunfat, clorua,
đôi khi dưới dạng keo của axit humic hoặc keo silic.
Việc tiến hành khử sắt chủ yếu đối với các nguồn nước ngầm. Khi trong
nước có hàm lượng sắt > 0,5 mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo
khi giặt, làm hư hỏng sản phẩm của ngành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp và làm giảm
tiết diện vận chuyển nước của đường ống.
 Hàm lượng mangan
Mangan thường được gặp trong nước nguồn ở dạng mangan (II), nhưng với
hàm lượng nhỏ hơn sắt rất nhiều. Tuy vậy với hàm lượng mangan > 0,05 mg/l đã
gây ra các tác hại cho việc sử dụng và vận chuyển nước như sắt. Công nghệ khử
mangan thường kết hợp với khử sắt trong nước.
 Nhôm

18. Đồ án tốt nghiệp
18
Vào mùa mưa, ở nững vùng đất phèn, đát ở trong điều kiện khử không co
oxy, nên các chất như Fe2O3 và Jarosite tác dộng qua lại, lấy oxy của nhau và tạo
thành sắt , nhôm, sunfat hòa tan trong nước. Do đó, nước mặt ở vung náy thường rấ
chua, pH = 2.5÷4.5, sắt tồn tại chủ yếu là Fe2+ (có khi dến 300 mg/l), nhôm hòa tan
ở dạng ion Al3+( từ 5 ÷ 70mg/l).
Khi chứa niều nhôm hào tan nước thường có màu trong xanh và vị rất chua.
Nhôm có đọc tính đối với sức khỏe con người. Khi uống nước co chứa hàm lượng
nhôm cao có thể gây tra các bênh về não như Alzheimer.
 Các chất khí hoà tan
Các chất khí hoà O2, CO2, H2S trong nước thiên nhiên dao động rất lớn.Khí
H2S là sản phẩm của quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, phân rác. Khi trong nước
có H2S làm nước có mùi trứng thối khó chịu và ăn mòn kim loại.
Hàm lượng O2 hoà tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, đặc tính
của nguồn nước. Nước ngầm có hàm lượng oxy hoà tan rất thấp hoặc không có, do
các phản ứng oxy hoá khử xảy ra trong lòng đất đã tiêu hao hết oxy.
Khí CO2 hoà tan đóng vai trò quyết định trong sự ổn định của nước thiên
nhiên. Trong kỹ thuật xử lý nước, sự ổn định của nước có vai trò rất quan trọng.
Việc đánh giá độ ổn định trong sự ổn định nước được thực hiện bằng cách xác định
hàm lượng CO2cân bằng và CO2 tự do. Lượng CO2cân bằng là lượng CO2 đúng
bằng lượng ion HCO-
3 cùng tồn tại trong nước. Nếu trong nước có lượng CO2 hoà
tan vượt quá lượng CO2 cân bằng, thì nước mất ổn định và sẽ gây ăn mòn bêtông.
2.1.3. Các chỉ tiêu vi sinh
Trong nước thiên nhiên có rất nhiều vi trùng, rong tảo và các đơn bào. Chúng
xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sống và phát triển trong

19. Đồ án tốt nghiệp
19
nước.Trong đó có một số sinh vật gây bệnh cần phải được loại bỏ khỏi nươc trước
khi sử dụng.
Trong thực tế không thể xác định tất cả các loại sinh vật gây bệnh qua đường
nước vì phức tạp và tốn thời gian. Mục đích của việc kiểm tra vệ sinh nước là xác
định mức độ an toàn của nước đối với sức khỏe con người. Do vậy có thể dùng vài
vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân để đánh giá ô niễm từ rác, phân người và động vật.
Có 3 nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân:
 Nhóm Coliform đặc trưng là Escherichia Coli ( E.coli)
 Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis.
 Nhóm Clostridia khử sunfit đặc trưng là Clostridum perfringents
Đây là những nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt trong phân người. Trong
đó E.coli là loại trực khuẩn đường ruột, có thời gian bảo tồn trong nước gần giống
những vi sinh vật gây bệnh khác. Sự có mặt E.coli chứng tỏ nguồn nước đã bị
nhiễm bẩn phân rác và có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác.
2.2. Chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt
Theo tiêu chuẩn QCVN 01:2009/BYT “ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng ăn uống” phải đạt được những chi tiêu về lí hóa học và vi trùng như bảng 2.1
Bảng 2.1. Chất lượng nước cấp cho sinh hoạt ăn uống
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn tối đa
1 Độ đục NTU 2
2 Độ sắc TCU 15
3 Mùi vị Không có mùi, vị lạ
4 Độ pH 6,5 - 8,5
5 Độ cứng mg/l 300
6 Độ Ôxy hoá KMnO4 mg/l 2

20. Đồ án tốt nghiệp
20
7 Sunfua Hydro mg/l 0,05
8 Clorua mg/l 250
9 Nitrat mg/l 50
10 Nitrit mg/l 3
11 Sulfat mg/l 250
12 Antimon mg/l 0,005
13 Florua mg/l 1,5
14 Bari mg/l 0,7
15 Amoni mg/l 3
16 Natri mg/l 200
17 Sắt mg/l 0,3
18 Mangan mg/l 0,3
19 Đồng mg/l 1
20 Kẽm mg/l 3
21 Nhôm mg/l 0,2
22 Chì mg/l 0,01
23 Asen mg/l 0,01
24 Cadmi mg/l 0,003
25 Thuỷ ngân mg/l 0,001
26 Crôm mg/l 0,05
27 Xianua mg/l 0,07
28 Borat và Axít boric mg/l 0,3
29 Molybden mg/l 0,07
30 Niken mg/l 0,02
31 Selen mg/l 0,01
32 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 1000
33 Chỉ số Pecmanganat mg/l 2

21. Đồ án tốt nghiệp
21
2.3. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước
2.3.1. Phương pháp hóa lý
 Quá trình keo tụ
Trong nước sông suối, hồ ao,..thường chứa các hạt cặn có nguồn gốc thành
phần và kích thước rất khác nhau. Đối với các loại cặn này dùng các biện pháp xử
lý cơ học trong công nghệ xử lý nước như lắng lọc có thể loại bỏ được cặn có kích
thước lớn hơn 10-4mm. Cũng có hạt kích thước nhỏ hơn 10-4mm không thể tự lắng
được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải
dùng biện pháp lí cơ học kết hợp với biện pháp hoá học, tức là cho vào nước cần xử
lí các chất phản ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng kết lại với nhau và dính kết
các hạt cặn lơ lửng có trong nước, tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng
đáng kể.
Để thực hiện quá trình keo tụ người ta cho vào nước các chất phản ứng thích
hợp như: phèn nhôm Al2(SO4)3; phèn sắt FeSO4 hoặc FeCl3. Các loại phèn này được
đưa vào nước dưới dạng dung dịch hoà tan.
Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ để trung hoà ion H+
thì cần phải kiềm hóa nước.Chất dùng để kiềm hoá thông dụng nhất là vôi CaO.Một
số trường hợp khác cơ thể dùng là Na2CO3 hoặc xút NaOH. Thông thường phèn
nhôm đạt được hiệu quả keo tụ cao nhất khi nước có pH = 5.57.5.
Một số nhân tố cũng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ như: các thành phần ion
có trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn, môi
trường phản ứng, nhiệt độ…
 Hấp phụ

22. Đồ án tốt nghiệp
22
Hấp phụ là quá trình tập trung chất lên bề mặt phân chia pha và gọi la hấp
phụ bề mặt. Khi phân tử các chất bị hấp phụ đi sâu và trong lòng chất hấp phụ,
người ta gọi quá trình này là sự hấp phụ.
Trong quá trình hấp phụ có tỏa ra một nhiệt lượng gọi là nhiệp hấp phụ.Bề
mặt càng lớn tức là độ xốp chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ tỏa ra càng lớn.
Bản chất của quá trình hấp phụ: hấp phụ các chất hòa tan là kết quả của sự
chuyển phân tử của những chất có từ nước vào bề mặt chất hấp phụ dưới tác dụng
của trường bề mặt. Trường lực bề mặt gồm có:
 Hydrat hóa các phân tử chất tan, tức là tác dụng tương hỗ giữa các phân tử
chất rắn hòa tan với những phân tử nước.
 Tác dụng tương hỗ giữa các phân tử chất rắn bị hấp phụ thì đầu tiên sẽ loại
được các phân tử trên bề mặt chất rắn.
 Các phương pháp hấp phụ
 Hấp phụ vật lí
Khi chất bị hấp phụ và chất hấp phụ tương tác với nhau bằng lực Vander
Waals thì nhiệt hấp phụ có giá trị thấp và chất bị hấp phụ dễ bị giải hấp phụ
Đặc trưng của hấp phụ vật lý
+ Xảy ra ở nhiệt độ thấp dưới nhiệt độ tới hạn của chất bị hấp phụ
+ Loại tương tác: tương tác giữa các phân tử.
+ Entanpi thấp:H < 20 KJ/mol
+ Xảy ra hấp phụ đa lớp
+ Năng lượng hoạt hóa thấp

23. Đồ án tốt nghiệp
23
+ Năng lượng trạng thái của chất bị hấp phụ không thay đổi
+ Thuận nghịch
 Hấp phụ hóa học
Lực tương tác giữa phân tử bị hấp phụ và chất hấp phụ bằng lực hóa học tạo
nên những hợp chất bề mặt nào đó.Nhiệt hấp phụ hóa học lớn và vì vậy khó khử
chất bị hấp phụ.
Đặc trưng của hấp phụ hóa học:
+ Xảy ra ở nhiệt độ cao
+ Lực tương tác: xảy ra lực liên kết cộng hóa trị giữa chất bị hấp phụ
và bền mặt.
+ Entanpi cao: 50 KJ/mol <H < 800 KJ/mol
+ Chỉ xảy ra hấp phụ đơn lớp
+ Các năng lượng hoạt hóa cao
+ Mật độ electron tăng lên ở bề mặt phân cách hấp phụ – chất bị hấp
phụ
+ Chỉ xảy ra thuận nghịch ở nhiệt độ cao.
2.3.2. Biện pháp hóa học
 Khử trùng
Ngoài các tạp chất hữu cơ và vô cơ, nước thiên nhiên còn chứa rất nhiều vi
sinh vật, vi khuẩn và các loại vi trùng gây bênh như tả, lỵ , thương hàn mà các quá
trình xử lý cơ học không thể loại trừ được. Để ngăn ngừng các bệnh dịch, nước cấp
cho sinh hoạt phải được diệt trùng.

24. Đồ án tốt nghiệp
24
Với các hệ thống cấp nước công nghiệp cũng cần phải diệt trùng để ngăn
ngừa sự kết bám của các vi sinh vật lê thành ống dẫn nước trong các thiết bị làm
lạnh, làm giảm khả năng truyền nhiệt đồng thời làm tăng tổn thất thủy lực của hệ
thống.
Các quá trình khử trùng
 Khử trùng bằng phương pháp hóa học
 Khử trùng bằng Clo và các hợp của Clo
Clo là một chất oxi hóa mạnh ở bất cứ dạng nào.Khi Clo tác dụng với nước tạo
thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh. Khi cho Clo vào nước,
chất diệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vaatjvaf gây phản ứng với
men bên trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị
tiêu diệt.
Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra theo phương trình
Cl2 + H2O -> HOCl + HCl
Hoặc có thể ở dạng phương trình phân li
Cl2 + H2O -> H+ + OCl- + Cl-
Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra theo phương trình
Ca(OCl)2 + H2O -> CaO + 2HOCl
2HOCl -> 2H+ + 22OCl-
pH của nước cang cao, hiệu quả khử trùng bằng Clo cang giảm.
 Khử trùng bằng Clo và amôniac

25. Đồ án tốt nghiệp
25
Khi khử trùng bằng Clo, mà trong nước có chứa phenol, để ngăn chặn mùi
Clophenol, phải đặt thiết bị để cho khí amoniac vào nước. Amoniac phải được bảo
quản trong bình hoặc thùng đặt tại kho tiêu thụ
Thiết bị amoniac hóa được bố trí trong buồng riêng, cách li với buồng định liều
lượng Clo và phải được trang bị cơ gới hóa để di chuyển các bình và thùng.
 Dùng ôzôn để khử trùng
Ôzôn là 1 chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối
với con người. Ở trong nước, ôzôn phân hủy rất nhanh thành ỗi phân tử và nguyên
tử.Ôzôn có tính hoạt hóa mạnh hơm Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất
nhiều lần.
Lượng ozon cần thiết cho vào nước không lớn. Thời gian tiếp xúc rất ngắn (5
phút), không gây mùi khó chịu cho nước kể cả khi trong nước có phenol.
 Khử trùng nước bằng tia tử ngoại
Tia tử ngoại hay còn gọi là tia cực tím, là các tia có bước sóng ngắn có tác
dụng diệt trùng rất mạnh.
Dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt trong dòng chảy của nước. Các tia cực tím
phát ra sẽ tác dụng lên các phân tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và
mất khả năng trao đỏi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt. Hiệu quả khử trùng chỉ đạt
được triệt để khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lửng.
Các phương pháp khử trùng khác
 Khử trùng bằng siêu âm
Dùng dòng siêu âm với cường độ tác dụng lớn trong khoảng thời gian nhỏ
nhất là 5 phút, sẽ có thể tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật co trong nước.
 Khử trùng bằng phương pháp nhiệt

26. Đồ án tốt nghiệp
26
Đây là phương pháp cổ truyền. Đun sôi nước ở nhiệt độ 100oC có thể tiêu
diêu phần lớn các vi khuẩn có trong nước. Chỉ trừ nhóm vi khuẩn khi gặp nhiệt độ
cao sẽ chuyển sang dạng bào tử vững chắc
Tuy nhiên, nhóm vi khuẩn này chiếm tỉ lệ rất nhỏ. Phương pháp đun sôi
nước tuy đơn giản,nhưng tốn nhiên liệu và cồng kềnh, nên chỉ dùng trong quy mô
gia đình.
 Khử trùng bằng Ion bạc
Ion bạc có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng có trong nước. Với hàm lượng 2-
10ion g/l đã có tác dụng diệt trùng. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là: nếu
trong nước có độ màu cao, có chất hữu cơ, có nhiều loại muối … thì ion bạc không
phát huy được khả năng diệt trùng.
 Làm mềm nước
Nước có độ cứng cao thường gây nên nhiều tác hại cho người sử dụng làm
lãng phí xà phòng và các chất tẩy, tạo ra cặn kết bám bên trong đường ống, thiết bị
công nghiệp làm giảm khả năng hoạt động và tuổi thọ của chúng.
Làm mềm nước thực chất là quá trình xử lý giảm hàm lượng canxi và magie
nhằm hạ độ cứng của nước xuống đến mức cho phép.
Các phương pháp làm mềm nước:
 Phương pháp hóa học
 Làm mềm nước bằng vôi
Làm mềm nước bằng vôi hay còn gọi là phương pháp khử độ cứng cacbonat
bằng vôi, được áp dụng khi cần phải giảm cả độ cứng và độ kiềm của nước.
Khi cho vôi vào nước, các phản ứng xảy ra theo trình tự
2CO2 + Ca(OH)2 -> Ca(HCO3)2

27. Đồ án tốt nghiệp
27
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ->2CaCO3 + 2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 ->Mg(HCO3)2 + 2CaCO3 +
2H2O
2NaHCO3 + Ca(OH)2 ->CaCO3 + Na2CO3 + H2O
Để tăng cường cho quá trình lắng cặn CaCO3 và Mg(OH)2 khi làm mềm
nước bằng vôi, pha thêm phèn vào nước. Do phản ứng làm mềm nước diễn ra ở pH
lớn hơn 9 nên không dùng được phèn nhôm, trong môi trường kiềm phèn nhôm tạo
ra aluminat hòa tan.
Để kiểm tra hiệu quả của trình làm mềm bằng vôi, chỉ cần xác định giá trị pH
sau khi pha vôi vào nước. Phản ứng sẽ diễn ra triệt để khi đã đạt đến sự cân bằng
bão hòa CaCO3 và Mg(OH)2 trong nước. Tương ứng với trạng thái bão hòa đó, độ
ổn định của nước phải được thể hiện ở một giá trị pHo nào đó. Tại trạng thái bão
hòa tự nhiên ứng với pHs của nước, tốc độ phản ứng lắng cặn diễn ra rất chậm. Để
tăng tốc độ lên, cần phải có một lượng dư ion OH biểu thị bằng giá trị pH. Như
vậy giá trị pHo sẽ có được biểu thị bằng công thức
pHo = pHs + pH
Trong đó
pHo: độ pH bão hòa của nước ở cuối quá trình làm mềm.
pHs: có thể xác định bằng phương pháp Langlier để đánh giá độ ổn định của
nước.
 Làm mềm nước bằng vôi và sođa
Khi tổng hàm lượng các ion Mg2+ và Ca2+ lớn hơn tổng hàm lượng các ion
HCO3
- và CO3
2+ nếu sử dụng vôi được độ cứng magie, nhưng độ cứng toàn phần
không giảm. Để khắc phục điều này, cho thêm sođa vào nước các phản ứng sẽ là:

28. Đồ án tốt nghiệp
28
MgSO4 + Ca(OH)2 -> Mg(OH)2 + CaSO4
MgCl2 + Ca(OH)2 -> Mg(OH)2 + CaCl2
Và
CaSO4 + Na2CO3 -> CaCO3 + Na2SO4
CaCl2 + Na2CO3 -> CaCO3 + 2NaCl2
Như vậy ion CO3
2- của sođa đã thay thế ion của các axit mạnh tạo ra CaCO3 kết tủa.
 Làm mềm nước bằng photphat
Khi cần làm mềm triệt để, sử dụng vôi và sođa vẫn chưa hạ độ cứng của
nước xuống được đến mức tối thiểu. Để đạt được điều này, cho vào nước Na3PO4 sẽ
khử được hết các ion Ca2+ và Mg2+ ra khỏi nước ở dạng muối không tan theo phản
ứng:
3CaCl2 + 2Na3PO4 -> Ca3(PO4)2 + 6NaCl
3MgSO4 + 2Na3PO4 -> Mg3(PO4)2 + 3Na2 SO4
3Ca(HCO3)2+2Na3PO4 -> Ca3(PO4)2 + 6NaHCO3
3Mg(HCO3)2+2Na3PO4-> Mg3(PO4)2 + 6NaHCO3
Quá trình làm mềm nước bằng photphat chỉ diện ra ở nhiệt độ lớn hơn
100oC. Sau xử lý, độ cứng của nước giảm xuống còn 0,04 đến 0,05 mđlg/l. Do giá
thành của Na3PO4 cao nên thường chỉ dùng nó với liều lượng nhỏ sau khi đã làm
mềm bằng vôi và sođa.
 Phương pháp nhiệt

29. Đồ án tốt nghiệp
29
Nguyên lý cơ bản của phương pháp là khi đun nóng nước, khí cacbonic hòa
tan sẽ bị khử hết thông qua sự bốc hơi, trạng thái cân bằng của các hợp chất
cacbonic sẽ chuyển dịch theo phương trình
Ca(HCO3)2 -> CaCO3 + CO2 + H2O
Tuy nhiên đun sôi nước chỉ khử hết khí CO2 và giảm độ cứng cabonat của
nước, trong nước vẫn còn một lượng CaCO3 hòa tan. Đối với magie quá trình lắng
cặn xảy ra qua hai bước, khi nhiệt độ nước đạt 18oC:
Mg(HCO3)2 -> MgCO3 + CO2 + H2O
Khi tiếp tục tăng nhiệt độ thì MgCO3 bị thủy phân
MgCO3 + H2O -> Mg(OH)2 + CO2
Như vậy khi đun nóng nước, độ cứng ccbonat sẽ giảm đi đáng kể. Nếu kết
hợp xử lý hóa chất với đun nóng, bông cặn tạo ra có kích thước lớn và lắng nhanh
do độ nhớt của nước giảm, đồng thời giảm được lượng hóa chất cần sử dụng.
Làm mềm nước bằng đun nóng thường chỉ áp dụng cho các hệ thống cấp
nước nóng công nghiệp như nước nồi hơi vì kết hợp sử dụng nhiệt lượng nhiệt dư
của nồi hơi. Các công trình làm mềm bao gồm: pha chế, và định lượng hóa chất,
thiết bị đung nống nước, bể lắng và bể lọc.
2.3.3. Biện pháp cơ học
 Lắng nước
Lắng nước là giai đoạn là sạch sơ bộ trước khi đưa nươc vào bể lọc để hoàn
thành quá trình làm trong nước. Quá trình lắng xảy ra rất phức tạp, có thể tóm tắt là:
 Lắng ở trạng thái động (nước luôn chuyển động)
 Các hạt cặn không tan không đồng nhất (có hình dạn, kích thước khác nhau
…)

30. Đồ án tốt nghiệp
30
 Không ổn định (luôn thay đổi)
 Lắng ngang
Để nghiên cứu quá trình lắng cặn ở bể lắng ngang, trước tiên xét chuyển
động của các hạt cặn tự do trong điều kiện chảy tầng lí tưởng. Lúc này quỹ đạo
chuyển động của các hạt cặn tự do là tổng hợp của lực rơi tự do và lực đẩy của dòng
nước theo phương năm ngang có dạng đường thẳng.
Trường hợp lắng nước có dùng chất keo tụ, quỹ đạo chuyển động của các hạt
cặn là những đường cong có bán kính cong nhỏ hơn so với trường hợp lắng không
dùng chất keo tụ. Càng xa điểm xuất phát, kích thước hạt càng tăng lên do quá trình
va chạm, kết dính. Do đó tốc độ lắng cũng tăng lên. So với lắng không keo tụ, lắng
có keo tụ có hiệu quả lắng hơn nhiều.
 Bể lắng ngang
Là loại nước chuyển động theo chiều ngang.
Có kích thước hình chữ nhật, làm bằng bê tông cốt thép.
Sử dụng khi công suất lớn hơn 300m3/ngàyđêm.
Cấu tạo bể lắng ngang: bộ phận phân phối nước vào bể; vùng lắng cặn; hệ thống
thu nước đã lắng; hệ thống thu nước xã cặn.
Có 2 loại bể lắng ngang: bể lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắng ngang thu
nước đều trên bề mặt.
 Bể lắng đứng
Là loại nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, còn các hạt
cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước từ trên xuống.
Khi xử lý nước không dùng chất keo tụ, các hạt keo có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ
dâng của dòng nước sẽ lắng xuống được. Còn các hạt keo có tốc độ rơi nhỏ hơn

31. Đồ án tốt nghiệp
31
hoặc bằng tốc độ dâng của dòng nước, sẽ chỉ lơ lửng hoặc bị cuốn theo dòng nước
lên phía trên bể.
Khi sử dụng nước có dùng chất keo tụ, tức là trong nước có các hạt cặn kết dính,
thì ngoài các hạt cặn có tốc độ rơi ban đầu lớn hơn tốc độ rơi của dòng nước lắng
xuống được, còn các hạt cặn khác cũng lắng xuống được.
Nguyên nhân là do quá trình các hạt cặn có tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ dòng nước
bị đẩy lên trên, chúng đã kết dính lại với nhau và tăng dần kích thước, cho đến khi
có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ chuyển động của dòng nước sẽ rơi xuống. Như vậy
lắng keo tụ trong bể lắng đứng có hiệu quả lắng cao hơn nhiều so với lắng tự nhiên.
Tuy nhiên hiệu quả lắng trong bể lắng đứng không chỉ phu thuộc vào chất keo tụ,
mà còn phụ thuộc vào sự phân bố đều của dòng nước đi lên và chiều cao vùng lắng
phải đủ lớn thì các hạt cặn mới kết dính với nhau được.
Bể thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn được xây bằng gạch hoặc bê tông
cốt thép.
Được sử dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ hơn 3000m3/ ngàyđêm.
Bể lắng đứng hay bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy hình trụ.
Cấu tạo bể: vùng lắng có dạng hình trụ hoặc hình hộp ở phía trên và vùng chứa
nến cặn ở dạng hình nón hoặc hinh chóp ở phía dưới, Cặn tích lũy ở vùng chứa nén
cặn được thải ra ngoài theo chu kì bằng ống và van xả cặn .
Nguyên tắc làm việc bể: đầu tiên nước chảy vào ống trung tâm ở giữa bể, rồi đi
xuống dưới qua bộ phận hãm là triệt tiêu chuẩn động xoáy rồi vào bể lắng. Trong bể
lắng đứng, nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên
xuống đáy bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh thành
bể và được đưa sang bể lọc.

32. Đồ án tốt nghiệp
32
 Bể lắng lớp mỏng
Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng ngang nhưng khác với lang
ngang là trong vùng lắng của bể được đặt thêm các bảnh vách ngăn bằng thép
không rỉ hoặc bằng nhựa. Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 45o ÷ 60o so với
mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau.
Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu
suất lắng cao hơn so với bể lắng ngang. Vì vậy kích thước bể lắng lớp mỏng nhỏ
hơn bể lắng ngang, tiết kiệm diện tích đất xây dựng và khối lượng xây dựng công
trình.
Tuy nhiên do phải đặc nhiều bản vách ngăn song song ở vùng lắng, nên việc lắp
ráp phức tạp và tốn vật liệu làm vách ngăn. Mặt khác do bể có chế độ làm việc ổn
định, nên đòi hỏi nước đã hòa trộn chất phản ứng cho vào bể phải co chất lượng
tương đối ổn định.
Vì vậy, trước mắt nên xử dụng bể lắng lớp mỏng cho những trạm xử lý có công
suất không lớn, khi xây mới, hoặc có thể sử dụng khi cần cải tạo bể lắng ngang cũ
để nâng công suất trong điều kiện diện tích không cho phép xây dựng thêm công
trình mới.
Theo chiều của dòng chảy, bể lắng lớp mỏng được chia làm 3 loại: bể lắng lớp
mỏng với dòng chảy ngang; bể lắng lớp mỏng với dòng chảy nghiêng cùng chiều;
bể lắng lớp mỏng với dòng chảy ngược chiều.
 Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng
Nước cần xử lí sau khi đã trộn đều với chất phản ứng ở bể trộn ( không qua bể
phản ứng) đi theo đường ống dẫn nước vào, qua hệ thống phân phối với tốc độ thích
hợp vào ngăn lắng.

33. Đồ án tốt nghiệp
33
Khi đi qua lớp cặn ở trạng thái lơ lửng, các hạt cặn tự nhiên có trong nước sẽ va
chạm và kết dính với các hạt cặn lơ lửng và được giữ lại. Kết quả nước được làm
trong.
Thông thường ở lắng trong, tầng cặn lơ lửng gồm 2 ngăn: ngăn lắng và ngăn
chứa nén cặn. Lớp nước ở phía trên tầng cặn lơ lửng gọi là tầng bảo vệ. Nếu không
có tầng bảo vệ, lớp cặn lơ lửng sẽ bị cuốn theo dòng nước qua máng tràn làm giảm
hiệu quả lắng cặn.
Mặc khác để bể lắng trong làm việc được tốt, nước đưa vào bể phải có lưu lượng
và nhiệt độ ổn định.
Ngoài ra nước trước khi đưa vào bể lắng trong phải qua ngăn tách khí. Nếu
không trong quá trình chuyển động từ dưới lên trên, các bọt khí sẽ kéo theo các hạt
cặn tràn vào máng thu nước trong làm giảm chất lượng nước sau lắng.
Bể lắng trong có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình
phản ứng và tạo bông kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp
cặn lơ lửng của bể lắng.
Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn diện tích xây dựng hơn. Nhưng
bể lắng trong có kết cấu phức tạp, chế độ quản lí chặt chẽ, đòi hỏi công trình làm
việc liên tục suốt ngày đêm và rất nhạy cảm với dao động lưu lượng và nhiệt độ của
nước.
Bể lắng trong chỉ sử dụng cho các trạm xử lý có công suất đến 3000 m3/ngàyđêm
 Bể lắng li tâm
Nước cần xử lí theo ống trung tâm vào giữa ngăn phân phối , rồi được phân phối
vào vùng lắng. Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể ra ngoài. Ở
đây cặn được lắng xuống đáy, nước trong thì được thu vào máng vòng và theo
đường ống sang bể lọc.

34. Đồ án tốt nghiệp
34
Bể lắng li tâm có dạng hình tròn, đường kính có thể từ 5m trở lên. Bể lắng li tâm
thường được sử dụng sơ lắng các nguồn nước có hàm lượng cặn cao (lớn hơn
2000mh/l) với công suất lớn hơn hoặc bằng 30.000 m3/ngàyđêm và có hoặc không
dùng chất keo tụ.
Bể lắng li tâm là loại trung gian giữ bể lắng ngang và bể lắng đứng.Nước từ vùng
lắng chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới lên trên. So với một số kiểu bể lắng
khác, bể lắng li tâm có một số ưu điểm sau: nhờ có thiết bị gạt bùn, nên đáy bể có
độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng ( 5 ÷ 8%), do đó chiều cao công tác bể nhỏ (1,5
÷ 3,5 m) nên thích hợp xây dựng ở những khu vực có mực nước ngầm cao.
Bể vừa làm việc vừa xả cặn liên tục nên khi xả cặn bể vẫn làm việc bình thường.
Nhưng bể lắng li tâm có kết quả lắng cặn kém hơn so với các bể lắng khác do bể có
đường kính lớn, tốc độ dòng nước chuyển động chậm dần từ trong ra ngoài, ở vùng
trong do tốc độ lớn, cặn khó lắng đôi khi xuất hiện chuyển động khối.
Mặc khác nước trong chỉ có thể thu vào bằng hệ thống máng vòng xung quanh bể
nên thu nước khó đều. Ngoài ra hệ thống gạt bùn cấu tạo phức tạp và làm việc trong
điều kiện ẩm ướt nên chống bị hư hỏng.
 Lọc nước
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 giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp
vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước.
Trong dây chuyền xử lý nước ăn uống sinh hoạt, lọc là giai đoạn cuối cùng để
làm trong nước triệt để. Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc phải
đạt tiêu chuẩn cho phép.
Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị khít lại làm tốc độ lọc giảm dần.Để
khôi phục lại khả năng làm việc của lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió,
nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc.Bể lọc luôn luôn phải hoàn

35. Đồ án tốt nghiệp
35
nguyên. Chính vì vậy quá trình lọc nước được đặc trưng bởi hai thông số cơ bản là:
tốc độ lọc và chu kì lọc.
 Phân loại bể lọc
 Theo tốc độ
Bể lọc chậm: có tốc độ lọc 1-0.5m/h
Bể lọc nhanh: vận tốc lọc 5-15m/h
Bể lọc cao tốc: vận tốc lọc 33-100 m/h
 Theo chế độ làm việc
Bể lọc trọng lực: hở, không áp
Bể lọc có áp lực: lọc kín
 Các loại bể lọc
 Bể lọc chậm
Nước từ máng phân phối đi vào bể qua lớp cát lọc vận tốc rất nhỏ (0.1 - 0.5
m/h). Lớp cát lọc được đỏ trên lớp sỏi đỡ, dưới lớp sỏi đỡ là hệ thống thu nước đã
lọc đưa sang bể chứa.
Bể lọc chậm có dạng hình chữ nhật hoặc vuông, bề rộng mỗi ngăn của bể
không được lớn hơn 6m và bề dày không lớn hơn 60m.
Số bể lọc không được ít hơn 2.
Bể lọc chậm có thể xây bằng gạch hoặc làm bằng bê tông cốt thép. Đáy bể
thường có độ đốc 5% về phía xả đáy.
Trước khi cho bể vào làm việc phải đưa nước vào bể qua ống thu nước ở
phía dưới và dâng dần lên, nhầm dồn hết không khí ra khỏi lớp cát lọc. Khi mực

36. Đồ án tốt nghiệp
36
nước dâng lên trên mặt lớp cát lọc từ 20 ÷ 30 cm thì ngừng lại và mở van cho nước
nguồn vào bể đến ngang cao độ thiết kế.
Mở van điều chỉnh tốc độ lọc và điều chỉnh cho bể lọc làm việc đúng tốc độ
tính toán.Trong quá trình làm việc, tổn thất qua bể lọc tăng dần lên, hàng ngày phải
điều chỉnh van thu nước một vài lần để đảm bảo tốc độ lọc ổn định. Khi tổn thất áp
lực đạt đến trị số giới hạn (1÷2m) thì ngừng vận hành để rửa lọc.
 Bể lọc nhanh
Theo nguyên tắc cấu tạo và hoạt động, bể lọc nhanh bao gồm bể lọc một
chiều và bể lọc 2 chiều. Trong bể lọc một chiều gồm 1 lớp vật liệu lọc hoặc hai hay
nhiều lớp vật liệu lọc.
Khi lọc: nước được được dẫn từ bể lắng sang, qua máng 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.
Khi rửa: Nước rửa do bơm hoặc đài nước cung cấp, qua hệ thống phân phối
nước rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ , lớp vật liệu lọc và kéo theo cặn bẩn tràn vào máng thu
nước rửa, thu về máng tập trung, rồi được xả ra ngoài theo mương thoát nước.
Sau khi rửa, nước được đưa vào bể đến mực nước thiết kế, rồi cho bể làm
việc. Do cát mới rửa chưa được sắp xếp lại, độ rỗng lớn, nên chất lượng nước lọc
ngay sau khi rửa chưa đảm bảo, phải xả lọc đầu, không đưa ngay vào bể chứa.
Hiệu quả làm việc của bể lọc phụ thuộc vào chu kì công tác của bể lọc, tức là
phụ thuộc vào khoảng thời gian giữa 2 lần rửa bể. Chu kì công tác của bể lọc dài
hay ngắn phụ thuộc vào bể chứa. Thời gian xả nước lọc đầu quy định là 10 phút.
- Bể lọc nhanh 2 lớp

37. Đồ án tốt nghiệp
37
Bể lọc nhanh 2 lớp, có nguyên tắc làm việc, cấu tạo và tính toán hoàn toàn
giống bể lọc nhanh phổ thông. Bể này chỉ khác bể lọc nhanh phổ thông là có 2 lớp
vật liệu lọc: lớp phía dưới là cát thạch anh, lớp phía trên là lớp than Angtraxit.
Nhờ có lớp vật liệu lọc phía trên có cỡ hạt lớn hơn nên độ rỗng lớn hơn. Do
đó sức chứa cặn bẩn của bể lắng lên từ 2 ÷ 2,5 lần so với bể lọc nhanh phổ thông.
Vì vậy có thể tăng tốc độ lọc của bể và kéo dài chu kì làm việc của bể.
Tuy nhiên khi rửa bể lọc 2 lớp vật liệu lọc thì cát và than rất dễ xáo trộn lẫn
nhau. Do đó chỉ dùng biện pháp rửa nước thuần túy để rửa bể lọc nhanh 2 lớp vật
liệu lọc.
- Bể lọc sơ bộ
Bể lọc sơ bộ còn được gọi là bể lọc phá được sử dụng để làm sạch nước sơ
bộ trước khi làm sạch triệt để trong bể lọc chậm.
Bể lọc sơ bộ có nguyên tắc làm việc giống như bể lọc nhanh phổ thông.
Số bể lọc sơ bộ trong 1 trạm không được nhỏ hơn 2.
- Bể lọc áp lực
Bể lọc áp lực là một loại bể lọc nhanh kín, thường được chế tạo bằng thép có
dạng hình trụ đứng (cho công suất nhỏ) và hình trụ ngang (cho công suất lớn).
Bể lọc áp lực được sử dụng trong dây chuyền xử lí nước mặt có dùng chất
phản ứng khi hàm lượng cặn của nước nguồn đến 50mg/l độ màu đến 80o với công
suất trạm xử lý đến 3000m3/ngàyđêm, hay dùng trong dây truyền khử sắt khi dùng
ezecto thu khí với công suất nhỏ hơn 500m3/ngàyđêm và dùng máy nén khí cho
công suất bất kì.
Do bể làm việc dưới áp lực, nên nước cần xử lý được đưa trực tiếp từ trạm
bơm cấp 1 vào bể, rồi đưa trực tiếp vào mạng lưới không cần trạm bơm cấp 2.

38. Đồ án tốt nghiệp
38
Bể lọc áp lực có thể chế tạo sẵn trong xưởng.Khi không có điều kiện chế tạo
sẵn có thể dùng thép tấm hàn, ống thép … để chế tạo bể.
Nước được đưa vào bể qua 1 phễu bố trí ở đỉnh bể, qua lớp cát lọc, lớp đỡ
vào hệ thống thu nước trong, đi vào đáy bể và phát vào mạng lưới. Khi rửa bể, nước
từ đường ống áp lực chảy ngược từ dưới lên trên qua lớp cát lọc và qua phễu thu,
chảy theo ống thoát nước rửa xuống mương thoát nước dưới sàn.
- Bể lọc tiếp xúc
Bể lọc tiếp xúc được sử dụng trong dây truyền công nghệ xử lí nước mặt có
dùng chất phản ứng đối với nguồn nước có hàm lượng cặn đến 150 mg/l, độ màu
đến 150o (thường là nước hồ) với công suất bất kì hoặc khử sắt trong nước ngầm
cho trạm xử lí có công suất đến 10.000 m3/ngàyđêm
Khi dùng bể lọc tiếp xúc, dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt sẽ không
cần có bể phản ứng và bể lắng.
Hỗn hợp nước phèn sau khi qua bể trộn vào thẳng bể lọc tiếp xúc, còn dây
chuyền khử sắt sẽ không cần có bể lắng tiếp xúc, nước ngầm sau khi qua dàn mưa
hoặc thung quạt gió vào thẳng bể lọc tiếp xúc.
Trong bể lọc tiếp xúc, quá trình lọc xảy ra theo chiều từ dưới lên trên. Nước
đã pha phèn theo ống dẫn nước vào bể qua hệ thống phân phối nước lọc, qua lớp cát
lọc rồi tràn vào máng thu nước và theo đường ống dẫn nước sạch sang bể chứa.
Bể lọc tiếp xúc có thể làm việc với tốc độ không đổi trong suốt một chu kì
làm việc hoặc với tốc độ lọc thay đổi giảm dần đến cuối chu kì sao cho tốc độ lọc
trung bình phải bằng tốc độ lọc tính toán.
Ưu điểm của bể lọc tiếp xúc: Khả năng chứa cặn cao, chu kì làm việc kéo
dài. Đơn giản hóa dây truyền công nghệ xử lí.

39. Đồ án tốt nghiệp
39
Nhược điểm: tốc độ lọc bị hạn chế nên diện tích bể lọc lớn. Hệ thống phân
phối hay bị tắt, nhất là trường hợp nước chứa nhiều sinh vật và phù du rong tảo.
2.4. Một số dây chuyền xử lý nước mặt hiện có tại Việt Nam
 Nhà máy nước Thiện Tân, Đồng Nai
Bể trộn cơ khí
Bể lọc nhanh
Châm
Clo
Trạm bơm
cấp 1
Sông
Đồng Nai
Bể chứa
Ngăn tiếp nhận
Bể phản ứng
Bể lắng ngang
Trạm bơm cấp
II
Mạng lưới cấp
nước
Châm phèn
PAC, vôiChâm Clo
Châm vôi

40. Đồ án tốt nghiệp
40
 Nhà máy nước Dĩ An, Bình Dương
Trạm bơm cấp I
Công trình thu
Châm VôiChâm PAC Bể Trộn
Bể Phân
Chia Lưu
Lượng
Bể Phản
Ứng
Bể
acelerator
Bể Lắng
Ngang
Bể Lọc Bể Lọc
Bể Chứa
3.000m3
Bể Chứa
3.000m3
Trạm Bơm
Cấp II
Mạng Lưới
Cấp Nước
Bể Thu Hồi
Nước Rửa
Bể Nén Bùn
2 Bậc
Clor
Sân Phơi Bùn

41. Đồ án tốt nghiệp
41
 Nhà máy nước Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh
Phản ứng cơ khí
Bể phân phối nước
Bể lắng ngang
Bể Lọc nhanh
Dung dịch
phèn
Trạm bơm
cấp II
Bể chứa Bể trộn thứ cấp
Mạng lưới
cấp nước
Nước Sông
Đồng Nai
Trạm bơm
cấp I
Ngăn tiếp nhận
Bể trộn sơ cấp
Dung dịch
polyme
Châm Clo, flo,
Vôi
Bể chứa nước rửa
hồ lọc
Châm
Clo

42. Đồ án tốt nghiệp
42
 Nhà máy xử lý nước Tân Hiệp, Hóc Môn, Thành phố Hồ Chí Minh
Nhận xét: Nói chung các dây chuyền xử lý nước mặt nêu trên đều có các hạng mục
như bể trộn, bể phản ứng để tạo các bông keo, bể lắng để lắng các hạt lơ lửng và các
bông cặn đã hình thành trong nước, bể trong để lọc loại nhỏ các hạt cặn có kích
thước nhỏ không giữ lại được ở bể lắng, bể chứa cũng tiến hành châm hóa chất khử
trùng vi sinh.
Bể trộn vách
ngăn
Bể lắng đáy phẳng có
lớp cặn lơ lửng
Bể lọc
Aquazur
Châm
Clo
Trạm bơm
cấp 1
Sông Sài
Gòn
Bể chứa
Ngăn tiếp nhận
Bể phản ứng cơ
khí
Trạm bơm cấp
II
Mạng lưới cấp
nước
Châm phèn,
vôi
Châm Clo,
vôi

43. Đồ án tốt nghiệp
43
CHƯƠNG 3.QUY MÔ CÔNG SUẤT TRẠM XỬ LÝ – ĐỀ XUẤT CÔNG
NGHỆ XỬ LÝ
3.1. Qui mô công suất trạm xử lý
 Lưu lượng sinh hoạt trung bình để cấp nước cho khu dân cư
xf
Nq
Q tc
tb
1000sh

 =
100×39205
1000
×0,9 = 3528 (m3/ngđ)
Trong đó:
 qtc: Tiêu chuẩn dùng nước: qtc = 100 l/người.ngày đêm (theo
TCXDVN 33:2006)
 N: Số dân cư được cấp nước tính đến năm 2020 được tính theo công
thức:
Nt = N0 ×(1 + a)t
N0 = 35.000 người (theo thống kê năm 2008)
a : tốc độ gia tăng dân số, a = 0,95 %/năm
t : niên hạn thiết kế, t = 12 năm
=> 12
35000 (1 0,95%) 39205tN     (người).
 f: Tỷ lệ dân số được cấp nước : f = 90% (theo TCXDVN 33:2006)
 Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt ngày lớn nhất
max
max
sh sh
3528 1,4 4940
tb
ngKQ Q     (m3/ngđ)
max
ngK : Hệ số không điều hòa ngày lớn nhất; max
ngK = 1,2 ÷ 1,4; Chọn max
ngK = 1,4

44. Đồ án tốt nghiệp
44
 Lưu lượng nước cấp phục vụ công cộng ( tưới cây, rửa đường, cứu hỏa
…)
ax
10% 10% 4940 494m
shcc
QQ      (m3/ngđ)
 Lưu lượng nước cấp cho công nghiệp dịch vụ giải trí, trung tâm thương
mại
ax
10% 10% 4940 494m
shdv
QQ      (m3/ngđ)
 Lưu lượng nước cấp cho khu công nghiệp tập trung
ax
40% 40% 4940 1976m
shcn
QQ      (m3/ngđ)
 Lưu lượng nước thất thoát, rò rỉ
ax
15% ( )m
sh cc dv cntt
Q Q Q QQ     
15% (4940 494 494 1976) 1186
tt
Q       (m3/ngđ)
 Lưu lượng nước cho yêu cầu riêng trạm xử lý
ax
10% ( )m
sh cc dv cn tttxl
Q Q Q Q QQ      
10% (4940 494 494 1976 1186) 909
txl
Q        (m3/ngđ)
 Lưu lượng nước cần thiết để xử lý
axm
sh cc dv cn tt txlct
Q Q Q Q Q QQ      
4940 494 494 1976 1186 909 9998
ct
Q        (m3/ngđ)

45. Đồ án tốt nghiệp
45
Vậy, cần thiết xây dựng 1 trạm xử lý công suất 10.000 (m3/ngđ) để phục vụ
cho các nhu cầu trong các xã.
3.2. Đánh giá chất lượng nguồn nước – lựa chọn nguồn nước để xử lý
3.2.1. Nguồn nước hiện có
Lưu lượng nước mặt huyện tương đối phong phú.Mạng lưới sông ngòi và các
ao hồ khá dày đặc, đó cũng là nguồn nước chủ yếu cấp cho dân sinh và phát triển
kinh tế của huyện. Nam Định là tỉnh nằm giữa hạ lưu hai con sông lớn là sông Hồng
và sông Đáy.
 Sông Hồng
Sông Hồng chảy vào Nam Định từ xã Mỹ Trung, huyện Mỹ Lộc qua thành
phố Nam Định và các huyện Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường, Giao Thuỷ rồi
đổ ra biển Đông ở cửa Ba Lạt, tạo thành địa giới tự nhiên phía đông bắc giữa Nam
Định với tỉnh Thái Bình.
 Sông Đáy
Sông Đáy chảy vào địa phận Nam Định từ xã Yên Phương, huyện Ý Yên qua
huyện Nghĩa Hưng rồi đổ ra biển ở cửa Đáy, trở thành địa giới tự nhiên giữa Nam
Định với Ninh Bình.
Sông Đáy có chiều dài khoảng 240 km và lưu vực (cùng với phụ lưu sông
Nhuệ) hơn 7.500 km2 trên địa bàn các tỉnh thành Hà Nội, Hòa Bình, Hà Nam, Ninh
Bình và Nam Định
Sông Đáy là sông lớn nhất chảy qua huyện với chiều dài sông 85 km với lưu
lượng nước trung bình 350m3/s; mùa cạn 230m3/s.
3.2.2. Lựa chọn nguồn nước
Lựa chọn nguồn nước thô cho nhà máy là nguồn nước sông Đáy vì các yếu
tố sau:

46. Đồ án tốt nghiệp
46
 Qua đánh giá các nguồn nước về lưu lượng, chất lượng nguồn nước thô từ
sông Đáy được đánh giá là nguồn nước phù hợp về lưu lượng, chất lượng đảm bảo
các tiêu chuẩn làm nguồn nước thô cung cấp cho cấp nước.
 Thuận lợi vị trí, so với các sông khác thì vị trí của sông Đáy gần thuận tiện
cho việc lấy nước hơn so với các nguồn khác.
Theo kết quả thí nghiệm của Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam - Viện
Công Nghệ Hóa Học, thực hiện ngày 19/08/2010 thì nước sông Đáy có chất lượng
như bảng 3.1
Bảng 3.1.Chất lượng nguồn nước sông Đáy
STT Chỉ tiêu Đơn vị Trị số Tiêu chuẩn Ghi chú
1 Nhiệt độ ºC 27,5
2 pH 6,8 6,5 ÷ 8,5
3 Độ đục NTU 72 ≤ 2 Cần xử lý
4 Độ màu Pt - Co 30 ≤ 15 Cần xử lý
5 Độ cứng mg/l CaCO3 117 < 300
6 Độ kiềm mgđl/l 2,7
7 Độ mặn Cl- mg/l 19,2 ≤ 250
8 Độ oxy hóa mg O2/l 4,8 ≤ 2
9 Mangan mg/l 0,1 ≤ 0,2
10 Sắt tổng cộng mg/l 0,2 ≤ 0,3
11 Chất rắn lơ lửng mg/l 215 < 5 Cần xử lý
12 Chất rắn hòa tan mg/l 150 < 1000
13 Ca2+ mg/l 40 < 100
14 Nitrit mg/l 2 ≤ 3

47. Đồ án tốt nghiệp
47
15 Nitrat mg/l 32 ≤ 50
16 Tổng Coliform MPN/100ml 1000 0
Nhìn chung, chất lượng nguồn nước sông Đáy tương đối tốt, có thể đảm bảo
đủ điều kiện làm nguồn cung cấp nước thô.
Nước nguồn có hàm lượng cặn trung bình, độ đục vừa, nước có màu, nhiệt độ nước
tương đối ổn định nên cần làm giảm hàm lượng cặn trong nước và các vi sinh vật
trong nước là các khâu xử lý chủ đạo.
Nước sau xử lý cần đạt được các tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước cấp cho
ăn uống sinh hoạt theo QCVN 02:2009/BYT.
3.3. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý
3.3.1. Dây chuyền công nghệ xử lý 1

48. Đồ án tốt nghiệp
48
Nước
dẫn ra
hệ
thống
thoát
nước
mưa
của
trạm
xử lý
Sông Đáy
Bể lắng bùn
Khử trùng
bằng Clo
Phèn nhôm
Công trình thu
kết hợp TBC1
Bể trộn đứng
Bể phản ứng có lớp cặn lơ
lửng kết hợp bể lắng
ngang thu nước bề mặt
Bể lọc nhanh 2
lớp vật liệu lọc
Bể chứa nước
sạch
Trạm bơm cấp 2
Mạng lưới cấp
nước
Vôi
Sân phơi bùn

49. Đồ án tốt nghiệp
49
3.3.2. Dây chuyền công nghệ xử lý 2
Nước
dẫn ra
hệ
thống
thoát
nước
mưa
của
trạm
xử lý
Sông Đáy
Bể lắng bùn
Khử trùng
bằng Clo
Phèn nhôm
Công trình thu
kết hợp TBC1
Bể trộn cơ khí
Bể phản ứng cơ
khí
Bể lắng ngang
thu nước bề mặt
Bể lọc nhanh 2
lớp vật liệu lọc
Bể chứa nước
sạch
Trạm bơm cấp 2
Mạng lưới cấp
nước
Vôi
Sân phơi bùn

50. Đồ án tốt nghiệp
50
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG 2
DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC CẤP ĐỀ XUẤT
Trong hai dây chuyền xử lý đưa ra, chỉ khác nhau công nghệ xử lý ở công trình bể
trộn, bể phản ứng. Vì vậy, các công trình xử lý giống nhau ta chỉ tính toán một lần
cho hai dây chuyền đề xuất.
4.1 Tính toán liềulượng hóa chất cần dùng
4.1.1. Xác định liều lượng phèn Dp
Ta có độ đục của nước là 72 NTU. Tra bảng 6.3 TCXDVN 33:2006 ta có liều
lượng phèn cần đưa vào để xử lý là Dp = 35 mg/l.
Từ độ màu M = 30 Pt - Co ta tính được liều lượng phèn cần đưa vào xử lý:
4 4 30pD M    21,91(mg/l)
 So sánh 2 giá trị theo 2 cách xác định trên ta chọn Dp = 35 mg/l.
4.1.2. Xác định mức độ kiềm hóa
Lượng vôi đưa vào để kiềm hoá theo công thức:
(mgCaO/l)
Trong đó:
 DP : Liều lượng phèn lớn nhất trong thời gian kiềm hóa Dp = 35mg/l
 e : Đương lượng của phèn (không chứa nước) tính bằng mgđl/l. Dùng phèn
nhôm Al2(SO)3=> e = 57 mgđl/l.
 K: Đương lượng gam của chất kiềm hóa. Đối với vôi (theo CaO) => K = 28
 k0: Độ kiềm của nước nguồn tính bằng (mgđl/l). K0 = 4 (mgđl/l)
)1( 0  k
e
D
KD P
K

51. Đồ án tốt nghiệp
51

35
28 4 1 66,8
57
kD
 
     
 
(mgCaO/l) < 0 không cần phải kiềm hoá .
4.1.3. Kiểm tra sự ổn định của nước sau khi keo tụ bằng phèn
Sau khi cho phèn vào độ kiềm và độ pH đều giảm, nên nước có thể có khả năng
xâm thực. Vì vậy ta cần phải kiểm tra lại chỉ số ổn định J của nước theo công thức
J  pHo - pHs
Trong đó:
 pHo: độ pH của nước sau khi đưa phèn vào. pHo xác định dựa vào
toán điện đồ hình 6 - 2 TCXDVN 33:2006
 Độ kiềm của nước sau khi pha phèn k1 (mgđl/l)
1 0
35
4 3,39
57
pD
k k
e
     (mgđl/l)
Lượng axit cacbonic tự do trong nước sau khi pha phèn
2 1 2 0
35
( ) ( ) 44 13 44 40,02
57
pD
CO CO
e
     (mg/l)
 Nhiệt độ của nước : t0 = 27,50C
 Hàm lượng (Co2)1 : (Co2)1 = 40,02 (mg/l)
 Độ kiềm toàn phần : k1 = 2,7 (mgđl/l)
Từ k1 , (Co2)1, P, to ta dựa vào toán điện đồ hình 6-2 TCXDVN 33:2006 ta xác định
được pHo : pHo = 6,85 mg/l.
 pHs : độ pH của nước sau khi đã bão hòa Cacbonat đến trạng thái cân bằng
pHs f1(t)  f2(Ca2+)  f3(k1)
Trong đó:

52. Đồ án tốt nghiệp
52
 f1(t0): là hàm số của nhiệt độ theo to
 f2(Ca2+): là hàm số của nồng độ ion Ca2+
 f3(k1): là hàm số của độ kiềm sau khi pha phèn k1
 f4(P ): là hàm số của tổng hàm lượng muối P
Dựa vào hình 6 – 1 TCXDVN 33:2006,đồ thị để xác định pH của nước đã bão hòa
Canxi Cacbonat ta xác định được.
t0 =27,50C => f1(t0) = 2,03
Ca2+ = 40 (mg/l) =>f2(Ca2+) = 1,82
k1 = 3,39 (mgđl/l) => f3(k1) = 1,6
Tổng hàm lượng muối
P =  Me+ +  Ae- + 1,4[Fe2+]
Trong đó:
Me+: Tổng hàm lượng các ion (+), không kể Fe2+ (mg/l).
Ae-: Tổng hàm lượng các ion (-), không kể HCO3
-, SiO2
-(mg/l).
Ta có:
Me+ = [NH4+] + [Mg2+] + [Ca2+] + [Na+] + [Fe3+]
= 0 + 0 + 40 + 0 + 0 = 40 (mg/l).
Ae- = [NO3
-] + [NO2
-] + [SO4
2-] + [Cl-] + [PO4
3-]
= 2 + 32+ 0 + 19,2+ 0= 53,2 ( mg/l)
 P = 40 + 53,2 + 1,4x 0,2 = 93,48 (mg/l) => f4(P ) = 9,325

53. Đồ án tốt nghiệp
53
=> pHs 2,03  1,82  1,6 9,325 = 7,395
=> J  6,85 - 7,395 = - 0,545
J < 0 chứng tỏ nước nguồn có tính xâm thực nên cần phải tạo lớp bảo vệ
bằng Cacbonat ở mặt trong thành ống bằng kiềm hóa nước. Ta sẽ dùng vôi để tiến
hành kiềm hóa nước.
4.1.4 Lượng vôi (Dv) pha thêm vào để đưa nước về trạng thái ổn định (J=0)
Dựa vào bảng 6.20 TCXDVN 33:2006 ta có J < 0, pH0< pHs< 8,4 => Dv = a x k1
Với a là hệ số xác định theo đồ thị hình 6-4:biểu đồ để xác định hệ số theo nồng độ
kiềm (TCXDVN 33:2006). Ta có |J| = 0,545 và pHo = 6,85 mg/l. => a = 0,15
=> Dv = 0,15 x 3,39 = 0,5085 (mgđl/l)
Ta chuyển đổi Dv thành đơn vị trọng lượng kỹ thuật D’
v (mg/l):
' 100 100
0,5085 28 17,703
80
v v
k
D D e
C
       (mg/l)
Trong đó
e: đương lượng của hoạt chất trong kiềm mg/mgđl. Đối với vôi tính theo
CaO, e = 28.
Ck : hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật Ck = 80%
4.1.5 Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi đưa hóa chất vào
Cmax = C0
max + 0,25 x M + Kp x Dp + D’
v (mg/l)
Trong đó:
C0
max: hàm lượng cặn ban đầu trong nước,C0
max = 0,62 x 72 + 10,7 = 55,34
mg/l.

54. Đồ án tốt nghiệp
54
M : độ màu của nước nguồn, M = 30 Pt - Co.
Kp : là hệ số ứng với từng loại phèn, với phèn nhôm sạch, Kp = 0,55
Dp : liều lượng phèn đưa vào nước, Dp = 35 mg/l
D’
v : liều lượng vôi đưa vào nước, D’
v = 17,703 (mg/l).
 Cmax = 55,34 + 0,25 x 30 + 0,55 x 35 + 17,703 = 99,793 (mg/l)
4.2. Công trình thu nước và trạm bơm cấp 1
4.2.1. Công trình thu nước
Ta thiết kế công trình thu nước xa bờ loại kết hợp ven bờ và xa bờ. Về mùa lũ
thu nước qua cửa thu còn mùa kiệt thu qua họng thu nước. Họng thu nước là phễu
thu có lắp song chắn rác, đặt ở lòng sông, cố định bởi một khối bêtông cốt thép.
Ngăn thu, ngăn hút và trạm bơm cấp I được xây dựng kết hợp.
 Hồ thu nước
Thể tích hồ thu
tQWh  (m3)
Trong đó:
t: Thời gian lưu nước trong hồ (ngày), t = 2 (ngày)
 10000 2hW    20000 (m3)
Ta thiết kế hồ thu nước có kích thước L x B = 125m x 80m, gia cố bờ và đáy hồ.
Chiều sâu hồ thu
20000
3
125 80
hW
H
L B
  
 
(m)
Chiều sâu toàn phần của hồ:
Htp = H + Hbv = 3 + 0,3 = 3,3 (m)
(Với 0,3m là chiều cao bảo vệ chống tràn khi có mưa.)

55. Đồ án tốt nghiệp
55
 Tính toán ống tự chảy
Dùng hai ống tự chảy dẫn nước vào ngăn thu, vật liệu ống được làm bằng thép,
có phủ một lớp chống ăn mòn, chống gỉ. Theo giáo trình “Lê Dung (2003), Công
trình thu nước - trạm bơm cấp cấp thoát nước, NXB Xây dựng, HN” quy định vận
tốc nước chảy trong ống v = 0,7 ÷ 1,5 m/s, chọn v = 1,2 m/s.
Đường kính ống tự chảy
4 4 0,116
0,35
1,2
Q
D
v 
 
  
 
(m)
Chọn đường kính ống D = 350 mm. Theo bảng II trang 49 giáo trình “Nguyễn
Thị Hồng (2001), Các bảng tính toán thủy lực, NXB Xây dựng, HN” ta tra được
vận tốc nước chảy trong ống v = 1m/s (thỏa quy phạm).
Tổn thất áp lực trong ống tự chảy được xác định theo công thức 3 – 10, giáo
trình “Lê Dung (2003), Công trình thu nước - Trạm bơm cấp thoát nước, NXB Xây
dựng, HN” và công thức 1 trang 5, giáo trình “Nguyễn Thị Hồng (2001), Các bảng
tính toán thủy lực, NXB Xây dựng, HN”:
g
v
g
v
D
L
h
22
22


 (m)
Trong đó:
 L: Chiều dài ống tự chảy (m); L = 20 (m)
 ξ: Hệ số tổn thất cục bộ; đối với miệng vào ξvào = 0,05; miệng ra ξra = 1 nên
Σξ = 1,05 (theo “Nguyễn Cảnh Cầm (2005), Các bảng tính thủy lực, NXB Xây
dựng, HN”)
 D: Đường kính ống hút (m); D = 0,35 (m)
 g: Gia tốc trọng trường (m/s2); g = 9,81 (m/s2)
 λ là hệ số sức cản theo chiều dài, theo giáo trình “Nguyễn Thị Hồng (2001),
Các bảng tính toán thủy lực, NXB Xây dựng, HN” thì đối với ống thép mới λ được
tính theo công thức

56. Đồ án tốt nghiệp
56
226,0
6
226,0
10.9,1
312,0






 
vD


Ở nhiệt độ 27,5ºC thì độ nhớt động học của nước υ = 0,81.10-6 m2/s (theo bảng 5.1,
Trịnh Xuân Lai, 2004)
=>
0,2266
6
0,226
0,312 0,81.10
1,9.10 0,021
0,35 1,016


 
   
 

2 2
0,021 20 1,016 1,016
1,05 0,15
0,35 2 9,81 2 9,81
h

    
 
(m)
Kiểm tra khả năng tự làm sạch của ống tự chảy
Dg
v
U 


33,4
111,0 





 (kg/m3)
Trong đó:
 ρ: Khả năng vận chuyển của dòng nước trong ống tự chảy (kg/m3)
 σ: Độ lớn thủy lực trung bình của cặn (m/s)
 U: Vận tốc lắng cặn, được xác định theo công thức
v
C
gv
U  (m/s)
Với C: Hệ số Sêdi phụ thuộc vào vật liệu ống, được xác định theo công thức
của giáo trình “Nguyễn Cảnh Cầm (2005), Các bảng tính thủy lực, NXB Xây dựng,
HN”.
1/6 1/61 1
0,09 51,49
0,013
C R
n
   
 n: Hệ số nhám; khi D ≤ 4000mm thì lấy n = 0,013
 R: Bán kính thủy lực (m); đối với chế độ chảy đầy thì được xác định theo
công thức R = D/4 = 0,35/4 = 0,09 (m)

1,016 9,81
1,016 0,06
51,49
U    (m/s)

57. Đồ án tốt nghiệp
57
Nước nguồn bao gồm tất cả các cặn vô cơ và cặn hữu cơ có kích thước khác nhau.
Tuy nhiên, ta có thể lấy độ lớn thủy lực trung bình của các hạt theo bảng sau:
Bảng 4.1. Quan hệ giữa kích thuớc thủy lực và đường kính hạt
Đường kính hạt
(mm)
0,1
0,1
2
0,1
5
0,2
0,2
5
0,3
0,3
5
0,4 0,5
Độ lớn thủy lực
(mm/s)
5,1
2
7,3
7
11,
5
18,
7
24,
2
28,
3
34,
5
40,
7
51,
6
(Nguồn: Bảng 3 – 9 giáo trình “Lâm Minh Triết (2008), Xử lý nước thải đô thị và
công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học quốc gia TPHCM”)
Chọn đường kính trung bình của hạt cặn là 0,2mm nên tra bảng 4.1 ta xác định
được độ lớn thủy lực trung bình của cặn σ = 18,7mm/s = 0,002m/s.
Vậy:
4,3 3
0,002 1,016
0,11 1 14,52
0,06 9,81 0,002 0,35

 
       
(kg/m3)
Qua kết quả chất lượng nước nguồn ở bảng 3.1 ta thấy hàm lượng cặn không
tan C = 215 (mg/l) = 215 (g/m3) = 0,215 (kg/m3). Như vậy, C < ρ nên ống tự chảy
có khả năng tự làm sạch.
 Song chắn rác
Móc kéo
Thanh thép
Hình 4.1. Song chắn rác

58. Đồ án tốt nghiệp
58
Song chắn rác được đặt ở họng thu nước nước của công trình, cấu tạo gồm các
thanh thép có tiết diện hình chữ nhật đặt song song với nhau. Song chắn rác được
bố trí móc kéo để dễ dàng nâng hạ khi sửa chữa.
Diện tích công tác của song chắn rác được tính toán theo công thức (3 – 1)
giáo trình “Lê Dung (2003), Công trình thu nước - Trạm bơm cấp thoát nước, NXB
Xây dựng, HN”
321 KKK
nv
Q
F
s
S 

 (m2)
Trong đó:
 Q: Lưu lượng tính toán của công trình (m3/s); Q = 0,116 (m3/s)
 vs: Vận tốc nước chảy qua song chắn (m/s); chọn vs = 0,6m/s (theo BXD
(2006), TCXDVN 33 – 2006 thì vs = 0,4 ÷ 0,8 m/s)
 n: Số cửa thu nước; chọn n = 2
 K2: Hệ số co hẹp do rác bám vào song; K2 = 1,25
 K3: Hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng của thanh thép, đối với tiết diện
hình chữ nhật lấy K3 = 1,25
 K1: Hệ số co hẹp do các thanh thép, được tính theo CT (3 – 2):
13,1
45
645
1 




a
da
K
Với a là khoảng cách giữa các thanh thép, theo giáo trình “Lê Dung (2003),
Công trình thu nước - Trạm bơm cấp thoát nước, NXB Xây dựng, HN” thì a = 40 ÷
50mm; chọn a = 45mm.
d là chiều rộng thanh thép (mm); chọn d = 6mm (quy phạm d = 6 × 50mm)

0,116
1,13 1,25 1,25 0,25
0,6 2
SF     

(m2)
Chọn kích thước song chắn rác là: 0,5 x 0,5 = 0,25m2
Số lượng thanh thép
6n + 45(n – 1) = 1000  n = 20,49 (thanh) ≈ 20 (thanh)

59. Đồ án tốt nghiệp
59
Khoảng cách thực tế giữa các thanh thép:
1000 = 6 x 20 + x(20 – 1)  x = 46,32
Tổn thất áp lực qua song chắn được xác định theo giáo trình “Lâm Minh Triết
(2008), Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, NXB
TPHCM”:
 
g
v
h s
S
2
2
(m)
Trong đó:
 ξ: Hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn, được xác định bởi công thức
085,090sin
45
6
25,1sin
3/43/4
3 











 o
a
d
K 
 K3: Hệ số hình dạng, đối với thanh thép hình chữ nhật K3 = 1,25
 φ: Góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy; φ = 90º
 β: Hệ số dự trữ; β = 3.
 005,03
81,92
6,0
085,0
2


Sh (m)
 Lưới chắn rác
Lưới được làm bằng sợi thép không gỉ có đường kính 1 ÷ 1,5mm; mắc lưới 2
× 2mm ÷ 5 × 5mm (giáo trình “Lê Dung (2003), Công trình thu nước - Trạm bơm
Móc kéo
Sợi thép
Hình 4.2.Lưới chắn rác

60. Đồ án tốt nghiệp
60
cấp thoát nước, NXB Xây dựng, HN). Lưới chắn rác được đặt ở trước ống tự chảy
vào ngăn thu.
Diện tích công tác của lưới chắn rác được tính toán theo công thức (3 – 3)
giáo trình “Lê Dung (2003), Công trình thu nước - Trạm bơm cấp thoát nước, NXB
Xây dựng, HN”:
321 KKK
vn
Q
F
L
L 

 (m2)
Trong đó:
 Q: Lưu lượng tính toán của công trình (m3/s); Q = 0,116 (m3/s)
 vL:Vận tốc nước chảy qua lưới (m/s); chọn vL = 0,4 m/s (theo BXD (2006),
TCXDVN 33 – 2006 thì vL = 0,2 ÷ 0,4 m/s)
 n: Số lượng cửa đặt lưới; n = 2
 K2: Hệ số co hẹp do ảnh hưởng của rác bám vào lưới; K2 = 1,5
 K3: Hệ số ảnh hưởng của hình dạng; chọn K3 = 1,25 (quy phạm K3 = 1,15 ÷
1,5)
 K1: Hệ số co hẹp, được xác định theo công thức:
44,1
5
15
22
1 




 





 

a
da
K
 a: Kích thước mắc lưới; chọn a = 5mm
 d: Đường kính dây đan lưới; d = 1mm

0,116
1,44 1,5 1,25 0,4
2 0,4
LF     

(m2)
Tổn thất cục bộ qua lưới chắn
 
g
v
h L
L
2
2
Trong đó:
 ξ: Hệ số tổn thất cục bộ qua lưới chắn, được xác định bởi công thức:

61. Đồ án tốt nghiệp
61
15,0
5
1
25,1
3/43/4
3 












a
d
K
 K3: Hệ số hình dạng; K3 = 1,25.
 α: Hệ số dự trữ; α = 3.
 004,03
81,92
4,0
15,0
2


Lh (m)
 Ống đẩy riêng
Bảng 4.2. Vận tốc nước trong ống hút, ống đẩy
Đường kính ống
(mm)
Vận tốc nước (m/s)
Trong ống hút Trong ống đẩy
Dưới 250
300 ÷ 800
Trên 800
0,7 ÷ 1
1 ÷ 1,3
1,3 ÷ 2
1,0 ÷ 1,5
1,2 ÷ 1,8
1,8 ÷ 3,0
Sử dụng máy bơm ly tâm trục đứng.
Ta lắp đặt 3 máy bơm (2 máy chạy, 1 máy dự phòng). Vì vậy dùng 3 đường ống
đẩy riêng đặt song song với nhau.
Lưu lượng mỗi ống
0,116
0,058
2 2
d
Q
q    (m3/s)
Đường kính ống đẩy riêng
4 4 0,058
0,22
3,14 1,5
d
dr
d
q
D
v
 
  
 
(m)
 Chọn đường kính ống đẩy riêng Ddr = 250 mm, được làm bằng thép. Theo
bảng II trang 49 “Nguyễn Thị Hồng (2001), Các bảng tính toán thủy lực, NXB Xây
dựng, HN” ta tra được vận tốc nước chảy trong ống vdr = 2,186 m/s (không thỏa
quy phạm).

62. Đồ án tốt nghiệp
62
Vì vậy, chọn đường kính ống đẩy riêng Ddr = 300 mm, được làm bằng thép.
Ta tra được vận tốc nước chảy trong ống vdr = 1,676 m/s (thỏa quy phạm).
 Ống đẩy chung
Theo bảng 4.2 vận tốc nước cho phép trong ống đẩy có đường kính Dd = 300
÷ 800 mm là vd = 1,2 ÷ 1,8 m/s; chọn vd = 1,5 m/s.
Khi đó đường kính ống đẩy chung
4 4 0,116
0,31
3,14 1,5
dc
d
Q
D
v
 
  
 
(m)
Chọn Ddc = 400mm, được làm bằng thép. Theo bảng II trang 49 “Nguyễn Thị
Hồng (2001), Các bảng tính toán thủy lực, NXB Xây dựng, HN” ta tra được vận
tốc nước chảy trong ống vdc = 1,293m/s (thỏa quy phạm); 1000i = 5,6.
 Ống hút
Chọn đường kính ống hút bằng đường kính ống đẩy riêng, Dh = 300 mm.
Chiều dài ống hút Lh = 1m.
4.2.2. Trạm bơm cấp I
Xây dựng trạm bơm cấp 1 kết hợp cùng ngăn hút, ngăn đẩy.
Kích thước của trạm bơm kết hợp cùng ngăn hút, ngăn đẩy: LxB = 5,4 x 2,5 m.
Công suất trạm xử lý Q = 10000 m3/ngđ = 417 m3/h = 0,116 m3/s, sử dụng
máy bơm ly tâm trục đứng. Ta lắp đặt 3 máy bơm ( 2 máy chạy, 1 máy dự phòng).
Lưu lượng mỗi bơm là:
417
208,5
2 2
b
Q
Q    (m3/h)
Cột áp toàn phần của các máy bơm được xác định theo công thức (4 – 3) giáo trình
“Lê Dung (2003), Công trình thu nước - Trạm bơm cấp thoát nước, NXB Xây
dựng, HN”:
dh h d tdH H H H H    (m)
Trong đó:

63. Đồ án tốt nghiệp
63
 Hđh: Hiệu cao trình mực nước cao nhất trên bể trộn và cao trình mực nước
thấp nhất trong ngăn hút của công trình thu nước (m); chọn Hđh = 10m.
 Htd: Áp lực tự do, lấy Htd = 1m
 Hh: Tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút (m)
Tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút sẽ bao gồm cả tổn thất dọc đường và
tổn thất cục bộ và được xác định bởi công thức (4 – 4) giáo trình “Lê Dung (2003),
Công trình thu nước - Trạm bơm cấp thoát nước, NXB Xây dựng, HN”:
g
v
g
v
D
L
H hh
h
h
h
22
22
  (m)
Mà tổng tổn thất dọc đường trên đường ống hút được xác định như sau
g
v
D
L
h h
h
h
dd
2
2
  (m)
Trong đó:
 Lh: Chiều dài ống hút (m); Lh = 1 (m)
 Dh: Đường kính ống hút (m); Dh = 0,3 (m)
 vh: Vận tốc nước chảy trong ống hút (m/s); vh = 1,016 (m/s)
 g: Gia tốc trọng trường (m/s2); g = 9,81 (m/s2)
 λ: Hệ số Đácxi được xác định theo công thức (4) giáo trình “Nguyễn Thị
Hồng (2001), Các bảng tính toán thủy lực, NXB Xây dựng, HN”:






 
hh vD

 6
226,0
10.9,1
312,0
Ở nhiệt độ 27,5ºC thì độ nhớt động học của nước υ = 0,81.10-6 m2/s.
0,2266
6
0,226
0,312 0,81.10
1,9.10 0,023
0,3 1,016


 
   
 

2
31 1,016
0,023 4 10
0,3 2 9,81
ddh 
     

(m)

64. Đồ án tốt nghiệp
64
Tổng tổn thất cục bộ trên đường ống hút được lấy khoảng 50% tổng tổn thất
dọc đường trên đường ống hút
3 30 0
0 050 50 4 10 2 10cb ddh h  
        (m)
Vậy tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút là:
3 3 3
4 10 2 10 6 10h dd cbH h h   
          (m)
 Hđ : Tổng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy (m)
 Tổng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy chung được xác định
g
v
g
v
D
L
H dcdc
dc
dc
dc
22
22
  (m)
Mà tổng tổn thất dọc đường trên đường ống đẩy chung được xác định như sau
g
v
D
L
h dc
dc
dc
dd
2
2
  (m)
Trong đó:
 Ldc: Chiều dài ống đẩy chung (m); Ldc = 60 (m)
 Ddc: Đường kính ống đẩy chung (m); Ddc = 0,4 (m)
 vdc: Vận tốc nước chảy trong ống đẩy chung (m/s); vdc = 1,293 (m/s)
 g: Gia tốc trọng trường (m/s2); g = 9,81 (m/s2)
 λ: Hệ số Đácxi; như tính toán ở trên đối với Ddc = 0,4 m thì λ = 0,021

2
60 1,293
0,021 0,27
0,4 2 9,81
ddh    

(m)
Tổng tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy chung được lấy khoảng 50% tổng
tổn thất dọc đường trên đường ống đẩy chung
0 0
0 050 50 0,27 0,135cb dch h      (m)
Vậy tổng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy chung là
0,27 0,135 0,405dc dd cbH h h       (m)
 Tổng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy riêng được xác định