Tiêu Chuẩn Quốc Gia

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13606:2023

CẤP NƯỚC - MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG VÀ CÔNG TRÌNH YÊU CẦU THIẾT KẾ

Water supply - Distribution system and facilities - Design requirements

Mục lục

Lời giới thiệu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

4 Yêu cầu đối với thiết kế hệ thống cấp nước

4.1 Yêu cầu chung

4.2 Yêu cầu đối với kế hoạch cấp nước vùng

5 Tiêu chuẩn và hệ số dùng nước không điều hòa, hệ thống cấp nước chữa cháy và áp lực tự do

5.1 Tiêu chuẩn dùng nước của hệ thống cấp nước

5.2 Hệ số dùng nước không điều hòa

5.3 Hệ thống cấp nước chữa cháy

5.4 Áp lực tự do

6 Nguồn nước

7 Công trình thu nước

7.1 Yêu cầu chung về công trình thu nước ngầm

7.2 Công trình thu nước ngầm

7.3 Giếng khơi

7.4 Công trình thu nước kiểu nằm ngang

7.5 Công trình thu nước mạch

7.6 Công trình thu nước mặt

8 Làm sạch và xử lý nước

8.1 Các phương pháp xử lý nước

8.2 Công trình lắng sơ bộ

8.3 Chuẩn bị hóa chất

8.4 Lưới quay và microphin

8.5 Thiết bị trộn

8.6 Ngăn tách khí

8.7 Bể lắng và ngăn tạo bông cặn

8.8 Bể lắng đứng

8.9 Bể lắng ngang

8.10 Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng

8.11 Bể lắng lớp mỏng (Bể lắng Lamen)

8.12 Tuyển nổi áp lực

8.13 Bể lọc nhanh

8.14 Bể lọc hai lớp vật liệu lọc

8.15 Bể lọc aquazur

8.16 Bể lọc vật liệu nổi

8.17 Bể lọc tự rửa

8.18 Bể lọc sinh học tiếp xúc

8.19 Bể lọc chậm

8.20 Bể lọc hạt lớn

8.21 Bể lọc sơ bộ

8.22 Bể lọc tiếp xúc

8.23 Khử trùng nước

8.24 Ổn định nước

8.25 Flo hóa

8.26 Khử Flo của nước

8.27 Xử lý sắt và mangan

8.28 Làm mềm nước

8.29 Khử độ cứng cacbonat và làm mềm nước bằng vôi - sô đa

8.30 Phương pháp làm mềm bằng natri cationit

8.31 Phương pháp làm mềm nước bằng natri hydro cationit

8.32 Khử mặn và khử muối trong nước

8.33 Phương pháp xử lý đặc biệt

8.34 Kho hóa chất và vật liệu lọc

8.35 Xử lý bùn cặn và sử dụng lại nước rữa

8.36 Các công trình phụ trợ trong trạm xử lý nước

8.37 Bố trí cao độ các công trình

9 Trạm bơm và thiết bị thủy khí nén

9.1 Trạm bơm

9.2 Thiết bị thủy khí nén

10 Ống dẫn, mạng lưới và các công trình trên mạng

10.1 Ống dẫn

10.2 Mạng lưới

10.3 Các công trình trên mạng

11 Dung tích, dự trữ và điều hòa

12 Cấp nước tuần hoàn

12.1 Yêu cầu chung

12.2 Cân bằng lưu lượng nước trong hệ thống

12.3 Loại bỏ các tạp chất cơ học

12.4 Chống nước nhiễm màu và lắng cạn sinh học

12.5 Làm nguội nước tuần hoàn

13 Vùng bảo hộ vệ sinh

13.1 Yêu cầu chung

13.2 Nguồn nước mặt

13.3 Áp lực tự do

13.4 Khu đất xây dựng công trình xử lý

13.5 Đường ống dẫn nước

14 Trang bị điện, kiểm soát công nghệ, tự động hóa và điều khiển

14.1 Yêu cầu chung

14.2 Công trình thu nước mặt và nước ngầm

14.3 Trạm bơm

14.4 Trạm xử lý nước

14.5 Mạng lưới đường ống dẫn và phân phối nước

14.6 Dung tích dự trữ nước

14.7 Hệ thống cấp nước tuần hoàn

14.8 Hệ thống điều khiển

14.9 Phòng thí nghiệm

15 Những yêu cầu về các giải pháp xây dựng, kết cấu nhà và công trình

15.1 Tổng mặt bằng

15.2 Các giải pháp không gian

15.3 Cấu tạo và vật liệu

15.4 Tính toán công trình

15.5 Chống ăn mòn công trình

15.6 Thông gió

16 Những yêu cầu bổ sung đối với hệ thống cấp nước trong những điều kiện khí hậu thiên nhiên đặc biệt

16.1 Vùng đất động

16.2 Đường ống dẫn và mạng lưới cấp nước

16.3 Kết cấu

16.4 Vùng đất lún sụt

16.5 Vùng đất khai thác

16.6 Vùng động đất

Phụ lục A (tham khảo) Các tài liệu cơ sở để nghiên cứu hệ thống cấp nước vùng (khu vực)

Phụ lục B (tham khảo) Đánh giá việc sử dụng tài nguyên nước và chọn vùng để xây dựng hồ chứa

Phụ lục C (tham khảo) Bơm thử và theo dõi hoạt động của công trình thu nước ngầm

Phụ lục D (tham khảo) Các phương pháp khoan giếng lấy nước

Phụ lục E (tham khảo) Các yêu cầu đối với ống lọc của giếng thu nước

Phụ lục F (tham khảo) Các phương pháp xử lý nước để chống gỉ cho ống

Phụ lục G (tham khảo) Sản xuất cát đen để làm chất xúc tác khi thử mangan

Phụ lục H (tham khảo) Các phương pháp thử mangan

Phụ lục K (tham khảo) Khử hydro sulfua trong nước

Phụ lục L (tham khảo) Khử axit silic hòa tan trong nước

Phụ lục M (tham khảo) Khử ôxy hòa tan trong nước

Phụ lục N (tham khảo) Tính toán thủy lực đường ống cấp nước

Thư mục tài liệu tham khảo

 

Lời nói đầu

TCVN 13606:2023 do Hội Môi trường Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

Lời giới thiệu

TCVN 13606:2023 cấp nước - Mạng lưới đường ống và công trình -Yêu cầu thiết kế được biên soạn dựa trên TCXDVN 33:2006, đồng thời cập nhật, bổ sung các thuật ngữ và định nghĩa, các công trình, vật liệu trong lĩnh vực cấp nước để đáp ứng những yêu cầu về sự thay đổi vật liệu, thiết bị và công nghệ mới đã được áp dụng tại Việt Nam.

Trong tiêu chuẩn này, nhiều thuật ngữ và định nghĩa mới được cập nhật, bổ sung, trong đó có thay đổi về các loại đường ống bằng vật liệu mới như ống gang dẻo, ống PVC, HDPE, PP-R, các phụ tùng nối ống, các thiết bị, các loại van điều khiển bằng thủy lực, bằng điện tử, thiết bị biến tần điều khiển chế độ làm việc của trạm bơm, các công nghệ thông tin áp dụng trong quản lý, vận hành hệ thống cấp nước, mạng lưới cấp nước như GIS, SCADA. Cập nhật, bổ sung các thuật ngữ và định nghĩa về công nghệ mới trong xử lý nước cấp, các công trình keo tụ, các loại bể lắng, các loại bể lọc, các công nghệ khử sắt, mangan, asen, amoni, công nghệ lọc màng đã được áp dụng trong thực tế.

 

CẤP NƯỚC - MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG VÀ CÔNG TRÌNH YÊU CẦU THIẾT KẾ

Water supply - Distribution system and facilities - Design requirements

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu thiết kế các công trình cấp nước bao gồm các công trình thu, trạm bơm, trạm xử lý/nhà máy nước, mạng lưới đường ống và các công trình, thiết bị trên mạng lưới.

Tiêu chuẩn này có thể áp dụng khi thiết kế xây dựng cải tạo mở rộng các hệ thống cấp nước đồ thị, các điểm dân cư nông thôn và các khu công nghiệp.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thi áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4037, Cấp nước - Thuật ngữ và định nghĩa

TCVN 9068:2012, Vật liệu lọc dạng hạt dùng trong xử lý nước sạch - Yêu cầu kỹ thuật

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa được nêu trong TCVN 4037 và các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Hệ thống cấp nước (Water supply systems)

Tập hợp các công trình thu nước, trạm bơm, trạm xử lý, bể chứa, mạng lưới đường ống để cung cấp nước có chất lượng, số lượng và áp lực bảo đảm tới các đối tượng dùng nước.

3.2

Công trình thu nước (Water intake)

Công trình tiếp nhận nước từ nguồn nước vào bể thu hoặc giếng thu để bơm nước đến trạm xử lý.

3.3

Trạm bơm nước thô (Raw water pumping station)

Công trình đưa nước từ công trình thu tới công trình xử lý nước.

3.4

Trạm xử lý nước (Water treatment plant)

Nhà máy nước

Tập hợp của các công trình xử lý và công trình phụ trợ để làm sạch nước đạt yêu cầu chất lượng nước, đáp ứng yêu cầu sử dụng.

3.5

Bể chứa nước sạch (Treated water tank)

Công trình dự trữ nước sau xử lý, điều hòa giữa chế độ chảy đến và chế độ bơm nước đi, dự trữ lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý/Nhà máy nước và nước sinh hoạt cho người làm việc tại nhà máy.

3.6

Trạm bơm nước sạch (Treated water pumping station)

Công trình đưa nước sạch từ bể chứa nước sạch tới mạng lưới cấp nước.

3.7

Mạng lưới đường ống và công trình phụ trợ cấp nước (Water supply network and supporting works)

Hệ thống đường ống dẫn nước sạch từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, bao gồm mạng cấp I, mạng cấp II, mạng cấp III và các công trình phụ trợ có liên quan.

3.8

Mạng lưới cấp nước vòng (Round water supply network)

Mạng lưới cấp nước đến nơi sử dụng từ hai hướng, các đường ống tạo thành một vòng kín.

3.9

Mạng lưới cấp nước cụt (Branch water supply network)

Mạng lưới cấp nước đến nơi sử dụng từ một hướng, các đường ống tạo thành hình nhánh (cành cây).

3.10

Mạng cấp I (Water supply network level 1)

Hệ thống đường ống chính có chức năng vận chuyển nước tới các khu vực của vùng phục vụ cấp nước và tới các khách hàng sử dụng nước lớn.

3.11

Mạng cấp II (Water supply network level 2)

Hệ thống đường ống nối có chức năng, điều hoà lưu lượng cho các tuyến ống chính và bảo đảm sự làm việc an toàn của hệ thống cấp nước.

3.12

Mạng cấp III (Water supply network level 3)

Mạng dịch vụ

Hệ thống các đường ống phân phối lấy nước từ các đường ống chính và ống nối dẫn nước tới các khách hàng sử dụng nước.

3.13

Tiểu vùng cấp nước (District meter area)

DMA

Tiểu vùng cấp nước nơi có thể theo dõi lượng nước đầu vào và lượng nước tiêu thụ.

3.14

Vùng cấp nước (District meter zone)

DMZ

Vùng cấp nước gồm nhiều DMA.

3.15

Van giảm áp (Pressure reducing valve)

Van để giảm áp lực cho phần mạng lưới ở phía sau van khi áp lực trước van quá lớn.

3.16

Van chống va (Surge valve)

Van lắp đặt trên đường ống đẩy của trạm bơm và trên mạng lưới tại nơi có áp lực cao để giảm áp lực trên đường ống đẩy khi xảy ra hiện tượng nước va.

3.17

Hệ thống thông tin địa lý (Geological information system)

GIS

Hệ thống dùng công nghệ thông tin để phục vụ việc theo dõi, quản lý tài sản, giám sát, quản lý mạng lưới cấp nước.

3.18

Hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu, phục vụ việc theo dõi, giám sát, quản lý, vận hành mạng lưới cấp nước từ xa.

3.19

Đài nước (Pressurized water tank)

Công trình điều hòa lưu lượng giữa trạm bơm nước sạch và nơi tiêu dùng, ngoài ra còn dự trữ lượng nước chữa cháy trong 10 min đầu khi máy bơm chữa cháy chưa làm việc hoặc dự trữ nước để rửa bể lọc.

3.20

Trạm bơm tăng áp (Booster pumping station)

Trạm bơm có chức năng tăng áp lực cho phần mạng lưới phía sau khi mạng lưới có dạng kéo dài hoặc nơi có độ cao địa hình đột biến để giảm áp lực cho trạm bơm chính.

3.21

Bơm tăng áp trực tiếp từ đường ống (Booster pump in pipeline)

Máy bơm đặt ngay trong đường ống để tăng áp lực cho phần mạng lưới phía sau mà không cần hút từ bể chứa.

3.22

Công trình thu nước dạng tia (Water-intake well with perforated filter and self-flow bleed of underground water)

Công trình thu nước ngầm mạch nông bằng các ống khoan lỗ hoặc đường hầm ngang có dạng hình nam quạt để thu nước đến giếng tập trung nước.

3.23

Công trình thu nước dạng nổi (Float water collection works)

Công trình thu đặt trên phao nổi hoặc xà lan để di động được theo sự thay đổi của mực nước.

3.24

Công trình thu nước dạng ray trượt (Sliding rail water collection works)

Công trình di chuyển được trên đường ray để thay đổi chiều cao hút của máy bơm đặt trên hệ thống trượt khi mực nước ở nguồn nước thay đổi.

3.25

Nguồn nước nhiễm mặn (Salty water)

Nguồn nước có chứa hàm lượng lớn các chất muối hòa tan (chủ yếu là NaCI) vượt qua ngưỡng cho phép các quy định hiện hành về chất lượng nước.

3.26

Cạn kiệt nguồn nước (Exhausted water resources)

Sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng của nguồn nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng và duy trì hệ sinh thái thủy sinh.

3.27

Máy biến tần (Inverter)

Thiết bị thay đổi tần số để điều khiển sự thay đổi số vòng quay của máy bơm theo lưu lượng và áp lực yêu cầu.

3.28

Bể lắng Lamen (Lamenlla selting tank)

Thiết bị lắng nông bao gồm các tấm chắn hoặc cụm ống với các dạng hình học đa dạng, được sử dụng để nâng cao đặc tính lắng của bể lắng.

4  Yêu cầu đối với thiết kế hệ thống cấp nước

4.1  Yêu cầu chung

4.1.1  Khi thiết kế hệ thống cấp nước cho một đối tượng cần phải:

- Xét vấn để bảo vệ và sử dụng tổng hợp các nguồn nước, phối hợp các điểm tiêu thụ nước và khả năng phát triển trong tương lai, đồng thời phải dựa vào sơ đồ cấp nước của quy hoạch vùng, sơ đồ quy hoạch chung và đồ án thiết kế xây dựng các điểm dân cư và khu công nghiệp;

- Phối hợp với việc thiết kế hệ thống thoát nước.

4.1.2  Hệ thống cấp nước được chia làm 3 loại, theo bậc tin cậy cấp nước theo quy định trong Bảng 1.

Bảng 1 - Bậc tin cậy của hệ thống cấp nước

Đặc điểm đối tượng dùng nước	Giới hạn cho phép	Bậc tin cậy của hệ thống cấp nước
Hệ thống cấp nước kết hợp cho các nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp của điểm dân cư trên 50000 người	Được phép giảm lưu lượng nước cấp không quá 30 % so với lưu lượng nước tính toán trong 3 ngày và ngừng cấp nước trong 10 min.	I
Hệ thống cấp nước kết hợp cho các nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp của điểm dân cư đến 50000 người	Được phép giảm lưu lượng nước cấp không quá 30 % so với lưu lượng nước tính toán trong 10 ngày và ngừng cấp nước trong 6 h.	II
Hệ thống cấp nước kết hợp cho các nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp của điểm dân cư đến 5000 người	Được phép giảm lưu lượng cấp nước không quá 30 % so với lưu lượng nước tính toán trong 15 ngày và ngừng cấp nước trong 1 ngày.	III
CHÚ THÍCH: 1) Những cơ sở sản xuất có hệ thống cấp nước tuần hoàn thi xếp vào bậc II. 2) Các hộ dùng nước đặc biệt do cơ quan có thẩm quyền xét duyệt không áp dụng bậc tin cậy nói trên.

4.1.3  Khi lập sơ đồ cấp nước của các xí nghiệp công nghiệp phải cân bằng lượng sử dụng nước bên trong xí nghiệp. Để tiết kiệm nước nguồn và tránh sự nhiễm bẩn các nguồn nước, nếu điều kiện kinh tế kỹ thuật cho phép khi làm nguội các máy móc, thiết bị sản xuất, ngưng tụ nước và các sản phẩm công nghệ nói chung thì phải áp dụng sơ đồ cấp nước tuần hoàn.

Khi sử dụng trực tiếp nước nguồn để làm nguội sau đó lại xả trở lại nguồn phải dựa theo cơ sở kinh tế kỹ thuật và được sự thoả thuận của cơ quan quản lý và bảo vệ nguồn nước.

4.1.4  Khi thiết kế hệ thống cấp nước cho một đối tượng phải chọn được công nghệ thích hợp về kỹ thuật, kinh tế, điều kiện vệ sinh của các công trình, khả năng sử dụng tiếp các công trình hiện có, khả năng áp dụng các thiết bị và kỹ thuật tiên tiến.

4.1.5  Hệ thống cấp nước phải đảm bảo cho mạng lưới và các công trình làm việc kinh tế trong thời kỳ dự tính cũng như trong những chế độ dùng nước đặc trưng.

4.1.6  Phải xét đến khả năng đưa vào sử dụng đường ống, mạng lưới và công trình theo từng đợt xây dựng. Đồng thời cần dự kiến khả năng mở rộng hệ thống và các công trình chủ yếu so với công suất tính toán.

4.1.7  Không được phép thiết kế công trình dự phòng chỉ để làm việc khi có sự cố.

4.1.8  Khi thiết kế hệ thống cấp nước sinh hoạt và hệ thống cấp nước sinh hoạt - sản xuất hỗn hợp, phải dự kiến vùng bảo hộ vệ sinh theo quy định tại Điều 13.

4.1.9  Chất lượng nước sau xử lý và trên toàn mạng đường ống cấp nước phải theo quy định hiện hành (xem Tài liệu tham khảo [10]).

Trong xử lý, vận chuyển và dự trữ nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt phải sử dụng những hoá chất, vật liệu, thiết bị, v.v... không gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước.

Chất lượng nước dùng cho công nghiệp và việc sử dụng hoá chất để xử lý nước phải phù hợp với yêu cầu công nghiệp và phải xét đến ảnh hưởng của chất lượng nước đối với sản phẩm.

4.1.10  Những phương án và giải pháp kỹ thuật chủ yếu áp dụng để thiết kế hệ thống cấp nước phải dựa trên cơ sở so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật bao gồm:

- Giá thành đầu tư xây dựng;

- Chi phí quản lý hàng năm;

- Chi phí xây dựng cho 1 m³ nước tính theo công suất ngày trung bình chung cho cả hệ thống và cho trạm xử lý;

- Chi phí điện năng, hoá chất cho 1 m³ nước;

- Giá thành xử lý và giá thành sản phẩm 1 m³ nước.

CHÚ THÍCH: Các chỉ tiêu trên phải xét toàn bộ và riêng từng đợt xây dựng trong thời gian hoạt động của hệ thống.

4.1.11  Phương án tối ưu phải có giá trị chi phí quy đổi theo thời gian về giá trị hiện tại nhỏ nhất, có xét đến chi phí xây dựng vùng bảo hộ vệ sinh.

CHÚ THÍCH: Khi xác định vốn đầu tư để so sánh phương án phải xét giá trị thực tế giữa thiết bị, vật tư nhập ngoại và sản xuất trong nước.

4.2  Yêu cầu đối với kế hoạch cấp nước vùng

4.2.1  Phải lập kế hoạch cấp nước vùng để xác định khả năng và sự hợp lý về kinh tế trong việc sử dụng nguồn nước để cấp cho các đối tượng có yêu cầu khác nhau về chế độ dùng nước, về khối lượng và chất lượng nước để chọn phương án cấp, thoát nước bền vững theo mục tiêu phát triển của vùng.

4.2.2  Lập kế hoạch cấp nước vùng theo hướng dẫn ở Phụ lục A.

4.2.3  Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu sản xuất công nghiệp phải xác định trên cơ sở những tài liệu thiết kế đã có, hoặc so sánh với các điều kiện sản xuất tương tự. Khi không có số liệu cụ thể, có thể lấy trung bình:

a) Đối với công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa, đồ hộp, chế biến thực phẩm, hải sản, giấy, dệt: 40 m³/ha/ngày.

b) Đối với các ngành công nghiệp khác: 20 m³/ha/ngày;

c) Đối với các ngành điện tử, may mặc: 10 m³/ha/ngày.

4.2.4  Khi cân đối với nhu cầu cấp nước vùng phải ưu tiên xác định những nguồn nước hiện có trong vùng, sau đó mới xác định nội dung và hiệu quả kinh tế kỹ thuật của các biện pháp như bổ sung lưu lượng từ các vùng lân cận, khả năng cấp nước của các hồ lớn khi điều hoà dòng chảy.

4.2.5  Khi sử dụng tổng hợp các nguồn nước cho nhiều hộ tiêu thụ có bậc tin cậy khác nhau thì việc cân đối nhu cầu cấp nước phải được tiến hành với toàn bộ bậc tin cậy tính toán cho tất cả các hộ tiêu thụ.

4.2.6  Khi sử dụng nguồn nước mặt mà không cần điều hoà dòng chảy để cân đối, công trình cấp nước phải tính toán theo nguồn có lưu lượng nhỏ nhất. Trường hợp này phải lập bảng cân đối công trình nước theo lưu lượng trung bình tháng ứng với tần suất tính toán của nguồn nước.

4.2.7  Trường hợp nhu cầu dùng nước vượt quá lưu lượng của nguồn nước mặt thi cần nghiên cứu điều hoà dòng chảy bằng hồ chứa.

4.2.8  Có thể điều hoà dòng chảy bằng các biện pháp sau đây:

- Xây dựng hồ chứa điều chỉnh theo mùa khi nhu cầu lấy nước nhỏ hơn hoặc bằng lưu lượng của năm xảy ra kiệt ứng với tần suất tính toán kể cả lưu lượng nước mất đi ở hồ chứa;

- Xây dựng hồ chứa điều chỉnh dòng chảy nhiều năm khi nhu cầu lấy nước hàng năm vượt quá lưu lượng nước của năm xảy ra kiệt ứng với tần suất tính toán nhưng nhỏ hơn lưu lượng của dòng chảy trung bình nhiều năm.

4.2.9  Khi sử dụng tổng hợp các nguồn nước ngầm và nước mặt phải lập bảng cân đối sử dụng các nguồn nước theo mùa để xét việc sử dụng các nguồn nước mặt theo các điều khoản trên. Còn các nguồn nước ngầm khi cần bổ sung lưu lượng phải áp dụng tại Điều 7. Lưu lượng sử dụng và bổ sung cho 2 loại nguồn nước phải xác định tổng hợp trên cơ sở kinh tế kỹ thuật.

5  Tiêu chuẩn và hệ số dùng nước không điều hòa, hệ thống cấp nước chữa cháy và áp lực tự do

5.1  Tiêu chuẩn dùng nước của hệ thống cấp nước

5.1.1  Khi thiết kế hệ thống cấp nước cho một đối tượng cần phải tính toán công suất của hệ thống cấp nước đô thị và các điểm dân cư tùy theo điều kiện địa phương để đảm bảo sẵn sàng cấp nước trong vòng 5 năm từ khi hoàn thành, đồng thời tính toán cấp nước theo thời gian qui hoạch ngắn hạn là 10 năm và dài hạn là 50 năm và phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt của khu vực xây dựng nhà ở và các công trình công cộng;

- Tưới và rửa đường phố, quảng trường, cây xanh, nước cấp cho các vòi phun;

- Tưới cây trong vườn ươm;

- Cấp nước ăn uống, sinh hoạt trong các cơ sở sản xuất công nông nghiệp;

- Cấp nước sản xuất cho những cơ sở sản xuất dùng nước đòi hỏi chất lượng như nước sinh hoạt, hoặc nếu xây dựng hệ thống cấp nước riêng thì không hợp lý về kinh tế;

- Lượng nước chữa cháy không tính khi xác định quy mô công suất của hệ thống cấp nước, lượng nước này được dự trữ trong bể chứa nước sạch và được bổ sung từ trạm bơm đợt 1 và trạm xử lý;

- Cấp nước cho yêu cầu riêng của trạm xử lý nước;

- Cấp nước cho các nhu cầu khác, trong đó có việc sục rửa mạng lưới đường ống cấp nước và lượng nước thất thoát trong quá trình phân phối và dùng nước.

5.1.2  Tiêu chuẩn dùng nước cho ăn uống sinh hoạt và các nhu cầu khác tính theo đầu người cần được xác định dựa trên các điều tra, khảo sát về thực tế sử dụng nước tại khu vực tính toán hoặc khu vực lân cận có quy mô, điều kiện thời tiết, điều kiện kinh tế xã hội tương tự. Trường hợp  không có các dữ liệu hiện trạng về mức độ sử dụng nước thì mới dùng theo khuyến nghị của Bảng 2.

Bảng 2 - Tiêu chuẩn dùng nước cho mục đích sinh hoạt

Đối tượng dùng nước và thành phần cấp nước	Tiêu chuẩn/Tỷ lệ
1. Đô thị loại đặc biệt, đô thị loại I, khu du lịch, nghỉ mát
a) Nước sinh hoạt: - Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày);
+ Nội đô	130 ÷ 150
+ Ngoại vi	100 ÷ 130
- Tỷ lệ dân số được cấp nước (%):
+ Nội đô	95 ÷ 100
+ Ngoại vi	90 ÷ 100
b) Nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, công trình công cộng, v.v ...): Tính theo phần trăm (%) của (a)	8 ÷ 10
c) Nước cho tiểu công nghiệp dịch vụ trong đô thị; Tính theo phần trăm (%) của (a)	5 ÷ 8
d) Nước khu công nghiệp (m3/ha-ngđ)	20 ÷ 40
e) Nước thất thoát; Tính theo phần trăm (%) của (a+b+c+d)	< 12
f) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước; Tính theo phần trăm (%) của (a+b+c+d+e)	2 ÷ 4
2. Đô thị loại II, đô thị loại III, loại IV
a) Nước sinh hoạt: - Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày):
+ Nội đô	110 ÷ 130
+ Ngoại vi	100 ÷ 130
- Tỷ lệ dân số được cấp nước (%):
+ Nội đô	95 ÷ 100
+ Ngoại vi	90 ÷ 100
b) Nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, cứu hoả, v.v...); tính theo % của (a)	10
c) Nước cho dịch vụ trong đô thị; Tính theo phần trăm (%) của (a)	5 ÷ 8
d) Nước khu công nghiệp m3/ha-ngđ	20 ÷ 40
e) Nước thất thoát; Tính theo phần trăm (%) của (a+b+c+d)	12 ÷ 15
f) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước; Tính theo phần trăm (%) của (a+b+c+d+e)	4
3. Đô thị loại V; Điểm dân cư nông thôn
a) Nước sinh hoạt:
- Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày);	60 ÷ 120
- Tỷ lệ dân số được cấp nước (%):	80 ÷ 95
b) Nước dịch vụ; Tính theo phần trăm (%) của (a)	10
c) Nước thất thoát; Tính theo phần trăm (%) của (a+b)	12 ÷ 15
d) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước; tính theo phần trăm (%) của (a+b+c)	4

5.1.3  Tiêu chuẩn nước tưới, rửa trong khu dân cư và khu công nghiệp tùy theo loại mặt đường, cách rửa, loại cây và các điều kiện địa phương khác cần lấy theo Bảng 3.

Bảng 3 - Tiêu chuẩn nước tưới đường, tưới cây

Mục đích dùng nước	Đơn vị tính	Tiêu chuẩn cho 1 lần tưới (l/m2)
Rửa bằng cơ giới, mặt đường và quảng trường đã hoàn thiện	1 lần rửa	1,2 ÷ 1,5
Tưới bằng cơ giới, mặt đường và quảng trường đã hoàn thiện.	1 lần tưới	0,5 ÷ 0,4
Tưới bằng thủ công (bằng ống mềm) vỉa hè và mặt đường hoàn thiện	1 lần tưới	0,4 ÷ 0,5
Tưới cây xanh đô thị, tưới thảm cỏ và bồn hoa	1 lần tưới	3 ÷ 4
CHÚ THÍCH: 1) Khi thiểu số liệu về quy hoạch (đường đi, cây xanh, vườn ươm) thì lưu lượng nước để tưới tính theo dân số lấy không quá 8 % -12 % lượng nước cấp cho sinh hoạt tùy theo điều kiện khí hậu, khả năng nguồn nước, mức độ hoàn thiện của khu dân cư và các điều kiện tự nhiên khác. 2) Trong khu công nghiệp có mạng lưới cấp nước sản xuất thì nước tưới đường, tưới cây được phép lấy từ mạng lưới này, nếu chất lượng nước phù hợp với yêu cầu vệ sinh và kỹ thuật trồng trọt. 3) Các đô thị có hồ điều hòa nước mưa hoặc sông, suối tự nhiên, khuyến khích sử dụng nguồn nước này và không sử dụng nước sạch cho mục đích tưới cây, rửa đường, số lần tưới từ 1 lần/ngày đến 2 lần/ngày, xác định theo điều kiện địa phương.

5.1.4  Tiêu chuẩn nước cho nhu cầu sinh hoạt trong cơ sở sản xuất công nghiệp phải lấy theo Bảng 4.

Bảng 4 - Tiêu chuẩn dùng nước của công nhân trong nhà máy

Loại phân xưởng	Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt trong cơ sở sản xuất công nghiệp tính cho một người trong một ca (L/người/ca)	Hệ số không điều hoà giờ
Phân xưởng toả nhiệt trên 20 Kcal/m3-h	45	2,5
Các phân xưởng khác	25	3

Lưu lượng giờ một nhóm vòi tắm hương sen trong cơ sở sản xuất công nghiệp cần lấy bằng 500 l/h. Thời gian dùng vòi tắm hương sen kéo dài 45 min sau khi hết ca. Số vòi tắm hương sen tính theo số công nhân trong ca đông nhất và theo đặc điểm vệ sinh của quá trình sản xuất.

Lưu lượng nước cho nhu cầu sản xuất của các cơ sở sản xuất công nghiệp phải xác định dựa trên yêu cầu công nghệ.

5.1.5  Khi cần xác định lưu lượng tính toán tập trung của nhà ở và nhà công cộng đứng riêng biệt thì tiêu chuẩn dùng nước lấy theo tiêu chuẩn thiết kế cấp nước trong nhà.

5.1.6  Lưu lượng ngày tính toán (trung bình trong năm) cho hệ thống cấp nước tập trung được xác định theo công thức:

(1)

trong đó:

qi	là tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt, tính theo mét khối trên ngày (m3/ngày), lấy theo Bảng 2;
Ni	là số dân tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp nước qi;
fi	là tỷ lệ dân được cấp nước, tính theo phần trăm (%), lấy theo Bảng 2;
D	là lượng nước tưới cây, rửa đường, dịch vụ đô thị, khu công nghiệp, thất thoát, nước cho bản thân nhà máy xử lý nước được tính theo Bảng 2 và lượng nước dự phòng. Lượng nước dự phòng cho phát triển công nghiệp, dân cư và các lượng nước khác chưa tính được cho phép lấy thêm từ 5 % đến 10 % tổng lưu lượng nước cho sinh hoạt của điểm dân cư; Khi có lý do xác đáng được phép lấy thêm nhưng không quá 15 %.

Lưu lượng nước tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất và ít nhất ngày, tính bằng m³/ngày, được tính theo công thức:

Qngày.max = Kngày.max x Qngày.tb Qngày.min = Kngày.min x Qngày.tb

(2)

5.2  Hệ số dùng nước không điều hòa

5.2.1  Hệ số dùng nước không điều hoà ngày kể đến chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa cần lấy như sau:

K_{ngày max} = 1,2 ÷ 1,4

K_{ngày min} = 0,7 ÷ 0,9

5.2.2  Đối với các thành phố có qui mô lớn, nằm trong vùng có điều kiện khí hậu khô nóng quanh năm (như: Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Vũng Tàu, v.v...), có thể áp dụng ở mức:

K_{ngày max} = 1,1 ÷ 1,2

K_{ngày min} = 0,8 ÷ 0,9

5.2.3  Lưu lượng giờ tính toán q tính bằng m³/h, phải xác định theo công thức:

(3)

5.2.4  Hệ số dùng nước không điều hoà K giờ xác định theo biểu thức:

(4)

Trong đó:

Kgiờ max	là hệ số dùng nước không điều hoà của giờ sử dụng nước lớn nhất;
Kgiờ min	là hệ số dùng nước không điều hoà của giờ sử dụng nước nhỏ nhất;
α	là hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất và các điều kiện địa phương khác: αmax = 1,2 ÷ 1,5; αmin = 0,4 ÷ 0,6;
β	là hệ số kể đến số dân trong khu dân cư.

5.3  Hệ thống cấp nước chữa cháy

5.3.1  Phải thiết kế hệ thống cấp nước chữa cháy trong các khu dân cư, các cơ sở sản xuất công nông nghiệp kết hợp với hệ thống cấp nước sinh hoạt hoặc cấp nước sản xuất. Khi thiết kế cấp nước chữa cháy cần tuân theo các quy định hiện hành (xem Tài liệu tham khảo [11]).

5.3.2  Hệ thống cấp nước chữa cháy của đô thị phải dùng áp lực thấp. Chỉ được xây dựng hệ thống cấp nước chữa cháy áp lực cao cho một khu đô thị, khu công nghiệp hoặc một công trình, nhà máy.

Trong hệ thống cấp nước chữa cháy áp lực cao, những máy bơm chữa cháy cố định phải có thiết bị bảo đảm bật máy bơm không chậm quá 3 min sau khi nhận tín hiệu có cháy. Các trụ cứu hỏa đấu nối vào mạng lưới cấp nên đặt trên mạng lưới cấp M Không lắp đặt trên mạng lưới cấp I hay truyền tải.

5.3.3  Áp lực tự do trong mạng lưới cấp nước chữa cháy áp lực thấp tại điểm bất lợi nhất của mạng lưới không được nhỏ hơn 10 m tính từ mặt đất và chiều dài ống vòi rồng dẫn nước chữa cháy không quá 150 m.

CHÚ THÍCH: Ở các trại chăn nuôi áp lực tự do để chữa cháy càn tính với điều kiện vòi rồng tại điểm cao nhất của trại chăn nuôi một tầng.

5.4  Áp lực tự do

5.4.1  Áp lực tự do nhỏ nhất trong mạng lưới cấp nước sinh hoạt của khu dân cư, tại điểm lấy nước vào nhà, tính từ mặt đất không được nhỏ hơn 10 m.

CHÚ THÍCH: Đối với nhà cao tầng biệt lập cũng như đối với nhà hoặc nhóm nhà cho phép đặt thiết bị tăng áp cục bộ.

5.4.2  Áp lực tự do trong mạng lưới bên ngoài của hệ thống cấp nước sinh hoạt tại các hộ tiêu thụ đối với đô thị loại đặc biệt, đô thị loại I và loại II là 20 m, đô thị loại III là 16 m, đô thị loại IV và V là 12 m, khu vực nông thôn là 8 m. Đối với các mạng lưới cũ, cho phép áp lực tại điểm bất lợi nhất là 10 m, đủ đảm bảo cấp nước chữa cháy áp lực thấp. Trường hợp áp lực tự do trên mạng lưới không đủ theo các trị số trên cần thiết kế trạm bơm tăng áp cho phần tiếp theo của mạng lưới. Trạm bơm tăng áp có thể hút nước từ bể chứa hoặc dùng máy bơm tăng áp đặt ngay trong đường ống.

Áp lực tự do tạo các điểm đấu nối với nhà xưởng trong các khu công nghiệp là 10 m.

CHÚ THÍCH: Khi áp lực trên mạng lưới lớn hơn áp lực cho phép đối với những nhà biệt lập hoặc những khu biệt lập được phép đặt thiết bị điều hoà áp lực hoặc phải phân vùng hệ thống cấp nước.

6  Nguồn nước

6.1  Để chọn nguồn nước phục vụ cho mục đích cấp nước sinh hoạt phải có các số liệu phân tích chất lượng nước nguồn theo tần suất quan trắc, tài liệu khảo sát khí tượng thủy văn, địa chất thủy văn và các tài liệu liên quan khác. Căn cứ để lựa chọn nguồn nước dựa vào các quy định hiện hành (xem Tài liệu tham khảo [12]). Khối lượng công tác thăm dò, điều tra khảo sát và quan trắc cần xác định tùy theo đặc điểm, mức độ tài liệu hiện có của khu vực; Tùy theo lưu lượng và chất lượng nước cần lấy; Loại hộ dùng nước và giai đoạn thiết kế.

6.2  Trong một hệ thống cấp nước được phép sử dụng nhiều nguồn nước có đặc điểm thủy văn và địa chất thủy văn khác nhau.

6.3  Sản lượng nước có thể khai thác của nguồn nước (trừ vùng hải đảo và vùng núi cao) phải gấp tối thiểu 10 lần nhu cầu sử dụng nước.

Độ đảm bảo lưu lượng trung bình tháng hoặc trung bình ngày của các nguồn nước mặt phải lấy theo Bảng 5, tùy theo cấp công trình cấp nước.

Bảng 5 - Độ đảm bảo lưu lượng theo cấp công trình cấp nước

Đối tượng phục vụ của công trình	Mức đảm bảo phục vụ theo cấp công trình (%)					Các yêu cầu khác
	ĐB	I	II	III	IV
Cấp nước:
a) Không cho phép gián đoạn hoặc giảm yêu cầu cấp nước	95	95	95	95	95	Lưu lượng cấp tính toán có thể là lưu lượng lớn nhất, lưu lượng trung bình ngày hoặc trung bình tháng... do chủ đầu tư quy định và cấp cho cơ quan thiết kế. Cho phép nâng mức bảo đảm cao hơn quy định trên nếu có đủ nguồn nước cấp và được chủ đầu tư chấp thuận.
b) Không cho phép gián đoạn nhưng được phép giảm yêu cầu cấp nước	90	90	90	90	90	Mức độ thiếu nước, thời gian cho phép gián đoạn cấp nước căn cứ vào yêu cầu cụ thể của hộ dùng nước do chủ đầu tư quy định và cấp cho cơ quan thiết kế. Cho phép nâng mức bảo đảm cao hơn quy định trên nếu có đủ nguồn nước cấp và được chủ đầu tư chấp thuận.
c) Cho phép gián đoạn thời gian ngắn và giảm yêu cầu cấp nước	85	85	85	85	80	Cho phép nâng mức bảo đảm cao hơn quy định trên nếu có đủ nguồn nước cấp và được chủ đầu tư chấp thuận.
CHÚ THÍCH: Cấp công trình cấp nước lấy theo bảng phân cấp công trình Hạ tầng kỹ thuật theo quy định hiện hành (xem Tài liệu tham khảo [13]).

Mực nước của sông cấp nguồn ứng với tần suất nêu trong mức bảo đảm phục vụ ở Bảng 5 phải lấy đủ lưu lượng thiết kế

Mực nước của sông cấp nguồn ứng với mực nước thấp nhất đã xảy ra vẫn đảm bảo lấy được nước. Lưu lượng nước lấy được do tư vấn thiết kế đề xuất và cơ quan có thẩm quyền quyết định.

6.4  Việc đánh giá khả năng sử dụng nguồn nước vào mục đích cấp nước và việc chọn khu vực để xây dựng hồ chứa phải thực hiện theo chỉ dẫn của Phụ lục B.

6.5  Chọn nguồn nước phải theo những quy định của cơ quan quy hoạch và quản lý nguồn nước. Chất lượng nguồn nước dùng cho ăn uống sinh hoạt phải đảm bảo các quy định hiện hành (xem Tài liệu tham khảo [14]). Chất lượng nguồn nước dùng cho sản xuất phải căn cứ vào yêu cầu của từng đối tượng dùng nước để lựa chọn.

6.6  Cần tiết kiệm trong việc sử dụng nguồn nước ngầm. Khi có nguồn nước mặt đảm bảo các quy định hiện hành thì ưu tiên sử dụng nguồn nước mặt (xem Tài liệu tham khảo [15]).

6.7  Không được phép dùng nguồn nước ngầm cấp cho các nhu cầu tiêu thụ nước khi chưa được phép của cơ quan quản lý nguồn nước.

6.8  Cần nghiên cứu khả năng bổ sung trữ lượng nước ngầm bằng các công trình bổ cập nhân tạo khi có điều kiện trong trường hợp nguồn nước ngầm tự nhiên không đủ trữ lượng khai thác.

6.9  Được phép xử lý nước khoáng hoặc nước biển để cấp cho hệ thống cấp nước ăn uống, sinh hoạt, nhưng phải so sánh kinh tế - kỹ thuật với các nguồn nước khác.

6.10  Cho phép dùng nước địa nhiệt cấp cho ăn uống, sinh hoạt và sản xuất nếu đảm bảo những quy định tại 6.5.

Nhiệt độ cao nhất của nước cấp cho ăn uống sinh hoạt không được quá 35 °C.

6.11  Các phương án chọn nguồn nước phải được đánh giá toàn diện về kinh tế bao gồm các kinh phí đầu tư xây dựng, chi phí vận hành và bảo trì, v.v... Đồng thời phải xét đến ảnh hưởng của việc khai thác nguồn nước đối với nhu cầu sử dụng nước của các ngành kinh tế khác.

6.12  Chọn biện pháp điều hoà dòng chảy và dung tích hồ chứa phải dựa vào những đặc trưng tính toán thủy văn và những quy định về sử dụng nguồn nước của cơ quan quy hoạch và quản lý nguồn nước.

6.13  Hồ chứa để cấp nước cho nhu cầu sinh hoạt và ăn uống nên xây dựng ngoài các khu dân cư, trong các lưu vực thưa dân, có nhiều rừng, không có các vật nổi và nước bẩn xả vào và phải có các biện pháp quản lý chặt chẽ và phù hợp theo quy định hiện hành (xem Tài liệu tham khảo [16]).

Xung quanh điểm lấy nước nguồn cấp cho đô thị phải có khu vực bảo vệ nguồn nước theo quy định trong Bảng 6.

Bảng 6 - Khu vực bảo vệ của điểm lấy nước, công trình cấp nước

Khu vực bảo vệ	Khoảng cách khu vực bảo vệ cấp I (m)	Khoảng cách khu vực bảo vệ cấp II (m)
Nguồn nước mặt, từ điểm lấy nước: - Ngược theo chiều dòng chảy	≥ 200	≥ 1 000
- Xuôi theo chiều dòng chảy	≥ 100	≥ 250
- Trường hợp không xác định được chiều dòng chảy, hoặc không có dòng chảy.	≥ 200	≥ 1 000
Nguồn nước ngầm: quanh giếng khoan với bán kính	Q ≤ 3000 m3/ngđ ≥ 20 Q > 3000 m3/ngđ ≥ 30	-
Hồ chứa, đập nước chuyên dùng để cấp nước sinh hoạt, từ mép hồ:
- Bờ hồ bằng phẳng	≥ 100	Toàn lưu vực
- Bờ hồ dốc	≥ 300	Toàn lưu vực
Nhà máy nước, trạm cấp nước, từ chân tường công trình xử lý:	≥ 30	-
Đường ống cấp nước, từ mép ngoài đường ống: - Kích thước 300 mm đến < 1 000 mm	-	≥ 7
- Kích thước ≥ 1 000 mm	-	≥ 15
CHÚ THÍCH 1: Trong khu vực bảo vệ cấp I nghiêm cấm các hoạt động sau: xây dựng công trình nhà ở; xả nước thải, chăn nuôi, chăn thả gia súc, gia cầm, nuôi trồng, đánh bắt thủy sản, khai thác khoáng sản; sử dụng hóa chất độc, phân hữu cơ và phân khoáng để bón cây; CHÚ THÍCH 2: Trong khu vực bảo vệ cấp II, nước thải, chất thải rắn từ các hoạt động sinh hoạt, dịch vụ và sản xuất phải được thu gom và xử lý đạt các quy định về môi trường.

7  Công trình thu nước

7.1  Yêu cầu chung về công trình thu nước ngầm

7.1.1  Chọn vị trí, kiểu và sơ đồ công trình thu nước ngầm phải căn cứ vào tài liệu địa chất, địa chất thủy văn, công suất của công trình, loại trang thiết bị, điều kiện thi công và điều kiện bảo vệ sinh của khu vực; nói chung phải xét đến:

Đặc điểm của tầng chứa nước và điều kiện bổ cập nước ngầm.

Điều kiện bảo đảm vệ sinh và tổ chức vùng bảo vệ sinh, bảo vệ nguồn nước không bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất và không bị nước có độ khoáng hoá cao hoặc có chất độc hại thấm vào.

Khu đất không bị xói lở, trượt hoặc các loại biến dạng khác gây phá hoại công trình.

Có sẵn hoặc có thể làm được đường thi công, đường phục vụ cho việc quản lý công trình và đường ống dẫn nước.

Giếng khoan phải cách xa các công trình kiến trúc tối thiểu 25 m.

7.1.2  Sử dụng nguồn nước ngầm vào mục đích cấp nước phải được sự đồng ý của cơ quan vệ sinh dịch tễ, cơ quan quản lý nguồn nước.

Công trình thu nước phải được cơ quan có thẩm quyền về quản lý nguồn nước cấp phép theo quy định.

Tài liệu xác định trữ lượng nước để thiết kế giếng khai thác phải theo quy định về phân loại và yêu cầu trong thực hiện điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất. Việc khoan thăm dò kết hợp với khoan khai thác phải do cơ quan có chức năng và đủ thẩm quyền quyết định.

7.1.3  Khi thiết kế các công trình thu nước mới và mở rộng các công trình hiện có phải xét đến điều kiện hoạt động phối hợp với những công trình thu nước hiện có hoặc đang được xây dựng ở khu vực lân cận.

7.1.4  Các loại công trình thu nước ngầm có thể sử dụng là:

a) Giếng khơi dùng để thu nước mạch nông vào từ xung quanh hoặc từ đáy ở độ sâu thích hợp;

b) Họng hay giếng thu nước ngầm chảy lộ thiên;

c) Đường hầm hoặc ống thu nước nằm ngang dùng để khai thác tầng nước ở độ sâu không quá 8 m, hoặc thu nước ở các lớp đất chứa nước nằm gần các dòng nước mặt (như sông suối, hồ chứa, v.v...) thi công bằng phương pháp đào mở, nếu sâu hơn và mực nước ngầm cao dùng phương pháp khoan ép, đường kính giếng đứng để khoan ép ngang ít nhất là 2 m. Đối với đường hầm ngang thu nước thấm lọc từ dưới đáy song có thể dùng ống bằng thép có khe lưới với tỷ lệ độ mở trên 20 % nhưng vẫn đảm bảo thiết kế kiểm soát cát, tránh gây tắc nghẽn. Xung quanh đổ hai, ba lớp sỏi cuội với kích thước giảm dần từ phần ống lọc ra bên ngoài. Phía trên ống lọc phải bố trí ống dẫn nước rửa ngược ống lọc khi;

d) Giếng khoan mạch sâu có áp hoặc không có áp, hoàn chỉnh hay không hoàn chỉnh;

e) Công trình thu nước dạng tia thu nước thấm, thi công bằng phương pháp khoan ép.

Lựa chọn dùng loại công trình nào phải dựa vào điều kiện nêu tại 7.1.1 và dựa vào tính toán kinh tế kỹ thuật mà quyết định.

7.2  Công trình thu nước ngầm

7.2.1  Trong đồ án thiết kế giếng phải chỉ rõ kết cấu giếng, phương pháp khoan, xác định chiều sâu, đường kính giếng, kiểu ống lọc, loại máy bơm và vỏ bao che của trạm bơm giếng.

7.2.2  Chọn phương pháp khoan giếng phải dựa vào điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, độ sâu và đường kính của giếng, lấy theo chỉ dẫn ở Phụ lục D.

7.2.3  Chiều sâu giếng phụ thuộc vào độ sâu địa tầng, chiều dày tầng chứa nước hoặc hệ thống các tầng chứa nước, lưu lượng cần khai thác và mực nước động tương ứng.

7.2.4  Xác định đường kính và chiều dài đoạn ống vách đầu tiên của giếng, đường kính cuối cùng của lỗ khoan giếng phải căn cứ vào lưu lượng cần khai thác, loại và cỡ máy bơm, chiều sâu đặt guồng bơm nếu dùng bơm chìm và bơm trục đứng hoặc chiều sâu đặt ống hút nếu dùng bơm trục ngang, độ nghiêng cho phép của giếng, thiết bj để đo mực nước động trong quá trình khai thác bơm.

CHÚ THÍCH: Đường kính đoạn ống vách đầu tiên của giếng là đường kính trong của ống mà trong đó đặt bơm hoặc các bộ phận hút của bơm

7.2.5  Kích thước và kết cấu ống lọc cần xác định trên cơ sở điều kiện địa chất và địa chất thủy văn tùy theo liều lượng và chế độ khai thác, theo chỉ dẫn ở Phụ lục E.

7.2.6  Chiều dài phần công tác của ống lọc, nếu thu nước trong tầng chứa nước có áp và chiều dày tầng chứa nước dưới 10 m thì lấy bằng chiều dày tầng chứa nước; nếu thu nước trong tầng chứa nước không áp có chiều dày dưới 10 m, thì chiều dài phần công tác của ống lọc lấy bằng chiều dày tầng chứa nước trừ đi độ hạ mực nước trong giếng khi khai thác (ống lọc phải đặt ngập dưới mực nước tính toán), chú ý yêu cầu tại 5.1.1. Khi chiều dày tầng chứa nước lớn hơn 10 m thì chiều dài phần công tác của ống lọc phải được xác định tùy thuộc vào hệ số thấm của đất, lưu lượng khai thác và kết cấu ống lọc.

7.2.7  Phần công tác của ống lọc phải đặt cách đỉnh và đáy tầng chứa nước ít nhất 0,5 m đến 1 m.

7.2.8  Khi khai thác trong nhiều tầng chứa nước thì phần công tác của ống lọc phải đặt trong từng tầng khai thác và nối các phần công tác của ống lọc lại với nhau bằng ống không khoan lỗ.

7.2.9  Những chỗ chuyển tiếp thay đổi đường kính của các đoạn ống vách, hay chỗ chuyển tiếp từ ống vách sang ống lọc có thể cấu tạo bằng cách nối ống hàn liền (dùng côn chuyển tiếp) hoặc nối lồng. Để chống thấm tại chỗ nối lồng có thể dùng bộ phận nối ép (ống bao bên trong dùng sợi đay dầu, v.v...).

Đầu mút trên của ống lọc phải cao hơn chân đế ống vách không ít hơn 3 m khi giếng sâu đến 30 m và không ít hơn 5 m khi giếng sâu trên 50 m.

7.2.10  Đường kính trong của ống vách tại chỗ nối lồng với ống lọc khi khoan đập phải lớn hơn đường kính ngoài của ống lọc ít nhất 50 mm, nếu phải đổ sỏi quanh ống lọc phải lớn hơn ít nhất 100 mm.

Khi khoan xoay, nếu không gia cố thành giếng bằng ống thì đường kính cuối cùng của lỗ khoan giếng phải lớn hơn đường kính ngoài của ống lọc ít nhất 100 mm.

Kết cấu miệng giếng phải đảm bảo độ kín tuyệt đối để ngăn ngừa nước mặt thấm xuống giếng.

7.2.11  Khoảng trống giữa các ống vách hoặc giữa ống vách và thành giếng phải được chèn kỹ bằng bêtông hay đất sét viên (0 30 mm) đầm kỹ để tránh nước mặt thấm qua làm nhiễm bẩn giếng.

Trong một giếng khoan nếu bên trên đường ảnh hưởng của tầng chứa nước dự kiến khai thác có một tầng đất bở rời chứa nước, thì khoảng giữa thành giếng và mặt ngoài ống vách phải chèn kỹ bằng bêtông hoặc đất sét viên. Trong trường hợp cần thiết phải cấu tạo nhiều lớp ống chống để hạn chế mực nước tầng trên rút xuống dưới mang theo hạt mịn làm rỗng đất gây sụt lở nền giếng.

7.2.12  Chiều dài ống lắng cần lấy phụ thuộc tính chất của đất nhưng không quá 3 m.

7.2.13  Phần ống vách của giếng phải cao hơn mặt sàn đặt máy bơm ít nhất 0,3 m. Sau khi hoàn thành việc khoan giếng và lắp đặt ống lọc, cần tiến hành sục rửa giếng và bơm thử. Việc thau rửa giếng và bơm thử cần thực hiện theo các chỉ dẫn tại Phụ lục C.

7.2.14  Giếng khoan trước khi đưa vào khai thác phải đảm bảo các yêu cầu sau đây:

- Độ sâu đúng thiết kế; mực nước động, mực nước tĩnh, bảo đảm khai thác lâu dài kể cả khi có ảnh hưởng của những giếng khai thác xung quanh.

- Độ nghiêng của giếng nhỏ hơn 1:1500;

- Hàm lượng cát của nước bơm lên nhỏ hơn 5 mg/L;

- Lưu lượng bơm thử cao hơn lưu lượng khai thác tối thiểu 7 %.

7.2.15  Khi đặt bơm có động cơ trên miệng giếng (bơm giếng trục đứng); hoặc nếu dùng máy bơm chìm thì đường kính khai thác của ống vách phải lớn hơn đường kính qui ước của máy bơm ít nhất là 50 mm.

7.2.16  Tùy theo điều kiện cụ thể và kiểu thiết bị, miệng giếng phải đặt trong nhà hoặc trong hố chìm. Khi dùng máy bơm có động cơ đặt trên miệng giếng nhất thiết phải có vỏ bao che.

7.2.17  Để khai thác nhóm giếng khi mức nước động nằm sâu không quá 89 m cho phép dùng ống thu kiểu xi phông.

7.2.18  Trường hợp không dùng được các thiết bị lấy nước khác hoàn chỉnh hơn, nếu có cơ sở kinh tế kỹ thuật thì được phép dùng máy nén khí, nhưng phải lấy không khí ở độ cao cách mặt đất ít nhất 4 m. Cửa hút không khí phải có lưới lọc và không để nước mưa rơi vào, đồng thời phải đảm bảo lọc sạch dầu cho không khí sau máy nén.

7.2.19  Chiều cao trạm bơm giếng tính từ mặt đất phải lấy theo kích thước thiết bị nhưng không dưới 3,5 m. Diện tích trạm bơm tối thiểu phải bằng 12 m² để đặt máy, thiết bị điều khiển dụng cụ đo lường kiểm tra và đảm bảo thông thoáng.

Cửa ra vào của trạm bơm giếng phải đảm bảo đưa máy ra vào dễ dàng. Phải có cửa sổ để thông gió, ở các giếng phải có giá để tháo lắp máy hoặc tổ lưu động đặt trên mái bằng của giếng. Trần mái trạm bơm phải có lỗ và cần dự kiến thiết bị nâng tải để tháo lắp động cơ và máy bơm.

7.2.20  Để giữ cho các tầng đất chứa nước không bị nhiễm bẩn thì những giếng bị hỏng hoặc bị nhiễm bẩn không thể sử dụng được nữa phải lấp bỏ bằng đất sét hoặc bêtông. Nhất thiết phải xử lý, trám lấp những giếng thăm dò nếu chúng không được dùng làm giếng khai thác hoặc giếng quan trắc.

7.2.21  Số lượng giếng dự phòng quy định trong Bảng 7.

Bảng 7 - Số giếng dự phòng theo bậc tin cậy cấp nước

Số giếng làm việc	Số giếng dự phòng theo bậc tin cậy
	Bậc I	Bậc II	Bậc III
1 ÷ 2	1	1	1
3 ÷ 9	1 ÷ 2	1	0
Lớn hơn 10	20 %	10 %	0
CHÚ THÍCH: 1 - Tùy theo điều kiện địa chất thủy văn và khi có lý do xác đáng có thể tăng số giếng dự phòng nhưng không quá 2 lần ghi trong Bảng 7. 2 - Đối với bất kỳ loại công trình thu nước nào cũng phải có bơm dự phòng đặt trong kho. Khi số máy bơm công tác dưới 10 máy bơm lấy 1 máy bơm, trên 10 máy bơm lấy bằng 10 % số máy bơm công tác. 3- Bậc tin cậy của công trình thu nước cần lấy theo mức độ đảm bảo vệ cấp nước theo 4.1.

7.3  Giếng khơi

7.3.1  Chiều sâu của giếng khơi không quá 15 m. Đường kính của giếng xác định theo tài liệu thăm dò, yêu cầu bố trí thiết bị và thi công thuận tiện, tối thiểu là 0,7 m và không quá 5 m. Giếng có thể làm hình trụ tròn hay hình chóp cụt; thành giếng có thể xây bằng gạch, bằng đá hay bêtông cốt thép lắp ghép.

7.3.2  Nước vào giếng khơi có thể vào từ thành, từ đáy hoặc vừa từ thành và đáy, hoặc có thêm các ống thu hình nan quạt. Chọn kiểu nào là tùy theo tài liệu địa chất thủy văn, yêu cầu dùng nước và tính toán kinh tế kỹ thuật mà quyết định.

7.3.3  Các lỗ nước vào giếng khơi có thể thiết kế bằng tầng lọc sỏi một lớp hay hai lớp, mỗi lớp dày tối thiểu 100 mm. Đường kính hạt của lớp lọc tiếp giáp với tầng chứa nước lấy theo Phụ lục E. Tỷ lệ đường kính tính toán của các hạt giữa hai lớp vật liệu lọc tiếp giáp không nhỏ hơn 5. Có thể chèn các lỗ thu nước bằng những viên bêtông rỗng đúc sẵn, cấp phối quy định trong 7.3.4.

7.3.4  Chọn thành phần hạt sỏi, tỷ lệ nước xi măng cho tầng lọc bằng bê tông rỗng phải dựa vào tính toán theo loại nham thạch của tầng chứa nước bên ngoài. Sơ bộ chọn thành phần hạt như sau:

a) Cỡ sỏi bằng 16d₅₀ (d₅₀ là đường kính hạt trung bình của lớp chứa nước, tức là cỡ mắt sàng cho lọt qua 50 % số hạt đem thí nghiệm).

b) Lượng xi măng mác 40 lấy 250 kg cho 1 m³ bêtông.

c) Tỷ lệ nước/ximăng = 0,3 ÷ 0,35 cho cỡ hạt (7 ÷ 10) mm;

Tỷ lệ nước/ximăng = 0,3 ÷ 0,4 cho cỡ hạt (2 ÷ 6) mm;

Tỷ lệ nước/ximăng = 0,35 ÷ 0,45 cho cỡ hạt (2 ÷ 3) mm.

7.3.5  Khi lấy nước từ đáy thì đáy giếng khơi phải làm một tầng chèn để ngăn ngừa cát đùn lên gồm từ 3 lớp đến 4 lớp cát sỏi có đường kính hạt lớn dần từ dưới lên trên. Mỗi lớp có chiều dày tối thiểu không nhỏ hơn 100 mm, thành phần của hạt vật liệu chèn xem Phụ lục E.

7.3.6  Khi thiết kế giếng khơi phải tuân theo các điều sau đây để tránh nhiễm bẩn nước:

a) Thành giếng cao hơn mặt đất tối thiểu 0,8 m. Phải có cửa thăm để người quản lý có thể ra vào trông nom hoặc sửa chữa;

b) Xung quanh miệng giếng phải có mặt dốc thoát nước bằng vật liệu không thấm nước rộng 1,5 m, độc dốc i = 0,05 hướng ra ngoài, xung quanh thành giếng cần đắp vòng đai đất sét chiều rộng 0,5 m và chiều sâu không ít hơn 1 m;

c) Giếng kín phải làm ống thông hơi, đầu ống thông hơi phải có chóp che mưa và được bịt bằng lưới.

7.3.7  Khi thiết kế một nhóm giếng, nếu có điều kiện thì nên dùng kiểu xi phông để tập trung nước, khi đó mực nước động trong giếng tập trung phải cao hơn đầu hút nước của xi phông 1 m. Độ sâu ống dẫn không quá 4 m. Độ sâu tính từ tim ống đến mực nước động trong giếng không quá 7 m.

7.3.8  Tốc độ nước chảy trong ống xi phông lấy bằng 0,5 m/s đến 0,7 m/s. Độ dốc của đoạn ống từ giếng đến giếng tập trung không nhỏ hơn 0,001.

7.4  Công trình thu nước kiểu nằm ngang

7.4.1  Công trình thu nước kiểu nằm ngang được xây dựng trong các tầng chứa nước không áp nằm ở độ sâu không lớn (nhỏ hơn 8 m) và ở gần nguồn nước mặt.

Công trình thu nước kiểu nằm ngang có thể thiết kế dưới dạng mương hở, rãnh thu bằng đá, đá dăm; đường hầm hoặc ống thu.

7.4.2  Công trình thu dạng rãnh đá dăm chỉ nên dùng để cấp nước tạm thời. Đối với công trình này nước được thu qua rãnh ngầm đổ đầy đá hoặc đá hộc kích cỡ từ 0,1 m đến 0,15 m, xung quanh đổ từ hai lớp đến ba lớp đá dăm hoặc cuội cỡ hạt bé hơn - tạo thành tầng lọc ngược, chiều dày mỗi lớp ít nhất là 150 mm. Đường kính hạt giữa các lớp kề nhau lấy theo Phụ lục E. Kích thước phần rãnh đổ đá lấy phụ thuộc vào công suất cần khai thác và điều kiện địa chất thủy văn của từng tầng đất chứa nước. Phía trên tầng lọc cần phủ một lớp đất sét để tránh nước trên mặt đất thấm trực tiếp vào rãnh.

7.4.3  Đối với hệ thống cấp nước có bậc tin cậy loại I, loại II phải thiết kế đường hầm thu nước. Đường hầm ngang thu nước làm bằng bê tông có chừa lỗ hay khe hở hoặc bằng bêtông rỗng cấp phối tùy thuộc địa tầng bên ngoài, lấy theo quy định trong 7.4.2. Bên ngoài của đường hầm cần có một lớp sòi dày 150 mm, cỡ sỏi lấy theo chỉ dẫn ở Phụ lục E.

7.4.4  Đối với đường hầm thu nước lòng sông hay bãi bồi cần tùy theo tình hình xói mòn của dòng sông mà có biện pháp bảo vệ cho bộ phận trên của tầng lọc. Khi thiết kế đường hầm thu nước nằm ngang ở dưới lòng sông cần tùy theo chất lượng nước sông kết hợp với niên hạn sử dụng mà lấy hệ số dự trữ một cách thích đáng.

7.4.5  Tiết diện đường hầm thu nước cần tính toán thủy lực với điều kiện nước chảy không đầy, đồng thời thoả mãn các điều kiện sau:

a) Tốc độ chảy trong đường hầm lấy từ 0,5 m/s đến 0,8 m/s.

b) Chiều dày lớp nước lấy bằng 0,4 D (D là đường kính đường hầm thu nước).

c) Đường kính trong của đường hầm thu nước D ≥ 200 mm.

7.4.6  Ống thu nước nằm ngang được thiết kế khi độ sâu đỉnh tầng chứa nước nhỏ hơn 5m. Phần thu nước có thể là ống sành, ống bê tông cốt thép hoặc ống chất dẻo, có lỗ tròn, hay khe hở ở 2 bên sườn và phần trên ống. Phần dưới ống (không quá 1/3 chiều cao) không khoan lỗ hoặc khe hở, đường kính nhỏ nhất của ống là 150 mm.

CHÚ THÍCH 1: Cho phép dùng ống bằng kim loại khi có biện pháp chống gỉ, chống ăn mòn, V.V....

CHÚ THÍCH 2: Ống bằng chất dẻo chỉ được dùng loại đảm bảo vệ sinh, không ảnh hưởng đến chất lượng nước.

7.4.7  Xung quanh ống thu nước đặt trong rãnh phải đặt tầng lọc ngược. Thành phần cơ học các lớp của tầng lọc ngược phải được xác định bằng tính toán. Chiều dày mỗi lớp không nhỏ hơn 150 mm. Cấp phối xem Phụ lục E.

7.4.8  Đường kính ống dẫn nước của công trình thu nước kiểu nằm ngang phải xác định ứng với thời kỳ mực nước ngầm thấp nhất. Độ đầy tính toán bằng 0,5 đường kính ống.

7.4.9  Độ dốc của ống về phía giếng thu không được nhỏ hơn:

0,007 khi D = 150 mm

0,005 khi D = 200 mm

0,004 khi D = 250 mm

0,003 khi D = 300 mm

0,002 khi D = 400 mm

0,001 khi D = 500 mm

Tốc độ nước chảy trong ống không nhỏ 0,7 m/s.

7.4.10  Phải đặt các giếng thăm để quan sát chế độ làm việc của ống thu và đường hầm thu nước cũng như để thông gió và sửa chữa; ống thu có đường kính từ 150 mm đến 600 mm, thì khoảng cách giữa các giếng thăm lấy không quá 50 m. Khi đường kính lớn hơn 600 mm thì khoảng cách giữa các giếng thăm lấy bằng 75 m. Đối với đường hầm khoảng, cách giữa các giếng lấy trong khoảng từ 100 m đến 150 m. Tại những điểm ống thu hoặc đường hầm thu nước đổi hướng theo mặt bằng hay mặt đứng cũng đều phải đặt giếng thăm.

7.4.11  Giếng thăm phải có đường kính 1 m. Miệng giếng cao hơn mặt đất tối thiểu 0,5 m. Xung quanh giếng phải láng lớp chống thấm rộng 1 m và chèn đất sét. Giếng thăm phải có ống thông hơi.

7.4.12  Trạm bơm trong công trình thu kiểu nằm ngang phải kết hợp với giếng tập trung. Trường hợp có lý do chính đáng được phép đặt trạm bơm riêng.

7.5  Công trình thu nước mạch

7.5.1  Công trình thu nước mạch (hố hoặc giếng thu nước có độ sâu không lớn) được dùng để thu các nguồn nước mạch chảy lộ thiên. Đối với mạch nước đi lên phải thu nước qua đáy, đối với mạch nước đi xuống cần thu nước qua lỗ trên thành ngăn thu.

7.5.2  Kích thước mặt bằng, cao độ đáy và cao độ mức nước (cốt ống tràn) trong ngăn thu phải dựa vào điều kiện địa chất, địa chất thủy văn và lưu lượng khai thác mà quyết định.

7.5.3  Để thu nước mạch từ các lớp đất đá có khe nứt cho phép không dùng tầng lọc, để thu nước từ các lớp đất đá bở rời phải có tầng lọc ngược.

7.5.4  Ngăn thu phải đặt ống tràn, cốt miệng ống tràn cần tính theo lưu lượng của mạch; nếu đặt cao quá, áp lực tĩnh trước miệng phun tăng lên, lưu lượng mạch chảy ra bị giảm và có thể xảy ra trường hợp mạch chuyển ra nơi khác có áp lực thấp hơn. Nếu đặt cốt miệng ống tràn thấp quá sẽ không tận dụng hết lưu lượng phun ra của mạch, ống cho nước vào ngăn thu có đường kính không nhỏ hơn 100 mm.

7.5.5  Để lắng cặn khi nước có nhiều cặn lớn phải cấu tạo tường tràn chia ngăn thu làm hai ngăn, một ngăn để lắng và một ngăn để thu nước.

7.5.6  Ngăn thu phải được bảo vệ khỏi sự ô nhiễm bề mặt và phải đảm bảo điều kiện vùng bảo hộ vệ sinh theo quy định trong Bảng 6

7.6  Công trình thu nước mặt

7.6.1  Quy định chung về công trình khai thác nước mặt:

a) Bậc tin cậy của công trình khai thác nước mặt lấy theo Bảng 8.

b) Công trình khai thác nước mặt phải bảo đảm:

- Đủ công suất thiết kế. Khi phân đợt xây dựng, công trình khai thác phải xây dựng toàn bộ ngay từ đầu;

- Công trình làm việc an toàn, ổn định, bền lâu; không gây ảnh hưởng đến chế độ thủy văn của nguồn cấp nước và giao thông đường thủy; phải tính đến mực nước biển dâng cao và xâm nhập mặn ở khu vực ven biển.

c) Vị trí công trình thu nước mặt, phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phải đặt ở thượng lưu của dòng chảy so với khu vực dùng nước theo quy hoạch phát triển đô thị dài hạn;

- Phải đặt ở nơi có điều kiện địa chất công trình tốt và tránh được ảnh hưởng của các hiện tượng thủy văn khác, có bờ và lòng sông ổn định, ít bị xói lở bồi đắp và thay đổi dòng nước, có đủ độ sâu cần thiết khi ở mực nước thấp nhất, đảm bảo công trình ổn định lâu dài để công trình ổn định lâu dài;

- Không được phép đặt công trình thu ở hạ lưu sát nhà máy thủy điện, trong khu vực ngay dưới cửa sông với khoảng cách nhỏ nhất là 500 m.

d) Khi xây dựng công trình khai thác nước phải tính đến khả năng súc xả, thuận tiện nạo vét bùn cặn, vớt rác.

e) Cửa thu nước:

- Công trình khai thác nước mặt phải có tối thiểu 2 ngăn thu nước. Mỗi ngăn phải có các cửa để thu nước;

- Cửa thu kiểu thường xuyên ngập: phải đảm bảo sao cho khi thu nước không tạo xoáy trên mặt nước; Khoảng cách tối thiểu giữa mực nước thấp nhất đến đỉnh của cửa thu hoặc ống thu là 0,5 m; tính toán với chu kỳ lặp 50 năm;

- Không được xây dựng cửa thu nước trong luồng chạy của các phương tiện giao thông đường thủy, trong luồng di chuyển của cát và phù sa đáy sông hoặc khu vực có rong tảo phát triển;

- Khi độ dao động mực nước các mùa từ 6 m trở lên phải bố trí 2 hàng cửa thu nước ở độ cao khác nhau. Khoảng cách theo chiều cao giữa 2 hàng cửa tối thiểu là 3 m;

- Cửa thu nước phải có song chắn rác và lưới chắn rác, phải có hệ thống phao chống dầu xung quanh khu vực công trình thu nước.

Bảng 8 - Dạng và bậc tin cậy của công trình khai thác nước

Dạng công trình khai thác nước	Bậc tin cậy của công trình khai thác nước
	Điều kiện tự nhiên của việc thu nước
	Dễ dàng			Trung bình			Khó khăn
	Sơ đồ công trình khai thác nước
	a	b	c	a	b	c	a	b	c
Công trình khai thác nước sát bờ không ngập với các cửa thu nước dễ tiếp cận để quản lý và có các công trình bảo vệ và hỗ trợ cần thiết	I			I			II	I	I
Công trình khai thác nước ngập các loại, nằm xa bờ, thực tế không thể tiếp cận được vào các thời ký trong năm	I			II	I		III	II	I
Công trình khai thác nước di động: Dạng nổi Dạng ray trượt	II III	I II		III	III	II
CHÚ THÍCH: 1. Bảng 8 được lập cho 3 sơ đồ công trình khai thác nước: Sơ đồ (a) có 1 cửa thu nước; Sơ đồ (b) tương tự như trên nhưng gồm một số ngăn thu nước được trang bị phương tiện để ngăn ngừa phù sa và khắc phục khó khăn khác; Sơ đồ (c) có 2 cửa thu nước cách nhau theo chiều cao một khoảng cho phép loại trừ khả năng bị gián đoạn cùng một lúc trong việc thu nước. 2. Đối với công trình khai thác nước bậc tin cậy I và II phải chia công trình khai thác nước làm nhiều ngăn. Số ngăn làm việc độc lập không nhỏ hơn 2.

7.6.2  Kết cấu công trình thu phải đảm bảo:

- Thu được từ nguồn nước lưu lượng tính toán;

- Không tạo nên sự lắng cặn cục bộ tại khu vực khai thác;

- Không cho rác, rong tảo, cá lọt vào công trình.

7.6.3  Kết cấu công trình thu nước mặt cần căn cứ vào:

- Lưu lượng nước tính toán;

- Bậc tin cậy của công trình thu;

- Đặc điểm thủy văn của nguồn nước, có kể đến mức nước cao nhất và thấp nhất;

- Yêu cầu của cơ quan vệ sinh dịch tễ, cơ quan quản lý nguồn nước, giao thông đường thủy.

7.6.4  Công trình thu nước chia làm 3 bậc tin cậy theo bậc tin cậy của hệ thống cấp nước (xem 4.1).

7.6.5  Cấp thiết kế của công trình thu nước chủ yếu được xác định theo bậc tin cậy của chúng.

CHÚ THÍCH: Cấp thiết kế của đập dâng nước và chứa nước có trong thành phần của cụm công trình thu nước mặt phải lấy theo tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi, nhưng không thấp hơn:

Cấp II với bậc tin cậy cấp nước I;

Cấp III với bậc tin cậy cấp nước II;

Cáp IV với bậc tin cậy cấp nước III.

7.6.6  Việc thiết kế công trình thu nước cần tính đến khả năng tăng nhu cầu dùng nước trong tương lai.

7.6.7  Vị trí đặt công trình thu nước mặt cần phải đảm bảo yêu cầu sau:

a) Ở đầu dòng nước so với khu dân cư và khu vực sản xuất;

b) Lấy đủ lượng nước yêu cầu cho trước mắt và cho tương lai;

c) Thu được nước có chất lượng tốt và thuận tiện cho việc tổ chức bảo vệ sinh nguồn nước;

d) Phải ở chỗ có bờ, lòng sông ổn định, ít bị xói lở bồi đắp và thay đổi dòng nước, đủ sâu; ở chỗ có điều kiện địa chất công trình tốt và tránh được ảnh hưởng của các hiện tượng thủy văn khác: sóng, thủy triều, v.v...;

e) Tổ chức hệ thống cấp nước (bao gồm thu, dẫn, xử lý và phân phối nước) một cách hợp lý và kinh tế nhất;

f) ở gần nơi cung cấp điện;

g) Có khả năng phối hợp giải quyết các yêu cầu của công nghiệp, nông nghiệp và giao thông đường thủy một cách hợp lý.

7.6.8  Các công trình thu nước mặt nói chung phải có khả năng làm sạch nước sơ bộ khỏi các vật nổi, rác rưởi và khi cần thiết cả phù sa. Đặt công trình thu ở nơi mà trong mùa lũ có vật nổi lớn (gỗ, tre, nứa, v.v...) phải có biện pháp hướng vật nổi di chuyển tránh công trình thu hoặc phải rào phía thượng nguồn công trình thu. Khi thiết kế công trình thu nước mặt lớn trong điều kiện địa chất thủy văn phức tạp cần phải tiến hành thí nghiệm trên mô hình.

7.6.9  Không được phép đặt công trình thu trong luồng đi lại của tàu bè, trong khu vực có phù sa di chuyển dưới đáy sông, ở thượng lưu sát hồ chứa, ở nơi cá cư trú, ở cửa sông và ở nơi có nhiều rong tảo.

7.6.10  Không nên đặt công trình thu ở hạ lưu sát nhà máy thủy điện, trong khu vực ngay dưới cửa sông.

7.6.11  Công trình thu ở hồ chứa phải đặt:

- Ở độ sâu không nhỏ hơn 3 lần chiều cao tính toán của sóng trong điều kiện mực nước thấp nhất;

- Trong vùng kín sóng;

- Ngoài dài đất (doi đất) chạy song song gần bờ hoặc nối với bờ gây gián đoạn dòng chảy.

7.6.12  Công trình thu nước ven biển hoặc hồ lớn phải đặt trong vịnh, sau công trình chắn sóng hoặc trong vùng không có sóng vỗ.

7.6.13  Điều kiện thu nước từ nguồn nước được phân loại theo mức độ phức tạp của việc thu nước, sự ổn định của lòng sông, bờ sông; chế độ thủy văn và mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước theo các chỉ tiêu trong Bảng 8. Đối với những vùng sông ít giao thông thủy, mực nước dao động lớn, địa chất không ổn định, có thể dùng công trình thu nước dạng phao (hệ thống bơm đặt trên bè nổi), họng thu nước được neo giữ vào phao.

7.6.14  Sơ đồ công trình thu nước cần lấy theo Bảng 9 tùy theo bậc tin cậy yêu cầu và độ phức tạp của điều kiện thu nước.

7.6.15  Để đảm bảo bậc tin cậy cấp nước cần thiết trong điều kiện thu nước khó khăn phải dùng công trình thu phối hợp với các kiểu khác nhau, phù hợp với các đặc điểm tự nhiên và phải có biện pháp chống phù sa và khắc phục các khó khăn khác. Trong trường hợp này, cần phải đặt công trình thu ở hai vị trí không bị ngừng cấp nước cùng một lúc. Công suất của mỗi công trình thu có bậc tin cậy cấp nước I cần lấy bằng 75% lưu lượng tín toán; với bậc tin cậy cấp nước II lấy bằng 50 % lưu lượng tính toán. Công trình thu có bậc tin cậy cấp nước II và III trong điều kiện thu nước dễ dàng hay trung bình được phép tăng 1 bậc.

Bảng 9 - Phân loại công trình thu nước

Đặc điểm điều kiện thu nước	Điều kiện thu nước
	Phù sa và sự ổn định của bờ và đáy	Các yếu tố khác
Dễ dàng	Chất lơ lửng P tối đa là 0,5 kg/m3 lòng, bờ sông (hồ) ổn định, không có lũ.	Trong nguồn nước không có sò, rong tảo, có ít rác và chất bẩn.
Trung bình	Chất lơ lửng đối đa là 1,5 kg/m3 (trung bình trong mùa lũ). Lòng, bờ và bãi sông ổn định. Độ dao động mức nước theo mùa đối đa là 1 m. Phù sa dịch chuyển dọc theo bờ không làm ảnh hưởng đến sự ổn định của bờ.	Có ít rong rác và chất bẩn không gây trở ngại cho công trình thu. Có bè mảng và tàu thuyền qua lại.
Khó khăn	Chất lơ lửng P tối đa là 5 kg/m3 Lòng sông di chuyển cùng với sự biến động bờ và đáy, gây nên sự thay đổi cốt đáy sông từ 1 m đến 2 m trong năm. Bờ sông bị biến đối với sự di chuyển phù sa dọc theo bờ với mái dốc có độ dốc thay đổi.	Có vật nổi lớn (gỗ, tre, v.v...) khi có lũ. Có rác và chất bẩn gây khó khăn nhiều cho công trình thu và xử lý.
Rất khó khăn	Chất lơ lửng P lớn hơn 5 kg/m3. Lòng sông không ổn định thay đổi hình dạng ngẫu nhiên hay có hệ thống. Bờ sông thay đổi nhiều, có khả năng gây trượt.	Có vật nồi lớn (gỗ, tre, v.v...) khi có lũ. Có rác và chất bẩn gây khó khăn nhiều cho công trình thu và xử lý.

Bảng 10 - Các dạng công trình thu nước

Công trình thu nước	Bậc tin cậy của công trình thu nước
	Điều kiện tự nhiên của việc thu nước
	Dễ dàng			Trung bình			Khó khăn
	Sơ đồ công trình thu nước
	a	b	c	a	b	c	a	b	c
Công trình thu nước sát bờ không ngập với các cửa thu nước dễ tiếp cận để quản lý và có các công trình bảo vệ và hỗ trợ cần thiết	l			I			II	I	I
Công trình thu nước ngập các loại, nằm xa bờ, thực tế không thể tiếp cận được vào các thời kỳ trong năm	I			II	I		III	II	I
Công trình thu nước di động: - Dạng nổi - Dạng ray trượt	II III	I II		III	III	II
CHÚ THÍCH: 1) Bảng trên được lập cho ba sơ đồ công trình thu nước: Sơ đồ a có một cửa thu nước Sơ đồ b, tương tự như trên nhưng bao gồm một số ngăn thu nước được trang bị phương tiện để ngăn ngừa phù sa và khắc phục khó khăn khác. Sơ đồ c có hai cửa thu nước nằm cách nhau một khoảng cho phép loại trừ khả năng bị gián đoạn cùng một lúc trong việc thu nước. 2) Đối với công trình thu nước bậc tin cậy I và II phải chia công trình thu nước làm nhiều ngăn, số ngăn làm việc độc lập không nhỏ hơn hai ngăn.

7.6.16  Khi độ sâu gần bờ sông đảm bảo thu nước bình thường hoặc có thể tăng thêm độ sâu bằng các công trình điều chỉnh, đồng thời có đủ điều kiện về địa chất công trình và khả năng thi công thì cần thiết kế công trình thu nước kiều kết hợp.

Trong trường hợp điều kiện địa chất công trình, điều kiện thủy văn, khả năng thi công cho phép và khi công trình thu có công suất nhỏ thì có thể đặt họng thu nước gần bờ, trạm bơm đặt riêng và nối với nhau bằng ống hút.

7.6.17  Khi độ sâu ở bờ sông không đủ để thu nước và dao động mức nước đến 6 m, thì đối với công trình thu có công suất nhỏ cần cấu tạo:

- Họng thu ngập đặt ở lòng sông;

- Ngăn thu có lưới chắn rác đặt trên bờ;

- Ống tự chảy hoặc ống xi phông nối họng thu với ngăn thu;

- Trạm bơm đặt riêng hoặc kết hợp với ngăn thu.

Khi mực nước dao động trên 6m và khi dùng máy bơm trục đứng thì nên bố trí trạm bơm kết hợp với ngăn thu có lưới chắn rác ở bờ.

7.6.18  Đối với công trình thu có bậc tin cậy cấp nước I có công suất trung bình hoặc lớn phải xét khả năng dùng vịnh hoặc mương có bờ cao để dẫn nước từ lòng sông vào trong trường hợp:

- Cần thu lưu lượng lớn khi không đủ độ sâu;

- Trong nguồn nước có nhiều phù sa và cát bồi.

7.6.19  Chọn kiểu, cấu tạo và hình dáng vịnh thu phải dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm bằng mô hình thủy lực trong phòng thí nghiệm.

7.6.20  Khi sử dụng nguồn nước sông mà không đủ độ sâu cần xét khả năng xây dựng:

- Công trình thu kiểu kết hợp hay kiểu đặc biệt để đảm bảo thu nước một cách tin cậy;

- Công trình điều hoà cục bộ dòng chảy hay lòng sông để tăng khả năng thu nước hoặc tăng độ sâu cục bộ, làm cho việc vận chuyển phù sa dưới đáy sông được tốt hơn;

- Đập dâng nước.

7.6.21  Đối với những công trình thu nước có công suất trung bình hoặc nhỏ ở những con sông do có nhiều phù sa mà việc thu nước gặp nhiều khó khăn, cũng như trong trường hợp không thể đặt công trình thu nước ở lòng sông vì phải đảm bảo giao thông đường thủy, thì phải nghiên cứu khả năng xây dựng ở phía trước công trình thu vịnh thu nước sát bờ, cho phép ngập nước về mùa lũ, nhưng không tích tụ phù sa hoặc cát bồi.

7.6.22  Đối với công trình thu nước sông ở miền núi hoặc trung du phải giải quyết việc vận chuyển các vật cứng vòng qua công trình thu bằng cách:

- Xây dựng công trình hướng dòng di chuyển phù sa, cát bồi khi không cố đập;

- Xả phù sa, cát bồi qua thiết bị thau rửa của đập dâng nước;

- Dùng bể lắng đặt đầu công trình thu;

- Di chuyển dòng bùn, cát, đá theo dòng sông.

7.6.23  Khi kết hợp công trình thu nước với đập dâng nước, phải dự kiến khả năng sửa chữa đập trong khi công trình thu vẫn hoạt động bình thường.

7.6.24  Khi đặt công trình thu trong hồ nước nuôi cá phải có thiết bị bảo vệ cá dưới dạng một bộ phận của họng thu hoặc dưới dạng một công trình riêng biệt trên mương dẫn nước. Việc đặt và chọn thiết bị bảo vệ cá phải được sự đồng ý của cơ quan thủy sản.

7.6.25  Được phép không đặt thiết bị bảo vệ cá trong các trường hợp:

- Công trình thu kiểu thấm;

- Họng thu nước đặt ngập dưới sông và tốc độ dòng chảy của sông khi đi qua họng thu về mùa cạn lớn gấp ba lần tốc độ nước chảy vào họng thu;

- Tại họng thu của công trình thu nước có công suất nhỏ và vào thời kỳ cá đẻ, song chắn rác được thay thế bằng lưới chắn rác có mắt lưới nhỏ và có dự kiến việc rửa lưới bằng dòng nước ngược.

7.6.26  Kích thước các bộ phận chủ yếu của công trình thu (cửa thu nước, lưới, ống, mương dẫn, v.v...) cũng như cao độ trục máy bơm cần xác định bằng tính toán thủy lực với lưu lượng tính toán và mực nước thấp nhất (theo Bảng 8), có xét đến việc ngừng một đường ống hút hoặc một ngăn thu để sửa chữa hoặc kiểm tra.

7.6.27  Kích thước cửa thu nước xác định theo tốc độ trung bình của nước chảy qua song hoặc lưới chắn rác có tính đến yêu cầu bảo vệ cá.

Tốc độ cho phép của nước chảy vào cửa thu nước (chưa kể đến yêu cầu bảo vệ cá) trong điều kiện thu nước trung bình và khó khăn cần lấy như sau:

Vào họng thu nước ở bờ không ngập: V = 0,6 m/s ÷ 0,2 m/s.

Vào họng thu nước ngập: V = 0,3 m/s ÷ 0,1 m/s.

Khi có yêu cầu bảo vệ cá (trường hợp dùng lưới chắn rác phẳng có mắt lưới từ 2 mm đến 3 mm đặt trước cửa thu nước) nhưng không kể đến sự phức tạp của điều kiện thu nước trong các con sông có tốc độ dòng chảy lớn hơn 0,4 m/s, thì tốc độ cho phép của nước chảy qua cửa thu là 0,25 m/s. Nếu thu nước ở dòng sông có tốc độ dòng chảy không vượt quá 0,4 m/s và thu nước ở hồ thì lấy tốc độ nước chảy qua cửa thu bằng 0,1 m/s.

CHÚ THÍCH: Tốc độ quy định trên đây tính với tổng diện tích lỗ của song hoặc lưới bảo vệ cá.

Trong điều kiện thu nước dễ dàng từ hồ nuôi cá, tốc độ cho phép được chọn tùy theo yêu cầu bảo vệ cá và thiết bị chắn cá. Đối với công trình thu kiểu đặt sâu, thu nước theo từng lớp, tốc độ tính toán phải xác định riêng.

7.6.28  Kích thước và diện tích cửa thu nước xác định cho tất cả các ngăn làm việc đồng thời (trừ ngăn dự phòng) theo công thức:

(5)

trong đó:

Ω		là diện tích cửa thu của một ngăn thu, tính bằng mét vuông (m2);
v		là tốc độ nước chảy vào cửa thu với diện tích thông thủy của cửa, tính bằng mét trên giờ (m/s);
Q		là lưu lượng nước tính toán của một ngăn thu, tính bằng mét khối trên giây (m3/s);
K		là hệ số kể đến sự thu hẹp diện tích do các thanh song chắn hoặc lưới.
		đối với song chắn
		đối với lưới
trong đó:
c	là chiều rộng khe hở của song chắn hoặc lưới, tính bằng centimet (cm);
a	là chiều dày thanh song chắn hoặc lưới, tính bằng centimet (cm);
1,25	là hệ số tính đến diện tích lỗ bị thu hẹp do rác.

7.6.29  Trong các công trình thu nước kiểu thấm thì diện tích lớp thấm cũng xác định theo công thức (5), nhưng lấy hệ số K= 1/P trong đó P là độ rỗng của lớp thấm, lấy bằng 0,3 đến 0,5 (đối với lớp thấm có tầng lọc là sỏi và đá dăm) và bằng 0,25 đến 0,35 (với lớp thấm là bê tông rỗng).

CHÚ THÍCH: Không được áp dụng công trình thu nước kiểu thấm đối với công trình thu cố định từ các nguồn nước bị nhiễm bẩn mà không đảm bảo việc sửa lớp thấm bị nhiễm bẩn.

7.6.30  Các công trình thu phải được bảo vệ khỏi sự xói lở bởi các dòng chảy vòng bằng cách xây nền sâu và gia cố đáy xung quanh công trình.

7.6.31  Công trình thu phải được bảo vệ khỏi sự phá hoại bởi vật nổi và neo tàu thuyền. Tùy theo bậc tin cậy đặt ra đối với hệ thống cấp nước và mức độ phức tạp của các điều kiện thu nước, công trình thu phải đảm bảo các phương tiện để chống sự bồi đắp đáy. Chỗ đặt công trình thu phải được rào bằng các phao nổi.

7.6.32  Các công trình thu ở bờ phải được bảo vệ chống xói lở do các tác dụng của dòng nước và sóng bằng cách gia cố bờ và đáy.

7.6.33  Mép dưới cửa thu nước phải đặt cao hơn đáy sông hồ tối thiểu 0,5 m. Mép trên của cửa thu hay của các công trình đặt ngập thì phải đặt thấp hơn lòng trũng của sóng 0,3 m.

Độ ngập của cửa thu khi thu nước thành từng lớp cần phải xác định theo tính toán đối với độ ổn định phân tầng của khối nước trong hồ chứa.

7.6.34  Khi xây dựng công trình thu nước cần tính toán đến khả năng nghêu sò và rong tảo làm tắc nghẽn các bộ phận thu nước để có biện pháp phòng chống (Ví dụ Clo hoá, v.v...).

7.6.35  Cho phép dùng ống dẫn xi phông ở các công trình thu nước có bậc tin cậy cấp nước loại II và loại III. Đối với các công trình thu nước thuộc bậc tin cậy cấp nước loại I phải có lý do xác đáng mới được phép dùng ống dẫn xi phông.

7.6.36  Đường ống tự chảy có các điểm tháo nước phải được thiết kế bằng ống hay mương ngầm làm bằng vật liệu không rỉ (ống bê tông cốt thép, ống gang, mương ngầm bê tông cốt thép).

7.6.37  Đường ống dẫn nước tự chảy và ống xi phông thả dưới nước cho phép dùng ống thép hàn thành ống nối liền có các mối nối tăng cường và có nền ổn định.

7.6.38  Phải kiểm tra độ nổi của ống tự chảy và ống xi phông làm bằng thép và phải cấu tạo lớp cách ly chống rỉ, khi cần thiết phải áp dụng biện pháp bảo vệ ca tốt hay bảo vệ bề mặt.

7.6.39  Đường ống xi phông và tự chảy đặt trong giới hạn lòng sông phải được bảo vệ mặt ngoài khỏi sự bảo mòn của bùn cát đáy và không bị neo tàu thuyền làm hư hỏng bằng cách đặt sâu chúng dưới đáy tùy theo điều kiện thực tế nhưng phải sâu ít nhất 0,5 m hoặc ốp bằng bê tông tấm hoặc đá dăm có gia cố chống xói lở.

7.6.40  Kích thước tiết diện của ống hút và ống xi phông tự chảy phải xác định bằng tính toán thủy lực đối với chế độ làm việc bình thường của công trình thu theo các trị số tốc độ sau đây:

- Đối với ống tự chảy từ 0,7 m/s đến 1,5 m/s;

- Đối với ống hút từ 1,2 m/s đến 1,5 m/s.

Trong trường hợp này, tiết diện ngang của ống xi phông hay ống tự chảy được xác định theo tốc độ cho phép, phải được kiểm tra về khả năng xói rửa các hạt lắng đọng trong đường ống.

7.6.41  Mực nước tính toán tối thiểu trong các ngăn thu nước phải xác định bằng tính toán thủy lực, ứng với các trường hợp:

- Mức nước tối thiểu trong nguồn nước;

- Khí một ngăn của công trình thu nước không làm việc;

- Khi xuất hiện các điều kiện bất lợi khác (tắc lưới chắn rác, tắc ống dẫn, v.v...);

CHÚ THÍCH: Khi thấy có khả năng làm tắc ống dẫn bởi nghêu sò thì cần tính toán tổn thất trên đường ống dẫn với trị số độ nhám bằng 0,02 - 0,04.

- Khi ống dẫn xi phông có chiều dài lớn phải dự kiến đặt thiết bị để mở từ từ van xả tại máy bơm.

7.6.42  Chọn lưới để làm sạch sơ bộ nước nguồn phải chú ý đến đặc điểm của sông hồ chứa nước và công suất của công trình thu.

Trong điều kiện sông hồ bị nhiễm bẩn ở mức trung bình, nghiêm trọng và rất nghiêm trọng mà công suất thu nước lớn hơn 1 m³/s thì phải dùng lưới quay.

7.6.43  Diện tích công tác của lưới phẳng hay lưới quay phải xác định theo mực nước tối thiểu trong ngăn đặt lưới và tốc độ qua mắt lưới và được chọn như sau:

a) Không lớn hơn 0,6 m/s trong trường hợp cá có thể đi vào ngăn đặt lưới;

b) từ 0,8 m/s đến 1,2 m/s khi có thiết bị ngăn cá ở phía ngoài ngăn thu đặt ở bờ.

7.6.44  Đối với công trình thu buộc phải dùng máy bơm li tâm trục đứng thì phải chọn số lượng của chúng là ít nhất.

Đối với công trình thu công suất nhỏ cho phép dùng các máy bơm chìm.

7.6.45  Để có thể tăng công suất của công trình thu phải có dự kiến đặt trong trạm bơm một tổ máy bơm bổ sung hoặc thay thế bằng máy bơm có công suất lớn hơn cũng như phải có dự kiến đặt trước vào trạm bơm các đoạn ống lồng để có thể đấu thêm vào trạm các ống xi phông hoặc tự chảy, v.v...

7.6.46  Trạm bơm nước thô (cấp một) của các công trình thu phải thiết kế theo chỉ dẫn nêu trong Điều 9. Khi thiết kế trạm bơm phải có dự kiến đặt bơm thoát nước rò rỉ bơm hút bùn từ các ngăn thu nước và bơm rửa lưới (trong trường hợp không thể dùng nước lấy từ các đường ống áp lực).

8  Làm sạch và xử lý nước

8.1  Các phương pháp xử lý nước

8.1.1  Phương pháp xử lý nước, thành phần và các thông số tính toán công trình, liều lượng tính toán các hoá chất phải xác định theo: Chất lượng nước nguồn, chức năng của hệ thống cấp nước, công suất trạm xử lý nước, điều kiện địa phương, điều kiện kinh tế kỹ thuật và dựa vào những số liệu nghiên cứu công nghệ và vận hành những công trình làm việc trong điều kiện tương tự. Đối với những công trình xử lý nước có công suất từ 30.000 m³/ngđ trở lên hoặc chất lượng nguồn nước phức tạp, cần phải lập mô hình thí nghiệm để xác định dây chuyền công nghệ xử lý nước và các thông số kỹ thuật cần thiết.

8.1.2  Khi lựa chọn các phương pháp xử lý hoá học phải tuân theo chỉ dẫn tại 8.1. Để tính toán sơ bộ, có thể lấy theo Bảng 11.

8.1.3  Khi thiết kế trạm xử lý nước cần cân nhắc việc dùng lại nước rửa lọc. Nước rửa lọc, nước xả cặn và xả kiệt từ bể lắng, nước thải từ nhà hoá chất, từ các công trình phụ trợ không được xả trực tiếp ra sông hồ dùng làm nguồn cấp nước mà phải đưa vào các công trình chứa để xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận hoặc thu hồi lại. Việc xả nước thải của các nhà máy xử lý nước sau khi đã xử lý vào nguồn tiếp nhận phải tuân thủ các quy định hiện hành về ngưỡng nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước (xem Tài liệu tham khảo [17]).

8.1.4  Để kiểm tra quá trình công nghệ xử lý và khử trùng nước, trước và sau mỗi công trình (bể trộn, bể lắng, bể lọc, bể chứa, trạm bơm, v.v...) đều phải đặt thiết bị để lấy mẫu nước phân tích.

8.1.5  Phân loại các nguồn nước mặt như sau:

a) Theo hàm lượng cặn:

- Nước ít đục: đến 50 mg/L;

- Nước đục vừa: từ 50 mg/L đến 250 mg/L;

- Nước đục: từ 250 mg/L đến 1000 mg/L;

- Nước rất đục: trên 1000 mg/L.

b) Theo độ đục:

- Nước ít mầu: dưới 35 NTU;

- Nước có mầu trung bình: từ 35 NTU đến 120 NTU;

- Nước có mầu cao: lớn hơn 120 NTU.

8.1.6  Công suất tính toán các công trình làm sạch phải tính cho ngày dùng nước nhiều nhất cộng với lưu lượng nước dùng riêng cho trạm; Đồng thời phải kiểm tra điều kiện làm việc tăng cường để đảm bảo lượng nước bổ sung khi có cháy.

8.1.7  Lưu lượng nước dùng riêng cho trạm làm trong, khử mầu, trạm khử sắt, v.v... lấy bằng 3 % đến 4 % lượng nước cấp cho hộ tiêu thụ nếu có dùng lại nước rửa bể lọc; lấy bằng 5 % đến 10 % khi không dùng lại nước rửa lọc. Đối với trạm làm mềm và khử muối thì lấy bằng 20 % đến 30% và phải xác định chính xác lại bằng tính toán.

8.1.8  Trạm làm sạch và xử lý nước phải tính cho điều kiện làm việc điều hoà suốt ngày đêm với khả năng ngừng từng công trình để kiểm tra, thau rửa và sửa chữa. Đối với trạm công suất đến 3000 m³/ngày thì được phép làm việc một phần ngày đêm.

Bảng 11 - Các phương pháp xử lý nước

Chỉ tiêu chất lượng nước	Phương pháp xử lý hóa học	Hóa chất sử dụng
Nước có độ đục lớn	Keo tụ, phụ trợ keo tụ	Phèn nhôm (dạng tinh thể hoặc dạng dung dịch), phèn sắt; chất phụ trợ keo tụ (axit siliic hoạt tính, poliacrilamit, PAC, v.v...)
Nước có độ mầu cao, có nhiều chất hữu cơ và phù du sinh vật	Ozôn hóa trước, clo hóa, keo tụ, phụ trợ keo tụ, kiềm hóa	Ozôn, phèn nhôm, phèn sắt; chất phụ trợ keo tụ (poliacrilamit, axit siliic hoạt tính, v.v...); vôi, xút, sôđa
Độ kiềm thấp làm khó khăn cho việc keo tụ.	Kiềm hóa	Vôi, xút, sô đa
Có mùi và vị	Ozôn hóa, hấp phụ qua than hoạt tính	Ozôn, than hoạt tính
Nước có nhiều muối cứng	Làm mềm bằng vôi - xôđa, trao đổi ion, thẩm thấu ngược	Vôi, sô đa, muối ăn (để hoàn nguyên VL trao đổi ion), axít sunfuric
Hàm lượng muối cao hơn tiêu chuẩn	Trao đổi ion, điện phân, chưng cất, thẩm thấu ngược	Axít sunfuric, xút, muối ăn (để hoàn nguyên vật liệu trao đổi ion)
Có hydro sunfua (H2S)	Clo hóa, Làm thoáng	NaOCl
Nhiều oxi hòa tan	Phản ứng ôxy hóa - khử	Natri thiosunfite, Hydrazin
Nước không ổn định, có chỉ số bão hòa âm	Kiềm hóa	Vôi, xút, sôđa
1.Nước không ổn định, có chỉ số bão hòa dương	Axit hóa, phốt phát hóa	axít sunfuric, phốt phát natri.
2.Nước có vi trùng	Clo hóa, ozôn hóa, UV	Clo, clo dioxite, javen, ozôn
3.Nước có nhiều sắt	Làm thoáng, ôxy hóa, kiềm hóa, keo tụ, trao đổi cation	ozôn, clo, vôi, xút, sôđa, chất keo tụ
4.Nước có chứa mangan	Làm thoáng, ôxy hóa, kiềm hóa, keo tụ, trao đổi cation, lọc qua cát lọc mangan	ozôn, clo, vôi, xút, sôđa, chất keo tụ, KMnO4

8.1.9  Các công trình công nghệ chủ yếu của trạm xử lý nước nên lấy theo Bảng 12 và chỉ dẫn.

Bảng 12 - Các công trình chính trong dây chuyền công nghệ xử lý nước

Thành phần các công trình chủ yếu	Điều kiện sử dụng
	Chất lượng nước nguồn		Công suất của trạm m3/ngày
	Chất lơ lửng (mg/L)	Độ màu (độ)
Xử lý nước có dùng phèn:
1- Lọc một đợt
a. Lọc áp lực	đến 30	đến 50	đến 3000
b. Lọc hở	đến 30	đến 50	đến 5000
2- Lắng đứng - lọc nhanh	đến 1500	≤ 120	đến 5000
3. Lắng ngang - lọc nhanh	đến 1500	≤ 120	≥ 10000
4. Lọc hai đợt. Đợt I lọc tiếp xúc; đợt II lọc nhanh	đến 300	≤ 120	-
5. Lắng trong có lớp cặn lơ lửng - Lọc nhanh	50 đến 1 500	≤ 120	-
6. Lắng hai bậc, lọc nhanh	>1500	≤ 120	-
7. Lọc tiếp xúc	đến 100	≤ 120	-
8. Lắng ngang hoặc lắng trong có lớp cặn lơ lửng để làm sạch một phần	đến 1500	≤ 120	-
9. Lọc hạt lớn để làm sạch một phần	đến 80	≤ 120	-
10. Lắng lớp mỏng - Lọc nhanh	đến 1000	≤ 120	-
Xử lý nước không dùng phèn:			-
11. Lọc chậm.	đến 50	≤ 120	-
12. Lọc sơ bộ - Lọc chậm	đến 1000	≤ 120	-
13. Lọc hạt lớn để làm sạch một phần	đến 150	≤ 120	-
Xử lý nước có sắt:			-
14. Phun mưa - Lọc một đợt	Fe < 5 mg/L; pH ≥ 7; H2S < 0,2 mg/L	≤ 120	-
15. Làm thoáng tự nhiên - Lắng tiếp xúc - Lọc nhanh	Fe < 15 mg/;l pH ≥ 6,8; H2S < 0,2 mg/L	≤ 120	-
16. Làm thoáng cưỡng bức (quạt gió) - Lắng tiếp xúc - Lọc nhanh	Fe > 15 mg/L; pH ≥ 6,8; H2S < 0,2 mg/L	≤ 120	-
17. Máy nén khí - Lọc áp lực	Như điểm 14	≤ 120	< 3000
18. Làm thoáng tự nhiên hoặc cưỡng bức - Pha hóa chất - Lắng - Lọc nhanh	pH < 6,8; Độ kiềm thấp; Sắt ở dạng keo; dạng hữu cơ; Hàm lượng Fe lớn	≤ 120	-
CHÚ THÍCH: Trong cột “chất lơ lửng” là tổng lượng cặn tối đa kể cả do pha chất phản ứng vào nước và do quá trình thủy phân phèn tạo ra. Khi chọn thành phần các công trình trong dây chuyền công nghệ cần xét đến số liệu theo dõi nhiều năm và sự thay đổi chất lượng nước nguồn trong năm và khoảng thời gian có hàm lượng cặn và độ mầu cao nhất. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng chỉ áp dụng khi nước đưa vào công trình có lưu lượng điều hòa hoặc thay đổi dần dần trong phạm vi không quá ± 10 % trong 1 h, và nhiệt độ nước đưa vào thay đổi không quá ± 1 °C trong 1 h. Khi xử lý nước rất đục, để làm sạch sơ bộ có thể dùng bể lắng ngang, hồ lắng tự nhiên hay các công trình lắng sơ bộ khác. Tại các công trình thu nước và làm sạch nước cần phải đặt lưới với cỡ mắt lưới từ 5 mm đến 7mm để loại trừ rác nổi lơ lửng trong dòng nước. Khi lượng phù du sinh vật trong nước vượt quá 1000 con/ml thì ngoài lưới phẳng hoặc lưới quay tại công trình thu nước nên bố trí thêm microphin.

8.2  Công trình lắng sơ bộ

8.2.1  Công trình lắng sơ bộ dùng trong trường hợp nước có nhiều cặn (từ 1.000mg/L trở lên) để lắng bớt những cặn nặng làm khó khăn cho việc xả cặn, giảm bớt dung tích vùng chứa cặn của bể lắng và giảm liều lượng chất phản ứng.

Có thể dùng bể lắng ngang, hồ lắng tự nhiên hay kết hợp mương dẫn nước từ sông vào trạm bơm I để làm công trình lắng sơ bộ.

8.2.2  Tính toán công trình lắng sơ bộ cần có những số liệu thí nghiệm lắng nước và kinh nghiệm quản lý các công trình đã có. Sơ bộ có thể theo những quy định sau:

- Khi dùng hồ lắng để lắng nước xử lý không dùng chất phản ứng thì lấy chiều sâu từ 1,5 m đến 3,5 m. Thời gian nước lưu lại trong hồ từ một ngày đến bảy ngày (trị số lớn dùng cho nước ít cặn và có độ màu cao); tốc độ dòng nước không quá 1 mm/s. Cần dự kiến từ bốn tháng đến một năm tháo rửa hồ một lần tính cả dung tích vùng chứa cặn. Cần bố trí quỹ đất xây dựng hồ sơ lắng kết hợp dự trữ nước nhằm hỗ trợ nguồn nước khi gặp sự cố công trình cấp nước; đặc biệt đối với khu vực khó khăn về nguồn nước hay nhiễm mặn;

- Phải dự kiến các biện pháp và thiết bị để tháo rửa hồ như: chia hồ thành hai ngăn xả riêng biệt, bơm hút bùn, đường ống hút trực tiếp từ sông, tăng liều lượng chất phản ứng, giảm tốc độ lắng, v.v... Bờ hồ phải cao hơn mặt đất bên ngoài 0,5 m; miệng hút nước phải đặt cao hơn mặt bùn dự kiến cao nhất 0,5 m.

Khi dùng bể lắng ngang để sơ lắng thì lấy tốc độ rơi của cặn từ 0,5 mm/s đến 0,6 mm/s. Các thông số tính toán khác lấy theo chỉ dẫn trong 8.9.2.

8.2.3  Kết cấu bể lắng ngang để lắng sơ bộ có thể làm bằng bê tông cốt thép, gạch hay đất đắp nổi, nửa chìm nửa nổi hay đào sâu dưới đất. Khi làm bằng đất cần có biện pháp gia cố thành, và trong trường hợp cần thiết phải có biện pháp chống thấm.

Kết cấu hồ lắng tự nhiên bằng đất đắp nổi, nửa chìm nửa nổi, hay đào sâu dưới mặt đất, chọn kiểu nào phải căn cứ vào tài liệu thăm dò địa chất công trình cũng như điều kiện địa phương và thông qua so sánh về kinh tế, kỹ thuật mà quyết định.

8.2.4  Khi thiết kế công trình lắng sơ bộ bằng đất cần chú ý đảm bảo điều kiện thau rửa thuận tiện, chống xói lở và bảo vệ sinh cho công trình.

8.3  Chuẩn bị hóa chất

8.3.1  Liều lượng hóa chất được tính toán theo các thời kỳ trong năm phụ thuộc vào chất lượng nguồn nước thô và sẽ được điều chỉnh chính xác khi vận hành nhà máy sao cho hàm lượng hóa chất còn lại trong nước sau xử lý nằm trong phạm vi cho phép theo quy định hiện hành (xem Tài liệu tham khảo [14]).

8.3.2  Liều lượng phèn tính theo Al₂(SO₄)₃, FeCl₃, Fe₂(SO₄)₃. Sản phẩm khô hoặc dạng lỏng được chọn sơ bộ như sau:

a) Xử lý nước đục (theo Bảng 13);

b) Khi xử lý nước có mầu, liều lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước hoặc dạng lỏng tính theo công thức:

(6)

trong đó

P_p là liều lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước hoặc dạng lỏng, tính bằng miligam trên lít (mg/L);

M là độ mầu của nước nguồn, tính bằng độ theo thang màu Platin-Côban

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp nguồn nước thô vừa đục vừa có màu thì lượng phèn được xác định theo Bảng 13 và theo Công thức (6) rồi chọn lấy giá trị lớn nhất.

Bảng 13 - Liều lượng phèn (sơ bộ) để xử lý nước

Hàm lượng cặn (mg/L)	Liều lượng phèn khô dùng để xử lý nước đục (mg/L)
đến 100	25 ÷ 35
101 ÷ 200	30 ÷ 40
201 ÷ 400	35 ÷ 45
401 ÷ 600	45 ÷ 50
601 ÷ 800	50 ÷ 60
801 ÷ 1.000	60 ÷ 70
1.001 ÷ 1.500	70 ÷ 80
CHÚ THÍCH: a) Trị số nhỏ dùng cho nước có nhiều cặn lớn; b) Khi dùng bể lọc tiếp xúc hay bể lọc làm việc theo nguyên lý keo tụ trong lớp vật liệu thì lượng phèn lấy nhỏ hơn các trị số ở Bảng 13 và Công thức 6 khoảng từ 10 % đến 15 %.

8.3.3  Liều lượng chất phụ trợ keo tụ nên lấy như sau:

a) Poliacrylamid (PAA):

- Khi cho vào nước trước bể lắng hoặc bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng, lấy theo Bảng 14;

- Khi cho vào nước trước bể lọc ở sơ đồ lắng 2 bậc lấy bằng 0,05 mg/L đến 0,1 mg/L;

- Khi cho vào trước bể lọc tiếp xúc hay bể lọc ở sơ đồ lọc 1 đợt lấy bằng 0,2 mg/L đến 0,6 mg/L.

b) Axít silic hoạt tính (theo SiO₂):

- Khi cho vào nước trước bể lắng hay bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng lấy bằng 2 mg/L đến 3 mg/L;

- Khi cho vào nước trước bể lọc ở sơ đồ làm sạch 2 bậc lấy bằng 0,2 mg/L đến 0,5 mg/L;

- Khi cho vào nước trước bể lọc tiếp xúc hay bể lọc ở sơ đồ làm sạch một bậc lấy bằng 1 mg/L đến 3 mg/L.

Bảng 14 - Liều lượng PAA cho vào nước

Hàm lượng cặn (mg/L)	Độ mầu (độ)	Lượng PAA không chứa nước (mg/L)
đến 10	> 50	1 ÷ 1,5
11 ÷ 100	30 ÷ 100	0,3 ÷ 0,6
101 ÷ 500	20 ÷ 60	0,2 ÷ 0,5
500 ÷ 1500	-	0,2 ÷ 1

8.3.4  Liều lượng hóa chất chứa Clo (theo Clo hoạt tính) khi Clo hóa trước để xúc tiến quá trình keo tụ, quá trình khử mầu và khử trùng, cũng như để đảm bảo yêu cầu vệ sinh cho các công trình cần lấy từ 2 mg/L đến 6 mg/L.

8.3.5  Khi trong nước nguồn có Phenol cần phải cho amoniăc hoặc muối amôni (tính theo NH₃) với liều lượng bằng 20 % đến 25% liều lượng Clo, trước khi Clo hóa nước.

8.3.6  Liều lượng hóa chất để kiểm hóa D_K tính bằng mg/L, cần xác định theo công thức:

(7)

trong đó

D_K là liều lượng hóa chất để kiểm hóa, tính bằng miligam trên lít (mg/L);

P_P là liều lượng phèn lớn nhất trong thời gian kiềm hóa, tính bằng miligam trên lít (mg/L);

e là đương lượng của phèn (không chứa nước), tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgđl/L):

Đối với Al2(SO4)3	e = 57
FeCl3	e = 54
Fe2(SO4)3	e = 67

k là độ kiềm nhỏ nhất của nước, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgđl/L);

K là đương lượng gam của chất kiềm hóa.

Đối với vôi (theo CaO)	K = 28
Đối với Sôđa (Na2CO3)	K = 53

8.3.7  Để khử vị và mùi có thể sử dụng thêm các hóa chất sau:

a) Than hoạt tính dạng bột;

b) Kali Pecmanganat;

c) Ôzôn.

Liều lượng các hóa chất trên xác định theo thực nghiệm.

CHÚ THÍCH: Khi xử lý nước bị nhiễm bẩn nặng, có thể dùng phối hợp Ôzôn, hoặc Kali Pecmanganat và than hoạt tính, lúc đó than hoạt tính cho vào nước sau khi cho Kali Permanganat hoặc Ôzôn.

8.3.8  Trình tự cho hóa chất vào nước và khoảng cách thời gian giữa những lần cho các hóa chất lấy theo Bảng 15.

Nếu không thể đảm bảo khoảng cách thời gian cần thiết giữa những lần cho hóa chất vào đường ống dẫn nước thô ở trước trạm làm sạch và trong bể trộn thì cho phép đặt bể trộn và bể tiếp xúc phụ, nhưng cấu tạo của chúng không được phép để cho hóa chất cho vào nước dưới dạng huyền phù bị lắng xuống.

Bảng 15 - Trình tự cho hóa chất vào quy trình xử lý

Đặc điểm nước nguồn	Hóa chất để xử lý	Trình tự cho hóa chất vào nước
1. Khi không có mùi vị	Clo, phèn	Đầu tiên cho clo, sau từ 1 min đến 3 min cho phèn.
2. Có mùi, vị 3. Có hàm lượng chất hữu cơ cao, có mùi vị nhưng không có phenol	Phèn, ôzôn a) Ozon, hoặc KMnO4 b) Ozon, than hoạt tính, phèn	Phèn; ôzôn trước hoặc sau bể lọc. a) Pha clo đầu tiên, sau 10 min đến 15 min cho than hoạt tính, sau từ 2 min đến 3 min pha phèn. b) Pha clo đầu tiên, sau từ 1 min đến 3 min pha phèn, than hoạt tính với liều lượng đến 5 mg/L trước bể lọc.
3. Như trên, có mùi	a) Amôniăc, Ozon, phèn	Amôniăc, sau từ 2 min đến 3 min châm Ozon, sau từ 1 min đến 3 min nữa pha phèn.
	b) Phèn, ôzôn	Phèn; ôzôn trước hoặc sau bể lọc
	c) KMnO4, phèn	KMnO4, sau từ 1 min đến 3 min cho phèn.
	d) Amôniăc, clo, KMnO4, phèn.	Amôniăc, sau từ 2 min đến 3 min pha clo, sau 10 min KMnO4, sau 1 min đến 3 min cho phèn.
	e. KMnO4, than hoạt tính, phèn.	KMnO4, sau từ 2 min đến 3 min cho than hoạt tính, sau 1 min đến 3 min nữa cho phèn.
CHÚ THÍCH: 1. Khi độ kiềm không đủ để keo tụ phải cho thêm vôi hoặc xôđa đồng thời với phèn. 2. Để khử trùng phải cho clo vào nước đã lọc. 3. Chất phụ trợ keo tụ cho vào nước sau khi cho phèn từ 2 min đến 3 min. 4. Để khử vị và mùi, cho phép dùng bể lọc với lớp lọc bằng than hoạt tính dạng hạt (đặt sau bể lọc làm trong nước) hoặc dùng bể lọc hai lớp: lớp trên là than hoạt tính. Phải dự tính đến khả năng thay đổi thời gian tiếp xúc và hòa trộn nước với hóa chất.

8.3.9  Hóa chất cần được điều chế và định lượng dưới dạng dung dịch hay huyền phù. Việc định lượng hóa chất phải đảm bảo độ chính xác bằng ± 5% liều lượng đã định. Số thiết bị định lượng cần phải lấy theo số điểm cho hóa chất vào nước, nhưng ít nhất là hai thiết bị (có một thiết bị dùng để dự phòng)

CHÚ THÍCH: Các thiết bị định lượng cần đặt ở nơi dễ quan sát, đủ ánh sáng và phải có dụng cụ để kiểm tra.

8.3.10  Trước khi cho vào nước, các chất phản ứng phải hòa thành dung dịch qua các giai đoạn hòa tan, điều chỉnh nồng độ rồi chứa trong các bể (hoặc thùng) tiêu thụ.

a) Dung tích bể hòa trộn tính theo công thức:

(8)

trong đó:

W₁ là dung tích bể hòa trộn, tính bằng mét khối (m³);

q là lưu lượng nước xử lý, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

p là liều lượng hóa chất dự tính cho vào nước, tính bằng gam trên mét khối (g/m³);

n là số giờ giữa 2 lần hòa tan đối với trạm công suất:

- Nhỏ hơn 1 200 m³/ngày: n = 24 h;

- Từ 1 200 đến 10 000 m³/ngày: n = 12 h;

- Từ 10 000 đến 50 000 m³/ngày: n = 8 ÷ 12 h;

- Lớn hơn 50 000 m³/ngày: n = 6 ÷ 8 h.

b_h là nồng độ dung dịch hóa chất trong thùng hòa trộn, tính bằng phần trăm (%);

γ là khối lượng riêng của dung dịch, lấy bằng 1 T/m³.

b) Dung tích bể tiêu thụ tính theo công thức:

(9)

trong đó:

W₂ là dung tích bể tiêu thụ, tính bằng mét khối (m³);

W₁ là dung tích bể hòa trộn, tính bằng mét khối (m³);

b_h là nồng độ dung dịch hóa chất trong thùng hòa trộn, tính bằng phần trăm (%);

b_t là nồng độ dung dịch hóa chất trong thùng tiêu thụ, tính bằng phần trăm (%).

8.3.11  Nồng độ dung dịch phèn trong bể hòa trộn lấy từ 10 % đến 17%; trong bể tiêu thụ lấy từ 4 % đến 10 % tính theo sản phẩm khô.

8.3.12  Cấu tạo bể hòa tan phải đảm bảo khả năng dùng phèn sạch và phèn không sạch. Số bể tiêu thụ không được nhỏ hơn hai bể, số bể hòa tan cần chọn tùy theo phương pháp vận chuyển phèn đến trạm xử lý, loại phèn cũng như thời gian hòa tan phèn.

8.3.13  Để hòa tan phèn cục và trộn dung dịch phèn trong bể nếu dùng khí nén thì cần lấy cường độ như sau:

- Để hòa tan phèn: từ 8 /s.m² đến 10 L/s.m²;

- Để trộn đều khi pha loãng đến nồng độ cần thiết trong bể tiêu thụ: từ 3 L/s.m² đến 5 L/s.m²;

- Để phân phối không khí cần dùng ống có lỗ bằng vật liệu chịu axit.

Tốc độ không khí trong ống phải lấy từ 10 m/s đến 15 m/s. Tốc độ không khí qua lỗ bằng 20 m/s đến 30 m/s. Đường kính lỗ từ 3 mm đến 4 mm; lỗ phải hướng xuống dưới, áp lực không khí ép lấy từ 1 at đến 1,5 at.

Cho phép sử dụng máy khuấy hoặc bơm tuần hoàn để hòa tan phèn bột và trộn dung dịch phèn. Khi dùng máy khuấy số cánh quạt không được nhỏ hơn hai cánh, số vòng quay lấy bằng 20 r/min đến 30 r/min. Đối với trạm xử lý công suất dưới 500 m³/ngày có thể hòa trộn phèn bằng phương pháp thủ công.

8.3.14  Bể hòa tan và trộn phèn phải được thiết kế với tường đáy nghiêng một góc từ 45° đến 50° so với mặt phẳng nằm ngang. Để xả cặn và xả kiệt bể phải bố trí ống có đường kính không nhỏ hơn 150 mm.

Khi dùng phèn cục trong bể hòa trộn phải đặt ghi có thể tháo dỡ, khe hở của ghi từ 10 mm đến 15 mm.

Khi dùng phèn bột trên ghi phải đặt lưới có kích thước lỗ là 2 mm. Để rửa cặn và hòa tan phèn ở phần bể dưới ghi (phần đặt ống thu nước) cần phải có thiết bị để cho nước và không khí vào bể.

8.3.15  Đáy bể tiêu thụ phải có độ dốc không nhỏ hơn 0,005 về phía ống xả. Ống xả phải có đường kính không nhỏ hơn 100 mm. Ống dẫn dung dịch đã điều chế phải đặt cách đáy từ 100 mm đến 200 mm. Khi dùng phèn không sạch phải lấy dung dịch phèn ở lớp trên bằng ống mềm.

8.3.16  Mặt trong bể hòa trộn và tiêu thụ phải được bảo vệ bằng lớp vật liệu chịu axít để chống tác dụng ăn mòn của dung dịch phèn.

8.3.17  Khi dùng phèn sắt ở dạng dung dịch thì có thể cho ngay vào thùng trộn rồi điều chỉnh nồng độ. Khi dùng phèn sắt khô thì ở phần trên của bể hòa trộn phải đặt ghi và dùng tia nước phun để hòa tan. Các bể này phải đặt ở trong một phòng riêng có thông hơi tốt.

8.3.18  Để bơm dung dịch phèn phải dùng bơm hoặc Ejectơ, bơm phải chịu được axit.

Tất cả đường ống hóa chất phải làm bằng vật liệu chịu axit. Kết cấu ống dẫn hóa chất phải đảm bảo khả năng súc rửa nhanh.

8.3.19  Polyacrylamid phải dùng ở dạng dung dịch có nồng độ từ 0,1 % đến 0,5 %.

Điều chế dung dịch polyacrylamid (PAA) dạng gel phải tiến hành trong bể có máy khuấy cánh quạt với số vòng quay của trục từ 800 r/min đến 1000 r/min. Khuấy liên tục trong 25 min đến 40 min. Đối với PAA dạng khô, thời gian khuấy trộn là 2 h và nồng độ của dung dịch từ 0,5 % đến 1 %.

8.3.20  Số lượng máy khuấy cũng như thể tích bể tiêu thụ phải xác định theo thời hạn dự trữ dung dịch PAA: không quá 2 ngày khi nồng độ từ 0,1 % đến 0,3 %; không quá 7 ngày khi nồng độ từ 0,4 % đến 0,6 % và không quá 15 ngày khi nồng độ từ 0,7 % đến 1 %.

8.3.21  Điều chế dung dịch axit silic hoạt tính (AK) được thực hiện bằng cách xử lý thủy tinh lỏng với dung dịch nhôm sunfat hoặc clo.

8.3.22  Việc hoạt hóa bằng dung dịch nhôm sunfat tiến hành trong thiết bị hoạt động liên tục hay hoạt động định kỳ. Cách tính toán thiết bị để điều chế axit silic hoạt tính được trình bày ở Phụ lục G.

8.3.23  Để kiểm hóa và ổn định nước phải dùng vôi; xút hoặc sôđa.

8.3.24  Khi chọn sơ đồ công nghệ của quá trình chuẩn bị vôi phải xét đến chất lượng và dạng sản phẩm của vôi do nhà máy sản xuất, nhu cầu về vôi, vị trí cho vôi vào nước, v.v...

CHÚ THÍCH: Khi lượng vôi sử dụng dưới 50 kg/ngày (theo CaO) thì được phép dùng sơ đồ sử dụng dung dịch vôi gồm có kho dự trữ ướt, thiết bị lấy vôi tôi, thùng bão hòa hai lần và thiết bị định lượng.

8.3.25  Số bể chứa vôi sữa hoặc dung dịch vôi không ít hơn 2. Nồng độ vôi sữa trong bể tiêu thụ lấy không vượt quá 5% theo CaO.

8.3.26  Khi xử lý ổn định nước, hóa chất sử dụng không được chứa chất bẩn và chất độc hại.

Để làm sạch vôi sữa khi xử lý ổn định nước phải dùng bể lắng đứng hoặc siclon thủy lực. Tốc độ dòng sữa vôi đi lên trong bể lắng đứng lấy bằng 2 mm/s.

8.3.27  Để trộn liên tục vôi sữa có thể sử dụng một trong các biện pháp sau: Thủy lực (máy bơm vôi tuần hoàn), máy khuấy hoặc không khí nén.

Khi trộn thủy lực, tốc độ đi lên của vôi sữa trong bể lấy không nhỏ hơn 5 mm/s. Bể cần có đáy hình chóp, góc nghiêng không nhỏ hơn 45° và ống xả có đường kính ít nhất là 100 mm.

Khi trộn bằng không khí nén cường độ tiêu chuẩn cần lấy bằng 8 L/s.m² đến 10 L/s.m², áp lực khí nén lấy từ 1 at đến 1,5 at.

Tốc độ khuấy bằng máy không nhỏ hơn 40 r/min.

8.3.28  Đường kính ống dẫn vôi sữa xác định như sau:

Ống áp lực dẫn sản phẩm sạch không nhỏ hơn 25 mm, dẫn sản phẩm không sạch không nhỏ hơn 50mm.

Ống tự chảy lấy không nhỏ hơn 50 mm. Tốc độ vôi sữa chảy trong ống không nhỏ hơn 0,8m/s. Chỗ ngoặt trên đường ống dẫn vôi sữa phải có bán kính cong không nhỏ hơn 5 D (D là đường kính ống).

Đường ống áp lực thiết kế với độ dốc về phía máy bơm không nhỏ hơn 0,02; ống tự chảy phải có độ dốc không nhỏ hơn 0,03 về phía miệng xả. Phải dự kiến khả năng thau rửa và tháo dỡ các đường ống này thuận tiện.

8.3.29  Để chuyển vôi sữa phải dùng máy bơm chuyên dùng. Bơm phải đặt dưới mực nước. Không đặt van một chiều.

8.3.30  Công suất thùng bão hòa hai lần để chế dung dịch vôi phải xác định từ lưu lượng vôi tính toán và độ hòa tan của vôi lấy theo Bảng 16.

Bảng 16 - Độ hòa tan của vôi theo nhiệt độ của nước

Nhiệt độ nước (°C)	5	10	20	30
Độ hòa tan của vôi (g/m3), tính theo CaO	1430	1330	1230	1120

Dung tích thùng bão hòa W₀, tính bằng mét khối (m³), xác định theo công thức:

W₀ = K₁.K₂.Qc           (10)

trong đó:

W₀ là dung tích thùng bão hòa, tính bằng mét khối (m³);

Qc là công suất của thùng bão hòa, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

K₁ là hệ số phụ thuộc nhiệt độ của nước được bão hòa lấy theo Bảng 17

K₂ là hệ số phụ thuộc tỷ số giữa độ cứng canxi với độ cứng toàn phần:

- K₂ = 1 khi độ cứng canxi lớn hơn 70 % độ cứng toàn phần;

- K₂ = 1,3 khi độ cứng canxi nhỏ hơn 70 % độ cứng toàn phần.

Diện tích ngăn lắng của thùng bão hòa phải được kiểm tra với tốc độ đi lên của chất lỏng ghi trong Bảng 17.

Bảng 17 - Hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ của nước và tốc độ lắng cho phép

Chỉ tiêu	Nhiệt độ nước, °C
	5	10	20	30
Hệ số K1	7	6	5	4
Tốc độ cho phép của chất lỏng trong ngăn lắng của thùng bão hòa (mm/s)	0,15	0,2	0,26	0,33

8.3.31  Nồng độ dung dịch sôđa lấy bằng 5÷8%.

8.3.32  Để định lượng than ở dạng bột phải tẩm ướt than với nước trong thời gian 1 h trong bể trộn bằng thủy lực hay cơ giới. Máy bơm để trộn và chuyển bột than phải chịu được tác dụng mài mòn của than. Nồng độ bột than lấy bằng 5 % đến 10%.

8.3.33  Ống dẫn bột than cần tính toán với tốc độ không nhỏ hơn 1,5 m/s. Trên ống phải có lỗ thăm để cọ rửa. Chỗ ngoặt phải có bán kính và có độ dốc theo chỉ dẫn tại 8.9.28.

8.3.34  Cấu tạo thiết bị định lượng dung dịch phải đảm bảo khuấy trộn thủy lực và giữ nồng độ bột than ở mức cố định trong thiết bị.

8.3.35  Thiết bị chứa, pha, định lượng bột than phải được thông gió cục bộ và có biện pháp chống cháy an toàn.

8.3.36  Dung tích bể điều chế dung dịch Kali Permanganat KMnO₄ phải xác định xuất phát từ nồng độ làm việc của dung dịch từ 0,5 % đến 2 % (theo sản phẩm thị trường). Trong đó thời gian hòa tan hoàn toàn hóa chất phải lấy bằng 4 h đến 6 h khi nhiệt độ nước dưới 20°C và bằng 2h đến 3 h khi nhiệt độ nước bằng 40 °C.

8.3.37  Số bể hòa tan Kali Permanganat (đồng thời cũng là bể tiêu thụ) không được ít hơn hai bể (một bể để dự phòng)

Để định lượng dung dịch Kali Permanganat phải sử dụng thiết bị định lượng dùng cho dung dịch đã lắng trong và chịu được ăn mòn

8.4  Lưới quay và Microphin

8.4.1  Lưới quay dùng để tách vật nổi và chất lơ lửng. Micrôphin dùng để tách rong tảo và phù du sinh vật ra khỏi nước.

Lưới quay có cỡ mắt lưới từ 5 mm đến 7 mm đặt ở công trình thu nước. Micrôphin phải đặt tại trạm làm sạch. Khi có lý do thì được phép đặt ở công trình thu nước.

8.4.2  Số lưới và Micrôphin dự phòng quy định như sau:

- Khi có từ 1 cái đến 5 cái làm việc thì dự phòng 1 cái;

- Khi có từ 6 cái đến 10 cái làm việc thì dự phòng từ 1 cái đến 2 cái;

- Khi có nhiều hơn 11 cái làm việc thì dự phòng từ 2 cái đến 3 cái.

8.4.3  Lưới và Micrôphin phải được đặt trong các ngăn. Trong mỗi ngăn cho phép đặt 2 cái, nếu có nhiều hơn 5 cái làm việc. Phải rửa lưới quay và Microphin khi độ chênh mực nước trước và sau lưới đạt đến 10 cm.

8.4.4  Rửa lưới và Micrôphin cần thực hiện bằng dòng nước áp lực, phun qua lưới theo hướng ngược chiều với dòng nước. Với mục đích đó cần có đường ống dẫn có áp lực không nhỏ hơn 1,5 bar.

Lưu lượng nước để rửa lưới lấy bằng 0,5%; để rửa micrôphin lấy bằng 2 % lưu lượng nước dẫn vào trạm.

Hệ thống ống dẫn nước rửa và thoát nước rửa phải tính với lưu lượng tối đa bằng 3 % công suất đối với lưới và bằng 5 % công suất đối với Micrôphin.

8.5  Thiết bị trộn

8.5.1  Thiết bị trộn phải đảm bảo trộn hóa chất vào nước đúng trình tự cần thiết về thời gian, cũng như đảm bảo phân phối đều và nhanh hóa chất vào trong nước cần xử lý.

8.5.2  Để trộn hóa chất với nước có thể sử dụng các thiết bị trộn bằng thủy lực (bể trộn có tấm chắn khoan lỗ, bể trộn có tấm chắn ngang, bể trộn đứng, vành chắn, ống venture, v.v...) hoặc các thiết bị trộn cơ giới.

Cho phép trộn hóa chất với nước trong ống dẫn và máy bơm nước đến công trình làm sạch. Chiều dài đoạn ống trộn phải xác định bằng tính toán; tổn thất áp lực trong đoạn ống đó kể cả tổn thất cục bộ không được nhỏ hơn 0,3 m đến 0,4 m.

CHÚ THÍCH 1: Kết cấu bể trộn không được để cặn và hóa chất cho vào nước dưới dạng huyền phù bị lắng xuống; không để nước bị bão hòa bởi bọt không khí.

CHÚ THÍCH 2: Cho phép sử dụng máy bơm để trộn các hóa chất không có tác dụng phá hoại máy bơm.

CHÚ THÍCH 3: Để trộn vôi phải dùng bể trộn đứng.

8.5.3  Bể trộn có tấm chắn khoan lỗ, bể trộn có tấm chắn ngang, bể trộn đứng phải có ít nhất 2 ngăn với thời gian nước lưu lại không quá 2 min; trong bể có tấm khoan lỗ và tấm chắn ngang phải dự kiến khả năng tháo vách ra.

Không cần thiết kế bể dự phòng, nhưng cần có đường ống dẫn tắt không qua bể trộn.

8.5.4  Bể trộn có tấm chắn khoan lỗ phải có 3 vách ngăn khoan lỗ, tốc độ nước chảy qua lỗ lấy bằng 1m/s. Mép trên của hàng lỗ trên cùng phải ngập sâu dưới nước từ 10 cm đến 15 cm. Tỉ số giữa diện tích các lỗ và diện tích vách ngăn có thể lấy từ 30 % đến 35 %.

Tổn thất áp lực qua mỗi tấm chắn khoan lỗ lấy từ 0,09 m đến 0,12 m.

8.5.5  Bể trộn có tấm chắn đặt trong mương chữ nhật để đổi hướng dòng chảy theo chiều đứng và chiều ngang. Số lần đổi hướng lấy từ 6 lần đến 10 lần. Tổn thất áp lực qua một lần đổi hướng lấy theo công thức:

trong đó:

h là tổn thất áp lực, tính bằng mét (m);

 là hệ số tổn thất lấy bằng 2,9;

V là tốc độ nước đi qua tấm chắn (lấy bằng 1 m/s);

g là gia tốc trọng trường (lấy bằng 9,8 m/s²).

8.5.6  Bể trộn đứng, hình dáng mặt bằng có thể tròn hay vuông. Phần dưới có cấu tạo hình nón hay chóp với đáy từ 30° đến 40° và cho nước chảy từ dưới lên.

Khi tính toán phải lấy tốc độ nước ra khỏi ống dẫn vào đáy bể từ 1 m/s đến 1,5 m/s. Tốc độ ở chỗ thu nước phía trên bằng 25 mm/s. Việc thu nước có thể thực hiện bằng dàn ống hoặc máng có khoan lỗ. Tốc độ nước ở cuối ống hoặc máng thu lấy bằng 0,6 m/s.

8.5.7  Trong bể trộn hở phải có ống tràn và có ống để tháo và xả cặn.

Khi dùng bể trộn kín, ống tràn phải đặt trong ngăn chứa nước vào, ngăn tạo bông kết tủa hoặc những công trình khác gần bể trộn.

8.5.8  Tổn thất áp lực trong thiết bị trộn kiểu vành chắn cần lấy từ 0,3 m đến 0,4m. Trong bể trộn cơ khí, thời gian lưu nước lấy từ 45 s đến 90 s. Cường độ khuấy trộn theo gradient tốc độ từ 500 s^-1 đến 1500 s^-1.

8.5.9  Đường ống dẫn nước từ bể trộn sang ngăn kết bông, sang bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng hay bể lọc tiếp xúc cần tính với tốc độ nước chảy trong ống từ 0,8 m/s đến 1m/s và thời gian nước lưu lại trong ống không quá 2 min.

8.6  Ngăn tách khí

8.6.1  Ngăn tách khí cần được thiết kế khi sử dụng bể lắng có ngăn phản ứng đặt bên trong; bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng và bể lọc tiếp xúc.

8.6.2  Diện tích ngăn tách khí phải xác định bằng tính toán với tốc độ nước đi xuống không lớn hơn 0,05 m/s và thời gian nước lưu không nhỏ hơn 1 min.

8.6.3  Ngăn tách khí có thể thiết kế chung cho tất cả các công trình hoặc thiết kế riêng cho từng công trình.

8.6.4  Trong những trường hợp kết cấu bể trộn đảm bảo tách được bọt khí và trên đường nước đi từ bể trộn đến công trình khác tránh được không khí lọt vào nước thì không phải thiết kế ngăn tách khí.

8.6.5  Máng thu nước của ngăn tách khí phải dùng lỗ ngập trong nước, không thu nước tràn qua máng. Đường ống dẫn nước từ bể tách khí sang công trình tiếp theo phải đi từ trên xuống.

8.7  Bể lắng và ngăn tạo bông cặn

8.7.1  Các loại bể lắng được sử dụng để lắng cặn trước khi đưa nước vào bể lọc hoặc đưa thẳng đến nơi dùng nước cho nhu cầu sản xuất.

Hàm lượng cặn trong nước sau bể lắng không vượt quá 10 mg/L. Trường hợp cá biệt có thể đến 12 mg/L.

8.7.2  Khi làm trong nước trong các bể lắng, trong thành phần các công trình làm sạch phải có ngăn kết bông đặt sát hay đặt bên trong bể lắng.

Các thông số tính toán ngăn kết bông lấy theo chỉ dẫn ở 8.9.11 đến 8.9.14.

CHÚ THÍCH: Khi sử dụng bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng cũng như khi sử dụng bể lọc tiếp xúc thì không cần có ngăn kết bông.

Khi sử dụng ngăn kết bông đặt sát bên cạnh hay đặt riêng rẽ, tốc độ nước trong ống hay máng đưa nước ra không được lớn hơn 0,1 m/s đối với nước đục và 0,05 m/s đối với nước có màu.

8.8  Bể lắng đứng

8.8.1  Bể lắng đứng được sử dụng cho những trạm xử lý có công suất đến 5000 m³/ngày.

8.8.2  Trong bể lắng đứng phải có ngăn phản ứng kiểu xoáy hoặc ngăn phản ứng kiểu cơ khí đặt ở giữa bể. Nước đi vào ngăn phản ứng qua ống phun theo hướng tiếp tuyến. Ở phần dưới ngăn phản ứng phải có khung chắn kích thước 0,5 m x 0,5m; cao 0,8m để loại bỏ chuyển động xoáy của nước. Cường độ khuấy trộn trong ngăn phản ứng cơ khí tính theo gradient tốc độ lấy từ 30 s^-1 đối với nước có màu và đến 70 s^-1 đối với nước đục.

Tổn thất áp lực trong ống phun của ngăn phản ứng xoáy xác định theo công thức:

h = 0,06V_tt²                                        (11)

trong đó:

h là tổn thất áp lực trong ống phun, tính bằng mét (m);

V_tt là tốc độ nước phun ra ở đầu miệng phun lấy từ 2 m/s đến 3 m/s. Miệng phun phải đặt cách thành buồng phản ứng xoáy 0,2 D. (D là đường kính buồng) và ngập sâu dưới mặt nước 0,5 m.

8.8.3  Diện tích tiết diện ngang vùng lắng của bể lắng đứng được xác định theo công thức:

(12)

trong đó:

F là diện tích tiết diện ngang vùng lắng của bể lắng đứng, tính bằng mét (m);

Q là lưu lượng nước tính toán của toàn bộ trạm xử lý, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

V_tt là tốc độ tính toán của dòng nước đi lên trong vùng lắng, tính bằng milimets trên giây (mm/s).

Tốc độ này không được lớn hơn tốc độ lắng của cặn ghi trong Bảng 19; 8.9.2.

N là số bể lắng.

β là hệ số kể đến việc sử dụng dung tích bể lấy trong giới hạn từ 1,3 đến 1,5 (giới hạn dưới tỉ số giữa đường kính (hoặc chiều rộng) và chiều cao bằng 1, giới hạn trên tỉ số này là 1,5).

Diện tích ngăn phản ứng đặt trong bể lắng đứng được xác định theo công thức:

(13)

trong đó:

f là diện tích ngăn phản ứng đặt trong bể lắng đứng, tính bằng mét vuông (m²);

q là lưu lượng nước tính toán của toàn bộ trạm xử lý, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

t là thời gian lưu nước trong ngăn phản ứng (lấy từ 15 min đến 20 min);

H là chiều cao ngăn phản ứng lấy bằng 0,9 chiều cao vùng lắng.

Chiều cao vùng lắng tùy thuộc vào cao trình của dây chuyền công nghệ có thể lấy từ 2,6 m đến 5 m. Tỷ số giữa đường kính bể lắng và chiều cao của vùng lắng lấy không quá 1,5.

Nếu ở vùng lắng của bể lắng đứng lắp khối lắng lớp mỏng tạo ra các ô lắng hình lục lăng, bát giác, hình tròn hoặc vuông có đường kính tương đương từ 5 cm đến 10 cm, các ô lắng dài từ 0,8 m đến 1 m đặt nghiêng một góc 60° so với phương ngang, khoảng cách từ đỉnh ô lắng đến mép máng thu nước trong của bể lắng là chiều cao cùng bảo vệ, lấy từ 1,2 m đến 2 m; thì diện tích ngang của vùng lắng (vùng đặt khối lắng lớp mỏng) được xác định theo công thức:

(14)

trong đó:

F là diện tích ngang của vùng lắng, tính bằng mét vuông (m²);

q là lưu lượng nước, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

a là tải trọng bề mặt của bể lắng đối với nước ít đục có màu lấy từ 3 m³/m².h đến 3,5 m³/m².h đối với nước đục vừa lấy từ 3,6 m³/m².h đến 4,5 m³/m².h và đối với nước đục lấy từ 4,6 m³/m².h đến 5,5 m³/m².h.

8.8.4  Phần chứa và ép cặn của bể lắng đứng phải xây dựng thành hình nón hay hình chóp với góc tạo thành giữa các tường nghiêng từ 60° đến 70°.

8.8.5  Xả cặn bằng thủy lực, khi xả cặn không phải cho bể ngừng làm việc. Thời gian làm việc giữa hai lần xả cặn T, tính bằng giờ (h), xác định theo công thức:

(15)

trong đó:

T là thời gian làm việc giữa 2 lần xả cặn T tính bằng giờ (h);

W_c là dung tích phần chứa cặn của bể, tính bằng mét khối (m³);

N là số lượng bể lắng;

q là lưu lượng tính toán, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h).

δ là nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt, tính bằng (g/m³) tùy theo hàm lượng cặn trong nước và thời gian chứa cặn trong bể, lấy theo Bảng 18;

c là nồng độ cặn trong nước đưa vào bể lắng tính bằng (g/m³) xác định theo công thức:

C = C_n + K x P + 0,25M + V (mg/L)                      (16)

trong đó:

C là nồng độ cặn trong nước đưa vào bể lắng, tính bằng gam trên mét khối (g/m³);

C_n là hàm lượng cặn nước nguồn, tính bằng miligam trên lít (mg/L);

P là liều lượng phèn khô, tính bằng gam trên mét khối (g/m³);

K là hệ số sạch của phèn với phèn sạch: K = 0,5; với phèn không sạch: K =1,0; với sắt Clorua: K = 0,7.

M là độ mầu nước nguồn, tính bằng độ (thang màu platin-côban);

V là liều lượng vôi (nếu có) cho vào nước, tính bằng miligam trên lít (mg/L);

M là hàm lượng cặn sau khi lắng, lấy từ 10 mg/L đến 12 mg/L.

Thời gian làm việc giữa 2 lần xả cặn không được nhỏ hơn 3 h, khi hàm lượng cặn trên 1000 mg/L

Lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng tính bằng phần trăm lưu lượng nước xử lý, xác định theo công thức:

(17)

trong đó:

P là lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng, tính bằng phần trăm (%);

K_p là hệ số pha loãng cặn, lấy bằng 1,2 đến 1,15;

W_c là dung tích phần chứa cặn của bể, tính bằng mét khối (m³);

N là số lượng bể lắng;

q là lưu lượng tính toán, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

T là thời gian xả cặn bể lắng, tính bằng giờ (h).

Bảng 18 - Nồng độ trung bình của cặn đã nén theo thời gian

Hàm lượng cặn trong nước nguồn	Nồng độ trung bình của cặn đã nén tính bằng g/m3 sau thời gian
	6 h	12 h	24 h
Đến 50	9000	12000	15000
Trên 50 đến 100	12000	16000	20000
Trên 100 đến 400	20000	32000	40000
Trên 400 đến 1000	35000	50000	60000
Trên 1000 đến 1500	80000	100000	120000
(Khi xử lý không dùng phèn) Khi làm mềm nước (có độ cứng Magiê nhỏ hơn 25 % độ cứng toàn phần) bằng vôi hoặc vôi với sôđa.	200000	250000	300000
Như trên, nước có độ cứng Magiê lớn hơn 75 % độ cứng toàn phần.	28000	32000	35000

8.8.6  Thu nước đã lắng ở bể lắng đứng cần thực hiện bằng máng hướng tâm hay máng vòng, có lỗ chảy ngập dọc theo thành máng hay chảy hở qua mép tràn răng cưa.

- Khi diện tích bể lắng đến 12 m² thì làm 1 máng vòng xung quanh thành bể.

- Khi diện tích lớn hơn thì làm thêm các máng hoặc ống có đục lỗ hình nan quạt tập trung vào máng chính. Diện tích đến 30 m² làm 4 nhánh, lớn hơn làm 6 nhánh đến 8 nhánh. Nước chảy trong ống hoặc máng với tốc độ từ 0,5 m/s đến 0,6 m/s. Các máng có lỗ ngập, đường kính các lỗ lấy từ 20 mm đến 30 mm, tốc độ nước chảy qua lỗ lấy bằng 1m/s.

Đường kính ống xả cặn của bể lắng lấy từ 150 mm đến 200 mm.

8.9  Bể lắng ngang

8.9.1  Khi thiết kế bể lắng ngang phải dự kiến việc xả cặn cơ giới hoặc xả cặn thủy lực (bể lắng không ngừng làm việc) hay xả cặn thủ công khi tháo khô bể; việc cọ rửa tường và đáy bể bằng vòi phun; việc sử dụng lại nước trong vùng lắng khi xả kiệt.

8.9.2  Tổng diện tích mặt bằng F của bể lắng ngang thu nước bề mặt ở phần nửa cuối của bể cần xác định theo công thức:

(18)

trong đó:

F là diện tích mặt bằng của bể lắng ngang, tính bằng mét vuông (m²);

q là lưu lượng nước đưa vào bể lắng, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

α là hệ số sử dụng thể tích của bể lắng (lấy bằng 1,3);

U₀ là tốc độ lắng của cặn ở trong bể lắng, tính bằng milimets trên giây (mm/s).

U₀ được xác định theo tài liệu thí nghiệm hay theo kinh nghiệm quản lý các công trình đã có trong điều kiện tương tự lấy vào mùa không thuận lợi nhất trong năm với yêu cầu hàm lượng cặn của nước đã lắng không lớn hơn 10 mg/L. Để tính toán sơ bộ có thể lấy vận tốc theo Bảng 19.

Bảng 19 - Tốc độ lắng của cặn

Đặc điểm nước nguồn và phương pháp xử lý	Tốc độ rơi của cặn U0 (mm/s)
Nước ít đục, có màu xử lý bằng phèn	0,35 ÷ 0,45
Nước đục vừa xử lý bằng phèn	0,45 ÷ 0,5
Nước đục xử lý bằng phèn	0,5 ÷ 0,6
CHÚ THÍCH: Trong trường hợp sử dụng chất phụ trợ keo tụ thì cần lấy tăng tốc độ rơi của cặn lên 15-20%. Khi trong vùng lắng của bể lắng ngang đặt các khối lắng lớp mỏng dọc suốt chiều dài bể, diện tích mặt bằng vùng lắng của bể lắng ngang tính theo công thức 12.

8.9.3  Chiều dài bể lắng L, tính bằng mét (m), xác định theo công thức:

(19)

trong đó:

L là chiều dài bể lắng, tính bằng mét (m);

V_tb là tốc độ trung bình của dòng chảy ở phần đầu của bể lắng, lấy từ 6mm/s đến 8 mm/s; từ 7 mm/s đến 10 mm/s; từ 9 mm/s đến 12 mm/s tương đương với nước ít đục, đục vừa và đục.

H_tb là chiều cao trung bình của vùng lắng, tính bằng mét (m), lấy trong giới hạn từ 3 m đến 4 m tùy theo sơ đồ chiều cao của bể.

Bể lắng phải có vách hướng dòng chia bể thành nhiều ngăn theo chiều dọc. Chiều rộng mỗi ngăn không quá 6 m. Khi số ngăn nhỏ hơn 6 ngăn phải cấu tạo một ngăn dự phòng.

8.9.4  Đối với bể lắng xả cặn bằng cơ giới, dung tích vùng chứa và nén cặn đặt ở đầu bể phải xác định theo kích thước của thiết bị xả cặn và thời gian hoàn thành một chu kỳ quay của máy cào. Đối với bể lắng xả cặn bằng thủy lực, dung tích vùng chứa và nén cặn W_c được xác định theo thời gian làm việc giữa hai lần xả không lớn hơn 6 h, khi xả cặn bằng cách làm khô rồi tháo cặn khỏi bể không nhỏ hơn 24 h.

Nồng độ trung bình của cặn khi xử lý nước có dùng phèn lấy theo Bảng 19.

8.9.5  Đối với bể lắng xả cặn bằng phương pháp thủy lực ngay dưới vùng lắng phải thiết kế hệ thống thu và nén cặn bằng các ô hình nón cụt hay hình chóp cụt đáy nhỏ hơn 1m²; góc tạo thành giữa các tường nghiêng từ 60° đến 70°. Để tháo cặn, mỗi ô đặt một ống rút cặn, làm việc theo nguyên tắc xả trực tiếp hoặc xả theo xiphông. Đầu ống đặt cách đáy 200 mm; van xả đặt ở cuối ống phải là loại van đóng mở tức thời. Áp lực xả cặn lấy bằng chiều cao cột nước tính từ miệng xả cuối ống đến mực nước đã hạ xuống ở trong bể lắng tại thời điểm cuối của một lần xả.

Vận tốc của cặn ở cuối ống hoặc máng cần lấy không nhỏ hơn 1 m/s.Thời gian xả cặn từ 10 min đến 20 min.

8.9.6  Chiều cao bể lắng phải lấy bằng tổng chiều cao vùng lắng, vùng chứa và nén cặn. Chiều cao xây dựng phải cao hơn mực nước tính toán ít nhất là 0,3 m.

8.9.7  Lượng nước xả khi thau rửa và xả cặn ra khỏi bể phải tính theo thời gian làm việc của bể giữa 2 lần xả cặn có kể đến hệ số pha loãng cặn. Hệ số này lấy bằng 1,3 khi xả cặn bằng cách tháo cạn bể và sử dụng lại nước của vùng lắng. Nếu không sử dụng lại thì lấy bằng tỷ số giữa dung tích bể lắng và dung tích vùng chứa nén cặn. Khi xả cặn thủy lực thì lấy hệ số bằng 1,5. Khi xả cặn bằng cơ khí lấy bằng 1,2.

8.9.8  Để phân phối đều trên toàn bộ diện tích mặt cắt ngang của bể lắng cần đặt các vách ngăn có lỗ ở đầu bể, cách tường từ 1 m đến 2 m. Vận tốc nước qua lỗ vách ngăn phân phối ở đầu bể lấy bằng 0,3 m/s, vận tốc ở vách ngăn thu nước cuối bể lấy bằng 0,5 m/s.

Đoạn dưới của vách ngăn trong phạm vi chiều cao từ 0,3m đến 0,5 m kể từ mặt trên của vùng chứa nén cặn không cần phải khoan lỗ.

8.9.9  Đáy bể lắng ngang phải có độ dốc dọc không dưới 0,02 theo hướng ngược với chiều nước chảy và độ dốc ngang trong mỗi ngăn không nhỏ hơn 0,05. Khi sử dụng hệ thống gạt cặn cơ khí thì đáy bể phải phẳng, có thể dùng Robot để hút bùn trong bể lắng.

Thời gian xả kiệt bể lắng không quá 6 h.

8.9.10  Khi dùng bể lắng ngang và bể lắng lớp mỏng phải dự tính việc thiết kế bể kết bông kiểu vách ngăn hoặc kiểu thẳng đứng có hay không có lớp cặn lơ lửng hoặc bể kết bông cơ khí.

8.9.11  Bể kết bông vách ngăn phải thiết kế cho nước chảy ngang hay chảy thẳng đứng. Tốc độ nước chảy trong các hành lang Vh lấy từ 0,2 m/s đến 0,3 m/s ở đầu bể và bằng 0,05 m/s đến 0,1 m/s ở cuối bể để bề rộng hành lang tăng dần lên.

Thời gian nước lưu lại trong bể kết bông là 20 min đến 30 min (giới hạn trên cho nước có màu, giới hạn dưới cho nước đục).

Chiều rộng hành lang không được nhỏ hơn 0,7 m. Nếu có lý do đặc biệt cho phép dùng bể kết bông 2 tầng.

8.9.12  Tổn thất áp lực trong bể kết bông vách ngăn h_k cần xác định theo công thức:

h_k = 0,15. V_h².S                                  (20)

trong đó:

h_k là tổn thất áp lực trong bể kết bông vách ngăn, tính bằng mét (m);

V_h là vận tốc nước chảy trong các hành lang, tính bằng mét trên giây (m/s);

S là số lần đổi hướng của dòng nước trong bể, lấy bằng 8 lần đến 10 lần.

8.9.13  Bể kết bông thẳng đứng không có lớp cặn lơ lửng phải thiết kế với tường thẳng đứng hoặc tường nghiêng (góc nghiêng giữa 2 tường cần lấy trong khoảng từ 50° đến 70° tùy theo chiều cao của bể. Thời gian nước lưu trong bể cần lấy bằng 6 min đến 10 min (Giới hạn dưới cho nước đục, giới hạn trên cho nước có màu).

Tốc độ nước vào bể lấy từ 0,7 m/s đến 1,2 m/s. Tốc độ nước đi lên tại vị trí có tiết diện không đổi lấy từ 4 mm/s đến 5 mm/s.

Bộ phận dẫn nước từ bể kết bông sang bể lắng phải tính với tốc độ nước chảy trong máng và qua lỗ không quá 0,1 m/s đối với nước đục và 0,05 m/s đối với nước màu.

8.9.14  Đối với bể kết bông có lớp cặn lơ lửng đặt trong bể lắng ngang cần lấy tốc độ trung bình của dòng nước đi lên tại tiết diện phía trên như sau: Khi lắng nước ít đục có hàm lượng cặn dưới 20 mg/L bằng 0,9 mm/s; khi hàm lượng cặn trên 20 đến 50 mg/L bằng 1,2 mm/s; khi lắng nước đục vừa 1,6 mm/s; còn khi lắng nước đục lấy bằng 2,2 mm/s.

Lớp cặn lơ lửng không được nhỏ hơn 3 m, thời gian nước lưu trong bể từ 20 min đến 30 min. Chiều rộng ngăn phản ứng thường lấy bằng chiều rộng ngăn lắng ngang. Trong bể kết bông đặt các vách hướng dòng khoảng cách không lớn hơn 3 m. Chiều cao bằng chiều cao lớp cặn lơ lửng. Việc phân phối nước vào bể kết bông có lớp cặn lơ lửng phải thực hiện bằng máng đặt dọc trên mặt bể kết hợp làm ngăn tách khí. Nước từ đáy máng phân phối đều xuống đáy bể bằng các ống đứng chạc ba. Khoảng cách giữa các ống đứng dọc đáy máng lấy từ 1,2 m đến 1,5 m. Cuối mỗi ống đứng chạc ba có 3 đầu ống phun nước. Khoảng cách giữa các đầu phun trên một ống đứng từ 1,2 m đến 1,5 m; miệng đầu phun cách đáy bể từ 0,2 m đến 0,3 m. Tốc độ nước chảy ở đầu máng lấy bằng 0,5 m/s đến 0,6 m/s. Đường kính ống đứng không nhỏ hơn 25 mm. Nước từ bể kết bông sang bể lắng phải chảy qua tường tràn ngăn giữa bể kết bông và bể lắng, tốc độ nước tràn không quá 0,05 m/s. Ở sau tường tràn đặt một vách treo lửng nhưng ngập xuống 1/4 chiều cao bể lắng để hướng dòng nước đi xuống phía dưới. Tốc độ nước chảy giữa tường tràn và vách ngăn lửng lấy không quá 0,03 m/s.

Khi dùng bể kết bông có lớp cặn lơ lửng đặt trong bể lắng thì tốc độ lắng cặn tính toán trong bể lắng khi xử lý nước đục được lấy tăng 30 %; khi nước đục vừa lấy tăng 25 %; khi nước đục ít lấy tăng 20 % so với số liệu cho trong Bảng 19. Bể kết bông phải có ống để xả kiệt.

CHÚ THÍCH: Cho phép dùng bể kết bông có bộ phận khuấy trộn bằng cơ giới với gradient tốc độ giảm dần từ 60 s^-1 đến 70 s^-1 xuống 40 s^-1 đến 50 s^-1 rồi xuống 25 s^-1 đến 35 s^-1 tương ứng với nước có màu và nước đục.

8.9.15  Để thu nước đều trên mặt bể lắng phải thiết kế các máng treo nằm ngang hoặc ống có lỗ ngập, đường kính lỗ không nhỏ hơn 25 mm, tốc độ nước chảy qua lỗ lấy bằng 1 m/s; tốc độ nước chảy ở cuối máng hoặc ống lấy bằng 0,6 m/s đến 0,8 m/s.

Mép trên của máng phải cao hơn mực nước cao nhất trong bể 0,1 m; ống đặt ngập dưới mực nước, độ ngập ống phải xác định bằng tính toán thủy lực. Máng và ống phải đặt trên 2/3 chiều dài bể lắng tính từ tường hồi cuối bể. Đối với bể lắng lớp mỏng, máng thu nước phải đặt suốt chiều dài vùng lắng. Lỗ máng để cao hơn đáy máng từ 5 cm đến 8 cm, lỗ của ống hướng nằm ngang. Nước từ máng hoặc ống phải chảy tràn tự do vào máng thu chính. Khoảng cách giữa các trục máng hoặc ống không được vượt quá 3 m. Khoảng cách tới tường bể không nhỏ hơn 0,5 m và không vượt quá 1,5 m.

8.9.16  Ống dẫn nước vào bể, ống phân phối và ống dẫn nước ra khỏi bể lắng phải tính toán với khả năng dẫn lưu lượng nước lớn hơn lưu lượng tính toán từ 20 % đến 30%.

8.10  Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng

8.10.1  Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng chỉ sử dụng trong trường hợp nước đưa vào trạm xử lý có lưu lượng và nhiệt độ ổn định Chú thích tại điều và phải được tính toán với sự thay đổi hàng năm của chất lượng nước sẽ xử lý.

Nếu không có các số liệu nghiên cứu công nghệ, tốc độ nước đi lên ở vùng lắng trong và hệ số phân chia lưu lượng nước giữa vùng lắng trong và vùng chứa nén cặn K_pp có thể lấy theo số liệu cho trong Bảng 20 đồng thời có xét đến chỉ dẫn ở phần Chú thích của Bảng 19.

Bảng 20 - Tốc độ nước dâng trong vùng lắng và hệ số phân chia lưu lượng

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước chảy vào bể lắng (mg/L)	Tốc độ nước đi lên trong vùng lắng, phía trên lớp cặn lơ lửng, Vmm/s		Hệ số phân chia lưu lượng Kpp
	Mùa đông	Mùa hè
Đến 50	0,4 ÷ 0,5	0,6 ÷ 0,7	0,65 ÷ 0,6
50 ÷ 100	0,5 ÷ 0,6	0,7 ÷ 0,8	0,8 ÷ 0,70
100 ÷ 400	0,6 ÷ 0,8	0,8 ÷ 1,0	0,75 ÷ 0,7
400 ÷ 1000	0,8 ÷ 1,0	1,0 ÷ 1,1	0,7 ÷ 0,65
1000 ÷ 1500	1,0 ÷ 1,2	1,1 ÷ 1,2	0,65 ÷ 0,6
CHÚ THÍCH: Bảng trên áp dụng cho bể lắng trong kiểu hành lang, với bể lắng trong đáy phẳng có côn thu cặn đặt trong lòng ngăn lắng không áp dụng hệ số phân chia lưu lượng.

8.10.2  Diện tích vùng lắng và vùng chứa nén cặn phải lấy theo giá trị lớn nhất sau khi đã tính toán theo 2 phương án:

- Đối với thời kỳ độ đục nhỏ nhất và lưu lượng nhỏ nhất (mùa cạn).

- Đối với thời kỳ lưu lượng lớn nhất mùa lũ và độ đục lớn nhất ứng với thời kỳ này.

Diện tích vùng lắng trong F_lt, tính bằng m² theo công thức:

(21)

trong đó:

F_lt là diện tích vùng lắng trong, tính bằng mét vuông (m²);

K_pp là hệ số phân chia lưu lượng nước giữa vùng lắng trong và vùng chứa nén cặn lấy theo Bảng 20;

v là tốc độ nước dâng lên trong vùng lắng lấy theo Bảng 20, tính bằng milimet trên giây (mm/s);

Diện tích vùng chứa nén cặn F_tc (m²) tính theo công thức:

(22)

trong đó:

F_tc là diện tích vùng chứa nén cặn, tính bằng mét vuông (m²);

K_pp là hệ số phân chia lưu lượng nước giữa vùng lắng trong và vùng chứa nén cặn lấy theo Bảng 20;

q là lưu lượng nước đưa vào bể lắng, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

v là tốc độ nước dâng lên trong vùng lắng lấy theo Bảng 20, tính bằng milimet trên giây (mm/s);

α là hệ số giảm tốc độ nước dâng lên ở ngăn chứa và nén cặn so với ngăn lắng, α = 0,85 - 0,9.

8.10.3  Chiều cao lớp cặn lơ lửng (là khoảng cách từ mép dưới cửa thu cặn hoặc mép trên ống thoát cặn đến mặt dưới vùng cặn lơ lửng) phải lấy từ 2 m đến 2,5 m. Mép dưới cửa thu cặn hoặc mép trên của ống thoát cặn phải đặt cao hơn cạnh chuyển từ tường nghiêng sang tường đứng của vùng cặn lơ lửng là 1 m đến 1,5m.

Đối với bể lắng trong kiểu hành lang, góc giữa các tường nghiêng phần dưới của vùng cặn lơ lửng phải lấy trong giới hạn từ 50° đến 60°.

Chiều cao vùng lắng trong (từ lớp cặn lơ lửng đến mặt nước) lấy bằng 2 m đến 2,5 m (trị số lớn cho nước có màu, trị số nhỏ cho nước đục).

Khoảng cách giữa các máng hoặc ống thu trong vùng lắng lấy không quá 4,5 m.

Chiều cao toàn phần của bể lắng trong cần xác định có chú ý tới yêu cầu tại 8.9.2.

8.10.4  Dung tích vùng chứa và ép cặn cần tính theo hiệu số của hàm lượng cặn vào và ra khỏi bể với thời gian giữa 2 lần xả cặn. Thời gian nén cặn phải lấy bằng 3 h đến 6 h (trị số nhỏ hơn cho nước có hàm lượng cặn trên 400mg/L. Trị số lớn hơn cho nước có màu và đục ít). Khi xả cặn tự động, thời gian nén cặn lấy bằng 2 h đến 3 h.

8.10.5  Xả cặn ra khỏi ngăn nén cặn cần tiến hành định kỳ hay liên tục mà bể không được ngừng làm việc.

Lượng nước xả theo cặn xác định theo số liệu ở bảng 18; 8.8.9 và có xét đến hệ số pha loãng cặn, lấy bằng 1,2 đến 1,5.

8.10.6  Phân phối nước trên diện tích bể lắng trong cần thực hiện bằng máng có các ống đứng chạc ba, cách nhau không quá 4,5 m.

Tốc độ nước chảy ở đầu hệ thống phân phối lấy bằng 0,5 m/s đến 0,6 m/s. Tốc độ nước ra khỏi đầu ống phân phối ở chạc ba từ 0,3 m/s đến 0,4 m/s; khoảng cách giữa các đầu ống không được lớn hơn 1,5 m; đầu ống phải hướng xuống dưới và cách đáy từ 200 mm đến 300 mm.

Tốc độ nước chảy trong ống xuống và trong khe giữa mép dưới của ống xuống và tường nghiêng của bể lắng cần lấy bằng 0,6 m/s đến 0,7 m/s.

8.10.7  Khi tính cửa sổ thu cặn, cần lấy tốc độ nước cùng với cặn chảy qua cửa sổ từ 10 mm/s đến 15 mm/s, tốc độ nước cùng với cặn trong ống xả cặn từ 40 mm/s đến 50 mm/s (trị số lớn dùng cho nước chứa cặn vô cơ chủ yếu). Khoảng cách thu cặn lấy không lớn hơn 5,5 m.

8.10.8  Để thu nước trong ở vùng lắng phải dùng các máng răng cưa hoặc máng có lỗ ngập, kết hợp với máng phân phối nước vào và thu nước ra bằng hệ thống răng cưa hay lỗ ngập ở cả hai bên thành máng.

Tốc độ tính toán nước chảy trong máng, cấu tạo lỗ ngập, cách bố trí và số lượng máng đối với bể lắng trong cần theo chỉ dẫn tại 8.13.6 và 8.13.3.

8.10.9  Để thu nước trong ở ngăn chứa nén cặn cần dùng ống có lỗ ngập. Đối với ngăn nén cặn thẳng đứng, mép trên ống thu khoan lỗ phải đặt thấp hơn mực nước trong bể lắng ít nhất là 300 mm và cao hơn mép trên cửa sổ thu cặn ít nhất là 1,5 m.

Trên ống thu, ở chỗ nối với máng thu nước chung phải đặt van.

Độ chênh cốt giữa mép dưới ống thu và mức nước trong máng thu chung của bể lắng trong cần lấy không ít hơn 0,3 m.

8.10.10  Tổn thất áp lực trong ống đứng phân phối có chạc ba, trong ống và máng thu, cũng như trong các lỗ chảy ngập của máng thu cần xác định theo công thức:

(23)

trong đó:

h là tổn thất áp lực trong ống đứng phân phối có chạc ba, trong ống và máng thu, cũng như trong các lỗ chảy ngập của máng thu, tính bằng mét (m);

V là vận tốc, tính bằng mét trên giây (m/s);

g là gia tốc trọng trường, tính bằng mét trên giây bình phương (m/s²);

Z là hệ số sức cản, lấy như sau:

Đối với máng hở có lỗ chảy ngập ở hai bên thành máng:

(24)

Đối với ống thu có lỗ làm việc đầy ống:

(25)

trong đó:

W là tỉ số giữa tổng diện tích các lỗ trên ống (hoặc máng) và diện tích tiết diện ngang ở cuối ống (hoặc máng). 0,15 ≤ W ≤ 2

V là tốc độ nước chảy ở đoạn đầu ống phân phối có lỗ hoặc ở cuối ống hoặc máng thu tính bằng (m/s).

Tổn thất áp lực trong ống nằm phía trước và phía sau đoạn ống hoặc máng có lỗ phải tính riêng.

Tổn thất áp lực trong lớp cặn lơ lửng lấy bằng 1 cm đến 2 cm cho một mét chiều dày lớp cặn lơ lửng.

8.10.11  Ống xả cặn ở ngăn chứa nén cặn phải tính với điều kiện xả hết cặn trong từ 10 min đến 15 min. Đường kính ống xả không nhỏ hơn 150 mm. Khoảng cách giữa hai ống kề nhau không được lớn hơn 4 m.

Tốc độ trung bình của cặn chảy qua ống phải lấy không nhỏ hơn 1 m/s; tốc độ ở cuối ống hay máng có lỗ không được nhỏ hơn 1 m/s. Van xả cặn lắp ở cuối ống phải là loại van đóng mở tức thời.

Góc giữa các tường nghiêng của ngăn chứa nén cặn tối đa là 70°.

8.11  Bể lắng lớp mỏng (Bể lắng Lamen)

8.11.1  Bể lắng lamen thường hợp khối với bể tạo bông cơ khí, khoảng cách không gian phần chuyển tiếp từ bể tạo bông tới tấm chắn dòng trước khối lamen từ 2,5 m đến 3 m.

8.11.2  Dùng các tấm phẳng hoặc hình sóng ghép lại để có tiết diện các ống lắng hình 6 cạnh, Khoảng cách giữa các tấm hình song từ 3,5 cm đến 5 cm, các tấm chắn hoặc ống đặt nghiêng cùng chiều hoặc ngược chiều với hướng chuyển động của dòng nước trong bể với góc nghiêng 45° đến 60° so với phương ngang tùy thuộc vào tính chất cặn và độ trơn nhẵn của bề mặt tấm lamen, chiều cao theo phương thẳng đứng của khối lamen từ 0,87 m đến 2,0 m.

8.11.3  Khi chiều dài bể dưới 15 m, chiều rộng bể từ 3 m đến 6 m, nên thiết kế các hố thu cặn hình chóp cụt, chiều rộng đáy chop cụt từ 0,8 m đến 1 m, số lượng hố thu cặn không nên vượt quá ba hố, góc nghiêng của đáy từ 30° đến 45°. Khi chiều dài bể lớn hơn 20 m, nên sử dụng hệ thống gạt cặn cơ khí chạy sát đáy bể thu cặn về cuối bể. Xả cặn bằng áp lực thủy tĩnh.

8.11.4  Hệ thống thu nước đã lắng dùng máng răng cưa hoặc các ống khoan lỗ, hai hàng lỗ đối xứng đặt ngập trong nước, các ống khoan lỗ đặt vuông góc với hướng chuyển động của dòng nước, thu nước bằng máng chạy dọc theo chiều dài bể. Khi chiều dài bể lớn hơn 20 m phải tính toán số lỗ trên mỗi ống sao cho vận tốc nước dâng qua các ống lamen đều nhau, đảm bảo chất lượng nước đã lắng đồng đều trên suốt chiều dài của bể.

8.11.5  Chiều cao lớp nước tính từ mặt trên của khối lamen đến mặt nước trong bể từ 0,5 m đến 1,0 m tùy theo kích thước của bể. Chiều cao từ đỉnh của hố thu đến mặt dưới của khối lamen từ 1 m đến 1,5 m. Khi dùng hệ thống gạt cặn cơ khí thì chiều cao từ mặt trên của hệ thống gạt cặn đến mặt dưới của khối lamen lấy bằng 1,5 đến 2 m.

8.11.6  Diện tích tiết diện ngang của các lớp mỏng hay không gian lắng:

(26)

trong đó:

ω₁ là diện tích tiết diện ngang của các lớp mỏng hay không gian lắng, tính bằng mét vuông (m²);

Q là lưu lượng nước, tính bằng mét khối trên giờ (m³/h);

v là vận tốc dòng chảy, tính bằng mét trên giờ (m/h);

Theo chế độ chảy tầng Re < 500 → V = 3600.Re.X.γ/ω₁

X là chu vi tiết diện ướt của mỗi lớp, tính bằng mét (m);

γ là độ nhớt động học, tính bằng mét vuông trên giây (m²/s);

Tốc độ của nước trong ống lắng chọn V = 10 U_o tương đương từ 5 mm/s đến 10 mm/s.

trong đó: U_o là vận tốc lắng của hạt cặn trong trạng thái tĩnh.

8.11.7  Vận tốc lắng của hạt cặn u₁ trong trạng thái động theo phương thẳng đứng:

(27)

Trường hợp với bể có hướng chuyển động ngược dòng:

u₁ = Q/[n.w(L.cosθ + e.sin θ)]

Trường hợp với bể có hướng chuyển động cùng chiều:

u₁ = Q/[n.w(L.cosθ - e.sin θ)]

Góc nghiêng của các tấm: θ = 45-60° tùy thuộc góc trượt của cặn trong nước.

w là chiều rộng của tấm, tính bằng mét (m);

L là chiều dài của tấm, tính bằng mét (m);

ω là diện tích của tấm, ω = w.L; tính bằng mét vuông (m²);

e là khoảng cách giữa hai tấm theo đường vuông góc với hai mặt phẳng, tính bằng mét (m).

8.11.8  Thời gian lắng cần thiết (t_o):

(28)

trong đó:

t_o là thời gian lắng cần thiết, tính bằng giờ (h);

u₁ là độ lớn thủy lực của hạt ở trạng thái động, tính bằng mm/s;

e là chiều cao lớp nước ở mỗi tầng từ 50 mm đến 150 mm.

Chiều dài không gian lắng (khối lamen):

L = K.t_o.v                                                      (29)

trong đó:

L là chiều dài không gian lắng, tính bằng mét (m);

K là hệ số dự trữ từ 1 đến 1,5;

v là vận tốc nước chảy, tính bằng mét trên giây (m/s);

Tổng chiều dài xây dựng, bằng tổng các chiều dài, tính bằng mét (m).

L_xd = L_{(hệ thống phân phối)} + L_{(vùng lắng)} + L_{(hệ thống tập trung nước)}

8.11.9  Thiết kế hệ thống phun rửa tấm lamen với máy bơm áp lực với ống vải gai và vòi phun như hệ thống chữa cháy vách tường, lưu lượng mỗi vòi phun 2,5 L/s, số lượng vòi phun hoạt động từ 1 vòi đến 3 vòi tùy theo chiều dài bể, áp lực bơm 4 bar đến 5 bar.

8.12  Tuyển nổi áp lực

8.12.1  Có thể dùng phương pháp tuyển nổi áp lực để xử lý nguồn nước có độ đục thấp, độ màu cao, nguồn nước bị nhiễm bẩn hữu cơ cao thay cho bể lắng, hay cải tạo bể lắng hiện có. Nước đưa vào bể tuyển nổi áp lực cần được xử lý trước bằng hóa chất keo tụ, tương tự như trước công trình lắng.

8.12.2  Tính toán công trình tuyển nổi cần có những số liệu thí nghiệm keo tụ - tuyển nổi và kinh nghiệm quản lý các công trình đã có. Sơ bộ có thể theo những quy định sau:

- Nước tuần hoàn đưa vào trộn với khí thùng áp lực: có thể lấy nước sau tuyển nổi hoặc sau bể lọc. Lưu lượng nước tuần hoàn có thể lấy bằng 6 % đến 12 % lưu lượng nước xử lý;

- Có thể cấp không khí sạch vào thùng bão hòa. Áp suất làm việc trong thùng bão hòa thường lấy bằng 3 atm đến 5 atm. Lưu lượng không khí cung cấp cần xác định dựa vào nhiệt độ của nước, áp suất bão hòa và khả năng hòa tan khí vào nước của thiết bị;

- Cho phép lấy sơ bộ lưu lượng không khí tiêu thụ theo các cách sau: từ 8 khí/m³ đến 10 g khí/m³ nước xử lý; hoặc từ 15 L khí/m³ đến 50 L khí/m³ nước xử lý; hoặc từ 0,015 ml khí/mg cặn đến 0,05 ml khí/mg cặn trong nước xử lý;

- Dung tích thùng áp lực được tính theo tải trọng thủy lực, với thời gian cần thiết để bão hòa không khí bằng 0,5 min đến 5 min, hoặc tính theo tải trọng bề mặt (từ 300 m³/m².ngày đến 2000 m³/m².ngày);

- Cho phép sử dụng vật liệu tiếp xúc, cánh tuốcbin hay các biện pháp khác để tăng hiệu suất bão hòa trong thùng bão hòa. Hiệu suất bão hòa có thể lấy bằng 60 % đến 70 % đối với thùng bão hòa không có vật liệu tiếp xúc, và từ 90 % đến 95 % khi có vật liệu hay có các biện pháp tăng cường khác;

- Có thể đưa dòng nước tuần hoàn đã bão hòa khí vào ngăn tiếp xúc bể tuyển nổi bằng các vòi phun hoặc các van chuyên dụng;

- Cho phép xác định dung tích ngăn tiếp xúc của bể tuyển nổi theo tải trọng thủy lực, với thời gian lưu nước từ 3 min đến 5 min;

- Bể tuyển nổi được thiết kế theo tải trọng thủy lực. Bể tuyển nổi thường có tải trọng thủy lực bằng 7 m/h đến 15 m/h. Bể tuyển nổi cao tải có tải trọng thủy lực từ 20 m/h đến 40 m/h;

- Cho phép xác định dung tích ngăn tuyển nổi theo tải trọng thủy lực, với thời gian lưu nước từ 20 min đến 40 min. Chiều sâu hữu ích ngăn tuyển nổi lấy bằng 1 m đến 1,5 m;

Cho phép sử dụng bể tuyển nổi kết hợp với bể lọc nhanh trọng lực với một hoặc hai lớp vật liệu lọc.

8.13  Bể lọc nhanh

8.13.1  Bể lọc phải được tính toán theo hai chế độ làm việc, chế độ bình thường và chế độ tăng cường.

8.13.2  Tốc độ lọc ở chế độ làm việc bình thường và chế độ làm việc tăng cường khi thiếu số liệu nghiên cứu công nghệ có thể lấy theo Bảng 21; với sự tính toán đảm bảo thời gian của một chu kỳ làm việc của bể lọc lớn hơn 12 h ở chế độ bình thường, và không nhỏ hơn 6 h ở chế độ tăng cường hoặc khi tự động hóa hoàn toàn việc rửa lọc. Thời gian của một chu kỳ lọc ở chế độ tăng cường (Ttc) khi số lượng bể lọc trong trạm lớn hơn 20 bể lọc phải xác định từ điều kiện rửa liên tục các bể lọc theo công thức:

Ttc ≥ [N-(N₁+a)].t₂                                                                                   (30)

Trong đó:

Ttc là thời gian của một chu kỳ lọc ở chế độ tăng cường;

N là tổng số bể lọc của trạm xử lý;

N₁ là số bể lọc ngừng lại để sửa chữa;

a là số bể lọc rửa đồng thời;

t₂ là thời gian ngừng bể lọc để rửa, lấy bằng 0,35 h.

CHÚ THÍCH: Để đạt được chế độ làm việc tối ưu của bể lọc cần đảm bảo tỷ số t_bv = 1,2 + 1,3 t_gh

trong đó: t_bv là thời gian tác dụng bảo vệ của vật liệu lọc, trong khoảng thời gian đó chất lượng nước lọc đã quy định được đảm bảo.

t_gh là thời gian tính từ đầu chu kỳ lọc tới khi tổn thất áp lực đạt giới hạn cho phép.

8.13.3  Diện tích các bể lọc của trạm xử lý được xác định theo công thức:

(31)

trong đó:

F là diện tích các bể lọc của trạm xử lý, tính bằng mét vuông, (m²);

Q là công suất hữu ích của trạm, tính bằng mét khối trên ngày (m³/ngày);

T là thời gian làm việc của trạm trong một ngày đêm, tính bằng giờ (h);

V_tb là tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường lấy theo Bảng 21 và có tính đến vận tốc lọc tăng cường tính theo Công thức (29), tính bằng mét trên giây (m/s);

a là số lần rửa mỗi một bể lọc trong 1 ngày đêm ở chế độ làm việc bình thường (xem 8.11.7);

W_t1 là cường độ nước rửa, tính bằng lít trên giây mét vuông (L/s.m²) xem Bảng 23 và 8.13.15;

t₁ là thời gian rửa, tính bằng giờ (h), xem Bảng 23;

t₂ là thời gian ngừng bể lọc để rửa xem 8.13.2.

Bảng 21 - Các thông số của vật liệu lọc và tốc độ lọc

Kiểu bể lọc	Đặc trưng của lớp vật liệu lọc					Tốc độ lọc ở chế độ làm việc bình thường Vtb (m/h)	Tốc độ lọc cho phép ở chế độ làm việc tăng cường Vtc (m/h)
	Đường kính nhỏ nhất (mm)	Đường kính lớn nhất (mm)	Đường kính hiệu dụng d10 (mm)	Hệ số không đồng nhất K	Chiều dày của lớp vật liệu lọc (mm)
Bể lọc nhanh một lớp; vật liệu lọc là cát thạch anh	0,5	1,25	0,6 - 0,65	1,5 - 1,7	700 - 800	5 - 6	6 - 7,5
	0,7	1,60	0,75 - 0,8	1,3 - 1,5	1300 - 1500	6 - 8	7 - 9,5
	0,8	2,0	0,9 - 1,0	1,2 - 1,4	1800 - 2000	8 - 10	10 - 12
CHÚ THÍCH: a) Tốc độ lọc tính toán trong giới hạn cho trong bảng phải lấy theo chất lượng nước nguồn, công nghệ xử lý nước và các điều kiện cụ thể tại địa phương. b) Để lọc nước dùng cho nhu cầu sản xuất có yêu cầu chất lượng nước thấp hơn tiêu chuẩn nước dùng cho sinh hoạt thì có thể lấy tốc độ lọc lớn hơn. c) Khi dùng vật liệu lọc khác cần phải chỉnh lý các thông số dựa trên các số liệu thực nghiệm. d) Đường kính hiệu dụng deff tính bằng đường kính mắt sàng d10. e) Hệ số không đồng nhất K = d60/d10; d60 và d10 là đường kính mắt sàng (mm) có 60 % và 10% lượng cát lọt qua.

8.13.4  Xác định số lượng và diện tích một bể lọc phải căn cứ qui mô sản xuất, điều kiện cung cấp thiết bị, điều kiện xây dựng và quản lý, v.v... và phải thông qua việc so sánh kinh tế kỹ thuật. Số lượng bể lọc không được nhỏ hơn 2 bể. Diện tích một bể lọc không quá 120 m².

8.13.5  Tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc tăng cường V_tc tính bằng m/h cần xác định theo công thức:

(32)

trong đó:

V_tc là tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc tăng cường, tính bằng mét trên giờ (m/h);

V_tb là tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường lấy theo Bảng 21 và có tính đến vận tốc lọc tăng cường tính theo công thức (29), tính bằng mét trên giây (m/s);

N là tổng số bể lọc của trạm xử lý;

N₁ là số bể lọc ngừng lại để sửa chữa.

CHÚ THÍCH: Trị số Vtc theo công thức trên phải nhỏ hơn trị số cho phép ghi trong Bảng 21; nếu vượt quá chỉ số cho phép thì phải giảm Vtb cho thích hợp.

8.13.6  Tổn thất áp lực trong bể lọc hở lấy bằng 3 m đến 3,5 m, trong bể lọc áp lực lấy bằng 6 m đến 8 m.

Chiều cao lớp nước trên mặt lớp lọc trong bể lọc hở cần lấy không nhỏ hơn 2 m, đồng thời phải chú ý đến 8.9.2. Chiều cao xây dựng của bể phải vượt quá mức tính toán trong bể lọc ít nhất 0,3 m.

8.13.7  Khi ngừng 1 bể lọc hoặc 2 bể lọc để rửa, tốc độ lọc trong các bể còn lại có thể lấy cố định hoặc thay đổi, tốc độ lọc được phép tăng đến 20 %. Khi số bể lọc trong trạm ít hơn 6 bể thì cần cho bể lọc làm việc với tốc độ lọc cố định. Khi đó cần dự kiến một chiều cao phụ Hph, tính bằng mét (m), phía trên mực nước bình thường trong các công trình (bể lọc, bể lắng, bể lắng trong, v.v...) để có thể chứa được lượng nước dư khi dừng 1 bể hoặc 2 bể lọc để rửa. Chiều cao lớp nước này tính theo công thức:

(33)

trong đó:

H_ph  là chiều cao phụ tính bằng mét (m);

W là khối lượng nước tích lũy trong thời gian một lần rửa bể lọc, tính bằng mét khối (m³);

F là diện tích tổng cộng của những công trình tích lũy nước, tính bằng mét vuông (m²).

8.13.8  Để làm vật liệu lọc phải dùng cát thạch anh hoặc vật liệu khác có độ bền cơ học và độ bền hóa học cần thiết.

Than antraxit nghiền nhỏ phải có hạt hình lập phương hay gần tròn, độ tro không quá 10%, hàm lượng lưu huỳnh không quá 3 %.

Không được phép dùng antraxit có cấu tạo lớp để làm vật liệu lọc.

8.13.9  Hệ thống phân phối trở lực lớn phải thiết kế sao cho nước rửa phun trực tiếp vào bề dày lớp đỡ, đồng thời phải dự kiến khả năng kiểm tra, sục rửa và sửa chữa hệ thống phân phối.

8.13.10  Cỡ hạt và chiều dày của lớp đỡ khi dùng hệ thống phân phối trở lực lớn theo Bảng 22.

Bảng 22 - Cấp phối lớp vật liệu đỡ tính từ dưới lên trên

Cỡ hạt của lớp đỡ (mm)	Chiều dày các lớp đỡ (mm)
40 - 20	Mặt trên của lớp này cao bằng mặt trên của ống phân phối nhưng phải cao hơn lỗ phân phối ít nhất 100 mm.
20 - 10	100 - 150
10 - 5	100 - 150
5 - 2	50 - 100
CHÚ THÍCH: a) Khoảng cách từ đáy ống phân phối đến đáy bể lọc phải lấy bằng 80 mm đến 100 mm. b) Khi rửa bằng nước và không khí phối hợp thì cần lấy chiều dày lớp đỡ cỡ hạt từ 10 mm đến 5 mm và từ 5 mm đến 2 mm là 150 mm đến 200 mm mỗi lớp, mặt trên của lớp đỡ có đường kính từ 5 mm đến 2 mm phải phủ kín dàn ống phân phối gió. c) Vật liệu đỡ có thể dùng sỏi, đá dăm hoặc các vật liệu khác.

8.13.11  Diện tích tiết diện ngang của ống chính, ống nhánh của hệ thống ống phân phối trở lực lớn phải lấy thống nhất cho toàn bộ mặt bằng bể lọc. Tốc độ nước chảy trong ống dẫn nước rửa đến bể lọc cần lấy từ 1,5 m/s đến 2 m/s; ở đầu ống phân phối chính từ 1 m/s đến 2 m/s; ở đầu ống nhánh từ 1,6 m/s đến 2 m/s.

Trên dàn ống phân phối phải khoan lỗ có đường kính từ 10 mm đến 12 mm. Tổng diện tích của các lỗ cần lấy bằng 0,25 % đến 0,5 % diện tích tiết diện ngang của bể lọc.

Lỗ phải bố trí thành hai hàng so le ở phần dưới ống và nghiêng 45° so với trục thẳng đứng của ống.

Khoảng cách giữa các trục của ống nhánh cần lấy bằng 250 mm đến 350 mm, giữa các tim lỗ lấy bằng 150 mm đến 200 mm.

Tổn thất áp lực h, tính bằng mét (m), trong hệ thống phân phối bằng ống khoan lỗ của bể lọc cần xác định theo công thức:

(34)

trong đó:

h	là tổn thất áp lực tính bằng mét (m);
Vc	là tốc độ ở đầu ống chính, tính bằng mét trên giây (m/s);
Vn	là tốc độ ở đầu ống nhánh, tính bằng mét trên giây (m/s);
	là hệ số sức cản, chọn tương ứng với từng phụ tùng nối của hệ thống đường ống dẫn nước rửa lọc;
g	là gia tốc trọng trường, tính bằng mét trên giây bình phương (m/s2).

Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối trở lực lớn khi rửa bể không được vượt quá 7m cột nước.

8.13.12  Hệ thống phân phối bằng đan lọc HDPE hai tầng hoặc chụp lọc được thiết kế khi áp dụng biện pháp rửa bằng nước và rửa nước kết hợp với gió; số lượng chụp lọc lấy khoảng 50 cái cho 1m² diện tích công tác của bể lọc.

Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối có hầm thu nước và có chụp lọc cần xác định theo công thức:

(35)

trong đó:

h là tổn thất áp lực, tính bằng mét (m);

V là tốc độ chuyển động của nước hoặc hỗn hợp nước và gió qua khe hở của chụp lọc lấy không nhỏ hơn 1,5m/s;

Hệ số lưu lượng của chụp lọc: Đối với chụp lọc khe hở μ = 0,50.

CHÚ THÍCH: Khi dùng chụp lọc nên có lớp sỏi đỡ vật liệu lọc với cỡ hạt từ 2-4 mm dày từ 200 mm đến 300 mm.

8.13.13  Để thoát không khí trong ống dẫn nước rửa bể lọc ở các điểm cao phải đặt ống đứng thoát khí đường kính từ 50 mm đến 150 mm có van tự động để xả không khí. Trên đường ống chính của bể lọc phải đặt ống đứng thoát khí đường kính Φ32 mm. Khi diện tích bể đến 50 m² đặt 1 ống, khi diện tích bể lớn hơn đặt 2 ống (ở đầu và cuối ống chính). Ống thoát khí phải cao hơn mặt bể lọc không ít hơn 0,3 m.

Ở chỗ cao nhất của bể lọc áp lực phải đặt van xả khí tự động và một ống xả khí Φ 20 có lắp van để đóng mở.

8.13.14  Để phục hồi khả năng lọc nước của vật liệu lọc có thể rửa bằng dòng nước đi từ dưới lên hoặc sử dụng đồng thời cả nước và gió.

8.13.15  Cường độ rửa lọc cần lấy phụ thuộc vào độ nở tương đối cần thiết của vật liệu theo số liệu trong Bảng 23; tương ứng với các loại vật liệu lọc ghi trong Bảng 21 và 8.13.15.

Bảng 23 - Cường độ rửa lọc

Loại vật liệu lọc và bể lọc	Độ nở tương đối của vật liệu lọc (%)	Cường độ rửa bể lọc (L/s-m2)	Thời gian rửa bể lọc (min)
Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu lọc:
deff = 0,6 ÷ 0,65	45	12 ÷ 14	6 ÷ 5
deff = 0,75 ÷ 0,8	30	14 ÷ 16
deff = 0,9 ÷ 1,1	25	16 ÷ 18
CHÚ THÍCH: Cường độ rửa lớn lấy ứng với thời gian rửa nhỏ.

8.13.16  Dung tích đài chứa nước rửa phải tính cho 2 lần rửa nếu rửa một bể; cho 3 lần rửa nếu rửa 2 bể đồng thời.

Máy bơm đưa nước lên đài phải đảm bảo bơm đầy đài trong thời gian không lớn hơn khoảng thời gian giữa 2 lần rửa ở chế độ làm việc tăng cường.

Nước do máy bơm đưa lên đài phải lấy từ đường ống hoặc mương dẫn nước lọc hoặc từ bể chứa nước sạch.

Đường ống dẫn nước từ đài xuống bể lọc phải được bảo vệ chống hút không khí vào.

Công suất của máy bơm nước rửa bể lọc cần phải tính toán cho việc rửa một bể. Nước phải lấy từ bể chứa nước sạch, trong đó dự trữ đủ nước cho 2 lần rửa.

Để rửa bể lọc phải đặt 1 máy bơm hoặc 2 máy bơm làm việc và 1 máy bơm dự phòng.

8.13.17  Để thu và dẫn nước rửa phải thiết kế các máng có tiết diện nửa tròn hay năm cạnh và các thiết bị khác. Khoảng cách giữa các tim máng kề nhau không được lớn hơn 2,2 m. Chiều rộng máng B tính bằng mét (m), cần xác định theo công thức:

(36)

trong đó:

B là chiều rộng máng, tính bằng mét (m);

q_m là lưu lượng nước rửa theo theo máng, tính bằng mét khối trên giây (m³/s);

a là tỷ số giữa chiều cao của phần chữ nhật với nửa chiều rộng của máng, lấy bằng 1 đến 1,5;

K là hệ số lấy bằng 2 đối với máng có tiết diện nửa tròn, lấy bằng 2,1 đối với máng có tiết diện 5 cạnh.

Mép trên của tất cả các máng phải ở cùng một độ cao và phải tuyệt đối nằm ngang.

Đáy máng thu phải có độ dốc 0,01 về phía máng tập trung.

8.13.18  Trong bể lọc có máng tập trung, khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy máng tập trung H tính bằng mét (m), phải xác định theo công thức:

(37)

trong đó

H là khoảng cách từ đáy máng thu đến đáy máng tập trung, tính bằng mét (m);

q là lưu lượng nước chảy vào máng tập trung (m³/s);

∆ là chiều rộng máng tập trung lấy không nhỏ hơn 0,6 m;

g là gia tốc trọng trường, lấy bằng 9,81 m/s².

Mực nước trong máng tập trung thấp hơn đáy máng thu 0,2 m.

8.13.19  Khoảng cách từ bề mặt lớp lọc đến mép trên của máng thu nước tính bằng mét (m), xác định theo công thức:

(38)

trong đó:

h là khoảng cách từ bề mặt lớp lọc đến mép trên của máng thu nước, tính bằng mét (m);

H là chiều cao lớp vật liệu lọc, tính bằng mét (m);

e là độ nở tương đối của lớp vật liệu lọc, lấy theo Bảng 23.

8.13.20  Kích thước ống dẫn hoặc máng của bể lọc phải tính theo chế độ làm việc tăng cường với tốc độ nước chảy trong đó như sau:

- Trong ống dẫn nước vào bể lọc: từ 0,8 m/s đến 1,2 m/s;

- Trong ống dẫn nước lọc từ 1 m/s đến 1,5 m/s;

- Trong ống dẫn và thoát nước rửa từ 1,5 m/s đến 2 m/s;

8.13.21  Việc xả kiệt bể lọc cần thực hiện qua hệ thống phân phối hoặc qua ống xả có đường kính từ 100 mm đến 200 mm (tùy theo diện tích bể lọc) và có lắp khóa. Đầu đường ống xả chỗ nối với đáy bể lọc phải được bảo vệ bằng lưới hoặc tấm chắn đặc biệt; trừ trường hợp bể lọc có hầm thu nước. Đáy bể lọc phải có độ dốc 0,005 về phía ống xả này.

8.13.22  Khi rửa bằng nước kết hợp gió; gió được chuyển qua hệ thống phân phối có chụp lọc chuyên dùng hoặc theo hệ thống phân phối riêng biệt cho nước và gió.

Diện tích tiết diện ngang của ống chính và ống dẫn trong hệ thống phân phối gió phải lấy cố định trên toàn bộ chiều dài.

Hệ thống phân phối gió đặt trực tiếp vào lớp trên của các lớp đỡ trong bể lọc. Trong đó ống chính dẫn gió cần nằm cao hơn hệ thống phân phối nước.

Tổng diện tích các lỗ phải bằng (0,35 ÷ 0,4) diện tích tiết diện ngang của ống chính.

Tốc độ gió trong ống chính và ống nhánh cần lấy bằng 15 - 20 m/s.

Khi có lớp sỏi đỡ, lỗ phân phối trên ống có đường kính từ 2 mm đến 5 mm, lỗ phải đặt ở phần dưới ống thành hai hàng so le nhau và nghiêng một góc 45° so với trục thẳng đứng của ống.

Khoảng cách giữa các lỗ hoặc chụp lọc phải lấy trong giới hạn từ 140 mm đến 180 mm. Khoảng cách giữa các ống nhánh lấy bằng 250 mm đến 300 mm.

Áp lực gió ra khỏi lỗ hoặc khe hở của chụp lọc phải lấy bằng hai lần chiều cao cột nước trong bể lọc khi rửa tính từ tim lỗ.

Tổn thất áp lực trong hệ thống ống phân phối gió phải lấy bằng 1 m.

Ống dẫn gió chính phải đặt cao hơn mực nước cao nhất trong bể lọc hoặc phải có xiphông và phải có thiết bị chống khả năng nước dội ngược vào máy gió khi ngừng rửa bể lọc.

8.13.23  Chế độ rửa nước và gió phải lấy như sau: Rửa gió với cường độ từ 15 L/s.m² đến 20 L/s.m² trong 1 min đến 2 min sau đó rửa kết hợp nước + gió trong thời gian từ 4 min đến 5 min với cường độ gió từ 15 L/s.m² đến 20 L/s.m² và nước từ 2,5 L/s.m² đến 3 L/s.m², sao cho cát không bị trôi vào máng thu nước rửa. Cuối cùng ngừng rửa gió và tiếp tục rửa nước thuần túy với cường độ từ 5 L/s.m² đến 8 L/s.m² trong khoảng thời gian từ 4 min đến 5 min.

CHÚ THÍCH: Cường độ nước và gió lớn hơn lấy ứng với vật liệu lọc cỡ hạt lớn hơn. Khi có số liệu kỹ thuật xác đáng, cho phép áp dụng chế độ rửa thay đổi so với chỉ dẫn

8.13.24  Khi dùng phương pháp rửa kết hợp bằng nước và gió cần phải dự tính hệ thống quét nước rửa trên bề mặt theo chiều ngang có máng giữ cát được tạo thành bởi vách nghiêng trên đỉnh tường tràn của máng.

Vách chắn cát đặt trên đỉnh tường tràn nghiêng 45° về phía trong bể lọc. Bề mặt của các mép phải phẳng và tuyệt đối nằm ngang.

Kích thước cơ bản của các bộ phận cấu tạo máng giữ cát cần phải lấy theo Bảng 24; tùy theo lưu lượng nước rửa trên 1m dài của vách tràn và bằng Wl. Trong đó W tính bằng L/s.m², là cường độ nước khi rửa bằng nước và gió kết hợp; L là khoảng cách từ tường đối diện tới vách tràn, tính bằng mét (m).

Mép dưới vách chắn cát phải đặt cao hơn mặt lớp vật liệu lọc từ 50 mm đến 100 mm.

Để thoát cặn đã bong ra trên mặt lớp lọc, ở đầu dòng chảy ngang phải tạo được tốc độ không nhỏ hơn 3 mm/s nhờ một bộ phận hướng dòng hoặc ống đục lỗ để bổ sung thêm lưu lượng nước cần thiết.

Bảng 24 - Kích thước máng giữ cát

Trị số WL (L/s.m)	25	20	15	10
Kích thước máng giữ cát Hiệu số cao độ giữa mép trên và mép dưới vách tràn và giữ cát (mm)	180	140	120	100

Tốc độ nước chảy ở đầu máng và ống đục lỗ cần lấy không quá 1,2 m/s; đường kính lỗ lấy bằng 20 mm đến 30 mm, lỗ đặt thành một hàng và phải hướng về phía dòng chảy. Diện tích tổng cộng của lỗ cần lấy bằng (0,35 ÷ 0,5) diện tích tiết diện ngang của máng và ống. Lưu lượng nước đưa vào cần lấy bằng 1 L/s đến 1,5 L/s cho 1 m chiều rộng bể.

Đáy ống hoặc máng phải đặt cao hơn mặt lớp vật liệu lọc tối thiểu là 100 mm. Nước đưa vào ống và máng này phải lấy từ máng hoặc ống dẫn nước đã lắng sang bể lọc.

8.14  Bể lọc hai lớp vật liệu lọc

8.14.1  Cấu tạo bể gồm hai lớp vật liệu lọc, lớp trên là Antraxit, lớp dưới là cát lọc cấp phối và chiều dầy từng lớp vật liệu lọc lấy theo Bảng 25.

Bảng 26 - Cấp phối và chiều dầy các lớp vật liệu lọc của bể lọc 2 lớp vật liệu lọc

Đặc trưng của lớp vật liệu lọc					Tốc độ lọc chế độ làm việc bình thường Vtb (m/h)	Tốc độ lọc ở chế độ làm việc tăng cường Vtc (m/h)
Đường kính nhỏ nhất (mm)	Đường kính lớn nhất (mm)	Đường kính hiệu dụng d10 (mm)	Hệ số không đồng nhất K	Chiều dày của lớp vật liệu lọc (mm)
0,5	1,20	0,6 ÷ 0,65	1,5 ÷ 1,7	Cát thạch anh
				700 - 800	7 ÷ 10	8,5 ÷ 12
				Than antraxit
0,8	1,8	0,9 ÷ 1,1	1,5 ÷ 1,7	400 - 500
CHÚ THÍCH: Than antraxit dùng làm vật liệu lọc phải là các hạt cứng, bền, không chứa đất cát bở rời, sét hoặc tạp chất vỡ vụn khác. Than antraxit nghiền nhỏ phải có hạt hình lập phương hay gần tròn, độ tro không quá 10%, hàm lượng lưu huỳnh không quá 3%. Không được phép dùng antraxit có cấu tạo lớp để làm vật liệu học, phù hợp với quy định tại TCVN 9068:2012.

8.14.2  Cường độ rửa nước cần lấy phụ thuộc vào độ nở tương đối cần thiết của vật liệu theo số liệu trong Bảng 26; tương ứng với loại vật liệu lọc ghi trong Bảng 25 và tính toán bể lọc hai lớp vật liệu lọc như tính toán bể lọc nhanh trọng lực tại 8.13.3

Bảng 27 - Cường độ rửa bể lọc nhanh 2 lớp vật liệu lọc

Loại vật liệu lọc và bể lọc	Độ nở tương đối của vật liệu lọc (%)	Cường độ rửa bể lọc (L/s-m2)	Thời gian rửa bể lọc (min)
Bể lọc nhanh 2 lớp vật liệu lọc	50	9 ÷ 10	6 ÷ 10

Để phục hồi khả năng lọc nước của vật liệu lọc có thể rửa bằng dòng nước đi từ dưới lên hoặc sử dụng đồng thời cả nước và gió.

8.14.3  Cho phép sử dụng phương pháp rửa bề mặt bằng hệ thống phân phối đặt trên bề mặt lớp vật liệu lọc.

Khi sử dụng thiết bị cố định để rửa trên bề mặt cần lấy cường độ rửa bằng 3 L/s-m² đến 4 L/s-m², áp lực từ 30 m đến 40 m cột nước, ống phân phối đặt cách mặt cát từ 60 mm đến 80 mm. Khoảng cách giữa các lỗ của ống phân phối hoặc giữa các vòi phun phải lấy bằng 80 mm đến 100 mm. Khi dùng thiết bị quay, cường độ rửa cần lấy bằng 0,5 L/s.m² đến 0,75 L/s.m², áp lực bằng 40 m đến 50 m cột nước. Thời gian rửa từ 7 min đến 8 min, trong đó có 2 min đến 3 min rửa trước khi cho phối hợp với nước rửa từ dưới lên.

8.15  Bể lọc Aquazur

8.15.1  Bể lọc Aquarzur dùng cho các trạm cấp nước/ nhà máy nước có công suất tối thiểu đạt 10000 m³/ngđ. Tính toán diện tích của bể lọc như tính toán bể lọc nhanh (diện tích bể lọc không bao gồm phần máng thu nước rửa lọc).

8.15.2  Thu nước rửa lọc có thể từ một phía hoặc từ hai phía. Chiều rộng của ngăn lọc không quá 3,0 m, chiều dài bể lọc cho phép tới 20 m. Chiều rộng thông thủy của máng thu nước rửa lọc từ 0,7 m tới 0,8 m.

8.15.3  Chiều cao tính từ mặt lớp cát lọc tới đỉnh máng thu nước rửa lọc tính toán theo công thức (38).

8.15.4  Chiều cao lớp nước trên mặt lớp cát lọc từ 1,5 m đến 2,0 m.

8.15.5  Để tạo dòng quét ngang bề mặt khi rửa bể lọc, bố trí hàng lỗ trên máng chữ V lấy nước từ bể lắng, đường kính lỗ từ 30 mm đến 50 mm, khoảng cách các lỗ 200 mm, cao độ hàng lỗ thấp hơn đỉnh máng thu nước rửa lọc 100 mm.

8.15.6  Điều chỉnh tốc độ lọc bằng xiphong đồng tâm hoặc các loại van điều chỉnh tốc độ khác như trong bể lọc nhanh phổ thông.

8.16  Bể lọc vật liệu nổi

8.16.1  Bể lọc vật liệu nổi dùng để làm trong nước mặt sau lắng, khử sắt trong nước ngầm sau làm thoáng, thích hợp với công suất tới 1000 m³/ngđ.

8.16.2  Cấu tạo bể: phần trên là hình hộp, phần dưới là hình chóp cụt, chiều rộng mỗi cạnh của một ngăn lọc không nên vượt quá 2 m. Phần hình hộp có chiều cao 2 m đến 3 m, lớp vật liệu nổi có chiều dày 0,7 m đến 1,0 m được giữ trong 2 lớp lưới inox có kích thước mắt lưới 0,5 mm. Phía dưới lớp vật liệu lọc có khoảng trống 0,5 m đến 0,7 m để tạo xáo trộn khi rửa. Góc nghiêng của đáy hình chóp cụt so với phương ngang từ 45° đến 60°. Chiều cao lớp nước trên mặt tính từ cao độ lớp lưới trên tới mặt nước tối thiểu là 0,7 m, đủ lượng nước để rửa một ngăn bể, thu nước đã lọc bằng máng tràn hoặc ống khoan lỗ, phải có biện pháp bảo vệ chất lượng nước đã lọc. Kết cấu đỡ lưới lọc phía trên phải đảm bảo chịu được lực đẩy nổi do lớp vật liệu lọc nổi tạo nên, có thể tháo lắp thuận tiện khi thay vật liệu lọc. Nên chia bể thành nhiều ngăn, diện tích mỗi ngăn bể không nên vượt quá 4 m² để đảm bảo hiệu quả rửa lọc và tránh lực đẩy nổi lớn gây phức tạp kết cấu đỡ lưới và tránh bục lưới.

8.16.3  Đường ống kỹ thuật của bể gồm: Đường ống cấp nước vào bể từ ngăn thu nước của đàn mưa hoặc từ bể lắng nối với đường ống xả nước rửa lọc bằng phụ tùng nối chữ T có van cho từng ngăn bể, cần có ống thông hơi cho ống góp chung cấp nước vào bể. Đường ống xả nước rửa lọc có đường kính lớn hơn đường kính ống cấp nước vào bể ít nhất một bậc, lắp van xả nhanh (đóng mở đột ngột) để tạo xáo trộn vật liệu lọc khi rửa.

8.16.4  Vật liệu lọc là hạt Polystyren hoặc chất dẻo có khối lượng riêng lớn nhất là 1000 kg/m³, vật liệu hạt phải không ảnh hưởng đến chất lượng nước và không ảnh hưởng đến sức khỏe của người, được cơ quan y tế cho phép, kích thước hạt nhỏ nhất 0,7 mm, hạt lớn nhất 1,6 mm.

8.16.5  Tốc độ lọc của bể lọc vật liệu lọc nổi từ 5 đến 6 m/h. Khi rửa 1 ngăn bể, cho phép tốc độ lọc trong các ngăn còn lại tới 7 m/h.

8.17  Bể lọc tự rửa

8.17.1  Bể lọc trọng lực tự rửa là thiết bị lọc không van, dùng để xử lý nước mặt và nước ngầm, áp dụng cho công suất đến 5000 m³/ngđ, có thể tự động chuyển đổi từ chế độ lọc sang chế độ rửa lọc khi vật liệu lọc bị bẩn, thường thiết kế hợp khối với bể lắng lamen.

8.17.2  Nước đi qua vật liệu lọc ở ngăn chứa vật liệu theo nguyên lý lọc trọng lực. Quá trình rửa lọc tự động sẽ được diễn ra do chênh lệch áp suất giữa buồng chứa nước sạch sau lọc và ống xi phông trung tâm thông với ngăn chứa vật liệu lọc.

8.17.3  Vật liệu lọc dùng trong bể lọc tự rửa là cát thạch anh có đường kính hạt nhỏ nhất 0,7 mm, hạt lớn nhất 1,6 mm, đường kính hiệu dụng từ 0,75 mm đến 0,8 mm, hệ số không đồng nhất từ 1,3 đến 1,5, chiều dầy lớp vật liệu lọc từ 0,7 m đến 1,2 m, hệ thống thu nước lọc dùng chụp lọc, mật độ chụp lọc khoảng 50 cái/m², phí dưới lớp cát lọc là lớp vật liệu đỡ có đường kính hạt từ 2 mm đến 4 mm, chiều dầy lớp đỡ 200 mm đến 300 mm.

8.17.4  Chiều cao từ mặt cát lọc tới đỉnh xiphong tự rửa lấy bằng 3,5 m đến 4,0 m. Đường kính ống xiphong tự rửa xác định theo lưu lượng nước rửa và vận tốc trong ống không quá 1,5 m/s, ống xiphong được nối với ống kích hoạt để xiphong tự rửa có Ejector hút khí từ đỉnh xiphong và ống ngắt xi phông khi mực nước trong khoang rửa đến mức thấp nhất. Khoang chứa nước rửa lọc có dung tích đủ để rửa bể lọc xác định theo diện tích của bể lọc, cường độ rửa lọc từ 15 L/s-m² đến 18 L/s-m², thời gian rửa từ 7 min đến 9 min.

8.17.5  Tốc độ lọc trong bể lọc tự rửa lấy bằng 5 m/h đến 6 m/h. Xác định diện tích bể lọc dựa cào công suất tính bằng m³/h và tốc độ lọc m/h: F = Q/V, tính bằng mét vuông (m²).

8.17.6  Ống xiphong xả nước rửa lọc phải đạt ngập trong mương thu nước rửa tối thiểu là 200 mm.

8.18  Bể lọc sinh học tiếp xúc

8.18.1  Bể lọc sinh học tiếp xúc với vật liệu lọc là than hoạt tính dạng hạt (GAC) có dòng chuyển động từ dưới lên dùng để tiền xử lý các hợp chất hữu cơ có trong nước nguồn. Bể có cấu tạo phần đáy giống bể lọc nhanh trọng lực, nước được đưa vào từ đáy bể (hầm dưới đáy sàn bê tông gắn chụp lọc).

8.18.2  Thông số cơ bản để xác định kích thước bể: tốc độ lọc từ 10 m/h đến 15 m/h; thời gian lưu nước từ 6 min đến 30 min (khử mùi: từ 8 min đến 10 min, xử lý COD: từ 12 min đến 15 min). Hàm lượng oxy hòa tan cần không chế: DO > 5 mg/L [tương đương tỷ lệ khí/nước = (4 ÷ 6)/1]. Chiều dày lớp vật liệu lọc than hoạt tính: từ 1,35 m đến 1,5 m, đường kính hạt than từ 0,4 mm đến 0,55 mm.

8.18.3  Các thông số thiết kế hệ thống rửa bể lọc:

1) Rửa khí kết hợp với nước: cường độ rửa ngược từ 7 L/(m².s) đến 11 L/(m².s), thời gian rửa từ 8 min đến 20 min, cường độ sục khí 14 L/(m².s), thời gian sục khí 5 min;

2) Rửa nước kết hợp nước rửa bề mặt: cường độ rửa ngược từ 9 L/m².s đến 10 L/m².s, thời gian rửa từ 8 min 20 min, cường độ rửa bề mặt 1.7 L/m².s, thời gian rửa bề mặt 5 min;

8.18.4  Trường hợp hàm lượng chất hữu cơ trong nước nguồn cao, có thể áp dụng Lọc sinh học kết hợp với ozone hóa (O₃) thay cho clo hóa sơ bộ. Thời gian tiếp xúc nước với ozone được thiết kế từ 8 min đến 12 min, với liều lượng ozone từ 0,5 mg/L đến 2 mg/L. Buồng tiếp xúc ozone phải kín, tránh người vận hành tiếp xúc trực tiếp với hơi ozone dư trước khi ozone thoát ra ngoài không khí và chuyển hóa hết.

8.19  Bể lọc chậm

8.19.1  Tốc độ lọc tính toán trong bể lọc chậm cần lấy trong giới hạn từ 0,1 m/h đến 0,3 m/h tùy theo hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể lọc và tốc độ lọc lớn hơn 0,1 m/h chỉ làm việc trong khoảng thời gian rửa các bể lọc khác trong trạm.

8.19.2  Số bể lọc chậm phải lấy ít nhất là 3 bể. Khi rửa cát lọc ngay trong bể lọc, bề rộng mỗi ngăn của bể không được lớn quá 3 m; bề dài không lớn quá 30 m.

8.19.3  Kích thước hạt và chiều dày lớp vật liệu lọc trong bề lọc chậm cần lấy theo Bảng 27.

Bảng 1 - Cấp phối vật liệu lọc trong bể lọc chậm

STT	Tên lớp vật liệu lọc và lớp đỡ	Cỡ hạt của vật liệu lọc (mm)	Chiều dày lớp vật liệu lọc (mm)
1	Cát	0,3 ÷ 1	500
2	Cát	1 ÷ 2	50
3	Sỏi hoặc đá dăm	2 ÷ 5	50
4	Sỏi hoặc đá dăm	5 ÷ 10	50
5	Sỏi hoặc đá dăm	10 ÷ 20	50
6	Sỏi hoặc đá dăm	20 ÷ 40	100
		Tổng cộng:	800

8.19.4  Lưu lượng nước Wr (m³) cho một lần rửa một ngăn lọc cần tính theo công thức:

Wr = q0.b.tr

(39)

Trong đó:

Wr q0 b tr

là lưu lượng nước, tính bằng mét khối (m3); là lưu lượng nước đơn vị để rửa một giải mặt cắt rộng 2m lấy bằng 0,009 m3/s; là chiều rộng ngăn lọc, tính bằng mét (m); là thời gian rửa một giải dài 30 m tính bằng giây lấy trong giới hạn 20 min.

8.19.5  Nước rửa bể lọc phải do một máy bơm riêng hoặc một đài riêng cấp. Được phép rửa bể lọc bằng cách tăng cường công suất của những máy bơm đang bơm nước vào trạm xử lý hoặc dùng một phần nước của những ngăn bể đang luân phiên làm việc.

8.19.6  Lớp nước trên mặt cát lọc phải lấy bằng 1,5 m. Khi bể lọc có mái che khoảng cách từ mặt cát lọc đến mái phải lấy đủ để đảm bảo việc thao tác rửa và thay thế cát lọc.

8.19.7  Trong các bể lọc chậm có diện tích từ 10 m² đến 15 m² phải thu nước trong bằng máng đặt chìm dưới đáy bể. Trong bể lọc có diện tích lớn hơn phải có hệ thống thu bằng ống đục lỗ, bằng gạch hoặc ống bêtông có khe hở, ống bêtông rỗng, v.v...

8.20  Bể lọc hạt lớn

8.20.1 Bể lọc hạt lớn được dùng làm trong một phần nước cung cấp cho sản xuất có sử dụng hoặc không sử dụng chất keo tụ.

Lượng cặn được giữ lại trong bể lọc khi không pha phèn lấy bằng 50 % đến 70% hàm lượng cặn trong nước nguồn, khi có pha phèn hàm lượng cặn còn lại từ 5 mg/L đến 10 mg/L.

8.20.2  Bể lọc hạt lớn áp lực phải tính toán với tổn thất áp lực giới hạn trong lớp vật liệu lọc và trong hệ thống thu nước đến 15 m cột nước. Trong bể lọc hở để duy trì tốc độ lọc tính toán cần lấy chiều cao lớp nước trên mặt các lọc bằng 1,5 m; tổn thất áp lực 2,5 m.

8.20.3  Bể lọc hạt lớn cần phải rửa kết hợp bằng nước và gió. Các hệ thống phân phối nước và gió hoặc hệ thống phân phối nước và gió kết hợp phải tính theo chỉ dẫn ở trong 8.13.2 - 8.13.4- 8.13.6 - 8.13.8.

Cường độ rửa nước và gió lấy theo quy định ở Bảng 28.

Bảng 28 - Vật liệu lọc của bể lọc hạt lớn, tốc độ và cường độ rửa

Vật liệu lọc	Cỡ hạt vật liệu lọc	Hệ số không đồng nhất	Chiều cao lớp vật liệu lọc	Tốc độ	Cường độ rửa (L/s.m2)
	(mm)		(m)		Nước	Gió
Cát thạch anh	1 ÷ 2	1,5	1,5 ÷ 2	10 ÷ 12	6 ÷ 8	15 ÷ 20
	1,6 ÷ 2,5	1,7	2,5 ÷ 3	13 ÷ 15	6 ÷ 8	18 ÷ 25

8.20.4  Để làm vật liệu lọc phải sử dụng cát thạch anh hoặc các vật liệu khác có độ bền cơ học và hóa học cần thiết. Đặc điểm của vật liệu lọc cho ở Bảng 28.

8.20.5  Việc thiết kế các bộ phận thoát nước rửa bể lọc phải theo chỉ dẫn tại 8.13.14.

8.20.6  Khi tính toán bể lọc hạt lớn phải lấy chế độ rửa như sau:

Rửa vật liệu lọc bằng nước với cường độ (6 ÷ 8) L/s.m² trong 1 min; rửa bằng nước và gió kết hợp với cường độ nước (3 ÷ 4) L/s.m², cường độ không khí (15 ÷ 25) L/s.m² trong 5 min, rửa nước với cường độ (6 ÷ 8) L/s.m² trong 2 min.

8.20.7  Diện tích bể lọc hạt lớn F (m²) cần xác định theo công thức:

(40)

trong đó:

F	là diện tích bể lọc hạt lớn, tính bằng mét vuông (m2);
Q	là công suất có ích của các bể lọc, tính bằng mét khối trên ngày (m3/ngày);
T	là thời gian làm việc của trạm trong một ngày, tính bằng giờ (h)
Vt	là tốc độ lọc tính toán, tính bằng mét trên giờ (m/h)
n	là số lần rửa một bể trong một ngày;
W1T1	là cường độ tính bằng lít trên giây mét vuông (L/s.m2) và thời gian tính bằng giờ (h) sục vật liệu lọc giai đoạn đầu;
W2T2	là cường độ nước tính bằng lít trên giây mét vuông (L/s.m2) và thời gian rửa phối hợp nước - gió tính bằng giờ (h);
W3T3	là cường độ nước tính bằng lít trên giây mét vuông (L/s.m2) và thời gian rửa nước tính bằng giờ (h) ở giai đoạn cuối cùng;
t4	là thời gian ngừng bể lọc để rửa, tính bằng giờ (h).

8.20.8  Khi số bể lọc đến 10 bề thì được phép ngừng một bể lọc để sửa chữa, khi số bể lọc lớn hơn 20 bể được phép ngừng hai bể để sửa chữa. Khi rửa tốc độ lọc trong các bể lọc làm việc còn lại không được vượt quá những giá trị lớn nhất cho trong Bảng 23.

8.21  Bể lọc sơ bộ

8.21.1  Bể lọc sơ bộ được sử dụng để làm sạch nước sơ bộ trước khi làm sạch triệt để trong bể lọc chậm và trong bể lọc nhanh trong sơ đồ làm sạch bằng lọc hai bậc.

Tốc độ lọc tính toán qua bể lọc sơ bộ lấy trong khoảng (5 ÷ 7) m/h tùy theo độ đục của nước trước khi vào bể lọc.

8.21.2  Số bể lọc sơ bộ trong một trạm không được nhỏ hơn 2 bể. Cỡ hạt của cát, sỏi và chiều cao các lớp vật liệu phải lấy theo Bảng 29.

Chiều cao lớp nước trên bề mặt lớp vật liệu lọc cần lấy bằng 1,5 m.

8.21.3  Hệ thống phân phối nước rửa trong bể lọc sơ bộ phải là hệ thống trở lực lớn và cần phải tính toán theo chỉ dẫn cho trong 8.9.4 - 8.13.15.

Chế độ rửa phải lấy như sau: Cường độ nước từ 12 L/s.m² đến 14 L/s.m², thời gian rửa từ 6 min đến 7 min.

Để rửa bể lọc phải sử dụng nước sạch.

Bảng 29 - Cấp phối vật liệu đỡ và vật liệu lọc trong bể lọc sơ bộ

Cỡ hạt vật liệu lọc (mm)	Chiều cao mỗi lớp (mm)
1 ÷ 2	700
2 ÷ 5	100
5 ÷ 10	100
10 ÷ 20	100
20 ÷ 40	150

8.22  Bể lọc tiếp xúc

8.22.1  Bể lọc tiếp xúc được sử dụng để làm sạch nước theo sơ đồ lọc một bậc. Trong bể lọc tiếp xúc quá trình lọc xảy ra từ dưới lên trên.

Nếu không có số liệu khảo sát công nghệ thì cần lấy tốc độ lọc tính toán theo Bảng 30. Thời gian của một chu kỳ lọc với tốc độ lọc tính toán không được nhỏ hơn 8 h.

Bảng 30 - Tốc độ lọc của bể lọc tiếp xúc

Số lượng bể lọc tiếp xúc	3	4	5	6 và lớn hơn
Tốc độ lọc tính toán (m/h)	4	4,5	4,8	5

8.22.2  Khi sửa chữa một bể, những bể còn lại phải làm việc ở chế độ tăng cường với tốc độ lọc không quá 5,5 m/h và thời gian của một chu kỳ làm việc không được dưới 6 h.

Khi số lượng bể lọc tiếp xúc lớn hơn 20, thời gian của chu kỳ làm việc giữa hai lần rửa ở chế độ tăng cường phải xác định theo 8.11.8.

Thời gian ngừng bể lọc để rửa phải lấy bằng 0,33 h.

8.22.3  Diện tích bể lọc tiếp xúc phải xác định theo công thức (40) có kể đến thời gian xả nước lọc đầu lấy như sau: Khi rửa thuần tuý bằng nước sạch từ 5 min đến 10 min; bằng nước không sạch từ 10 min đến 15 min; bằng gió và nước phối hợp, lấy tương ứng bằng 5 min đến 7 min và từ 7 min đến 10 min.

8.22.4  Bể lọc tiếp xúc có thể làm việc với tốc độ lọc không đổi trong suốt một chu kỳ làm việc hoặc với tốc độ lọc thay đổi giảm dần đến cuối chu kỳ sao cho tốc độ lọc trung bình bằng tốc độ lọc tính toán.

8.22.5  Số bể lọc tiếp xúc trong một trạm phải lấy theo chỉ dẫn tại 8.11.9.

8.22.6  Vật liệu lọc dùng cho bể lọc tiếp xúc phải là cát thạch anh và sỏi hoặc các loại vật liệu khác đáp ứng yêu cầu ghi tại 8.9.3 và không bị lơ lửng trong quá trình lọc.

8.22.7  Nếu không có số liệu khảo sát công nghệ, cần lấy chiều dày lớp cát lọc tùy theo loại bể lọc tiếp xúc và hệ thống phân phối bằng 2 m đến 2,3 m; đường kính hiệu dụng của hạt bằng 1 mm đến 1,3 mm; hệ số không đồng nhất đến 2,0; cỡ hạt vật liệu lọc của bể lọc tiếp xúc bằng 0,7 mm đến 2 mm.

8.22.8  Việc rửa vật liệu lọc bể lọc tiếp xúc phải thực hiện bằng dòng nước đi lên hoặc rửa phối hợp bằng nước và gió.

Để phân phối nước rửa đồng đều trên toàn diện tích bể phải dùng hệ thống phân phối trở lực lớn có lớp sỏi đỡ, v.v...

8.22.9  Có thể dùng nước sạch để rửa bể lọc. Khi sử dụng nước sạch để rửa phải đảm bảo sự làm việc ổn định của các bể khác bằng cách lấy nước rửa sau đập tràn đặt trước cửa cho nước vào bể chứa.

Thiết bị để cấp nước rửa phải lấy theo chỉ dẫn trong các 8.13.15 và 8.13.16.

8.22.10  Cường độ rửa nước phải lẩy bằng từ 13 L/s.m² đến 15 L/s.m², thời gian rửa từ 7 min đến 8 min.

8.22.11  Khi dùng hệ thống phân phối trở lực lớn, tỷ số giữa diện tích lỗ của hệ thống phân phối và diện tích bề lọc phải lấy bằng 0,2 % khi có lớp sỏi đỡ.

8.22.12  Tính toán và cấu tạo hệ thống phối trở lực lớn có lớp sỏi đỡ và máng thu của bể lọc tiếp xúc phải theo chỉ dẫn trong 8.13.2, 8.13.7, 8.13.10 và 8.13.15.

Chiều dày và cỡ hạt của lớp sỏi phải lấy theo Bảng 22. Khi rửa phối hợp bằng gió và nước ở bể lọc có lớp sỏi đỡ thì chiều cao lớp sỏi cỡ từ 5 mm đến 10 mm phải lấy bằng 150 mm đến 200 mm, lớp sỏi từ 2 mm đến 5 mm phải lấy bằng 300 mm đến 400 mm.

Khoảng cách giữa các trục ống và lỗ phải lấy theo Bảng 19, giữa các chụp lọc lấy theo 8.13.12. Để xả kiệt bể lọc tiếp xúc cần đặt ống xả có thiết bị lưới bảo vệ để đề phòng vật liệu lọc lọt ra ngoài.

8.22.13  Khi rửa vật liệu lọc bằng gió và nước kết hợp, phải dự kiến hệ thống thoát nước rửa theo chiều ngang theo chỉ dẫn tại 8.13.15 với khoảng cách từ mép dưới tường tràn đến mặt cắt là 200 mm đến 300mm. Gió phải cho vào hệ thống ống phân phối riêng với cường độ từ 18 L/s.m² đến 20 L/s.m². Khi quét rửa bề mặt, có thể lấy nước từ máng hoặc ống dẫn từ lắng sang.

Chế độ rửa phải lấy như sau:

Thổi gió trong 1min đến 2 min, rửa phối hợp gió và nước với cường độ nước từ 2 L/s.m² đến 3 L/s.m² trong 6 min đến 7 min và sau cùng rửa bằng nước với cường độ từ 6 L/s.m² đến 7 L/s.m² trong 4 min đến 6 min.

8.22.14  Để đảm bảo thu nước trong đồng đều trên toàn diện tích bể, mép máng thu phải có khe tràn tam giác cao từ 40 mm đến 60 mm.

Khoảng cách giữa các tim khe tràn không được lớn hơn 100 mm đến 150 mm.

Bảng 31 - Kích thước hệ thống phân phối của bể lọc tiếp xúc

Kích thước hệ thống phân phối của bể lọc tiếp xúc
Đường kính ống nhánh (mm)	Khoảng cách giữa tim các ống nhánh (mm)	Khoảng cách giữa các tim lỗ (mm)
75	240 ÷ 260	130 ÷ 140
100	280 ÷ 300	140 ÷ 160
125	320 ÷ 340	160 ÷ 180

8.22.15  Các đường ống của bể lọc tiếp xúc phải tính theo 8.13.11, đồng thời mép dưới của ống dẫn nước ra khỏi bể phải cao hơn mực nước trong máng tập trung không nhỏ hơn 0,3 m.

8.22.16  Khi làm sạch nước cho nhu cầu sinh hoạt, mặt thoáng lọc tiếp xúc phải bịt kín và phải có ống thông hơi, cửa lên xuống.

8.22.17  Áp lực cần thiết trước bể lọc tiếp xúc tính từ cao độ của mép máng tràn phải lấy bằng tổng tổn thất áp lực trong lớp vật liệu lọc, trong lớp đỡ (đối với cát lấy bằng chiều dày lớp cát) và trong các ống dẫn kể cả mọi tổn thất cục bộ, trong đó có tổn thất qua thiết bị đo để xác định tốc độ lọc. Để đưa nước vào lọc, trước bề lọc tiếp xúc phải có ngăn tách khí và ổn định mực nước. Dung tích ngăn tách khí tính theo thời gian lưu nước 3 min. Ngăn chia làm 2 buồng. Mỗi buồng có ống tràn và ống xả kiệt. Trước khi vào bể lọc, nước đã được trộn đều với hóa chất theo 8.9.8.

8.23  Khử trùng nước

8.23.1  Chọn phương pháp khử trùng nước cần phải chú ý đến yêu cầu chất lượng nước, hiệu quả xử lý nước, độ tin cậy của biện pháp khử trùng, cơ sở kinh tế kỹ thuật cơ giới hóa việc lao động và điều kiện bảo quản hóa chất.

8.23.2  Hóa chất chứa Clo để sát trùng nước cần phải cho vào đường ống dẫn nước đã lọc (đường ống dẫn nước vào bể chứa). Còn đối với nước ngầm có chất lượng tốt không cần xử lý thì cho Clo vào ngay trước bể chứa.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp cần phải dùng amôniăc thì cho amôniăc vào đường ống dẫn nước đã lọc. Nếu trong nước có Phenol thì phải cho amôniăc vào nước trước khi cho Clo từ 2 min đến 3 min.

8.23.3  Khi không có các số liệu vi sinh của nguồn nước, để tính toán sơ bộ thiết bị Clo cần lấy liều lượng Clo để khử trùng nước như sau: đối với nước mặt từ 2mg/L đến 3 mg/L tính theo Clo hoạt tính, đối với nước ngầm từ 1 mg/L đến 1,5 mg/L.

Nồng độ Clo tự do còn lại trong nước sau thời gian tiếp xúc từ 40 min đến 60 min tại bể chứa nước sạch không được nhỏ hơn 0,2 mg/L và không lớn hơn 1,0 mg/L hoặc nồng độ Clo liên kết không nhỏ hơn 0,8 mg/L và không lớn hơn 1,2 mg/L. Khi nồng độ Clo dư trên mạng lưới nhỏ hơn 0,2 mg/L, phải châm Clo bổ sung để lượng Clo dư nằm trong giá trị cho phép.

CHÚ THÍCH: Khi dự trữ nước sinh hoạt ở các bể chứa thì trong thời gian cho một bể ngừng làm việc để rửa hoặc sửa chữa cần phải lấy tăng liều lượng Clo cho vào các bể chứa còn lại với mức độ tỷ lệ với mức tăng lượng nước trong các bể này.

8.23.4  Để Clo hóa nước cần phải có kho chứa Clo tiêu thụ hàng ngày, thiết bị để Clo nước hóa thành hơi (trong trường hợp cần thiết) và buồng đặt Clorator (thiết bị định lượng Clo).

Cần phải đảm bảo khả năng Clo hóa nước sơ bộ trước công trình xử lý và khả năng Clo hóa nước sau công trình xử lý để khử trùng.

Phải bảo đảm khuấy trộn đều Clo cho vào nước xử lý.

8.23.5  Sự hóa hơi của Clo cần tiến hành trong các bình, thùng hoặc trong những thiết bị hóa hơi riêng. Năng suất bốc hơi của Clo khi không đốt nóng thành bình ở nhiệt độ không khí bình thường trong phòng lấy như sau:

- Đối với bình đựng Clo từ 0,7 kg/h đến 1,0 kg/h;

- Đối với các thùng lớn: từ 3 kg/h đến 4 kg/h cho 1m² bề mặt thành bình hay thùng.

8.23.6  Cần phải có thiết bị để xả định kỳ và khử khí độc Nitơ Clorua (NCl₃) ra khỏi thiết bị hóa hơi và và các đường ống không khí nén, v.v...

8.23.7  Buồng đặt thiết bị định lượng Clo nếu dùng riêng phải có hai cửa, một cửa qua buồng đệm và một cửa thông ra ngoài. Tất cả các cửa phải mở cánh ra phía ngoài, cho phép bố trí kho chứa Clo tiêu thụ sát với buồng định lượng Clo, khi đó phải ngăn cách với nhau bằng tường chống cháy kín không có cửa sổ. Kho chứa Clo cần phải thiết kế theo tiêu chuẩn đối với kho chứa các chất độc hại mạnh.

8.23.8  Buồng định lượng Clo nếu được thiết kế hợp khối với công trình xử lý thì cần được cách ly với các buồng khác và phải có hai cửa, trong đó một cửa qua buồng đệm, cả hai cửa phải mở cánh ra phía ngoài.

8.23.9  Trong buồng định lượng Clo hợp khối với công trình xử lý cho phép bảo quản Clo lỏng với số lượng không quá 50 kg, nhưng cần phải có bình dự phòng.

8.23.10  Cần phải đảm bảo cung cấp nước có chất lượng nước sinh hoạt với áp suất không nhỏ hơn 3 kg/cm² cho buồng định lượng Clo khi sử dụng Clorator kiểu chân không.

Lượng nước tính toán để cho Clorator làm việc lấy bằng 0,6 m³ cho 1 kg Clo.

Nước Clo xả ra trong trường hợp buồng định lượng Clo có sự cố phải cho qua bể có chứa chất khử axit.

Áp lực nước Clo sau Clorator và Ejector lấy từ 5 m đến 7m cột nước.

8.23.11  Việc định liều lượng khí Clo cần thực hiện bằng máy Clorator chân không tự động hoặc bằng phương pháp cân. Cho phép dùng phương pháp kết hợp: cần kết hợp với Clorator điều chỉnh bằng tay. Cần phải có máy đo tự động lượng Clo dư trong bể chứa nước sạch.

Trước khi đưa vào máy định lượng, khí Clo cần được làm sạch sơ bộ qua bình trung gian và thiết bị lọc khí.

8.23.12  Số lượng các thiết bị công nghệ dự phòng trong buồng định lượng Clo cần lấy:

Khi có 2 Clorator làm việc - 1 Clorator dự phòng.

Trên 2 Clorator làm việc - 2 Clorator dự phòng

Máy phân tích Clo dư trong nước - 1 máy dự phòng không phụ thuộc vào số lượng máy phân tích làm việc.

Ejector - 1 dự phòng, không phụ thuộc vào số lượng máy làm việc

8.23.13  Để dẫn Clo lỏng và Clo khí phải dùng các loại ống đảm bảo độ kín và chịu được áp lực cần thiết. Khi vận chuyển khí Clo từ kho đến máy định lượng cần lấy số ống dẫn Clo không ít hơn 2 ống, trong đó có 1 ống dự phòng.

Ống dẫn Clo và các phụ tùng được tính đối với áp lực công tác 16 kg/cm² và áp lực thử nghiệm 23 kg/cm².

Các đoạn ống dẫn Clo nằm hở ra ngoài không khí cần có lớp bảo vệ chống tác dụng của ánh sáng mặt trời.

Ống dẫn Clo đặt trong phòng phải có giá đỡ gắn vào tường, nếu đặt ngoài nhà phải có trụ đỡ.

Nếu nối ống bằng măng sông thì phải hàn 2 đầu măng sông, còn nối bằng mặt bích thì phải dùng vòng đệm chịu Clo và bulông bằng thép không rỉ.

Ống dẫn Clo cần cần có độ dốc chung 0,01 về phía thùng đựng Clo lỏng và không được phép có các mối nối có thể tạo thành vật chắn thủy lực hoặc nút khí.

Đường kính ống dẫn Clo d_cl, tính bằng mét (m), có chiều dài đến 500 m cần được tính theo công thức:

(37)

trong đó:

dcl	là đường kính ống dẫn Clo, tính bằng mét (m)
Q	là lưu lượng giây lớn nhất của khí Clo hoặc Clo lỏng, lấy lớn hơn lưu lượng trung bình giờ từ 3 lần đến 5 lần, trọng lượng thể tích của Clo lỏng lấy bằng 1,40 T/m3, của Clo khí lấy bằng 0,0032T/m3, tính bằng mét khối trên giây (m3/s);
v	là tốc độ trong đường ống, lấy bằng 2,5 m/s đến 3,5 m/s đối với Clo khí và 0,8 m/s đối với Clo lỏng. Đường kính ống dẫn Clo không được lấy lớn hơn 80 mm.

8.23.14  Ống dẫn nước Clo phải dùng loại vật liệu chịu được nước Clo.

Sau Clorator và Ejector đứng riêng, các ống dẫn nước Clo chỉ được phép nối hợp nhất lại với nhau qua thùng chứa cỏ vách tràn ổn định mực nước.

Ống dẫn nước Clo ở bên trong nhà cần đặt trong rãnh dưới nền nhà hoặc gắn vào tường bằng móc đỡ ống, ở ngoài nhà cần đặt trong rãnh ngầm hoặc trong ống lồng.

8.23.15  Khi kho tiêu thụ Clo đặt xa trên 100 m và lượng tiêu thụ Clo lồng trong một ngày không lớn hơn ba bình, thì cho phép bố trí một gian trong buồng định lượng Clo để bảo quản lượng Clo dự trữ trong ba ngày, nhưng cần có cửa riêng thông ra ngoài. Gian phòng này cũng phải đáp ứng các yêu cầu như đối với kho tiêu thụ.

8.23.16  Bình dưỡng khí, mặt nạ phòng độc và quần áo bảo hộ lao động cho công nhân cần được bảo quản ở tủ riêng đặt trong phòng an toàn của buồng định lượng Clo. Bảng điều khiển đèn chiếu sáng trong buồng định lượng Clo cần đặt ở phòng đệm. Cần phải có tháp trung hòa Clo rò rỉ cho các nhà máy có công suất từ 20000 m³/ngđ trở lên khi các nhà máy sử dụng bình Clo lỏng loại 500 kg trở lên.

8.23.17  Để pha và bảo quản dung dịch canxi hypoclorit dạng bột phải dùng bể (ít nhất là hai bể); dung tích của các bể cần tính theo điều kiện nồng độ của dung dịch từ 0,5 % đến 1 % và pha từ một lần đến hai lần trong một ngày. Bể cần làm bằng các loại vật liệu chống ăn mòn hoặc được phủ lớp chống ăn mòn và nhất thiết phải có máy khuấy.

8.23.18  Để định lượng canxi hypoclorit, phải dùng thiết bị định lượng với dung dịch đã được lắng trong. Phải có biện pháp xả cặn ra khỏi thùng và thiết bị định lượng.

8.23.19  Điện phân dung dịch muối ăn để thu natri hypoclorit phải tiến hành bằng các bình điện phân. Khi có từ một bình đến ba bình điện phân làm việc thì phải có một bình dự trữ.

CHÚ THÍCH: Khi cần thiết đặt nhiều bình điện phân cùng làm việc thì cho phép xây dựng bể dung dịch và bể tiêu thụ cũng như bể chứa chung, số lượng bể mỗi nhóm không ít hơn hai bể.

8.23.20  Các bình điện phân phải được đặt ở buồng riêng. Đèn điện chiếu sáng phải được bọc kín bằng kính để bảo vệ khí Clo. Trước cửa vào buồng điện phân phải có buồng đệm.

8.23.21  Bể pha dung dịch bão hòa muối ăn cần đặt trong khu vực công trình xử lý hoặc tại kho.

Dung tích bể hoà trộn cần đảm bảo chứa được dự trữ chất điện phân đủ cho bình điện phân làm việc liên tục từ 24 h trở lên.

8.23.22  Các bể làm việc dùng để pha dung dịch đến nồng độ quy định (không phụ thuộc vào loại bình điện phân) lấy theo số liệu ghi trong lý lịch máy và cần được trang bị bộ phận định lượng riêng cho từng bình điện phân. Khi có một số bình điện phân thì việc định lượng cần thực hiện bằng ngăn ổn định mức. Các bể làm việc cần bố trí sao cho dung dịch chất điện phân có thể tự chảy vào bình điện phân, còn dung tích các bể phải đảm bảo cho các bình điện phân làm việc liên tục trong 12 h.

8.23.23  Bể chứa hypoclorit cần đặt bên ngoài buồng điện phân trong một phòng có hệ thống thông gió. Hypoclorit cho vào bể chứa phải bằng tự chảy. Dung tích của bể chứa phải đảm bảo sự làm việc liên tục của bình điện phân từ 8 h đến 16 h.

8.23.24  Đối với các bể hoà trộn, bể tiêu thụ và bể chứa cần phải có ống cấp nước, ống xả cặn và rửa bể.

8.23.25  Tất cả các bộ phận của thiết bị tiếp xúc với dung dịch muối và hypoclorit cần phải làm bằng vật liệu chống ăn mòn.

8.23.26  Thiết bị cung cấp điện cho các bình điện phân phải đặt ở phòng riêng khô ráo và được thông gió.

8.23.27  Khi khử trùng nước bằng Clo hóa và khi cần phải ngăn ngừa mùi Clophenol phải đặt thiết bị để cho khí Amôniắc vào nước.

Amôniắc phải được bảo quản trong bình hoặc thùng đặt tại kho tiêu thụ. Liều lượng khí amôniắc phải được kiểm tra bằng lưu lượng kế, kiểm tra bổ sung bằng cân bàn, nơi cân vừa là chỗ đặt bình hoặc thùng đựng amôniắc để cho vào nước.

Thiết bị amôniắc hóa được bố trí trong buồng riêng, cách ly với buồng định lượng Clo và phải được trang bị cơ giới hóa để di chuyển các bình và thùng.

Tất cả các thiết bị của hệ thống amoniắc hóa đều phải sử dụng loại chống nổ.

8.23.28  Thời gian tiếp xúc của Clo và hypoclorit với nước từ khi pha trộn đến khi sử dụng ít nhất là 1 h.

Sự tiếp xúc của các hợp chất chứa Clo với nước cần được thực hiện trong bể chứa nước sạch hoặc trong bể tiếp xúc riêng. Khi không phải cấp nước dọc tuyến ống dẫn, cho phép tính thời gian tiếp xúc ở trong đường ống.

8.23.29  Khi điều kiện cơ sở vật chất kỹ thuật cho phép thì có thể dùng biện pháp khử trùng bằng ôzôn. Liều lượng ôzôn cần thiết để khử trùng nước ngầm lấy bằng 0,75 mg/L đến 1 mg/L; đối với nước mặt là 1 mg/L đến 3 mg/L.

8.23.30  Lượng không khí tính toán trung bình để điều chế 1 kg ôzôn tại điều kiện áp suất bình thường và nhiệt độ 20 °C bằng 70m³ đến 80 m³.

Không khí cần lấy ở vùng không bị nhiễm bẩn và cần đặt thiết bị hút không khí cao hơn mái nhà 4 m.

8.23.31  Trạm ôzôn bao gồm thiết bị điều chế ôzôn, và thiết bị khuấy trộn ôzôn với nước.

Để điều chế ôzôn cần có hệ thống vận chuyển không khí, nguồn điện và máy tạo ôzôn.

Trong hệ thống xử lý không khí phải có thiết bị lọc bụi, thiết bị hấp phụ bằng silicagen hoặc keo nhôm để sấy khô không khí và các thiết bị khác để tái sinh các chất hấp phụ. Hệ thống xử lý không khí cần phải vận hành tự động.

8.23.32  Đối với trạm ôzôn có công suất lớn hơn 6 kg/h ôzôn thì không khí phải được sấy khô hai bậc (bậc I làm nguội nhân tạo không khí bằng thiết bị làm nguội đến nhiệt độ 7 °C và bậc II sấy khô không khí trong thiết bị hấp phụ đến độ ẩm dư 0,05 g/m³).

8.23.33  Khi thiết kế thiết bị cung cấp không khí và hỗn hợp ôzôn - không khí cần phải tính đến tổn thất áp lực trong thiết bị, trong đường ống, trong bể trộn và hệ thống phân phối.

8.23.34  Lượng điện năng cung cấp cho trạm điều chế ôzôn lấy bằng 30KW/h đến 40 KW/h cho 1 kg Ôzôn.

8.23.35  Thiết bị điều chế Ôzôn cần đặt trong phòng riêng hoặc trong khối công trình xử lý. Việc điều chế ôzôn phải thực hiện cách xa những chỗ có độ ẩm không khí cao, (tháp làm nguội, giếng phun và các bể chứa nước hở) trên 200 m.

8.23.36  Máy ôzôn cần bố trí ở buồng riêng được thông với các buồng khác bằng cửa kín. Thiết bị điều chế ôzôn để ôzôn hóa lần thứ nhất và lần thứ hai (theo yêu cầu) cần được bố trí trong một buồng.

8.23.37  Khi bố trí bể chứa nước ôzôn dưới buồng điều chế ôzôn thì trần và sàn phải được chống thấm khí ẩm.

8.23.38  Lượng nước để làm nguội thiết bị ôzôn cần lấy 3 m³ cho 1kg ôzôn (tính chính xác thêm theo số liệu lý lịch máy của xưởng chế tạo).

8.23.39  Sự hoà tan hỗn hợp ôzôn không khí với nước phải thực hiện bằng máy khuấy trong cột ống, hoặc bằng cách làm sủi bọt trong bể chứa và trong bề trộn Ejectơ.

Khi khử trùng nước bằng ôzôn, nồng độ ôzôn dư trong nước sau ngăn trộn cần phải bằng 0,1 mg/L đến 0,3 mg/L.

8.23.40  Cho phép khử trùng nước bằng chiếu tia cực tím tại các trạm tăng áp và các trạm cấp nước cục bộ có mạng lưới phân phối hoàn toàn kín, có khả năng loại trừ hoàn toàn việc xâm nhập trở lại của các loại vi khuẩn vào hệ thống, khi các chỉ tiêu lý hóa của nước đáp ứng các quy định hiện hành, nồng độ sắt trong nước nhỏ hơn 0,3 mg/L. số lượng máy phát tia cực tím và cách bố trí xác định theo công suất của thiết bị, nhưng không được lấy lớn hơn năm máy (trong đó có một máy dự trữ).

8.24  Ổn định nước

8.24.1  Những chỉ dẫn ở mục này áp dụng để xử lý nước cho cấp nước sinh hoạt và sản xuất, không áp dụng đối với nước làm nguội các thiết bị công nghệ.

CHÚ THÍCH 1  Trong mục này không nghiên cứu phương pháp xử lý ổn định nước cho hệ thống cấp nước nóng và cấp nhiệt.

CHÚ THÍCH 2  Xử lý nước tuần hoàn dễ làm nguội phải thực hiện theo chỉ dẫn tại Điều 12.

8.24.2  Độ ổn định của nước được đánh giá theo kết quả thu được từ "Phương pháp phân tích công nghệ - Xác định độ ổn định của nước".

8.24.3  Nếu không có số liệu phân tích công nghệ, có thể xác định độ ổn định để đánh giá chất lượng nước theo chỉ số bão hòa J.

J = pHo - pHs

(41)

trong đó:

J	là độ ổn định để đánh giá chất lượng nước theo chỉ số bão hòa;
pHo	là độ pH của nước, xác định bằng máy đo pH;
pHs	là độ pH của nước sau khi đã bão hòa cacbonát đến trạng thái cân bằng tính theo công thức:

 

pHs = f1 (t) - f2(Ca2+) - f3 (K) + f4 (P)

(42)

trong đó:

f₁ (t), f₂(Ca²⁺), f₃ (K), f₄ (P) là những trị số phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ canxi, độ kiềm, tổng hàm lượng muối trong nước, xác định theo đồ thị trên Hình 1.

CHÚ THÍCH: Để đánh giá tác dụng ăn mòn của nước đối với kết cấu bêtông cốt thép, phải theo tiêu chuẩn về thiết kế bảo vệ chống ăn mòn cho kết cấu xây dựng nhà và công trình.

8.24.4  Phải xử lý ổn định nước khi chỉ số bão hòa lớn hơn + 0,5 từ tám tháng đến mười tháng trong một năm, hoặc khi chỉ số bão hòa âm hơn ba tháng trong một năm.

8.24.5  Đối với nước được xử lý bằng phèn vô cơ (nhôm sunfát, sắt Clorua, v.v...) khi tính chỉ số bão hòa phải kể đến độ giảm pH và độ kiềm của nước do pha thêm phèn vào.

Độ kiềm của nước sau khi pha phèn K₁ (mgdl/L) tính theo công thức:

(43)

trong đó:

K1	là độ kiềm của nước sau khi pha phèn K1, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L);
K0	là độ kiềm của nước nguồn trước khi pha phèn, tính bằng miligam đương lượng trên lít (tính bằng mgdl/L);
Dp	là liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước tính bằng miligam trên lít (mg/L);
e	là đương lượng của phèn không ngậm nước, lấy theo 8.3.6 (mg/mgdl).

Lượng axit Cacbonic tự do trong nước sau khi pha phèn tính theo công thức:

(44)

trong đó:

(CO2)0

là nồng độ axit cacbonic trong nước nguồn trước khi pha phèn (mg/L).

Độ pH của nước sau khi pha phèn xác định theo toán đồ ở Hình 1 theo độ kiềm và hàm lượng axit cacbonic sau khi pha phèn.

Hình 1 - Đồ thị để xác định pH của nước đã bão hòa canxi cacbonát đến trạng thái cân bằng

8.24.6  Nếu chỉ số bão hòa dương, để đề phòng lắng cặn canxi cacbonát trong đường ống phải xử lý nước bằng axit sunfuric hoặc axit Clohydric hay hexametaphotphat hoặc natri tripolyphosphát. Khi xử lý ổn định bằng phosphat cho nước dùng để ăn uống lượng hóa chất thừa còn lại không được vượt quá 2,5 mg/L. Khi xử lý nước chỉ dùng cho nhu cầu sản xuất, lượng hexametaphosphat hoặc natri tripolyphosphát, lấy bằng 2 mg/L đến 4 mg/L.

Lượng axit D_ax, tính bằng mg/L, phải tính theo công thức:

(45)

trong đó:

Dax	là lượng axit, tính bằng miligam trên lít (mg/L);
α	là hệ số xác định theo đồ thị ở Hình 1;
K	là độ kiềm của nước trước khi xử lý ổn định;
e1	là đương lượng của axit, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mg/mgdl). Đối với axit sulfuric e1 = 49; đối với axit Clohydric e1 = 36,5
CK	là hàm lượng hoạt chất trong axit, tính bằng phần trăm (%).

8.24.7  Khi chỉ số bão hòa có giá trị âm, để tạo lớp bảo vệ bằng cacbonát ở mặt trong thành ống phải kiềm hóa nước hay khử axit cacboníc bằng cách làm thoáng trên dàn quạt gió kết hợp với việc khử sắt trong nước.

Lượng kiềm pha thêm vào để đưa nước về trạng thái ổn định (j = 0) phải xác định theo một trong những công thức ở Bảng 31.

trong đó:

K	là độ kiềm của nước trước khi xử lý ổn định, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L);
pHo	là độ pH của nước trước khi xử lý ổn định;
DK	là liều lượng chất kiềm, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L).

Để tính chuyển D_K thành đơn vị trọng lượng sản phẩm kỹ thuật (mg/lmg/L) phải dùng công thức:

(46)

trong đó:

e2	là đương lượng của hoạt chất trong kiềm, tính bằng miligam trên miligam đương lượng (mg/mgdl). Đối với vôi tính theo CaO = 28.
CK	là hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật, tính bằng phần trăm (%).

Liều lượng sôđa tính theo Na₂CO₃ (mg/L) phải lấy bằng 3 lần đến 3,5 lần lớn hơn liều lượng vôi tính theo CaO (mg/L).

Bảng 31 - Xác định liều lượng kiềm

Đặc điểm nước	Công thức để xác định liều lượng kiềm
J<O, pHo < pHs < 8,4 J<O; pHo < 8,4 < pHs	DK = b.K ở đây b - theo đồ thị Hình 4 DK = ( + ξ + .ξ) K ở đây  và ξ - theo đồ thị Hình 5

Hình 2 - Biểu đồ xác định hàm lượng CO₂ trong nước.

8.24.8  Khi xử lý ổn định nước, phải dự kiến khả năng cho chất kiềm vào bể trộn, trước và sau bể lọc, trước khi pha Clo đợt 2. Khi cho kiềm vào trước và sau bể lọc phải bảo đảm độ tinh khiết của hóa chất kiềm và dung dịch kiềm. Việc điều chế và định lượng dung dịch vôi và sôđa, phải theo chỉ dẫn tại 8.3.25.

CHÚ THÍCH: Được phép cho kiềm vào trước bể trộn và trước bể lọc trong những trường hợp không làm xấu hiệu quả làm sạch nước (nói riêng là giảm hiệu quả xử lý độ mầu)

Hình 3 - Đồ thị để xác định hệ số khi tính liều lượng axít

8.24.9  Để xử lý ổn định nước, phải dùng vôi và sôđa.

Nếu liều lượng D_K tính theo công thức của Bảng 31 lớn hơn d_K, tính bằng mgdl/L, tính theo công thức:

(47)

thì ngoài vôi với hàm lượng dK (mgdl/L) phải cho thêm sôđa một lượng D_x tính theo công thức:

Dx = (DK - dK). 100(mg/L)

(48)

8.24.10  Việc khử axit cacbonic để ổn định nước phải thực hiện trên dàn khử khí xếp gỗ hoặc ống nhựa. Độ pH của nước trên dàn khử phải xác định theo đồ thị Hình 2. Đồng thời độ kiềm của nước phải lấy bằng độ kiềm của nước nguồn sau khi đã khử khí CO₂ xuống còn 8 mg/L đến 10 mg/L. Cường độ tưới trên dàn khử khí xếp gỗ phải lấy bằng 40 m³/m².h. Lưu lượng không khí là 20 m³ cho 1 m³ nước.

8.24.11  Phương pháp xử lý nước để bảo vệ ống không bị ăn mòn bằng cách tạo nên một lớp bảo vệ bằng canxi cacbonát, hoặc dùng polyphosphat ghi trong Phụ lục F.

Hình 4 - Biểu đồ để xác định hệ số β theo nồng độ kiềm khi pH_o < pHs < 8,4.

Hình 5 - Biểu đồ để xác định hệ số  và ξ theo nồng độ kiềm khi pHo < 8,4 < pHs

8.25  Flo hóa

8.25.1  Cần pha thêm Flo vào nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt và ăn uống trong trường hợp khi hàm lượng Flo trong nước cấp thấp hơn 0,5 mg/L. Cho hóa chất chứa Flo vào nước trước bể lọc, bể lọc tiếp xúc hay là cho vào sau các công trình xử lý chung trước khi sát trùng. Sự cần thiết phải cho thêm Flo vào nước trong mỗi trường hợp cụ thể do cơ quan y tế địa phương quyết định.

8.25.2  Để Flo hóa nước có thể dùng các hóa chất sau: natri silic florua, natri florua, silic amôni florua.

8.25.3  Liều lượng hóa chất D_f, tính bằng g/m³, xác định theo công thức:

(49)

trong đó:

Df	là liều lượng hóa chất, tính bằng gam trên mét khối (g/m3);
m	là hệ số phụ thuộc vào chỗ đưa Flo vào nước xử lý. Khi cho Flo vào sau các công trình làm sạch m = 1; khi cho Flo vào trước bể lọc hay bể lọc tiếp xúc m = 1,1;
a	là hàm lượng cần thiết của Flo trong nước xử lý, tính bằng gam trên mét khối (g/m3); phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và thay đổi theo mùa lấy từ 0,7 g/m3 đến 1,2 g/m3 (giá trị nhỏ lấy cho mùa hè và vùng khí hậu nóng);
K	là hàm lượng Flo trong hóa chất tinh khiết, tính bằng phần trăm (%). Đối với natri silic florua K = 60; natri florua K = 45; silic amôni florua K = 64;
F	là hàm lượng Flo trong nước nguồn, tính bằng gam trên mét khối (g/m3);
Cf	là hàm lượng hóa chất tinh khiết trong sản phẩm kỹ thuật, tính bằng phần trăm (%).

8.25.4  Khi dùng natri silic florua cần áp dụng sơ đồ công nghệ pha dung dịch không bão hòa trong các thùng tiêu thụ hay dung dịch hóa chất bão hòa trong các thiết bị hoà tan bão hòa.

Khi dùng natri florua hay silic amôni florua cần áp dụng sơ đồ công nghệ pha dung dịch bão hòa trong các thùng tiêu thụ.

CHÚ THÍCH: Cho phép dùng sơ đồ công nghệ định lượng hóa chất khô.

8.25.5  Công suất của thiết bị hoà tan bão hòa q_c tính bằng L/h (theo dung dịch bão hòa của hóa chất) xác định theo công thức:

(50)

trong đó:

qc	là công suất của thiết bị hoà tan bão hòa qc, tính bằng lít trên giờ (L/h);
Df	là liều lượng hóa chất, tính bằng gam trên mét khối (g/m3);
Q	là lưu lượng nước xử lý, tính bằng mét khối trên giờ (m3/h);
n	là số thiết bị hoà tan bão hòa;
p	là độ hoà tan của natri silic florua, tính bằng gam trên lít (g/l). Ở nhiệt độ 20 °C p = 7,3 g/l; 40°C p = 10,3 g/l. Khi xác định thể tích của thiết bị hoà tan bão hòa, thời gian lưu lại của dung dịch trong thiết bị lấy không nhỏ hơn 5 h. Tốc độ đi lên của dòng nước trong thiết bị không lớn hơn 0,1 mm/s.

8.25.6  Nồng độ dung dịch hóa chất khi pha thành dung dịch bão hòa trong thùng tiêu thụ lấy bằng:

- Đối với natri silic florua : 2,5 %;

- Đối với silic amôni florua : 7 %.

Dùng khuấy cơ khí hay không khí nén để khuấy trộn dung dịch. Cường độ không khí nén lấy bằng 8 L/s.m² đến 10 L/s.m².

Tính toán thùng tiêu thụ theo chỉ dẫn của 8.9.10 và 8.9.15.

8.25.7  Dung dịch hóa chất chứa Flo phải để lắng 2 giờ trước khi sử dụng.

8.25.8  Khi dùng natri silic florua và silic amôni florua cần có biện pháp chống rỉ cho thùng, đường ống dẫn và thiết bị định lượng.

8.25.9  Phải bảo quản hóa chất chứa Flo trong các xitéc chế tạo tại các nhà máy và đặt các xitéc vào kho.

8.25.10  Nhà đặt thiết bị định lượng Flo và kho để hóa chất chứa Flo phải được cách ly với các nhà sản xuất khác. Những chỗ có khả năng gây bụi phải đặt các bơm hút không khí cục bộ.

8.25.11  Khi dùng các hóa chất chứa Flo, vì tính độc hại của nó cần phải có biện pháp bảo vệ chung và bảo vệ cho các công nhân vận hành.

8.26  Khử Flo của nước

8.26.1  Khi dùng phương pháp lọc nước qua nhôm ôxit hoạt tính để khử Flo thì hàm lượng cặn của nước trước khi đi vào bể lọc không được quá 8 mg/L và tổng hàm lượng muối không được lớn hơn 1000 mg/L.

8.26.2  Chọn vật liệu hấp phụ là các hạt có đường kính từ 2 mm đến 3 mm, trọng lượng thể tích 0,5 T/m³.

8.26.3  Chiều cao lớp vật liệu hấp phụ trong bể lọc áp lực lấy như sau: Khi hàm lượng Flo trong nước đến 5 mg/L lấy 2 m; từ 8 mg/L đến 10 mg/L lấy 3 m. Trong bể lọc hở lấy 2 m khi hàm lượng Flo trong nước đến 5 mg/L và 2,5 m khi hàm lượng Flo trong nước từ 8 mg/L đến 10 mg/L.

8.26.4  Chiều cao bể lọc áp lực được xác định bằng cách cộng chiều cao lớp vật liệu hấp phụ với khoảng không gian tự do trên bề mặt lớp này. Chiều cao khoảng không gian tự do lấy không nhỏ hơn 60 % chiều dày lớp hấp phụ.

8.26.5  Trong các bể lọc, dùng hệ thống phân phối nước rửa và thu nước lọc bằng dàn ống làm từ vật liệu không rỉ hoặc dùng các chụp lọc có khe. Khi dùng hệ thống phân phối có khe (ống hay chụp lọc) phải để dưới lớp hấp phụ một lớp cát thạch anh chiều dày 150 mm đường kính hạt từ 2 mm đến 4 mm.

8.26.6  Tốc độ lọc bình thường lấy không lớn hơn 6 m/h; tốc độ lọc khi làm việc tăng cường không lớn hơn 8 m/h.

8.26.7  Bể lọc làm việc trong thời gian đầu cho nước lọc có hàm lượng Flo từ 0,1 mg/L đến 0,3 mg/L sau đó hàm lượng Flo trong nước lọc nâng cao dần.

8.26.8  Phải ngừng bể lọc để hoàn nguyên khi hàm lượng Flo trong nước đã lọc qua bể là lớn nhất làm cho hàm lượng Flo trong ống góp chung dẫn đi cho người tiêu thụ lên đến 1 mg/L.

Thời gian làm việc của bể lọc giữa 2 lần hoàn nguyên T tính bằng giờ xác định theo công thức:

(51)

trong đó:

T	là thời gian làm việc của bể lọc giữa 2 lần hoàn nguyên, tính bằng giờ (h);
F	là diện tích bể lọc, tính bằng mét vuông (m2);
H	là chiều cao lớp hấp phụ, tính bằng mét (m);
K	là dung tích hấp phụ của vật liệu hấp phụ tính theo Flo lấy bằng 900 g/m3 đến 1000 g/m3;
C0	là hàm lượng Flo trong nước nguồn, tính bằng gam trên mét khối (g/m3);
CK	là hàm lượng Flo trong nước lọc ở cuối chu kỳ lọc lấy bằng 1,5 g/m3.

8.26.9  Trước khi hoàn nguyên phải xới lớp vật liệu hấp phụ bằng nước với cường độ từ 4 L/s.m² đến 6 L/s.m²; thời gian xới từ 15 min đến 20 min.

8.26.10  Hoàn nguyên vật liệu hấp phụ bằng dung dịch nhôm sunphát nồng độ từ 1 % đến 1,5 % tính theo AI2(SO₄)₃. Dung dịch hoàn nguyên cho qua lớp hấp phụ từ trên xuống dưới với tốc độ từ 2 m/h đến 2,5 m/h.

CHÚ THÍCH: 70% đến 80 % thể tích đầu tiên của dung dịch hoàn nguyên xả bỏ đi, phần thể tích cuối (gần 25 % thể tích dung dịch hoàn nguyên) được sử dụng lại để hoàn nguyên vật liệu hấp phụ. Trong trường hợp này bắt đầu hoàn nguyên bằng dung dịch thu hồi lại.

8.26.11  Lượng tiêu thụ nhôm sunphát tính theo AI₂(SO₄)₃ lấy từ 40 g đến 50 g cho 1 g Flo được khử ra khỏi nước.

8.26.12  Sau khi hoàn nguyên phải rửa lớp vật liệu hấp phụ bằng dòng nước đi từ dưới lên trên với cường độ từ 4 L/s. m² đến 5 L/s. m². Lượng nước tiêu thụ rửa lớp vật liệu hấp phụ là 10 m³ cho 1 m³ vật liệu hấp phụ.

8.27  Xử lý sắt và mangan

8.27.1  Phải xử lý sắt trong nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt và ăn uống khi hàm lượng sắt tổng số trong nước nguồn lớn hơn 0,3 mg/L và xử lý mangan khi hàm lượng lớn hơn 0,1 mg/L.

CHÚ THÍCH:

1  Mức độ cần thiết phải xử lý sắt trong nước cáp cho các nhu cầu kỹ thuật phải do yêu cầu về chất lượng nước của từng loại sản xuát quy định.

2  Phương pháp xử lý Mn xem Phụ lục L.

8.27.2  Việc xử lý sắt trong nước mặt cần tiến hành đồng thời với làm trong và khử mầu. Thành phần các công trình trong trường hợp này tương tự các công trình để làm trong và khử mầu nước. Tính toán và cấu tạo các công trình phải tuân theo các chỉ dẫn tại 8.1.9 - 8.1.17.

8.27.3  Việc chọn các phương pháp xử lý sắt nước ngầm, chọn các thông số tính toán và liều lượng các hóa chất phải được tiến hành trên cơ sở kết quả nghiên cứu công nghệ thực hiện trực tiếp tại nguồn cấp nước.

8.27.4  Có thể xử lý sắt trong nước ngầm bằng cách lọc nước qua bể lọc cationit. Trong trường hợp này phải đảm bảo không để lọt ôxy và các chất ôxy hóa khác vào trong nước trước khi đưa nó vào bể lọc cationit. Bể lọc cationit giảm hàm lượng sắt trong nước đến 0,5mg/L với điều kiện nếu như tất cả sắt có trong nước đều tồn tại ở dạng ion hóa trị 2 và phải chú ý rằng bể lọc cationit không loại bỏ được sắt tồn tại dưới dạng keo sắt hydroxit và hợp chất sắt hữu cơ.

8.27.5  Có thể áp dụng một trong các phương pháp sau đây để xử lý sắt:

a) Làm thoáng đơn giản rồi lọc trong (chỉ cần lấy ôxy của không khí vào nước để ôxy hóa sắt, không cần khử CO₂ để nâng pH của nước);

b) Làm thoáng lấy ôxy và khử CO₂ để nâng pH của nước, lắng hoặc lọc tiếp xúc, lọc trong;

c) Làm thoáng để lấy ôxy và khử CO₂ sau đó lọc qua bể lọc tiếp xúc có lớp vật liệu lọc có hoạt tính xúc tác xử lý sắt và mangan rồi lọc trong;

d) Kiềm hóa nước bằng vôi kết hợp với làm thoáng, lắng rồi lọc trong;

e) Keo tụ bằng phèn (có Clo hóa trước để phá vỡ các hợp chất sắt hữu cơ hoặc không) lắng trong rồi lọc;

g) Lọc qua bể lọc cationit. Dùng phương pháp kiềm hóa bằng vôi và phương pháp lọc qua bể lọc cationit có lợi khi đồng thời với việc xử lý sắt phải làm mềm nước;

h) Xử lý sắt bằng hóa chất: Clo hoặc KMnO₄.

8.27.6  Để thiết kế trạm xử lý sắt cần có những số liệu sau:

a) Công suất hữu ích của trạm (m³/ngày);

b) Yêu cầu đối với chất lượng nước sau khi xử lý sắt;

c) Bảng phân tích hóa học nước càn xử lý phải có đủ các chỉ tiêu sau: độ đục; độ mầu; độ cứng toàn phần và độ cứng cacbonát; độ kiềm; pH; độ oxy hoá; tổng hàm lượng sắt và hàm lượng ion sắt hóa trị hai, sắt hóa trị ba; hàm lượng ion Clorua và sunphát;

d) Kết quả xử lý sắt tại chỗ bằng các phương pháp ghi trong 8.27.3.

8.27.7  Nếu khi thí nghiệm xử lý sắt theo a, b, c, không đạt thì việc chọn phương pháp xử lý sắt phải được tiến hành bằng cách so sánh giá thành giữa các phương pháp xử lý sắt với nhau (kiềm hóa, keo tụ, Clo hóa, cationit) để chọn phương pháp kinh tế nhất.

8.27.8  Khi thiếu tài liệu về kết quả thí nghiệm xử lý sắt tại chỗ, để chọn phương pháp xử lý sắt cho giai đoạn lập báo cáo nghiên cứu khả thi, có thể dựa vào các tiêu chí sau: Khi nước ngầm có hàm lượng sắt hóa trị hai không lớn hơn 10 mg/L; độ mầu của nước đo trực tiếp khi bơm nước ra khỏi giếng không vượt quá 15°: độ ôxy hóa không vượt quá [0,15 (Fe²⁺) + 5] mg/L O₂ ; NH₄ nhỏ hơn 1 mg/L; tổng hàm lượng sắt không vượt quá hàm lượng của ion sắt hóa trị 2 và Sắt hóa trị 3 đến 0,3 mg/L; pH của nước sau xử lý sắt tối thiểu là 6,8; Độ kiềm nước lớn hơn  (mgdl/L) thì dùng phương pháp làm thoáng đơn giản.

Nếu độ kiềm nước ngầm lớn hơn trị số giới hạn (mgdl/L); pH của nước sau khi thủy phân sắt có trị số nhỏ hơn 6,8 thì áp dụng phương pháp làm thoáng khử khí CO₂ để tăng pH của nước ngầm.

Khi làm thoáng cưỡng bức trong các thùng có quạt gió có thể giảm từ 85 % đến 90% lượng CO₂.

Khi làm thoáng trên các dàn tiếp xúc tự nhiên có thể khử được từ 75 % đến 80% lượng CO₂ có trong nước.

Khi làm thoáng bằng cách phun trực tiếp trên mặt nước (chiều cao phun không thấp hơn 1 m, cường độ tưới không lớn hơn 10 m³/m².h). Có thể khử được từ 30 % đến 35% lượng CO₂ có trong nước.

8.27.9  Tính toán trị số pH của nước sau khi làm thoáng và thủy phân sắt tiến hành như sau:

Theo trị số độ kiềm và pH đã biết của nước (ghi trong bảng phân tích) tra biểu đồ Hình 2 để tìm hàm lượng CO₂ tự do trong nước nguồn trước khi làm thoáng. Sau đó cộng thêm vào lượng CO₂ tự do này một lượng CO₂ bổ sung do thủy phân sắt tạo ra. Cứ 1mg/L sắt bị thủy phân tạo ra 1,6 mg/L CO₂ và làm giảm độ kiềm của nước xuống một lượng bằng 0,036 mgdl/L.

Khi tính được hàm lượng mới của CO₂ và độ kiềm của nước, theo biểu đồ, tìm trị số pH của nước sau khi thủy phân sắt. Nếu pH của nước sau thủy phân tối thiểu là 6,8 và độ kiềm còn lại tối thiểu là 1mgdl/L thì áp dụng phương pháp làm thoáng đơn giản.

Nếu làm thoáng đơn giản không được mà sau khi trừ đi 80 % lượng CO₂, tìm được trị số pH lớn hơn 6,8 và độ kiềm lớn hơn 1 mgdl/L thì áp dụng biện pháp làm thoáng trên các dàn tiếp xúc tự nhiên để khử khí CO₂.

Nếu làm thoáng trên các dàn tiếp xúc tự nhiên không đạt mà sau khi trừ đi 90 % lượng CO₂, tìm được trị số pH tối thiểu là 6,8; độ kiềm lớn hơn 1 mgdl/L thì áp dụng biện pháp làm thoáng cưỡng bức bằng thùng quạt gió. Diện tích tiếp xúc cần thiết trong các dàn làm thoáng xác định bằng tính toán theo nguyên tắc khử khí CO₂ trong nước.

8.27.10  Nếu các chỉ tiêu chất lượng nước nguồn tại điều đảm bảo nhưng pH của nước sau khi làm thoáng khử CO₂ có trị số vẫn nhỏ hơn 6,8; độ kiềm giảm xuống nhỏ hơn 1 mgdl/L thì trước bể lọc trong phải dự kiến cho nước qua bể lọc tiếp xúc bên trong có chất lớp vật liệu lọc là chất xúc tác xử lý sắt (cát phủ một lớp mangan ôxit) hay các loại quặng piroluzit tự nhiên, sau đó qua bể lọc trong.

8.27.11  Khi các biện pháp làm thoáng không đạt kết quả phải áp dụng biện pháp dùng hóa chất để xử lý sắt.

a) Dùng các chất ôxy hóa mạnh là Clo hoặc kali permanganat. Để loại bỏ 1 mg/L sắt tiêu thụ 0,70 mg/L Clo và độ kiềm giảm 0,018 mgdl/L. Để khử 1 mg/L sắt cần khử tiêu thụ 1 mg/L KMnO₄.

b) Khi kiềm hóa nước bằng vôi, liều lượng vôi được xác định theo công thức sau:

(52)

trong đó:

Dv	là liều lượng vôi, tính bằng miligam trên lít (mg/L);
Fe2+	là lượng sắt hóa trị hai trong nước ngầm, tính bằng miligam trên lít (mg/L);
CO2	là hàm lượng CO2 tự do trong nước nguồn, tính bằng miligam trên lít (mg/L).

8.27.12  Thành phần các công trình xử lý sắt bằng phương pháp làm thoáng bao gồm:

- Công trình làm thoáng (làm thoáng đơn giản, làm thoáng tự nhiên trên các dàn tiếp xúc, làm thoáng cưỡng bức bằng thùng có quạt gió);

- Bể lắng hay bể lọc tiếp xúc;

- Bể lọc trong:

a) Làm thoáng đơn giản: Có thể phun nước trực tiếp trên mặt bể lọc, cường độ tưới không lớn hơn 10 m³/m².h. Chiều cao tính từ mực nước đến lỗ dàn ống phun tối thiểu là 0,6 m hoặc có thể cho nước tràn qua máng dẫn vào bể lọc. Chiều cao tràn từ mực nước hạ lưu đến đỉnh tràn tối thiểu từ 0,5 m đến 0,6 m.

Cường độ tràn 10 m³/1m dài của mép mương. Khi dùng bể lọc áp lực phải đưa không khí vào trước bể lọc bằng bơm nén khí hay Ejector. Lượng không khí cần đưa vào nước lấy 2 L cho 1 g sắt cần loại bỏ. Sau chỗ đưa không khí vào phải đặt bể trộn để trộn đều không khí với nước. Bể trộn làm hình trụ hay hình cầu; trong đặt các vách ngăn để thay đổi hướng chuyển động của hỗn hợp nước - khí. Bể trộn có thể tích để nước lưu lại trong đó không dưới 1 min.

b) Hệ thống phân phối trên dàn mưa là hệ thống phân phối trở lực lớn. cấu tạo và tính toán hệ thống phân phối trở lực lớn như hệ thống phân phối trở lực lớn trong bể lọc nhanh và bể lọc tiếp xúc.

c) Thùng quạt gió: Vật liệu tiếp xúc bên trong là các vòng raxiga hoặc các vòng nhựa có đường kính 15 mm, chiều dài mỗi vòng 15 mm. Khối lượng vật liệu tiếp xúc xác định theo tính toán và yêu cầu khử khí CO₂.

Chiều cao của lớp tiếp xúc trong thùng quạt gió sơ bộ có thể lấy theo độ kiềm như sau:

- Độ kiềm trong nước nguồn 2 mgdl/L, lấy H = 1,5 m;

- Độ kiềm trong nước nguồn 2 ÷ 4 mgdl/L, lấy H = 2,0 m;

- Độ kiềm trong nước nguồn 4 ÷ 6 mgdl/L, lấy H = 2,5 m;

- Độ kiềm trong nước nguồn 6 ÷ 8 mgdl/L, lấy H = 3,0m.

Diện tích mặt bằng chọn theo cường độ tưới từ 40 m³/m².h đến 50 m³/m².h.

Lượng không khí thổi vào lấy 10 m³ cho 1 m³ nước, áp lực máy gió sơ bộ lấy từ 100 m đến 150 mm cột nước.

Trang bị cho thùng quạt gió gồm ống dẫn nước lên dàn ống phân phối, ống dẫn nước xuống bể lắng tiếp xúc, ống gió, ống xả cặn khi cọ rửa lớp vật liệu tiếp xúc.

Dàn ống phân phối dùng hệ phân phối trở lực lớn hoặc sàn phân phối bằng tôn khoan lỗ.

Chiều cao tính từ đỉnh lớp vật liệu đến tim lỗ hệ ống phân phối lấy không nhỏ hơn 0,8 m; dưới sàn đổ lớp vật liệu tiếp xúc là ngăn tập trung nước để dẫn xuống bể lắng tiếp xúc. Trong ngăn này đặt miệng ống cấp gió, ống đưa nước xuống bể lắng và ống xả cặn. Chiều cao ngăn này phụ thuộc vào đường kính ống gió, nhưng không nhỏ hơn 0,5 m.

8.27.13  Thể tích bể lắng tiếp xúc để hoàn thành quá trình ôxy hóa và thủy phân sắt trong nước sau khi đã qua dàn làm thoáng phụ thuộc vào pH của nước sau làm thoáng, thời gian lưu nước tối thiểu là 60 min.

8.27.14  Thay cho bể lắng tiếp xúc trong sơ đồ dùng máy nén khí, Ejector thu khí và bể lọc áp lực có thể đặt bể lọc tiếp xúc.

Diện tích lọc tiếp xúc xác định theo công thức:

(53)

trong đó:

Ftx	là diện tích lọc tiếp xúc, tính bằng mét vuông (m2);
Qn	là công suất trạm khử sắt, tính bằng mét khối trên giờ (m3/h);
20	là tốc độ lọc tiếp xúc 20, tính bằng mét trên giờ (m/h).

8.27.15  Trong trường hợp nước sau khi làm thoáng có trị số pH nhỏ hơn 6,8; độ kiềm nhỏ hơn 1 mgdl/L mà kiềm hóa nước bằng vôi khó khăn và không kinh tế, thì trước khi vào bể lọc trong phải cho nước qua bể lọc tiếp xúc có lớp vật liệu lọc là cát đen (cát được phủ một lớp mangan ôxit trên bề mặt), cỡ hạt từ 1 mm đến 3 mm. Quá trình cấy lớp bọc mangan ôxit lên bề mặt hạt cát xem Phụ lục K.

8.27.16  Bể lọc tiếp xúc (hở hay áp lực) chất cát thạch anh hay cát đen, cỡ hạt từ 1,5 mm đến 2 mm. Chiều dày lớp vật liệu lọc 2,5 m. Dùng hệ thống phân phối trở lực lớn có lớp sỏi đệm. Rửa bể lọc tiếp xúc bằng dòng nước đi từ dưới lên cường độ 20 L/s.m². Trước đó sục gió với cường độ 25 L/s.m². Khi tính toán thời gian của một chu kỳ rửa bể lọc tiếp xúc, lấy độ chứa cặn của lớp vật liệu là 5 kg Fe(OH)₃ cho 1 m³ cát.

8.27.17  Kết cấu bể lọc để xử lý sắt tương tự như bể lọc để làm trong và khử mầu nước. Đặc tính lớp vật liệu lọc và tốc độ lọc khi làm thoáng để khử CO₂ và khi xử lý sắt bằng hóa chất chọn theo Bảng 32.

Khi làm thoáng đơn giản thì tốc độ lọc và đặc tính lớp vật liệu lọc chọn theo Bảng 33.

Bảng 32 - Tốc độ lọc khi dùng phương pháp làm thoáng đơn giản

Đặc tính lớp vật liệu lọc khi dùng phương pháp làm thoáng đơn giản					Tốc độ lọc tính toán m/h
Đường kính tối thiểu (mm)	Đường kính hạt lớn nhất (mm)	Đường kính hiệu dụng (mm)	Hệ số không đồng nhất	Chiều cao lớp cát lọc (mm)	Khi hoạt động bình thường	Khi làm việc tăng cường
0,8	1,8	0,9 ÷ 1	1,3 ÷ 1,7	1000	7	10
1,0	2	1,2 ÷ 1,3	1,3 ÷ 1,7	1200	10	12

8.27.18  Để kéo dài chu kỳ làm việc của bể lọc phải tăng độ chứa cặn của lớp vật liệu lọc. Khi xử lý sắt có thể dùng bể lọc 2 lớp. Lớp dưới là cát thạch anh, lớp trên là than antracite. Đặc tính các lớp vật liệu lọc và tốc độ lọc của bể lọc hai lớp chọn theo Bảng 25 của 8.14.1.

8.27.19  Thành phần công trình của trạm xử lý sắt dùng hóa chất như sau:

1  Thiết bị để pha dung dịch và định lượng hóa chất

2  Công trình làm thoáng và trộn hóa chất với nước

3  Bể lắng ngang, lắng đứng hoặc lắng trong có lớp cặn lơ lửng

4  Bể lọc

8.27.20  Chọn hóa chất và liều lượng của chúng để khử sắt phải dựa trên kết quả thí nghiệm xử lý sắt tại chỗ. Bộ phận hoà tan và định lượng hóa chất được thiết kế như đối với các trạm làm trong và khử mầu.

8.27.21  Trạm xử lý sắt bằng cationit gồm bể lọc cationit có vật liệu lọc là chất trao đổi cation. Để tránh làm tăng hàm lượng sắt trong nước, thành bể lắng và bể lọc phải được phủ một lớp chống rỉ. Hệ thống thu và phân phối làm bằng chất dẻo.

8.27.22  Tốc độ lọc trong bể cationit lấy bằng 25 m/h. Chiều dày lớp trao đổi cation lấy bằng 2,5 m. Tần số hoàn nguyên bể lọc xác định bằng độ cứng của nước cần làm mềm và hàm lượng sắt trong nước trước và sau quá trình xử lý.

8.27.23  Hoàn nguyên bể lọc cationit bằng dung dịch NaCI nồng độ 5%. cần phải dự tính từng thời kỳ (sau 15 lần đến 20 lần hoàn nguyên) rửa bể lọc cationit bằng dung dịch axit trước khi hoàn nguyên bằng muối ăn.

8.28  Làm mềm nước

8.28.1  Để làm mềm nước cần dùng các phương pháp sau:

Để khử độ cứng cacbonat dùng vôi, hydro cationit;

Để khử độ cứng cacbonat và không cacbonat cùng phương pháp làm mềm bằng vôi-sôđa. Làm mềm bằng natri cationit hay natri hydro cationit.

CHÚ THÍCH: Trong chương này không nghiên cứu việc xử lý nước cấp cho nồi hơi.

8.28.2  Để làm mềm nước ngầm nên dùng phương pháp cationit. Đối với nước mặt, nếu đồng thời đòi hỏi phải làm trong nước thì nên dùng phương pháp pha vôi hay vôi - sôđa, còn khi cần phải làm mềm nước triệt để thì dùng phương pháp cationit nối tiếp.

8.28.3  Để cấp cho nhu cầu sinh hoạt ăn uống, lượng nước cần làm mềm q_m tính bằng phần trăm so với tổng lượng nước xác định theo công thức:

(54)

trong đó:

qm	là lượng nước cần làm mềm, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L);
C0	là độ cứng toàn phần của nước nguồn, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L);
C1	là độ cứng toàn phần của nước đưa vào mạng lưới, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L);
C2	là độ cứng của phần nước đã được làm mềm, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L).

8.29  Khử độ cứng cacbonat và làm mềm nước bằng vôi - sôđa

8.29.1  Trong thành phần công trình để khử độ cứng cacbonat và làm mềm bằng vôi-sôđa phải bao gồm: nhà hóa chất, bể trộn, bể lắng, bể lọc và các thiết bị để xử lý ổn định nước.

8.29.2  Khi khử độ cứng cacbonat, độ cứng còn lại của nước có thể lớn hơn độ cứng không cacbonat là 0,4 mgdl/L đến 0,8 mgdl/L; còn độ kiềm từ 0,8 mgdl/L đến 1,2 mgdl/L. Khi làm mềm bằng vôi-sôđa, độ cứng còn lại dưới 0,5 mgdl/L đến 1 mgdl/L và độ kiềm từ 0,8 mgdl/L đến 1.2 mgdl/L. Lấy giới hạn dưới khi nhiệt độ nước từ 35 °C đến 40 °C.

8.29.3  Khi khử độ cứng cacbonat và làm mềm bằng vôi-sôđa phải dùng vôi ở dạng vôi sữa. Khi lượng vôi dùng hàng ngày ít hơn 0,25 T (tính theo CaO) thì được phép cho vôi vào nước ở dạng dung dịch vôi bão hòa điều chế từ các thiết bị bão hòa.

8.29.4  Để khử độ cứng cacbonat liều lượng vôi Dv tính theo CaO cần xác định theo công thức:

a) Khi tỷ số giữa nồng độ canxi và độ cứng cacbonat trong nước , thì:

(55)

b) Khi tỉ số giữa nồng độ canxi và độ cứng cacbonat trong nước , thì:

(56)

trong đó:

(CO2)	là nồng độ axit cacbonic tự do trong nước, tính bằng miligam trên lít (mg/L);
(Ca2+)	là nồng độ của canxi trong nước, tính bằng miligam trên lít (mg/L);
Cc	là độ cứng cacbonat của nước, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L);
DK	là liều lượng chất keo tụ FeCl3 hoặc FeSO4 (tính theo sản phẩm khô) (mg/L);
ek	là đương lượng của hoạt chất trong các chất keo tụ. Đối với FeCl3 -54; FeSO4 -76.

8.29.5  Liều lượng vôi và sôđa khi làm mềm bằng vôi-sôđa cần xác định theo công thức:

Liều lượng vôi tính bằng mg/L (tính theo CaO)

(57)

Liều lượng Sôđa tính bằng mg/L (theo Na₂CO₃)

(58)

trong đó:

(Mg2+)	là hàm lượng Magiê trong nước, tính bằng miligam trên lít (mg/L);
CKC	là Độ cứng Không Cacbonat của nước, tính bằng miligam đương lượng trên lít (mgdl/L).

Các ký hiệu còn lại xem tại 8.13.4.

8.29.6  Khi làm mềm nước bằng vôi hoặc sôđa, chất keo tụ phải dùng là sắt (III) Clorua hoặc sắt (II) sunfat.

Liều lượng chất keo tụ (mg/L) D_K tính theo sản phẩm khô FeCl₃ và FeSO₄ lấy từ 25 mg/L đến 35 mg/L và được xác định chính xác trong quản lý.

8.29.7  Khi khử độ cứng cacbonat hoặc làm mềm nước không chứa cặn lơ lửng bằng vôi-sôđa (nước ngầm hay nước mặt) đã lắng sơ bộ để tách cặn canxi cacbonat tạo thành cần dùng bể phản ứng xoay trong trường hợp:

Khi khử độ cứng cacbonat, nếu và khi làm mềm nước bằng vôi-sôđa nếu hàm lượng magiê trong nước nguồn không quá 15mg/L và độ ôxy hóa không lớn hơn 10 mg/L O₂. Cuối cùng để cho nước thật trong phải cho nước qua bể lọc.

8.29.8  Khi tính toán bể phản ứng xoáy phải lấy tốc độ nước vào bể phản ứng là 0,8 m/s đến 1 m/s. Góc nghiêng của chóp đáy là 15° đến 20°; Tốc độ nước đi lên tính tại mặt cắt ngang có bộ phận thu là 4 mm/s đến 6 mm/s. Vật liệu tiếp xúc của bể phản ứng xoay phải dùng cát thạch anh hay bột đá có kích thước hạt từ 0,2 mm đến 0,3 mm. Khối lượng 10 kg trên 1 m³ dung tích bể. Vôi phải cho vào ở phần dưới của bể dưới dạng dung dịch hoặc dạng sữa. Khi xử lý nước trong bể phản ứng xoay không được dùng chất keo tụ.

CHÚ THÍCH: Khi khử độ cứng cacbonat phải được tiến hành trong bể lắng. Sau bể lắng là bể lọc.

8.29.9  Trong trường hợp không thể dùng bể phản ứng xoáy do có nhiều magiê và nước bị nhiễm bẩn cặn lơ lửng, phải dùng bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng để tách cặn tạo ra khi làm mềm nước.

Tính toán và kết cấu bể lắng trong cần theo chỉ dẫn và theo các quy định sau:

Hệ số phân phối K_pp là 0,7 đến 0,8.

Tốc độ nước đi lên vùng lắng trong V_lt là 1,3 mm/s đến 1,6 mm/s khi độ cứng magiê nhỏ hơn 25 % và 0,8 mm/s khi độ cứng magiê lớn hơn 25 % độ cứng toàn phần. Nước sau khi qua bể lắng có hàm lượng cặn lơ lửng không lớn hơn 15 mg/L.

Chiều cao vùng lắng trong là 2m đến 2,5 m.

8.29.10  Việc phân phối nước trên diện tích bể lắng trong phải dùng các ống dẫn cho nước đi từ trên xuống đảm bảo cọ rửa dễ dàng cặn canxi cacbonat đọng lại trong ống. Diện tích do mỗi ống phục vụ không được vượt quá 10 m².

Tốc độ nước chảy trong ống xuống không được quá 0,7 m/s. Tốc độ nước chảy qua khe tạo nên giữa mép dưới của ống xuống và tường nghiêng của bể lắng trong phải láy bằng 0,6m/s đến 0,7 m/s.

8.29.11  Nếu cấu tạo của hệ ống ở trên bể lắng trong không đảm bảo khử được bọt khí thì phần trên của ống xuống phải có ngăn thoát khí.

8.29.12  Nồng độ tối đa của cặn lơ lửng trong nước đi vào bể lắng, tính bằng C mg/L, cần xác định theo công thức có tính thêm lượng cặn M do các chất keo tụ tạo nên.

Khi làm mềm bằng vôi-sôđa, M = 1,6 D_k. Khi khử độ cứng cacbonat M = 0,7 D_k.

Thời gian nén cặn T, khi nước có độ cứng magiê nhỏ hơn 25 % độ cứng toàn phần lấy bằng 3 h đến 4 h. Khi nước có độ cứng magiê lớn hơn thì lấy bằng T = (5 ÷ 7) h.

Nồng độ trung bình của các chất lơ lửng trong lớp cặn của ngăn nén cặn (Stb) lấy theo Bảng 18 của 8.8.5.

8.29.13  Tổn thất áp lực trong lớp cặn lơ lửng lấy trong phạm vi 5 cm đến 10 cm cho mỗi mét cặn tùy theo lượng cặn chứa trong nước và cặn tạo thành khi làm mềm (lấy giới hạn trên khi lượng cặn lớn và cặn canxi cacbonat là chủ yếu).

8.29.14  Bể lọc để làm trong nước sau khi qua bể lắng trong phải là bể lọc một chiều. Vật liệu lọc là cát có cỡ hạt từ 0,5 mm đến 1,2 mm hoặc bể lọc 2 lớp. Bể lọc phải lắp đặt thiết bị rửa trên bề mặt. Thiết kế bể lọc phải tuân theo 8.13.1 - 8.13.29

8.30  Phương pháp làm mềm bằng natri cationit

8.30.1  Để làm mềm nước ngầm và nước mặt có hàm lượng chất lơ lửng không vượt quá 5 mg/L đến 8 mg/L và độ màu không quá 15 NTU cần dùng phương pháp natri cationit. Khi dùng phương pháp natri cationit, độ kiềm của nước không thay đổi.

8.30.2  Khi dùng phương pháp natri cationit một bậc, độ cứng của nước có thể giảm từ 0,03 mgdl/L đến 0,05 mgdl/L, còn khi dùng hai bậc thì độ cứng giảm đến 0,01 mgdl/L.

8.30.3  Khối lượng cationit W_CT, tính bằng mét khối (m³) cho vào bể lọc một bậc cần xác định theo công thức:

(59)

trong đó:

WCT	là khối lượng cationit, tính bằng mét khối (m3);
q	là lưu lượng nước được làm mềm, tính bằng mét khối trên giờ (m3/h);
Ctp	là độ cứng toàn phần của nước nguồn, tính bằng gam đương lượng trên lít (gdl/L);
	là dung lượng trao đổi của cationit khi làm mềm bằng natri cationit, tính bằng gam đương lượng trên mét khối (gdl/m3);
n	là số lần hoàn nguyên của mỗi bể lọc trong một ngày, lấy từ 1 lần đến 3 lần.

8.30.4  Dung lượng trao đổi của Cationit khi làm mềm bằng Natri Cationit , tính bằng gdl/m³, cần xác định theo công thức:

(60)

trong đó:

αe	là hệ số hiệu suất hoàn nguyên có kể đến sự hoàn nguyên không hoàn toàn lấy theo Bảng 34;
βNa	là hệ số kể đến độ giảm khả năng trao đổi cationit đối với Ca2+ và Mg2+ do Na+ bị giữ lại một phần, lấy theo Bảng 35;
CNa	là nồng độ Na trong nước nguồn, tính bằng gam đương lượng trên mét khối (gdl/m3).
Eht	là dung lượng trao đổi toàn phần của nhựa trao đổi cation, tính bằng gam đương lượng trên mét khối (gdl/m3) xác định theo số liệu xuất xưởng;
qy	là lưu lượng đơn vị nước để rửa cationit, tính bằng mét khối (m3). 1m3 cationit lấy bằng 4 đến 6;
Ctp	là độ cứng toàn phần của nước nguồn tính bằng gam đương lượng trên mét khối (gdl/m3).

Bảng 33 - Hệ số hiệu suất hoàn nguyên

Lượng muối ăn dùng để hoàn nguyên cationit tính bằng g cho 1gdl dung lượng trao đổi	100	150	200	250	300
Hệ số hiệu suất hoàn nguyên cationit ae	0.62	0.74	0.81	0.86	0.9

Bảng 34 - Hệ số giảm khả năng trao đổi cationit

	0.01	0.05	0.1	0.5	1	5	10
bNa	0.93	0.88	0.83	0.7	0.65	0.54	0.5

8.30.5  Diện tích bể lọc cationit bậc một F_ct, tính bằng mét vuông (m²) cần xác định theo công thức:

(61)

trong đó:

Fct	là diện tích bể lọc cationit bậc một, tính bằng mét vuông (m2);
WCT	xác định theo công thức 59;
H	là chiều cao lớp cationit trong bể lọc, lấy từ 2 m đến 2,5 m (trị số lớn dùng cho nước có độ cứng lớn hơn 10 mgdl/L).

8.30.6  Tốc độ lọc qua cationit đối với bể lọc áp lực bậc một tại điều kiện làm việc bình thường không được vượt quá giới hạn sau:

- Khi độ cứng toàn phần của nước đến 5 mgdl/L: 25 m/h;

- Khi độ cứng toàn phần của nước từ 5 mgdl/L đến 10 mgdl/L: 15 m/h;

- Khi độ cứng toàn phần của nước từ 10 mgdl/L đến 15 mgdl/L: 10 m/h.

CHÚ THÍCH: Cho phép tăng tốc độ lọc thêm 10m/h so với tiêu chuẩn nói trên khi ngừng bể lọc để hoàn nguyên hoặc sửa chữa trong thời gian ngắn.

8.30.7  Số bể lọc cationit làm việc ít nhất là hai bể. Số bể dự trữ là một bể.

8.30.8  Tổn thất áp lực trong bể lọc cationit phải xác định bằng tổng tổn thất trong đường ống của bể lọc, trong hệ phân phối và trong cationit.

Tổng tổn thất áp lực lấy theo Bảng 35.

Bảng 35 - Tổn thất áp lực trong bể lọc Cationit,

Tốc độ lọc m/h	Tổng tổn thất áp lực trong bể lọc Cationit, m
	Chiều cao lớp Cationit: 2 m; cỡ hạt từ 0,8 mm đến 1,2 mm	Chiều cao lớp Cationit: 2,5 m; cỡ hạt từ 0,8 mm đến 1,2 mm
5	4,0	4,5
10	5,0	5,5
15	5,5	6,0
20	6,0	6,5
25	7,0	7,5

8.30.9  Trong bể lọc cationit hở, lớp nước phía trên mặt cationit phải lấy từ 2,5 m đến 3 m, tốc độ lọc không được lớn hơn 15 m/h.

8.30.10  Cường độ nước để xới cationit cần lấy bằng 4 L/s.m² khi cỡ hạt cationit là 0,5 mm đến 1,1 mm và 5 L/s.m² khi cỡ hạt Cationit là 0,8 mm đến 1,2 mm. Thời gian xới lấy từ 20 min đến 30 min.

8.30.11  Hoàn nguyên bể lọc cationit bằng muối ăn. Lượng muối ăn P, tính bằng kg, dùng cho một lần hoàn nguyên bể lọc natri cationit bậc 1 cần xác định theo công thức:

(62)

trong đó:

P	là lượng muối ăn P dùng cho một lần hoàn nguyên bể lọc natri cationit bậc I, tính bằng kilogam (kg);
f	là diện tích của một bể lọc, tính bằng mét vuông (m2);
H	là chiều cao lớp cationit trong bể lọc, tính bằng mét (m);
	là dung lượng trao đổi cation của nhựa cationit (gdl/m3) lấy theo 8.27.13;
a	là lượng muối dùng cho 1 gdl của dung lượng trao đổi làm việc lấy bằng 120 g/gdl đến 150 g/gdl đối với bể lọc bậc I trong sơ đồ làm việc 2 bậc và từ 150 g/gdl đến 200 g/gdl trong sơ đồ làm việc một bậc. Độ cứng của nước đã làm mềm với các liều lượng dùng khác nhau biểu diễn trên Hình 6.

Nồng độ của dung dịch hoàn nguyên khi độ cứng của nước đã làm mềm đến 0,2 mgdl/L lấy từ 2 % đến 5 %.

Khi độ cứng của nước đã làm mềm nhỏ hơn 0,05 mgdl/L phải hoàn nguyên từng đợt. Ban đầu dung dịch 2 % khoảng 1,2 m³ dung dịch cho 1 m³ cationit. Sau đó lượng muối còn lại pha chế thành dung dịch từ 5 % đến 8 %.

Tốc độ lọc của dung dịch muối qua cationit lấy từ 3 m/h đến 4 m/h.

Lượng muối tiêu thụ tính bằng gam cho 1 gđl các cation Ca⁺⁺; Mg⁺⁺ đã được hấp thụ.