Đồ Án: thiết kế HỆ thống xử LÝ NƯỚc thải sinh hoạt quận bình thạNH. Tp. Hcm



tải về 1.4 Mb.
trang6/7
Chuyển đổi dữ liệu08.12.2017
Kích1.4 Mb.
#4221
1   2   3   4   5   6   7

III.3.3XÁC ĐỊNH DÂN SỐ TÍNH TOÁN


  • Dân số tính toán theo chất lơ lửng được xác định theo công thức

Ntt = N + N = N + = 22500 + = 80682 người

Trong đó: N = Tổng dân số của quận. N = 20000 + 1000 + 1500 = 22500 người; N = dân số tương đương theo chất lơ lửng; n = lượng chất lơ lửng tính tương đương cho 1 người, n = 55 g/ng.ngđ.



NBOD5 = N + = 22500 + = 45357 người

Trong đó: = Lượng BOD5 tính tương đương cho 1 người, nBOD = 35 g/ng.ngđ


III.4TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

III.4.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý


Việc lựa chọn sơ đồ của trạm xử lý dựa vào các yếu tố cơ bản sau:

  • Công suất của trạm xử lý

  • Thành phần và đặc tính của nước thải

  • Mức độ cần thiết để xử lý nước thải

  • Tiêu chuẩn xả nước thải và các nguồn tiếp nhận tương ứng

  • Phương pháp sử dụng cặn

  • Điều kiện mặt bằng và các đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực xây dựng trạm xử lý nước thải

  • Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác

Ngoài ra cần chú ý rằng, các công trình đơn vị xử lý nước thải được bố trí sao cho nước thải có thể tự chảy từ công trình này đến công trình tiếp theo để giảm chi phí sử dụng bơm chuyển tiếp
.

III.4.2 PHƯƠNG ÁN


.Sơ đồ công nghệ:


Nước thải



Nghiền rát

song chắn rác



Các khô

sân phơi cát

bể lắng cát



Bể điều hòa



Cặn sơ cấp



bể lắng 1



Khí nén

bể aeroten

sân phơi bùn

bể mêtan



bể nén bùn

bể lắngđợt 2

Chôn lấp



Bể khử trùng

nước đã xử lý

sông

cột A QCVN 14:2008/BTNMT

Hình 2.75 sơ đồ xữ lý nước thải


  • Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án

Nước thải từ các nguồn theo mạng lưới thoát nước riêng , nước thải qua song chắn rác, sau đó chảy vào bể lắng cát , ở đây nước thải sẽ được loại bỏ các tạp chất hữu cơ có kích thước lớn như bao nilon, lá cây, …nhằm tránh gây hư hỏng bơm và tắc nghẽn các công trình phía sau.Rác được nghiền nhỏ ở máy nghiền rác và chuyển đến bể lắng ngang để xử lý tiếp.

Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ, tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau. Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng thời cung cấp O2 để giảm một phần BOD.

Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 1 nhằm lắng cặn lơ lửng và một phần BOD.

Tiếp theo nước thải sẽ được đưa vào bể Aerotank thực hiện quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa tan và dạng lơ lửng. Trong bể Aerotank được cấp khí và khuấy trộn nhằm tăng hàm lượng oxy hòa tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải.

Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 2 để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính.

Từ bể lắng 2 nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh bằng dung dịch Chlorin 5% trước khi thải vào nguồn tiếp nhận. Ngoài mục đích khử trùng, chlorine còn có thể sử dụng để giảm mùi.Hàm lượng chlorine cần thiết để khử trùng cho nước sau lắng từ 3-15mg/l .Hàm lượng Chlorine cung cấp vào nước thải ổn định qua bơm định lượng hóa chất.

Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 một phần tuần hoàn lại vào bể Aerotank, phần còn lại được dẫn vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn, bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm của bùn, phần nước tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa để tiếp tục xử lý. Phần bùn từ bể nén bùn sẽ được dùng làm phân bón hoặc san lấp.


  • Ưu điểm của phương án

  • Hiệu quả xử lý cao vì kết hợp xử lý yếm khí và hiếu khí;

  • Ít tiêu hao năng lượng trong quá trình hoạt động;

  • Giá thành vận hành thấp;

  • Hệ thống kỵ khí sản sinh ít bùn thừa;

  • Thu khí CH4 phục vụ nhu cầu năng lượng.

    • Khuyết điểm của phương án

  • Khó kiểm soát trạng thái và kích thước hạt bùn.

III.4.3 Tính toán các công trình đơn vị


Xác định lưu lượng tính toán:

Qtc= 12322,5



= m3/h

= 0,14 m3/s

III.4.3.1 Song chắn rác


Nhiệm vụ : Giữ lại các tạp chất có kích thước lớn, nhờ đó tránh gây tắc nghẽn và bào mòn bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là công trình đầu tiên của trạm xử lý nước thải.

Chọn các thông số kỹ thuật của mương đặt song chắn rác:

  • Độ dốc I = 0,008

  • Chọn tốc độ của nước thải trước song chắn rác V = 0,6 m/s

  • Độ dày h = 0,5m

  • Chiều cao lớp nước ở song chắn rác lấy h1 = H = 0,5m

  • Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức:

n== = 31 khe

Trong đó:

H : chiều cao lớp nước ở mương dẫn

n:số khe hở song chắn rác



: tốc độ nước chảy qua song chắn rác = 0,6 m/s

K: hệ số tính đến mức độ thu hẹp dòng chảy do hệ thống cào rác, K = 1,05.

b: khoảng cách khe hở của song chắn rác, b=16 – 25 mm. Chọn b = 16 mm.

Q :lưu lượng nước thải, Q = 0,0058 m3/s



  • Số thanh chắn: m = n- 1 = 31 – 1 = 30 thanh

  • Chiều rộng của song chắn rác được tính theo công thức:

Bs = s(n+1) + bn = 0,008(31+1) + 0,01631= 0,752 m

Trong đó: s là bề dày của thanh chắn rác, s = 0,008 mm.



  • Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn rác để khắc phục khả năng lắng đọng cặn khi vận tốc nhỏ hơn 0,4 m/s

Vkt = = = 0,37m/s

  • Tổn thất áp lực ở song chắn rác:

hs =

Trong đó:



: vận tốc nước thải trước song chắn;

K: hệ số tính đến sự tăng tổn thấtdo vướng mắc rác ở song chắn, K=2-3,chọn K=2;



: hệ số sức cản cục bộ của song chắn được xác định theo công thức:

= = 0,679

: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn, chọn hình dạng tiết diện thanh song chắn là hình chữ nhật, khi đó =2,42;

: góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy, =450.

Suy ra:


hs = = 0,679 = 0,044 m= 4,4cm

    • Chiều dài phần mở rộng trước thanh chắn rác L1:

L1= = = 0,07 m

Trong đó:

Bs : chiều rộng song chắn rác, Bs=0,752m

B : chiều rộng mương dẫn, B = 0,7m



: góc nghiêng chỗ mở rộng, thường lấy =200

  • Chiều dài phần mở rộng sau thanh chắn rác L2:

L2 = =0,035 m

  • Chiều dài xây dựng của phần mương để lắp đặt song chắn rác:

L = L1 + L2 + Ls = 0,07 +0,035 + 1,5 = 1.605 m

Trong đó: Ls: chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls=1,5m.



  • Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt song chắn rác:

H = h1 + hs + hbv= 0,5 + 0,044 + 0,5 = 1,044m

Trong đó:

h1: độ đầy ở mương dẫn, h1=0,5m;

hs: tổn thất áp lực ở song chắn rác, hs=0,044m;

hbv:chiều cao bảo vệ. Chọn hbv=0,5m


  • Khối lượng rác được giữ lại trước song chắn rác được xác định:

Trong đó:



  • a: lượng rác tính cho đầu người trong năm, lấy a = 8 L/ng.năm (Điều 4.1.11-TCXD-51-84).

1.77 m3/ng.đ

  • Trọng lượng rác ngày đêm là:

P=Wc x G =1,77 x 750 = 1327,5 kg/ngđ

Trong đó:

G: tỷ trọng rác, G = 750 kg/m3


  • Trọng lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm

Ph= x Kh = x 2 = 110,625 kg/h

Trong đó: Kh = Hệ số điều hoà giờ của rác, lấy Kh= 2

Rác được nghiền nhỏ ( gồm 2 máy trong đó 1 máy công tác và 1 máy dự phòng, công suất mỗi máy: 0,2 tấn /h) và sau đó được dẫn đến bể lắng cát để xử lý tiếp.

Hàm lượng chất lơ lửng (TSS) và BOD5 của nước thải sau khi đi qua song chắn rác giảm 4%, còn lại: Tuy nhiên lượng rác lại được tuần hoàn trở lại từ máy nghiền rác nên coi như lượng chất lơ lửng và BOD không thay đổi ở công trình tiếp theo.

Chh = 360,11 mg/l

Lhh = 128,83mg/l


III.4.3.2Bể lắng cát


Nhiệm vụ:Loại bỏ các tạp chất vô cơ không hòa tan như cát, sỏi,xỉ và các các vật liệu rắn khác có vận tốc lắng hay trọng lượng riêng lớn.

Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng cát ngang t = 60s.

Lưu lượng nước tính toán: Q = 0,14 m3/s


    • Thể tích tổng cộng của bể lắng cát:

Wb = Q x t = 0,14 x 60 = 8,4 m3

    • Chiều dài bể lắng cát ngang được xác định theo công thức:

L === 6,82 m

Trong đó:

K : hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng cát và độ thô thủy lực của hạt cát U0.Với đường kính hạt cát giữ lại trong bể d=0,2mmU0=18,7mm/s và K=1,7;

Htt: độ sâu tính toán của bể lắng cát, Htt=0,25-1m (Điều 6.3.4.a-TCXD-51-84). Chọn Htt=0,25m;



: tốc độ của nước thải trong bể lắng cát ngang, =0.25-0,4. Chọn =0,3m/s (Bảng TK-2 –xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình-Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân).

U0: độ thô thủy lực của hạt cát, U0=18,7-24,2mm/s ứng với đường kính của hạt cát d=0,20-0,25mm. Chọn U0=18,7mm/s.



  • Diện tích tiết diện ướt của bể lắng cát ngang được tính theo công thức:

F =

Trong đó:



: tốc độ của nước thải trong bể lắng cát ngang. Chọn =0,15m/s .

  • Chiều rộng bể lắng cát ngang được xác định theo công thức:

B= = 3,72m

Trong đó:

Htt: độ sâu tính toán của bể lắng cát, Htt=0,25-1m (Điều 6.3.4.a-TCXD-51-84), chọn Htt=0,25m.


  • Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang được tính theo công thức:

W= = 3,23 m3

Trong đó:

P: lượng cát lắng được trong bể cát, P = 0,02l/ng.ngđ (Điều 6.3.5-TCXD-51-84);

N: dân số tính toán, N = 80682 người;

t:chu kỳ xả cát, t = 2 ngày đêm.

Chọn bể lắng cát ngang gồm 2 đơn nguyên làm việc luân phiên nhau.



  • Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong 2 ngày đêm :

hc=

Với n = 1: Số bể lắng cát làm việc.



  • Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang :

Hxd = Httmax + hc + hbv = 1 + 0,13 + 0,5 = 1,63 m

Chọn chiều cao bảo vệ :hbv=0,5m

Hàm lượng chất lơ lửng (TSS) và BOD5 của nước thải sau khi đi qua bể lắng cát giảm 5%, còn lại:

Chh = Chh (100-5)% = 360,11 95% = 342,1 mg/l

Lhh = Lhh (100-5)% = 128,83 95% = 122,4mg/l

III.4.3.3 Bể điều hòa


Nhiệm vụ: Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa nước thải về lưu lượng và nồng độ, giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía sau , tránh hiện tượng quá tải.

Nội dung tính toán :



        • Kích thước bể

        • Hệ thống xáo trộn tránh lắng cặn

Thời gian lưu nước trong bể điều hòa t = 4÷12 h.Chọn t = 4h .

Xác định kích thước bể:

  • Thể tích bể điều hòa :

W = Qh t = 513,444= 2053,76 m3

Chọn chiều cao làm việc h = 4m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m



  • Chiều cao xây dựng :



  • Diện tích mặt bằng bể :



Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa :

  • Lượng không khí cần thiết :

Lkhí= Qha= 513,443,74 = 1920,27 m3

Trong đó :

a : lượng không khí cấp cho bể điều hòa, a = 3,74m3 khí/m3 nước thải (Theo W.Wesley Echenfelder, Industrial Water Pollution Control,1989).

Chọn hệ thống cấp khí bằng thép có đục lỗ, gồm 4 ống đặt dọc theo chiều dài bể .



  • Lưư lượng khí trong mỗi ống :

qống==m3/h

Trong đó :



 : vận tốc khí trong ống, =10-15m/s. chọn =10m/s.

  • Đường kính ống dẫn khí:

dống=0,08 m = 80 mm

Chọn ống = 80 mm, đường kính các lỗ 2-5mm. Chọn dlỗ=4mm=0,004m.Vận tốc khí qua lỗ vlỗ=5-20m/s, chọn vlỗ=15m/s.



  • Lưu lượng khí qua một lỗ:

qlỗ= vlỗ

  • Số lỗ trên một ống:

N= lỗ

Chọn N= 280 lỗ


III.4.3.4Bể lắng hai vỏ


Nhiệm vụ:

  • Lắng các tạp chất lơ lửng;

  • Chế biến cặn lắng bằng quá trình lên men kỵ khí.

Nội dung tính toán bể lắng 2 vỏ gồm 2 phần cơ bản:

  • Tính toán máng lắng;

  • Tính toán ngăn lên men cặn lắng.

    • Tính toán máng lắng:

Thể tích tổng cộng của bể lắng:

W = 513,44m3/h x 1,5h = 770,16 m3

Trong đó:

t: thời gian lắng ở bể lắng 2 vỏ, t=1,5h.(Theo 6.5.3-TCXD-51-84).



Thể tích hữu ích của máng lắng được tính theo công thức sau đây:

Wm = Qs t 3600 = 0,141,5 3600= 756 m3



Diện tích tiết diện ướt của một máng lắng được xác định theo công thức :

Nếu góc nghiêng ở đáy máng lắng được thiết kế với một góc 500 thì công thức trên có thể viết thành :



+0,3b2

Trong đó :

b : chiều ngang máng lắng, lấy không quá 3m, chọn b=2m ;

h: chiều cao lớp nước phần hình chữ nhật của máng lắng lấy không quá 1m, chọn h1=0,5m ;

Vậy :

+ 0,322 = 2,2m

Chiều cao lớp nước phần hình tam giác của máng lắng được tính như sau:

h2=



Chiều dài của máng lắng được xác định theo công thức:

L =

Trong đó:

n: số lượng bể lắng 2 vỏ, n=1;

n1: số lượng máng lắng trong một bể, n1=2.

Chọn bể lắng 2 vỏ có dạng hình tròn trong mặt bằng, vì vậy chiều dài của máng lắng bằng đườg kính trong bể: L = D = 171,8 m



Tốc độ lắng của hạt lơ lửng qua máng lắng được xác định theo công thức:

u =

Trong đó:

t: thời gian lắng, t=1,5h ;

H : chiều sâu trung bình của máng lắng, được xác định như sau :

H = h1+0,5h2=0,5+0,51,2=1,1m

Vậy :

u = = 0.55 m/h = 0,2 mm/s



Hiệu quả lắng chất lơ lửng của bể là 40-50% :

Chh = Chh (100-50)% = 342,1 50% = 156mg/l

Hàm lượng BOD5 của nước thải giảm 15-20%, còn lại:

Lhh = Lhh (100-20)% = 122,4 80% = 97,92 mg/l

Với Chh=124 mg/l < 150 mg/l thỏa Điều 6.5.3-TCXD-51-84 rằng nước thải dẫn đến công trình xử lý sinh học có hàm lượng chất lơ lửng không vượt quá 150 mg/l .

Theo tiêu chuẩn thiết kế (Điều 6.6.2=TCXD-51-84) thì mặt thoáng tự do của bể lắng 2 vỏ để cặn không nổi lên không nhỏ hơn 20% diện tích mặt bằng của bể (nhưng không lớn hơn 50%). Thực hiện điều này có nghĩa là nhằm tránh sự tích đọng màng bùn quá nhanh và cũng để tạo một thể tích dung dịch đệm nước bùn đủ cho quá trình hoạt động bình thường của bể.



Diện tích mặt thoáng được tính như sau:

F = 100%= 45 %

Như vậy thỏa mãn yêu cầu ở trên.


  • Tính toán ngăn bùn

Ngăn bùn của bể lắng 2 vỏ được tính toán phụ thuộc vào thời gian lên men cặn hữu cơ và phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình của nước thải về mùa lạnh (hoặc nhiệt độ trung bình năm của không khí).

Thể tích ngăn bùn của bể lắng 2 vỏ được tính theo công thức:

W = = 1048,9 m3

Trong đó:

Wb: thể tích ngăn tự hoại trong bể lắng 2 vỏ, lấy theo Điều 6.6.3-TCXD-51-84. ứng với nhiệt độ nước thải về mùa lạnh 250C. Wb=10l/người;

N: dân số tính toán, N= 80682 người;

K: hệ số tăng thể tích ngăn bùn, lấy bằng 30% khi dẫn bùn từ bể lắng sau bể lọc sinh học nhỏ giọt hoặc bể Aerotank làm sạch không hoàn toàn vào, K=1,3;

Lượng bùn sinh ra mỗi ngày

Mbun=(SSvào-SSra)500m3/ngày.đ=(328,42-124)*500*10-3 = 102,21 kg/m3

Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày

Vbun = Mbun/C = 1,3 m3/ngày

Trong đó C là hàm lượng chất rắn trong bùn lấy = 80kg/m3

Chiều cao phần hình nón ( với đáy nghiên 300) được tính theo công thức:

hn= 0,29D-0,12= 0,29171,8-0,12= 49,7m



Thể tích phần hình nón của bể lắng 2 vỏ được tính theo công thức:

Wn== 14720m3

Trong đó:

F1: diện tích mặt cắt ngang hình trụ của bể lắng được xác định bởi:

F1== 23169 m2

F2: diện tích đáy nhở hình nón cụt được xác định bởi:

F2==0,23m2

ở đây d là đường kính đáy nhỏ hình nón cụt dược xác định như sau:

d=D-2x=D-2hncotg300=171,8-21,9=0,54m

Chiều cao xây dựng của bể lắng 2 vỏ bằng:

Hxd=h1+h2+h3+h4+htr+hn=0,5+1,2+0,5+0,4+2+49,7=54,3 m

Trong đó:

h3: chiều cao lớp trung hòa, tính từ mực bùn cao nhất đến khe hở của máng lắng, h3=0,4-0,5m. Chọn h3=0,5m;

h4: khoảng cách từ mực nước đến thành bể, chọn h4=0,4m;

htr: chiều cao phần hình trụ của bể lắng 2 vỏ, lấy 2-3m. Chọn htr=2m;

hn: chiều cao phần hình nón, hn=49,7m.

III.4.3.5Bể Aerotank


Nhiệm vụ:Thực hiện quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải ở điều kiện hiếu khí.

Tính roán bể Aerotank phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:



  • Thành phần và tính chất của nước thải

  • Nhu cầu oxy cần cho quá trình oxy hoá sinh học

  • Mức độ xử lý nước thải

  • Hiệu quả sử dụng không khí

( điều 6.15.2- Tiêu chuẩn xây dựng TCXD-51-84)

Nội dung tính toán Aerotankgồm các phần sau:



  • Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể Aerotank

  • Chọn kiểu bể và xác định kích thước bể

  • Chọn kiểu và tính toán thiết bị khuếch tán khí.

  1. Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể Aerotank

Nội dung tính toán:

Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thỉa cần xử lý khi xử lý sinh học hiếu khí ở bể Aerotank được tính toán theo công thức.

D = = = 3,2 m3/m3 nước thải

Trong đó: La = LBOD dẫn vào vào bể Lhh= 89,3 mg/l; K= hệ số xử dụng không khí, chọn k = 14; H= chièu sâu công tác của bể Aerotank , H = 4m.

Thời gian cần thiết thổi không khí vào trong bể Aerotankđược tính theo công thức:

t = = = 3h

Trong đó: I= cường độ thổi không khí. I phị thuộc vào hàm lượng của nước thải dẫn vào bể arotank và sau khi xử lý. Chọn I= 4,2m3/m3.h

Lượng không khí thổi vào bể Aerotank trong 1 đơn vị thời gian (giờ):

V = D x Q = 3,2 x 513,44 = 1643 m3/h

Trong đó: Q = lưu lượng nước thải, m3/h.



  1. Xác định kích thước bể aerotank

Diện tích Aerotank được tính theo công thức

F = = = 391,2 m2

Thể Aerotank được tính theo công thức

W = F x H = 391,2 x 4 = 1564,8 m3

Chiều dài các hành lang của bể Aerotank sẽ là:

L = = = 48,9 m

Trong đó: b = chiều ngang mỗi hành lang của Aerotank , lấy b = 2H = 8 m

Chọn Aerotank gồm 2 đơn nguyên, 2 hành lang cho một đơn nguyên, chiều dài mỗi hành lang sẽ là:

I = = = 12,2 m

Trong đó: n = Số hành lang trong 1 đơn nguyên, n= 2 ; N = số đơn nguyên, N = 2



  1. Tính toán thiết bị khuếch tán không khí

Chọn loại thiết bị khuếch tán khí với tấm xốp có kích thước mỗi tấm 300x300 mm. như vậy số lượng tấm xốp khuếch tán không khí cần thiết được tính theo công thức

Nx = = = 249 tấm

Trong đó: Nx = số lượng tấm xốp; D’ = Lưu lượng riêng của không khí, chọn D’=100 l/phút.

Các tấm xốp được bố trí thành một hàng tưg một phía của hành lang. các tấm xốp với kích thước 300x300x40mm được đặt trên rãnh dưới đáy của Aerotank.

Trong các Aerotank có thiết kế ống xả cạn bể và có bộ phân xả nước thải khỏi thiết bị khuếch tán không khí.


  1. Tính toán lượng bùn hoạt tính tuần hoàn

Từ thực nghiệm và kinh nghiệm từ các trạm xử lý nước thải cho thấy lượng bùn hoạt tính tuần hoàn chiếm 40÷70% tổng lượng bùn hoạt tính sinh ra hoặc có thể tính theo công thức:

P = x 100% = x 100 = 66,94 %

Trong đó: Chh = Nồng độ bùn hoạt tính trong hốn hợp nước-bùn chảy từ Aerotank đến bể lắng đợt II, lấy Chh = 2400 mg/l; Cll = nồng độ chất lơ lửng trong nước thải chảy vào Aerotank, Cll =124 mg/l; Cth = Nồng đọ bùn hoạt tính tuần hoàn, chọn Cth=5800 mg/l.

Nói một cách khác với P = 66,94%, lưu lượng trung bình của hỗn hợp bùn hoạt tính tuần hoàn sẽ là:

Qth = = = 343,7 m3/h hay 95,5 L/s.


  • Lượng chất lơ lửng ở bể Aerotanktăng lên 30% :

Chh = Chh (100 + 30)% = 156 130% = 202,8 mg/L

  • Hàm lượng BOD5 của nước thải giảm 50%, còn lại:

Lhh = Lhh (100-50)% =97,9250% =48,96mg/L

III.4.3.6Bể lắng 2


Nhiệm vụ:Bể lắng đợt hai có nhiệm vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính đã qua xử lý ở bể Aerotank và các thành phần tính chất không hoà tan. Hỗn hợp nước –bùn hoạt tính từ bể Aerotank được đưa liên tục sang bể lắng đứng để loại bỏ bùn hoạt tính trước khi dẫn đến công trình xử lý tiếp theo. Nước thải đươc dẫn vào ống trung tâm. Ống trung tâm ở thiết bị lắng đứng được thiết kế sao cho nước khi ra khỏi ống trung tâm có vận tốc nước đi lên trong thiết bị chậm nhất (trạng thái tĩnh),khi đó các bông cặn hình thành có tỉ trọng đủ lớn để thắng được vận tốc của dòng nước thải đi lên sẽ lắng xuống đáy của thiết bị lắng.

Số liều để tính roàn bể lắng đợt II lấy theo điều 6.5.6 và 6.5.7-Tiêu chuẩn xây dựng TCXD-51-84;

Thời gian lắng tương ướng với = m3/h và cách xử lý sinh học hoàn toàn: t = 2h;

Thể tích của bể lắng đợt II được tính như sau:

W = x t = 513,44 x 2 = 1026,88 m3

Chọn 3 bể lắng làm việc song song, khi đó thể tích mỗi bể sẽ là:

W1 = = = 342.3 m3

Diện tích của mỗi bể trong mặt bằng:

F1 = = = 68.46 m2

Trong đó: H1 = Chiều sâu vùng lắng của bể ly tâm có thể lất từ 1,5 đến 5 m tỉ lệ giữa đường kính D và chiều sâu vùng lắng (D:H) lấy trong khoảng từ 6 đến 12 (TCXD-51-84), chọn H1 = 5m.

Đường kính của bể lắng đợt II được tính theo công thức:

D = = = 9.33 m

Chọn đường kính D = 12 m

Chiều sâu vùng lắng của bể lắng đợt II được thính thao công thức:

H1 = = = 5 m

Chiều cao xây dựng là:

Hxd = H1 + Hth + Hb + Hbv = 5 +0,3 + 0,5 + 0,33 = 6,13 m

Trong đó: Hth = chiều cao lớp trung hoà, Hth = 0,3 ; Hb = chiều cao lớp bùn trong bể lắng, Hb = 0,5m ; Hbv = Chiều cao lớp bảo vệ, Hbv = 0,33m.

Thể tích ngăn chứa bùn cảu bể lắng đợt II được tính theo công thức:

Wb = = = 84,43 m3

Trong đó: Cd = hàm lượng bùn hoạt tính trong nước ra khỏi bể aerotank. g/m3 có thể lấy như sau: với xử lý sinh học hoàn toàn, ứng với BOD5 sau xử lý là: 15, 20, 25 mg/L thì Cb tương ứng là 160,200,220 mg/m3, Vậy: Cb = 160g/m3; Ctr = Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng dợt II. Ctr = 12 mg/L; = Lưu lượng trung bình giờ cảu nước thải, = 513,44 m3/h.

Việc xả bùn hoạt tính khỏi bể lắng đợt II được thưch hiện bằng phương pháp thuỷ tĩnh 0,9 ÷ 1,2 m và đường kính ống dẫn bùn = 200 mm (Điều 6.5.8-Tiêu chuẩn xây dựng TCXD-51-84).



  • Lượng chất lơ lửng ở bể lắng đợt IIgiảm 80% :

Chh = Chh (100 - 80)% = 202,820% = 40,56mg/L

  • Hàm lượng BOD5 của nước thải giảm 50%, còn lại:

Lhh = Lhh (100-50)% = 48,9650% = 24,48 mg/L

III.4.3.7 Bể khử trùng


Nhiệm vụ: Sau các giai đoạn xử lý: cơ học, sinh học… song song với việc làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì số lượng vi trùng cũng giảm đáng kể 90 – 95% . Tuy nhiên lượng vi trùng vẫn còn khá cao vì vậy cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải. Khử trùng nước thải có thể sử dụng các biện pháp như clo hoá, ôzon khử trùng bằng tia hồng ngoại, UV…ở đây chọn phương pháp khử trùng bằng clo vì phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả khá cao..

Khử trùng bằng dung dịch Clorin 5%. Bể tiếp xúc được thiết kế với dòng chảy ziczắc qua từng ngăn để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc giữa clo và nước thải. Tính toán bể tiếp xúc với thời gian lưu nước trong bể 15 phút.



Nguồn: “Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp” – Lâm Minh Triết-Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân”.

+ Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo công thức:

Ya = = = 1,54 kg/h

Với a: liều lượng hoạt tính lấy theo Điều 6.20.3 – TCXD – 51 – 84: Đối với nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn : a = 3g/m3; Q = Lưu lượng nước thải trung bình giờ.

Chọn thời gian tiếp xúc : t = 30 phút

+ Thể tích bể :

W = Q x t = 513,44 x 0,5 = 256,72 m3

Chọn bể tiếp xúc có 5 ngăn và thể tích mỗi ngăn được tính theo công thức:

W1 = = = 51,2 m3

Diện tích mỗi ngăn trong mặt bằng được tính theo công thức:

F1 = = = 11 m2

Trong đó: H1 = chiều cao công tác của bể tiếp xúc, H1 = 2,5-5,5 m, chọn H1=4,5m.

Đường kính cảu bể tiếp xúc sẽ là:

D = = = 3,74 m


III.4.3.8Bể nén bùn


Nhiệm vụ:Tách bớt nước do một phần bùn hoạt tính từ bể lắng 2 đưa vào, làm giảm sơ bộ độ ẩm của bùn, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý bùn ở phần tiếp theo.

Chọn loại bể nén bùn đứng bằng trọng lực, bùn từ bể lắng đợt II, từ bể lắng I được đưa đến bể nén bùn nhằm làm giảm độ ẩm xuống còn khoảng 94 – 96%.



+ Thể tích bùn hoạt tính sinh ra trong ngăn lắng :

Wb = = = 21,4 m3/h

Trong đó:

b : Lượng bùn hoạt tính dư, lấy theo Nguồn: “Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp” – Lâm Minh Triết-Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân”

BOD5 = 30 mg/l có b = 250 g/m3

P : độ ẩm của bùn hoạt tính dư, P = 99,4%



+ Lượng bùn dư đưa đến bể nén bùn:

qbd = 0,5 x Wb= 0,5 x 21,4 = 10,7 m3/h

+ Diện tích hữu ích bề mặt yêu cầu :

F1 = = = 29,72 m2

Trong đó:

qbd: lưu lượng bùn hoạt tính dư dẫn vào bể nén bùn,qbd = 0,44 m3/h

vl : tốc độ chảy của chất lỏng ở vùng lắng trong bể nén bùn kiểu lắng đứng, lấy theo điều 6.10.3 – TCXD-51-84: vl = 0,1 mm/s

+ Diện tích ống trung tâm của bể nén bùn đứng:

F1 = = = 0,09 m2

Trong đó:

v2 = tốc độ chuyển động của bùn trong ống trung tâm, v2 = 28-30 mm/s, chọn v2 = 30mm/s



+ Diện tích tổng cộng của bể nén bùn đứng:

F = F1 + F2 = 29,72 + 0,09 = 29,81 m2

+ Đường kính của bể nén bùn:

D = = = 6,16 m



+ Đường kính ống trung tâm:

=0,33m

+ Đường kính phần loe của ống trung tâm:

d1 = 1,35 x d = 1,35 x 0,33 = 0,445 m

+ Đường kính tấm chắn:

dch = 1,3 x d1 = 1,3 x 0,445 = 0,57 m

+ Chiều cao phần lắng của bể nén bùn đứng:

h1 = vl x t x 3600 = 0,0001 x 10 x 3600 = 3,6 m

Trong đó:

t : thời gian lắng bùn lấy theo Bảng 3.13(“Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp” – Lâm Minh Triết-Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân”).

t = 10h

Chiều cao phần nón với góc nghiêng 450 , đường kính bể là 38 m và đường kính đáy là 0.4 m ( 0,2 0,4 m). thì:



H2 = = = 18,8 m

Chiều cao lớp bùn đã nén là:

Hb = h2 – h3 – hth

Trong đó:

h3 : khoảng cách từ đáy ống loe đến tấm chắn 0,25 – 0,3 m. Chọn h3 = 0,3 m.

hTH: chiều cao lớp nước trung hòa:0,3m.

Vậy: Hb = 18,8 – 0,3 – 0,3 = 18,2 m.

Chiều cao bể nén bùn :

Hxd = h1 + hb + h3 = 3,6 + 18,8 + 0.3 = 22,7 m.

+ Kích thước của bể nén bùn (đường kính và chiều cao): D x H = 38 x 22,7 m.

Nước tách ra trong quá trình nén bùn sẽ được dẫn trở lại bể điều hoà để tiếp tục xử lý.


III.4.3.9 Tính toán công trình xả thải sau xử lý vào sông


Nước thải sau khi qua bể khử trùng được dẫn ra sông theo hướng mương hở với 1 đoạn dài 20 m mương này kết thúc ở hố ga bờ sông và từ đó xả trực tiếp vào lòng sông.

Nhiệm vụ chính của công trình xả thải ra sông là làm sao để khả năng xáo trộn pha loãng giữa nước thải với nước sông là tốt nhất.

Phụ thuộc vào hình dạng và cấu tạo của đoạn sông – nơi xả nước thải mà lựa chọn công trình xả thải;

Xả giữa lòng sông hay xả ngay cạnh bờ sông.

Trong phương án đang xét, chọn công trình xả nước thải giữa lòng sông để tính toán thiết kế.


Đoạn ống

Qmax

3

(m /s)



L

(m)


D

(mm)


V

(m/s)


I

(mm/m)


Tổn thất

H = I x L



(m)

Tổn thất cục bộ

Tổn thất tổng cộng

(m)


∑ζ




A–B

1,155

16

1000

2,88

8,0

1,28

-

-

1,28

B-C

1,155

20

1000

2,88

8,0

1,60

19,5

8,24

9,84

Hệ số sức kháng cục bộ của họng xả có thể lấy như sau:

· Hệ số sức kháng lối vào họng xả: xV =0,5;

· Hệ số sức kháng chỗ ra của họng xả : xR = 2, 0 ;

· Hệ số sức kháng chỗ phân dòng : xP = 0, 75 ;

· hệ số sức kháng của một họng xả: x = 3, 25 ;

Chọn 4 họng xả: Hệ số sức kháng cục bộ của 4 họng xả là :

x = 4 x 3, 25 = 13

Khoảng cách giữa các tâm của họng xả lấy bằng 2,5m.



B

C

BểKhửTrùng

ĐáySông

(nguồn: sách xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán thiết kế công trình-Viện môi trường và tài nguyên)

IV. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KINH TẾ




tải về 1.4 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2022
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương