THUYẾT MINH đồ án môn học xử lý nước THẢI đô THỊ thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố hội an công suất q= 24000 m3 ngđ

Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải : Nồng độ chất bẩn của nước thải khu công nghiệp: Nước thải từ xí nghiệp công nghiệp được xử lý sơ bộ trước khi thải ra hệ thống thải nước của thà

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tính toán các thông số cơ bản

BẢNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ

STT THÔNG SỐ KÝ HIỆU GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ

1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt Q SH 24000 (m 3 /ngđ)

2 Lưu lượng nước thải công Q CN 4000 (m 3 /ngđ) nghiệp

3 Tiêu chuẩn thải nước a 200 (l/người.ngđ)

4 Hàm lượng chất lơ lửng SS 600 (mg/l)

5 Hàm lượng chất hữu cơ BOD 20 600 (mg/l)

6 Lưu lượng nước thải sinh hoạt Q SH h.TB 1000 (m 3 /h) giờ trung bình

7 Lưu lượng nước thải sinh hoạt Q SH s.TB 277,8 (l/s) giây trung bình

8 Lưu lượng nước thải sinh hoạt Q SH h.max 1570 (m 3 /h) giờ lớn nhất

9 Lưu lượng nước thải sinh hoạt Q SH s.max 277,8 (l/s) giây lớn nhất

10 Lưu lượng nước thải sinh hoạt Q SH h.min 600 (m 3 /h) giờ nhỏ nhất

11 Lưu lượng nước thải sinh hoạt Q SH s.min 166,7 (l/s) giây nhỏ nhất

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN

SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

1.1.1 Các số liệu cơ bản:

- Tiêu chuẩn thải nước : a = 200 (l/người.ngđ) + Lưu lượng nước thải sinh hoạt :

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ trung bình :

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây trung bình :

= 277,8 (l/s) tra bảng 2 mục 4.1.2 TCXDVN 7957:2008 ta xác định được K cmax =1,57 ; K cmin = 0,6

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ lớn nhất:

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây lớn nhất:

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ nhỏ nhất:

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây nhỏ nhất: min Q h min 600

+ lưu lượng trung bình giờ : Q h TB = 1000 (m 3 /h)

+ Lưu lượng giờ max : Q h max = 1570 (m 3 /h) + Lưu lượng giờ min : Q h min = 600 (m 3 /h) + lưu lượng trung bình giây : q s TB = 277,8 (l/s) + lưu lượng giây max : q s max C6,1 (l/s) + lưu lượng giây min : q s min = 166,7 (l/s)

1.1.2 Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải :

Nồng độ chất bẩn của nước thải khu công nghiệp:

Nước thải từ xí nghiệp công nghiệp được xử lý sơ bộ trước khi thải ra hệ thống thải nước của thành phố, thành phần tính chất nước thải của các xí nghiệp: Hàm lượng chất lơ lửng: SS `0 (mg/l)

Nhu cầu ôxi sinh hóa: BOD `0 (mg/l)

Nhu cầu ôxi hóa học: COD =… (mg/l)

Hàm lượng chất lơ lửng

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt được tính:

+ a ss : Lượng chất lơ lửng của người dân thải trong một ngày đêm Theo bảng 25

TCVN 7957:2008 ta có a ss = 65 g/ng - ngđ.

+ q 0 : Tiêu chuẩn thải nước của khu vực, q 0 = 200 l/người - ngđ.

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải công nghiệp : SS cn = 600 (mg/l)

Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất

SS hh = S S s h × q s h + S S cn × q cn q s h + q cn

= (325 x 20000 + 600 x 4000) / (20000 + 4000) = 370,83 (mg/l) Hàm lượng BOD 20 của nước thải

* Hàm lượng BOD 20 của nước thải sinh hoạt được tính:

+ a BOD : hàm lượng BOD 20 tiêu chuẩn tính theo đầu người

Theo bảng 25 TCVN 7957:2008 ta có BOD 5 = 35 g/người - ngđ a BOD = BOD 0,684 5 = 0,684 35 = 23 (g/người.ngđ)

+ q 0 : tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người, q 0 = 200 l/người - ngđ

Hàm lượng BOD 5 trong nước thải công nghiệp: 100 (g/người.ngđ)

Hàm lượng BOD20 trong nước thải công nghiệp:

L cn = 100:0,684 = 146 (g/người.ngđ) Hàm lượng BOD20 trong hỗn hợp nước thải được tính:

+ L cn × q cn mg/l q sh + q cn

Dân số tính toán được tính theo công thức:

N thực - Dân số thực của thành phố: 216250 người

N tđ - Dân số tương đương, là dân số được quy đổi của thành phố

Dân số tương đương tính theo chất lơ lửng được tính theo công thức:

Dân số tương đương theo BOD 20 được tính theo công thức:

Vậy dân số tính toán của toàn thành phố:

Theo chất lơ lửng: Ntt = 216250 + 36923 = 253173 người.

Tính toán theo BOD 20 : N tt = 216250 + 68571 = 284821 người.

1.1.3 Xác định mức độ cần thiết làm sạch của nước thải : Để lựa chọn phương án xử lý thích hợp và đảm bảo nước thải khi xả ra nguồn đạt các yêu cầu vệ sinh ta cần tiến hành xác định mức độ cần thiết làm sạch.

Nước thải sau khi xử lý được xả vào sông nên ta cần xét tới khả năng tự làm sạch của sông.

Thường được xác định theo :

- Hàm lượng chất lơ lửng

- Hàm lượng oxy hoà tan

- Nồng độ cho phép của chất độc hại xả vào nguồn Mức độ xáo trộn và pha loãng Để tính toán lưu lượng nước sông tham gia vào quá trình pha loãng ta xác định hệ số xáo trộn a.

Theo V.A.Frôlốp và I.D.Rodzille thì hệ số xáo trộn a được tính theo công thức:

+ aa : Hệ số tính toán đến các yếu tố thuỷ lực trong quá trình xáo trộn được tính toán theo công thức: α =ϕ ξ √ 3 E q

+ ϕ : Hệ số tính toán đến độ khúc khuỷ của sông: ϕ = L

L: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán theo lạch sông L = 1400 (m)

L 0 : Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán theo đường thẳng L 0 = 1200 (m).

+ ξ : Hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả; ξ =1,5 (với vị trí cống xả đặt ở xa bờ).

+E: Hệ số dòng chảy rối.Ta coi như suốt dọc đường từ cống xả đến điểm tính toán, sông có chiều sâu và vận tốc thay đổi không đáng kể.

Do vậy E được tính theo công thức:

=0,0075 q: Lưu lượng trung bình giây của nước thải q = 0,32 (m3/s) V TB : Vận tốc trung bình của sông (v = 0,5 m/s)

H: Chiều sâu trung bình của nước trong nguồn (H = 3 m)

Số lần pha loãng nước thải với nước sông được tính: n = aQ +q = 0,34 ×14,6+ 0,32

Q: Lưu lượng nhỏ nhất của nước nguồn: 14,6 (m3/s)

Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng

Hàm lượng chất lơ lửng cho phép của nước thải khi xả vào nguồn được tính: m = p(a Q q +1)+b s m = 2 ( 0,34 × 14.6 +1 )

Page 12 of 64 p = 2 mg/l: hàm lượng chất lơ lửng tăng cho phép trong nước nguồn - đối với nguồn nước sông thuộc nguồn loại II (Theo bảng A.1_Phụ Lục A TCVN 7957-

2008 đối với nguồn loại II thì p = 2 mg/l). b s = 10 mg/l: Hàm lượng chất lơ lửng trong nước sông trước khi xả nước thải vào.

Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng được tính theo công thức:

Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD của hỗn hợp nước thải và nước nguồn

- Theo Bảng A.1 TCXDVN 7957-2008 thì nước thải sau khi hoà trộn với nước sông, BOD của sông không được vượt quá 4 mg/l ⇒ L cp =4 mg/l

- BOD của nước thải cần đạt sau khi xử lý (L T ) được tính theo:

+ L T : BOD của nước thải cho phép xả vào nguồn, mg/l.

+ L cp : BOD tới hạn (BODcho phép) sau khi trộn vào nguồn , L cp = 4 mg/l.

+ L ng : BOD trong nước nguồn tại điểm trước khi xả nước thải,L ng = 2 mg/l.

+ Q: lưu lượng nước thải nhỏ nhất đảm bảo tần xuất 93%, Q = 10 m3/s.

+ Q: Lưu lượng trung bình giây của nước thải, q = 0,32 (m3/s).

+ k1, k2 : hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy của nước thải và nước nguồn ở 200C thì k1(200C) = k2(200C) = 0,1 ngày -1

+ t: thời gian dòng chảy từ vị trí xả đến điểm tính toán tính theo ngày đêm.

= 0,5 ×24000 1400 = 0,12 (ngđ) Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD được tính theo công thức:

Đề xuất, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải

1.2.1 các phương pháp xử lý : a Phương pháp xử lý cơ học

- Mục đích: Nhằm tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.

Hiệu quả:Loại bỏ 60% SS và giảm 20% BOD mà theo tính toán mức độ xử lý phải Loại bỏ 82,5% SS và giảm 93,17% BOD nên ta không xử dụng phương pháp xử lí cơ học trong trường hợp này b Phương pháp xử lý hóa học

Mục đích xử lý nước thải là làm sạch và cải thiện chất lượng nước bằng cách sử dụng các chất oxy hóa mạnh Các chất oxy hóa này bao gồm clo ở dạng khí và dạng lỏng, dioxit clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganat kali, bicromat kali, oxy từ không khí và ozon, được lựa chọn tùy thuộc vào đặc tính ô nhiễm và mục tiêu xử lý Quá trình oxy hóa giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, khử màu, khử mùi và diệt vi sinh, từ đó nâng cao độ trong sạch của nước thải.

Quá trình oxy hóa nước thải chuyển đổi các chất độc hại thành các hợp chất ít độc hơn và tách chúng khỏi nước thải Do tiêu tốn lượng lớn tác nhân oxi hóa và chi phí vận hành, xử lý oxy hóa được sử dụng chủ yếu trong những trường hợp đặc thù khi các tạp chất gây ô nhiễm không thể loại bỏ bằng các phương pháp xử lý nước thải khác.

Trong trường hợp này phương pháp hó học có thể cân nhắc sử dụng nếu không có phương pháp xử lý khác

Page 14 of 64 c Phương pháp xử lý hóa lý

- Mục đích: Cho các hóa chất (keo tụ và trợ keo tụ) để tăng cường khả năng tách các tạp chất không tan, keo và một phần chất hòa tan ra khỏi nước, chuyển hóa các chất không tan và lắng cặn thành các chất không thay đổi phản ứng (PH) của nước, khử màu của nước.

Hiệu quả xử lý nước thải có thể đạt được ở khâu cuối cùng hoặc ở khâu sơ bộ trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, đồng thời được tăng cường khi kết hợp với các công nghệ xử lý bổ sung Các phương pháp được sử dụng gồm keo tụ và lắng, hấp phụ, tuyển nổi, tách bằng màng và trao đổi ion, nhằm loại bỏ nhanh các chất ô nhiễm hữu cơ, kim loại và các ion hòa tan, từ đó nâng cao chất lượng nước thải sau xử lý.

 Không thể xử lý nước thải đạt yêu cầu trước khi xả ra nguồn tiếp nhận d

Phương pháp xử lý sinh học

- Mục đích: Dựa vào sự tồn tại và hoạt động của các vi sinh vật để oxy hóa chất bẩn hữu cơ ở dạng keo và các chất hòa tan có trong nước thải.

+ Điều kiện tự nhiên: Nên áp dụng một cách triệt để Tuy nhiên, quá trình xử lý trong điều kiện tự nhiên phụ thuộc vào nguồn oxy và lượng VSV có trong đất và nước nên tốc độ xử lý thường chậm  Để đạt được hiệu quả cao thì diện tích chất lượng xử lý phải lớn Hiệu quả xử lý nước thải theo BOD từ 80 - 95% phụ thuộc vào thời gian lưu nước và tải trọng BOD; theo SS là 80 - 95% tùy thuộc vào từng phương pháp khác nhau, hiệu suất khử trùng đạt 99,99% Điều kiện địa phương của TP Hội An – T Quảng Nam :

- Khí hậu Hội An chịu ảnh hưởng của mùa hè khô nóng bởi có gió tây Nam thổi về  Sự khó khăn cho việc phát triển của VSV.

 Không nên sử dụng phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.

Điều kiện nhân tạo mang lại nhiều ưu điểm vượt trội cho xử lý nước thải, như tốc độ xử lý nhanh hơn, cường độ xử lý mạnh hơn và hiệu quả cao hơn Đối với xử lý hoàn toàn, BOD giảm từ 90–95% và hiệu quả khử trùng đạt 99,99%; đối với xử lý không hoàn toàn, BOD giảm từ 40–80% Những ưu điểm này đáp ứng đầy đủ yêu cầu xử lý nước thải.

 Phù hợp để áp dụng vào dây chuyền công nghệ

1.2.2 Các thông số cần thiết:

+ Theo SS : E = 82,5% Công suất trạm : Q = 24000 (m3/ngđ) Để đảm bảo vệ sinh nguồn nước, ta quyết định chọn phương pháp xử lý sinh học hoàn toàn theo điều kiện nhân tạo Xử lý nước thải với mức độ làm sạch theo BOD 20 với E = 92,37%

Chọn dây chuyền xử lý

Sơ đồ và các công trình xử lý thành phần trong trạm xử lý phục thuộc vào các yếu tố

+ Lưu lượng nước thải cần xử lý

+ Thành phần, tính chất nước thải

+ Mức độ cần thiết làm sạch nước thải

+ Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn

+ Cơ sở vật chất, vật liệu, của địa phương

+ Các tính toán kinh tế kỹ thuật của khu vực

1.2.3 Ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ như sau :

Phương án 1: Bể Aeroten Phương án 2: Bể Biophin cao tải Ưu điểm: Ưu điểm:

- Bể Aeroten chiếm ít diện tích hơn, - Bể Biophin có cấu tạo đơn giản, ít ảnh hưởng đến môi trường không quản lý thuận tiện. khí xung quanh hơn.

- Tận dụng được nguồn nguyên liệu

- Thời gian lưu nước không quá 12h địa phương.

- Chất hữu cơ bị ôxy hóa ngay trên bể - Chi phí xử lý, quản lý rẻ. làm thoáng.

- Phân bố nước bằng hệ thống tưới

- Lưu lượng gió dùng để làm thoáng phản lực nên nước thảI được phân bố ít do tận dụng được bùn hoạt tính đều trên bề mặt lớp vật liệu lọc.

- Luôn đảm bảo được việc thông gió - Thích hợp khi nhiệt độ không khí để bùn không bị lắng trong bể làm cao. thoáng.

- Độ ẩm màng vi sinh nhỏ, dẫn đến

Do kết cấu bể hình chữ nhật nên thể tích của công trình xử lý bùn giảm so với bể nước hình tròn thông thường; các góc bể thường biến động do sự di chuyển của bùn hoạt tính sau bể Aeroten, khiến lưu lượng và quỹ đạo dòng chảy không đồng nhất và khó kiểm soát.

Nhược điểm: của vùng nước trung tâm, tạo nên các góc chết làm giảm hiệu quả ôxy hóa - Hoạt động không ổn định bằng bể

Aeroten do màng vi sinh có thể làm chất bẩn. lấp đầy các khe rỗng trong lớp vật

- Việc quản lý Aeroten tương đối liệu lọc gây tắc bể nếu tải trọng thủy phức tạp vì phải thổi khí liên tục và lực giảm trong một thời gian dài. tái sinh tuần hoàn bùn hoạt tính.

- Năng lượng điện cần cấp đầy đủ,

- Tốn vật liệu lọc do đó giá thành liên tục. xây dựng cao.

-Việc phân phối nước tưới lên bể Biophin cao tải đều phải sử dụng máy bơm công suất lớn gây tốn kém trong xây dung quản lý.

TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRẠM XỬ LÝ THEO

Tính toán dây chuyền xử lý

2.1.1 Ngăn tiếp nhận nước thải

Nước thải đô thị được đưa vào hệ thống xử lý qua đường ống bơm áp lực, đổ vào ngăn tiếp nhận ở khu trạm xử lý Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vị trí cao nhất của trạm xử lý để nước có thể tự chảy qua các công trình xử lý tiếp theo Việc bố trí này giúp tối ưu luồng nước và đảm bảo quá trình xử lý diễn ra liên tục và hiệu quả.

- Kích thước của ngăn tiếp nhận phụ thuộc vào công suất của trạm.

- Với lưu lượng Qhmax = 1870,06 m3/h được dẫn theo 2 đường ống áp lực có D = 600mm. Kích thước của ngăn tiếp nhận có thể chọn theo phụ lục 3 Giáo trình xử lý nước thải đô thị – PGS, TS Trần Đức Hạ bảng P2.1 như sau :

Bảng 2.1 : Kích thước ngăn tiếp nhận nước thải

Kích thước cơ bản (mm) Dống (mm)

Chọn kích thước ngăn tiếp nhận như sau:

2.1.2 TÍNH TOÁN MƯƠNG DẪN NƯỚC THẢI TỚI SONG CHẮN RÁC.

Nước thải được dẫn từ ngăn tiếp nhận đến các công trình làm sạch tiếp theo bằng mương dẫn có tiết diện ngang hình chữ nhật, kích thước: b h1 = 1000 900 (mm) và được làm bằng bê tông cốt thép.

Các thông số thủy lực của mương được cho trong bảng dưới.( Dựa vào : “bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước” - GS.TSKH Trần Hữu Uyển)

Bảng 2.2 : Kết quả tính toán thủy lực của mương

Lưu lượng tính toán qsMin= 403 qsMax= 899

Sơ đồ cấu tạo song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô có kích thước lớn trong nước thải và là công trình chuẩn bị cho các giai đoạn xử lý tiếp theo Bố trí 2 song chắn rác , trong đó : 1 song chắn rác công tác và 1 song chắn rác dự phòng Kích thước song chắn rác

Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng chiều sâu lớp nước trong mương dẫn ứng với vận tốc max : h1 = hmax = 0,88 (m) Số khe hở ở song chắn rác được tính : n q max k o v ×b× h 1

Trong đó : n : số khe hở k0 = 1,05 : hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy, cào rác bằng cơ giới qmax : lưu lượng giây lớn nhất của nước thải, qsmax9(l/s) = 0,899(m3/s) v : tốc độ nước chảy qua song chắn rác lấy theo 7.2.10 TCVN 7957-2008 chọn v 0,9 (m/s) b : khoảng cách giữa các khe hở : b = 16 (mm) n = 0,899 ×1,05= 75 (khe)

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

Trong đó : S là chiều dày của song chắn , S = 0,01 (m)

Kiểm tra lại vận tốc dòng chảy tại vị trí mở rộng của mương trước song chắn, tương ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhất, nhằm ngăn ngừa sự lắng cặn tại khu vực này Đảm bảo vận tốc dòng chảy tại vị trí này luôn lớn hơn 0,4 m/s để giảm nguy cơ tích tụ và cải thiện hiệu suất thoát nước.

= 2 x 0,46 0,44 (m/s) Kết quả trên thoả mãn yêu cầu tránh lắng cặn.

- Độ dài phần mở rộng l1 được tính: l B s B m

Với: + Bm - Chiều rộng mương dẫn, Bm = 1 m.

+ Bs - chiều rộng thanh chắn, Bs = 2 (m)

+ - Góc mở rộng của mương; = 20 0, tg200 0,364 l1 2−1

- Độ dài phần thu hẹp l2 được tính theo cấu tạo: l2 = 0,5 l1 = 0,5 1,6 = 0,68 m

- Chiều dài đoạn mương mở rộng chọn theo cấu tạo lS = 1,5 m.Vậy chiều dài mương chắn rác là: lXD = l1 + lS + l2 = 1,37 +1,5 + 0,68 = 3,55 (m).

- Tổn thất áp lực qua song chắn:

+ Vmax = 1,06 m/s, vận tốc nước ở kênh trước song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất. + k : hệ số tính đến hệ số tổn thất áp lực do vướng mắc rác ở song chắn.k = 2

+ : hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn, phụ thuộc vào loại song chắn (hình dáng, tiết diện, cách đặt song chắn).

Trong thiết kế hệ thống xử lý nước thải, hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn được xác định theo Bảng 3.3 của tài liệu Xử lý nước thải - Tính toán thiết kế công trình, do Trường Đại học Xây dựng xuất bản năm 1973 Đối với tiết diện hình chữ nhật, hệ số này được cho là k = 2,42 và phụ thuộc vào kích thước tiết diện ngang của thanh song chắn.

+ = 600 - góc nghiêng của song chắn so với mặt phẳng nằm ngang.

- Chiều cao xây dựng đặt song chắn rác:

Với hbv = 0,3 - Chiều cao bảo vệ.

Xác định kiểu SCR, số SCR, loại máy nghiền rác và lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền rác

- Lượng rác lấy ra từ song chắn được tính:

+ a - Lượng rác tính theo đầu người trong 1 năm, theo bảng 20 TCXDVN 7957-

+ Ntt - Dân số tính toán theo chất lơ lửng Ntt = 282788 (người).

Vậy theo 7.2.9 TCXDVN 7957-2008 thì ta phải sử dụng SCR cơ giới.

Và theo bảng 19 TCXDVN 7957-2008 với khe hở SCR 16 mm chọn 1 SCR làm việc là 1 SCR dự phòng.

- Với khối lượng riêng của rác là 750 kg/m3 (theo 7.2.12 TCXDVN 7957-2008), thì trọng lượng rác trong ngày sẽ là:

Lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm:

+ Kh : hệ số không điều hòa giờ của rác đưa tới trạm bơm lấy sơ bộ Kh = 2 (theo

+ Rác được nghiền nhỏ bằng máy nghiền sau đó dẫn bể Metan

- Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền rác là 10 m3/1T rác Q = 10 P = 10 4.65

Kết luận: Chọn 1SCR làm việc và 1 SCR dự phòng và các thông số thiết kế như sau: h1(m) hS(m) hxd(m) Bm(m) Bs(m) L1(m) L2(m) Ls(m) Lxd(m)

Bể lắng cát được xây dựng để tách các tạp chất vô cơ không tan (chủ yếu là cát) khỏi nước thải Trong nước thải bản thân cát không độc hại, nhưng nó sẽ ảnh hưởng xấu đến chế độ làm việc của các công trình làm sạch khác. mặt c ắt 1-1 h bv hn h 1 h c

Sơ đồ bể lắng cát ngang

Việc tính toán bể lắng cát ngang được tiến hành theo chỉ dẫn điều 8.3.3 TCXDVN 7957-2008

Khi lưu lượng lớn nhất là: 0,3 (m/s)

Khi lưu lượng nhỏ nhất là: 0,15 (m/s)

Thời gian lắng không nhỏ hơn 30 giây khi lưu lượng lớn nhất. Độ lớn thủy lực của hạt cỏt giữ lại trong bể Uo lấy bằng 18 24 mm/s.

Chiều sâu lắng tính toán Hn = 0,25 1 m

Tính toán chiều dài của bể lắng

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

- Htt : Là chiều sâu của phần lắng theo 8.3.4 TCVN 7957-2008 lấy bằng 0,25 1,0 (m) Chọn Htt = 0,7 (m).

- U0 : Là độ lớn thuỷ lực của hạt cát (mm/s) Được xác định theo bảng 26 TCVN 7957:2008 với kích thước tối thiểu của hạt cặn là 0,2 0,25 (mm) Chọn U0 = 24,2 (mm/s)

- K : Là hệ số tỷ lệ Uo/U chọn theo bảng 27 TCVN 7957:2008, với bể lắng cát ngang

- V : Là vận tốc dòng chảy trong bể Chọn theo bảng 28 TCVN 7957:2008.

Vậy chiều dài bể lắng cát là :

Diện tích tiết diện ướt của phần lắng:

Diện tích ướt của phần lắng được xác định theo công thức:

Trong đó: - qmax : Là lưu lượng tính toán lớn nhất của nước thải qmax 0,899(m3/s)

- V : Là vận tốc dòng chảy trong bể ứng với lưu lượng lớn nhất V= 0,3 m/s

- n : Là số đơn nguyên công tác Lấy n = 2.

Diện tích mặt thoáng của bể lắng:

Diện tích mặt thoáng của bể lắng được xác định theo công thức:

Trong đó : - U là tốc độ lắng trung bình của hạt cát có kể đến ảnh hưởng của dòng chảy rối được tính theo công thức: U = √ U 2 0 −W 2

- W : Là tốc độ thành phần chảy rối theo phương thẳng đứng:

- U0 : Là tốc độ lắng tự do của hạt cát: U0 = 24,2 (mm/s)

Chiều ngang của bể lắng:

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

Kiểm tra chế độ làm việc của bể lắng:

Vận tốc nước chảy trong bể ứng với lưu lượng nhỏ nhất : qsMin = 0,403 (m3/s).

Trong đó: HMin Là chiều sâu lớp nước trong bể ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhất (Lấy bằng chiều sâu lớp nước nhỏ nhất trong mương dẫn):

Thời gian nước lưu lại trong bể : t=L

0,22 Q.36 (s) > 30 (s) Đảm bảo yêu cầu về thời gian lưu nước trong bể.

Chọn bể lắng cát ngang gồm ba ngăn, trong đó có hai ngăn công tác và một ngăn dự phòng.

Thể tích phần lắng trong bể được xác định theo công thức :

Page 27 of 64 p : Lượng cát giữ lại trong bể lắng a = 0,02 (l/ng.đ) Ntt: Số dân tính toán Ntt = 282788

(người). t : Chu kỳ thải cát t = 1 (ngày đêm), nhằm tránh sự thối rữa cặn Chiều cao lắng cát trong bể lắng cát : hc W C

Cát được xả ra khỏi bể lắng cát bằng thiết bị nâng thủy lực.Để vận chuyển bằng thủy lực 1 m3 cặn cát ra khỏi bể phải cần tới 20 m3 nước.

Lượng nước cần dùng cho thiết bị nâng thủy lực trong một ngày theo điều 8.3.5

TCVN 7957:2008 lấy sơ bộ bằng 20 lần lượng cát lấy ra khỏi bể:

Q = Wc 20 = 5.7 20 = 114 (m3/ngđ) Chiều cao xây dựng của bể lắng:

Chiều cao xây dựng được xác định theo công thức: HXD = Htt+ hc+ hbv (m).

Htt : Là chiều cao tính toán của bể lắng cát : Htt = 0,7 (m). hbv : Là chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3 (m). hc : Là chiều cao lớp cặn trong bể: hc = 0,11 (m).

Như vậy cần xây dựng bể lắng cát ngang với 3 ngăn, 2 ngăn công tác và 1 ngăn dự phòng, kích thước mỗi ngăn là: hbv(m) Htt(m) hc(m) hxd(m) L (m) B (m)

- Cặn xả ra từ bể lắng cát còn chứa nhiều nước nên phải phơi khô ở sân phơi cát.

- Sân phơi cát được bố trí ở gần bể lắng cát Sân phơi cát có nền nhân tạo bằng cát và có hệ thống ống thu nước thấm xuống dẫn về bể lắng cát Đường kính ống D = 100 (mm) và độ dốc i = 0,003.

- Diện tích sân phơi cát được xác định theo công thức:

Trong đó: a : Là lượng cặn tính theo đầu người lấy theo tiêu chuẩn a = 0,02 (l/ng.ngđ) Ntt : Là dân số tính toán theo chất lơ lửng : Ntt = 282788 (người). h : Là tổng chiều cao lớp cát trong 1 năm lấy h = 4 (m)

Chọn sân phơi cát gồm 6 ô, kích thước mỗi ô là: b l = 10 10 (m).

2.1.5 Tính toán bể lắng ly tâm đợt 1.

Bể lắng được tính toán dựa theo Mục 8.5 TCVN 7957:2008.

Khi tính toán bể lắng ly tâm phải tuân thủ các điều kiện sau:

- Chiều sâu vùng lắng H = 1,5 5 (m) tỷ lệ giữa đường kính bể và chiều sâu vùng lắng lấy bằng 6 12 trong một số trường hợp có thể lấy từ 6 30 đối với nước thải sản xuất.

- Đường kính bể không nhỏ hơn 1 (m).

- Chiều cao lớp nước trung hòa 0,3 (m).

1- Ống dẫn nước vào. 2- Phễu phân phối nước. 3- Máng thu nước. 4- Mương dẫn nước ra. 5- Hố thu cặn.

Hình 3.4.Sơ đồ cấu tạo bể lắng ly tâm đợt I a Tính toán bể lắng

Bán kính bể lắng li tâm được xác định theo công thức:

+) n : Là số bể lắng li tâm công tác: n = 4 bể.

+) Q : Là lưu lượng tính toán của nước thải: Q = 3237 (m 3 /h).

+) K : Là hệ số sử dụng thể tích công tác của bể: K = 0,45

+) H : Là chiều sâu tính toán của vùng lắng: H = 3,0 (m).

+) u 0 : Là độ thô thuỷ lực của hạt cặn, được xác dịnh theo công thức:

Trong các mô hình xử lý nước thải, hệ số thực nghiệm n phụ thuộc vào tính chất của cặn Đối với các hạt cặn có khả năng kết tụ, n được xác định là bằng 0,25 Giá trị này áp dụng cho chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt và giúp mô tả quá trình kết tụ và lắng sediment để tối ưu hiệu quả xử lý.

+) :Là hệ số tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ nước thải đến độ nhớt của nước Theo bảng 31 TCVN 7957:2008, với nhiệt độ nước thải là t = 20 0 C, ta có 1,0.

+) t :Là thời gian lắng của nước thải trong bình hình trụ với chiều sâu lớp nước hP0mm đạt hiệu quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán và được lấy theo bảng 33 TCVN 7957:2008.

Với C 1 = 444(mg/l); chọn hiệu suất bể lắng E = 60% ta có t = 761.2 s,

+) Trị số ( K h H ) n tra theoTCVN 7957:2008 Với H =3m, ta có ( K h H ) n =1,29

+) :Là vận tốc cản của dòng chảy theo thành phần đứng, tra theo bảng 32

TCVN 7957:2008: ứng với V=8(mm/s) thì ω = 0,03 (mm/s) Vậy:

Chọn R = 11 (m) Đường kính của một bể lắng li tâm:

- Diện tích của một bể lắng li tâm: F= π × D 2

- Thể tích ngăn công tác của bể: W = F H = 379.94 3 = 1139.82 ( m 3 ).

- Chiều cao của bể lắng li tâm: H TC = H + h bv = 3+ 0,5 = 3,5 (m)

- Kiểm tra tốc độ thực tế V Th trong phần lắng :

3,6×π ×R×H 3,6 ×3,14 × 10.89× 3 Không sai khác nhiều so với vận tốc tính toán V=8 (mm/s), do đó không phải điều chỉnh lại giá trị R.

- Hàm lượng chất lơ lửng theo nước trôi ra khỏi bể lắng đợt I là:

C hh : Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải ban đầu; C hh = 444

E 1 : hiệu suất của bể lắng ly tâm đợt 1; E 1 = 60%

Quy hoạch mặt bằng tổng thể trạm xử lý

Trên mặt bằng bố trí sơ đồ dây chuyền công nghệ của tram xử lý, các công trình chức năng khác nhau theo nguyên tắc sử dụng thuận tiện, không ảnh hưởng lẫn nhau Mặt bằng bố trí tổng thể của trạm xử lý theo phương án thiết kế được bố trí trong một khuôn viên rộng lớn, khang trang, xanh và sạch Ngoài cùng là hàng cây xanh cách ly với chiều dày đủ để đảm bảo an toàn về vệ sinh, tiếng ồn Ngoài ra nó cũng tạo cảnh quan đẹp cho khu xử lý và khu vực dân sinh xung quanh Bên trong là một hệ thống đường giao thông đảm bảo điều kiện đi lại tốt và thuận tiện khi vận hành trạm.Các đường ống kỹ thuật được bố trí ngầm trong hào dưới mặt đất, đảm bảo các điều kiện kỹ thuật cần thiết, đảm bảo dễ quản lý và sửa chữa, khắc phục sự cố khi cần thiết.

Với công suất 56550 (m3/ngđ) dựa vào phụ lục D TCXDVN 7957-2008 ta bố trí các công trình trong trạm xử lý như sau:

Nhà nghỉ cho công nhân : 16 9 = 144 (m2)

Ngoài các công trình đã quy định rõ trong tiêu chuẩn thiết kế, trong trạm xử lý còn bố trí các công trình phụ cần thiết như sau.

Các trạm bơm nước thải, bơm bùn, trạm khí nén, nồi hơi xác định cụ thể theo yêu cầu của từng công trình.

Hệ thống đường giao thông trong trạm được bố trí để xe và người đi lại dễ dàng, đảm bảo an toàn và thông suốt cho mọi phương tiện và người tham gia giao thông Chiều rộng đường đi trong trạm được quy định như sau: đường ô tô hai làn xe có chiều rộng từ 7 đến 10 mét.

Hành lang đi bộ rộng 2 (m).

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	472,48 KB