Luận Văn Đồ Án Tốt Nghiệp Tính Toán Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Thải Tập Trung Huyện Bình Sơn - Quảng Ngãi.pdf

Chương 1 Đồ án tốt nghiệp Trang 1 GVHD Phạm Phú Song Toàn SVTH Lê Thị Nhƣ Vỹ Lớp 08 MT TÊN ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẬP TRUNG HUYỆN BÌNH SƠN QUẢNG NGÃI Họ và tên sinh viên LÊ THỊ[.]

Đặc điểm hình thành và phát triển

Bình Sơn là huyện ven biển thuộc tỉnh Quảng Ngãi, nằm ở cửa ngõ phía bắc Huyện này có vị trí địa lý thuận lợi, phía đông giáp biển Đông, phía tây giáp huyện Trà Bồng, phía nam giáp huyện Sơn Tịnh, và phía bắc giáp huyện Núi Thành (tỉnh Quảng Nam) Quốc lộ 1A và đường sắt Thống Nhất đi qua huyện, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông và phát triển kinh tế.

Bình Sơn đã trải qua một nền kinh tế nông nghiệp lạc hậu và chịu ảnh hưởng nặng nề từ các cuộc chiến tranh Kể từ năm 1975, huyện đã nỗ lực khôi phục và xây dựng một cơ cấu phát triển nông nghiệp toàn diện, đồng thời phát triển các ngành nghề tiểu thủ công nghiệp, thương mại và dịch vụ.

Bình Sơn hiện nay nổi bật với Khu Kinh tế Dung Quất, nơi có nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm miền Trung Kinh tế - xã hội của huyện đang có nhiều bước tiến nhanh chóng Đồng thời, Bình Sơn cũng nỗ lực xây dựng một huyện mạnh về bảo vệ môi trường, thân thiện với thiên nhiên và có cơ sở hạ tầng đạt tiêu chuẩn.

Điều kiện tự nhiên- kinh tế- xã hội

Điều kiện tự nhiên

Bình Sơn là một huyện của tỉnh Quảng Ngãi với tổng diện tích là 46677km 2 , với bốn phía tiếp giáp:

 Phía bắc giáp huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam

 Phía nam giáp huyện Sơn Tịnh

 Phía tây giáp huyện Trà Bồng

 Phía đông giáp biển Đông

1.2.1.2 Đặc điểm địa hình: Địa hình khá phức tạp, nằm ở ven biển, có cả vùng đồng bằng và miền núi

Huyện có lợi thế phát triển kinh tế nông nghiệp nhờ vào nguồn đất đai phì nhiêu và lao động tay nghề cao Vị trí gần các đầu mối giao thông và trung tâm kinh tế, văn hóa lớn trong khu vực cũng tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành công nghiệp, thương mại và dịch vụ.

Huyện có vị trí địa lý thuận lợi với quốc lộ 1A chạy qua, gần sân bay Chu Lai, có đường sắt và cảng nước sâu Dung Quất, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông đường bộ, hàng không, đường sắt và đường thủy.

Tình hình khí hậu tại Bình Sơn khá thuận lợi cho sản xuất và sinh hoạt, nhưng thường xuyên xảy ra lũ lụt lớn hoặc bão biển vài năm một lần Gần đây, tình trạng hạn hán cũng diễn ra thường xuyên, gây thiệt hại đáng kể cho sản xuất nông nghiệp và ảnh hưởng xấu đến đời sống của ngư dân vùng biển.

 Nhiệt độ trung bình năm: 26.5 0 C

 Nhiệt độ cao nhất trung bình: 29 0 C

 Nhiệt độ thấp nhất trung bình: 23 0 C

 Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối: 41.5 0 C

 Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối: 10.5 0 C

 Độ ẩm không khí trung bình năm: 83%

 Độ ẩm không khí cao nhất trung bình: 90%

 Độ ẩm không khí thấp nhất trung bình: 76%

 Độ ẩm không khí thấp nhất tuyệt đối: 11%

* Mƣa:từ tháng 10 – 12 âm lịch

 Lƣợng mƣa trung bình năm: 2056 mm

 Lƣợng mƣa năm lớn nhất: 13850 mm

 Lƣợng mƣa ngày lớn nhất: 330 ngày

 Số ngày mƣa trung bình nhiều nhất: 20 ngày

 Số giờ nắng trung bình: 2160 giờ/năm

 Số giờ nắng trung bình nhiều nhất: 250 giờ/tháng

 Số giờ nắng trung bình ít nhất: 120 giờ/tháng

 Lƣợng bốc hơi trung bình: 2110 mm/năm

 Lƣợng bốc hơi trung bình nhiều nhất: 242 mm/năm

 Lƣợng bốc hơi trung bình thấp nhất: 117 mm/năm

 Trung bình lưu lượng toàn thể: 5.3

 Trung bình lưu lượng hạ tầng: 3.3

 Hướng gió chính: gió Đông

 Tốc độ gió trung bình: 3.3-1.4 m/s

 Tốc độ gió mạnh nhất: 20-25 m/s

Điều kiện kinh tế- xã hội

1.2.2.1 Dân số và lao động:

Mật độ dân số: 386 người/km 2

Trong đó, lao động đƣợc phân bổ theo các ngành nhƣ sau:

1) Nông - lâm - ngư nghiệp 79.176 người;

2) Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp 3.903người;

3) Thương mại - dịch vụ 7.532 người;

4) Các ngành không sản xuất vật chất 3.141 người

Lực lượng lao động thiếu việc làm là 3.839 người

1.2.2.2 Tình hình sử dụng đất:

 Đất khu dân cƣ 1.493,21ha(3,21%)

 Đất chƣa sử dụng 9.298,54ha (19,92%)

1.2.2.3 Tình hình du lịch-đầu tƣ của huyện:

Huyện nổi bật với nhiều bờ biển hấp dẫn, thu hút đông đảo du khách, như biển Khe Hai tại Bình Thạnh, biển Lệ Thủy ở Bình Trị, và khu du lịch sinh thái Thiên Đàng.

Từ khi có khu kinh tế Dung Quất được mở ra có rất nhiều nước đến huyện đầu tư vào các ngành công nghiệp

Định hướng phát triển hạ tầng kỹ thuật

Giao thông

Bình Sơn có hệ thống giao thông phát triển với đường sắt xuyên Việt dài 13,5km và các ga Bình Sơn, Trì Bình Quốc lộ 1 đi qua Bình Sơn dài 15km, cùng với 4 tuyến đường tỉnh tổng chiều dài 77,82km Huyện có 19 tuyến đường dài 113km, trong khi đường xã có 153 tuyến với tổng chiều dài 304,4km, trong đó 143km đã được trải nhựa hoặc bê tông Đường phục vụ Khu Kinh tế Dung Quất bao gồm Bình Long đi Dung Quất dài 6,5km, Bình Hiệp đi Dung Quất dài 24km, và đường nội bộ Khu Kinh tế Dung Quất cùng thành phố Vạn Tường gần 50km, tất cả đều có mặt đường rộng trên 10m và đã được tráng nhựa.

Các công trình công cộng

Các công trình công cộng trong huyện nhƣ:

-Các trụ sở hành chính

-Các trường mẫu giáo, tiểu học, THCS, THPT

-Các trường dạy nghề,trung tâm giáo dục thường xuyên

Các công trình này tập trung chủ yếu ở thị trấn của huyện

Mạng lưới điện

Nguồn điện cho chiếu sáng luôn được cung cấp đầy đủ và liên tục, chủ yếu từ lưới điện quốc gia Trong những năm gần đây, huyện đã đầu tư nhiều kinh phí để kéo thêm tuyến điện và xây dựng trạm biến áp mới Điện lực huyện đã tin học hóa quản lý sản xuất kinh doanh, kết nối mạng để truy cập dữ liệu, thiết kế, lập kế hoạch và điều hành sản xuất Hệ thống lưới điện phân phối đã được hiện đại hóa, đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục Tất cả các xuất tuyến 15kV, 22kV và máy cắt phân đoạn đều sử dụng công nghệ máy cắt tự động, nâng cao độ tin cậy và chất lượng cung cấp điện Các trạm biến áp trung gian 35kV được trang bị rơle bảo vệ công nghệ số tích hợp, đảm bảo an toàn trong cấp điện.

Bưu điện

Bưu điện huyện đã thực hiện nhiều nghiên cứu khoa học và sáng kiến cải tiến kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả quản lý sản xuất và kinh doanh Hầu hết các lĩnh vực hoạt động đã được tin học hóa, với nhiều dịch vụ được cung cấp qua mạng máy tính, từ đó nâng cao chất lượng dịch vụ và đảm bảo tính nhanh chóng, chính xác, an toàn, tiện lợi và văn minh.

Định hướng phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật

Huyện Bình Sơn, nằm dọc theo quốc lộ 1A, có vị trí thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hóa Do đó, việc duy trì và xây dựng thêm cơ sở hạ tầng là cần thiết để nâng cao kinh tế và cải thiện đời sống cho người dân trong huyện.

Khu công nghiệp Dung Quất đã thúc đẩy sự phát triển của hạ tầng, do đó cần định hướng xây dựng và phát triển đúng quy định, phù hợp với điều kiện cụ thể để thu hút đầu tư nước ngoài.

Thúc đẩy quá trình đô thị hóa vùng nông thôn

Ngày càng nâng cấp các địa điểm du lịch của huyện nhằm thu hút khách trong và ngoài nước đến tham quan.

Đánh giá hiện trạng nước thải và xử lý nước thải

Hiện trạng nước thải

Các vùng nông thôn chủ yếu phụ thuộc vào nông nghiệp, dẫn đến việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật phổ biến Điều này đã gây ô nhiễm nguồn nước, cùng với việc người dân vứt rác bừa bãi xuống ao hồ, làm gia tăng nguy cơ phát sinh bệnh tật.

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Lựa chọn nguồn tiếp nhận

Nước sau khi sử lý sẽ được xả thải vào biển Bình Đông

Nước sau khi xử lý bảo đảm hiệu quả xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào biển loại B, áp dụng tiêu chuẩn 6986-2001 với các yêu cầu cơ bản:

Xác định quy mô công suất xử lý của trạm xử lý nước

2.2.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt:

- Lưu lượng nước thải thi trấn: 0.8 150 42000 3

- Lượng nước thải nông thôn : 0.8 50 400000 3

Vậy lưu lượng nước thải sinh hoạt là:

-Lưu lượng trng bình giờ: d

-Lưu lượng trng bình giây:

Tra bảng 3-1 TCXDVN 51-2008 ta đƣợc hệ số không điều hòa K=1.51

-Lưu lượng giây max: ax ax 367.78

2.2.2 Lưu lượng nước thải bệnh viện:

-Lưu lượng nước thải người bệnh:

-Lưu lượng nước thải nhân viên phục vụ:

-Vậy lưu lượng nước thải của bệnh viện là:

-Lưu lượng trung bình giờ:

Q bv   m /h -Lưu lượng max giờ: ax 14.65 2.5 36.6 h

2.2.3 Lưu lượng nước thải trường học:

-Lưu lượng nước thai trung bình ngày đêm:

-Lưu lượng nước thải trung bình giờ:

2.2.4 Lưu lượng nước thải khách sạn:

-Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm:

-Lưu lượng trung bình giờ:

2.2.5 Lưu lượng nước thải chợ:

-Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm:

-Lưu lượng trung bình giờ:

 Từ các số liệu về lưu lượng nước thải trên ta có bảng phân bố lưu lượng:

Số Nước thải sinh Nước Nước Nước Nước Lưu lượng tổng giờ hoạt,k=1.51 thải bệnh viện thải trường học thải khách sạn thải chợ cộng

Vậy công suất xử lý của trạm xử lý nước thải là: 25853 m3/ngđ

Xác định nồng độ các chất bẩn

2.3.1 Xác định tổng các chất rắn lơ lửng:

1 chất rắn lơ lửng trong nước thải sinh hoạt:

2 chất rắn lơ lửng trong nước thải bệnh viện:

3 chất rắn lơ lửng trong nước thải khách sạn:

4 chất rắn lơ lửng trong nước thải chợ:

5 chất rắn lơ lửng trong nước thải trường học:

SH SH BV BV TH TH KS KS C C

2.3.2 Xác định tổng BOD trong nước thải:

1 Nồng độ BOD trong nước thải sinh hoạt:

2 Nồng độ BOD trong nước thải bệnh viện:

3 Nồng độ BOD trong nước thải trường học:

4 Nồng độ BOD trong nước thải khách sạn:

5 Nồng độ BOD trong nước thải chợ:

BOD C Q SH SH C Q BV BV C Q TH TH C Q KS KS C Q C C

 Yêu cầu nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 6986-2001, trong đó: SS mg/l

Vậy hiệu suất xử lý:

Đề xuất dây chuyền công nghệ

2.4.1 Hiệu suất xử lý qua từng công trình:

-Từ nước thải qua SCR thì SS và BOD 20 giảm 4% Vậy sau khi qua SCR thì SS và

-Từ SCR qua BLC thì SS và BOD 20 giảm 5% Vậy sau khi qua BLC thì SS và

-Qua bể lắng đợt I và làm thoáng sơ bộ thì SS giảm 65%,BOD 20 giảm 35% Vậy nồng độ SS và BOD 20 còn lại là:

-Qua bể lọc sinh học thì BOD 20 giảm 70%, vậy nồng độ BOD 20 còn lại là:

Qua bể lắng II thì lƣợng SS giảm 41%,BOD 20 giảm 40% Vậy nồng độ BOD 20 còn lại là:

BOD  100  mg l Đạt tiêu chuẩn xả thải ra nguồn

Tuần hoàn bùn hoạt tính Bùn dƣ

Bể lắng cát ngang Song chắn rác

Nước thải Ngăn tiếp nhận

2.4.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ phương án I:

Bể lắng cát ngang Song chắn rác Ngăn tiếp nhận

Nước thải từ mạng thu gom được dẫn về trạm xử lý trung tâm qua ống tự chảy và tập trung tại giếng Tại đây, nước được bơm lên ngăn tiếp nhận, sau đó đi qua song chắn rác và bể lắng cát để loại bỏ rác và cát sỏi Nước được bổ sung chất dinh dưỡng tại bể trộn trước khi qua bể lắng ngang I để giảm chất lơ lửng Tiếp theo, nước được chuyển sang bể Aeroten để xử lý sinh học, sau đó qua bể lắng ngang đợt II để lắng bùn hoạt tính, trong đó một phần bùn được tuần hoàn về bể Aeroten và phần dư được đưa vào bể nén bùn đứng Nước tiếp tục được khử trùng tại bể tiếp xúc trước khi xả thải vào biển Bình Đông, đảm bảo đạt tiêu chuẩn xả thải loại B theo TCVN 6986-2001 Bùn dư từ bể lắng ngang II được nén để giảm thể tích và độ ẩm, sau đó cùng với cặn từ bể lắng ngang I được đưa vào bể Mê tan để phân hủy Cặn ổn định được xả vào sân phơi bùn cho đến khi đạt độ ẩm khoảng 75-76% trước khi vận chuyển đi chôn lấp Nước dư từ bể nén bùn được đưa về bể Aeroten.

2.4.4 Lựa chọn dây chuyền công nghệ thích hợp:

1 Ƣu nhƣợc điểm của bể Biophin cao tải: a Ƣu điểm:

-Quản lý thuận tiện dễ dàng

-Thích hợp với những nơi có nhiệt độ không cao b Nhƣợc điểm:

-Gía thành xây dựng và quản lý cao

2 Ƣu nhƣợc điểm của bể aerotank: a Ƣu điểm:

-Chịu sự dao động lớn của lưu lượng

-Hiệu quả xử lý cao do bùn luôn được hoạt hóa trước khi vào ngăn Aerotank -Ngừng hoạt động bể không ảnh hưởng đến chất lượng bùn hoạt tính

-Không cần theo dõi một cách thường xuyên các bước xử lý

-Dung tích xây dựng nhỏ…

So sánh giữa bể aerotank của phương án I và bể biophin cao tải của phương án II cho thấy bể aerotank mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật tốt hơn Do đó, lựa chọn dây chuyền công nghệ I để xử lý nước thải là sự lựa chọn phù hợp nhất.

Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ

Nước thải sẽ được bơm qua đường ống áp lực đến ngăn tiếp nhận của trạm xử lý, được đặt ở vị trí cao để cho phép nước thải tự chảy qua từng công trình đơn vị của trạm.

Dựa vào lưu lượng tính toán ax h

Q m 21.25 m 3 /h và tra bảng 3-4/111( xử lý nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết ) ta có:

- Chọn 2 ống áp lực với đường kính mỗi ống d50 mm

- Các kích thước cơ bản của ngăn tiếp nhận như sau:

 Chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến đáy mương dẫn nước H 1 00 mm

 Chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến đáy mương dẫn nước hu0 mm

 Chiều cao của mương dẫn nước h 1 0 mm

 Chiều rộng máng dẫn nước bp0 mm

Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất lớn, chủ yếu là rác, và là công trình đầu tiên trong trạm xử lý nước thải Việc tính toán song chắn rác bao gồm nhiều thành phần quan trọng.

-Tính toán mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác và mương dẫn ở mỗi song chắn rác

-Tính toán song chắn rác

2.5.2.1 Tính toán mương dẫn trước song chắn rác:

Chọn vận tốc nước trong mương v=1 m/s

Diện tích ướt của mương ax 0.42 0.42 2

Chọn mương hình chữ nhật có chiều rộng B=1 m

 B   m Chiều cao xây dựng của mương: H xd  h h bv 0.42 0.3 0.72m

2.5.2.2 Tính toán song chắn rác:

Nước thải sau khi được tiếp nhận sẽ được dẫn đến song chắn rác qua mương hở Cần lựa chọn một song chắn rác chính và một song chắn rác dự phòng, trong đó sử dụng SCR cơ giới.

- Số khe hở ở song chắn rác đƣợc tính: ax 0.42 1.05 66

 Q m ax 0.42 m3/s lưu lượng lớn nhất nước thải

 V=1 m/s vận tốc nước chảy qua song chắn

 l mm=0.016 m khoảng cách giữa các khe hở

 k=1.05 hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống rác

- Chọn 1 song chắn rác công tác nên số khe hở của mỗi song chắn rác là 66 khe -Chiều rộng của song chắn rác đƣợc tính theo công thức:

B S =s(n-1)+(ln)=0.008(66-1)+(0.01666)=1.6m Trong đó: s bề dày của thanh chắn thường lấy s=0.008 m

-Tổn thất áp lực ở song chắn rác:

 v m ax =1 m/s vận tốc nước thải trước song chắn rác

 K t hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn, K t =2-3 chọn K t =3

  hệ số sức cản cục bộ của song chắn đƣợc xác định theo công thức:

Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh chắn rác, được lấy theo Bảng 3-7 trong sách “Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp” của Lâm Minh Triết Việc chọn hình dạng của thanh chắn rác cần tương ứng với hệ số này.

  góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy,  `

-Chiều dài phần mở rộng trước song chắn:

 B s chiều rộng của song chắn rác B s =1.6 m

 B m chiều rộng của mương dẫn B m =1 m

  góc nghiêng chỗ mở rông, thường lấy  20 0

Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác:

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

L L L L =0.824+0.412+1.5=2.736 m Trong đó:L s chiều dài phần mương đặt song chắn, chọn L s =1.5 m

Chiều sâu xây dựng của phần mương để lắp đặt song chắn: ax 0.5 0.42 0.1 0.5 1.02 m s

 h s tổn thất áp lực ở song chắn rác, h s =0.1m

 0.5 khoảng cách giữa côt sàn nhà đặt song chắn rác cao nhất

Khối lƣợng rác lấy ra trong ngày đêm từ song chắn rác:

 a lượng rác tính cho đầu người trong năm, lấy theo bảng 6-4 TCXDVN 51-

2008 với chiều rộng khe hở của các thanh trong khoảng từ 16-20mm thì a=8 l/ng năm

 N tt dân số tính toán theo chất lơ lửng

Trọng lƣợng rác ngày đêm đƣợc tính theo công thức:

P G.23750v73 kg/ngđ=7.673 tấn/ngđ Trong đó:

G khối lƣợng riêng của rác, Gu0 kg/m 3 ( điều 6.14 TCXDVN 51-

Trọng lƣợng rác trong từng giờ trong ngày đêm:

Trong đó: K h =2 hệ số không điều hòa giờ của rác (điều 6.14 TCXDVN 51-2008)

Quanh song chắn rác đã chọn có bố trí lối đi lại có chiều rộng không nhỏ hơn 1.2 m, còn ở phía trước song chắn rác 1.5 m ( điều 6.15 TCXDVN 51-2008)

Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 4%, còn lại:

Bể lắng cát ngang có chức năng lắng cát và loại bỏ các chất vô cơ không hòa tan như cát, sỏi, xỉ và các vật liệu rắn khác có vận tốc lắng lớn hơn chất hữu cơ dễ phân hủy trong nước thải Nó giữ lại các vật liệu hữu cơ lớn như vỏ trứng, dăm bào, vỏ hạt và rác thực phẩm nghiền Ngoài ra, bể lắng cát còn bảo vệ thiết bị máy móc khỏi mài mòn, giảm sự lắng đọng vật liệu nặng trong ống, kênh, mương dẫn, và giảm số lần súc rửa các bể phân hủy cặn do tích lũy quá nhiều cát.

Bể lắng ngang được thiết kế với vận tốc dòng chảy ngang là 0,3 m/s, đảm bảo thời gian lưu nước đủ để các hạt lắng xuống đáy bể, theo quy định tại Điều 7.33 TCXDVN 51-08.

-Thể tích tổng cộng của bể lắng cát ngang : ax 1521.25 60 3

 Q m h ax lưu lượng giờ lớn nhất, Q m h ax 21.25 m 3 /h

 Thời gian lưu nước trong bể lắng cát ngang, t` ( bảng TK-2 XLNT đô thị và công nghiệp-Lâm Minh Triết)

-Diện tích mặt cắt ngang của bể lắng cát ngang : ax 0.42 2

 Q m s ax lưu lượng lớn nhất giây, Q m s ax =0.42 m 3 /s

 V vận tốc chuyển đông ngang của nước trong bể lắng cát ngang, v=0.3 m/s -Chiều rộng của bể lắng cát ngang :

 H chiều cao công tác của bể, chọn H=1.2 m

Chọn bể lắng cát gồm 3 đơn nguyên, trong đó 2 công tác và 1 dự phòng

-Chiều ngang mỗi đơn nguyên khi đó sẽ là :

-Chiều dài của mỗi đơn nguyên :

Trong đó n=2 là số đơn nguyên công tác

-Lƣợng cát trung bình sinh ra mỗi ngày : d

Trong đó q 0 lượng cát trong 1000m 3 nước thải,q 0 =0.15

-Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong một ngày đêm :

Trong đó t=1 ngày là chu kì xả cát

-Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang :

Trong đó h bv =0.5m là chiều cao vùng bảo vệ của bể lắng cát

-Tính toán sân phơi cát :

Nhiệm vụ của sân phơi cát là làm ráo nước trong hỗn hợp cát-nước để dễ dàng vận chuyển cát đi nơi khác

-Diện tích hữu ích của sân phơi cát đƣợc tính theo công thức :

 N ll dân số tính theo hàm lương chất lơ lửng, N ll F6600 người

 P=0.02 l/người/ngày là lượng cát giữ lại( điều 7.34 TCXDVN 51-08)

 h=5m/năm chiều cao lớp cát trong năm (quy phạm h=3-5)

Chọn sân phơi cát gồm 2 ô, diện tích mỗi ô là 285/22.5 m 2

Hàm lượng chất lơ lửng,BOD của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 5%, còn lại:

Bể điều hòa thường có hình dạng tròn hoặc vuông, được xây dựng bằng bê tông cốt thép Trong trường hợp không có biểu đồ thải nước, lưu lượng nước thải của một ca sản xuất sẽ được sử dụng Thể tích của bể điều hòa được xác định bằng lưu lượng nước thải của ca sản xuất, theo Điều 7.28 TCXDVN 51-08, chiếm 60% tổng lượng nước thải trong ngày.

Chọn chiều cao công tác bể: H=5m

Chiều cao xây dựng của bể:

+Tính toán dàn ống khí:

-Lƣợng khí nén cần thiết cho khuấy trộn: qkhí = RV đh(tt)

 R: tốc độ khí nén, R = 10 l/m 3 phút

 V đh(tt) : thể tích bể điều hòa, bằng 15512 m 3

Chọn loại thiết bị khuếch tán khí bằng đĩa sứ, có lưu lượng khí là từ 11 đến 96 lít/phút.cái, chọn r = 80 lít/phút.cái Vậy số đĩa sứ:

Các đĩa sứ đƣợc bố trí nhƣ sau:

 Theo chiều dài của bể 45 đĩa

 Theo chiều rộng của bể 45đĩa

*Các thông số của ông dẫn khí chính:

Chọn đường kính của ống dẫn khí chính d = 500 mm

Vận tốc khí trong ống: v f q 2585.33 10 3

= 13 (m/s) Đảm bảo vận tốc đặc trƣng trong ống dẫn (v = 9 15 m/s)

*Các thông số của ống nhánh:

 Số ống nhánh bằng số đĩa sứ bố trí theo chiều dài của bể (45 ống)

 Lưu lượng trong một ống nhánh: qn n q khi

45 = 57.45 (l/s) Chọn vận tốc trong ống nhánh v = 9m/s

Các ống cần được lắp đặt với mặt dưới hoàn toàn nằm ngang, dọc theo bể, trên các giá đỡ ở độ cao từ 60 đến 100 mm so với đáy bể.

Bể lắng ngang là loại bể có hình dạng hình chữ nhật kéo dài, với tỷ lệ chiều rộng và chiều dài tối thiểu là 1:4, và chiều sâu thường không vượt quá 4m.

Chiều dài của bể lăng ngang đƣợc tính theo công thức:

 V tốc độ lắng tính toán trung bình của hạt lơ lửng đối với bể lắng ngang v=5-10 mm/s chọn v=8 mm/s

 H chiều sâu tính toán của vùng lắng, theo điều 7.60 TCXDVN 51-2008 H=1.5-3 phụ thuộc vào công suất của trạm,chọn H=3m

 K hệ số phụ thuộc vào bể lắng K=0.5 đối với bể lắng ngang( điều 7.53 TCXDVN 51-2008)

 U độ thô thủy lực của hạt cặn lơ lửng

     t thời gian lắng xác định bằng thực nghiệm,lấy theo bảng 7.12 TCXDVN

51-2008 ta có n=0.25,hiệu quả lắng 60%, nồng độ chất lơ lửng 387mg/l nên t3s

Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ nước thải đối với độ nhớt được xác định theo bảng 7.10 TCXDVN 51-2008, với giá trị $\alpha = 1.44$ Hệ số này phụ thuộc vào tính chất của chất lơ lửng, với $n = 0.25$.

 HK h /  n lấy theo bảng 7.13 TCXDVN 51-2008

Diện tích tiết diện ƣớt của bể lắng ngang: ax 0.42 2

Trong đó: v vận tốc tính toán trung bình của nước thải v=8mm/s=0.008m/s

Chiều ngang tổng cộng của bể lắng ngang :

Số ngăn trong bể lắng ngang:

 b   ngăn Trong đó b là chiều ngang của mỗi ngăn bể lắng, b=6-9 chọn b=6m

Chọn bể lắng ngang gồm 3 ngăn và khi đó chiều ngang tổng cộng thực tế của bể lắng là: B=3 x 6m

Chiều cao xây dựng của bể lắng ngang:

-Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đứng được tính theo công thức:

 C hh 87 mg/l nồng độ chất lơ lửng vào bể lắng đứng

 E 1 hiệu suất lắng lấy theo bảng 3-27 (XLNT đô thị và công nghiệp-Lâm Minh Triết) với C hh 87 mg/l và tốc độ lắng của hạt lơ lửng

Theo tiêu chuẩn xây dựng 101TCXVN 51-2008, nồng độ chất lơ lửng trong nước thải tại bể lắng đợt I không được vượt quá 150 mg/l trước khi đưa vào bể lọc sinh học Đối với nồng độ chất lơ lửng C3.5 mg/l, cần thực hiện giai đoạn làm thoáng sơ bộ để đạt yêu cầu này Giai đoạn làm thoáng sơ bộ cũng giúp loại bỏ kim loại nặng và một số chất ô nhiễm khác, từ đó cải thiện hiệu quả của quá trình xử lý sinh học sau đó.

(*)Tính toán bể làm thoáng sơ bộ:

Thể tích bể làm thoáng sơ bộ: ax 1521.25 15

 Q m h ax 1521.25 m 3 /h, lưu lượng lớn nhất giờ

 T thời gian thổi khí, thông thường t-20 phút nên chọn t phút

Lượng không khí cần cung cấp cho bể làm thoáng được tính theo lưu lượng riêng của không khí: ax 1521.25 0.5 761 h

Trong đó: D=0.5 lưu lượng không khí trên 1 m 3 nước thải

Diện tích bể làm thoáng sơ bộ trên mặt bằng đƣợc tính theo công thức:

 I   m 2 Trong đó: Icường độ thổi khí trên 1m 2 bề mặt bể làm thoáng trong khoangr thời gian 1h, I=4-7 m 3 /m 2 h ta chọn I=6 m 3 /m 2 h

Chiều cao công tác của bể làm thoáng sơ bộ:

 F   m Chọn bể làm thoáng sơ bộ gồm 2 ngăn với diện tích mỗi ngăn bằng 126.83/2c.415 m 2 và kích thước của mỗi ngăn trên mặt bằng:BL25m

Hàm lƣợng chất lơ lửng sau khi làm thoáng sơ bộ và lắng với hiệu suất Ep% đƣợc tính theo công thức:

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước sau khi ra khỏi bể lắng và trước khi vào công trình xử lý sinh học là 116 mg/l, thấp hơn mức quy định 150 mg/l, đảm bảo đạt yêu cầu.

Thể tích ngăn chứa cặn tươi của bể lắng ngang đợt I:

 Q lưu lượng trung bình giờ trong 8h làm việc của một ca (lấy trung bình cộng lưu lượng trong 8h đó) từ 8h đến 16h Q29.2 m 3 /h

 T=8h thời gian tích lũy cặn

 P% độ ẩm của bùn tươi

 N=3 số bể lắng công tác

Thể tích ngăn chứa cặn của một đơn nguyên bể lắng ngang đợt I:

N số bể đơn nguyên bể lắng, n=3

Aeroten là một công trình quan trọng trong xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí nhân tạo, nhằm cung cấp oxy cho sinh vật hiếu khí trong nước thải Quá trình sống của vi sinh vật bao gồm hai hoạt động chính: dinh dưỡng để phát triển tế bào mới và phân hủy chất hữu cơ thành CO2 và nước, cả hai đều cần oxy Để đáp ứng nhu cầu oxy, cần khuấy đảo nước và áp dụng các biện pháp hiếu khí như khí nén hoặc quạt gió với áp lực cao.

2.5.6.1 Nguyên lý làm việc của bể aeroten:

Nước thải sau khi xử lý sơ bộ vẫn chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan và chất lơ lửng, bao gồm các chất rắn và hữu cơ chưa hòa tan Những chất lơ lửng này tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào, sinh sản và phát triển thành các hạt cặn bông Quá trình xử lý nước thải trong aeroten được gọi là xử lý với sinh trưởng lơ lửng của quần thể vi sinh vật, trong đó các hạt bông cặn chính là bùn hoạt tính Vi khuẩn và vi sinh vật sử dụng chất nền (BOD) và dinh dưỡng (N, P) để chuyển hóa thành các chất trơ không hòa tan và tế bào mới Lượng bùn hoạt tính trong aeroten tăng dần và sau đó được tách ra tại bể lắng đợt hai, một phần bùn sẽ được quay trở lại đầu bể aeroten để tiếp tục tham gia vào quá trình xử lý nước thải.

Quá trình chuyển hóa chất bẩn trong bể xử lý nước thải diễn ra qua các bước xen kẽ và nối tiếp, trong đó vi khuẩn tấn công các hợp chất hữu cơ phức tạp để chuyển hóa thành các chất hữu cơ đơn giản, tạo nguồn chất nền cho vi khuẩn tiếp theo Quá trình này tiếp tục cho đến khi chất thải không còn là thức ăn cho vi sinh vật Đối với nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao hoặc chứa nhiều chất khó phân hủy, cần thời gian để chuyển hóa, do đó bùn hoạt tính phải được tách riêng và sục oxy để tiêu hóa thức ăn đã hấp thụ, quá trình này được gọi là tái sinh bùn hoạt tính.

Như vậy quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính thường gồm các giai đoạn sau:

- Khuấy trộn tạo điều kiện tiếp xúc nước thải với bùn hoạt tính

- Cung cấp oxy để vi khuẩn và các vi sinh vật khác oxy hóa chất hữu cơ

- Tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải

- Tái sinh bùn hoạt tính tuần hoàn và đƣa chúng về lại bể aeroten

2.5.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải của bể aeroten:

Mặt bằng và cao trình trạm xử lý

Quy hoạch mặt bằng cần đảm bảo đạt các chỉ tiêu quy định, ưu tiên xây dựng các công trình chính để tạo sự thuận tiện Các công trình phụ và phục vụ sẽ được bố trí hợp lý trên diện tích đất còn lại.

Công trình chính được ưu tiên bố trí trên khu đất bao gồm các hạng mục quan trọng như ngăn tiếp nhận nước thải, song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng đứng đợt I, bể aeroten, bể lắng đứng đợt II, bể nén bùn, bể mê tan, bể tiếp xúc, sân phơi bùn và sân phơi cát.

* Công trình phụ và phụ trợ bao gồm:

Nhà điều hành, đường bao quanh và đường nội bộ rộng 8 m, cùng với các trạm sửa chữa, tram điện, trạm bơm, trạm khí nén, nhà thu khí và xử lý khí gas được thể hiện rõ ràng trên mặt bằng Cần lựa chọn diện tích cho các công trình phụ một cách hợp lý.

2.6.2 Cao trình trạm xử lý: a Cao trình trạm xử lý theo nước:

Mặt cắt theo nước được xác định từ ngăn tiếp nhận nước thải cho đến khi thải ra biển Áp lực mất mát qua các công trình sơ bộ có thể được tính toán như sau:

-Bể làm thoáng sơ bộ 0.15m

- Bể lắng ngang đợt II 0.2 m

Cao trình trạm xử lý theo nước

- Mực nước ngầm vào mùa mưa: 4 m

- Mương dẫn nước ra nguồn tiếp nhận: 0.5 m

 Cao trình bể lắng ngang tiếp xúc:

+ Cao trình của mặt nước trong cuối bể: 0.6+0.1 = 0.7m

+ Cao trình của mực nước ở đầu bể : 0.7+0.7=0.8 m

+ Cao trình của máng thu nước cuối bể : 0.5+0.1 =0.6 m

+ Cao trình của máng thu nước đầu bể : 0.8+0.1=0.9 m

+ Cao trình nước trong mương: 0.9+0.05=0.95 m

+ Cao trình mặt mương dẫn: 0.95+0.2=1.15 m

+ Cao trình đáy mương dẫn: 1.15-0.6=0.55 m

+ Cao trình nước trong máng trộn: 0.95+0.1=1.05 m

+ Cao trình mặt của máng trộn: 1.05+0.25=1.3 m

+ Cao trình đáy máng trộn: 1.3-0.7=0.6 m

 Cao trình của mương dẫn:

+ Cao trình nước trong mương: 1.05+0.05=1.1 m

+ Cao trình mặt mương dẫn: 1.1+0.2=1.3 m

+ Cao trình đáy mương dẫn: 1.3-0.6=0.7 m

 Cao trình máng phân phối nước:

+ Cao trình nước trong máng: 1.1+0.05=1.15 m

 Cao trình của bể lắng ngang II:

+ Cao trình mực nước cuối bể: 1.15+0.1=1.25 m

+ Cao trình mực nước đầu bể: 1.25+0.2=1.45 m

 Cao trình hố phân phối nước :

+ Cao trình nước trong mương: 1.55+0.05=1.6 m

+ Cao trình mặt mương dẫn: 1.55+0.2=1.75 m

+ Cao trình đáy mương dẫn: 1.75-0.6=1.15 m

+ Cao trình máng thu nước cuối bể : 1.6+0.05=1.65 m

+ Cao trình mực nước trong kênh phân phối nước ra: 1.65+0.1=1.75 m + Cao trình mặt nước cuối bể: 1.75+0.1=1.85 m

+ Cao trình mặt nước đầu bể: 1.85+0.2=2.05 m

+ Cao trình trong máng phân phối nước vào: 2.05+0.1=2.15 m

 Cao trình mương dẫn nước:

+ Cao trình nước trong mương: 2.15+0.05=2.2 m

+ Cao trình mặt mương dẫn: 2.2+0.2=2.4 m

+ Cao trình đáy mương dẫn: 2.4-0.6=1.8 m

 Cao trình máng phân phối:

+ Cao trình mực nước cuối bể: 2.25+0.1=2.35 m

+ Cao trình mực đầu trong bể: 2.35+0.2=2.55 m

 Cao trình hố phân phối nước :

+ Cao trình nước trong mương: 2.65+0.05=2.7 m

+ Cao trình mặt nước của mương: 2.7+0.2=2.9 m

+ Cao trình đáy nước của mương: 2.9-0.6=2.3 m

 Cao trình bể làm thoáng:

+ Cao trình nước trong bể: 2.7+0.05=2.75 m

+ Cao trình mặt nước trong bể:2.75+0.1=2.85 m

+ Cao trình mặt nước trong bể:2.85-0.4=2.45 m

 Cao trình của máng phân phối:

+ Cao trình nước trong máng: 2.85+0.1=2.95 m

 Cao trình của bể lắng cát:

+ Cao trình mực nước trong bể : 2.95+0.1=3.05 m

 Cao trình của máng phân phối:

+ Cao trình nước trong mương: 3.05+0.1=3.15 m

 Cao trình của mương dẫn:

+ Cao trình nước trong mương:3.15+0.05=3.2 m

+ Cao trình mặt nước trong mương:3.2+0.2=3.4 m

 Cao trình song chắn rác:

+ Cao trình mực nước song chắn: 3.2+0.05=3.25 m

+ Cao trình mặt nước song chắn rác: 3.25+0.2=3.45 m

+ Cao trình đáy song chắn rác:3.45-1.1=2.35 m

+ Cao trình nước trong mương: 3.25+0.05=3.3 m

+ Cao trình mặt nước trong mương: 3.3+0.2=3.5 m

 Cao trình ngăn tiếp nhận:

+ Cao trình nước trong ngăn tiếp nhận: 3.3+0.05=3.35 m

+ Cao trình mặt nước nước trong ngăn tiếp nhận:3.35+0.2=3.55 m

+ Cao trình đáy ngăn tiếp nhận:3.55-0.9=2.65 m b Cao trình trạm xử lý theo bùn

Cao trình bùn được thiết kế theo sơ đồ từ bể lắng II đến bể nén bùn, sau đó dẫn đến bể mê tan và sân phơi bùn Cốt mặt đất được chọn là 0,0 m, và cần tính toán tổn thất áp lực từ bể lắng.

Ngăn tiếp nhận bùn có chiều dài 50 m và độ sâu 1,2 m, trong khi khoảng cách từ ngăn này đến bể nén bùn là 0,3 m Việc chuyển bùn qua các bể được thực hiện bằng bơm, với cao trình bùn được thiết kế theo nguyên tắc bố trí các bể nửa chìm nửa nổi nhằm giảm thiểu chi phí đào đắp.