THIẾT KẾ SƠ BỘ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO THÀNH PHỐ VÀ THIẾT KẾ KỸ MỘT CÔNG TRÌNH CỦA TRẠM (KÈM BẢN VẼ)

Đồ án môn học XỬ LÝ NƯỚC THẢI là một đồ án trong chuyên ngành CẤPTHOÁT NƯỚC.Mục đích việc làm đồ án môn học XỬ LÝ NƯỚC THẢI là để sinhviên trực tiếp bắt tay vào tính toán thiết kế sơ bộ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ SƠ BỘ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

PHẦN I: MỞ ĐẦU A.MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU

I.MỤC ĐÍCH.

Đồ án môn học XỬ LÝ NƯỚC THẢI là một đồ án trong chuyên ngành CẤPTHOÁT NƯỚC.Mục đích việc làm đồ án môn học XỬ LÝ NƯỚC THẢI là để sinhviên trực tiếp bắt tay vào tính toán thiết kế sơ bộ các phần chính của một trạm xử lýnước thải và thiết kế kỹ một công trình của trạm

Thông qua đó mà củng cố được bài học ,nắm vững được phương pháp tính toán,vận dụng các kiến thức đã học trong môn học kỹ thuật cơ sở và chuyên môn đểgiải quyết các vấn đề kỹ thuật trong việc thiết kế công trình một cách có hệ thống Đây

là một phần công việc tương đối lớn phục vụ chính cho công việc làm Đồ án tốtnghiệp sau này

II.YÊU CẦU

1/Trong quá trình thực hiện ,yêu cầu sinh viên hiểu được mục đích ,ý nghĩa, nộidung các phần tính toán Nắm vững các bước tính toán ,thiết kế và sự quan hệ giữachúng với nhau ,từ đó thấy được các công trình trong một trạm xử lý liên kết với nhaurất chặt chẽ,cái nọ hỗ trợ cho cái kia

2/Trước khi thực hiện phải ôn lại lý thuyết,làm phần nào ,xem lại lý thuyết phầnđó.Trong tính toán phải độc lập suy nghĩ ,tự lực cánh sinh,đồng thời cần phải tranh thủ

sự giúp đỡ của các thầy cô giáo ,của bạn bè ,phát huy tính sáng tạo của mình để nângcao và mở rộng kiến thức

3/Sinh viên phải nộp bài đúng thời gian quy định

B.ĐỀ TÀI THIẾT KẾ

Thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho thành phố và thiết kế kỹ một công trìnhcủa trạm

C CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ.

1 Bản đồ địa hình khu vực trạm xử lý

2 Điều kiện khí hậu của Thành phố

-Hướng gió chủ đạo:

-Nhiệt độ trung bình năm của Thành phố:

3.Số liệu về nước thải của Thành phố:

a)Nước thải sinh hoạt:

-Dân số Thành phố: 140.000 (người)

-Tiêu chuẩn thải nước trung bình: 125 (l/ng.ngđ)

b)Nước thải sản xuất:

Chiềusâutrungbình

Khoảng cách tính toán Chất lượng nước nguồn

theo Lsông đ.thẳngTheo DO Ls SS Nhiệtđộ(m3/s)

I hoặc

PHẦNII: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CƠ BẢN

I Lưu lượng tính toán của NTSH

-Lưu lượng NTSH trong 1 ngày đêm là:

Qtb

SH =

1000

q

N 0 (m3/ngđ)Trong đó:

N : Số dân thành phố (người);N=140000 (người)

qo : Tiêu chuẩn thải nước thành phố (l/ng.ngđ);qo =125 (l/ng.ngđ)

Q 86400

100

ng tb

ng

 (l/s)Thay số ta có:

qtb

s= 202 , 55 4

, 86

II Lưu lượng nước thải sản xuất

Khu vực có hai nhà máy sản xuất là nhà máy A và nhà máy B với công suất tươngứng là:

Nhà máyA : -Lưu lượng QAsx = 2400(m3/ng.đ)

Nhà máy B : -Lưu lượng QBsx =2500 (m3/ng.đ)

Bảng 2.Bảng phân phối lưu lượng theo ca của 2 nhà máy

STT TênXN

Lưulượng

Lưu lượng NT theo ca

m3/ngđ (%) m3/ngđ (%) m3/ngđ (%) m3/ngđ

Hệ số không điều hoà Kc của hai nhà máy là Kc=1

-Tổng lượng nước thải sản xuất là:

Qsx=QsxA+QsxB=2400+2500 = 4900 (m3/ng.đ)-Lưu lượng trung bình giờ trong ngày của nhà máy A là:

Qh

tb = 24

2400

= 100 (m3/h)-Lưu lượng trung bình giây của nhà máy A là:

qh

tb = 27 , 778

6 , 3

100 3,6

Q h tb

2500

= 104,167 (m3/h)-Lưu lượng trung bình giây của nhà máy B là:

qh

6 , 3

167 , 104 3,6

Q h tb



III Lưu lượng nước thải cuả toàn thành phố.

Thể hiện ở bảng sau:

Bảng 3.Bảng lưu lượng nước thải tổng cộng toàn thành phố

Gìơtrong

ngày

Nước thải sinhhoạt Kc=1.4

Nước thải sảnxuất

Lưu lượng tổngcộng

XínghiệpA

XínghiệpB

-Cột 2:Tra bảng 2.6/trang 36-Giáo trình Thoát nước tập I-Cột 3=Cột 2 *QtbSH

-Cột 4=

8

QiA ca

-Cột 5=

8

QiB ca

-Cột 6= (cột 3,cột 4,cột 5)

-Cột 7=

Qcot 6 i

.-Lưu lượng tính toán theo ngày đêm của toàn thành phố là :

Qtt = QSH + Qsx = 17500+ 4900 = 22400 (m3/ ng.đ)-Lưu lượng trung bình giờ:

Qhtb=24

qs

tb =6 , 3

Q tb

6 , 3

333 , 933

-Lưu lượng tính toán giờ max là:

24

QK

*24

Q

ch SH max h

MAX   = max(cột 6)= 1244,4 (m3/h)-Lưu lượng tính toán giây lớn nhất:

qs max =Q3,6

max h

6 , 3

4 , 1244

-Lưu lượng tính toán giờ min là:

24

QK

*24

Q

ch SH min h

min   =min(cột 6)= 503.75 (m3/h)-Lưu lượng tính toán giây nhỏ nhất:

qs max =Q3,6

min h

6 , 3

75 ,.

503

Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 4.Bảng thống kê lưu lượng NT đặc trưng toàn thành phố

Qngđ Qhtb qstb Qhmax qsmax Qhmin qsmin

(m3/ngđ) (m3/h) (l/s) (mhs3 l)/ (l/s) (m(l/s) /h)3 (l/s)

22400 933.333 259.259 1244.4 345.6667 503.75 139.93

IV Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải.

1 Nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt

-Hàm lượng chất lơ lửng có trong nước thải sinh hoạt

(mg/l)Trong đó:

ao là hàm lượng chất bẩn lơ lửng (g/ng.ngđ)

qo là tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ)

Theo TCXDVN 51-2006 hay bảng 1.2/trang 9-Giáo trình Xử lý nước thải ta có

(mg/l)Trong đó:

a1 là hàm lượng BOD5 (g/ng.ngđ)

qo là tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ)

Theo TCXDVN 51-2006 hay bảng 1.2/trang 9-Giáo trình Xử lý nước thải ta có

a1 =30-35(g/ng.ngđ) Chọn a1 =30 (g/ng.ngđ)

Thay số ta được Lsh = 240

125

1000 30

 (mg/l)

2.Nồng độ chất bẩn trong nước thải sản xuất.

Theo số liệu đầu bài đã cho ta được:

Nhà máy A :

-Hàm lượng chất lơ lửng có trong nước thải sản xuất là:CxsA = 230(mg/l)

-Hàm lượng BOD có trong nước thải sản xuất là:L A =245(mg/l)

Nhà máy B :

-Hàm lượng chất lơ lửng có trong nước thải sản xuất là:CsxB =234 (mg/l)

-Hàm lượng BOD5 có trong nước thải sản xuất là LsxB =250(mg/l)

3 Nồng độ chất bẩn của hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất

-Nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng:

Chh =

B A

B

B sx A

A sx

QQ

QCQC

Q

QC

(mg/l)Trong đó:

Csh,CsxA,CsxB là hàm lượng các chất bẩn theo chất lơ lửng,(mg/l)

Qsh,QsxA,QsxB là lưu lượng của nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất,(m3/ ng.đ).Thay số với: Csh= 520 (mg/l);CxsA = 230 (mg/l);CsxB =234 (mg/l)

Qsh=17500(m3/ ng.đ);QA=2400(m3/ ng.đ);QB=2500(m3/ ng.đ)

Ta được:

2500 2400

17500

2500 234 2400 230

17500 520

Lhh =

B A

B

B sx A

A sx

QQ

QLQL

Q

QL

(mg/l)Trong đó:

Lsh,LsxA,LsxB là hàm lượng các chất bẩn theo BOD5,(mg/l)

Qsh,QsxA,QsxB là lưu lượng của nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất,(m3/ ng.đ).Thay số với Lsh= 240(mg/l);LxsA = 245 (mg/l);LsxB =250 (mg/l);

Qsh=17500(m3/ ng.đ);QA=2400(m3/ ng.đ);QB=2500(m3/ ng.đ)

Ta được:

2500 2400

17500

2500 250

2400 245 17500 240

Bảng 5.Bảng tổng hợp hàm lượng chất lơ lửng và BOD của từng loại nguồn nước.Loại nước Hàm lượng chất lơ lửng,C(mg/l Hàm lượng BOD,L(mg/l)

Nthực : Dân số thực của thành phố = 140000 (người)

Ntđ : Dân số tương đương, là dân số gây ra một lượng chất bẩn tươg đươngvới lượng chất bẩn do NTSX tạo nên (người)

-Dân số tương đương quy đổi theo hàm lượng chất lơ lửng:

Nc

tđ =

o

SX SX

a

Q

C 

= 2302400652342500 = 17492 (người)-Dân số tương đương quy đổi theo hàm lượng BOD5:

Nc

tđ =

1

SX SX

2400

= 40433 (người)-Dân số tính toán theo hàm lượng chất lơ lửng là:

Ntt = Nthực + Nc

tđ =140000+17492= 157492 (người)-Dân số tính toán theo hàm lượng BOD5 là:

Ntt = Nthực + Nc

tđ =140000+40433= 180433 (người)Kết quả tính toán được tổng hợp ở bảng sau:

Bảng 6.Bảng tổng hợp dân số tính toán theo hàm lượng chất lơ lửng và BOD

Quy đổi

Dân sốthực Dân số tươngđương Dân số tínhtoán

PHẦNIII: XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CẦN THIẾT

LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

I.Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết

1 Xác định hệ số pha loãng nước nguồn với nước thải \

Khi xả nước thải vào sông hồ,sẽ diễn ra quá trình xáo trộn pha loãng nước nguồnvới nước thải.Số lần pha loãng nước nguồn tiếp nhận với nước thải xác đinh như sauvới đặc điểm của nguồn pha loãng ở đây là nguồn nước sông.

Theo Frolop-Rodzinler ta có:

n=

q

q s Q

Trong đó:

QS : Lưu lượng nước sông, Qs = 14 (m3/s)(lấy từ giả thiết)

q : Lưu lượng nước thải trung bình : q = 0,259(m3/s)(lấy ở bảng 4)

a : Hệ số pha loãng được xác định theo công thức:

a = 3

3 x x e q

Q 1

e 1

0042 , 0 1 125 ,

a = 3

3 x x e q

Q 1

e 1

1800 285 , 0 e 259 , 0

14 1

e 1

0,3605  

21 (lần)

2 Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết

Việc xác định mức độ xử lý nước thải phải thỏa mãn hai điều kiện cần vàđủ.Trong đó điều kiện cần là xét tại điểm kiểm tra tức một điểm B nào đó có khoảngcách là xls so với điểm bắt đầu xả,ta phải kiểm tra theo khả năng tự làm sạch củanguồn,từ đó xác định được mức độ cần thiết phải xử lý là Ecần.

Điều kiện đủ tức xét tại điểm A-điểm bắt đầu xả ra nguồn.Ta phải kiểm tra xem

nó có thỏa mãn theo quy phạm hay không?Từ đó xác định được mức độ càn thiết phải

hhC

C

(%)Trong đó:

D là mức độ xử lý nước thải theo hàm lượng chất lơ lửng

Chh là nồng độ chất bẩn của hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuấttheo hàm lượng chất lơ lửng;Chh=457 (mg/l)(đã tính ở phần trước)

Cn.thải : Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi xử lý

Cn.thải = S 1 Cnguån

q

Qa

Cnguồn : Hàm lượng cặn của nước nguồn trước khi xả nước thải, Cnguồn = 3(mg/l)

b : Độ tăng hàm lượng cặn lơ lửng cho phép tại điểm tính toán trong sông,chọn

Qa

,

D E= 457 45718,365100% =95,98 (%)

2.2 Theo hàm lượng BOD.

-Xác định nồng độ BOD5 yêu cầu trong nước thải xả ra nguồn theo quá trìnhtiêu thụ ôxy sinh học

K cp K

ng cp K.t.t S

-10

L 10

L L 10 q

Q a

Trong đó:

-vtb=0,35(m/s)

-t= 4571 , 729 ( s )

35 , 0

1600 v

x



-K1 : Hằng số tốc độ Ôxy hoá

k1(T0C)=k1(200C).1,047T-20=0,1.1,04723,5-20=0.117 (ngày-1 )

-Lcp : Hàm lượng BOD cho phép, Lcp = 4 (mg/l) vì nguồn loại I

-Lng : Hàm lượng BOD có trong nước nguồn, Lng = 3 (mg/l)

0,117 -

10

4 10

3 4 10

0,259

14 0

(mg/l)

Tuy vậy, theo tiêu chuẩn 188-1996 quy định nồng độ giới hạn cho phép củaBOD5 khi xả nước thải vào nguồn loại A là 30 (mg/l) do đó hiệu quả xử lí cần thiếttheo BOD là:

242

66 24 242 L

L L hh

t hh

yc k

k ng

yc

O ( q

Q a

Ong là nồng độ ôxy bão hoà ở nhiệt độ đã cho,Ong=9,0 (mg/l)

Oyc là nồng độ ôxy yêu cầu

Lng là BOD trong nước nguồn tai điểm trước khi xả nước thải,Lng =3(mg/l)Thay số ta có:

Lnth = ( 9 , 0 6 3 10 2 0 117 ) 10 2 0 117 6 10 2 0 117

259 , 0

14 3605 ,

L L hh

t hh

1 2 a 1 1 2 a 1 2 th

2 2

1 10 ) D 10 10

( k k ( L k D D

k k L k ) k k ( D 1 k

k lg t

1 2

a 1

1 2 a 1

2

Lk

)kk(D1k

a th

10 17 , 0 ) 10 10

( 117 , 0 2 , 0 ( L 117 , 0 17 , 3

117 , 0 2 , 0

L 117 , 0

) 117 , 0 2 , 0 ( 17 , 0 1 117 , 0 2 , 0 lg t

117 , 0 2 , 0

L 117 , 0

) 117 , 0 2 , 0 ( 17 , 0 1 117 , 0

2 , 0 lg

Lnt= ( 9 , 012 3 ) 9 , 012

259 , 0

14 3605 , 0



 =126,165 (mg/l)

Như vậy ,nếu kể đến khuyếch tán qua bề mặt thì trong sông luôn đảm bảo hàmlượng ôxy yêu cầu Tuy nhiên ,khi xả nước ra nguồn loại A (cung cấp cho sinh hoạtcủa đô thị )thì Lnth,yc 30 (mg/l) (Theo TCXDVN 5945-2005) Vì vậy Lnth,tt phải là 30mg/l

-Hiệu quả xử lý nước thải theo cầu là:

L L

242

30 242







Sau khi tính toán ta tổng hợp được m

Mức độ cần thiết phải xử lí theo bảng sau:

Bảng 7.Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo các chỉ tiêu

vấn đề kinh tế khi tiến hành chọn lựa bởi vì nếu vị trí ta chọn là cho giá thành xâydựng và quản lý trạm lớn thì ta phải xem xét lại.Do vậy phải xem xét cả điều kiện kinh

tế và điều kiện kỹ thuật khi tiến hành chọn vị trí Trạm xử lý.Một số nguyên tắc khichọn vị trí TXL(Theo TCXDVN 51-2006) là:

-Chọn khu đất để xây dựng TXL nước thải tuân theo các thiết kế quy hoạch vàxây dựng của đối tượng cần được thoát nước,có chú ý đến các giải pháp công trình đôthị bên ngoài

-Khu đất xây dựng TXL bố trí ở cuối hướng gió chủ đạo vào mùa hè so với khuvực xây dựng nhà ở và phía dưới điểm dân cư theo chiều dòng chảy của sông.Khu đấtxây dựng phải có độ dốc đảm bảo nước thải tự chảy được qua các công trình và thoátnước mưa thuận lợi ,khu đất xây dựng trạm phải bố trí ở nơi không ngập lụt và có mựcnước ngầm thấp

-Quy hoạch TXL nước thải phải đảm bảo sử dụng hợp lý khu đất cho giai đoạn dựtính cũng như giai đoạn phát triển tương lai

-Phải xem xét đến khả năng hợp khối công trình cũng như hạn chế mùi hôi lamtruyền ra môi trường xung quanh

-Các công trình XLNT phải bố trí ngoài trời ,trong trường hợp đặc biệt và có lý doxác đáng mới được làm mái che

-Khu vực đặt TXL phải có hàng rào bảo vệ,phải được hoàn thiện và chiếusáng.Tùy theo điều kiện địa phương có thể có biện pháp chống xói lở do mưa…

-Trong TXL ngoài các công trình công nghệ chính ,tùy theo công suất của trạm vàđiều kiện đại phương cần xây dựng các công trình phụ trợ và phục vụ

Ở đây với mặt bằng thành phố dốc dần về phía Tây Bắc, hình thành đường phânthuỷ tự nhiên.Toàn bộ nước thải của thành phố sau khi xử lý được thải vào nguồn tiếpnhận là sông A Ta chọn vị trí đặt Trạm xử lý ở cuối hướng gió chủ đạo vào mùahè,đặt ở phía thấp của đô thị,cuối nguồn nước,gần về phía cuối sông A để tránh gây ônhiễm,cách khu vực dân cư gần nhất một khoảng cách ly là 700 m để đảm bảo vấn đềkhông gây ô nhiễm và ảnh hưởng xấu đến cuộc sống của người dân trong khu vực.+Công suất trạm xử lý là Q = 22400 (m3 /ngđ)

2.Chọn phương pháp xử lý nước thải

Ta dựa vào mức độ cần thiết phải xử lý là E=95,98% đã tính ở phần trên để chọnphương pháp xử lý nước thải.Có các phương pháp XLNT sau:

Phương pháp cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan,tuy nhiên BOD của phần nước không giảm

b.Các phương pháp hoá học và hoá lý.

-Phương pháp hoá học

Đó là quá trình khử trùng NT bằng hoá chất,khử Nitơ,khử phốtpho bằng các hợp

cung trong dây chuyền công nghệ XLNT trước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượngcao hoặc khi cần thiết tái sử dụng lại nước thải

-Phương pháp hoá lý

Đó là cho các hoá chất (keo tụ và trợ keo tụ) để tăng cường khă năng tách các tạpchất không tan,keo và mất một phần chất hoà tan ra khỏi nước thải,chuyển các chấttan thành chất không tan và lắng cặn hoặc thành các chất không độc …

Hai phương pháp này thường dùng để xử lý NT công nghiệp.Nó có thể là khâu xử

lý cuối cùng(nếu với mức độ xử lý đạt được,NT có thể sử dụng lại) hoặc là khâu xử lý

sơ bộ(khử các chất độc hại hoặc các chất ngăn cản sự hoạt động bình thường của công

theo,chuyển các chất độc hại khó xử lý và khó lắng thành đơn giản hơn hoặc lắngđọng keo tụ được )

c.Các phương pháp xử lý sinh học.

Các hợp chất hữu cơ ở dạng keo,huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của visinh vật Trong quá trình hoạt động sống ,vi sinh vật oxy hoá hoặc khử các hợp chấthữu cơ này,kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ

-XLNT bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Qúa trình XLNT dựa trên sự oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy

tự do hoà tan.Nếu lượng oxy được cấp bằng các thiết bị (sục khí ,nén khí ) hoặc nhờcấu tạo công trình thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo

và ngược lại là trong điều kiện tự nhiên

XLSH hiếu khí trong điều kiện nhân tạo thường được dựa trên nguyên tắc hoạtđộng của bùn hoạt tính,kênh oxy tuần hoàn …

XLSH hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thường được tiến hành trong hồ hoặctrong đất ngập nước

phương pháp xử lý nước thải.Dựa vào bảng 2.2 trang 45-Giáo trình XLNT( PGS-TS

l mg

3.Sơ đồ dây chuyền công nghệ của Trạm xử lý nước thải.

Các phương pháp dây chuyền công nghệ vá các công trình XLNT trong đó phảiđược lựa chọn trên các cơ sở sau:

-Quy mô ( công suất ) và đặc điểm đối tượng thoát nước ( lưu vực phân tán của đôthị ,khu dân cư,bệnh viện… )

-Đặc điểm nguồn tiếp nhận nước thải và khả năng tự làm sạch cuả nó

-Mức độ và các giai đoạn XLNT cần thiết

-Điều kiện tự nhiên khu vực :đặc điểm khí hậu ,thời tiết ,địa hình,địa chất thuỷvăn…

-Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nước thải tại địa phương

-Khả năng sử dụng nước thải cho các mục đích kinh tại địa phương ( nuôi cá ,tướiruộng giữ mực nước tạo cảnh quan đô thị)

-Diện tích và vị trí đất đai sử dụng để xây dựng trạm XLNT

-Nguồn tài chính và các điều kiện kinh tế khác.

-Sự chấp nhận tham gia của cộng đồng

Các TXLNT công suất nhỏ và vừa phải đảm bảo một loạt các yêu cầu như xây dưngđơn giản,dễ hợp khối các công trình ,diện tích chiếm đất nhỏ,dễ quản lý và vận hành

và kinh phí đầu tư xây dựng không lớn

Dựa theoTừ các kết quả đã• tính toán được ở phần trên với công suất trạm là

BÓ biophincao t¶iBỂ BIOPHIN CAO TẢI

BỂ LẮNG NGANG ĐỢT II

BÓ l¾ng ngang

MÁNGTRỘNM¸NG TRéN

BỂ

TIẾP XÚC

BÓ

S¢N PH¥IBïNSÂN PHƠI BÙN

KHỬTRÙNG

KHö

NGĂN TIẾP NHẬN

Thæi khÝTHỔI

SÂN PHƠICÁTS©n

? Phương ỏn I Q= 141 00 m 3 / n g d

Thuyết minh phương ỏn I

Phương ỏn này, nước thải từ hệ thống thoỏt nước đường phố được mỏy bơm ởtrạm bơm nước thải bơm đến trạm xử lý bằng ống dẫn cú ỏp đến ngăn tiếp nhận Quasong chắn rỏc cú đặt mỏy nghiền rỏc, rỏc nghiền được đưa đến bể Mờtan để lờn men

,cũn nước thải óhtiếp tục được đưa đến bể lắng cỏt ngang Lấy cỏt ra khỏi bể lắng cúthể bằng thủ cụng nếu lượng cỏt W<0.5m3 /ngđ và bằng cơ giới nếu lượng cỏtW>0.5m3 /ngđ Sau một thời gian, cỏt lắng từ bể lắng cỏt được đưa đến sõn phơi cỏt Nước sau khi qua bể lắng cỏt được đưa đến bể lắng ngang đợt I1,tại đõy cỏc chấtthụ khụng hoà tan trong nước thải như chất hữu cơ, được giữ lại Cặn lắng được đưađến bể Mờtan cũn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể Biophin cao tải

Sau bể Biophin cao tải, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đó• đảm bảo yờucầu xử lý sxong vẫn cũn chứa một lượng nhất định cỏc vi khuẩn,… gõy hại nờn ta phảikhử trựng trước khi xả ra nguồn Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạmkhử trựng, mỏng trộn, bể tiếp xỳc Sau cỏc cụng đoạn đú nước thải được xả ra nguồntiếp nhận

Toàn bộ lượng bựn cặn của trạm xử lý sau khi được lờn men ở bể lắng hai vỏ đượcđưa ra sõn phơi bựn làm khụ đến một độ ẩm nhất định Bựn cặn sau đú được dựng chomục đớch nụng nghiệp hoặc đổ ra bói rỏc

Bể tiếp xúc ly tõm Máng trộn

Bể lắng ngang ngang đợt II

Bể Biophin Cao tải

Bể lắng ngang ngang đợt I

Bể lắng cát ngang Song chắn rác Ngăn tiếp nhận

Trạm Clo Trạm thổi khí

TIẾP SONGCHắN RáCSONGCHẮN

Bể LắNG cátNGANGBỂ LẮNG

CÁT

Bể LắNG ngang

ĐợT IBỂ LẮNG LY

TÂM ĐỢT I

bể lắng ngang

đợt IIBỂ LẮNG LYTÂM ĐỢT II

Bể TIếP XúCBỂ

TIẾP XÚC

Phục vụ nôngnghiệpBÃI

SÂN PHƠIBùNSÂN PHƠIBÙN

KHửTRùNGKH

Ử TRÙNG

MÁY NGHIỀN RÁCMáy nghiền rác

SÂNPHƠICÁTSân

Bể AEROTENBỂ AERễTEN

Pphương ỏn này, nước thải từ hệ thống thoỏt nước đường phố được mỏy bơm ởtrạm bơm nước thải bơm đến được mỏy bơm ở trạm bơm nước thải bơm đến trạm xử

lý bằng ống dẫn cú ỏp đến ngăn tiếp nhận Qua song chắn rỏc cú đặt mỏy nghiền rỏc,rỏc nghiền được đưa đến bể Mờtan để lờn men cũn nước thải đ• được tỏc loại cỏc rỏclớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cỏt

Đđể giảm khối tớch xõy dựng cụng trỡnh mà vẫn đảm bảo hiệu quả lắng cỏt và cỏccặn lớn.Lấy cỏt ra khỏi bể lắng cú thể bằng thủ cụng nếu lượng cỏt W<0.5m3/ngđ vàbằng cơơ giới nếu lượng cỏt W>0.5m3/ngđ Sau một thời gian, cỏt lắng từ bể lắng cỏtđược đưa đến sõn phơi cỏt

Nước sau khi qua bể lắng cỏt được đưa đến bể lắng ly tõm đợt 1( nước chảy từtrung tõm ra quanh thành bể), tại đõy cỏc chất thụ khụng hoà tan trong nước thải nhưchất hữu cơ, được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể Mờtan cũn nước sau lắng đượcđưa tiếp đến bể Aeroten

Bể Aeroten là cụng trỡnh làm bằng bờ tụng hoặc bờtụng cốt thộp …thụng dụngnhất là hỡnh chữ nhật Hỗn hợp bựn và nước thải cho chảy qua suất chiều dài của bể,nước thải với bựn hoạt tớnh tuần hoàn sau khi qua bể Aeroten cho qua bể lắng đợt 2 ởđõy bựn lắng một phần đưa trở lại bể Aeroten, phần khỏc đưa tới bể nộn bựn Dolượng ta phải xsử lý sinh húa hũa toàn lờn ta chọn bể Aeroten đẩy để hiệu quả làmviệc tốt hơn, dễ điều khiển và tận dụng hết thể tớch của bể

Để chắn gidữ bựn hoạt tớnh sau bể Aeroten ta dựng bể lắng ly tõm đợt 2

Quỏ trỡnh xử lý sinh học trong điều kiện nhõn tạo khụng loại trừ hết cỏc loại vikhuẩn, nhất là vi trựng gõy bệnh Bởi vậy sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiệnnhõn tạo cần thực hiện giai đoạn khử trựng nước thải trước khi xả vào nguồn, trongquỏ trỡnh xử lý nước thải bằng bất kỳ phương phỏp nào cũng tạo nờn một lượng cặnđỏng kể, núi chung cỏc loại cặn đều cú mựi hụi thối khú chịu nhất là cặn tươi và nguyhiểm về mặt vi sinh Do vậy nhất thiết phải xử lý cặn thớch đỏng, để giảm hàm lượngchất hữu cơ trong cặn và để đạt chỉ tiờu vi sinh thường ỏp dụng phương phỏp xử lýsinh học kỵ khớ trong bể Mờtan

Ttrạm khử trựng, mỏng trộn, bể tiếp xỳc…là những cụng trỡnh khử trựng nướctrước khi

Bể tiếp xúc ly tõm Máng trộn

Bể lắng ngang ly tâm đợt II

Bể Biophin Cao tảiAeroten

Bể lắng ngang ly tâm đợt I

Bể lắng cát ngang Song chắn rác Ngăn tiếp nhận

SÂNPHƠI CÁTSân

phơi cát

Trạm thổi khíkhớ nộn

xả ra nguồn.

Phương án đảm bảo hiệu quả xử lý.

So sánh hai phương án

-Bể Biophin có cấu tạo đơn giản, quản lý thuận tiện, thích hợp với nơi có nhiệt độkhông khí cao, trình độ công nghiệp chưa phát triển, bể này áp dụng với những trạm

xử lý có công suất nhỏ và trung bình

-Việc dùng bể AEROTEN lại yêu cầu phải có bể nén bùn,dùng bể Aeroten yêucầu hàm lượng cặn lơ lửng trước vào bể là C 150 mg l và khi xét đến vấn đề vật liệuđịa phương thì bể này không tối ưu bằng bể Biôphn cao tải

-Với công suất trạm là Q= 22400(m3 /ngđ) thì việc dùng bể lắng ngang đợt II hay

bể lắng ly tâm đợt II đều thoả mãn,song thực tế thì khi Q20000(m3 /ngđ) thì người tathường dùng bể lắng ly tâm đợt II hơn

Sau khi so sánh ta nhận thấy phương án I tốt hơn phướng án II trong trường hợpcông suất của trạm là Q= 22400 ( m3 /ngđ) Do vậy ta chọn phương án I là phương ánthiết kế

III.Thiết kế dây chuyền công nghệ và tính toán thuỷ

? Phương án II

Nước thải, Q = 14100(m3/ngđ)

Thuyết minh phương án II

phương án này, nước thải từ hệ thống thoát nước đường phố được máy bơm ở trạm bơm nước thải bơm đến trạm xử lý bằng ống dẫn có áp đến ngăn tiếp nhận Qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến bể Mêtan để lên men còn nước thải đ• được tác loại các rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát ở đây ta thiết kế bể lắng cát ngang để giảm khối tích xây dựng công trình mà vẫn đảm bảo hiệu quả lắng cát và các cặn lớn.Lấy cát ra khỏi bể lắng có thể bằng thủ công nếu lượng cát W<0.5m3/ngđ và bằng cơ giới nếu lượng cát W>0.5m3/ngđ Sau một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát được đưa đến sân phơi cát

Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng ly tâm đợt 1( nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể), tại đây các chất thô không hoà tan trong nước

thải như chất hữu cơ, được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể Biophin cao tải

Sau bể Biophin cao tải, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đ• đảm bảo yêu cầu xử lý xong vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn,… gây hại nên ta phải khử trùng trước khi xả ra nguồn Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận.

Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể lắng hai vỏ được đưa ra sân phơi bùn làm khô đến một độ ẩm nhất định Bùn cặn sau đó được dùng cho mục đích nông nghiệp

Bể Biophin có cấu tạo đơn giản, quản ly thuận tiện, thích hợp với nơi có nhiệt độ không khí cao, trình độ công nghiệp chưa phát triển, bể này áp dụng với những trạm xử lý có công suất nhỏ và trung bình Nhưng bể Biophin có nhược điểm là tốn vật liệu lọc, do đó giá thành xây dựng và quản lý đắt Ngoài ra bể biôphin cao tải làm việc bình thường thì phải :

+ Thường xuyên thau rửa bể để các màng vi sinh vật không làm trít kín các lớp vật liệu lọc

+ Phải sử lý sơ bộ nước thải trước khi đưa vào

+ Đảm bảo nồng độ BOD không được vượt quá 150 – 200 mg/l

+ ngoài ra trong công trìng này chỉ áp dụng cho lưu lượng nước thải nhỏ và trung bình

Vậy ta chọn phương án II là phương án hợp lý nhất trong đồ án này

Vậy ta chọn phương án II là phương án dùng trong dây chuyền công nghệ sử láy nước thải của thành phố

lực các công trình xử lý nước thải trong phương án thiết kế.tính toán các công trình trong

phương án II

1.Ngăn tiếp nhận

Nước thải chảy vào trạm xử lý có thể theo ống đẩy có áp của trạm bơm nước thảihoặc theo ống kêng máng tự chảy

,để tiếp nhận nước thải từ cỏc ống dẫn cú ỏp người ta xõy dựng cỏc ngăn tiếp nhậntrước cỏc cụng trỡnh làm sạch.

Để đảm bảo nguyờn tắc tự chảy thỡ nngăn tiếp nhận phải được bố trớ ở vị trớ cao đểnước thải từ đú cú thể tự chảy qua cỏc cụng trỡnh của trạm xử lý

Kớch thước ngăn tiếp nhận được chọn căn cứ vào lưu lượng nước thải max giõycủa tThành phố.,T theo tớnh toỏn ở trờn ta cú QhMAXQhmax (TP) =1244,4800,3(m3/h),dựa vào bảng P31-Giỏo trỡnh XLNT-trang 319 ta Vỡ vậy chọnngăn tiếp nhận cú kớch thước cơ bản như sau:

Bảng 8 Kớch thước ngăn tiếp nhận bằng bờtụng cốt thộp ( mm )

2.Mương dẫn nước thải

Để phõn phối, vận chuyển nước thải và cặn tới từng cụng trỡnh,ở đõy ta dựng 2mỏng dẫn hở vỡ nú dễ dàng quản lý theo dừi, quan sỏt, và tẩy rửa…

Nước thải theo mương chảy đến song chắn rỏc Mỗi song chắn được chọn sẽ cúmột mương dẫn riờng và lưu lượng tớnh toỏn sẽ chia đều cho số mương tương ứng Dựa vào kết quả tớnh toỏn , chọn hai song chắn rỏc cụng tỏc , như vậy cần tớnh toỏnthuỷ lực cho hai mương dẫn tương ứng với lưu lượng bằng 1/2 lưu lượng tớnh toỏn

Nớc thải theo mơng chảy đến song chắn rác Mỗi song chắn đợc chọn sẽ có một

m-ơng dẫn riêng và lu lợng tính toán sẽ chia đều cho số mm-ơng tm-ơng ứng Dựa vào kết quảtính toán , chọn hai song chắn rác công tác , nh vậy cần tính toán thuỷ lực cho hai mơngdẫn tơng ứng với lu lợng bằng 1/2 lu lợng tính toán

/ Tớnh toỏn thiết kế cỏc cụng trỡnh xử lý nước thải - Lõm Minh Triết,

để phân phối, vận chuyển nước thải và cặn tới từng công trình , người ta dùngcác kênh máng hở tiết diện chữ nhật, ở đây ta dùng kênh máng hở tốt hơn vì dễ dàngquản lý( theo dõi, quan sát, và tẩy rửa)

B?ng 3 Kích thước ngăn tiếp nhận bằng bêtông cốt thép ( mm )

Lưu lượng nước thải (m3/h) kích thước cơ bản Đường kính ống dẫn

A B H H1 h h1 b l l1 2 ống

800,3 - 1000 2000 2300 2000 1600 750 750 600 1000 1200 250

Ta có hình vẽ sau : sơ đồ ngăn tiếp nhận nước thải

Khi lưu lượng nước thải lớn hoặc để phân phối cặn vào các công trình, người tadùng ngăn phân phối hoặc kênh làm thoáng

Nước thải được dẫn đến ngăn tiếp nhận bằng mương dẫn nước có tiết diện hình

chữử nhật

Các thông số tính toán thủy lực được thể hiện trong bảng dưới đây

Bảng 9 Bảng tính toán thuỷ lực kích thước mương dẫn nước thải

hmax - chiều cao lớp nước trong mương lớn nhất hmax = 0,662 m

hbv ơ- Chiều cao bảo vệ mương hbv = 0,3 m

Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô có kích thước lớn trong nướcthải và là công trình chuẩn bị cho các giai đoạn xử lý tiếp theo ,tạo điều kiện cho cáccông trình bơm hút làm việc ổn định.

b.Vị trí SCR.

nghiêng một góc nào đó so với phương dòng chảy ở mặt bằng

Ta có thể đặt SCR ở trạm xử lý như trong dây chuyền này hoặc cũng có thể kếthợp với SCR đặt ở trước trạm bơm nước thải để có thể giảm được một công trình đơn

vị trong dây chuyền công nghệ.Tuy nhiên ở đây ta sẽ tính toán cụ thể kích thước,quy

mô một SCR cho một dây chuyền công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh

c.Tính toán SCR

Hiệu suất của SCR phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác trong tính toán

Tính toán SCR bao gồm các công việc sau:

-Xác định kích thước SCR như chiều rộng hay số thanh,chiều dài,chiều rộng máng-Tính toán tổn thất thuỷ lực qua SCR

l2

lp l1

c.1.Xác định kích thước SCR.

-Số khe hở n giữa các thanh.

Xác định theo công thức sau:

s 1

z max V h b

K q n



-b là chiều rộng khe hở giữa các thanh đan,(m);theo TCXD 15-25 ta có b = 20(mm)

Thay số ta có:

29 1000 0

, 1 637 , 0 20

05 , 1 346 , 0

Vậy số khe hở giữa các thanh là n=29 (khe hở)

-Chiều rộng tổng cộng của song chắn rác:

Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán ở mương dẫn ứngvới lưu lượng lớn nhất : h = hmax = 0, 622(m)

Tính toán song chắn rác

a.Số khe hở của song chắn rác : n =

trong đó:

? q : Lưu lượng tối đa của nước thải, q = 0,223(m3/s)

? ? : Vận tốc nước chảy qua các khe hở của song chắn rác, lấy 0.5m/s

? h : Độ sâu của nước ở chân song chắn rác, h = hmax = 0,622 (m)

Bb s= Sd.(n+1) + b n.b (m)

Ttrong đó :

S: là bề dày hay đường kính các thanh song chắn rác, S= 8 (mm)

b: là khoảng cách giữa các thanh, b= 20 (mm)

=0,82 (m)

Sau khi xác định được kích thước của bề rộng tổng cộng của SCR ta phải

? d : Đường kính song chắn, chọn song hình chữ nhật lên chọn d =6 (mm) =0,006 (m)

Ta có bs = 0,006(47 - 1 ) + 0, 016 ? 47 = 1,028 (m) chọn 1 m

kKiểm tra vận tốc dòng chảy qua song chắn rác với lưu lượng nhỏ nhất để xemvới kích thước như thế thì vận tốc này có thoả mãn lớn hơn 0,4 (m/s) hay không?tứcthoả mãn điều kiện không lắng!

Vmin =

min s

min h B

41 , 0 82 , 0

14 , 0



= 0,507(m/s) thỏa m•n

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

Với :



 tg 2

? l1 : Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn rác

? l2 : Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác

? Ls: Chiều dài máng dẫn nước qua song chắn rác

Chiều dài buồng đặt song

Chiều dài buồng đặt song ls lấy không nhỏ hơn 1(m) do đó ta chọn ls = 1,2 (m)

V 2 max





Trong đó:

nhất

Vmax=0,759 (m/s).

K là hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc ở song chắn,lấy K=3

Với:

S là chiều dày mỗi thanh,S=8 (mm)=0,008 (m)

b là chiều rộng mỗi khe hở ,b=20 (mm) = 0,02 (m)

008 , 0 ( 42 , 2

Vậy tổn thất áp lực qua SCR là:

81 , 9 2

759 , 0 62 ,

WrR=

1000 365

= = 1,58 (m3/ngày)

với a là lượng giác tính theo đầu người trong năm,theo bảng 3.1-Giáo trình Xử

lý nước thải ,khi lấy rác bằng cơ giới và với khoảng cách giữa các khe hở làb=20(mm),lấy a== 5 6 (l/ng.năm) /Tra bảng 4.1 tramg 60 GT thoát nước tập

24

942 , 1 K 24

P

Trong đó: Kh là hệ số không điều hòa giờ ,lấy Kh=2

Rác được nghiền nhỏ bằng máy nghiền sau đó được dẫn trực tiếp lên bể Mêtan.Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền là 40 m3 cho 1 tấn rác –theo TCXDVN51-2006 lấy Kh=2

Q=40P=40 1 , 942=77,68 (m3 /ngđ)Tổng số song chắn rác là 2,trong đó có 1 SCR để công tác và 1 SCR để dự phòng.Kết quả được tổng hợp ở bảng sau:

Bảng 10 Tổng hợp kích thước SCR

Chiều rộng tổng cộng Bs(m) 0,82Chiều dài đoạn mở rộng L1 (m) 0,288Chiều dài đoạn thu hẹp L2 (m) 6,3Chiều dài phần chữ nhật Lp (m) 0,679

Tổn thất áp lực hs (m) 0,055Chiều sâu lớp bảo vệ hbv (m) 0,5Chiều sâu xây dựng mương đặt SCR H(m) 1,192Lượng rác giữ lại Wr (m3 /ngđ) 2,59

34 Bể lắng cát (BLC)

4.1.Chức năng.

BLC có chức năng tách các hợp chất vô cơ không tan ,chủ yếu là cát ra khỏi nướcthải để các công trình phía sau làm việc ổn định.Các hạt cát này có tỷ trọng và kíchthước tương đối lớn và có ảnh hưởng xấu đến các công trình làm sạch khác,cát lũytích trong bể lắng ,ngăn tự hoại của bể lắng hai vỏ,bể Mêtan làm giảm thể tích côngtác,gây khó khăn cho việc xả cặn và phá hoại quá trình công nghệ

Ở đây do điều kiện mặt bằng không cho phép nên ta sẽ xây dựng bể lắng cátngang chuyển động vòng

Bể lắng cát ngang được xây dựng để tách các hợp phần không tan vô cơ chủ yếu

là cát ra khỏi nước thải

Bể lắng cát ngang phải đảm bảo vận tốc chuyển động của nước là 0,15 m/s ? v

? 0,3 m/s và thời gian lưu nước trong bể là 30, ” ? t ? 60, ” (Điều 6.3 20TCN51-84)

Các thông số thủy lực của máng dẫn nước thải vào bể lắng cát

Bảng 11 Bảng tính toán thủy lực kích thước mương dẫn nước thải

STT Thông số tính toán Lưu lượng tính toán (l/s)

qmax = 172.8335 qmin = 69.965

Mương dẫn nước thải vào bể có tiết diện hình chữ nhật.

Kết quả tính toán thuỷ lực mương dẫn nước vào bể

Các thông số tính toán Lưu lượng tính toán (l/s)

Bể lắng cát ngang được xây dựng để tách cáchợp phần không tan vô cơ

cơ ra khỏi nước thải Bể lắng cát phải đảm bảo vận tốc chuyển động của dòng nước là : 0,15 =V= 0,3 (m /s)

thời gian nước lưu lai trong bể là 30’ ? t ? 60’ (điều 6.3 20 TCN51-84) Việc tính toán bể lắng cát ngang khi được thực hiện theo chỉ dân 6.3 20TCN

51 -84

a3.1 Chiều dài của bể lắng cát ngang.:

U

H v K o

K là hệ số phụ thuộc vào kiểu bể lắng, lấy bằng 1,3

V là vận tốc dòng chảy trong bể khi lưu lượng nước thải lớn nhất,v=0,3 (m/s)

H là chiều sâu tính toán của bể lắng cát,H=0,5-1,2 (m);chọn H=0,7 (m)

Thay số ta có:

2 , 24

7 , 0 3 , 0 3 , 1

b.Diện tích tiết diện bể.

-Chọn bể lắng cát gồm hai đơn nguyên công tác và một đơn nguyên dựphòng,diện tích tiết diện ướt của mỗi đơn nguyên là:

2 3 , 0

1728 , 0 n v

qsmax là lưu lượng lớn nhất giây của nước thải ,qsmax =0,1728 (m3 /s)

n là số ngăn làm việc đồng thời ,n=2

Chiều rộng mỗi đơn nguyên:

7 , 0

288 , 0

N là số dân tính toán theo chất lơ lửng,N =157492 người

P là lượng cát được giữ lại trong bể tính theo đầu người,theo TCXDVN

02 , 0







(m3 )-Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát là:

2 411 , 0 28 , 11

3 , 6 n

b L

n là số ngăn làm việc đồng thời,n=2.Trong đó:

htt - Chiều sâu tính toán của bể lắng cát htt = 0, 8 (m) (tiêu chuẩn 0,5 ?1,2 m)u0 - Độ thô thuỷ lực của hạt cát (mm/s)

Với điều kiện bể lắng cát giữ lại các hạt cát có đường kính lớn hơn 0,25 mm.Theo bảng 24- 20TCN51-84, ta có u0 = 24,2 mm/s

K - Hệ số lấy theo bảng 24- 20TCN51-84, với bể lắng cát ngang K = 1,3

V - Vận tốc dòng chảy trong bể ứng với qsmax : v = 0,3 m/s

-Chiều cao xây dựng bể lắng cát là:

41 , 0 411 , 0 2

0699 , 0 h

b 2

q min

min s