Tài liệu trình bày các tính toán các công trình trong hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia một cách đầy đủ và chính xác. Dây chuyền xử lý gồm có các bể kỵ khí, hiếu khí, đảm bảo xử lý lượng chat hữu cơ lớn có trong nước thải nhà máy bia.
Trang 1BÁO CÁO MÔN HỌC
XỬ LÍ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lí nước thải nhà máy Bia Quảng Ngãi
GVHD: TS Trần Văn Quang
Nhóm 6:
1.Vũ Hinh (L)
2 Nguyễn Thị Liên
3 Đoàn Anh Sơn
4 Hồ Thị Thu Thủy
5 Y Yến
Trang 2I Dây chuyền công nghệ:
Trang 3* Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
- Nước thải từ mạng lưới thu gom được đưa về giếng tập trung trong trạm xử lý, sau
đó nước được đưa ngăn tiếp nhận
hố gom Tại đây nước được bơm đến lưới lọc rác tinh đặt trên bể điều hòa nhằm loại bỏ các loại rác kích thước bé
thời gian 7 ngày với bể mê tan có cánh khuấy Hiệu quả xử lí của bể mê tan 80 ÷ 90%
hóa với hiệu suất khoảng 80-90%
tuần hoàn về ngăn tái sinh bùn để đưa vào bể Aeroten, phần còn lại đưa ra sân phơi bùn
là sông Trà Khúc
bùn dư từ bể lắng ly tâm và bể mê tan được đưa sang sân phơi bùn nhằm làm giảm
độ ẩm xuống 75% Sau đó bùn khô được vận chuyển đến bãi chôn lấp hợp vệ sinh
II Tính toán kích thước các công trình:
1 Ngăn tiếp nhận nước thải:
- Lưu lượng tính toán: giả sử qmax,h = 138 m3/h , theo bảng 3.4 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết, chọn ngăn tiếp nhận với thông số mỗi ngăn như sau:
Lưu
lượn
g
nước
thải
Q
( m3/
h)
Đườn
g kính ống áp lực, d (mm)
Kích thước của ngăn tiếp nhận
Trang 4Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận tới các công trình tiếp theo có tiết diện hình chữ nhật
Kết quả tính toán thuỷ lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận:
Thông số
thuỷ lực
Lưu lượng nhỏ nhất
Qtcmin.s 0.01 (l/s)
Lưu lượng trung bình
Qtc tb. s 0.019 (l/s)
Lưu lượng lớn nhất
Qtc s
max = 0.038 (l/s) Chiều rộng của
- Chiều cao xây dựng mương :
H = hmax + hbv
hmax : Chiều cao lớp nước lớn nhất trong mương lấy bằng độ đầy tính toán của mương dẫn ứng với qmax, hmax = 0,15m
hbv : Chiều cao bảo vệ mương hbv = 0,35 m
=> H = 0,15 + 0,35 = 0,5 m
2 Tính toán song chắn rác:
B
b
Ngăn tiếp nhận
Nước thải vào
Ngăn tiếp nhận
h 1
H 1
Trang 5Chọn 2 song chắn rác trong đó 1 song chắn làm việc, 1dự phòng.
Hình : Song chắn rác
nước ứng với trường hợp Qmax: h = hmax = 0.15 m
Số khe hở của song chắn rác:
h l v
q
max
15 , 0 016 , 0 1
038 , 0
Trong đó:
n - là số khe hở
qmax - lưu lượng lớn nhất giây: qmax = 0.038 (m3/s)
v : vận tốc của dòng nước qua song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất, giả sử v= 1 m/s
b - khoảng cách giữa các khe hở l = 16 mm = 0,016 m
k - hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác,
k = 1,05
Chiều rộng của song chắn rác được tính theo công thức sau
Bs = s(n +1) + (l.n) = 0,008(16+1)+(0,016.16) = 0,4 (m)
Trong đó : s là bề dày của thanh song chắn rác, thường lấy 0,008m
Tổn thất áp lực ở song chắn rác :
hs =
g
K v
2
.
2 max
Trong đó:
hs
h1
h1
A-A
h1
Bs
Bm
Trang 6vmax – vận tốc của nước thải trước song chắn rác ứng với chế độ Qmax.
K – hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn K=2-3 Chọn K1 = 3
- hệ số sức cản cục bộ của song chắn rác:
016 , 0 008 , 0 83 , 1 ) sin(
.
3 4
3
l b
- hệ số phục thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn
Tra bảng 3-7 chọn = 1,83
- góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy = 600
81 , 9 2
3
1 2
0,1 (m)
Chiều dài phần mở rộng trước thanh chắn rác L1 với góc mở rộng của mương là 300
L1 = 2tg20 0
B
B s m
= 02,4.0,5770,25= 0,2 (m) với B chiều rộng mương dẫn
Chiều dài phần mở rộng sau thanh chắn rác L2
L2 =
2 1
L
= 2
26 , 0 = 0,1 m Chiều dài phần mương mở rộng đặt song chắn rác Ls = 1,5m
Vậy chiều dài xây dựng là :
L = L1 + L2 + Ls= 0,2 + 0,1 + 1,5 = 1,8 (m)
Chiều cao xây dựng đặt song chắn rắc
Hxd = hmax + hs + 0,5 = 0,15 + 0,1 + 0,35 = 0.6 m
3 Bể điều hòa:
Chọn thời gian lưu t=8h (1 ca)
Chọn H= 5 m, kích thước bể 10,5 m x10,5 m
Chiều cao xây dựng bể 5.5 m
Chia bể làm 3 hành lang
4.Bể mêtan
Chọn quá trình xáo trộn hoàn toàn, cao tải 1 bậc
Số lượng bể : 4 bể, D= 22 m
Hiệu suất của phương pháp lên men kị khí : 80-90%
Khí làm ấm lên nhiệt độ 35-37 0C
W= Qngđ.t=1100.7=7700 m3
t : Thời gian nước lưu (h) ( Bể có sử dụng thiết bị khuấy trộn t=7 ngày)
5 Bể aeroten:
- Tốc độ oxy hóa đối với chất hữu cơ trong nước thải:
Trang 70 ax
1 1
t m
L C
Trong đó:
ax
m
trong 1h., max= 232
0
C : Nồng độ oxy hòa tan cần thiết phải duy trì trong aeroten (mg/l)
l
BOD/l)
0
K : Hằng số kể đến ảnh hưởng của oxy hòa tan (mg O2/l)
tính (l/h)
Đối với nước thải đô thị : max=262; K l= 90; K0= 1.66; = 0.; C0=2 mg/l, [6].
t
L : hàm lượng BOD5 của nước thải sau xử lý, L t= 50 mg/l
Thời gian oxi hóa ( thổi khí)
) 1 (
15 ).
(
xT Tr
a
Lt La
(h) Trong đó:
Tr: Độ tro của bùn hoạt tính, đối với nước thải đô thị Tr= 0.35 , [ QCVN 7957:2008].
t0 = 2,5(1300 0,35 30)45.65= 3 (h) Chọn t0= 3h
- Thể tích ngăn aeroten :
W = t0 Qtb = 3.46 = 138 m3
Trang 8Chia làm 2 bể Chọn chiều cao mỗi bể là H= 3 m.
Thể tích của mỗi bể là:
W1= W/2 = 138/2 = 69 m3
Diện tích của mỗi bể là: F =W/H=69/ 3 = 23 m2
Chọn kích thước mỗi bể là 5(m) x 5 (m)
- Giả sử bùn chiếm 1/3 dung tích bể, ta có lượng bùn hồi lưu là
Wb = 1/9W1 = 1/9 69=7.7 m3
) (
2 1 2
K
L L Z
P
t a
(m3/m3) Trong đó:
K1 : Hệ số kể đến thiết bị nạp khí tạo bọt khí cỡ nhỏ lấy theo tỉ lệ giữa diện tích vùng được nạp khí và diện tích Aeroten
K1 = 1,94; với f/F = 0,4
K2 : Hệ số kể đến chiều sâu đặt thiết bị
K2 = 2,52, với h = 4,5 m
n1 = 1 + 0,02 × (ttb - 20 ) = 1 + 0.02 × (20 - 20) = 1,
ttb : Nhiệt độ trung bình trong nước thải về mùa hè, ttb = 20 0C
n2 : Hệ số xét tới quan hệ giữa tốc độ hoà tan của oxy vào hỗn hợp nước và bùn với tốc độ hòa tan của oxy trong nước sạch Đối với nước thải sinh hoạt n2 = 0,72 khi f/F = 0,4
CP : Độ hoà tan oxy của không khí vào trong nước
20 5 , 31
468
Trong đó:
Trang 9CT : Độ hoà tan của oxy không khí vào nước phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất
Vậy D = 1,9420,52,91(3000,72 50()9,1 2)= 9 (m3/m3)
- Độ tăng sinh khối bùn:
Pr = 0.8 ×P+ 0.3 × La = 0,8 60 + 0,3 300=138 (mg/l)
6 Bể Lắng ly tâm II
Thể tích bể là : W = t Qtb = 2 46 = 92 m3
Chọn H=1,5 -5 m, chọn H =1m
F=W2.H = 292.1=46 m2
D =
F
.
4
=
46 4
=7.7 m
- Diện tích ống trung tâm : ftt=
4
.D tt
= 2,77 m2
Fb = F+ftt = 46 + 2,77 = 49 m2
Dxd =
xd
F
.
4
=
49
4 =8 m Thể tích phần chứa cặn :
2 , 1 10 ) 98 100 (
2 85 300 46 )
100
P
ET E
Q
W tb BOD
Đô cặn = 1,6 => H= 0.6 m
7 Bể tiếp xúc
Trang 10Nhiệm vụ :
Bể tiếp xúc là thực hiện quá trình tiếp xúc giữa clo và nước thải để loại bỏ các vi trùng còn lại trong nước thải trước khi xả nước thải vào nguồn tiếp nhận Chọn bể tiếp xúc dạng bể lắng đứng để tính toán thiết kế Thời gian tiếp xúc, tính cả thời gian nước thải theo mương dẫn từ bể tiếp xúc ra nguồn tiếp nhận là 30 phút
Tính toán:
Thời gian tiếp xúc riêng trong bể tiếp xúc:
60 5 , 0
180 30
60
v
L
phút Trong đó: L - chiều dài mương dẫn từ bể tiếp xúc ra nguồn tiếp nhận, L = 180m
v - tốc độ chuyển động của nước trong mương dẫn nước thải từ bể tiếp xúc
ra đến sông, v = 0,5 m/s
Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc:
W = qtb,h.t = 46 6024= 18 m3
Diện tích bể tiếp xúc trên mặt bằng:
5 1
18 H
W
Trong đó: H – chiều cao công tác của bể tiếp xúc - kiểu bể lắng ngang Lấy theo
(điều 8.5.11[1]), H = 1,5 ÷ 3 m.Chọn H = 2 m.
Tỉ lệ giữa chiều dài và chiều sâu của bể H L = 8 ÷ 12, chọn H L = 8
=> L = 8×H = 8×1.5 = 12 (m)
Chiều rộng tổng cộng của bể:
B =1m
Trang 11Thể tích cặn vùng chứa cặn trong mỗi bể tiếp xúc:
Chiều cao hố thu cặn chọn 0,2 m
Bể lắng được xây dựng có độ dốc 0,01 về phía hố thu cặn, chiều cao từ mép trên hố thu cặn đến lớp nước trung hoà là:
H2 = (L-B)0,01= (12 – 1) 0,01= 0,11 m
Chiều cao xây dựng bể:
HXD = Hbv + H + Hth + H1 + H2
Hbv: chiều cao bảo vệ Hbv = 0,3m H: chiều cao công tác của bể H = 1,5 (m)
Hth: chiều cao lớp nước trung hoà của bể Hth = 0,3 (m)
Vậy HXD = 0,3 +1.5 + 0,3 + 0,2 +0,11 = 2,4 m
Lượng Clo cần châm vào bể sau xử lí sinh học hoàn toàn:
MClo=Qtb.hx0.3= 46x0.3= 13,8 g/h= 0.14kg/h
Số clorato hoạt động đồng thời: 1, 1 dự phòng
Lượng clo dự trữ trong 1 tháng: Mclo= 0.14x24x30= 125kg
Chọn bình dung tích 20l (theo bảng 4-5/ trang 278- sách Xử lí nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết) thì cần 5 bình với mỗi bình có trọng lượng 25kg
III Mặt bằng trạm xử lí:
Trang 12IV Trắc dọc trạm xử lí
