Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Than Nam Mẫu, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1.Đặt vấn đề 1 2.Mục tiêu nghiên cứu. 1 3.Nội dung nghiên cứu. 2 4.Tổng quan các vấn đề liên quan đến nội dung nghiên cứu. 2 5.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 2 6.Phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 3 1.1.Đặc điểm tự nhiên khu vực thực hiện đề tài 3 1.2 Đặc điểm nước thải cần xử lý và mức độ ô nhiễm. 7 1.2.1 Đặc điểm chung của nước thải khu sinh hoạt. 7 1.2.2 Đặc điểm nước thải sinh hoạt Công ty Than Nam Mẫu TKV 7 1.2.3 Xác định công suất xử lý nước thải sinh hoạt Công ty Than Nam Mẫu –TKV.................................................................................................................9 1.2.4 Xác định mức độ xử lý nước thải Công ty Than Nam Mẫu –TKV 9 CHƯƠNG II. PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 12 2.1. Đề xuất dây chuyền công nghệ theo phương án 1. 12 2.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ theo phương án 2. 16 CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HAI PHƯƠNG ÁN 18 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY XLNT THEO PHƯƠNG ÁN 1 18 3.1. Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải 18 3.1.1 Song chắn rác thô 18 3.1.2. Bể thu gom 19 3.1.3 Bể điều hòa. 20 3.1.4 Bể lắng đứng I 22 3.1.5 Bể Aerotank 25 3.1.6 Bể lắng đứng II 29 3.1.7 Bể tiếp xúc khử trùng. 30 3.1.8 Bể nén bùn. 31 3.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO 3.2.1 Song chắn rác ( tương tự phương án 1) 34 3.2.2 Bể thu gom ( tương tự phương án 1) 34 3.2.3 Bể điều hòa ( tương tự phương án 1) 34 3.2.4 Bể lắng đứng ( tương tự phương án 1) 34 3.2.5 Bể SBR 34 3.2.6 Bể tiếp xúc khử trùng (Tương tự phương án 1) 39 3.2.7 Bể nén bùn: 39 3.3 TÍNH TOÁN KHÁI TOÁN KINH TẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO 2 PHƯƠNG ÁN. 42 3.3.1. Tính toán khái toán kinh tế các công trình xử lý nước thải theo phương án 1. 42 3.3.2. Tính toán khái toán kinh tế các công trình xử lý nước thải theo phương án 2. 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là : Nguyễn Thị Hòa

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Hòa

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.S Lương Thanh Tâm Cô đãhướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này để đạt kết quả khả quan nhất Cô

đã giúp em tiếp cận các nguồn thông tin để nghiên cứu và thu thập dữ liệu từcác tài liệu, để em có thể áp dụng tổng kết lại những kiến thức mà em đã đượchọc, đồng thời rút ra kinh nghiệm thực tế trong suốt quá trình thực hiện đồ án

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô bộ môn Công nghệ kĩ thuật môitrường – Khoa Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường HàNội đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Do còn nhiều hạn chế về kiến thức thực tế nên không thể tránh khỏi saixót, em mong rằng qua đồ án này, em sẽ nhận được nhiều đóng góp quý báucủa thầy cô nhằm giúp em hiểu thêm và vận dụng kiến thức đó để có thể đạtkết quả tốt hơn cho công việc sau này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 14 tháng 2 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Hòa

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

1.Đặt vấn đề 1

2.Mục tiêu nghiên cứu 1

3.Nội dung nghiên cứu 2

4.Tổng quan các vấn đề liên quan đến nội dung nghiên cứu 2

5.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

6.Phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3

1.1.Đặc điểm tự nhiên khu vực thực hiện đề tài 3

1.2 Đặc điểm nước thải cần xử lý và mức độ ô nhiễm 7

1.2.1 Đặc điểm chung của nước thải khu sinh hoạt 7

1.2.2 Đặc điểm nước thải sinh hoạt Công ty Than Nam Mẫu- TKV 7

1.2.3 Xác định công suất xử lý nước thải sinh hoạt Công ty Than Nam Mẫu –TKV 9

1.2.4 Xác định mức độ xử lý nước thải Công ty Than Nam Mẫu –TKV 9

CHƯƠNG II PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 12

2.1 Đề xuất dây chuyền công nghệ theo phương án 1 12

2.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ theo phương án 2 16

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HAI PHƯƠNG ÁN 18

3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY XLNT THEO PHƯƠNG ÁN 1 18 3.1 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải 18

3.1.1 Song chắn rác thô 18

3.1.2 Bể thu gom 19

3.1.3 Bể điều hòa 20

3.1.4 Bể lắng đứng I 22

3.1.5 Bể Aerotank 25

3.1.6 Bể lắng đứng II 29

3.1.7 Bể tiếp xúc khử trùng 30

3.1.8 Bể nén bùn 31

3.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO 3.2.1 Song chắn rác ( tương tự phương án 1) 34

3.2.2 Bể thu gom ( tương tự phương án 1) 34

3.2.3 Bể điều hòa ( tương tự phương án 1) 34

3.2.4 Bể lắng đứng ( tương tự phương án 1) 34

3.2.5 Bể SBR 34

3.2.6 Bể tiếp xúc khử trùng (Tương tự phương án 1) 39

3.2.7 Bể nén bùn: 39

3.3 TÍNH TOÁN KHÁI TOÁN KINH TẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO 2 PHƯƠNG ÁN 42

3.3.1 Tính toán khái toán kinh tế các công trình xử lý nước thải theo phương án 1 42

3.3.2 Tính toán khái toán kinh tế các công trình xử lý nước thải theo phương án 2 44

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

PHỤ LỤC 1

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Chất lượng nước thải sinh hoạt tại Nhà sinh hoạt +125 - ThanThùng năm 2015 8Bảng 1.2 : Một vài phương pháp xử lý nước thải theo quy trình xử lý cơ học,hóa học, sinh học 11Bảng 3.1 Thông số thiết kế các hạng mục theo phương án 1 48

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1 13Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2 16

DANH MỤC VIẾT TẮT

BOD5 Nhu cầu oxi sinh học trong 5 ngày

(Biochemical oxygen Demand)

(Chemical Oxygen Demand)

(Sequencing Batch Reactor)

TKV Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam

LỜI MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Công ty Than Nam Mẫu - TKV là đơn vị thành viên của Tập đoàn Công

nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV) thực hiện nhiệm vụ khai thác

than bằng phương pháp hầm lò tại Xã Thượng Yên Công, TP Uông Bí, tỉnhQuảng Ninh Sản lượng năm 2015 của Công ty là 2,2 triệu tấn than/năm Công tác bảo vệ môi trường luôn gắn liền với công tác khai thác và chếbiến than của Công ty than Nam Mẫu Bên cạnh công tác xây dựng thu gom

và xử lý nước thải mỏ hầm lò, việc xây dựng các công trình hạ tầng kỹ thuậtkhác nhằm bảo vệ bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn trong sản xuất củacông ty là rất cần thiết

Nước thải sinh hoạt của khu vực nhà sinh hoạt công ty Than Nam Mẫuphát sinh từ các nguồn: nhà ăn tập trung, nhà tắm, nhà giặt và các bể phốt vệsinh Các nguồn nước thải này được lắng sơ bộ ở các bể lắng trước khi chảyxuống ba hồ sinh học và chảy ra khe suối Theo kết quả lấy mẫu kiểm tra chấtlượng nguồn nước sau xử lý tại cửa ra hồ sinh học (6 tháng đầu năm 2015),nước thải thường xuyên có các thành phần ô nhiễm như BOD5, tổng chất rắnhoà tan, dầu mỡ động, thực vật; các chất hoạt động bề mặt; tổng chất rắn lơlửng, tổng Coliform và nồng độ mùi vượt quá quy chuẩn cho phép Vì vậy,việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của công ty là rất cần thiếtnhằm loại bỏ các thành phần ô nhiễm có trong nước thải, tuân thủ các quyđịnh của pháp luật về bảo vệ môi trường

Vì vậy em lựa chọn thực hiện đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Than Nam Mẫu, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh ”

làm đồ án tốt nghiệp

2 Mục tiêu nghiên cứu.

- Xác định lưu lượng nước thải sinh hoạt cần xử lý

- Đề xuất phương án xử lý tối ưu

- Tính toán, khái toán kinh tế cho các phương án thiết kế xử lý nước thải

- Nhận xét, kiến nghị.

3 Nội dung nghiên cứu.

- Nghiên cứu tổng quan về nước thải

- Thu thập các số liệu, thông tin liên quan đến đề tài

- Xác định thành phần nguồn nước thải sinh hoạt xác định lưu lượng cầnphải xử lý

- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

- Khái toán kinh tế

- Nhận xét, kết luận

4 Tổng quan các vấn đề liên quan đến nội dung nghiên cứu.

- Điều kiện tự nhiên

- Điều kiện kinh tế - xã hội

- Đề xuất lựa chọn phương án thiết kế hệ thống nước thải sinh hoạt

- Tính toán hệ thống, khái toán kinh tế

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu :

- Nước thải sinh hoạt công ty Than Nam Mẫu, thành phố Uông Bí,tỉnh Quảng Ninh

Phạm vi nghiên cứu :

- Địa điểm nghiên cứu đề tài : Khai trường công ty Than Nam Mẫu,thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh Trường Đại học tài nguyên và môitrường Hà Nội

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập tài liệu: thu thập số liệu, thông tin và các dữliệu khác có liên quan đến việc thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt tạiCông ty Than Nam Mẫu

- Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toáncác công trình của hệ thống xử lý

- Phương pháp đồ họa : Sử dụng phần mềm Autocad trong việc thiết kếcác công trình đơn vị của hệ thống

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực thực hiện đề tài

Vị trí địa lý : Khu mỏ Nam Mẫu thuộc xã Thượng Yên Công, thị xã

Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh Nằm về phía Tây Thành phố Uông Bí - QuảngNinh khoảng 25 Km, cách thị trấn Đông Triều 30km về phía Đông Bắc

Tọa độ:

X = 2338.739 -:- 2339.232

Y = 395.005 -:- 395.511

- Phía Bắc là dãy núi Bảo Đài

- Phía Nam là thôn Nam Mẫu

- Phía Đông giáp khu Cánh Gà mỏ Vàng Danh

- Phía Tây giáp khu di tích chùa Yên Tử

Vị trí khảo sát đo đạc thuộc khai trường Công ty than Nam Mẫu - TKV.Khu đo có tọa độ phẳng Gauss, hệ tọa độ Nhà nước VN2000, kinh tuyến trục107045'

X từ 2337626.489 -:- 2338096.922

Y từ 396593.911 -:- 397176.427

Khu mỏ thuộc miền núi cao trung bình và khá dốc, độ cao trung bình từ

300 đến 350 mét, góc dốc địa hình thay đổi trung bình từ 200 đến 300, có nơi

400, 500 Độ cao địa hình giảm dần từ Bắc xuống Nam

Địa hình, sông suối : Khu mỏ Nam Mẫu nằm phía Nam dãy núi Yên Tử

- Bảo Đài Địa hình khu vực thuộc vùng núi cao, rừng rậm hiểm trở khó khăncho việc đi lại và vận chuyển máy, thiết bị Đồi núi trong khu vực có độ caotrung bình 450m, đỉnh núi tròn, sườn dốc kéo dài theo hướng Đông Bắc - TâyNam

Do đặc điểm địa hình của khu mỏ Than Nam Mẫu nên các khe suối ởđây được hợp bởi nhiều khe suối nhỏ bắt nguồn từ phần địa hình cao củadãyYên Tử có hướng chảy gần Bắc- Nam và cắt qua hầu hết các địa tầng chứathan Về phía Nam, các con suối trong vùng hợp lại chảy vào Suối ThanThùng, chảy ra Lán Tháp và chảy ra biển

Lòng các suối thường rộng từ: 310m nằm trên địa hình dốc, lưu lượngnước suối phụ thuộc vào nước mưa Sau những trận mưa to nước suối thườngrất lớn tạo thành dòng lũ chảy xiết, sau khi hết mưa từ 14 giờ lưu lượng vàvận tốc nước giảm dần

Khí hậu : Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ không khí trong khu vực bình

quân nhiều năm như sau: Nhiệt độ trung bình hàng năm là 26oC, nhiệt độ caotuyệt đối là 39oC, nhiệt độ thấp tuyệt đối là 8oC

- Độ ẩm: Độ ẩm từ 23,7 - 98%.

- Lượng mưa: Mùa mưa từ tháng 5 tới tháng 10 với lượng mưa cao nhất

tập trung vào khoảng tháng 6 đến tháng 9, mùa ít mưa vào khoảng từ tháng 10đến tháng 3 năm sau Lượng mưa trung bình năm là 1.589,8 mm, lượng mưatrung bình vào tháng 7 (cao nhất) đạt 454,4 mm, lượng mưa trung bình ít nhấtvào tháng 10 năm trước (5,1 mm) đến tháng 3 năm sau

- Chế độ gió: Chế độ gió ở khu vực như sau: Mùa Đông từ tháng 10 năm

trước đến tháng 3 năm sau chịu ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc, chủ yếu theohướng Bắc và Tây Bắc Tốc độ gió trung bình năm là 3  3,4 m/s

Hoa gió tháng 4(Hướng gió NĐN ) Hoa gió tháng 10(hướng gió BĐB)

Tần suất bão đổ bộ vào Quảng Ninh khoảng 2,8% Trung bình 1 năm có1,5 cơn bão Sức gió từ cấp 8 đến cấp 10, mạnh nhất đến cấp 12, nhưng xácsuất thấp (khoảng 15  18 năm một lần) Bão thường theo hướng Tây, TâyBắc

- Nắng: Tổng số giờ nắng cả năm đo được tại trạm Uông Bí là 1.513,1h,

tháng có số giờ nắng cao nhất là tháng 6 với 190,4h và tháng có số giờ nắngthấp nhất là tháng 3 với 39,5 h

Thủy văn :

Thành phố chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ chật triểu vịnh Bắc Bộ, biên

độ giao thông thủy triệu trung bình 0,6m Thành phố có 3 con sông chảy qua

là sông Bá Bạc, Sông Uông, Sông Sinh Hệ thống sông suối phần lớn là sôngnhỏ , diện tích lưu vực hẹp, nguồn nước và lưu lượng không đáng kể

- Sông Đá Bạc

Sông Đá Bạc (Đá Bạch) hay còn gọi là Sông Bạch Đằng là đoạn sôngcuối cùng của sông Thái Bình chảy vào vịnh Bắc Bộ theo hướng Tây Bắc -Đông Nam ngăn cách Yên Hưng – Quảng Ninh với Thuỷ Nguyên - HảiPhòng, các chi lưu chảy vào huyện là Sông Chanh, Sông Nam, các sông nàyđều đổ ra biển ở cửa Nam Triệu – Lạch Huyện Sông Đá Bạc là cửa ngõ phíađông là giao thông quan trọng từ Biển Đông vào nội địa Việt nam Cửa sông

thấp, độ dốc không cao nên chịu ảnh hưởng của thuỷ triều khá mạnh, lúc triềudâng nước trải đôi bờ đến vài cây số, lòng sông đã rộng lại sâu từ 8 đến 18m.Triều lên đến độ nước cường, nước rút đến 30 cm trong một giờ, ào ào xuôi rabiển, mực nước chênh lệch khi cao nhất và thấp nhất khoảng 2,5 đến 3,2m Với đặc điểm trên nên sông Đá Bạc là nước lợ, có thành phần muối cao,ảnh hưởng thuỷ triều do chế độ nhật triều điển hình, biên độ từ 3-4m Nétriêng biệt ở đây là hiện tượng sinh con nước Các tháng mùa hạ thuỷ chiều lêncao nhất vào buổi chiều, mùa đông nước lên cao và buổi sáng.

Lưu lượng nước sông rất lớn và rất thuận tiện cho việc giao thông đườngthuỷ, mùa mưa lưu lượng nước lên đến 1.000 m3/giây

- Sông Uông và sông Sinh

Sông Uông được tiếp nối từ sông Vàng Danh, kết thúc ở phần đấtphường Quang Trung, là ranh giới nước ngọt và nước mặn, có đập tràn để lấynước làm mát cho nhà máy điện Uông Bí Sông Sinh chạy qua trung tâm Thị

xã dài 15km, có khả năng cung cấp nước cho nông nghiệp và nuôi thủy sản Sông Sinh và Sông Uông là hai phụ lưu nhỏ đều bắt nguồn từ vùng đồinúi cao phía nam dãy núi Yên Tử đổ vào Sông Đá Bạc tại khu vực hồ ĐiềnCông, hướng chảy chính của sông này là Bắc – Nam, ở đoạn cuối (ra sông ĐáBạc) các sông này bị ảnh hưởng của triều mặn của sông Đá Bạc

Kinh tế - Xã hội : Khu vực thực hiện dự án nằm trên mặt bằng mỏ than

Nam Mẫu trên địa bàn xã Thượng Yên Công, TP Uông Bí, cách trung tâmthành phố Uông Bí khoảng 25 km

Trên địa bàn xã Thượng Yên Công hệ thống hạ tầng đã được hình thành

và phát triển:

- Về hệ thống giao thông: Có tuyến đường bộ đi Thượng Yên Công raquốc lộ 18 Hệ thống đường bộ tương đối hoàn chỉnh với đường ô tô 2 làn

được trải nhựa phục vụ vận chuyển than và dân sinh khu vực, trục chính đi từmặt bằng mỏ than Nam Mẫu ra TP Uông Bí, có các nhánh nối với khu vựcYên Tử.

- Giao thông nội bộ: Hệ thống đường nội bộ đã được nối mạng đến cáckhu thôn đã được bê tông hoá, các khu vực qua khe, suối đều có cầu, đập trànthuận lợi cho giao thông

- Hệ thống đường điện phục vụ sản xuất và sinh hoạt cho mỏ và dân cư

đã hình thành từ lâu, gồm các đường dây 35 kV và 6 kV phục vụ sản xuất,

220 kV phục vụ sinh hoạt với 100% hộ dân được sử dụng điện

- Trên địa bàn xã Thượng Yên Công, ngoài trụ sở Công ty Than NamMẫu còn Khu danh lam thắng cảnh Yên Tử, có trụ sở UBND, các trường học

và một số doanh nghiệp

1.2 Đặc điểm nước thải cần xử lý và mức độ ô nhiễm

1.2.1 Đặc điểm chung của nước thải khu sinh hoạt

1.2.2 Đặc điểm nước thải sinh hoạt Công ty Than Nam Mẫu- TKV

Với hoạt động sản xuất của Công ty than Nam Mẫu - TKV ngày càng

mở rộng, các tác động đến môi trường ngày một tăng lên, trong đó có vấn đềgây ô nhiễm môi trường do nước thải mỏ Trong nhiều năm qua, thực hiệnLuật Bảo vệ môi trường, Công ty than Nam Mẫu - TKV đã thực hiện các biệnpháp xử lý nước sinh hoạt trước khi xả ra môi trường xung quanh nhưng chưađược triệt để Nước thải sinh hoạt tại khu vực Nhà Sinh Hoạt +125 - khu ThanThùng - Công ty than Nam Mẫu-TKV được xả ra suối Than Thùng, sau đóchảy hoà chung vào khu vực Thượng nguồn sông Vàng Danh( sông VàngDanh là dòng sông cung cấp nước cho nhà máy xử lý nước Lán Tháp để cungcấp nước sạch cho thành phố Uông Bí và thành phố Hải Phòng) Do nước thảisinh hoạt chưa được xử lý nên gây nhiều ảnh hưởng đến chất lượng nước sạchcung cấp cho dân cư và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh sinh sống trêntuyến sông có nước thải chảy qua

Toàn bộ nước thải sinh hoạt của khu vực Nhà Sinh Hoạt +125 - khuThan Thùng, đều phát sinh từ các nguồn như: Nhà ăn tập trung, nhà tắm, nhàgiặt và các bể phốt vệ sinh

+ Nước thải sinh hoạt ăn uống, tắm giặt cho xả trực tiếp vào rãnh thoátnước chung trên mặt bằng sau khi đã qua các hố ga lắng giữ lại bùn cát, sau

đó chảy ra hồ môi trường ngoài suối Than Thùng

+ Riêng nước thải xí tiểu được qua các bể tự hoại để xử lý trước khi xả

ra hệ thống rãnh gom, sau đó chảy ra ngoài Suối Than Thùng

- Theo các kết quả phân tích nước thải định kỳ hằng năm, kết quả lấymẫu kiểm tra của Công ty than Nam Mẫu, để triển khai lập dự án thì tại cáckhu vực thường xuyên có các thành phần ô nhiễm như BOD5; tổng chất rắnhoà tan; dầu mỡ động, thực vật; tổng các chất hoạt động bề mặt; tổng chất rắn

lơ lửng; tổng Coliforms (**), vượt quá chỉ tiêu cho phép theo quy chuẩn:

QCVN14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước

thải sinh hoạt của Bộ Tài nguyên môi trường.

Bảng 1.1: Chất lượng nước thải sinh hoạt tại Nhà sinh hoạt +125 - Than Thùng năm 2015

Kết quả thử

nghiệm

QCVN 14:2008/B TNMT (cột A)

Chi nhánh Viện hoá học Công nghiệp Việt Nam - Trung tâm kỹ thuậtmôi trường & An toàn hoá chất, tháng 2/2015).

Từ bảng 1, so sánh các thông số đầu vào tương ứng với tiêu chuẩn đầu ra

theo cột A - QCVN14:2008/BTNMT, các thông số ô nhiễm cần phải xử lý

Công suất của trạm lấy theo lưu lượng nước thải trung bình Q tb ngay = 600

m3/ngày ( Đây là công suất của trạm do chủ dự án đề nghị )

- Lượng nước dư thừa sau mỗi giờ cao điểm sẽ được chứa trong bể điềuhòa và xử lý trong các thời gian còn lại

1.2.4 Xác định mức độ xử lý nước thải Công ty Than Nam Mẫu –TKV

So : hàm lượng BOD 5 trong hỗn hợp nước thải vào, So = 470 mg/l

S : Hàm lượng BOD5 trong nước thải sau xử lý, S = 30 mg/l

E = C o−C

480−50

Co : hàm lượng chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp nước thải vào, Co = 480 mg/l

C : Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải sau xử lý, C = 50 mg/l

Ao : hàm lượng amoni trong hỗn hợp nước thải vào, Ao = 13,1 mg/l

A: Hàm lượng amoni trong nước thải sau xử lý, A = 5 mg/l

- Mức độ cần xử lý theo tổng chất rắn hòa tan

R: Hàm lượng tổng chất rắn hòa tan trong nước thải sau xử lý, R = 500mg/l

1.3 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải

Phân loại các phương pháp xử lý nước thải theo đặc tính của quy trình

xử lý bao gồm :

- Xử lý cơ học

- Xử lý hóa học

- Xử lý sinh học

Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh có thể gồm một vài công trình đơn

vị trong các công đoạn xử lý cơ học, hóa học, sinh học và xử lý bùn cặn

Bảng 1.2 - Một vài phương pháp xử lý nước thải theo quy trình xử lý cơ

học, hóa học, sinh học Quy trình

Cơ học Lắng cặn

Tách rácLọc qua lưới lọcLàm thoángLọc qua lớp vật liệu lọc, lọc qua màngTuyển nổi và vớt bọt

Khử khíKhuấy trộn pha loãng

Hóa học Oxi hóa – khử: Clo hóa, Ozon hóa, làm thoáng, điện giải, UV

Trung hòa bằng dung dịch axit hoặc kiềmKeo tụ tạo bông

Hấp thụ và hấp phụTrao đổi ion

Sinh học  Xử lý hiếu khí

- Bùn hoạt tính + Bể Aerotank thông

thường

+ Cấp từng bậc + Tăng cường + Mương oxy hóa + Từng mẻ (SBR) + Khử Nitơ

- Sinh trưởng dính bám+ Lọc sinh học

+ Aerotank tiếp xúc+ Lọc sinh học kết hợp làm thoáng+ Đĩa sinh học

+ Tiếp xúc lơ lửng

 Xử lý yếm khí

+ Bể UASB + Bể lọc yếm khí + Bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ + Hồ yếm khí

+ Ổn định cặn trong môi trường yếm khí – bể metan

(Theo tài liệu PGS.TS Hoàng Văn Huệ chủ biên & PGS.TS Trần Đức Hạ)

CHƯƠNG II PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 Đề xuất dây chuyền công nghệ theo phương án 1

Để xử lý nước thải sinh hoạt nói chung có nhiều biện pháp công nghệnhư: công nghệ cơ-lý, công nghệ hoá học, công nghệ vi sinh hay kết hợp cácbiện pháp với nhau Tuy nhiên, ngày nay công nghệ vi sinh được sử dụng phổbiến hơn cả vì đó là công nghệ mới có nhiều ưu điểm hơn so với các côngnghệ khác và là giải pháp thân thiện với môi trường

Trong công nghệ vi sinh cũng chia nhiều phương pháp như: công nghệ

vi sinh kỵ khí, công nghệ vi sinh hiếu khí hay kết hợp hai phương pháp này,công nghệ vi sinh dính bám, công nghệ vi sinh cặn lơ lửng,Tuỳ theo từngtrường hợp cụ thể mà thiết kế sẽ tính toán và lựa chọn công nghệ phù hợpnhất

Trên cơ sở đặc tính chất lượng nước thải sinh hoạt, yêu cầu chất lượngnước sau xử lý và điều kiện thực tế, đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinhhoạt theo phương pháp sinh học, dùng các vi sinh vật phân hủy các chất hữu

cơ trong chất thải

Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt như trên đã được áp dụng rất hiệuquả tại các mỏ than khác như mỏ Cọc Sáu, mỏ Mạo Khê, Trường cao đẳngnghề mỏ Hồng Cẩm

QCVN 40:2011/BTNMT, Loại A

Bơm cấp khí

Bể điều hòa TANK

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1

Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Bùn tuần hoàn

Bể lắng đứng I

Dầu mỡ

Bản chất của phương pháp sinh học trong quá trình xử lý nước thải sinhhoạt là: khi nước thải đi vào bể hiếu khí, các bông bùn hoạt động được tạothành mà hạt nhân của chúng là các phần tử cặn lơ lửng Các loại vi khuẩnhiếu khí đến cư trú, phát triển dần, cùng với các động vật nguyên sinh, nấm,

xạ khuẩn tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm có khả năng hấp thụ các chấthữu cơ hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ Vi khuẩn và vi sinh vậtsống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyểnhóa chúng thành các chất trơ không hòa tan Trong bể hiếu khí bùn hoạt tínhtăng dần lên, sau đó được tách ra tại bể lắng Một phần bùn được quay lại đầu

bể hiếu khí để tham gia xử lý nước thải theo chu trình mới

+ Nước thải từ bể thu sẽ được dẫn về khu vực trạm xử lý tập trung bằngphương thức bơm Ban đầu nước được đưa về bể thu gom Bể được xây dựngnhằm mục đích loại bỏ một phần cặn rắn lơ lửng và tách phần dầu mỡ độngthực vật chảy trên bề mặt nước thải Sau khi lắng sơ bộ nước được bơm về bểđiều hòa

+ Tại bể điều hòa, các ống sục khí được bố trí ở đáy bể để cung cấplượng ôxy cần thiết cho quá trình xử lý sinh học đồng thời hòa trộn đều dòngthải

+ Nước từ bể điều lượng được bơm lên bể lắng cấp 1 Tại đây một phầnbùn lắng được lắng đọng xuống đáy vể và được hút vào bể chứa bùn

+ Nước thải được lắng sơ bộ trước khi vào bể hiếu khí của hệ thống xử

lý Quá trình xử lý Nitơ và hàm lượng phốt pho được thực hiện bởi quá trìnhhiếu khí với sự tham gia của các vi sinh vật nitrit, nitrat Quá trình được thựchiện sau khi lượng ôxy hòa tan được cấp vào trong bể điều lượng Lượng ôxyhòa tan trong bể sẽ giúp vi khuẩn nitrit và nitrat hoạt động ôxy hóa các hợpchất Nitơ thành các muối của axít nitrit

+ Tại bể xử lý sinh học hiếu khí, các thành phần hữu cơ như BOD5, COD

và chất rắn lơ lửng sẽ được loại bỏ bởi quá trình oxy hoá và quá trình phân

hủy thành CO2, H2O và bùn dư Không khí được sục vào hệ thống, cung cấpoxy duy trì sự sống của bùn vi sinh.

+ Trong giai đoạn này các chất hữu cơ bị phân hủy và lượng các chấtdinh dưỡng (N,P) cũng giảm đi đáng kể sau quá trình xử lý Sau thời gian từ6-8 tiếng (thời gian cần thiết để vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơtrong nước thải) nước thải được chảy sang bể lắng số 2

+ Bể lắng 2 có tác dụng tách hỗn hợp bùn-nước chảy sang từ bể vi sinhhiếu khí Trong điều kiện chảy bình thường bùn cặn sẽ lắng và được tập trungdưới đáy bể Một phần bùn lắng sẽ được bơm tuần hoàn lại bể hiếu khí đểtham gia vào quá trình xử lý theo chu trình mới Sau khi qua bể lắng 2, nướcthải vẫn mang theo hàm lượng chất rắn lơ lửng, vì vậy hệ thống được thiết kếcho nước thải đi qua bể chứa nước sau lắng có bổ sung chất trợ lắng (PAC),

để đảm bảo các chất rắn bị keo tụ và lắng xuống đáy bể, nước trong tiếp tụcsang bể khử trùng

+ Nước thải sau khi xử lý vẫn còn chứa một hàm lượng vi khuẩn nhấtđịnh Dung dịch nước clo sẽ được bơm vào để diệt khuẩn, khử trùng Thờigian tiếp xúc của dung dịch clo với nước thải sau xử lí phải đảm bảo ít nhất là

20 phút mới đảm bảo cho sự tiêu diệt vi khuẩn coliform và Ecoli

+ Bể chứa bùn

Bể chứa bùn là bể dùng để chứa lượng bùn cặn từ các bể lắng sơ bộ, bểlắng Bùn từ bể bùn được bơm lên bể lắng bùn Bể có tác dụng phân huỷ bùn,phơi khô giảm thiểu thể tích bùn trước khi dùng xe chuyên dùng để hút xả bỏbùn định kỳ

+ Nước chứa trong ngăn khử trùng được bơm lên hệ thống lọc áp lực vớicác lớp lọc bằng cát, sỏi, than hoạt tính để lọc tinh nước thải nhằm đảm bảonước sạch đầu ra luôn đạt cột A của QCVN 14:2008/BTNMT

Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2

Thuyết minh công nghệ

Sơ đồ công nghệ xử lý của phương án 2 tương tự như phương án 1

Bùn tuần hoàn

Bể lắng đứng I

Dầu mỡ

- Nước thải trước khi đưa vào hệ thống xử lý phải được đưaqua SCR, đây là công trình giúp giảm thiểu tắc nghẽn, hỏng hóc bơm,ống dẫn, đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc tốt nhất cho hệ thốngphía sau.

- Nước thải qua SCR sẽ được tập trung toàn bộ sang bể thugom, đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm được hoạt động an toàn

- Sau đó nước tiếp tục được chảy sang bể điều hòa lưulượng và nồng độ nước thải, tránh lắng cặn và làm thoáng sơ bộ, qua đóoxy hóa 1 phần chất hữu cơ, giảm kích thước các đơn vị phía sau, tănghiệu quả xử lý, tránh hiện tượng quá tải trong giờ cao điểm

- Trước khi nước thải được đưa đến bể lắng đứng cấp 1nước thải được châm các hóa chất như PAC có tác dụng kết dính cácchất lơ lửng trong nước tạo thành bông cặn có khả năng lắng trong bểlắng

- Tiếp theo nước được chảy sang bể SBR Tại đây bể đượcdiễn ra theo các pha khác nhau

1, Pha làm đầy: Nước thải được bơm vào bể xử lý trong khoảng từ

1-3 giờ Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tùy thuộc theomục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào mà quá trình làm đầy có thể thay đổilinh hoạt

2, Pha sục khí: Tiến hành sục khí cho bể xử lý để tạo phản ứng sin

hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vàonước

3, Pha lắng: Lắng trong nước Quá trình diễn ra trong môi trường

tĩnh, hiệu quả thủy lực của bể đạt 100%

4, Pha rút nước: Khoảng 0,5 giờ

5, Pha chờ : Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào

thời gian vận hành

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HAI PHƯƠNG ÁN

3.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT THEO PHƯƠNG ÁN 1

3.1.1 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải

3.1.1 Song chắn rác thô

Tính toán :

Lưu lượng nước thải trung bình: Q TB ngđ=600(m ¿¿3/ngđ )¿

Lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất:

Q max h

=Q TB h × K omax=600 × 2.4=1440 (m ¿¿3/ngày)=0.0166(m¿¿3/ s)¿ ¿

Với Komax là hệ số không điều hòa chọn theo bảng 2 – [1]; Komax = 2.4Song chắn rác thô đặt trước khi vào bể gom để loại bỏ rác lớn Chọnsong chắn rác làm bằng thép không gỉ, các thanh trong SCR có tiết diện hìnhtròn với bề dày s = 8mm; khoảng cách giữa các thanh chắn là l = 16 mm

Chiều dài của SCR: Ls = Ht / sin600 = 0,3 / sin600= 0,34 (m)

Chọn thanh SCR tiết diện hình chữ nhật 8mm × 50mm

Vmax là vận tốc ứng với lưu lượng Qmax ; vmax = 0.6 m/s

Chiều dài phần thu hẹp ở phía sau SCR: L2 = L1

2 = 0.15 mChiều dài phần mương lắp đặt SCR: L = L1 + L2+ Ls = 0.3+0.15+1.2 = 1.6 mChọn chiều rộng mương là : Bm : 0,6

Trong đó Ls là chiều dài phần mương đặt SCR ; chọn Ls = 1.2 m

Chiều sâu phần mương đặt SCR: h = hmax +hs + 0.5 = 0.63 m

Lấy chiều sâu mương đặt SCR: h = 0.7 m

Trong đó hmax = 0.1 m là độ đầy ứng với Qmax

hs là tổn thất áp lực ở SCR; hs = 0.03 m

0.5 là khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt SCR và mực nước cao nhất, [1] Qua song chắn rác, hàm lượng SS trong nước thải đầu giảm giảm 5% [3]Hàm lượng BOD5 : 470 x (1 - 0,05) = 446,5 (mg/l)

+ Tính toán các ống dẫn nước vao bể

Chọn vận tốc nước chảy trong ống là v = 1 m/s, đường kính ống vào :

t

Trong đó: Qtbngđ = Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm

t = Thời gian nước lưu trong bể ( t = 4÷ 8h) chọn t =8(h)Chọn xây dựng 3 bể điều hòa

Vậy thể tích chứa nước thực của 3 bể là : 210 m3

+ Tính toán các ống dẫn nước ra khỏi bể:

Với vận tốc nước chảy trong ống là v = 1 m/s, đường kính ống ra:

D=√4 Q πvv=√3600 ×3.14 ×1 4 × 70 ≈ 1,57 m

Vậy đường kính ống dẫn nước ra: D = 200 mm

Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa

Do nhiệt độ trung bình của nước thải khoảng 20 ÷ 25 0C, nhiệt độ củakhí từ máy thổi khí khoảng 40 0C, nhiệt độ yêu cầu của nước thải để xử lýsinh học khoảng 28 ÷ 35 0C, nên ta sử dụng máy thổi khí nén cấp khí cho bể

để vừa hòa trộn nước thải vừa nâng nhiệt độ cho nước thải, thuận lợi cho cáccông trình xử lý sinh học phía sau

Lượng khí cần cung cấp cho 1 bể điều hòa:

Qkk = q × V × 60 = 0,01×70 ×60 = 42 (m3/h) = 0,012(m3/s)

Trong đó

q : Lượng khí cần cung cấp cho 1 m3 dung tích bể trong 1 phút, q = 0,015 m3khí/ m3bể.phút, chọn q = 0,01 m3khí/ m3bể.phút

0,01-V : Thể tích thực tế của bể điều hòa

Thiết bị phân phối khí trong bể điều hòa bao gồm: 2 ống phân phối khídài 4,5m, đặt giữa và dọc theo chiều dài bể phía dưới đáy, tâm ống cách nhau2,00 m và cách tường 1,00 m Trên mỗi đường ống, châm các lỗ có đườngkính 2 mm

Đường kính ống phân phối khí:

vlỗ : Vận tốc khí qua lỗ, vlỗ = 5 – 20 m/s , chọn vlỗ = 5m/s.

dlỗ : Đường kính lỗ, dlỗ = 2 mm

Số lỗ trên 1 ống: N = q q

lỗ = 0,0574,67 = 80(lỗ)Lấy N = 40 lỗ/ống

Tong đó : Qtb là lưu lượng nước thải trung bình; Qmax = 25 m3/h

K là hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng, đối với bể lắng đứng K= 0,35

Uo là độ lớn thủy lực của hạt cặn (mm/s) được xác định theo công thức :

0,05 1,1 0,8 540 1, 21





(mm/s)Trong đó : α là hệ số kể tới ảnh hưởng của nhiệt độ nước đối với độ nhớtlấy theo bảng 31 -[1], ở nhiệt độ 30 oC chọn α = 0,8

ω là thành phần thẳng đứng của tốc độ của nước thải trong bể lấy theobảng 32 -[1] ; ω =0,05mm/s ứng với vận tốc lắng V= 10 mm/s

n là hệ số kết tụ , phụ thuộc vào tính chất lơ lửng của hạt, đối với hạt lơlửng có khả năng kết tụ n= 0,25

t là thời gian lắng được xác đinh theo bảng 33-[1], ở E =50%, nồng độchất rắn lơ lửng là 410mg/l; t=540 s

H là chiều cao công tác của bể lắng theo quy định theo mục 8.5.11 , H =2,7-3,3 m Chọn H =3m

(KH h ) n = 1,21 tra theo bẳng 34-[1],

 3,6

m

Q R

 ( thỏa mãn mục 8.5; Đường kính bể D = 4m- 9m)

Chọn xây dựng 2 bể ( 1 bể công tác, 1 bể dự phòng )

Theo mục 8.5.11 -[1], vận tốc nước trong ống trung tâm không lớn hơn30mm/s, chọn vận tốc nước trong ống trung tâm vt = 30mm/s Đường kínhống trung tâm tính theo tiết diện ướt ống trung tâm như sau :

0,55 3,14 0,03 3600

Chiều dài ống trung tâm bằng chiều cao tính toán của vùng lắng là 3mĐường kính và chiều cao lấy bằng 1 đường ,kính ống trung tâm vàbằng : 1,5 x0,6 = 0,9 m

Đường kính tấm hắt bằng 1,3 đường kính miệng phễu bằng : 1,3 x0,9 =1,2m

Chọn đường kính tấm chắn hắt là 1,2m

Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt với mặt phẳng ngang là 17o Chiềucao từ mặt dưới tấm hắt lên đến bề mặt lớp cặn là 0,3m

d−d

Trong đó dn là đường kính ở đáy nón, chọn bằng 0,6m; α chọn là 50o( Theo mục 8.5.11 -[1])

 hn = 4,8−0,62 x tan 50 = 2,5 m

 Chiều cao xây dựng:

Hxd = Hlang + hn + hbv = 3+ 2,5 + 0,3 = 5,8 m

- Tính toán máng thu nước của bể lắng :

Máng thu nước đặt ở vòng tròn có đường kính : Dn = 0,8× 4,8 = 3,9 mLấy Dn = 4 m

Chọn chiều dày máng: b = 0,2m

Chiều sâu của máng: h = 0,6 m

Đường kính ngoài của máng: Dt = Dn - 2b = 3,6 (m)

Chiều rộng máng: Bm = (Dbể - Dn)/2 = (4,8 – 4)/2 = 0,4 (m)

Chiều dài máng thu nước: L = π Dt =11(m)

 Tải trọng thủy lực : Uo = Q 1 be

πvD = 3,14 x ( 4,8+0,6)25 = 1,8<10 ( thỏamãn 8.5.11 -[1]

Chọn đường kính ống dẫn nước ra, Dr = 200 mm; đường ống dẫn bùn, Db

= 100 mm, đường kính ống dẫn nước vào, Dv = 200 mm

Sau khi qua bể điều hòa, hàm lượng BOD, giảm được 30%, TDS, SSgiảm 50%

BODs = BODo ( 1 – 0,3) = 357,2 × ( 1 – 0,3) =250 (mg/l)

TDS = TDS ( 1 – 0,5) = 4346,82× ( 1 – 0,5) = 2173 (mg/l)

SSs = SSo ( 1 – 0,5) = 410,4 × ( 1 – 0,5) = 205 (mg/l)

3.1.5 Bể Aerotank

Tính toán :

Các công thức tính toán theo [8]

Số liệu tính toán

Hàm lượng BOD 5 của nước thải dẫn vào Aerotank, BOD 0 = 250mg/l

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn vào Aerotank, SS = 205 mg/l Hàm lượng BOD 5 trong nước thải cần đạt sau xử lý, BODs = 30 mg/l

Lưu lượng trung bình của nước thải trong 1 ngày đêm Q tbng = 600 m 3 /ngd Hàm lượng chất lơ lửng cần đạt sau xử lý 50 mg/l, trong đó là chất rắn dễ phân hủy sinh học.

Nhiệt độ nước thải, t = 25 0 C

Chất lơ lửng trong chất thải đầu ra là chất rắn sinh học chứa 80% chất dễ bay hơi (Z = 20%)

% cặn hữu cơ là a = 75% (chất có khả năng phân hủy sinh học).

Thông số lựa chọn [8] :

Thời gian lưu bùn, θ c = 1 – 15 ngày

Tỷ số F/M = 0,2 – 0,6 kgBOD 5 /kgVSS.ngày

Tải trọng thể tích, L a = 0,32 – 0,64 kgBOD/m 3 ngày

Nồng độ bùn sau khi hòa trộn X = 1000 – 3000 mg/l

Hệ số hô hấp nội bào, K d = 0,06 – 0,15 ngày -1

Tỷ số tuần hoàn bùn hoạt tính, Q th /Q = 0,25 – 1

Tỷ số BOD 5 /COD, F = 0,78

Hệ số sản lượng bùn, Y = 0,4 – 0,8 mgVSS/mgBOD 5

Xác định hàm lượng BOD5 hòa tan trong nước thải ở đầu ra

Tổng BOD5 ra = BOD5 hòa tan + BOD5 của cặn lơ lửng

Nồng độ BOD5 của nước thải đầu ra: BOD5ra ≤ 30 mg/l

Hàm lượng chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra:

B = 30× 0,75 = 22,5 mg/l

COD của chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra:

c = 22,5 mg/l× 1,42 (mgO2 tiêu thụ/mg tế bào oxy hóa)× (1 – 0,2) =25,56mg/l

BOD5 của chất lơ lửng ở đầu ra: d = 25,56× 0,424 = 10,84(mg/l)

BOD5 hòa tan trong nước thải đầu ra:

θc : Thời gian lưu bùn, Chọn θc = 1 ngày

X : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong bùn hoạt tính,

Chọn X = 2500 mg/l

Xb : Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, chọn Xb = 8000 mg/l

Kd : Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,06 ngày-1

S0 : Nồng độ BOD5 của nước thải dẫn vào bể aerotank, BOD0 = 250 mg/l

S : Nồng độ BOD5 hòa tan của nước thải ra bể aerotank, BOD = 30 mg/l

Trong đó:

Chiều cao hữu ích của bể Aerotank, H = 3 m

Chiều cao bảo vệ bể Aerotank, hbv = 0,5 m

Diện tích mặt bằng của bể Aerotank: S = V H = 903 = 30 (m2)

Chọn 1 bể Aerotank với kích thước: L× B× H = 7× 3,5× 3,5 (m)

Thời gian lưu nước trong bể Aerotank: θ = Q V

k

tb = 9025 = 3,6 (h) Tính toán lượng bùn tuần hoàn

Lượng bùn tuần hoàn:

Từ bể điều hòa, nước thải được bơm sang bể Aerotank Sau quá trình xử lýsinh học nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng đợt II

Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể Aerotank:

D = √ 4 ×Q tb ngd

24 ×3600 × πv ×v n= √24 ×3600 × πv ×0,7 4 ×600 = 0,112 (m) chọn D = 121 (m)

Trong đó: vn : Vận tốc nước tự chảy trong ống dẫn do chênh lệch cao độ

vn = 0,3 – 0,9 m/s; chọn vn = 0,7 m/s

Chọn ống nhựa PVC dẫn nước ra khỏi bể Aerotank : 121 mm

Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn:

D = √ 4 ×Q th

24 ×3600 × πv ×v b= √24 ×3600 × πv ×1,5 4 ×302,4 = 0,054 (m)

Trong đó:

Qth : Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qth = 302,4 m3/ngày

vb : Vận tốc bùn chảy trong ống trong điều kiện bơm, vb = 1 – 2 m/s, chọn vb

= 1,5m/s

Chọn ống dẫn bùn là ống nhựa PVC, đường kính Φ 60 mm

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

Lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của khôngkhí):

D = 2 S o

K × H=

2 ×250

14 × 3 = 11,9 (m3/m3 nước thải)Trong đó:

S0 : Nồng dộ BOD5 đầu vào, S0 = 250 mg/l

K : Hệ số sử dụng không khí, chọn K = 14 g/m4

H : Chiều cao hữu ích của bể Aerotank, H = 3 m

Thời gian cần thiết thổi không khí vào bể Aerotank:

Lượng không khí cần thiết để chọn máy nén khí là:

q = 0,083× 2 = 0,17 (m3/s) Hệ số an toàn khi sử dụng máy nén là 2