ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI: Thiết kế trạm xử lý nước thải công suất 31000m3ngđ

Mục lục I. Xác định lưu lượng nước thải 1 II. Xác định nồng độ chất ô nhiễm 1 III. Xác định hiệu suất xử lý nước thải cần thiết 3 IV. Đề xuất dây truyền công nghệ 4 V. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ THEO PHƯƠNG ÁN 1 8 1. Ngăn tiếp nhận nước thải 8 2. Tính toán song chắn rác 8 3. Bể lắng cát ngang 11 4. Sân phơi cát. 13 5. Bể làm thoáng đơn giản 14 6. Bể lắng ngang đợt 1 14 7. Tính toán bể Biophin cao tải 17 8. Bể lắng ly tâm đợt II 19 9. Trạm khử trùng 21 10. Máng xáo trộn kiểu vách ngăn có lỗ 22 11. Bể tiếp xúc ngang 23 12. Tính toán bể mê tan 24 VI. Tính toán các công trình trong dây truyền công nghệ theo phương án 2 28 1. Ngăn tiếp nhận 28 2. Song chắn rác 28 3. Bể lắng cát ngang 29 4. Sân phơi cát 29 5. Bể làm thoáng đơn giản 29 6. Bể lắng ngang đợt I 29 7. Tính toán bể SBR 30 8. Trạm khử trùng 31 9. Máng xáo trộn kiểu vách ngăn có lỗ 32 10. Bể tiếp xúc ngang 32 11. Bể nén bùn 33 12. Tính toán bể mê tan 34 13. Tính toán sân phơi bùn 36 VII. Khái toán kinh tế lựa chọn phương án 37 1. Khái toán kinh tế cho phương án 1 37 2. Khái toán kinh tế cho phương án 2 40 VIII. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH NƯỚC VÀ BÙN 44 1. TÍNH TOÁN TRẮC DỌC THEO NƯỚC 44 2. Tính toán trắc dọc theo bùn . 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

*****************************

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải

Mục lục

I Xác định lưu lượng nước thải 1

II Xác định nồng độ chất ô nhiễm 1

III Xác định hiệu suất xử lý nước thải cần thiết 3

IV Đề xuất dây truyền công nghệ 4

V TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ THEO PHƯƠNG ÁN 1 8

1 Ngăn tiếp nhận nước thải 8

2 Tính toán song chắn rác 8

3 Bể lắng cát ngang 11

4 Sân phơi cát 13

5 Bể làm thoáng đơn giản 14

6 Bể lắng ngang đợt 1 14

7 Tính toán bể Biophin cao tải 17

8 Bể lắng ly tâm đợt II 19

9 Trạm khử trùng 21

10 Máng xáo trộn kiểu vách ngăn có lỗ 22

11 Bể tiếp xúc ngang 23

12 Tính toán bể mê tan 24

VI Tính toán các công trình trong dây truyền công nghệ theo phương án 2 28

1 Ngăn tiếp nhận 28

2 Song chắn rác 28

3 Bể lắng cát ngang 29

4 Sân phơi cát 29

5 Bể làm thoáng đơn giản 29

6 Bể lắng ngang đợt I 29

7 Tính toán bể SBR 30

8 Trạm khử trùng 31

9 Máng xáo trộn kiểu vách ngăn có lỗ 32

10 Bể tiếp xúc ngang 32

11 Bể nén bùn 33

12 Tính toán bể mê tan 34

13 Tính toán sân phơi bùn 36

VII Khái toán kinh tế - lựa chọn phương án 37

1 Khái toán kinh tế cho phương án 1 37

2 Khái toán kinh tế cho phương án 2 40

VIII TÍNH TOÁN CAO TRÌNH NƯỚC VÀ BÙN 44

1 TÍNH TOÁN TRẮC DỌC THEO NƯỚC 44

2 Tính toán trắc dọc theo bùn 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

I Xác định lưu lượng nước thải

- Lưu lượng nước thải trung bình ngày:

Qd tb = 1000q N = 123.2451801000 = 30157,14 (m3/ngđ)Trong đó:

q: Tiêu chuẩn thải nước trung bình (l/người.ngđ)

k0 max=1,53 , giờ min ko min =0,63

- Lưu lượng nước thải ngày lớn nhất :

C ss = 60.1000123 = 487,8 (mg/l)

- Hàm lượng BOD5 trong nước thải sinh hoạt:

C BOD5 = a BOD5.1000

q (mg/l)Với: a BOD5: Tải lượng BOD5 trong nước thải sinh hoạt (g/người.ngđ), traBảng 25, TCVN 7957:2008, a BOD5= 30 (g/người.ngđ)

C BOD5 = 30.1000123 = 244 (mg/l)

- Hàm lượng nitơ của các muối amoni:

C N −NH4 = a N− NH4.1000

q (mg/l)Với: a N −NH4: Tải lượng nito của các muối amoni trong nước thải sinhhoạt (g/người.ngđ), tra Bảng 25 – TCVN 7957:2008, a N −NH4= 8 (g/người.ngđ)

C N −NH4 = 8 1000123 = 65,04 (mg/l)

- Hàm lượng phốt phát:

C P2O5 = a P2O5.1000

q (mg/l)Với: a P2O5: Tải lượng phốt phát trong nước thải sinh hoạt (g/người.ngđ),tra Bảng 25 – TCVN 7957:2008, a P2O5= 3,3 (g/người.ngđ)

C P2O5 = 3,3.1000123 = 26,8 (mg/l)

- Hàm lượng clorua:

C Cl− ¿ ¿ = a Cl− ¿ 1000

q ¿ (mg/l)Với: a Cl− ¿ ¿: Tải lượng clorua trong nước thải sinh hoạt (g/người.ngđ), traBảng 25 – TCVN 7957:2008, a Cl− ¿ ¿= 10 (g/người.ngđ)

C Cl− ¿ ¿ = 10.1000123 = 81,3 (mg/l)

- Hàm lượng chất hoạt động bề mặt:

C = a 1000 q (mg/l)

Với: a: Tải lượng chất hoạt động bề mặt trong nước thải sinh hoạt(g/người.ngđ), tra Bảng 25 – TCVN 7957:2008, a = 2 (g/người.ngđ)

C = 2.1000123 = 16,26 (mg/l)

Thành phần nước thải đầu vào

III Xác định hiệu suất xử lý nước thải cần thiết

- Hiệu suất xử lý nước thải theo chỉ tiêu chất lơ lửng:

QCVN 14:2008, nguồn loại B (mg/l)

Hiệu suất xử

lý cần thiết (%)

Làm thoáng đơn giản

Chú thích

Thuyết minh phương án 1:

Nước thải từ khu dân cư được đưa về ngăn tiếp nhận, sau đó qua songchắn rác, rác thô bị giữ lại, rác sau khi tách sẽ vào máy nghiền rác rồi đượcđưa đến bể mê tan Nước thải sau khi tách rác thì đi vào bể lắng cát Dưới tácđộng của trọng lực các phần tử rắn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽlắng xuống đáy bể trong quá trình chuyển động Sau một thời gian cát dướiđáy bể được bơm ra sân phơi cát

Nước thải tiếp tục được đưa vào công trình làm thoáng đơn giản nhằmtăng hiệu suất của bể lắng Sau đó nước thải vào bể lắng ngang đợt I để táchcặn thô trước khi xử lý sinh học, hiệu suất lắng của bể từ 50 – 60% Phần bùncặn lắng xuống đáy bể rồi được đưa vào bể mê tan Trong bể lọc sinh học caotải diễn ra quá trình phân huỷ hiếu khí, khí được cấp bằng quạt gió với lưulượng 8 – 12 m3 khí/m3 nước thải Hiệu quả khử BOD của bể từ 60 – 85%

Sau khi xử lý sinh học, nước thải sẽ được đưa vào bể lắng ly tâm đợt II.Tại đây, phần lớn bùn cặn bị giữ lại rồi đưa đến bể mê tan

Vì trong nước thải còn nhiều vi sinh vật sinh vật gây bệnh nên ta cầnkhử trùng trước khi xả ra nguồn Dung dịch clo hoạt tính được đưa vào mángtrộn để trộn đều cùng nước thải, sau đó hỗn hợp này chuyển qua bể tiếp xúcngang để thực hiện các quá trình và phản ứng diệt khuẩn Sau đó nước sẽđược xả ra nguồn

Trong bể mê tan diễn ra quá trình phân huỷ yếm khí, sau quá trình nàycác chất hữu cơ đã bị phân huỷ, vi khuẩn gây bệnh hầu như không còn Bùnđược làm khô bằng sân phơi bùn sau đó có thể sử dụng để bón ruộng

Đường nước

Đường bùn cặn

Chú thích

Thuyết minh phương án 2:

Nước thải từ khu dân cư được đưa về ngăn tiếp nhận, sau đó qua songchắn rác, rác thô bị giữ lại, rác sau khi tách sẽ vào máy nghiền rác rồi đượcđưa đến bể mê tan Nước thải sau khi tách rác thì đi vào bể lắng cát Dưới tácđộng của trọng lực các phần tử rắn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽlắng xuống đáy bể trong quá trình chuyển động Sau một thời gian cát dướiđáy bể được bơm ra sân phơi cát

Nước thải tiếp tục được đưa vào công trình làm thoáng đơn giản nhằmtăng hiệu suất của bể lắng Sau đó nước thải vào bể lắng ngang đợt I để táchcặn thô trước khi xử lý sinh học, hiệu suất lắng của bể khoảng 60% Phần bùncặn lắng xuống đáy bể rồi được đưa vào bể mê tan Tiếp theo, nước thải được

xử lý trong aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ (SBR)

Vì trong nước thải còn nhiều vi sinh vật sinh vật gây bệnh nên ta cầnkhử trùng trước khi xả ra nguồn Dung dịch clo hoạt tính được đưa vào mángtrộn để trộn đều cùng nước thải, sau đó hỗn hợp này chuyển qua bể tiếp xúcngang để thực hiện các quá trình và phản ứng diệt khuẩn Sau đó nước sẽđược xả ra nguồn

Bùn từ bể SBR được đưa vào bể nén bùn sau đó được đưa sang bể mêtan Trong bể mê tan diễn ra quá trình phân huỷ yếm khí, sau quá trình nàycác chất hữu cơ đã bị phân huỷ, vi khuẩn gây bệnh hầu như không còn Bùnđược làm khô bằng hệ thống ép lọc băng tải sau đó có thể sử dụng để bónruộng

Đường nước

Đường bùn cặn

V TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ

THEO PHƯƠNG ÁN 1

1 Ngăn tiếp nhận nước thải

Nước thải của khu đô thị được bơm lên ngăn tiếp nhận nước thải theo đường 2 ống có áp Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vị trí cao để từ đó nước thải

có thể tự chảy qua các công trình của trạm xử lý

Dựa vào lưu lượng nước thải trong giờ lớn nhất Qh max = 1989 m3/h, chọn 2 bơm

hoạt động và 1 bơm dự phòng (với độ tin cậy loại II của trạm bơm theo bảng 18,

trang 28, TCVN 7957:2008) Chọn 1 ngăn tiếp nhận với các thông số sau (Phụ lục 3,

giáo trình Xử lý nước thải đô thị của Pgs.Ts Trần Đức Hạ) :

Bảng kích thước ngăn tiếp nhận.

Vậy nước thải từ trạm bơm nước thải được dẫn bằng 2 đường ống áp lực có D

= 400mm tới ngăn tiếp nhận của trạm xử lý nước thải

2 Tính toán song chắn rác

Tính toán mương dẫn

Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện hình

chữ nhật

Tính toán thuỷ lực mương dẫn (Bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát

nước GS.TS Trần Hữu Uyển)

Thông số tính toán Q tb = 362 (l/s) Q max =554(l/s) Q min = 228 (l/s)

Trong đó:

h: là chiều cao lớn nhất của lớp nước trong mương h= 1,4m

hbv : là chiều cao bảo vệ mương h= 0,4m

H = 1,4 +0,4 = 1,8m

Tính toán song chắn rác

Chọn 2 song chắn rác Trong đó: 1 song làm việc và 1 song dự phòng.Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng chiều sâu lớp nước trong mương dẫn ứng với vận tốc lớn nhất:

h1 = hmax = 1,4(m)Song chắn rác được bố trí nghiêng một góc 600 so với phương nằm ngang để tiện khi sửa chữa, bảo trì, vận hành Song chắn rác làm bằng thép không rỉ, các thanh trong song chắn rác có tiết diện hình tròn với đường kính 8mm, chiều rộng khe hở giữa các thanh đan là b = 15-20mm , chọn b = 16mm

= 0,016m (8.2.1 TCVN 7957:2008)

Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức :

n = Q v b h max K

1 = 0,8 0,016.1,40,554 1,05 = 33 (Khe)Trong đó :

n : Là số khe hở của song chắn rác

Qmax : Lưu lượng lớn nhất của nước thải Qmax= 0,554 (m3/s)

v: Vận tốc nước chảy qua song chắn rác, theo mục 7.2.10, TCVN 7957:2008,vận tốc nước chảy qua khe hở song chắn rác cơ giới là v = 0,8÷1m, chọn v = 0,8 m/s

b : Chiều rộng khe hở, b = 16mm = 0,016m

K: Hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác của song chắn cơ giới, K = 1.05 (Trang 68, giáo trình Xử lý nước thải đô thị của Pgs.Ts Trần Đức Hạ)

Chiều rộng của song chắn rác:

BS = d (n-1) +(l× n) = 0,008 ( 33-1) + ( 0,016×33) = 0,8 mChọn BS = 1 m

Trong đó : d là đường kính của thanh song chắn rác, d = 0.008 m.Kiểm tra vận tốc dòng chảy trước song chắn rác để khắc phục khả nănglắng đọng cặn (vận tốc này không nhỏ hơn 0,4 m/s)

vm = B Q min

S h min = 1× 0,30,228 = 0,76 m/s > 0,4 m/s (thoả mãn yêu cầu)Tổn thất áp lực qua song chắn rác

HS = ξ V max2

2 g pTrong đó:

vmax : Vận tốc nước ở mương dẫn trước song chắn rác ứng với lưu lương lớn nhất, vmax= 0,64 m/s

p: Hệ số tổn thất áp lực do vướng mắc rác ở song chắn, lấy p = 3 (Trang 69, giáo trình Xử lý nước thải đô thị của Pgs.Ts Trần Đức Hạ)

: Hệ số tổn thất cục bộ phụ thuộc vào hình dạng các thanh chắn rác:

ξ = β (d /b)4 / 3

sin α = 1,79(0,008 /0,016)4/ 3sin 60 = 0,83Đối với thanh song chắn rác là hình tròn, β = 1,79 (Trang 69 giáo trình Xử lý nước thải đô thị của Pgs.Ts Trần Đức Hạ)

hS = 0,83 0,642

2.9,81 3 = 0,02 (m)Chiều sâu xây dựng của mương đặt song chắn rác:

HXD = hmax + hs + hbv = 1,4 + 0,02 + 0,5 = 1,92 (m), chọn HXD= 2mVới hbv = 0,5m là chiều cao bảo vệ

Độ dài phần mở rộng trước song chắn :

a: Lượng rác tính theo đầu người trong năm, theo Bảng 20, TCVN

7957:2008, khi lấy rác bằng cơ giới và với khoảng cách giữa các khe hở b= 16 mm lấy a = 8 l/người.năm

N: Dân số của khu đô thị, N = 245180 người

Theo sách Xử lí nước thải công nghiệp và đô thị của Lâm Minh Triết, qua song chắn rác hàm lượng chất rắn lơ lửng và BOD5 giảm 4%

- Hàm lượng chất lơ lửng khi đi qua song chắn rác:

C SS ' =CSS−(CSS × 4 %)=487,8−(487,8 × 4 %)=468,288 (mg/l)

- Hàm lượng BOD khi đi qua song chắn rác:

C BOD ' =C BOD−(C BOD ×4 %)=244−(244 × 4 %)=234,24(mg/l)

Bảng thông số thiết kế song chắn rác

Chiều dài của bể lắng cát ngang:

+ Uo : độ lớn thủy lực của hạt cát, mm/s Lấy theo bảng 27 TCVN 7957:2008 ứng với đường kính hạt cát d = 0,25 mm ta có U0= 24,2 mm/s.

+ K : là hệ số thực nghiệm, lấy theo bảng 27 TCVN7957:2008 ta có K=1,3

Q: lưu lượng lớn nhất của nước thải Q = 0,554 (m3/s)

n: số ngăn hoạt động đồng thời, n = 2

v: vận tốc của nước trong bể vận tốc dòng chảy trong bể khi lưu lượng lớn nhất, v = 0,3 m/s

Thể tích phần lắng của bể lắng cát:

Wc = P N t1000 = 0,04 245180 11000 = 9,8 (m3)Trong đó :

N: Dân số của khu đô thị N = 245180 người

P: Lượng cát có thể giữ lại tính cho 1 người trong 1 ngày đêm, mục 8.3.5 TCVN 7957:2008, P = 0,04 l/ng.ngđ (đối với hệ thống thoát nước chung)

t: Thời gian giữa 2 lần xả cặn trong bể Chọn t = 1 ngày

Chiều cao tối đa lớp cát trong bể lắng cát:

hc = W c

L B n = 14,5.1 29,8 = 0,3 (m)Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang:

- Sơ bộ có thể lấy lượng nước kỹ thuật bằng 20 lần lượng cát lấy ra khỏi bể.

Lượng nước dùng cho thiết bị nâng thủy lực trong một ngày đêm là:

Q = Wc 20 = 9,8 20 = 196 m3

Qua bể lắng cát ngang hàm lượng chất rắn lơ lửng và BOD5 giảm 10%

- Hàm lượng chất rắn lơ lửng sau khi qua bể lắng cát :

C SS '

=C SS '

−(C ' SS × 10 %)=468,288−(468,288 ×10 % )=421,46 (mg/l)

- Hàm lượng BOD sau khi qua bể lắng cát :

C BOD ' =C BOD ' −(C BOD ' ×10 %)=234,244−(234,24 ×10 % )= 210,82 (mg/l)

Bảng thông số thiết kế bể lắng cát ngang

4 Sân phơi cát.

Sân phơi cát có nhiệm vụ làm khô nước trong hỗn hợp nước cát Thường sânphơi cát được xây dựng gần bể lắng cát, xung quanh được đắp đất cao Nước thu từ sân phơi cát được dẫn trở về trước bể lắng cát

- Diện tích sân phơi cát được tính theo công thức:

Chọn sân phơi cát gồm 2 ngăn với kích thước mỗi ngăn là 8m x 25m

Bảng thông số thiết kế sân phơi cát

5 Bể làm thoáng đơn giản

- Thể tích bể làm thoáng sơ bộ:

W = Q h

max t

60 = 1989 1560 = 497,25 (m3)Trong đó: t là thời gian thổi khí chọn t = 15 phútLượng không khí cần cung cấp cho bể làm thoáng được xác định theolưu lượng riêng của không khí D = 0,5 m3 không khí/m3 nước thải.h

V = D.Qhmax

= 0,5 1989 = 994,5 (m3/h)

- Diện tích bể làm thoáng sơ bộ xác định trên mặt bằng:

F = V/I = 994,5/6 = 165,75 (m2)Trong đó:

I là cường độ thổi khí trong khoảng từ 4-7 m3 kk/m2h (Trang 89, giáotrình Xử lý nước thải đô thị - PGS.TS Trần Đức Hạ) Chọn I = 6 m3 kk/m2h

- Chiều cao công tác của bể làm thoáng sơ bộ:

H = W/F = 497,25 /165,75= 3 (m)Chọn bể làm thoáng gồm 2 ngăn, hình chữ nhật trên mặt bằng Kíchthước bể: B x L = 9m x 18,5m

Bảng thông số thiết bể làm thoáng đơn giản

6 Bể lắng ngang đợt 1

Tính toán bể lắng ngang theo 8.5.4 TCVN 7957:2008

Chiều dài bể lắng ngang được tính theo công thức:

Trong đó:

v : Tốc độ dòng chảy trong vùng lắng chọn v = 6mm/s (5÷10mm/s)

H là chiều cao công tác của bể lắng, Chọn H = 3m (1,5÷3m, mục 8.5.11)

K: Hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng Đối với bể lắng ngang K = 0,5

U0 là độ lớn thủy lực của hạt cặn, được xác định theo công thức:

1000 K H

α t (K H h )n

−ω

t là thời gian lắng của nước thải lấy theo bảng 33 TCVN 7957:2008

Với CSS= 421,46 mg/l, n = 0,25, Hiệu suất lắng E = 60%, ta có t = 798s

Trị số (KH h )n tra Bảng 34 TCVN 7957:2008, với H = 3m →(KH h )n= 1,32

ω thành phần thẳng đứng của tốc độ nước thải, lấy theo Bảng 32 Với v = 6mm/s, ta có ω = 0,01mm/s

B = ω H = 92,33 = 30,8 (m)Chọn số đơn nguyên của bể lắng: n = 4 đơn nguyên

Chiều rộng mỗi đơn nguyên: b =30,8/4 = 7,7 (m), Chọn b = 8m → B = 32m

Kiểm tra thời gian lắng thực tế ứng với kích thước đã chọn:

ttt = Q W

h max = L B H Q

h max = 26 32.31989 = 1,25 (h)Kiểm tra vận tốc thực tế ứng với kích thước đã chọn

vtt = Q h max

3,6 b H n = 3,6 8.3 41989 = 5,8 (mm/s)Dung tích cặn lắng trong 1 bể

Wc = Qh

tb C SS E T

(100− p ) γ (m3)Trong đó:

CSS là hàm lượng chất lơ lửng trước bể lắng 1, CSS = 421,46 (mg/l)

p là độ ẩm của cặn, do xả cặn bằng tự chảy nên lấy p = 95% (Mục 8.5.5)

T là chu kì xả cặn, T = 4h (xả cơ giới), (Trang 87, giáo trình Xử lý nước thải đô thị - PGS.TS Trần Đức Hạ)

γ là trọng lượng riêng của cặn, γ = 1 tấn/m3 = 106 g/m3

Wc = 1300.421,46 60 4

(100−95) 106 = 26,3 (m3/ngđ)Lượng cặn chứa trong một ngăn lắng là: Wc

1

= W c

4 = 26,34 = 6,6 (m3)Chiều cao hố thu cặn:

hc = W c1

L b = 26 86,6 = 0,03 (m)Đáy bể lắng dùng thiết bị gạt cặn được xây dựng có độ dốc 0,01(Mục 8.5.11, độ dốc ≥ 0,005)về phía hố thu cặn Chiều cao từ mép trên hố thu cặn đến lớp nước trung hòa là:

h1 = ( L – b ) × 0,01 = (26 – 8) × 0,01 = 0,18 (m), lấy h1 = 0,2mChiều cao xây dựng bể:

Hxd = hct + hth + h1 + hbv + hc

Trong đó:

hct là chiều cao công tác của bể, hct = 3m

hth là chiều cao lớp nước trung hòa của bể Lấy hth = 0,3m

hbv là chiều cao bảo vệ, lấy hbv = 0,5m

- Hàm lượng BOD5 còn lại trong nước thải sau làm thoáng đơn giản và lắng đợt 1 giảm được 5÷8% (Trang 89 giáo trình Xử lý nước thải đô thị Pgs.Ts Trần Đức Hạ), chọn hiệu suất là 8%

C BOD ' 5 = CBOD5.(100−E)

100 = 194 (mg/l)

Bảng thông số thiết kế bể lắng ngang đợt I

7 Tính toán bể Biophin cao tải

- Hàm lượng BOD5 sau khi qua các công trình xử lý trước đó: C BOD5 = 194(mg/l)

- Chọn hàm lượng BOD5 đầu ra là: 50mg/l (Cột B, QCVN 14 :2008/BTNMT)

- Vì hàm lượng BOD5đầu vàolà 194 mg/l < 250mg/l nên không cần tuần hoànnước

Chiều cao lớp vật liệu lọc: H = 2mNhiệt độ trung bình về mùa đông: 20oC

Hlv : Chiều cao lớp vật liệu lọc, Hlv = 2m

Hbv : Chiều cao bảo vệ, Hbv = 0,5m

0,5 là chiều cao không gian giữa dầm đỡ sàn thu và sàn bể (<0,6m)

0,2 là chiều cao dầm đỡ sàn thu nước

0,1 khoảng cách từ đáy lớp vật liệu tới dầm đỡ sàn thu

q: lưu lượng nước thải cấp cho một bể sinh học, q = 90.10-3 (m3/s)

v: Vận tốc nước thải trong ống, v = 0,8 m/s < 1 m/s

m: số lỗ trên một ống nhánh, m = 137 lỗ

dt: đường kính một lỗ, dt = 10mm

DT: đường kính hệ thống tưới, DT = 21800mm

q0: lưu lượng trong một ống nhánh; q0 = 22,5 l/s

- Áp lực cần thiết qua hệ thống tưới:

m: số lỗ trên một ống nhánh; m = 137 lỗ

dt: đường kính một lỗ; dt = 10mm

DT: đường kính hệ thống tưới; DT = 21800mm

q0: lưu lượng trong một ống nhánh; q0 = 22,5 l/s

K: modun lưu lượng xác định theo Bảng 6.7, giáo trình Xử lý nước thải đôthị - PGS.TS Trần Đức Hạ, K = 300 l/s

Như vậy h = 0,7m > 0,5m, hệ thống tưới có thể tự quay

- Khoảng cách từ một lỗ bất kì thứ i đến trục ống đứng:

ri = D T

2 √m i = 218002 √137i = 931.√i (mm)

Bảng thông số thiết kế bể biophin cao tải :

Thời gian lắng ứng với Qhmax

và sau bể lọc sinh học cao tải: t = 1,5h (Bảng 35, TCVN 7957:2008)

Thể tích của bể:

W = Qhmax

× t = 1989 × 1,5 = 2983,5 (m3)Chọn 2 bể làm việc song song Khi đó, thể tích mỗi bể là:

W1 = W / 2 = 1491,75 (m3)

Bể lắng đợt 2 được tính toán theo tải trọng thuỷ lực bề mặt q0 (m3/m2h) như sau:

q0 = 3,6 KS u0 = 3,6 0,4 1,4 = 2,016 (m3/m2h)

F1 = F/2 = 986,6/2 = 493,3 (m2)Đường kính 1 bể:

D = √4 F 1 bể

π = √4 493,3π = 25 mChiều sâu vùng lắng của bể

Hl = W F1

1 = 1491,75493,3 = 3 (m)Chiều cao xây dựng của bể:

Bảng thông số thiết kế bể lắng ly tâm đợt II

Sau các giai đoạn xử lý cơ học, xử lý sinh học, vi khuẩn gây bệnh không thể bị tiêu diệt hoàn toàn Vì vậy, nước thải phải được khử trùng trước khi xả ra sông.

Để khử trùng nước thải, ta dùng phương pháp Clorua hoá bằng Clo hơiQuá trình phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O ↔ HCl + HOClHOCl là một axit yếu, không bền dễ phân hủy thành HCl và Oxinguyên tử:

HOCl HCl + OHoặc có thể phân li ra thành H+ và OCl-

a Q

Trong đó:

Q là lưu lượng nước thải ( m3/h)

A là hàm lượng Clo hoạt tính khi xử lý, lấy bằng 3mg/l (Theo 8.28.3 TCVN 7957:2008)

Ứng với từng lưu lượng nước thải, lượng Clo cần cung cấp tương ứng như sau

Theo quy phạm, lượng Clo lấy ra từ 1m2 bề mặt bên thùng chứa là 3kg/

h Diện tích bề mặt thùng chứa là 3,6m2 Như vậy, lượng Clo lấy ra từ 1 thùngchứa qc = 3,6 x 3 = 10,8 kg/h

- Số thùng Clo cần thiết trong 1 giờ là

n = y q max

c = 10,86 = 0,56 (thùng)Chọn 1 thùng Clo công tác và 1 thùng Clo dự phòng

- Số thùng Clo dung cho 1 tháng là

N = y tb.24 30

500 = 4 24 30500 = 5,76 (thùng)Chọn N = 6 thùng

- Lưu lượng nước Clo lớn nhất được tính như sau

- Lượng nước tổng cộng cần cho nhu cầu của trạm Clorator được tính:

Q = y max (1000 v1 +v2 )

1000 = 7,8 (m3/h)Trong đó: v1 là độ hoà tan Clo trong nước, v1 = 1 l/g

v2 là lượng nước cần thiết để hoà hơi Clo thành dung dịch, v2 =

300l/kg

Nước Clo được dẫn ra máng trộn bằng ống cao su mềm nhiều lớp, đường kính ống 70mm, tốc độ 1,5m/s

10.Máng xáo trộn kiểu vách ngăn có lỗ

- Thời gian xáo trộn cần được thực hiện trong vòng 1 đến 2 phút Chọn bằng 2phút

- Chọn số hàng lỗ ngang là nn = 10, số hàng lỗ đứng là nd = 7

- Khoảng cách giữa các tâm lỗ theo chiều ngang lấy bằng 2d = 0,2m

Chiều rộng máng trộn là

11.Bể tiếp xúc ngang

(Giáo trình Xử lý nước thải đô thị - Trần Đức Hạ)

Bể tiếp xúc được thiết kế giống như bể lắng nhưng không có thiết bịthu gom bùn Trong bể diễn ra quá trình tiếp xúc clo và nước thải

Chú ý rằng trong quá trình khử trùng bằng clo ở bể tiếp xúc sẽ xảy ra

cả quá trình keo tụ và lắng một phần các hạt lơ lửng, do vậy tốc độ của nướctrong bể tiếp xúc phải được tính toán sao cho khả năng trôi theo nước của chất

lơ lửng là nhỏ nhất Thường thì tốc độ này không lớn hơn tốc độ của nướctrong bể lắng đợt II