Thiết kế công trình Môi Trường (Nước Thải Nước Cấp)

SONG CHẮN RÁC CƠ GIỚISÂN PHƠI CÁT BỂ LẮNG CÁT NGANG... Chọn một song chắn công tác, và một song dự phòng - Chiều rộng mỗi song chắn được tính theo công thức: 1 1... Tính toán Bể lắng cát

Môn học: Thiết kế và Vận hành Công Trình Môi Trường.

Giảng viên: ThS Đoàn Thị Oanh.

Bài tập: Tính toán công suất xử lý, đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp, nước thải Có: mặt bằng 12, mật độ dân số 8000 người/km2, Nhà máy in có 440 công nhân, bệnh viện có 400 giường, trường học có

1170 học sinh, hướng gió Bắc

Bài Làm:

Từ mặt bằng 12, chọn tỉ lệ 1:1000 tính ra được diện tích khu dân cư:

- Từ diện tích và mật độ dân số, tính được số dân: 14,5891962934 (km2)

- Từ diện tích và mật độ dân số ta tính được số dân:

8000 x 14,5891962934 = 116714 (người)

Vì số dân làm tròn: 116714 người

Tính toán công suất của nhà máy

- Theo TCXDVN 33:2006 ta có tiêu chuẩn 200l/người.ngày, tỉ lệ cấp nước là 100%

- Trường học: Tiêu chuẩn x số học sinh

THIẾT KẾ VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH MÔI TRƯỜNG

● Đề xuất dây chuyển xử lý nước cấp

Mạng lưới cấp nước

Cl 2

Tính toán các công trình xử lí nước cấp

1 Thùng quạt gió

Cấu tạo thùng quạt gió

 Hệ thống phân phối nước

 Vật liệu tiếp xúc

 Sàn đỡ vật liệu tiếp xúc

 Quạt gió

 Ông cấp khí để rửa thông quạt gió

 Ống cấp nước để rửa thông quạt gió

 Ống xả nước rửa thông quạt gió

 Diện tích thùng quạt gió

F =

 Q : Công suất trạm xử lý ( m3/ h)

 qm : cường độ mưa tính toán ( m3/ m2.h )

- Khi dùng vật liệu tiếp xúc là gỗ, tre : qm = 40 ÷50

Hnt: Chiều cao ngăn thu nước ở đáy thùng, Hnt≥0,5m

HVLTX: Chiều cao lớp vật liệu tiếp xúc (m)

Hfm: Chiều cao phun mưa trên lớp vật liệu tiếp xúc, Hfm ≥ 1,0m

 Nước theo máng phân phối ngang vào bể qua đập tràn thành mỏng hoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể dọc suốt chiều rộng.

 Đối diện ở cuối bể cũng xây dựng máng tương tự để thu nước và đặt tấm chắn nửa chìm nửa nổi cao hơn mực nước 0.15 – 0.2 m và

không sâu quá 0.25 – 0.5m để thu và xả chất nổi, người ta đặt một mángđặc biệt ngay sát kề tấm chắn

không nông hơn 0.2m với mục đích phân phối đều nước trên toàn bộ chiều rông của bể

 Đáy bể làm dốc để thuận tiện cho việc thu gom cặn Độ dốc của hốthu cặn không nhỏ hơn 450

 Tổng diện tích mặt bằng của bể lắng ngang:

F = Với:

L=

+ Htb: chiều cao của vùng lắng 3-4m, chọn Htb = 4m

+ Vtb: vận tóc trung bình của dòng chảy ở đầu bể: 7 – 10mm/s, chọn 10mm/s

- Htb: chiều cao của vùng lắng

- Hbv: chiều cao lớp bảo vệ

+ t1 : thời gian rửa lọc (h) 7-6p, chọn 6p = 0,1h+ t2 : thời gian ngừng bể lọc để rửa: 0,35h

+ Hl : Chiều dày lớp vật liệu lọc = Hcát thạch anh + Hangtraxit

= 750 + 350 = 1100mm = 1,1m+ Hn: Chiều cao lớp nước :2m

+ Hbv : Chiều cao bảo về 0,3m

* Đề xuất dây chuyền nước thải

- Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt

Lưu lượng nước thải: 36581 x 80% = 29264,8 (m3)

Chọn công suất nhà máy là: 29300m 3

SONG CHẮN RÁC CƠ GIỚI

SÂN PHƠI CÁT

BỂ LẮNG CÁT NGANG

1 Tính toán song chắn rác.

Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận được dẫn tới song chắn ráctheo mương hở Chọn hai song chắn rác công tác, một song dự phòng.Trong đó ta sử dụng SCR cơ giới

+ Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng chiều cao lớp nướccửa cống dẫn nước thải

h = hmax = 0,64 m

q n s

Trong đó:

n: Số khe hở

qmax = 0,339 m3/s (lưu lượng giây lớn nhất của nước thải)

vs = 0,9 m/s - tốc độ nước chảy qua song chắn rác (điều 7.2.10TCVN7957-2008)

b = 0,016 m - khoảng cách giữa các khe hở của song chắn

k = 1,05 - hệ số kể đến sự tích luỹ rác trong quá trình hoạt động

Chọn một song chắn công tác, và một song dự phòng

- Chiều rộng mỗi song chắn được tính theo công thức:

1 1

2 Tính toán Bể lắng cát ngang

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

Thời gian lưu nước trong bể là :

30”  t  60” (Điều 8.3.4 TCVN7957-2008)

Việc tính toán bể lắng cát ngang khí được thực hiện theo chỉ dẫn ởmục 8.3 TCVN 7957-2008

- Chiều dài bể lắng cát : 0

1000 . H v tt ( ).

U



Trong đó:

Htt - Chiều sâu tính toán của bể lắng cát Htt = 0,6 (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 hơn0,25 mm Theo TCVN7957-2008, ta có U0 = 24,2 mm/s

K - Hệ số lấy theo bảng 27 TCVN7957-2008, với bể lắng cát ngang

qsmax - Lưu lượng tính toán lớn nhất của nước thải qsmax = 545 l/s =0,545 m3/s.

V - Vận tốc dòng chảy trong bể ứng với lưu lượng lớn nhất Vr = 0,3m/s

n - Số đơn nguyên công tác, n = 4

Vậy + Diện tích mặt thoáng của bể:

) ( 2 max m U

Chiều ngang của bể lắng cát là:

Xây bể lắng cát gồm 4 ngăn công tác và một ngăn dự phòng, kích thướcmỗi ngăn là: L = 9,6 (m) và B = 0,46 (m)

- Chiều cao xây dựng của bể:

HXD = Htt+ hc+ hbv (m)

Trong đó:

Htt - Chiều cao tính toán của bể lắng cát Htt = 0,6 (m)

hbv - Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 (m)

hc - Chiều cao lớp cặn trong bể hc = 0,143 (m)

3 Tính toán sân phơi cát

Sân phơi cát có nhiệm vụ làm ráo nước trong hỗn hợp nước cát.Thường sân phơi cát được xây dựng gần bể lắng cát, chung quanh đượcđắp 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:

Trong đó:

p = 0,02 (l/ng - ngđ): lượng cát tính theo đầu người trong mộtngày đêm

h = 5 (m/năm) : chiều cao lớp cát đã phơi khô trong một năm

NTT = 116174 (người) : dân số tính toán theo chất lơ lửng

Chọn sân phơi cát gồm 8 ô với kích thước mỗi ô là 10m ´ 4m

I I

1 2 3

4

Hình 4.4: Sơ đồ sân phơi cát

1:Ống dẫn cát từ bể lắng cát

2:Mương phân phối

3:Ống dẫn D200 để tiêu nước

4:Hai lớp nhưa lót sân

H v

3 3

2 5

K - Hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng, đối với bể lắng ngang K =0,5 Điều 8.5.4 TCVN7957-2008

U0 - Độ thô thuỷ lực của hạt cặn, được xác dịnh theo công thức:

H K t

H K 1000

Trong đó:

n - Hệ số phụ thuộc vào tính chất của chất lơ lửng, đối với nước thảisinh hoạt, n = 0,25

 - Hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ của nước thải

Theo bảng 31 TCVN7957-2008, với nhiệt độ nước thải là t = 200C,

ta có α= 1

t - Thời gian lắng của nước thải trong bình hình trụ với chiều sâulớp nước h đạt hiệu quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán và được lấytheo bảng 31 TCVN 7957-2008

Với CHH = 276 (mg/l) ta nội suy t = 545 (s), hiệu suất lắng E = 51 %

Trị số

n h

H

H K

Chiều dài bể là:

-Thời gian nước lưu lại trong bể:

Không đảm bảo thời gian lắng trong bể lắng ngang đợt I Để đảm bảo thời gian lắng ta lấy t = 1,5 (giờ), ta tăng chiều dài bể lắng ngang lên

L = V t (m)

Trong đó: V - Vận tốc tính toán trung bình của vùng lắng, v = 6 (mm/s)

t - Thời gian lắng, t = 1,5 (giờ)

Vậy chiều dài bể lắng xây dựng là: L = 0,006  5400 = 32,4 (m)

- Diện tích tiết diện ướt của bể lắng ngang:

- Chiều ngang tổng cộng của bể lắng ngang:

Trong đó:

H = 4m : Chiều cao công tác của bể lắng

Chọn số đơn nguyên của bể lắng n =4 Khi đó chiều rộng mỗi đơnnguyên:

(m)

Lưu lượng nước tính toán:Do hệ số không điều hoà Kch =1,32 <1,25nên

Qtt = Qmax=1221 (m 3 /h).

Việc tính toán bể Aeroten dựa theo các điều 8.16 TCVN7957-2008

Trước khi vào bể Aeroten, hàm lượng cặn lơ lửng và hàm lượng BODnhư sau:

Nước thải được phân phối theo chiều dài bể nên tốc độ ôxy hoá sinh hoádiễn ra một cách điều hoà.Vì La = 506 (mg/l) >150 mg/l nên thiết kế bể

Aeroten có tái sinh bùn hoạt tính

Thời gian oxy hóa các chất hữu cơ được tính theo công thức:

trong đó:

-La: Hàm lượng BOD của nước thải trước khi vào bể aeroten: La =

280 (mg/l)

-Lt : Hàm lượng BOD của nước thải sau khi ra khỏi aeroten: Lt = 50

-max : Tốc độ oxy hoá mgBOD/g chất không tro, max = 85 (g/l) ( 

phụ thuộc vào hàm lượng BOD của nước thải trước và sau khi làmsạch, theo bảng 46TCVN7957  2008 )

-: Hệ số kể đến sự kìm hãm quá trình sinh học bởi các sản phẩm

phân hủy bùn hoạt tính; =0,07 (theo bảng 46TCVN7957  2008)

-Co: Nồng độ oxy hòa tan cần thiết duy trì trong Aeroten Co = 2 mg/l-Ko: Hằng số kể đến ảnh hưởng của oxy hòa tan; Ko=0,625 (theo bảng46TCVN7957  2008)

-Kl:Hằng số đặc trưng cho tính chất của chất bẩn hữu cơ trong nướcthải

Do giá trị này nhỏ hơn 2h nên thời gian thổi khí thực tế ta=2h

Thời gian cần thiết để tái sinh bùn hoạt tính:

h

Thể tích bể aeroten được tính theo công thức:

-Thể tích của ngăn aeroten Wa(m3)

-Q : lưu lượng nước thải tính toán, theo lý luận ở trên có Q = 1221

Chọn kích thước của một đơn nguyên là B  L = 6 x 48 m

Xét tỷ lệ nên ta chia mỗi đơn nguyên làm 4 hành lang

- Mỗi đơn nguyên chia làm 4 hành lang, chiều rộng mỗi hành lang là: b= (m)

Chiều cao của bể

H = Hln + hbv

trong đó:

-Hln : Chiều cao lớp nước trong bể, Hln = 4 (m)

-hbv : Chiều cao bảo vệ, hbv= 0,5 (m)

Chọn vận tốc nước chảy trong bể v =5 mm/s = 0,005 m/s

+ Diện tích mặt cắt ướt của bể: m2

+ Chiều rộng bể: m

Chọn số đơn nguyên n = 4

Chiều rộng một đơn nguyên: (m)

+ Chiều dài bể lắng ngang đợt II là: (m)

+ Chiều cao xây dựng của bể lắng ngang đợt II: HXD = hbv + H + hth

+ hb

Trong đó:

hbv - chiều cao bảo vệ bể, hbv = 0,5 m

H - chiều cao công tác của bể, H = 4 m

hth - chiều cao lớp nước trung hoà của bể, hth = 0,5 m