Đồ án nước thải 32000 m3 và bản vẽ

Đồ án Công nghệ môi trường, về đề xuất xử lý nước thải với công suất 32000 m3 ngày đêm, đã chỉnh font và 4 bản vẽ đi cùng, mặt bằng , cao trình , lắng, arotankkkkkkkkkkkkkkkk. Đh Tài nguyên và môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Khánh Huyền

Giảng viên giảng dạy: ThS Nguyễn Phương Tú

Hà Nội, tháng 8, năm 202

TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

TRONG MỘT HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI

PO4

3-(tính theo P)

Công suất trạm xử lý:

308682* 101 = 31.176.882 (l/ngđ)

= 31.176,882 (m3/ngđ)

Lưu lượng thiết kế trạm xử lý : Q ngđ = 32000 ( m3/ngđ )

Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giờ:

q tb−h sh = q tb

24 = 3200024 = 1333( m3/h ) Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giây:

q min− s sh = q tb−s sh x K 0 min = 370 x 0,62 = 229,9 (l/s)

Yêu cầu đối với nước thải sau khi xử lý :

- Yêu cầu xử lý đối với SS :

SS = SS v−SS r

SS v x 100 = 279−50279 x 100 = 82 % Trong đó : SS v là hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải chưa xử lý, mg/ l

SS rlà hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải sau xử lý, mg/l

- Yêu cầu xử lý đối với BOD :

BOD = BOD v−BOD r

BOD v x 100 = 175−50175 x 100 = 71%

Trong đó : BOD v là hàm lượng BOD trong nước thải đầu vào, mg/l

BOD rlà hàm lượng BOD trong nước thải đầu ra, mg/l

- Yêu cầu xử lý đối với COD :

COD = COD v−COD r

COD v x 100 = 245−75245 x 100 = 69%

Trong đó : COD v là hàm lượng COD trong nước thải đầu vào, mg/l

COD rlà hàm lượng COD trong nước thải đầu ra, mg/l

Các chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng

đầu vào

Hàm lượng đầu ra QCVN 14:2008 cot A

Yêu cầu xử lý đối với PO43-

PO43-= PO 4 3−¿v− PO 4 3−¿r

PO 4 3−¿v¿¿ ¿ x 100 = 40−640 x 100 = 85 %

- Yêu cầu xử lý đối với Amoni :

Amoni = Amoni v−Amoni r

Amoni v x 100 = 50−550 x 100 = 90%

Nước thải sinh hoạt tại các khu dân cư

thành phần chất ô nhiễm của nước thải sinh hoạt chủ yếu là các chất hữu cơ, vi

trùng gây bệnh và tỉ lệ BOD/COD = 0,7 (> 0,5) nên phương pháp xử lý sinh học

kết hợp với khử trùng nước sẽ mang lại hiệu quả tốt kết hợp bể tách dầu vì khu dân

cư có dầu thải sinh hoạt.

Nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ không quá cao nên phù hợp để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí.

Dựa vào tính chất, thành phần của nước thải sinh hoạt và yêu cầu mức độ cần xử

lý, em xin đề xuất hai phương án xử lý nước thải Về cơ bản thì 2 phương án giống nhau về các công trình xử lý sơ bộ Điểm khác nhau cơ bản giữa hai phương án là công trình xử lý sinh học Phương án một là xử lý sinh học bằng bể Aeroten và phương án hai là xử lý sinh học bằng bể lọc sinh học

Ngăn tiếp nhận

Song chắn rác

Bể Điều Hòa

Bể nén bùn

Máy cấp khí

Bùn tuần hoàn

Nguồn tiếp nhận cột a QCVN 14:2008

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằng đường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trình đơn vị tiếp theo trong trạm xử lý

Đầu tiên nước thải được dẫn đến song chắn rác Tại đây, rác và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác Sau khi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào bể lắng cát Cát sau khi lắng sẽ được bơm hút vận chuyển đến sân phơi cát.

Sau đó nước thải chảy vào bể điều hòa Tại đây nước thải sẽ được ổn định lưu lượng và nồng độ chất thải trước khi tiếp tục vào các công trình tiếp theo nhằm tăng hiệu quả của các công trình xử lý sau nó.

Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng đợt I Tại đây các chất hữu cơ không hòa tan trong trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến sân phơi bùn Nước thải tiếp tục đi vào bể Aerotan

Tại bể Aerotan, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải trong điểu kiện sục khí liên tục Quá trình phân hủy này sẽ làm sinh khối bùn hoạt tính tăng lên, tạo thành lượng bùn hoạt tính dư Sau đó nước thải sẽ chảy đến mương oxi hóa để phân hủy các chất hữa cơ dễ phân hủy sinh học cũng như khó phân hủy sinh học có trong nước thải.

Sau đó nước thải được chảy qua mương oxi hóa để khử triệt để BOD và xử

lý hàm lượng amoni có trong nước phù hợp với tiêu chuẩn đầu ra.

Sau đó nước thải được chảy qua bể lắng đợt II, phần bùn trong hỗn hợp bùn

- nước sau mương oxi hóa, bể Aerotan sẽ được giữ lại, một phần sẽ được bơm tuần hoàn trở lại bể Aerotan nhằm ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotan, phần còn lại sẽ đưa về sân phơi bùn.

Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD trong nước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra do đó yêu cầu phải tiến hành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khử trùng bằng hệ thống clo , nước thải sau khi xử lý sẽ được thải ra nguồn tiếp nhận.

Ngăn tiếp nhận

Bể nén bùn

Bón ruộng Trạm Clo

Thuyết minh phương án 2:

Nước thải vào qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến sânphơi bùn cặn còn nước thải đã được tách loại các rác lớn tiếp tục được đưa đến bểlắng cát ngang Sau một thời gian, cắt lắng từ bể lắng cát đc đưa đến sân phơi cát.Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng ngang đợt I, tại đây các chất thôkhông hoà tan trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể Mêtan cònnước sau lắng được đưa tiếp đến bể Biophin cao tải xử lý sinh học sau đó nướcchuyển sang bể lắng ngang đợt II

Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể Biofin giúp tăng hiệu quả xử lý, tuần hoànlại một phần bùn hoạt tính về trước bể, lượng bùn hoạt tính dư được đưa lên bể néngiảm dung tích, sau đó đến bể metan

Bùn hoạt tính sẽ được lắng ở bể lắng ly tâm II và thành phần không tan được giữ ở bểlắng ly tâm I

Qua bể lắng ly tâm đợt II, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêucầu xử lý xong Trong nước thải ra ngoài vẫn còn chứa một lượng nhất định các vikhuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước khi xả ra nguồn Toàn bộ hệ thống thựchiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau các công đoạn đónước thải được xả ra nguồn tiếp nhận

Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mêtan được đưa rasân phơi bùn Bùn cặn sau đó được dùng vào các mục đích khác

Tính toán dây chuyền xử lý 1

1.Ngăn tiếp nhận

Ngăn tiếp nhận nước được xây dựng bằng bê tông cốt thép, với độ dày của thành bể là

500 mm

 Thể tích ngăn tiếp nhận: Vngan tiep nhan = Qmax x t (m3)

Trong đó Qtrạm: lưu lượng của trạm xử lí nước thải m3/h, Qmax = 2066,2¿m3/h)

t: Thời gian lưu nước trong bể t = 0,1-1h Chọn t = 0,1h

Chọn chiều dài: 14 m, chiều rộng 10 m

Lưu lượng mỗi bơm chọn Qmax =0,5735 m3/s

Sử dụng hai bơm hoạt động luân phiên để bơm nước thải từ ngăn tiếp nhận sang bểlắng cát ngang

Công suất của bơm: P = Qmax H tỉ trọngnước 102 h % =

Trong đó:

 : Khối lượng riêng chất lỏng =1.000 kg/m3;

Q: Là lưu lượng nước thải; 0,5735 m3/s

H : Là chiều cao cột áp (tổn thất áp lực), m;

g : Gia tốc trọng trường g = 9.81 m/s2;

 : Là hiệu suất máy bơm  = 0,73 - 0,93 chọn  = 0,9

Xác định chiều cao cột áp của bơm theo định luật Bernulli:

H = Hh + h

= Hh + Ht + Hd +Hcb

Trong đó:

Hh : Cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, m;

Ht : Tổn thất áp lực giữa hai đầu đoạn ống hút và ống đẩy, m;

Chọn cột áp bơm H = 8 m để đồng nhất các bơm trong hệ thống

 Công suất bơm P = 0,5735× 8 ×1000 102× 0.9 = 49,97 kw

Chọn bơm : Q = 2066,2 m3/h = 34,5 m3/phút

Chọn 2 bơm làm việc : Q1bom = 17,25 m3/phút

Tra theo catalog bơm chìm Tsurumi pump

Ta chọn bơm công suất 25 kw

Bảng 3.1.1 Thông số thiết kế ngăn tiếp nhận

2 Song chắn rác

Nhiệm vụ của song chắn rác là giữ lại các loại rác thô có kích thước lớn trong nước thải, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hoạt động của xử lý phía sau Chọn bộ song chắn rác loại đặt cố định , cào rác bằng cơ giới và có máy nghiền rác

Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác

b = 0.018 m - khoảng cách giữa các khe hở của song chắn

Qmax : lưu lượng lớn nhất của nước thải qmax = 0,5735 (m3/s)

v: vận tốc nước chảy trong song chắn rác, theo mục trang TCVN 7957 : 2008, vận tốcnước chảy qua khe hở song chắn rác cơ giới là v = 0,8 - 1m chọn v=0,9 m/s

h : khoảng cách giữa các khe hở =0,27 m

Kz: 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:

β là hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh chắn chon theo bảng 3.7 trang 115 sách Tính toán thiết kế công trình xử lí nước thải công nghiệp và đô thị của Lâm Minh Triết; chọn β = 2,42

- Chiều cao xây dựng mương đặt song chắn rác: láy 1m

- Chiều dài buồng đặt song chắn rác

+ L 1 - chiều dài phần mở rộng của máng , xác định như sau :

Bs BmL1 2.tg

Bảng thống kê các thông số thiết kế của song chắn rác

Tên công

trình

Số lượngkhe

Hàm lượng chất lơ lửng còn lại: SS = 279 x (100 – 4)% = 268 mg/l

Hàm lượng BOD5 còn lại: BOD5 = 175 x (100 – 4)% = 168 mg/l

3 Bể lắng cát ngang

Diện tích tiết diện ướt :

W=V × n Q

Trong đó:

+ Q là lưu lượng nước thải lớn nhất (m3/s) Qmax =0, 5735 m3/s

+ V: Bể lắng cát ngang phải đảm bảo vận tốc chuyển động của nước là 0,15 m/s £ v £ 0,3 m/s để lắng hết các cặn vô cơ… Thời gian lưu nước trong bể là 30” £ t (Điều 8.3.4 TCVN 7957-2008)

+ V : vận tốc chuyển động của nước thải chọn V = 0,15 m/s

+ Hn: chiều sâu bể tính toán , Hn = 0,5 - 1 Chọn Hn = 1m

+ Uo là tốc độ thủy lực của hạt (mm/s) Với đường kính hạt 0,2 mm Uo = 24,2

 L = 1,3× 1000× 124,2 x 0,15 = 8 m

B = V H tt Q = 0,15× 10,5735 = 3,8 chọn chọn 4m → B mỗi bể =2 m

Chiều cao xây dựng bể :

HXD = Hn + Hc + Hbv

Trong đó:

Hn : chiều sâu bể tính toán Chọn Hn = 2 m

Hc : chiều cao lớp cát trong bể lắng cát

Vậy chiều cao xây dựng là 3m

Hiệu quả xử lý qua bể lắng cát ngang:

- Hàm lượng SS qua bể lắng cát ngang giảm 5% còn:

N: dân số khu vực, N = 308682 người

P: lượng cát giữ lại trong bể, P = 0,02 l/ng/ngd, theo bảng 28 mục 8.3.3 TCVN

t: thời gian lưu nước trong bể, t = 4h (t = 4 – 8h)

Chọn kích thước của bể điều hòa: L x B = 20 m x 13,5m

Chiều cao xây dựng của bể điều hòa là

HXD = H + hBV = 4 + 0.5 = 4,5 m



Lưu lượng khí cần cung cấp cho 1 bể điều hoà:

Để tránh hiện tượng lắng cặn và ngăn chặn mùi trong bể điều hoà cần cung cấp mộtlượng khí thường xuyên

Qkk = qkk × V × 60 = 0,015 × 1066,4 × 60 = 960 (m3/h)Trong đó: qkk là lượng không khí cần thiết để xáo trộn 0,01- 0,015m3/m3phút

 Đường kính từ 2-5mm, chọn dlỗ = 5 mm, khoảng cách giữa các tâm lỗ là 150 mm Số

lỗ phân phối trên ống nhánh là:

Nlo = 0,15L – 1 = 0,1520 −1= 132 lỗ

Với diện tích đáy bể là 20*13,5 m, ta cho các ống sục khí đặt dọc theo chiều dài

bể, các ống được đặt trên các giá đỡ có độ cao 20 cm so với đáy bể

Khoảng cách giữa các ống nhánh là 2 m, các ống cách tường là 2 m Khi đó, sốống nhánh được phân phối ( n ống ) là :

n = B−2× 13 + 1 = 13,5−2 ×13 + 1 = 5 ống

 Đường kính ống dẫn khí chính vào bể điều hoà

Dc = √ 4 × Q kk

π ×V ố ng ×3600 = √π ×10 ×3600 4 × 960 = 0.18(m)Chọn Dc = 200 mm

Áp lực và công suất của hệ thống nén khí

Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí xác định theo công thức:

Htc = hd + hc + hf + H

Trong đó:

hd: Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn, m;

hc: Tổn thất áp lực cục bộ, hc thường không vượt quá 0,4m;

hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối , hf không vượt quá 0,5m;

H: Chiều cao hữu ích của bể điều hoà, H = 4.5 m

Do đó áp lực cần thiết là:

Htt = 0,4 + 0,5 + 4,5 = 5,4 m

Tổng tổn thất là 5,4 (m) cột nước

Áp lực không khí sẽ là:

P = 10,33+ H tt

10,33 = 10,33+5,410,33 = 1,52 atmCông suất máy thổi khí tính theo công thức sau:

N = 34400.(P0,29−1).k q kk

102 h % = 34400.(1,570,29−1).1,2 0,26

102.0,8 = 3,17 kwTrong đó:

qkk: Lưu lượng không khí, m3/s; qkk = 960 (m3/h)= 0,26 m3/s

h: Hiệu suất máy thổi khí, n = 0,7 – 0,9, chọn n = 0,8k: Hệ số an toàn khi sử dụng trong thiết kế thực tế, chọn k = 1,2

Do lưu lượng khí cấp vào bể lớn nên để đảm bảo lưu lượng khí cấp ta chọn 2 máy thổikhí làm việc

Tra theo catalog máy thổi khí Tsurumi pump ( Rotary air blowers )

Ta chọn loại máy RSR2 -65 công suất 3,7kw

Tính toán các ống dẫn nước ra khỏi bể điều hoà

Nước thải được bơm sang bể keo tụ tạo bông nhờ bơm chìm, lưu lượng nước thải

1744 m3/h = 0,49 m3/s, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 1,5m/s, đường kínhống ra:

Tiết diện ướt của ống:

 Chọn ống nhựa PVC có đường kính  = 600 mm

Chọn máy bơm nước từ bể điều hòa sang bể keo tụ tạo bông

Các thông số tính toán bơm

Lưu lượng mỗi bơm Qmax = 2066,2 m3/h = = 0,5735 m3/s

Sử dụng hai bơm hoạt động luân phiên để bơm nước thải từ bể điều hòa qua bể keo tụtạo bông

Công suất của bơm: P = Qmax H tỉ trọngnước 102 h %

Trong đó:

 : Khối lượng riêng chất lỏng =1 kg/m3;

Qmax: Là lưu lượng nước thải;

H : Là chiều cao cột áp (tổn thất áp lực), m;

g : Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2;

 : Là hiệu suất máy bơm  = 0,73 - 0,93 chọn  = 0,9

Xác định chiều cao cột áp của bơm theo định luật Bernulli:

H = Hh + h

= Hh + Ht + Hd +Hcb

Trong đó:

Hh : Cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học, m;

Ht : Tổn thất áp lực giữa hai đầu đoạn ống hút và ống đẩy, m;

Chọn cột áp bơm H = 8 m

 Công suất bơm N = 0,5735× 8 ×1000 102× 0.9 = 49,9kw

Ta chọn bơm Diezel 65-250A công suất 50 kw

Hiệu quả xử lý qua bể điều hòa.

Hàm lượng các chất trong bể điều hòa sau khi giảm 15 % (theo số liệu thực tế từ 20%).Chọn 15%

 t - Thời gian lắng của nước thải trong bình hình trụ với chiều sâu lớp nướch=500mm, đạt hiệu quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán.Theo bảng 33 TCVN

7957 :2008,chọn hiệu quả lắng của bể lắng ngang đợt I là 60%, n=0,25 với C=595

mg/l,nội suy được t =680s.

L = (vH)/(KU0) = (103)/(0,51,81) = 33,15 (m)Chọn L = 33,5 m

-Thời gian nước lưu lại trong bể:

t = L/v = 33,2/(0,013600) = 0,93 (giờ)

Kiểm tra tỷ số 8< L/H = 11,1 ≤12 (thoả mãn 8.5.11a TCVN 7957)

- Diện tích tiết diện ướt của bể lắng ngang:

 Tính toán vách ngăn phân phối nước

Chiều rộng mỗi ngăn là B = 10 m, hàng lỗ cuối cùng cao hơn mức cạn tính toán 0,5m(Quy phạm 0,3 – 0,5m) thì diện tích công tác của vách ngăn phân phối vào bể, đặt cáchđầu bể 1,5m ( Quy phạm 1 - 2m) là:

Fn = B(Hl – 0,5) = 10(3 – 0,5) = 25 m2

Lưu lượng nước tính toán qua các ngăn là: qn = Q = 2066,2m3/h = 0,5735 m3/s Diện tích cần thiết các lỗ vách ngăn phân phối nước vào là:

Σflỗ = qn/vlỗ = 0,5735 /0,3 = 1,9 (m2)

Ở vách ngăn phân phối bố trí thành 9 hàng dọc và 12 hàng ngang.

Khoảng cách giữa các lỗ theo hàng dọc: (3 – 0.5)/9 = 0,28 m

Khoảng cách giữa các lỗ theo hàng ngang: 10/12 = 0,83 m

Chọn đường kính ống phân phối nước vào: D = 300 mm

- Giá trị SS sau lắng đợt I nhỏ hơn 150 mg/l nên cần không thiết kế bể làm thoáng sơ bộ.

- Thể tích ngăn bùn của bể lắng đợt I xác đinh theo công thức:

 hbv - Chiều cao bảo vệ hbv = 0.5 (m).

 H - Chiều cao công tác của bể H = 3 (m).

 hth - Chiều cao lớp nước trung hoà của bể hth =0,3 (m).( theo 8.5.11a TCVN

7957-2008)

 Hb - Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,12 (m).

Vậy HXD= 0,5 + 3 +0,3 + 0,12 = 3,92 (m) => Chọn 4m

Bảng 16 : Các thông số thiết kể của bể lắng ngang đợt I

Q: lưu lượng của trạm xử lí nước thải trung bình m3/h, Qtb = 1333(m3/h)t: thời gian lưu nước trong bể t = 4 - 6 h ( theo thực tế đầu ra cột B)

 Thể tích thực của bể : V =30 x 23 x 4 = 2760 m3

Chiều cao bảo vệ Hbv = 0.5 m

=> Hxd = Hbv+ H = 0,5 + 4 = 4.5 m

Tính toán máy khuấy chìm cho bể Anoxic

Cường độ khuấy trộn trong bể thiếu khí ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của quá trìnhkhử nitrate và P Sử dụng 2 máy khuấy chìm để khuấy trộn đều trong 2 bể Anoxic

Công suất mỗi máy khuấy turbine chìm cho bể Anoxic là:

W = V x L Trong đó :

Q = 370 ( l/s ) =0,37 M3/S

Tra catalog ống nhựa Tiền Phong chọn 1 ống dẫn nước thải là ống nhựa uPVC cóđường kính 500 mm

Bảng 3.1.8 Thông số thiết kế bể thiếu khí ( Anoxic )

- I: Chỉ số bùn, thông thường từ 100-200 ml/g, Chọn I = 100 ml/g.

- a: Liều lượng bùn hoạt tính theo chất khô (g/l), Chọn a = 2 g/l.

2 0, 251000

2100



nằm trong giới hạn cho phép 0,25 – 1.

Tính toán liều lượng bùn hoạt tính trong ngăn tái sinh (g/l)

= 21,1 (mg BOD5/g chất khô không tro của bùn)

Trong đó:Các giá trị max , K 1 , K o , , Tr được tra ở bảng 46 TCVN 7957:2008 với nước thải đô thị ta có:

- max - Tốc độ ôxy hóa riêng lớn nhất, max= 85 (mg/g.h).

- C0 - Nồng độ ôxy hòa tan cần thiết phải duy trì trong bể, C0 = 4 (mg/l).

- K1 - Hằng số đặc trưng cho tính chất của chất bẩn hữu cơ trong nước thải, K1 = 33

(mgBOD/l).

- Ko - Hằng số kể đến ảnh hưởng của ôxy hòa tan, Ko = 0,625 (mgO 2 /l).

-  - Hệ số kể đến sự kìm hãm qua trình sinh học bởi các sản phẩm phân hủy bùn

hoạt tính,  = 0,07 (l/h).

- a - Liều lượng bùn hoạt tính, a = 2 (g/l) (tải trọng bùn cao)

- Lt - BOD5 của nước thải sau xử lý, Lt = 30(mg/l).

Thời gian oxy hóa trong Aeroten đẩy được tính theo công thức:

Tính toán thời gian cấp khí cho ngăn aeroten

Thời gian cấp khí trong ngăn tái sinh

Tính toán kích thước của bể:

- Theo mục 8.16.15, trang 68, TCVN 7957:2008 ta có: Đối với các trạm có công suất <50000 m3/ngd, số đơn nguyên phải lấy từ 4 – 6 Ta chọn thiết kế 5 đơn nguyên

- Lưu lượng nước thải vào mỗi đơn nguyên là:

Q1 = Qmax/5 = 2066,2/5= 413.2 (m3/h)

- Thể tích mỗi bể:

Wn = W/n = 5320.5/5 = 1065 (m3)

-

- Chiều cao công tác: H= 3÷6m, lấy H = 3 m => Hxd = 3+0,5 = 3.5m

 Tính toán lưu lượng bùn dư thải ra mỗi ngày

- Hệ số sản lượng quan sát tính theo công thức sau:

Yobs = 1+ K Y

d∗θ c = 1+0,06∗50,8 = 0,62Trong đó:

+ θc: Thời gian lưu bùn θc = 5 ÷ 15 ngày, chọn θc =5 ngày

+ Y: Hệ số sản lượng bùn đối với nước thải đô thị,

Với Y = 0,4 ÷ 0,8 mgVSS/ mgBOD Chọn Y = 0,8mg VSS/ mgBOD

+ kd: Hệ số phân hủy nội bào, lấy kd = 0,06 ngày-1 đối với nước thải sinh hoạt

 Lượng sinh khối gia tăng mỗi ngày tính theo MLVSS:

Px = Y obs∗Q tb ngđ∗(S0−S )

103 = 0,62∗32000∗(79,8−30)

103 = 988,1 (kg/ngày)Trong đó:

+ S0 : Hàm lượng BOD vào bể, (mg/l ) =79,8mg/l

 Lượng bùn thải ra mỗi ngày:

Pxả = Px(ss) – Pra = 1411,5 – 320= 1092,5 (kg/ngày)

 Với Pra = Qtbngđ x SSra x 10-3 = 6400 x 50 x 10-3 = 320 (kg/ngày)

 Tính toán lưu lượng bùn thải

Giả sử bùn dư được xả bỏ (dẫn đến bể phân hủy bùn) từ đường ống dẫn bùn tuần

hoàn, Qra = Q và hàm lượng chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS) trong bùn ở đầu rachiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS) Khi đó, lượng bùn dư thải bỏ đượctính toán xuất phát từ công thức:

θc = X∗Q W∗X

b+Q ra+X ra

Trong đó:

+ Qra: lưu lượng nước thải ra khỏi bể lắng đợt I, Qra = Q = 32000 m3/ngđ

+ Qb: Lưu lượng bùn thải (m3/ngđ)

+ X : Nồng độ bùn hoạt tính, X =3500mg/l

+ Xra: nồng độ VSS trong SS ra khỏi bể lắng, Xra =50 x 0,8 =40 mg/l

+ θc: Thời gian lưu bùn θc = 5 ÷ 15 ngày, chọn θc =5 ngày

- Vậy lưu lượng bùn thải là:

Qb= W∗X−Q X∗θ ra∗X ra∗θ c

c = 5320.5× 3500−32000 × 40× 5 3500× 5 = 698.3 (m3/ngđ)

 Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn QT

- Để nồng độ bùn trong bể luôn giữ ở giá trị 2500 (mg/l) ta có:

 Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank:

F/M = S o

T∗X= 0,166 ×300079,8 = 0,16 (mgBOD/mg bùn.ngđ (Nguồn [TCXDVN 33:2006,] công thức 5-22)

+ So: Hàm lượng BOD5 vào bể, (mg/l)

+ T: Thời gian lưu của nước thải trong bể, T = W/ Q bể = 1065/32000: 5 = 0,166 ngày

+ X: Nồng độ bùn hoạt tính, X = 3000 mg/l

Giá trị này nằm trong khoảng cho phép thiết kế bể khuấy trộn hoàn chỉnh là 0,2÷1

Tính toán hệ thống cấp khí cho aerotank

- Lượng BOD20 cần xử lý mỗi ngày:

G = Q tb ngđ∗(S¿¿0−S )

0,55 ¿ x 10-3 = 32000∗(79,8−30)

0,55 x 10-3 = 2897,5 (kg/ngày) 0,55 – Hệ số chuyển đổi BOD5 sang BOD20, BOD5 = 0,5BOD20(0,45-0,68)(PGS.TS Trần Đức Hạ 2006, Xử lý nước thải đô thị)

- Lượng oxy cần thiết được tính theo công thức:

Moxy = G – 1,42 x Px = 2897,5 – 1,42 x 988,1 = 1494,4 (kg/ngày)

1,42 – Hệ số chuyển đổi

Giả sử rằng không khí chứa 23,2% trọng lượng O2 và khối lượng riêng củakhông khí ở 200C là 1,18 kg/m3 = 1,18 kg/m3 Hiệu quả vận chuyển oxy củathiết bị thổi khí là E = 9%, hệ số an toàn f = 2 để tính công suất thiết kế thực tế

của máy thổi khí.

- Vậy lượng không khí lý thuyết cho quá trình:

 Tính toán máy thổi khí

- Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén được xác định theo công thức:

+ Qkk – lưu lượng không khí, Qkk = 1,39m3/s

+ ƞ – hiệu suất máy thổi khí, ƞ = 0,7 – 0,9 Chọn ƞ = 0,8

+ Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa xốp, đường kính D = 250mm, cường độthổi khí bằng 160 l/phút = 2,67 l/s

+ Độ sâu ngập nước của đĩa phân phối khí lấy bằng chiều cao hữu ích của bể H =3m (đặt sát đáy bể)

 Tính toán đường ống phân phối khí

 Tính đường ống dẫn khí chính

Lưu lượng khí trong ống chính: Qkk = 0,07 (m3/s)

- Vận tốc khí đi trong ống dẫn khí được duy trì trong khoảng 10 – 15 m/s.

Chọn Vkk = 15 m/s

- Đường kính ống dẫn khí chính: