Thông tin tài liệu
Page of 64 BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI Khoa Đô thị - Bộ môn nước THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Tên đề tài “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố Hội An Công suất Q= 24000 m3 /ngđ” HÀ NỘI 2021 GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page of 64 BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI Khoa Đơ thị - Bộ mơn nước THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Tên đề tài “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố Hội An Công suất Q=24000 m3 /ngđ” GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN THANH SƠN SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH LỚP: 17N1 MÃ SINH VIÊN: 1551040006 HÀ NỘI 2021 GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page of 64 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Tính tốn thông số 1.1.1 Các số liệu bản: .6 1.1.2 Xác định nồng độ chất bẩn nước thải : .7 1.1.3 Xác định mức độ cần thiết làm nước thải : 1.2 Đề xuất, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải : .13 1.2.1 phương pháp xử lý : 13 1.2.2 Các thông số cần thiết: 14 1.2.3 Ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ sau : .16 1.2.4 So sánh phương án: .17 CHƯƠNG 2:TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH TRẠM XỬ LÝ THEO 18 2.1 Tính tốn dây chuyền xử lý 2.1.1 Ngăn tiếp nhận nước thải 2.1.2 TÍNH TOÁN MƯƠNG DẪN NƯỚC THẢI TỚI SONG CHẮN RÁC 19 2.1.3 Song chắn rác 2.1.4 Bể lắng cát ngang 24 2.1.4 Sân phơi cát 28 2.1.5 Tính tốn bể lắng ly tâm đợt 29 2.1.6 Bể làm thoáng sơ 31 2.1.7 Bể Aeroten .33 2.1.8 Tính tốn bể lắng ly tâm đợt II 39 2.1.10 Bể tiếp xúc ly tâm 43 2.1.11 Bể nén bùn đứng 45 2.1.12 Bể Mêtan .49 2.1.13 Tính tốn khối cơng trình xử lý bùn học 53 GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page of 64 2.3.14 Trạm khử trùng .60 2.3.15 Tính tốn dự phịng sân phơi bùn 62 2.1.16 Thiết bị đo lưu lượng 63 2.2 Quy hoạch mặt tổng thể trạm xử lý .64 2.3 Tính tốn xây dựng cao trình thủy lực trạm xử lý .65 GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page of 64 CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Tính tốn thơng số BẢNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ STT THÔNG SỐ KÝ HIỆU GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSH 24000 (m3/ngđ) Lưu lượng nước thải công nghiệp QCN 4000 (m3/ngđ) Tiêu chuẩn thải nước a 200 (l/người.ngđ) Hàm lượng chất lơ lửng SS 600 (mg/l) Hàm lượng chất hữu BOD20 600 (mg/l) Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình QSHh.TB 1000 (m3/h) Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây trung bình QSHs.TB 277,8 (l/s) Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn QSHh.max 1570 (m3/h) Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây lớn QSHs.max 277,8 (l/s) 10 Lưu lượng nước thải sinh hoạt nhỏ QSHh.min 600 (m3/h) 11 Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây nhỏ QSHs.min 166,7 (l/s) GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page of 64 1.1.1 Các số liệu bản: - Tiêu chuẩn thải nước : a = 200 (l/người.ngđ) + Lưu lượng nước thải sinh hoạt : Q sh = 24000 (m3/ngđ) - Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình : Qngd 24000 = 24 = 1000 (m3/h) 24 Qh.TB = - Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây trung bình : Qs.TB TB 1000 Qh = = 3,6 = 277,8 (l/s) 3,6 Với Qs.TB = 277,8 (l/s) tra bảng mục 4.1.2 TCXDVN 7957:2008 ta xác định Kcmax=1,57 ; Kcmin = 0,6 - Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất: Qh.max = Qh.TB x Kc.max = 1000 x 1,57 = 1570 (m3/h) - Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây lớn nhất: Q GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH max s max Qh 1570 = = =436,1(l/ s) 3,6 3,6 Page of 64 - Lưu lượng nước thải sinh hoạt nhỏ nhất: Qhmin = Qh.TB x Kcmin = 1000 x 0,6 = 600 (m3/h) - Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây nhỏ nhất: Qs = Qmin 600 h = =166,7(l /s) 3,6 3,6 + lưu lượng trung bình : QhTB = 1000 (m3/h) + Lưu lượng max : Qhmax= 1570 (m3/h) + Lưu lượng : Qhmin= 600 (m3/h) + lưu lượng trung bình giây : qsTB = 277,8 (l/s) + lưu lượng giây max : qsmax =436,1 (l/s) + lưu lượng giây : qsmin = 166,7 (l/s) 1.1.2 Xác định nồng độ chất bẩn nước thải : Nồng độ chất bẩn nước thải khu công nghiệp: Nước thải từ xí nghiệp cơng nghiệp xử lý sơ trước thải hệ thống thải nước thành phố, thành phần tính chất nước thải xí nghiệp: Hàm lượng chất lơ lửng: SS =600 (mg/l) Nhu cầu ơxi sinh hóa: BOD =600 (mg/l) Nhu cầu ôxi hóa học: COD =… (mg/l) Hàm lượng chất lơ lửng Hàm lượng chất lơ lửng nước thải sinh hoạt tính: SSsh = aSS ×1000 q0 = Trong đó: GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH 65× 1000 = 325 (mg/l) 200 Page of 64 + ass : Lượng chất lơ lửng người dân thải ngày đêm Theo bảng 25 TCVN 7957:2008 ta có ass = 65 g/ng - ngđ + q0: Tiêu chuẩn thải nước khu vực, q0 = 200 l/người - ngđ Hàm lượng chất lơ lửng nước thải công nghiệp : SScn = 600 (mg/l) Hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất SShh = S S s h × q s h+ S S cn × qcn q s h +q cn = (325 x 20000 + 600 x 4000) / (20000 + 4000) = 370,83 (mg/l) Hàm lượng BOD20 nước thải * Hàm lượng BOD20 nước thải sinh hoạt tính: Lsh = = a BOD ×1000 q0 35× 1000 = 175 (mg/l) 200 + aBOD : hàm lượng BOD20 tiêu chuẩn tính theo đầu người Theo bảng 25 TCVN 7957:2008 ta có BOD5 = 35 g/người - ngđ aBOD = BOD 35 = 0,684 = 23 (g/người.ngđ) 0,684 + q0 : tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người, q0 = 200 l/người - ngđ Hàm lượng BOD5 nước thải công nghiệp: 100 (g/người.ngđ) Hàm lượng BOD20 nước thải công nghiệp: Lcn = 100:0,684 = 146 (g/người.ngđ) Hàm lượng BOD20 hỗn hợp nước thải tính: L HH = GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Ls h × q s h+ Lcn × q cn mg/l q s h +q cn Page of 64 = 175× 20000+600 × 4000 = 245,83 (mg/l) 20000+4000 Dân số tính tốn tính theo cơng thức: Ntt = Nthực + Ntđ ( người) Trong đó: Nthực - Dân số thực thành phố: 216250 người Ntđ - Dân số tương đương, dân số quy đổi thành phố Dân số tương đương tính theo chất lơ lửng tính theo cơng thức: Ntđ = Ccn × qcn 65 600× 4000 = 36923 ( người) 65 = Dân số tương đương theo BOD20 tính theo cơng thức: Ntđ = BOD 20 ×Q cn 95 = 600× 4000 = 68571 người 35 Vậy dân số tính tốn tồn thành phố: Theo chất lơ lửng: Ntt = 216250 + 36923 = 253173 người Tính toán theo BOD20: Ntt = 216250 + 68571 = 284821 người 1.1.3 Xác định mức độ cần thiết làm nước thải : Để lựa chọn phương án xử lý thích hợp đảm bảo nước thải xả nguồn đạt yêu cầu vệ sinh ta cần tiến hành xác định mức độ cần thiết làm Nước thải sau xử lý xả vào sông nên ta cần xét tới khả tự làm sông Thường xác định theo : GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 10 of 64 - Hàm lượng chất lơ lửng - Hàm lượng BOD20 - Hàm lượng oxy hoà tan - Nồng độ cho phép chất độc hại xả vào nguồn Mức độ xáo trộn pha lỗng Để tính tốn lưu lượng nước sơng tham gia vào q trình pha loãng ta xác định hệ số xáo trộn a Theo V.A.Frơlốp I.D.Rodzille hệ số xáo trộn a tính theo cơng thức: 1−e−α √ L a = 1+ Q e−α √ L q Trong đó: + aa : Hệ số tính tốn đến yếu tố thuỷ lực q trình xáo trộn tính tốn theo công thức: α =ϕ ξ √ E q + ϕ : Hệ số tính tốn đến độ khúc khuỷ sông: ϕ= L Lo L: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính tốn theo lạch sông L = 1400 (m) L0: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính tốn theo đường thẳng L0 = 1200 (m) 1400 = 1200 =1,2 +ξ : Hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả; ξ =1,5 (với vị trí cống xả đặt xa bờ) +E: Hệ số dòng chảy rối.Ta coi suốt dọc đường từ cống xả đến điểm tính tốn, sơng có chiều sâu vận tốc thay đổi không đáng kể Do E tính theo cơng thức: GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 50 of 64 - Rác nghiền a Cặn tươi từ bể lắng ngang đợt I với độ ẩm 95% tính W c= C hh ×Q × E × K ( 100−P ) × 10 Trong đó: Chh : Hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải ban đầu; Chh =444 (mg/l) K: Hệ số tính đến tăng lượng cặn cỡ hạt lơ lửng lớn; K = 1,1 Q: lưu lượng nước thải ngày đêm; Q =52000 (m3/ngđ) E: Hiệu suất lắng bể lắng ngang đợt I; E = 60 % P: độ ẩm cặn bể lắng đợt I, P = 95% W c= 444 ×52000 ×60 ×1,1 ≈ 305(m3/ng.đ) ( 100−95 ) ×106 b Lượng bùn hoạt tính dư sau nén bể nén bùn: W b= [ C hh × ( 100−E ) × α −100× b ] ×Q ( 100−P ) ×1 06 Trong đó: : hệ số kể đến tăng khơng điều hịa bùn hoạt tính q trình làm , =1,151,25; lấy = 1,2 b=12(mg/l) – hàm lượng bùn hoạt tính trơi theo nước khỏi bể lắng đợt P - Độ ẩm bùn hoạt tính; P = 97% Wb¿ [ 444 ×(100−60) ×1,2−100× 12 ] ×52000 (100−97 ) ×10 ≈ 348.61 (m3/ngđ) c Lượng rác nghiền với độ ẩm từ 80% đến 95%: W r =W GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH 100−P1 100−P2 Page 51 of 64 Với W1= 6.2 m3/ngđ : Lượng rác vớt lên từ song chắn với độ ẩm 80% tính phần song chắn rác W r =6.2 × 100−80 =24.8 (m3/ngđ) 100−95 - Thể tích tổng hợp hỗn hợp cặn: W = Wc + WB + Wr = 305 + 348.61 + 24.8 = 678.41(m3/ngđ) - Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn là: Phh = 100 (1 - C k + Bk + R k ) W Trong đó: Ck- Lượng chất khơ cặn tươi CK= W C × ( 100−P c ) 305 × (100−95 ) = ≈ 15,25 (T/ngđ) 100 100 Bk: lượng chất khơ bùn hoạt tính dư BK = W B × ( 100−Pb ) 100 = 348.61 × ( 100−97 ) ≈ 10.46(T/ngđ) 100 Rk: lượng chất khô rác nghiền R K= W r × ( 100−95 ) 24.8 × ( 100−95 ) = ≈ 1.24 (T/ngđ) 100 100 Từ ta có: Phh = 100 (1 - 15.25+ 10.46+1.24 ) ≈ 96(%) 678.41 Với độ ẩm hỗn hợp cặn 96% > 94% ta chọn chế độ lên men ấm với nhiệt độ 33 350C - Dung tích bể Mêtan tính: WM¿ W × 100 (m3) d Với d: Liều lượng cặn tải ngày đêm (%); lấy theo bảng 53 TCXDVN 7957-2008 Phh= 96% chế độ lên men ấm ta có d = 10 GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 52 of 64 W M = 678.41 ×100 ≈ 6784 (m3) 10 Theo bảng P3.7 Sách Xử lý nước thải PGS>TS Trần Đức Hạ ta chọn bể Mê tan định hình có kích thước bảng sau : Đường kính (m) Thể tích Chiều cao, m hữu ích h1 H h2 17.5 250 2,5 8,5 3.03 - Lượng khí đốt thu q trình lên men cặn tính: y= a−n × d 100 Trong đó: a - Khả lên men lớn chất không tro cặn thải a= 53× ( C o+ R o ) + 44 B o C o + R o + Bo % C0 - Lượng chất không tro cặn tươi C 0= C K ( 100− A C )( 100−T C ) 100 ×100 (T/ngđ) Ac - Độ ẩm háo nước ứng với cặn tươi Ac = 6% Tc - Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi Tc = 25% C 0= 15,25× ( 100−6 ) × (100−25 ) ≈10,8 (T/ngđ) 100 ×100 R0 - Lượng chất không tro rác nghiền Ro = R K ( 100−A R )( 100−T r ) 100 ×100 Ar - Độ ẩm háo nước ứng với rác nghiền Ar = 56% Tr - Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với rác nghiền Tr = 25% GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 53 of 64 R0 = 1,24 × ( 100−6 ) × (100−25 ) ≈ 0,87 (T/ngđ) 100 ×100 B0 - Lượng chất khơng tro bùn hoạt tính dư B o= BK ( 100− Ab ) ( 100−T b ) 100 ×100 Ab - Độ ẩm háo nước ứng với bùn hoạt tính dư Ab = 6% Tb - Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với bùn hoạt tính dư Tr = 27% B o= 10.46 × ( 100−6 ) × ( 100−27 ) ≈ 7,2 (T/ngđ) 100 ×100 Vậy ta có: a= 53× ( 10,8+0,87 ) + 44 ×7,2 ≈ 47,12% 10,8+0,87+ 7,2 n - Hệ số phụ thuộc vào độ ẩm cặn đưa vào bể lấy theo bảng 54 TCVN 7957-2008 Với Phh= 96%, t0 = 330C ta có n = 0,56 d : sức chứa cặn ngày, chế độ lên men ấm, PHH = 96% có d = 10 - Lượng khí thu q trình lên men cặn là: y= a−nd 47,12−0,56× 10 = ≈ 0,42 (m3/kg) 100 100 - Lượng khí tổng cộng thu là: K = y(C0 + R0 + B0) 1000 K= 0,42 (10,8+0,87+7,2) 1000 =7925(m3/ngđ) Bể mêtan gồm bể Các thông số thiết kế bể sau: H(m) h1(m) h2(m) D(m) 8,5 2,5 3,03 17,5 2.1.13 Tính tốn khối cơng trình xử lý bùn học Thiết bị làm khô cặn GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 54 of 64 Thành phố Hà Tĩnh thuộc vùng mưa nhiều, mưa lớn việc sử dụng sân phơi bùn tự nhiên gặp nhiều khó khăn, ngồi cơng suất trạm xử lý lớn địi hỏi diện tích sân phơi bùn lớn đồng thời vệ sinh, hôi thối nhiều ruồi nhặng Do ta lựa chọn phương pháp làm khơ cặn máy lọc ép băng tải Nguyên tắc hoạt động Hệ thống lọc ép cặn băng tải gồm: máy bơm bùn từ bể ổn định đến thùng hòa trộn hoá chất keo tụ ( cần ) thùng định lượng(1), thùng đặt đầu vào băng tải Hệ thống tải trục ép, thùng đựng xe vận chuyển cặn khô, bơm nước để rửa băng tải, thùng thu nước lọc bơm nước lọc đầu khu xử lý Đầu tiên cặn từ thùng định lượng phân phối(1) vào đoạn đầu băng tải(2), đoạn nước lọc qua băng tải theo nguyên tắc lọc trọng lực, qua cần gạt(3) để san cặn toàn chiều rộng băng trục ép (4) (5) có lực ép tăng dần Hiệu suất làm khơ cặn phụ thuộc vào: đặc tính cặn, cặn có hồ trộn với hố chất keo tụ hay khơng, độ rỗng băng lọc, tốc độ di chuyển lực nén băng tải Độ ẩm cặn sau làm khô máy ép lọc băng tải đạt từ 75 90% Máy ép lọc thường hoạt động ngày ngày tuần Tính tốn thể tích bùn cặn cần xử lý Thể tích cặn từ bể tiếp xúc tính theo cơng thức sau: w 0= a × Ntt 0,03× 282788 = =8,5 (m3/ngđ) 1000 1000 Trong đó: a : lượng cặn lắng bể tiếp xúc , a = 0,03 (l/ngđ) Ntt : Dân số tính tốn theo chất lơ lửng Thể tích tổng cộng cặn dẫn đến sân phơi bùn WCh = W + W0 =678,41 + 8,5 = 686,91(m3/ngđ) = 28,6 (m3/h) Trong : W thể tích cặn từ bể Mêtan, W = 678,41 (m3/ngđ) Thể tích cặn làm khơ tính theo cơng thức: W k =W × 100−P1 100−96 =678.41× =135,68 (m3/ ngđ) 100−P2 100−80 GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 55 of 64 Trong đó: P1: độ ẩm cặn sau khỏi bể Mêtan P2: độ ẩm cặn sau ép Tính tốn khối lượng bùn cặn Lượng chất khô bùn cặn từ bể Metan: CKM = CK + BK + RK = 15,25 + 10,46 + 1.24= 26.95 (T/ngđ) Lượng chất khô cặn từ bể tiếp xúc: CKtx = W (100−P txc ) ρtx 100 Trong đó: W2 : thể tích cặn từ bể tiếp xúc W2= 8,5 ( m3/ng) Pctx : độ ẩm cặn từ bể tiếp xúc Pctx = 96% tx : tỷ trọng cặn tx = 8,5 ×(100−96) × =0 ,34 (T/ngđ) 100 CKtx = Vậy khối lượng bùn cặn khô tổng cộng: G = CKM + CKtx = 26,95 + 0,34= 27,35 (T/ngđ) Tính tốn chọn máy lọc ép băng tải Máy ép lọc thường hoạt động ngày ngày tuần G1 = G = 27,35 = 191,5 ( T)= 191500 (kg) Q1 = Wch = 686,917 = 4808,4( m3) Khối lượng cặn đưa vào máy G2 = Q2= 191500 =4788 (kg/h) ×8 4808,4 =¿ 120,2 ( m3/h) ×8 Chọn băng tải có suất 700(kg/m rộng băng tải.h).Chọn máy làm việc Vậy chiều rộng băng tải GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 56 of 64 b= 4788 =3 , 42 (m) 700 ×2 Chọn máy có chiều rộng băng 3,5 (m), suất máy 700(kg cặn/m.h) Thiết bị rửa cặn (bể trộn) Bùn cặn sau khỏi bể Mêtan lượng keo lớn, dễ tạo lớp màng dính sệt, làm cho q trình tách nước cặn bị cản trở Do bùn cặn trước làm khô cần phải rửa Việc rửa cặn ngồi mục đích tách khỏi cặn thành phần chất béo kích thước nhỏ, cịn nhằm làm giảm độ kiềm cặn.Nước để rửa cặn dùng nước sau bể lắng đợt II Thể tích nước cần thiết để rửa cặn lấy thể tích cặn Lượng hỗn hợp cặn nước tính theo cơng thức: WHH = Wch(1+3) = 686,91 = 2747,7 ( m3/ngđ) Lượng cặn - nước trung bình giờ: W h= W HH 2747,7 = =114,5 (m3/h) 24 24 Việc xáo trộn cặn ( rửa cặn) với nước cách thổi khí vào hỗn hợp cặn vịng 10 phút Trong trường hợp này, thể tích bể trộn tính theo công thức : Wt = Wh t = 114,510/60 = 19,08 m3 Thiết kế bể trộn tích 19,1 (m3) Chọn kích thước bể trộn sau: HLB = 233(m) Khơng khí phân phối vào bể trộn qua xốp Lưu lượng khơng khí cần thiết để xáo trộn cặn với tiêu chuẩn 0,5 m3 m3 hỗn hợp là: V = 103,60,5/ 60 = 0,86 m3/ phút Bể nén cặn ly tâm Sau rửa, cặn nén bể lắng trọng lực Nước khỏi bể nén bùn có nồng độ 500-600(mg/l) đưa tới bể lắng đợt I, bùn cặn giảm độ ẩm xuống từ 97-97,5% đưa xử lý hoá học Tổng lưu lượng cặn đưa đến bể nén cặn Wch = 28,6 (m3/h) Diện tích bể nén bùn đứng tính theo cơng thức: GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 57 of 64 F 1= W ch (m2) V ×3600 Trong : V1 tốc độ chuyển động bùn từ lên Lấy V1= 0,1 mm/s = 0,0001 (m/s) 28,6 = 79 (m2) 0,0001 ×3600 F1 = Diện tích ống trung tâm: F 2= W ch (m2) V ×3600 Trong : V2 tốc độ chuyển động bùn ống trung tâm Lấy V2 = 28 mm/s = 0,028 (m/s) F 2= 28,63 =0,3 (m2) 0,028 ×3600 Diện tích tổng cộng bể nén bùn: F = F1 + F2 = 79 + 0,3 =79,3 (m2) Xây dựng bể nén bùn đứng, diện tích bể là: F 79,3 f= = =39,65 (m2) n Đường kính bể nén bùn: D= √ √ 4×f ×39,65 = =7,12 (m) chọn D =7,5 m π 3,14 Đường kính ống trung tâm: √ d= √ × F2 ×0,3 = =0,44 (m) ×3,14 2×π Đường kính phần loe ống trung tâm: d1 = 1,35 d = 1,35 0,44 = 0,6 (m) Đường kính chắn: dc = 1,3 d1 = 1,3 0,6 = 0,78 (m) Chiều cao phần lắng bể nén bùn: GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 58 of 64 h1 = V1 t 3600 (m) Trong : t Là thời gian lắng bùn, t = (h) h1 = 0,0001 3600 = 1,8 (m) Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 450 h2 = D-d 7,5−0 , 44 0 × tg45 = × tg45 =3,53 (m) 2 Chiều cao bùn hoạt tính nén tính theo cơng thức: hb = h2 - h3 - hth (m) Trong đó: h3 : Khoảng cách từ đáy ống loe tới chắn, h3 = 0,5 (m) hth : Chiều cao lớp nước trung hoà hth = 0,3 (m) hb = 3,53 - 0,5 - 0,3 = 2,73 (m) Chiều cao tổng cộng bể nén bùn: H = h1 + h2 + hbv Trong : hbv Là chiều cao bảo vệ bể, hbv= 0,4 (m) H = 1,8 + 3,53 + 0,4 =5,73 (m) Thiết bị đơng tụ cặn Q trình đơng tụ làm thay đổi hình dạng, trọng lượng riêng khả lắng tốt hơn.Q trình đơng tụ cặn tiến hành với clorua sắt FeCl3 sau với vôi CaO Liều lượng chất đông tụ lấy theo FeCL3 tinh khiết 3- 5% trọng lượng khô cặn theo phần hoạt tính vơi 10 - 12% trọng lượng khô cặn (theo quy phạm tạm thời) Lượng FeCl3 tinh khiết cần thiết lấy 4% trọng lượng khơ cặn là: 678,41× (100−96) × =1,09 100 ×100 PS = Nếu tính theo sản phẩm bán cửa hàng với FeCL3 tinh khiết - 60%: PS = 1.09 =1 ,82 (T/ngđ) 0,6 Lượng vôi hoạt tính cần thiết lấy 10% trọng lượng khơ cặn: GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 59 of 64 P V= 678,41 ×(100−96) × 10 =2, (T/ngđ) 100 × 100 Clorua sắt chứa dạng dung dịch 30% vòng 15 ng.đ Thể tích bể chứa dung dịch clorua sắt tính theo cơng thức: W S= PS ×100 ×100 ×15 1,09 × 100 ×100 ×15 = =90,8 (m3) C S × bS 60 ×30 Trong đó: t : thời gian chưa dung dịch clorua sắt , t= 15 ÷ 20 (ngđ) Cs : hàm lượng clorua sắt tinh khiết sản phẩm clorua sắt bán cửa hàng, Cs = 60%, bs : nồng độ dung dịch clorua sắt , bs =30% Chọn bể , dung tích hữu ích bể 45,4 m3 Thể tích thùng tiêu thụ tính với thời gian chứa dung dịch clorua sắt 10% 12 h: W= 1,09× 100× 100× 12 =9,08 m3 60 ×10 ×24 Chọn thùng thùng tiêu thụ, dung tích thùng 4,54m3 Thể tích bể chứa dung dịch vơi sữa 10% Wv= P V × 100× 100 × t 2,7 ×100 ×100 ×12 = =19,29 C V × bV × 24 70 ×10 × 24 Trong đó: t : thời gian chứa dung dịch vôi sữa , t = 12h CV=70%:hàm lượng vơi hoạt tính sản phẩm vơi sữa bán ngồi cửa hàng bV: nồng độ dung dịch vôi sữa , bv =10% Chọn bể, dung tích bể m3 Chọn đường kính bể D = (m) 3,14 × F= = 3,14 (m2) Vậy chiều sâu công tác bể là: GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 60 of 64 H= W = =1,42 (m) F 4,91 2.3.14 Trạm khử trùng Sau giai đoạn xử lý học, sinh học điều kiện nhân tạo, vi khuẩn gây bệnh bị tiêu diệt hồn tồn Vì theo quy phạm cần phải khử trùng trước xả sông Để khử trùng nước thải, dùng phương pháp clorua hoá clo Quá trình phải ứng clo nước thải xảy nhưsau : C|2 + H2O HC|+ HOC| Trong ion hypoclocrit OC|- với nồng độ xác định tạo điều kiện ơxy hố mạnh có khả tiêu diệt vi khuẩn HOCL không bền dễ bị phân huỷ tạo axitclohidric ôxy nguyên tử HClO = HCl + O Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải : Y= a ×Q (Kg/h) 1000 Trong đó: - Q : Lưu lượng đặc trưng nước thải (m3/h) - a : Hàm lượng Clo hoạt tính xử lý, lấy g/m3 (theo 8.28.3 TCXDVN 79572008) ứng với lưu lượng nước thải, lượng Clo cần cung cấp tương ứng sau: h a×Q max 3× 3237 =9,71 Kg = 1000 Ymax = 1000 /h h a×Q tb 3× 2167 =6,5 Kg = 1000 Ytb = 1000 /h Để định lượng Clo, xáo trộn Clo với nước công tác, điều chế vận chuyển đến sử dụng ta dùng Cloratơ chân không loại 10UU-100 (Liên Xô cũ) Chọn Clorato với công suất Clorato 1,28 8,1 kg/h (2 làm việc dự phịng) Các thùng chứa Clo có dung tích 512 lít chứa 500 kg Clo với đường kính thùng chứa D = 0,64(m) chiều dài L = 1,8 (m) GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 61 of 64 Theo quy phạm lượng Clo lấy từ 1(m2) bề mặt bên thùng chứa 3(kg/h).Diện tích bề mặt bên thùng chứa 3,6m2 Như lượng Clo lấy từ thùng chứa qc = 3,6.3 = 10,8 (kg/h) Số thùng chứa Clo cần thiết n= y tb 6,5 = = 0,6 q c 10,8 Chọn thùng chứa clo cơng tác thùng chứa clo dự phịng Số thùng Clo cần cho tháng N= y tb 24 30 6,5 x 24 x 30 = = 9,36 (thùng) chọn n = 10 (thùng) q 500 + q: Khối lượng Clo thùng chứa, q = 500 (kg) - Lưu lượng nước Clo lớn tính sau: a Q max ×3237 ×100 h 100 qmax = = 6,47 (m3/h) = b 1000.1000 0,15 ×1000 ×1000 Trong đó: b: Nồng độ Clo hoạt tính nước lấy độ hoà tan Clo ejecto, phụ thuộc vào nhiệt độ, b = 15% - Lượng nước tổng cộng cần cho nhu cầu trạm Clorato tính sau: Q= y max (1000 ν1 + v 2) 9,71.(1000 ×1,0+300) = = 12,62 (m3/h) 1000 1000 Trong đó: v1: Độ hồ tan Clo nước (Phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải ) v1 = 1,0 (l/g) v2: Lưu lượng cần thiết để bốc Clo, v2 = 300 (l/kg) Nước Clo dẫn máng trộn ống cao su mềm nhiều lớp , đường kính ống 70mm,với tốc độ 1,5(m/s) 2.3.15 Tính tốn dự phòng sân phơi bùn Dự phòng cho trường hợp hệ thống máy ép bùn cặn bị hỏng hóc ta thiết kế thêm sân phơi bùn Khi có cố toàn lượng bùn từ bể mê tan bể tiếp xúc bơm trực tiếp sân phơi bùn Diện tích sân phơi bùn lấy 25% diện tích hữu ích sân phơi : GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 62 of 64 Diện tích hữu ích sân phơi bùn tính: F= W c h × 365 m2 q0 × n Trong đó: + q0 - Tải trọng lên sân phơi bùn, Theo bảng 13.11 Giáo trình "Thốt nước" – tập – PGS.TS Hoàng Huệ Bùn lấy từ bể mê tan, sân phơi bùn với nhân tạo có hệ thống tiêu nước làm khô cặn bùn hoạt tính lên men ta có q0=5 (m3/m2.năm) + n - Hệ số kể đến điều kiện khí hậu, n = 1,85 Vậy ta có: F1 = 25% F =25%× ( 678,41+ 8,5)×365 14 =0,7 6776 m2 ×1,85 ×10 Chọn sân phơi bùn kích thước ô 50 m 63 m Diện tích phục vụ sàn sân phơi bùn (bao gồm đường xá, mương máng, ) tính theo cơng thức: F2 = F1 = 0,2 6776 = 1355,2 m2 (là hệ số kể đến diện tích phụ, lấy 0,2 0,4) Diện tích tổng cộng sân phơi bùn: F = F1 + F2 = 6776 + 1355,2 = 8131,2 m2 2.1.16 Thiết bị đo lưu lượng Để đảm bảo cho cơng trình xử lý nước hoạt động đạt hiệu quả, ta cần biết lưu lượng nước thải chảy vào cơng trình dao động lưu lượng theo ngày Để xác định lưu lượng nước ta dùng máng Pac -san Với giá trị lưu lượng tính toán trạm là: qsmax = 898( ¿ s) - qsTB =602(l / s) - qsmin = 403 (¿ s) Theo bảng P3.8 trang 322 giáo trình Xử lý nước thải đô thị“ – PGS.TS Trần Đức Hạ ta chọn máng Pac -san có kích thước sau: + Khả vận chuyển nhỏ : 10 l/s + Khả vận chuyển lớn : 1150 l/s GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 63 of 64 Thông số thiết bị đo lưu lượng chọn b (m) l1(m) l2(m) l3(m) A(m) B(m) H(m) 0,75 1,57 0,9 0,6 1,38 1,05 1,5 S đồ má n g đo l u l ợ n g l1 l2 l3 l2 l3 a b l1 b i = 0,002 2.2 Quy hoạch mặt tổng thể trạm xử lý Trên mặt bố trí sơ đồ dây chuyền cơng nghệ tram xử lý, cơng trình chức khác theo nguyên tắc sử dụng thuận tiện, khơng ảnh hưởng lẫn Mặt bố trí tổng thể trạm xử lý theo phương án thiết kế bố trí khn viên rộng lớn, khang trang, xanh Ngoài hàng xanh cách ly với chiều dày đủ để đảm bảo an tồn vệ sinh, tiếng ồn Ngồi tạo cảnh quan đẹp cho khu xử lý khu vực dân sinh xung quanh Bên hệ thống đường giao thông đảm bảo điều kiện lại tốt thuận tiện vận hành trạm.Các đường ống kỹ thuật bố trí ngầm hào mặt đất, đảm bảo điều kiện kỹ thuật cần thiết, đảm bảo dễ quản lý sửa chữa, khắc phục cố cần thiết Với công suất 56550 (m3/ngđ) dựa vào phụ lục D TCXDVN 7957-2008 ta bố trí cơng trình trạm xử lý sau: Phòng bảo vệ : 55 = 25 (m2) Nhà gửi xe : 206 = 120 (m2) Phịng thí nghiệm: 106 = 60 (m2) GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Page 64 of 64 Khối hành : 2010 = 200 (m2) Xưởng sửa chữa : 169 = 144 (m2) Nhà nghỉ cho công nhân : 169 = 144 (m2) Ngồi cơng trình quy định rõ tiêu chuẩn thiết kế, trạm xử lý cịn bố trí cơng trình phụ cần thiết sau Trạm biến : 55 = 25 (m2) Kho chứa Clo : 89 = 72 (m2) Các trạm bơm nước thải, bơm bùn, trạm khí nén, nồi xác định cụ thể theo yêu cầu công trình Hệ thống đường giao thơng trạm bố trí đảm bảo u cầu xe nguời dễ dàng lại Chiều rộng đường trạm lấy sau: Đường xe ô tô xe chạy rộng 10 (m) Hành lang rộng (m) 2.3 Tính tốn xây dựng cao trình thủy lực trạm xử lý Để nước thải tự chảy qua cơng trình, mực nước cơng trình đầu trạm xử lý phải cao mực nước trung bình sông Thu Bồn cộng với tổng tổn thất cột nước qua cơng trình trạm phải đảm bảo cột nước dự trữ 1,5 m, để nước thải chảy tự từ miệng cống xả sông Thu Bồn Việc xác định xác tổn thất cột nuớc qua cơng trình ống dẫn cần thiết để đảm bảo cho trạm xử lý làm việc bình thường Tuy nhiên điều kiện cho phép đồ án ta chọn lấy cách tương đối tổn thất theo kinh nghiệm thể bảng phụ lục GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH ... ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI Khoa Đô thị - Bộ môn nước THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Tên đề tài ? ?Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố Hội An Công suất Q=2 4000 m3 /ngđ? ??... nước thải : Nồng độ chất bẩn nước thải khu công nghiệp: Nước thải từ xí nghiệp cơng nghiệp xử lý sơ trước thải hệ thống thải nước thành phố, thành phần tính chất nước thải xí nghiệp: Hàm lượng chất... VĂN ÁNH Page of 64 CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Tính tốn thông số BẢNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ STT THÔNG SỐ KÝ HIỆU GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSH 24000 (m3/ ngđ)
Ngày đăng: 21/02/2022, 14:31
Xem thêm:
