báo cáo tốt nghiệp xử lý nước thải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG Khoa Môi Trường và Bảo Hộ Lao Động ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHDTS. NGUYỄN THANH HÙNG SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ MSSV : 610418B Lớp : 07MT1N TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO Tp Hồ Chí Minh Tháng 7 Năm 2006 TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 1 MỤC LỤC PHẦN MỘT : GIƠÍ THIỆU CHUNG ĐỒ ÁN 2 PHẦN HAI : XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 3 I. XÁC ĐỊNH LƯU LƯNG NƯỚC THẢI 3 II. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BẨN CỦA NƯỚC THẢI : 4 III. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI : 4 IV. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 5 IV.1. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA TRẠM XỬ LÝ 5 IV.2. TÍNH NGĂN TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI 7 IV.4. BỂ LẮNG CÁT CÓ THỔI KHÍ 10 IV.5. TÍNH TOÁN BỂ LÀM THOÁNG SƠ BỘ 13 IV.6. BỂ AEROTEN 14 IV.7. TÍNH TOÁN BỂ LẮNG LY TÂM ĐT II 16 IV.8. TÍNH TOÁN BỂ NÉN BÙN 18 IV.9. TÍNH TOÁN BỂ MÊTAN 19 IV.10. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH LÀM RÁO NƯỚC TRONG CẶN 23 IV.11. TÍNH TOÁN KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI – TÍNH TOÁN BỂ TIẾP XÚC 24 TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 2 PHẦN MỘT : GIƠÍ THIỆU CHUNG ĐỒ ÁN ĐẶT VẤN ĐỀ Con người và môi trường có quan hệ mật thiết đối với nhau .Trong lòch sử phát triển của con người, để giải quyết các nhu cầu thiết yếu của cuộc sống cũng như sự gia tăng dân số một cách nhanh chóng trong thời gian gần đây đã và đang gây ra nhiều tác động đến sự cân bằng sinh học trong hệ sinh thái . Thiên nhiên bò tàn phá môi trường ngày càng xấu đi đã ảnh hưởng trực tiếp lên sức khoẻ con người, mỹ quan đô thò cũng như các loài động thực vật . Khi khai thác thì ít ai quan tâm đến việc vận chuyển lưu trữ và sử dụng chúng một cách hợp lý .Việc xây dựng hệ thống thoát nước cũng như trạm xử lý nứơc thải cho các khu dân cư trở thành yêu cầu hết sức cần thiết , đặc biệt là với thành phố HỒ CHÍ MINH đang trong giai đoạn đô thò hoá và phát triển mạnh mẽ . MỤC ĐÍCH Thiết kế hệ thống sử ly nước thảiù cho một khu vực dân cư có số dân N = 72.000 với: Tiêu chuẩn thoát nước trung bình : q tb = 120L/ngườingày đêm Tiêu chuẩn thoát nước lớn nhất : q max = 180L/ngườingàêm Hệ số không điều hòa ngày : K ng = 1,5 Các số liệu thủy văn và chất lượng nước (nguồn loại A) Lưu lượng trung bình nhỏ nhất của nước sông là : Q s = 40m 3 /s Vận tốc dòng chảy trung bình :V tb = 0.5m/s Chiều sâu trung bình : H tb = 32 m Hàm lượng chất lơ lửng trong nước sông : b s = 12mg/L Hàm lựơng oxi hòa tan : O s = 4,8mg/L Nhu cầu oxy sinh hóa BOD 5 : L s = 4,3 mg/L Nhiệt độ không quá : T=33 0 C Nhiệt độ không bé hơn : T=21 0 C Nhiệt độ trung bình : T=25 0 C Mực nước ngầm cao nhất tại khu vực xây dựng trạm xử lý nước thải là 9m Yêu cầu về chất lượng nước sau khi xử lý xả vào nguồn loại A: PH : 6 – 9 Chất lơ lửng : Không vượt qúa 22mg/L BOD 5 : Không vượt qúa 15–20mg/L Các chất nguy hại không vượt qúa giới hạn cho phép TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 3 PHẦN HAI : XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN I. XÁC ĐỊNH LƯU LƯNG NƯỚC THẢI ü Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt được tính theo công thức : ngdm Nq Q tb ngdtb /8640 1000 72000120 1000 3 . = ´ = ´ = ü Lưu lượng trung bình giờ(Q tb.h ) : hm Nq Q tb htb /360 24000 72000120 24 1000 3 . = ´ = ´ ´ = ü Lưu lượng trung bình giây(Q tb . s ) : sl Nq Q tb stb /100 3600 24 72000120 24 3600 . = ´ ´ = ´ ´ = ü Lưu lượng lớn nhất ngày đêm(Q max . ngđ ) : ngdmKQQ ngtbng ngd /1296086405.1 3 max max =´=´= ü Lưu lượng lớn nhất giờ(Q max.h ) hmKQQ chhtb h /5405.1360 3 .max =´=´= ü Trong đó : k ch = hệ số không điều hoà chung của nước thải lấy theo quy đònh ở điều 2.12 –tiêu chuẩn xây dựng TCXD-51-84 ü Lưu lượng lớn nhất giây(Q max.s ) Qmax.s = Q tb. s ´ k ch =100 ´ 1,5 =150 L/s (Với Q TB.S =100 L/s,theo BẢNG 3-2 lấy kch =1,5) ü Lưu lượng nhỏ nhất giờ(Q min.h ) : Q min.h = 2 ´ Q tb . h – Q max.h = 2 ´ 360 – 540 = 180 m 3 /h TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 4 II. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BẨN CỦA NƯỚC THẢI : Ø Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt, tính theo công thức : C SH lmg q n tb ll /67,416 120 100050 1000 = ´ = ´ = Trong đó : n ll = tải lượng chất rắn lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính cho một người trong ngày đêm lấy theo BẢNG 1-3 (TCXD-51-84) q tb = tiêu chuẩn thoát nước trung bình ,q tb =120L/ng.ngđ Ø Hàm lượng NOS 20 trong nước thải sinh hoạt, tính theo công thức : lmg q n L tb NOS sh /250 120 100030 1000 = ´ = ´ = Trong đó : NOS = tải lượng chất bẩn theo NOS 20 của nước thải sinh hoạt cho một người trong ngày đêm (TCXD-51-84) III. Xác đònh mức độ cần thiết xử lý nước thải : Ø Hàm lượng chất lơ lửng không vượt quá : 22mg/l ü NOS 20 không vượt quá : 15 -20 mg/l ü Mức độ cần thiết xử lý nước thải thường được xác đònh theo : · Hàm lượng chất lơ lửng (SS) : để phục vụ tính toán công nghệ xử lý cơ học · Hàm lượng NOS : phục vụ cho tính toán và công nghệ sinh học · Mức độ cần thiết xử lý nứơc thải theo chất lơ lửng tính theo công thức ü Trong đó : · m = hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn nước , m =22 mg/l · c sh = hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải si nh hoạt ,c sh = 416.67mg/l ü Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo NOS 20 : %94%100 250 15250 %100 = - = - = sh tsh L LL D ü Trong đó : · L t : Hàm lượng NOS 20 của nước thải sau xử lý cho phép xả vào · Nguồn nước, L t = 15 mg/l %72,94%100 67.416 2267.416 %100 = - = - = sh sh C mC D TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 5 · Kết quả tính toán về mức độ cần thiết xử lý nước thải cho ta thấy cần phải xử lý sinh học hoàn toàn . IV. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ IV.1. Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý Việc lực chọn sơ đồ công nghệ xử lý dựa vao các yếu tố cơ bản sau : o Công suất của trạm xử lý o Thành phần và đặc tính của nươc thải o Mức độ cần thiết xử lý nước thải o Tiêu chuẩn xả thải vào các nguồn tiếp nhận tương ứng o Phương pháp xử lý cặn o Điều kiện mặt bằng và đặc điểm đại chất thuỷ văn khu vực xây dựng trạm xử lý nước thải o Các chỉ tiêu kinh tế kỷ thuật khác Từ những kết quả đã tính toán và các điều kiện đã nêu trên,ta có thể lựa chọn hai phương án sau : PHƯƠNG ÁN I : gồm các giai đoạn xử lý và các công trình xử lý đơn vò như sau : Ø XỬ LÝ CƠ HỌC : 1. Ngăn tiếp nhận 2. Song chắn rác 3. Bể lắng cát có thổi khí 4. Máng đo lưu lượng 5. Bể làm thoáng sơ bộ 6. Bể lắng đợt I <bể lắng ly tâm > Ø XỬ LÝ SINH HỌC : 7.Bể aeroten 8.Bể lắng đợt I lắùng ly tâm > Ø XỬ LÝ CẶN VÀ KHỬ TRÙNG : 9. Bể tiếp xúc 10. Bể nén bùn 11.Bể mêtan 12.Làm ráo nước ở sân phơi bùn 13. Bể làm sạch khí biogas 14. Nồi hơi TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 6 (a) ( b) (i) (k) (l) (d) (g) (h) (c) (f) (e) PHƯƠNG ÁN II 1. Ngăn tiếp nhận 7. Bể lắùng ngang đợt II 2. Song chắn rác 8. Bể tiếp xúc 3. Bể lắng cát 9. Nén bùn 4 . Bể làm thoáng sơ bộ 10. Bể mêtan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 ’ 3 ’ 10 11 12 13 14 TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 7 5. Bể lắng ngang đợt I 11. Bể chứa khí đốt 6. Bể biophin 12. Sân phơi bùn 3 ’ . Máy nghiền rác 4 ’ . Sân phơi cát IV.2. TÍNH NGĂN TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI Nước thải được dẫn theo 2 đường ống áp lực,vơi đường kính mỗi ống là Þ250mm từ trạm bơm lên ngăn tiếp nhận.Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vò trí cao để nước thải từ đó có thể tự chảy qua được các công trình của trạm xử lý . ng với lưu lượng trung bình giờ Q tb.h = 360 m 3 /h.Ngăn tiếp nhận có kích thước như sau : A =1500mm h =400mm H 1 =1000mm B =1000mm h 1 =650mm H =1300mm b = 500mm IV.3. SONG CHẮN RÁC : Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận được dẫn đến song chắn rác theo dạng tiết diện hình chữ nhật .Song chắn rác được dùng để giữ rác và các tạp chất có kích thước lớn trong nước thải . 1 2 3 4 5 6 7 8 10 12 11 2 ’ 9 3 ’ TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 8 a) Tính mương dẫn Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện HCN Lưu lưïng tính toán ,L/s Thông số thuỷ lực Qtb.s = 100 Qmax.s = 150 Qmin = 50 Độ dốc i 0,0008 0,0008 0,0008 Chiều ngang Bm(m) 1,2 1,2 1,2 Vận tốc v(m/s) 0,64 0,72 0,57 Độ đầy h(m) 0,25 0,35 0,23 Chọn 2 song chắn rác ( 1 công tác +1 dự phòng) b) Tính Toán Song Chắn Rác : ü Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán của mương dẫn ứng với : Q max : h 1 = h max = 0,35m ü Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức : ><=´ ´´ ´ =´ ´´ = - khek hlv Q n s 3705,1 35,0016,072,0 10150 3 1 .max ü Trong đó : · n = số khe hở ; · Qmax = lưu lượng lớn nhất của nước thải Qmax =150 L/s = 0,15m 3 /s · V= tốc độ chảy qua song chắn rác v = 0,72m/s · l = khoảng cách giữa các khe hở l =16mm = 0,016m · k = hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác :k = 1,05 ü Chiều rộng của sóng chắn rác được tính theo : Bs = s (n-1) +(l*n) = 0,008(37 - 1) +(0,016*3,7) = 0,35m ü Trong đó : s = bề dày của thanh song chắn, thường lấy s = 0,008m ü Phải kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn rác ứng với Qmin để khắc phục khả năng lắng đọng cặn khi vận tốc nhỏ hơn 0.4 m/s sm hB Q V s /12,0 23.08.1 1050 3 min min min = ´ ´ = ´ = - ü Trong đó :Q min = 50 l/s = 0,05 m 3 /s ü Tổn thất áp lực ở song chắn rác : TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO MOITRUONGXANH.INFO [...]... nhật , trong đó có quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính Quá trình xử lý sinh học ở aeroten còn gọi là quá trình sinh học lơ lửng o Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của không khí ) Khi xử lý sinh học hiếu khí ở aeroten được tính theo công thức : SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 14 TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝN ƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ... THỐNG XỬ LÝN ƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN H 3 = = 0,55 mm/s 3,6 ´ t 3,6 ´ 1,5 Hiệu suất lắng của chất lơ lửng trong nước thải ở bể lắng I phụ thuộc vào tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng trong nước thải (u = 0.55mm/s) và hàm lượng ban đầu của chất lơ lửng (C”sh= 380 mg/l) Ta có hiệu suất lắng E1 = 50% (bảng 3.10 – xử lý nước thải đô thò và công nghiệp ) Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước. .. vào hàm lượng NOS20 của nước thải dẫn vào aeroten và NOS20 sau khi xử lý có thể lấy theo bảng 311(quyển xử lý nước thải và công nghiệp ) chọn I =4.3 Lượng không khí thổi vào aeroten trong một đơn vò thời gian (giờ) được tính theo : V = D* Q= 5.57´ 360 = 2005,2 m3/h Trong đó : Q= lưu lượng nước thải m3/h (vì Kch = 1.5 > 1.25 ) nên Q lấy bằng lưu lượng trung bình giờ của nước thải chảy vào aeroten nhửng... và đặt ở vò trí tương đối cao để cho nước sau khi tách bùn có thể dẫn tự chảy vào aeroen để tiếp tục xử lý một lần nữa M R IT O IV.9 TÍNH TOÁN BỂ MÊTAN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 19 TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝN ƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN Bể mêtan được thiết kế để xử lý sinh học kỵ khí các loại cặn sau đây của trạm xử lý nước thải : Ø Cặn tươi từ bể lắng đợt I... CHẤT THAM KHẢO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝN ƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN Chọn hai bể mêtan công tác mỗi bể có dung tích là : 950 :2 = 475m3 và một bể dự phòng Với dung tích mỗi bể = 475m3 ,theo bảng 3-15 (xử lý nước thải đô thi và công nghiệp ) ta có kích thước của bể mêtan như sau : D = 10 m h1 = 1.45m H = 5m h2 = 1.7m c) Tính toán lượng khí đốt Trong quá trình xử lý sinh học kỵ khí ở bể mêtan... được dẫn đến sân phơi bùn để làm ráo nước trong bùn D= M TÀI TIỆU THAM KHẢO SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 28 TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝN ƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN 1 Xử lý nước thải đô thò và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình _ Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân 2 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 51 – 84 _ Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công... HỆ THỐNG XỬ LÝN ƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN ü Thời gian tiếp xúc giữa clo và nước thải là 30phút kể cả thời gian tiếp xúc ở mương dẫn nước từ bể lắng ra sông o Thời gian tiếp xúc riêng trong bể tiếp xúc : L 160 = 30 = 24.66 phút t = 30 V ´ 60 0.5 ´ 60 Trong đó : · L= chiều dài mương dẫn từ bể tiếp xúc ra đến sông L = 160 m · V= tốc độ chuyển động của nước trong mương dẫn nước thải từ... chuẩn xây dựng TCXD 51 – 84 _ Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình 3 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải _ TS Trònh Xuân Lai 4 Xử lý nước thải đô thò và khu dân cư _ Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân 5 Bảng tra thuỷ lực mạng lưới cấp nước _ Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân O F N I H O U M X G N N A R IT O SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ... vận chuyển đi nơi khác M R IT O IV.11 TÍNH TOÁN KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI – TÍNH TOÁN BỂ TIẾP XÚC a KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI BẰNG CLO Các quá trình xử lý cơ học, sinh học trong điều kiên nhân tạo, vi khuẩn gây bệnh không thể bò tiêu diệt hoàn toàn.Vì vậy theo quy phạm cần thiết phải được khử trùng trước khi xả ra sông Phản ứng thuỷ phân giữa Cl2 và nước thải xảy ra như sau : Cl2 +H2O = HCL +HOCL SVTH: NGUYỄN THỊ... Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo : a´Q ya = 100 Trong đó : ya = lượng CLO hoạt tính cần dể khử trùng nước thải kg/h Q = lưu lượng tính toán của nước thải a = liều ø lượng hoât tính lấy theo điều 6.20.3 – TCXD -51– 84 , nước thải sau xử lý sinh học hàon toàn chọn a = 3g/m3 ứng với từng lưu lượng tính toán ,xác đònh được lượng CLO hoạt tính tương ứng cần thiết để khử trùng . LƯU LƯNG NƯỚC THẢI 3 II. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BẨN CỦA NƯỚC THẢI : 4 III. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI : 4 IV. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 5 IV.1 THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 5 · Kết quả tính toán về mức độ cần thiết xử lý nước thải cho ta thấy cần phải xử