BÀI TẬP 5: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU LƯU doc

SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH TÍNH BỂ ĐIỀU LƯU: Số liệu cần thiết Quy chuẩn tuân theo Bắt đầu Tính lưu lượng trung bình Qtb = m3 là tổng thể tích nước thải thải ra trong 24 giờ Lập bảng tính lưu lượ

TÊN SV: ĐOÀN HỒNG NHUNG

MSSV:1090869

LỚP :MT0957A1

BÀI TẬP 5: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU LƯU

1 SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH TÍNH BỂ ĐIỀU LƯU:

Số liệu cần thiết Quy chuẩn tuân theo

Bắt đầu

Tính lưu lượng trung bình

Qtb = (m3)

là tổng thể tích

nước thải thải ra

trong 24 giờ

Lập bảng tính lưu lượng thực tế cộng dồn và lưu lượng trung bình cộng dồn

Lưu lượng nước thải

Vẽ đồ thị biểu diễn tổng thể tích nước thải theo giờ

Q thực tế cộng dồn

và Q

Trường hợp 1 đường biểu diễn Q thực tế cộng dồn nằm 1 bên đường của Q tb cộng dồn

Xác định điểm bụng, vẽ tiếp

tuyến song song với đường Q

tb

cộng dồn, từ điểm bụng vẽ

đường thẳng song song trục tung

cắt đường thẳng Q

tb cộng dồn tại

1 điểm và cắt tiếp tuyến tại 1

điểm chiếu 2 điểm đó vào trục

tung ta được điểm A và B

Trường hợp 2 đường biểu diễn Q thực tế cộng dồn nằm 2 bên đường của Q tb cộng dồn

Xác định 2 điểm bụng, vẽ 2 tiếp tuyến song song với đường Q

tb

cộng dồn, vẽ đường thẳng bất kì song song trục tung cắt 2 đường tiếp tuyến tại 2 điểm,chiếu 2 điểm

đó vào trục tung ta được điểm A và B

Tính thề tích phần chứa nước của

bể điều lưu

V = A – B

Tính thể tích hữu dụng thực tế của

bể điều lưu

Vhd = V +20%*V

A, B

Tính thề tích phần

chứa nước của bể

điều lưu V

Tính diện tích bề mặt của bể điều lưu

A =

V

sâu hoạt động của

bể hhđ

Tính thể tích xây dựng bể:

Vxd = A* (hhđ +Hchết)

trình miệng cống h

và chiều cao tránh

nước mưa chảy

tràn h

ct

→ Hchết = h + hct

Tính chiều rộng bể:

W =

A, Chọn chiều dài

bể bằng 2 lần chiều

rộng bể :

L = 2W

Tính chiều dài bể:

L = 2W

Tính lượng không khí cần thiết để

cung cấp cho bể:

Vkk =Vhd * 0,015

Chiều rộng bể W

Thể tích hữu dụng

Tính lượng oxy cần cung cấp của

máy khuấy:

Moxy =

Thể tích không khí

cần thiết cung cấp

Tính công suất máy khuấy:

P =

Moxy, chọn hiệu

suất cung cấp khí

2 ÁP DỤNG THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU LƯU CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN

Do lượng nước thải từ nhà máy thải ra không đồng đều tại các thời điểm khác nhau nhưng hệ thống xử lý sinh học phía sau thì hoạt động 24/24 và cần cung cấp một lượng nước thải ổn

định để tránh hiện tượng ‘shock’ do lưu lượng không ổn định Vì vậy ta cần thiết kế bể điều lưu để điều hoà lưu lượng một cách ổn định các dưỡng chất cần thiết cho hệ thống sinh học

phía sau

Bảng Các thông số sử dụng thiết kế bể điều lưu

thiết kế

3 Hiệu suất cung cấp khí (Hk) kgO2/hp*h 0,544÷1,089 1

4 Chiều cao tránh mưa chảytràn (H

N =

Q: lưu lượng nước

trung bình trong

ngày,H: cột áp của

bơm,ρ: khối lượng

riêng của chất

lỏng,g, η: hiệu suất

của bơm

mH2O (H = Hhút + Hđẩy + )Với : tổn thất các van, khóa, uốn của đường ống,

η = 0,73 ÷ 0,93

Tính công suất thực tế của bơm:

Ntt = 1,5 * N

Bố trí các bơm và máy khuấy cho

phù hợp

Kết thúc

Kiểm tra và xuất bản vẽ

(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt

Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai)

Số giờ xả thải của nhà máy là 24 giờ nên ta có lưu lượng xả thải trung bình của nhà máy là:

h m ngày

h

ngày m

Q XTTB 73 , 75 /

/ 24

/





Bảng Lưu lượng nước thải của nhà máy đo được trong 24 giờ

thải đo được

Lưu lượng thực tế cộng dồn

Lưu lượng trung bình cộng dồn (m 3 /h)

17 100 1373 1253,75

Dựa vào bảng trên ta có đồ thị biễu diễn tổng thể tích nước thải theo giờ như sau:

ĐỒ THỊ BIỄU DIỄN TỔNG THỂ TÍCH NƯỚC THẢI THEO GIỜ

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Giờ đo (giờ)

Series1

Từ đồ thị trên ta xác định được : A = 860 m3 ; B = 660m3

Vậy: Thể tích phần chứa nước của bể điều lưu là:

V = A – B = 860 – 660 = 200m3

A

B

Thể tích hữu dụng thực tế của bể điều lưu là thể tích tính toán cộng thêm 20% để phòng ngừa các biến động lưu lượng do thời vụ sản xuất → Vhd = V +20%*V = 200 + 0,2*200 = 240m3 Chọn độ cao tránh nước mưa chảy tràn là: hct = 0,2 (m)

Gọi h1 là cao trình miệng cống, chọn h = 0,5(m) Chúng ta cần phải cộng thêm vào chiều sâu của bể điều lưu một đoạn Hchết = h + 0,2 = 0,5 +0,2 = 0,7 m để bù vào cao trình và nổi lên 0,2m để tránh nước mưa chảy tràn vào bể

Chọn chiều sâu hoạt động của bể là: hhđ = 3 (m)

Diện tích bề mặt của bể điều lưu là:

3

240

m h

V

hđ

hd





Thể tích xây dựng bể là:

Vxd = A* (hhđ +Hchết) = 80*(3 + 0,7) = 296m3

Ta thiết kế bể điều lưu hình chữ nhật

Chọn chiều dài bể bằng 2 lần chiều rộng bể : L = 2W

2

80

→ Chiều dài bể L =2W =2*6,32 =12,64m

Trong bể điều lưu ta sẽ gắn thêm các máy khuấy để duy trì chất rắn ở trạng thái lơ lững và cung cấp một lượng không khí là 0,015m3/ m3 phút cho bể để tránh việc các chất hữu cơ phân hủy trong điều kiện yếm khí sinh mùi hôi

Với thể tích hữu dụng của bể là 240m3, lượng không khí cần thiết để cung cấp cho bể là:

Vkk =Vhd * 0,015 = 240 * 0,015 = 3,6 m3/phút = 216 m3/h

Ở điều kiện tiêu chuẩn 1m3 không khí nặng 1,2kg và oxy chiếm 23% khối lượng Vậy máy khuấy cần phải có khả năng cung cấp một lượng oxy là:

Moxy = V kk * 1 , 2 * 0 , 23 216*1,2*0,23 = 59,616 kgO2/h

Chọn hiệu suất cung cấp khí của máy khuấy đảo bề mặt vận tốc thấp là : Hk = 1kgO2/hp*h

1

616 , 59





k

oxy H

M

hp

Ta chọn 3 máy khuấy mỗi máy có công suất 20hp phân bố đều trên bề mặt bể và được đặt neo cố định trên phao nổi để đảm bảo máy khuấy hoạt động tốt khi mực nước thay đổi

Ở bể điều lưu ta đặt 2 bơm chìm (1 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng)

Công suất máy bơm: N = 1*.000g*H**Q

= * 24

86400

* 8 , 0

* 1000

75 , 73

* 7

* 81 , 9

* 1000

= 1,76 kW

Trong đó :

Q: lưu lượng nước trung bình trong ngày , m3/ngày

H: cột áp của bơm, mH2O (H = Hhút + Hđẩy +  = 0,5 + 5,0 + 1,5 = 7m

Với  : tổn thất các van, khóa, uốn của đường ống, chọn = 1,5m)

ρ: khối lượng riêng của chất lỏng

Nước: ρ = 1000kg/m3

Bùn: ρ = 1006 kg/m3

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

η: hiệu suất của bơm, η = 0,73 ÷ 0,93  chọn η = 0.8

Công suất thực tế của bơm :

Ntt = 1,5 * N = 1,5 * 1,76 = 2,64 kW = 3,54hp ( vì 1kW = 1,34 hp)

Chọn máy bơm 4hp Đặt 2 bơm 4 hp ,1 bơm làm việc,1 bơm dự phòng Ta còn gắn thêm van điều áp ở máy bơm để tránh hiện tượng máy chạy hết công suất gây thiếu hụt nước trong bể điều lưu

Các máy khuấy được đặt trên các phao nổi, khoảng cách giữa cánh khuấy và đáy bể phải có một khoảng cách an toàn tránh sự va đập giữa cánh khuấy và đáy bể làm hư hỏng cánh khuấy

Ngoài ra nên lắp thêm các thiết bị khác: hệ thống để nước chảy tràn khi bơm bị hỏng; thiết bị lấy các chất rắn nổi, các chất dầu mỡ bám hay bọt bám vào các thành bể; các vòi phun nước rửa các bọt, dầu mỡ bám vào các thành bể; đáy bể nên lắp hệ thống thoát nước để có thể tháo cạn nước khi cần thiết…

Chọn chiều dài từ bể lắng cát đến bể điều lưu: L =3 m

Zmuc nuoc (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be lang cat) – L*imin

= - 0,46 – 3*0,003 = - 0,469 m

Zday be (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (dau be dieu luu) – hhđ

= - 0,469 – 3 = -3,469 m

Zmuc nuoc (cuoi be dieu luu) = Zmuc nuoc (dau be dieu luu) – L*imin

= - 0,469 – 12,64*0,003 = - 0,507 m

Trong đó: L = 12,64(m) là chiều dài bể điều lưu

Zday be (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be dieu luu) – hhđ

= - 0,507 – 3 = - 3,507m

Hchết 0,2m