Thiết Kế Hệ Thống Thoát Nước Và Xử Lý Nước Thải Khu Công Nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội.pdf

®¹i häc ®µ n½ng ®¹i häc ®µ n½ng Tr­êng ®¹i häc b¸ch khoa KHOA M¤I TR¦ỜNG  ®®®ååå ¸̧̧nnn tttèèèttt nnnggghhhiiiÖÖÖppp §Ò tµi TTThhhiiiÕÕÕttt kkkÕÕÕ hhhÖÖÖ ttthhhèèènnnggg ttthhhooo¸̧̧ttt nnn­­­ííí[.]

đại học đà nẵng Tr-ờng đại học bách khoa KHOA MÔI TRƯNG đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế hệ thống thoát n-ớc xử lý n-ớc thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội Sinh viên thực : TRƯƠNG THị NGọC THàNH Lớp : 06MT GV h-íng dÉn chÝnh : GVC TS TRÇN V¡N QUANG GV h-íng dÉn phơ : GV kS PHAN THÞ KIM THUỷ - Đà nẵng 2011- I HC NNG TRNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MƠI TRƯỜNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRƯƠNG THỊ NGỌC THÀNH Lớp: 06MT Ngành: CƠNG NGHỆ MƠI TRƯỜNG Khố: 2006-2011 I TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP BẮC THĂNG LONG, HÀ NỘI II SỐ LIỆU BAN ĐẦU - Mặt quy hoạch Khu công nghiệp Bắc Thăng Long tỷ lệ 1/4000 - Các số liệu khí tượng - thuỷ văn địa chất cơng trình - Các số liệu khác III NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN Phần 1: Tổng quan Khu cơng nghiệp Bắc Thăng Long Phần 2: Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải - Lựa chọn loại hệ thống thoát nước mưa nước thải - Đề xuất, tính tốn, thiết kế mạng nước thải cơng nghiệp từ nhà máy địa bàn khu công nghiệp - Thiết kế cơng trình mạng lưới theo phương án chọn: cơng trình xử lý sơ bộ, trạm bơm tuyến cống nước - Tính tốn phương án công nghệ cho trạm xử lý nước thải tập trung - Thiết kế sơ công trình xử lý nước thải theo cho hai phương án - Tính tốn, thiết kế xử lý cho nhà máy khu cơng nghiệp - Khái tốn sơ giá thành trạm mạng lưới thoát nước thải IV CÁC BẢN VẼ VÀ ĐỒ THỊ Thuyết minh Trình bày lập luận kinh tế - Kỹ thuật, kết nghiên cứu, tính tốn, nhận xét Thuyết minh đóng bìa cứng, khổ giấy A4, khoảng 120 trang Bản vẽ - Phần thoát nước: vẽ A1 - Phần xử lý nước thải: vẽ A1 V CÁC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Cán hướng dẫn chính: GVC.TS Trần Văn Quang Cán hướng dẫn phần thoát nước: VI NGÀY GIAO ĐỀ TÀI GV.KS Phan Thị Kim Thủy Ngày 01 tháng 03 năm 2011 VII NGÀY HỒN THÀNH Ngày 01 tháng 06 năm 2011 Thơng qua khoa Ngày tháng….năm 2011 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHÍNH Khoa Môi trường Trưởng khoa GVC.TS Trần Văn Quang Kết điểm đánh giá GVC.TS.Trần Văn Quang Sinh viên hoàn thành nộp toàn báo cáo cho khoa Ngày tháng năm 2011 Ngày tháng năm 2011 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Trương Thị Ngọc Thành LỜI CÁM ƠN Trước hết, em xin chân thành cám ơn quan tâm, giúp đỡ tận tình GVC.TS Trần Văn Quang GV.KS Phan Thị Kim Thủy trực tiếp hướng dẫn, để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cám ơn đến quý thầy cô khoa Mơi Trường giúp đỡ đóng góp ý kiến để đề tài em hoàn thiện Con xin chân thành cám ơn gia đình, nguồn động viên vật chất lẫn tinh thần suốt thời gian qua Cuối cùng, thành thật cám ơn bạn bè giúp đỡ động viên thời gian làm đồ án LỜI MỞ ĐẦU Trong giai đoạn cơng nghiệp hóa đại hóa, nước ta có chuyển biến mạnh mặt Bảo vệ mơi trường sống nói chung mơi trường nước nói riêng vấn đề có ý nghĩa vô quan trọng mà khu công nghiệp mọc lên ngày nhiều Tuy nhiên, bên cạnh thành đạt mặt kinh tế xã hội, mơi trường lại phải gánh chịu lượng chất thải lớn Vì vậy, vấn đề đặt cần có hướng giải tốt thoát nước xử lý nước thải cho khu cơng nghiệp khơng hậu gây khó lường Khu cơng nghiệp Bắc Thăng Long hình thành góp phần đáng kể vào việc phát triển kinh tế, xã hội Hà Nội, chiến lược phát triển kinh tế, xã hội nước Vì vậy, giải tốt vấn đề môi trường cho Khu công nghiệp cần thiết Là sinh viên chuyên ngành Công nghệ Môi trường, để hồn thành chương trình đào tạo kỹ sư, em tiến hành thực Đồ án tốt nghiệp với tên đề tài: “Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải Khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội” Với mục đích đề xuất phương hướng giải tốt vấn đề thoát nước xử lý nước thải cho khu cơng nghiệp, góp phần xây dựng Khu công nghiệp phát triển vững mạnh mà khơng gây nhiễm cho mơi trường Để hồn thành Đồ án Tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy GVC TS Trần Văn Quang cô GV KS Phan Thị Kim Thuỷ Trong trình thực hiện, dù cố gắng em khó tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy để em hồn thiện Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực Trương Thị Ngọc Thành Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống nước xử lý nước thải khu cơng nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội MỤC LỤC Đề mục Trang NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ii LỜI CẢM ƠN iii LỜI NÓI ĐẦU iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC HÌNH vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT xiii CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Điều kiện tự nhiên 1.3 Điều kiện kinh tế, xã hội 1.4 Các vấn đề trạng CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA 2.1 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước mưa 2.2 Xác định lưu lượng mưa tính toán CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI 13 3.1 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải 13 3.2 Nguyên tắc vạch tuyến 13 3.3 Tính tốn lưu lượng nước thải 14 3.4 Tính tốn thuỷ lực mạng lưới nước thải 17 3.5 Những cơng trình mạng lưới 19 CHƯƠNG KHAI TOÁN KINH TẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 22 4.1 Khai toán kinh tế mạng lưới thoát nước thải 22 4.2 Khai toán kinh tế mạng lưới thoát nước mưa 25 CHƯƠNG THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 29 5.1 Các số liệu tính toán 29 5.2 Lựa chọn phương án xử lý sơ đồ dây chuyền công nghệ 34 5.3 Tính tốn cơng trình đơn vị cho phương án I 39 5.3.1 Bể điều hoà 39 SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội 5.3.2 Ngăn tiếp nhận 40 5.3.3 Song chắn rác tinh 41 5.3.4 Bể lắng cát ngang 45 5.3.5 Thiết bị đo lưu lượng 48 5.3.6 Bể trung hoà 48 5.3.7 Bể lắng li tâm đợt 50 5.3.8 Bể trộn chất dinh dưỡng 53 5.3.9 Hoá chất 54 5.3.10 Bể aeroten đẩy 56 5.3.11 Bể lắng li tâm đợt hai 64 5.3.12 Khử trùng 67 5.3.13 Bể nén bùn 68 5.3.14 Bể Mêtan 70 5.3.15 Sân phơi bùn 73 5.4 Tính tốn cơng trình đơn vị cho phương án II 75 5.4.1 Bể điều hoà 75 5.4.2 Ngăn tiếp nhận 75 5.4.3 Song chắn rác tinh 75 5.4.4 Bể lắng cát ngang 75 5.4.5 Thiết bị đo lưu lượng 75 5.4.6 Bể trung hoà 75 5.4.7 Bể lắng li tâm đợt 75 5.4.8 Bể trộn chất dinh dưỡng 75 5.4.9 Hoá chất 75 5.4.10 Bể aeroten hoạt động theo mẻ (SBR) 75 5.4.11 Khử trùng 82 5.4.12 Bể nén bùn 82 5.4.13 Bể Mêtan 83 5.4.14 Sân phơi bùn 86 5.5 Bố trí cơng trình trạm xử lý 87 CHƯƠNG KHÁI TOÁN KINH TẾ CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 88 6.1 Khái toán kinh tế xây dựng trạm xử lý 88 6.1.1 Tính phương án I 88 SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội 6.1.2 Tính phương án II 89 6.1.3 So sánh - lựa chọn phương án 90 6.2 Quản lý vận hành cơng trình xử lý nước thải 92 CHƯƠNG THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 95 7.1 Sơ lược nhà máy bia 95 7.2 Nước thải công nghệ sản xuất bia 95 7.3 Tính tốn cơng trình 98 7.3.1 Song chắn rác thô 98 7.3.2 Hầm bơm tiếp nhận 99 7.3.3 Bể điều hồ có tường ngăn 100 7.3.4 Bể trung hoà 100 7.3.5 Bể lắng đứng đợt I có ngăn đơng tụ sinh học pha loãng 102 7.3.6 Bể kị khí UASB 105 7.3.7 Bể aeroten xáo trộn hoàn toàn 107 7.3.8 Bể lắng đứng đợt hai 110 7.3.9 Ngăn chứa bùn 112 7.3.10 Xử lý bùn dư máy nén ép bùn dây đai 113 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC BẢNG TÍNH LƯU LƯỢNG NƯỚC MƯA TỪNG TUYẾN CỐNG BẢNG CÁC BẢNG TÍNH TỐN THUỶ LỰC CÁC TUYẾN MƯƠNG THỐT NƯỚC MƯA BẢNG GIỚI THIỆU TỪNG LƠ ĐẤT BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT TỪNG NHÀ MÁY BẢNG BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC SINH HOẠT CÔNG NHÂN BẢNG BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC TẮM CÔNG NHÂN BẢNG LƯU LƯỢNG TỪNG NHÀ MÁY BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TỪNG ĐOẠN CỐNG PHƯƠNG ÁN I BẢNG TÍNH THỦY LỰC NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN I BẢNG 10 TÍNH LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI CÁC TUYẾN CỐNG PHƯƠNG ÁN II BẢNG 11 TÍNH THỦY LỰC NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN II PHỤ LỤC 12 TÍNH TỐN CÁC ĐOẠN CỐNG CĨ ĐIUKE QUA SƠNG SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội BẢNG 13 KHAI TOÁN KINH TẾ PHẦN CỐNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẢNG 14 KHAI TOÁN KINH TẾ PHẦN GIẾNG THĂM BẢNG 15 KHAI TOÁN KINH TẾ PHẦN ĐÀO ĐẮP, XÂY DỰNG MẠNG BẢNG 16 BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN BẢNG 17 BẢNG CHI PHÍ QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI TRONG MỘT NĂM BẢNG 18 BẢNG TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ BẢNG 19 BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT TỪNG NHÀ MÁY THEO GIỜ BẢNG 20 BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TẮM TỪNG NHÀ MÁY THEO GIỜ BẢNG 21 BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT TỪNG NHÀ MÁY THEO GIỜ BẢNG 22 BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TỪNG NHÀ MÁY THEO GIỜ BẢNG 23 BẢNG PHÂN BỐ LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI THEO GIỜ BẢNG 24 BẢNG THỂ TÍCH TÍCH LŨY BỂ ĐIỀU HÒA THEO GIỜ TRONG NGÀY BẢNG 25 BẢNG KHAI TỐN KINH PHÍ XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ PHƯƠNG ÁN I BẢNG 26 BẢNG KHAI TỐN KINH PHÍ XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ PHƯƠNG ÁN II BẢNG 27 BẢNG THỂ TÍCH TÍCH LŨY BỂ ĐIỀU HỊA CĨ TƯỜNG NGĂN SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phân bố đất xây dựng Khu công nghiệp theo xã Bảng 1.2: Hiện trạng sử dụng đất khu công nghiệp Bắc Thăng Long Bảng 2.1: Bảng hệ số dòng chảy khu vực Bảng 4.1: Nhận xét 02 phương án Bảng 4.2: Khái toán kinh tế phần cống thoát nước mưa Bảng 4.3: Khái toán kinh tế phần giếng thăm mạng lưới thoát nước mưa Bảng 4.4: Khái toán kinh tế khối lượng đất đào đắp mạng thoát nước mưa Bảng 4.5: Bảng tổng hợp tiêu kinh tế mạng lưới nước mưa Bảng 4.6: Chi phí quản lý mạng lưới thoát nước mưa cho năm Bảng 5.1: Lưu lượng nước sông Hồng Bảng 5.2: Nồng độ tối đa cho phép chất ô nhiễm nước thải công nghiệp thải sông loại A Bảng 5.3: Kích thướt máng Parsal Bảng 5.4: Các thơng số đầu aeroten hoạt động theo mẻ Bảng 5.5: Giờ vận hành bể SBR Bảng 5.6: Các tiêu thiết kế bể aeroten hoạt động theo mẻ Bảng 5.7: Các làm việc bể SBR Bảng 6.1: Khái toán kinh tế Bảng 7.1: Nồng độ tiêu ô nhiễm nước thải nhà máy bia Bảng 7.2: Thông số thiết kế song chắn rác thô SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội với thông số sau: - Đường ống áp lực từ trạm bơm đến ngăn tiếp nhận: ống với đường kính ống d = 250 mm; - Kích thước ngăn tiếp nhận:A = 1500 mm; B = 1000 mm; H = 1300 mm; H1 = 1000 mm; h = 400 mm; h1 = 650mm; b = 500 mm; Nỉåïc thi vo h B Ngàn tiãúp nháûn Mỉång dáùn nỉåïc b Hình 1.2: Ngăn tiếp nhận 5.3.3 Song chắn rác tinh Song chắn rác cơng trình xử lý sơ để chuẩn bị điều kiện cho việc xử lý nước thải sau đó, có chức chắn giữ rác bẩn thơ ( giấy, lá, cỏ …) Song chắn rác bao gồm kim loại hình trịn, vng, hình chữ nhật ghép thành khung đặt mương dẫn Nước thải từ ngăn tiếp nhận dẫn vào song chắn rác qua đoạn mương dẫn Thiết kế song chắn rác song chắn rác giới, chọn song chắn rác (1 cơng tác dự phịng) Tính tốn song chắn rác bao gồm: - Tính tốn mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác - Tính tốn song chắn rác  Tính tốn mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác Nước thải dẫn từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác hai mương dẫn hai cụm cơng trình thiết kế cho giai đoạn, giai đoạn đầu tính với nửa lưu lượng trạm - Vận tốc nước mương dẫn (0,4 ≤ v ≤ 1m/s) - Tính tốn thuỷ lực mương dẫn (xác định: độ dốc i, vận tốc v, độ đầy h) dựa vào Bảng tính tốn thuỷ lực –[5] SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội - Kết tính tốn thuỷ lực mương dẫn: qTB,s = 196 m3/h = 0,054 m3/s + Chọn mương tiết diện hình chữ nhật có chiều ngang: B = 300mm = 0,3m + Độ dốc mương: i = ‰ + Vận tốc dòng chảy mương: v = 0,796 m/s + Độ đầy: h/H = 0,753 m q tb h 0,054   0,068 (m2) v 0,796 A 0,068  0,226 - Chiều cao lớp nước mương dẫn: hn =  (m) B 0,3 - Chọn chiều cao bảo vệ mương dẫn: hbv = 0,3 m Vậy chiều cao xây dựng mương dẫn: Hxd = hn + hbv = 0,226 + 0,3 = 0,526 (m)  Tính tốn song chắn rác - Chiều sâu lớp nước song chắn rác lấy chiều cao lớp nước mương dẫn trước song chắn rác, hn = 0,226 m - Diện tích mặt cắt ướt mương dẫn: A = - Số khe hở song chắn rác: n  q K v  l  h1 (khe) Trong đó: n : Số khe hở; qmax : Lưu lượng trung bình giây nước thải, qtb = 0,054 m3/s v : Tốc độ nước chảy qua song chắn Theo 7.2.10- [2], vs = 0,8 ÷ m/s, chọn vs = m/s l : Khoảng cách khe hở song chắn rác Theo bảng 19, TCVN-[2], chọn l = 16 mm h1 : Chiều sâu lớp nước song chắn rác, hn =0,226 m; K : Hệ số kể đến mức độ cản trở dòng chảy hệ thống cào rác, K=1,05  n 0,054  1,05  16 1 0,016  0,226 (khe) - Chiều rộng song chắn rác tính theo cơng thức sau: BS = s×(n + 1) + (l × n) = 0,008×(16 + 1) + (0,016 × 16) = 0,392 Trong đó: (m) n : Số khe hở, n = 16 khe s : Bề dày chắn rác, thường lấy s = 0,008 m - Tổn thất áp lực song chắn rác tính theo công thức sau: hs    v  K1 (m) 2 g Trong đó: v : Vận tốc nước thải trước song chắn ứng với chế độ Qtb, v = 0,796 m/s K1 : Hệ số kể đến tổn thất vướng rác song chắn, K1 = (Điều 8.2.6- [2]) SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 42 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội  : Hệ số cản cục song chắn đuợc xác định theo công thức; 4  0,008  s       sin   1,83   sin 60o  0,628  l  0,016  (m)  : Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang song chắn, lấy theo Bảng 3-7-[8] Chọn dạng hình dạng chắn rác tương ứng với hệ số β =1,83; α: Góc nghiêng song chắn so với hướng dòng chảy, α = 60o Khi đó: hs = 0,628× 0,7962  = 0,061  9,81 (m) - Chiều dài phần mở rộng trước chắn rác L1: L1  Bs  Bm 0,392  0,3   0,126  tg  tg 20 (m) Trong đó: Bs : Chiều rộng song chắn rác, Bs = 0,392 m; Bm: Chiều rộng mương dẫn, Bm = 0,3 m; φ : Góc nghiêng chỗ mở rộng; lấy φ = 200 - Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác: L2  L1 0,126   0,063 2 (m) - Chiều dài xây dựng phần mương để lắp đặt song chắn rác: L = L1 + L2 + Ls = 0,126 + 0,063 + 1,5 = 1,689 (m) Trong đó: Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls = 1,5 m - Chiều sâu xây dựng phần mương đặt song chắn rác: H = hn + hs + 0,5 = 0,226 + 0,061 + 0,5 = 0,787 Trong đó: hn : Chiều cao lớp nước mương dẫn, hn = 0,226 m hs : Tổn thất áp lực song chắn rác, hs = 0,061 m 0,5 : Khoảng cách cốt sàn nhà đặt song chắn rác mực nước cao - Khối lượng rác lấy ngày đêm: W a  N tt  26826   0,59 365 1000 365 1000 (m) (m3/ngđ) Trong đó: Ntt : Dân số tính toán theo hàm lượng cặn lơ lửng N tt  N  N td  C sx  Qsxngd 1 200  8250  (28266 )   (28266 )  26826 Co 65 SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT (người) Trang 43 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội a : Lượng rác tính cho đầu người năm, (theo Bảng 20-[2]), với l =16 mm lấy a = l/ng.năm Csx : Nồng độ nước thải sản xuất, Csx = 200 mg/l Qsx : Lưu lượng nước thải sản xuất, Qsx = 8250 m3/ngđ nll : Tải lượng chất lơ lửng nước thải sinh hoạt cho người ngày đêm - Trọng lượng rác ngày đêm: P = W × G = 0,59 × 750 = 442,5 (kg/ngđ) = 0,45 Trong đó: G : Khối lượng riêng rác,G = 750 kg/m3 (Điều 7.2.12- [2]) (T/ngđ) Lượng rác khơng nhiều ngày vận chuyển chôn lấp hs 60° Hình 1.3: Song chắn rác Hàm lượng chất lơ lửng chất hữu nước thải sau qua song chắn rác thay đổi không đáng kể SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 44 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội 5.3.4 Bể lắng cát ngang Bể lắng cát ngang xây dựng để tách hợp chất không tan vô mà chủ yếu cát khỏi nước thải Việc tách loại khỏi nước thải loại tạp chất cần thiết để tránh ảnh hưởng xấu đến hiệu suất làm việc cơng trình có liên quan sau Vì trạm xử lý nước thải, bể lắng cát thường đặt trước bể lắng sau song chắn rác Nước thải theo mương dẫn vào bể lắng cát Dưới tác dụng lực trọng trường, phần tử có tỷ trọng lớn tỷ trọng nước lắng xuống đáy bể trình chuyển động Cát lắng tập trung hố thu cặn đầu bể cào sắt lấy bơm phun tia lấy phương pháp thủ công Yêu cầu bể lắng cát ngang: (Theo 8.3.4-[2]) - Tốc độ giới hạn bể lắng cát ngang: 0,15 - 0,3 m/s - Thời gian lắng cát không nhỏ 30s lưu lượng lớn  Tính toán mương dẫn vào bể lắng cát Mương dẫn vào bể lắng cát giống với mương dẫn vào song chắn rác  Tính tốn bể lắng cát ngang - Thể tích tổng cộng bể lắng cát ngang: W = Q tbh t 196 30   1,63 3600 3600 (m3) Theo điều 8.3.4-[2], thời gian lắng cát không nhỏ 30s lưu lượng lớn nhất, t = 30s - Diện tích tiết diện ướt Fn: Fn = Q 0,054   0,18 v 0,3 (m2) Trong đó: Q: Lưu lượng trung bình nước thải (m3/s) v: Vận tốc nước bể Theo điều 8.3.4-[2], v= 0,3 m/s - Chiều ngang tổng cộng bể lắng cát: B = Fn 0,18   0,72 H 0,25 (m) Theo điều 8.3.4-[2], H= 0,25 - m - Chiều ngang đơn ngun: b  Trong phịng B 0,72   0,36 n (m) n: Số bể số đơn nguyên, chọn hai bể làm việc đồng thời, bể dự W 1,63   9,1 (m) n  b  H  0,36  0,25 N  P  t 26826 0,02    0,54 (m3) - Thể tích phần chứa cặn bể lắng cát: Wc  1000 1000 - Chiều dài đơn nguyên: L= Trong đó: N : Dân số tính tốn theo chất lơ lửng, N = 26826 người P : Lượng cát giữ lại bể lắng cát cho 1người/ngđ Chọn P = 0,02 (l/ng.ngđ) (Bảng 28-[2]) t : Chu kì xả cát t ≤ ngđ  chọn t = ngđ SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội - Chiều cao lớp cát bể: hc  W ct 0,54    0,083 L  B 9,1  0,72 (m) Trong đó: L : Chiều dài bể lắng cát, L = 9,1 m B : Chiều rộng bể, B = 0,72 m T: Chu kì xả cát, t = ngày - Chiều cao xây dựng: HXD = Hn + hc + hbv = 0,25 + 0,083 + 0,3 = 0,633 (m) Trong đó: Hn : Chiều cao lớp nước bể, H = 0,25 m hc : Chiều cao lớp cát, hc = 0,083 m hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,3 m Cát sau lắng ngăn chứa cát lấy khỏi bể thiết bị bơm phun tia Cát bể lắng cát gom hố tập trung đầu bể lắng thiết bị cào giới, từ thiết bị nâng thuỷ lực đưa hỗn hợp cát - nước đến sân phơi cát  Lượng nước cần thiết cho thiết bị nâng thuỷ lực Qct = Wc × 1,5 × 20 = 0,54 × 1,5 × 20 = 16,2 (m3/ngđ) Hàm lượng chất lơ lửng chất hữu qua bể lắng cát giảm không đáng kể Chú thích Máng dẫn nước đến bể lắng cát Mương dẫn nước sau lắng cát 3 Máng phân phối nước vào bể lắng cát 4 Máng thu nước sau bể lắng cát Hình 1.4: Bể lắng cát ngang Hố thu cát SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 46 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu cơng nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội  Tính tốn sân phơi cát Nhiệm vụ sân phơi cát làm nước hỗn hợp cát - nước để dễ dàng vận chuyển cát nơi khác - Diện tích hữu ích sân phơi cát: F  N tt P  365 26826 0,02  365   65,3 1000 h 1000 (m2) Trong đó: h : Chiều cao lớp cát năm, h = - 5m, chọn h = 3m (Điều 8.3.8 –[2]) Ntt: Dân số tính tốn theo chất lơ lửng, Ntt = 26826 người P : Lượng cát giữ lại bể lắng cát cho 1người/ngđ (Điều 8.3.5 –[2]) - Chọn sân phơi cát gồm ơ, diện tích là: F1ơ = F  65,3 = 32,7 2 (m2) Kích thước mặt bằng: L × B = 8,2m × 4m Hình 1.5: Sân phơi cát SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 47 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội 5.3.5 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 Kích thước máng định hình theo tiêu chuẩn chọn tuỳ thuộc vào lưu lượng nước - Với giá trị lưu lượng tính tốn trạm là: Qmax-stc = 54,4 l/s Theo bảng 3.37-[8], ta chọn máng Parsal có kích thước sau: Bảng 5.3: Kích thướt máng Parsal b 7,5 cm A 40 cm B 15 cm C1 = C2 45 cm L1 60 cm L2 30 cm L3 60 cm W 40 cm Chiều cao lớp nước trước máng trộn (tính đến chỗ dịng nước bắt đầu chảy xong) tính theo cơng thức: Qmax-s = 2,365 × B × Hn Hay Hn = Qmax s 0,054   0,153 2,365 B 2,365 0,15 (m) Chiều cao H tính từ mối quan hệ: Hn = 0,153 Với n= 1,497 số phụ thuộc giá trị B, tra bảng 3.38-[8] Suy H = 0,29 m, thêm chiều cao bảo vệ 0,3m Hxd = 0,59m L1 A L2 E L3 B W Hình1.6:Máng trộn Parsal 5.3.6 Bể trung hoà Độ pH nước thải ảnh hưởng lớn đến hiệu suất xử lý công trình sau, đặc biệt cơng trình xử lý sinh học nên việc trung hòa nước thải cần thiết SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội Hóa chất sử dụng H2SO4 NaOH, châm đầu bể Để tạo điều kiện tiếp xúc hóa chất nước thải ta lưu nước ngăn phút xây dựng vách ngăn zích zắc - Lưu lượng nước thải: Q = 4700 m3/ngđ - Số lượng bể: n = - Dung tích bể trung hịa: W = Qngd  t 24  60  4700  24  60 = 6,53 (m3) - Chọn chiều cao lớp nước bể: h = m - Chiều cao xây dựng bể: H = + 0,5 = 2,5 (m) - Diện tích bề mặt bể trung hịa: F  W  6,53 = 3,27 h (m2) - Chọn chiều dài bể: L = m - Chiều rộng bể: B = F  3,27  1,1 L (m) - Chia bể trung hoà thành ngăn nhỏ, chiều rộng ngăn nhỏ: b = B  1,1 = 0,22 h (m) Vậy kích thước bể: L × B × H = 3m × 1,1m × 2,5m - Ta xây thêm mương dẫn đưa nước vào bể trung hịa Chọn kích thướt mương 1,1m × 0,05m × 2,5 m A A Hình 1.7: Bể trung hồ Khi qua bể trung hòa, hàm lượng chất rắn lơ lửng có tăng, chất rắn vơ nên dễ dàng lắng xuống bể lắng I, ta khơng xét đến tăng hàm lượng chất rắn lơ lửng Khi sử dụng hóa chất trung hịa nước thải, khoảng 30% chất hữu khó phân hủy chuyển sang dạng dễ phân hủy Khi hàm lượng chất hữu nước thải sau khỏi bể trung hịa là: LBOD5 = LBOD5 + 30%×LCOD = 194 + 0,3 × 400 = 314 (mg/l) LCOD = 0,7 × 400 = 280 (mg/l) SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội 5.3.7 Bể lắng li tâm đợt Nước thải từ bể trung hòa dẫn đến bể lắng li tâm đợt I Nhiệm vụ bể lắng li tâm đợt I lắng tạp chất phân tán nhỏ (chất lơ lửng) dạng cặn lắng xuống đáy bể lên mặt nước Bể lắng đợt nằm trước cơng trình xử lý sinh học, nhằm loại bỏ tạp chất lơ lửng có nước thải trước xử lý sinh học Ở đây, chất lơ lửng có tỷ trọng lớn tỷ trọng nước lắng xuống đáy, chất có tỷ trọng nhỏ lên mặt nước thiết bị gạt cặn tập trung máng thu chất sau dẫn đến hố tập trung Nước thải chảy theo ống trung tâm theo chiều từ lên qua múi phân phối vào bể Sau khỏi ống trung tâm, nước thải va vào chắn hướng dịng thay đổi hướng xuống, sau sang ngang dâng lên thân bể Nước lắng tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể dẫn Khi nước thải dâng lên thân bể ngồi cặn thực chu trình ngược lại Thời gian lắng phụ thuộc vào mức độ yêu cầu phải xử lý Cặn lắng dồn hố thu cặn nhờ hệ thống cần gạt cặn xả nhờ bơm * Tính tốn kích thướt bể - Thể tích tổng cộng bể: W = Q × t = 196 × = 392 Trong : Q : Lưu lượng nước thải, Q = 196 m3/h t : Thời gian lắng bể, thường lấy h (m3) Chọn bể làm việc, thể tích bể là: Wb  W  392  196 (m3) - Diện tích bể mặt bằng: F  Wb  196 = 130,67 (m2) H 1,5 Trong đó: H : Chiều sâu vùng lắng bể lắng ly tâm (Theo 8.5.11-[2], H = 1,5 – 5m) Tỷ lệ đường kính D chiều sâu vùng lắng lấy khoảng từ – 12 (đối với nước thải sản xuất số trường hợp cụ thể, thường từ - 30), chọn H = 1,5 m - Đường kính bể: D =  F   130,37  Kiểm tra:  13 m (Thỏa D > m – Điều 8.5.11-[2]) 3,14 D 13   8,67 (Thỏa mãn) H 1,5 - Tổng đường kính bể lắng ly tâm : Db = D + d = 13 + 1,95= 14,95 - Kiểm tra lại tải trọng máng tràn theo công thức : u= (m) Qtt 4700  = 57,57 (m3/m.ngđ) = 0,66 (l/m.s)