XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG SINH HỌC

CÔNG TRÍNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 4.1.1. Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Chương 4: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG SINH HỌC Xử lý nước thải phương pháp sinh học dựa vào khả sống hoạt động VSV có khả phân hố hợp chất hữu Các chất hữu sau phân hố trở thành nước, chất vơ hay khí đơn giản Có loại cơng trình xử lý nước thải phương pháp sinh học: - Điều kiện tự nhiên - Điều kiện nhân tạo 4.1 CÔNG TRÍNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 4.1.1 Cánh đồng tưới công cộng bãi lọc Trong nước thải sinh hoạt chứa hàm lượng N, P, K đáng kể Như vậy, nước thải nguồn phân bón tốt có lượng N thích hợp với phát triển thực vật Tỷ lệ nguyên tố dinh dưỡng nước thải thường 5:1:2 = N:P:K Nước thải CN sử dụng loại bỏ chất độc hại Để sử dụng nước thải làm phân bón, đồng thời giải xử lý nước thải theo điều kiện tự nhiên người ta dùng cánh đồng tưới công cộng cánh đồng lọc Nguyên tắc hoạt động : Việc xử lý nước thải cánh đồng tưới, cánh đồng lọc dựa khả giữ cặn nước mặt đất, nước thấm qua đất qua lọc, nhờ có oxy lỗ hỏng mao quản lớp đất mặt, VSV hiếu khí hoạt động phân hủy chất hữu nhiễm bẩn Càng sâu xuống, lượng oxy q trình oxy hóa chất hữu giảm xuống dần Cuối đến độ sâu xảy q trình khử nitrat Đã xác định q trình oxy hóa nước thải xảy lớp đất mặt sâu tới 1.5m Vì cánh đồng tưới bãi lọc thường xây dựng nơi có mực nước nguồn thấp 1.5m so với mặt đất Nguyên tắc xây dựng: Cánh đồng tưới bãi lọc mảnh đất san phẳng tạo dốc không đáng kể ngăn cách tạo thành ô bờ đất Nước thải phân bố vào ô hệ thống mạng lưới phân phối gồm : mương chính, máng phân phối hệ thống tưới ô Nếu khu đất dùng xử lý nước thải, chứa nước thải cần thiết gọi bãi lọc Cánh đồng tưới, bãi lọc thường xây dựng nơi có độ dốc tự nhiên, cách xa khu dân cư cuối hướng gió Xây dựng nơi đất cát, cát, nơi đất sét, với tiêu chuẩn tưới không cao đảm bảo đất thấm kịp Diện tích ô không nhỏ ha, cánh đồng cơng cộng diện tích trung bình lấy từ đến ha, chiều dài ô nên lấy khoảng 300-1500 m, chiều rộng lấy vào địa hình Mực nước ngầm biện pháp tưới không vượt 10 -200 m Trang 95 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Cánh đồng tưới công cộng cánh động lọc thường xây dựng với i~0,02 Sơ đồ cánh đồng tưới Mương màng phân phối; Máng, rãnh phân phối ô; Mương tiêu nước; Ống tiêu nước; Đường Khoảng cách vệ sinh phụ thuộc vào công suất: + Đối với bãi lọc: - l=300m; Q=200-5000 m3/ng.đ - l=500m; Q=5000-50000 m3/ng.đ - l=1000m; Q>50000 m3/ng.đ + Đối với cánh đồng tưới - l=200m; Q=200-5000 m3/ng.đ - l=400m; Q=5000-50000 m3/ng.đ - l=1000m; Q>50000 m3/ng.đ Mạng lươí tưới bao gồm: + Mương + Mương phân phối + Hệ thống mạng lưới tưới ô + Hệ thống tiêu nước (nếu nước không thấm đất) ( Chiều sâu ống tiêu: 1,2-2m) Kích thước phụ thuộc vào địa hình + Cánh đồng tưới: STB = 5-8 R ⎛1 1⎞ =⎜ − ⎟ D ⎝ 8⎠ + Đối với bãi lọc nhỏ + Tuy nhiên chiều dài ô: D = 300-1500 ; R = 100-200 Để xác định diện tích cánh đồng tưới người ta phân biệt loại tiêu chuẩn: 1- T/C tướiTB ngày đêm (m3/ng.đ.ha.năm) 2- T/C tưới theo vụ (lượng nước tưới suốt t/g vụ) 3- T/C tưới lần (lượng nước tưới lần) Trang 96 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 4- T/C tưới bón (lượng nước cho loại trồng xuất phát từ khả bón nước thải) Diện tích thực dụng cánh đồng tưới, bãi lọc: Q Ftd = q (ha) o Với: + qo: T/C tưới nước lấy theo bảng sau Tiêu chuẩn tưới cánh đồng công cộng to TB năm KK Loại trồng 6-9,5oC 9,5-11oC 11-15 oC Vườn Đồng Vườn Đồng Vườn Đồng Tiêu chuẩn tưới ((m3/ha.ng.đ) Á sét Á cát Cát 45 60 80 25 30 40 60 70 85 30 35 45 70 80 90 35 40 45 T/C tưới (m3/ha) 2500-6300 5000-7000 4000-4500 3000-6500 1800-2500 5000-10000 Loại trồng Bắp cải sớm xúp lơ Bắp cải muộn Cà chua Củ cải Khoai tây Hành tỏi, rau thơm A sét Cát T/C phụ thuộc mực nước ngầm 1.5m 6-11oC 70 11-15 oC 80 o 6-11 C 160 o 11-15 C 180 2.0m 75 85 130 210 3.0m 85 100 235 350 Mỗi cánh đồng có vùng đất dự trữ Q qo Fdt = αq = α Ftdq dt dt Với: qo + (q = 0.3-0.5) dt + α: hệ số kể đến việc lượng nước thải khu vực dự trữ nhỏ dự định phụ thuộc vào to t < 10oC α = 0.75 t > 10oC α = 0.5 Tổng diện tích cánh đồng Với: F = Fdt + Ftd + K(Fdt + Ftd) Trang 97 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn + K(Fdt + Ftd): phần cơng trình phụ, bờ chắn, kênh mương) + K = (0.15-0.25), thường K = 0.25 Vận tốc tưới: + h = 1.0 m v = 0.15-0.85m/s + h ≠ 1.0 m v = voh0.2 h: chiều sâu TB dòng chảy (m) vo: vận tốc chiều sâu dòng chảy h = 1m Độ dốc: I = 0.001-0.0005 Lưu lượng tính tốn cho mạng lưới ô: q= Ftd.m mFtd.1000 t = t.3600 (l/s) Với: + m: T/C tưới cho loại chủ yếu + t: t/g tưới Lưu lượng nước tính tốn tiêu nước: qt = αqoT t (m /ha.ng.đ) Với: + qo: T/C tưới (m3/ha.ng.đ) + T: t/g lần tưới ngày (h) + t: t/g tiêu nước (0.4-0.5)T Vì nước không đồng nên nhân thêm hệ số n (=1.5): 1000 qmt = qt.n.86400 (l/s.ha) (modun dòng chảy tiêu nước) Lưu lượng tính cho ống: q1 = F1 qm.t (F1: diện tích phục vụ) bl F1 = 10000 (ha) Với: + b: khoảng cách ống tiêu nước + l: chiều dài ống tiêu l = 629(H-h) k p Với: + H: chiều sâu chân cống + h: chiều sâu lớp đất cần tiêu nước + k: hệ số thấm Loại đất Cát A cát Kích thước hạt đất (mm) 1.22-0.12 0.12-0.076 Hệ số thấm (cm/s) 1-0.01 0.01-0.004 Trang 98 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn A sét Sét thấm nước 0.076-0.038 0.038 0.004-0.001 0.001 + P: chiều cao lớp nước tiêu ngày αqoT P= t.1000 H h ho b 4.1.2 Cánh đồng tưới nông nghiệp: Từ lâu người ta nghĩ đến việc sử dụng nước thải nguồn phân bón để tưới lên cánh đồng nông nghiệp vùng ngoại ô Theo chế độ nước tưới người ta chia thành loại: - Thu nhận nước thải quanh năm - Thu nước thải theo mùa Khi thu hoạch, gieo hạt mùa mưa người ta lại giữ trữ nước thải đầm hồ (hồ nuôi cá, hồ sinh học, hồ điều hòa,…) xả cánh đồng cỏ, cánh đồng trồng ưa nước hay hay vào vùng dự trữ Chọn loại cánh đồng tùy thuộc vào đặc điểm thoát nước vùng loại trồng có Trước đưa vào cánh đồng , nước thải phải xử lý sơ qua song chắn rác, bể lắng cát bể lắng Tiêu chuẩn tưới lấy thấp cánh đồng cơng cộng có ý kiến chuyên gia nông nghiệp b 4.1.3 Hồ sinh học: Cấu tạo: Hồ sinh vật ao hồ có nguồn gốc tự nhiên nhân tạo, cịn gọi hồ oxy hóa, hồ ổn định nước thải,… Trong hồ sinh vật diễn q trình oxy hóa sinh hóa chất hữu nhờ lồi vi khuẩn, tảo loại thủy sinh vật khác Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật sử dụng oxy sinh từ rêu tảo trình quang hợp oxy hóa từ khơng khí để oxy hóa chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat nitrat amon sinh từ phân hủy, oxy hóa chất hữu vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH nhiệt độ tối ưu Nhiệt độ không thấp Trang 99 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 60C Theo trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh vật loại:hồ hiếu khí, hồ kỵ khí hồ tùy nghi Hồ sinh học dùng xử lý nước thải sinh học chủ yếu dựa vào trình làm hồ Ngồi việc xử lý nước thải cịn có nhiệm vụ: + Nuôi trồng thuỷ sản + Nguồn nước để tưới cho trồng + Điều hồ dịng chảy Có loại sau đây: + Hồ kỵ khí + Hồ kỵ hiếu khí + Hồ hiếu khí 4.1.3.1_ Hồ kỵ khí a/ Đặc điểm o Dùng để lắng phân huỷ cặn lắng PP sinh học tự nhiên dựa phân giải VSV kỵ khí o Chuyên dùng xử lý nước thải CN nhiễm bẩn o Khoảng cách vệ sinh (cách XN thực phẩm): 1.5-2 km o Chiều sâu: h = 2.4-3.6.m b/ Tính tốn: chủ yếu theo kinh nghiệm o Skỵ khí = (10-20%) Skỵ hịếu khí o t/g lưu + Mùa hè: 1.5 ngày + Mùa đông: > ngày o E% BOD + Mùa hè: 65-80% + Mùa đông: 45-65% c/ Lưu ý o Hồ có ngăn để dự phịng (tháo bùn, …) o Cửa cho nước thải vào phải đặt chìm o S < 0.5 ha: miệng xả o S > 0.5 ha: bổ sung thêm o Cửa lấy nước thiết kế giống thu nước bề mặt 4.1.3.2_ Hồ kỵ hiếu khí: thường gặp Trong hồ xảy q trình song song + Oxy hố hiếu khí + Phân hủy metan cặn lắng Có lớp: + Hiếu khí + Trung gian + Kỵ khí Nguồn oxy cấp chủ yếu trình quang hợp rong tảo Q trình kỵ khí đáy phụ thuộc vào to Chiều sâu hồ kỵ hiếu khí: 0.9-1.5 m TÍNH TOÁN 1/ Chiều sâu hồ: 0.9-1.5 m D 2/ Tỷ lệ chiều dài rộng: R = (1 : 1) 3/ Vùng có gió: S rộng ; Vùng gió: Hồ có nhiều ngăn 4/ Nếu đáy dễ thấm phủ lớp đất sét S = 15 cm Trang 100 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 5/ Bờ hồ có mái dốc: + Trong (1:1 – 1.5:1) + Ngoài (2:1 – 2.5:1) 6/ Nên trồng cỏ dọc hồ (cách mặt taly đáy 30 cm phải gia cố bê tông) 7/ Cấu tạo cửa vào cửa ra: Ống dẫn nước Mực nước Hố Ống dẫn nước Mực nước Hố Tấm ngăn Ong dẫn nước 8/ Hiệu xử lý Lt E = L = + kt a t Với: + La: BOD5 nước thải (mg/l) + Lt: BOD5 xử lý + t: t/g lưu nước thải + kt: Hệ số phụ thuộc vào to kt =k20 C (T - 20) k20 = (0.5-1): nước thải sinh hoạt k20 = (0.3-2.5): nước thải CN C = (1.035-1.074): hồ tự nhiên C = (1.045): tiếp khí nhân tạo T: nhiệt độ hồ (oC) 9/ Thời gian lưu nước: La - Lt t = k L t t Trang 101 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 10/ Tải lượng BOD5: BOD5 = 11.2(1.054)(1.8T + 32) 4.1.3.3 Hồ hiếu khí: Oxy hố chất HC nhờ VSV hiếu khí Có loại: a/ Hồ làm thống tự nhiên: cấp oxy chủ yếu khuyếch tán khơng khí qua mặt nước quang hợp thực vật Chiều sâu hồ: 30-50 cm Tải trọng BOD: 250-300 kg/ha.ngày t/g lưu nước: 3-12 ngày Diện tích hồ lớn b/ Hồ làm thống nhân tạo: cấp oxy khí nén, máy khuấy, … Chiều sâu: h = 2-4.5 m Tải trọng BOD: 400 kg/ha.ngày Thời gian lưu: 1-3 ngày Tuy nhiên hoạt động hồ kỵ hiếu khí Ví dụ áp dụng: Tính hồ sinh học cho cơng trình xử lý nước thải khu đô thị với số liệu cho sau đây: Các số liệu đầu vào để tính tốn:   Lưu lượng trung bình nước thải ngày đêm: Q = 2988,6 m3/ngđ; Hàm lượng chất lơ lửng: 52,5 mg/L;  Hàm lượng NOS20 sau xử lý: 140 mg/L; Nhiệt độ nước thải: 250C  Số liệu đầu cần đạt:   Hàm lượng chất lơ lửng ≤ 25 mg/L Hàm lượng NOS20 ≤ 70 mg/L Chọn hồ sinh học hiếu khí hai bậc với làm thống tự nhiên để tính tốn thiết kế Phương pháp tính tốn dựa theo TCXD-51-84, phụ lục E, mục a Tính tốn hồ sinh học bậc I: Giả sử hiệu xử lý nước thải hồ sinh vật bậc I đạt 30% Như vậy, hàm lượng NOS20 nước thải khỏi hồ bậc I 140 x 70% = 98 mg/L Thời gian lưu nước hồ bậc I tính theo cơng thức: t1 = L 1 140 lg a = lg = 3,5 ngày đêm α K1 Lt 0,35 × 0,1258 98 Trong đó: α1 : Hệ số sử dụng thể tích hồ: chọn tỉ lệ B:L = 1:1 - 1:3, α1 = 0,35; K1 : Hằng số nhiệt độ, ứng với nhiệt độ nước thải hồ bậc I 250C, ta có: K = 0,1 × 1,047 (25− 20 ) = 0,1258 ; La : Hàm lượng NOS20 dẫn vào hồ bậc I; Lt : Hàm lượng NOS20 từ hồ bậc I dẫn vào hồ bậc II Thể tích hồ bậc I tính theo cơng thức: tb W1 = Qngd × t1 = 2988,6 × 3,5 ≈ 10460 m3 Diện tích mặt thống hồ bậc I tính theo cơng thức: Trang 102 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn F1 = tb × C p × (La − Lt ) Qngd a × (C p − C )× Tr = 2988,6 × 8,58 × (140 − 98) ≈ 74279 m2 0,9 × (8,58 − 5) × 4,5 Trong đó: Cp : Lượng oxy hịa tan tương ứng với nhiệt độ nước hồ, lấy Cp = 8,58 mg/L; C0 : Hàm lượng oxy hòa tan nước khỏi hồ, lấy = - mg/L; La : Hàm lượng NOS20 dẫn vào hồ bậc I; Lt : Hàm lượng NOS20 từ hồ bậc I dẫn vào hồ bậc II; Tr : Độ hòa tan tự nhiên khơng khí vào nước ứng với độ thiếu hụt oxy 1, lấy - g/m3.ngđ, chọn Tr = 4,5 g/m3.ngđ; a : Hệ số đặc trưng tính chất bề mặt hồ: Khi bờ hồ khúc khuỷu, a = 0,5 - 0,6; Khi bờ hồ bình thường, a = 0,8 - 0,9, lấy a = 0,9 Chọn thiết kế hồ sinh học bậc I gồm đơn nguyên, ta tính kích thước hồ sinh học bậc I mặt chọn sau: L1 × B1 = 74279 ≈ 18570 = 150m × 125m Chiều sâu lớp nước hồ sinh vật bậc I: H1 = W1 10460 = = 0,56 m F1 18570 b Tính tốn hồ sinh học bậc II: Thời gian lưu nước hồ bậc I tính theo cơng thức: t2 = L 1 98 lg t = lg = 1,6 ngày đêm α K Lr 0,8 × 0,1148 70 Trong đó: α2 : Hệ số sử dụng thể tích hồ, α = 0,8 ứng với tỉ lệ B : L đến : 30; K2 : Hằng số nhiệt độ, ứng với nhiệt độ nước thải hồ bậc II 230C, ta có: K = 0,1 × 1,047 (23− 20 ) = 0,1148 ; Lt : Hàm lượng NOS20 dẫn vào hồ bậc II; Lr : Hàm lượng NOS20 cần đạt sau xử lý Thể tích hồ bậc II tính theo cơng thức: tb W2 = Qngd × t = 2988,6 × 1,6 ≈ 4755 m3 Diện tích mặt thống hồ bậc I tính theo cơng thức: F2 = tb × C p × (Lt − Lr ) Qngd a × (C p − C0 )× Tr = 2988,6 × 8,58 × (98 − 70 ) ≈ 49520 m2 0,9 × (8,58 − 5) × 4,5 Chọn thiết kế hồ sinh học bậc II gồm đơn nguyên, ta tính kích thước hồ sinh học bậc II mặt chọn sau: Trang 103 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn L2 × B2 = 49520 ≈ 24760 = 160m × 155m Chiều sâu lớp nước hồ sinh vật bậc II: H2 = W2 4755 = ≈ 0,2 m F2 24760 4.2 CƠNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC NHÂN TẠO 4.2.1 Bể lọc sinh học (Bể Biophin)( có lớp vật liệu khơng ngập nước) CHI TIẾT THÁP LỌC SINH HỌC 800 CẦU THANG CHI TIẾT 3125 DÀN PHÂN PHỐI NƯỚC 70 00 4000 VẬT LIỆU LỌC 70 400 600 GIÁ ĐỢ VẬT LIỆU LỌC 3000 00 300 CỘT 300 x 300 mm 150 750 300 4753 300 50 60 300 4754 300 4753 50 50 00 3000 70 00 00 70 230 40 15000 230 150 10 A-A 150 750 50 0 350 150 4753 300 CỘT 300*300 CHI TIẾT DÀN ỐN G PHÂN PHỐI NƯỚC Ở GÓC THÁP 2000 NƯỚC VÀO 300 CÁC H BỐ TRÍ HỆ THỐN G PHÂN PHỐI NƯỚC 4754 15460 THANG THĂM 17260 TỈ LỆ 1:2 CỬA NƯỚC RA 1000 30 1000 A 1000 A 300 BỂ TUẦN HOÀN 2000 150 850 ỐN G SỤC KHÍ 600 1200 19300 300 1000 300 CỬA NƯỚC QUA BỂ AEROTEN 1000 1000 MẶT BẰNG 150 50 200 1000 2020 50 3980 TRƯỜNG ĐHDL KTCN TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 20 100 1000 7000 1000 50 TỈ LỆ 1:15 1000 300 300 CỬA NƯỚC TUẦN HOÀN LẠI HỐ BƠM SINH HỌC VẬT LIỆU LỌC 1000 1500 1500 300 100 1000 1000 ỐN G NƯỚC TUẦN HOÀN TỪ MÁY ÉP BÙN 300 1000 750 230 1000 4753 1000 1000 500 1000 300 CHI TIẾT ỐN G QUAY PHÂN PHỐI NƯỚC TL 1:10 CÁC H SẮP XẾP VẬT LIỆU LỌC NGHIÊN CỨU CẢI TẠO HỆ THỐN G XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KHU CÔN G NGHIỆP VIỆT NAM - SINGAPORE GVHD GV KS LÂM VĨNH SƠN CNBM GS TS LÂM MINH TRIẾT SVTH NGUYỄN KHA TUẤN THÁP LỌC SINH HỌC TỶ LỆ : 1:80 SỐ BẢN VẼ : 15 BẢN VẼ SỐ : 11 THÁN G 12 - 2004 Lọc sinh học có vật liệu khơng ngập nước Cấu tạo: có vật liệu tiếp xúc khơng ngập nước - Các lớp vật liệu có độ rỗng diện tích lớn (nếu có thể) - Nước thải phân phối - Nước thải sau tiếp xúc VL tạo thành hạt nhỏ chảy thành màng nhỏ luồng qua khe hở VL lọc - Ở bề mặt VL lọc khe hở chúng cặn bẩn giữ lại tạo thành màng _ Màng sinh học - Lượng oxy cần thiết để cấp làm oxy hoá chất bẩn từ đáy lên - Những màng VS chết nước thải khỏi bể giữ bể lắng Vật liệu lọc: - Có diện tích bề mặt/đvị diện tích lớn - Than đá cục, đá cục, cuội sỏi lớn, đá ong (60-100 mm) - HVL = 1.5-2.5 m - Nhựa đúc sẵn PVC sử dụng rộng rãi ngày HVL = 6=9 m Hệ thống phân phối nước: - Dàn ống tự động qua (bể trộn, tháp lọc) - Dàn ống cố định (lọc sinh học nhỏ giọt) cao tải Trang 104 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Chọn tải trọng COD bể là: L = (kg COD/m³ ngày) (Trang 455, XLNT đô thị công nghiệp – Lâm Minh Triết) Thể tích phần xử lý yếm khí cần l: V= m 97.5 = = 32.5 (m3) L Tốc độ nước lên bể: v = 0.6 lửng ÷ 0.9 (m/h) để đảm bảo bùn bể trì trạng thái lơ Chọn v = 0.781 (m/h) => Diện tích bề mặt l: F= Q 300 = = 16 (m²) VVao 0.781 * 24 => Kích thước tiết diện bể: F=B*L= * = 16(m2) Chiều cao phần xử lý yếm khí l: H1= V 32.5 = =2.031 (m) ≈ 2.1 (m) F 16 Chiều cao phần lắng: H2 ≥ 1m (Trang 195 – Tính tốn thiết kế cc cơng trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân Lai) => Chọn H2 = 1.2 (m) Chiều cao bảo vệ, l phần thu khí: H3=0.3 (m) Chiều cao xây dựng bể UASB là: Htc= H1+ H2 + h3 = 2.1+1.2+0.3 =3.6 (m) Trong bể thiết kế ngăn lắng Nước vào ngăn lắng tách chắn khí Tấm chắn khí đặt nghiêng góc α (với α ≥ 550) Chọn α = 550 Gọi Hlắng : chiều cao toàn ngăn lắng => HLắng= (m) (Trang 195 – Tính tốn thiết kế cc cơng trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân Lai) H lang + H + 0.3 = 63.89% ≥ 30% (Thỏa yêu cầu) 3.6 H be Thời gian lưu nước ngăn lắng (tlắng ≥ h) Kiểm tra: = Chọn tlắng= t lang * Lmatthoang * B * H lang 0,5 *L matthoang *4 * 2( m ) = = = = 1h Q Q 12.5m / h Vlang Lmặtthống=3.125 (m) Khoảng cách từ mí ngăn lắng đến thành bể là: (L-Lmặtthống)/2 = (4-3.125)/2= 437 (mm) Thời gian lưu nước bể (HRT = ÷ 12 h) : HRT = L × B( H be − H ) * 4(3.6 − 0,3)m = = 4.224h (Thỏa yêu cầu) Q 12.5m3 / h B Tấm chắn khí hướng dịng: Trang 142 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Khoảng cách chắn khí :b Vận tốc nước qua khe vào ngăn lắng (vqua khe = ÷ 10 m/h) [1] Chọn vqua khe = 9m/h Ta có: v quakhe = Q 12.5m / h = = 9m / h ∑ S khe 4khe × 4m × bm → b= 0,087m=87 mm Trong bể UASB, ta bố trí hướng dịng chắn khí, đặt song song với nghiêng so với phương ngang góc 550 Tấm chắn khí 1: Dài = B = m Rộng = b1 = H lang − H sin 55 → Chọn rộng = 975 mm = − 1,2 = 0.976m sin 55 Tấm chắn khí 2: Đoạn xếp mí chắn khí lấy 0,25 m .Dài = B = m Rộng = 0,25 m + H2 + H3 − h sin 55 Với h = b*sin(900 – 550 ) = 87*sin 350 = 50 (mm) Rộng = b2 = 0,25m + 1.2 + 0.3 − 0.050 = 2,02(m) sin 55 → Chọn rộng = 2020 mm => Tấm hướng dòng: đặt nghiêng so với phương ngang góc 87 mm ϕ cách chắn khí Khoảng cách từ đỉnh tam giác hướng dòng đến chắn 1: l= bkhe 87 = = 106mm 0 cos(90 − 55 ) cos 35 a1 = bkhe * cos 55 = 87 * cos 55 = 50mm a = l − a1 = 106 − 50 = 56mm h = bkhe × sin 55 = 87 × sin 55 ≈ 71mm tgθ = h 71 = → θ = 52 a 56 ϕ = 180 − × θ = 180 − × 52 = 76 Đoạn nhơ hướng dịng nằm bên khe hở từ 10÷20 cm Chọn bên nhơ 15 cm D = × l + × 150 = × 106 + × 150 = 512mm Chiều rộng hướng dòng: b3 = 512 2 = = 416mm sin(90 − θ ) sin(90 − 52) D Chiều dài hướng dòng: B = m C Tính máng thu nước : Chọn máng thu nước bê tông Máng thu nước thiết kế theo nguyên tắc máng thu bể lắng, thiết kế máng thu nước đặt bể chạy dọc theo chiều dài bể Vận tốc nước chảy máng: 0,6÷0,7 m/s (Nguyễn Ngọc Dung – Xử lý nước cấp, NXB Xây Dựng, 1999) Chọn Vmáng= 0,6 m/s Diện tích mặt cắt ướt mội máng: Trang 143 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn A= Q Vmang = 12.5m / s = 0,0058m 3600 × 0,6m / s Chọn chiều ngang máng 200 mm chiều cao máng 200 mm Máng bê tơng cốt thép dày 65 mm, có lắp thêm máng cưa thép không gỉ, đặt dọc bể, chắn khí Máng có độ dốc 1% để nước chảy dễ dàng phần cuối máng Tại có đặt ống thu nước Φ 90 thép để dẫn nước sang bể Aerotank Máng cưa: Máng tràn gồm nhiều cưa hình chữ V Chiều cao cưa: 60 mm Dài đoạn vát đỉnh cưa: 40 mm Chiều cao thanh: 260 mm Khe dịch chỉnh: Cách 450 mm Bề rộng khe: 12 mm Chiều cao: 150 mm D.Tính lượng khí sinh ống thu khí : ⇒ Lượng khí sinh bể = 0.5 m 3/kgCODloaịbỏ (Metcalf & Eddy – Waste water engineering Treating, Diposal, Reuse, MccGraw-Hill, Third edition, 1991) Qkhí = 0,5 m3 /kgCODloaịbỏ * 97.5kgCODloaịbỏ /ngaỳ = 48.75 m3/ngaỳ = 2.03125 m3/h = 0,564 (l/s) Trong lượng khí metan sinh chiếm 70 ÷ 80% Chọn metan sinh chiếm 70% => Lượng khí methane sinh = 0,35 /kgCODloaịbỏ QCH4 = 0,35 m3kgCODloaịbỏ * 97.5 kgCODloaịbỏ = 34.125 (m3/ngaỳ) Tính ống thu khí Chọn vận tốc khí ống Vkhí = 10 m/s Đường kính ống dẫn khí : Dkhí = * Qkhí = 24 * 3600 * π * Vkhí * 48.75 = 0,0085 m = mm 24 * 3600 * π * 10 Chọn đường kính ống khí φ 14 ( φtrong = 8) Kiểm tra vận tốc khí : V khí = xQkhí * 0,00056 = = 11,141 (m/s) πxD π * 0,008 E.Tính lượng bùn sinh ống xả bùn : Lượng bùn sinh bể = 0,05 : 0,1 g VSS/g COD loaị bỏ (Metcalf & Eddy – Waste water engineering Treating, Diposal, Reuse, MccGraw-Hill, Third edition, 1991) Khối lượng bùn sinh ngày Mbùn = 0,1 kg VSS/kg CODloại bỏ * 97.5 kg VSS/kg CODloại bỏ /ngày =9.75 kg VSS/ngày Theo sách “Anaerobic Sewage Treament “(Adianus C.van Haander and Gatze lettinna,trang 91 ) Lâm Minh Triết Ta có: m3 bùn tương đương 260 kgVSS Thể tích bùn sinh ngày Vbùn = M buøn 9.75(kgVVS / ) = = 0,0375 m3/ngày P 260(kgVSS / ) Lượng bùn sinh tháng = 0,0375 * 30 = 1.125 m3 /tháng Chiều cao bùn tháng : hbùn = Vbuøn 1.125 = = 0.070 m F 4*4 Trang 144 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Ống xả bùn Chọn thời gian xả bùn 1-3 tháng lần Thể tích bùn sinh tháng Vbùn = 1.125 ( m3/tháng) * (tháng) = 3.375 m3 Chọn thời gian xả bùn Lưu lượng bùn xả : Qbùn = 3.375 = 1.125 m3/h Bùn xả nhờ áp lực thủy tĩnh thông qua ống inox φ76,đặt cách đáy 400 mm, độ dốc 2% F Lấy mẫu : Để kiểm tra hoạt động bên bể ,dọc theo chiều cao bể ta đặt van lấy mẫu Với mẫu thu van ,ta ước đốn lượng bùn độ cao đặt van Dựa vào kết đo đạt quan sát màu sắc bùn ,từ mà có điều chỉnh thích hợp Trong điều kiện ổn định , tải trọng bùn gần không đổi , mật độ bùn tăng lên đặn Việc lấy mẫu thực đặn ngày Khi mở van , cần điều chỉnh cho bùn từ từ để đảm bảo thu bùn gần giống bể mở van lớn thi` nước nhiều hơn.Thể tích mẫu thường lấy 500/1000 m3 Bể cao 3.6 m,do dọc theo chiều cao bể đặt van lấy mẫu , va đặt cách 0,5 m.Van đặt cách đáy 0.5 m Chọn ống van lấy mẫu nhựa PVC cứng φ27 ( φtrong = 20 ) G Hệ thống phân phối nước bể : Với loại bùn dạng hạt ,tải trọng > kgCOD /m3.ngày số điểm phân phối nước bể cần thõa ∼ m2 đầu phân phối Theo “Metcalf & Eddy – Waste water engineering Treating, Diposal, Reuse, MccGraw-Hill, Third edition, 1991”, Số đầu phân phối cần : x4 = đầu 2m / dau Nước từ bể tuyển bơm qua bể UASB theo đường ống ,phân phối ống nhánh nhờ hệ thống van đồng hồ đo lưu lượng đặt ống Vận tốc nước ống ( ống đẩy bơm ): Vchính = 1,5 : 2,5 m/s Chọn Vchính = m/s → Chọn đường kính ống : Dchính = 4Q = π Vchính * (12 / 3600 ) = 0.047 m =47 mm π *2 ⇒ sử dụng ống inox φ60 (φtrong = 50) làm ống Kiểm tra vận tốc nước ống Vchính = Q S = 20,83 / 3600(m / s ) = 1.7684 m/s (πφ / 4)m Vận tốc ống nhánh : Vnhánh = : m/s Chọn Vnhánh = m/s Lưu lượng nước ống nhánh Qnhánh = Q 12.5m / h = = 3.125 m3/h 4 → Đường kính ống nhánh Dchính = 4Q = π Vnhanh * (3.125 / 3600) = 0,024 m = 24 mm π *2 ⇒ sử dụng ống inox φ27 (φtrong = 24) để dẫn nước phân phối UASB Kiểm tra vận tốc nước ống nhánh : Vnhánh = Q S nhanh = 3.125 / 3600(m / s) = 1.919 m/s (πφ / 4)m H Bơm : Lưu lượng cần bơm Q = 12.5 m3/h Cột áp bơm : H = Δz + ∑h (m H2O) Δz : khoảng cách từ mặt nước bể tuyển đến mặt nước bể UASB Trang 145 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn ∑h : tổng tổn thất bơm ,bao gồm tổn thất cục ,tổn thất dọc đường ống ,tổn thất qua lớp bùn lơ lửng bể UASB Một cách gần ,chọn Δz = m H2O ∑h = m H2O ⇒ H = 4+ = 11 m H2O Công suất yêu cầu trục bơm : N= Q p.g H (12.5 / 3600)m * 1000kg / m * 9.81m / s * 11m = = 0,468 kw 1000.η 1000 * 0.8 Vậy chọn bơm ly tâm công suất 0.75 kw= (HP ) MẶT CẮT A-A HÀNH LANG CÔNG TÁC 4000 ỐNG THU KHÍ - 4000 30 4000 CHI TIẾT TỈ LỆ 1/5 MẶT CẮT B-B CHI TIẾT +6.800 270 300 +6.000 15 40 1600 Van lấy mẫu 12 ° 56 1000 172 MẶT CẮT C -C MÁNG THU NƯỚC 150 450 4100 1000 00 15 500 1000 40 300 1000 1000 2000 2000 2000 2000 2000 1000 ỐNG THU BÙN - CHI TIẾT 500 1000 + 0.000 1000 1000 1400 1000 1400 980 TẤM KẸP GIỮ ỐNG 200 300 - 0.600 300 12000 BULÔNG MẶT BẰNG BỂ UASB ỐNG THU NƯỚC - 2000 2000 B 2000 2000 200 CHI TIẾT TỈ LỆ 1/ ỐNG THU NƯỚC - 400 TẤM INOX 75 75 200 300 MÁNG THU NƯỚC TỈ LỆ 1/5 ĐỆM CAO SU 2000 50 1000 MẶT BẰNG C C 300 BULÔNG 200 MÁNG RĂNG CƯA 100 150 75 5000 100 300 BULÔNG M10 ĐỆM CAO SU 5000 MÁNG RĂNG CƯA TỈ LỆ 1/10 60 250 100 KHE DỊCH CHỈNH 12mm 40 200 60 300 20 100 B CAÀU THANG 25 50 480 2500 ỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI THIẾ T KẾ BỂ XỬ LÝ SINH HỌC NƯỚC THẢI NGÀNH THUỘC DA SVTH QUÁCH.M.TUẤN GVHD NG TẤN PHONG CNBM NG.VĂN PHƯỚC TỶ LỆ : 1/50 SỐ BẢN VẼ: BẢN VẼ SỐ :3 CHI TIẾT BỂ UASB 6/2001 Ví dụ áp dụng Tính bể UASB cho cơng trình xư lý NT có thong số cho 1) Hiệu xử lý COD, BOD UASB 75% (tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, Trịnh Xn Lai, 2001) BODra= 1367 - (1367*75%)= 342 mg/l - Hiệu xử lý COD CODra= 2236 - (2236*75%)= 517 mg/l - Hiệu xử lý N, P: Tỷ lệ BOD : N : P bể UASB tốt = 350 : : Nồng độc BOD bị khử: 1367*0.75 = 1025.25mg/l Nồng độ N bị khử tương ứng: = 1025.25 * = 17 mg / l 350 Nồng độ P bị khử tương ứng: = 1025.25 * = 3mg / l 350 N = 111 − 17 = 94mg / l Pra = 27 − = 24mg / l Trang 146 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn - Lượng COD cần khử mổi ngày G = 1000m3*(75%*2236)=1677 kgCOD/ngày - Tải trọng khử COD bể, theo quy phạm từ - 18 kg COD/m3 ngày.Chọn a=7 kgCOD/ngày 2) Thể tích xử lý yếm khí cần thiết V= G 1677 = = 240m3 a 3) Để giữ lớp bùn trạng thái lơ lững tốc độ nước dâng bể khoảng 0,6-0,9m/h (Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải, Trịnh Xuân Lai,2001 ) Chọn v = 0,9m3/h - Diện tích bể cần thiết 1000 Q = = 46.3 m2 v 24 * 0.9 F= 4) Chiều cao cần xử lý yếm khí H1 = V 240 = = 5.2m F 46.3 5) Tổng chiều cao bể H=H1+H2+H3 H1: chiều cao cần phải xử lý yếm khí H2: Chiều cao vùng lắng, chiều cao phải lớn để đảm bảo không gian an toàn cho vùng lắng Chọn H2=1,5m H3: Chiều cao dự trữ chọn 0,3m => H=5.2+1,5+0,3= m 6) Kiểm tra thời gian lưu nước T= V ∗ 24h Q Với V=H*F= 7*46.3=324.1 (m3) => T = 324.1 * 24 = 7.78h 1000 7) Kích thước bể: Với diện tích F= 46.3 m2, chiều cao tổng cộng H=7 m chiều dài bể L=8m Chiều rộng bể B=5.9m 8) Nước vào ngăn lắng tách khí chắn khí đặt nghiêng so với phương ngang góc 45-600 Chọn 500 tg 500 = H lang + H B2 H lang + H = tg 500 * B =>Hlắng=3.46 – 0,3 = 3.16m, >30% so với chiều cao bể nên thỏa mãn điều kiện thiết kế 9) Trong bể lắp hướng dòng Với hướng dịng lắp chắn khí, đặt theo hình chữ V, bên đặt tấm, nầy đặt song song với nghiêng so với phương ngang góc 500 Chọn khe hở chắn nầy Trang 147 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Tổng diện tích khe hở chiếm 15-20% tổng diện tích bể Chọn Fkhe=0,15Fbể Trong ngăn có khe hở, diện tích khe Fkhe = 0.15 * Fbe 0.15 * 46.3 = = 1.74m sokhe Khoảng cách (bề rộng) khe hở Fkhe 1.77 = = 0.435m sokhe H3 l= n laéng T m ch khí T m ch khí n 10) Tấm chắn khí 435 T mh dịng Chiều dài l1=L=8m Chiều rộng b1 b1 = H lang − H sin 50 = ng 3.16 − 1.5 = 2.17 m sin 500 11) Tấm chắn khí 2: Chiều dài l2= L = 8m Chiều rộng b2 h = 435 * sin(90 − 50) = 280mm Độ dài b2 chồng lên b1 chọn 400mm b2 = 400 + H + H3 − h 1.5 + 0.3 − 0.280 = 400 + = 2.38m sin 50 sin 50 12) Tấm hướng dòng đặt nghiêng so với phương ngang góc 500 cách chắn khí 435mm Khoảng cách hai chắn khí L=4X Với X=435*cos 500=280mm =>L=4X=4*280=1119mm ≈ 1.12m Trang 148 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Tấm hướng dịng có chức chặn bùn lên phần xử lý yếm khí lên phần lắng nên độ rộng đáy D hai hướng dòng phải lớn L Đoạn nhô hướng dòng nằm bên khe hở từ 10-20cm, chọn mổi bên nhô 20cm =>D=1120+400=1520m Chọn D=1520m Chiều rộng hướng dòng = 1520 = = 1182mm Cos500 Cos500 D 13) Tính tốn ống phân phối nước: Vận tốc nước chảy đường ống dao động từ 0.8-2m/s.Chọn vống=1m/s Đường kính ống chính: 4*Q * 1000 = = 0.122m = 122mm 3.14 * vong * 24 * 3600 3.14 * * 24 * 3600 Dongchinh = Vậy chọn ống thép khơng gỉ có đường kính 125mm Kiểm tra lại vận tốc nước chảy ống: vong = ongchinh D 4*Q = 0.943m / s , gần 1m/s (thỏa) * 3.14 * 24 * 3600 14) Hệ thống đầu phân phối nước: Bể UASB thiết kế có tổng cộng 15 đầu phân phối nước Kiểm tra diện tích trung bình đầu phân phối nước: an = * 5.8 = 3.1m (nằm khoảng cho phép từ 2-5m2/đầu.) 15 15) Đường kính ống nhánh Trang 149 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Chọn vận tốc nước chảy ống nhánh vnhánh= 1.5m/s Chọn ống nhánh để phân phối nước vào bể Các ống đặt vng góc chiều dài bể Mỗi ống cách 1.6m, ống sát tường đặt cách tường 0.8m Đường kính ống nhánh: Dongnhanh * 1000 * Qongnhanh = = = 0.044m = 44mm 3.14 * vongnhanh * 24 * 3600 3.14 * 1.5 * 3600 * 24 Chọn đường kính ống nhánh Dong nhanh= 45mm Kiểm tra lại vận tốc nước chảy ống nhánh: vongnhanh = * Qongnhanh ongnhanh D * 3.14 * 24 * 3600 = 1.46m / s 16) Lổ phân phối nước: Tổng cộng có 15 đầu phân phối nước ống nhánh ống nhánh có đầu phân phối nước Tại đầu phân phối nước bố trí lổ theo phía đường ống Lưu lượng qua lỗ phân phối: Q phanphoi = Qongnhanh = 200 = 33.333m3 / ngày Đường kính lổ phân phối: * 200 * Q phanphoi Dlo = = = 0.018m = 18mm 3.14 * v phanphoi * 24 * 3600 3.14 * 1.5 * 24 * 3600 Vận tốc nước qua lổ phân phối = 1.5m/s lổ phân phối có đường kính 18mm Các ống phân phối nước đặt cách đáy 20cm 17) Tính lượng khí sinh Lượng khí sinh bể tương đương: 0.5m3/1kgCODloại bỏ Thể tích khí sinh ngày: Vkhí = 0.5 *1677 = 838.5m3 / ngày Lượng khí metan sinh tương đương 0.35m3/1kgCODloại bỏ Thể tích khí metan sinh ra: Vkhíme tan = 0.35 *1677 = 586.95m3 / ngày 18) Đường kính ống thu khí: Vận tốc khí ống từ 10-15m/s Chọn vận tốc khí ống 10m/s Lắp ống dẫn khí bên thành bể Đường kính ống dẫn khí: Qkhi * 419.25 = = = 0.025m 3.14 * vkhi * 24 * 3600 3.14 *10 * 24 * 3600 4* Dkhi Chọn đường kính ống dẫn khí 50mm 19) Lượng bùn sinh ra: Trang 150 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Lượng bùn sinh tron bể tương đương 0.05-0.1gVSS/gCODloai bo Khối lượng bùn sinh ngày: M bun = 0.1 *1677* = 167.7kgVSS / Theo quy phạm: 1m3 bùn tương đương 260kg VSS Thể tích bùn sinh ngày: Vbun = 167.7 = 0.645m3 / 260 Chọn thời gian lưu bùn tháng: Lượng bùn sinh tháng = 0.645*30*3= 58 m3 Chiều cao bùn tháng: = 58 = 1.24m 46.3 20) Đường kính ống thu bùn: Chọn thời gian xả cặn 120 phút Lượng cặn vào ống thu bùn 120 phút: = 58 = 0.008m3 / s 120 * 60 Bố trí ống thu bùn, ống đặt vng góc với chiều rộng bể, ống cách 1.94m, ống sát tường cách tường 0.96m Vận tốc bùn ống chọn 0.5m/s Diện tích ống xả cặn: Fbun = 0.008 = 0.0054m * 0.5 Đường kính ống thu bùn: D = 4*S = 3.14 * 0.0054 = 0.0083m = 83mm 3.14 Chọn đường kính ống 85mm 21) Số lổ đục ống thu bùn: Chọn tốc độ bùn qua lổ v = 0.5m/s Chọn đường kính lỗ dlo= 30mm diện tích lỗ: f lo = 3.14 * d lo2 3.14 * 0.032 = = 0.0071m 4 Tổng diện tích lỗ ống xả cặn: Flo Số lổ ống: n = = 0.008 = 0.0054m * 0.5 Flo 0.0054 = = 7.6 f lo 0.00071 Chọn số lỗ ống ống có 24 lỗ 22) Đường kính ống thu bùn trung tâm: Chọn vận tốc 0.3m/s Đường kính ống thu bùn: D = * 0.008 = 185mm 3.14 * 0.3 Theo TCXD 51-84, đường kính ống thu bùn tối thiểu 200mm Chọn đường kính ống trung tâm 200mm 23) Máng thu nước: Trang 151 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Máng thu nước đặt bể chạy dọc theo chiều rộng bể Máng tràn gồm nhiều cưa hình chữ V Cơng thức tính lưu lượng qua máng hình chữ V Q= θ Cd tg 2g H 15 Trong đó: θ : góc đỉnh tam giác, chọn = 90 g : gia tốc trọng trường H : chiều cao cột nước đỉnh tam giác, chọn H = 0,04 m Cd : hệ số lưu lượng 0.7 R W 0.17 Cd = 0.56 + = Trong đó: W δ 0.165 ρgH 1000 * 9.81 * 0.042 = = 224 70.10− δ : sức căng mặt nước = 70.10-3 R= H gH ν ν = 0.04 * 9.81 * 0.04 = 36.7 0.8545.10− -3 : độ nhớt động học nước = 0,8545.10 Pas (ở 27 C) Cd = 0.71 Q= 900 * 0.71 * tg * * 9.81 * 0.04 = 0.00054 m s 15 Số cưa máng: n = 1000 = 26 24 * 3600 * 0.00045 Như hai bên máng thu nước bên có 13 l= = 0.57m 13 + Chiều rộng máng chọn b=0.3m Nước chảy máng với vận tốc v = 0.24m/s, độ dốc máng i=0.05 Thời gian trung bình lưu nước máng: t Thể tích máng thu: V = Q *t = Chiều cao máng thu nước: h = = = 17 s (17 giây) * 0.24 1000 *17 = 0.197m3 24 * 3600 V 0.197 = = 0.082m L * b * 0.3 Tổng chiều cao máng thu nước: = 0.04 + 0.082 = 0.122m, chọn 0.15m (do có thêm chiều cao dự trữ máng cưa) Chiều cao máng thu nước cuối bể: 0.15 + 0.05*8 =0.55m Trang 152 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 8000 M 550 t 570 23) Lắp đặt ống dẫn bùn: M cn c 24) Tính tổn thất cột nước chọn bơm: Áp dụng phương trình becnouly cho mặt cắt 1-1 (mắt thoáng bể gạn mũ) mặt cắt 2-2 (mặt cắt lổ phân phối nước bể UASB ) Z1 + P1 γ + α1v12 2g + H = Z2 + P2 γ + α1v22 2g + ∑ h1− Suy cột áp máy bơm: H = ( Z − Z1 ) + P2 − P1 γ + α 2v22 − α1v12 2g + ∑ h1− Trong Z2-Z1: chênh lệch độ cao mặt cắt = -2.3m P1, P2: áp suất mặt cắt 1, P1: áp suất khí 1.0*105 (N/m2) P2: Áp suất mặt cắt P2 = Pthoang + ρgH = 1.2 *105 + 1000 * 9.81* 6.7 = 185727 Pthoang: áp suất mặt thoáng bể UASB Do có chứa lượng khí nên giả sử áp suất 1.2*105 Trang 153 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn α1 , α =1 (do nước chảy ống chảy rối.) v1, v2: vận tốc mặt cắt 1, (v1=0, v2=1.5 m/s) ∑h : tống tổn thất 1− a) Tổng tổn thất: ∑h 1− = hd + hc hd : tổn thất dọc đường hd = hd _ 125 + hd _ 45 = 0.1176 + 1.21 = 1.3276m hd _ 125 : tổn thất dọc đường ống có đường kính 125mm l v2 d 2g hd _ 125 = λ Với v vận tốc nước chảy ống, v =1m/s λ : hệ số ma sát Phụ thuộc vào số Renol Re = vd ρ μ = 1*0.125*1000 = 246284 >105 0.8545*10−3 Nên λ λ= 1 = = 0.0148 (1.8lg Re− 1.5) (1.8lg 246284 − 1.5) tính theo công thức Conacop: l: chiều dài ống 19.4m d: đường kính ống 0.125m Suy hd _125 = λ 19.4 l v2 = 0.0148 = 0.1176m 0.125 g d 2g hd _ 45 : tổn thất dọc đường qua đường ống nhánh có đường kính 45mm hd _ 45 = λ l v2 d 2g Với v vận tốc nước chảy ống, v =1.5m/s λ : hệ số ma sát Phụ thuộc vào số Renol Re = Nên λ vdρ μ = 1.5 * 0.045 *1000 = 78994 0.8545 *10− tính theo cơng thức Blazious: λ= 2320 < Re < 105 0.3164 0.3164 = = 0.019 0.25 Re (78994)0.25 l: chiều dài ống 25m d: đường kính ống 0.045m Suy hd _ 45 = λ l v2 25 1.52 = 0.019 = 1.21m d 2g 0.045 g Trang 154 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn hc : tổn thất cục hc = hc _ 125 + hc _ 45 = 0.044 + 1.66 = 1.71m hc _ 125 = ∑ ξ ∑ξ = ξ v2 2g + 6ξ = 0.2 + * 0.11 = 0.86 ξ1 : hệ số trở lực vào ống hút ξ2 : hệ số trở lực khúc cong 900 Suy hc _ 125 = v2 = 0.86 = 0.044m 2g * 9.81 ∑ξ hc _ 45 = ∑ ξ ∑ ξ = 4ξ v2 2g + 30ξ = * 0.437 + 30 * 0.424 = 14.468 ξ1 : hệ số trở lực thu hẹp từ ống 125mm qua ống 45mm ξ2 : Suy hc _ 45 ∑h 1− hệ số trở lực khu thu hẹp từ ống 45mm qua lỗ 18mm = ∑ξ 1.52 v2 = 14.468 = 1.66m 2g * 9.81 = hd + hc = 1.3276 + 1.71 = 3.1m b) cột áp máy bơm: H = ( Z − Z1 ) + P2 − P1 γ + α 2v22 − α1v12 2g + ∑ h1− = −2.3 + 185727 − 100000 1*1.52 − 1* + + 3.1 = 8.8m 1000 * 9.81 * 9.81 c) công suất máy bơm: N= QρgH 0.0174 *1000 * 9.81* 8.8 = = 1.88kW 1000η 1000 * 0.8 Chọn bơm công suất 2.0kW Một hoạt động dự phòng Q: lưu lượng nước cần bơm (m3/s ) Các thông số thiết kế bể UASB Tên thơng số Kí hiệu Đơn vị Số lượng Chiều cao xây dựng H m Chiều dài bể L m Chiều rộng bể B m 5.9 Chiều dài chắn khí l1 m Bề rộng chắn khí b1 m 2.17 Chiều dài chắn khí l2 m Bề rộng chắn khí b2 m 2.38 Chiều rộng hướng dòng D m 1.52 Trang 155 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Cạnh bên hướng dịng m 1.182 Đường kính ống dẫn nước trung tâm mm 125 Đường kính ống dẫn nước phân phối mm 45 Số lượng ống nhánh cấp nước Số lượng ống thu khí Đường kính ống thu khí mm 25 Đường kính ống thu bùn trung tâm mm 200 Đường kính ống nhánh thu bùn mm 97 Số lượng ống nhánh thu bùn Chiều cao máng thu nước đầu bể Mm 150 Chiều cao máng cuối bể mm 550 Trang 156 ... sinh hóa, người ta chia hồ sinh vật loại:hồ hiếu khí, hồ kỵ khí hồ tùy nghi Hồ sinh học dùng xử lý nước thải sinh học chủ yếu dựa vào trình làm hồ Ngồi việc xử lý nước thải cịn có nhiệm vụ: + Ni... ra: Ống dẫn nước Mực nước Hố Ống dẫn nước Mực nước Hố Tấm ngăn Ong dẫn nước 8/ Hiệu xử lý Lt E = L = + kt a t Với: + La: BOD5 nước thải (mg/l) + Lt: BOD5 xử lý + t: t/g lưu nước thải + kt: Hệ... giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 10.2.2._ Bể lọc sinh học có lớp VL ngập nước thải CHI TIẾT BỂ LỌC SINH HỌC MÁNG CHẢY TRÀN ỐNG DẪN KHÍ CHÍNH Þ168 ỐNG DẪN NƯỚC THẢI VÀO Þ90