Tinh toan cac cong trinh xu li nuoc thai 85141

GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải Phần I: nhiiệm vụ thiết kế Song song với môn học "Xử lý nớc thải", sinh viên ngành cấp thoát nớc phải làm đồ án môn học Mục đích đồ án tập cho sinh viên làm quen với việc tổ chức xử lý thiết kế công trình xử lý nớc thải cho Thành phố, công việc phần công việc tơng đối lớn làm Đồ án tốt nghiệp Xuất phát từ mục đích đó, đồ án môn học "xử lý nớc thải" em đợc giáo viên hớng dẫn TH.S Đỗ Hồng Anh giao cho số liệu nhiệm vụ bao gåm: I NhiƯm vơ thiÕt kÕ: ThiÕt kÕ s¬ bé trạm xử lý nớc thải cho thành phố A thiết kế kỹ công trình trạm II tài liệu thiết kế: Bản đồ địa hình khu vực trạm xử lý Điều kiện khí hậu Thành phố Hớng gió chủ đạo: Nam Nhiệt độ trung bình năm không khí : 22 oC Số liệu nớc thải Thành phố: a) Nớc thải sinh hoạt: Dân số Thành phố: 50.000 ngời Tiêu chuẩn thải nớc trung bình: 150 l/ng.ngđ b) Níc th¶i s¶n xt: Sè liƯu vỊ níc th¶i Lu lợng, m3/ngđ Hàm lợng chất lơ lửng, mg/ l Tên nhà máy 1400 120 BOD5, mg/l 90 COD, mg/l 145 pH 6,5 NhiƯt ®é, 0C 20 c) NhiƯt độ trung bình hỗn hợp nớc thảI SH SX mùa độn: 19 oC Các tài liệu khác nh nhiƯm vơ ®· cho tê nhiƯm vơ thiết kế SVTH: Phùng Đức Lợng Líp 46 MN1 -MSSV: 993046 GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải Lu lợng nớc tính toán 1.1 Lu lợng nớc thải sinh hoạt QSH =N q o 1000 50000 150 1000 = = 7500 (m3/ng.®) Trong ®ã:  N : Số dân thành phố qo : Tiêu chuẩn thải nớc thành phố ( = 150 l/ng.ngđ) Lu lợng trung bình giây: QSHtb = 7500 86, = 86,8 (l/s) Theo bảng hệ số không điều hoà phụ thuộc lu lợng nớc thải ta có hệ số không điều hòa : Kch = 1,7 1.2 Lu lợng nớc thải sản xuất Nhà máy (4) : - Lu lợng Q4sx = 1400 (m3/ng.đ) = 16,2(l/s) 1.3 Lu lợng tính toán nớc thải thành phố Do rõ số liệu nguồn thải nớc thải công nghiệp địa phơng nên ta coi lu lợng nớc thải sản xuất phân phối theo ngày Lu lợng tính toán ngày đêm: Qtt = 7500 + 1400 = 8900 (m3/ng.đ) Lu lợng tính toán max: Qhmax = 7500 1,  14000 874, 7(m3 / h) 24 q s max 24 = 243,0 (l/s) Lu lợng tính toán giê Qhmin = Q htb Qsx 7500 1400 + = + =242 , 2(m3 / h ) K ch 24 1,7∗24 24 qsmax = 67,3 (l/s) Lu lỵng tÝnh toán trung bình : Qhtb = 558,5 (m3/h) = 155,1 (l/s) Dới Bảng tổng hợp lu lợng nớc thải Thành phố ứng với hệ số không điều hoà K=1,7 SVTH: Phùng Đức Lợng Líp 46 MN1 -MSSV: 993046 GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải Bảng tổng hợp lu lợng nớc thải Thành phố Giờ ngµy 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Céng Níc th¶i sinh hoạt có K=1,7 Nớc thải CN Lu lợng tổng cộng %Qng® m3 m3 m3 %Qng® 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 3.5 5.2 7.1 7.1 7.1 6.5 3.8 3.8 4.2 5.8 6.4 6.4 6.4 5.3 3.4 2.25 1.25 1.25 100 93.75 93.75 93.75 93.75 93.75 262.5 390 525 532.5 532.5 532.5 487.5 285 285 315 435 480 480 480 397.5 255 168.75 93.75 93.75 7500 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 58.33 1400 152.08 152.08 152.08 152.08 152.08 320.83 448.33 583.33 590.83 590.83 590.83 545.83 343.33 343.33 373.33 493.33 538.33 538.33 538.33 455.83 313.33 227.08 152.08 152.08 8900.00 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71 3.60 5.04 6.55 6.64 6.64 6.64 6.13 3.86 3.86 4.19 5.54 6.05 6.05 6.05 5.12 3.52 2.55 1.71 1.71 100 Xác định nồng độ chất bẩn SVTH: Phùng Đức Lỵng Líp 46 MN1 -MSSV: 993046 GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải 2.1 Nớc thải sinh hoạt Hàm lợng cặn lơ lửng có nớc thải sinh hoạt a sh Csh = : C 55×1000 150 = ¿ 1000 q0 = 366,7 (mg/l)  ashc : Tiêu chuẩn thải cặn, nớc thải sinh hoạt ashc = 50 55 (g/ng.ngđ) Hàm lợng BOD có nớc thải sinh hoạt : a SH BOD Lsh = 2.2 Nớc thải sản xuất Nhà máy (4) 35ì1000 150 = 1000 q0 = 233,3 (mg/l) : CxsI = 120 (mg/l) LsxI = 90 (mg/l) 2.3 Tổng hợp số liệu Hàm lợng cặn lơ lửng có hỗn hợp nớc thải SX C sh ìQsh + ∑ C XS i ×Q i SH SX Qi 366,7ì7500+120ì1400 7500+1400 = Q + Chh = Hàm lợng BOD có hỗn hợp nớc thải = 327,9 (mg/l) SX Lsh ×Qsh + ∑ LSX i ×Q i SH SX Q + ∑ Qi Lhh = 233,3×7500+90×1400 7500+1400 = = 210,8 (mg/l) Xác định dân số tính toán Dân số tính toán : Ntt = Nthực + Ntđ : Nthực : Dân số thực thành phố = 40000 (ngời) Ntđ : Dân số tơng đơng, dân số đợc quy đổi thành phố Quy đổi theo hàm lợng cặn lơ lửng: SX C SX i ìQ i áSH ac 180ì2500+200ì2000 55 = N t® =  Ntt = 40000 + 15455 = 55455 (ngêi) c = 15455 (ngêi)  Quy ®ỉi theo hàm lợng BOD: SX LSX i ìQ i NBODtđ = SH a BOD 250ì2500+300ì2000 35 = SVTH: Phùng §øc Lỵng Líp 46 MN1 -MSSV: 993046 = 35000 (ngêi) GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải Ntt = 40000 + 35000 = 75000 (ngời) Xác định mức độ xử lý nớc thải cần thiết, Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ Xác định mức độ xử lý nớc thải cần thiết 1.1 Xác định hƯ sè pha lo·ng níc ngn víi níc th¶i (ngn pha loÃng nớc sông) Theo Frolop Rodginler ta có aìQS +q q n= đó: QS : Lu lợng nớc sông, Qs = 75 (m3/s) q : Lu lợng nớc thải trung bình: q = 558,5 (m3/ h) = 0,155 m3/s  a : HÖ sè pha loÃng đợc xác định theo công thức: 1exp (−α×√ x ) QS 1+ ×exp (−α×√ x ) q a= đó: x : Khoảng cách từ điểm xả đến điểm tính toán theo lạch sông ì × α ζ √ E q : HÖ sè thc nghiƯm , α = víi γ lµ hƯ sè khóc khủu cđa s«ng x 1800 = =1,8 1000 x thẳng = hệ số phụ thuộc vào vị trí xả níc th¶i, ζ =1 (thiÕt kÕ häng x¶ níc th¶i gần bờ) E Là hệ số khuếch tán rối E v H 200 Trong đó: v vận tốc tb dòng chảy (m/s) _H chiều sâu tb nớc nguån (m) E  0.8 5 200 VËy ta cã :  = suy 1,8×1× E  0.02 √ 0,02 0,2 = 0,835 HÖ sè pha lo·ng a : SVTH: Phùng Đức Lợng Lớp 46 MN1 -MSSV: 993046 GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải   3  0.835 1800  1 e a  1    75  0.835  1800  1 e 0.155 a  0.982 a×QS +q 0,982ì75+0,155 0,155 q Số lần pha loÃng : n = = 1.2 Xác định mức độ xử lý nớc thải cần thiết Theo hàm lợng cặn lơ lửng có : aìQ S ( Cn.thải = q = 476 (lần) ) + ìb+C nguồn đó: Cnthai : Hàm lợng cặn lơ lửng sau xử lí Cnguồn : Hàm lợng cặn nớc nguồn trớc xả nớc thải, Cnguồn = 10 (mg/l) b : Độ tăng hàm lợng cặn cho phép, b = 0,75 (mg/l); chän b = 0,75 ( mg/l) 0,982×75 +1 ×0,75+10 0,155 Cn.th¶i = = 367,121 (mg/l) > Chh = 327,79 (mg/l) Không ( ) cần xử lí SS Theo hàm lợng BOD L= aìQ S L L Lngì10K t )+ Kcf.t K t ( cf q×10 10 ®ã: x  t= V 1800 =2250( s )=0 , 026 (day ) = 0,8  K : H»ng số tốc độ Ôxy hoá, K(21oC) = K(20oC) x 1,047T – 20 = 0,1 x 1,047 21-20 = 0,1047  Lcf : Hàm lợng BOD cho phép, Lcf = (mg/l) nguồn loại A Lng : Hàm lợng BOD cã níc nguån, Lng = 3,0 (mg/l) Ta có: SVTH: Phùng Đức Lợng Lớp 46 MN1 -MSSV: 993046 GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải L  0.98275 0.155100.1047 0.026 L  467.26 (  3100.1047 0.026)  100.1047 0.026  mg   l Theo tiêu chuẩn 188-1996 quy định nồng độ giới hạn cho phép BOD5 xả nớc thải vào nguồn loại A 20 (mg/l) nên phải lấy lợng BOD cần xử lý =20 (mg/l) hiệu xử lí cần thiết theo BOD: L hh−LT 282,26−20 = L 282,26 hh EBOD =  100% = 92,91 % Theo Oxy hoà tan Không kể đến khuếch tán Oxy bề mặt aìQ 2,5ì0,802ì10 ì( O ng−0,4Lng −4 )−10= ×( 7,8−0,4×2−4 )−10 0,15208 Lnth = 0,4ìq Lnth = 19,88 (mg/l) Mức độ cần thiết phải xử lí 282,2619,88 ì100 0 =92,96 0 DÔxy = 282,26 Có kể đến lợng Ôxy khuyếch tán qua bỊ mỈt Cã: Da = Obh - Ong = 8,027 - 7,80 = 0,227 (mg/l) Dth = Obh - Oyc = 8,027 - 6,0 = 2,027 (mg/l) Thay vµo hệ phơng trình sau: k ìLa Dth = Dt =  (10-k1 t -10-k2 t ) + Da  10-k2 t k 2−k lg tth = k2 D ×( k −k ) 1− a k1 k ìLa {[ ]} k k Giải hệ nµy ta cã La = 11,12 (mg/l); Lth = 523,96 (mg/l) øng víi thêi gian tth = 2,5 ngµy Nh vậy, kể đến Ôxy khuyếch tán qua bề mặt sông đảm bảo hàm lợng Ôxy yêu cầu xong xả nớc thải vào nguồn loại A lợng Lnth,yc 20 (mg/l) vây hàm lợng BOD tính toán phải lấy 20 (mg/l) Do mức độ cần thiết phải xử lý là: EBOD = L0 −L nth,tt L0 = 92,91% ×100% SVTH: Phïng §øc Lỵng Líp 46 MN1 -MSSV: 993046 GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải Theo hàm lợng chất lơ lửng 85,41% Theo BOD mức độ xử lí 92,91% Theo hàm lợng OXY hoà tan không kể đến khuếch tán OXY bề mặt 92,96% Theo hàm lợng OXY hoà tan có kể đến khuếch tán OXY bề mặt 92,91% Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ Dựa theo kết đà tính toán ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ nh phơng án đợc trình bầy sau Phơng án I Nớc thải, Q = 9300 (m3/ngđ) NGĂN TIÊP NHậN Máy nghiền rác Rác nghiền SONG CHắN RáC SVTH: Phùng §øc Lỵng Líp 46 MN1 -MSSV: 993046 GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải Bể LắNG cát NGANG Cát chuyển động vòng Sân phơi cát Bể LắNG đứng ĐợT I Bùn hoạt tính tuần hoàn Bể NéN BùN Bùn hoạt tính d Bể AEROTEN trộn Kết hợp lắng II M¸NG TRéN BĨ M£ TAN KHư TRïNG BĨ TIÕP XúC SÂN PHƠI BùN Phục vụ nông nghiệp Thuyết minh phơng án I phơng án này, nớc thải từ hệ thống thoát nớc đờng phố đợc máy bơm trạm bơm nớc thải bơm đến trạm xử lý ống dẫn có áp đến ngăn tiếp nhận Qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền đợc đa đến bể Mêtan để lên men nớc thải đà đợc tác loại rác lớn tiếp tục đợc đa đến bể lắng cát ta thiết kế bể lắng cát ngang nớc chuyển động vòng để giảm khối tích xây dựng công trình mà đảm bảo hiệu lắng cát cặn lớn Sau thời gian, cát lắng từ bể lắng cát đợc đa đến sân phơi cát SVTH: Phùng Đức Lợng Líp 46 MN1 -MSSV: 993046 GVHD: THS Đỗ Hồng Anh Đồ áN Xử lý nớc thải Nớc sau qua bể lắng cát đợc đa đến bể lắng đứng đợt I, chất thô không hoà tan nớc thải nh chất hữu cơ, đợc giữ lại Cặn lắng đợc đa đến bể Mêtan nớc sau lắng đợc đa tiếp đến bể Aeroten Do lu lợng trạm xử lý thuộc loại vừa, ta thiết kế bể Aeroten kết hợp lắng đứng đợt II để tiết kiệm khối tích công trình Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính bể Aeroten giúp tăng hiệu xử lý, tuần hoàn lại phần bùn hoạt tính trớc bể, lợng bùn hoạt tính d đợc đa qua bể nén bùn giảm dung tích, sau đợc đa đến bể Mêtan Sau bể Aeroten, hàm lợng cặn BOD nớc thải đà đảm bảo yêu cầu xử lý xong chứa lợng định vi khuẩn, gây hại nên ta phải khử trùng gây hại nên ta phải khử trùng trớc xả nguồn Toàn hệ thống thực nhiệm vụ gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau công đoạn nớc thải đợc xả nguồn tiếp nhận Toàn lợng bùn cặn trạm xử lý sau đợc lên men bể Mêtan đa sân phơi bùn làm khô đến độ ẩm định Bùn cặn sau đợc dùng cho mục đích nông nghiệp Phơng án đảm bảo hiệu xử lý Phơng án II Nớc thải, Q = 9300 (m3/ngđ) NGĂN TIếP NHậN Máy nghiền rác SONG CHắN RáC SVTH: Phùng Đức Lợng Líp 46 MN1 -MSSV: 993046