Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống cống thu gom chảy về nhà máy xử lý thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày.
Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thả i SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung 4.4 BỂ ĐIỀU HÒA Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống cống thu gom chảy về nhà máy xử lý thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày. Khi hệ số không điều hòa K ≥ 1,4, xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng đều trong ngày sẽ kinh tế hơn. Tùy theo điều kiện đất đai, và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu gom là mạng cống chung thường áp dụng bể điều hòa lưu lượng để tích trữ được lượng nước sau cơn mưa. Ở các mạng thu gom là hệ thống riêng và ở những nơi có chất lượng nước thải thay đổi thường áp dụng bể điều hòa cả lưu lượng và chất lượng. Ở khu vực dân cư (nước thải sinh hoạt) nước thải được thải ra với lưu lượng biến đổi theo giờ, mùa (mưa, nắng). Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp nước thải đều đặn về thể tích cũng như hàm lượng các chất cần xử lý 24/24 giờ. Do đó cần thiết phải có một bể điều hòa. Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý để bảo đảm hiệu quả cho các quy trình xử lý sinh học về sau, nó chứa nước thải và các chất cần xử lý ở các giờ cao điểm, phân phối lại trong các giờ không hoặc ít sử dụng để cung cấp ở một lưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ thống sinh học phía sau. Các lợi ích của bể điều hòa: - Bể điều hòa làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học do nó hạn chế hiện tượng “shock” của hệ thống do hoạt động quá tải hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng các chất hữu cơ, giảm được diện tích xây dựng các bể sinh học (do tính toán chính xác). Hơn nữa các chất ức chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hòa ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi sinh vật. - Chất lượng của nước thải sau xử lý và việc cô đặc bùn ở đáy bể lắng đợt I được cải thiện do lưu lượng nạp các chất rắn ổn định. - Diện tích bề mặt cần cho hệ thống lọc nước thải giảm xuống và hiệu suất lọc được cải thiện. chu kỳ làm sạch bề mặt các thiết bị lọc cũng ổn định hơn. Lưu lượng nước thải sinh hoạt và chế độ xả thải của Quận được tổng hợp trong Bảng 4.7. Bảng 4.7 Lưu lượng nước thải sinh hoạt và chế độ xả thải của Quận Giờ Q vào (m 3 ) Q ra (m 3 ) ∆ (m 3 ) Σ∆ (m 3 ) 0 – 1 415.28 1131.21 -715.94 -715.94 1 – 2 415.28 1131.21 -715.94 -1431.87 2 – 3 415.28 1131.21 -715.94 -2147.81 3 – 4 415.28 1131.21 -715.94 -2863.74 4 – 5 417.10 1131.21 -714.11 -3577.85 5 – 6 1097.45 1131.21 -33.76 -3611.61 6 – 7 1590.98 1131.21 459.77 -3151.84 7 – 8 1584.29 1131.21 453.08 -2698.76 8 – 9 1699.94 1131.21 568.73 -2130.02 9 – 10 1713.99 1131.21 582.78 -1547.24 10 – 11 1687.94 1131.21 556.73 -990.50 11 – 12 1397.28 1131.21 266.07 -724.44 12 – 13 1228.13 1131.21 96.92 -627.52 13 – 14 1565.09 1131.21 433.88 -193.64 14 – 15 1609.09 1131.21 477.88 284.25 15 – 16 1626.94 1131.21 495.73 779.98 GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-1 Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thả i SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung 16 – 17 1566.09 1131.21 434.88 1214.86 17 – 18 1564.13 1131.21 432.92 1647.79 18 – 19 1284.25 1131.21 153.04 1800.83 19 – 20 1214.60 1131.21 83.39 1884.22 20 – 21 1104.15 1131.21 -27.06 1857.16 21 – 22 698.33 1131.21 -432.88 1424.28 22 – 23 421.05 1131.21 -710.16 714.12 23 – 24 417.05 1131.17 -714.12 0.00 Thể tích bể điều hòa được tính như sau: 83,549522,188461,3611 =+−= V (m 3 ) Thể tích bể cần thiết là 5.500 m 3 . Thể tích nước đệm trong bể lấy bằng 20% thể tích bể điều hòa là : V đ = 20% V = 1100 (m 3 ) Tổng thể tích bể là V t = V + V đ = 5500 +1100 = 6600 (m 3 ) Để đảm bảo việc thổi khí được hiệu quả ta chọn chiều cao mực nước công tác: H = 6 m. Diện tích bề mặt bể: 1100 6 6600 === H V W (m 2 ) Chiều cao lớp nước đệm: 1 1100 1100 === W V H đ đ (m) Chiều cao xây dựng bể: H = 6 + 0,5 = 6,5 (m) (0,5 m là chiều cao an toàn cho bể) Chiều dài bể: L = 40 m Chiều rộng bể: B = 27,5 m Thời gian lưu nước của bể: 243,0 149.27 6600 === Q V HRT (ngđ) = 5,83 h Tính Toán Hệ Thống Phân Phối Khí (với các bọt khí có kích cỡ trung bình) Thiết bị gồm các ống khoan lỗ có đường kính 5 mm phía dưới đáy ống, lỗ phân phối thành 2 hàng phân phối so le ở nửa bên và có hướng tạo thành 45 o so với phương thằng đứng. Khoảng cách tâm lỗ bằng 4 lần đường kính lỗ. Mỗi ống dài 1 m, các ống gắn với nhau thành hình xương cá. Chọn vận tốc khí đi trong ống nhánh là 15 m/s, vận tốc khí đi trong ống chính là 10 m/s. Khoảng cách giữa các ống nhánh b = 0,5 m (Quy phạm 0,3 m ≤ a ≤ 1 m) (Lai, 2000). Vận tốc khí ra khỏi lỗ V min = 5 m/s và V max = 20 m/s. Dùng ống nhựa PVC. Lưu lượng gió tối thiểu đi qua mỗi lỗ là: GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-2 Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thả i SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung 3 22 min1min 101,0 4 005,014,3 5 4 − ×= × ×= × ×=×= d vSvq g π (m 3 /s) Số lỗ trên 1 m chiều dài ống: 1002 005,04 1 =× × = n (lỗ/m) Lưu lượng gió tối thiểu đi qua 1 m chiều dài ống nhánh: Q g = 100 × 0,1.10 -3 = 0,01 (m 3 /s.m) Đường kính ống nhánh: 3 10.29 15 01,04 4 − = × × = × × = ππ n g n v Q d (m) = 29 mm Số ống nhánh là: 15021 029,05,0 029,040 =× − + + = N ống. Đầu mút các ống nhánh đặt sát thành tường hoặc có thể đặt cách tường 2 cm. Lưu lượng gió cần thiết của máy bơm khí: Q = 150 × 0,01 = 1,5 (m 3 /s) Đường kính ống chính: 45,0 10 6,144 = × × = × × = ππ v Q D (m) Chiều dài ống chính: L o = 40 – 0,02 = 39,98 (m) (Đầu mút ống chính đặt cách tường 2 cm) Chiều dài mỗi ống nhánh: 52,13 2 02,0)45,05,27( = −− = n L (m) Ngoài ra còn bố trí các bơm phun tia để làm sạch bể điều hòa. Lưu lượng nước cần cung cấp để làm sạch bể: 15,711000065,0 =×=×= WvQ (m 3 ) v: vận tốc đẩy cặn về máng thu; v = 0,0065 m/s (Diệu, 2008) Số máy bơm phun tia cần thiết là 7 máy mỗi máy có lưu lượng thổi khí là 1,02 m 3 /s Các thống số thiết kế và xây dựng bể điều hòa có thể được tóm tắt trong Bảng 4.8. Bảng 4.8 Các thông số thiết kế bể điều hòa STT Thông số Đơn vị Giá trị GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-3 Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thả i SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung 1 Lưu lượng thiết kế m 3 /ngđ 27.149 2 Thể tích bể điều hòa m 3 6600 3 Diện tích bề mặt bể m 2 1100 4 Chiều cao lớp nước đệm m 1 5 Chiều cao thiết kế m 6,5 6 Chiều rộng bể m 27,5 7 Chiều dài bể m 40 8 Thời gian lưu nước của bể h 5,83 9 Lưu lượng gió tối thiểu đi qua 1 lỗ m 3 /s 0,1.10 -3 10 Q min,gió qua 1 m chiều dài ống nhánh m 3 /s.m 0,01 11 Lưu lượng gió cần thiết của máy bơm khí m 3 /s 1,5 12 Vận tốc khí trong ống nhánh m/s 15 13 Vận tốc khí trong ống chính m/s 10 14 Đường kính ống chính m 0,45 15 Chiều dài ống chính m 39,98 16 Số ống nhánh ống 150 17 Chiều dài 1 ống nhánh m 13,52 18 Đường kính 1 ống nhánh m 0,029 19 Số lỗ trên 1 m ống nhánh lỗ/m 100 20 Lưu lượng nước cấp để làm sạch bể m 3 /s 7,15 21 Số máy bơm phun tia cần thiết máy 7 22 Lưu lượng thổi khí mỗi bơm m 3 /s 1,02 GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-4 . chất cần xử lý 24/24 giờ. Do đó cần thiết phải có một bể điều hòa. Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý để bảo đảm. hệ số không điều hòa K ≥ 1,4, xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng đều trong ngày sẽ kinh tế hơn. Tùy theo điều kiện đất