TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LẮNG ĐỢT 1

Vùng Lắng Q = 27.149 m3/ngđ = 1131,21 m3/h = 0,31 m3/s , hiệu quả lắng R = 50%.

4.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LẮNG ĐỢT 1

Vùng Lắng

Q = 27.149 m3/ngđ = 1131,21 m3/h = 0,31 m3/s , hiệu quả lắng R = 50%

Lượng SS còn lại sau khi qua bể lắng đợt 1 là :

18050% = 90 (mg/l)

U0 = 0,65 mm/s (Quy phạm từ 0,83 – 2,5 m/h hay 0,22 – 0,7 mm/s) (Lai, 2004)

Hệ số kể đến sự ảnh hưởng của dòng chảy rối :  = 1,82

Hàm lượng cặn lơ lửng SS = 180 mg/l, độ màu M = 25 Pt – Co.

Diện tích vùng lắng :

8 , 879 65 , 0 6 , 3

21 , 1131 82 , 1 6

,



u

Q

Chọn chiều dài của bể là L = 5B

Chiều rộng của bể

13 5

8 , 879







B L

F

Chiều dài của bể : L = 5B = 65 (m)

Chiều cao vùng lắng

12

1 12







Chọn H = 2,4 m; (Quy phạm H = 2 ÷ 3,5 m) (Diệu, 2007)

Bán kính thủy lực :

75 , 1 4 , 2 2 26 , 13

4 , 2 26 , 13











H B

H B

Vận tốc nước chảy trong bể

3

4 , 2 26 , 13

31 ,











H B

Q

2007)

Ở to = 300 ta có độ nhớt động học 0 , 8 10  5





5 5 6

2 3 2

0

5

3 0

10 10 56 , 0 10 6 , 5 75 , 1 81 , 9

) 10 8 , 9 (

2000 2144

10 8 , 0

75 , 1 10 8 , 9 Re













































R g

v F

R v

r



Trong bể xuất hiện hiện tượng ngắn dòng cần phải lắp các vách ngăn không chịu lực dọc theo

bể để giảm trị số Re và tăng hệ số Fr

Lắp thêm 3 vách ngăn không chịu lực, chia bể thành 4 ngăn

Độ dốc đáy bể 0,01 (Quy phạm 0,01 – 0,02) dốc về phía mương xả cặn

Chiều rộng mỗi ngăn là 13/4 = 3,3 (m)

Bán kính thủy lực

97 , 0 4 , 2 2 3 , 3

4 , 2 3 , 3











H B

H B

2000 1198

10 8 , 0

97 , 0 10 8 , 9

3











v

R v

5 5

2 3 2

97 , 0 81 , 9

) 10 8 , 9

















R g

v

F r

Diện tích cửa vào bể lắng

9 , 7 10 8 , 9 4

31 , 0









Q

Q: Lưu lượng thiết kế

N: Số bể lắng

 : Vận tốc nước vào bể lắng  = 9,8.10-3 mm/s = 9,8 m/s

Thời gian lưu nước trong bể lắng:

87 , 1 21 , 1131

4 , 2 8 , 879









Q

V

Vùng phân phối nước vào

Đặt tấm phân phối cách cửa đưa nước vào là l = 1,5 m (Quy phạm từ 1,5 ÷ 2,5 m)

Hàng lỗ cuối cùng của vách phân phối cao hơn mức cặn 0,3 m

Diện tích công tác vách phân phối:

93 , 6 ) 3 , 0 4 , 2 ( 3 , 3 ) 3 , 0



Đảm bảo phân phối đều nước từ mương chung vào 4 cửa Cánh cửa thu 2,5 m Đặt tấm chắn khoan lỗ  = 100 mm (Quy phạm dlỗ = 50- 150 mm) Phân phối đều nước trên toàn mặt cắt ngang của những ngăn của bể lắng

Vận tốc qua lỗ từ 0,2 ÷ 0,3 (m/s), chọn vận tốc qua lỗ là vlỗ = 0,25 (m/s) Tổng diện tích lỗ cần thiết trên tường chắn là:

24 , 1 25 , 0

31 , 0







 f l Q v (m2)

Tổng số lỗ cần thiết là:

160 4

) 1 , 0 (

24 , 1

2 







f

f

(lỗ)

Số lỗ ở tại mỗi ngăn là: 40

4

160

Ở vách ngăn phân phối bố trí thành 8 hàng dọc và 7 hàng ngang

Khoảng cách giữa trục lỗ theo hàng dọc là (2,3 – 0,3) : 7 = 0,3 m

Khoảng cách giữa các trục lỗ theo hàng ngang là 3,3 : 8 = 0,4125 m

Phù hợp với quy phạm khoảng cách giữa tâm các lỗ là từ 0,25 ÷ 0,45 m (Diệu, 2007)

Máng thu nước

Chọn tải trọng thu nước bề mặt a = 2 l/s.m, (Quy phạm tải trọng yêu cầu 1,5 ÷ 3 l/s.m).

Chiều dài mép máng:

155

/ 10 2

/ 31 , 0 3 3

3







m s m

s m a

Q

Điều kiện: 155 5 5 2,4 00,31,65 10 3 39,7

0

















u H

Q m

Chiều dài máng thu: 155/2 = 77,5 (m)

Chiều dài máng thu một bể: 77,5/4 = 19,4 (m)

Khoảng cách các tâm máng: 1,6 m < 1,5  H = 1,5  2,4 = 3,6 (m)

Số máng cần cho mỗi ngăn: 3,6/1,6 = 2 (máng)

Chiều dài một máng: 19,4/2 = 9,7 (m)

Vận tốc nước đi vào máng thu

4

10 3 , 5 155 4 , 2 2

31 , 0 2

























L H

Q

Chọn tấm xẻ khe hình chữ V, góc đáy 90o để điều chỉnh cao độ mép máng

Lưu lượng nước qua một khe chữ V góc đáy 90o

qo = 1,4.h5/2

Chiều cao mực nước chữ V

qo = 3 1 , 4 5 / 2

5

10 2

a











 h = 0,038 m = 3,8 cm < 5cm đạt yêu cầu

Lưu lượng nước vào một máng

0194 , 0 7 , 9 10

1máng     

Chọn tốc độ trong máng thu vm = 0,6 m/s (Dung, 2005)

Tiết diện của máng thu

15 , 0 2 , 0 ) ( 03 , 0 6 , 0

00194 ,

1









Vùng xả cặn

Hàm lượng cặn cao nhất trong nước nguồn

MC = Mo + KA + 0,25M + B

Mo: Hàm lượng cặn lớn nhất trong nước nguồn (g/m3)

A: Liều lượng phèn cho vào nước (g/m3)

K: Hệ số tính đến chuyển trọng lượng phèn thành trong lượng cặn lắng trong bể

K = 1 đối với phèn nhôm kỹ thuật

M: Độ màu của nước tính bằng độ

B: Lượng cặn không tan trong vôi hoặc các chất kiềm hóa khác khi kiềm hóa nước (g/m3)

MC = 180 +0,2525 = 186,25 (g/m3)

Nồng độ trung bình cặn đã nén sau 24 giờ là 30.000 (g/m3) (bảng 6.2, Lai, 2004)

Thể tích vùng chứa nén cặn của bể xả cặn bằng thủy lực, thể tích vùng chứa cặn xác định theo công thức:

C

C C

N

m M Q T

W











Trong đó:

T: Thời gian làm việc giữa 2 lần xả cặn (h), (quy phạm 6 ÷ 24 h), khi xả cặn bể vẫn làm việc bình thường

Q: Lưu lượng nước đưa vào bể (m3/h)

N: Số lượng bể lắng

m: Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi lắng 8 ÷ 12 mg/l, chọn m = 10 mg/l

C

 : Nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt

40 000

30 4

) 10 25 , 186 ( 21 , 1131 24













C

Diện tích mặt bằng một bể lắng là

95 , 219 4

8 , 879

Chiều cao trung bình của vùng chứa nén cặn là

2 , 0 95 , 219

40







b

C C

f

W

Chiều cao trung bình của bể lắng

Hb = Ho + HC = 2,4 + 0, 2 = 2,6 (m)

Chiều cao xây dựng bể bao gồm cả chiều cao bảo vệ 0,5 m

Hxd = 2,6 + 0,5 = 3,1(m)

Tổng chiều dài bể lắng kể cả hai ngăn phân phối và thu nước

Lb = 65 + 2,5 + 2 = 69,5 (m)

Thể tích 1 bể lắng

Wb = Lb  Hb  B = 69,5  2,6  13 = 2.349 (m3)

Lượng nước tính bằng % mất đi khi xả cặn ở một bể là

100









T Q

W K

KP: Hệ số pha loãng khi xả cặn bằng thủy lực K = 1,5

% 9 , 0 100 24 4

21 , 1131

40 5 , 1















T Q

W K

Hệ thống xả cặn bằng máng đục lỗ ở hai bên và đặt dọc theo trục mỗi ngăn, thời gian xả cặn quy định t = 8 ÷ 10 phút Tốc độ nước chảy ở cuối máng không nhỏ hơn 1m/s

Lưu lượng cặn ở một bể

07 , 0 60 10

40









W

b

c (m3/s)

Diện tích của máng xả cặn, chọn vm = 1,5 m/s

045 , 0 5 , 1

07 , 0





m

Tốc độ nước qua lỗ = 1,5 m/s, chọn dlỗ = 25 mm, (Quy phạm dlỗ ≥ 25 mm)

4 2

2

10 19 , 4 4

025 , 0 14 , 3 4













Tổng diện tích lỗ trên một máng xả cặn

l

f

 = 0,045

5 , 1

07 , 0







lô

b c v

q

(m2)

Số lỗ một bên máng xả cặn

70 10

91 , 4 2

07 , 0









l

lo f

f

Khoảng cách giữa các tâm lỗ

93 , 0 70

65







n

L

Bảng 4.9 Các thông số thiết kế bể lắng đợt 1

mức căn 0,3 m

Q.phạm 0,3 – 0,5 m

Số lỗ trên 1 ngăn = 40 lỗ/ngăn 7 hàng ngang

155 m

Q.phạm 1,5 – 3 l/s.m

chữ V 3,8 cm

< 5 cm

 = 30.000 g/m 3