Sau các giai đoạn xử lý: cơ học, sinh học…, song song với việc làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì số lượng vi trùng cũng giảm đáng kể.
4.8 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ TIẾP XÚC 4.8.1 Khử Trùng Nước Thải Bằng Clo Sau các giai đoạn xử lý: cơ học, sinh học…, song song với việc làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì số lượng vi trùng cũng giảm đáng kể. Tuy nhiên thì lượng vi trùng vẫn còn cao và theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước là cần giai đoạn thực hiện khử trùng nước thải. Để thực hiện việc khử trùng nước thải, ta có thể sử dụng các biện pháp như: Clo hóa, ozone hóa, khử trùng bằng tia UV….Ở đây ta chọn khử trùng bằng phương pháp Clo hóa vì phương pháp này rẻ tiền, đơn giản và hiệu quả có thể chấp nhận được. Lượng Clo cần thiết để khử trùng 4,3 100024 149.273 1000 = × × = × = Qa Y a (kg/h) Trong đó: Y a : Lượng Clo hoạt tính cần để khử trùng, (kg/h) a: Hàm lượng Clo để khử trùng lấy đơn vị nước thải là 3 mg/l (Triết và cộng sự, 2006) Ta sử dụng 2 Clorator (1 công tác và một dự phòng) và cần hai bình chứa trung gian bằng thép để tiếp nhận Clo nước. Ở trạm khử trùng chứa Clo có đặc tính kỹ thuật như sau: Dung tích là 400 lít và có chứa 500 kg Clo Đường kính thùng là D = 820 mm Chiều dài thùng là L = 1070 mm Chiều dày của thùng là δ = 10 mm Lượng Clo lấy ra mỗi giờ từ 1 m 2 diện tích mặt bên của thùng chứa là 3kg/h (Triết và cộng sự, 2006). Diện tích mặt bên của thùng chứa S = ( D × π ) × 0,8 × L = 3,14 × 820 × 0,8 × 1070 = 2,2 (m 2 ) Lượng Clo có thể lấy ra trong 1 h q = 2,2 × 3 = 6,6 (kg/h) Số lượng thùng chứa Clo cần là: 5,0 6,6 4,3 === q Y n a Ta chọn một thùng chứa và một thùng dự phòng. Số thùng chứa Clo dự trữ cho nhu cầu dùng Clo trong một tháng 89,4 500 30244,3 500 3024 = ×× = ×× = a Y N (thùng) ≈ 5 thùng Số thùng chứa Clo được cất giữ trong kho, kho được bố trí trong cùng trạm Cloratơ có từng ngăn độc lập. Lưu lượng nước Clo trong mỗi giờ 26,2 241000100015,0 100149.273 10001000 100 = ××× ×× = ×× ×× = b Qa q (m 3 /h) b: Nồng độ Clo hoạt tính trong nước Clo (%), phụ thuộc vào nhiệt độ, chọn b = 0,15% Lượng nước tổng cộng cho nhu cầu của trạm Clorator Q n = 4,5 1000 )35024,11000(4,3 1000 )1000( = +×× = +× ha qY ρ (m 3 ) Trong đó: Q h : Lưu lượng nước cần thiết để làm bốc hơi Clo, q h = 350 l/kg ρ : Lưu lượng nước cần thiết để hòa tan 1g Clo, 24,1 = ρ l nước/g Clo ở 30 0 C (Triết và cộng sự, 2006). Nước Clo từ Clorator được dẫn đến máng xáo trộn bằng loại đường ống cao su mềm nhiều lớp, đường kính ống là 60 – 70 mm với vận tốc 1,5 m/s. 4.8.2 Tính Toán Máng Trộn Vách Ngăn Có Lỗ Chọn máng với 3 ngăn chứa nước. Đường kính lỗ d = 50 mm. Số lỗ trong mỗi ngăn 134 2,105,0 314,044 22 = ×× × = × = ππ vd Q n (lỗ) Với Q: lưu lượng nước thải trung bình, m 3 /s v: tốc độ chuyển động của nước qua lỗ, v = 1,2 m/s Chọn số hàng lỗ theo chiều đứng n đ = 12 hàng và số hàng lỗ theo chiều ngang n n = 20 hàng. Khoảng cách giữa các tâm lỗ theo chiều ngang bằng 2d = 2 × 0,05 = 0,1 m. Khoảng cách giữa 2 lỗ ngoài cùng đến thành trong của máng trộn theo chiều ngang lấy bằng d = 0,05 m. Chiều ngang máng trộn ( ) 205,0212005,022)1(2 =×+−×=+−= dndB n (m) Khoảng cách giữa tâm các lỗ theo chiều đứng của vách ngăn thứ nhất (tính từ cuối máng trộn) cũng lấy 2d. Khoảng cách từ tâm lỗ hàng ngang cuối cùng đến đáy máng trộn lấy bằng d. Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ nhất ( ) ( ) 15,105,011205,0212 1 =+−×=+−= dndH đ (m) Chiu cao lp nc trc vỏch ngn th hai hHH += 12 h: tn tht ỏp lc qua cỏc l ca vỏch ngn th hai 19,0 81,9262,0 2,1 2 2 2 2 2 = ìì = ì = g v h à (m) Vi à l h s lu lng, à = 0,62 Vy H 2 = 1,15 + 0,19 = 1,34 (m) Khong cỏch a gia cỏc tõm l theo chiu ng ca vỏch ngn th hai ( ) 12,0 112 08,034,1 1 1 2 2 = = =+= n bH abnaH (m) Vi b l khong cỏch t tõm l ca hng ngang di cựng vỏch ngn th nht n ỏy mỏng trn, b = 1,6d = 1,6 ì 0,05 = 0,08 (m). Khong cỏch gia cỏc vỏch ngn 325,15,1 =ì== Bl (m) Chiu di tng cng ca mỏng trn vi 2 vỏch ngn 4,92,023323 =ì+ì=+= lL (m) Vi l chiu dy ca vỏch ngn, = 0,2 m Chiu cao xõy dng ca mỏng trn 7,136,034,1 2 =+=+= a hHH (m) h a : chiu cao an ton, chn h a = 0,36 m Thi gian lu nc trong mỏng trn 69 313,0 4,9215,1 1 = ìì = ìì = Q LBH t giõy = 1,15 phỳt 4.8.3 Tớnh Toỏn B Tip Xỳc Ta chn b tip xỳc dng b lng ng nhng khụng cú thit b thu gom bựn. Thi gian tip xỳc gia Clo v nc thi l 30 phỳt k c thi gian tip xỳc mng dn nc t b lng tip xỳc ra sụng. Trong quỏ trỡnh kh trựng bng Clo b tip xỳc cú th xy ra quỏ trỡnh keo t mt phn cỏc ht l lng nh bộ v lng b, vỡ vy tc chuyn ng ca nc trong b tip xỳc phi được tính sao cho khả năng trôi theo nước của chất lơ lửng là nhỏ nhất. Tốc độ chuyển động không lớn hơn tốc độ chuyển động của nước trong bể lắng đợt 2. Thời gian tiếp xúc riêng trong bể tiếp xúc 24 605,0 180 30 60 30 = × −= × −= v L t (phút) L: chiều dài mương dẫn từ bể tiếp xúc đến sông, chọn L = 180 m v: vận tốc nước chảy trong mương dẫn từ bể tiếp xúc ra sông, v = 0,5 m/s. Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc W = Q × t = 1131 × 24/60 = 453 (m 3 ) Chọn 3 bể tiếp xúc với thể tích mỗi bể là W n = 151 3 453 = (m 3 ) Diện tích mỗi bể 3,50 3 151 === n n n H W F (m 2 ) H n : Chiều cao công tác của bể tiếp xúc, H n = 3 m. Đường kính bể tiếp xúc 8 3,5044 = × == ππ F D (m) Lượng bùn sinh ra ở bể tiếp xúc 85,12 1000 000.25705,0 1000 = × = × = Na W tx (m 3 /ngđ) Trong đó: a: tiêu chuẩn bùn lắng ở bể tiếp xúc tính cho một người trong một ngày đêm theo xử lý sinh học ở bể thổi khí là 0,05 l/người.ngđ. N: dân số tính toán của quận, người. Độ ẩm cặn lắng ở bể tiếp xúc khoảng 96%. Lượng cặn này sẽ được dẫn đến sân phơi bùn để làm ráo nước. 4.8.4 Tính Toán Công Trình Xả Nước Thải Sau Xử Lý Vào Sông Nước thải sau khi qua bể tiếp xúc được dẫn ra sông theo mương hở với 1 đoạn dài 180 m. Mương dẫn này kết thúc ở hố ga bờ sông và từ đó xả trực tiếp vào sông. Ta chọn phương án xả nước ngay cạnh bờ sông. Ứng với lưu lượng tính toán ta có các thông số thiết kế mương xả theo Bảng 4.13. Bảng 4.13 Các thông số tính toán mương xả Thông số tính toán Giá trị ứng với lưu lượng Q tb = 0,31 m 3 /s Độ dốc thủy lực i 1 Chiều rộng mương dẫn B (m) 1 Độ đầy h/H (m) 0,4 Vận tốc u m (m/s) 0,84 Hệ số sức kháng cục bộ của họng xả: Hệ số sức kháng lối vào họng xả ξ v = 0,5 Hệ số sức kháng chỗ ra họng xả ξ r = 2 Hệ số sức kháng chỗ phân dòng ξ p = 0,75 Hệ số sức kháng của 1 họng xả ξ = 3,25 Tính toán ống dẫn nước vào bể tiếp xúc Lưu lượng nước vào 1 bể tiếp xúc 105,0 9 31,0 1 == b Q (m 3 /s) = 105 l/s. Bố trí ống dẫn nước vào bể tiếp xúc với đường kính 300 mm, với vận tốc 1,39 m/s. Bảng 4.14 Các thông số thiết kế trạm khử trùng nước thải STT Thông số Đơn vị Giá trị 01 Lưu lượng tính toán m 3 /ngđ 27.149 02 Lượng Clo cần thiết kg/h 3,4 03 Số Clorator đơn nguyên 2 04 Lưu lượng nước Clo/h m 3 /h 2,26 05 Lượng nước tổng cộng m 3 /h 5,4 06 Số ngăn máng trộn ngăn 3 07 Số lỗ mỗi ngăn lỗ 134 08 Số hàng lỗ chiều đứng hàng 12 09 Số lỗ chiều ngang hàng 20 10 Chiều ngang máng trộn m 2 11 Chiều dài máng trộn m 9,4 12 Chiều cao lớp nước trước vách 1 m 1,15 13 Chiều cao lớp nước trước vách 2 m 1,34 14 Chiều cao xây dựng m 1,7 15 HRT của máng phút 1,15 16 Thời gian tiếp xúc ở bể tiếp xúc phút 24 17 Thể tích bể tiếp xúc m 3 453 18 Số bể đơn nguyên 3 19 Diện tích mỗi bể m 2 50,3 20 Chiều cao bể tiếp xúc m 3 21 Đường kính bể m 8 22 Lượng bùn sinh ra 12,85 . Thời gian tiếp xúc ở bể tiếp xúc phút 24 17 Thể tích bể tiếp xúc m 3 453 18 Số bể đơn nguyên 3 19 Diện tích mỗi bể m 2 50,3 20 Chiều cao bể tiếp xúc m 3. 3,25 Tính toán ống dẫn nước vào bể tiếp xúc Lưu lượng nước vào 1 bể tiếp xúc 105,0 9 31,0 1 == b Q (m 3 /s) = 105 l/s. Bố trí ống dẫn nước vào bể tiếp xúc