...ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ CÁC SỐ LIỆU CƠ SỞ: Thiết kế sơ trạm xử lý nước thải cho thành phố thiết kế kỹ thuật công trình trạm II CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ:... chất lơ lửng nước thải nhà máy C : CC = 1500 (mg/l) Nhà máy B C chưa qua xử lí vượt tiêu chuẩn cho phép xả vào mạng lưới thoát nước thành phố nên nhà máy cần xử lí sơ Sau xử lí sơ nước thải nhà... độ cần thiết xử lý nước thải thường xác định theo : SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 10 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA - Hàm lượng SS phục vụ cho tính toán công nghệ xử lý học
ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA LỜI MỞ ĐẦU Khoảng 3/4 bề mặt Trái Đất được che phủ bởi nước. Lich sử phát triển nền văn minh nhân loại cũng chứng minh sự gắn bó chặt chẽ giữa nước và nhân loại. một số thành phố và nền văn minh đã bị biến mất vì thiếu nguồn nước do những thay đổi của khí hậu. Ngoài ra con người còn sử dụng nguồn nước ngầm và nước bề mặt cho nhu cầu sinh hoạt và phát triển. Và phần lớn lượng nước sau khi sử dụng trở thành nước thải là nguồn gây ô nhiễm môi trường. Chính vì vậy, nước thải được tập trung lại để xử lý rồi thải trả lại vào nguồn nước, vì vậy nguồn nước coi như không bị mất đi. Theo đó, bên cạnh giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn thì việc nghiên cứu, tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Cũng chính vì vậy, xuất phát từ quan điểm trên, vấn đề đào tạo cán bộ có chuyên môn trong lĩnh vực Cấp Thoát Nước đang là yêu cầu cấp bách. Vì vậy, nhiều trường Đại học, Cao đẳng trong cả nước đã và đang đưa thêm những ngành học mới nhằm đào tạo đội ngủ cán bộ đáp ứng nhu cầu thực tiễn. Trường Cao đẳng công nghệ_Đại học Đà Nẵng Đối với ngành Công Nghệ Môi Trường “Công nghệ xử lý nước thải” là một trong những môn học chính được đưa vào giảng dạỵ múc đích để sinh viên nắm rỏ có vấn đề về nước thải hiện nay. Từ những kiến thức đã học về nước thải chúng sinh viên mới xây dựng nên môn đồ án môi trường về xử lý nước thải, dưới sự hướng dẫn của cô và có tham khảo một số tài liệu về xử lý nước thải. SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 1 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ CÁC SỐ LIỆU CƠ SỞ: Thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho một thành phố và thiết kế kỹ thuật một công trình của trạm. II. CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ: 1 Bản đồ địa hình khu vực trạm xử lý. 2 Điều kiện khí hậu của thành phố: - Hướng gió chủ đạo trong năm: Bắc - Nhiệt độ trung bình của nước thải vào mùa hè : 220C 3 Số liệu về nước thải của thành phố: • Nước thải sinh hoạt: - Dân số thành phố: N = 250000 người - Tiêu chuẩn cấp: qc = 180 l/ng.ngđ 1. Nước thải sản xuất và dịch vụ: Thời gian hoạt động (giờ/ngđ) Lưu lượng Thông số SS (mg/l) Nhà máy B Nhà máy C Bệnh viện 12/24 2000 10000 BOD5 (mg/l) 18000 24/24 5000 1500 1700 24/24 250 COD (mg/l) 28000 3000 Số giường (giường) 600 III. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN. 1. Xác định lưu lượng tính toán của nước thải. 1.1. Lưu lượng nước thải sinh hoạt • Tiêu chuẩn thoát nước trung bình lấy bằng 80% tiêu chuẩn cấp: qtb = 0,8.qc = 0,8.180 = 144 ( l/ngđ) • Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình ngày đêm tính theo công thức : SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 2 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA qtb .N . 1000 Qtbsh− ngd = = = 36000 ( m3/ngđ) • Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giờ tính theo công thức : q sh tb− h qtb .N 1000.24 sh tb− s qtbsh− h .1000 3600 = = = 1500 ( m3/h) • Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giây tính theo công thức : q = = = 416,6 ( l/s) q tbsh− s Tra bảng 3-1 ( TCXDVN51-2008 ) với = 416,6(l/s) tương ứng Ksh = 1,52 • Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất ngày đêm: sh Qmax − ngd Qtbsh−ngd = . Ksh = 36000 x 1,52 = 54720 ( m3/ngđ) • Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất giờ : sh q max −h q tbsh− h sh q max −s q tbsh− s = .Ksh = 1500 x 1,52 = 2280 ( m3/h) • Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất giây : = .Ksh = 416,6 x 1,52 = 633,233 (l/s) 1.2. Lưu lượng nước thải của bệnh viện Bệnh viện có 600 giường bệnh. • Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của bệnh viện là: Qtbbn− ngđ =n.qtb=600.0,25= 150 m3/ngđ Với n : số giường bệnh. Qtb: tiêu chuẩn thải nước trung bình 250 l/giường.ngđ =0,25 m3/giường.ngđ • Lưu lượng nước thải trung bình giờ của bệnh viện là: qtbbv− h Qtbbv− ngd 24 = = = 6,25 (m3/h) • Lưu lượng nước thải trung bình giây của bệnh viện là: qtbbv− s qtbbv− h 3,6 = = = 1,736 ( l/s) 1.3. Lưu lượng nước thải của công ty B SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 3 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA • Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của công ty B là: Q = 2000 ( m3/ngđ) • Lưu lượng nước thải trung bình giờ của công ty B là: q = = = 166,6 ( m3/h) • Lưu lượng nước thải trung bình giây của công ty B là: q = = = 46,29 ( l/s) 1.4. Lưu lượng nước thải của công ty C • Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của công ty C: Q= 5000 ( m3/ngđ) • Lưu lượng nước thải trung bình giờ của nhà máy công ty C: q = = = 208.3( m3/h) • Lưu lượng nước thải trung bình giây của công ty C là: q = = = 57,87 ( l/s) Lưu lượng tổng cộng nước thải. Lưu lượng tổng cộng của nước thải bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải từ nhà máy B, nước thải từ nhà máy C và bệnh viện. Sự phân bố lưu lượng thải theo giờ được ghi ở bảng dưới đây: Nước thải sinh hoạt Giờ %Qng d 0-1 1_2 2_3 3_4 4_5 5_6 6_7 7_8 8_9 9_10 10_11 1,59 1.59 1.59 1.59 1.59 4.29 5.89 5.8 6.36 6.36 6.36 Lưu lượng (m3) 572.4 572.4 572.4 572.4 572.4 1544.4 2120.4 2088 2289.6 2289.6 2289.6 SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA Nước thải nhà máy B m3 166,6 166,6 166,6 166,6 166,6 Nước thải nhà máy C (m3) 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 4 Nước thải bệnh viện m3 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 Lưu lượng tổng cộng m3 786.95 786.95 786.95 786.95 786.95 1758.95 2510.55 2469.15 2670.75 2670.75 2670.75 %Qngd 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 4.09 4.87 5.74 6.21 6.21 6.21 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA 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 TC 4.9 1764 4.05 1458 5.56 2021.6 5.95 2142 5.95 2142 5.68 2044.8 5.66 2037.6 4.26 1533.6 4.51 1623.6 4.25 1530 2.54 914.4 1.59 572.4 1.59 572.4 99.5 35998 166,6 166,6 166,6 166,6 166,6 166,6 166,6 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 208.3 4999, 2 1999, 2 6,25 2145.15 6,25 1839.15 6,25 2402.75 6,25 2523.15 6,25 2523.15 6,25 2425.95 6,25 2418.75 6,25 1748.15 6,25 1838.15 6,25 1744.55 6,25 1128.95 6,25 786.95 6,25 786.95 150 43146.4 • Lưu lượng tổng cộng trung bình ngày đêm Qtbtc−ngd ΣQi = = 36000 + 150 + 2000 + 5000 = 43150 (m3/ngđ) • Lưu lượng tổng cộng trung bình giờ : qtbtc− h Qtbtc− ngd 24 = = = 1797,92 (m3/h) • Lưu lượng tổng cộng trung bình giây : qtbtc− s q tbtc− h 3,6 = = = 499,42 (l/s) ● Ta có = 1,500145 > 1,5 Nên có bể điều hòa. • Lưu lượng tổng cộng lớn nhất ngày đêm tc Qmax − ngd ΣQi sh Qmax − ngd Qtbbv− ngd QtbctB− ngd QtbctC− ngd = = + + + = 54720 + 150 + 2000 + 5000 = 61870 ( m3/ngđ) • Lưu lượng tổng cộng lớn nhất giờ : tc q max −h tc qmax − ngd 24 = = 2577,92 (m3/h) • Lưu lượng tổng cộng lớn nhất giây : SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 5 4.98 4.27 5.59 5.87 5.87 5.64 5.62 4.06 4.27 4.06 2.62 1.83 1.83 98.89 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA q tc max − s tc q max −h 3,6 2577,92 3,6 = = = 716,08 (l/s) • Lưu lượng tổng cộng nhỏ nhất giờ: tc q min −h = 786,95 ( m3/h) • Lưu lượng tổng cộng nhỏ nhất giây: q tc min − s tc q min −h 3,6 786,95 3,6 = = = 218,6 (l/s) 2. Xác định nồng độ chất bẩn nước thải theo chất lơ lửng (SS) và theo BOD 2.1. Xác định nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng SS: 2.1.1. Trong nước thải sinh hoạt: - Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt là: Csh = nll .1000 qtb = = 416,6 (mg/l) Trong đó : +nll : lượng chất lơ lửng tiêu chuẩn tính cho 1 người (bảng 7-4 TCXDVN 51-2008), nll = 60 g/ng.ngđ +qtb: tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qtb = 144 (l/ng.ngđ) 2.1.2. Trong nước thải công nghiệp: * Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải nhà máy B : CB = 10000 (mg/l) * Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải nhà máy C : CC = 1500 (mg/l) Nhà máy B và C khi chưa qua xử lí vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vào mạng lưới thoát nước thành phố nên các nhà máy cần xử lí sơ bộ. Sau khi được xử lí sơ bộ nước thải của nhà máy đạt tiêu chuẩn xả thải đối với nước thải công nghiệp vào mạng lưới thoát nước thành phố là: C cn = 200 mg/l 2.1.3. Trong nước thải bệnh viện: SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 6 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA - Nước thải bệnh viện bao gồm 2 thành phần là nước thải từ các giường bệnh và nước thải do quá trình sinh hoạt của các công nhân viên. Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải bệnh viện: bv = C nll . N bv Qbv = 60.1000.1200 = 250.1000 288 (mg/l/) nll: lượng chất lơ lửng tiêu chuẩn tính cho 1 người (bảng 7-4 TCVDVN 51:2008), nll = 60 g/ng.ngđ : Qbv: Lưu lượng thải của bệnh vịên, Qbv = 250 (m3/ng.đ) Nbv: số người trong bệnh viện kể cả bệnh nhân và nhân viên (với hệ số phục vụ là 1:1) Nbv = 600 + 600 = 1200 người. 2.1.4. Nồng độ chất lơ lửng tổng cộng : Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải của mạng lưới thoát nước là: C ΣQi .Ci tc = ΣQ Qtbsh.ngd .Csh + Q bv .C bv + Q B .C B + QC .CC Qtbsh.ngd + Qbv + QB + QC = = 36000.416,6 + 150.288 + 2000.200 + 5000.200 = 381 36000 + 150 + 2000 + 5000 (mg/l). 2.2. Xác định hàm lượng BOD trong nước thải 2.2.1.Trong nước thải sinh hoạt Trong nước thải sinh hoạt của thành phố thì có 100% số dân dùng bể tự hoại để xử lý nước thải trước khi đưa ra cống chung của thành phố. Khi nước thải qua bể tự hoại thì lượng chất hữu cơ tính cho 1 người là n BOD = 30 g/ng.ngàyđ. Khi nước thải không qua bể tự hoại mà chảy trực tiếp vào môi trường tự nhiên thì lượng chất hữu cơ tính cho 1 người là nNOS = 65 g/ng.ngàyđ. SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 7 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA - Như vậy hàm lượng chất hữu cơ trung bình mà 1 người dân thải ra trong 1 ngày đêm là: nBOD = 30+65 = 95 g/ng.ngàyđ Nồng độ chất hữu cơ BOD trong nước thải sinh hoạt là: = Lsh nNOS .1000 65.1000 = = qtb 160 406,25 (mg/l) qtb = 160 l/ng.ngđ : tiêu chuẩn thoát nước trung bình . 2.2.2.Trong nước thải công nghiệp: * Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải nhà máy B: BOD5B = 18000 (mg / l ) * Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải nhà máy C: C 5 BOD = 1700 (mg/l) - Hàm lượng BOD5 trong nước thải của 2 nhà máy B và C ban đầu chưa qua quá trình xử lí sơ bộ lớn hơn tiêu chuẩn thải cho phép vào mạng lưới thoát thành phố. Sau quá trình xử lí sơ bộ, ta có hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải 2 nhà máy là bằng nhau và có giá trị : L cn BOD5 = 100 mg/l 2.2.3.Trong nước thải bệnh viện: Nước thải bệnh viện bao gồm 2 thành phần là nước thải từ các giường bệnh và nước thải do quá trình sinh hoạt của các công nhân viên. Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải bệnh viện: bv L = n NOS . N bv Qbv = 65.1200 = 250 312 (mg/l/) nNOS: lượng chất hữu cơ tiêu chuẩn tính cho 1 người (bảng 7-4 TCXDVN 51:2008), SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 8 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA nNOS = 65 g/ng.ngđ Nbv: số người trong bệnh viện kể cả bệnh nhân và nhân viên (với hệ số phục vụ là 1:1) Nbv = 1200 người. Qbv: Lưu lượng thải của bệnh vịên, Qbv = 250(m3/ng.đ) - Bệnh viện khi chưa qua xử lí vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vào mạng lưới thoát nước chung nên cần xử lí sơ bộ. Sau khi được xử lí sơ bộ nước thải của bệnh viện đạt tiêu chuẩn xả thải đối với nước thải bệnh viện vào mạng lưới thoát nước chung là: Lbv =100 mg/l 2.2.4 Nồng độ chất hữu cơ trong hỗn hợp nước thải : Nước thải trong hệ thống thoát nước bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải nhà máy B , C và nước thải bệnh viện. Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải của mạng lưới thoát nước là: Qtbsh.ngd .Lsh + QB .Lcn + QC .Lcn + Qbv .Lbv Lhh = Qtbsh.ngd + QB + QC + Qbv 36000.406,25 + 2000.100 + 5000.100 + 150.100 36000 + 2000 + 5000 + 150 = = 355,5 (mg/l) 2.3. Xác định dân số tính toán: 2.3.1. Dân số tính toán tính theo hàm lượng chất lơ lửng: - Dân số tương đương tính theo chất lơ lửng: ll td N = Ccn .Qcn 200.( 2000 + 5000 + 150) = = nll 60 23833,3 (người) Ccn =200 mg/l : hàm lượng chất lơ lửng của nước thải công nghiệp khi thải vào mạng lưới thoát nước của thành phố. SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 9 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA Qcn = ( 2000 + 5000 + 150 ) m3/ngđ : tổng lưu lượng của 2 nhà máy B và nhà máy C và bệnh viện. nll = 60 g/ng.ngđ : lượng chất lơ lửng tiêu chuẩn thải tính cho 1 người. - Dân số tính toán tính theo chất lơ lửng : N ll = N tdll + N =23833,3 + 250000 = 273833,3 (người ) 2.3.2. Dân số tính toán tính theo hàm lượng BOD: - Dân số tương đương tính theo BOD5: BOD td = N Lcn .Qcn 100.( 2000 + 5000 + 150) = = nNOS 65 11000 (người) L = 100 mg/l : lượng BOD của nước thải nhà máy B,nhà máy C và bệnh viện khi thải vào mạng lưới thoát nước của thành phố. Qcn = ( 2000 + 5000 + 150 ) m3/ngđ : tổng lưu lượng của 3 nhà máy B và nhà máy C và bệnh viện. nNOS = 65 g/ng.ngđ : lượng BODht tiêu chuẩn thải tính cho 1 người. - Dân số tính toán tính theo BODht : N NOS = N tdBOD5 + N = 11000 + 250000 = 261000 (người) 2.4. Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải: * Để lựa chọn phương pháp và công nghệ xử lý nước thải thích hợp đảm bảo hiệu quả xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào hệ thống GTT loại B –QC 40-2011 với các yêu cầu cơ bản - Hàm lượng chất lơ lửng SS ≤ 100 mg/l - Nhu cầu oxy sinh học BOD5 ≤ 50 mg/l * Mức độ cần thiết xử lý nước thải thường được xác định theo : SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 10 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA - Hàm lượng SS phục vụ cho tính toán công nghệ xử lý cơ học. - Hàm lượng BOD5 phục vụ cho tính toán công trình và công nghệ xử lý sinh học • Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức: Csvs − Cstns .100% C svs Ess = Trong đó: C v ss C = = 86,87 (%) - hàm lượng chất lơ lửng của hỗn hợp nước thải. tn ss - hàm lượng chất lơ lửng của nguồn tiếp nhận. • Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5: EBOD = Trong đó: v BOD L LvBOD − LtnBOD .100% LvBOD = = 85,93 (%) - hàm lượng BOD5 của hỗn hợp nước thải. tn BOD L - hàm lượng BOD5 của nguồn tiếp nhận. 2.5. Lựa chọn công nghệ của trạm xử lý. Để lựa chọn cho trạm xử lý một sơ đồ công nghệ với các biện pháp xử lý nước thải qua các giai đoạn có hiệu quả, ta căn cứ vào các đặc điểm như sau : Dựa vào: + Công suất của trạm xử lý. + Thành phần và đặc tính của nước thải. + Mức độ cần làm sạch cần thiết của nước thải khi thải ra nguồn tiếp nhận. + Tiêu chuẩn xả thải vào nguồn. + Các điều kiện về mặt bằng, địa hình của nơi đặt trạm xử lý. + Các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật khác. -Các thông số cần thiết: Hiệu suất xử lý theo hàm lượng lơ lửng là 86,87 % Hiệu suất xử lý theo hàm lượng BOD là 85,93 % Công suất trạm: Q = 35950 m3/ngđ Chọn công nghệ xử lý như sau: Xử lý cơ học: - Ngăn tiếp nhận. - Song chắn rác + thùng chứa rác - Bể lắng cát + sân phơi cát SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 11 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA - Thiết bị đo lưu lượng Bể lắng ly tâm đợt I Bể earotank Bể lắng ly tâm đợt II. Bể tiếp xúc. Bể mêtan. Làm ráo nước ở sân phơi bùn. 2.5.1 SƠ ĐỒ XỬ LÝ Nước đầu vào Ngăn tiếp nhận Nước thải đầu vào Song chắn rác 1. Bể lắng cát Thùng chứa rác Rác Cát SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA Sân phơi cát 12 Nơi thu gom Nơi vận chuyển ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA Bể lắng li tâm I C Cặn tươi Cấp khí Bể aerotank Bể lắng li tâm II Bùn dư Bể nén bùn Bể metan Bể tiếp xúc Sân phơi bùn Sông Nơi vận chuyển 2.5.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ theo Phương án Nước thải được bơm từ ngăn tiếp nhận, theo mương dẫn tự chảy qua các công trình tiếp theo: song chắn rác, bể lắng cát. Tại đây rác và cát được loại bỏ. Từ bể lắng cát, nước thải được đưa sang bể lắng li tâm đợt I để loại bỏ bớt các chất lơ lửng có trong nước. Nước thải sau khi đưa qua bể lắng đợt I được dẫn vào bể trộn chất dinh dưỡng để bổ sung thêm thành phần nitơ, phốt pho trong nước thải, tạo môi trường sống thích hợp cho vi sinh vật trong bể Aeroten. Sau khi bổ sung dinh dưỡng, nước thải được dẫn vào bể Aeroten có ngăn tái sinh bùn để thực hiện quá trình xử lý sinh học. Tại đây diễn ra quá trình oxi hoá các chất hữu cơ bởi các vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí tạo SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 13 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA thành bông bùn hoạt tính. Sau đó nước thải và bùn hoạt tính được chuyển vào bể lắng ngang đợt II . Tại đây, bùn hoạt tính sẽ lắng xuống đáy, nước trong sau lắng được dẫn sang bể tiếp xúc và khử trùng bằng Clo. Nước thải sau khi khử trùng được thải ra ngoài theo mương thoát nước mưa dẫn ra sông. Bùn lắng ở bể lắng II phần dư còn lại sẽ được dẫn vào bể nén bùn cùng với cặn tươi ở bể lắng I. Bùn sau khi nén sẽ được bơm vào bể mêtan để phân huỷ và ổn định trong điều kiện yếm khí. Sau thời gian ổn định, bùn được bơm sang sân phơi bùn làm ráo nước để giảm dung tích trước khi vận chuyển đi nơi khác. 2.6 Bể lắng đợt I Nhiệm vụ của bể lắng đợt I là loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải sau khi đã qua các công trình xử lí trước đó. Ở đây, các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy, các chất có tỷ trọng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước và sẽ được thiết bị gạt cặn tập trung đến hố ga đặt ở bên ngoài bể. Hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợi I cần đạt ≤150 mg/l. Thể tích tổng cộng của bể lắng đợt I : W = Qmax.h . t = 2670 . 1,5 = 4005 m3 Trong đó : Qmax.h : Lưu lượng lớn nhất h t : Thời gian lắng được xác định bằng thực nghiệm về động học lắng. Trường hợp không tiến hành thực nghiệm được, thời gian lắng (t) đối với bể lắng đợt I chúng ta có thể lấy bằng 1,5h Chọn 2 bể công tác, thể tích của mỗi bể sẽ là : W1 = == 2002,5 m3 Diện tích của mỗi bể trong mặt bằng : S1 = = = 455,1 m2 Trong đó : H1 : Chiều sâu vùng lắng của bể li tâm có thể lấy từ 1,5 đến 5m. Tỷ lệ giữa đường kính D và chiều sâu vùng lắng (D :H1) chúng ta lấy trong khoảng từ 6 đến 12 (TCXD 51-2008), chọn H1 =4,4 m. SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 14 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA Đường kính của bể lắng li tâm : D = = = 25,24 m Chọn đường kính mỗi bể : D = 26 m Chọn chiều sâu hữu ích của bể lắng H = 4,4 m Tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng trong bể lắng : U = = = 0,82 mm/s Hiệu suất lắng của chất lơ lửng trong nước thải ở bể lắng I phụ thuộc vào tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng trong nước thải (U = 0,82mm/s) và hàm lượng ban đầu của chất lơ lửng ( Ctc= 381 mg/l ) và lấy theo bảng 3-10 ( TTDCCN Lâm Minh Triết ) Với Ctc = 381 mg/l và U =0,82 mm/s, hiệu suất lắng E1= 70% Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng: C = = = 190,5 mg/l Vì C = 190,5 mg/l >150 mg/l (Điều 6.5.3 TCXD 51-2008) nên cần thực hiện giai đoạn làm thoáng sơ bộ bể lắng để đảm bảo SS 150 mg/l khi vào bể aerotank. 2.7. Bể làm thoáng sơ bộ. Ta có :V bể làm thoáng = = = 333,85 m3 Trong đó: Qmax.h : lưu lượng lớn nhất giờ : Qmax.h vào bể làm thoáng= 50% Qmax.h vào công trình aerotank và làm thoáng = = 1335,38 m3/h t : là thời gian làm thoáng (thổi khí ), thông thường t = 10 – 20 phút,chọn t = 15 phút. • Lượng không khí cần cung cấp cho bể làm thoáng được tính theo lưu lương riêng của không khí: • V khí = Qmax.h x D = 1335.38 x 0.5 = 667,7 m3 Trong đó : D : Là lưu lượng của không khí trên 1 m3 nước thải, D= 0.5 m3/m3 • Diện tích bể làm thoáng sơ bộ trên mặt bằng được tính theo công thức: F = = = 111,28 m2 SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 15 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA Trong đó: I là cường độ thổi khí trên 1 m2 bề mặt bể làm thoáng trong khoảng thời gian 1 h ,I = 4 – 7 m3/m2/h lấy I = 6 m3/m2/h. • Chiều cao công tác của bể làm thoáng sơ bộ : H= = =6m Chọn bể làm thoáng sơ bộ gồm hai ngăn với diện tích mỗi ngăn là : = = 55,64 m2 . Như vậy kích thước mỗi ngăn trên mặt bằng là: B x L = 7,5 x 7,5 m Hàm lượng chất rắn lơ lửng sau khi làm thoáng sơ bộ với hiệu suất E = 15 % được tính theo công thức: Csau làm thoáng = = Ctc x (1 – 0.15) = 323,85 mg/l Trong đó : Ctc Hàm lượng chất lơ lửng nước thải dẫn đến bể làm thoáng , Ctc = 381 mg /l Như vậy hàm lượng chất lơ lửng trôi theo dòng nước ra khỏi bể làm thoáng đến công trình bể lắng a và b là : 323,85 mg/l Hàm lượng BOD5 giảm với hiệu suất E’ = 15% sau khi qua bể làm thoáng sơ bộ .Vậy hàm lượng BOD5 trong nước thải bằng : LBOD5 = = = 302,18 mg/l Trong đó : Ltc = Hàm lượng BOD5 trong hỗn hợp nước thải dẫn đến bể làm thoáng.Ltc = 355,5 mg/l Hàm lượng SS sau lắng và làm thoáng là: Csau lắng + làm thoáng= Ctc x (100 – 65)% = 381 x 35% = 133,35 mg/l 2.8. Bể aeroten a) Giới thiệu: nước thải sau xử lý ở bể lắng đợt I được dẫn đến công trình xử lý sinh học: Aeroten - Quá trình bùn hoạt tính vi sinh vật lơ lửng. b) Xác định lưu lượng không khí cung cấp cho aeroten: Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lí: D= 2 La = K .H = 11,1m3/m3 nước thải Trong đó : La: Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải của mạng lưới thoát nước. La = K: hệ số sử dụng không khí; K = 6>7 g/m 4 khi sử dụng thiết bị khuếch tán không khí là đường ống châm lỗ; K= 14>18 g/m 4 khi sử dụng tấm plastic xốp; chọn K=16g/m4 để tính toán. SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 16 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA H: Chiều sâu công tác của bể Aeroten, H=4m. Thời gian cần thiết thổi khí vào Aeroten: t= 2 La = K .I = 9,87 h Trong đó : I : Cường độ thổi không khí, I phụ thuộc vào hàm lượng BOD 5 của nước thải dẫn vào aeroten và BOD5 sau khi xử lí. I = 4,5 m3/m2.h Lượng không khí thôi vào aeroten trong 1 đơn vị thời gian (giờ) : V = D . Q = 11,1 . 1133,98 = 12587,18 m3/h Trong đó: Q: lưu lượng nước thải, m3/h. Nếu Kch (hệ số không điều hòa chung) của nước thải chảy vào Aeroten 1,25 khi đó lấy Q bẳng lưu lượng trung bình của nước thải chảy vào aeroten những giờ lớn nhất (từ 6h sáng đến 18h chiều) . Q = 1133,98 m3/h c) Xác đinh kích thước bể Aeroten Diện tích bể Aeroten: F = = = 2797,15 m2 Thể tích của bể Aeroten: W = F . H = 2797,15 . 4 = 11188,6 m3 Trong đó : H: chiều cao của bể aeroten, H=4m. Chiều dài các hành lang của aeroten: L = = = 349,64 m Trong đó: b: chiều ngang mỗi hành lang của bể aeroten, lấy b =2H =8m. Chọn bể Aeroten gồm 4 đơn nguyên, 4 hành lang cho một đơn nguyên, chiều dài mỗi hành lang sẽ là: l = = = 21,85 m Trong đó: n: số hành lang trong 1 đơn nguyên, n= 4m SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 17 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA N: số đơn nguyên, N= 4 d) Tính toán thiết bị khuếch tán không khí: Chọn thiết bị phân tán không khí là đĩa khí có lưu lượng q0= 11-96 (l/ph). Chọn cường độ khí là qo= 95 (l/ph) Số lượng đĩa khí được tính theo công thức: Nx= = = 2208,28 ( đĩa khí ) Số lượng đĩa khí n1 trong một hành lang sẽ là: n1 = = = 138 ( đĩa khí ) Các đĩa khí được bố trí thành một hàng trên ống cung cấp khí. MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………….1 I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ CÁC SỐ LIỆU CƠ SỞ………………………………2 II. CÁC TÀI LIỆU CƠ SỞ ……………………………………………………………2 III. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ……………………………………..2 1. Xác định lưu lượng tính toán của nước thải. ………………………………………………...2 1.1. Lưu lượng nước thải sinh hoạt……………………………………………………………...2 1.2. Lưu lượng nước thải của bệnh viện………………………………………………………...3 1.3. Lưu lượng nước thải của công ty B………………………………………………………...3 1.4. Lưu lượng nước thải của công ty C………………………………………………………...4 2. Xác định nồng độ chất bẩn nước thải theo chất lơ lửng (SS) và theo BOD………………….6 2.1. Xác định nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng SS………………………………………………..6 2.1.1. Trong nước thải sinh hoạt ………………………………………………………………..6 2.1.2. Trong nước thải công nghiệp …………………………………………………………….6 2.1.3. Trong nước thải bệnh viện ………………………………………………………………6 2.1.4. Nồng độ chất lơ lửng tổng cộng …………………………………………………………7 2.2. Xác định hàm lượng BOD trong nước thải…………………………………………………7 2.2.1.Trong nước thải sinh hoạt………………………………………………………………....7 2.2.2.Trong nước thải công nghiệp:…………………………………………………………….7 2.2.3.Trong nước thải bệnh viện………………………………………………………………...8 2.2.4 Nồng độ chất hữu cơ trong hỗn hợp nước thải .…………………………………………..8 2.3. Xác định dân số tính toán…………………………………………………………………...9 2.3.1. Dân số tính toán tính theo hàm lượng chất lơ lửng…………………………………….....9 2.3.2. Dân số tính toán tính theo hàm lượng BOD………………………………………………9 2.4. Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải………………………………………………...10 SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 18 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA 2.5. Lựa chọn công nghệ của trạm xử lý………………………………………………………..10 2.5.1 Sơ đồ xư lý………………………………………………………………………………...12 2.5.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ theo Phương án…………………………………………..13 2.6 Bể lắng đợt I...........................................................................................................................13 2.7. Bể làm thoáng sơ bộ..............................................................................................................15 2.8. Bể aeroten..............................................................................................................................16 a) Giới thiệu..................................................................................................................................16 b) Xác định lưu lượng không khí cung cấp cho aeroten...............................................................16 c) Xác đinh kích thước bể Aeroten...............................................................................................17 d) Tính toán thiết bị khuếch tán không khí……………………………………………………...17 SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 19 [...]...ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA - Hàm lượng SS phục vụ cho tính toán công nghệ xử lý cơ học - Hàm lượng BOD5 phục vụ cho tính toán công trình và công nghệ xử lý sinh học • Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức: Csvs − Cstns 100% C svs Ess = Trong đó: C v ss C = = 86,87 (%) - hàm lượng chất lơ lửng của hỗn hợp nước thải tn ss - hàm lượng chất lơ lửng của. .. thiết xử lý nước thải theo BOD5: EBOD = Trong đó: v BOD L LvBOD − LtnBOD 100% LvBOD = = 85,93 (%) - hàm lượng BOD5 của hỗn hợp nước thải tn BOD L - hàm lượng BOD5 của nguồn tiếp nhận 2.5 Lựa chọn công nghệ của trạm xử lý Để lựa chọn cho trạm xử lý một sơ đồ công nghệ với các biện pháp xử lý nước thải qua các giai đoạn có hiệu quả, ta căn cứ vào các đặc điểm như sau : Dựa vào: + Công suất của trạm xử. .. lửng…………………………………… 9 2.3.2 Dân số tính toán tính theo hàm lượng BOD………………………………………………9 2.4 Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải……………………………………………… 10 SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 18 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA 2.5 Lựa chọn công nghệ của trạm xử lý……………………………………………………… 10 2.5.1 Sơ đồ xư lý……………………………………………………………………………… 12 2.5.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ theo Phương án ………………………………………... khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lí: D= 2 La = K H = 11,1m3/m3 nước thải Trong đó : La: Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải của mạng lưới thoát nước La = K: hệ số sử dụng không khí; K = 6>7 g/m 4 khi sử dụng thiết bị khuếch tán không khí là đường ống châm lỗ; K= 14>18 g/m 4 khi sử dụng tấm plastic xốp; chọn K=16g/m4 để tính toán SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 16 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD:... ĐẦU………………………………………………………………………………….1 I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ CÁC SỐ LIỆU CƠ SỞ………………………………2 II CÁC TÀI LIỆU CƠ SỞ ……………………………………………………………2 III XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN …………………………………… 2 1 Xác định lưu lượng tính toán của nước thải ……………………………………………… 2 1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt…………………………………………………………… 2 1.2 Lưu lượng nước thải của bệnh viện……………………………………………………… 3 1.3 Lưu lượng nước thải của công ty B………………………………………………………... NGHĨA 13 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA thành bông bùn hoạt tính Sau đó nước thải và bùn hoạt tính được chuyển vào bể lắng ngang đợt II Tại đây, bùn hoạt tính sẽ lắng xuống đáy, nước trong sau lắng được dẫn sang bể tiếp xúc và khử trùng bằng Clo Nước thải sau khi khử trùng được thải ra ngoài theo mương thoát nước mưa dẫn ra sông Bùn lắng ở bể lắng II phần dư còn lại sẽ được dẫn vào bể nén... Dựa vào: + Công suất của trạm xử lý + Thành phần và đặc tính của nước thải + Mức độ cần làm sạch cần thiết của nước thải khi thải ra nguồn tiếp nhận + Tiêu chuẩn xả thải vào nguồn + Các điều kiện về mặt bằng, địa hình của nơi đặt trạm xử lý + Các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật khác -Các thông số cần thiết: Hiệu suất xử lý theo hàm lượng lơ lửng là 86,87 % Hiệu suất xử lý theo hàm lượng BOD là 85,93 % Công... công nghệ xử lý như sau: Xử lý cơ học: - Ngăn tiếp nhận - Song chắn rác + thùng chứa rác - Bể lắng cát + sân phơi cát SVTH: TRƯƠNG NGỌC BIẾT DƯƠNG THANH NGHĨA 11 ĐỒ ÁN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: KIỀU THỊ HÒA - Thiết bị đo lưu lượng Bể lắng ly tâm đợt I Bể earotank Bể lắng ly tâm đợt II Bể tiếp xúc Bể mêtan Làm ráo nước ở sân phơi bùn 2.5.1 SƠ ĐỒ XỬ LÝ Nước đầu vào Ngăn tiếp nhận Nước thải đầu vào Song... sâu công tác của bể Aeroten, H=4m Thời gian cần thiết thổi khí vào Aeroten: t= 2 La = K I = 9,87 h Trong đó : I : Cường độ thổi không khí, I phụ thuộc vào hàm lượng BOD 5 của nước thải dẫn vào aeroten và BOD5 sau khi xử lí I = 4,5 m3/m2.h Lượng không khí thôi vào aeroten trong 1 đơn vị thời gian (giờ) : V = D Q = 11,1 1133,98 = 12587,18 m3/h Trong đó: Q: lưu lượng nước thải, m3/h Nếu Kch (hệ số không... định hàm lượng BOD trong nước thải…………………………………………………7 2.2.1.Trong nước thải sinh hoạt……………………………………………………………… 7 2.2.2.Trong nước thải công nghiệp:…………………………………………………………….7 2.2.3.Trong nước thải bệnh viện……………………………………………………………… 8 2.2.4 Nồng độ chất hữu cơ trong hỗn hợp nước thải ………………………………………… 8 2.3 Xác định dân số tính toán ……………………………………………………………… 9 2.3.1 Dân số tính toán tính theo hàm lượng chất