Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thảy cho công ty dệt nhuộm Sài Gòn công suất 2000 m3 một ngày

Nội dung Chương I GIỚI THIỆU a Đặt vấn đề .7 a Đặt vấn đề b Nội dung đề tài b Nội dung đề tài Chương II TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT I Tổng quan I Tổng quan a Quy trình công nghệ a Quy trình công nghệ i Làm nguyên liệu i Làm nguyên liệu ii Chải ii Chải iii Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi .8 iii Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi iv Hồ sợi dọc iv Hồ sợi dọc v Dệt vải v Dệt vải vi Giũ hồ vi Giũ hồ vii Nấu vải vii Nấu vải viii Làm bóng vải viii Làm bóng vải ix Tẩy trắng Trang ix Tẩy trắng x Nhuộm vải hoàn thiện x Nhuộm vải hoàn thiện Chương III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 10 I Phương pháp học .10 I Phương pháp học 10 1) Song chắn rác 10 1) Song chắn rác 10 i Bể lắng cát 10 i Bể lắng cát 10 ii Bể tách dầu mỡ 10 ii Bể tách dầu mỡ 10 iii Bể lọc học 11 iii Bể lọc học 11 a Phương pháp hóa học hóa lý 11 a Phương pháp hóa học hóa lý 11 1) Phương pháp hoá học 11 1) Phương pháp hoá học 11 Trung hoà 11 Phương pháp oxy hoá khử .11 i Phương pháp hoá lý 11 i Phương pháp hoá lý 11 Keo tụ 11 Hấp phụ 12 Tuyển 12 Trao đổi ion 13 b Phương pháp sinh học 13 b Phương pháp sinh học 13 Trang 1) Các công trình xử lý sinh học nước thải điều kiện tự nhiên 13 1) Các công trình xử lý sinh học nước thải điều kiện tự nhiên .13 Hồ sinh vật 14 Cánh đồng tưới công cộng bãi lọc 14 i Các công trình xử lý sinh học nước thải điều kiện nhân tạo 15 i Các công trình xử lý sinh học nước thải điều kiện nhân tạo .15 Bể lọc sinh học - Biôphin 16 Quá trình bùn hoạt tính (aerotank) 17 Lọc sinh học tiếp xúc dạng trống quay (RBC) 19 Mương oxy hóa 19 c Phương pháp xử lý cặn 19 c Phương pháp xử lý cặn 19 ii Sân phơi bùn 19 ii Sân phơi bùn 19 iii Máy lọc cặn chân không 20 iii Máy lọc cặn chân không 20 iv Máy lọc ép băng tải 20 iv Máy lọc ép băng tải 20 v Máy ép cặn ly tâm 21 v Máy ép cặn ly tâm 21 vi Bể Mêtan 21 vi Bể Mêtan 21 d Phương pháp khử trùng 21 d Phương pháp khử trùng 21 Chương IV ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 23 I Lựa chọn công nghệ 23 I Lựa chọn công nghệ 23 1) Cơ sở lựa chọn công nghệ 23 Trang Trang 1) Cơ sở lựa chọn công nghệ .23 i Dề xuất dây chuyền công nghệ 23 i Dề xuất dây chuyền công nghệ .23 a) Sơ đồ dây chuyền công nghệ 23 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 26 a Tính toán công trình đơn vò 27 a Tính toán công trình đơn vò 27 1) Song chắn rác 28 1) Song chắn rác 28 i Hầm tiếp nhận 30 i Hầm tiếp nhận 30 ii Bể điều hoà .31 ii Bể điều hoà 31 iii Bể keo tụ – tạo .34 iii Bể keo tụ – tạo 34 iv Bể lắng I 38 iv Bể lắng I 38 v Bể Aerotank 42 v Bể Aerotank 42 vi Bể lắng II 51 vi Bể lắng II 51 vii Bể chứa bùn 55 vii Bể chứa bùn 55 viii Bể khử trùng 55 viii Bể khử trùng 55 Chương V DỰ TOÁN CHI PHÍ 58 Trang Trang Chương I GIỚI THIỆU a Đặt vấn đề Ngày nay, vấn đề môi trường quan tâm, đặc biệt vấn đề nước thải quy trình sản xuất công nghiệp Hầu thải từ nhà máy, xí nghiệp chế biến, sản xuất xả môi trường chưa đạt tiêu chuẩn cho phép dẫn đến chất lượng môi trường ngày bò suy thoái nghiêm trọng, đặc biệt chất lượng nước Riêng với ngành dệt nhuộm thành phần, yếu tố quan tâm nhiều hàm lượng COD, BOD, độ màu… Đặc tính nước thải loại hình dệt nhuộm thường khác nhau, phụ thuộc vào công nghệ gia công, vào loại hoá chất sử dụng Đối với Công ty dệt nhuộm Sài Gòn công ty chuyên dệt nhuộm màu cho sản phẩm để vụ cho nhu cầu thò trường nước, quy trình sản xuất phát sinh lượng nước thải lớn Nước thải có hàm lượng COD, BOD 5, độ màu… vượt tiêu chuẩn cho phép chưa xử lý tốt chưa có hệ thống xử lý nước thải Trước tình hình công ty cần xây dựng hệ thống xử lý nước thải trước thải vào nguồn tập trung Do đồ án “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty dệt nhuộm Sài Gòn công suất 2000m 3/ngày” đề phương pháp xử lý nước thải thích hợp cho cơng ty đển nhằm góp phần công ty bảo vệ môi trường nước nói riêng môi trường nói chung b Nội dung đề tài Tổng quan ngành công nghiệp cần xử lý nước thải: Tình hình sản xuất thành phần tính chất nước thải dự trù nguồn phái thải dây chuyền sản xuất Tổng quan phương pháp xử lý nước thải Dây chuyền công nghệ hệ thống xử lý nước thải thuyết minh dây chuyền Thuyết minh chi tiết công trình đơn vò giao Tính toán sơ mạng lưới thu gom nước thải nhà máy Tính toán đự đoán giá thành Bản vẽ chi tiết công trình đơn vò Trang Chương II I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT Tổng quan Ngành dệt nhuộm ngành công nghiệp có bề dày truyền thống nước ta Cùng với phát triển đất nước, ngành dệt nhuộm có nhiều thay đổi, ngày nhiều xí nghiệp nhà máy đời, có xí nghiệp thuộc thành phần kinh tế quốc doanh, liên doanh 100% vốn đầu tư nước Ngành công nghiệp dệt nhuộm ngành phát triển nhanh chóng có đầu tư nước Trong điều kiện kinh tế nay, dệt nhuộm công nghiệp chiếm vò trí quan trọng kinh tế quốc dân, đóng góp đáng kể vào ngân sách nhà nước nguồn giải công ăn việc làm cho nhiều lao động Dệt nhuộm loại hình công nghiệp đa dạng chủng loại sản phẩm có thay đổi nguyên liệu, đặc biệt thuốc nhuộm Nước thải công nghiệp dệt nhuộm gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường sống, số như: pH, COD, BOD, độ màu, nhiệt độ vượt tiêu chuẩn cho phép xả thải vào nguồn, hàm lượng chất hoạt động bề mặt cao lên tới 10 – 12 mg/l, xả vào nguồn nước sông, kênh rạch tạo màng bề mặt, ngăn cản khuếch tán oxy vào môi trường nước gây nguy hại cho hoạt động thủy sinh vật Một điều quan trọng độ màu nước thải cao, việc xả liên tục vào nước làm cho độ màu tăng dần, dẫn đến trạng nguồn nước bò đục, thuốc nhuộm thừa có khả hấp thụ ánh sáng ngăn cản khuếch tán ánh sáng vào nước, thực vật bò hủy diệt, sinh thái nguồn nước bò ảnh hưởng nghiêm trọng Thêm vào đó, thành phần nước thải đa dạng, số kim loại nặng tồn dạng phẩm nhuộm, hoá chất phụ trợ nguy hại, độc tố tiêu diệt thủy sinh vật ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người a Quy trình công nghệ i Làm nguyên liệu Nguyên liệu thường đóng dạng kiện thô chứa sợi có kích thước khác với tạp chất tự nhiên bụi, đất, hạt … nguyên liệu thô đánh ống, làm sạch, trộn Sau trình làm thu dạng phẳng ii Chải Các sợi chải song song tạo thành sợi thô iii Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi Tiếp tục kéo sợi thô máy sợi để giảm kích thước sợi, tăng độ bền quấn sợi vào ống sợi thích hợp cho việc dệt vải Sợi ống nhỏ đánh ống thành to để chuẩn bò dệt vải Tiếp tục mắc sợi dồn ống để chuẩn bò cho công đọan hồ sợi iv Hồ sợi dọc Trang Hồ sợi hồ tinh bột tinh bột biến tính để tạo màng hồ bao quanh sợi, tăng độ bean, độ trơn độ bóng sợi để tiến hành dệt vải Hóa chất hồ sợi: tinh bột, keo động vật, chất làm mềm, chất béo, PVA… v Dệt vải Kết hợp sợi ngang với sợi dọc mắc để hình thành vải mộc vi Giũ hồ Tách thành phần hồ bám lên vải mộc enzym axit Vải sau giũ hồ giặt nước, xà phòng, xút, chất họat động bề mặt đưa sang nấu tẩ vii Nấu vải Loạt trừ phần hồ lại tạp chất thiên nhiên xơ sợi dầu mỡ, sáp… sau nấu vải có độ mao dẫn khả thấm ướt cao, hấp thụ hóa chất, thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại đẹp Vải nấu dung dòch kiềm chất tẩy giặt áp suất nhiệt độ cao Sau vải giặt nhiều lần viii Làm bóng vải Mục đích làm cho sợi cotton trương nở làm tăng kích thước mao quản mạch phân tử làm cho sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước, sợi bóng tăng khả bắt màu thuốc nhuộm ix Tẩy trắng Tẩy màu tự nhiên vải, làm vết bẩn làm cho vải có độ trắng yêu cầu chất lượng Các chất tẩy: NaOCl, H2O2 chất phụ trợ khác Đối với mặt hàng vải khác đòi hỏi phẩm nhuộm môi trường khác x Nhuộm vải hoàn thiện Mục đích tạo màu sắc khác vải Để nhuộm vải người ta thường sử dụng chủ yếu lọai thuốc nhuộm tổng hợp với hóa chất trợ nhuộm để tạo gắn màu vải Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải vào nước thải phụ thuộc vào nhiều yếu tố công nghệ nhuộm Lọai vải cần nhuộm, độ màu yêu cầu… Trang Chương III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Các loại nước thải chứa tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất khác nhau: từ loại chất rắn không tan đến loại khó tan hợp chất tan nước Xử lý nước thải loại bỏ tạp chất đó, làm lại đưa nước vào nguồn tiếp nhận tái sử dụng Để đạt mục đích đó, thường dựa vào đặc điểm loại tạp chất để lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp Thông thường phương pháp xử lý nước thải sau: I Phương pháp học Trong nước thải thường chứa loại tạp chất rắn có kích cỡ khác bò theo rơm cỏ, mẫu gỗ, bao bì chất dẻo, giấy giẻ, dầu mỡ nồi, cát sỏi, vụn gạch ngói … Ngoài ra, có loại hạt lơ lửng dạng huyền phù khó lắng Tuỳ theo kích cỡ, hạt huyền phù chia thành hạt chất rắn lơ lửng lắng được, hạt chất rắn keo khử keo tụ Các loại tạp chất dùng phương pháp xử lý học thích hợp (trừ loại hạt dạng rắn keo) Một số công trình xử lý học sau: 1) Song chắn rác Nhằm giữ lại vật thô rác, giẻ, giấy, vỏ hộp, mẫu đất đá…ở trước song chắn rác Song làm sắt tròn vuông (sắt tròn có ∅ = -10mm), cách khoảng 60 – 100mm để chắn vật thô 10 -25mm để chắn vật nhỏ hơn, đặt nghiên theo dòng chảy góc 600 -750 Vận tốc dòng chảy thường lấy 0.8 – 1m/s để tránh lắng cát i Bể lắng cát Dựa vào nguyên lý trọng lực, dòng nước thải cho chảy qua “bẫy cát” Bẫy cát loại bể, hố, giếng … cho nước thải chảy vào theo nhiều cách khác nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ xuống toả xung quanh… Nước qua bể lắng tác dụng trọng lực, cát nặng lắng xuống đáy kéo theo phần chất đông tụ Cát lắng bẫy cát thường chất hữu Sau lấy khỏi bể lắng cát, sỏi loại bỏ Các loại bể lắng thông dụng bể lắng cát ngang Thường thiết kế hai ngăn: ngăn cho nước qua, ngăn cào cát sỏi lắng Hai ngăn làm việc luân phiên ii Bể tách dầu mỡ Nước thải số ngành công nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, lò mổ, xí nghiệp ép dầu… thường có lẫn dầu mỡ Các chất thường nhẹ nước lên mặt nước Nước thải sau xử lý lẫn dầu mỡ phép cho vào thuỷ vực Ngoài ra, nước thải chứa dầu mỡ vào xử lý sinh học làm bít lổ hỏng vật liệu lọc, phin lọc sinh học làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính bể aerotank… Ngoài cách làm gạt đơn giản sợi mặt nước, có thiết bò tách dầu mỡ đặt trước dây chuyền xử lý nước thải Trang 10 • Diện tích mặt Aerotank 1330 V S = = = 332.5 (m2) nguyên với kích thước LxBxH=21x8x4.5 Chọn Aerotank gồm đơn H m • Thể tích bể V1=V2=21x8x4=672m2  Thời gian lưu nước bể Aerotank θ 672 V = 0.672 1000 Q ﾧ = ﾧ = ﾧ (ngày) = 16.128h  Kiểm tra tỉ số F/M & tải trọng hữu • Tỉ số F/M SF0 470.4 0.672* θM * X2500 ﾧ = ﾧ = ﾧ =0.28 (kg/kg.ngày)  Tải trọng thể tích = 0,7 (kgBOD5/m3.ngày) Ls = ﾧ = ﾧ S0 * Q 470.4*1000 −3 −3 *10*10 672 V  Tính lượng bùn thải bỏ ngày • Tốc độ tăng trưởng bùn 0,Y6 11++0,K06*10 d *θ c Yb = ﾧ = ﾧ = 0,375 (ngày-1) • Lượng sinh khối gia tăng ngày tính theo hàm lượng chất rắn dễ bay Px = ﾧ = ﾧ = 0,375*1000* Yb * Q *( (470.4 S0 − S−) 27.081) 10310 g 3/ kg 166.245 (kg/ngày) • Lượng tăng sinh khối tính theo hàm lượng chất lơ lửng Px1 = ﾧ =ﾧ= ﾧ = 207.806 Px 166.245 10.8 0−,8z (kg/ngày) Lượng bùn thải bỏ ngày (P x) = Lượng tăng sinh khối tính theo hàm lượng chất lơ lửng – Hàm lượng chất lơ lửng lại dòng Pxả = Px1 - Pra Pra = Q*SSđầura Pxả =207.806 -1000 * 50 *10-3 = 157.806(kg/ngày)  Xác đònh lưu lượng bùn dư thải bỏ Bùn dư xả bỏ, dẫn đến bể chứa bùn từ đường ống dẫn bùn tuần hoàn - Lưu lượng bùn dư thải bỏ V θ*cX Qx * X t + Qr * X r ﾧ = ﾧ ( Qx = ﾧ V * X − θ c * Qr * X r θc * X t Trang 44 • Trong Xt: Nồng độ bùn hoạt tính dòng tuần hoàn ( cặn không tro ) Xt =(1-Z)*Xb = 0,8 * 8000 = 6400 (mg/l) Xr: Nồng độ bùn hoạt tính nước khỏi bể Xr = (1-Z)*c = 0,8 * 42,6 = 34,08 (mg/l) Qra: Lưu lượng nước thải khỏi bể Aerotank, xem lượng nước thất thoát tuần hoàn bùn không đáng kể, Qr = Qv = 2000 (m3/ngày) 672 x 2500 − 10 x1000 x34, 08 Qx = = 10 x 6400 20.925(m /ngày) • Xác đònh thời gian tích luỹ cặn VxX 672 x 2500 x10−3 = = Px 207.806 t = ﾧ 8.085 ( ngày ) ( Thời gian lưu thực tế lớn thực tế 3-4 lần( chọn T= 25 (ngày) • Xác đònh lượng bùn hữu xã ngày hệ thống ổn đònh B = Qx xXb = 20.925x8000x10-3 =167.4(kg/ngày) • Cặn bay B’=(1-Z)xB = 0,8x167.4 =133.92 (kg/ngày) • Cặn bay xử lý khỏi bể lắng B” =QrxXr=1000x34,08*10-3 = 34.08(kg/ngày) • Tổng cặn hữu sinh B’+B” = 133.92 + 34.08 =168(kg/ngày)  Xác đònh tỉ số tuần hoàn bùn • Phương trình cân vật chất cho bể Aerotank Q*Xo + Qth*Xth = (Q + Qth)*X • Trong Q: Lưu lượng nước thải Xt: Nồng độ bùn tuần hoàn dẫn vào Aerotank Xt = 6400 mg/l Qth: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn X: Nồng độ chất dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính, X = 2500 mg/l • Lưu lượng tuần hoàn ﾧ=ﾧ QXth X Q− X 1000* Qrt *r2500 X 6400 X t −−2500 X Qth = ﾧ = ﾧ = 641.026 (m3/ngày)  Vậy, ta có Qth 641.026 1000 Q α = = = 0,641 • Tính toán đường ống dẫn nước bùn Từ bể lắng đợt I, nước thải tự chảy sang bể Aerotank Sau trình xử lí Trang 45 sinh học, nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng đợt II Đường kính ống dẫn nước khỏi bể Aerotank 4* Q 24*3600* π * Dn = ﾧ • Trong đó: vn: Vận tốc nước tự chảy ống dẫn chênh lệch cao độ, = [0,3 0,9 m/s]; chọn = ÷ 0,7 m/s  Dn = = 0.145(m)=145(mm) 4*1000 24*3600* π *0, Chọn ống nhựa φ uPVC dẫn nước khỏi bể Aerotank có150mm • Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn xQth 24 x3600 xπxvb Db = ﾧ • Trong đó: Qth: Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qth =641.026 m3/ngày vb: Vận tốc bùn chảy ÷ ống điều kiện bơm, vb = m/s ; chọn vb = 1,5 m/s  Db = = 0.079(m)=79 (mm) x 641.026 24 x3600 xπ x1,5 Chọn ống dẫn bùn ống nhựa PVC, đường kính 90 mm • Tính toán đường dẫn bùn dư Lưu lượng bùn dư Qw = 20.925 m3/ng = 0,00024 m/s × 0,400024 Q 1×v3,14 π D = = = 0,017 m Chọn vận tốc bùn ống v= m/s Chọn ống uPVC , có 60 mm φ Trang 46 φ  Xác đònh lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể Aerotank • Lượng oxi cần thiết theo kiện chuẩn phản ứng 20oC Q *( S*o − S ) OCo = - 1,42Px 1000* f • Trong đó: So: Nồng độ BOD5 đầu vào, So = 470.4 mg/l S: Nồng độ BOD5 hoà tan đầu ra, S = 31,94 mg/l f: Hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD; f = 0.538 Px: Lượng sinh khối gia tăng ngày tính theo hàm lượng chất rắn dễ bay hơi; Px = 166.245 kg/ngày 1000 x(470.4 − 27.081) − 1.42 x166.245 1000 x0.538 OCo  == 524.34 kgO2/ngày • Lượng oxi cần thiết điều kiện thực tế  Cs  1 OCo *  * ÷* ( T − 20 ) α  Cs − C  1, 024 OCt = ﾧ • Trong đó: Cs: Nồng độ oxi bão hoà nước, Cs = 9,08 mg/l C: Nồng độ oxi cần trì ÷ bể, C = 1,5 mg/l, chọn C = mg/l : Hệ số điều chỉnh lượng oxi α÷ ngấm vào nước thải ảnh hưởng hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, thiết bò làm thoáng, kích thước & hình dáng bể; = 0,6 0,94; chọn = 0,75  1  9, 08  524.34 *  * * ÷ ( 25− 20 ) OCt == 0, 75  9, 08 −  1, 024 796.36 (kgO2/ngày) • Lượng không khí cần thiết OK = ﾧ • Trong OCt *f OU f: Hệ số an toàn, f = 1,5 2, ÷ chọn f = 1,5 OU = Ott.h: Công suất hoà tan oxi vào nước thải thiết bò phân phối khí tính theo gam oxi cho m3 không khí Chọn thiết bò khuếch tán khí dạng đóa ; đường kính d = 240 mm ; chiều cao h = 100 mm ; lưu lượng khí qua đóa phân phối , q = 200 l/phút.đóa Trang 47 Hình : Đóa phân phối khí Ou: Công suất hoà tan oxi vào nước thải thiết bò phân phối, chọn Ou=7 gO2/m3.m (Bảng -1: Tính toán thiết kế công trình xử lí nước thải – Trònh Xuân Lai-2000) h: Độ ngập nước thiết bò phân phối khí, h = m ( OK = ﾧ = 42662.11 796.36 x1.5 −3 x x10 (m3/ngày)= 0,494 (m3/s) • Số lượng đóa thổi khí cần lắp đặt bể Aerotank OK m3 42662.11 q l m3 24*60 phut 200 *10−3 * phut.dia l N =ﾧ = ﾧ= 148 (đóa) Chọn N=153 Vậy số đóa thổi khí cần lắp đặt bể aerotank 153 • Lượng không khí mà kgBOD5 tiêu thụ 42662.11 OK 1000*(470.4 Q * ( So −−S27.081)*10 ) x10−3 −3 • Lượng không khí cấp vào bể Aerotank 42662.11 OK 1000 Q qk===96.23(m3k hí/kgBOD5) e = == 42.662 (m khí/m nước thải)  Tính toán máy thổi khí Trang 48 • Áp lực cần thiết hệ thống phân phối khí Hk = hd + hc + hf + H • Trong hd: Tổn thất áp lực ma sát ≤ dọc theo chiều dài ống dẫn; hd 0,4 m; chọn hd = 0,2 m hc: Tổn thất cục bộ; hc 0,4 m; ≤ chọn hc = 0,25 m hf: Tổn thất qua thiết bò phân ≤ phối khí; hf 0,5 m; chọn hf = 0,45 m H: Chiều sâu hữu ích bể aerotank; H = m  Hk = 0,25 + 0,2 + ≈ 0,45 + = 4,9 m m • p lực máy thổi khí tính theo Atmotphe: Pm = ﾧ = ﾧ = 0,0494 atm Hm 0,5 10,12 • Năng suất yêu cầu Qkk =OK= 42662.11(m3/ngày) = 0.49 (m3/s) • Công suất máy thổi khí , 283 * T1   pG *R  29, 7 * n *−e1  p1   Pmáy = ﾧﾧ • Trong Pmáy : Công suất yêu cầu máy nén khí (KW) G: Trọng lượng dòng không khí , kg/s G = Qkk × ρkhí = 0.491,3 = * 0,636 kg/s R : số khí; R = 8,314 KJ/K.mol 0K T1: Nhiệt độ tuyệt đối không khí đầu vào T1= 273 + 25 = 298 0K P1: áp suất tuyệt đối không khí đầu vào P1= atm P2: áp suất tuyệt đối không khí đầu P2=Pm+1=0,0494+1=1,05 atm  n= = 0,283 ( K = K − 1,395 không khí ) K 29,7 : hệ số chuyển đổi e: Hiệu suất máy , chọn e= 0,8 , 283 0,636*8,314* 298   1,05  −     29, 71*0, 283*0,8     Pmáy = =3,26 KW 4.3Hp (Hp =0,7457KW)  Công suất thực bơm 1,2 công suất tính toán  NT = 1.2N = ≈ 3.912 (KW) 5.25 Hp l Cách phân phối đóa thổi khí bể Khí từ đường ống dẫn phân phối đường ống phụ (đặt dọc theo chiều rộng bể) để cung cấp cho bể Aerotank Trên đường ống dẫn khí phụ lắp đặt 17 đầu ống thổi khí dạng đóa Khoảng cách đường ống dẫn khí phụ đặt gần 0,8 m Khoảng cách đường ống đến thành bể 0,8 m Trang 49 ≈ Khoảng cách đầu thổi khí gần 0,8m Khoảng cách đầu thổi khí đến thành bể ( chiều dài bể ) 0,7m Kích thước trụ đỡ : L*B*H = 0,2 m * 0,2 m * 0,2 m  Tính toán đường ống dẫn khí • Lượng khí qua ống nhánh q’k = ﾧ = ﾧ = 0,055 (m3/s) 0.49 OK • Đường kính ống dẫn khí Dk = 4* OK π * vk • Trong đó: vk: Vận tốc khí ống dẫn chính; vk = 15 m/s  Dk = 4*0.49 0.203(m)=203 (mm) π *15 Chọn ống dẫn khí φ ống thép , đường kính 220 mm • Đường kính ống nhánh dẫn khí dk = ﾧ 4* q 'k  Trong đó: π *v = v: Vận tốc khí ống nhánh, v = 15 m/s  dk = 4*0.055 0.068(m)=68 (mm) π *15 Chọn loại ống dẫn khí nhánh φ ống thép , đường kính 90 mm  Kiểm tra lại vận tốc • Vận tốc khí ống • Vận tốc khí ống nhánh 4* Q49 4*0, k 2 3,14*0, π * D203 4* Q035 'k 4*0, 3,14*0, π * d 2052 Thông số Chiều dài (L) Chiều rộng (B) Chiều cao tổng cộng (H) Lưu lượng không khí sục vào bể aerotank (OK) Lưu lượng khí qua ống nhánh (q’k) Đường kính ống dẫn nước khỏi bể Aerotank (Dn) Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn (Db) Đường kính ống dẫn khí (Dk) Đường kính ống nhánh dẫn khí (dk) Số lượng đóa phân phối bể Aerotank Số lượng ống nhánh phối khí Thời gian tích lũy cặn thực tế Thời gian lưu nước bể Aerotank = Vkhí = ﾧ = ﾧ = 15.15 m/s V’khí = ﾧ = ﾧ = 17,8 m/s  Kết tính toán Đơn vò m m m m3/s m3/s mm mm mm mm mm ống ngày h Số liệu 21 4.5 0.494 0.055 150 90 220 90 148 25 16.128 Trang 50 vi Bể lắng II  Diện tích bể tính toán Q*(1α)*C + C t *VL Slắng = ﾧ • Trong Q : Lưu lượng nước xử lý Q = 2000 m3/ngày = 83.333 m3/h C0 : Nồng độ bùn trì β bể aerotank (tính theo chất rắn lơ lửng) C0=*X = 2500/0,8 = 3125 mg/l = 3125 g/m3 α : Hệ số tuần hoàn α = 0,641 Ct : Nồng độ bùn dòng tuần hoàn Ct = 8000 mg/L = 8000 g/m3 VL : Vận tốc lắng bề mặt phân chia ứng với C L, xác đònh thực nghiệm Tuy nhiên, điều kiện thí nghiệm nên ta xác đònh V L công thức sau VL = Vmax *e − KCL 10 −6 Trong CL : Nồng độ cặn mặt cắt L (bề mặt phân chia) 1 *8000 CL = =C 4000 t 2 = mg/l = 4000 (g/m3) Vmax = m/h K = 600 (cặn có số thể tích 50 < SVI < 150) VL = 7*e −600*4000*10 toán = 0,635 m/h • Vậy diện tích bể tính −6 83.333*(1 + 0, 641) *3125 8000*0, 635 bể thêm buồng phân phối trung tâm S =ﾧ= 84.112 m2 • Diện tích bể S’ = 1,1 * 25,24 = 92.5 (m2)  Kích thước bể lắng • Đường kính bể S'π= D2 S' ⇒ D 2= 2= 4π 3,14 92/5 10.855( = )m ﾧ  Xác đònh chiều cao bể Chọn chiều cao bể H = m , chiều cao dự trữ mặt thoáng h 1=0,3 Chiều cao cột nước bể 3,7 m bao gồm Chiều cao phần nước h2 = 1,8 m • Chiều cao phần chóp đáy bể có độ dốc 2% tâm h3 = 0,02 *(D/2) = 0,02* (10.855/2) = 0,109 (m) • Chiều cao chứa bùn phần hình trụ Trang 51 h4 = 3,7 – h2 – h3 = 3,7 – 1.8 – 0.109 = 1.791 (m)  Thể tích phần chứa bùn bể • Thể tích phần chứa bùn bể Vb = S * h4 = 92.5 *1.791 = 165.668 (m3) • Nồng độ bùn trung bình bể 4000 C L + 8000 Ct 22 Ctb =ﾧ= ﾧ = 6000 mg/l = kg/m3 • Lượng bùn chiếm bể lắng Gbùn = Vb * Ctb = 165.668 * = 994 (kg) • Lượng bùn cần thiết cho bể Aeroten G can = Vbe aeroten X ﾧ = 672/2(m3)*2,5(kg/m3) = 840 (kg) Nếu phải tháo khô bể aeroten để sửa, sau hoạt động lại bùn từ bể lắng đủ cấp để hoạt động Không cần phải có thời gian khởi động để tích lũy cặn  Ống trung tâm • Đường kính buồng phân phối trung tâm dtt = 0,25*D =0.25*10.855=2.713 (m) • Đường kính ống loe d’ = 1,35*dtt = 1,35*2.713 = 3.664 Chiều cao ống loe (h’= 0,2 ÷ 0,5 m); chọn h’= 0,3 m • Đường kính chắn d’’= 1,3*d’ = 1,3* 3.664= 4.761 m Chiều cao từ ống loe đến chắn (h’’ =0,2÷0,5m); Chọn h’’=0,3 m • Diện tích buồng phân phối trung tâm F = (d2/4 = 3,14*( 2.713)2/4 = 5.778 (m2) • Diện tích vùng lắng bể SL = 92.5 – 5.778 = 86.722 (m2) • Tải trọng thủy lực a = ﾧ = ﾧ = 23,08 2000 Q = 23.062 86.722 S • Vận tốc lên dòng nước bể a 23.062 = = 24 24 (m3/m2ngày) v = ﾧ=0,961 (m/h)  Thời gian lưu nước bể lắng • Dung tích bể lắng V = 3.7 * S = 3.7 * 92.5 = 102.73 (m3) Trang 52 • Lượng nước vào bể lắng QL = (1+()*Q = (1 + 0,641)*2000 = 3282 (m3/ngày)  Máng thu nước Chọn 102.73 V * 24 QL 984.6 • Thời gian lắng: t = = = 2.5 h Bề rộng máng bm =0,25 (m) Chiều sâu : hm=0,3 (m) • Đường kính máng thu Dmt = D + 2*b = 10.855 + 2*0,5 = 11.855( m) Với b: Bề dày thành bể; b= 0.5 • Đường kính máng thu Dmn = Dmt + bm = 11.855 + 0.5 = 11.95(m) ﾧ • Chiều dài máng thu đặt theo chu vi bể Lm = π *Dmt = 3.14*11.855 = 37.225(m) ﾧ • Tải trọng thu nước bề mặt máng tb Qng 200 lm = = = 53.727 Lm 37.3355 ﾧ(m3/ m.ngày)  Máng cưa • Đường kính máng cưa dm = Dmáng = 10.855 m • Chiều dài máng cưa lm = π * d m = 3,14*10.855 = o ﾧ 34.085 (m) Chọn Số khe : 4khe/1m dài , khe tạo góc 900 Bề rộng cưa : brăng=100 (mm) Bề rộng khe : bk=150( mm) Chiều sâu khe : hk=bk/2= 150/2= 75(mm) htc = 200(mm) máng cưa : n = 4lm = 4*34.085 = 136.339(khe) → Chiều cao tổng cộng Tổng số khe : Chọn n = 137(khe) • Lưu lượng nước chảy qua khe tb Qng 2000(m3 / ng ) qk = = = 14.6(m3 / khe.ng ) n 137 nước máng tràn Qtb 2000 Lm = ng = = 56.617(m3 / m.ng ) lm 34.085 ﾧ • Tải trọng thu ﾧ  Tính ống dẫn bùn Trang 53 • Ống dẫn bùn Chọn vận tốc bùn chảy ống v = 0,7m/s • Lưu lượng bùn Qb = Qt + Qxã = 20.925 + 641.026 = 661.951 m3/ngày • Đường kính ống 4* Qb 4*661.951 D= = = 0.118m = 118mm 3600* 24* v * π 3600* 24*0, *3,14 ﾧ Chọn đường ống φ thép ,đường kính = 120 mm  Tính bơm bùn • Bơm bùn tuần hoàn • Công suất bơm ρ Qt gH 1000*0, 00765*9,81*5 N= = = 0.469 KW 1000η 1000*0,8 ﾧ Qt : lưu lượng bùn tuần hoàn; Qt = 661.026 m /ngày = 0,00765m /s H : chiều cao cột áp; H = m : hiệu suất máy bơm; chọn =η 0,8 • Công suất thực bơm lấy 120% công suất tính toán Nthực = 1.2*N = 1,2*0.469 = 0.5628 kW Chọn công suất bơm thực 0.6 kW  Tính toán ống dẫn nước thải khỏi bể Chọn vận tốc nước thải chảy ống v = 0.7m/s Lưu lượng nước thải Q = 2000m3/ngày  Đường kính ống D= 4* Q 4* 2000 = = 24*3600* v * π 24*3600*0, *3,14 ﾧ 205 (m)=205 mm Chọn ống nhựa uPVC có φ đường kính =210 mm Trang 54  Kết tính toán Thông số Đường kính Chiều cao cột nước Chiều cao tổng Chiều cao phần chóp đáy 2% Thể tích thực bể Thời gian lưu nước Đường kính máng thu nước (Dmáng) Đường kính máng cưa (Drăng cưa) Đường kính ống dẫn nước bể (Ddẫn nước) Đường kính ống dẫn bùn bể (Dbùn) Đơn vò m m m m m3 h m m mm mm Kích thước 10.855 3,7 0,109 370 2.5 11.75 10.855 210 120 vii Bể chứa bùn Xác đònh kích thước:  Tổng thể tích bùn chuyển qua bể thu bùn Qbth = Qbl1 + Qxa + Qth + Qbl = ﾧ 0.64*24+20.925+ 641.026+165.668 =842.979 m3/ng o Chọn thời gian lưu bùn ngăn thứ t1= h V1 = Qbth * t = 842.979*3 = 24  Thể tích ngăn thứ nhất: ﾧ 105.37 m3  Chọn chiều cao hữu ích Hhi1=3,2(m), → H1 = H hi + hbv = 3, + 0,3 = 3,5(m) hbv=0.3(m)ﾧ F1 = V1 105.37 = = 32.928(m ) H hi1 3.2  Diện tích bề mặt:ﾧ  kích thước ø:L1*B1*H1=4m*2.75m*3m c Đường kính ống dẫn nước từ bể chứa bùn sang bể điều hoà o Chọn ống nhựa uPVC có φ đường kính ﾧ = 120 mm d Đường kính ống dẫn bùn từ bể chứa bùn sang sân phơi bùn o Chọn ống nhựa uPVC có φ đường kính ﾧ = 120 mm e Đường kính ống dẫn bùn từ bể chứa bùn sang bể Aerotank o Chọn ống nhựa uPVC có φ đường kính ﾧ = 120 mm viii Bể khử trùng Trang 55  Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải: Q Y= 100 Với: Y: Lượng clo hoạt tính cần để khử trùng nước thải, kg/h a : Liều lượng hoạt tính quy đònh theo điều 6.20.3 – TCXD – 51 – 84, nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn a= g/m3 Q: Lưu lượng nước thải tính toán: ⇒ = kg/h Y= × 2000 1000 Lượng NaOCl 10% châm  vào bể tiếp xúc M= ﾧ 12.5 kg/ngày Ya * M NaOCl 6*74,5 = = M Cl 35,5  Lượng NaOCl 10%: 12.5/0,1 = 125 l/ngày = 5.21 lít/h  Thời gian lưu dung dòch NaOCl 10% chọn ngày  Thể tích cần thiết bể chứa Vbình = 125 l/ngày * ngày = 250 lít c.Tính thể tích bể tb V = Qng *t ﾧ  Với t: Thời gian tiếp xúc, t=30 (phút)  Q : lưu lượng tính toán nước thải; Q = 600m3/ngày tb → V = Qng *t = ﾧ 41.67 m3 2000*30 = 24*60 • Chọn vận tốc dòng chảy bể tiếp xúc v=2,5(m/phút)  Tiết diện ngang bể tiếp xúc F= V 41.67 = = h 1.5 ﾧ 27.78 m2  Giả sử chiều cao hữu ích bể tiếp xúc H= 1.5(m)  Chiều cao bảo bệ: hbv=0,3(m)  Chiều cao bể tiếp xúc : Hb= H+ hbv= 1,8(m)  Chiều rộng bể : chọn B = 1.5 m L= F 27.78 = = B 1.5  Chiều dài tổng cộng bể: ﾧ 18.52 m Trang 56  Kiểm tra tỉ số ﾧ L L 18.52 B = = 12.35 > 10 B 1.5 ﾧ Vậy kích thước đạt yêu cầu  Để giảm chiều dài xây dựng ta chia bể làm 10 ngăn chảy zizac Chiều rộng ngăn B = 1.5 (m) L= V 41.67 = = H × B × 10 1.5*1*10  Chiều dài ngăn là: ﾧ 2.778 m  Vậy kích thước bể tiếp xúc Clo L*B*Hb=2.79 m*1.5 m*1.8m d Tính toán đường ống dẫn nước  Vận tốc nước ống dẫn bể tiếp xúc: v=1(m/s)  Đường kính ống dẫn nước Dth = tb 4*Qng π *v = 4*2000 = 3,14*1*3600*24 ﾧ 172mm  Vậy chọn ống uPVC có ﾧ=200 Trang 57 Φ Chương V DỰ TOÁN CHI PHÍ  Phần xây dựng ST Tên công trình T 11 Song chắn rác Bể điều hòa Bể phản ứng Bể lắng I Bể aerotank Bể lắng Bể tiếp xúc Bể chứa bùn Nhà điều khiển Thể tích m3 S ố lượng 333.33 41.67 276.32 672 370 41.67 105.37 - 1 1 1 Đơn giá Đồng/m3 Thành tiền Triệu đồng 400.0 5.000.000 56.0 1.200.000 331.6 1.200.000 1612.8 1.200.000 444.0 1.200.000 50.0 1.200.000 126.4 1.200.000 400.0 1.200.000 56.0 30.000.000 Tổng cộng : 3.020.000.000 đồng  Chi phí nhân công • Chi phí công nhân: (2 người x 1.000.000 đồng/ngày/người đồng /người.tháng)/ 26 ngày = 77.000 • Chi phí cán bộ: (1 người x 1.500.000 đồng/người.tháng)/ 26ngày = 58.000 đồng/ngày • Tổng chi phí nhân công Snc =77.000 đồng + 58.000 đồng = 135.000 đồng/ngày Trang 58 [...]... vật có ích khác  Clo kết hợp với hydrocacbon thành hợp chất có hại cho môi trường sống Trong xử lý nươc thải, công đoạn khử khuẩn thường được đặt ở cuối quá trình, trước khi làm sạch nước triệt để và chuẩn bò đổ vào nguồn tiếp nhận Trang 22 Chương IV ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI I Lựa chọn công nghệ 1) Cơ sở lựa chọn công nghệ  Việc lựa chọn chọn công nghệ dựa vào các yếu tố... phân hóa được nhanh chóng Các công trình xử lý sinh học có thể phân thành hai nhóm: các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên và các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo 1) Các công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện tự nhiên Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước Việc xử lý nước thải dựa trên các công trình: cánh đồng tưới,... với nước sông hoặc với nước đã được xử lý Tùy theo mức độ yêu cầu xử lý mà bể Biôphin cao tải có thể thiết kế với sơ đồ một bậc hoặc hai bậc Bể Biôphin một bậc thường dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp Trang 16 sinh học không hoàn toàn Bể Biôphin cao tải hai bậc được áp dụng trong những trường hợp khi mức độ yêu cầu xử lý đòi hỏi cao mà sơ đồ một bậc không thực hiện được • Quá trình bùn hoạt tính. .. Thực tế cho thấy rằng, quá trình xử lý nước thải qua lớp đất bề mặt diễn ra ở độ sâu tới 1,5m Cho nên cánh đồng tưới, bãi lọc thường xây dựng ở những nơi mực nước ngầm thấp hơn 1,5m tính đến mặt đất Nhiều nước trên thế giới phổ biến việc dùng các khu đất thuộc nông trường, nông trại ở ngoại ô đô thò để xử lý nước thải Việc dùng nước thải đã xử lý sơ bộ để tưới cho cây trồng so với việc dùng nước ao... kiện tự nhiên Những ưu điểm của phương pháp này cho phép các nhà đầu tư thiết kế và xây dựng trạm xử lý nước ô nhiễm và nước thải ngay trong khu vực nhà máy, thậm chí ngay trong khu dân cư Những ưu điểm chính của phương pháp sinh học xử lý nước ô nhiễm và nước thải trong điều Trang 15 kiện nhân tạo như sau: • Phương pháp sinh học xử lý nước ô nhiễm và nước thải trong điều kiện nhân tạo thường chiếm... vào các yếu tố cơ bản sau đây • Công suất của trạm xử lý • Thành phần và đặc tính của nước thải • Tiêu chuẩn xả nước thải vào các nguồn tiếp nhận tương ứng • Phương pháp sử dụng cặn • Khả năng tận dụng các công trình có sẳn • Điều kiện mặt bằng và đặc điểm đòa chất thủy văn khu vực xây dựng • Khả năng đáp ứng thiết bò cho hệ thống xử lý • Chi phí đầu tư xây dựng, quản lý, vận hành và bảo trì  Các chỉ... này, lượng oxy cần thiết mới bắt đầu giảm dần cho tới cuối Một số bể Aerotank thường gặp :  Bể Aerotank tải trọng thấp Đây là loại Aerotank được ứng dụng vào xử lý nước thải từ rất lâu và nhiều nước trên thế giới Loại bể này thường được thiết kế đơn giản, dễ vận hành Bể Aerotank truyền thống được sử dụng để xử lý nước thải có BOD < 400mg/l, lượng không khí cấp trung bình bằng 20 – 30% nước thải trong... sạch RBC có thể được sử dụng như công trình xử lý thứ cấp, và có thể được vận hành cho những công trình nitrate hoá và khử nitrate liên tục theo mùa • Mương oxy hóa Mương oxy hoá là loại công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tuần hoàn Thời gian làm thoáng kéo dài từ 1 -3 ngày Có thể dùng để xử lý nước thải với nồng độ BOD 20 = 1000 – 1500 mg/l và đối với nước thải sinh hoạt thì không cần... sinh tức là xử lý nước thải • Kinh tế nông nghiệp, tức là sử dụng nước thải để tưới ẩm và sử dụng các chất dinh dưỡng có trong chất thải để bón cho cây trồng Nước thải sinh hoạt chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán Vì vậy khi xây dựng và quản lý các công trình trên phải tuân theo những yêu cầu vệ sinh nhất đònh Nếu khu đất chỉ dùng để xử lý nước thải hoặc chứa nước thải khi cần thiết thì được... bể Aerotank Hiệu suất xử lý BOD đạt từ 80 – 95% Loại bể Aerotank này thường chỉ áp dụng cho nước thải ô nhiễm nhẹ  Bể Aerotank tải trọng cao một bậc Trong trường hợp nước ô nhiễm có BOD cao, chúng ta phải thiết kế hệ thống thổi khí liên tục vào bể Aerotank Ở đây không khí được thổi vào liên tục trong khoảng thời gian 6 – 8 giờ Nhờ đó khả năng oxy hóa vật chất xảy ra rất nhanh Hệ thống cung cấp khí ... hình công ty cần xây dựng hệ thống xử lý nước thải trước thải vào nguồn tập trung Do đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty dệt nhuộm Sài Gòn công suất 2000m 3 /ngày đề... nước thải loại hình dệt nhuộm thường khác nhau, phụ thuộc vào công nghệ gia công, vào loại hoá chất sử dụng Đối với Công ty dệt nhuộm Sài Gòn công ty chuyên dệt nhuộm màu cho sản phẩm để vụ cho. .. Chương IV ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 23 I Lựa chọn công nghệ 23 I Lựa chọn công nghệ 23 1) Cơ sở lựa chọn công nghệ 23 Trang