Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt kí túc xá trường đại học sư phạm hà nội 2

Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip TRNG I HC S PHM H NI KHOA: HểA HC ON TH MINH TRANG TNH TON THIT K H THNG X Lí NC THI SINH HOT K TC X TRNG I HC S PHM H NI KHểA LUN TT NGHIP I HC Chuyờn ngnh: Húa Cụng ngh mụi trng Ngi hng dn khoa hc TS Lấ CAO KHI H NI - 2012 on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -1- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip MC LC MC LC M U Lý chn ti Mc ớch nghiờn cu Nhim v nghiờn cu 4 Phm vi nghiờn cu Phng phỏp nghiờn cu CHNG TNG QUAN 1.1 S lc v khu kớ tỳc xỏ trng i hc S phm H Ni 1.2 Tng quan v nc thi sinh hot ca Kớ tỳc xỏ 1.2.1 Phõn loi nc thi Kớ tỳc xỏ 1.2.2 Thnh phn ca nc thi Kớ tỳc xỏ trng HSP H Ni 1.2.3 Tớnh cht ca nc thi sinh hot 13 1.2.4 Theo dừi lng nc tiờu th ca Kớ tỳc xỏ 14 1.2.5 Theo dừi lng nc thi ca Kớ tỳc xỏ 14 1.3 Mt s cụng ngh in hỡnh ng dng x lý nc thi sinh hot 15 1.3.1 Cụng ngh Johkasou 15 1.3.2 Cụng ngh AQUAmax 15 1.3.3 Cụng ngh bựn hot tớnh kt hp mng vi sinh MBR 17 1.3.4 Cụng ngh USBF 19 1.4 Tỡnh hỡnh x lý nc thi sinh hot Kớ tỳc xỏ trng HSP H Ni 21 CHNG 22 C S Lí THUYT LA CHN THIT K H THNG X Lí NC THI SINH HOT 22 2.1 C s la chn cụng ngh 22 2.1.1 a im thit k 22 2.1.2 Thụng s cht lng nc thi u vo 22 2.1.3 Lu lng nc thi sinh hot tớnh toỏn 24 2.1.4 Mc cn thit x lý nc thi 25 2.2 La chn cụng ngh x lý 26 2.3 Dõy chuyn cụng ngh v thuyt minh cụng ngh 27 CHNG 33 TNH TON CC HNG MC CHNH TRONG H THNG 33 3.1 Song chn rỏc 33 3.2 Hm gom nc thi 39 3.3 B lng cỏt thi khớ 41 3.4 Sõn phi cỏt 47 3.5 B lng ng t 48 3.6 B Aeroten 53 3.7 B lng ng t 62 3.8 B tip xỳc Kh trựng 66 3.9 Sõn phi bựn 70 KT LUN 74 TI LIU THAM KHO 75 on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -2- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip M U Lý chn ti Nc l mt ti nguyờn quý ca ngi Mi hot ng sn xut sinh hot u cn dựng n nc Nn kinh t cng phỏt trin nhu cu ca ngi cng tng cao Chớnh vỡ vy m hng ngy mt lng nc ln c tiờu th v ng thi ngn y lng nc thi c thi mụi trng ú mụi trng nc ang b ụ nhim rt nghiờm trng c bit l cỏc thnh ph ln: H Ni, H Chớ Minh, Hi Phũng, Nng Nc thi sinh hot thng chim 80% tng s nc thi cỏc thnh ph l nguyờn nhõn chớnh gõy lờn tỡnh trng ụ nhim nc v ny cú xu hng ngy cng xu i Cựng vi quỏ trỡnh ụ th húa ti Vit Nam din rt nhanh nhng c s h tng li phỏt trin khụng cõn xng c bit h thng x lý nc thi vụ cựng thụ s (hoc cha cú), cỏc doanh nghip thỡ ch cú mt s ớt cú h thng x lý nc thi Theo tớnh toỏn hin ch cú khong 2% lng nc thi sinh hot c x lý t tiờu chun trc x vo ngun tip nhn Qua ú cho thy, phn ln nc thi sinh hot ca hn 87 triu dõn Vit Nam c thi thng mụi trng T ú mụi trng b ụ nhim nng n: h sinh thỏi di nc ó b phỏ hy nghiờm trng, cỏc dũng sụng tr thnh dũng sụng cht, mt s h khụng cũn mt loi ng thc vt ph bin no cú th sng sút c ó lm nh hng trc tip n sc khe, i sng ca nhõn dõn, nh hng n sn xut cng nh mt m quan ụ th Nu tỡnh trng trờn cũn tip din thỡ ngi s cũn phi gỏnh chu nhng hu qu khụn lng cho nờn ụ nhim ngun nc ang l nghiờm trng nht m Vit Nam phi i mt Chớnh vỡ vy vic xõy dng h thng thoỏt nc cng nh trm x lý nc thi cho cỏc khu dõn c l rt cn thit L mt sinh viờn tụi cm thy mỡnh phi lm mt vic gỡ ú gúp phn lm gim thiu ni lo lng chung ca ton xó hi ti ni mỡnh ang hc on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -3- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip v sinh sng nờn tụi ó chn ti: Tớnh toỏn thit k h thng x lý nc thi sinh hot Kớ tỳc xỏ trng i hc S phm H Ni vi mc tiờu lm cho trng i hc S phm H Ni ngy cng xanh, sch, p Mc ớch nghiờn cu Thit k cỏc hng mc chớnh h thng XLNT sinh hot ca Kớ tỳc xỏ trng i hc S phm H Ni Nhim v nghiờn cu - Xỏc nh thụng s u vo ca h thng x lý nc thi sinh hot v yờu cu u - La chn cụng ngh x lý thớch hp vi thụng s cht lng nc thi u vo *S dõy chuyn cụng ngh *Thuyt minh cụng ngh: Phõn tớch la chn cỏc hng mc cụng trỡnh - Tớnh toỏn thit k cỏc hng mc cụng trỡnh *Tớnh toỏn thit k cỏc hng mc chớnh *Trỡnh by mt bng b trớ cỏc hng mc Phm vi nghiờn cu a im: Khu kớ tỳc xỏ mi v khu Trung tõm quc phũng ca trng i hc S phm H Ni Phng phỏp nghiờn cu p dng cỏc tiờu chun v quy chun mi nht ca Vit Nam v nc thi sinh hot da trờn cỏc cụng thc tớnh toỏn thit k h thng x lý nc thi sinh hot ca cỏc tỏc gi nc v th gii Cỏc phng phỏp: + Phng phỏp thu thp ti liu, s liu: Thu thp cỏc ti liu lý thuyt cú liờn quan, lm c s ỏnh giỏ hin trng v ti lng ụ nhim nc thi sinh hot kớ tỳc gõy + Phng phỏp so sỏnh: So sỏnh u khuyt im ca cỏc cụng ngh x lý nc thi a gii phỏp XLNT cú hiu qu hn on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -4- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip + Phng phỏp tớnh toỏn: S dng cụng thc toỏn hc tớnh toỏn cỏc cụng trỡnh n v ca h thng XLNT + Phng phỏp trao i ý kin: Trong quỏ trỡnh thc hin ti ó tham kho ý kin ca giỏo viờn hng dn v cú liờn quan on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -5- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip CHNG TNG QUAN 1.1 S lc v khu kớ tỳc xỏ trng i hc S phm H Ni Trng HSP H Ni t ti ng Nguyn Vn Linh phng Xuõn Hũa - th xó Phỳc Yờn - tnh Vnh Phỳc Trng cú 11 khoa trc thuc vi quy mụ o to 20000 sinh viờn T thnh lp n c s vt cht ca nh trng ó khụng ngng nõng cao nhm phc v cho cụng tỏc ging dy v ỏp ng yờu cu hc tp, nghiờn cu ca sinh viờn thi kỡ mi Hỡnh 1.1: Tng quan trng HSP H Ni ( Ngun: Goongle Map Wikimapia) - Nh trng cú: + ging ng chớnh ú l cỏc tũa nh: A, B, C, D, E on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -6- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip + Tũa nh tng - th vin trng cú trang b khỏ y trang thit b, ti liu phc v cho cụng tỏc ging dy ca ging viờn v nghiờn cu khoa hc cho sinh viờn + Trung tõm giỏo dc quc phũng, sõn rốn luyn th dc + Ngoi nh trng cũn cú nhiu khu th giỏo viờn v kớ tỳc xỏ sinh viờn Cỏc khu kớ tỳc xỏ sinh viờn ca trng gm cú khu: khu nh 12, khu nh 14, v khu nh S Trong ú khu nh 12 v khu nh 14 ó c xõy dng t lõu, khu S mi c xõy dng hin i vi cụng trỡnh khộp kớn v cụng trỡnh nc sch mi Trong gii hn ca khúa lun tụi trung vo nghiờn cu tớnh toỏn thit k h thng x lý nc thi sinh hot ca khu nh S Khu kớ tỳc ny cũn cú tũa nh ang xõy dng d nờn tụi s tớnh toỏn thit k h thng x lý nc thi sinh hot chung cho c khu kớ tỳc ú tng lai Hỡnh 1.2: Ton cnh khu kớ tỳc xỏ S trng HSP H Ni ( Ngun: Goongle Map Wikimapia) - Khu nh S bao gm: + Khu kớ tỳc xỏ sinh viờn: gm cỏc tũa nh S1, S2 Mi tũa nh cú tng (mi tng cú 12 phũng) c xõy dng t nm 2006 on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -7- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip + Khu kớ tỳc quc phũng trng i hc S phm H Ni 2: gm tũa nh S3 c xõy dng ging nh tũa nh S1, S2 v tũa nh S4 cú tng (mi tng cú 38 phũng) sp c a vo s dng Mi phũng cú t - 10 sinh viờn, mi phũng u cú nh v sinh riờng + Ngoi khuõn viờn kớ tỳc xỏ cũn cú cng tin v nh n th cho sinh viờn quc phũng + S sinh viờn d tớnh: 3500 sinh viờn 1.2 Tng quan v nc thi sinh hot ca Kớ tỳc xỏ Nc thi kớ tỳc xỏ ch yu l nc sau ó c dựng cho cỏc mc ớch: n ung, tm, ra, git gi, v sinh ni ca cỏc sinh viờn Nh vy nc thi kớ tỳc xỏ c hỡnh thnh quỏ trỡnh sinh hot ca cỏc sinh viờn Ngoi nc thi t cỏc nh v sinh, nc thi t cỏc cng tin v nc thi t nh n quc phũng hũa cựng vi nc ma theo ng cng b trớ xung quanh cỏc tũa nh c chung vo h thng nc thi ca th trn ri c dn trc tip sụng C L Lng nc thi ph thuc vo s sinh viờn, vo tiờu chun cp nc v c im h thng thoỏt nc Mc x lý nc thi ph thuc vo nng bn ca cht thi, kh nng pha loóng gia nc thi vi nc ngun v cỏc yờu cu v mt v sinh v kh nng t lm sch ca ngun nc 1.2.1 Phõn loi nc thi Kớ tỳc xỏ - Nc thi Kớ tỳc xỏ bao gm loi: + Nc en: l nc thi nhim bn cht bi tit ca sinh viờn t cỏc nh v sinh, cha phn ln cỏc cht gõy ụ nhim Trong nc thi ny cha nhiu vi khun gõy bnh v d gõy mựi hụi thi Hm lng cỏc cht hu c (BOD) v cỏc cht dinh dng N, P cao Loi nc thi ny thng gõy nguy hi n sc khe v d lm nhim bn ngun nc mt + Nc xỏm: l nc thi nhim bn phỏt sinh t quỏ trỡnh: tm, ra, git gi ca sinh viờn vi thnh phn cht ụ nhim khụng ỏng k Loi nc thi ny cha ch yu cỏc cht l lng v cỏc cht ty nhng nng cỏc on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -8- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip cht hu c li thp v khú b phõn hy sinh hc Trong loi nc thi ny cha nhiu cht vụ c Túm li, nc thi sinh hot núi chung v nc thi kớ tỳc xỏ núi riờng cha rt nhiu cht hu c d b phõn hy sinh hc Ngoi cũn cú cỏc thnh phn vụ c, vi sinh vt vi trựng gõy bnh rt nguy him Thnh phn ụ nhim chớnh c trng cho nc thi sinh hot ú l: BOD5, COD, Nit, Pht nc ta tiờu chun TCXD 51 84 quy nh v lng cht bn tớnh cho mt ngi dõn x vo h thng thoỏt nc mt ngy theo bng sau õy: Bng 1.1: Lng cht bn ca mt ngi mt ngy x vo h thng thoỏt nc (theo quy nh ca TCXD 51 - 84) Cỏc cht Giỏ tr (g/ng.) Cht l lng (SS) 50 - 55 BOD5 25 - 30 Cht hot ng b mt 2,0 2,5 Pht phỏt (P2O5) Nit amoni (N - NH4+) Clorua (Cl-) 10 1.2.2 Thnh phn ca nc thi Kớ tỳc xỏ trng HSP H Ni Thnh phn ca nc thi sinh hot Kớ tỳc gm: 1.2.2.1 Thnh phn húa hc + Cht hu c cha nc thi KTX chim 50 60% tng cỏc cht gm cỏc cht hu c thc vt: Cn bó thc vt, giy, rau, quv cỏc cht hu c ng vt nh cht thi bi tit ca ngi Cỏc cht hu c nc thi theo c tớnh húa hc gm ch yu l: protein (40 - 50%); hyrat cacbon (25 - 50%) gm tinh bt, ng, xenlulo; cỏc cht bộo, du m (10%) Nng cht hu c nc thi dao ng khong 150 450% mg/l theo trng lng khụ Cht hu c khú phõn hy sinh hc chim t l 20 - 40% nc thi sinh hot ca KTX Nng cỏc cht hu c thng on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc -9- Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip c o bng ch tiờu BOD v COD Bờn cnh cỏc cht trờn nc thi Kớ tỳc xỏ cũn cha cỏc liờn kt hu c tng hp: cỏc cht hot ng b mt in hỡnh l cht ty tng hp (Alkyl bezen sunfonat - ABS) rt khú x lý bng phng phỏp sinh hc + Cỏc cht vụ c nc thi chim 40 42% gm ch yu: cỏt, t sột, cỏc axit v baz vụ c, du khoỏng Nc thi cũn cha cỏc hp cht húa hc dng vụ c nh st, magie, canxi, silic, photpho, nit Nc thi va x thng cú tớnh kim, nhng dn dn tr nờn cú tớnh axit vỡ thi 1.2.2.2 Thnh phn vi sinh vt Trong nc thi cũn cú mt nhiu dng vi sinh vt Vớ d: trng giun sỏn, vi rỳt, vi khun, rong , toTrong s cỏc dng vi sinh vt ú cú th cú c vi trựng gõy bnh: l, thng hn cú kh nng gõy thnh dch bnh V thnh phn húa hc thỡ cỏc loi vi sinh vt thuc nhúm cỏc cht hu c Bng 1.2 Loi v s lng cỏc vi sinh vt nc thi sinh hot Sinh vt S lng cỏ th/ml Tng coliform 105 - 106 Fecal coliform 104 - 105 Fecal streptococci 105 - 104 Enterococci 102 - 103 Shigella Hin din Salmonella 100 - 102 Pseudomonas aeroginosa 101 - 102 Clostrium perfringens 101 - 103 Mycobacterium tuberculosis Hin din Cyst nguyờn sinh ng vt 101 - 103 Cyst ca Cryptosporium 10-1 - 101 Trng ký sinh trựng 10-2 - 101 Vi rỳt ng rut 101 - 102 on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 10 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip Hỡnh 3.9 S b lng t Tớnh toỏn b lng ng gm cỏc ni dung sau: Din tớch tit din t ca ng trung tõm ca b lng t c tớnh theo cụng thc: f Qms ax Vtt 0, 01111 0,37(m ) 0, 03 Trong ú: Qmax : Lu lng tớnh toỏn ln nht, Qsmax = 0,01111 (m3/s) Vtt : Tc chuyn ng ca nc thi ng trung tõm, ly khụng ln hn 30 mm/s hay 0,03 m/s (iu 6.5.9 TCXD 51 84) Din tớch t ca b lng ng mt bng c tớnh theo cụng thc: F Qms ax V 0, 01111 18,5(m2 ) 0, 0006 Trong ú: V : Tc chuyn ng ca nc thi b lng ng t 2, V = 0,6 mm/s (iu 6.5.6 TCXD 51 84) Tng din tớch ca b l: FT F f 18,5 0,37 18,87( m2 ) on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 63 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip ng kớnh ca b c tớnh theo cụng thc: D FT 18,87 3,14 4,9(m) Chn ng kớnh b D = (m) ng kớnh ca ng trung tõm c tớnh theo cụng thc: f d 0,37 3,14 0,68( m) Chiu cao tớnh toỏn ca vựng lng b lng ng c tớnh theo cụng thc: hl = v t 0, 0006 3600 4,32(m) Trong ú: t : thi gian lng, t = (h) hn h2 h3 ( D dn ) tg ( 0,5 ) tg 50 2,7 (m) Trong ú: h2 : Chiu cao ca lp nc trung hũa (m) h3 : Chiu cao gi nh ca lp cn lng b (m) D : ng kớnh ca b lng, D = (m) dn : ng kớnh ỏy nh ca hỡnh nún ct, ly dn = 0,5 (m) = gúc nghiờng ca ỏy b lng so vi phng ngang, ly khụng nh hn 500 (iu 6.5.9 TCXD 51 84), chn = 500 Chiu cao ca ng trung tõm ly bng chiu cao tớnh toỏn ca vựng lng: htt = hl = 4,32 (m) on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 64 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip ng kớnh ming loe ca ng trung tõm ly bng chiu cao ca phn ng loe v bng 1,35 ng kớnh ca ng trung tõm: dl hl 1,35 d 1,35 0, 68 0,92( m) ng kớnh ca tm chn ly bng 1,3 ln ng kớnh ming loe: dc 1,3 dl 1,3 0,92 1,1( m) Gúc nghiờng gia b mt tm chn so vi mt phng ngang ly bng 170 Khong cỏch gia mộp ngoi cựng ca ming loe n mộp ngoi cựng ca b mt tm chn theo mt phng qua trc c tớnh theo cụng thc: L vk Qms ax (D dn ) 0, 01111 0, 02 3,14 (5 0, 4) 0,13(m) Trong ú: vk : Tc dũng nc chy qua khe gia ming loe ng trung tõm v b mt tm chn, vk 20 mm/s Chn vk = 20mm/s = 0,02 (m/s) Chiu cao tng cng ca b lng ng l: H = hl + hn + hbv = 4,32 + 2,7 + 0,3 = 7,32 (m) Trong ú: hbv : L chiu cao bo v t mc nc n thnh, hbv = 0,3 (m) Mỏng thu nc t vũng trũn cú ng kớnh bng 0,9 ng kớnh b: D1 = 0,9 D = 0,9 = 4,5 (m) Hm lng tớch ly qua hai ngy b lng t c tớnh theo cụng thc: W G N 100 T (100 P) 1000 1000 28 3500 100 (100 96) 1000 1000 2, 45(m3 ) Trong ú: on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 65 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip G : Lng mng vi sinh vt b lng t sau b Aeroten ly bng 28 g/ng. Vi m P = 96% N : S sinh viờn, N = 3500 (ngi) T : Thi gian tớch ly cn T = (ngy) Mng vi sinh sau c lng ng ỏy b lng t 2, mt phn c dn v b tỏi sinh ri dn v b x lý sinh hc b sung thờm bựn hot tớnh cho quỏ trỡnh oxy húa cht hu c Phn cũn li c dn n cụng trỡnh x lý cn Bng 3.8: Túm tt cỏc thụng s thit k b lng t Tờn thụng s STT n v Giỏ tr ng kớnh ca b (D) m Chiu cao (H) m 7,32 Thi gian nc lu (t) h Chiu dy tng BTCT () m 0,2 3.8 B tip xỳc Kh trựng Nc thi sau x lý bng phng phỏp sinh hc cũn cha khong 10 106 vi khun ml Hu ht cỏc loi vi khun cú nc thi khụng phi l vi trựng gõy bnh, nhng khụng loi tr kh nng tn ti mt vi vi khun gõy bnh ú Nu x nc thi ngun nc mt thỡ kh nng lan truyn bnh s rt ln, ú phi cú bin phỏp tit trựng nc trc x ngun tip nhn B tip xỳc nhm mc ớch phỏ hy, tiờu dit cỏc loi vi khun gõy bnh nguy him m chỳng ta cha th hoc khụng th kh b cỏc cụng trỡnh x lý phớa trc on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 66 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip Nhim v ca b tip xỳc l nhm thc hin quỏ trỡnh tip xỳc gia cht kh trựng vi nc thi Da vo cụng sut trm ta s dng b tip xỳc kiu ly tõm Cụng trỡnh ny chn Clorua vụi s dng vic kh trựng nc bể tiếp xúc ly tâm ống dẫn n-ớc vào phễu phân phối n-ớc máng thu n-ớc m-ơng dẫn n-ớc Hỡnh 3.10 S b tip xỳc ly tõm * Tớnh toỏn kớch thc thựng hũa trn, thựng hũa tan Theo tiờu chun thit k (iu 6.20.1 TCXD 51 - 84) nc thi sau x lý u phi c kh trựng trc thi vo ngun nc Phn ng thy phõn ca Clorua vụi xy nh sau: 2CaOCl2 + 2H2O CaCl2 + Ca(OH)2 + 2HOCl HOCl li phõn ly thnh axit clohidric v oxy t HOCl HCl + O HCl, O l nhng cht oxy húa mnh cú kh nng tiờu dit vi trựng Lng Clo hot tớnh cn thit kh trựng nc thi c tớnh theo cụng thc: Gmax a Q 1000 Trong ú: Q: Lu lng nc cn c kh trựng a: Liu lng Clo hot tớnh (g/m3) c s dng i vi nc thi sau x lý sinh hc hon ton ta ly a = g/m3 (iu 6.20.3 205TCN51 84) on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 67 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip ng vi lu lng c trng max, tb, ta cú lng Clo hot tớnh cn thit nh sau: a Qmh ax 1000 Gmax h a Qmin 1000 Gmin Gtb a Qtbh 1000 40 1000 14, 75 1000 25 1000 0,12(m2 / h) 0, 04425(m3 / h) 0, 075(m3 / h) Dung tớch hu ớch ca thựng hũa trn c tớnh theo cụng thc: W a QTb.ngd 100 100 1000 1000 b p n 600 100 100 0,2(m3) 1000 1000 2,5 20 Trong ú: Qtb.ng : Lu lng trung bỡnh ngy ờm, Qtb.ng = 600 (m3/ng) b : Nng dung dch Clorua vụi, b = 2,5% p : Hm lng Clo hot tớnh Clorua vụi, p = 20% n : S ln pha trn Clorua vụi ngy ờm, n = ph thuc vo cụng sut Chn n = Th tớch tng cng ca thựng hũa tan tớnh c th tớch phn lng: Wtc = 1,15 W 1,15 0,2 0,23 (m3) Chn loi thựng nha cú dung tớch 250 l cú bỏn sn trờn th trng (D = 0,6 m; H = 1,2 m) lm thựng hũa tan S lng thựng cỏi Th tớch thựng hũa trn ly bng 40% th tớch thựng hũa tan: Wtr = 0,4 W 0,4 0,23 0,092 (m ) Chiu cao hu ớch ca thựng hũa trn ly bng 0,25 m v din tớch ca thựng hũa trn trờn b mt s l: 0,092/0,25 = 0,36 (m2) Thựng hũa trn cú dng hỡnh trũn trờn mt bng vi ng kớnh 0,64 m v c b trớ trờn thựng hũa tan cú th thỏo ht dung dch trn xung thựng hũa tan on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 68 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip Dung dch Clorua vụi hũa tan s c bm nh lng a ti mỏng trn u vo nc thi trc vo b tip xỳc Lng dung dch Clorua vụi 2,5% ln nht cung cp qua bm nh lng c tớnh theo cụng thc: qmax Gmax 100 100 b p 0,12 100 100 2,5 20 24(l / h) 0, 4(l / phỳt) Bm nh lng húa cht c chn cú dóy thang iu chnh lu lng khong 0,1 0,7 (l/phỳt) v s mỏy bm c chn l (trong ú bm cụng tỏc, mt bm d phũng) Tt c cỏc thit b s dng cho vic kh trựng nc thi (thựng hũa trn, thựng hũa tan, bm nh lng húa cht ) u c t cựng mt phũng chuyờn dng Trong trm Clo cũn b trớ kho cha Clorua vụi, h thng cp nc, ốn chiu sỏng Clo c chõm trờn ng ng trc sang b tip xỳc Ngn tip xỳc kh trựng c thit k kt hp tha yờu cu: - Húa cht v nc thi tip xỳc ng u - Clo hot tớnh phn ng kh trựng nc thi Th tớch ca b c xỏc nh theo cụng thc sau: V = Qmax ttx = 40 3 20 = 13,33 (m ) Chn V = 13,6 (m ) 60 Trong ú: V : Th tớch ca b (m3) + Qmax : Lu lng nc thi i qua b m3/h Qmax = 40 (m3/h) ttx : Thi gian nc lu b t ttx = 10 30 phỳt, chn ttx= 20 (phỳt) Kớch thc ca b tip xỳc l: L B H = 1,7 (m) m bo cho s tip xỳc gia húa cht v nc thi l ng u, b tip xỳc kh trựng ta xõy thờm cỏc vỏch ngn to s khuy trn ngn Bờn t ba vỏch ngn, chia lm ngn on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 69 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip Din tớch mi ngn l: B L = (m) Chiu di ca vỏch ngn l m, ca thụng ca mi ngn l: 1(m) B xõy bng bờ tụng ct thộp cú chiu dy = 200 (mm) Bng 3.9: Túm tt cỏc thụng s thit k b tip xỳc kh trựng Tờn thụng s STT n v Giỏ tr Chiu di (L) m Chiu rng (B) m 2 Chiu cao (H) m 1,7 Thi gian nc lu (t) h 20 Chiu dy tng BTCT () m 0,2 3.9 Sõn phi bựn Lng cn dn ti sõn phi bựn bao gm lng cn ti t b lng t v b lng t Hỡnh 3.11 S sõn phi bựn on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 70 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip B ngn; ng i; Mỏng x bựn; Ging thu nc; ng thu nc; Ming x bựn; ng i xung * Lng cn t b lng t 1: W1 Ctc Q E K 100 P 1000 1000 253,5 600 65 1.2 100 95 1000 1000 2,37 (m3/ng.) Trong ú: Ctc : Hm lng cht l lng nc thi dn n b lng 1, Ctc = 253,5 mg/l Q : Lu lng trung bỡnh ngy ờm ca hn hp nc thi Qtb = 600 m3/ng. E : Hiu sut lng cú lm thoỏng s b, E = 65% K : H s tớnh n kh nng tng lng cn cú c ht l lng ln, K = 1,1 1,2 Chn K = 1,2 P : m ca cn ti, P = 95% * Lng cn t b lng t 2: W2 a Q 1000 0,05 600 1000 0,03 (m /ng) Trong ú: a : Tiờu chun bựn lng sau qua b lc, a = 0,05 0,1 l/ng.ng, chn a = 0,05 Q : lu lng nc thi, Q= 600 m3/ng. * Lng cn tng cng dn n sõn phi bựn: W = W1 + W2 = 2,37 + 0,03 = 2,4 (m3/ng) * Din tớch hu ớch ca sõn phi bựn: on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 71 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip W 365 qo n F1 2, 365 3 97,3 (m ) Trong ú: qo : Ti trng cn lờn sõn phi bựn, qo = (m3/m2 nm) n : H s ph thuc vo iu kin khớ hu, n = Chn kớch thc sõn phi bựn l 10 10 (m2) Vy, tng din tớch thc ca sõn phi bựn: W = 10 10 = 100 (m2) * Din tớch ph ca sõn phi bựn: ng xỏ, mng, mỏng: F2 = K F1 = 0.25 97,3 = 24,325 (m2) K : H s tớnh n din tớch ph, K = 0,2 0,4, chn K = 0,25 * Din tớch tng cng ca sõn phi bựn: F = F1 + F2 = 97,3 + 24,325 = 121,625 (m2 ) * Lng bựn phi t m 96% n m 75% nm s l: WP W 365 100 P1 100 P2 2, 365 100 96 140,16 (m ) 100 75 Trong ú: P1 : m trung bỡnh ca cn lờn men, P1 = 96% P2 : m sau phi, P2 = 75% * Chu k x bựn vo sõn phi bựn dao ng t 20 30 (ngy) on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 72 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip Bng 3.10 Túm tt cỏc thụng s thit k sõn phi bựn STT Tờn thụng s n v Giỏ tr Chiu di m 10 Chiu rng m 10 Din tớch ph m2 24,325 Lng bựn phi mt nm m3 140,16 on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 73 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip KT LUN Qua quỏ trỡnh lm khúa lun vi ti: Tớnh toỏn thit k h thng x lý nc thi sinh hot Kớ tỳc xỏ trng i hc S phm H Ni 2, tụi ó: + Gii thiu c tng quan v x lý nc thi sinh hot + Nờu c s s lý thuyt la chn thit k h thng x lý nc thi + Tớnh toỏn mt s hng mc chớnh h thng Vi s la chn nh trờn hin ang l nhng dõy chuyn tng i ph bin Tuy nhiờn, thc t trin khai t khõu thit k n xõy dng, vic tớnh toỏn cn chi tit hn Ngoi ra, cỏc iu kin tớnh toỏn ch dng li gi thit ch khụng phi l s liu thc Quỏ trỡnh la chn s cụng ngh tụi thng da trờn cỏc ti liu v ỏnh giỏ u nhc im la chn Cha cú nhng tớnh toỏn cỏc ch tiờu kinh t mt cỏch c th Do thi gian cũn hn ch, ti ny mi ch dng li cỏc phng phỏp la chn, tớnh toỏn ch cha thc s tr thnh mt bn thit k hon chnh Do vy, xin kin ngh nhng ngi s dng ti liu ny thit k cn trin khai thờm cỏc cụng vic nh sau: - S dng cỏc thụng s thc t phc v cho thit k - Tớnh toỏn chi tit hn v cỏc thit b v ph kin, cao trỡnh cụng ngh - La chn t phng ỏn Sau ú s dng mụ hỡnh ỏnh giỏ hiu qu - La chn s cụng ngh da trờn cỏc tớnh toỏn kinh t Trong quỏ trỡnh la chn tớnh toỏn, mt s cụng thc tớnh toỏn da trờn cụng thc thc nghim, mt s cụng thc khỏc da trờn cỏc chng minh toỏn hc Do ú, vic tớnh toỏn ớt nhiu cng cú nhng sai sút Tụi mong nhn c s úng gúp tớch cc t phớa thy cụ v cỏc bn sinh viờn khỏc Tụi xin chõn thnh cm n! on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 74 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip TI LIU THAM KHO PGS.TS Hong Hu, Cp thoỏt nc, NXB Xõy Dng, H Ni, 1994 PGS.TS Hong Hu, KS Phan ỡnh Bi, Mng li cp thoỏt nc, NXB Xõy dng, H Ni, 1996 PGS.TS Hong Vn Huờ, Cụng ngh mụi trng Tp 1: X lý nc thi, NXB Xõy Dng, H Ni, 1994 Trn Hiu Nhu, Thoỏt nc v x lý nc thi cụng nghip, NXB Khoa hc k thut, H Ni, 2001 TS Trnh Xuõn Lai, Tớnh toỏn v thit k cỏc cụng trỡnh x lý nc thi, Cụng ty t thoỏt nc s 2, NXB Xõy dng, H Ni, 2000 Trn c H, X lý nc thi sinh hot quy mụ va v nh, NXB Khoa hc k thut, H Ni, 2000 Trn Vn Nhõn Ngụ Th Nga, Cụng ngh x lý nc thi NXB Khoa hc k thut, H Ni 1999 Lng c Phm, Cụng ngh x lý nc thi bng phng phỏp sinh hc, NXB Khoa hc k thut, H Ni, 2002 Trung tõm o to ngnh nc v mụi trng, S tay s lý nc Tp 1, 2, NXB Xõy dng, H Ni, 1999 10 B xõy dng, Tiờu chun xõy dng, TCXD 51 84 Thoỏt nc mng li bờn ngoi v cụng trỡnh, TPHCM, 2003 11.Lõm Minh Trit, Nguyn Thanh Hựng, Nguyn Phc Dõn, X lý nc thi ụ th v cụng nghip, CEFINEA Vin mụi trng v ti nguyờn, 2010 12 Giỏo trỡnh cp thoỏt nc, B xõy dng Trng i hc Kin trỳc H Ni, NXB Xõy dng, 1993 13 Thc s Lõm Vnh Sn, Bi ging v k thut x lý nc thi on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 75 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip DANH MC CC CH VIT TT KTX: Kớ tỳc xỏ SS: Cn l lng BOD: Nhu cu sinh húa COD: Nhu cu oxi húa hc DO: Oxi hũa tan XLNT: X lý nc thi TL: Ti liu TCXDVN: Tiờu chun xõy dng Vit Nam TCVN: Tiờu chun Vit Nam 10 ng.: Ngy ờm 11 MLVSS: Cht rn l lng d bay hi bựn lng 12 BTCT: Bờ tụng ct thộp 13 HSP: i hc S phm 14.DANH MC CC BNG V HèNH 15 16.1 Danh mc cỏc bng 17.- Bng 1.1 Lng cht bn ca mt ngi mt ngy x vo h thng thoỏt nc 18.- Bng 1.2 Loi v s lng cỏc vi sinh vt nc thi sinh hot 19.- Bng 1.3 Thnh phn v tớnh cht nc thi sinh hot cha qua x lý 20.- Bng 1.4 Thnh phn v tớnh cht nc thi sinh hot ó qua x lý b pht 21.- Bng 2.1 Kt qu phõn tớch nc u vo v yờu cu cht lng nc sau x lý 22.- Bng 3.1 Cỏc thụng s k thut ca mng 23.- Bng 3.2 Túm tt cỏc thụng s thit k mng v song chn rỏc 24.- Bng 3.3 Túm tt cỏc thụng s thit k ngn tip nhn on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 76 - Trng HSP H Ni Khúa lun tt nghip 25.- Bng 3.4 Thụng s thit k b lng cỏt thi khớ 26.- Bng 3.5 Túm tt cỏc thụng s thit k b lng cỏt thi khớ 27.- Bng 3.6 Túm tt cỏc thng s thit k b lng ng t 28.- Bng 3.7 Túm tt cỏc thụng s thit k b Aeroten 29.- Bng 3.8 Túm tt cỏc thng s thit k b lng t 30.- Bng 3.9 Túm tt cỏc thụng s thit k b tip xỳc kh trựng 31.- Bng 3.10 Túm tt cỏc thụng s thit k sõn phi bựn 32.2 Danh mc cỏc hỡnh 33.- Hỡnh 1.1 Tng quan trng HSP H Ni 34.- Hỡnh 1.2 Ton cnh khu kớ tỳc xỏ S trng HSP H Ni 35.- Hỡnh 1.3 Mụ hỡnh mt mudule Johkasou in hỡnh 36.- Hỡnh 1.4 S dõy chuyn cụng ngh bựn hot tớnh kt hp mng vi sinh MBR 37.- Hỡnh 1.5 S cụng ngh USBF 38.- Hỡnh 2.1 S dõy chuyn trm x lý nc thi sinh hot 39.- Hỡnh 3.1 S b trớ song chn rỏc 40.- Hỡnh 3.2 S hm thu gom nc thi 41.- Hỡnh 3.3 B lng cỏt thi khớ 42.- Hỡnh 3.4 S mt bng sõn phi cỏt 43.- Hỡnh 3.5 S b lng ng t 44.- Hỡnh 3.6 S b Aeroten truyn thng 45.- Hỡnh 3.7 S b Aeroten 46.- Hỡnh 3.8 S h thng phõn phi khớ b Aeroten 47.- Hỡnh 3.9 S b lng t 48.- Hỡnh 3.10 S b tip xỳc ly tõm 49.- Hỡnh 3.11 S sõn phi bựn 50.- Hỡnh 3.12 Mt bng trm x lý nc thi on Th Minh Trang K34B Khoa Húa Hc - 77 - [...]... và thống nhất để xây dựng hệ thống xử lý nước thải đảm bảo vệ sinh môi trường và thực sự bền vững Đoàn Thị Minh Trang K34B – Khoa Hóa Học - 21 - Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT 2. 1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 2. 1.1 Địa điểm thiết kế Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với công suất thiết kế 600 m3/ng.đ của Kí túc xá trường. .. 1.5 Sơ đồ công nghệ USBF 1.4 Tình hình xử lý nƣớc thải sinh hoạt Kí túc xá trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 Hiện tại trường ĐHSP Hà Nội 2 mới chỉ có hệ thống cấp nước và hệ thống thoát nước mà chưa có hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Nước thải KTX trước tiên được xử lý sơ bộ ở bể phốt ở các tòa nhà để lắng sơ bộ Sau đó được dẫn vào hệ thống hệ thống thu gom rồi được đổ vào hệ thống thoát nước thải chung của thị... 1 .2. 3 Tính chất của nước thải sinh hoạt Tính chất nước thải giữ vai trò quan trọng trong thiết kế, vận hành hệ thống xử lý và quản lý chất lượng môi trường, sự dao động về lưu lượng và tính chất nước thải quyết định tải trọng thiết kế cho các công trình đơn vị Tác hại của nước thải Kí túc xá đến môi trường Môi trường chịu ảnh hưởng hết sức nặng nề từ các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải sinh. .. nghiệp + Đặc tính nước thải: Nước thải cần xử lý là nước thải sinh hoạt đã qua xử lý sơ bộ với các thành phần nước thải như trên hoàn toàn có thể áp dụng phương pháp sinh học Đặc biệt là phương pháp xử lý hiếu khí + Mức độ làm sạch: Yêu cầu nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn thải vào sông (nguồn loại 2) Do vậy, dây chuyền công nghệ cần thiết chia làm 4 khối : Khối xử lý cơ học; Khối xử ký sinh học; Khối... nước cấp qo = 0,8 qc = 0,8 180 = 144 (l/ng.ngđ) * Lưu lượng nước thải sinh hoạt của sinh viên Q1= N qo 1000 3500 144 1000 504 (m3/ng.đ) Trong đó: N : Số sinh viên kí túc xá, N= 3500 sinh viên qo: Tiêu chuẩn nước thải trung bình kí túc xá (l/ng.ngđ) * Lưu lượng nước thải từ hoạt động của căn tin và nhà ăn quốc phòng: Q2 = 20 m3/ng.đ * Lưu lượng nước thải tổng cộng của khu Kí túc xá: QSH = (Q1 + Q2)1,1... = (20 + 504)  1,15 = 6 02, 6 (m3/ng.đ) Trong đó: 1,15 là hệ số an toàn Đoàn Thị Minh Trang K34B – Khoa Hóa Học - 24 - Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Do vậy ta lựa chọn lưu lượng thiết kế cho hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt là QTK = 600 m3 * Lưu lượng tính toán trung bình giờ: Qtbh 600 24 25 (m3/h) * Lưu lượng tính toán trung bình giây: qtbs 25 3,6 6,94 (l/s) Tra bảng 3– 1 TCXDVN- 51: 20 08... nghệ này chưa được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam, mặc dù công nghệ bùn hoạt tính đã được sử dụng như một công nghệ kinh điển trong công tác xử lý nước thải phổ biến ở nước ta Công nghệ USBF để xử lý nước thải đô thị, là công nghệ cải tiến của quá trình bùn hoạt tính trong đó kết hợp 3 quá trình Anoxic, Aeration và lọc sinh học dòng ngược trong một đơn vị xử lý nước thải Đây chính là điểm khác với hệ. .. C m C D 27 8 30 100% 89, 2% 27 8 Trong đó C: là hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải đầu vào, C = 27 8mg/l m: là hàm lượng cho phép của chất lơ lửng trong nước thải đầu ra, chọn m = 20 mg/l Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5 D Ltc Lt 100% Ltc 28 7,1 15 100% 94, 77% 28 7,1 Trong đó: Lt: Tải lượng BOD5 của nước thải sinh hoạt sau khi xử lý cho phép xả vào nguồn nước, chọn Lt = 15mg/l Ltc: Hàm lượng... hoặc treo 1.3.3 Công nghệ bùn hoạt tính kết hợp màng vi sinh MBR Quy trình xử lý bể sinh học bằng màng MBR có thể loại bỏ chất ô nhiễm và vi sinh vật rất triệt để nên hiện nay được là công nghệ triển vọng nhất để xử lý nước thải MBR là kĩ thuật mới xử lý nước thải kết hợp quá trình dùng màng với hệ thống bể sinh học thể động bằng quy trình vận hành SBR sục khí 3 ngăn và công nghệ dòng chảy gián đoạn... Hóa Học - 12 - Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Bảng 1.4: Thành phần và tính chất nƣớc thải sinh hoạt đã qua xử lý ở bể phốt STT Thành phần gây ô nhiễm Giá trị Đơn vị trung bình TCVN 66 72: 2000 (mức 1) 6–8 5–9 mg/l 50 – 100 50 BOD5 mg/l 120 - 140 30 4 N-NO3 mg/l 20 - 40 30 5 P- PO43- mg/l 4-8 6 6 Tổng Coliform MNP/100ml 103 - 106 1000 1 pH 2 SS 3 (Nguồn: Thoát nước – Tập 2: Xử lý nước thải ... khu kí túc xá trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 1 .2 Tổng quan nƣớc thải sinh hoạt Kí túc xá 1 .2. 1 Phân loại nước thải Kí túc xá 1 .2. 2 Thành phần nước thải Kí túc xá trường ĐHSP Hà. .. CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT 2. 1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 2. 1.1 Địa điểm thiết kế Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với công suất thiết kế 600 m3/ng.đ Kí túc xá trường ĐHSP Hà. .. hoạt Kí túc xá trƣờng ĐHSP Hà Nội Hiện trường ĐHSP Hà Nội có hệ thống cấp nước hệ thống thoát nước mà chưa có hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Nước thải KTX trước tiên xử lý sơ bể phốt tòa nhà